CN211557245U - 键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种键盘，包括按键，所述按键包括：第一薄膜层、第二薄膜层、传感器、驱动电极和感应电极，其中：所述驱动电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于发射激励信号；所述感应电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于接收所述激励信号，与所述驱动电极之间形成互电容；所述传感器，与所述感应电极连接，用于依据所述感应电极接收的激励信号检测所述驱动电极与所述感应电极之间的电容量，依据电容量的变化确定所述按键是否被激活。采用上述方案，可以实现结构以及制作工艺简单的键盘，且防尘防水性能优异。

Description

键盘

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种键盘。

背景技术

如今，人们在工作生活期间长期使用键盘，因此对于键盘的要求日益增高。

现有技术中的薄膜键盘通常采用开关结构，即弹性元件压迫上层线路，上层线路变形并与下层线路接触导通，产生信号。而开关结构由于需要中层薄膜形成空腔，导致工艺复杂，防水防尘性能降低。

发明内容

实用新型目的：针对现有技术的缺陷，本实用新型旨在提供一种键盘，结构以及制作工艺简单，防尘防水性能优异。

技术方案：本实用新型实施例中提供一种键盘，包括包括按键、按键线路和底板，所述按键线路包括：第一薄膜层、第二薄膜层、传感器、驱动电极和感应电极，其中：所述驱动电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于发射激励信号；所述感应电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于接收所述激励信号，与所述驱动电极之间形成互电容；所述传感器，与所述感应电极连接，用于依据所述感应电极接收的激励信号检测所述驱动电极与所述感应电极之间的电容量，依据电容量的变化确定所述按键是否被激活。

具体的，所述按键包括：伸缩件，用于在受到朝向所述第一薄膜层的外力时，在外力的方向上进行压缩，设置于所述第一薄膜层的第一侧，所述驱动电极以及所述感应电极位于所述第一薄膜层的第二侧。

具体的，所述按键包括：第一导体，用于替代手指提供所述所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述伸缩件与所述第一薄膜层之间。

具体的，所述按键包括：受力平面，第一侧用于承受外力；所述伸缩件，位于所述受力平面的第二侧与所述第一薄膜层的第一侧之间。

具体的，所述按键包括：第二导体，用于替代手指提供所述所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述伸缩件与所述受力平面之间。

具体的，所述按键包括：第三导体，用于替代手指提供所述所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述伸缩件与所述受力平面之间。

具体的，所述驱动电极与所述感应电极之间激励信号的传输路径处于所述受力平面的第二侧内。

具体的，所述受力平面受外力带动所述伸缩件压缩后，所述驱动电极与所述感应电极之间部分激励信号的传输路径处于所述受力平面的第一侧。

具体的，所述感应电极包括：第一感应电极和第二感应电极，所述第一感应电极与所述第二感应电极均用于接收所述驱动电极发射的激励信号。

具体的，所述驱动电极位于所述第一感应电极与所述第二感应电极之间连线的中点上。

具体的，所述驱动电极设于第三薄膜层与第二薄膜层之间。

具体的，所述底板为导电材质。

具体的，所述底板还可为非导电材质。所述第二薄膜层与底板之间设有导电层。所述导电层为添加导电成分的胶体。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：本实用新型提供的键盘的按键采用电容式结构，即驱动电极和感应电极之间形成互电容，可以根据电容的变化确定所述按键是否被激活。采用电容式结构的键盘，结构以及制作工艺简单，且防尘防水性能优异。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的键盘按键的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的键盘按键被按压时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的键盘按键的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的键盘按键被按压时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中提供的键盘按键的结构示意图；

图6为本实用新型提供的键盘按键受外力时的电容变化曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

参阅图1，其为本实用新型实施例中提供的键盘按键的结构示意图，具体包括：第一薄膜层30、第二薄膜层40、传感器、驱动电极10和感应电极20，其中：所述驱动电极10，设置于所述第一薄膜层30与所述第二薄膜层40之间，用于发射激励信号；所述感应电极20，设置于所述第一薄膜层30与所述第二薄膜层40之间，用于接收所述激励信号，与所述驱动电极10之间形成互电容；所述传感器(图中未示出)，与所述感应电极20连接，用于依据所述感应电极20接收的激励信号检测所述驱动电极10与所述感应电极20之间的电容量，根据所述电容量的变化确定所述按键是否被激活。

在具体实施中，图1所展示的为按键的结构示意图，本实用新型提供的键盘可以包括多个按键。

在具体实施中，第一薄膜层30和第二薄膜层40可以按照大体相互平行的方式设置，驱动电极10和感应电极20可以按照图1所展示的方式设置于所述第一薄膜层30与所述第二薄膜层40之间，驱动电极10、感应电极20可以分别与第一薄膜层30、第二薄膜层40相贴合或连接。

在具体实施中，驱动电极10和感应电极20形成了电容的两极，即驱动电极10和感应电极20之间形成了电容，在手指触碰到电容或电容的附近时，可以影响触碰点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。

在具体实施中，传感器与所述感应电极20连接，用于依据所述感应电极接收的激励信号，检测所述驱动电极10与所述感应电极20之间的电容量，在手指按压按键时，手指可以接触到激励信号的传输路径，影响到所述激励信号的传输，进而影响所述驱动电极10与所述感应电极20之间的电容量，并可以依据电容量的变化确定所述按键是否被激活，即按键是否被按压。这里需要说明的是，在电容量的变化到达何种程度时可以确定按键是否被激活，可以由用户根据实际应用场景进行相应的设定。

参阅图2，本实用新型提供的键盘按键被按压时的结构示意图。

在具体实施中，检测驱动电极10和感应电极20之间电容量的方式是，驱动电极10发射激励信号，感应电极20接收所述激励信号，在手指按压按键时，可以影响部分激励信号的传输，据此感应电极20在按键被触碰时所接收的激励信号，与按键在未被触碰时所接收的激励信号不同，传感器依据激励信号的变化可以确定驱动电极10与感应电极20之间的电容量的变化，进而可以依据所述电容量的变化确定所述按键是否被激活，即按键是否被触碰或按压。在具体实施中，激励信号的传输路径即为图1、图2中的虚线部分。

本实用新型实施例中，所述按键包括：伸缩件，用于在受到朝向所述第一薄膜层的外力时，在外力的方向上进行压缩，设置于所述第一薄膜层的第一侧，所述驱动电极以及所述感应电极位于所述第一薄膜层的第二侧。

在具体实施中，在手指向按键施力时，伸缩件50被压缩，手指靠近驱动电极10和感应电极20的附近，即接触到驱动电极10和感应电极20之间激励信号的传输路径，驱动电极10和感应电极20之间的电容量产生变化。在手指停止向按键施力时，伸缩件50恢复到原始状态。在具体实施中，伸缩件50可以为弹性元件，也可以为其他可以实现伸缩功能的结构。

在具体实施中，伸缩件50和第一薄膜层30之间可以设置有其他层级，包括底板、薄膜衬底等。

参阅图3，其为本实用新型实施例中提供的键盘按键的结构示意图；所述按键包括：第一导体70，用于替代手指提供所述所述驱动电极10与感应电极20之间的电容量变化，设置于所述伸缩件50与所述第一薄膜层30之间。

在具体实施中，第一导体70可以是设置于伸缩件50上，可以与所述第一薄膜层30直接接触，也可以与所述第一薄膜层30之间间隔其他层级，如底板、薄膜衬底等。

本实用新型实施例中，所述按键包括：受力平面60，第一侧用于承受外力；所述伸缩件50，位于所述受力平面60的第二侧与所述第一薄膜层30的第一侧之间。

在具体实施中，手指按压受力平面60，受力平面60带动伸缩件50压缩。

在具体实施中，受力平面60，可以是指外力按压按键时，用于承载外力的部分，在具体应用中，可以体现为键帽、按键外壳等，即键帽、按键外壳等用于承载外力的部件可以为受力平面60。

本实用新型实施例中，所述按键包括：第二导体80，用于替代手指提供所述所述驱动电极10与感应电极20之间的电容量变化，设置于所述伸缩件50与所述第一薄膜层30之间。

在具体实施中，第二导体80设置于所述伸缩件50与所述受力平面60之间，具体可以包括第二导体81和第二导体82中的至少一个，也即可以仅包括第二导体81或第二导体82中的一个，也可以同时包括第二导体81和第二导体82。其中，第二导体81可以是设置于受力平面60上，位于受力平面60的第二侧；第二导体82可以是设置于伸缩件50上。

本实用新型实施例中，所述按键包括：第三导体90，用于替代手指提供所述所述驱动电极10与感应电极20之间的电容量变化，设置于所述受力平面60上，位于所述受力平面60的第一侧。

在具体实施中，受力平面60的第一侧可以是受力平面60用于承载按压按键的外力的一侧。

本实用新型实施例中，所述驱动电极10与所述感应电极20之间激励信号的传输路径处于所述受力平面60的第二侧内。

在具体实施中，驱动电极10与所述感应电极20之间激励信号的传输路径与电容量相关联，可以通过调整电极之间的电容量大小，或调整受力平面60所处的位置，避免在手指未触碰或按压按键时，感应电极20接收的激励信号便发生变化，错误判断该按键被激活、按压。或通过软件方式筛查干扰信号，避免错误判断该按键被激活，按压。

本实用新型实施例中，所述受力平面60受外力带动所述伸缩件50压缩后，所述驱动电极10与所述感应电极20之间部分激励信号的传输路径处于所述受力平面60的第一侧。

在具体实施中，在手指触碰或按压按键后，部分激励信号的传输路径处于受力平面60的第一侧，手指可以影响激励信号的传输，使得感应电极20接收的激励信号发生变化，即可以影响两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。据此可以确定该按键被激活。

本实用新型实施例中，所述驱动电极10与所述感应电极20之间的连线与所述第一薄膜层30平行。

在具体实施中，驱动电极10与所述感应电极20之间的连线可以为驱动电极10上任意一点与感应电极20上任意一点的连线。

在具体实施中，驱动电极10和感应电极20彼此之间的相对位置，以及相对于所述第一薄膜层30与所述第二薄膜层40的位置设置方式大体如图1所示，有利于按键结构的简化。

本实用新型实施例中，所述感应电极20包括：第一感应电极21和第二感应电极22，所述第一感应电极21与所述第二感应电极22均用于接收所述驱动电极10发射的激励信号。

本实用新型实施例中，所述驱动电极10位于所述第一感应电极21与所述第二感应电极22之间连线的中点上。

在具体实施中，由于电极之间的激励信号通常外扩为弧形，因此在按键内部，在第一感应电极21的基础上可以增设第二感应电极22，避免手指触碰或按压按键的边缘时，错误判断按键未被激活，可以提升按键的灵敏度。在第一感应电极21或者第二感应电极22其中之一所接收的激励信号发生变化时，可以判定按键被激活。在具体实施中，驱动电极和感应电极不仅仅局限于图中数量，可以根据实际增加多个以增加灵敏度。

参阅图4，其为本实用新型实施例中提供的键盘按键被按压时的结构示意图。

在具体实施中，第一导体用于替代手指提供所述所述驱动电极10与感应电极20之间的电容量变化，通过传感器检测所述驱动电极10与所述感应电极20之间的电容量变化，在其他接触物按压按键时，第一导体70替代可以接触到激励信号的传输路径，影响到所述激励信号的传输，进而影响所述驱动电极10与所述感应电极20之间的电容量，并可以依据电容量的变化确定所述按键是否被激活，即按键是否被按压；第二导体80、第三导体90与上述同理。这里需要说明的是，在电容量的变化到达何种程度时可以确定按键是否被激活，可以由用户根据实际应用场景进行相应的设定。

在具体实施中，可以是当传感器检测到手指、第一导体70、第二导体80或第三导体90其中之一或多个影响，与驱动电机电极10之间的电容量发生变化或一定程度的变化，即可确定按键被激活、按压；也可以是当传感器检测到手指、第一导体70、第二导体80或第三导体90影响，与驱动电机10之间的电容量均发生变化或一定程度的变化，即可确定按键被激活、按压；可以由用户根据实际应用场景进行相应的设定。

在具体实施中，增设第一导体70、第二导体80或第三导体90，可以提升按键的灵敏度，优化用户体验。

在具体实施中，相比于现有技术中键盘按键采用的开关结构所需要形成的空腔，本实用新型实施例中所提供的键盘按键所采用的电容式结构，仅需要放置电容电极并调整电容电极之间的激励信号的传输路径，无需形成一个可供压缩的空腔，因此在结构上比较简单，进而简化了制造工艺，同时激励信号的传输可以突破物理器件的限制，因此可以将按键的结构制作的更加紧密、贴合，实现优越的防尘防水性能。

参阅图5，其为本实用新型实施例中提供的键盘按键被按压时的结构示意图。

在具体实施中，所述第一薄膜层30与第二薄膜层40之间设有第三薄膜层100。所述第一感应电极21与第二感应电极22设于第一薄膜层30与第三薄膜层100之间。所述驱动电极10设于第二薄膜层40与第三薄膜层100之间。通过设置第三薄膜层，将感应电极与驱动电极隔开，减少线路交集，从而减少信号间的干扰。

在具体实施例中，所述第二薄膜层40下方还设有底板110，所述底板可为导电材质，也可为非导电材质。当底板110为非导电材质时，在底板110与第二薄膜层40之间设有导电层，该导电层为添加碳浆、银浆、铜浆等的胶体。该导电层通过印刷的方式设于底板上。导电底板或设有导电层的非导电底板能够减少底面杂讯，是底面信号更加稳定，从而使电容感应更加稳定。

参阅图6，其为本实用新型提供的键盘按键受外力时的电容变化曲线图。

在具体实施中，曲线A为按键未被激活的情况下，驱动电极10与感应电极20之间的电容量曲线；曲线B为按键被激活的情况下，驱动电极10与感应电极20之间的电容量曲线。由图可知，在按键被激活的情况下，驱动电极10与感应电极20之间的电容量减小。在具体实施中，相比现有技术采用开关结构键盘，本实用新型所提供的键盘采用的结构更为简单，制作工艺上也更为简单，其次由于确定按键是否被激活的方式是通过判断电极之间的电容量的变化，而非由产生形变后导通电路判断按键是否被激活。因此，在不考虑需要产生形变的情况下，按键结构内的各个器件之间的连接或贴合可以更加紧密，进而提升防尘防水性能。

Claims (11)

1.一种键盘，包括按键、按键线路和底板，其特征在于，所述按键线路包括：第一薄膜层、第二薄膜层、传感器、驱动电极和感应电极，其中：

所述驱动电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于发射激励信号；

所述感应电极，设置于所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间，用于接收所述激励信号，与所述驱动电极之间形成互电容；

所述传感器，与所述感应电极连接，用于依据所述感应电极接收的激励信号检测所述驱动电极与所述感应电极之间的电容量，依据电容量的变化确定所述按键是否被激活；所述电容量的变化是由所述驱动电极和感应电极与上方的手指之间的距离变化同步产生，与按压打字动作同步；

所述第一薄膜层与第二薄膜层之间设有第三薄膜层，所述驱动电极设于第三薄膜层与第二薄膜层之间；所述底板为非导电材质；所述第二薄膜层与底板之间设有导电层。

2.根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述按键包括：伸缩件，用于在受到朝向所述第一薄膜层的外力时，在外力的方向上进行压缩，设置于所述第一薄膜层的第一侧，所述驱动电极以及所述感应电极位于所述第一薄膜层的第二侧。

3.根据权利要求2所述的键盘，其特征在于，所述按键包括：第一导体，用于替代手指提供所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述伸缩件与所述第一薄膜层之间。

4.根据权利要求2所述的键盘，其特征在于，所述按键包括：受力平面，第一侧用于承受外力；所述伸缩件，位于所述受力平面的第二侧与所述第一薄膜层的第一侧之间。

5.根据权利要求4所述的键盘，其特征在于，所述按键包括：第二导体，用于替代手指提供所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述伸缩件与所述受力平面之间。

6.根据权利要求4所述的键盘，其特征在于，所述按键包括：第三导体，用于替代手指提供所述驱动电极与感应电极之间的电容量变化，设置于所述受力平面上，位于所述受力平面的第一侧。

7.根据权利要求4所述的键盘，其特征在于，所述驱动电极与所述感应电极之间激励信号的传输路径处于所述受力平面的第二侧内。

8.根据权利要求6所述的键盘，其特征在于，所述受力平面受外力带动所述伸缩件压缩后，所述驱动电极与所述感应电极之间部分激励信号的传输路径处于所述受力平面的第一侧。

9.根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述感应电极包括：第一感应电极和第二感应电极，所述第一感应电极与所述第二感应电极均用于接收所述驱动电极发射的激励信号。

10.根据权利要求9所述的键盘，其特征在于，所述驱动电极位于所述第一感应电极与所述第二感应电极之间连线的中点上。

11.根据权利要求1所述的键盘，其特征在于，所述导电层为添加导电成分的胶体。

Images