鍵盤模塊的制作方法
【專利摘要】一種鍵盤模塊，包括相互連接的感應(yīng)模塊和信號(hào)處理電路，其中，感應(yīng)模塊包括由壓電薄膜制成的按鍵，信號(hào)處理電路包括放大器，感應(yīng)模塊感應(yīng)用戶按鍵操作，生成感應(yīng)信號(hào)，向信號(hào)處理電路發(fā)送所述感應(yīng)信號(hào)，信號(hào)處理電路接收并處理感應(yīng)信號(hào)，輸出處理后的感應(yīng)信號(hào)。由于感應(yīng)電路是通過壓電薄膜直接將用戶的按鍵操作轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的，所以不存在普通薄膜按鍵使用時(shí)間長(zhǎng)久出現(xiàn)導(dǎo)電銀漿、導(dǎo)電碳漿或?qū)щ娔z損壞和老化的問題，確保了工作的穩(wěn)定性，另外感應(yīng)模塊將用戶的按鍵操作準(zhǔn)確感應(yīng)為感應(yīng)信號(hào)后，還經(jīng)過信號(hào)處理電路才輸出，信號(hào)處理電路能夠?qū)Ω袘?yīng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的處理，經(jīng)過信號(hào)處理電路處理后的感應(yīng)信號(hào)得到了加強(qiáng)，能夠更好的抵抗外界干擾。
【專利說(shuō)明】鍵盤模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍵盤按鍵【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及鍵盤模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前很多工業(yè)控制設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品上所使用的鍵盤模塊主要采用以下三種 形式的按鍵或模塊。單個(gè)輕觸按鍵組合而成的矩陣式鍵盤、普通薄膜鍵盤模塊、電容觸摸按 鍵模塊。
[0003]單個(gè)輕觸按鍵組合而成的矩陣式鍵盤是利用輕觸按鍵的按下導(dǎo)通、釋放斷開原理 來(lái)實(shí)現(xiàn)電路開關(guān)和信號(hào)輸入的。它體積較大、操作不便、密封性差，容易老化和磨損。普通 薄膜鍵盤是由面板、上電路、隔離層、下電路四部分組成，利用上下電路板的觸點(diǎn)閉合實(shí)現(xiàn) 開關(guān)功能。雖然體積輕巧、設(shè)計(jì)精美、外觀新穎、密封性強(qiáng)、功能全面等優(yōu)良特點(diǎn)，滿足了工 業(yè)控制設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品多功能、小型化、密集化、智能化的要求。但是普通薄膜按鍵 需要的按鍵力度比較大，容易導(dǎo)致內(nèi)部的導(dǎo)電銀漿、導(dǎo)電碳漿或?qū)щ娔z損壞和老化，致使控 制按鍵接觸不良和失靈。電容按鍵模塊是一對(duì)相鄰電極在電極之間有很小的電容，當(dāng)一個(gè) 導(dǎo)體接近兩個(gè)電極時(shí)在電極與導(dǎo)體之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)耦合電容，檢測(cè)該耦合電容的變化即可 判斷開關(guān)。電容觸摸是一種感應(yīng)式按鍵，具有不怕磨損、不受溫濕度影響、防水保護(hù)和成本 低廉等優(yōu)點(diǎn)。但電容按鍵對(duì)制作工藝和環(huán)境的要求很高，且易受外界干擾。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對(duì)一般鍵盤模塊工作穩(wěn)定差、易受外界干擾的問題，提供一種結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性良好且抗干擾能力強(qiáng)的鍵盤模塊。
[0005]一種鍵盤模塊，包括相互連接的感應(yīng)模塊和信號(hào)處理電路，其中，所述感應(yīng)模塊包 括由壓電薄膜制成的按鍵，所述信號(hào)處理電路包括放大器；
[0006]所述感應(yīng)模塊感應(yīng)用戶按鍵操作，生成感應(yīng)信號(hào)，向所述信號(hào)處理電路發(fā)送所述 感應(yīng)信號(hào)，所述信號(hào)處理電路接收所述感應(yīng)信號(hào)，并對(duì)所述感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，輸出放 大處理后的感應(yīng)信號(hào)。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鍵盤模塊還包括控制模塊，所述控制模塊與所述信號(hào) 處理電路連接，所述控制模塊接收所述放大處理后的感應(yīng)信號(hào)，并根據(jù)所述放大處理后的 感應(yīng)信號(hào)輸出控制信號(hào)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述按鍵由3?5層所述壓電薄膜疊層制成。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)處理電路還包括電壓比較器和雙向穩(wěn)壓二極管， 所述放大器、所述電壓比較器和所述雙向穩(wěn)壓二極管依次連接。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)模塊還包括鍵盤面板，所述按鍵成矩陣式排布于 所述鍵盤面板，所述按鍵與所述鍵盤面板形成矩陣式鍵盤。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述矩陣式鍵盤的行與列上的所述按鍵數(shù)量相等，所述按 鍵的外形為圓形。[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述壓電薄膜為聚丙烯高分子薄膜。
[0013]上述鍵盤模塊，包括相互連接的感應(yīng)電路和信號(hào)處理電路，感應(yīng)電路包括由一層或者多層壓電薄膜制成的按鍵，信號(hào)處理電路包括放大器。其中，放大器用于將壓電薄膜所輸出的電壓進(jìn)行放大，排除按鍵的電容對(duì)輸出信號(hào)的影響。當(dāng)用戶做出按鍵操作時(shí)，壓電薄膜將用戶的按鍵操作準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，即生成感應(yīng)信號(hào)，感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)處理電路中，被放大器進(jìn)行放大處理，排除按鍵的電容對(duì)輸出信號(hào)的影響，由于感應(yīng)電路是通過壓電薄膜直接將用戶的按鍵操作轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的，所以不存在普通薄膜按鍵使用時(shí)間長(zhǎng)久出現(xiàn)導(dǎo)電銀漿、導(dǎo)電碳漿或?qū)щ娔z損壞和老化的問題，確保了上述鍵盤模塊工作的穩(wěn)定性，另外信號(hào)處理電路中的放大器能夠?qū)Ω袘?yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，能夠更好的抵抗外界信號(hào)的干擾，也更容易被與上述鍵盤模塊連接的設(shè)備捕捉、利用。綜上所述，上述鍵盤模塊是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性好且能夠抵抗外界干擾的鍵盤模塊。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為所述鍵盤模塊第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為所述鍵盤模塊中感應(yīng)模塊的其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為所述鍵盤模塊第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為所述鍵盤模塊其中一個(gè)實(shí)施例的電路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、圖2和圖4所示，一種鍵盤模塊，包括相互連接的感應(yīng)模塊100和信號(hào)處理電路200，其中，所述感應(yīng)模塊100包括由壓電薄膜制成的按鍵120，所述信號(hào)處理電路200包括放大器220 ；
[0019]所述感應(yīng)模塊100感應(yīng)用戶按鍵操作，生成感應(yīng)信號(hào)，向所述信號(hào)處理電路200發(fā)送所述感應(yīng)信號(hào)，所述信號(hào)處理電路200接收所述感應(yīng)信號(hào)，并對(duì)所述感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，輸出放大處理后的感應(yīng)信號(hào)。
[0020]壓電薄膜是一種高分子傳感材料，能相對(duì)于壓力或者拉伸力的變化輸出電壓信號(hào)，是一種高效可靠、成本低的傳感器。信號(hào)處理電路用于對(duì)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，輸出放大處理后的感應(yīng)信號(hào)。對(duì)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理可以避免出現(xiàn)感應(yīng)信號(hào)過小不易被外部設(shè)備捕捉、利用的情況，對(duì)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行濾波、整波處理可以排除外界信號(hào)的干擾，使輸出的感應(yīng)信號(hào)更加準(zhǔn)確，增強(qiáng)上述鍵盤模塊抵抗外接干擾的能力，確保其工作的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。
[0021]上述鍵盤模塊，包括相互連接的感應(yīng)電路100和信號(hào)處理電路200，感應(yīng)電路包括由一層或者多層壓電薄膜制成的按鍵120,信號(hào)處理電路包括放大器220,其中，放大器220用于將壓電薄膜所輸出的電壓進(jìn)行放大，排除按鍵的電容對(duì)輸出信號(hào)的影響。當(dāng)用戶做出按鍵操作時(shí)，壓電薄膜將用戶的按鍵操作準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，即生成感應(yīng)信號(hào)，感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)處理電路200中，被放大器220進(jìn)行放大處理，排除按鍵的電容對(duì)輸出信號(hào)的影響，由于感應(yīng)電路100是通過壓電薄膜直接將用戶的按鍵操作轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的，所以不存在普通薄膜按鍵使用時(shí)間長(zhǎng)久出現(xiàn)導(dǎo)電銀漿、導(dǎo)電碳漿或?qū)щ娔z損壞和老化的問題，確保了上述鍵盤模塊工作的穩(wěn)定性，另外信號(hào)處理電路200中的放大器220能夠?qū)Ω袘?yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，能夠更好的抵抗外界信號(hào)的干擾，也更容易被與上述鍵盤模塊連接的設(shè)備捕 捉、利用。綜上所述，上述鍵盤模塊是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性好且能夠抵抗外界干擾的 鍵盤模塊。
[0022]如圖3所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鍵盤模塊還包括控制模塊300，所述控制 模塊300與所述信號(hào)處理電路200連接，所述控制模塊300接收所述放大處理后的感應(yīng)信 號(hào)，并根據(jù)所述放大處理后的感應(yīng)信號(hào)輸出控制信號(hào)。
[0023]非必要的，所述鍵盤模塊還包括有控制模塊，控制模塊中加載有預(yù)設(shè)的編碼程序， 編碼程序?qū)γ恳粋€(gè)按鍵都進(jìn)行編碼，這個(gè)預(yù)設(shè)的編碼程序可以根據(jù)使用使用的需求進(jìn)行更 新，也可以根據(jù)用戶自身的喜好進(jìn)行設(shè)計(jì)、加載?？刂颇K根據(jù)預(yù)設(shè)的編碼程序處理接收到 的放大處理后的感應(yīng)信號(hào)，得到控制信號(hào)，之后再輸出控制信號(hào)到外部設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)外部 設(shè)備對(duì)用戶當(dāng)前按鍵操作的響應(yīng)。
[0024]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述按鍵由3?5層所述壓電薄膜疊層制成。
[0025]單個(gè)按鍵可以采用單層的壓電薄膜制作工藝，也可以是疊層的壓電薄膜制作工 藝，為了增強(qiáng)壓電薄膜按鍵產(chǎn)生的壓電電荷電量和提升按鍵的電流強(qiáng)度以及增加按鍵的耐 用強(qiáng)度，最好采用疊層薄膜制作的按鍵。當(dāng)按下某一個(gè)按鍵時(shí)，壓電薄膜發(fā)生壓電效應(yīng)，產(chǎn) 生電荷電量。單層薄膜產(chǎn)生的電壓約為2.2mV/Pa,五層薄膜產(chǎn)生的電壓約為10.5mV/Pa,輸 出電壓大小與薄膜的層數(shù)、壓力大小幾乎成正比例關(guān)系。雖然多層可以增強(qiáng)輸出電壓，但層 數(shù)太多會(huì)造成按鍵的凸起，所以壓電薄膜層數(shù)一般在3?5層為佳。按鍵由3?5層所述 壓電薄膜疊層制成既能有效增強(qiáng)輸出電壓，確保感應(yīng)信號(hào)正常輸出，另外也不會(huì)造成按鍵 的過渡凸起影響整個(gè)鍵盤模塊的結(jié)構(gòu)。
[0026]如圖4所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)處理電路200還包括電壓比較器240 和雙向穩(wěn)壓二極管260，所述放大器220、所述電壓比較器240和所述雙向穩(wěn)壓二極管260 依次連接。
[0027]放大器的作用是將壓電薄膜所輸出的電壓進(jìn)行放大，排除按鍵的電容對(duì)輸出信號(hào) 的影響。放大器有動(dòng)態(tài)力電荷放大器、準(zhǔn)靜態(tài)力電荷放大器、多按鍵電荷放大器等形式。這 些都可以根據(jù)上述鍵盤模塊實(shí)際使用的環(huán)境進(jìn)行選擇配置。電壓比較電路的作用是對(duì)壓電 薄膜所輸出的電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和波形整形，輸出端加雙向穩(wěn)壓二極管來(lái)進(jìn)行限壓保護(hù)作 用，保護(hù)。信號(hào)處理電路能夠?qū)Ω袘?yīng)信號(hào)進(jìn)行放大、對(duì)波形進(jìn)行整形排除外界信號(hào)對(duì)感應(yīng)信 號(hào)的干擾，確保感應(yīng)信號(hào)更好、更完整被其他設(shè)備捕捉、處理，提升了上述鍵盤模塊工作的 準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0028]如圖2所示，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述感應(yīng)模塊100還包括鍵盤面板140，所述按 鍵成矩陣式排布于所述鍵盤面板140，所述按鍵與所述鍵盤面板140形成矩陣式鍵盤。
[0029]這里說(shuō)的矩陣式一般有2X2、2X4、3X3、3X4、4X4等不同形式，可以根據(jù)上述 鍵盤模塊實(shí)際使用的需求進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。按鍵成矩陣式排布在鍵盤面板，有利于用戶點(diǎn)觸 不同的按鍵，能有效增強(qiáng)上述鍵盤模塊的人性化和用戶體驗(yàn)。
[0030]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述矩陣式鍵盤的行與列上的所述按鍵數(shù)量相等，所述按 鍵的外形為圓形。
[0031]所述矩陣式鍵盤的行與列上的所述按鍵數(shù)量相等，符合多人對(duì)鍵盤按鍵的習(xí)慣， 能夠進(jìn)一步提升上述鍵盤模塊的人性化和用戶體驗(yàn)，滿足用戶的使用需求。按鍵設(shè)置的外形設(shè)置為圓形，是仿人體工程學(xué)設(shè)置的，便于用戶點(diǎn)擊按鍵，帶來(lái)良好的用戶體驗(yàn)。
[0032]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述壓電薄膜為聚丙烯高分子薄膜。
[0033]聚丙烯高分子薄膜具體高效、可靠和成本低廉的特點(diǎn)。
[0034]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鍵盤模塊，其特征在于，包括相互連接的感應(yīng)模塊和信號(hào)處理電路，其中，所述感應(yīng)模塊包括由壓電薄膜制成的按鍵，所述信號(hào)處理電路包括放大器； 所述感應(yīng)模塊感應(yīng)用戶按鍵操作，生成感應(yīng)信號(hào)，向所述信號(hào)處理電路發(fā)送所述感應(yīng)信號(hào)，所述信號(hào)處理電路接收所述感應(yīng)信號(hào)，并對(duì)所述感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，輸出放大處理后的感應(yīng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤模塊，其特征在于，還包括控制模塊，所述控制模塊與所述信號(hào)處理電路連接，所述控制模塊接收所述放大處理后的感應(yīng)信號(hào)，并根據(jù)所述放大處理后的感應(yīng)信號(hào)輸出控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤模塊，其特征在于，所述按鍵由3?5層所述壓電薄膜疊層制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤模塊，其特征在于，所述信號(hào)處理電路還包括電壓比較器和雙向穩(wěn)壓二極管，所述放大器、所述電壓比較器和所述雙向穩(wěn)壓二極管依次連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤模塊，其特征在于，所述感應(yīng)模塊還包括鍵盤面板，所述按鍵成矩陣式排布于所述鍵盤面板，所述按鍵與所述鍵盤面板形成矩陣式鍵盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍵盤模塊，其特征在于，所述矩陣式鍵盤的行與列上的所述按鍵數(shù)量相等，所述按鍵的外形為圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍵盤模塊，其特征在于，所述壓電薄膜為聚丙烯高分子薄膜。
【文檔編號(hào)】G06F3/02GK203444417SQ201320440616
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】彭云堅(jiān), 張煜 申請(qǐng)人:深圳市豪恩聲學(xué)股份有限公司