TWI782278B - 按鍵總成與可攜式電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種按鍵總成，包括基板、至少一支撐結構、電觸點結構、控制模組以及觸控顯示模組。支撐結構與電觸點結構分別設置於基板。觸控顯示模組組裝在支撐結構上與電觸點結構上，觸控顯示模組藉由支撐結構與電觸點結構而相對於基板可移動。觸控顯示模組具有導線，穿過支撐結構後電性連接控制模組。電觸點結構與支撐結構分別在基板上的正投影彼此相異。另揭露一種可攜式電子裝置。

Description

按鍵總成與可攜式電子裝置

本發明是有關於一種按鍵總成與可攜式電子裝置。

由於筆記型電腦具有與一般桌上型電腦相同的功能，再加上輕薄化的設計讓使用者方便攜帶，使得筆記型電腦已經成為某些使用者不可或缺的隨身工具。隨著筆記型電腦的價格不斷下降，某些使用者甚至以筆記型電腦直接取代桌上型電腦。

在此同時，隨著觸控操作功能的技術逐漸成熟，筆記型電腦更是進一步除了螢幕之外，也在系統主機處配置觸控面板（touch pad）來進行觸控操作。然而，現有觸控面板大多是配置在系統主機鄰近顯示螢幕處或是鄰近鉸鏈處，其與使用者現行使用習慣存在不少距離差異，因而實質上並不利於使用者進行操作。同時，觸控面板僅作為使用者以手進行操作的輸入界面，使用者仍須從螢幕得知操作狀態，無法在觸控面板處提供即時的操作回饋。

本發明提供一種按鍵總成與應用其的可攜式電子裝置，其以簡單結構配置而使按鍵總成兼具觸控顯示與按壓鍵打的功能。

本發明的按鍵總成，包括基板、至少一支撐結構、電觸點結構、控制模組以及觸控顯示模組。支撐結構與電觸點結構分別設置於基板。觸控顯示模組組裝在支撐結構上與電觸點結構上，觸控顯示模組藉由支撐結構與電觸點結構而相對於基板可移動。觸控顯示模組具有導線，穿過支撐結構後電性連接控制模組。電觸點結構與支撐結構分別在基板上的正投影彼此相異。

本發明的可攜式電子裝置，包括系統主機、螢幕與標準鍵盤。螢幕樞接於系統主機。標準鍵盤設置於系統主機，且標準鍵盤具有空白鍵，空白鍵包括基板、一對支撐結構、電觸點結構、控制模組以及觸控顯示模組。支撐結構與電觸點結構分別設置於基板。觸控顯示模組組裝在支撐結構上與電觸點結構上，觸控顯示模組藉由支撐結構與電觸點結構而相對於基板可移動。觸控顯示模組具有導線，穿過支撐結構後電性連接控制模組。電觸點結構與支撐結構分別在基板上的正投影彼此不重疊。

在本發明的一實施例中，上述的按鍵總成包括一對支撐結構，分別設置於基板，且電觸點結構位於所述一對支撐結構之間。

在本發明的一實施例中，上述的按鍵總成還包括電源，而觸控顯示模組還具有另一導線，穿過支撐結構後電性連接電源。

在本發明的一實施例中，上述的按鍵總成是標準鍵盤的空白鍵。

在本發明的一實施例中，上述的控制模組依據預設程式的啟動或關閉而啟動或關閉觸控顯示模組。

在本發明的一實施例中，上述的按鍵總成是標準鍵盤的空白鍵，且當預設程式啟動時，控制模組啟動觸控顯示模組，而當預設程式關閉時，控制模組關閉觸控顯示模組或驅動觸控顯示模組呈現代表空白鍵的圖標。

在本發明的一實施例中，當上述的預設程式關閉時，控制模組依據電觸點結構是否被觸發而決定是否執行空白鍵的功能。

在本發明的一實施例中，當上述的預設程式啟動，且電觸點結構被觸發時，控制模組依據電觸點結構的觸發時間而執行預設程式在觸控顯示模組所呈現的功能指令或空白鍵的功能指令。

在本發明的一實施例中，當觸發時間大於預設值時，控制模組執行預設程式在觸控顯示模組所呈現的功能指令。當觸發時間不大於預設值時，控制模組執行空白鍵的功能指令。

基於上述，按鍵總成與應用按鍵總成的可攜式電子裝置中，藉由觸控顯示模組組裝在支撐結構與電觸點結構之上，以讓觸控顯示模組能藉由支撐結構與電觸點結構而相對於基板可移動。如此一來，觸控顯示模組在按鍵總成的結構組成中，即相當於按鍵的鍵帽，使用者除了以接觸觸控顯示模組的表面而達到觸控顯示的目的之外，也能藉由按壓觸控顯示模組，而讓按鍵總成得以執行其身為按鍵的功能。

再者，由於按鍵總成中的電觸點結構與支撐結構分別在基板上的正投影是彼此相異的狀態，此即代表著，觸控顯示模組的導線能順利地穿過支撐結構的間隙後順利地延伸並與控制模組完成電性連接的目的。換句話說，按鍵總成並不會因其具備了觸控顯示模組而需額外的接線空間。此外，尤其在可攜式電子裝置中，按鍵總成即是標準鍵盤中的空白鍵，此舉更進一步地提供了上述電觸點結構與支撐結構是彼此不重疊的狀態，而能利用已存在的空間，即上述支撐結構的間隙，達到電性連接的效果。

圖1是依據本發明一實施例的可攜式電子裝置的俯視圖。圖2A是圖1的可攜式電子裝置的空白鍵的局部爆炸圖。圖2B是圖2A的局部剖視圖。請同時參考圖1、圖2A與圖2B，在本實施例中，可攜式電子裝置10，以筆記型電腦為例，其包括系統主機220、螢幕210與標準鍵盤KB。螢幕210樞接於系統主機220。標準鍵盤KB設置於系統主機220，且標準鍵盤KB具有空白鍵100。如前所述，現有筆記型電腦僅在系統主機220處配置觸控面板，其對於使用者而言仍缺少了即時的操作回饋，據此，本實施例使空白鍵100成為具備觸控顯示模組130的按鍵總成，以提供使用者在空白鍵100的基本按鍵功能之外，也能藉由觸控顯示模組130提供使用者即時的觸覺、視覺操控手感，詳述如後。

在本實施例中，空白鍵100包括基板140、一對支撐結構110A、110B、電觸點結構120、控制模組150以及觸控顯示模組130。支撐結構110A、110B與電觸點結構120分別設置於基板140。觸控顯示模組130組裝在支撐結構110A、110B上與電觸點結構120上，以讓觸控顯示模組130能藉由支撐結構110A、110B與電觸點結構120而相對於基板140可移動（移向基板140或移離基板140）。在此，觸控顯示模組130包括彼此電性連接的觸控顯示面板131與導線132a、132b，且導線132a、132b穿過支撐結構（以穿過支撐結構110A為例，但不以此為限）後電性連接控制模組150，其中電觸點結構120與支撐結構110A、110B分別在基板140上的正投影彼此相異。

進一步地說，本實施例的控制模組150例如是配置在系統主機220內的電路板，基板140例如是專屬標準鍵盤KB使用的另一電路板，支撐結構110A、110B連接在基板140與觸控顯示面板131之間，以作為觸控顯示面板131能相對於基板140產生相對運動的連動機構。在本發明的一實施例中，支撐結構110A、110B可為剪刀腳設計，剪刀腳設計如圖2A所示，二片狀結構交叉樞接，並於二片狀結構交叉處有開孔。於現有技術中，剪刀腳結構110A、110B的電觸點結構120通常穿過開口間隙111，用以偵測按鍵是否被外力按壓，本實施例便不再贅述。本發明不限於剪刀腳設計，按鍵總成的支撐結構具有可供觸控顯示模組的導線從中穿過的空間，即可應用於本發明。

如圖2B所示，電觸點結構120包括彈性件121與導電接墊122，導電接墊122即是所述另一電路板上的導電局部（相當於導電接墊122與所述另一電路板上的線路是彼此電性導通的狀態），彈性件121例如是橡膠圓頂（rubber dome），其末端具有導電部而與導電接墊122相對，以在使用者按壓空白鍵100時，施力於觸控顯示面板131並下壓，彈性件121受壓變形並蓄積彈力，且彈性件121的導電部與導電接墊122抵接以電性導通，而據以執行空白鍵100的按鍵功能指令。一旦使用者移除施力，彈性件121於前述所蓄積的彈力即能驅動觸控顯示面板131復位。

換句話說，正因電觸點結構120與支撐結構110A、110B分別在基板140上的正投影彼此相異，也就是三者呈直線排列且彼此不重疊，因此連接觸控顯示面板131的導線132a、132b能通過支撐結構110A的開口間隙111，並據以穿過基板140後，電性連接至控制模組150。在此需說明的是，由於空白鍵100在標準鍵盤KB中是具有最大面積的按鍵，因此為讓其受按壓時能平穩的相對於基板140產生移動，因此以一對支撐結構110A、110B並讓其相對於電觸點結構120呈對稱設置，以使空白鍵100得以平均受力，達到平穩移動的需求。

也就是說，相較於標準鍵盤KB的其他按鍵而言，空白鍵100的支撐結構110A、110B與電觸點結構120是處於彼此分離的狀態，因此無異增加了支撐結構110A、110B在觸控顯示面板131與基板140之間的間隙比例。此舉也是本實施例的導電132a、132b能順利穿過支撐結構110A、110B的主要原因。

此外，如圖1與圖2A所示，在可攜式電子裝置10中，還包括設置於系統主機220內的電源160，觸控顯示模組130的導線132b即在其穿過支撐結構110A的開口間隙111與基板140後，順利地電性連接至電源160，以讓電源160提供電力至觸控顯示面板131。

請再參考圖1，為了讓使用者操作可攜式電子裝置10時能符合人體工學，因此經過本實施例的優化手段之後，讓空白鍵100具備觸控顯示模組130實為其中較佳的解決方案。舉例來說，使用者的右手在操作滑鼠20之餘，左手即能操控標準鍵盤KB，因此距離使用者最近者，也相當於距離置腕處（palm rest）最近者，便是與空白鍵100或與其位於同一行的多個按鍵，然除了空白鍵100之外，其餘按鍵皆因按鍵面積不足，並無法提供足以讓導線132a、132b穿過的空間，故而空白鍵100便成為配置有觸控顯示面板131的首選。同時，此舉也省卻需藉助其他空間的可能而節省額外設計與製作的成本。

有鑒於此，本實施例進一步地提供空白鍵100的運作模式如後，以對兼具觸控顯示以及按鍵功能的按鍵總成有更進一步的描述。

圖3是圖1的可攜式電子裝置的控制流程圖。請同時參考圖1、圖2A與圖3，在本實施例中，控制模組150是依據預設程式的啟動或關閉而對應地啟動或關閉觸控顯示模組130，即如圖3所示，在步驟S100中，控制模組150先行判斷預設程式是否被啟動。當預設程式啟動時，控制模組150啟動觸控顯示模組130，而當預設程式關閉時，控制模組150關閉觸控顯示模組130或驅動觸控顯示模組130呈現代表所述空白鍵100的圖標。進一步地說，本實施例的觸控顯示模組130是隨著預設程式而啟閉，以與空白鍵100的按鍵功能得以區隔。

換句話說，當預設程式關閉時，也代表觸控顯示模組130關閉，故此時空白鍵100僅餘按鍵功能。為了提醒使用者，此時的觸控顯示面板131是呈現關閉無畫面的狀態，或是顯示出代表空白鍵100的圖標。此時的控制模組150便能依據電觸點結構120是否被觸發而決定是否執行空白鍵100的功能指令。

詳細來說，如圖3的左側所示，當預設程式關閉時，則接著進行步驟S110，也就是讓控制模組150判斷電觸點結構120是否被觸發。若是，則執行步驟S120，也就是讓控制模組150執行空白鍵100的功能指令。若否，則所述流程結束，以待新的流程啟動。需說明的是，此時所述執行空白鍵100的功能指令即是現有技術中，標準鍵盤KB的空白鍵100所具有的對應動作，因此便不再贅述。

再者，若控制模組150取得預設程式以開啟的訊息後，觸控顯示面板131上即會顯示至少一圖標，在此，本實施例的圖標（icon）包括圖案（pattern）、文字（word）或其組合，以利於使用者接續操作。接著，執行步驟S130，也就是讓控制模組150判斷電觸點結構120是否被觸發。若否，則執行步驟S140，即執行預設程式在觸控顯示模組130呈現的功能指令。也就是說，此時是以電觸點結構120是否被觸發而據以判斷是否執行按鍵總成的按壓功能。電觸點結構120未被觸發即被視為使用者僅接觸到觸控顯示面板131的表面，故所執行的是預設程式在觸控顯示模組130所呈現的功能指令。

反之，若電觸點結構120被觸發，則控制模組150進一步地執行步驟S150，判斷電觸點結構120的觸發時間是否大於預設值。當所述觸發時間大於預設值時，則執行步驟S160，控制模組150執行預設程式在觸控顯示模組130所呈現的功能指令，例如是產生物件抓取並拖曳的效果。相對地，當所述觸發時間不大於預設值時，則執行步驟S170，控制模組150執行所述空白鍵100的功能指令。據此，在預設程式開啟的狀態下，關於空白鍵100的原按鍵功能也能在本實施例保留，並據以與觸控顯示功能整合成新的功能效果。在此，使用者可適當調整所述預設值以符合所需。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，按鍵總成與應用按鍵總成的可攜式電子裝置中，藉由觸控顯示模組組裝在支撐結構與電觸點結構之上，以讓觸控顯示模組能藉由支撐結構與電觸點結構而相對於基板可移動。如此一來，觸控顯示模組在按鍵總成的結構組成中，即相當於按鍵的鍵帽，使用者除了以接觸觸控顯示模組的表面而達到觸控顯示的目的之外，也能藉由按壓觸控顯示模組，而讓按鍵總成得以執行其身為按鍵的功能。

再者，由於按鍵總成中的電觸點結構與支撐結構分別在基板上的正投影是彼此相異的狀態，此即代表著，觸控顯示模組的導線能順利地穿過支撐結構的間隙後順利地延伸並與控制模組完成電性連接的目的。換句話說，按鍵總成並不會因其具備了觸控顯示模組而需額外的接線空間。上述電觸點結構與支撐結構是彼此不重疊的狀態，而能利用已存在的空間，即上述支撐結構的間隙，達到電性連接的效果。

此外，按鍵總成藉由控制模組判斷預設程式是否開啟而隨之對應地開啟觸控顯示模組，並依據電觸點結構是否被觸發而決定進一步的功能指令，尤其在可攜式電子裝置中，按鍵總成即是標準鍵盤中的空白鍵，此舉更進一步地使按鍵總成兼具原本的按鍵功能、觸控顯示功能以及兩者整合後的功能，以提高按鍵總成與可攜式電子裝置的操作手感與適用範圍。

10:可攜式電子裝置 20:滑鼠 100:空白鍵 110A、110B:支撐結構 111:開口間隙 120:電觸點結構 121:彈性件 122:導電接墊 130:觸控顯示模組 131:觸控顯示面板 132a、132b:導線 140:基板 150:控制模組 160:電源 210:螢幕 220:系統主機 KB：標準鍵盤 S100、S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170:步驟

圖1是依據本發明一實施例的可攜式電子裝置的俯視圖。 圖2A是圖1的可攜式電子裝置的空白鍵的局部爆炸圖。 圖2B是圖2A的局部剖視圖。 圖3是圖1的可攜式電子裝置的控制流程圖。

110A、110B:支撐結構

111:開口間隙

120:電觸點結構

130:觸控顯示模組

131:觸控顯示面板

132a、132b:導線

140:基板

Claims (11)

1. 一種按鍵總成，包括：一基板；至少一支撐結構，設置於該基板；一電觸點結構，設置於該基板；一控制模組，電性連接該電觸點結構；以及一觸控顯示模組，組裝在該支撐結構上與該電觸點結構上，該觸控顯示模組藉由該支撐結構與該電觸點結構而相對於該基板可移動，該觸控顯示模組具有一導線，穿過該支撐結構後電性連接該控制模組，其中該電觸點結構與該支撐結構分別在該基板上的正投影彼此相異，其中該按鍵總成是標準鍵盤的一空白鍵，且當一預設程式啟動時，該控制模組啟動該觸控顯示模組，而當該預設程式關閉時，該控制模組關閉該觸控顯示模組或驅動該觸控顯示模組呈現代表該空白鍵的圖標，其中在該預設程式啟動，且該電觸點結構被觸發時，該控制模組依據該電觸點結構的一觸發時間而執行該預設程式在該觸控顯示模組所呈現的功能指令或該空白鍵的功能指令。
2. 如請求項1所述的按鍵總成，包括一對支撐結構，分別設置於該基板，且該電觸點結構位於該對支撐結構之間。
3. 如請求項1所述的按鍵總成，還包括一電源，而該觸控顯示模組還具有另一導線，穿過該支撐結構後電性連接該電源。
4. 如請求項1所述的按鍵總成，其中該按鍵總成是標準鍵盤的空白鍵。
5. 如請求項1所述的按鍵總成，其中該控制模組依據一預設程式的啟動或關閉而啟動或關閉該觸控顯示模組。
6. 如請求項1所述的按鍵總成，其中當該預設程式關閉時，該控制模組依據該電觸點結構是否被觸發而決定是否執行該空白鍵的功能。
7. 如請求項1所述的按鍵總成，其中當該觸發時間大於一預設值時，該控制模組執行該預設程式在該觸控顯示模組所呈現的功能指令，當該觸發時間不大於該預設值時，該控制模組執行該空白鍵的功能指令。
8. 一種可攜式電子裝置，包括：一系統主機；一螢幕，樞接於該系統主機；一標準鍵盤，設置於該系統主機，該標準鍵盤具有一空白鍵，該空白鍵包括：一基板；一對支撐結構，分別設置於該基板；一電觸點結構，設置於該基板且位在該對支撐結構之間；一控制模組，電性連接該電觸點結構；以及 一觸控顯示模組，組裝在該對支撐結構上與該電觸點結構上，該觸控顯示模組藉由該對支撐結構與該電觸點結構而相對於該基板可移動，該觸控顯示模組具有一導線，穿過該支撐結構後電性連接該控制模組，其中該電觸點結構與該對支撐結構分別在該基板上的正投影彼此不重疊，其中該控制模組依據一預設程式的啟動或關閉而啟動或關閉該觸控顯示模組，當該預設程式啟動時，該控制模組啟動該觸控顯示模組，而當該預設程式關閉時，該控制模組關閉該觸控顯示模組或驅動該觸控顯示模組呈現代表該空白鍵的圖標，其中在該預設程式啟動，且該電觸點結構被觸發時，該控制模組依據該電觸點結構的一觸發時間而執行該預設程式在該觸控顯示模組所呈現的功能指令或該空白鍵的功能指令。
9. 如請求項8所述的可攜式電子裝置，還包括一電源，而該觸控顯示模組還具有另一導線，穿過該支撐結構後電性連接該電源。
10. 如請求項8所述的可攜式電子裝置，其中當該預設程式關閉時，該控制模組依據該電觸點結構是否被觸發而決定是否執行該空白鍵的功能指令。
11. 如請求項8所述的可攜式電子裝置，其中當該觸發時間大於一預設值時，該控制模組執行該預設程式在該觸控顯示模組所呈現的功能指令，當該觸發時間不大於該預設值時，該控制模組執行該空白鍵的功能指令。

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