TW201401107A - 具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置 - Google Patents

Abstract

一種具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置，其包含有一底板、複數個按鍵以及一觸控感應模組。各按鍵之鍵帽設置於該底板上方且可產生一按壓行程。該觸控感應模組用來於該鍵帽被按壓且該按壓行程不超過一預定值時產生一觸控訊號，藉以執行相對應之一觸控指令。根據一實施例，該觸控感應模組另用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令。根據另一實施例，該輸入裝置另包含有一電路板，其用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生該按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之該按鍵觸發指令。

Description

具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置

本發明關於一種輸入裝置，尤指一種具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置。

就目前個人電腦的使用習慣而言，鍵盤為不可或缺的輸入設備之一，用以輸入文字、符號或數字。近來，隨著觸控產業的發展，如何結合觸控概念與實體按鍵之輸入介面已成為業界新的發展方向。例如於筆記型電腦之輸入介面方面，使用者可利用手指於觸控板上直接進行手勢操作，使觸控板產生對應之觸控訊號，藉以執行使用者所欲執行的觸控指令，例如滑鼠操控指令、螢幕解鎖指令等；此外使用者亦可利用觸控板上方之實體鍵盤執行傳統之按鍵觸發指令，例如輸入文字、符號或數字等，然而其仍使用觸控操作介面與實體鍵盤介面分離之機構設計，因此如何設計出同時具有觸控功能與按鍵觸發功能之觸控鍵盤便成為設計人員所需挑戰之課題。

本發明提供一種具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明提供一種具有觸控功能與按鍵觸發功能 之輸入裝置，其包含有一底板以及複數個按鍵。該複數個按鍵設置於該底板上，各按鍵包含有一鍵帽以及一升降支撐機構。該鍵帽設置於該底板上方，該升降支撐機構連接於該底板與該鍵帽，該升降支撐機構用來升降該鍵帽，以使該鍵帽產生一按壓行程。該輸入裝置另包含有一訊號傳輸模組、一觸控感應模組以及一處理模組。該訊號傳輸模組用來與一電子裝置互相傳輸訊號。該觸控感應模組設置於該底板與該複數個鍵帽之間，該觸控感應模組用來於該鍵帽被按壓且該鍵帽之該按壓行程不超過一預定值時產生一觸控訊號，且該觸控感應模組另用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號。該處理模組耦接於該觸控感應模組與該訊號傳輸模組，該處理模組用來控制該訊號傳輸模組傳輸該觸控訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一觸控指令，且該處理模組另用來控制該訊號傳輸模組傳輸該按鍵觸發訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令。

根據另一實施例，本發明另提供一種具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置，其包含有一底板以及複數個按鍵。該複數個按鍵設置於該底板上，各按鍵包含有一鍵帽以及一升降支撐機構。該鍵帽設置於該底板上方，該升降支撐機構連接於該底板與該鍵帽，該升降支撐機構用來升降該鍵帽，以使該鍵帽產生一按壓行程。該輸入裝置另包含有一訊號傳輸模組、一觸控感應模組、一電路板以及一處理模組。該訊號傳輸模組用來與一電子裝置互相傳輸訊號。該觸控感應模組設置於該底板與該複數個鍵帽之間，該電路板耦接於 該處理模組，且該處理模組耦接於該觸控感應模組與該訊號傳輸模組。該觸控感應模組用來於該鍵帽被按壓且該鍵帽之該按壓行程不超過一預定值時產生一觸控訊號，該處理模組用來控制該訊號傳輸模組傳輸該觸控訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一觸控指令。該電路板用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號，且該處理模組另用來控制該訊號傳輸模組傳輸該按鍵觸發訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令。

當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程不超過預定值時，觸控感應模組係可相對感應側一較小之感應值。此時，觸控感應模組可被該較小之感應值誘導出一較小之電流。因此，觸控感應模組可產生該觸控訊號，藉以執行相對應之觸控指令，例如滑鼠操控指令、螢幕解鎖指令等。

進一步地，根據一實施例，當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程超過預定值時，由於觸控感應模組可相對感應側一較大之感應值，故觸控感應模組可被該較大之感應值誘導出一較大之電流。因此，觸控感應模組可產生有別於觸控訊號之按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之按鍵觸發指令，例如輸入文字、符號或數字等。

根據另一實施例，輸入裝置另設置有一電路板，當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程超過預定值時，該電路板可被輸入裝置之其它內部元件(例如彈性件)所觸發。因此，電路板可產生有別於觸控訊 號之按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之按鍵觸發指令，例如輸入文字、符號或數字等。

綜上所述，本發明係可提供一種同時具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置以符合產品發展趨勢。而關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例一輸入裝置3之外觀示意圖。如第1圖所示，輸入裝置3包含有一底板30以及複數個按鍵32，各按鍵32設置於底板30上。於此實施例中，輸入裝置3可為應用於一筆記型電腦之鍵盤模組，但不受此限。換句話說，輸入裝置3亦可為應用於一電子裝置，例如一平板電腦、一電視遙控器、一桌上型電腦等之鍵盤模組。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

請參閱第2圖，第2圖為本發明實施例按鍵32之元件剖面示意圖。如第2圖所示，按鍵32包含有一鍵帽34以及一彈性件36。鍵帽34設置於底板30上方，彈性件36設置於底板30與鍵帽34之間。彈性件36具有彈性，因此當鍵帽34被按壓時，彈性件36可處於一壓縮狀態而儲存有一彈性位能。當鍵帽34於被按壓狀態釋放時，彈性件36可藉由釋放該彈性位能而產生一彈性回復力，該彈性回復力便可用來驅動鍵帽34相對底板30向上復位。

此外，鍵帽34具有一第一滑槽341以及一第一卡槽343，底板30具有一第二滑槽301以及一第二卡槽303，且按鍵32另包含有一升降支撐機構38，其連接於底板30與鍵帽34。進一步地，升降支撐機構38包含一第一支撐件381以及一第二支撐件383，其中第二支撐件383與第一支撐件381樞接。第一支撐件381具有一第一滑動部3810以及一第一樞接部3812。於組裝第一支撐件381時，第一滑動部3810可滑動地設置於第一滑槽341中，且第一樞接部3812可轉動地樞接於第二卡槽303中。第二支撐件383具有一第二滑動部3830以及一第二樞接部3832。於組裝第二支撐件383時，第二滑動部3830可滑動地設置於第二滑槽301中，且第二樞接部3832可轉動地樞接於第一卡槽343中。

承上所述，當鍵帽34被彈性件36驅動而向上復位時，鍵帽34便可藉由上述之升降支撐機構38的結構設計使鍵帽34相對底板30保持水平。藉此，鍵帽34便能於被按壓或被釋放的過程中平穩地相對底板30作上下運動，進而產生一按壓行程D(如第2圖所示)。換句話說，鍵帽34可藉由升降支撐機構38於鍵帽34被按壓時產生鍵帽34的按壓行程D，也就是說當鍵帽34被使用者按壓時，按壓行程D對應鍵帽34的按壓深度。

請參閱第2圖以及第3圖，第3圖為本發明實施例輸入裝置3之功能方塊示意圖。如第2圖以及第3圖所示，輸入裝置3另包含 有一觸控感應模組40，其設置於底板30與複數個鍵帽34之間。於此實施例中，觸控感應模組40可結合於複數個鍵帽34面向底板30之一側，但不受此限。舉例來說，觸控感應模組40亦可結合於底板30面向複數個鍵帽34之一側。換句話說，只要是觸控感應模組40設置於底板30與複數個鍵帽34之間的結構設計，均在本發明所保護的範疇內。

於此實施例中，觸控感應模組40可為一電容式觸控電路板，但不受此限。觸控感應模組40亦可為一電阻式觸控電路板、一光學式觸控電路板等。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。舉例來說，當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D不超過一預定值時，觸控感應模組40係可被誘導出一電流，例如以受壓、偵測電容值或光強度改變等觸發機制。換句話說，觸控感應模組40可於鍵帽34之按壓行程D不超過該預定值時產生一觸控訊號401。

除此之外，輸入裝置3另包含有一訊號傳輸模組42，其用來與一電子裝置44互相傳輸訊號。於此實施例中，訊號傳輸模組42係可以實體線路連接之方式與電子裝置44互相傳輸訊號，其中電子裝置44可為一主機，例如一筆記型電腦之主機、一平板電腦之主機、一電視遙控器之主機、一桌上型電腦之主機等，至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。另外，訊號傳輸模組42可為一訊號傳輸埠，例如一通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)傳輸埠、一迷你通用序列匯流排(Micro Universal Serial Bus,Micro USB) 傳輸埠或一高解析多媒體介面(High Definition Multimedia Interface,HDMI)傳輸埠等。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

如第3圖所示，輸入裝置3另包含有一處理模組46，其耦接於觸控感應模組40與訊號傳輸模組42。當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D不超過該預定值時，觸控感應模組40可產生觸控訊號401，此時處理模組46用來控制訊號傳輸模組42傳輸觸控訊號401至電子裝置44，藉以執行相對應之一觸控指令，例如一滑鼠操控指令、一螢幕解鎖指令等。

另一方面，當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D超過該預定值時，觸控感應模組40係被誘導出另一電流，例如以受壓、偵測電容值或光強度改變等觸發機制。換句話說，觸控感應模組40可於鍵帽34之按壓行程D超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號403。於實務上，當使用者以一觸控模式操控輸入裝置3時；或是當使用者以一按鍵觸發模式操控輸入裝置3時，其按壓鍵帽34的按壓深度不同，意即上述兩模式所分別對應的鍵帽34之按壓行程D不同。承上所述，本發明之觸控感應模組40便可根據其感應值的不同而被誘導出不同之電流，藉以作為觸控訊號401與按鍵觸發訊號403之判別依據。

同理，當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D超過該預定值 時，觸控感應模組40可產生按鍵觸發訊號403，此時處理模組46用來控制訊號傳輸模組42傳輸按鍵觸發訊號403至電子裝置44，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令，以使使用者可利用輸入裝置3進行其所欲執行之按鍵觸發功能，例如輸入文字、符號或數字等。

於此實施例中，處理模組46可包含有一訊號處理單元461，其耦接於觸控感應模組40。訊號處理單元461用來放大上述由觸控感應模組40所產生之觸控訊號401與按鍵觸發訊號403。藉此，觸控訊號401與按鍵觸發訊號403便可被放大，進而使觸控訊號401與按鍵觸發訊號403間的差異亦同時被放大。換句話說，訊號處理單元461可強化觸控訊號401與按鍵觸發訊號403的差異，進而有助於觸控訊號401與按鍵觸發訊號403的判別。於此實施例中，訊號處理單元461可為一訊號放大器。

值得一提的是，上述之訊號處理單元461為一可省略之元件。當觸控感應模組40可產生具有足夠差異之觸控訊號401與按鍵觸發訊號403時；或是當處理模組46夠靈敏而可判別由觸控感應模組40所產生之觸控訊號401與按鍵觸發訊號403時，本發明便可省略訊號處理單元461的設置，藉以簡化輸入裝置3之處理模組46，進而達到節省輸入裝置3之處理模組46之設計工時的目的。

如第3圖所示，輸入裝置3之處理模組46另可包含有一觸控處理單元463以及一觸發處理單元465。觸控處理單元463用來接收 觸控訊號401且控制訊號傳輸模組42傳輸觸控訊號401至電子裝置44。此外，觸發處理單元465用來接收按鍵觸發訊號403且控制訊號傳輸模組42傳輸按鍵觸發訊號403至電子裝置44。於實務上，處理模組46可為一中央處理器(Central Processing Unit,CPU)晶片。於此實施例中，觸控處理單元463與觸發處理單元465可共同整合於該中央處理器晶片；或是觸控處理單元463與觸發處理單元465亦可分別為一獨立晶片。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。

請參閱第4圖，第4圖為本發明另一實施例一輸入裝置3'之功能方塊示意圖。如第4圖所示，輸入裝置3'與上述之輸入裝置3的主要不同在於輸入裝置3'之訊號傳輸模組42'可為一無線傳輸模組，其用來與電子裝置44以無線之方式形成通訊，藉以傳輸觸控訊號401或按鍵觸發訊號403至電子裝置44，進而使電子裝置44可執行該觸控指令或該按鍵觸發指令。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

請參閱第5圖至第7圖，第5圖為本發明另一實施例輸入裝置3"之外觀示意圖，第6圖為本發明另一實施例按鍵32'之元件剖面示意圖，第7圖為本發明另一實施例輸入裝置3"之功能方塊示意圖。如第5圖至第7圖所示，輸入裝置3"與上述之輸入裝置3的主要不同在於輸入裝置3"另包含有一電路板48，其設置於底板30上且耦 接於處理模組46。於此實施例中，當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D超過該預定值時，電路板48可用來產生按鍵觸發訊號403，且處理模組46另可用來控制訊號傳輸模組42傳輸按鍵觸發訊號403至電子裝置44，藉以執行相對應之該按鍵觸發指令。

換句話說，輸入裝置3"之觸控訊號401與按鍵觸發訊號403係分別由觸控感應模組40與電路板48所產生。進一步地，輸入裝置3"之電路板48包含有對應各按鍵32'之一開關481，且輸入裝置3"之各按鍵32'的彈性件36另包含有一突出部361。當鍵帽34被按壓且鍵帽34之按壓行程D超過該預定值時，彈性件36之突出部361係可接觸並且下壓電路板48之開關481，以使電路板48產生按鍵觸發訊號403。換句話說，輸入裝置3"之彈性件36另用來於鍵帽34之按壓行程D超過該預定值時觸發開關481，藉以產生按鍵觸發訊號403。

於此實施例中，輸入裝置3"之訊號傳輸模組42可為一訊號傳輸埠，例如一通用序列匯流排傳輸埠、一迷你通用序列匯流排傳輸埠或一高解析多媒體介面傳輸埠等。換句話說，輸入裝置3"之訊號傳輸模組42係以實體線路連接之方式與電子裝置44互相傳輸訊號，但不受此限。舉例來說，輸入裝置3"之訊號傳輸模組亦可以無線之方式與電子裝置44互相傳輸訊號，意即輸入裝置3"之訊號傳輸模組亦可為一無線傳輸模組。至於採用上述何者之設計，其端視實際需求而定。而此實施例與上述實施例中具有相同標號之元件，其具 有相同之結構設計與作用原理，為求簡潔，於此不再贅述。

相較於先前技術，當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程不超過預定值時，觸控感應模組係可相對應感應到一較小之感應值。此時，觸控感應模組可被該較小之感應值誘導出一較小之電流。因此，觸控感應模組可產生該觸控訊號，藉以執行相對應之觸控指令，例如滑鼠操控指令、螢幕解鎖指令等。

進一步地，根據一實施例，當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程超過預定值時，由於觸控感應模組可相對應感應到一較大之感應值，故觸控感應模組可被該較大之感應值誘導出一較大之電流。因此，觸控感應模組可產生有別於觸控訊號之按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之按鍵觸發指令，例如輸入文字、符號或數字等。

根據另一實施例，輸入裝置另設置有一電路板，當輸入裝置上的鍵帽之按壓行程超過預定值時，該電路板可被輸入裝置之其它內部元件(例如彈性件)所觸發。因此，電路板可產生有別於觸控訊號之按鍵觸發訊號，藉以執行相對應之按鍵觸發指令，例如輸入文字、符號或數字等。

因此，本發明係可提供一種同時具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置以符合產品發展趨勢。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發 明之涵蓋範圍。

3、3'、3"‧‧‧輸入裝置

30‧‧‧底板

301‧‧‧第二滑槽

303‧‧‧第二卡槽

32、32'‧‧‧按鍵

34‧‧‧鍵帽

341‧‧‧第一滑槽

343‧‧‧第一卡槽

36‧‧‧彈性件

361‧‧‧突出部

38‧‧‧升降支撐機構

381‧‧‧第一支撐件

383‧‧‧第二支撐件

3810‧‧‧第一滑動部

3812‧‧‧第一樞接部

3830‧‧‧第二滑動部

3832‧‧‧第二樞接部

40‧‧‧觸控感應模組

401‧‧‧觸控訊號

403‧‧‧按鍵觸發訊號

42、42'‧‧‧訊號傳輸模組

44‧‧‧電子裝置

46‧‧‧處理模組

461‧‧‧訊號處理單元

463‧‧‧觸控處理單元

465‧‧‧觸發處理單元

48‧‧‧電路板

481‧‧‧開關

D‧‧‧按壓行程

第1圖為本發明實施例輸入裝置之外觀示意圖。

第2圖為本發明實施例按鍵之元件剖面示意圖。

第3圖為本發明實施例輸入裝置之功能方塊示意圖。

第4圖為本發明另一實施例輸入裝置之功能方塊示意圖。

第5圖為本發明另一實施例輸入裝置之外觀示意圖。

第6圖為本發明另一實施例按鍵之元件剖面示意圖。

第7圖為本發明另一實施例輸入裝置之功能方塊示意圖。

3‧‧‧輸入裝置

40‧‧‧觸控感應模組

401‧‧‧觸控訊號

403‧‧‧按鍵觸發訊號

42‧‧‧訊號傳輸模組

44‧‧‧電子裝置

46‧‧‧處理模組

461‧‧‧訊號處理單元

463‧‧‧觸控處理單元

465‧‧‧觸發處理單元

Claims (14)

1. 一種具有觸控功能與按鍵觸發功能之輸入裝置，其包含有：一底板；複數個按鍵，其設置於該底板上，各按鍵包含有：一鍵帽，其設置於該底板上方；以及一升降支撐機構，其連接於該底板與該鍵帽，該升降支撐機構用來升降該鍵帽，以使該鍵帽產生一按壓行程；一訊號傳輸模組，其用來與一電子裝置互相傳輸訊號；一觸控感應模組，其設置於該底板與該複數個鍵帽之間，該觸控感應模組用來於該鍵帽被按壓且該鍵帽之該按壓行程不超過一預定值時產生一觸控訊號；以及一處理模組，其耦接於該觸控感應模組與該訊號傳輸模組，該處理模組用來控制該訊號傳輸模組傳輸該觸控訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一觸控指令。
2. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該觸控感應模組另用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號，且該處理模組另用來控制該訊號傳輸模組傳輸該按鍵觸發訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令。
3. 如請求項2所述之輸入裝置，其中該處理模組包含有：一觸控處理單元，其用來接收該觸控訊號且控制該訊號傳輸模組傳輸該觸控訊號至該電子裝置；以及 一觸發處理單元，其用來接收該按鍵觸發訊號且控制該訊號傳輸模組傳輸該按鍵觸發訊號至該電子裝置。
4. 如請求項2所述之輸入裝置，其中該處理模組包含有：一訊號處理單元，其耦接於該觸控感應模組，該訊號處理單元用來放大該觸控訊號與該按鍵觸發訊號。
5. 如請求項4所述之輸入裝置，其中該訊號處理單元為一訊號放大器。
6. 如請求項1所述之輸入裝置，其另包含有：一電路板，其設置於該底板上且耦接於該處理模組，該電路板用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時產生一按鍵觸發訊號，且該處理模組另用來控制該訊號傳輸模組傳輸該按鍵觸發訊號至該電子裝置，藉以執行相對應之一按鍵觸發指令。
7. 如請求項6所述之輸入裝置，其中該電路板包含有對應各按鍵之一開關，且各按鍵另包含有：一彈性件，其設置於該底板與該鍵帽之間，該彈性件用來於該鍵帽之該按壓行程超過該預定值時觸發該開關。
8. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該訊號傳輸模組為一訊號傳輸埠。
9. 如請求項8所述之輸入裝置，其中該訊號傳輸埠為一通用序列匯流排傳輸埠。
10. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該訊號傳輸模組為一無線傳輸模組。
11. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該觸控指令為一滑鼠操控指令。
12. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該觸控感應模組為一電容式觸控電路板。
13. 如請求項1所述之輸入裝置，其中各按鍵包含有：一彈性件，其設置於該底板與該鍵帽之間，該彈性件用來驅動該鍵帽復位。
14. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該鍵帽具有一第一滑槽以及一第一卡槽，該底板具有一第二滑槽以及一第二卡槽，該升降支撐機構包含：一第一支撐件，其具有一第一滑動部以及一第一樞接部，該第一滑動部可滑動地設置於該第一滑槽中，該第一樞接部可轉動地樞接於該第二卡槽中；以及 一第二支撐件，其樞接於該第一支撐件樞接且具有一第二滑動部以及一第二樞接部，該第二滑動部可滑動地設置於該第二滑槽中，該第二樞接部可轉動地樞接於該第一卡槽中。