專(zhuān)利名稱(chēng)：熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置及其輸入按鍵單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種文字符號(hào)輸入裝置，特別是涉及到一種熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置及其輸入按鍵單元，其運(yùn)用人體手指溫度的熱感應(yīng)方式來(lái)達(dá)成其文字符號(hào)、數(shù)字、圖像的輸入。
背景技術(shù)：
在各種量測(cè)儀器、控制裝置、數(shù)字裝置、辦公室自動(dòng)化設(shè)備中，皆需配置有按鍵輸入設(shè)備。以目前所使用的傳統(tǒng)鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)而言，可分為機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵與薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵二大類(lèi)，其中機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式的按鍵鍵盤(pán)有著易受使用環(huán)境的長(zhǎng)期潮濕與灰塵物屑囤積所造成的不易清洗，而使其使用壽命減短與誤動(dòng)作的缺點(diǎn)，更因其體積不易縮小而占用過(guò)多的空間。
針對(duì)防潮、防水功能方面，有業(yè)者研發(fā)出具有防水透氣保護(hù)層的鍵盤(pán)構(gòu)造，例如在中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告編號(hào)第433497號(hào)的現(xiàn)有專(zhuān)利案中，其揭示了一種具防水透氣保護(hù)層的鍵盤(pán)構(gòu)造，其是在一鍵盤(pán)安裝座的底面固設(shè)一由具有防水功能的聚合物材料所形成的保護(hù)層。然而，實(shí)際使用時(shí)，該防水透氣保護(hù)層實(shí)際上并未能達(dá)到預(yù)期的防水功能。
而針對(duì)鍵盤(pán)在加值功能方面，亦有業(yè)者設(shè)計(jì)出具有較佳附加功能的鍵盤(pán)，例如在中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告編號(hào)第464014號(hào)的現(xiàn)有專(zhuān)利案中，其揭示了一種可連接各種外圍設(shè)備的鍵盤(pán)裝置，其是在鍵盤(pán)裝置的主機(jī)板配置若干個(gè)連接器，該連接器包含可與鼠標(biāo)、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等對(duì)接的連接器。但是盡管增加了這些附加功能，但在機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)方面仍無(wú)法有效改善，故并未廣受消費(fèi)者的接受。
由于傳統(tǒng)機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵的結(jié)構(gòu)存在了上述缺點(diǎn)，故有薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵結(jié)構(gòu)的研發(fā)，且由于薄膜式的結(jié)構(gòu)，故使得所制成的鍵盤(pán)具有輕巧、厚度較薄、可拗折收取等特性。例如在中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告編號(hào)第478619號(hào)的現(xiàn)有專(zhuān)利案中，其揭示了一種可收折的薄膜鍵盤(pán)構(gòu)造，其主要是以導(dǎo)電薄膜層、絕緣薄膜層、導(dǎo)電層通過(guò)熱溶接合周緣，以構(gòu)成一輕巧可拗折收取攜帶方便的薄膜鍵盤(pán)。又例如在中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告編號(hào)第325163號(hào)的現(xiàn)有專(zhuān)利案中，其揭示了一種薄膜式的鍵盤(pán)裝置，其是該鍵盤(pán)的底板一表面設(shè)有一組卡固裝置，以將薄膜電路板套覆于底板的該表面上，卡固裝置可穿過(guò)薄膜電路板，而另一表面可與其它電子裝置直接或間接接觸。
雖然薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵結(jié)構(gòu)已將因體積不易縮小而占用過(guò)多空間的缺點(diǎn)予以改進(jìn)，但仍存有著易受使用環(huán)境的長(zhǎng)期潮濕或干燥造成硅膠的硬化或斷裂使其使用壽命減短甚至需由使用者施于更大的力方可動(dòng)作的問(wèn)題。
故鑒于傳統(tǒng)機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式或薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵的缺點(diǎn)，亦有業(yè)者設(shè)計(jì)出另一種型態(tài)的按鍵結(jié)構(gòu)，例如在中國(guó)臺(tái)灣新型專(zhuān)利公告編號(hào)第95750號(hào)的現(xiàn)有專(zhuān)利案中，其揭示了一種利用光譜吸收特性顯示多種圖案、字符顯示器的按鍵是指一種按鍵的部份為透明或半透明體，具有兩種或兩種以上不同吸收光譜顏色文字、圖案、可通過(guò)電路板上聚光光源照射后，表現(xiàn)于按鍵上者。然而，在采用光學(xué)技術(shù)來(lái)達(dá)到按鍵功能的設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，光源的信號(hào)控制及信號(hào)穩(wěn)定性的控制方面并不容易。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為鑒于傳統(tǒng)機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式、薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式、或是光學(xué)式按鍵結(jié)構(gòu)在諸多缺點(diǎn)中，例如易受使用環(huán)境的長(zhǎng)期潮濕與灰塵物屑囤積所造成的不易清洗、體積尺寸不易縮小、占用過(guò)多的空間、防水效果不良、操作性不佳…等，均不易受到良好的改善，故如何設(shè)計(jì)出另一種型態(tài)的鍵盤(pán)或按鍵單元即成為極為重要的課題。
特別是當(dāng)該鍵盤(pán)或按鍵單元所連接結(jié)合的量測(cè)儀器、控制裝置、數(shù)字裝置、或辦公室自動(dòng)化設(shè)備是擺置在較為嚴(yán)苛的環(huán)境中時(shí)，該鍵盤(pán)或按鍵單元所存在的上述問(wèn)題，即成為整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常操作的重要關(guān)鍵。
因此，本實(shí)用新型的主要目的即是提供一種熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其運(yùn)用人體手指溫度的熱感應(yīng)方式來(lái)達(dá)成其文字符號(hào)、數(shù)字、圖像的輸入。
本實(shí)用新型的次一目的是提供一種熱感應(yīng)式文字符號(hào)的輸入按鍵單元，其運(yùn)用使用者觸按操作熱感應(yīng)式輸入按鍵單元，而可據(jù)此而產(chǎn)生按鍵信號(hào)。
本實(shí)用新型的次一目的是提供現(xiàn)有機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)與薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)因長(zhǎng)時(shí)間使用造成簧組件或硅膠組件疲疙所造成的壽命減短與靈敏度的降低產(chǎn)生誤動(dòng)作甚至需由使用者施于更大的力方可動(dòng)作或仍無(wú)法動(dòng)作的缺點(diǎn)予以改善的裝置。
本實(shí)用新型的次一目的是提供現(xiàn)有機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)與薄膜硅膠結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)防水效果不佳的缺點(diǎn)予以改善的裝置。
本實(shí)用新型的次一目的是提供現(xiàn)有機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)因使用時(shí)受灰塵物屑囤積所造成的壽命減短與靈敏度的降低產(chǎn)生誤動(dòng)作甚至需由使用者施于更大的力方可動(dòng)作或仍無(wú)法動(dòng)作的缺點(diǎn)予以改善的裝置。
本實(shí)用新型的次一目的是提供現(xiàn)有機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)式按鍵鍵盤(pán)受限于機(jī)組件結(jié)構(gòu)的體積過(guò)大的缺點(diǎn)予以改善的裝置。
為解決已知技術(shù)中的問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是在鍵盤(pán)基板的表面配置有若干個(gè)按鍵操作區(qū)域，而若干個(gè)熱感應(yīng)組件則一一地配置在該各個(gè)按鍵操作區(qū)域中。當(dāng)使用者觸按該按鍵操作區(qū)域時(shí)，由該受到觸按的按鍵操作區(qū)域中的熱感應(yīng)組件感測(cè)出一溫度變量信號(hào)，該溫度變量信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后而送出代表該熱感應(yīng)組件位置的按鍵信號(hào)。在該鍵盤(pán)基板與各個(gè)熱感應(yīng)組件的表面更覆蓋有一薄膜，并可在該薄膜的表面對(duì)應(yīng)于該鍵盤(pán)基板表面的各個(gè)按鍵操作區(qū)域印制有識(shí)別符號(hào)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案，可以使得一般量測(cè)儀器、控制裝置、數(shù)字裝置、或辦公室自動(dòng)化設(shè)備中所需配置的鍵盤(pán)裝置或是按鍵單元，除了可使用傳統(tǒng)機(jī)械按鍵式或是壓按薄膜式的輸入按鍵之外，更有另一優(yōu)良按鍵型態(tài)的選擇。且本實(shí)用新型所提供的文字符號(hào)輸入裝置由于是運(yùn)用人體手指溫度的熱感應(yīng)原理來(lái)達(dá)成其文字符號(hào)、數(shù)字、圖像的輸入，故有效解決了傳統(tǒng)鍵盤(pán)或按鍵單元所遇到的組件疲疙、壽命減短、靈敏度降低、產(chǎn)生誤動(dòng)作、操作性不佳、防水效果不佳、易受灰塵物屑囤積、體積過(guò)大等缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以因應(yīng)實(shí)際的環(huán)境場(chǎng)合而選用本實(shí)用新型的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置。


圖1是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的第一實(shí)施例立體圖；圖2是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置相關(guān)構(gòu)件分離時(shí)的配置示意圖；圖3是顯示第一圖中3-3斷面的剖視圖；圖4是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的第二實(shí)施例立體圖；圖5是顯示一包括有本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的按鍵電路圖；圖6是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置中的熱感應(yīng)組件更可先經(jīng)由一信號(hào)預(yù)處理電路作信號(hào)處理的電路圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1所示，其是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的第一實(shí)施例立體圖，圖2是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置相關(guān)構(gòu)件分離時(shí)的配置示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置100主要是在一鍵盤(pán)基板1的表面設(shè)置了若干個(gè)按鍵操作區(qū)域11，并在每一個(gè)按鍵操作區(qū)域11中配置一個(gè)熱感應(yīng)組件21。一個(gè)熱感應(yīng)組件21與對(duì)應(yīng)的按鍵操作區(qū)域11(作為按鍵本體)即形成一熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2。
鍵盤(pán)基板1上的按鍵操作區(qū)域11可以矩陣的方式布列，而形成一矩陣式鍵盤(pán)輸入裝置。在該鍵盤(pán)基板1及按鍵操作區(qū)域11的表面可覆蓋有一薄膜3，并在該薄膜3的表面或底面印制有識(shí)別符號(hào)31(例如文字符號(hào)、數(shù)字或圖像)，每一個(gè)文字符號(hào)、數(shù)字或圖像是恰對(duì)應(yīng)至鍵盤(pán)基板1的一個(gè)按鍵操作區(qū)域11。該薄膜3除了具有按鍵位置的標(biāo)示功能之外，亦具有防止粉塵、水份侵入的保護(hù)功能。
各個(gè)熱感應(yīng)組件21嵌置在該鍵盤(pán)基板1的按鍵操作區(qū)域11中之后，可以已知的電路布線的方式或是以排線連接的方式予以導(dǎo)引出，再由一排線12予以引出，以供連接至應(yīng)用的數(shù)字裝置。
圖4是顯示本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的第二實(shí)施例立體圖。此一實(shí)施例的大部份構(gòu)件皆與前一實(shí)施例相同，故相同的構(gòu)件是以相同的參照編號(hào)予以標(biāo)示。在此一實(shí)施例中，其在鍵盤(pán)基板1的表面亦設(shè)置了若干個(gè)按鍵操作區(qū)域11，各個(gè)按鍵操作區(qū)域11可以矩陣的方式布列，而形成一矩陣式鍵盤(pán)輸入裝置。
在每一個(gè)按鍵操作區(qū)域11中配置一個(gè)熱感應(yīng)組件21。且在該每一個(gè)熱感應(yīng)組件21的表面印制有識(shí)別符號(hào)22(例如文字符號(hào)、數(shù)字或圖像)。最后再于該鍵盤(pán)基板1及按鍵操作區(qū)域11的表面覆蓋一透明薄膜4。該透明薄膜4具有防止粉塵、水份侵入的保護(hù)功能。
圖5是顯示一包括有本實(shí)用新型熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置的按鍵電路圖，在該電路中，由若干個(gè)本實(shí)用新型的熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2構(gòu)成一鍵盤(pán)矩陣，每一個(gè)熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2中的熱感應(yīng)組件21串聯(lián)一二極管23，以防止同時(shí)有兩個(gè)以上的按鍵單元被壓按時(shí)所造成的按鍵信號(hào)錯(cuò)誤的狀況。
每一個(gè)熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2中的橫向信號(hào)線皆連接至一譯碼電路51，以供一數(shù)字裝置(未示)所產(chǎn)生的譯碼信號(hào)s1所譯碼，而該每一個(gè)熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2的縱向信號(hào)線則連接至一多任務(wù)器52，以使任一個(gè)熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2中的熱感應(yīng)組件21被觸按時(shí)，可由該多任務(wù)器52的多任務(wù)功能，而由該多任務(wù)器52送出按鍵輸出信號(hào)s2。該譯碼電路51及多任務(wù)器52乃構(gòu)成了一基本的按鍵信號(hào)處理電路5，當(dāng)然在實(shí)際的數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，該按鍵信號(hào)處理電路5可另包括其它的電路(例如栓鎖器、位置譯碼器等)。
此外，本實(shí)用新型的熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2是通過(guò)感測(cè)使用者手指的溫度而產(chǎn)生相應(yīng)的按鍵信號(hào)。故在電路設(shè)計(jì)時(shí)，可以在該按鍵信號(hào)處理電路5中更包括有一信號(hào)預(yù)處理電路53(如圖6所示)。該信號(hào)預(yù)處理電路53可包括有一前級(jí)放大電路531、一濾波器532、一反彈跳電路533、一驅(qū)動(dòng)電路534。當(dāng)該熱感應(yīng)式輸入按鍵單元2中的熱感應(yīng)組件21受觸按時(shí)，其所產(chǎn)生的溫度變量信號(hào)s3先通過(guò)前級(jí)放大電路531予以放大以及濾波器532的濾除噪聲，再由該反彈跳電路533防止按鍵被觸按時(shí)的不穩(wěn)態(tài)狀況，再由驅(qū)動(dòng)電路534送出對(duì)應(yīng)的按鍵識(shí)別信號(hào)s4。
通過(guò)以上的實(shí)施例說(shuō)明可知，本實(shí)用新型所提供的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置及其按鍵單元確已提供一新穎實(shí)用的數(shù)據(jù)輸入裝置，使得一般量測(cè)儀器、控制裝置、數(shù)字裝置、或辦公室自動(dòng)化設(shè)備中所配置的傳統(tǒng)機(jī)械按鍵式或是壓按薄膜式的輸入按鍵之外，更有另一優(yōu)良按鍵型態(tài)的選擇，故本實(shí)用新型確具高度的產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于包括有一鍵盤(pán)基板，其表面配置有若干個(gè)按鍵操作區(qū)域；若干個(gè)熱感應(yīng)組件，一一地配置在該鍵盤(pán)基板的各個(gè)按鍵操作區(qū)域，以在受到使用者的觸按時(shí)產(chǎn)生一溫度變量信號(hào)，該溫度變量信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后而送出代表該熱感應(yīng)組件位置的按鍵信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于該鍵盤(pán)基板與各個(gè)熱感應(yīng)組件的表面更覆蓋有一薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于該薄膜是為一透明薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于其更包括有一按鍵信號(hào)處理電路，用以接收該各個(gè)熱感應(yīng)組件所產(chǎn)生的溫度變量信號(hào)并予以譯碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于該各個(gè)熱感應(yīng)組件是組成一按鍵矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置，其特征在于該各個(gè)熱感應(yīng)組件在受觸按時(shí)所產(chǎn)生的溫度變量信號(hào)更經(jīng)一信號(hào)預(yù)處理電路，該信號(hào)預(yù)處理電路包括有一前級(jí)放大電路、一濾波器、一反彈跳電路、一驅(qū)動(dòng)電路，該熱感應(yīng)組件受觸按時(shí)所產(chǎn)生的溫度變量信號(hào)先通過(guò)該前級(jí)放大電路放大以及濾波器的濾除噪聲后，再由該反彈跳電路防止按鍵被觸按時(shí)的不穩(wěn)態(tài)狀況，再由驅(qū)動(dòng)電路送出對(duì)應(yīng)的按鍵識(shí)別信號(hào)。
7.一種熱感應(yīng)式輸入按鍵單元，其特征在于包括有一按鍵本體；一按鍵操作區(qū)域，形成在該按鍵本體上；一熱感應(yīng)組件，嵌置在該按鍵本體的按鍵操作區(qū)域中，由該熱感應(yīng)組件感測(cè)出一溫度變量信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱感應(yīng)式輸入按鍵單元，其特征在于該按鍵本體與熱感應(yīng)組件的表面更覆蓋有一薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱感應(yīng)式輸入按鍵單元，其特征在于該薄膜是為一透明薄膜。
專(zhuān)利摘要一種熱感應(yīng)式文字符號(hào)輸入裝置及其輸入按鍵單元，是在一鍵盤(pán)基板的表面配置有若干個(gè)按鍵操作區(qū)域，而若干個(gè)熱感應(yīng)組件則一一地配置在該各個(gè)按鍵操作區(qū)域中。當(dāng)使用者觸按該按鍵操作區(qū)域時(shí)，由該受到觸按的按鍵操作區(qū)域中的熱感應(yīng)組件感測(cè)出一溫度變量信號(hào)，該溫度變量信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后而送出代表該熱感應(yīng)組件位置的按鍵信號(hào)。在該鍵盤(pán)基板與各個(gè)熱感應(yīng)組件的表面更覆蓋有一薄膜，并可在該薄膜的表面對(duì)應(yīng)于該鍵盤(pán)基板表面的各個(gè)按鍵操作區(qū)域印制有識(shí)別符號(hào)。
文檔編號(hào)G05G1/00GK2874617SQ200520047510
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者連文宏 申請(qǐng)人:上海環(huán)達(dá)計(jì)算機(jī)科技有限公司, 神基科技股份有限公司