[实用新型]力反馈式电容触摸按键结构及采用该结构的键盘

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种力反馈式电容触摸按键结构，且涉及采用该结构的一种键盘。

【背景技术】

传统的计算机键盘中，多采用带键升降结构及导电触点的方式实现按键操作，导电触点内部的弹性结构能为键帽提供一个反作用力，从而给压按在键帽上的手指提供一种段落式的力反馈，增强使用者对按键触摸的感知效果。这种由键升降结构实现的按键多见于现有技术，最早的键升降结构被本领域技术人员概括为剪刀式结构，后期本申请人曾另辟蹊径提供一种双开式结构，具体请参阅CN101783257A号专利公告。这种传统键盘所采用的键升降结构构件较多，体积相对较大，使得由此组成的整个按键都无法真正小型化。

随着技术的不断演进，电容式触摸感应技术被应用到键盘中，是一种通过检测人体的对触摸传感器电容值的变化，从而确定靠近于传感器的人体（如手指）位置的一种技术，这种技术使得键盘的按键结构变得越来越薄，符合小型化要求。目前这种技术广泛应用于手持式设备，例如微软公司最近推出的surface平板电脑所配置的键盘即运用了此一技术。此外，本申请人于2012年6月21日提交的CN201210208987.7号专利申请所提供的力反馈按键装置及采用该装置的点选设备，也运用了电容式触摸技术。

已公开的采用电容式触摸技术的点选设备的现有技术中，按键结构一般包括底板、电容感应板以及键帽，电容感应板按照公知的各种矩阵排列方式设计好对应于既定的按键布局的电容布局之后，可以以粘固或其它公知方式平铺在底板上，然后，对应按键布局上的各个键位，在电容感应板上方设置键帽。对于每一个按键而言，手指靠近但未触摸其键帽时，人体对键帽与电容感应板之间的空气的存在影响极小，从而对相应的电容的影响也较小，据此可视为按键未触摸或压按；手指触摸并且触摸其键帽时，键帽与电容感应板之间的空气被排出，介质改变，电容也随之变化，显然，据此可以确认按键被触摸或压按。也就是说，只有手指与键帽接触时，才会形成足够的电容变化从而激励该按键产生输入信号。这种结构带来了如何令用户感知触摸或压按的问题，现有技术中多利用震动功能实现触控反馈，即在用户触摸时，导通该按键，由主机软件驱动电机产生震动效果通知使用者，但这种方式耗电且效果不自然；也可以利用键帽自身的弹性特性自行回释，但显然其回释力远远不足以产生可供人体清楚感知的力反馈效果。

无合适的力反馈效果的按键，手感不佳，用户便不能实现真正快速的输入，由于快速打字时手指会无意间触碰到按键，所以极易产生误操作。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于完善上述不足，提供一种力反馈式电容触摸按键结构，使其实现在被外力进行触摸或压按时能够反馈合适的作用力以供用户感知该触摸或压按操作，并且，以不影响按键结构的外部尺寸为前提。

本实用新型的另一目的在于提供一适采用前述的按键结构的键盘，从而为由电容触摸式技术实现的键盘提供一种可实现快速输入的设备。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的力反馈式电容触摸按键结构，包括底板、铺设在底板上且布设有电容感应板，以及设置在电容感应板上方的键帽，所述电容感应板对应于所述键帽位置处设有用于检测用户触摸操作该键帽的电容单元，所述键帽与所述电容感应板之间形成夹层空间，该夹层空间内置有至少一个块状弹性元件，所述弹性元件偏离所述键帽的周边设置，用于向因触摸操作该键帽而产生的朝向所述电容单元的外部作用力提供反作用力。

所述弹性元件其一端固定于键帽底面以使弹性元件与该键帽底面相垂直，与该端相对的另一端面向所述电容感应板。较佳的，所述弹性元件具有多个，散列或矩阵式地置于该夹层空间中。所述各弹性元件在键帽与电容感应板的相对方向上的长度相等。进一步，所述弹性元件与所述键帽均为软性材质且一体成型。所述弹性元件具有空心结构，该空心结构连通至该夹层空间。所述弹性元件为截面呈圆柱形或多边柱形的块状，或为半球形的块状。

较佳的，所述弹性元件在键帽与电容感应板的相对方向上的长度小于所述键帽与所述电容感应板之间的垂直距离，可用于模拟出段落式力反馈效果。

具体的，所述键帽形成于按键套上，该按键套具有与所述电容感应板相贴合固定的基部、相对该基部台阶状高起的按压部，以及用于连接所述基部与按压部的伸缩部，所述按压部和伸缩部构成所述键帽，所述基部、按压部以及伸缩部均一体成型，且伸缩部的厚度小于所述按压部的厚度。所述电容感应板、按键套的按压部和伸缩部共同定义所述夹层空间。