KR20220150291A - 전자 키보드 - Google Patents

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KR20220150291A
KR20220150291A KR1020227028842A KR20227028842A KR20220150291A KR 20220150291 A KR20220150291 A KR 20220150291A KR 1020227028842 A KR1020227028842 A KR 1020227028842A KR 20227028842 A KR20227028842 A KR 20227028842A KR 20220150291 A KR20220150291 A KR 20220150291A
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pressure sensor
circuit board
electronic keyboard
keyboard
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KR1020227028842A
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유 다웨이
쉬 펑
카오 진
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페라테크 홀드코 리미티드
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Abstract

전자 키보드(102)는 복수의 키(201) 및 공동(203)을 포함하는 하우징(501)을 포함한다. 공동은 그 내부에 배열된 회로 기판(503), 프레싱 층(502) 및 적어도 하나의 압력 센서(504)를 수용한다. 각 압력 센서는 공동의 하부 부분(505)과 회로 기판 사이에 제공되며, 프레싱 층은 키 각각에 이동 가능하게 연결되며 회로 기판은 프레싱 층과 하부 부분 사이에 제공된다. 각 압력 센서는 회로 기판에 연결되며, 각 압력 센서의 힘 수용 표면(406)은 키의 대응하는 하나의 투영 영역(506)과 정렬한다.

Description

전자 키보드
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 그 전체 내용이 참조를 위해 본 명세서에 포함된 2020년 1월 20일에 제출된 중국 실용신안 번호 ZL 2020 2 0132796.7로부터 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 전자 키보드 및 전자 키보드를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치에 입력을 제공하기 위해 전자 키보드를 사용하는 개인용 또는 데스크탑 컴퓨터와 같은 전자 장치는 널리 알려져 있으며 가정 및 작업 환경 모두에서 활용도가 높다.
이 유형의 전자 키보드는 전자 장치 또는 다른 장비를 작동하는데 사용되는 명령 및 데이터 입력 장치를 제공한다.
공지된 관련 기술에서, 일반적인 키보드는 키보드 기판, 복수의 키 및 회로 기판을 포함한다. 작동 중에 사용자는 키를 눌러 회로 기판이 대응하는 전기 신호를 생성할 수 있도록 하여 대응하는 전자 장치에 의해 대응하는 처리를 완료한다. 이러한 기존 장치에서, 키를 누를 때만 신호가 발생하고 대응하는 전자 장치에서 대응하는 처리가 완료되므로 사용자의 경험이 줄어들고 사용자의 조작이 불편하다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 복수의 키; 및 공동을 포함하는 하우징을 포함하는 전자 키보드가 제공되며, 상기 공동은 상기 공동 내에 배열된 회로 기판, 프레싱 층 및 적어도 하나의 압력 센서를 수용하며, 적어도 하나의 상기 압력 센서는 상기 공동의 하부 부분과 상기 회로 기판 사이에 제공되며, 상기 프레싱 층은 복수의 상기 키의 각 하나에 이동 가능하게 연결되며 상기 회로 기판은 상기 프레싱 층과 상기 하부 부분 사이에 제공되며, 적어도 하나의 상기 압력 센서는 상기 회로 기판에 연결되며 적어도 하나의 상기 압력 센서 각각의 힘 수용 표면은 복수의 상기 키의 대응하는 하나의 투영 영역과 정렬한다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다. 상세한 실시예는 발명자에게 알려진 최상의 모드를 보여주고 청구된 발명에 대한 지지를 제공한다. 그러나 이는 예시일 뿐이며 청구범위를 해석하거나 제한하는데 사용되어서는 안된다. 그들의 목적은 당업자에게 교시를 제공하는 것이다. “제1” 및 “제2”와 같은 서수로 구분되는 구성요소 및 프로세스는 반드시 어떤 종류의 순서나 순위를 정의하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 장치 및 키보드의 예시적인 배열을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 키보드의 단면도를 도시한다.
도 3은 상세하게 확대하여 제시된 도 2의 키보드의 섹션을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 키보드에서 사용되는 예시적인 압력 센서를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 키보드의 종단면의 개략적인 구조도를 도시한다.
도 6은 도 5의 실시예에 의해 제공된 키 및 프레싱 층의 종단면 구조의 개략도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 키보드의 개략적인 종단면 구조도를 도시한다.
도 8은 도 7의 지지 플레이트 및 회로 기판의 단면 구조도를 도시한다.
도 1
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키보드(102)를 포함하는 일반적인 전자 장치(101)를 도시한다.
실시예에서, 전자 디바이스(101)는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 또는 키보드가 사용될 수 있는 전자 장치의 임의의 다른 적절한 유형일 수 있다.
예시적인 실제 적용에서, 전자 장치(101)는 도시된 바와 같은 개인용 컴퓨터이고, 실시예에서 게임 애플리케이션은 개인용 컴퓨터에서 실행되도록 구성된다. 결과적으로, 본 발명에 따라 제공된 키보드는 사용자가 본 발명에 따른 키보드(102)를 작동 시킴으로써 그러한 게임에서 가상 캐릭터의 상대적인 동작을 제어할 수 있게 한다.
예를 들어, 사용자가 게임 캐릭터가 게임에서 빠른 속도로 달리도록 제어하고자 하는 경우, 사용자는 키(103)와 같은 지정된 키를 비교적 높은 인가된 압력으로 누르거나 하드 키를 누를 수 있다. 대안적으로, 사용자가 게임 캐릭터를 더 천천히 움직이도록 제어하고자 하는 경우, 사용자는 감소된 인가된 압력에서 지정된 키(103)를 가볍게 탭할 수 있다.
도 2
도 2는 본 발명에 따른 키보드(102)의 단면도를 도시한다. 키보드(102)는 예를 들어 사용자가 전자 장치(101)에 입력을 제공할 수 있도록 배열된 복수의 키(201)를 포함한다.
키보드(102)는 영역(203) 내에 속하는 키보드(102)의 일부를 도시하는 도 3에서 더 설명될 방식으로 회로 기판, 프레싱 층 및 적어도 하나의 압력 센서를 수용하는 공동(203)을 더 포함한다.
도 3
이 도시된 예에서, 키보드(102)는 키(301), 회로 기판(302), 프레싱 층(303) 및 압력 센서(304)를 포함한다.
실시예에서, 압력 센서(304)는 공동(203)의 하부 부분(305)과 회로 기판(302) 사이에 제공된다. 프레싱 층(303)은 키(301)에 이동 가능하게 연결되며 회로 기판(302)은 프레싱 층(303)과 하부 부분(305) 사이에 제공된다.
실시예에서, 압력 센서(304)는 압력 센서(304)의 힘 수용 표면이 키(301)의 투영 영역(306)과 정렬되도록 회로 기판(302)에 전기적으로 연결된다.
실시예에서, 키보드(102)는 하부 부분(305)과 회로 기판(302) 사이에 배열된 지지 플레이트(307)를 더 포함한다.
도 8과 관련하여 추가로 설명되는 바와 같이, 키보드(102)는 회로 기판(302)에 결합되고 회로 기판(302)과 키보드 공동(203)의 하부 부분(305) 사이에 위치되는 힘 집중기(308)를 더 포함한다.
도 4
도 4에 도시된 바와 같이, 압력 센서(304)와 같은 본 명세서에서 설명된 압력 센서 중 임의의 것은 도 4에 도시된 압력 센서(401)와 실질적으로 유사할 수 있다. 실시예에서, 압력 센서(401)는 박막 압력 센서이다.
실시예에서, 압력 센서(401)는 제1 도전층(402), 제2 도전층(403) 및 중간층(404)을 포함한다. 중간층(404)은 도전층(402)과 도전층(403) 사이에 배치된다. 사용시, 중간층(404)이 2 개의 도전층(402 및 403)과 접촉할 때, 증간층(404), 도전층(402) 및 도전층(403)은 층을 통한 전기적 연결 및 경로를 형성한다. 실시예에서, 층은 압력 센서(401)의 힘 수용 표면(406) 상에 인가된 힘(405)과 같은 인가된 힘에 의해 서로 접촉할 수 있다.
또한 검출된 압력이 층에 걸쳐 상이한 경우, 증간층과 2 개의 도전층 사이의 접촉 영역은 상이하며, 즉 생성된 저항 또한 다르므로 상이한 압력이 상이한 저항을 생성할 것이다.
따라서, 키보드(102)의 키(301)와 같은 키가 눌러지고 압력이 프레싱 층(303), 회로 기판(302) 및 힘 집중기(308)를 통해 전달될 때, 압력 센서(401)의 중간층(404)은 2 개의 도전층에 의해 압착되어 전기 경로를 형성하여 대응하는 저항을 생성한다. 따라서, 인가된 압력의 검출이 이루어질 수 있다.
실시예에서, 키보드(102) 상의 키(103)의 수는 키보드(102) 상의 압력 센서(401)의 수 이상이다.
본 발명의 실시예에서, 도 3의 예를 참조하면, 하나의 압력 센서(304)는 복수의 키(201) 중 각각의 키(301)의 투영 영역(306)에 제공된다.
도 5
도 5는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 키보드(102)의 종단면의 개략적인 구조도를 도시한다.
키보드(102)는 복수의 키(201), 하우징(501), 프레싱 층(502), 회로 기판(503) 및 적어도 하나의 압력 센서(504)를 포함한다.
실시예에서, 하우징(501)은 회로 기판(503), 프레싱 층(502) 및 적어도 하나의 압력 센서(504)를 수용하도록 구성되는 공동(203)을 포함한다. 따라서, 실시예에서, 회로 기판(503), 프레싱 층(502) 및 적어도 하나의 압력 센서(504)는 모두 공동(203)에 배열된다.
적어도 하나의 압력 센서(504)는 공동(203)의 하부 부분(505)과 회로 기판(503) 사이에 배열된다. 각 압력 센서(504)에는 회로 기판(503)의 일 측 상에 배열되는 프레싱 층(502)이 제공되며, 복수의 키(201)는 프레싱 층(502) 상에 이동 가능하게 배열된다.
또한, 각 압력 센서(502)는 회로 기판(503)에 연결되고, 각 압력 센서(504)의 힘 수용 표면(406)은 대응하는 키(201)의 투영 영역(506)과 정렬된다.
하우징(501)의 하부 부분은 특정 두께를 갖고 회로 기판(503)을 향하는 하부 부분(505)에 제공되는 적어도 하나의 배치 슬롯(507)을 포함한다는 점에 유의한다. 각 배치 슬롯(507)의 위치는 대응하는 키(506)의 투영 영역에 대응한다. 각 배치 슬롯(507)은 각 압력 센서(504)를 배치하기 위해 이용된다. 실시예에서, 각 배치 슬롯(507)의 단면적은 대응하는 압력 센서(504)의 단면적보다 약간 크다. 각 배치 슬롯(507)의 깊이 및 그 대응하는 압력 센서(504)의 두께는 실질적으로 유사할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 사용자가 복수의 키(201) 중 하나를 누를 때, 프레싱 층(502)은 회로 기판(503)에 접촉하도록 눌러지고, 이에 따라 회로 기판(503)은 사용자의 인가된 누름에 응답하여 신호를 수신한다.
사용자의 누름에 의해 생성된 압력의 크기는 또한 프레싱 층(502) 및 회로 기판(503)을 통해 대응하는 압력 센서로 전달될 수 있다. 이러한 방식으로, 각 압력 센서(504)는 압력 신호를 검출하고 압력 신호를 회로 기판(503)에 전달할 수 있다. 회로 기판(503)은 그 다음 도 1의 전자 장치(101)와 같은 전자 장치에 접촉 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 전자 장치가 접촉 신호 및 압력 신호에 따른 대응하는 처리를 수행할 수 있기 위해 입력 신호 및 압력 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
공동(203)의 하부 부분(505)과 회로 기판(503) 사이에 압력 센서(504)를 위치시킴으로써, 압력 센서(504)는 회로 기판(503)에 전기적으로 연결될 수 있고, 대응하는 압력 신호는 사용자가 키를 누름으로써 인가된 압력에 따라 생성될 수 있다. 이러한 방식으로, 대응하는 처리가 대응하는 전자 장치에서 완료될 수 있어 사용자 경험을 개선하고 사용자 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 6
도 5의 본 발명의 실시예에 의해 제공된 키(201) 및 프레싱 층(502)의 종단면 구조의 개략도가 도 6에 도시된다. 도시된 바와 같이, 프레싱 층(502)에는 복수의 그루브(601)가 제공된다. 각 그루브(601)에는 각 그루브(601) 내에서 이동 가능한 키(201)가 제공된다.
실시예에서, 그루브(601)의 수 및 키(201)의 수는 실질적으로 유사하며, 그루브(601)가 위치하는 영역은 대응하는 키(201)의 투영 영역 내에 중첩되어 해당한다.
실시예에서, 각 키(201)는 연결 부분(602)을 포함하고, 연결 부분(602)은 프레싱 층(502)에 가장 가까운 키(201)의 측면에 배치된다. 각 연결 부분(602)의 단면적은 대응하는 그루브(601)의 단면적보다 약간 작다. 실시예에서, 연결 부분(602)의 단면적 및 대응하는 그루브(601)의 단면적은 실질적으로 유사하다.
또한, 실시예에서, 각 그루브(601)와 프레싱 층(502) 사이의 연결은 분리 가능한 연결이다. 특정 실시예에서, 분리 가능한 연결은 스냅 연결이다.
실시예에서, 프레싱 층(502)은 탄성 재료를 포함한다.
도 7
본 발명의 대안적인 실시예에 따른 키보드의 개략적인 종단면 구조도가 도 7에 도시된다.
도시된 바와 같이, 키보드(102)는 키보드(102)의 하부 부분(702)과 회로 기판(703) 사이에 배열된 지지 플레이트(701)를 포함한다. 지지 플레이트(701)에는 회로 기판(703)을 향하는 제1 측 상의 적어도 하나의 배치 슬롯이 제공된다. 압력 센서는 각 배치 슬롯에 제공된다.
실시예에서, 지지 플레이트(701)는 두께를 갖고 지지 플레이트(701), 회로 기판(703) 및 프레싱 층(704)의 단면적은 실질적으로 유사하다. 또한, 지지 플레이트, 회로 기판(703) 및 프레싱 층(704)의 단면 형상도 실질적으로 유사하다.
도 8
도 7의 실시예에 따른 지지 플레이트(701) 및 회로 기판(703)의 종단면 구조도가 도 8에 도시된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(701)에는 회로 기판(703)을 향하는 지지 플레이트(701)의 제1 측(802) 상의 적어도 하나의 배치 슬롯(801)이 제공된다. 압력 센서(803)는 각 배치 슬롯(801)에 제공된다.
실시예에서, 각 배치 슬롯(801)의 단면 형상은 정사각형, 원형 또는 본 발명의 실시예에서 특별히 제한되지 않는 임의의 다른 적절한 기하학적 도형일 수 있다.
특정 구현예에서, 지지 플레이트(701)에는 3 개의 배치 슬롯(801)이 제공된다. 대응하게, 압력 센서(802)는 각 배치 슬롯(801)에 배치된다. 실시예에서, 키보드(102)의 각 키(201)의 투영영역은 대응하는 배치 슬롯(801)과 정렬한다. 따라서, 이 예시적인 실시예에서, 제1 키의 투영 영역은 제1 배치 슬롯과 일치하고, 제2 키의 투영 영역은 제2 배치 슬롯과 일치하고, 제3 키의 투영 영역은 제3 배치 슬롯과 일치한다.
선택적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 키보드(102)는 적어도 하나의 힘 집중기(804)를 더 포함한다. 실시예에서, 각 배치 슬롯(801)에는 힘 집중기(804)가 제공되고, 각 힘 집중기(804)는 각 압력 센서(803)과 회로 기판(703) 사이에 위치된다. 실시예에서, 힘 집중기(804)는 회로 기판(703)에 접합된다.
본 발명의 실시예에서, 사용자가 키(201)를 누를 때, 프레싱 층(704)은 회로 기판(703)과 접촉한다. 인가된 압력은 회로 기판(703)을 통해 전달되고 힘 집중기(804)에 작용하기 전에 회로 기판(703)에 작용한다. 힘 집중기(804)는 압력 센서(803)가 인가된 압력을 검출할 수 있도록 인가된 압력을 압력 센서(803)에 전달한다.
실시예에서, 힘 집중기(804)의 단면적 및 압력 센서(803)의 단면적은 실질적으로 유사하다. 대안적인 실시예에서, 힘 집중기(804)의 단면적은 압력 센서(803)의 단면적보다 크며 배치 슬롯(801)의 단면적보다 작다. 단면적 또는 크기의 임의의 적절한 변경은 특정 용도에 맞게 활용될 수 있다.
선택적으로, 힘 집중기(804)는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 같은 폴리에스테르 수지 재료를 포함한다. 그러나, 힘 집중기(804)는 압력의 집중을 용이하게 하는 임의의 다른 재료를 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
실시예에서, 각 압력 센서(803) 및 대응하는 힘 집중기(804)의 총 두께는 함께 배치 슬롯(801)의 깊이와 실질적으로 유사하다. 배치 슬롯(801)의 두께가 a로 표현되고 압력 센서(803)와 힘 집중기(804)의 총 두께가 함께 b로 표시된다면, a와 b의 차이는 미리 설정된 크기 범위 내에 속하는 것으로 결정될 수 있다.
따라서 본 발명은 적어도 다음과 같은 이유로 종래 기술에 대한 개선점을 제공한다. 먼저, 종래 기술의 기록에서, 키보드로부터 생성된 신호는 키보드의 키가 실제로 눌려졌을 때만 발생하고 연결된 전자 장치에 의해서만 더 처리된다. 이 경우에 필요한 추가 처리는 불편함을 더하고 사용자 경험을 감소시킨다.
키보드 수용 공동의 바닥과 회로 기판 사이에 압력 센서를 위치시킴으로써 압력 센서는 회로 기판에 전기적으로 연결되며, 이는 대응하는 키를 누르는 사용자에 의해 인가되는 압력에 따라 대응하는 압력 신호가 생성될 수 있음을 의미한다. 따라서, 대응하는 전자 장치에서 대응하는 처리가 완료될 수 있다.
따라서, 본 발명의 키보드는 기존 키보드의 기능을 만족시킬 뿐만 아니라 힘 감지 요소를 제공함으로써 압력 입력에 대한 추가 자유도를 더한다. 이 힘 감지 키보드를 통해 사용자는 실제 환경에 대한 시뮬레이션이 증가하여 전자 장치와 깊이 있는 상호작용을 할 수 있으므로 사용자 경험이 향상된다.

Claims (14)

  1. 전자 키보드로서,
    복수의 키; 및
    공동을 포함하는 하우징을 포함하며,
    상기 공동은 상기 공동에 배열되는 회로 기판, 프레싱 층 및 적어도 하나의 압력 센서를 수용하며,
    적어도 하나의 상기 압력 센서는 상기 공동의 하부 부분과 상기 회로 기판 사이에 제공되며,
    상기 프레싱 층은 복수의 상기 키의 각 하나에 연결되며, 상기 회로 기판은 상기 프레싱 층과 상기 하부 부분 사이에 제공되며,
    적어도 하나의 상기 압력 센서는 상기 회로 기판에 연결되며, 상기 적어도 하나의 압력 센서 각각의 힘 수용 표면은 복수의 상기 키의 대응하는 하나의 투영 영역과 정렬하는,
    전자 키보드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레싱 층 상에 복수의 그루브가 제공되는,
    전자 키보드.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 키의 각 하나는 복수의 상기 그루브의 대응하는 하나에 이동 가능하게 수용되는,
    전자 키보드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    지지 플레이트를 더 포함하는,
    전자 키보드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 공동의 상기 하부 부분과 상기 회로 기판 사이에 배열되는,
    전자 키보드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 회로 기판을 향하는 제1 측 상의 적어도 하나의 배치 슬롯을 포함하며, 적어도 하나의 상기 배치 슬롯 각각은 그 내부에 배열된 적어도 하나의 상기 압력 센서 중 하나를 포함하는,
    전자 키보드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 센서에 인가된 압력을 전달하고 적어도 하나의 상기 압력 센서와 상기 회로 기판 사이에 위치되는 적어도 하나의 힘 집중기를 더 포함하는,
    전자 키보드.
  8. 제6항을 인용하는 경우 제7항에 있어서,
    상기 힘 집중기 각각은 대응하는 적어도 하나의 배치 슬롯에 배열되는,
    전자 키보드.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 압력 센서는 제1 두께를 포함하며 상기 힘 집중기는 제2 두께를 포함하며 상기 제1 두께 및 제2 두께의 합은 상기 배치 슬롯의 깊이와 실질적으로 유사한,
    전자 키보드.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힘 집중기는 폴리에스테르 수지 재료를 포함하는,
    전자 키보드.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 압력 센서는 박막 압력 센서인,
    전자 키보드.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 키는 적어도 하나의 상기 압력 센서의 수보다 크거나 같은 개수인,
    전자 키보드.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레싱 층은 탄성 재료를 포함하는,
    전자 키보드.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 전자 키보드를 포함하는 전자 장치.
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