CN104465184B - 一种输入设备及应用该输入设备的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输入设备以及应用该输入设备的电子设备，所述输入设备包括：第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，其中，N为大于或等于1的整数，且N不小于M。本发明技术方案提供的输入设备中，设置每一个凹槽对应一个按键区域，通过所述凹槽对其下方对应的感应单元进行触控按键操作即可实现按键指令输入。相对于传统的输入设备，无需按键帽与支撑按键帽的剪刀脚结构即可实现按键指令输入，缩短了键程，降低了输入设备的厚度。同时，所述凹槽还具有按键定位作用。

Description

一种输入设备及应用该输入设备的电子设备

技术领域

本发明涉及人机交互装置技术领域，更具体地说，涉及一种输入设备及应用该输入设备的电子设备。

背景技术

本部分旨在为本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

作为计算机的输入设备之一，键盘已进入人们的日常生活中。一般的，输入设备的按键结构大都具有独立的按键和按键帽，当利用此类键盘输入操作指令时，通过敲击所述不同按键帽实现不同按键指令输入。但是，由按键和按键帽构成的输入设备由于键程较大，导致其厚度一般较厚，不符合当今超薄型电子设备的制作理念。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种输入设备及应用该输入设备的电子设备，所述输入设备的厚度较薄。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种输入设备，该输入设备包括：

第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；

第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，其中，N为大于或等于1的整数，且N不小于M；

其中，所述第二面板包括电容板，所述感应单元位于所述电容板上。

优选的，在上述输入设备中，还包括：

设置在所述凹槽内的硅胶垫。

优选的，在上述输入设备中，当所述第二面板位于所述第一面板的下方时，所述第二面板与所述第一面板为分离面板。

优选的，在上述输入设备中，所述硅胶垫的底部设置有导电橡胶，所述硅胶垫被挤压时，所述导电橡胶和与所在凹槽对应的感应单元接触实现触发操作。

优选的，在上述输入设备中，所述硅胶垫的底部设置有一个金属接触单元，所述硅胶垫被挤压时，所述金属接触单元和与所在凹槽对应的感应单元接触实现触发操作。

优选的，在上述输入设备中，当所述第二面板融合于所述第一面板底部时，对所述N个感应单元分区，位于同一分区的多个感应单元制备在同一个电容板上；

其中，每个电容板对应一个控制器。

优选的，在上述输入设备中，对于同一个电容板上的多个感应单元，根据各个感应单元对应按键的使用频率进行分区，将该电容板分为多个可单独制备的电容子板。

优选的，在上述输入设备中，所述硅胶垫的高度不大于所述凹槽的高度。

优选的，在上述输入设备中，所述第一面板为玻璃板。

优选的，在上述输入设备中，所述硅胶垫为透明硅胶垫。

优选的，在上述输入设备中，所述硅胶垫内或其表面设置有按键标识。

优选的，在上述输入设备中，所述输入设备用于集成在需要机械按键的电子设备上；

其中，M小于N。

优选的，在上述输入设备中，所述输入设备用于作为电子设备的外接输入装置，或集成在不具有机械按键的电子设备上；

其中，M等于N。

本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

用于进行数据显示的显示装置；

与所述显示设备集成、用于进行数据输入的输入设备；

其中，所述输入设备包括：第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，N为大于或等于1的整数，且N不小于M。

优选的，在上述电子设备中，所述电子设备为笔记本电脑，所述输入设备为所述笔记本电脑的集成键盘。

从上述技术方案可以看出，本技术方案提供的输入设备中，设置每一个凹槽对应一个按键区域，通过所述凹槽对其下方对应的感应单元进行触控按键操作即可实现按键指令输入。相对于传统的输入设备，本技术方案无需按键帽与支撑按键帽的剪刀脚结构即可实现按键指令输入，缩短了键程，降低了输入设备的厚度。同时，所述凹槽还具有按键定位作用。所以，具有本发明技术方案所述输入设备的电子设备具有较薄的厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为硅胶垫高度小于第一面板的凹槽高度时的结构示意图；

图2为硅胶垫高度等于第一面板的凹槽高度时的结构示意图；

图3为硅胶垫高度大于第一面板的凹槽高度时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种输入设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种输入设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种输入设备的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种输入设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例一

本实施例提供了一种输入设备，该输入设备包括：第一面板以及第二面板。

所述第一面板具有M个凹槽，M为大于或等于1的整数。每一个凹槽对应一个按键区域。

所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，即所述第二面板包括N个用于感应按键的感知触点，一个感知触点对应一个匹配的按键操作。其中，N为大于或等于1的整数，且N不小于M。所述第二面板可以设置在所述第一面板下方，也可以融合在所述第一面板底部。

本实施例所述输入设备采用触控原理实现。所述第一面板一般采用玻璃面板，硬度较大，容易导致操作者手指疲劳。所以，为了增加操作者进行按键操作时的舒适度，本实施例所述输入设备还包括：设置在所述凹槽内的缓冲衬垫。优选的，所述缓冲衬垫为具有较好弹性恢复能力的硅胶垫。

为了避免由于硅胶垫厚度较大导致输入设备厚度的增加，在本实施例中，所述硅胶垫的高度不大于所述凹槽的高度。如图1所示，硅胶垫2的高度可以小于第一面板1的凹槽的高度；如图2所示，硅胶垫2的高度也可以等于第一面板1的凹槽的高度。所述高度指硅胶垫2的最高点位置与所述凹槽的开口所在平面的相对位置的高低。

图1与图2所示输入设备的实现方式仅为本实施例的应用举例，在其他实现方式中，为了便于操作者对按键进行感触，所述硅胶垫2的高度也可以大于第一面板1的凹槽的高度，即硅胶垫2的顶部可以超出其所在凹槽的开口，在所在凹槽外形成凸起，如图3所示。

一般的，当所述硅胶垫2高于其所在凹槽时，考虑输入设备厚度设计的问题，所述硅胶垫2高出凹槽的高度不超过0.2mm，如当设计凹槽深度为0.3mm时，在硅胶垫2不被挤压且底部与凹槽底部接触时，硅胶垫2的厚度不大于0.5mm。

所以，可根据不同需求设计所述硅胶垫2的高度。如对图1所示实现方式的输入设备进行按键操作时有凹陷感；图2所示实现方式的输入设备的平整性较好，具有较好的外观；图3所示实现方式的输入设备便于操作者感触按键位置。

在本实施例所述输入设备中，设置每一个凹槽对应一个按键区域，通过所述凹槽对其下方对应的感应单元进行触控按键操作即可实现按键指令输入。相对于传统的输入设备，本技术方案无需按键帽与支撑按键帽的剪刀脚结构即可实现按键指令输入，缩短了键程，降低了输入设备的厚度。同时，所述凹槽还具有按键定位功能。

实施例二

随着触控技术的不断发展，虽然某些按键输入功能可以通过触控方式实现，但是在一些电子设备中，如各种便携式电子设备仍保留一些必需的机械按键。如现在大多便携式电子设备都具有机械按键形式的电源键，这是由于：电源键在便携式电子设备使用过程中起着非常重要的作用，它具有唤醒电子设备、点亮屏幕、开关机等功能。所以，电源键为大多数便携式电子设备仍在保留的机械按键。

基于上述实施例，本实施例提供了另一种输入设备，用于集成在需要机械按键的电子设备上，该输入设备包括：具有M个凹槽的第一面板；具有用于感应按键的N个感应单元。其中，所述N个感应单元包括：感应触控按键操作的第一感应单元以及感应机械挤压按键操作的第二感应单元。所述凹槽的个数小于所述感应单元的个数，即M小于N。

一个第一感应触控按键操作的第一感应单元与所述第一面板上的一个凹槽对应，每个感应机械挤压按键操作的第二感应单元均设置单独的机械按键进行触发控制。此时，设置所述感应单元的个数大于所述凹槽的个数。

本实施例采用上述实施例的具有凹槽触控按键操作的超薄设计，所以本实施例所述输入设备的厚度同样较薄。而且，使所述第二面板的感应单元包括：第一感应单元以及第二感应单元，通过所述第一感应单元实现触控按键设计，通过所述第二感应单元实现必需的机械按键的设计，从而使得所述输入设备可以用于集成在具有机械按键的便携式电子设备上。

实施例三

基于实施例一，本实施例提供了又一种输入设备，该输入设备包括：具有M个凹槽的第一面板；具有用于感应按键的N个感应单元。其中，凹槽的个数与所述感应单元的个数相同，即M等于N，且所述凹槽与所述感应单元一一对应。

本实施例所述输入设备同样采用凹槽触控实现方式，无需按键帽以及剪刀脚设置，厚度较薄。

本实施例所述输入设备无机械按键触发操作，所有的感应单元均通过对应的凹槽进行定位，即通过与所述感应单元一一对应的凹槽实现按键感应操作，可用于集成在无需机械按键的电子设备中。

另外，本实施例所述输入设备可作为电子设备的外接的输入装置。如采用本实施例所述技术方案可制备超薄的键盘，用于作为电脑等电子设备的外接输入装置。

实施例四

在上述各实施例中，为了区分所述输入设备中各个感应单元对应的按键功能，一种实现方式是可以在所述输入设备中集成具有按键标识的按键图案层，如可以采用内嵌工艺在第一面板或第二面板中集成具有各种按键图案标识的按键图案层，或采用贴合技术在第一面板或第二面板中集成具有各种按键标识的按键图案层。

上述方式虽然可以实现输入设备按键功能的区分，但是增加了各面板制备工艺的难度。而且，集成所述按键图案层会影响输入设备按键输入的精度。

所以，在本实施例中，将输入设备的各个按键图案标识设置在位于第一面板各凹槽内的硅胶垫的表面或是各硅胶垫内。可以将所述按键标识图案设置在所述硅胶垫的顶面，也可以采用透明硅胶垫，将按键标识设置在所述透明硅胶垫内或是底面，以防止按键标识被磨损。

将输入设备的按键图案标识设置在所述硅胶垫表面或是硅胶垫内，无需在第一面板或是第二面板内集成具有按键图案标识的按键图案层，一方面，降低了面板的制备工艺，另一方面，降低了面板的厚度，进一步降低了输入设备的厚度。

而且，避免了在第一面板或是第二面板中集成所述按键图案层时对电容的影响，保证了按键控制的精确性。

同时，所述硅胶垫可与第一面板分别独立制备，在所述硅胶垫内设置所述按键标识时，其制备工艺条件不会对第一面板的制备工艺产生影响，所以可以较为自由的设置按键图案标识的样式，如立体感、颜色等，增加外观美感，提高卖点。

实施例五

基于上述实施例所述输入设备，本实施例提供了又一种输入设备，参考图4，在该实施例所述输入设备中，第二面板3与第一面板1为可以分离面板，所述第二面板3位于所述第一面板1的下方，通过贴合工艺等手段将二者进行固定。

在图4所示结构的输入设备中，第二面板3位于第一面板1的下方。为了增加按键输入时的触控灵敏度，可以在所述硅胶垫2的底部设置触发装置4。所述触发装置4可以为导电橡胶或是一个金属接触单元。

在图4所示实现方式中，所述硅胶垫2完全填充与之对应的凹槽，所述触发装置4的底部高于所述硅胶垫2的底部。这样，在未对所述硅胶垫2进行挤压时，所述触发装置4和对应凹槽的底部不接触，即未进行按键操作时，所述触发装置4和与该凹槽对应的感应单元不接触；对所述硅胶垫2进行挤压时，所述触发装置4和对应凹槽的底部接触，即进行按键操作时，所述触发装置4和与该凹槽对应的感应单元接触实现触发操作。

参考图5，所述触发装置4的底部还可以与所述硅胶垫2的底部齐平，所述硅胶垫2的底部与对应凹槽的底部有空隙，这样同样可实现：当未进行按键操作时，所述触发装置4和与该凹槽对应的感应单元不接触；当进行按键操作时，所述触发装置4和与该凹槽对应的感应单元接触从而实现触发操作。

参考图6，在本发明技术方案其他事实方式中，所述第二面板3还可以融合在所述第一面板1的底部。可以通过in-cell技术将所述第二面板3融合在所述第一面板1的底部，形成一体化结构的输入设备。

需要说明的是，在图6中所示输入设备中，所述第二面板3在所述第一面板1内的虚线所示的分界线仅为示意说明，在实际一体化结构中，二者集成为一体，并未真实存在所述分界线。

实施例六

为了实施上述各实施例所述输入设备中，可在一个电容板上同时制备所有的感应单元位。但是如果将所有感应单元制备在同一个电容板上，当输入设备的任意一个输入按键损坏时，需要对整个的电容板进行维修。

因此，为了便于设备的后期维护，降低维修成本，本实施例提供了又一种输入设备，该输入设备将所述第二面板的N个感应单元进行分区。分区后，位于同一区的多个感应单元制备在同一个电容板上，即所述第二面板由可单独制备的多个电容板构成。

参考图7，图7所示结构的输入设备中，第二面板分为四个区域。此时，每一个电容板上均设置有多个感应单元，所有电容板上的感应单元数之和为N。这样，当输入设备的某一个感应单元损坏时，仅通过对该损坏感应单元所在分区的电容板进行维修处理即可，降低了设备维护的成本。

按照上述方式实现的输入设备在使用过程中，由于按键的使用频率不同，会导致具有高频使用按键区的电容板比较容易损坏。

所以，对于位于同一电容板上的各个感应单元，按照各个感应单元对应的按键的使用频率不同再次进行分区，从而将该电容板分为多个可单独制备的电容子板。其中，所述电容子板可以包括一个或多个感应单元。每一个单独制备的电容板单独通过一个控制器实现按键操作，同一个电容板的电容采用同一控制器同一控制。

如图7中，A、S、W、D四个常用于各种游戏方向控制的按键同时位于左上角的分区，由于它们使用频率较高，会导致该分区电容板的损坏率较大。所以，本实施例中，将它们中的一个或是多个独立出左上角分区所在的电容板，制备在另外一个单独的电容子板上，与位于左上角的其他感应单元共同连接同一个控制器。

这样，当位于电容子板的高频使用按键对应的感应单元损坏时，仅对该感应单元对应的电容子板进行维护即可，不会导致由于个别按键对应的感应单元的使用频率较高而导致其所在分区的电容板的整块维修或更换，仅仅维护其所在电容子板即可，降低了维护成本。

另外，对位于同一个分区的不同感应单元，由于其受控于同一个控制器，所以通过他们公共控制器运算方法，设置低使用频率的感应单元具有设定的高使用频率的感应单元的按键功能。比如，在图7所示输入设备中，在游戏模式下，若Q为低使用频率键，设置Q键具W键的输入功能。这样，可以降低高使用频率按键的使用频率，进而降低该按键的降低损耗率，可以进一步降低维护成本。

实施例七

基于上述各实施例，本实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：用于进行数据显示的显示装置；与所述显示设备集成、用于进行数据输入的输入设备。

其中，所述输入设备包括：第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，N为大于或等于1的整数，且N不小于M。

当M等于N时，即所述凹槽与所述感应单元一一对应，此时对应的电子设备为无机械按键的电子设备。当M小于N时，此时对应的电子设备为具有机械按键的电子设备。

优选的，本实施例所述电子设备为便携式电子设备，可以为笔记本电脑，所述输入设备可以为所述笔记本电脑的集成键盘。

所述输入设备可根据电子设备的设计需求采用上述各个实施例所述的任一种实现方式。

在上述各实施例的所述输入设备中，设置每一个凹槽对应一个按键区域，通过所述凹槽对其下方对应的感应单元进行触控按键操作即可实现按键指令输入。相对于传统的输入设备，本技术方案无需按键帽与支撑按键帽的剪刀脚结构即可实现按键指令输入，缩短了键程，降低了输入设备的厚度。同时，所述凹槽还具有按键定位功能。所以采用所述输入设备制备的电子设备符合当今超薄型电子设备的制作理念。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。申请文件中提及的动词“包括”、“包含”及其词形变化的使用不排除除了申请文件中记载的那些元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (15)

1.一种输入设备，其特征在于，包括：

第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；

第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，其中，N为大于或等于1的整数，且N不小于M；

其中，所述第二面板包括电容板，所述感应单元位于所述电容板上。

2.根据权利要求1所述的输入设备，其特征在于，还包括：

设置在所述凹槽内的硅胶垫。

3.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，当所述第二面板位于所述第一面板的下方时，所述第二面板与所述第一面板为分离面板。

4.根据权利要求3所述的输入设备，其特征在于，所述硅胶垫的底部设置有导电橡胶，所述硅胶垫被挤压时，所述导电橡胶和与所在凹槽对应的感应单元接触实现触发操作。

5.根据权利要求3所述的输入设备，其特征在于，所述硅胶垫的底部设置有一个金属接触单元，所述硅胶垫被挤压时，所述金属接触单元和与所在凹槽对应的感应单元接触实现触发操作。

6.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，当所述第二面板融合于所述第一面板底部时，对所述N个感应单元分区，位于同一分区的多个感应单元制备在同一个电容板上；

其中，每个电容板对应一个控制器。

7.根据权利要求6所述的输入设备，其特征在于，对于同一个电容板上的多个感应单元，根据各个感应单元对应按键的使用频率进行分区，将该电容板分为多个可单独制备的电容子板。

8.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，所述硅胶垫的高度不大于所述凹槽的高度。

9.根据权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述第一面板为玻璃板。

10.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，所述硅胶垫为透明硅胶垫。

11.根据权利要求2所述的输入设备，其特征在于，所述硅胶垫内或其表面设置有按键标识。

12.根据权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述输入设备用于集成在需要机械按键的电子设备上；

其中，M小于N。

13.根据权利要求1所述的输入设备，其特征在于，所述输入设备用于作为电子设备的外接输入装置，或集成在不具有机械按键的电子设备上；

其中，M等于N。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

用于进行数据显示的显示装置；

与所述显示设备集成、用于进行数据输入的输入设备；

其中，所述输入设备包括：第一面板，所述第一面板具有M个凹槽，其中，M为大于或等于1的整数；第二面板，所述第二面板位于所述第一面板的下方或融合于所述第一面板底部，所述第二面板包括：用于感应按键的N个感应单元，N为大于或等于1的整数，且N不小于M。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为笔记本电脑，所述输入设备为所述笔记本电脑的集成键盘。