[发明专利]按键和键盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子器件，特别涉及一种将敲击按键的机械能加以回收和利用的按键和键盘。

背景技术

键盘是经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键（如打字机、电脑键盘），也是组成键盘乐器的一部分，如钢琴、数位钢琴或电子琴等的键盘。键盘中按键的结构通常包括按键外壳和对应设置在按键外壳下方、包括按键电路及其感应元件的基板，所述按键外壳与所述基板之间通过弹性元件连接，当敲击按键外壳时，按键外壳下方的感应元件感应该敲击的作用产生一个按键信号，并通过键盘电路将按键信号传输给处理器等接收装置；按键外壳弹起时，按键外壳下方的感应元件停止工作。电脑键盘、钢琴键盘等在使用时，通常按键的敲击频率比较高，在敲击键盘时，产生机械能。但是，现有的键盘中，不能将敲击键盘时的机械进行回收和利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将敲击按键的机械能加以回收和利用的按键。

为了实现上述目的，本发明提供一种按键，包括：

基板，所述基板上包括按键电路和按键感应元件；

所述基板上的静电发电机元件；

所述静电发电机元件上的按键外壳，所述按键外壳与所述按键感应元件的位置对应；

其中，所述按键外壳被敲击时，所述静电发电机元件产生电信号，所述按键感应元件产生按键信号，所述按键电路将所述按键信号输出。

优选地，所述按键还包括弹性元件，所述弹性元件位于所述静电发电机元件和所述按键外壳之间。

优选地，所述按键还包括弹性元件，所述弹性元件位于所述基板与所述静电发电机元件之间。

优选地，所述静电发电机元件包括：

金属薄膜层；

所述金属薄膜层上的弹性分离层；

所述弹性分离层上的绝缘薄膜层；

所述绝缘薄膜层上的电极层；

其中，未敲击按键外壳时，所述绝缘薄膜层与所述金属薄膜层被所述弹性分离层分隔开；敲击按键外壳时，所述弹性分离层被压缩使所述绝缘薄膜层与所述金属薄膜层接触，并且在所述绝缘薄膜层与所述金属薄膜层之间发生表面电荷转移，使所述静电发电机元件产生电信号。

优选地，所述金属薄膜层为铜或铝薄膜层。

优选地，所述绝缘薄膜层为聚四氟乙烯或聚对二甲基硅氧烷薄膜。

优选地，所述弹性分离层为绝缘弹性有机物或弹簧。

优选地，所述电极层为铜、银、金或铝薄膜。

相应的，本发明还提供一种键盘，包括多个所述的按键，多个所述按键的按键电路和按键感应元件制备在同一基板上。

优选地，多个所述按键的静电发电机元件之间并联连接。

优选地，所述键盘还包括桥式整流器和可充电电池，其中，

每个所述静电发电机元件的输出端并联连接在所述桥式整流器的输入端；

所述桥式整流器的输出端连接在所述可充电电池的两端。

优选地，所述键盘为计算机、打字机或钢琴键盘。

与现有技术相比，本发明提供的按键和键盘具有下列优点：

本发明提供的按键以及包括多个所述按键的键盘，在按键外壳的下方设置利用接触起电效应产生电能的静电发电机元件，所述按键外壳与按键感应元件的位置对应，所述按键外壳被敲击时，所述感应元件产生按键信号的同时，所述静电发电机元件产生电信号。这样的按键和键盘，在不影响按键正常工作的前提下，将敲击按键外壳的机械能转变为电能。

在按键的基板与静电发电机元件之间增加弹性元件，或者在静电发电机元件之间增加弹性元件，可以缓冲敲击按键外壳产生的外力，保护静电发电机元件和基板中的按键感应元件，延长按键的寿命。

本发明的键盘中包括多个按键，通过接入桥式整流器和可充电电池，将按键的静电发电机元件并连连接在桥式处理器的两端，可以将敲击按键产生的交流信号转变为直流信号，储存至连接在桥式整流器的输出端的可充电电池中，储存在可充电电池中的电能可以为无线键盘提供电源，也可以为便携式设备的显示器提供供电设备或者直接为便携式设备的电池充电，使敲击键盘过程中产生的能量得到了有效的回收利用。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的按键实施例一的结构示意图；

图2为按键中静电发电机元件的弹性分离层实施例的结构示意图；