TWI489321B - Integrated touch function of the key input device - Google Patents

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Description

整合觸控功能的按鍵輸入裝置
本發明係關於一種按鍵輸入裝置，尤指一種整合觸控功能的按鍵輸入裝置。
一般可攜式電子裝置所使用的人機輸入介面不外乎是實體鍵盤、觸控模組及游標控制裝置(例如滑鼠或軌跡球)等裝置。
以筆記型電腦為例，通常是搭配使用實體鍵盤及觸控式游標控制裝置，一般而言，多是將實體鍵盤及觸控式游標控制裝置設置在同一平面上，因此使用者可依需求個別或同時地操作實體鍵盤及觸控式游標控制裝置；惟缺點在於，設置實體鍵盤及觸控式游標控制裝置極佔空間，不利於筆記型電腦的小型化。
又以手機為例，因手機的小型化需求較筆記型電腦更高，故目前常見的智慧型手機多已採用觸控模組作為其人機輸入介面，原因在於觸控模組可藉由其軟/韌體的設計，使其提供非實體鍵盤及觸控式游標控制裝置的功能；惟缺點在於，觸控模組的空間有限，所以當啟動非實體鍵盤時，為儘量完整地顯示所需的按鍵圖案，通常已無空間可再提供觸控式游標控制裝置的功能，因使用者無法同時使用非實體鍵盤及觸控式游標控制裝置的功能。
因此，既有的電子裝置用人機輸入介面仍有待進一步檢討，並謀求可行的解決方案。
為改善既有電子裝置之人機輸入介面的不方便處，本發明之主要目的在提供一種按鍵輸入裝置，其藉由整合觸控功能，讓使用者可更方便地操作。
為達成前述目的所採取之主要技術手段係令前述整合觸控功能的按鍵輸入裝置包括：一處理器；一鍵盤模組，係電連接該處理器，並具有多數按鍵，又該鍵盤模組係供偵測被按壓之按鍵，並依被按壓之按鍵輸出按鍵訊號予該處理器；一觸控模組，係環繞或覆蓋該鍵盤模組設置，並電連接該處理器，又該觸控模組係供偵測使用者於該觸控模組上按壓之位置及動作，並據此輸出對應的觸控訊號予該處理器；一通訊介面模組，係電連接該處理器，供取得並輸出該按鍵訊號和觸控訊號。
利用上述技術手段，由於本發明之按鍵輸入裝置整合了觸控功能，因此可精簡使用本按鍵輸入裝置之電子裝置的體積，並讓使用者方便地在本按鍵輸入裝置上同時進行按鍵輸入及觸控輸入。
關於本發明之第一實施例，請參閱圖1所示，係包括 一處理器10、一鍵盤模組20、一觸控模組30及一通訊介面模組40。
請配合參閱圖1和圖2所示，上述鍵盤模組20係電連接該處理器10，並具有複數實體按鍵21，又該鍵盤模組20係供偵測被按壓之實體按鍵21，並依被按壓之實體按鍵21輸出按鍵訊號予該處理器10；又該鍵盤模組20的實體按鍵21可為機械式按鍵或是薄膜式按鍵。
請配合參閱圖1和圖2所示，上述觸控模組30係環繞該鍵盤模組20設置，並電連接該處理器10，又該觸控模組30係供偵測使用者於該觸控模組30上按壓之位置及動作，並據此輸出對應的觸控訊號予該處理器10；又該觸控模組30可為電阻式觸控模組或電容式觸控模組。此外，若要提供多點觸控功能，可令該觸控模組30由複數個觸控面板31構成，由於每個觸控面板31可個別處理觸控訊號的轉換而不致互相混淆，因此可達成多點辨識的效果。
上述通訊介面模組40係電連接該處理器10，供取得並輸出該按鍵訊號和觸控訊號；該通訊介面模組40之形式可依所搭配使用的電子裝置不同而有所不同，例如可為一供與電路板電連接的連接器，或是一供與一主機透過無線電或藍芽協定溝通的無線通訊介面。舉例而言，如圖3所示，當本按鍵輸入裝置係應用於一手機41時，該通訊介面模組40係為一供與手機41內電路板(圖中未示)電連接的連接器；如圖4、圖5所示，當本按鍵輸入裝置係應用於一桌上型電腦42或筆記型電腦43時，該通訊介面模組40可為一供以無線電或藍芽協定與桌上型電腦主機溝通的無線通訊 介面，或是供與筆記型電腦43內主機板(圖中未示)電連接的連接器；如圖6所示，當本按鍵輸入裝置係應用於一電視遙控器44時，該通訊介面模組40可為一供以紅外線、無線電或藍芽協定與電視機45溝通的無線通訊介面。
關於本發明之第二實施例，請參閱圖7所示，其與前述第一實施例大致相同，不同之處在於本發明之第二實施例係進一步包括一功能切換開關50，其中：該功能切換開關50係電連接於該處理器10，供使用者切換選擇一觸控模式或是組合模式；該鍵盤模組20'係由一觸控顯示面板構成，該觸控顯示面板係包括一觸控面板及一顯示器，其中該觸控面板可為電阻式或電容式觸控面板，而該顯示器則可為但不限制為液晶顯示器(LCD)、電子書顯示器(ePaper)、有機照明顯示器(OLED)；當該功能切換開關50係切換為組合模式時，該鍵盤模組20'之觸控顯示面板係顯示複數圖形化按鍵(圖中未示)，而該鍵盤模組20'則依其觸控顯示面板上受按壓位置之對應圖形化按鍵，輸出對應的按鍵訊號予該處理器10，如此本發明之第二實施例即可如第一實施例般，同時提供觸控和鍵盤輸入的功能；又當該功能切換開關50係切換為觸控模式時，該鍵盤模組20'則不顯示該複數圖形化按鍵，而與該觸控模組30共同提供觸控之功能；該鍵盤模組20'亦可顯示其他功能圖形供使用者觸模操作。
關於本發明之第三實施例，請參閱圖8，其與第二實施例大致相同，不同之處在於該鍵盤模組20"係由一觸控面板(例如電阻式或電容式觸控面板)和一按鍵圖形件210構 成，故該鍵盤模組20"因非觸控顯示面板而不顯示圖形化按鍵，而是將該按鍵圖形件210嵌設在該鍵盤模組20"之觸控面板內，故可透過該觸控面板觀之；其中該按鍵圖形件210上係具有複數圖形化按鍵21'，而該鍵盤模組20"則依其觸控面板上受按壓位置之對應圖形化按鍵21'，輸出對應的按鍵訊號予該處理器10。
由上述可知，由於本發明之按鍵輸入裝置整合了觸控功能，因此對於需要低價、不佔空間且同時具有游標控制和鍵盤輸入功能的電子裝置(例如手機、桌上型電腦、筆記型電腦、電視遙控器、PDA、平板電腦等)而言，尤其具有極大的用處，可讓使用者方便地同時操作鍵盤和游標控制裝置。
關於本發明之第四實施例，請參閱圖9、圖10所示，其與第一實施例大致相同，不同之處在於本發明之第四實施例係進一步包括一輸入法切換開關61及複數按鍵圖形膜62，其中：該輸入法切換開關61係電連接於該處理器10，供使用者切換選擇不同的輸入法模式，在不同的輸入法模式下相同實體按鍵21被按壓時，該鍵盤模組20會依不同的輸入法模式輸出不同的按鍵訊號；該複數按鍵圖形膜62係可更換地設於該鍵盤模組20上，各按鍵圖形膜62係具有複數按鍵蓋621，每個按鍵圖形膜62的複數按鍵蓋621係匹配地對應該複數實體按鍵21，且每個按鍵圖形膜62皆對應一種輸入法模式，因此每個按鍵圖形膜62的複數按鍵蓋621上係依對應的輸入法模 式而具有不同的按鍵圖案；如此一來，使用者即可藉由切換該輸入法切換開關61而使該鍵盤模組20執行不同的輸入法模式，並藉由更換對應所切換的按鍵圖形膜62，令使用者可由該實體按鍵21上之按鍵蓋621的按鍵圖案得知按壓實體按鍵21所代表的文字。
由上述可知，本發明之第四實施例藉由提供使用者自行切換輸入法模式及搭配選用適當的按鍵圖形膜62，故實體按鍵21上毋須印刷多種不同輸入法的對應文字，以避免對使用者在操作上造成混淆。
關於本發明之第五實施例，其係前述第一至第四實施例之進一步延伸設計，以下以和第一實施例比較加以說明，不同之處在於，請參閱圖11、圖12所示，本發明之第五實施例係進一步包括一小型投影機70，其與該通訊介面模組40電連接，供透過該通訊介面模組40取得影像資料，並投影播放該影像資料。
由上述可知，當本發明之第五實施例與電子裝置，尤其是與一般具有小型顯示螢幕的電子裝置(例如手機、PDA等)連接使用時，可進一步將電子裝置輸出的影像資料透過該小型投影機70投影為一大型投影畫面71，以清楚地呈現原本小型顯示螢幕無法顯示的畫面細節。
關於本發明之第六實施例，其與前述第五實施例大致相同，不同之處在於，請參閱圖13所示，本發明之第六實施例係進一步包括一虛擬鍵盤成像單元81及一虛擬鍵盤偵測單元82，其中：該虛擬鍵盤成像單元81係與該處理器10電連接，請 進一步配合圖14、圖15所示，該虛擬鍵盤成像單元81係供投射成像一具有複數與該實體按鍵21對應之虛擬按鍵的虛擬鍵盤810；該虛擬鍵盤偵測單元82係與該鍵盤模組20電連接，供偵測使用者手指於虛擬鍵盤810按壓之位置，而據此轉換並發出一對應虛擬鍵盤810上虛擬按鍵的輸入觸發訊號予該鍵盤模組20，由該鍵盤模組20將該輸入觸發訊號轉換為對應的按鍵訊號後，輸出予該處理器10。
上述虛擬鍵盤成像單元81及虛擬鍵盤偵測單元82有多種手段可實現，以下謹就其中一種實現手段加以說明：以雷射光投射器作為該虛擬鍵盤成像單元81，藉由該雷射光投射器於一平面上成像出一虛擬鍵盤810，當使用者的手指置於該虛擬鍵盤810的虛擬按鍵上時，雷射光將因照射到使用者的手指而反射，經反射的雷射光則再由該虛擬鍵盤偵測單元82接收，該鍵盤模組20會依據雷射光反射的角度及雷射光自發射至接收所需的時間，計算出使用者所按壓的虛擬按鍵，並轉換輸出對應的按鍵訊號予該處理器10。
由上述可知，本發明之第六實施例尤其適合與蘋果電腦之iPadTM 搭配使用，當本發明之按鍵輸入裝置以其通訊介面模組40與iPadTM 透過無線網路或藍芽協定連線時，可由該小型投影機70將iPadTM 的畫面投影為一大型畫面，並由該虛擬鍵盤成像單元81成像出一虛擬鍵盤810，如此一來，使用者即可猶如操作電腦般，眼觀小型投影機70投影的大型畫面，並透過該虛擬鍵盤810及觸控模組30進行文 字輸入及游標控制，進而可方便地使用iPadTM 。
惟本發明雖已於前述實施例中所揭露，但並不僅限於前述實施例中所提及之內容，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
綜上所述，本發明已具備顯著功效增進，並符合發明專利要件，爰依法提起申請。
10‧‧‧處理器
20、20'、20"‧‧‧鍵盤模組
21‧‧‧實體按鍵
210‧‧‧按鍵圖形件
21'‧‧‧圖形化按鍵
30‧‧‧觸控模組
31‧‧‧觸控面板
40‧‧‧通訊介面模組
41‧‧‧手機
42‧‧‧桌上型電腦
43‧‧‧筆記型電腦
44‧‧‧電視遙控器
45‧‧‧電視機
50‧‧‧功能切換開關
61‧‧‧輸入法切換開關
62‧‧‧按鍵圖形膜
621‧‧‧按鍵蓋
70‧‧‧小型投影機
71‧‧‧大型投影畫面
81‧‧‧虛擬鍵盤成像單元
810‧‧‧虛擬鍵盤
82‧‧‧虛擬鍵盤偵測單元
圖1：係本發明第一實施例之方塊圖。
圖2：係本發明第一實施例之外觀圖。
圖3：係本發明第一實施例與一手機應用之示意圖。
圖4：係本發明第一實施例與一桌上型電腦應用之示意圖。
圖5：係本發明第一實施例與一筆記型電腦應用之示意圖。
圖6：係本發明第一實施例與一電視遙控器應用之示意圖。
圖7：係本發明第二實施例之方塊圖。
圖8：係本發明第三實施例之立體圖。
圖9：係本發明第四實施例之方塊圖。
圖10：係本發明第四實施例之立體圖。
圖11：係本發明第五實施例之方塊圖。
圖12：係本發明第五實施例之一應用示意圖。
圖13：係本發明第六實施例之方塊圖。
圖14：係本發明第六實施例之一應用示意暨使用狀態 圖。
圖15：係本發明第六實施例之另一應用示意暨使用狀態圖。
20．．．鍵盤模組
21．．．實體按鍵
30．．．觸控模組
31．．．觸控面板

Claims (12)

  1. 一種整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係包括：一處理器；一鍵盤模組，係電連接該處理器，並具有多數按鍵，又該鍵盤模組係供偵測被按壓之按鍵，並依被按壓之按鍵輸出按鍵訊號予該處理器；一觸控模組，係環繞或覆蓋該鍵盤模組設置，並電連接該處理器，又該觸控模組係供偵測使用者於該觸控模組上按壓之位置及動作，並據此輸出對應的觸控訊號予該處理器；一通訊介面模組，係電連接該處理器，供取得並輸出該按鍵訊號和觸控訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，該鍵盤模組的按鍵係為實體按鍵。
  3. 如申請專利範圍第2項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括：一輸入法切換開關，係電連接於該處理器，供使用者切換選擇不同的輸入法模式，在不同的輸入法模式下相同實體按鍵被按壓時，該鍵盤模組係依不同的輸入法模式輸出不同的按鍵訊號；及複數按鍵圖形膜，係可更換地設於該鍵盤模組上，各按鍵圖形膜係具有複數按鍵蓋，每個按鍵圖形膜的複數按鍵蓋係匹配地對應該複數實體按鍵，且每個按鍵圖形膜皆對應一種輸入法模式，每個按鍵圖形膜的複數按鍵蓋上係依對應的輸入法模式而具有不同的按鍵圖案。
  4. 如申請專利範圍第1項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括一功能切換開關，其中：該功能切換開關係電連接於該處理器，供使用者切換選擇一觸控模式或是一組合模式；該鍵盤模組係由一觸控顯示面板構成，當該功能切換開關係切換為組合模式時，該鍵盤模組之觸控顯示面板係顯示複數圖形化按鍵，而該鍵盤模組則依其觸控顯示面板上受按壓位置之對應圖形化按鍵，輸出對應的按鍵訊號予該處理器；又當該功能切換開關係切換為觸控模式時，該鍵盤模組則不顯示該複數圖形化按鍵，而與該觸控模組共同提供觸控之功能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括一按鍵圖形件，其中：該鍵盤模組係由一觸控面板構成；該按鍵圖形件係可視地設於該鍵盤模組的觸控面板中，且該按鍵圖形件上係具有複數圖形化按鍵，而該鍵盤模組則依其觸控面板上受按壓位置之對應圖形化按鍵，輸出對應的按鍵訊號予該處理器。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，該觸控模組係由複數個觸控面板構成，且每個觸控面板係個別處理觸控訊號的轉換。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括一小型投影機，該小型投影機係與該通訊介面模組電連接，供透過該通訊介面模組取得影像資料，並投影播放該影像資料。
  8. 如申請專利範圍第6項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括一小型投影機，該小型投影機係與該通訊介面模組電連接，供透過該通訊介面模組取得影像資料，並投影播放該影像資料。
  9. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括：一虛擬鍵盤成像單元，係與該處理器電連接，供投射成像一具有複數與該鍵盤模組之按鍵對應之虛擬按鍵的虛擬鍵盤；及一虛擬鍵盤偵測單元，係與該鍵盤模組電連接，供偵測使用者手指於虛擬鍵盤按壓之位置，而據此轉換並發出一對應虛擬鍵盤上虛擬按鍵的輸入觸發訊號予該鍵盤模組，由該鍵盤模組將該輸入觸發訊號轉換為對應的按鍵訊號後，輸出予該處理器。
  10. 如申請專利範圍第6項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括：一虛擬鍵盤成像單元，係與該處理器電連接，供投射成像一具有複數與該鍵盤模組之按鍵對應之虛擬按鍵的虛擬鍵盤；及一虛擬鍵盤偵測單元，係與該鍵盤模組電連接，供偵測使用者手指於虛擬鍵盤按壓之位置，而據此轉換並發出一對應虛擬鍵盤上虛擬按鍵的輸入觸發訊號予該鍵盤模組，由該鍵盤模組將該輸入觸發訊號轉換為對應的按鍵訊號後，輸出予該處理器。
  11. 如申請專利範圍第7項所述整合觸控功能的按鍵輸 入裝置，係進一步包括：一虛擬鍵盤成像單元，係與該處理器電連接，供投射成像一具有複數與該鍵盤模組之按鍵對應之虛擬按鍵的虛擬鍵盤；及一虛擬鍵盤偵測單元，係與該鍵盤模組電連接，供偵測使用者手指於虛擬鍵盤按壓之位置，而據此轉換並發出一對應虛擬鍵盤上虛擬按鍵的輸入觸發訊號予該鍵盤模組，由該鍵盤模組將該輸入觸發訊號轉換為對應的按鍵訊號後，輸出予該處理器。
  12. 如申請專利範圍第8項所述整合觸控功能的按鍵輸入裝置，係進一步包括：一虛擬鍵盤成像單元，係與該處理器電連接，供投射成像一具有複數與該鍵盤模組之按鍵對應之虛擬按鍵的虛擬鍵盤；及一虛擬鍵盤偵測單元，係與該鍵盤模組電連接，供偵測使用者手指於虛擬鍵盤按壓之位置，而據此轉換並發出一對應虛擬鍵盤上虛擬按鍵的輸入觸發訊號予該鍵盤模組，由該鍵盤模組將該輸入觸發訊號轉換為對應的按鍵訊號後，輸出予該處理器。
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