CN117954254A - 一种可编辑屏幕的机械键盘 - Google Patents

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Abstract

一种可编辑屏幕的机械键盘，其具有按键带液晶屏，并且显示内容可编程改变；同时作为机械按键，按键手感好，并且能够保持较长时间的手感稳定性。

Description

一种可编辑屏幕的机械键盘
技术领域
本发明涉及一种用于输入控制命令的装置，具体的，本发明涉及一种一种可编辑屏幕的机械键盘。
背景技术
各种类型的电子产品随着信息技术的发展而被广泛运用到工作和生活中，例如手机、电脑等。键盘作为一种输入型电子产品，与电脑等多种电子设备的普及推广存在很大联系，所以其使用同样十分广泛。键盘作为电子设备的主要输入装置，其好坏也影响到使用者的舒适度和顺畅度。
键盘中较早出现的是机械键盘，其采用金属接触式开关。机械键盘的工作原理一般是通过触点导通或断开，其制造工艺简单，易于维护，打字时具有很强的节奏感，长期使用手感也不会改变，但相对噪音较大。
CN201420006275.1公开了一种全彩机械键盘开关，包括一底座，底座内底面向上凸设有定位座，定位座上套设有按钮，按钮底端向下凸伸有定位柱，定位柱外套设有复位弹簧，底座上部设有上盖，上盖为全透明上盖，上盖与底座扣合形成一腔体，上盖中部开有通孔，按钮上部的按柄从通孔中伸出，底座的左部设有静接触片，底座的右部设有动接触片，底座上设有LED灯卡座，LED灯卡座上设置有全彩LED灯，全彩LED灯透过上盖将灯光向外散射。
CN201520364192.4公开一种改良式机械键盘。它包括由上盖和下盖相对拼装而成的键盘壳体，上盖上装设有若干个键帽；所述键帽和上盖均由金属材料制成，每个键帽的上表面均开设有标识镂空位，标识镂空位内填充有透明胶层。
薄膜键盘是机械键盘之后出现的一类键盘，键盘内部一般具有四层结构，能够实现无机械磨损，噪音相对于机械键盘要小很多，但是长期使用后使用者的手感会发生变化。
CN87107901.1公开一种薄膜键盘，它有一刚性基底，其底上每一垫片区有些凹陷。每一凹陷有一杯形柔性部分，且此杯形柔性部分在凹陷的底部与一柔性上薄膜层之间延伸。上层上有一对接触，操作时，这一对接触与杯形底部上的桥式接触相连。一弹性部分从杯形部分伸到凹陷的壁上。操作时，压下柔性的上薄膜，而迫使绕凹陷的壁转动时也压缩杯形部分的壁。当第二部分被压进凹陷的底部时，杯形部分的底部上升而接触向下移动的膜片。
CN202210049424.1公开一种薄膜键盘，包括支撑板、导电薄膜、柔性电路板和多组按压组件。导电薄膜设有第一区域和第二区域，导电薄膜在第一区域分布有触点对，触点对能够受压电导通以产生对应位置的键位信号。按压组件分第一按压组件和第二按压组件。第二按压组件包括第二键帽、被感应件和第二支撑结构，被感应件设置于第二键帽。柔性电路板集成有电容感应电路，电容感应电路包括电容感应结构，电容感应结构和被感应件对应，且第二键帽被按压时，通过电容侦测产生对应位置的键位信号。
除了机械式键盘、薄膜键盘，现有的键盘还有导电橡胶式键盘、无接点静电电容键盘。导电橡胶式键盘的触点通过导电橡胶相连，无接点静电电容键盘采用类似电容开关。
CN201720303974.6公开了一种新型硅胶键盘，包括键盘面板，按键，第一主体和第二主体，所述第二主体顶部设有液晶显示屏，所述第二主体顶部设有指示灯，所述第二主体一侧设有USB接口，所述USB接口一侧设有充电接口，所述充电接口一侧设有开关按钮，所述第二主体一侧固定连接有第一主体，所述第一主体顶部设有键盘面板，所述键盘面板的顶部设有按键，所述按键顶部设有按键帽，所述按键帽顶部设有键盘保护膜，所述按键底部设有键盘线路板。
随着键盘的不断发展，人们对于键盘的需求及设计越来越高，也随之出现各种功能的新型键盘。
CN201410047612.6公开一种液晶显示屏的键盘，它包括上盖板，多个按键，电路板和底座；所述多个按键被嵌入在上盖板中，电路板通过螺丝固定在上盖板上，上盖板和底座通过螺丝固定为一个整体，安装不同颜色的LED发光芯片。
CN201510897020.8公开一种机械式动态密码防窥键盘，其中包括印刷电路板PCB、位于PCB上的按键、位于各个按键上的断码液晶显示屏和位于断码液晶显示屏上的防窥层；所述位于各个按键上的断码液晶显示屏，用于动态地显示各个按键的键值；所述防窥层，用于使得各个按键上的断码液晶显示屏的键值只有在一定角度内可视，角度达到某固定值则不可视。
CN201620191158.6公开一种四维摇杆可视网络控制键盘。它包括外壳体、液晶显示屏、四维摇杆、键盘组、中控组及接口组；中控组包括数据处理装置，所述数据处理装置包括将采集到的多路视频信号解码后压缩成一路复合信号的视频解码器、对视频解码器输出的信号进行分离处理的视频处理器以及DDR存储器、Flash存储器和网络接口模块；液晶显示屏连接于视频处理器的VPBE端，四维摇杆和键盘组分别与视频处理器相连。
但是，现有的各种键盘仍然不能够实现将机械键盘和薄膜键盘的统一，并且同时通过键盘按键实现对屏幕的编辑。
发明内容
针对现有的键盘的问题，本发明提供一种可编辑屏幕的机械键盘。
本发明首先提供一种可编辑屏幕的机械键盘，其具有按键带液晶屏，并且显示内容可编程改变；同时作为机械按键，按键手感好，并且能够保持较长时间的手感稳定性。
本发明的可编辑屏幕的机械按键采用剪刀脚设计，保证整个键盘水平按下，具有非常优异的键帽平整度；并且通过薄膜按键设计，结构紧凑。
本发明的一种可编辑屏幕的机械键盘，包括上盖、按键体和液晶屏(4)，其中按键体包括键帽(1)、剪刀脚支架(2)、薄膜(3)、弹簧(5)、导电层(6)，按键体下面的薄膜(3)采用三层薄膜，上下两层薄膜的内侧分别镀有金属层，分别作为按键的两极，中间层作为绝缘层，中间层在按键体弹簧轴对应的位置是镂空的，当键帽被按下时，弹簧轴按压薄膜上下两层接触，促使两极导通，完成按下按键操作；弹簧轴抬起时，薄膜上下两层由于自身应力自动分开，两极断开，完成抬起按键操作。
进一步的，本发明的可编辑屏幕的机械键盘，键帽采用透明聚酯等材料。键帽下面的四周采用剪刀脚支撑，保持键帽受力时可以水平被按下。周围有4个弹簧支撑键帽，可以使按键具有机械键盘的手感。整个按键体中间的部分无任何遮挡，这样可以显示最下面液晶屏的显示内容。
进一步的，本发明的可编辑屏幕的机械键盘，多个按键下面共用一整个液晶屏，可采用常规尺寸液晶屏，成本可控。屏幕上根据按键的位置显示不同的图像，通过上位机编程可非常方便的统一管理所有按键的图像，甚至动画。
进一步的，本发明的可编辑屏幕的机械键盘，其键帽具有优异的平整度。设Q1、Q2、Q3为键帽上不在同一条直线上的三个点，该三个点的空间坐标分别为(xi，yi，zi)，(i＝1,2,3)，这三个点形成一个屏幕M。对于在平面上任意位置的Q(x，y，z)，都满足如下方程式：
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
A、采用透明键帽，可以显示液晶屏图像内容，具有优异的键帽平整度；
B、多个按键共用一个液晶屏，标准液晶屏，供货稳定，成本低；
C、剪刀脚支架设计，既保证水平按下，又让开中间透明显示区域；
D、薄膜按键设计，结构紧凑。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有键盘的设计示意图。
图2为本发明的键盘总成结构示意图。
图3为本发明的键盘总成结构拆解示意图。
图4为本发明的键盘总成部分结构拆解图。
图5为本发明的键盘总成部分结构拆解图。
图6为本发明的键盘总成结构(部分)透视示意图。
图7为本发明的键盘未按键时的示意图。
图8为本发明的键盘按键时的示意图。
图9为本发明的键盘结构尺寸示意图。
图10为本发明的键盘结构尺寸示意图。
图11为本发明的键盘结构尺寸示意图。
附图标记，1、键帽，2、剪刀脚支架，3、薄膜，4、液晶屏，5、弹簧，6、导电层。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明，所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制基于本发明的示例性实施方式。
以下将要公开本发明的部分详细实施例，虽然在本公开内容中描述了实施例子，但是并未将本发明的实施例限制于所展示的内容。本公开实施例仅是权利要求书中所可能形成的实施例的部分例子，权利要求书中剩余未展示实施例及其替代、修改、等效实施例等仍在权利保护范围。
图1显示了现有的键盘，该键盘的每个按键上的超小液晶屏，因为非标准屏幕，而且体积特别小，所以成本非常高，没办法量产；并且每个屏幕通过软排线与下面的电路板相连，每次按键时屏幕和电路板的位置都会发生变化，由于按键又是经常反复需要被按动，软排线的连接的可靠性不高，长时间使用会出现连接不稳定的情况；每个屏幕都需要一个单片机MCU去控制图形显示，如果按键非常多，不单单片机及***电路复杂，而且成本也非常高，另外这么多个单片机互相之间需要数据交换，这个键盘与外部控制单元的通信非常复杂，不利于稳定和开发。
图2显示了本发明的可编辑屏幕的机械键盘的总成结构示意图，包括上盖、按键体和液晶屏，其拆解结构如图3所示。
图4、图5显示了本发明的可编辑屏幕的机械键盘的部分结构示意图，一种可编辑屏幕的机械键盘，包括上盖、按键体和液晶屏(4)，其中按键体包括键帽(1)、剪刀脚支架(2)、薄膜(3)、弹簧(5)、导电层(6)，按键体下面的薄膜(3)采用三层薄膜，上下两层薄膜的内侧分别镀有金属层，分别作为按键的两极，中间层作为绝缘层，中间层在按键体弹簧轴对应的位置是镂空的。
图6为本发明的键盘总成结构(部分)透视示意图，键帽下面的四周采用剪刀脚支撑，保持键帽受力时可以水平被按下。周围有4个弹簧支撑键帽，可以使按键具有机械键盘的手感。整个按键体中间的部分无任何遮挡，这样可以显示最下面液晶屏的显示内容。
图7和图8显示本发明的可编辑屏幕的机械键盘在未按键以及按键状态下的示意图。
图9至图11为本发明的键盘结构尺寸示意图。
实施例1
一种可编辑屏幕的机械键盘，包括上盖、按键体和液晶屏(4)，其中按键体包括键帽(1)、剪刀脚支架(2)、薄膜(3)、弹簧(5)、导电层(6)。
其中，键帽为透明的聚酯材料。
其中，按键体下面的薄膜(3)采用三层薄膜，上下两层薄膜的内侧分别镀有金属层，分别作为按键的两极，中间层作为绝缘层，中间层在按键体弹簧轴对应的位置是镂空的，当键帽被按下时，弹簧轴按压薄膜上下两层接触，促使两极导通，完成按下按键操作；弹簧轴抬起时，薄膜上下两层由于自身应力自动分开，两极断开，完成抬起按键操作。
本实施例的键盘线路板连接结构具体可细分为上层薄膜板、下层薄膜板、安装在上下层薄膜板中间的隔板，在上下层薄膜板上安装设置的两个出线端，出线端的主要作用是与外部形成连接，从而将键盘信号传输出去。在上层薄膜板和下层薄膜板上还分别对应设置了两组连接端，隔板所对应的每组连接端都设置开孔，开孔设置的主要目的是方便上层薄膜板连接端与下层薄膜板形成电性导通。
本实施例的键帽为长方体型键帽结构，其长、宽、高尺寸分别为9.00m、9.0mm、2.5mm，键帽下面的剪刀脚支架为正方形平面支架，边长为18mm。
本实施例的可编辑屏幕的机械键盘，其按压次数可达到110万次，弹性薄膜虽然需要经过百万次的蠕动，但是其运动的幅度相对较小，仅仅为0.1mm。
本实施例的剪刀脚支架(2)本身不具备弹性件，在其两端设置弹簧(5)，弹簧(5)套设在圆柱形塑件结构上。这种设置方式使得本实施例的键帽具有非常高的平整度。
设Q1、Q2、Q3为键帽上不在同一条直线上的三个点，该三个点的空间坐标分别为(xi，yi，zi)，(i＝1,2,3)，这三个点形成一个屏幕M。对于在平面上任意位置的Q(x，y，z)，都满足如下方程式：
也就是通过对本实施例的键帽结构进行按键、未按键测试，通过物点坐标转换计算，可知其具有非常好的键帽平整度，这种优异的键帽平整度对于保持键盘按键手感稳定性非常重要。
实施例2
一种可编辑屏幕的机械键盘，包括上盖、按键体和液晶屏(4)，其中按键体包括键帽(1)、剪刀脚支架(2)、薄膜(3)、弹簧(5)、导电层(6)。
其中，键帽为透明的聚酯材料。
其中，按键体下面的薄膜(3)采用三层薄膜，上下两层薄膜的内侧分别镀有金属层，分别作为按键的两极，中间层作为绝缘层，中间层在按键体弹簧轴对应的位置是镂空的，当键帽被按下时，弹簧轴按压薄膜上下两层接触，促使两极导通，完成按下按键操作；弹簧轴抬起时，薄膜上下两层由于自身应力自动分开，两极断开，完成抬起按键操作。
本实施例的键盘线路板连接结构具体可细分为上层薄膜板、下层薄膜板、安装在上下层薄膜板中间的隔板。在上层薄膜板和下层薄膜板上设置出线端，通过出线端实现对外连接，从而保证将键盘的信号输出。在上层薄膜板和下层薄膜板上分别设置第一组和第二组四个连接端。
本实施例的键帽为长方体型键帽结构，其长、宽、高尺寸分别为9.00-10.0m、9.0-10.0mm、2.5-3.0mm，键帽下面的剪刀脚支架为正方形平面支架，边长为18.0-20.0mm。
本实施例的可编辑屏幕的机械键盘，其按压次数可达到100万至110万次，弹性薄膜虽然需要经过百万次的蠕动，但是其运动的幅度相对较小，仅仅为0.1-0.2mm。
本实施例的剪刀脚支架(2)本身不具备弹性件，在其两端设置弹簧(5)，弹簧(5)套设在圆柱形塑件结构上。这种设置方式使得本实施例的键帽具有非常高的平整度。
设Q1、Q2、Q3为键帽上不在同一条直线上的三个点，该三个点的空间坐标分别为(xi，yi，zi)，(i＝1,2,3)，这三个点形成一个屏幕M。对于在平面上任意位置的Q(x，y，z)，都满足如下方程式：
也就是通过对本实施例的键帽结构进行按键、未按键测试，通过物点坐标转换计算，可知其具有非常好的键帽平整度，这种优异的键帽平整度对于保持键盘按键手感稳定性非常重要。
在本发明的可编辑屏幕的机械键盘的对比产品中，调整剪刀脚支架的弹性件设置方式，以及键帽尺寸、剪刀脚支架平面尺寸，均难获得高平整度的键帽结构。

Claims (3)

1.一种可编辑屏幕的机械键盘，包括上盖、按键体和液晶屏(4)，其中按键体包括键帽(1)、剪刀脚支架(2)、薄膜(3)、弹簧(5)、导电层(6)，按键体下面的薄膜(3)采用三层薄膜，上下两层薄膜的内侧分别镀有金属层，分别作为按键的两极，中间层作为绝缘层，中间层在按键体弹簧轴对应的位置是镂空的，当键帽被按下时，弹簧轴按压薄膜上下两层接触，促使两极导通，完成按下按键操作；弹簧轴抬起时，薄膜上下两层由于自身应力自动分开，两极断开，完成抬起按键操作。
2.根据权利要求1所述的一种可编辑屏幕的机械键盘，其特征在于，键帽采用透明聚酯等材料；键帽下面的四周采用剪刀脚支撑，保持键帽受力时可以水平被按下；周围有4个弹簧支撑键帽，可以使按键具有机械键盘的手感。整个按键体中间的部分无任何遮挡。
3.根据权利要求1所述的一种可编辑屏幕的机械键盘，其特征在于，多个按键下面共用一整个液晶屏，可采用常规尺寸液晶屏，成本可控。屏幕上根据按键的位置显示不同的图像，通过上位机编程可非常方便的统一管理所有按键的图像，甚至动画。。
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