[发明专利]具有机械触感的电容式数据输入装置

说明书

技术领域

本发明通常涉及数据输入装置，尤其涉及电容式键盘。

背景技术

目前，电容式触摸感应技术被广泛应用于各类电子产品中，例如笔记本型计算机、手机、电磁炉之类的家电产品、以及医疗设备等的输入设备(例如键盘)。如图1所示，其示意性地示出了电容式触摸感应按键的原理，由于人体可以视为一个人体电容，所以当手指接触面板时使得电路电容发生变化，最后由所产生的电压电平变化来指示相应键被接触。采用电容式触摸感应技术的输入设备不需要具有移动部件，从而是可靠的、耐用的、低功率损耗的。另外，由于这样的输入设备采用没有空隙的一体化的面板设计，从而使其不易受外界不利的操作环境条件(例如液体渗漏到设备内部而影响其中的电路板的工作)的影响，而且容易清洁。此外，这种类型的输入设备小型、重量轻、成本低。

然而，电容式触摸感应技术相对于传统机械技术虽然具有许多优点，但同时也存在着一些缺点。例如，当其应用于键盘输入装置时，由于其键盘是平坦的、刚性平板结构，所以其与传统机械式键盘相比较，缺乏按压按键的手指触感，从而不能给出明显的、实时的反馈。通常，在使用传统按键的情况下，打手机时，无需看着数字键即可确定数字键的位置；计算机上的键盘操作也是如此，可以实现盲打的快速便捷输入。但在使用触摸感应按键的情况下，则往往在关注其它信息时为了防止按错键而不得不将视线转移到键盘上，这妨碍了电容式触摸感应技术在许多领域中的应用。为了克服此缺陷，一些电容式感应输入装置采用光反馈，即，使用LED光接通和断开以指示键状态，或者采用声音的实时反馈。这两种反馈由应用软件模拟并配合硬件实现。但是有时由于运行应用软件要占用CPU资源，使得键反馈将被延迟，一方面，用户会以为刚刚按过的键没有被触发，从而会重复触摸动作，另一方面，所述应用软件在CPU空闲之后才给出所有每个动作的反馈，这会造成误操作及故障。还有，有时候用户没有正确地触发键，但却不能获得瞬时反馈以更正。另外，一些电容式感应输入装置还使用振动方法而给予反馈，这种方法不仅消耗功率而且不能帮助用户“盲操作”。

在医学领域，尤其用于急诊室或救护车中的医疗设备，要求易于清洁溅血和便于杀菌，这使得电容式感应技术得以应用。然而电容式感应键盘的上述缺点又使得其在紧急救护时的低效率操作或误操作甚至可能威胁病人的生命。

发明内容

本发明提供一种具有机械触感的数据输入装置，其不仅能够很好地防水、易于清洁，而且能够给用户以传统机械操作的触觉，便于用户使用和提高操作效率。

本发明的具有机械触感的数据输入装置具有机械部分和电容感应部分，其中机械部分位于电容感应部分之上。所述电容感应部分包括电容感应电路板和分布于其上的多个键区以及由电介质材料制成的覆盖该电路板和键区的外壳。所述机械部分包括多个键以及承载所述多个键的支架。所述机械部分中的键与电容感应部分中的相应键区一一对应，使得通过机械操作机械部分的键能够触发电容感应部分的相应键区。

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述机械部分的键由具有导电性能的材料制作，例如导体、采用电镀等工艺实现导电性能的绝缘体等等。

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述机械部分可以从电容感应部分拆卸下来，因此机械部分与电容感测部分可以单独清洗或杀菌。

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述电容感应部分可以单独用作数据输入装置，使得本发明可以在更为广泛的情形下便于操作使用。

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述电容感应部分包含按键区，所述机械部分包含与电容感应部分的按键区对应的按键，所述机械部分的按键通过弹性装置设置在支架上且与电容感应部分的外壳保持一定距离，使得用户按下按键时，该按键能够触发电容感应部分相应的按键区。

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述电容感应部分包含滑动键区，所述机械部分包含与电容感应部分的滑动键区对应的滑动键

根据本发明的上述数据输入装置，其中所述电容感应部分包含旋转键区，所述机械部分包含与电容感应部分的旋转键区对应旋转键，该旋转键的键顶由可旋转的圆形凹陷壳体构成，且在所述圆形凹陷壳体内设置有一径向条，使得手指旋转该旋转键时，通过径向条触发电容感应部分的旋转键区。

根据本发明的上述数据输入装置，用作笔记本计算机、移动电话、日常电子设备、医疗设备的键盘，所述机械部分是不执行电功能的机械键盘结构，所述电容感应部分是电容感应触摸键盘结构。