CN214012804U - 轻触开关、输入装置及键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种轻触开关。所述轻触开关包括按压体、第一电极、第二电极、第三电极及电容电路，所述第一电极与所述按压体弹性抵接，包括中央导通点、第一外侧抵接面及第二外侧抵接面，所述第二电极与所述第一外侧抵接面和所述第二外侧抵接面电连接，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通或分离，导通时，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，分离时，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路。所述电容电路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联。本实用新型的轻触开关输入速度快、安装简便。同时本实用新型还提供一种采用上述轻触开关的输入装置和键盘。

Description

轻触开关、输入装置及键盘

技术领域

本实用新型涉及一种轻触开关，特别涉及一种用于电容式机械按键作为输入***的轻触开关、输入装置及键盘。

背景技术

随着现代电子科技的发展，电子产品逐渐深入人们的生活中，各类电子产品，如电话机、手机、笔记本电脑、遥控器等伴随人们的日常生活。

上述电子产品的输入装置扮演的角色尤为重要。现有技术采用的轻触开关主要采用薄膜开关作为开关元件，当按压过程中，按键下移过程中，施压至薄膜开关，驱使薄膜开关自身的导通，将物理机械输入信号转换为电子输入信号，实现输入动作。

然而，上述设计方案仍然存在如下缺陷：

首先，薄膜开关电极距离较近，为保证不误触，按键按压行程较长，输入速度较慢；

其次，为了提高按压手感，传递物理机械信号的按键元件设计复杂，组装不简便。

因此，有必要提供一种轻触开关来以解决上述速度慢及组装不简便的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中轻触开关输入速度慢及组装不简便的技术问题，本实用新型提供一种输入速度快及组装简便的轻触开关。同时还提供一种采用上述轻触开关的输入装置及键盘。

本实用新型提供一种轻触开关，包括按压体、第一电极、第二电极、第三电极及电容电路，所述第一电极与所述按压体弹性抵接，包括中央导通点、第一外侧抵接面及第二外侧抵接面，所述第一外侧抵接面和第二外侧抵接面处于所述中央导通点相对两侧，所述第二电极与所述第一外侧抵接面和所述第二外侧抵接面电连接，所述第三电极与所述第二电极相对间隔设置，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路，所述电容电路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述第一电极是锅仔导电弹片。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述第二电极包括相对间隔设置的第一导电端子和第二导电端子，所述第一导电端子与所述第一抵接面电连接，所述第二导电端子与所述第二抵接面电连接。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述第三电极包括固定导通端，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述固定导通端之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述固定导通端之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述固定导通端之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述电容电路包括一固定电容或多固定电容，所述一固定电容或多固定电容与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联设置，所述多固定电容以串联或并联方式连接输出电容值。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述电容电路包括多支路，所述每一支路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联设置，所述每一所述支路包括至少一支路开关，闭合或断开所述支路开关，使所述电容电路输出对应设定的电容值。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述轻触开关还包括基座，所述第二电极具两端，所述第二电极一端固定嵌设于所述基座，所述第三电极具两端，所述第三电极一端固定嵌设于所述基座。

在本实用新型提供的轻触开关的一种较佳实施例中，所述轻触开关还包括线路板，所述第二电极另一端焊接固定于所述线路板，所述第三电极另一端焊接固定于所述线路板，所述电容电路设于所述线路板。

一种输入装置，包括轻触开关、电容检测模组及控制模组，所述轻触开关接收物理按压信号，并对应反馈电容变化信号，所述电容检测模组接收来自所述轻触开关的电容变化信号，并判断所述轻触开关的工作状态，产生工作状态信号，所述控制模组，接收来自所述电容检测模组的工作状态信号，对应产生输入信号，所述轻触开关包括按压体、第一电极、第二电极、第三电极及电容电路，所述第一电极与所述按压体弹性抵接，包括中央导通点、第一外侧抵接面及第二外侧抵接面，所述第一外侧抵接面和第二外侧抵接面处于所述中央导通点相对两侧，所述第二电极与所述第一外侧抵接面和所述第二外侧抵接面电连接，所述第三电极与所述第二电极相对间隔设置，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路，所述电容电路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联。

一种键盘，包括控制板、电容检测模组、多个阵列设置的轻触开关、控制模组，所述轻触开关阵列设于所述控制板，所述电容检测模组设于所述控制板，并与所述轻触开关电连接，所述控制模组根据所述电容检测模组的检测结果对应产生输入信号，所述轻触开关包括按压体、第一电极、第二电极、第三电极及电容电路，所述第一电极与所述按压体弹性抵接，包括中央导通点、第一外侧抵接面及第二外侧抵接面，所述第一外侧抵接面和第二外侧抵接面处于所述中央导通点相对两侧，所述第二电极与所述第一外侧抵接面和所述第二外侧抵接面电连接，所述第三电极与所述第二电极相对间隔设置，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路，所述电容电路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联。

相较于现有技术，本实用新型提供的轻触开关按压行程短，所述按压体直接作用于所述第一电极，从而使所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路或断路，实现快速输入，且不存在多重物理机械力的传递，设计更加简便，易安装。

另一方面所述第二电极和第三电极固定设置，仅所述第一电极受物理机械力发生形变，所述轻触开关稳定性高，不易损坏，安装时更简便。

再者，电容电路的设置，使得所述轻触开关对于所述第一电极和第二电极间接触灵敏度要求降低，降低了生产成本，提高了输入精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型一种轻触开关的立体组装结构示意图；

图2为图1所示轻触开关的立体分解示意图；

图3为沿图1所示III-III的剖视图；

图4a、图4b分别为图1所示轻触开关未激活与激活两种工作状态的侧面剖视图；

图5为本实用新型一种输入装置的结构框图；

图6是本实用新型一种键盘的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合参阅图1及图2，其中图1为本实用新型一种轻触开关立体组装结构示意图，图2为图1所示轻触开关的立体分解示意图。所述轻触开关10包括上盖11、基座12、按压体13、第一电极15、第二电极16、第三电极17、电容电路18及线路板19。所述上盖11设有导程通孔111。所述上盖11通过卡合结构配合所述基座12围成收容空间以***述按压体13和所述第一电极15于其内，所述第二电极16和所述第三电极17部分固定嵌设于所述收容空间。

所述按压体13一端贯穿所述导程通孔111，响应外部物理按压信号沿所述导程通孔111下移或上移，另一端与所述第一电极15抵接，传递压力至所述第一电极15。

请参阅图3，为沿图1所示III-III的剖视图。所述第一电极15是锅仔导电弹片，与所述按压体13弹性抵接，包括中央导通点151、第一外侧抵接面153、第二外侧抵接面155及连接片157。所述中央导通点151与所述按压体13弹性抵接，所述第一外侧抵接面153和第二外侧抵接面155处于所述中央导通点151相对两侧，所述第一外侧抵接面153和第二外侧抵接面155与所述第二电极16电连接。所述第一外侧抵接面153、所述中央导通点151及所述第二外侧抵接面155通过所述连接片157连接设置，所述第一外侧抵接面153与所述连接片157相连形成钝角，所述第二外侧抵接面155与所述连接片157相连形成钝角，所述第一外侧抵接面153与所述第二外侧抵接面155位于所述连接片157的同侧。

所述第二电极16具两端，一端嵌设固定于所述上盖11和所述基座12围成的收容空间内，并且相对间隔设有第一导电端子161和第二导电端子163，另一端焊接固定于所述线路板19。所述第一导电端子161具与所述第一外侧抵接面153相应设置的斜面，所述第一导电端子161与所述第一外侧抵接面153通过斜面相贴合的方式电连接。所述第二导电端子163具与所述第二外侧抵接面155相应设置的斜面，所述第二导电端子163与所述第二外侧抵接面155通过斜面相贴合的方式电连接。

所述第三电极17与所述第二电极相对间隔设置，所述按压体13下压或者上移使所述中央导通点151与所述第三电极17之间相互导通或分离，当所述中央导通点151与所述第三电极17之间相互导通，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成通路，当所述中央导通点151与所述第三电极17之间相互分离，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成断路。

所述第三电极17具两端，一端嵌设固定于所述上盖11和所述基座12围成的收容空间内，并且设有固定导通端171，另一端焊接固定于所述线路板19。所述按压体13下压或者上移使所述中央导通点151与所述固定导通端171之间相互导通或分离，当所述中央导通点151与所述固定导通端171之间相互导通，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成通路，当所述中央导通点151与所述固定导通端171之间相互分离，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成断路。

当然，作为上述实施方式的进一步改进，所述第一电极15不仅仅局限于锅仔导电弹片，其还可以是其他导电弹性体，凡是实现所述按压体13下压或者上移作为弹性电连接元件使所述第一电极15、第二电极16及所述第三电极17串联形成通路或断路的元件，皆属于本实用新型的创作宗旨。

所述电容电路18设于所述线路板19上，所述电容电路18与所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成的电路串联设置。在本实施方式中，所述电容电路18是一固定电容，作为本实施方式的进一步改进，所述电容电路18还可以包括多固定电容，所述多固定电容以串联或并联方式连接，可以形成多支路，所述每一支路与所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成的电路串联设置，每一所述支路包括至少一支路开关，可以通过闭合或断开所述支路开关，使所述电容电路18输出对应设定的电容值。

请参阅图4a及4b，分别代表所述轻触开关10分别处于不同工作状态的侧面剖视图，其中图4a为所述按压体13未被按压，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联处于断路状态，所述轻触开关10处于未激活状态，图4b是所述按压体13被按压后，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联处于导通状态，所述轻触开关10处于激活状态。当所述轻触开关10工作时，外部物理作用力作用于所述按压体13，所述按压体沿所述导程通孔111下移，并将所受压力传递给所述第一电极15，所述第一电极15发生弹性形变，所述中央导通点151与所述固定导通端171导通，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成通路，即：所述轻触开关10响应所述外界物理按压信号并触发所述轻触开关10处于激活状态；当取消外界压力作用，因所述第一电极15恢复自身形变作用，所述中央导通点151与所述固定导通端171分离，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成断路，即：所述轻触开关10响应所述外界物理按压信号并触发所述轻触开关10处于未激活状态。

设定所述轻触开关10未激活时，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成断路，此时设定所述第一电极15与所述第三电极17之间存在的较小的相对电容值C1；设定所述电容电路18的电容值为C0，且所述C0设定为远大于所述C1，则所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成的电路与所述电容电路18串联形成的支路的电容值C＝C1*C0/(C1+C0)，鉴于所述C0值较小，则对应的，所述轻触开关10未激活时，所述电容值C较小。

设定所述轻触开关10激活时，所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成通路，则所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成的电路与所述电容电路18串联形成的支路的电容值C＝C0。因为所述轻触开关10未激活与激活之间切换时，所述C1值较小，所述C0远大于所述C1值，那么所述电容值C变化较大，所以根据所述电容值C变化幅值来判断所述轻触开关10的工作状态，也可以作为判断所述按压体13是否被按压下的依据。

综上，随着外界压力的施加与否，所述按压体13对应在所述导程通孔111的导引下上移或者下移往返活动，所述电容值C发生较大的变化，根据所述电容值C的变化判断所述轻触开关10的工作状态是处于激活还是未激活状态，同时也作为判断所述按压体13是否被按压下的依据。也就是说，在外界压力施加与否的作用下，所述第一电极15与所述第三电极17在相互接触或者分离之间切换，即所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联的电路在通路或者断路之间切换，相应的，调整所述轻触开关10的工作状态在激活状态与未激活状态之间不断切换。当所述轻触开关10被激活，视为有效输入；当所述轻触开关10未被激活，视为无效输入。

特别指出，若所述轻触开关10接触不良，即所述中央导通点151与所述固定导通端171非常靠近时，相比较所述轻触开关10未激活时，所述第一电极15与第三电极17之间的相对电容值C1明显增大，因所述第一电极15、第二电极16及第三电极17串联形成的电路与所述电容电路18串联形成的支路的电容值C＝C1*C0/(C1+C0)，对应的，所述电容值C变化也较大。因本实施方式根据所述电容值C的变化判断所述轻触开关10的工作状态和所述按压体13是否被按压下，所以即使所述轻触开关10接触不良，因所述C变化也较大，所述轻触开关10也会被激活，视为有效输入。

相较于现有技术，本实用新型提供的轻触开关10按压行程短，所述按压体13直接作用于所述第一电极15，从而使所述第一电极15、第二电极16及第三电极17之间串联形成通路或断路，实现快速输入，且不存在多重物理机械力的传递，设计更加简便，易安装。

另一方面所述第二电极16和第三电极17固定设置，仅所述第一电极15受物理机械力发生形变，所述轻触开关稳定性高，不易损坏，安装时更简便。

再者，电容电路18的设置，使得所述轻触开关10对于所述第一电极15和第三电极17之间接触灵敏度要求降低，降低了生产成本，提高了输入精度。

请参阅图5，为本实用新型一种输入装置的结构框图。所述输入装置20包括轻触开关21、电容检测模组23及控制模组25。

所述轻触开关21接收物理按压信号，并对应反馈电容变化信号。

所述电容检测模组23检测所述轻触开关21的电容变化信号，并根据电容变化结果判断所述轻触开关21的工作状态，具体而言，所述轻触开关21包括触发工作状态和非触发工作状态，当所述轻触开关21被按压，则对应处于触发状态，当所述轻触开关21未被按压，则对应未触发状态。

所述控制模组25接收来自所述电容检测模组23的判断结果，并根据所述轻触开关21的工作状态对应产生输入信号。具体而言，当所述输入装置20是键盘，操作人员意欲输入字母A。当A按键被按下，则所述A按键对应的轻触开关21的电容值变大；对应的，所述电容检测模组23根据该电容变化值判断所述轻触开关21处于触发状态；所述控制模组25根据所述轻触开关21的触发状态，产生输入字母A的控制信号，实现字母A的输入操作。

在上述输入装置20中，所述轻触开关21采用第一实施方式所揭示的轻触开关10。

请参阅图6，为本实用新型一种键盘的立体结构示意图。所述键盘30包括控制板31、电容检测模组33、多个阵列设置的轻触开关35及控制模组37。所述轻触开关35阵列设于所述控制板31，所述电容检测模组33设于所述控制板31，并与所述轻触开关35电连接，所述控制模组37根据所述电容检测模组33的检测结果对应产生输入信号，其中，所述轻触开关35包括线路板，作为进一步改进，所述控制板31可以和所述线路板集成为同一线路板。所述轻触开关35采用第一实施方式所揭示的轻触开关10。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轻触开关，包括按压体，其特征在于，还包括：

第一电极，与所述按压体弹性抵接，包括中央导通点、第一外侧抵接面及第二外侧抵接面，所述第一外侧抵接面和第二外侧抵接面处于所述中央导通点相对两侧；

第二电极，与所述第一外侧抵接面和所述第二外侧抵接面电连接；

第三电极，与所述第二电极相对间隔设置，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述第三电极之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路；

电容电路，与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联。

2.根据权利要求1所述的轻触开关，其特征在于，所述第一电极是锅仔导电弹片。

3.根据权利要求1所述的轻触开关，其特征在于，所述第二电极包括相对间隔设置的第一导电端子和第二导电端子，所述第一导电端子与所述第一外侧抵接面电连接，所述第二导电端子与所述第二外侧抵接面电连接。

4.根据权利要求1所述的轻触开关，其特征在于，所述第三电极包括固定导通端，所述按压体下压或者上移使所述中央导通点与所述固定导通端之间相互导通或分离，当所述中央导通点与所述固定导通端之间相互导通，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成通路，当所述中央导通点与所述固定导通端之间相互分离，所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成断路。

5.根据权利要求1所述的轻触开关，其特征在于，所述电容电路包括一固定电容或多固定电容，所述一固定电容或多固定电容与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联设置，所述多固定电容以串联或并联方式连接输出电容值。

6.根据权利要求5所述的轻触开关，其特征在于，所述电容电路包括多支路，所述每一支路与所述第一电极、第二电极及第三电极之间串联形成的电路串联设置，所述每一所述支路包括至少一支路开关，闭合或断开所述支路开关，使所述电容电路输出对应设定的电容值。

7.根据权利要求1所述的轻触开关，其特征在于，所述轻触开关还包括基座，所述第二电极具两端，所述第二电极一端固定嵌设于所述基座，所述第三电极具两端，所述第三电极一端固定嵌设于所述基座。

8.根据权利要求7所述的轻触开关，其特征在于，所述轻触开关还包括线路板，所述第二电极另一端焊接固定于所述线路板，所述第三电极另一端焊接固定于所述线路板，所述电容电路设于所述线路板。

9.一种输入装置，包括：

轻触开关，其接收物理按压信号，并对应反馈电容变化信号；

电容检测模组，其接收来自所述轻触开关的电容变化信号，并判断所述轻触开关的工作状态，产生工作状态信号；

控制模组，接收来自所述电容检测模组的工作状态信号，对应产生输入信号，其特征在于，所述轻触开关是如权利要求1至8中任意一项所述的轻触开关。

10.一种键盘，包括控制板、电容检测模组、多个阵列设置的轻触开关、控制模组，所述轻触开关阵列设于所述控制板，所述电容检测模组设于所述控制板，并与所述轻触开关电连接，所述控制模组根据所述电容检测模组的检测结果对应产生输入信号，其特征在于：所述轻触开关是如权利要求1至8中任意一种轻触开关。

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