CN107785200B - 按键结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提出了一种按键结构和电子设备，该按键结构可以包括：基座，所述基座上设有分别对应于每一预设键程的第一类触发组件；按压部，所述按压部上设有一一对应于所述第一类触发组件的第二类触发组件，且所述按压部可在外力作用下形成与所述基座之间的相对运动；其中，当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件相配合，以形成对应于所述任一预设键程的触发信号。通过本公开的技术方案，可以通过同一按键结构实现多个键程对应的多种控制功能，可以减少电子设备上的按键结构的数量，从而在提升电子设备整体美观度的同时，还可以提升壳体的结构稳定性。

Description

按键结构和电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，具体涉及一种按键结构和电子设备。

背景技术

虽然越来越多的电子设备使用虚拟按键来替代原本的实体按键，例如完全由虚拟键盘来替代实体键盘，但是出于良好的按压手感、便捷的操控等原因，诸如电源键、音量键等仍以实体按键的形式被装配于电子设备上。

但是，数量众多的实体按键增加了电子设备的整体外观的复杂度，影响电子设备的美观度。同时，实体按键还需要在电子设备的壳体上开设相应的开孔，从而降低了壳体的结构稳定性。

发明内容

为了解决相关问题，根据本公开实施例的第一方面，提供一种按键结构，包括：基座，所述基座上设有分别对应于每一预设键程的第一类触发组件；按压部，所述按压部上设有一一对应于所述第一类触发组件的第二类触发组件，且所述按压部可在外力作用下形成与所述基座之间的相对运动；其中，当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件相配合，以形成对应于所述任一预设键程的触发信号。

可选的，所述第一类触发组件包括第一类电气组件、所述第二类触发组件包括第二类电气组件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的第一类电气组件与相应的第二类电气组件电连接，使所述按压部与所述基座之间形成的预设电气参数的数值唯一对应于所述任一预设键程，以作为对应于所述任一预设键程的触发信号。

可选的，所述预设电气参数包括以下至少之一：阻抗、容抗、感抗。

可选的，所述第一类触发组件和所述第二类触发组件中的任一方为按压组件、另一方为触点组件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的按压组件对相应的触点组件进行按压，使被按压的每一触点组件分别形成对应的触发响应，并共同构成对应于所述任一预设键程的触发信号。

可选的，所述基座与所述按压部相邻且间隔设置；所述第一类触发组件位于所述基座朝向所述按压部的端面上，所述第二类触发组件位于所述按压部朝向所述基座的端面上。

可选的，当所述按压部未受到外力作用时，所述第一类触发组件与相应的第二类触发组件之间的间隔为对应的预设键程的距离。

可选的，还包括：

复位部，所述复位部在外力作用于所述按压部时，使所述按压部产生复位趋势。

可选的，所述复位部包括：

分别对应于每一预设键程的弹性元件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的弹性元件被所述按压部按压并发生形变，以形成对所述任一预设键程的按键反馈。

本公开的目的之二是提供一种电子设备，包括：

机身；

设置于所述机身上的至少一个如上述实施例中任一所述的按键结构。

可选的，还包括：生物特征识别模块，所述生物特征识别模块嵌于所述按键结构的按压部，或者与所述按键结构层叠设置于所述机身内。

由上述实施例可知，本公开通过在按键结构内设置分别对应于每一预设键程的第一类触发组件、第二类触发组件，使得按键结构被按压至每一预设键程时，均可以通过相应的第一类触发组件与第二类触发组件之间的配合，实现对按键结构所处键程位置的准确检测，从而通过同一按键结构实现多个键程对应的多种控制功能，可以减少电子设备上的按键结构的数量，在提升电子设备整体美观度的同时，还可以提升壳体的结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术中的按键结构的剖视图。

图2是根据本公开一示例性实施例的一种按键结构的剖视图。

图3-5是根据本公开一示例性实施例的一种按键结构在按压过程中的状况变化示意图。

图6-9是根据本公开一示例性实施例的一种按键结构在电子设备上的装配位置的示意图。

图10是根据本公开一示例性实施例的另一种按键结构的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

图1示出了相关技术中的按键结构的剖视图。如图1所示，该按键结构包括基座1’和按压部2’。其中，基座1’上设有一触点开关11’，该触点开关11’可以设于基座1’的第一基板12’的上表面；而按压部2’可以包括键帽21’，该键帽21’可以设于按压部2’的第二基板22’的上表面，且该第二基板22’的下表面可以设有一凸起23’，该凸起23’的设置位置对应于触点开关11’，使得用户在对按压部2’施加外力时，例如当用户向下按压键帽21’时，可使按压部2’朝向基座1’相对运动，直至凸起23’对触点开关11’形成触发，那么该按键结构可以形成相应的触发信号，使得应用该按键结构的电子设备执行相应的控制功能。其中，按键结构中还可以包括复位部3’，该复位部3’可以为橡胶帽、金属簧片等弹性元件，可在按压部2’被外力按压并朝向基座1’运动时产生形变，使得该复位部3’产生恢复原有形状的反相作用力，一方面可以给执行按压操作的用户提供按压反馈，另一方面可以帮助按压部2’形成复位趋势，使得按压部2’在外力消失后通过该复位趋势实现自动复位。

但是，相关技术中的按键结构，仅提供单一键程下的单一控制功能，即每个按键结构只能够用于实现一种控制功能，例如音量增大、音量减小、屏幕开关等，使得每台电子设备上需要设置多个按键结构对应的实体按键，才能够满足用户的使用需求。

因此，本公开通过改进按键结构，可由同一按键结构实现多种控制功能，从而减少电子设备上需要设置的实体按键数量，以解决相关技术中的上述技术问题。下面结合实施例进行说明：

图2是根据本公开一示例性实施例的一种按键结构的剖视图。如图2所示，该按键结构可以包括：

基座1，该基座1上设有分别对应于每一预设键程的第一类触发组件，例如第一触发组件111、第二触发组件112、第三触发组件113等。

按压部2，该按压部2上设有一一对应于该第一类触发组件的第二类触发组件，例如第四触发组件211、第五触发组件212、第六触发组件213等。

在图2所示的实施例中，该基座1与该按压部2可以相邻且间隔设置；相应地，基座1上的第一类触发组件位于该基座1朝向按压部2的端面上(即图2所示的上端面)，而按压部2上的第二类触发组件位于该按压部2朝向基座1的端面上(即图2所示的下端面)，使得第一类触发组件与第二类触发组件相对设置。

那么，当按压部2在外力作用下形成与该基座1之间的相对运动时，例如用户通过外力按压该按压部2时，可使第一类触发组件与第二类触发组件之间相对运动。其中，由于第一类触发组件、第二类触发之间分别对应于预设键程，使得当按压部2被按压至任一预设键程时，对应键程不大于该任一预设键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件相配合，以形成对应于该任一预设键程的触发信号。

举例而言，假定图2所示的第一触发组件111与第四触发组件211对应于第一键程D1、第二触发组件112与第五触发组件212对应于第二键程D2、第三触发组件113与第六触发组件213对应于第三键程D3，且第一键程D1＜第二键程D2＜第三键程D3。

在图2所示的按键结构中，按压部2尚未收到外力作用，此时对应于同一预设键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件之间的间隔为对应的预设键程的距离，使得按压部2被按压至任一键程时，对应于该任一键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件可恰好形成配合，以形成对应于该任一键程的触发信号。例如，第一触发组件111与第四触发组件211之间的间隔可以为第一键程的距离D1、第二触发组件112与第五触发组件212之间的间隔可以为第二键程的距离D2、第三触发组件113与第六触发组件213之间的间隔可以为第三键程的距离D3。

在一实施例中，当按压部2由图2所示的初始状态被向下按压时，若按压距离达到第一键程D1，则转入图3所示的第一触发状态，此时第一触发组件111与第四触发组件211恰好相互配合；同时，由于第三键程D3＞第二键程D2＞第一键程D1，仅有对应于第一键程D1的第一触发组件111与第四触发组件211满足“对应键程不大于该第一键程D1”，而对应于第二键程D2的第二触发组件112与第五触发组件212、对应于第三键程D3的第三触发组件113与第六触发组件213并未产生配合，那么按键结构可以产生并输出对应于该第一键程D1的第一触发信号。

在另一实施例中，当按压部2在图3所示的第一触发状态下被继续向下按压时，若按压距离达到第二键程D2，则转入图4所示的第二触发状态，此时由于第三键程D3＞第二键程D2＞第一键程D1，对应于第一键程D1的第一触发组件111与第四触发组件211、对应于第二键程D2的第二触发组件112与第五触发组件212均满足“对应键程不大于该第二键程D2”，使得第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212分别相互配合，而对应于第三键程D3的第三触发组件113与第六触发组件213并未产生配合，那么按键结构可以产生并输出对应于该第二键程D2的第二触发信号。

当然，按压部2也可以由图2所示的初始状态被直接按压至第二触发状态；虽然按压部2在运动过程中将经历初始状态→第一触发状态→第二触发状态的变化，但是当用户的按压目标为第二触发状态时，必然十分迅速地经过第一触发状态，使得第一触发状态下无法产生第一触发信号或者产生的第一触发信号极为短暂，可被电子设备的控制系统作为噪音而自动滤除。

在又一实施例中，当按压部2在图4所示的第一触发状态下被继续向下按压时，若按压距离达到第三键程D3，则转入图5所示的第三触发状态，此时由于第三键程D3＞第二键程D2＞第一键程D1，因而第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212、第三触发组件113与第六触发组件213分别相互配合，那么按键结构可以产生并输出对应于该第三键程D3的触发信号。

当然，按压部2也可以由图2所示的初始状态被直接按压至第三触发状态，或者由图3所示的第一触发状态下被继续向下按压至第三触发状态；虽然按压部2在运动过程中将短暂经历第一触发状态、第二触发状态等，但是当用户的按压目标为第三触发状态时，必然十分迅速地经过第一触发状态或第二触发状态，使得无法产生第一触发信号或第二触发信号，或者产生的第一触发信号或第二触发信号极为短暂，可被电子设备的控制系统作为噪音而自动滤除。

在本公开的技术方案中，第一类触发组件与第二类触发组件可以采用多种结构形式，使按键结构可以输出多种相应形式的触发信号。下面进行举例说明：

作为一示例性实施例，第一类触发组件包括第一类电气组件、第二类触发组件包括第二类电气组件；那么，当按压部2被按压至任一预设键程时，对应键程不大于该任一预设键程的第一类电气组件与相应的第二类电气组件电连接，使该按压部2与该基座1之间形成的预设电气参数的数值唯一对应于该任一预设键程，以作为对应于该任一预设键程的触发信号。

其中，该预设电气参数可以包括以下至少之一：阻抗、容抗、感抗等，本公开并不对此进行限制。以预设电气参数采用阻抗为例，假定图2所示的第一触发组件111的阻抗为Z1、第二触发组件112的阻抗为Z2、第三触发组件113的阻抗为Z3、第四触发组件211的阻抗为Z4、第五触发组件212的阻抗为Z5、第六触发组件213的阻抗为Z6。

当按压部2被按压至图3所示的第一键程D1时，仅第一触发组件111与第四触发组件211相配合，使得按压部2与基座1之间形成的阻抗Z(D1)＝Z1+Z2。

当按压部2被按压至图4所示的第二键程D2时，第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212相配合，使得按压部2与基座1之间形成的阻抗Z(D2)＝Z1+Z4+Z2+Z5。

当按压部2被按压至图5所示的第三键程D3时，第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212、第三触发组件113与第六触发组件213相配合，使得按压部2与基座1之间形成的阻抗Z(D3)＝Z1+Z4+Z2+Z5+Z3+Z6。

那么，通过将按键结构在不同键程Dx(x为整数)下的阻抗Z(Dx)作为其触发信号而输出，由于每一键程分别存在唯一对应的阻抗值，如第一键程D1对应于Z(D1)＝Z1+Z2、第二键程D2对应于阻抗Z(D2)＝Z1+Z4+Z2+Z5、第三键程D3对应于阻抗Z(D3)＝Z1+Z4+Z2+Z5+Z3+Z6，使得电子设备可以根据检测到的阻抗Z(Dx)的数值，确定按键结构的按压部2被按压至哪一键程，并通过生成该键程对应的控制指令，使电子设备通过执行该控制指令而实现相应的控制功能。

作为另一示例性实施例，第一类触发组件和第二类触发组件中的任一方可以为按压组件、另一方为触点组件；当该按压部2被按压至任一预设键程时，对应键程不大于该任一预设键程的按压组件对相应的触点组件进行按压，使被按压的每一触点组件分别形成对应的触发响应，并共同构成对应于该任一预设键程的触发信号。

举例而言，触点组件可以为触点开关，当某个触点开关被相应的按压组件物理接触和按压时，可以形成相应的触发响应，而按键结构输出的触发信号可以为若干触发响应的叠加。

假定第一类触发组件是作为触点组件的触点开关、第二类触发组件是作为按压组件的按压凸块，当按压部2被按压至图3所示的第一键程D1时，仅第一触发组件111与第四触发组件211相配合，使得按压部2与基座1之间形成的触发信号仅包含第一触发组件111形成的第一触发响应。

当按压部2被按压至图4所示的第二键程D2时，第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212相配合，使得按压部2与基座1之间形成的触发信号包含第一触发组件111形成的第一触发响应和第二触发组件112形成的第二触发响应。

当按压部2被按压至图5所示的第三键程D3时，第一触发组件111与第四触发组件211、第二触发组件112与第五触发组件212、第三触发组件113与第六触发组件213相配合，使得按压部2与基座1之间形成的触发信号包含第一触发组件111形成的第一触发响应、第二触发组件112形成的第二触发响应和第三触发组件113形成的第三触发响应。

那么，通过输出按键结构在不同键程Dx(x为整数)下的触发响应构成的触发信号，由于每一键程分别存在唯一对应的触发响应组合，如第一键程D1对应于第一触发响应、第二键程D2对应于第一触发响应与第二触发响应的组合、第三键程D3对应于第一触发响应、第二触发响应与第三触发响应的组合，使得电子设备可以根据检测到的触发响应组合，确定按键结构的按压部2被按压至哪一键程，并通过生成该键程对应的控制指令，使电子设备通过执行该控制指令而实现相应的控制功能。

在本公开的技术方案中，按键结构还可以包括：复位部，当按压部2在外力作用下形成与基座1的相对运动时，该复位部可使该按压部2产生复位趋势，使得外力消失后帮助按压部2自动复位。同时，当产生复位趋势时，相当于复位部向施加外力的用户形成反向作用力，即该用户在施加外力时可以得到按键结构提供的按压反馈。

针对本公开的按键结构，即该按键结构可以提供多个键程，以及相应的多种控制功能，那么复位部可以在每一键程均向用户提供相应的按键反馈，使用户准确了解自己对按键结构的按压情况。在一实施例中，该复位部可以包括：分别对应于每一预设键程的弹性元件，该弹性元件可以为橡胶帽、金属簧片等，例如图2示出了对应于第一键程D1的第一弹性元件131、对应于第二键程D2的第二弹性元件132、对应于第三键程D3的第三弹性元件133等；其中，当复位部位于图2所示的基座1与按压部2之间时，复位部并不限定于设置在图2所示的基座1上，也可以设于按压部2上，本公开并不对此进行限制。

那么，由图2可见，当按压部2被按压至任一预设键程时，对应键程不大于该任一预设键程的弹性元件被该按压部按压并发生形变，以形成对该任一预设键程的按键反馈。其中，当按压部2被按压至第一键程D1时，第一弹性元件131发生形变；当按压部2被按压至第一键程D1时，第一弹性元件131和第二弹性元件132发生形变；当按压部2被按压至第一键程D1时，第一弹性元件131、第二弹性元件132和第三弹性元件133发生形变。

当上述任一实施例的按键结构被应用于电子设备上时，该电子设备的机身上可以设置至少一个上述的任意按键结构。其中，按键结构可以位于机身上的任意位置，例如按键结构可以位于图6所示的机身正面的第一区域A1处、图7所示的机身侧面的第二区域A2处、图8所示的机身顶部的第三区域A3处、图9所示的机身背面的第四区域A4处等。

进一步地，按键结构可以与机身内的诸如生物特征识别模块等实现空间复用，以使电子设备的机身内空间更为紧凑、合理，便于电子设备的轻薄化、小型化设计。例如图10所示，生物特征识别模块可以嵌于按键结构的按压部2内，使得用户在对按压部2施加外力时，内嵌的生物特征识别模块可对该用户进行生物特征参数的采集；或者，生物特征识别模块可与按键结构层叠设置于机身内，例如生物特征识别模块可以层叠于按键结构上方或下方，以节省机身在长度方向(即图6的上下方向)上的空间。

Claims (7)

1.一种按键结构，其特征在于，包括：

基座，所述基座上设有分别对应于每一预设键程的第一类触发组件；

按压部，所述按压部上设有一一对应于所述第一类触发组件的第二类触发组件，且所述按压部可在外力作用下形成与所述基座之间的相对运动；

其中，当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的第一类触发组件与相应的第二类触发组件相配合，以形成对应于所述任一预设键程的触发信号；

所述第一类触发组件包括第一类电气组件、所述第二类触发组件包括第二类电气组件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的第一类电气组件与相应的第二类电气组件电连接，使所述按压部与所述基座之间形成的预设电气参数的数值唯一对应于所述任一预设键程，以作为对应于所述任一预设键程的触发信号，所述预设电气参数包括以下至少之一：阻抗、容抗、感抗；

当所述按压部未受到外力作用时，所述第一类触发组件与相应的第二类触发组件之间的间隔为对应的预设键程的距离；

其中，所述第一类触发组件包括多个第一触发组件，所述第二类触发组件包括多个第二触发组件，每个第一触发组件对应一个第二触发组件，且不同第一触发组件和相应的第二触发组件之间的预设键程的距离不同。

2.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述第一类触发组件和所述第二类触发组件中的任一方为按压组件、另一方为触点组件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的按压组件对相应的触点组件进行按压，使被按压的每一触点组件分别形成对应的触发响应，并共同构成对应于所述任一预设键程的触发信号。

3.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述基座与所述按压部相邻且间隔设置；所述第一类触发组件位于所述基座朝向所述按压部的端面上，所述第二类触发组件位于所述按压部朝向所述基座的端面上。

4.根据权利要求1所述的按键结构，其特征在于，还包括：

复位部，所述复位部在外力作用于所述按压部时，使所述按压部产生复位趋势。

5.根据权利要求4所述的按键结构，其特征在于，所述复位部包括：

分别对应于每一预设键程的弹性元件；当所述按压部被按压至任一预设键程时，对应键程不大于所述任一预设键程的弹性元件被所述按压部按压并发生形变，以形成对所述任一预设键程的按键反馈。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：

机身；

设置于所述机身上的至少一个如权利要求1-5中任一所述的按键结构。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，还包括：

生物特征识别模块，所述生物特征识别模块嵌于所述按键结构的按压部，或者与所述按键结构层叠设置于所述机身内。