WO2015003422A1 - 薄膜开关皮套键盘 - Google Patents

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洪晓君
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Abstract

一种薄膜开关皮套键盘，皮套键盘包括皮套、平板电脑固定框和键盘主体，平板电脑固定框固定安装在皮套一面，键盘主体固定安装在皮套的另一面，键盘主体包括按键/键帽、固定膜/导气孔层、METAL DOME、导气槽层、导电膜/PCB和按键板，按键板设置在最底层，按键板固定安装在皮套上，导电膜/PCB设置在按键板上方，导气槽层设置在导电膜/PCB上方，METAL DOME 设置在导电膜/PCB上，METAL DOME设有一个以上，对应于键盘上的按键设置，METAL DOME上方设有固定膜/导气孔层，固定膜/导气孔层上方设有按键/键帽。本发明其具有轻、薄、携带方便、蓝牙功能、行程短、噪音小等特点。

Description

薄膜开关皮套键盘 技术领域
本发明公开一种皮套键盘，特别是一种薄膜开关皮套键盘。
背景技术
在平板电脑、超级本高速发展的时代，给人们带来的是轻、便捷的提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频等功能。但其也有美中不足之处，由于平板电脑、超极本等便携式设备输入的不方便，使其通常不具备办公的能力，这是目前平板电脑面临的问题。
目前，针对平板电脑输入不方便的问题，市面上有蓝牙式外挂键盘，其通过外接的键盘来弥补现有的平板电脑的不足，但市面上的外挂键盘都是采用传统剪刀脚式按键（或者可称其为X结构按键），剪刀脚式键盘其因自身结构原因使得键盘整体厚度降不下来，所以整个成品厚度较厚，携带不方便，如果搭配现在的外挂键盘，就凸显不了平板电脑最初设计时的优点“轻、薄、携带方便”。目前的平板电脑需要输入模式时，通常平板电脑需要向外倾斜45度，这样的话，平板电脑屏幕上的光就不能照到键盘上，所以传统的键盘因其不带背光功能，当在晚上输入或灯光昏暗处输入时就很不方便，再加上平板电脑尺寸小，键盘的尺寸也随之变小，键帽也就小，在没有指引的情况下很难输入或很容易打错键。同时，现有市场上也推出了触摸式键盘，这种键盘虽然可以做到轻、薄，但其采用的是触摸式结构，使用时，没有键程感，换言之，就是完全没有手感，输入时感觉就像在一个平板上打字，当按下按键时，有没有功能输入，操作者完全不清楚，而且因键盘面积小，按键排布紧凑，输入时手指很容易造成误打现象。
 发明内容
针对上述提到的现有技术中的蓝牙式外挂键盘整体厚度较厚，而触摸式键盘没有键程感的缺点，本发明提供一种超薄METAL DOME按键便携式皮套键盘可解决以上问题，其采用超薄METAL DOME便携式皮套键盘是结合了传统功能按键上面的构造，并加上目前热销的平板电脑保护套，其将几者相结合的产物，其具有轻、薄、携带方便、蓝牙功能、行程短、噪音小等特点。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种薄膜开关皮套键盘，皮套键盘包括皮套、平板电脑固定框和键盘主体，平板电脑固定框固定安装在皮套一面，键盘主体固定安装在皮套的另一面，键盘主体包括按键/键帽、固定膜/导气孔层、METAL DOME、导气槽层、导电膜/PCB和按键板，按键板设置在最底层，按键板固定安装在皮套上，导电膜/PCB设置在按键板上方，导气槽层设置在导电膜/PCB上方，METAL DOME 设置在导电膜/PCB上，METAL DOME设有一个以上，对应于键盘上的按键设置，METAL DOME上方设有固定膜/导气孔层，固定膜/导气孔层上方设有按键/键帽。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的按键/键帽上方设有装饰件，装饰件上开设有键帽孔，按键/键帽从键帽孔处伸出装饰件外侧。
所述的固定膜/导气孔层上方设有导光膜，导光膜上设有导光网点，导光膜侧面设有LED光源，按键/键帽设置在导光膜上方。
所述的导光网点为凸点或凹点。
所述的导光膜上的导光网点对应于按键/键帽设置。
所述的固定膜/导气孔层上方设有PLUNGER凸点层，导光膜设置在PLUNGER凸点层上方。
所述的导光膜通过第一双面胶或胶水与PLUNGER凸点层粘合在一起，固定膜/导气孔层和PLUNGER凸点层之间通过第二双面胶或胶水粘合在一起。
所述的键帽/按键上设有导电基凸点。
所述的固定膜/导气孔层上开有导气孔。
所述的导气孔设置在METALD DOME边缘位置处。
所述的导气槽层上设有用于安装METAL DOME7的METAL DOME孔，相邻的两个或三个METAL DOME孔之间通过导气槽相互连通。
所述的每个按键/键帽下面设置一个或多个METAL DOME。
本发明的有益效果是：本发明采用高寿命、高行程、高感触率、低按压力的METAL DOME作为机械动作基础，使手按压到键帽时产生手感，本发明采用的METAL DOME克力值与传统的剪刀脚式按键的克力值相近，其克力值在30-200gf，键盘按压行程在0.10mm-1.00mm之间，感触率在25%-85%之间。本发明在0.10-0.50mm光学级导光材料上用冷压或热压方式制作微纳米结构发光点。通过改进结构，采用侧发光LED灯作为光源，通过光学设计方法，使按键面发光均匀柔和并能获得高亮度。本发明的按键导通部分采用PCB或传统的导电膜作为电器连接材料，按键与平板电脑等终端采用蓝牙输出控制方式或有线连接方式。再将键帽、PCB或导电膜、蓝牙模块、METAL DOME等组装成一个模组，将这个模组安装在保护套里面，使其组成一个完整的成品“超薄METAL DOME便携式皮套键盘”。本发明整个产品轻、薄、简捷，安装、拆卸方便，手感好、携带方便，在给平板电脑等配有输入功能的同时又能起到保护的作用。本发明的超薄METAL DOME便携式皮套键盘将是键盘业一大创新，对传统的键盘业将是革命性的改革。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
 附图说明
图1是本发明的整体立体结构示意图。
图2是本发明的分解状态结构示意图。
图3是本发明的装饰件结构示意图。
图4是本发明的按键、键帽结构示意图。
图5是本发明的LGF结构示意图。
图6为本发明的LGF侧视结构示意图。
图7是本发明的PLUNGER（即导电基）结构示意图。
图8是图7的A局部放大侧视结构示意图。
图9是本发明的固定膜（用于固定METAL DOME）结构示意图。
图10是本发明的导气槽结构示意图。
图11是本发明的METAL DOME结构示意图。
图12是本发明蓝牙、电池盖结构示意图。
图13是本发明的蓝牙模块及电池位置结构示意图。
图14是本发明的PCB或导电膜（线路）实施例一结构示意图。
图15是本发明的PCB或导电膜（线路）实施例二结构示意图。
图16是本发明的按键板结构示意图。
图17是本发明立体状态结构示意图。
图18是本发明另一视角立体状态结构示意图。
图19是本发明正视结构示意图。
图20为本发明侧视结构示意图。
图中，1-装饰件，2-按键、键帽，3-双面胶或胶水，4- PLUNGER凸点（导电基）层，5-双面胶或胶水，6-固定膜/导气孔层，7- METAL DOME（弹片），8-导气槽层，9-导电膜或PCB，10-按键板，11-蓝牙模块，12-旋转部或转轴，13-平板电脑固定框，14-电源，15-连接器，16-皮套，17-装饰件螺丝孔，18-装饰件双面胶带或胶水，19-键帽孔，20-导电基凸点，21-定位柱，22-导电基载体，23-PLUNGER，24-导气孔，25-METAL DOME孔，26-导气槽，27-蓝牙、电池盖，28-螺丝，29-盖板双面胶，30-电池，31-蓝牙芯片，32-USB接口，33-开关，34-导电膜，35-引脚，36-开关线路，37-金手指，38-导光膜，39-第二PCB/FPC，40-LED光源，41-导光网点，42-导光双面胶或胶水。
 具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其它凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1、附图2、附图17、附图18、附图19和附图20，本发明主要包括皮套16、平板电脑固定框13和键盘，皮套16为开合结构，平板电脑固定框13固定安装在皮套一面，用于将平板电脑固定在上面，起到固定作用，键盘主体固定安装在皮套16的另一面。本实施例中，整体可为书页形式的开合结构，或平板电脑固定框13一半固定在皮套16上，利用另一半起到支撑作用。
本实施例中，键盘主体包括装饰件1、按键/键帽2、导光膜38、第一双面胶或胶水3、PLUNGER凸点4、第二双面胶或胶水5、固定膜/导气孔层6、METAL DOME7、导气槽层8、导电膜或PCB9和按键板10，按键板10设置在最底层，按键板10固定安装在皮套16上，导电膜或PCB9设置在按键板10上方，导气槽层8设置在导电膜或PCB9上方，METAL DOME7设有一个以上，对应于键盘上的按键设置，每个按键处设有一个或多个METAL DOME7，METAL DOME7上方设有固定膜/导气孔层6，用于将METAL DOME7固定，固定膜/导气孔层6上方设有PLUNGER凸点层4，或称为导电基，固定膜/导气孔层6和PLUNGER凸点层4之间通过第二双面胶或胶水5粘合在一起，PLUNGER凸点层4上方设有导光膜38，导光膜38通过第一双面胶或胶水3与PLUNGER凸点层4粘合在一起，导光膜38上对应于每个按键处设有一组导光网点41，导光膜38侧面设有一个以上的LED光源40，导光膜38上方设有导光双面胶或胶水42，用于将导光膜38粘贴在按键、键帽2上，按键、键帽2设置在导光膜38上方，通过按键、键帽2上方设有装饰件1，用于装饰作用，本实施例中，各层的四角处分别设有螺丝孔，通过螺丝将各层固定安装在一起。
下面结合附图对本发明各层之间的具体结构做进一步说明。
请结合参看附图3，本实施例中，装饰件层主要为装饰件1，装饰件1的四角处分别开设有一个装饰件螺丝孔17，装饰件1四周分别设有装饰件双面胶带或胶水18，装饰件1通过装饰件双面胶带或胶水18粘贴在按键板10上，装饰件1上开设有键帽孔19，用于键帽从键帽孔19处伸出外侧，本实施例中，装饰件1安置在键帽、按键2表面，按键、键帽2从装饰件1上的键帽孔19穿过来，装饰件1通过装饰件螺丝孔17处打螺丝固定在按键板10上，同时，四周也用装饰件双面胶带或胶水18固定在按键板10上，本实施例中，装饰件1为塑胶类、金属类、纸板类或布料类材质制成，主要起到外部装饰作用，装饰件1的厚度在0.1-3.0MM之间。
请结合参看附图4，本实施例中，键帽、按键2上设有导电基凸点20，键帽、按键层四角处分别设有一个定位柱21，方便组装时精确定位，本实施例中，在每个键帽、按键2上都印有所需要的字符及图案，每一个按键、键帽2反面都设有一个导电基凸点20，本实施例中，导电基凸点20位于METAL DOME的上方，起到提高手感作用，本实施例中，键帽、按键2的材质为硅胶、塑胶类材料，按键整体厚度为0.2-2.5mm。
请结合参看附图5和附图6，本实施例中，在导光膜38（也称为LGF）上设有导光网点41，导光网点41的制作方式为模具压印（凹点）或印刷（凸点），导光膜38侧面（可为一面或两面或三面或四面）设有一个以上的LED光源40，导光膜38背面设有导光双面胶或胶水42，将导光膜38固定在按键2上达到键盘发光的目的，本实施例中，导光体38的厚度为0.10-0.50mm之间。当给LED光源40供电时，LED光源40开始发光，通过导光膜38传导光再由发光网点41来对光折射、反射就形成了面光源，来照亮按键、键帽上的字符.
请结合参看附图7和附图8，本实施例中，导电基层4主要包括导电基载体22和PLUNGER23，PLUNGER23即导电基，设置在导电基载体22上，使按键在按压时始终按压在METAL DOME7的中心位置，同时减少METAL DOME7的按压面积，起到提按键寿命、手感的作用，导电基载体22四周设置有导电基双面胶带或胶水，使导电基载体22能固定安装在固定膜/导气孔层6 上。
请结合参看附图9，本实施例中，固定膜/导气孔层6主要为基体，基体上设置有胶水，用于将METAL DOME7固定在上面，METAL DOME7同时粘贴在导气槽层8上面，基体上开有导气孔24，用于排出METAL DOME7按压时产生的气体，同时可以提高按压手感，导气孔24通常设置在METALD DOME7边缘位置处。
请结合参看附图10，本实施例中，导气槽层8主要为在导气槽载体上设有安装METAL DOME7的METAL DOME孔25，相邻的两个以上METAL DOME孔25之间通过导气槽26相互连通，可以起到提高按键手感的作用，本实施例中，导气槽载体上备有胶水，通过胶水粘在导电膜或PCB板9上。
请结合参看附图11，本实施例中，金属METAL DOME7设置有多个，在每个按键、键帽2下面设置一个或多个METAL DOME7，METAL DOME7透过导气槽层上面的装METLA DOME孔25粘到固定膜6上，起到按压按键时有机械手感的作用同导通的作用，本实施例中，METAL DOME7的直径有3-15mm，根据不同大小的按键、键帽选择不同尺寸的金属METAL DOME。本发明中，METAL DOME在行业中也称作为：薄膜开关、锅仔片、DOME SHEET或金属弹片等。
请结合参看附图12，本实施例中，蓝牙、电池盖27用于保护电池和蓝牙模块等，蓝牙、电池盖27四角处分别设有一个螺丝28，通过螺丝28将蓝牙、电池盖27固定安装在按键底板10上，同时，在蓝牙、电池盖27侧边处还设有盖板双面胶带29，蓝牙、电池盖27固定安装在按键板10上的同时，通过盖板双面胶带29起到辅助固定的作用。
请结合参看附图13，本实施例中，内部结构主要包括PCB9和电池30，PCB9上设有蓝牙芯片31和开关33，PCB9侧面安装有USB接口32，蓝牙芯片31用于进行信号的收发，电池30为本发明提供电源，当电池30没电时，可以通过USB接口32作为外接电源进行补给，并给电池30充电，开关33用于控制键盘的开关以及蓝牙设备的配对等。本实施例中，PCB9可以采用导电膜替换。
请结合参看附图14，本实施例中，为采用导电膜34的结构，导电膜34上设有与蓝牙模块连接的引脚35（即PIN），导电膜34上设计有开关线路36， METLA DOME模组贴到导电膜34表面上，当按下METLA DOME时，开关线路36形成“开、关”状态，并通过蓝牙芯片31发出实现按键的功能，来控制平板电脑等终端设备。
请结合参看附图15，本实施例中，为采用PCB9结构，PCB9上设有金手指37， METLA DOME模组贴到PCB9表面上，当按下METLA DOME时，金手指37形成“开、关”状态，并通过蓝牙芯片31发出实现按键的功能，来控制平板电脑等终端设备。
请结合参看附图16，本实施例中，按键底板10对整个键盘起到支撑作用，按键底板10固定安装在皮套16上，本实施例中，按键底板10安装在皮套16上有两种方式，一种是按键底板10与固定平板电脑固定框13连成一个整体，二者是不可拆卸，由皮套16本来的材质形成旋转功能，以实现开合；另一种方式是可拆卸式，即按键底板10和平板电脑固定框10分别安装在皮套16一侧，通过两侧皮套之间的转轴12实现皮套的开启、合并作用，任意一种方式都包括在本发明中。
本发明在生产时，先在0.03-0.50mm的PET片材上设计METAL DOME装置孔及导气槽/孔，本实施例中，PET片材分三层，即离型层、胶层、面材层，再用全自动卷对卷复膜机将0.01-0.50mm的另一种PET片材覆在有METAL DOME装置孔及导气槽/孔的PET面材上，再用贴片机将METAL DOME贴到0.01-0.50mm的PET片材上。再将组装好的METAL DOME模组组装在PCB或导电膜上，PCB或导电膜需要连接到蓝牙模块上，起到通/断作用，最终控制终端机（即平板电脑）的作用。再在METAL DOME模组上贴PLNUGER，PLUNGER的主要作用是减少组装、加工过程中的累计公差对METAL DOME产生的不良手感的影响，同时PLUNGER也起到提高手感的作用，使按压的力始终保持作用在METAL DOME的正中心，使METAL DOME的机械性能发挥到最佳状态。再在PLNGER表面组装一种厚度0.10-0.50mm的LGF（即导光膜38），导光膜38起到传导光的作用，利用在产品四周设置侧发光LED作为光源，使整个键盘表面均匀的发光。再在METAL DOME 上面组装按键，按键上面印有所需要的字符、图案等，再在按键上印刷、喷涂油墨或油漆，使按键表面形成所需要的字体、图案。按键的高度在0.1-2.0mm之间，根据不同的结构选择不同厚度的材料。将按键模组组装在METAL DOME模组上，用热压、贴合、缝合、粘贴的方式将整个模组封装到皮套里面，皮套分三个部份，一个是按键操作部份，按键部位的总厚度不超过7mm，一个旋转部份，旋转部位用转轴或皮革自身的性能，一个是安装平板电脑部份，最终组装成一个完整的超薄METAL DOME便携式皮套键盘。
上述实施例中，以蓝牙键盘为例对本发明结构做出具体说明，具体实施时，键盘也可以采用有线形式，通过数据线与平板电脑等连接。本发明所称的平板电脑包括Tablet PC、Ipad、PAD、学习机或者超级本等，本发明中统称平板电脑。本发明除了包括外挂键盘的输入、控制、操作平板电脑的各种功能外，还可以保护平板电脑不被刮伤，本发明普遍适用于平板电脑外挂键盘、超级本键盘、超薄键盘、学习机键盘行业。
本发明采用高寿命、高行程、高感触率、低按压力的METAL DOME作为机械动作基础，使手按压到键帽时产生手感，本发明采用的METAL DOME克力值与传统的剪刀脚式按键的克力值相近，其克力值在30-200gf，键盘按压行程在0.10mm-1.00mm之间，感触率在20%-85%之间。本发明在0.10-0.50mm光学级导光材料上用冷压方式制作微纳米结构发光点。通过改进结构，采用侧发光LED灯作为光源，通过光学设计方法，使按键面发光均匀柔和并能获得高亮度。本发明的按键导通部分采用PCB或传统的导电膜作为电器连接材料，按键与平板电脑等终端采用蓝牙输出控制方式或有线连接方式。再将键帽、PCB或导电膜、蓝牙模块、METAL DOME等组装成一个模组，将这个模组安装在保护套里面，使其组成一个完整的成品“超薄METAL DOME便携式皮套键盘”。本发明整个产品轻、薄、简捷，安装、拆卸方便，手感好、携带方便，在给平板电脑等配有输入功能的同时又能起到保护的作用。本发明的超薄METAL DOME便携式皮套键盘将是键盘业一大创新，对传统的键盘业将是革命性的改革。

Claims (12)

  1. 一种薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的皮套键盘包括皮套、平板电脑固定框和键盘主体，平板电脑固定框固定安装在皮套一面，键盘主体固定安装在皮套的另一面，键盘主体包括按键/键帽、固定膜/导气孔层、METAL DOME、导气槽层、导电膜/PCB和按键板，按键板设置在最底层，按键板固定安装在皮套上，导电膜/PCB设置在按键板上方，导气槽层设置在导电膜/PCB上方，METAL DOME 设置在导电膜/PCB上，METAL DOME设有一个以上，对应于键盘上的按键设置，METAL DOME上方设有固定膜/导气孔层，固定膜/导气孔层上方设有按键/键帽。
  2. 根据权利要求1所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的按键/键帽上方设有装饰件，装饰件上开设有键帽孔，按键/键帽从键帽孔处伸出装饰件外侧。
  3. 根据权利要求1或2所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的固定膜/导气孔层上方设有导光膜，导光膜上设有导光网点，导光膜侧面设有LED光源，按键/键帽设置在导光膜上方。
  4. 根据权利要求3所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的导光网点为凸点或凹点。
  5. 根据权利要求3所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的导光膜上的导光网点对应于按键/键帽设置。
  6. 根据权利要求3所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的固定膜/导气孔层上方设有PLUNGER凸点层，导光膜设置在PLUNGER凸点层上方。
  7. 根据权利要求6所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的导光膜通过第一双面胶或胶水与PLUNGER凸点层粘合在一起，固定膜/导气孔层和PLUNGER凸点层之间通过第二双面胶或胶水粘合在一起。
  8. 根据权利要求1或2所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的键帽/按键上设有导电基凸点。
  9. 根据权利要求1或2所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的固定膜/导气孔层上开有导气孔。
  10. 根据权利要求9所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的导气孔设置在METALD DOME边缘位置处。
  11. 根据权利要求1或2所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的导气槽层上设有用于安装METAL DOME7的METAL DOME孔，相邻的两个或三个METAL DOME孔之间通过导气槽相互连通。
  12. 根据权利要求1或2所述的薄膜开关皮套键盘，其特征是：所述的每个按键/键帽下面设置一个或多个METAL DOME。
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