專利名稱：一種組合式輸入裝置及包括該裝置的電子產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型適用于電子產(chǎn)品的輸入裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種組合式輸入裝置及包
括該裝置的電子產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
機械鍵盤與觸摸檢測輸入設(shè)備是當(dāng)前最重要的兩種人機接口輸入設(shè)備，在個人電 腦上，機械鍵盤是必不可少的輸入設(shè)備，而在手機、PDA、多媒體播放器等手持式設(shè)備上，機 械鍵盤也是常用的輸入設(shè)備。隨著觸摸感應(yīng)檢測技術(shù)的發(fā)展，觸摸檢測輸入設(shè)備的應(yīng)用越 來越普遍，無論在個人計算機上，還是在手持式消費類電子產(chǎn)品上，或是在家電產(chǎn)品上，到 處都有觸摸檢測輸入設(shè)備的應(yīng)用。 機械鍵盤和觸摸檢測輸入設(shè)備作為當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的兩種輸入設(shè)備，各自都有 自身的優(yōu)勢，機械鍵盤由于推廣應(yīng)用的時間已經(jīng)很長，應(yīng)用范圍很廣，使用者已經(jīng)習(xí)慣，且 成本低，制作工藝簡單，目前還是主要的輸入設(shè)備，但也存在一些不足，如不方便光標定位 輸入，較小鍵盤上快速字符輸入等；相對而言，觸摸檢測輸入設(shè)備的成本較高，檢測技術(shù)難 度較大，但觸摸設(shè)備能很好的實現(xiàn)定位輸入，空間較小的設(shè)備上手寫字符輸入，以及手勢及 運動檢測等復(fù)雜功能，能達到更好的人機交互效果。 目前在不少的手持式電子消費產(chǎn)品中，既配置了機械鍵盤，也安裝了觸摸檢測輸 入設(shè)備，這樣可發(fā)揮兩者的長處，機械鍵盤主要用于字符數(shù)字輸入，或功能按鍵操作等，而 觸摸檢測輸入設(shè)備主要用于菜單導(dǎo)航，光標定位，運動檢測等高級功能。由于手持式設(shè)備的 空間較少，用于安裝機械鍵盤和觸摸檢測輸入設(shè)備的空間很少?，F(xiàn)有方案中，如圖l所示， 機械鍵盤91與觸摸檢測輸入設(shè)備92分布在操作面的不同區(qū)域，而且必須將機械鍵盤91與 觸摸檢測輸入設(shè)備92分離，這種設(shè)計既占空間，又嚴重制約著結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配，導(dǎo)致產(chǎn)品 的成本增加。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的輸入設(shè)備的缺陷，提供一種組合式輸入 裝置，其占用空間小、成本低。 本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種組合式輸入裝置，包括鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層、機
械按鍵檢測層以及檢測控制電路，所述觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于所述鍵盤面板的
下方，且所述鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于相同的區(qū)域內(nèi)。 具體地，所述觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于不同平面且層疊設(shè)置。 更具體地，所述觸摸感應(yīng)層位于所述機械按鍵檢測層上方，所述觸摸感應(yīng)層的鏤
空區(qū)或排列間隙區(qū)開設(shè)有若干通孔，所述鍵盤面板上的任一按鍵鍵帽的頂針穿過所述通孔
并與機械按鍵檢測層上的按鍵開關(guān)接觸。 更具體地，所述鍵盤面板與其上的按鍵鍵帽一體注塑成型制造，或者所述按鍵鍵 帽活動設(shè)于所述鍵盤面板上。
3[0010] 具體地，所述觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層布置在同一塊電路板的同一面或不同面上。 更具體地，所述機械按鍵檢測層上的機械按鍵檢測電極位于所述觸摸感應(yīng)層的鏤
空區(qū)或排列間隙區(qū)。 更具體地，所述鍵盤面板與觸摸感應(yīng)層之間填充有可增強感應(yīng)靈敏度的柔性介 質(zhì)。 本實用新型還提供了一種包括如前所述的一種組合式輸入裝置的電子產(chǎn)品。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層設(shè)置于 相同的區(qū)域內(nèi)，占用空間小，非常適合安裝于空間較小的電子產(chǎn)品上，既可實現(xiàn)機械鍵盤輸 入與觸摸檢測輸入的功能，同時結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配，降低了產(chǎn)品的成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的機械鍵盤與觸摸檢測輸入設(shè)備分離設(shè)置的輸入設(shè)備的示意 圖； 圖2是本實用新型提供的組合式輸入裝置的示意圖； 圖3是圖2中的各組成部分的分層設(shè)置的示意圖； 圖4是本實用新型實施例一提供的觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層不在同一個面 上、且按鍵鍵帽與鍵盤面板一體注塑成型的示意圖； 圖5是本實用新型實施例一提供的觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層不在同一個面
上、且按鍵鍵帽活動設(shè)于所述鍵盤面板上的示意圖； 圖6是圖4或圖5中的觸摸感應(yīng)層的正面示意圖； 圖7是圖4或圖5中的觸摸感應(yīng)層的反面示意圖； 圖8是本實用新型實施例二提供的觸摸感應(yīng)層與鍵盤面板緊密貼合設(shè)置的示意 圖； 圖9是本實用新型實施例三提供的觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層布置在同一塊 電路板的同一面上的示意圖； 圖10是圖9中的電路板正面走線布局示意圖； 圖11是圖9中的電路板反面走線布局示意圖； 圖12是圖9中的觸摸感應(yīng)電極及按鍵檢測電路的走線布局示意圖； 圖13是本實用新型實施例四提供的觸摸感應(yīng)電極及按鍵檢測電路的走線布局示
意圖； 圖14是本實用新型實施例四提供的面板層次分布示意圖； 圖15是本實用新型實施例五提供的觸摸感應(yīng)電極及檢測電路的示意圖。
具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。 如圖2和圖3所示，本實用新型提供的一種組合式輸入裝置，包括鍵盤面板1、觸摸感應(yīng)層2、機械按鍵檢測層3以及檢測控制電路，所述觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3位 于所述鍵盤面板1的下方，且所述鍵盤面板1、觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3位于相同 的區(qū)域內(nèi)。 本實用新型還提供了一種包括如前所述的一種組合式輸入裝置的電子產(chǎn)品。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將鍵盤面板1、觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3設(shè)
置于相同的區(qū)域內(nèi)，占用空間小，非常適合安裝于空間較小的電子產(chǎn)品上，既可實現(xiàn)機械鍵
盤輸入與觸摸檢測輸入的功能，同時結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配，降低了產(chǎn)品的成本。 以下結(jié)合具體實施例對本實用新型作詳細的說明。 實施例一 如圖4 圖7所示，本實施例一采用的觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3位于不 同平面且層疊設(shè)置。 所述鍵盤面板1采用剛性非導(dǎo)電材料制成，所述鍵盤面板1安裝有若干按鍵鍵帽 ll，為了觸摸的方便，按鍵鍵帽11可加工成無凸起或稍有凸起；具體地，所述鍵盤面板1與 其上的按鍵鍵帽11 一體注塑成型制造(如圖4所示)，或者所述按鍵鍵帽11活動設(shè)于所述 鍵盤面板l上(如圖5所示)。 所述觸摸感應(yīng)層2為柔性的觸摸感應(yīng)電路板，上面分布有若干感應(yīng)電極21，當(dāng)手 指或觸摸筆點擊鍵盤面板1或在鍵盤面板1上滑動時，感應(yīng)電極21的電容量會變化，檢測 芯片通過檢測變化量來確定觸摸物體的位置。所述機械按鍵檢測層3為機械按鍵掃描電路 板，其上分布有多組機械按鍵檢測電極(圖中未示出)，當(dāng)某個按鍵鍵帽11按下時，其對應(yīng) 的一組機械按鍵檢測電極導(dǎo)通。 為了從兩維方向上更好地檢測到觸摸點位置，所述觸摸感應(yīng)層2上下兩面均分布 有感應(yīng)電極21。 所述觸摸感應(yīng)層2的鏤空區(qū)或排列間隙區(qū)開設(shè)有若干通孔22，所述鍵盤面板1上 的任一按鍵鍵帽11的頂針111穿過所述通孔22并與機械按鍵檢測層3上的按鍵開關(guān)31 接觸。當(dāng)按鍵鍵帽11受壓時，按鍵開關(guān)31所在的那組機械按鍵檢測電極導(dǎo)通，于是向設(shè)備 傳遞相應(yīng)的信號，可以實現(xiàn)字符數(shù)字的快速輸入、功能按鍵操作等功能；當(dāng)按鍵鍵帽11不 受壓并彈起時，按鍵開關(guān)31所在的那組機械按鍵檢測電極斷開。 當(dāng)觸摸鍵盤面板l時，觸摸感應(yīng)層2上的感應(yīng)電極21的電容產(chǎn)生變化，從而向設(shè)
備傳遞相應(yīng)的信號，可以實現(xiàn)光標定位、手寫輸入、觸摸物體的運動檢測等功能。 實施例二 參閱圖8所示，本實施例二與實施例一大致相同，其不同之處在于鍵盤面板1采 用柔性非導(dǎo)電材料制成，整個鍵盤面板1加工成一個整體，且觸摸感應(yīng)層2與鍵盤面板1緊 密貼合。用手指按鍵時，鍵盤面板1和觸摸感應(yīng)層2均可產(chǎn)生較小的形變，通過頂針111抵 壓按鍵開關(guān)31，使按鍵開關(guān)31閉合，從而使得分布在機械按鍵檢測層3上的機械掃描電極 檢測到按鍵的按下動作。 這樣設(shè)計的優(yōu)點在于，鍵盤面板1容易加工與裝配，且觸摸感應(yīng)層2與鍵盤面板1 緊密貼合，觸摸感應(yīng)面板無需鏤空或鏤空的面積很小，可以提高觸摸感應(yīng)檢測的靈敏度及 精度。 實施例三
5[0046] 如圖9 圖12所示，本實施例三中，觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3布置在同 一塊電路板的同一面上，這種結(jié)構(gòu)能夠有效降低成本。具體地，如圖9所示，電路板上面分 布有感應(yīng)電極21，在感應(yīng)電極21的鏤空處或間隙區(qū)分布有機械按鍵檢測電極32 ;如圖10 所示，電路板的另一面也分布有感應(yīng)電極21，在電路板上下兩面設(shè)置感應(yīng)電極21，至少能 從兩維上檢測到觸摸點位置；如圖11所示，觸摸感應(yīng)層2通過一組連接引腳4與檢測芯片 相連。 如圖8和圖10所示，當(dāng)手指或觸摸筆來觸摸鍵盤面板1時，感應(yīng)電極21的電容量 會變化，機械按鍵檢測電極32的外環(huán)與內(nèi)環(huán)均能導(dǎo)電，且分別與檢測芯片的正負極相連， 當(dāng)機械開關(guān)31被壓下時，機械按鍵檢測電極32的外環(huán)與內(nèi)環(huán)連通，檢測芯片即可檢測到按 鍵按下。 為了保證觸摸感應(yīng)檢測的靈敏度，按鍵開關(guān)31不應(yīng)太厚，以減少鍵盤面板1與觸 摸感應(yīng)層2之間距離，保證感應(yīng)電極21對鍵盤面板1上的動作的感應(yīng)靈敏度；另外，還可以 在鍵盤面板1與觸摸感應(yīng)層2之間填充柔性介質(zhì)以增強感應(yīng)電極21的感應(yīng)靈敏度。 進一步地，觸摸感應(yīng)層2和機械按鍵檢測層3所在的電路板可采用剛性或柔性材 料制成，若采用柔性材料，在電路板的下方應(yīng)緊貼有剛性面板，或?qū)⒋穗娐钒寰o貼在設(shè)備的 外殼上。 實施例四 如圖13和圖14所示，觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3分布在不同的兩塊電路 板上，機械按鍵檢測層3分布在上面，觸摸感應(yīng)層2緊貼在機械檢測層3的下面，感應(yīng)電極 21分為行列兩組，從兩個不同的方向排列；連接引腳4與感應(yīng)電極21之間通過導(dǎo)線連接； 在安裝檢測芯片的電路板上，有另一組對應(yīng)的連接引腳4;安裝時將兩組連接引腳4連接在 一起，使得檢測芯片能檢測到感應(yīng)電極21上的電容變化量。當(dāng)手指或觸摸筆在鍵盤面板 1上點擊或滑動時，感應(yīng)電極21的電容量發(fā)生變化，檢測芯片通過檢測此變化量，計算出觸 摸物體所在的位置。 這樣設(shè)計的優(yōu)點在于，無須為實現(xiàn)機械操作而在觸摸感應(yīng)層2上鏤空或打孔，使
觸摸感應(yīng)信號在不同位置上更加均勻，檢測性能更好。 實施例五 如圖5和圖15所示，本實施例五將觸摸感應(yīng)層2與機械按鍵檢測層3分布在不同 的兩個面板上，觸摸感應(yīng)層2安裝在機械按鍵檢測層3的上面。 本實施例五中， 一個感應(yīng)電極21和一個驅(qū)動電極23組成一感應(yīng)電極組，觸摸感應(yīng) 層2通過多組感應(yīng)極21與驅(qū)動極23組合而成，感應(yīng)電極21和驅(qū)動電極23均采用矩陣排 列。在手指靠近感應(yīng)電極21時，手指與驅(qū)動電極23形成回路，改變了感應(yīng)電極21與驅(qū)動 電極23之間的電場分布，使得感應(yīng)電極21與驅(qū)動電極23之間的耦合電容發(fā)生變化，觸摸 檢測控制電路通過檢測此變化量來定位手指的當(dāng)前位置。 觸摸感應(yīng)層2通過一組連接引腳4與檢測芯片相連；當(dāng)手指壓按鍵鍵帽11時，鍵 盤面板1發(fā)生形變，鍵盤面板1上的按鍵鍵帽11的頂針111穿過通孔22與分布在下層的 機械按鍵檢測層3上的按鍵開關(guān)31接觸，使得機械按鍵檢測層3能檢測到有鍵被按下。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。特別需要指出的是，以上所述的觸摸感應(yīng)層2上的感應(yīng)電極的具體布局 方式視實際所采用的觸摸檢測控制電路的檢測原理而定；它可以是采取自電容檢測方式將 感應(yīng)電極分布在電路板的一面上，或者采取驅(qū)動電極加感應(yīng)電極結(jié)合的互電容檢測方式將 感應(yīng)電極分布在電路板的一面或兩面上。由于這部分技術(shù)屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知 技術(shù)，可以有多種組合和變化，并不影響本實用新型的實質(zhì)部分，因此沒有在上述說明的實 施例中列出各種具體的組合方式。
權(quán)利要求一種組合式輸入裝置，包括鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層、機械按鍵檢測層以及檢測控制電路，其特征在于所述觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于所述鍵盤面板的下方，且所述鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于相同的區(qū)域內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述觸摸感應(yīng)層與機械按 鍵檢測層位于不同平面且層疊設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述觸摸感應(yīng)層位于所述 機械按鍵檢測層上方，所述觸摸感應(yīng)層的鏤空區(qū)或排列間隙區(qū)開設(shè)有若干通孔，所述鍵盤 面板上的任一按鍵鍵帽的頂針穿過所述通孔并與機械按鍵檢測層上的按鍵開關(guān)接觸。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述鍵盤面板與其上的按 鍵鍵帽一體注塑成型制造，或者所述按鍵鍵帽活動設(shè)于所述鍵盤面板上。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述觸摸感應(yīng)層與機械按 鍵檢測層布置在同一塊電路板的同一面或不同面上。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述機械按鍵檢測層上的 機械按鍵檢測電極位于所述觸摸感應(yīng)層的鏤空區(qū)或排列間隙區(qū)。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種組合式輸入裝置，其特征在于所述鍵盤面板與觸摸感應(yīng) 層之間填充有可增強感應(yīng)靈敏度的柔性介質(zhì)。
8. —種電子產(chǎn)品，其特征在于包括權(quán)利要求1 7中任一項所述的一種組合式輸入 裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種組合式輸入裝置，包括鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層、機械按鍵檢測層以及檢測控制電路，所述觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于所述鍵盤面板的下方，且所述鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層位于相同的區(qū)域內(nèi)；本實用新型還提供了一種包括如前所述的組合式輸入裝置的電子產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將鍵盤面板、觸摸感應(yīng)層與機械按鍵檢測層設(shè)置于相同的區(qū)域內(nèi)，占用空間小，非常適合安裝于空間較小的電子產(chǎn)品上，既可實現(xiàn)機械鍵盤輸入與觸摸檢測輸入的功能，同時結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配，降低了產(chǎn)品的成本。
文檔編號G06F3/01GK201465031SQ200920133580
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者陳小祥 申請人:深圳市匯頂科技有限公司