专利名称：热感应式文字符号输入装置及其输入按键单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种文字符号输入装置，特别是涉及到一种热感应式文字符号输入装置及其输入按键单元，其运用人体手指温度的热感应方式来达成其文字符号、数字、图像的输入。
背景技术：
在各种量测仪器、控制装置、数字装置、办公室自动化设备中，皆需配置有按键输入设备。以目前所使用的传统键盘结构而言，可分为机械弹簧结构式按键与薄膜硅胶结构式按键二大类，其中机械弹簧结构式的按键键盘有着易受使用环境的长期潮湿与灰尘物屑囤积所造成的不易清洗，而使其使用寿命减短与误动作的缺点，更因其体积不易缩小而占用过多的空间。
针对防潮、防水功能方面，有业者研发出具有防水透气保护层的键盘构造，例如在中国台湾新型专利公告编号第433497号的现有专利案中，其揭示了一种具防水透气保护层的键盘构造，其是在一键盘安装座的底面固设一由具有防水功能的聚合物材料所形成的保护层。然而，实际使用时，该防水透气保护层实际上并未能达到预期的防水功能。
而针对键盘在加值功能方面，亦有业者设计出具有较佳附加功能的键盘，例如在中国台湾新型专利公告编号第464014号的现有专利案中，其揭示了一种可连接各种外围设备的键盘装置，其是在键盘装置的主机板配置若干个连接器，该连接器包含可与鼠标、打印机、网络等对接的连接器。但是尽管增加了这些附加功能，但在机械弹簧结构的缺点方面仍无法有效改善，故并未广受消费者的接受。
由于传统机械弹簧结构式按键的结构存在了上述缺点，故有薄膜硅胶结构式按键结构的研发，且由于薄膜式的结构，故使得所制成的键盘具有轻巧、厚度较薄、可拗折收取等特性。例如在中国台湾新型专利公告编号第478619号的现有专利案中，其揭示了一种可收折的薄膜键盘构造，其主要是以导电薄膜层、绝缘薄膜层、导电层通过热溶接合周缘，以构成一轻巧可拗折收取携带方便的薄膜键盘。又例如在中国台湾新型专利公告编号第325163号的现有专利案中，其揭示了一种薄膜式的键盘装置，其是该键盘的底板一表面设有一组卡固装置，以将薄膜电路板套覆于底板的该表面上，卡固装置可穿过薄膜电路板，而另一表面可与其它电子装置直接或间接接触。
虽然薄膜硅胶结构式按键结构已将因体积不易缩小而占用过多空间的缺点予以改进，但仍存有着易受使用环境的长期潮湿或干燥造成硅胶的硬化或断裂使其使用寿命减短甚至需由使用者施于更大的力方可动作的问题。
故鉴于传统机械弹簧结构式或薄膜硅胶结构式按键的缺点，亦有业者设计出另一种型态的按键结构，例如在中国台湾新型专利公告编号第95750号的现有专利案中，其揭示了一种利用光谱吸收特性显示多种图案、字符显示器的按键是指一种按键的部份为透明或半透明体，具有两种或两种以上不同吸收光谱颜色文字、图案、可通过电路板上聚光光源照射后，表现于按键上者。然而，在采用光学技术来达到按键功能的设计，在实际应用时，光源的信号控制及信号稳定性的控制方面并不容易。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题为鉴于传统机械弹簧结构式、薄膜硅胶结构式、或是光学式按键结构在诸多缺点中，例如易受使用环境的长期潮湿与灰尘物屑囤积所造成的不易清洗、体积尺寸不易缩小、占用过多的空间、防水效果不良、操作性不佳…等，均不易受到良好的改善，故如何设计出另一种型态的键盘或按键单元即成为极为重要的课题。
特别是当该键盘或按键单元所连接结合的量测仪器、控制装置、数字装置、或办公室自动化设备是摆置在较为严苛的环境中时，该键盘或按键单元所存在的上述问题，即成为整个系统无法正常操作的重要关键。
因此，本实用新型的主要目的即是提供一种热感应式文字符号输入装置，其运用人体手指温度的热感应方式来达成其文字符号、数字、图像的输入。
本实用新型的次一目的是提供一种热感应式文字符号的输入按键单元，其运用使用者触按操作热感应式输入按键单元，而可据此而产生按键信号。
本实用新型的次一目的是提供现有机械弹簧结构式按键键盘与薄膜硅胶结构式按键键盘因长时间使用造成簧组件或硅胶组件疲疙所造成的寿命减短与灵敏度的降低产生误动作甚至需由使用者施于更大的力方可动作或仍无法动作的缺点予以改善的装置。
本实用新型的次一目的是提供现有机械弹簧结构式按键键盘与薄膜硅胶结构式按键键盘防水效果不佳的缺点予以改善的装置。
本实用新型的次一目的是提供现有机械弹簧结构式按键键盘因使用时受灰尘物屑囤积所造成的寿命减短与灵敏度的降低产生误动作甚至需由使用者施于更大的力方可动作或仍无法动作的缺点予以改善的装置。
本实用新型的次一目的是提供现有机械弹簧结构式按键键盘受限于机组件结构的体积过大的缺点予以改善的装置。
为解决已知技术中的问题，本实用新型所采用的技术方案是在键盘基板的表面配置有若干个按键操作区域，而若干个热感应组件则一一地配置在该各个按键操作区域中。当使用者触按该按键操作区域时，由该受到触按的按键操作区域中的热感应组件感测出一温度变量信号，该温度变量信号经过信号处理后而送出代表该热感应组件位置的按键信号。在该键盘基板与各个热感应组件的表面更覆盖有一薄膜，并可在该薄膜的表面对应于该键盘基板表面的各个按键操作区域印制有识别符号。
本发明的优点通过本实用新型所采用的技术方案，可以使得一般量测仪器、控制装置、数字装置、或办公室自动化设备中所需配置的键盘装置或是按键单元，除了可使用传统机械按键式或是压按薄膜式的输入按键之外，更有另一优良按键型态的选择。且本实用新型所提供的文字符号输入装置由于是运用人体手指温度的热感应原理来达成其文字符号、数字、图像的输入，故有效解决了传统键盘或按键单元所遇到的组件疲疙、寿命减短、灵敏度降低、产生误动作、操作性不佳、防水效果不佳、易受灰尘物屑囤积、体积过大等缺点。在实际应用时，可以因应实际的环境场合而选用本实用新型的热感应式文字符号输入装置。
图1是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置的第一实施例立体图；图2是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置相关构件分离时的配置示意图；图3是显示第一图中3-3断面的剖视图；图4是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置的第二实施例立体图；图5是显示一包括有本实用新型热感应式文字符号输入装置的按键电路图；图6是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置中的热感应组件更可先经由一信号预处理电路作信号处理的电路图。
具体实施方式
参阅图1所示，其是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置的第一实施例立体图，图2是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置相关构件分离时的配置示意图。如图所示，本实用新型的热感应式文字符号输入装置100主要是在一键盘基板1的表面设置了若干个按键操作区域11，并在每一个按键操作区域11中配置一个热感应组件21。一个热感应组件21与对应的按键操作区域11(作为按键本体)即形成一热感应式输入按键单元2。
键盘基板1上的按键操作区域11可以矩阵的方式布列，而形成一矩阵式键盘输入装置。在该键盘基板1及按键操作区域11的表面可覆盖有一薄膜3，并在该薄膜3的表面或底面印制有识别符号31(例如文字符号、数字或图像)，每一个文字符号、数字或图像是恰对应至键盘基板1的一个按键操作区域11。该薄膜3除了具有按键位置的标示功能之外，亦具有防止粉尘、水份侵入的保护功能。
各个热感应组件21嵌置在该键盘基板1的按键操作区域11中之后，可以已知的电路布线的方式或是以排线连接的方式予以导引出，再由一排线12予以引出，以供连接至应用的数字装置。
图4是显示本实用新型热感应式文字符号输入装置的第二实施例立体图。此一实施例的大部份构件皆与前一实施例相同，故相同的构件是以相同的参照编号予以标示。在此一实施例中，其在键盘基板1的表面亦设置了若干个按键操作区域11，各个按键操作区域11可以矩阵的方式布列，而形成一矩阵式键盘输入装置。
在每一个按键操作区域11中配置一个热感应组件21。且在该每一个热感应组件21的表面印制有识别符号22(例如文字符号、数字或图像)。最后再于该键盘基板1及按键操作区域11的表面覆盖一透明薄膜4。该透明薄膜4具有防止粉尘、水份侵入的保护功能。
图5是显示一包括有本实用新型热感应式文字符号输入装置的按键电路图，在该电路中，由若干个本实用新型的热感应式输入按键单元2构成一键盘矩阵，每一个热感应式输入按键单元2中的热感应组件21串联一二极管23，以防止同时有两个以上的按键单元被压按时所造成的按键信号错误的状况。
每一个热感应式输入按键单元2中的横向信号线皆连接至一译码电路51，以供一数字装置(未示)所产生的译码信号s1所译码，而该每一个热感应式输入按键单元2的纵向信号线则连接至一多任务器52，以使任一个热感应式输入按键单元2中的热感应组件21被触按时，可由该多任务器52的多任务功能，而由该多任务器52送出按键输出信号s2。该译码电路51及多任务器52乃构成了一基本的按键信号处理电路5，当然在实际的数字系统应用时，该按键信号处理电路5可另包括其它的电路(例如栓锁器、位置译码器等)。
此外，本实用新型的热感应式输入按键单元2是通过感测使用者手指的温度而产生相应的按键信号。故在电路设计时，可以在该按键信号处理电路5中更包括有一信号预处理电路53(如图6所示)。该信号预处理电路53可包括有一前级放大电路531、一滤波器532、一反弹跳电路533、一驱动电路534。当该热感应式输入按键单元2中的热感应组件21受触按时，其所产生的温度变量信号s3先通过前级放大电路531予以放大以及滤波器532的滤除噪声，再由该反弹跳电路533防止按键被触按时的不稳态状况，再由驱动电路534送出对应的按键识别信号s4。
通过以上的实施例说明可知，本实用新型所提供的热感应式文字符号输入装置及其按键单元确已提供一新颖实用的数据输入装置，使得一般量测仪器、控制装置、数字装置、或办公室自动化设备中所配置的传统机械按键式或是压按薄膜式的输入按键之外，更有另一优良按键型态的选择，故本实用新型确具高度的产业利用价值。
权利要求1.一种热感应式文字符号输入装置，其特征在于包括有一键盘基板，其表面配置有若干个按键操作区域；若干个热感应组件，一一地配置在该键盘基板的各个按键操作区域，以在受到使用者的触按时产生一温度变量信号，该温度变量信号经过信号处理后而送出代表该热感应组件位置的按键信号。
2.根据权利要求1所述的热感应式文字符号输入装置，其特征在于该键盘基板与各个热感应组件的表面更覆盖有一薄膜。
3.根据权利要求2所述的热感应式文字符号输入装置，其特征在于该薄膜是为一透明薄膜。
4.根据权利要求1所述的热感应式文字符号输入装置，其特征在于其更包括有一按键信号处理电路，用以接收该各个热感应组件所产生的温度变量信号并予以译码。
5.根据权利要求1所述的热感应式文字符号输入装置，其特征在于该各个热感应组件是组成一按键矩阵。
6.根据权利要求1所述的热感应式文字符号输入装置，其特征在于该各个热感应组件在受触按时所产生的温度变量信号更经一信号预处理电路，该信号预处理电路包括有一前级放大电路、一滤波器、一反弹跳电路、一驱动电路，该热感应组件受触按时所产生的温度变量信号先通过该前级放大电路放大以及滤波器的滤除噪声后，再由该反弹跳电路防止按键被触按时的不稳态状况，再由驱动电路送出对应的按键识别信号。
7.一种热感应式输入按键单元，其特征在于包括有一按键本体；一按键操作区域，形成在该按键本体上；一热感应组件，嵌置在该按键本体的按键操作区域中，由该热感应组件感测出一温度变量信号。
8.根据权利要求11所述的热感应式输入按键单元，其特征在于该按键本体与热感应组件的表面更覆盖有一薄膜。
9.根据权利要求12所述的热感应式输入按键单元，其特征在于该薄膜是为一透明薄膜。
专利摘要一种热感应式文字符号输入装置及其输入按键单元，是在一键盘基板的表面配置有若干个按键操作区域，而若干个热感应组件则一一地配置在该各个按键操作区域中。当使用者触按该按键操作区域时，由该受到触按的按键操作区域中的热感应组件感测出一温度变量信号，该温度变量信号经过信号处理后而送出代表该热感应组件位置的按键信号。在该键盘基板与各个热感应组件的表面更覆盖有一薄膜，并可在该薄膜的表面对应于该键盘基板表面的各个按键操作区域印制有识别符号。
文档编号G05G1/00GK2874617SQ200520047510
公开日2007年2月28日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者连文宏 申请人:上海环达计算机科技有限公司, 神基科技股份有限公司