CN113064495A - 键盘和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电子装置领域，提出一种键盘，包括：第一基材；按键，连接于所述第一基材，所述按键中设有第一磁力件；第二基材，设于所述第一基材下方，所述第二基材上设有与所述第一磁力件相对应的第二磁力件；在通电时，所述第二磁力件与所述按键的第一磁力件之间产生磁性排斥力，使所述按键朝向远离所述第二基材的方向运动并凸设于所述第一基材的表面。上述键盘的便携性较好且触感较好，能够避免误击。本发明同时提出一种电子装置。

Description

键盘和电子装置

技术领域

本发明涉及电子装置领域，尤其涉及一种键盘和电子装置。

背景技术

市面上的传统键盘为机械结构件组成的键盘，包括外壳、按键和内部电路，外壳通常采用塑料压制而成，按键包括按键插座、键帽和弹簧件。然而，传统的键盘厚度大、便携性差。目前，已有一种触摸屏式键盘，但由于按键没有物理边缘和弹性，用户按压时没有明显的距离感，容易造成误击，用户体验较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种键盘和电子装置，以解决上述问题。

本发明实施例提出一种键盘，包括：

第一基材；

按键，连接于所述第一基材，所述按键中设有第一磁力件；

第二基材，设于所述第一基材下方，所述第二基材上设有与所述第一磁力件相对应的第二磁力件；

在通电时，所述第二磁力件与所述按键的第一磁力件之间产生磁性排斥力，使所述按键朝向远离所述第二基材的方向运动并凸设于所述第一基材的表面。

在一实施例中，所述第一基材和所述第二基材中的至少一者为设有线路层的柔性基材。

在一实施例中，所述第一基材和所述第二基材均为柔性电路板。

在一实施例中，所述第一磁力件和所述第二磁力件均为电感线圈；

在通电后，所述第一磁力件靠近所述第二磁力件的一侧与所述第二磁力件靠近所述第一磁力件的一侧的磁极相同。

在一实施例中，所述键盘还包括设于所述第二磁力件中的按键感应电极，所述按键感应电极用于感应触摸并产生按压信号；

所述键盘还包括按键识别电路，所述按键识别与所述按键感应电极电连接，用于接收所述按键感应电极发出的按压信号。

在一实施例中，所述键盘还包括驱动控制电路，所述驱动控制电路用于调整输入所述第一磁力件和/或所述第二磁力件中的电流，以调整磁场强度。

在一实施例中，所述键盘还包括设于所述第一基材和所述第二基材之间的间隔物或至少一个第三基材。

在一实施例中，所述键盘还包括柔性覆盖层，所述柔性覆盖层至少盖设于所述第一基材背离所述第二基材的一侧。

在一实施例中，所述柔性覆盖层由弹性材料制成，和/或；

所述柔性覆盖层包括折叠部，所述折叠部设于相应的所述按键上方且能够折叠或展开。

本发明实施例还提出一种电子装置，包括如上任一项实施例所述的键盘。

上述键盘包括第一基材、按键和第二基材，按键中设有第一磁力件，第二基材中设有第二磁力件，因此，键盘可通过控制第一磁力件和第二磁力件之间的磁性排斥力，使第一磁力件带动按键凸设于第一基材的表面，实现段落式反馈的手感，触感较好，能够避免用户误按按键，提升用户的使用感和使用的便利性。在不需要使用时，按键的高度较小，键盘的厚度和体积较小，便于携带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的键盘的结构示意图；

图2是图1所示的键盘中第一基材和第一磁力件的结构示意图；

图3是图1所示的键盘中第二基材和第二磁力件的结构示意图；

图4是图1所示的键盘的截面示意图；

图5是图4所示的键盘另一状态的局部截面示意图；

图6是本发明实施例提供的控制单元的控制模块图；

图7是本发明另一实施例提供的键盘的局部分解示意图；

图8是图7所示的键盘另一状态的分解示意图；

图9是本发明实施例提供的键盘在收卷状态的示意图。

图中标记的含义为：

100、键盘；

10、第一基材；

20、按键；21、第一磁力件；22、壳体；23、柔性连接件；

30、第二基材；31、第二磁力件；32、按键感应电极；

41、按键识别电路；42、驱动控制电路；43、控制单元；

50、柔性覆盖层；51、折叠部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

请参照图1至图6，本申请实施例提出一种键盘100，包括第一基材10、按键20和第二基材30。按键20连接于第一基材10，按键20中设有第一磁力件21；第二基材30设于第一基材10下方，第二基材30上设有与第一磁力件21相对应的第二磁力件31；在通电时，第二磁力件31与按键20的第一磁力件21之间产生磁性排斥力，使按键20朝向远离第二基材30的方向运动并凸设于第一基材10的表面。

上述键盘100的工作原理如下。在使用时，如图5所示，向第一磁力件21和/或第二磁力件31通电，第一磁力件21和第二磁力件31之间产生磁性排斥力，使按键20朝向远离第二基材30的一侧移动并凸设于第一基材10的表面，以方便用户按压按键20。用户按下按键20以完成输入动作，然后，按键20可在磁性排斥力的作用下自动复位。在不需要使用时，按键20可至少部分收容于第一基材10，或者，按键20设于第一基材10表面，但具有较小的高度。

上述键盘100包括第一基材10、按键20和第二基材30，按键20中设有第一磁力件21，第二基材30中设有第二磁力件31，因此，键盘100可通过控制第一磁力件21和第二磁力件31之间的磁性排斥力，使第一磁力件21带动按键20凸设于第一基材10的表面，实现段落式反馈的手感，避免用户误按按键20，提升用户的使用感和使用的便利性。在不需要使用时，按键20的高度较小，键盘100的厚度和体积较小，便于携带。上述键盘100解决了现有技术中机械键盘不易携带及触摸屏式键盘容易误击的问题。

可以理解，按键20的数量可为一个或多个，当按键20为多个时，每个按键20内均设有第一磁力件21；第二基材30上设有多个第二磁力件31，且多个第二磁力件31分别与多个第一磁力件21一一对应设置。在使用时，多个按键20在相应的位置浮起，成为多个凸起的按键20。

在本实施例中，第一磁力件21和第二磁力件31均为电感线圈，电感线圈可为螺旋状。在通电后，第一磁力件21靠近第二磁力件31的一侧与第二磁力件31靠近第一磁力件21的一侧的磁极相同，即第一磁力件21和第二磁力件31在按键20处形成两个同向的磁场，从而实现第一磁力件21和第二磁力件31在通电后产生磁性排斥力。

在另一实施例中，第一磁力件21和第二磁力件31中的一者为电感线圈，另一者为永磁铁。

在一实施例中，第一基材10和第二基材30中的至少一者为设有线路层的柔性基材，柔性基材可为PI(Polymide，聚酰亚胺)、PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)等；线路层用于连通第一磁力件21或第二磁力件31，以使第一磁力件21或第二磁力件31通电。由于第一基材10和/或第二基材30为柔性基材，上述键盘100具有一定的柔性，可进行弯折或卷曲。

可选地，第一基材10和第二基材30均为柔性电路板。如此，第一基材10和第二基材30均具有可挠性，键盘100能够弯折或卷曲，体积较小，便于携带。

在一实施例中，在不通电时，按键20与第一基材10的表面平齐。相应的，第一基材10上可设置收容部，在不通电时，按键20至少部分设于收容部中，如此，键盘100可呈平面状，厚度和体积较小。可以理解，按键20也可直接设于第一基材10的表面，例如，第一磁力件21直接连接第一基材10上的线路层，在不通电时按键20与第一基材10的表面具有第一高度差；在通电后，按键20与第一基材10的表面具有第二高度差，且第二高度差大于第一高度差，以提升段落式反馈的手感。可以理解，第一磁力件21也可嵌设于第一基材10中。

在一实施例中，键盘100还包括设于第二磁力件31中的按键感应电极32，按键感应电极32用于感应触摸并产生按压信号。当用户按压按键20后，按键感应电极32会触发按键事件，完成按键输入。可选地，按键感应电极32为压电感应件，但不限于此。

进一步地，请同时参照图6，键盘100还包括按键识别电路41，按键识别电路41与按键感应电极32电连接，用于接收按键感应电极32发出的按压信号。因此，当用户按下一个按键20后，按键感应电极32感应到触摸并向按键识别电路41发出按压信号，按键识别电路41能够依据按压信号向键盘100所连接的电子装置传输键盘100的输入信息，完成按键20输入。

在一实施例中，键盘100还包括驱动控制电路42，驱动控制电路42用于调整输入第一磁力件21和/或第二磁力件31中的电流或电压，以调整磁场强度。可以理解，电流越大，磁场强度越大，第一磁力件21和第二磁力件31之间的磁性排斥力越大。因此，驱动控制电路42通过调整输入第一磁力件21和第二磁力件31中的电流，可调整磁场强度，进而调整第一磁力件21的运动距离，以实现调整段落式反馈的手感，适应用户的不同需求。可以理解，驱动控制电路42可通过设定输入的电流值或电压值、或改变电路的可变电阻，来调整输入第一磁力件21和第二磁力件31中的电流。

可以理解，也可预先通过增加线圈数量、或降低线圈电阻的方式来提升磁场强度。

可选地，键盘100还包括控制单元43，控制单元43与按键识别电路41、驱动控制电路42均电连接。

在一实施例中，所述键盘100还包括设于第一基材10和第二基材30之间的间隔物或至少一个第三基材，以增加键盘100的厚度。间隔物可为橡胶薄膜等弹性材料层，例如，第一基材10可贴附于弹性材料层上。

请同时参照图1、图4和图5，在一实施例中，第一磁力件21设于第一基材10中，第二磁力件31设于第二基材30中，第一磁力件21和第二磁力件31相对设置。第一基材10的表面在对应第一磁力件21的位置设有折皱部，折皱部能够折叠或展开。当第一磁力件21朝向远离第二基材30的方向移动时，折皱部可展开，使按键20凸设于第一基材10上，形成类似于传统键盘100的结构。当第一磁力件21复位后，折皱部可再次折叠。

在一实施例中，键盘200的使用过程如下。在使用前，按键20与第一基材10大致呈平面，按键20具有较小的高度；在使用时，控制单元43控制驱动控制电路42向第一磁力件21和第二磁力件31中输入电流，第一磁力件21和第二磁力件31产生相同极性的磁场，第一磁力件21在磁性排斥力的作用下朝向远离第二基材30的方向移动，使按键20凸设于第一基材10的表面，按键20具有较大的高度。

当用户按下一个按键20，按键20可朝向第二基材30移动，实现了传统键盘中按键的行程；该按键20所对应的按键感应电极32感应到触摸并向按键识别电路41发出按压信号，按键识别电路41依据按压信号向键盘100所连接的电子装置传输键盘100的输入信息，完成按键20输入。由于按键20具有较大的高度，用户可获得段落式反馈的手感，触感较好，避免误击。然后，在按键20所受的压力移除之后，按键20可在磁性排斥力的作用下复位，再次凸设于第一基材10的表面。

使用完毕，控制单元43控制驱动控制电路42停止向第一磁力件21和第二磁力件31通电，第一磁力件21和第二磁力件31之间的磁性排斥力消失，第一磁力件21带动按键20复位。用户可折叠或收卷键盘200，方便携带。

请参照图7和图8，在本发明的另一实施例中，键盘100还包括柔性覆盖层50，柔性覆盖层50至少盖设于第一基材10背离第二基材30的一侧。柔性覆盖层50可覆盖按键20，以保护按键20以及限制按键20的运动行程。柔性覆盖层50能够变形，从而键盘100整体可弯曲或折叠。

可选地，柔性覆盖层50同时包覆第一基材10、按键20和第二基材30，以作为键盘100的柔性封装结构。

在一实施例中，柔性覆盖层50由弹性材料制成，例如橡胶、硅胶塑料、PVC塑料等。进一步地，柔性覆盖层50包括多个折叠部51，折叠部51设于相应的按键20上方且能够折叠或展开。例如，折叠部51为设于柔性覆盖层50中的褶皱，当按键20朝向远离第二基材30的方向移动时，折叠部51可展开，使按键20凸设于第一基材10上，形成类似于传统键盘100的结构。当按键20朝向靠近第二基材30的方向移动时，折叠部51可再次折叠，柔性覆盖层50可具有一个较为平整的表面。

按键20还包括壳体22，第一磁力件21至少部分收容于壳体22中。在不通电时，按键20的壳体22可与第一基材10的表面平齐。可以理解，第一磁力件21也可直接设于第一基材10的表面或嵌设于第一基材10内；第二磁力件31也可设于第二基材30的表面或嵌设于第二基材30内。

可选地，壳体22与第一基材10之间设有柔性连接件23，柔性连接件23能够形变，以允许按键20相对于第一基材10发生位移。柔性连接件23的材质可为橡胶或弹性件，但不限于此。

可选地，柔性覆盖层50的折叠部51或按键20的壳体22上印刷有字符，以标识按键20的类别。

可以理解，键盘100还可包括供电电路或电池盒、保护结构件、LED灯、支撑结构件等元件。LED灯用于照亮键盘100的按键20区域。

可以理解，键盘100还可包括散热装置，散热装置用于为第一基材10和第二基材30散热降温。键盘100还可设置散热孔，例如，在柔性覆盖层50上设置散热孔。

请同时参照图9，当键盘100的第一基材10和第二基材30均为柔性基材时，键盘100可以进行折叠或收卷，方便携带。

本发明同时提出一种电子装置，包括如上任一项实施例的键盘100。电子装置例如是个人计算机、笔记本电脑等使用键盘作为用户输入装置的电子装置。

本发明提供的键盘100为一种新型的平面3D键盘，解决了传统键盘便携性差及柔性平面键盘容易产生误击的问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种键盘，其特征在于，包括：

第一基材；

按键，连接于所述第一基材，所述按键中设有第一磁力件；

第二基材，设于所述第一基材下方，所述第二基材上设有与所述第一磁力件相对应的第二磁力件；

在通电时，所述第二磁力件与所述按键的第一磁力件之间产生磁性排斥力，使所述按键朝向远离所述第二基材的方向运动并凸设于所述第一基材的表面。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：所述第一基材和所述第二基材中的至少一者为设有线路层的柔性基材。

3.如权利要求2所述的键盘，其特征在于：所述第一基材和所述第二基材均为柔性电路板。

4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：所述第一磁力件和所述第二磁力件均为电感线圈；

在通电后，所述第一磁力件靠近所述第二磁力件的一侧与所述第二磁力件靠近所述第一磁力件的一侧的磁极相同。

5.如权利要求4所述的键盘，其特征在于：所述键盘还包括设于所述第二磁力件中的按键感应电极，所述按键感应电极用于感应触摸并产生按压信号；

所述键盘还包括按键识别电路，所述按键识别电路与所述按键感应电极电连接，用于接收所述按键感应电极发出的按压信号。

6.如权利要求4所述的键盘，其特征在于：所述键盘还包括驱动控制电路，所述驱动控制电路用于调整输入所述第一磁力件和/或所述第二磁力件中的电流或电压，以调整磁场强度。

7.如权利要求1所述的键盘，其特征在于：所述键盘还包括设于所述第一基材和所述第二基材之间的间隔物或至少一个第三基材。

8.如权利要求1-7中任一项所述的键盘，其特征在于：所述键盘还包括柔性覆盖层，所述柔性覆盖层至少盖设于所述第一基材背离所述第二基材的一侧。

9.如权利要求8所述的键盘，其特征在于：所述柔性覆盖层由弹性材料制成，和/或；

所述柔性覆盖层包括折叠部，所述折叠部设于相应的所述按键上方且能够折叠或展开。

10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的键盘。

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