TW201421509A - 擴展鍵盤、電子裝置及鍵盤擴展系統 - Google Patents

Abstract

一種擴展鍵盤，包括若干按鍵，其中，擴展鍵盤還包括若干導電觸點，每一按鍵與一個或多個導電觸點唯一對應電連接，所述若干導電觸點位於擴展鍵盤背面且裸露，用於在擴展鍵盤放置於一具有多點觸摸屏的電子裝置上時，與該電子裝置的多點觸摸屏接觸，從而，當一按鍵被操作時，與該按鍵唯一對應且電連接的導電觸點將該操作傳導至多點觸摸屏上接觸該按鍵所連接導電觸點的位置。

Description

擴展鍵盤、電子裝置及鍵盤擴展系統

本發明涉及一種鍵盤，特別涉及一種應用於多點觸摸屏裝置的擴展鍵盤、應用該擴展鍵盤的電子裝置及鍵盤擴展系統。

目前，具有觸摸屏的可擕式電子裝置已經越來越普遍。目前的觸摸屏在進行按鍵輸入時，通常會顯示一虛擬鍵盤，供用戶進行輸入。然而，當電子裝置顯示虛擬鍵盤時，一般會佔據電子裝置觸摸屏將近一半的顯示區域，使得顯示內容大大縮小，不利於用戶的操作。現在，用於可擕式裝置的擴展鍵盤也已經出現，然而，目前的擴展鍵盤通常為通過USB介面等介面與電子裝置連接，擴展鍵盤的結構複雜，需要相應的鍵盤處理電路和晶片，價格較貴。

本發明提供一種擴展鍵盤，結構簡單、成本低廉且並不會對觸摸屏原來的顯示造成大的影響，本發明還提供一種應用該擴展鍵盤的電子裝置以及具有該擴展鍵盤以及電子裝置的鍵盤擴展系統。

一種擴展鍵盤，包括若干按鍵，其中，擴展鍵盤還包括若干導電觸點，每一按鍵與一個或多個導電觸點唯一對應電連接，所述若干導電觸點位於擴展鍵盤背面且裸露於該擴展鍵盤背面，用於在擴展鍵盤放置於一具有多點觸摸屏的電子裝置上時，與該電子裝置的多點觸摸屏接觸，從而，當一按鍵被操作時，與該按鍵唯一對應且電連接的導電觸點將該操作傳導至多點觸摸屏上接觸該按鍵所連接導電觸點的位置。

一種電子裝置，包括一多點觸摸屏，可應用一擴展鍵盤進行鍵盤擴展，其中，所述多點觸摸屏用於在進行鍵盤擴展時與位於該擴展鍵盤背面的導電觸點電接觸，所述電子裝置還包括一存儲單元以及一處理單元。該存儲單元存儲有一按鍵與導電觸點的對應關係表。該處理單元用於在接收到一擴展信號時，提示用戶操作該擴展鍵盤上的與所有導電觸點電連接的關聯按鍵，並接收操作該關聯按鍵產生的觸摸信號後，根據觸摸信號確定每一個觸摸點的位置，並將所確定的觸摸點位置與導電觸點一一對應起來，從而確定觸摸點位置與導電觸點的對應關係，並控制電子裝置進入一鍵盤擴展模式；其中，在該鍵盤擴展模式下，處理單元偵測到觸摸信號並確定觸摸點位置，根據觸摸點位置與導電觸點的對應關係確定產生觸摸信號的觸摸點對應的導電觸點，然後根據按鍵與導電觸點對應關係表確定導電觸點所對應的按鍵，並執行該按鍵功能。

一種鍵盤擴展系統，包括一電子裝置以及一擴展鍵盤，所述電子裝置包括一多點觸摸屏，所述擴展鍵盤包括若干按鍵。其中，所述擴展鍵盤還包括若干導電觸點，每一按鍵與一個或多個導電觸點唯一對應電連接，所述若干導電觸點位於擴展鍵盤背面且裸露於該擴展鍵盤背面，用於在擴展鍵盤放置於該電子裝置上時，與該電子裝置的多點觸摸屏接觸。所述電子裝置還包括一存儲單元以及一處理單元。該存儲單元存儲有一按鍵與導電觸點的對應關係表。該處理單元用於在接收到一擴展信號時，提示用戶操作該擴展鍵盤上的與所有導電觸點電連接的關聯按鍵，並接收操作該關聯按鍵產生的觸摸信號後，根據觸摸信號確定每一個觸摸點的位置，並將所確定的觸摸點位置與導電觸點一一對應起來，從而確定觸摸點位置與導電觸點的對應關係，並控制電子裝置進入一鍵盤擴展模式。其中，在該鍵盤擴展模式下，處理單元偵測到觸摸信號並確定觸摸點位置，並根據觸摸點位置與導電觸點的對應關係確定產生觸摸信號的觸摸點對應的導電觸點，然後根據按鍵與導電觸點對應關係表確定導電觸點所對應的按鍵，並執行該按鍵功能。

本發明提供的擴展鍵盤應用該擴展鍵盤的電子裝置以及具有該擴展鍵盤以及電子裝置的鍵盤擴展系統，結構簡單、成本低廉且並不會對觸摸屏原來的顯示造成大的影響。

請參閱圖1，為鍵盤擴展系統1的示意圖。該鍵盤擴展系統1包括擴展鍵盤100以及電子裝置200。該電子裝置200包括一多點觸摸屏201。在本實施方式中，該多點觸摸屏201為一電容式多點觸摸屏。

該擴展鍵盤100包括若干按鍵K以及若干導電觸點C，每一按鍵K與一個或多個導電觸點C唯一對應電連接，所述若干導電觸點C位於擴展鍵盤100背面且裸露在所述背面，在擴展鍵盤100放置於該電子裝置200上時，所述若干導電觸點C與該電子裝置200的多點觸摸屏201電接觸。其中，所述導電觸點C可以微凸出於所述擴展鍵盤100的背面，並可為銅、鐵等金屬材料或者ITO（氧化銦錫）材料製成，或者為金屬材料的表面覆蓋該ITO材料作為導電的保護層。較佳的，在本實施方式中，該擴展鍵盤100與多點觸摸屏201接觸的區域的寬度大致為擴展鍵盤一行按鍵K的寬度，且該些導電觸點C位於該擴展鍵盤最上面一行按鍵K的下方。

擴展鍵盤100還包括若干固定部10，如圖1所示，擴展鍵盤100包括兩個固定部10，所述擴展鍵盤100通過該兩個固定部10固定於電子裝置200上。相應的，該固定部10的寬度與擴展鍵盤100接觸該多點觸摸屏201的寬度大致相等。在一實施方式中，該固定部10可為從擴展鍵盤100側邊延伸出來的彎曲結構，與電子裝置200的側邊配合而將擴展鍵盤100卡合在電子裝置200上。在另一實施方式中，該兩個固定部10均為吸盤式結構，與電子裝置200的多點觸摸屏201正對而吸附在電子裝置200的多點觸摸屏201上。在其他實施方式中，該固定部10可由一磁性材料製成，與電子裝置200的金屬外殼吸合，而將擴展鍵盤100固定於電子裝置200上。顯然，固定部的個數並不限定為兩個，可為任意個數。例如包括三個、四個吸盤式結構等。顯然，當固定部10為吸盤式結構或磁性材料製成時，擴展鍵盤100的寬度不需要與該電子裝置200的寬度相同。在其他實施方式中，也可以不需要該固定部10，而直接將擴展鍵盤100放置於電子裝置200上。

如圖2所示，該若干導電觸點C包括導電觸點C1、C2等多個觸點，圖2中僅僅示意出包括兩個導電觸點C1、C2以及三個按鍵K1～K3的擴展鍵盤100的部分結構。每一按鍵K與該些導電觸點C中的一個或多個唯一對應並通過導線L電連接。例如，如圖2所示，按鍵K1與導電觸點C1電連接，按鍵K2與導電觸點C1以及C2均電連接，按鍵K3僅與導電觸點C3電連接。

更具體的，如圖3所示，為一按鍵與導電觸點對應關係表，示意了按鍵K與導電觸點C的對應關係。本實施方式中，該導電觸點C的個數為4個，分別為C1~C4。設該按鍵K包括按鍵0～9以及逸出鍵、回車鍵以及空白鍵。該按鍵1～4分別與導電觸點C1～C4電連接，按鍵5與導電觸點C1以及C2電連接，按鍵6與導電觸點C1以及C3電連接，按鍵7與導電觸點C1以及C4電連接，等等。

當用戶手操作某一按鍵K時，用戶通過按鍵K以及導線L與導電觸點C電接觸，而將該操作傳導至多點觸摸屏201上與該導電觸點C接觸的位置。顯然，由於多點觸摸屏201通過導電觸點C以及導線L與按鍵K連接，也可以說是多點觸摸屏201上與導電觸點C接觸的點延伸到了相應的按鍵K上。在本實施方式中，該若干按鍵K為導電塊，與導電觸點C1直接通過導線L連接。本實施方式中，操作按鍵K的概念為觸摸該按鍵K。

例如，當用戶觸摸按鍵K1時，由於按鍵K1與導電觸點C1電連接，而導電觸點C1又與多點觸摸屏201接觸，而按鍵K1為導電塊，從而，相當於用戶直接觸摸該多點觸摸屏201與導電觸點C1接觸的位置。而當用戶觸摸按鍵K2時，相當於用戶同時觸摸該多點觸摸屏201與導電觸點C1以及導電觸點C2接觸的兩個位置。從而，用戶操作擴展鍵盤100上的不同按鍵K時，多點觸摸屏201上被觸摸的點的位置以及個數不同。電子裝置200至少基於按鍵與導電觸點對應關係表確定被操作的按鍵，進而輸入或執行該按鍵對應的功能。

顯然，根據擴展鍵盤的按鍵的個數的多少，可相應地選擇導電觸點C的數目，例如，如圖3所示，4個導電觸點的排列組合可以分別唯一對應15個按鍵，即：=15個按鍵。而5個導電觸點的排列組合可以唯一對應31個按鍵，即：=31個按鍵。從而，可根據擴展鍵盤100所需按鍵K的個數，去選擇導電觸點C的個數。

在本實施方式中，如圖2所示，該擴展鍵盤100還包括一絕緣層101，該絕緣層101位於該若干導電觸點C以及該些按鍵K之間，所述連接按鍵K與導電觸點導線L貫穿該絕緣層101。從而，使得按鍵K只能與相應的導電觸點C電接觸，避免位於導電觸點C上的按鍵K與該導電觸點C直接電接觸。顯然，在其他實施方式中，該導線L可為導電通孔、導電帶等方式替代。

請一併參閱圖4，為電子裝置200的功能模組圖。該電子裝置200包括該多點觸摸屏201、處理單元202以及存儲單元203。該存儲單元203存儲有該按鍵與導電觸點對應關係表。其中，該按鍵與導電觸點對應關係表可為製造商根據與電子裝置200對應的擴展鍵盤100的按鍵與導電觸點的連接關係而預存在存儲單元203中。顯然，該按鍵與導電觸點對應關係表也可為用戶根據當前所用的擴展鍵盤100的按鍵與導電觸點的連接關係而編輯得出並存儲於電子裝置中。

在本實施方式中，該擴展鍵盤100中同時與所有導電觸點C連接的按鍵K還同時為一關聯按鍵。當該擴展鍵盤100固定於該電子裝置200上時，通過按壓該關聯按鍵使得多點觸摸屏201上接觸該所有導電觸點C的位置均被觸摸而產生觸摸信號。

該處理單元202用於在接收到一擴展信號時，提示用戶操作該關聯按鍵，並接收操作該關聯按鍵產生的該些觸摸信號後，確定每一個觸摸點的位置，從而將該多點觸摸屏201上的觸摸點位置與該些導電觸點C一一對應起來，即確定觸摸點位置與導電觸點C的對應關係。其中，該擴展信號可為用戶將該擴展鍵盤100固定於該電子裝置200上後，通過按壓一特定按鍵或通過功能表選項而產生。

在本實施方式中，該些導電觸點C呈一行依次排列，從而操作關聯按鍵後多點觸摸屏201上的觸摸點位置也呈行依次排列，處理單元202根據將該些確定的觸摸點位置依次與導電觸點C對應。例如，該些導電觸點C為從左至右依次排列，處理單元202將該些確定的觸摸點位置從左至右依次與該些導電觸點C對應。處理單元202在確定觸摸點位置與導電觸點的對應關係後，還根據所確定的觸摸點位置確定一擴展按鍵區域，並控制電子裝置200進入一擴展按鍵模式。

在該擴展按鍵模式下，當一按鍵K被用戶觸摸時，該按鍵唯一對應連接的至少一個導電觸點將該觸摸傳導至多點觸摸屏201而使得導電觸點接觸的多點觸摸屏201上的至少一個觸摸點位置產生觸摸信號，該處理單元202接收到該至少一個觸摸信號後，確定觸摸點位置，並根據所確定的觸摸點位置與導電觸點C的對應關係，確定該些被用戶觸摸的導電觸點C。該處理單元202並根據按鍵與導電觸點對應關係表確定該被用戶操作的按鍵K，並在確定該操作的按鍵K後，執行該按鍵K對應的功能。

在本實施方式中，該處理單元202將包圍所有觸摸點的區域定義為該擴展按鍵區域，較佳的，該擴展按鍵區域與擴展鍵盤100覆蓋該多點觸摸屏201的區域相同。該處理單元202還將多點觸摸屏201上的非擴展按鍵區域定義為顯示區域，從而調整原本顯示在整個多點觸摸屏201上的顯示內容，並以合適的大小顯示在該多點觸摸屏201上的非按鍵輸入區域中。如前所述，由於該擴展鍵盤100與多點觸摸屏201接觸的區域的寬度大致為擴展鍵盤100一行鍵盤的寬度，從而，該按鍵輸入區域所佔的多點觸摸屏201的面積很小，基本上不會影響電子裝置200的顯示內容的顯示。

顯然，該擴展鍵盤100可固定於該電子裝置200的任一邊，該處理單元202在提示用戶操作該關聯按鍵後，接收觸摸信號，並確定包圍該些觸摸點位置的區域為按鍵輸入區域。顯然，該電子裝置200還包括其他元件，例如音頻播放單元、背光單元等，由於與本發明改進無關，故未加以描述。

請參閱圖5，為本發明第二實施方式中按鍵K的結構示意圖，在本實施方式中，該按鍵K包括導電層301、間隔層302以及若干導電片303。其中，所述按鍵K包括的導電片303的數量與該按鍵K所連接的導電觸點C的個數相等，所述若干導電片303與該按鍵K所連接的導電觸點C分別一一連接。該間隔層302位於導電層301與導電片303之間，如圖5a所示，在按鍵K未被按壓時，該間隔層302將導電層301與該些導電片303間隔開。而如圖5b所示，當按鍵K被按壓時，該導電層301擠壓該間隔層302而與該些導電片303接觸，從而實現對該按鍵K連接的導電觸點C所對應的多點觸摸屏201上的位置的觸摸。其中，該間隔層302包括若干絕緣柵格。在本市實施方式中，該按鍵K被操作的概念為按鍵K被按壓下而使得導電層301與若干導電片303接觸。

其中，該電子裝置200可為手機、平板電腦、電子書、電子相框、數碼相機等電子裝置。

本發明的擴展鍵盤100、應用該擴展鍵盤100的電子裝置200以及鍵盤擴展系統1，擴展鍵盤100與電子裝置200的接觸區域僅佔電子裝置200多點觸摸屏201的一小部分，不會影響電子裝置200的顯示。此外，本發明的擴展鍵盤無需鍵盤晶片等，按鍵結構簡單且成本較低。

1．．．鍵盤擴展系統

100．．．擴展鍵盤

200．．．電子裝置

201．．．多點觸摸屏

K，K1~K3．．．按鍵

C，C1、C2．．．導電觸點

L．．．導線

101．．．絕緣層

202．．．處理單元

203．．．存儲單元

301．．．導電層

302．．．間隔層

303．．．導電片

圖1為本發明第一實施方式中鍵盤擴展系統的擴展鍵盤與電子裝置連接的示意圖。

圖2為本發明第一實施方式中擴展鍵盤的部分結構示意圖。

圖3為本發明第一實施方式中按鍵與導電觸點對應關係表的示意圖。

圖4為本發明第一實施方式中電子裝置的功能模組圖。

圖5為本發明第二實施方式中擴展鍵盤中按鍵的結構示意圖。

100．．．擴展鍵盤

201．．．多點觸摸屏

K1~K3．．．按鍵

C1、C2．．．導電觸點

L．．．導線

101．．．絕緣層

Claims (18)

1. 一種擴展鍵盤，包括若干按鍵，其改良在於，該擴展鍵盤還包括若干導電觸點，每一按鍵與一個或多個導電觸點唯一對應電連接，所述若干導電觸點位於擴展鍵盤背面且裸露於該擴展鍵盤背面，用於在擴展鍵盤放置於一具有多點觸摸屏的電子裝置上時，與該電子裝置的多點觸摸屏接觸，從而，當一按鍵被操作時，與該按鍵唯一對應且電連接的導電觸點將該操作傳導至多點觸摸屏上接觸該按鍵所連接導電觸點的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之擴展鍵盤，其中所述擴展鍵盤還包括固定部，所述固定部用於將該擴展鍵盤固定於電子裝置上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之擴展鍵盤，其中所述固定部為吸盤式結構、由磁性材料製成而與電子裝置金屬外殼吸合的部件以及與電子裝置側邊對應的彎曲卡扣結構中的一種。
4. 如申請專利範圍第1項所述之擴展鍵盤，其中所述按鍵為導電塊且直接通過導線與相應的導電觸點連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之擴展鍵盤，其中所述按鍵包括包括導電層、間隔層以及若干導電片，其中，所述按鍵包括的導電片的數量與該按鍵所連接的導電觸點的個數相等，所述若干導電片與該按鍵所連接的導電觸點分別一一連接，所述間隔層位於導電層與導電片之間，當所述按鍵被按壓時，所述導電層擠壓該間隔層而與該按鍵的所有導電片電接觸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之擴展鍵盤，其中所述擴展鍵盤還包括一絕緣層，所述絕緣層位於擴展鍵盤的按鍵與導電觸點之間，所述按鍵與導電觸點通過貫穿該絕緣層的導線電連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之擴展鍵盤，其中該擴展鍵盤與多點觸摸屏接觸的區域的寬度大致為擴展鍵盤一行按鍵的寬度，且該些導電觸點位於該擴展鍵盤最上面一行按鍵的下方。
8. 一種電子裝置，包括一多點觸摸屏，所述電子裝置應用如權利要求1的擴展鍵盤進行鍵盤擴展，其改良在於，所述多點觸摸屏用於在進行鍵盤擴展時與位於所述擴展鍵盤背面且裸露的導電觸點電接觸，所述電子裝置還包括：
   一存儲單元，存儲有一按鍵與導電觸點的對應關係表；
   一處理單元，用於在接收到一擴展信號時，提示用戶操作該擴展鍵盤上的與所有導電觸點電連接的關聯按鍵，並接收操作該關聯按鍵產生的觸摸信號後，根據觸摸信號確定每一個觸摸點的位置，並將所確定的觸摸點位置與導電觸點一一對應起來，從而確定觸摸點位置與導電觸點的對應關係，並控制電子裝置進入一鍵盤擴展模式；
   其中，在該鍵盤擴展模式下，處理單元偵測到觸摸信號並確定觸摸點位置，根據觸摸點位置與導電觸點的對應關係確定產生觸摸信號的觸摸點對應的導電觸點，然後根據按鍵與導電觸點對應關係表確定導電觸點所對應的按鍵，並執行該按鍵功能。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該處理單元在接收到操作該關聯按鍵產生的觸摸信號且根據觸摸信號確定每一個觸摸點的位置後，將包圍所述確定的觸摸點位置的區域定義為擴展按鍵區域，將多點觸摸屏上的非擴展按鍵區域定義為顯示區域，並調整原本顯示在整個多點觸摸屏上的顯示內容，以合適的大小顯示在該多點觸摸屏上的非按鍵輸入區域中。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該電子裝置為手機、平板電腦、電子書、電子相框以及數碼相機中的一種。
11. 一種鍵盤擴展系統，包括一電子裝置以及一擴展鍵盤，所述電子裝置包括一多點觸摸屏，所述擴展鍵盤包括若干按鍵，其改良在於，所述擴展鍵盤還包括若干導電觸點，每一按鍵與一個或多個導電觸點唯一對應電連接，所述若干導電觸點位於擴展鍵盤背面且裸露於所述擴展鍵盤背面，用於在擴展鍵盤放置於該電子裝置上時，與該電子裝置的多點觸摸屏接觸；
    所述電子裝置還包括：
    一存儲單元，存儲有一按鍵與導電觸點的對應關係表；
    一處理單元，用於在接收到一擴展信號時，提示用戶操作該擴展鍵盤上的與所有導電觸點電連接的關聯按鍵，並接收操作該關聯按鍵產生的觸摸信號後，根據觸摸信號確定每一個觸摸點的位置，並將所確定的觸摸點位置與導電觸點一一對應起來，從而確定觸摸點位置與導電觸點的對應關係，並控制電子裝置進入一鍵盤擴展模式；
    其中，在該鍵盤擴展模式下，處理單元偵測到觸摸信號並確定觸摸點位置，並根據觸摸點位置與導電觸點的對應關係確定產生觸摸信號的觸摸點對應的導電觸點，然後根據按鍵與導電觸點對應關係表確定導電觸點所對應的按鍵，並執行該按鍵功能。
12. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中所述擴展鍵盤還包括固定部，所述固定部用於將該擴展鍵盤固定於電子裝置上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之鍵盤擴展系統，其中所述固定部為吸盤式結構、由磁性材料製成而與電子裝置金屬外殼吸合的部件以及與電子裝置側邊對應的彎曲卡扣結構中的一種。
14. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中所述按鍵為導電塊且直接通過導線與相應的導電觸點連接。
15. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中所述按鍵包括包括導電層、間隔層以及若干導電片，其中，所述按鍵包括的導電片的數量與該按鍵所連接的導電觸點的個數相等，所述若干導電片與該按鍵所連接的導電觸點分別一一連接，所述間隔層位於導電層與導電片之間，當所述按鍵被按壓時，所述導電層擠壓該間隔層而與該按鍵的所有導電片電接觸。
16. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中所述擴展鍵盤還包括一絕緣層，所述絕緣層位於擴展鍵盤的按鍵與導電觸點之間，所述按鍵與導電觸點通過貫穿該絕緣層的導線電連接。
17. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中該擴展鍵盤與多點觸摸屏接觸的區域的寬度大致為擴展鍵盤一行按鍵的寬度，且該些導電觸點位於該擴展鍵盤最上面一行按鍵的下方。
18. 如申請專利範圍第11項所述之鍵盤擴展系統，其中該電子裝置為手機、平板電腦、電子書、電子相框以及數碼相機中的一種。