TWI765468B - 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組 - Google Patents

觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI765468B
TWI765468B TW109144152A TW109144152A TWI765468B TW I765468 B TWI765468 B TW I765468B TW 109144152 A TW109144152 A TW 109144152A TW 109144152 A TW109144152 A TW 109144152A TW I765468 B TWI765468 B TW I765468B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
electrodes
key
series
touch
Prior art date
Application number
TW109144152A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202143004A (zh
Inventor
游偉彥
詹金龍
周柏岳
Original Assignee
達方電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 達方電子股份有限公司 filed Critical 達方電子股份有限公司
Priority to US17/308,990 priority Critical patent/US11463090B2/en
Publication of TW202143004A publication Critical patent/TW202143004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI765468B publication Critical patent/TWI765468B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/807—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the spatial arrangement of the contact sites, e.g. superimposed sites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2231/00—Applications
    • H01H2231/002—Calculator, computer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

一種觸控鍵盤包含按鍵及鍵盤觸控電極模組。按鍵沿長度及寬度方向延伸排列，在寬度方向上相鄰按鍵沿長度方向上彼此偏移而未沿寬度方向對齊。鍵盤觸控電極模組設置於按鍵之複數按鍵投影區內，鍵盤觸控電極模組包含第一及第二電極串列，每一第一及第二電極串列分別具有彼此串聯之第一及第二電極，相鄰第一電極串列及相鄰第二電極串列在長度方向上分別彼此平行排列。在寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二按鍵電極矩陣。各第一電極串列沿第一主角度排列，各第一電極串列更包含第一偏移段沿第一次角度排列。

Description

觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組
本發明關於一種觸控鍵盤，尤指一種具有鍵盤觸控電極模組的觸控鍵盤，在寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應鍵盤觸控電極模組中相同的二按鍵電極矩陣。
鍵盤主要用於將文字訊號(text signal)輸入至電腦系統中。經過多年的演化與整合，鍵盤上的按鍵佈局逐漸形成國際標準規範。
另一方面，觸控板提供使用者不同的操作選項，以單點或多點觸控的方式輸入觸控訊號至電腦系統中。目前，觸控功能已經成功的結合到螢幕上。不過，不使用觸控板/而將觸控功能整合在實體鍵盤上的嘗試，始終無法達到操作上/功能上與結構上令人滿意的成果。
本發明其中一個實施例提供一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電 極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極串列主要沿一第一主角度排列，各該第一電極串列更包含至少一第一偏移段沿一第一次角度排列。
本發明其中一個實施例提供一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極串列沿一第一主角度排列，各該第二電極串列沿一第二主角度排列。
本發明其中一個實施例提供一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產 生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該寬度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極與該第二電極呈菱形，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，該些第一電極以及該些第二電極之尺寸根據該些按鍵投影區之電極間距以及鍵心距定義。
本發明其中一個實施例提供一種觸控鍵盤，包含複數按鍵與一觸控區，該觸控區至少涵蓋該些按鍵中的複數方鍵的頂側面積，其中，在一寬度方向上不對齊的至少二個相鄰的該方鍵，分別對應相同的二按鍵電極矩陣，且該至少二個相鄰的該方鍵所對應的該二個按鍵電極矩陣包含至少一斜連接。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，包含：複數按鍵電極矩陣，沿一長度方向與一寬度方向連續排列，在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵電極矩陣沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵電極矩陣包含：複數個第一電極段；以及複數個第二電極段，與該些第一電極段彼此交錯排列；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同；其中，該第一電極段或該第二電極段至少部分為斜連接。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，感應物件在機械性觸發的複數按鍵上方的非按壓移動，包含：複數按鍵電極矩陣，沿一長度方向與一寬度方向排列、並彼此電性連接，在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵電極矩陣沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵電 極矩陣包含：複數個第一電極段；以及複數個第二電極段，與該些第一電極段彼此交錯排列；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同；其中，該第一電極段或該第二電極段至少部分為斜連接。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，感應物件在機械性觸發的複數按鍵上方的非按壓移動，包含：複數個第一電極串列；以及複數個第二電極串列，與該些第一電極串列交錯排列，並形成複數個按鍵電極矩陣沿一長度方向與一寬度方向排列，各該按鍵電極矩陣分別對應一按鍵投影區；其中，在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵電極矩陣與二個該按鍵投影區，沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同；其中，該第一電極串列或該第二電極串列至少部分為斜連接。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，包含複數按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區，沿一長度方向與一寬度方向排列，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同，該按鍵電極矩陣包含複數電極以相同的一電極間距間隔排列，該按鍵電極矩陣至少部分為斜連接，其中該電極在該寬度方向的尺寸，為該些按鍵投影區的一鍵心距、該電極間距、以及該鍵心距所涵蓋一電極行列數的函數。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，包含複數按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區，該複數按鍵電極矩陣沿一長度方向與一寬度方向排列，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同，該按鍵電極矩陣至少部分為斜連接，其中在該寬度方向上不對齊的所述二個按鍵電極矩陣分別具有相同的一穿孔佈局。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，包含複數按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區，該複數按鍵電極矩陣沿一長度方向與一 寬度方向排列，該按鍵電極矩陣至少部分為斜連接，其中環繞各該按鍵電極矩陣周圍分別定義一鍵隙佈局投影，在該寬度方向上不對齊的至少二個該鍵隙佈局投影，在其所對應的二個該按鍵電極矩陣上對應涵蓋相同區域。
本發明其中一個實施例提供一種鍵盤觸控電極模組，包含複數按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區，該複數按鍵電極矩陣沿一長度方向與一寬度方向排列，該按鍵電極矩陣至少部分為斜連接，其中各該按鍵投影區在各該按鍵電極矩陣中分別定義一鍵面電極圖案(key-face electrode pattern)，在該寬度方向上不對齊的至少二個該鍵面電極圖案彼此相同。
本發明其中一個實施例另提供一種鍵盤觸控電極模組，包含複數按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區，該複數按鍵電極矩陣沿一長度方向與一寬度方向排列，該按鍵電極矩陣至少部分為斜連接，其中環繞各該按鍵電極矩陣周圍分別定義一鍵隙電極圖案(key-gap electrode pattern)，在該寬度方向上不對齊的至少二個鍵隙電極圖案彼此相同。
綜上所述，本發明各實施例所提供之鍵盤觸控電極模組，以相同的複數按鍵電極矩陣排列，來對應錯位排列的按鍵投影區，在寬度方向上並不對齊的二個按鍵投影區，其對應的二個按鍵電極矩陣採用相同設計，而二個對應的鍵面電極圖案可以彼此相同、二個對應的鍵隙電極圖案可以彼此相同，二個對應的穿孔佈局也可以彼此相同，繼而降低電極佈局設計的複雜度，並提升電極感應表現的規律性，進而大大地提升觸控鍵盤的觸控操作準確度。除此之外，透過上述將電極串列(用來感應按鍵上之非按壓移動以產生觸控訊號)，以及將觸發電極(經由按鍵機械性位移接觸導通以產生文字訊號)同時形成在鍵盤觸控電極模組上的單層整合設計，本發明亦可有效地縮減觸控鍵盤之電路層厚度，而有利於觸控鍵盤之薄型化設計。
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。
10/50/100/150/200/250/300/350/400/450/500/550/600/650/700/750:觸控鍵盤
12:按鍵
120:觸控區
121:第一排按鍵組合
122:第二排按鍵組合
123:第三排按鍵組合
124:第四排按鍵組合
125:鍵隙佈局
13:鍵帽
14/52/102/152/202/252/302/352/402/452/502/552/602/652/702/752:鍵盤觸控電極模組
140:觸控區投影
141:穿孔
141a/141b:穿孔佈局
143/143a/143b:鍵隙佈局投影
15:底板
16:彈性體
17:支撐結構
18/18a/18b/18c:按鍵投影區
19:導通點
20/54/104/154/204/254/304/354/404/454/504/554/604/654/704/754:第一電極串列
20a/20b/20c/20d/20e/20f:第一電極段
22/56/106/156/206/256/306/356/406/456/506/556/606/656/706/756:第二電極串列
22a/22b/22c/22d/22e/22f:第二電極段
24/58/108/158/208/258/308/358/408/458/508/558/608/658/708/758:第一電極
240:跳線
26/60/110/160/210/260/310/360/410/460/510/560/610/660/710/760:第二電極
28/62/112/162/214/264/312/362/412/462/612/662/712:第一偏移段
30:第一觸發電極
32:第二觸發電極
34:感應處理單元
36:鍵盤處理單元
212/262:第一移位段
614/664:第一跳移段
θ1/θ3/θ5/θ7/θ9/θ12/θ15/θ17/θ19/θ21/θ23/θ24/θ25/θ28/θ31/θ33:第一主角度
θ2/θ4/θ6/θ8/θ11/θ14/θ16/θ18/θ20/θ22/θ26/θ29/θ32:第一次角度
θ10/θ13:移位角度
θ27/θ30:第一輔角度
θa:第二主角度
θb:第二次角度
L:長度方向
W:寬度方向
Z:垂直方向
M/Ma/Mb:按鍵電極矩陣
Mf1/Mf2:鍵面電極圖案
Mg1/Mg2:鍵隙電極圖案
N/NL/NW:電極行列數
P/PL/PW:鍵心距
G/GL/GW:鍵隙
D/DL/DW:電極間距
O:物件
T1/T3/T5/T7/T9/T11/T13/T15/T17/T18/T19/T20/T21/T23/T25/T26:主矩陣佈局
T2/T4/T6/T8/T10/T12/T14/T16/T22/T24:次矩陣佈局
第1A圖為根據本發明第一實施例之觸控鍵盤之分解示意圖。
第1B圖為根據本發明第一實施例之觸控鍵盤之部分剖面示意圖。
第2A圖為第1A/1B圖之鍵盤觸控電極模組之簡示圖。
第2B圖為第2A圖中二按鍵電極矩陣之局部放大圖。
第2C圖為第1A圖中鍵隙佈局投影之局部放大圖。
第2D圖為第2C圖中二按鍵電極矩陣拆分為第一電極串列與第二電極串列之分解示意圖。
第2E圖為第2C圖中二按鍵電極矩陣之鍵面電極圖案與鍵隙電極圖案之組成示意圖。
第3圖為第2A圖之位於按鍵投影區內且交錯排列的第一電極以及第二電極之放大示意圖。
第4圖為根據本發明第二實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第5圖為根據本發明第三實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第6圖為根據本發明第四實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第7圖為根據本發明第五實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第8圖為根據本發明第六實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第9圖為根據本發明第七實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第10圖為根據本發明第八實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第11圖為根據本發明第九實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第12圖為根據本發明第十實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第13圖為根據本發明第十一實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第14圖為根據本發明第十二實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第15圖為根據本發明第十三實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第16圖為根據本發明第十四實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第17圖為根據本發明第十五實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
第18圖為根據本發明第十六實施例所提出之觸控鍵盤之簡示圖。
本發明關於如何將觸控電極層與電腦鍵盤可靠地整合。理想狀態下，對於等尺寸整齊矩陣排列的鍵盤，薄膜電路板通常對應每一按鍵按壓觸發處配置有一對觸發電極。如果將鍵盤觸控電極模組(具有整齊矩陣排列之X-Y軸電極)疊合於按鍵構件之間，那麼當按壓按鍵時，按鍵即可經由橡膠彈性體按壓該對觸發電極接觸導通，進而產生文字訊號(Text Signal；輸入字母/數字/符號的訊號)以執行相對應之按鍵輸入功能。當使用者在不進行按壓按鍵操作時，鍵盤觸控電極模組可感應到使用者在按鍵表面上的非按壓移動(如單點或多點接觸/點擊/連續移動等操作)所產生的電容感應值，進而產生觸控訊號以執行相對應之觸控功能。
然而，對於不是等尺寸整齊矩陣排列的鍵盤與按鍵，其國際規範佈局採用錯位排列設計；例如數量占比最多的40餘顆文字按鍵，即一倍鍵(square keys亦稱方鍵)或文數字按鍵(alphanumeric keys)，通常是可輸入英文字母/數字及若干符號的按鍵。若將整齊矩陣排列之鍵盤觸控電極模組直接疊合到鍵盤架構，每個文字按鍵投影範圍對應到的X-Y軸電極圖案皆不相同。換言之，尺寸相同但錯位排列的文字按鍵，會對應不同的X-Y軸電極矩陣圖案。由於文字按鍵分布區域是鍵盤上敲擊輸入頻率最高的區域，也是最有機會切換使用觸控功能的區域，不同的X-Y軸電極矩陣圖案會使每顆文字按鍵區域的觸控事件群組呈現不同的電容感應數據族群。
除了按鍵尺寸不同、按鍵錯位排列的限制之外，還有其他因素導致鍵盤觸控感應效能欠佳，本發明找出幾個問題。其一是觸控物件O(如手指或觸控筆)在觸控區域(如第1A/1B/2C/2E圖中的觸控區120與觸控區投影140)的高度與介質不同；例如物件O從按鍵表面移動到按鍵空隙(如第1A/1B/2C/2E圖中的鍵隙佈局125與鍵隙佈局投影143/143a/143b)時，物件O容易稍微陷落到按鍵空隙(如鍵隙佈局125)，使得物件O分別在按鍵表面與按鍵空隙時距離觸控電極(如後續各實施例鍵盤觸控電極模組14/52/102/152/202/252/302/352/402/452/502/552/602/652/702/752上的鍵隙電極圖案Mg1/Mg2與鍵面電極圖案Mf1/Mf2)會有高度差異與介質差異，導致觸控感應數據變異性大，難以逐鍵調校觸發觸控訊號的門檻值(如某特定電容值)。畢竟按鍵空隙主要包括空氣介質(或有外加的鍵盤框架)、而按鍵表面下方則包括多個按鍵元件讓按鍵上下移動。另一個問題是觸控電極上的開孔，因為觸控電極可能需要被鍵盤框架或按鍵元件穿過；尤其多個開孔相對位置和形狀大小數量若不一致，會使得一些觸控電極形狀/大小/不完整也不一致，或者位置/數量會不一致，都讓觸控感應數據變異性高居不下。由於針對每顆按鍵的每個局部感應區進行客製化配置過於複雜困難，於是每顆文字按鍵容易在不同位置發生誤觸發/或斷點未觸發問題，這對鍵盤觸控感應均一化或規律化帶來極大的挑戰，也是本發明透過以下實施例將能夠克服的技術問題之一。
請參閱第1A/1B圖以及第2A/2B/2C/2D/2E圖，第1A圖為根據本發明第一實施例之觸控鍵盤之分解示意圖；第1B圖為根據本發明第一實施例所提出之一觸控鍵盤10之部分剖面示意圖，第2A圖為第1A/1B圖鍵盤觸控電極模組14之簡示圖；第2B圖為第2A圖中二按鍵電極矩陣M/Ma/Mb之局部放大圖；第2C圖為第1A圖中鍵隙佈局125與鍵隙佈局投影143之局部放大圖；第2D圖為第2C圖中二按鍵電極矩陣(Ma/Mb)拆分為多條第一電極串列20與多條第二電極串列22之分解示 意圖；第2E圖為第2C圖中二按鍵電極矩陣Ma/Mb之鍵面電極圖案Mf1/Mf2與鍵隙電極圖案Mg1/Mg2之組成示意圖。為了清楚地顯示一鍵盤觸控電極模組14之電極排列與/複數個按鍵投影區18/複數按鍵電極矩陣M/Ma/Mb主矩陣佈局T1/次矩陣佈局T2之對應關係，在第2A圖中，觸控鍵盤10以僅顯示鍵盤觸控電極模組14之電極排列與按鍵投影區18之方式呈現，且鍵盤觸控電極模組14僅有顯示部分按鍵電極矩陣M以有對應到採用錯位配置之按鍵12的部分簡示。
如第1A/1B圖以及第2A/2B/2C/2D/2E圖所示，觸控鍵盤10包含複數個按鍵12、鍵盤觸控電極模組14及底板15由上而下堆疊。每個按鍵12可包含鍵帽13/底板15/連接鍵帽13與底板15的支撐結構17。鍵盤觸控電極模組14位於複數按鍵12下方，鍵盤觸控電極模組14包含複數按鍵電極矩陣M/Ma/Mb彼此相鄰排列並電性連接，這些按鍵電極矩陣一對一對應複數按鍵投影區18，而複數按鍵投影區18一對一對應複數按鍵12，複數按鍵電極矩陣M/Ma/Mb沿長度方向L與寬度方向W排列。在不同實施例中，鍵盤觸控電極模組14必須位在金屬/導體底板15上方，但可以選擇性的設置在非金屬/非導體底板15上方或下方。複數個按鍵12的某些部分為相等尺寸的文字按鍵(text keys)，即一倍鍵(single-size keys)/方鍵(square keys)或文數字按鍵(alphanumeric keys)，可產生文字訊號以輸入英文字母/數字及若干符號。其他部分的按鍵12圍繞在方鍵外圍，例如尺寸較小的小鍵(small key)或尺寸較大的倍數鍵(multi-size key)。通常最前方一排的ESC/F1~F12功能鍵是小鍵尺寸，而空白鍵/Enter/Shift/CapsLock/Ctrl是倍數鍵尺寸。
在此實施例中，按鍵12/對應之按鍵投影區18/18a/18b/對應之按鍵電極矩陣M/Ma/Mb沿長度方向L延伸排列，並沿寬度方向W排列成至少兩排(於第2A圖中顯示四排按鍵12對應鍵盤觸控電極模組14，但不以此為限)。各按鍵12分別具有一鍵帽13，每一鍵帽13對應一按鍵投影區18/18a/18b(於第2A/2B/2C/2D/2E圖中以虛線表示)，每一按鍵投影區18/18a/18b是每一按鍵12的輪廓/或者每一鍵帽 13的輪廓沿垂直方向Z的個別投影區域；複數按鍵投影區18/18a/18b可以定義在鍵盤觸控電極模組14上/或在任何與鍵盤觸控電極模組14平行的平面上，複數按鍵投影區18/18a/18b是對應複數按鍵12排列的區域，複數按鍵投影區18/18a/18b在長度方向L與寬度方向W的佈局，對應複數按鍵12在長度方向L與寬度方向W的佈局。
更詳細地說，每個按鍵12可包含鍵帽13、底板15、連接鍵帽13與底板15的支撐結構17(如一對剪刀腳支架，但不受此限)，以及彈性體16(如橡膠彈性體(rubber dome)或壓簧，但不受此限)作為復位件，藉此，當鍵帽13受按壓時，可經由支撐結構17產生機械性位移，且透過鍵帽13間接下壓導通鍵盤觸控電極模組14之觸發電極(如第3圖中的第一觸發電極30與第二觸發電極32)，產生對應的機械性觸發的文字訊號，從而執行使用者所欲輸入之按鍵按壓功能。鍵盤觸控電極模組14係與底板15相對設置，例如彼此平行或面對面的疊合，且設置於複數個按鍵12之該些按鍵投影區18的至少一部分(如第2A圖所示)，藉此，鍵盤觸控電極模組14係可感應一物件O(如使用者之手指或觸控筆等導體)在該些鍵帽13上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，從而執行使用者所欲輸入之觸控功能。
以下係針對鍵盤觸控電極模組14之電極排列設計進行詳細之描述。鍵盤觸控電極模組14例如是由單層或多層片狀材料印刷電極及感應電路所構成，由第2A/2B/2C/2D/2E圖可知，鍵盤觸控電極模組14包含複數個第一電極串列20以及複數個第二電極串列22，複數個第一電極串列20分別具有複數個第一電極24彼此電性串聯連接，在長度方向L上相鄰的二個第一電極串列20彼此平行排列，複數個第二電極串列22分別具有複數個第二電極26彼此電性串聯連接，在長度方向L上相鄰的二個第二電極串列22彼此平行排列，其中如第2A/2B/2C/2D/2E圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極24與相鄰的一對第二電極 26，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第2A/2B/2C/2D/2E圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列20之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列22)可知，各第一電極串列20係可為主要沿一第一主角度θ1排列之斜向電極串列，各第一電極串列20更包含至少一第一偏移段28沿一第一次角度θ2排列。需注意的是，上述針對第一電極串列20的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列22上，其相關描述係可參照上述說明與第2A/2B/2C/2D/2E圖類推，於此不再贅述。在實作上，第一電極串列20與第二電極串列22、或第一電極段20a/20b/20c/20d/20e/20f與第二電極段22a/22b/22c/22d/22e/22f、或按鍵電極矩陣Ma/Mb，可以以按鍵投影區18/18a/18b的幾何中心對稱排列，也可不以按鍵投影區18/18a/18b的幾何中心對稱排列，本發明任何實施例並不以此為限。
在此實施例中，為求所有一倍鍵尺寸的按鍵12其觸控感應數值的低變異性或均一性，第一電極24與第二電極26具有相同的形狀(如矩形或菱形)或尺寸(例如單一矩形電極的邊長或菱形電極對角線長)，第一電極24與第二電極26在寬度方向W的電極間隙相等，另外第一電極24與第二電極26在長度方向L的電極間隙也相等。當然，第一電極24與第二電極26在寬度方向W與長度方向L上的電極間隙/尺寸，可以相同或不同。對於矩形電極而言，電極間隙通常指的是相鄰電極相對應的二平行側邊的邊對邊間距；對於菱形電極而言，電極間隙通常指的是相鄰菱形電極相對應的二相對突出稜角的角對角間距。本例中第一電極24與第二電極26較佳地為矩形，各第一電極24與各第二電極26的相鄰邊平行，更詳細地說，各第一電極24對齊其在長度方向L上相鄰的第二電極26，且各第一電極24對齊其在寬度方向W上相鄰的第二電極26。
複數按鍵12中的個別按鍵12(包括方鍵/小鍵/倍數鍵)分別對應按鍵投影區18，這些按鍵投影區18係可沿長度方向L與寬度方向W排列成複數行(Lines)與複數列(Rows)。第1A/1B圖/第2A/2B/2C/2D/2E圖中，複數個按鍵12例如是根據 某國際規範排列。其中複數個按鍵12(對應按鍵投影區18)包含第一排按鍵組合121、第二排按鍵組合122、第三排按鍵組合123以及第四排按鍵組合124(於第2A/2B2C圖中利用按鍵投影區18/18a/18b代表按鍵12對應位置，按鍵投影區18/18a/18b之排列方式可說就是按鍵12之排列方式)。根據某一國際規範，第一排按鍵組合121/第二排按鍵組合122/第三排按鍵組合123/第四排按鍵組合124中的方鍵部分(按鍵18)彼此錯位排列。例如，第二排按鍵組合122的方鍵(按鍵18)相較於第一排按鍵組合121的方鍵(按鍵18)向右(長度方向L)偏移距離為1/2鍵心距P(定義如後介紹)；第三排按鍵組合123的方鍵(按鍵18)相較於第二排按鍵組合122的方鍵(按鍵18)向右(長度方向L)偏移距離為1/4鍵心距P；第四排按鍵組合124中的方鍵部分(按鍵18)相較於第三排按鍵組合123的方鍵(按鍵18)向右(長度方向L)偏移距離為1/2鍵心距P。綜言之，複數按鍵12的第一排按鍵組合121/第二排按鍵組合122/第三排按鍵組合123及第四排按鍵組合124中，就屬於方鍵類的按鍵12/對應方鍵類按鍵12的按鍵投影區18/對應方鍵類按鍵12/按鍵投影區18的按鍵電極矩陣M/Ma/Mb而言有錯位排列特性，亦即在寬度方向W上相鄰的任二個按鍵投影區18或二個按鍵電極矩陣M/Ma/Mb(此指方鍵類)沿長度方向L上彼此偏移遠離/而未沿寬度方向W對齊。
上述錯位排列方式限制下，本發明以下實施例揭露的電極尺寸計算，可以與前述「鍵心距P對偏移距離的倍數值」(前述例子的倍數值為2或4)有關連性，即本發明實施例的電極尺寸可以是「鍵心距P對偏移距離比值的倍數值」的函數。方鍵類按鍵投影區18中長度方向電極個數(通常即為鍵心距P涵蓋的電極行列數N)，可以是第一/二/三/四排按鍵組合124的「鍵心距P除以各排間偏移距離的比值」的最小公倍數，或最小公倍數的倍數。然本發明並不以此為限，即使電極尺寸與「鍵心距P對偏移距離的倍數值」不直接相關，只要在寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區18，分別對應鍵盤觸控電極模組14中相同的二按鍵電 極矩陣(如Ma/Mb)，同樣能提升複數個按鍵12中每個方鍵部分的觸控感應規律性。
此外，第一電極24以及第二電極26之尺寸較佳為根據兩個相鄰電極(第一電極24及/或第二電極26)的電極間距(electrode interval即電極間隙)/按鍵投影區18/按鍵電極矩陣Ma/Mb涵蓋的之電極(第一電極或第二電極)行列數(行數或列數)，以及鍵心距(key pitch)定義的函數。詳言之，根據實驗結果，第一電極24在寬度方向W上的尺寸(此例為寬度方向W上的邊長)例如可根據下列公式計算而得/。
w=[P-(D*N)]/N
其中P代表相鄰二按鍵投影區18(或第2B圖中的二按鍵電極矩陣Ma/Mb)在寬度方向W上之鍵心距(Key pitch)(中心到中心/在寬度方向W或長度方向L上之距離分量PW或PL)，D代表按鍵投影區18/按鍵電極矩陣Ma/Mb中相鄰二電極(二第一電極24/二第二電極26，或第一電極24與第二電極26)在寬度方向W上或長度方向L上之電極間隙Dw或DL，N代表在寬度方向W上或長度方向L上鍵心距P涵蓋的電極行列數Nw或NL，w代表第一電極24在寬度方向W上的邊長。換言之，第一電極24在寬度方向W上的邊長w，等於鍵心距P減去電極列數N與電極間距D的乘數，再除以電極行列數N。
注意到電極行列數N就公式本意為鍵心距P涵蓋的電極行列數，由於相鄰二按鍵電極矩陣M/Ma/Mb以某電極間距連續排列/且通常整片鍵盤觸控電極模組14的電極間距相近或相同，電極行列數N此數值也相當於單一按鍵投影區18/按鍵電極矩陣Ma/Mb中在寬度方向W上(即單邊)所涵蓋對應的電極行列數(line-row amount)(相當於單一按鍵投影區18/按鍵電極矩陣Ma/Mb中單邊的總電極行數或列數)。就第2B圖按鍵電極矩陣Ma/Mb而言，按鍵電極矩陣Ma/Mb的電極行列數為4，相當於鍵心距P所涵蓋的4個電極行列數N。
對本發明上述及下列各實施例而言，是以固定電極間隙(二第一電極 24間隙/二第二電極26間隙，或第一電極24與第二電極26間隙在同方向上均相同)和固定電極尺寸(第一電極24與第二電極26尺寸相同)作為前提。就寬度方向W的公式運用，任一電極在寬度方向W的尺寸，為按鍵投影區18的鍵心距PW/電極間距DW/以及每個按鍵電極矩陣Ma/Mb中(或鍵心距PW所涵蓋)電極行列數NW的函數。類似地，前述公式也可以用在長度方向L，也就是任一電極在長度方向L的尺寸，為按鍵投影區18的鍵心距PL/電極間距DL/以及每個按鍵電極矩陣Ma/Mb中(或鍵心距PL所涵蓋)電極行列數NL的函數。綜言之，對於相同形狀(如矩形/菱形)尺寸(如矩形邊長或菱形對角線長)的第一電極24/第二電極26，第一電極24/第二電極26在寬度方向W上之尺寸/在長度方向L上的尺寸，都可根據上列公式類推。
如第1A/1B圖所示，觸控鍵盤10還包含可供使用者手指或觸控筆等物件O進行觸控操作(或非按壓移動)的一個虛擬的觸控區120，觸控區120至少涵蓋這些按鍵12中方鍵類按鍵12的頂側面積，以及複數鍵隙佈局125的涵蓋面積，每個鍵隙佈局125對應環繞一個按鍵12。一併參考第2A/2B/2C/2D/2E圖，在鍵盤觸控電極模組14上，觸控區120對應觸控區投影140，觸控區投影140至少涵蓋對應方鍵類按鍵12的按鍵投影區18/18a/18b/18c，以及複數鍵隙佈局投影143/143a/143b；觸控區投影140可視為觸控區120沿垂直方向Z的投影區域。觸控區投影140涵蓋區域可以局部或全部地、大於、小於或符合方鍵類按鍵12對應的按鍵投影區18/18a/18b/18c的邊界，觸控區投影140的輪廓可以是完整地矩形或不規則的邊界。每個鍵隙佈局投影143/143a/143b對應環繞一個按鍵投影區18/18a/18b/18c。觸控區120中在寬度方向W上不對齊的至少二個相鄰的按鍵12(方鍵)，分別對應第2B/2C/2D/2E圖中相同的二按鍵電極矩陣Ma/Mb，且該至少二個相鄰的按鍵12(方鍵)所對應的二個按鍵電極矩陣Ma/Mb其一包含或分別包含至少一斜連接。
本發明之實施例中，電極的斜連接意指彼此連接的二電極是傾斜的 或非縱貫或非橫貫的相對位置，斜連接的二電極的中心連線是傾斜的，不與縱貫的寬度方向W或橫貫的長度方向L平行。相對的，電極的直連接則指彼此連接的二電極是縱貫或橫貫的相對位置，直連接的二電極的中心連線是直的，會與縱貫的寬度方向W或橫貫的長度方向L平行。第2B/2C/2D/2E圖中，按鍵電極矩陣Ma包括三條第一電極段20a/20b/20c(分別都是一條第一電極串列20的一部分)與三條第二電極段22a/22b/22c(分別都是一條第二電極串列22的一部分)，第一電極段20a/20b/20c是與第二電極段22a/22b/22c交錯排列的。而按鍵電極矩陣Mb包括三條第一電極段20d/20e/20f(分別都是一條第一電極串列20的一部分)與三條第二電極段22d/22e/22f第二電極串列22(分別都是一條第二電極串列22的一部分)。
按鍵電極矩陣M/Ma/Mb分別對應按鍵投影區18a/18b(對稱對應或非對稱對應皆可)，每個按鍵電極矩陣Ma/Mb包括整齊排列的4縱電極*4橫電極；每個按鍵電極矩陣M/Ma/Mb僅包括電極本身，不包括電極間的電性連接導線，且按鍵投影區18/18a/18b的輪廓應該掃過所對應按鍵電極矩陣M/Ma/Mb最外圍的全部電極，但是按鍵投影區18/18a/18b的輪廓並不必須位於按鍵電極矩陣M/Ma/Mb最外圍的全部電極的外側。雖然在寬度方向W上不對齊(錯位排列)，如果每個按鍵電極矩陣M/Ma/Mb都是彼此相同的，或者寬度方向W上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣彼此相同、或存在一定規律性，那就可以循此提高每個按鍵投影區18/18a/18b的觸控感應數據的規律性，減少觸控軌跡的斷點、提高觸控感應的靈敏度，也簡化觸控電極的設計複雜度。
第1B圖中，每個按鍵12的支撐結構17連接鍵帽13與底板15，也穿過鍵盤觸控電極模組14，這在鍵盤觸控電極模組14上對應按鍵投影區18/18a/18b之處定義出多個穿孔141，而對應每個按鍵投影區18/18a/18b的多個穿孔141共同定義一個穿孔佈局141a/141b，如第2E圖所示。第2E圖中，在寬度方向W上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣Ma/Mb彼此相同，分別是4*4共16個電極所構成(8個第 一電極24和8個第二電極26)；第2D圖中，這兩個按鍵電極矩陣Ma/Mb至少部分為斜連接，也就是第一電極段20a/20b/20c/20d/20e/20f(分別是6條第一電極串列20的一部分)與第二電極段22a/22b/22c/22d/22e/22f(分別是6條第二電極串列22的一部分)至少局部是斜連接的。第2E圖中，在寬度方向W上不對齊的至少二個按鍵電極矩陣Ma/Mb分別具有相同的穿孔佈局141a/141b，也就是按鍵電極矩陣Ma/Mb分別具有數量位置形狀大小彼此對應的穿孔141，如此即可提高每個按鍵投影區18/18a/18b或每個按鍵電極矩陣Ma/Mb的觸控感應數據的規律性。另一類可能造成鍵盤觸控電極模組14上按鍵投影區18/18a/18b或每個按鍵電極矩陣Ma/Mb出現穿孔的是外來結構柱體，例如鍵盤框架固定柱或筆記型電腦的內部框架定位柱，鍵盤框架固定柱或筆記型電腦內部框架對應在鍵隙佈局125或鍵隙佈局投影143/143a/143b的位置的，也就是這類鍵隙穿孔會出現在鍵隙佈局投影143/143a/143b範圍內。此時只要鍵隙穿孔數量位置形狀大小彼此對應，在寬度方向W上不對齊的二個鍵隙佈局投影143a/143b，也可以因為鍵隙穿孔數量位置形狀大小彼此對應，而具有相同類似的觸控感應表現。
第2E圖中，環繞在寬度方向W上不對齊的二個按鍵電極矩陣Ma/Mb周圍分別定義一鍵隙佈局投影143/143a/143b，每個鍵隙佈局投影143/143a/143b對應環繞一個按鍵投影區18/18a/18b/18c。每個鍵隙佈局投影143/143a/143b基本上是每個鍵隙佈局125沿垂直方向Z的投影區域；而且，在寬度方向W上不對齊的至少二個鍵隙佈局投影143/143a/143b，在其所對應的按鍵電極矩陣M/Ma/Mb上對應涵蓋相同區域。也就是按鍵電極矩陣Ma/Mb可以至少分別劃分成兩大區、此二大區分別對應且圖案相同：(1)一是對應按鍵投影區18a/18b的鍵面電極圖案(key-face electrode pattern)Mf1/Mf2；(2)另一是上對應鍵隙佈局投影143a/143b的鍵隙電極圖案(key-gap electrode pattern)Mg1/Mg2。鍵面電極圖案Mf1/Mf2分別包含位置大小形狀數量彼此相同對應的4*4共16個電極24/26，雖然依據按鍵投影區18a/18b的輪 廓，最外圍一圈的12個電極24/26各自缺少了一部分，只有中間部分的4個電極24/26是完整的，但是由於16個電極24/26彼此對應相同，鍵面電極圖案Mf1/Mf2是彼此相同的。類似地，二個鍵隙電極圖案Mg1/Mg2各自有28個的不完整電極24/26，是彼此一對一位置大小形狀數量都相同對應的。換言之，本實施例可以達到：在寬度方向W上不對齊的至少二個鍵面電極圖案Mf1/Mf2彼此相同；或者，在寬度方向W上不對齊的至少二個鍵隙電極圖案Mg1/Mg2彼此相同。於是，當物件O位於按鍵投影區18/18a/18b時，至少所有的方鍵類按鍵12對應的鍵面電極圖案Mf1/Mf2的可以設置一致性或具規律性的觸控感應觸發數值(例如電容相關數值)，供感應處理單元34判斷是否發出觸控訊號；類似地，當物件O位於按鍵投影區18/18a/18b外環繞的鍵隙佈局125時，至少所有的方鍵類按鍵12的鍵隙佈局125對應的鍵隙電極圖案Mg1/Mg2的可以設置一致性或具規律性的觸控感應觸發數值(例如電容相關數值)，供感應處理單元34判斷是否發出觸控訊號。鍵隙電極圖案Mg1/Mg2與鍵面電極圖案Mf1/Mf2都僅涉及電極的形狀/大小/數量/位置/排列，只要第一電極與第二電極形狀/大小/間距相同(甚至寬度方向W/長度方向L上的電極間距也可相同)，就能初步達到觸控感應的規律性，因此按鍵電極矩陣M/Ma/Mb彼此間異同比較，並不需要區分在某對應位置的是第一電極24與第二電極26；同理，鍵隙電極圖案Mg1/Mg2彼此間異同比較，或鍵面電極圖案Mf1/Mf2彼此間異同比較，也不需要區分在某對應位置的是第一電極24與第二電極26。於是乎，鍵盤觸控電極模組14的觸控區投影140，是以相同的複數按鍵電極矩陣M/Ma/Mb排列，來對應錯位排列的按鍵投影區18/18a/18b，即使二個按鍵電極矩陣Ma/Mb或二個按鍵投影區18a/18b在寬度方向上並不對齊，但其中二個鍵面電極圖案Mf1/Mf2可以彼此相同、二個鍵隙電極圖案Mg1/Mg2可以彼此相同，二個穿孔佈局141a/141b也可以彼此相同，繼而降低電極佈局設計的複雜度，並提升電極感應表現的規律性。如此一來，若以如第2A/2B/2C/2D/2E圖所示之各按鍵12對 應一個4乘4電極矩陣為例，本發明即可透過上述公式計算出第一電極24在寬度方向W上的邊長，並可參照上述公式類推，以分別計算出第一電極24在長度方向L上的邊長/第二電極26分別在長度方向L以及寬度方向W上之邊長，藉以定義出第一電極24以及第二電極26之尺寸，從而使得鍵盤觸控電極模組14上之第一電極串列20以及第二電極串列22，可共同呈現出各按鍵12分別對應8個第一電極24與8個第二電極26，且8個第一電極24與8個第二電極26可形成一個4乘4電極矩陣，其中第一電極串列20可包含連續的(ex.8個)第一電極24以傾斜的第一主角度θ1排列連接(即斜連接)，第一電極串列20包含第9個第一電極24以第一次角度θ2排列連接其後(在此為二第一電極24沿寬度方向W縱貫地直連接)，而形成第一電極串列20的第一偏移段28；類似地，第二電極串列22可包含連續的多個第二電極26(如跨越第一排按鍵組合121與第二排按鍵組合122的相鄰二個按鍵電極矩陣M共有8個第二電極26)以傾斜的第二主角度θa排列連接(即斜連接)，第二電極串列22可包含第9個第二電極26以第二次角度θb排列連接其後(在此為第二電極26沿寬度方向W縱貫地直連接)，而形成第二電極串列22的偏移段。且如第2A圖右下所示，各按鍵12所對應的4乘4電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T1或一次矩陣佈局T2排列。
複數個第一電極串列20以及複數個第二電極串列22係可共同形成複數個主矩陣佈局T1對應第一排按鍵組合121/第三排按鍵組合123以及第四排按鍵組合124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T2對應第二排按鍵組合122；其中，如第2A圖所示，位於次矩陣佈局T2(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T1(對應第三排按鍵組合123)之間，其相鄰第一電極24中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T1中之相鄰第一電極24中心連線的角度。
於本發明各實施例中，主矩陣佈局T1/T3/T5/T7/T9/T11/T13/T15/T17/T18/T19/T20/T21/T23/T25/T26或次矩陣佈局 T2/T4/T6/T8/T10/T12/T14/T16/T22/T24與按鍵電極矩陣M/Ma/Mb對應，差異在於主矩陣佈局/次矩陣佈局涉及電極連接與電極排列等二者，而按鍵電極矩陣僅涉及電極排列。
至於在鍵盤觸控電極模組14之觸發設計方面，請參閱第1A/1B圖/第2A/2B/2C/2D/2E圖以及第3圖，第3圖為第2A圖之位於按鍵投影區18中交錯排列的複數第一電極24以及複數第二電極26之放大示意圖，其中為了清楚地顯示彈性體16與觸發電極之位置關係，在第3圖中，彈性體16以及一導通點19係以虛線簡示。如第1A/1B圖/第2A/2B/2C/2D/2E圖以及第3圖所示，於按鍵投影區18之中心附近，第一電極串列20與第二電極串列22分別延伸有複數第一觸發電極30與複數第二觸發電極32彼此間隔分離，成對設置於鍵盤觸控電極模組14上分別對應各按鍵12，第3圖中位於左下右上的兩個第一電極24透過跳線240電性連接，跳線240下方有絕緣層覆蓋隔離右下位置的第二電極26以免短路。觸控鍵盤10係可另包含一感應處理單元34以及一鍵盤處理單元36(均以功能方塊圖簡示)，感應處理單元34係電連接於鍵盤觸控電極模組14之複數第一電極串列20以及複數第二電極串列22，以處理鍵盤觸控電極模組14之電容感應值並輸出觸控訊號，鍵盤處理單元36係電連接於對應各按鍵12之第一觸發電極30與第二觸發電極32。藉此，當某按鍵12被按壓且機械性位移時，第一觸發電極30與第二觸發電極32係可直接接觸導通(例如通過彈性體16的導通點19)，供鍵盤處理單元36產生對應的機械性觸發的文字訊號。更詳細地說，由第1B圖以及第3圖可知，在此實施例中，彈性體16可具有導電性的導通點19(如碳粒，但不受此限)，藉此，當鍵帽13被按壓時，彈性體16係可隨著鍵帽13之向下移動而受壓撓曲變形，以使導通點19向下同時接觸導通第一觸發電極30與第二觸發電極32，進而產生相對應之文字訊號。不過在本發明不同實施例中，第3圖揭露之文字訊號觸發設計，也可以由傳統薄膜電路板或硬質電路板實現，本發明之鍵盤觸控電極模組 14/52/102/152/202/252/302/352/402/452/502/552/602/652/702/752，並不必須設置前述鍵盤處理單元36、複數第一觸發電極30與複數第二觸發電極32與相關電路。
綜上所述，本發明各實施例所提供之鍵盤觸控電極模組，以相同的複數按鍵電極矩陣M/Ma/Mb排列，來對應錯位排列的按鍵投影區18/18a/18b，在寬度方向上並不對齊的二個按鍵投影區18a/18b，其對應的二個按鍵電極矩陣Ma/Mb採用相同設計，而二個對應的鍵面電極圖案Mf1/Mf2可以彼此相同、二個對應的鍵隙電極圖案Mg1/Mg2可以彼此相同，二個對應的穿孔佈局141a/141b也可以彼此相同，繼而降低電極佈局設計的複雜度，並提升電極感應表現的規律性，進而大大地提升觸控鍵盤的觸控操作準確度。除此之外，透過上述將電極串列(用來感應按鍵上之非按壓移動以產生觸控訊號)，以及將觸發電極(經由按鍵機械性位移接觸導通以產生文字訊號)同時形成在鍵盤觸控電極模組上的單層整合設計，本發明亦可有效地縮減觸控鍵盤之電路層厚度，而有利於觸控鍵盤之薄型化設計。
在第二實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個4乘3電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第4圖，其為根據本發明第二實施例所提出之一觸控鍵盤50之簡示圖，以下提到的所有實施例與上述實施例中所提到之元件具有相同編號或名稱者，其代表具有相同或相似之結構或功能，其相關描述係可參照上述實施例類推，於此不再贅述。在此實施例中，觸控鍵盤50包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組52，由第4圖可知，鍵盤觸控電極模組52包含複數個第一電極串列54以及複數個第二電極串列56，複數個第一電極串列54分別具有複數個第一電極58(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列56分別具有複數個第二電極60(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第4圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極58與相鄰的一對第二電極60，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第4圖左下顯示之局 部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列54之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列56)可知，各第一電極串列54係可為主要沿一第一主角度θ3排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列54更包含至少一第一偏移段62沿一第一次角度θ4排列連接(即直連接)。需注意的是，上述針對第一電極串列54的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列56上，其相關描述係可參照上述說明與第4圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極58以及第二電極60之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組52上之第一電極串列54以及第二電極串列56，可共同呈現出各按鍵12分別對應6個第一電極58與6個第二電極60，且6個第一電極58與6個第二電極60係可形成一個4乘3電極矩陣，其中第一電極串列54可包含連續的6個第一電極58以第一主角度θ3排列連接(即斜連接)，第一電極串列54包含第7個第一電極58以第一次角度θ4排列連接其後(即直連接)，而形成第一偏移段62，且如第4圖右下所示，各按鍵12所對應的4乘3電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T3或一次矩陣佈局T4排列。
換句話說，由第4圖可知，複數個第一電極串列54以及複數個第二電極串列56係可共同形成複數個主矩陣佈局T3對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T4對應第二排按鍵組合122；其中，位於主矩陣佈局T3(對應第一排按鍵組合121)與次矩陣佈局T4(對應第二排按鍵組合122)之間的相鄰第一電極58中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T3中之相鄰第一電極58中心連線的角度；位於主矩陣佈局T3(對應第三排按鍵組合123)與主矩陣佈局T3(對應第四排按鍵組合124)之間的相鄰第一電極58中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T3中之相鄰第一電極58中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤50之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組52之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第三實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個4乘5電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第5圖，其為根據本發明第三實施例所提出之一觸控鍵盤100之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤100包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組102，由第5圖可知，鍵盤觸控電極模組102包含複數個第一電極串列104以及複數個第二電極串列106，複數個第一電極串列104分別具有複數個第一電極108(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列106分別具有複數個第二電極110(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第5圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極108與相鄰的一對第二電極110，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第5圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列104之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列106)可知，各第一電極串列104係可為主要沿一第一主角度θ5排列排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列104更包含至少一第一偏移段112沿一第一次角度θ6排列。需注意的是，上述針對第一電極串列104的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列106上，其相關描述係可參照上述說明與第5圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極108以及第二電極110之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組102上之第一電極串列104以及第二電極串列106，可共同呈現出各按鍵12分別對應10個第一電極108與10個第二電極110，且10個第一電極108與10個第二電極110係可形成一個4乘5電極矩陣，其中第一電極串列104可包含連續的10個第一電極108以第一主角度θ5排列，第一電極串列104包含第11個第一電極108以第一次角度θ6排列其後，而形成第一偏移段112，且如第5圖右下所示，各按鍵12所對應的4乘5電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T5或一次矩陣佈局T6排列。
換句話說，由第5圖可知，複數個第一電極串列104以及複數個第二 電極串列106係可共同形成複數個主矩陣佈局T5對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T6對應第二排按鍵組合122；其中，位於主矩陣佈局T5(對應第一排按鍵組合121)與次矩陣佈局T6(對應第二排按鍵組合122)之間的相鄰第一電極108中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T5中之相鄰第一電極108中心連線的角度；位於主矩陣佈局T5(對應第三排按鍵組合123)與主矩陣佈局T5(對應第四排按鍵組合124)之間的相鄰第一電極108中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T5中之相鄰第一電極58中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤100之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組102之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第四實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個4乘6電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第6圖，其為根據本發明第四實施例所提出之一觸控鍵盤150之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤150包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組152，由第6圖可知，鍵盤觸控電極模組152包含複數個第一電極串列154以及複數個第二電極串列156，複數個第一電極串列154分別具有複數個第一電極158(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列156分別具有複數個第二電極160(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第6圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極158與相鄰的一對第二電極160，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第6圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列154之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列156)可知，各第一電極串列154係可為主要沿一第一主角度θ7排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列154更包含至少一第一偏移段162沿一第一次角度θ8排列。需注意的是，上述針對第一電極串列154的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列156上，其相關描述係可參照上述說明與第6圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極158以及第二電極160之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組152上之第一電極串列154以及第二電極串列156，可共同呈現出各按鍵12分別對應12個第一電極158與12個第二電極160，且12個第一電極158與12個第二電極160係可形成一個4乘6電極矩陣，其中第一電極串列154可包含連續的12個第一電極158以第一主角度θ7排列，第一電極串列154包含第13個第一電極158以第一次角度θ8排列其後，而形成第一偏移段162，且如第6圖右下所示，各按鍵12所對應的4乘6電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T7或一次矩陣佈局T8排列。
換句話說，由第6圖可知，複數個第一電極串列154以及複數個第二電極串列156係可共同形成複數個主矩陣佈局T7對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T8對應第二排按鍵組合122；其中，位於次矩陣佈局T8(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T7(對應第三排按鍵組合123)之間的相鄰第一電極158中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T7中之相鄰第一電極158中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤150之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組152之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第五實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個6乘4電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第7圖，其為根據本發明第五實施例所提出之一觸控鍵盤200之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤200包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組202，由第7圖可知，鍵盤觸控電極模組202包含複數個第一電極串列204以及複數個第二電極串列206，複數個第一電極串列204分別具有複數個第一電極208(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列206分別具有複數個第二電極210(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第7圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極208與相鄰的一對第二電極 210，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第7圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列204之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列206)可知，各第一電極串列204係可為主要沿一第一主角度θ9排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列204更包含沿一移位角度θ10排列連接(也是斜連接)的至少一第一移位段212，以及沿一第一次角度θ11排列的至少一第一偏移段214。需注意的是，上述針對第一電極串列204的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列206上，其相關描述係可參照上述說明與第7圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極208以及第二電極210之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組202上之第一電極串列204以及第二電極串列206，可共同呈現出各按鍵12分別對應12個第一電極208與12個第二電極210，且12個第一電極208與12個第二電極210係可形成一個6乘4電極矩陣，其中第一電極串列204包含連續的4個第一電極208以第一主角度θ9排列，排列在4個第一電極208前後的前一個與後一個第一電極208，分別以移位角度θ10和第一次角度θ11排列，且如第7圖右下所示，各按鍵12所對應的6乘4電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T9或一次矩陣佈局T10排列。
換句話說，由第7圖可知，複數個第一電極串列204以及複數個第二電極串列206係可共同形成複數個主矩陣佈局T9對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T10對應第二排按鍵組合122；其中，位於主矩陣佈局T9(對應第一排按鍵組合121)與次矩陣佈局T10(對應第二排按鍵組合122)之間的相鄰第一電極208中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T9中之相鄰第一電極208中心連線的角度；位於次矩陣佈局T10(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T9(對應第三排按鍵組合123)之間的相鄰第一電極208中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T9中之相鄰第一電極208中心連線的角 度；位於主矩陣佈局T9(對應第三排按鍵組合123)與主矩陣佈局T9(對應第四排按鍵組合124)之間的相鄰第一電極208中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T9中之相鄰第一電極208中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤200之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組202之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第六實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個6乘6電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第8圖，其為根據本發明第六實施例所提出之一觸控鍵盤250之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤250包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組252，由第8圖可知，鍵盤觸控電極模組252包含複數個第一電極串列254以及複數個第二電極串列256，複數個第一電極串列254分別具有複數個第一電極258(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列256分別具有複數個第二電極260(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第8圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極258與相鄰的一對第二電極260，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第8圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列254之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列256)可知，各第一電極串列254係可為主要沿一第一主角度θ12排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列254更包含沿一移位角度θ13排列連接(亦為斜連接)的至少一第一移位段262，以及沿一第一次角度θ14排列的至少一第一偏移段264。需注意的是，上述針對第一電極串列254的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列256上，其相關描述係可參照上述說明與第8圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極258以及第二電極260之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組252上之第一電極串列254以及第二電極串列256，可共同呈現出各按鍵12分別對應18個第一電極258與18個第二電極260，且 18個第一電極258與18個第二電極260係可形成一個6乘6電極矩陣，其中第一電極串列254包含連續的6個第一電極258以第一主角度θ12排列，排列在6個第一電極258前後的前一個與後一個第一電極258，分別以移位角度θ13和第一次角度θ14排列，且如第8圖右下所示，各按鍵12所對應的6乘6電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T11或一次矩陣佈局T12排列。
換句話說，由第8圖可知，複數個第一電極串列254以及複數個第二電極串列256係可共同形成複數個主矩陣佈局T11對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T12對應第二排按鍵組合122；其中，位於主矩陣佈局T11(對應第一排按鍵組合121)與次矩陣佈局T12(對應第二排按鍵組合122)之間的相鄰第一電極258中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T11中之相鄰第一電極258中心連線的角度；位於次矩陣佈局T12(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T11(對應第三排按鍵組合123)之間的相鄰第一電極258中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T12中之相鄰第一電極258中心連線的角度；位於主矩陣佈局T11(對應第三排按鍵組合123)與主矩陣佈局T11(對應第四排按鍵組合124)之間的相鄰第一電極258中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T11中之相鄰第一電極258中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤250之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組252之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第七實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個6乘3電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第9圖，其為根據本發明第七實施例所提出之一觸控鍵盤300之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤300包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組302，由第9圖可知，鍵盤觸控電極模組302包含複數個第一電極串列304以及複數個第二電極串列306，複數個第一電極串列304分別具有複數個第一電極308(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列306 分別具有複數個第二電極310(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第9圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極308與相鄰的一對第二電極310，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第9圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列304之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列306)可知，各第一電極串列304係可為主要沿一第一主角度θ15排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列304更包含至少一第一偏移段312沿一第一次角度θ16排列連接(亦為斜連接)。需注意的是，上述針對第一電極串列304的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列306上，其相關描述係可參照上述說明與第9圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極308以及第二電極310之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組302上之第一電極串列304以及第二電極串列306，可共同呈現出各按鍵12分別對應9個第一電極308與9個第二電極310，且9個第一電極308與9個第二電極310係可形成一個6乘3電極矩陣，且如第9圖右下所示，各按鍵12所對應的6乘3電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T13或一次矩陣佈局T14排列。
換句話說，由第9圖可知，複數個第一電極串列304以及複數個第二電極串列306係可共同形成複數個主矩陣佈局T13對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T14對應第二排按鍵組合122；其中，位於次矩陣佈局T14(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T13(對應第三排按鍵組合123)之間的相鄰第一電極308中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T13中之相鄰第一電極308中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤300之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組302之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第八實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個6乘5電極矩陣 的電極排列設計，舉例來說，請參閱第10圖，其為根據本發明第八實施例所提出之一觸控鍵盤350之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤350包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組352，由第10圖可知，鍵盤觸控電極模組352包含複數個第一電極串列354以及複數個第二電極串列356，複數個第一電極串列354分別具有複數個第一電極358(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列356分別具有複數個第二電極360(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第10圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極358與相鄰的一對第二電極360，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第10圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列354之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列356)可知，各第一電極串列354係可為主要沿一第一主角度θ17排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列354更包含至少一第一偏移段362沿一第一次角度θ18排列連接(亦為斜連接)。需注意的是，上述針對第一電極串列354的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列356上，其相關描述係可參照上述說明與第10圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極358以及第二電極360之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組352上之第一電極串列354以及第二電極串列356，可共同呈現出各按鍵12分別對應15個第一電極358與15個第二電極360，且15個第一電極358與15個第二電極360係可形成一個6乘5電極矩陣，且如第10圖右下所示，各按鍵12所對應的6乘5電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T15或一次矩陣佈局T16排列。
換句話說，由第10圖可知，複數個第一電極串列354以及複數個第二電極串列356係可共同形成複數個主矩陣佈局T15對應第一/三/四排按鍵組合121/123/124，以及共同形成複數個次矩陣佈局T16對應第二排按鍵組合122；其中，位於次矩陣佈局T16(對應第二排按鍵組合122)與主矩陣佈局T15(對應第 三排按鍵組合123)之間的相鄰第一電極358中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T15中之相鄰第一電極358中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤350之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組352之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第九實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個8乘3電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第11圖，其為根據本發明第九實施例所提出之一觸控鍵盤400之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤400包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組402，由第11圖可知，鍵盤觸控電極模組402包含複數個第一電極串列404以及複數個第二電極串列406，複數個第一電極串列404分別具有複數個第一電極408(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列406分別具有複數個第二電極410(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第11圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極408與相鄰的一對第二電極410，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第11圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列404之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列406)可知，各第一電極串列404係可為主要沿一第一主角度θ19排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列404更包含至少一第一偏移段412沿一第一次角度θ20排列連接(直連接)。需注意的是，上述針對第一電極串列404的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列406上，其相關描述係可參照上述說明與第11圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極408以及第二電極410之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組402上之第一電極串列404以及第二電極串列406，可共同呈現出各按鍵12分別對應12個第一電極408與12個第二電極410，且12個第一電極408與12個第二電極410係可形成一個8乘3電極矩陣，其中第一電極串列404可包含連續的3個第一電極408以第一主角度θ19排列，第一電極串列404 包含第4個第一電極408以第一次角度θ20排列其後，而形成第一偏移段412，且如第11圖右下所示，各按鍵12所對應的8乘3電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T17排列。
換句話說，由第11圖可知，複數個第一電極串列404以及複數個第二電極串列406係可共同形成複數個主矩陣佈局T17對應第一/二/三/四排按鍵組合121/122/123/124；其中，位於主矩陣佈局T17(對應其中之一排按鍵組合)與主矩陣佈局T17(對應下一排按鍵組合)之間的相鄰第一電極408中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T17中之相鄰第一電極408中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤400之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組402之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個8乘5電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第12圖，其為根據本發明第十實施例所提出之一觸控鍵盤450之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤450包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組452，由第12圖可知，鍵盤觸控電極模組452包含複數個第一電極串列454以及複數個第二電極串列456，複數個第一電極串列454分別具有複數個第一電極458(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列456分別具有複數個第二電極460(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第12圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極458與相鄰的一對第二電極460，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第12圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列454之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列456)可知，各第一電極串列454係可為主要沿一第一主角度θ21排列連接(即斜連接)之斜向電極串列，各第一電極串列454更包含至少一第一偏移段462沿一第一次角度θ22排列連接(直連接)。需注意的是，上述針對第一電極串列454的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列456上，其相關描述係可參照上述 說明與第12圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極458以及第二電極460之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組452上之第一電極串列454以及第二電極串列456，可共同呈現出各按鍵12分別對應20個第一電極458與20個第二電極460，且20個第一電極458與20個第二電極460係可形成一個8乘5電極矩陣，其中第一電極串列454可包含連續的5個第一電極458以第一主角度θ21排列，第一電極串列454包含第6個第一電極458以第一次角度θ22排列其後，而形成第一偏移段462，且如第12圖右下所示，各按鍵12所對應的8乘5電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T18排列。
換句話說，由第12圖可知，複數個第一電極串列454以及複數個第二電極串列456係可共同形成複數個主矩陣佈局T18對應第一/二/三/四排按鍵組合121/122/123/124；其中，位於主矩陣佈局T18(對應其中之一排按鍵組合)與主矩陣佈局T18(對應下一排按鍵組合)之間的相鄰第一電極458中心連線的角度，係不同於主矩陣佈局T18中之相鄰第一電極458中心連線的角度。至於針對觸控鍵盤450之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組452之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十一實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個8乘4電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第13圖，其為根據本發明第十一實施例所提出之一觸控鍵盤500之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤500包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組502，由第13圖可知，鍵盤觸控電極模組502包含複數個第一電極串列504以及複數個第二電極串列506，複數個第一電極串列504分別具有複數個第一電極508(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列506分別具有複數個第二電極510(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第13圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極508與相鄰的一對第 二電極510，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第13圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列504之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列506)可知，各第一電極串列504係可為主要沿一第一主角度θ23排列連接(即斜連接)之斜向電極串列。需注意的是，上述針對第一電極串列504的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列506上，其相關描述係可參照上述說明與第13圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極508以及第二電極510之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組502上之第一電極串列504以及第二電極串列506，可共同呈現出各按鍵12分別對應16個第一電極508與16個第二電極510，且16個第一電極508與16個第二電極510係可形成一個8乘4電極矩陣，且如第13圖右下所示，各按鍵12所對應的8乘4電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T19排列。至於針對觸控鍵盤500之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組502之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十二實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應一個8乘6電極矩陣的電極排列設計，舉例來說，請參閱第14圖，其為根據本發明第十二實施例所提出之一觸控鍵盤550之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤550包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組552，由第14圖可知，鍵盤觸控電極模組552包含複數個第一電極串列554以及複數個第二電極串列556，複數個第一電極串列554分別具有複數個第一電極558(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列556分別具有複數個第二電極560(較佳地為矩形)彼此電性串聯連接，其中如第14圖所示，在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極558與相鄰的一對第二電極560，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第14圖左下顯示之局部放大圖(為了清楚顯示第一電極串列554之電極排列角度，於此圖中省略第二電極串列556)可知，各第一電極串列554係可為主要沿一第一主角度θ24排列 連接(即斜連接)之斜向電極串列。需注意的是，上述針對第一電極串列554的電極排列角度設計係可應用在第二電極串列556上，其相關描述係可參照上述說明與第14圖類推，於此不再贅述。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極558以及第二電極560之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組552上之第一電極串列554以及第二電極串列556，可共同呈現出各按鍵12分別對應24個第一電極558與24個第二電極560，且24個第一電極558與24個第二電極560係可形成一個8乘6電極矩陣，且如第14圖右下所示，各按鍵12所對應的8乘6電極矩陣係可按照一主矩陣佈局T20排列。至於針對觸控鍵盤550之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組552之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十三實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應兩個4乘4電極矩陣的菱形電極排列設計，舉例來說，請參閱第15圖，其為根據本發明第十三實施例所提出之一觸控鍵盤600之簡示圖，其中為了清楚地顯示一鍵盤觸控電極模組602之電極排列與複數個按鍵投影區18之對應關係，在第15圖之觸控鍵盤600中，其僅顯示出鍵盤觸控電極模組602部分對應到採用錯位配置之按鍵12的區域，至於針對觸控鍵盤600與鍵盤觸控電極模組602之其他部分的相關描述，其係可參照下列說明類推。在此實施例中，觸控鍵盤600包含複數個按鍵12以及鍵盤觸控電極模組602，由第15圖可知，鍵盤觸控電極模組602包含複數個第一電極串列604以及複數個第二電極串列606，複數個第一電極串列604分別具有複數個第一電極608(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列606分別具有複數個第二電極610(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，其中於各按鍵投影區18中，各第一電極串列604沿寬度方向W延伸，各第二電極串列606沿長度方向L延伸，且於各按鍵投影區18在寬度方向W上的鍵隙中，各第二電極串列606沿長度方向L延伸，以及在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極608與相鄰的一 對第二電極610，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第15圖可知，各第一電極串列604係可為主要沿一第一主角度θ25排列連接(直連接)之電極串列，第一電極串列604更包含至少一第一偏移段612沿一第一次角度θ26排列連接(即斜連接)，以及更包含一第一跳移段614位於寬度方向W之鍵隙中，第一跳移段614沿一第一輔角度θ27排列。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極608以及第二電極610之菱形尺寸(即菱形之長軸與短軸長度)，以使鍵盤觸控電極模組602上之第一電極串列604以及第二電極串列606，可共同呈現出各按鍵12分別對應16個第一電極608與16個第二電極610，且16個第一電極608形成一個4乘4電極矩陣/16個第二電極610形成一個4乘4電極矩陣，其中第一電極串列604包含連續的4個第一電極608以第一主角度θ25排列，排列在4個第一電極608前後的前一個與後一個第一電極608，分別以第一次角度θ26以及一第一輔角度θ27排列，且如第15圖左上所示，各按鍵12所對應的16個第一電極608與16個第二電極610係可按照一主矩陣佈局T21或一次矩陣佈局T22排列。至於針對觸控鍵盤600之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組602之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十四實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應兩個4乘4電極矩陣的菱形電極排列設計，舉例來說，請參閱第16圖，其為根據本發明第十四實施例所提出之一觸控鍵盤650之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤650包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組652，由第16圖可知，鍵盤觸控電極模組652包含複數個第一電極串列654以及複數個第二電極串列656，複數個第一電極串列654分別具有複數個第一電極658(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列656分別具有複數個第二電極660(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，其中於各按鍵投影區18中，各第一電極串列654沿寬度方向W延伸，各第二電極 串列656沿長度方向L延伸，且於各按鍵投影區18在寬度方向W之鍵隙中，各第二電極串列656沿長度方向L延伸，以及在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極658與相鄰的一對第二電極660，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第16圖可知，各第一電極串列654係可為主要沿一第一主角度θ28排列連接(直連接)之電極串列，第一電極串列604更包含至少一第一偏移段662沿一第一次角度θ29排列連接(斜連接)，以及更包含一第一跳移段664位於寬度方向W之鍵隙中，第一跳移段664沿一第一輔角度θ30排列連接(亦為斜連接)。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極658以及第二電極660之菱形尺寸，以使鍵盤觸控電極模組652上之第一電極串列654以及第二電極串列656，可共同呈現出各按鍵12分別對應16個第一電極658與16個第二電極660，且16個第一電極658形成一個4乘4電極矩陣/16個第二電極660形成一個4乘4電極矩陣，其中第一電極串列654包含連續的4個第一電極658以第一主角度θ28排列，排列在4個第一電極658前後的前一個與後一個第一電極658，分別以第一次角度θ29以及一第一輔角度θ30排列，且如第16圖左上所示，各按鍵12所對應的16個第一電極658與16個第二電極660係可按照一主矩陣佈局T23或一次矩陣佈局T24排列。至於針對觸控鍵盤650之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組652之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十五實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應兩個4乘4電極矩陣的菱形電極排列設計，舉例來說，請參閱第17圖，其為根據本發明第十五實施例所提出之一觸控鍵盤700之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤700包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組702，由第17圖可知，鍵盤觸控電極模組702包含複數個第一電極串列704以及複數個第二電極串列706，複數個第一電極串列704分別具有複數個第一電極708(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列706分別具有複數個第二電極710(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接， 其中於各按鍵投影區18中，各第一電極串列704沿寬度方向W延伸，各第二電極串列706沿長度方向L延伸，且於各按鍵投影區18在寬度方向W上之鍵隙中，各第二電極串列706沿長度方向L延伸，以及在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極708與相鄰的一對第二電極710，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第17圖可知，各第一電極串列704係可為主要沿一第一主角度θ31排列連接(直連接)之電極串列，第一電極串列704更包含至少一第一偏移段712沿一第一次角度θ32排列連接(斜連接)。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極708以及第二電極710之菱形尺寸，以使鍵盤觸控電極模組702上之第一電極串列704以及第二電極串列706，可共同呈現出各按鍵12分別對應16個第一電極708與16個第二電極710，且16個第一電極708形成一個4乘4電極矩陣/16個第二電極710形成一個4乘4電極矩陣，其中第一電極串列704包含連續的4個第一電極708以第一主角度θ31排列，排列在4個第一電極708前後的前一個與後一個第一電極708，均以第一次角度θ32排列，且如第17圖左上所示，各按鍵12所對應的16個第一電極708與16個第二電極710係可按照一主矩陣佈局T25排列。至於針對觸控鍵盤700之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組702之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
在第十六實施例中，本發明係可採用各按鍵12對應兩個4乘4電極矩陣的菱形電極排列設計，舉例來說，請參閱第18圖，其為根據本發明第十六實施例所提出之一觸控鍵盤750之簡示圖。在此實施例中，觸控鍵盤750包含複數個按鍵12以及一鍵盤觸控電極模組752，由第18圖可知，鍵盤觸控電極模組752包含複數個第一電極串列754以及複數個第二電極串列756，複數個第一電極串列754分別具有複數個第一電極758(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接，複數個第二電極串列756分別具有複數個第二電極760(較佳地為菱形)彼此電性串聯連接， 其中於各按鍵投影區18中，各第一電極串列754沿寬度方向W延伸，各第二電極串列756沿長度方向L延伸，且於各按鍵投影區18在寬度方向W上之鍵隙中，各第二電極串列756沿長度方向L延伸，以及在各按鍵投影區18中，相鄰的一對第一電極758與相鄰的一對第二電極760，以按鍵投影區18之中心呈對稱交錯排列，另外由第18圖可知，各第一電極串列754係可為主要沿一第一主角度θ33排列連接(直連接)之電極串列。
簡言之，本發明係可透過上述公式定義出第一電極758以及第二電極760之尺寸，以使鍵盤觸控電極模組752上之第一電極串列754以及第二電極串列756，可共同呈現出各按鍵12分別對應16個第一電極758與16個第二電極760，且16個第一電極758形成一個4乘4電極矩陣/16個第二電極760形成一個4乘4電極矩陣，其中第一電極708均以第一主角度θ33排列，且如第18圖左上所示，各按鍵12所對應的16個第一電極758與16個第二電極760係可按照一主矩陣佈局T26排列。至於針對觸控鍵盤750之其他相關設計(如鍵盤觸控電極模組752之觸發設計)的描述，其係可參照第一實施例類推，於此不再贅述。
於本發明各實施例中，寬度方向W相鄰的複數按鍵投影區18，不管是否彼此對齊，其中會有一或多列的第一電極24/58/108/158/208/258/308/358/408/458/508/558/608/658/708/758與第二電極26/60/110/160/210/260/310/360/410/460/510/560/610/660/710/760交替排列並位在同一縱貫直線上，這些直線通過寬度方向W上相鄰的複數按鍵投影區18。例如在第2A/2B/2C/2D圖中，寬度方向W相鄰的複數按鍵投影區18/18a/18b中，會有3列的第一電極24與第二電極26交替排列成三條縱貫直線，此三條縱貫直線通過寬度方向W相鄰的複數按鍵投影區18/18a/18b。而於本發明各實施例中，在長度方向L上相鄰的複數按鍵投影區18，例如在第2A/4-14/15-18圖的第一排按鍵組合121/第二排按鍵組合122/第三排按鍵組合123/第四排按鍵組合124，會有一或多行的第一電極 24/58/108/158/208/258/308/358/408/458/508/558/608/658/708/758與第二電極26/60/110/160/210/260/310/360/410/460/510/560/610/660/710/760交替排列並位在同一橫貫直線上，這些橫貫直線通過長度方向L上相鄰的複數按鍵投影區18。上述縱貫直線排列或橫貫直線排列的電極佈局，雖與電性連接的第一電極串列20/54/104/154/204/254/304/354/404/454/504/554/604/654/704/754與第二電極串列22/56/106/156/206/256/306/356/406/456/506/556/606/656/706/756方向不同，但是可以維持整個鍵盤觸控電極模組14/52/102/152/202/252/302/352/402/452/502/552/602/652/702/752上的所有電極規律排列，降低電極佈局設計的複雜度，並提升電極感應表現的規律性。
於本發明第二至十六實施例中，有關第一實施例介紹的按鍵電極矩陣M/Ma/Mb、按鍵投影區18/18a/18b/18c、觸控區120、觸控區投影140、鍵隙佈局125與鍵隙佈局投影143/143a/143b、穿孔141與穿孔佈局141a/141b、鍵隙電極圖案Mg1/Mg2與鍵面電極圖案Mf1/Mf2雖然未再詳加說明，但第一至第十六實施例技術原理相同相近，第一實施例的前述元件設計也可以適用於第一至第十六實施例中。
於本發明各實施例中，原則上所有的第一電極24/58/108/158/208/258/308/358/408/458/508/558/608/658/708/758與第二電極26/60/110/160/210/260/310/360/410/460/510/560/610/660/710/760，第一電極串列20/54/104/154/204/254/304/354/404/454/504/554/604/654/704/754與第二電極串列22/56/106/156/206/256/306/356/406/456/506/556/606/656/706/756，第一電極段20a/20b/20c/20d/20e/20f與第二電極段22a/22b/22c/22d/22e/22f位於同一平面上，但並不以此為限。如有必要，第一電極24/58/108/158/208/258/308/358/408/458/508/558/608/658/708/758、第一電極串列20/54/104/154/204/254/304/354/404/454/504/554/604/654/704/754與第一電極段 20a/20b/20c/20d/20e/20f位於一第一平面，而第二電極26/60/110/160/210/260/310/360/410/460/510/560/610/660/710/760、第二電極串列22/56/106/156/206/256/306/356/406/456/506/556/606/656/706/756與第二電極段22a/22b/22c/22d/22e/22f位於一第二平面；第一平面與第二平面彼此平行且相隔一特定距離。
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。
10:觸控鍵盤
14:鍵盤觸控電極模組
18:按鍵投影區
20:第一電極串列
22:第二電極串列
24:第一電極
26:第二電極
28:第一偏移段
34:感應處理單元
36:鍵盤處理單元
121:第一排按鍵組合
122:第二排按鍵組合
123:第三排按鍵組合
124:第四排按鍵組合
L:長度方向
W:寬度方向
θ1:第一主角度
θ2:第一次角度
P:鍵心距
G:鍵隙
T1:主矩陣佈局
T2:次矩陣佈局

Claims (36)

  1. 一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極串列主要沿一第一主角度排列，各該第一電極串列更包含至少一第一偏移段沿一第一次角度排列。
  2. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中於該按鍵投影區之中心，該第一電極串列與該第二電極串列分別延伸有一第一觸發電極與一第二觸發電極，當該按鍵被按壓而機械性位移時，該第一觸發電極與該第二觸發電極直接接觸，用以產生該文字訊號。
  3. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其另包含：一感應處理單元，其電連接於該鍵盤觸控電極模組之該些第一電極串列以及該些第二電極串列，以處理該鍵盤觸控電極模組之電容感應值並輸出該觸控訊號；以及一鍵盤處理單元，其電連接於對應各該按鍵之一對觸發電極且設置於該鍵盤觸控電極模組上分別對應各該按鍵，當該按鍵被按壓且機械性位移時，該對觸發電極直接接觸導通，供該鍵盤處理單元產生該文字訊號。
  4. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中該些第一電極以及該些第二電極之尺寸根據該些按鍵投影區之電極間距(electrode interval)以及鍵心距(key pitch)定義。
  5. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應6個該些第一電極與6個該些第二電極，6個該些第一電極與6個該些第二電極形成4乘3電極矩陣，各該按鍵對應的該4乘3電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  6. 如請求項5所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的6個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第7個第一電極以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  7. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應8個該些第一電極與8個該些第二電極，且8個該些第一電極與8個該些第二電極形成4乘4電極矩陣，各該按鍵對應的該4乘4電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣 佈局排列。
  8. 如請求項7所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的8個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第9個第一電極以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  9. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應10個該些第一電極與10個該些第二電極，且10個該些第一電極與10個該些第二電極形成4乘5電極矩陣，各該按鍵對應的該4乘5電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  10. 如請求項9所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的10個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第11個第一電極以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  11. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應12個該些第一電極與12個該些第二電極，且12個該些第一電極與12個該些第二電極形成4乘6電極矩陣，各該按鍵對應的該4乘6電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  12. 請求項11所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的12個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第13個第一電極以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  13. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列更包含至少一第一移位段，該第二電極串列更包含至少一第二移位段，該第一移位段與該第二移位段同樣沿一移位角度排列。
  14. 如請求項13所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應12個該些第一電極與12個該些第二電極，且12個該些第一電極與12個該些第二電極形成6乘4電極矩陣，各該按鍵對應的該6乘4電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  15. 如請求項14所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的4個該些第一電極以該第一主角度排列，排列在該4個第一電極前後的前一個與後一個該第一電極，分別以該第一次角度和該移位角度排列。
  16. 如請求項13所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應18個該些第一電極與18個該些第二電極，且18個該些第一電極與18個該些第二電極形成6乘6電極矩陣，各該按鍵對應的該6乘6電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  17. 如請求項16所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的6個該些第一電極以該第一主角度排列，排列在該6個第一電極前後的前第一電極與後第一電極，分別以該第一次角度和該移位角度排列。
  18. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應9個該些第一電極與9個該些第二電極，且9個該些第一電極與9個該些第二電極形成6乘3 電極矩陣，各該按鍵對應的該6乘3電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  19. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應15個該些第一電極與15個該些第二電極，且15個該些第一電極與15個該些第二電極形成6乘5電極矩陣，各該按鍵對應的該6乘5電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  20. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應12個該些第一電極與12個該些第二電極，且12個該些第一電極與12個該些第二電極形成8乘3電極矩陣，各該按鍵對應的該8乘3電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  21. 如請求項20所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的3個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第4個第一電極以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  22. 如請求項1所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應20個該些第一電極與20個該些第二電極，且20個該些第一電極與20個該些第二電極形成8乘5電極矩陣，各該按鍵對應的該8乘5電極矩陣按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  23. 如請求項22所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的5個該些第一電極以該第一主角度排列，該第一電極串列包含第6個第一電極 以該第一次角度排列其後，而形成該第一偏移段。
  24. 一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極串列沿一第一主角度排列，各該第二電極串列沿一第二主角度排列。
  25. 如請求項24所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應16個該些第一電極與16個該些第二電極、並形成8乘4電極矩陣，各該按鍵對應的該8乘4電極矩陣按照一主矩陣佈局排列。
  26. 如請求項24所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應24個該些第一電極與24個該些第二電極、並形成8乘6電極矩陣，各該按鍵對應的該8乘6電極矩陣按照一主矩陣佈局排列。
  27. 如請求項24所述之觸控鍵盤，其中該些第一電極以及該些第二電極之尺寸根據該些按鍵投影區之電極間距以及鍵心距定義。
  28. 如請求項24所述之觸控鍵盤，其中於該按鍵投影區之中心，該第一電極串列與該第二電極串列分別延伸有一第一觸發電極與一第二觸發電極，當該按鍵被按壓而機械性位移時，該第一觸發電極與該第二觸發電極直接接觸，用以產生該文字訊號。
  29. 一種觸控鍵盤，其包含：複數個按鍵，沿一長度方向延伸排列，並沿一寬度方向排列成至少兩排，其中在該寬度方向上相鄰的二個該按鍵沿該長度方向上彼此偏移遠離、而未沿該寬度方向對齊，各該按鍵分別具有一鍵帽對應一按鍵投影區，該鍵帽受按壓時機械性位移以產生對應的文字訊號；以及一鍵盤觸控電極模組，其設置於該複數個按鍵之該些按鍵投影區的至少一部分，感應一物件在該些鍵帽上的非按壓移動的電容感應值，用以產生觸控訊號，該鍵盤觸控電極模組包含：複數個第一電極串列，分別具有複數第一電極彼此電性串聯連接，在該長度方向上相鄰的二個該第一電極串列彼此平行排列；以及複數個第二電極串列，分別具有複數第二電極彼此電性串聯連接，在該寬度方向上相鄰的二個該第二電極串列彼此平行排列，該些第一電 極串列與該些第二電極串列構成複數按鍵電極矩陣；其中，各該第一電極與該第二電極呈菱形，在該寬度方向上不對齊的至少二個按鍵投影區，分別對應相同的二個該按鍵電極矩陣；其中，該些第一電極以及該些第二電極之尺寸根據該些按鍵投影區之電極間距以及鍵心距定義。
  30. 如請求項29所述之觸控鍵盤，其中於各該按鍵投影區中，各該第一電極串列沿該寬度方向延伸，各該第二電極串列沿該長度方向延伸。
  31. 如請求項29所述之觸控鍵盤，其中於各該按鍵投影區在該寬度方向上的之該鍵隙中，各該第二電極串列沿該長度方向延伸。
  32. 如請求項29所述之觸控鍵盤，其中各該第一電極串列沿一第一主角度排列，各該第一電極串列更包含至少一第一偏移段沿一第一次角度排列。
  33. 如請求項32之觸控鍵盤，其中該第一電極串列具有該第一偏移段或一第一跳移段位於該寬度方向之該鍵隙中，該第一跳移段沿一第一輔角度排列。
  34. 如請求項33所述之觸控鍵盤，其中該第一電極串列包含連續的4個該些第一電極以該第一主角度排列，排列在該4個第一電極前後的前一個與後一個該第一電極，分別以該第一次角度或一第一輔角度排列。
  35. 如請求項29所述之觸控鍵盤，其中各該按鍵分別對應16個該些第一電極與16個該些第二電極，且該16個該些第一電極形成4乘4電極矩陣，該16個該些第二電極形成4乘4電極矩陣，並按照一主矩陣佈局或一次矩陣佈局排列。
  36. 如請求項29所述之觸控鍵盤，其中於該按鍵投影區之中心，該第一電極串列與該第二電極串列分別延伸有一第一觸發電極與一第二觸發電極，當該按鍵被按壓而機械性位移時，該第一觸發電極與該第二觸發電極直接接觸，用以產生該文字訊號。
TW109144152A 2020-05-11 2020-12-15 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組 TWI765468B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/308,990 US11463090B2 (en) 2020-05-11 2021-05-05 Touch keyboard and keyboard touch electrode module

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063022589P 2020-05-11 2020-05-11
US63/022,589 2020-05-11
US202063105911P 2020-10-27 2020-10-27
US63/105,911 2020-10-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202143004A TW202143004A (zh) 2021-11-16
TWI765468B true TWI765468B (zh) 2022-05-21

Family

ID=78415635

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111120825A TWI817539B (zh) 2020-05-11 2020-12-15 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組
TW109144152A TWI765468B (zh) 2020-05-11 2020-12-15 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組
TW110104808A TWI820390B (zh) 2020-05-11 2021-02-08 鍵盤觸控電極模組及觸控鍵盤
TW110110696A TWI777468B (zh) 2020-05-11 2021-03-24 鍵盤複合電極模組及發光觸控鍵盤

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111120825A TWI817539B (zh) 2020-05-11 2020-12-15 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110104808A TWI820390B (zh) 2020-05-11 2021-02-08 鍵盤觸控電極模組及觸控鍵盤
TW110110696A TWI777468B (zh) 2020-05-11 2021-03-24 鍵盤複合電極模組及發光觸控鍵盤

Country Status (2)

Country Link
CN (3) CN113641249B (zh)
TW (4) TWI817539B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI818815B (zh) * 2021-12-20 2023-10-11 達方電子股份有限公司 背光模組及其發光鍵盤
TWI796187B (zh) * 2022-03-29 2023-03-11 致伸科技股份有限公司 觸控裝置
US11977250B2 (en) 2022-03-31 2024-05-07 Darfon Electronics Corp. Lighting keyboard, backlight module and lighting substrate
TWI817526B (zh) * 2022-05-25 2023-10-01 仁寶電腦工業股份有限公司 觸控板結構

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120306756A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Sentelic Corporation Capacitive touch keyboard
TW201926009A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 禾瑞亞科技股份有限公司 觸控鍵盤系統與其觸控處理裝置和方法
CN110968200A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 苹果公司 具有柔性互连装置的触敏键盘

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4017848A (en) * 1975-05-19 1977-04-12 Rockwell International Corporation Transparent keyboard switch and array
US7115825B2 (en) * 2001-02-15 2006-10-03 Integral Technologies, Inc. Low cost key actuators and other switching device actuators manufactured from conductive loaded resin-based materials
US8059015B2 (en) * 2006-05-25 2011-11-15 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance sensing matrix for keyboard architecture
KR100842551B1 (ko) * 2006-10-30 2008-07-01 삼성전자주식회사 키 패드 어셈블리
CN202050396U (zh) * 2011-05-03 2011-11-23 旭丽电子(广州)有限公司 触控装置
CN202221730U (zh) * 2011-03-18 2012-05-16 群光电子股份有限公司 薄膜电路板、键盘及电子装置
CN102854986B (zh) * 2011-06-27 2016-06-01 升达科技股份有限公司 电容式触控键盘及电容式触控键盘的触控导电结构
CN202166970U (zh) * 2011-07-22 2012-03-14 英属盖曼群岛商科嘉国际股份有限公司台湾分公司 笔记型计算机的薄膜触控键盘结构
CN202307638U (zh) * 2011-10-19 2012-07-04 苏州达方电子有限公司 键盘
CN202261224U (zh) * 2011-10-19 2012-05-30 苏州达方电子有限公司 按键及键盘
TW201322294A (zh) * 2011-11-29 2013-06-01 Darfon Electronics Corp 鍵盤
CN102609100B (zh) * 2012-01-17 2015-05-06 苏州达方电子有限公司 触控键盘
CN102778958B (zh) * 2012-07-20 2016-05-25 珠海市智迪科技股份有限公司 触摸感应键盘及其控制方法
CN103593078B (zh) * 2012-08-14 2017-02-15 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板
CN202948402U (zh) * 2012-10-22 2013-05-22 张文嵛 笔记本电脑用背光键盘及采用该键盘的笔记本电脑
JP5759658B2 (ja) * 2012-10-28 2015-08-05 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 入力システムおよび電子機器の操作方法
TWI465965B (zh) * 2012-12-19 2014-12-21 Primax Electronics Ltd 發光觸控鍵盤
US10120506B2 (en) * 2013-11-12 2018-11-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-touch capacitive sensing surface
CN104731391A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 天津富纳源创科技有限公司 触控式键盘
US9600084B2 (en) * 2014-01-09 2017-03-21 Synaptics Incorporated Methods and apparatus for capacitively detecting key motion and finger presence on keyboard keys
CN105204673B (zh) * 2014-06-12 2019-03-01 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板
US10067618B2 (en) * 2014-12-04 2018-09-04 Apple Inc. Coarse scan and targeted active mode scan for touch
TWI564761B (zh) * 2015-01-16 2017-01-01 友達光電股份有限公司 觸控電極層
TWI559187B (zh) * 2015-01-16 2016-11-21 Composite touch buttons and their modules
TWI681426B (zh) * 2016-04-29 2020-01-01 姚秉洋 觸控式鍵盤
US10289238B2 (en) * 2016-05-01 2019-05-14 Innopresso, Inc. Electronic device having multi-functional human interface
KR20170124068A (ko) * 2016-05-01 2017-11-09 (주)이노프레소 복합 휴먼 인터페이스가 구비된 전자기기
CN107787474B (zh) * 2016-06-23 2021-04-23 株式会社音乐派索 具有多功能人机接口的电子设备
US10514772B1 (en) * 2016-09-15 2019-12-24 Apple Inc. Keyboard with touch sensor illumination
TWI596527B (zh) * 2016-12-14 2017-08-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示裝置
CN106710929B (zh) * 2017-01-19 2019-02-05 苏州达方电子有限公司 发光键盘及其发光按键
TWM548296U (zh) * 2017-06-26 2017-09-01 華碩電腦股份有限公司 鍵盤組件及電子裝置
CN208580685U (zh) * 2018-07-03 2019-03-05 上海向隆电子科技有限公司 触控式导光薄膜及含其的发光键盘

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120306756A1 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Sentelic Corporation Capacitive touch keyboard
TW201926009A (zh) * 2017-11-22 2019-07-01 禾瑞亞科技股份有限公司 觸控鍵盤系統與其觸控處理裝置和方法
CN110968200A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 苹果公司 具有柔性互连装置的触敏键盘

Also Published As

Publication number Publication date
TWI777468B (zh) 2022-09-11
CN113641250A (zh) 2021-11-12
TWI817539B (zh) 2023-10-01
TW202143006A (zh) 2021-11-16
CN113643924A (zh) 2021-11-12
CN113641250B (zh) 2024-01-16
TW202236332A (zh) 2022-09-16
CN113641249B (zh) 2024-04-02
CN113641249A (zh) 2021-11-12
TW202143004A (zh) 2021-11-16
TWI820390B (zh) 2023-11-01
TW202143270A (zh) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI765468B (zh) 觸控鍵盤及其鍵盤觸控電極模組
US9443672B2 (en) Patterned conductive traces in molded elastomere substrate
CN107340874B (zh) 触控式键盘
CN111506218B (zh) 一种触控基板、显示面板及触控显示装置
US11463090B2 (en) Touch keyboard and keyboard touch electrode module
US20210349547A1 (en) Keybaord touch electrode module and touch keyboard therewith
US11531404B2 (en) Keyboard composite electrode module and luminous touch keyboard therewith
US20120133593A1 (en) Digitizer for a fingertip tactile-sense input device
CN103426674B (zh) 开关膜层及包含该开关膜层的键盘
TWI817150B (zh) 鍵盤複合電極模組及發光觸控鍵盤
TWI657468B (zh) 鍵盤
CN109994334B (zh) 键盘
TWI532066B (zh) 鍵盤模組
US20190302912A1 (en) Touch signal transmission structure of touch sensor
CN113534965A (zh) 切换触控与打字模式的方法
TWI467416B (zh) Touch the keyboard
TWM430652U (en) Touch keyboard
TW202404437A (zh) 薄膜線路板的製作方法
JP5160362B2 (ja) ポインティングデバイス
CN115623676A (zh) 薄膜线路板
CN117438238A (zh) 薄膜线路板的制作方法
JPH01195623A (ja) タッチ式キーボード
TW202110092A (zh) 鍵盤
TWM467935U (zh) 開關膜層及包含該開關膜層之鍵盤