CN201392505Y - 具有机械手感的触摸键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种具有机械手感的触摸键盘，与一信号处理器连接，从上到下依次包括一键帽、一按键硅胶层以及一机械按键结构，还包括：一电路板，设置在所述键帽与所述按键硅胶层之间；该电路板的边沿设有一数据串口；所述按键硅胶层上表面设有至少一弹性支撑所述电路板和所述键帽的弹性可变形拱顶。本实用新型在传统的机械按键基础上，增加一块电容感应电路板，即可实现机械键盘和触控键盘的共存，具有结构简单，性能可靠，成本低廉的特点。

Description

具有机械手感的触摸键盘

技术领域

本实用新型涉及电子输入设备，特别涉及一种具有机械手感的触摸键盘。

背景技术

目前，触摸感应原理的已被多方面运用到我们的日程生活中，各类触摸显示屏，触摸键盘应运而生，提高了使用者的在信息输入时的便利和直观性。

专利公开号CN1750201中公开了一种提供至少一个按键，并且由相互堆叠在一起的多个膜层构成的触摸键盘装置，每个按键具有其中由拱顶层构成的一个层，弹性可变形拱顶设置在各个按键下面。为了提供能够显著阵低厚度的这样的触摸多层膜键盘装置新的和改进的结构，该实用新型提出用于电子设备的触摸键盘装置，该装置由相互堆叠在一起的多个膜层构成，并且为至少一个触摸按键提供基础结构，每个按键有由具有弹性可变形拱顶的拱顶层构成的多层中的一层，并且每个拱顶设置在各个用户区域下面用于按键操控的，这样拱顶的表面形成关于用于按键操控的用户区域的顶端表面。该专利方案的结构复杂，实际制作成本较高，不利于触摸键盘的广泛应用。

专利公开号CN1949425中公开了一种触摸键盘及带有触摸键盘的移动终端，其中所述触摸键盘用于使得移动终端在不同状态下显示不同的按键，所述触摸键盘包括从上至下顺次放置的触摸薄膜、两组或多组有机电致发光背光光源：其中所述触摸薄膜背面丝印镂空透光的文字和/或图案，当所述有机电致发光背光光源中的一组或多组发光与不发光时，所述触摸薄膜显示相应的文字和/或图案，所述移动终端相应地处于不同的工作状态。该专利方案的结构复杂，实际制作成本较高，不利于触摸键盘的广泛应用。

专利公开号CN2802573中公开了涉及便携式终端的一种具有触觉反馈功能的感应式触摸键盘，为了解决按键弹性帽的经常变形及移动会造成触摸板的磨损问题，提供了一种具有触觉反馈功能的感应式触摸键盘及其便携式终端，包括复数个按键，至少一个与按键相耦合的感应装置，按键下对应至少一个具有触觉反馈功能的机械构件：感应装置与一感应耦合电路相连；当一感应物在感应装置的感应空间内滑动时，感应耦合电路输出所述感应物的位置轨迹信息：当一感应物按动按键，机械构件提供触觉反馈功能，所述感应耦合电路输出被按按键的位置信息及状态。该专利方案的结构复杂，实际制作成本较高，不利于触摸键盘的广泛应用。

综上可知，目前的触摸键盘，大多只有触摸，但无机械手感，按键到位的准确率不高，不便于用户的实际使用；或者有机械手感，但是结构复杂，增加了触摸键盘的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有机械手感的触摸键盘，既具备按键触摸手感，又能保证其结构简单，性能可靠，成本低廉。

本实用新型采用如下技术方案：

一种具有机械手感的触摸键盘，与一信号处理器连接，从上到下依次包括一键帽、一按键硅胶层以及一机械按键结构，还包括：

一电路板，设置在所述键帽与所述按键硅胶层之间；该电路板的边沿设有一数据串口；

所述按键硅胶层上表面设有至少一弹性支撑所述电路板和所述键帽的弹性可变形拱顶。

进一步地，所述键帽是一多向导航键帽，所述每个弹性可变形拱顶与多向导航键帽的各导航键位一一对应。

进一步地，所述键帽是一同心双环结构五向导航键帽，分别弹性支撑在五向导航键下方的对应位置上的所述弹性可变形拱顶共计5个，呈十字交叉排列。

进一步地，所述键帽是一同心双环结构九向导航键帽，分别弹性支撑在九向导航键下方的对应位置上的所述弹性可变形拱顶共计9个，呈米字型交叉排列。

进一步地，所述电路板中央设有一中空孔，该中空孔的直径与所述键帽的中心按键的直径相同或略小。

进一步地，位于中央的所述弹性可变形拱顶为圆形突起拱顶，位于四周的弹性可变形拱顶均为扇形突起拱顶。

进一步地，所述按键硅胶层的四周环设若干定位孔。

进一步地，所述键帽、按键硅胶层、电路板的形状均为圆型，三者相互平行且它们的圆心同轴。

进一步地，所述电路板是一柔性电路板，或是一硬质电路板。

进一步地，所述机械按键结构是一含机械按键的主板。

本实用新型在传统的机械按键基础上，增加一块电容感应电路板，即可实现机械键盘和触控键盘的共存，具有结构简单，性能可靠，成本低廉的特点。

附图说明

图1为本实用新型的具有机械手感的触摸键盘的结构分解图；

图2为本实用新型的具有机械手感的触摸键盘的组装图。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实用新型的具有机械手感的触摸键盘安装在手机上，其为四层结构，由从上到下依次包括一塑胶按键1、一硬质电路板2、一按键硅胶层3以及一含机械按键的主板4组成。

其中，硬质电路板2安装在所述塑胶按键1与所述按键硅胶层3之间；该硬质电路板2的边沿设有一数据串口，该数据串口通过数据线连接手机主板上的一信号处理器；所述按键硅胶层3通过环设在其边缘的若干定位孔与其他部件的定位。

所述塑胶按键1是一同心双环结构五向导航塑胶按键1，所述按键硅胶层3上表面设有5个弹性可变形拱顶5，呈十字交叉排列，分别间隔着所述硬质电路板2弹性支撑在五向导航键下方的对应位置上，形成各导航键位的键程。所述硬质电路板2中央设有一中空孔，该中空孔的直径与所述塑胶按键1的中心按键的直径相同。位于中央的所述弹性可变形拱顶5为圆形突起拱顶，位于四周的弹性可变形拱顶5均为扇形突起拱顶。所述塑胶按键1、按键硅胶层3、硬质电路板2的形状均为圆型，三者相互平行且它们的圆心同轴。

如图2所示，所述塑胶按键1、硬质电路板2以及按键硅胶层3之间通过胶水粘接在一起，并以按键组件6的形式与含机械按键的主板4焊接连接。

所述电路板上两块相邻的覆铜(电容传感器，Capacitive Sensor)之间存在一个固有的寄生电容Cp，当用户的手指(或其他导体)靠近时，手指和两块覆铜之间又产生新的电容，这些电容相当于并联到原来的Cp之上，其中一块覆铜连接到PSoC的模拟I/O上，另一块连接到地上，手机上的信号处理器就可以通过测量电容的变化来判断手指的存在。

电容传感器上覆盖的塑胶按键1作为硬质电路板2与外界之间的绝缘材料。通过在PSoC内部搭建电路并用内建8位处理器的程序来控制电路的运作，就可以把电容的变化转化成计数值的变化，进而转化成按键动作所需要的开关量。

用户在使用的过程中还享受到了含机械按键的主板4对按键动作的应力反馈，提高了按键的准确性。而且仅在手机的原有设备上增加了一层硬质电路板2以及一处理单元，结构简单实用，实际制造成本大大低于同类产品。

实施例二

本实用新型的具有机械手感的触摸键盘安装在手机上，其为四层结构，由从上到下依次包括一塑胶按键1、一柔性电路板2、一按键硅胶层3以及一含机械按键的主板4组成。

其中，柔性电路板2安装在所述塑胶按键1与所述按键硅胶层3之间；该柔性电路板2的边沿设有一数据串口，该数据串口通过数据线连接一信号处理器；所述按键硅胶层3通过环设在其边缘的若干定位孔与其他部件的定位。

所述塑胶按键1是一同心双环结构九向导航塑胶按键1，所述按键硅胶层3上表面设有9个弹性可变形拱顶5，呈米字型交叉排列，分别间隔着所述柔性电路板2弹性支撑在九向导航键下方的对应位置上，形成各导航键位的键程。所述柔性电路板2中央设有一中空孔，该中空孔的直径比所述塑胶按键1的中心按键的直径略小。位于中央的所述弹性可变形拱顶5为圆形突起拱顶，位于四周的弹性可变形拱顶5均为扇形突起拱顶。所述塑胶按键1、按键硅胶层3、柔性电路板2的形状均为圆型，三者相互平行且它们的圆心同轴。

所述塑胶按键1、柔性电路板2以及按键硅胶层3之间通过胶水粘接在一起，并以按键组件6的形式与含机械按键的主板4焊接连接。

所述电路板上两块相邻的覆铜(电容传感器，Capacitive Sensor)之间存在一个固有的寄生电容Cp，当用户的手指(或其他导体)靠近时，手指和两块覆铜之间又产生新的电容，这些电容相当于并联到原来的Cp之上，当我们把其中一块覆铜连接到PSoC的模拟I/O上，另一块连接到地上，手机上的信号处理器就可以通过测量电容的变化来判断手指的存在。

电容传感器上覆盖的塑胶按键1作为柔性电路板2与外界之间的绝缘材料。通过在PSoC内部搭建电路并用内建8位处理器的程序来控制电路的运作，就可以把电容的变化转化成计数值的变化，进而转化成按键动作所需要的开关量。

用户在使用的过程中还享受到了含机械按键的主板4对按键动作的应力反馈，提高了按键的准确性。而且尽在手机的原有设备上增加了一层柔性电路板2以及一处理单元，结构简单实用，实际制造成本大大低于同类产品。

综上可知，本实用新型在传统的机械按键基础上，增加一块电容感应电路板，即可实现机械键盘和触控键盘的共存，具有结构简单，性能可靠，成本低廉的特点。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims (10)

1、一种具有机械手感的触摸键盘，与一信号处理器连接，从上到下依次包括一键帽(1)、一按键硅胶层(3)以及一机械按键结构(4)，其特征在于还包括：

一电路板(2)，设置在所述键帽(1)与所述按键硅胶层(3)之间；该电路板(2)的边沿设有一数据串口；

所述按键硅胶层(3)上表面设有至少一弹性支撑所述电路板(2)和所述键帽(1)的弹性可变形拱顶(5)。

2、根据权利要求1所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述键帽(1)是一多向导航键帽(1)，所述每个弹性可变形拱顶(5)与多向导航键帽(1)的各导航键位一一对应。

3、根据权利要求2所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述键帽(1)是一同心双环结构五向导航键帽(1)，分别弹性支撑在五向导航键下方的对应位置上的所述弹性可变形拱顶(5)共计5个，呈十字交叉排列。

4、根据权利要求2所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述键帽(1)是一同心双环结构九向导航键帽(1)，分别弹性支撑在九向导航键下方的对应位置上的所述弹性可变形拱顶(5)共计9个，呈米字型交叉排列。

5、根据权利要求3或4所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述电路板(2)中央设有一中空孔，该中空孔的直径与所述键帽(1)的中心按键的直径相同或略小。

6、根据权利要求5所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：位于中央的所述弹性可变形拱顶(5)为圆形突起拱顶，位于四周的弹性可变形拱顶(5)均为扇形突起拱顶。

7、根据权利要求6所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述按键硅胶层(3)的四周环设若干定位孔。

8、根据权利要求7所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述键帽(1)、按键硅胶层(3)、电路板(2)的形状均为圆型，三者相互平行且它们的圆心同轴。

9、根据权利要求8所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述电路板(2)是一柔性电路板，或是一硬质电路板。

10、根据权利要求8所述的具有机械手感的触摸键盘，其特征在于：所述机械按键结构(4)是一含机械按键的主板。

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