电子装置及其键盘的制作方法

本发明涉及一种电子装置及其键盘，更详而言之，是一种具有不同按键结构的键盘。

背景技术：

键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入设备，随着数十年来的技术与产品发展，键盘逐渐走向高度整合化。以笔记本电脑而言，原本设置在机壳上的电源键，如今已收纳为键盘模组的按键阵列的其中一个，不再需要单独设置在机壳上。不过，诸如此类的众多功能键收纳到按键阵列后，也增加用户在一列列形状外观均高度相仿的按键阵列中，找出特定按键进行按压操作的困难度。

因此，如何提供一种键盘，以整合当前不同结构类型的按键，遂为现在业界亟欲挑战克服的技术议题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种整合有不同按键结构的键盘及电子装置。

为了达到上述目的，本发明提出一种键盘，装设于电子装置的装置上壳下方，该装置上壳具有包含多个穿孔的穿孔阵列，该装置上壳还包括至少一第二键帽与至少一第二触发件，该键盘包括：键盘电路板、多个第一按键以及至少一第二复位件。键盘电路板具有基板、第一触发电路、至少一第二触发电路、多个开关垫与至少一近接传感器，该第一触发电路、该至少一第二触发电路、该多个开关垫以及该至少一近接传感器设置于该基板上，该多个开关垫电性连接该第一触发电路，该至少一近接传感器电性连接该至少一第二触发电路，该第一触发电路与该至少一第二触发电路分别电性连接该电子装置；多个第一按键设置于该键盘电路板上方，每一第一按键具有第一键帽、第一复位件与第一触发件，该第一键帽自该装置上壳的该多个穿孔的其中之一穿出；至少一第二复位件与该装置上壳的该至少一第二键帽、该至少一第二触发件以及该至少一近接传感器形成至少一第二按键，其中该至少一第二键帽位于该穿孔阵列之外，该至少一第二键帽的周缘的至少一部分与该装置上壳固着为一体，该至少一近接传感器、该基板与该至少一第二触发电路的至少一部分延伸至该至少一第二键帽下方，每一第二按键具有第二键帽、第二复位件、第二触发件与近接传感器；其中，当其中一第一按键的该第一键帽被按压时，该第一触发件对应抵压该多个开关垫的其中之一，以产生键盘输入信号并经由该第一触发电路输入至该电子装置；当其中一第二按键的该第二键帽被按压时，该第二触发件朝向该近接传感器下移，该近接传感器侦测该第二触发件位移于不同位置间的感测量门槛差值，以产生装置功能信号并经由该第二触发电路输入至该电子装置。

作为可选的技术方案，该第二触发件设置于该第二键帽的顶面或底面。

作为可选的技术方案，该第一键帽或该第二键帽的上方设置有皮革或织物。

作为可选的技术方案，该装置上壳及该第二键帽与该第二触发件由相同均一的感应材料构成。

作为可选的技术方案，该近接传感器包含第一近接传感器及第二近接传感器，该第二键帽与该装置上壳由第一感应材料构成，而该第二触发件由第二感应材料构成，该第二按键由该第一近接传感器感测该第二键帽被按压至第一键程而触发形成第一信号，该第二按键由该键盘电路板的该第二近接传感器感测该第二触发件被按压至第二键程而触发形成第二信号。

作为可选的技术方案，该第一按键还具有第一透光区；该第二按键还具有第二透光区；该键盘还具有发光模块，该发光模块产生的光线穿过该第一透光区与该第二透光区；该第二触发件对应该第二透光区的位置形成第二透孔，该第二透孔用于供该光线穿过；该第二透光区的全部或局部面积由至少一穿孔及/或多个微穿孔形成可视图样。

作为可选的技术方案，该发光模块位于该键盘电路板的下方，该键盘电路板对应该第二透光区的位置形成透孔，该透孔用于供该光线穿过。

作为可选的技术方案，该发光模块包含导光板，该导光板用于引导该光线朝该第一透光区与该第二透光区行进。

作为可选的技术方案，该第一键帽的顶面齐平或略高于该第二键帽的顶面；及/或该第二键帽的顶面齐平或略高于在该穿孔阵列外的该装置上壳的顶面。

作为可选的技术方案，该键盘还包括底板，该底板对应该第二透光区的位置形成底板透孔，该底板透孔用于供该光线穿过。

作为可选的技术方案，该穿孔阵列外的该装置上壳的上表面及/或下表面围绕该第二键帽周缘开设至少一凹槽，其中该至少一凹槽分设该装置上壳的上表面及下表面且彼此不重叠，或该至少一凹槽仅设于该上表面、该下表面的其中之一上。

此外，本发明还提出一种电子装置，包括机壳、主板以及键盘。机壳包含装置上壳与装置下壳，该装置上壳具有至少一第二键帽与至少一第二触发件以及包含多个穿孔的穿孔阵列，该至少一第二键帽位于该穿孔阵列之外；主板设置于该装置上壳与该装置下壳之间；键盘装设于该装置上壳下方，该键盘包含键盘电路板、多个第一按键以及至少一第二复位件。键盘电路板具有基板、第一触发电路、至少一第二触发电路、多个开关垫与至少一近接传感器，该第一触发电路、该至少一第二触发电路、该多个开关垫以及该至少一近接传感器设置于该基板上，该多个开关垫电性连接该第一触发电路，该至少一近接传感器电性连接该至少一第二触发电路，该第一触发电路与该至少一第二触发电路分别电性连接该主板；多个第一按键设置于该键盘电路板上方，每一第一按键具有第一键帽、第一复位件与第一触发件，该第一键帽自该装置上壳的该多个穿孔的其中之一穿出；至少一第二复位件位于该装置上壳的该至少一第二键帽下方，并与该至少一第二键帽、该至少一第二触发件以及该至少一近接传感器共同形成至少一第二按键，且该至少一近接传感器、该基板与该至少一第二触发电路的至少一部分延伸至该至少一第二键帽下方，每一第二按键具有第二键帽、第二复位件、第二触发件与近接传感器；其中，当其中一第一按键的该第一键帽被按压时，该第一触发件对应抵压该多个开关垫的其中之一，以产生键盘输入信号并经由该第一触发电路输入至该主板；当其中一第二按键的该第二键帽被按压时，该第二触发件朝向该近接传感器下移，该近接传感器侦测该第二触发件位移于不同位置间的感测量门槛差值，以产生装置功能信号并经由该第二触发电路输入至该主板。

相较于先前技术，本申请通过在键盘与电子装置的装置上壳上共同构成第二按键，并能以近接传感器独立产生异于键盘输入信号的装置功能信号，整合电子装置机壳按钮与键盘按键不同手感与触发方式的使用需求。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本申请的电子装置及其键盘的一实施例的局部结构示意图；

图2至图4为本申请的电子装置及其键盘的其他实施例的局部结构示意图；以及

图5为本申请的电子装置及其键盘的其他实施例的局部立体示意图。

具体实施方式

以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本申请的技术内容，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本申请的精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关系及相对位置仅具示范性用途，并非代表本申请实施的实际状况。

如图1至图5所示，图1为本申请的电子装置3及其键盘1的一实施例的局部结构示意图。图2至图4为本申请的电子装置3及其键盘1的其他实施例的局部结构示意图。图5为本申请的电子装置3及其键盘1的其他实施例的局部立体示意图，a-a剖面可以显示如图1至图4所示的局部剖面结构图。

如图5所示，本申请涉及的电子装置3主要包括机壳(局部绘示，未标注)、键盘1以及主板(未绘示；通常包含处理器、内存、输入输出总线及必要硬件组件，安装有基本输出输入系统、应用软件及驱动硬件组件的韧体等等)；在一些例子中，电子装置3还包括屏幕，屏幕电性连接主板。机壳包含装置上壳31与装置下壳(相对设置于装置上壳31的下方；未绘示)；装置上壳31具有一或多个第二键帽121或121’(或谓至少一第二键帽)以及穿孔阵列35，穿孔阵列35包含位于图5标注35的虚线范围内的多个穿孔32。第二键帽121或121’位于穿孔阵列35之外。键盘1装设于电子装置3的装置上壳31的下方，键盘1主要包括多个第一按键11、(一或多个)第二按键12(或12’)与键盘电路板13。

如图1至图5所示，键盘电路板13具有基板、第一触发电路131、第二触发电路132、多个开关垫133与单一或多个近接传感器134(或谓至少一近接传感器134)，上述元件分别设置在键盘电路板13的单层或多层结构的基板上(图1至图4的实施例中，键盘电路板13为单层基板，于其他实施例中，键盘电路板13可包含多层基板)。其中，各开关垫133位于各第一按键11的第一触发件113的下方，并与第一触发电路131电性连接；第一触发电路131例如可为按键矩阵电路，按键矩阵电路根据所有第一按键11构成的按键矩阵的扫描结果，产生键盘输入信号输出。本申请中近接传感器134、基板与第二触发电路132的至少一部分延伸至第二键帽121/121'下方，参考图1至图4中右半部的近接传感器134与第二触发电路132，以及图5中键盘电路板13的基板超出穿孔阵列35的区域(图5中用外圈虚线绘示了键盘电路板13的基板的边缘)。近接传感器134位于第二按键12/12'的第二键帽121/121'或第二触发件123的下方，并与第二触发电路132电性连接。键盘电路板13可为单层或多层的电路结构，例如硬质印刷电路板(pcb)、薄膜电路板(membranecircuit)或软性电路板(fpc；flexibleprintedcircuit)。本申请中，第二触发电路132可以单独电性连接至电子装置3的主板上的电源唤醒电路或组件启动电路(发光/无线/人体识别…组件)、或特定功能的触发电路，或与第一触发电路131通过键盘接口一起电性连接至电子装置3的主板。所述近接传感器，可由电容式、电阻式、磁感式传感器或其他传感器通过感测第二键帽121/121’按压过程中第二触发件123与近接传感器134间电容变化、电阻变化、磁通量变化所实现。在其他实施例中，也可同时设置多传感器的应用。

每个第一按键11具有第一键帽111、第一复位件112与第一触发件113。如有必要，第一按键11还包括支架机构20，键盘1还包括底板17；支架机构20包括两个支架(未独立分配符号)，两个支架分别可转动及/或可移动地连接在第一键帽111与底板17之间。支架机构20可使第一键帽111在下降过程中保持平衡，但就实现本申请并非绝对必要。第一键帽111为上表面概呈平面的盖体，各个第一键帽111可具有相同或不同尺寸，但均自装置上壳31的穿孔阵列35上的各个穿孔32穿出，暴露在装置上壳31的上表面。第一复位件112(例如为橡胶柱体(rubberdome)或垂直弹簧)设置在第一键帽111与键盘电路板13之间，用于在第一键帽111朝接近或远离键盘电路板13的方向移动时支撑第一键帽111，并提供复位力量使第一按键11/第一键帽111在被按压力量释放后，向上位移回复到原本高度/位置。支架机构20在图1至图4中虽显示为两个支架中段相互枢接的x型(剪刀脚)架构，支架机构20的两个支架底侧的连接段21可转动及/或可移动地连接在底板17的连接部170上。底板17可为金属，而连接部170是将底板17冲切弯折而成的卡钩，二者构成材料相同。在其他例子中，连接部170与其固定处可具有不同构成材料，例如相同连接部170可以通过模内射出(insert-molding)或热融，而将连接部170设置在金属底板17或键盘电路板13上。在其他实施例中，支架机构20的两个支架也可以构成v型(蝴蝶型)或倒v型(蝙蝠型)架构。在其他实施例中，第一复位件112可以包括水平弹簧，水平弹簧位于支架机构20的v型或倒v型的两个支架之间，或是第一复位件112包括一对磁性组件彼此互吸或互斥，同样能提供复位力量。再者，第一触发件113为向下延伸的突出结构，可一体成型于第一复位件112的底部，或者选择性地将向下突出的第一触发件113设置在第一键帽111的底面(如图1至图4)、或设在支架机构20的任一支架的底面(未绘示)。

第二按键12包含第二键帽121、第二复位件122与第二触发件123。除了第二键帽121之外，如图5所示，装置上壳31可设置另一组第二键帽121’与第二触发件(未绘示)，搭配键盘1上对应的另一第二复位件(未绘示)与前面(另一组)提及的近接传感器、键盘电路板13与第二触发电路132的另一部分延伸至第二键帽121'下方)，即可构成另一可操作的第二按键12’。第二键帽121/121'与第二触发件123为装置上壳31的一部分，例如图1至图5中，第二键帽121/121'的周缘的至少一部分与装置上壳31固着为一体。实现方式的其中之一为：可在穿孔阵列35外的装置上壳31表面(上表面及/或下表面)围绕第二键帽121/121’周缘开设单一凹槽310(图1/图3/图4)或多个凹槽310(图2)(可分设上下表面，彼此不重叠；或同设于上表面或下表面其中之一)，使凹槽310处的装置上壳31(即第二键帽121/121’的周缘)具有较小厚度与结构强度，同时由凹槽310定义的第二键帽121能有一定程度的上下变形裕度。第二复位件122例如为橡胶柱体、非金属弹簧(如聚氨酯类、橡胶类、塑料类、碳纤维等材料制成)、其他非导电弹性体或其组合(例如，橡胶柱体套设于塔型非金属弹簧外侧)，其用于在第二键帽121朝接近或远离键盘电路板13的方向移动时支撑第二键帽121，并缓冲吸收部分的按压力量，避免装置上壳31上的第二键帽121由凹槽310处断裂、并提升其操作寿命。于图1至图3所示的实施例中，第二触发件123为设置在第二键帽121的底面的第二感应层，第二感应层由对应近接传感器134的第二感应材料所构成，例如可为第二导电材料或第二铁磁材料。第二触发件123例如设置于第二键帽121与第二复位件122之间，然并不以此为限，于其他实施例中，第二触发件123亦可设置在第二键帽121的顶面(如图4所示)。在不同实施例中，装置外壳31及第二键帽121/121’可由第一感应材料构成，例如可以为与第二感应材料相同或相异的第一导电材料或第一铁磁材料。换言之，第二触发件123与装置上壳31及第二键帽121/121’可为相同均一的感应材料，或相异的感应材料。如有必要，可设置支架机构20于第二键帽121/121’与底板17之间(连接于连接部170上)，可使第二键帽121/121’在按压下降过程中保持平衡，并提供更多支撑力量、避免第二键帽121/121’断裂变形，但就实现本申请并非绝对必要。

于本实施例中，第二按键12例如为键盘1的功能键区中的各个按键(例如esc键、f1键等)，抑或是键盘1上的电源键。再者，于第一键帽111或第二键帽121的上方还可设置有皮革或织物，以提高设计美感与操作触感。

当操作第一按键11时，可通过对第一键帽111执行第一按压动作，以令第一键帽111下移，从而由高位置朝接近键盘电路板13的方向移动至低位置，以使第一复位件112产生变形，且第一触发件113随着第一键帽111同步下移而按压位于其下方的开关垫133，通过令第一触发件113与开关垫133物理接触，以于第一触发电路131中产生键盘输入信号(例如包含键盘上的文字/数字/符号字符、文书编辑指令、功能键或组合键指令的信号)，藉以执行第一按键11的指令操作。当第一按键11的操作解除时，亦即，第一按压动作被释放时，产生变形的第一复位件112提供向上(即，朝远离键盘电路板13方向)的回复力而令第一键帽111复位(即，第一键帽111由低位置移动至高位置)。

再者，当操作第二按键12时，可通过对第二键帽121执行第二按压动作，以令第二键帽121下移，而令设置在第二键帽121的顶面或底面的第二触发件123随着第二键帽121的移动而朝向近接传感器134的方向移动，使得第二触发件123与近接传感器134两者之间的相对位置发生变化，进而导致两者之间的电容、电阻、磁通量或其他感应量产生变化，且于此状态下，第二复位件122受第二键帽121的下移而产生压缩变形。再者，近接传感器134在感测到电容、电阻、磁通量或其他感应量产生变化达特定的感测量门槛差值时，即于第二触发电路132中产生装置功能信号，藉以执行第二按键12的指令操作。当第二按键12的操作解除时，亦即，第二按压动作被释放时，产生变形的第二复位件122提供向上的回复力而令第二键帽121复位。此外，于本申请中，可藉由第二复位件122的整圈侧壁以提供向上的回复力(回馈力)，此设计不仅可以提升第二按键12的段落感，且同时还能缩短第二按键12的行程，以增加使用者的操作手感。在多传感器的应用中，第二键帽121/121’与装置上壳31可由第一感应材料构成，由(第一)近接传感器感测其按压而触发形成例如第一信号，并且第二触发件123可为与第一感应材料相异的第二感应材料构成，由(第二)近接传感器感测其按压而触发形成例如第二信号，二者分别设置特定的感测量门槛差值，可使第二键帽121/121’在不同按压力量/下压位移距离下，触发电子装置3上不同的功能，使第二键帽121/121’可以单键达成提供例如电源启动、开启键盘背光、进入睡眠、重新启动…等功能。例如，在第二键帽121受按压移动至第一键程时，因(第一)近接传感器(例如电容传感器)感测到第二键帽121被按压至第一键程时(达到电容变化门槛差值)而启动电源；在第二键帽121受按压移动至第二键程时，因(第二)近接传感器(例如磁传感器)感测到第二键帽121被按压至第二键程时(达到磁通量变化门槛差值)而启动电源。在多传感器的应用中，也可能需要另一第二触发电路对应另一传感器。

于其他实施例中，本申请的键盘1可设计为发光键盘，具体而言，如图2至图4所示，第一按键11还具有第一透光区114，第二按键12亦具有第二透光区124。于本申请中，第一透光区114和第二透光区124例如为形成在第一键帽111和第二键帽121上的微穿孔。

同时，于键盘1还设置有发光模块16，且可产生穿过第一透光区114与第二透光区124的光线，而令第一键帽111与第二键帽121发光。于本申请中，发光模块16例如为led灯。

此外，设置于第二键帽121上的第二触发件123在对应于第二透光区124的位置亦形成有对应的第二透孔1231，第二透孔1231可以提供发光模块16所产生的光线穿过。

于本申请的实施例中，发光模块16可设置在键盘电路板13的上方(图2)，然并不以此为限，在图3以及图4所示的实施例中，发光模块16设置在键盘电路板13的下方，其中，键盘电路板13对应于第二透光区124的位置还形成有透孔135，位于键盘电路板13下方的发光模块16所提供的光线可经由透孔135依序穿过键盘电路板13与第二透光区124而使第二按键12发光。此外，键盘电路板13上对应于第一透光区114的位置亦可形成透孔135，以供发光模块16所提供的光线依序穿过键盘电路板13与第一透光区114而使第一按键12发光。

请继续参阅图3和图4，本申请的键盘1还包括底板17，于本实施例中，底板17例如由金属材料所制成，其中，底板17与键盘电路板13之间可形成多种设置关系，于本申请的实施例中，底板17设置在键盘电路板13的下方，以为键盘电路板13提供承载支撑，然并不以此为限，于其他实施例中，底板17亦可设置在键盘电路板13的上方，抑或是底板17的一部分可穿设于键盘电路板13中(未示出)。

再者，于底板17上对应第二透光区124的位置还形成有底板透孔171，以供发光模块16所产生光线穿过底板透孔171而照射至第二透光区124。

请继续参阅图4，于本申请的另一实施例中，发光模块16还包含导光板161，其中，发光模块16所产生的光线在导光板161的任意一侧进入导光板161，以于导光板161的侧边提供光源，并藉由导光板161以引导光线朝第一透光区114与第二透光区124的方向行进。

请继续参阅图1至图4，于另一实施例中，本申请的键盘1还可包括装置上壳31，其中，装置上壳31分别外露第一键帽111与第二键帽121，于一实施例中，第一键帽111的顶面与第二键帽121的顶面的高度实质相同。于另一实施例中，当第二按键12例如为键盘1中的电源键时，第二键帽121的顶面与装置上壳31的顶面的高度实质相同，且第二键帽121的顶面的高度实质低于第一键帽111的顶面的高度。于又一实施例中，第二键帽121的顶面与第一键帽111的顶面的高度均高于装置上壳31的顶面，且第二键帽121的顶面的高度实质低于第一键帽111的顶面的高度。在不同实施例中，第一键帽111的顶面不低于(具体可为齐平或略高于)第二键帽121/121’的顶面，及/或第二键帽121/121’的顶面不低于(具体可为齐平或略高于)在穿孔阵列35外的装置上壳31的顶面。例如图5中，第二键帽121的顶面略高于在穿孔阵列35外的装置上壳31的顶面；相邻的第二键帽121’的顶面，则齐平于在穿孔阵列35外的装置上壳31的顶面。

此外，装置上壳31上的光线透孔或透光区，例如第二键帽121上的第二透光区124、第二触发件123的前述第二透孔1231的全部或局部面积，可由较大截面积的单一或多个穿孔及/或由微小截面积的多个微穿孔构成。如有必要，第二透光区124及/或第二透孔1231可以形成特定人眼可视(visible)图样，例如图5的第二键帽121上的电源符号。

综上所述，本申请通过在键盘与电子装置的装置上壳共同构成第二按键，并能以近接传感器独立产生异于键盘输入信号的装置功能信号，整合电子装置机壳按钮与键盘按键不同手感与触发方式的使用需求。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。