TWI464768B - 鍵盤 - Google Patents

Description

鍵盤

本發明關於一種鍵盤，尤指一種將電容觸控感應片設置於塑膠底板下之鍵盤。

隨著觸控感應技術的發展，已有將電容觸控感應片整合至鍵盤內的設計以使鍵盤可具有按鍵操控功能以及觸控感應功能，從而提昇鍵盤在操作使用上的便利性。在先前技術中，其常見之配置係將電容觸控感應片破開相對應的組裝孔而直接設置於鍵帽下。然而，此設計通常會導致組裝過程費時費工以及無觸控感應能力之組裝孔會影響電容觸控感應片的感應靈敏度等問題。

本發明之目的之一在於提供一種將電容觸控感應片設置於塑膠底板下之鍵盤，以解決上述之問題。

根據一實施例，本發明之鍵盤包含一塑膠底板、複數個按鍵及一電容觸控感應片。該複數個按鍵設置於該塑膠底板上，每一按鍵包含一鍵帽及一支撐裝置。該支撐裝置連接於該鍵帽以及該塑膠底板之間，用以使該鍵帽可相對該塑膠底板於一按壓位置以及一未按壓位置之間移動。該電容觸控感應片設置於該塑膠底板下，用來提供 一游標訊號給一電腦裝置。

綜上所述，本發明係採用將電容觸控感應片設置於塑膠底板下之配置以取代先前技術將電容觸控感應片設置於鍵帽下之設計，如此一來，由於本發明不需額外在電容觸控感應片上形成組裝孔，再加上本發明係採用塑膠底板之配置以避免金屬屏蔽效應的發生，因此本發明即可有效地解決先前技術中所提到的組裝過程費時費工以及無觸控感應能力之組裝孔會影響電容觸控感應片的感應靈敏度等問題，從而降低鍵盤之製程成本並進一步地提升鍵盤之觸控感應靈敏度。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明之一第一實施例所提出之一鍵盤10之部分剖面示意圖，第2圖為第1圖之鍵盤10在其中之一按鍵14被按壓至按壓位置時之部分剖面示意圖，鍵盤10係較佳地為一般應用於電腦裝置之鍵盤，但不受此限，舉例來說，鍵盤10亦可應用於一般具有由上蓋與下殼體組成之開合機構的可攜式電子裝置上(例如筆記型電腦或折疊式鍵盤)。如第1圖以及第2圖所示，鍵盤10包含一塑膠底板12、複數個按鍵14，以及一電容觸控感應片16。每一個按鍵14係設置於塑膠底板12上，按鍵 14可供使用者按壓，進而執行使用者所欲輸入的按鍵功能。

每一按鍵14包含一鍵帽18以及一支撐裝置20。支撐裝置20係連接於鍵帽18以及塑膠底板12之間，在此實施例中，鍵帽18具有一第一滑槽22以及一第一卡槽24，塑膠底板12具有一第二滑槽26以及一第二卡槽28，支撐裝置20包含一第一支撐件30以及一第二支撐件32，其中第二滑槽26以及第二卡槽28係較佳地以嵌入射出(Insert Molding)之方式形成於塑膠底板12上，第二支撐件32與第一支撐件30交叉樞接。第一支撐件30具有一第一滑動部34以及一第一樞接部36。於組裝第一支撐件30時，第一滑動部34可滑動地設置於第一滑槽22中，且第一樞接部36可轉動地樞接於第二卡槽28中。第二支撐件32具有一第二滑動部38以及一第二樞接部40。於組裝第二支撐件32時，第二滑動部38可滑動地設置於第二滑槽26中，且第二樞接部40可轉動地樞接於第一卡槽24中。如此一來，透過上述之結構連接設計，鍵帽18係可藉由支撐裝置20而相對於塑膠底板12在如第1圖所示之未按壓位置以及如第2圖所示之按壓位置之間做上下運動。

電容觸控感應片16係設置於塑膠底板12下，電容觸控感應片16係用來提供一游標訊號給鍵盤10所應用之電腦裝置，以供使用者進行相關觸控操作(如移動游標等)之用。另外，鍵盤10可另包含一電路板42，電路板42係設置於塑膠底板12上且於對應每一按鍵14之位置上具有一開關44，其中開關44係可為薄膜開關 (membrane switch)或其它觸發性開關，每一按鍵14可另包含一彈性體46，彈性體46係設置於電路板42以及鍵帽18之間，以作為鍵帽18相對塑膠底板12上下運動時所需的彈力來源，彈性體46可較佳地為橡膠墊圈(rubber dome)，但不以此為限。藉此，當按鍵14之鍵帽18被按壓至如第2圖所示之按壓位置時，彈性體46會觸發電路板42上的開關44，進而執行使用者所欲輸入的按鍵功能。

除此之外，在此實施例中，鍵盤10可另包含一背光模組48，背光模組48係設置於電容觸控感應片16下，相對應地，塑膠底板12係可較佳地由透光塑膠材質所組成，電容觸控感應片16係可較佳地由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)材質所組成。如此一來，背光模組48所提供之光線即可順利穿透塑膠底板12以及電容觸控感應片16而從每一按鍵14射出，從而使鍵盤10可具有發光功能。

透過上述塑膠底板12與複數個按鍵14以及電容觸控感應片16之配置，鍵盤10即可具有按鍵操控功能以及觸控感應功能，更詳細地說，鍵盤10係可利用上述按鍵14與電路板42以及彈性體46之配置而允許使用者可透過按壓按鍵14之方式以執行其所欲輸入的按鍵功能(此即可視為鍵盤10之按鍵輸入模式)，如文書輸入等。另一方面，鍵盤10係可利用電容觸控感應片16之電容感應功能而允許使用者可透過在複數個按鍵14上滑移之方式以執行觸控操作(此即可視為鍵盤10之觸控模式)，如移動游標等。除此之外，電容觸控感應片16可另用來偵測經由複數個按鍵14之至少其中之一 按鍵14所產生之按鍵訊號，也就是說，本發明係可利用電容觸控感應片16之電容感應功能來模擬類似按鍵按壓的操作，藉以允許鍵盤10在觸控模式下可同時進行按鍵功能的觸發以及觸控操作。

需注意的是，為了避免鍵盤10的按鍵操控功能以及觸控感應功能相互干擾而產生誤操作的問題，鍵盤10可利用模式切換設計而選擇性地切換至上述之觸控模式或按鍵輸入模式。舉例來說，鍵盤10係可採用按壓複數個按鍵14之至少其中之一按鍵14之方式(如長按某一數字鍵或同時按壓多個功能鍵等)或是可根據電容觸控感應片16所感應到之一手勢(如使用者之手指從左下往右上快速滑移一段距離等)來進行切換，但不受此限，換句話說，只要是可使鍵盤10選擇性地於觸控模式或按鍵輸入模式之間進行切換之設計(如額外設置切換旋鈕等)，其均可為本發明所採用之。

另外，本發明之鍵盤所採用之按鍵按壓設計係可不限於上述實施例，也就是說，只要是利用支撐裝置以使鍵帽可相對於塑膠底板做上下運動之設計，其均可為本發明所採用之。舉例來說，請參閱第3圖，其為根據本發明之一第二實施例所提出之一鍵盤100之部分剖面簡示圖，第二實施例中所述的元件與第一實施例中所述的元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，於此不再贅述。鍵盤100與鍵盤10的主要不同之處在於支撐裝置之設計。由第3圖可知，鍵盤100可包含塑膠底板12、複數個按鍵102、電容觸控感應片16、電路板42，以及背光模組48。複數個按鍵102係設置於塑 膠底板12上，每一按鍵102包含一鍵帽104以及一支撐裝置106，在此實施例中，支撐裝置106係為一懸臂，其具有一自由端部108及一固定端部110，鍵帽104係連接於自由端部108，而固定端部110則是設置於塑膠底板12上。如此一來，透過上述之結構連接設計，鍵帽104係可利用支撐裝置106之懸臂設計而相對於塑膠底板12做上下運動。除此之外，如第3圖所示，鍵帽102可具有一觸發部112，藉此，當鍵帽102被按壓時，觸發部112會觸發電路板42上的開關44，進而執行使用者所欲輸入的按鍵功能。至於其他相關說明(如鍵盤100之觸控操作以及觸控模式與按鍵輸入模式之切換操作等)，其係可參照第一實施例類推，故於此不再贅述。

請參閱第4圖，其為根據本發明之一第三實施例所提出之一鍵盤200之部分剖面簡示圖，第三實施例中所述的元件與第一實施例中所述的元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，於此不再贅述。鍵盤200與鍵盤10的主要不同之處在於支撐裝置之設計。如第4圖所示，鍵盤200包含塑膠底板12、複數個按鍵202、電容觸控感應片16、電路板42，以及背光模組48。按鍵202包含一鍵帽204以及一支撐裝置206。在此實施例中，鍵帽204具有一第一卡槽208以及一第二卡槽210，塑膠底板12具有一第三卡槽212以及一第四卡槽214，支撐裝置206包含一第一支撐件216以及一第二支撐件218，第一支撐件216以及第二支撐件218係與塑膠底板12夾一傾斜角度θ，第一支撐件216係可轉動地樞接於第一卡槽208以及第三卡槽212中，第二支撐件218可轉動地樞接於第二卡槽210 以及第四卡槽214中，如此一來，透過上述之結構連接設計，鍵帽204係可藉由支撐裝置206而相對於塑膠底板12做上下運動。

另外，鍵帽204可另具有一磁性端部220，塑膠底板12可另具有一磁性桿部222，其中磁性端部220以及磁性桿部222的其中之一係可為一磁鐵，磁性端部220以及磁性桿部222的其中之另一係可為一磁鐵或一導磁性材料(例如，鐵或其它金屬)。如此一來，磁性端部220與磁性桿部222之間的一磁吸力即可驅動鍵帽204伴隨第一支撐件216以及第二支撐件218的樞轉而從按壓位置移動回未按壓位置，從而使鍵帽204可具有自動回位之功能。至於其他相關說明(如鍵盤200之觸控操作、觸控模式與按鍵輸入模式之切換操作，以及開關觸發設計等)，其係可參照上述實施例類推，故於此不再贅述。

請參閱第5圖，其為根據本發明之一第四實施例所提出之一鍵盤300之部分剖面簡示圖，第四實施例中所述的元件與第一實施例中所述的元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，於此不再贅述。鍵盤300與鍵盤10的主要不同之處在於支撐裝置之設計。如第5圖所示，鍵盤300包含塑膠底板12、複數個按鍵302、電容觸控感應片16、電路板42，以及背光模組48。按鍵302包含一鍵帽304以及一支撐裝置306。在此實施例中，支撐裝置306包含一第一斜面部308、一第二斜面部310、一第三斜面部312，以及一第四斜面部314，第一斜面部308以及第二斜面部310係分別設置於鍵帽 304上，第三斜面部312以及第四斜面部314係分別設置於塑膠底板12上，第一斜面部308係與第三斜面部312係可滑動地相互配合，且第二斜面部310係與第四斜面部314係可滑動地相互配合，藉以使鍵帽304可相對於塑膠底板12上下移動。

另外，鍵帽304可具有一磁性端部316，塑膠底板12可具有一磁性桿部318，其中磁性端部316以及磁性桿部318的其中之一係可為一磁鐵，磁性端部316以及磁性桿部318的其中之另一係可為一磁鐵或一導磁性材料(例如，鐵或其它金屬)。如此一來，磁性端部316與磁性桿部318之間的一磁吸力即可驅動鍵帽304伴隨第一斜面部308與第三斜面部312之相對滑動以及第二斜面部310與第四斜面部314之相對滑動而從按壓位置移動回未按壓位置，從而使鍵帽304可具有自動回位之功能。

除此之外，如第5圖所示，鍵帽304可具有一觸發部320，藉此，當鍵帽304被按壓時，觸發部320會觸發電路板42上的開關44，進而執行使用者所欲輸入的功能。另外，在此實施例中，塑膠底板12可另具有至少一彎折懸臂部322(於第5圖中顯示二個)，其係設置於按鍵302之一側，彎折懸臂部322係用來止擋鍵帽304以限制鍵帽304相對塑膠底板12之高度，從而進一步地降低按鍵302之整體高度，以利鍵盤300薄型化的應用。上述彎折懸臂部之設計亦可應用於第三實施例中。至於其他相關說明(如鍵盤300之觸控操作以及觸控模式與按鍵輸入模式之切換操作等)，其係可參照上述實施 例類推，故於此不再贅述。

綜上所述，本發明係採用將電容觸控感應片設置於塑膠底板下之配置以取代先前技術將電容觸控感應片設置於鍵帽下之設計，如此一來，由於本發明不需額外在電容觸控感應片上形成組裝孔，再加上本發明係採用塑膠底板之配置以避免金屬屏蔽效應的發生，因此本發明即可有效地解決先前技術中所提到的組裝過程費時費工以及無觸控感應能力之組裝孔會影響電容觸控感應片的感應靈敏度等問題，從而降低鍵盤之製程成本並進一步地提升鍵盤之觸控感應靈敏度。

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。

12‧‧‧塑膠底板

14、102、202、302‧‧‧按鍵

16‧‧‧電容觸控感應片

18、104、204、306‧‧‧鍵帽

22‧‧‧第一滑槽

24、208‧‧‧第一卡槽

26‧‧‧第二滑槽

28、210‧‧‧第二卡槽

30、216‧‧‧第一支撐件

32、218‧‧‧第二支撐件

34‧‧‧第一滑動部

36‧‧‧第一樞接部

38‧‧‧第二滑動部

40‧‧‧第二樞接部

42‧‧‧電路板

44‧‧‧開關

46‧‧‧彈性體

48‧‧‧背光模組

108‧‧‧自由端部

110‧‧‧固定端部

112、320‧‧‧觸發部

212‧‧‧第三卡槽

214‧‧‧第四卡槽

220、316‧‧‧磁性端部

222、318‧‧‧磁性桿部

308‧‧‧第一斜面部

310‧‧‧第二斜面部

312‧‧‧第三斜面部

314‧‧‧第四斜面部

322‧‧‧彎折懸臂部

10、100、200、300‧‧‧鍵盤

20、106、206、304‧‧‧支撐裝置

第1圖為根據本發明之第一實施例所提出之鍵盤之部分剖面示意圖。

第2圖為第1圖之鍵盤在其中之一按鍵被按壓時之部分剖面示意圖。

第3圖為根據本發明之第二實施例所提出之發鍵盤之部分剖面簡示圖。

第4圖為根據本發明之第三實施例所提出之鍵盤之部分剖面簡示圖。

第5圖為根據本發明之第四實施例所提出之鍵盤之部分剖面簡示圖。

10‧‧‧鍵盤

12‧‧‧塑膠底板

14‧‧‧按鍵

16‧‧‧電容觸控感應片

18‧‧‧鍵帽

20‧‧‧支撐裝置

22‧‧‧第一滑槽

24‧‧‧第一卡槽

26‧‧‧第二滑槽

28‧‧‧第二卡槽

30‧‧‧第一支撐件

32‧‧‧第二支撐件

34‧‧‧第一滑動部

36‧‧‧第一樞接部

38‧‧‧第二滑動部

40‧‧‧第二樞接部

42‧‧‧電路板

44‧‧‧開關

46‧‧‧彈性體

48‧‧‧背光模組

Claims (19)

1. 一種鍵盤，其包含：一塑膠底板；複數個按鍵，其設置於該塑膠底板上，每一按鍵包含：一鍵帽；以及一支撐裝置，其連接於該鍵帽以及該塑膠底板之間，用以使該鍵帽可相對該塑膠底板於一按壓位置以及一未按壓位置之間移動；以及一電容觸控感應片，其設置於該塑膠底板下，用來於該鍵帽未被按壓時根據在該複數個按鍵上滑移之方式提供一游標訊號給一電腦裝置。
2. 如請求項1所述之鍵盤，其中該鍵帽具有一第一滑槽以及一第一卡槽，該塑膠底板具有一第二滑槽以及一第二卡槽，該支撐裝置包含：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，其與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。
3. 如請求項2所述之鍵盤，其中該第二滑槽以及該第二卡槽係以嵌 入射出(Insert Molding)之方式形成於該塑膠底板上。
4. 如請求項2所述之鍵盤，其中該鍵盤另包含一電路板，該電路板設置於該塑膠底板上且於對應每一按鍵之位置上具有一開關，每一按鍵另包含：一彈性體，設置於該電路板以及該鍵帽之間，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該彈性體觸發該開關。
5. 如請求項2所述之鍵盤，其中該塑膠底板係由透光塑膠材質所組成，該電容觸控感應片係由銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)材質所組成，該鍵盤另包含：一背光模組，其設置於該電容觸控感應片下，用來提供光線至每一按鍵。
6. 如請求項1所述之鍵盤，其中該支撐裝置係為一懸臂，該懸臂具有一自由端部及一固定端部，該鍵帽連接於該自由端部，該固定端部設置於該塑膠底板上。
7. 如請求項1所述之鍵盤，其中該鍵盤另包含：一電路板，其設置於該塑膠底板上且於對應每一按鍵之位置上具有一開關，該鍵帽具有一觸發部，當該鍵帽被按壓至該按壓位置時，該觸發部觸發該開關。
8. 如請求項1所述之鍵盤，其中該電容觸控感應片另用來偵測經由該複數個按鍵之至少其中之一按鍵所產生之按鍵訊號。
9. 如請求項1所述之鍵盤，其中該塑膠底板係由透光塑膠材質所組成，該電容觸控感應片係由銦錫氧化物材質所組成，該鍵盤另包含：一背光模組，其設置於該電容觸控感應片下，用來提供光線至每一按鍵。
10. 如請求項1所述之鍵盤，其中該鍵盤可選擇性地切換至一觸控模式或一按鍵輸入模式。
11. 如請求項10所述之鍵盤，其中該鍵盤可根據該複數個按鍵之至少其中之一按鍵的按壓而切換至該觸控模式或該按鍵輸入模式。
12. 如請求項10所述之鍵盤，其中該鍵盤可根據該電容觸控感應片所感應到之一手勢而切換至該觸控模式或該按鍵輸入模式。
13. 如請求項1所述之鍵盤，其中該鍵帽具有一第一卡槽以及一第二卡槽，該塑膠底板具有一第三卡槽以及一第四卡槽，該支撐裝置包含一第一支撐件以及一第二支撐件，該第一支撐件以及該第二支撐件與該塑膠底板夾一傾斜角度，該第一支撐件可轉動地樞接於該第一卡槽以及該第三卡槽中，該第二支撐件可轉動地樞接 於該第二卡槽以及該第四卡槽中。
14. 如請求項13所述之鍵盤，其中該鍵帽另具有一磁性端部，該塑膠底板另具有一磁性桿部，該磁性端部與該磁性桿部之間的一磁吸力驅動該鍵帽伴隨該第一支撐件以及該第二支撐件的樞轉而從該按壓位置移動回該未按壓位置。
15. 如請求項14所述之鍵盤，其中該磁性端部以及該磁性桿部的其中之一係為一磁鐵，該磁性端部以及該磁性桿部的其中之另一係為一磁鐵或一導磁性材料。
16. 如請求項1所述之鍵盤，其中該支撐裝置包含一第一斜面部、一第二斜面部、一第三斜面部，以及一第四斜面部，該第一斜面部以及該第二斜面部分別設置於該鍵帽上，該第三斜面部以及該第四斜面部分別設置於該塑膠底板上，該第一斜面部係與該第三斜面部可滑動地相互配合且該第二斜面部係與該第四斜面部可滑動地相互配合，以使該鍵帽可相對該塑膠底板於該按壓位置以及該未按壓位置之間移動。
17. 如請求項16所述之鍵盤，其中該鍵帽具有一磁性端部，該塑膠底板具有一磁性桿部，該磁性端部與該磁性桿部之間的一磁吸力驅動該鍵帽伴隨該第一斜面部與該第三斜面部之相對滑動以及該第二斜面部與該第四斜面部之相對滑動而從該按壓位置移動 回該未按壓位置。
18. 如請求項17所述之鍵盤，其中該磁性端部以及該磁性桿部的其中之一係為一磁鐵，該磁性端部以及該磁性桿部的其中之另一係為一磁鐵或一導磁性材料。
19. 如請求項16所述之鍵盤，其中該塑膠底板具有至少一彎折懸臂部，用來止擋該鍵帽以限制該鍵帽相對該塑膠底板之高度。