TWI432995B - 輸入裝置及手持式電子裝置 - Google Patents

Description

輸入裝置及手持式電子裝置

本發明係關於一種輸入裝置及具有此輸入裝置之手持式電子裝置；特別是一種內部精確對位組裝之輸入裝置及具有此輸入裝置之手持式電子裝置。

資訊時代來臨，各種電子產品普遍用於日常生活中，而使用者均需透過各式輸入裝置作為控制電子產品之媒介。然而，電子產品所使用之輸入裝置常因內部對位不準確，使得輸入裝置無法對使用者按壓輸入裝置的動作作出靈敏反應。換言之，當使用者按壓輸入裝置之按鍵時，需大力按壓方能使輸入裝置對按壓動作有反應，並產生控制訊號至電子產品。

請參考第1圖，其為習知手持式電子裝置10的局部剖面圖。此習知手持式電子裝置10包含一按鍵11、一支撐架(supporting frame)12、一橡膠片13、一圓頂片14、一電路板15、一上殼體16及一下殼體17。一方面，按鍵11具有一突起111，承接容置於橡膠片13之一凹陷131中；此外，按鍵11與橡膠片13間裝置有支撐架12，以使按鍵11及橡膠片13互相卡合。另一方面，圓頂片14與電路板15係直接互相疊置並黏合。組裝上述手持式電子裝置10時，係先將上述按鍵11、支撐架12及橡膠片13進行組合，使橡膠片13之一凸出部132位於圓頂片14之一開關142上，隨後再以上殼體16及下殼體17固定並容納上述元件。

於此習知手持式電子裝置10中，用以制動內部電路的主要元件部分為按鍵11、橡膠片13上之凸出部132與圓頂片14上之開關142。然而，橡膠片13與圓頂片14係先分別與部分元件組裝後再直接對合，兩者之間並無精確的對位方式，故常使得凸出部132無法精確地設置在開關142之上。尤其在大量生產過程中，橡膠片13與圓頂片14皆會有些許尺寸變化，更使得凸出部132與開關142之疊置位置偏移量增加，當偏移量大到一定程度，便會使此習知手持式電子裝置10無法對使用者之按壓動作做出靈敏反應，這種反應速度過慢的情形，更容易造成使用者重複輸入或輸入錯誤等問題。

本發明提供一種可使內部元件精確對位之輸入裝置，以使輸入裝置之一凸出部精準地位於一開關之上。藉此使用者便可輕鬆地按壓輸入裝置之按鍵，以觸動開關。

本發明提供一種手持式電子裝置，包含上述之輸入裝置，讓使用者在使用手持式電子裝置時，無需大力按壓便可完成資料輸入。

本發明之輸入裝置包含一開關片、一彈性片及一蓋板。開關片具有至少一第一對位貫孔與至少一開關，彈性片具有至少一第二對位貫孔與至少一凸出部，開關片係設置於彈性片之下，且第一對位貫孔及第二對位貫孔係互相重疊，以使凸出部精準設置於開關之上。而蓋板則配置於彈性片上，用以承受使用者之一按壓動作，並將此按壓動作傳遞至凸出部，並藉由凸出部壓迫開關，進而觸動一電子訊號。

而採用如前所述之輸入裝置之手持式電子裝置更包含一上殼體、一顯示單元及一下殼體；顯示單元組裝至上殼體，並具有一顯示區域，且上殼體暴露出顯示區域；輸入裝置組裝至上殼體，且上殼體與下殼體組裝。

為讓本發明之上述目的、技術特徵和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。

本發明之一實施例係為一手持式電子裝置，於此實施例中，手持式電子裝置可以是行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)或掌上型電腦(pocket PC)。此外，手持式電子裝置之分解圖及組合圖請分別參考第5A圖與第5B圖。手持式電子裝置2包含一輸入裝置20、一上殼體23、一顯示單元24、複數螺絲25及一下殼體26，其中輸入裝置20之組合圖及分解圖則分別如第2A圖與第2B圖所示。輸入裝置20係可先精確地對位組裝完畢後，再與上殼體23組裝。因此使用者便能藉由輸入裝置20精確輸入資料，並由顯示單元24將資料呈現出來。

請參考第2A圖、第2B圖及第3圖，其中第3圖係為第2A圖沿A－A剖面線所繪製之輸入裝置20剖面圖。輸入裝置20包含一開關片210、一彈性片211、一蓋板221與一感應電路板222。

於本實施例中，開關片210包含一圓頂片212及一電路板213，電路板213係設置於圓頂片212之下。圓頂片212具有一對第一對位貫孔212a、五個開關212b與一塑膠片212c。於此實施例中，開關212b可以是金屬圓頂開關(metal dome switch)或是聚合物圓頂開關(polymer dome switch)，且開關212b係與塑膠片212c一體成形。此外，一對第一對位貫孔212a係貫穿設置於圓頂片212之塑膠片212c上，且電路板213貫穿設置有一對第一對位貫孔213a。換言之，此開關片210具有多個對位貫孔。更詳細而言，圓頂片212之第一對位貫孔212a與電路板213之第一對位貫孔213a係依序分別互相重疊並對位。是故，圓頂片212便可藉由圓頂片212上之該對第一對位貫孔212a與電路板213上之該對第一對位貫孔213a與電路板213對位，並黏著於電路板213上。然而，於其他實施例中，本發明之開關片210更可使用薄膜電路片(membrane circuit sheet)或其他形式電路板所取代。

彈性片211配置於開關片210之圓頂片212上，於此實施例中，彈性片211係包含五凸出部211b、五懸臂211d及一接合部211c，其中五個凸出部211b分別對應指向圓頂片212之五個開關212b而設置。懸臂211d係分別連接至凸出部211b，而接合部211c連接這些懸臂211d。此外，接合部211c具有一對第二對位貫孔211a，且第一對位貫孔212a、213a係分別對應於相同數目且相對應之第二對位貫孔211a，以精確定位開關片210及彈性片211，並使各個凸出部211b準確位於圓頂片212之相應開關212b上。於其他實施態樣中，習知此項技術者可輕易推及凸出部、懸臂及開關之其他應用數目。

於此實施例中，凸出部211b之材質不同於懸臂211d及接合部211c之材質，而凸出部211b可以是橡膠材質。另外，接合部211及懸臂211d之材質可以是同為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)材質。此外，凸出部211b與接合部211c、懸臂211d係藉由模內薄膜裝飾(In－Mold Film Decoration,IMF Decoration)製程而共模製成。上述懸臂211d較佳地係為一環狀懸臂，且凸出部211b適位於環狀懸臂之中央。然而，上述懸臂211d也可以是其他型態。

雖於此實施例中，對位貫孔均為一對，但於實際應用時，前述之第二對位貫孔、圓頂片之第一對位貫孔及電路板之第一對位貫孔亦可為其它數量或可為非軸對稱形狀或軸對稱形狀。舉例而言，於其他實施態樣中，第二對位貫孔、圓頂片之第一對位貫孔及電路板之第一對位貫孔亦可均僅含一個對位貫孔，且均為相同的非軸對稱形狀，如此便能使第二對位貫孔、圓頂片之第一對位貫孔及電路板之第一對位貫孔之對位過程更加簡單。

蓋板221係設置於彈性片211上，且感應電路板222係設置於蓋板221與彈性片211之間。更詳細而言，於本實施例中，蓋板221係包含一鍵帽(key cap)221a及一鍵片(key pad)221b，其中鍵片221b具有一第一開孔221c，而鍵帽221a便位於此第一開孔221c內。此外，感應電路板222包含一第一部分222a、一第二部分222b及一連接部222c，其中連接部222c則分別連接第一部分222a與第二部分222b。另外，感應電路板222之第一部分222a具有一第二開孔222d，第二部分222b位於第二開孔222d內，且對應於鍵帽221a。較佳地，感應電路板222係為一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)，且可為一電容感應式電路板或一溫度感應式電路板。於其他實施態樣中，蓋板221亦可僅由單一構件所形成，且不具有鍵帽221a。再者，當此輸入裝置20不提供觸控感應功能時，本實施例不限定需具有感應電路板222。

蓋板221之鍵片221a及鍵帽221b各具有一按壓區域，其對應設置於複數個凸出部211b與複數個開關212b之上。當蓋板221之壓按區域受到按壓時，蓋板221壓迫彈性片211，以使凸出部211b按壓圓頂片212上之開關212b，使開關212b下凹而觸動電路板213之接點(contact)以產生一電子訊號。此外，感應電路板222用以感應作用於此按壓區域之觸碰動作。藉由感應電路板222與圓頂片212之設置，本發明之手持式電子裝置2具有不僅可感測使用者手指於此壓按區域上移動之功能，更可提供使用者類似按壓鍵盤時的觸感，以供使用者確認輸入指令的動作是否已完成。

較佳地，蓋板221之鍵片221b具有多個第一卡合部221d，且手持式電子裝置2之上殼體23具有多個第二卡合部231，其中該等第一卡合部221d適於與該等第二卡合部231相卡合，以限制蓋板221的位移。

利用上述第一對位貫孔212a及第二對位貫孔211a的設計，便可於輸入裝置20之組裝過程中，更精確地對位各個凸出部211a及各個開關212b。請同時參考第2B圖之分解圖與第4圖之流程圖，此組裝過程所採用之方法係包含以下步驟。

首先，執行步驟401，將電路板213之二個第一對位貫孔213a沿二條對位線B對準圓頂片212之二第一對位貫孔212a，以對位圓頂片212與電路板213。在步驟402中，黏合圓頂片212與電路板213，以完成開關片210之組裝。於步驟403中，沿第2圖中之二條對位線B對位彈性片211之二個第二對位貫孔211a與圓頂片212之二個第一對位貫孔212a，以對位彈性片211與圓頂片212。接著在步驟403中，黏合彈性片211與開關片210之圓頂片212。

上述元件組合完成後，再執行步驟405，將蓋板221安裝於彈性片211上。當此輸入裝置20具有感應電路板222時，則將蓋板221與感應電路板222黏合後再安裝於彈性片211上。於步驟406中，將手持式電子裝置2中用以承接輸入裝置20之上殼體23與電路板213螺接。最後，於步驟407中，上殼體23之第二卡合部231與蓋板221之第一卡合部221d卡合，便完成手持式電子裝置2之輸入裝置20之組合。

如前所述，同時請參考第5A圖之分解圖與第5B圖之組合圖可知，本發明實施例之手持式電子裝置2，係包含前述之輸入裝置20、上殼體23、顯示單元24、複數螺絲25及下殼體26，其中顯示單元24組裝至上殼體23，並具有一顯示區域，而上殼體23暴露出此顯示區域。請合併參考第2B圖，本發明之輸入裝置20，係以複數螺絲25穿過設置於上殼體23之複數孔洞232與電路板213之複數螺孔213b螺接而組裝至上殼體23。手持式電子裝置2於完成輸入裝置20與上殼體23之組裝後，再將手持式電子裝置2之一下殼體26與上殼體23組裝，如此完成手持式電子裝置2之組裝，如第5B圖所示。

本發明藉由彈性片取代先前技術中支撐架及橡膠片，不但簡化了組裝流程，並且於彈性片及圓頂片上設置對位貫孔，使彈性片可與圓頂片精確對位，進而令凸出部得以準確地位於開關之上。藉此，採用本發明之輸入裝置的手持式電子裝置具有極佳的反應速度，使用者不需大力按壓輸入裝置，也能使得手持式電子裝置產生反應。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

10．．．手持式電子裝置

11．．．按鍵

111．．．突起

12．．．支撐架

13．．．橡膠片

131．．．凹陷

132．．．凸出部

14．．．圓頂片

142．．．開關

15．．．電路板

16．．．上殼體

17．．．下殼體

2．．．手持式電子裝置

20．．．輸入裝置

210．．．開關片

211．．．彈性片

211a．．．第二對位貫孔

211b．．．凸出部

211c．．．接合部

211d．．．懸臂

212．．．圓頂片

212a．．．第一對位貫孔

212b．．．開關

212c．．．塑膠片

213．．．電路板

213a．．．第一對位貫孔

213b．．．螺孔

221．．．蓋板

221a．．．鍵帽

221b．．．鍵片

221c．．．第一開孔

221d．．．第一卡合部

222．．．感應電路板

222a．．．第一部分

222b．．．第二部分

222c．．．連接部

222d．．．第二開孔

23．．．上殼體

231．．．第二卡合部

232．．．孔洞

24．．．顯示單元

25．．．螺絲

26．．．下殼體

第1圖係為習知之輸入裝置局部剖面圖；第2A圖係為根據本發明一實施例之輸入裝置組合圖；第2B圖係為根據本發明一實施例之輸入裝置分解圖；第3圖係為第2圖沿A－A剖面線之輸入裝置剖面圖；第4圖係為組裝本發明一實施例之輸入裝置之流程圖；第5A圖係為本發明之手持式電子裝置分解圖；以及第5B圖係為本發明之手持式電子裝置組合圖。

20．．．輸入裝置

210．．．開關片

211．．．彈性片

211a．．．第二對位貫孔

211b．．．凸出部

211c．．．接合部

211d．．．懸臂

212．．．圓頂片

212a．．．第一對位貫孔

212b．．．開關

212c．．．塑膠片

213．．．電路板

213a．．．第一對位貫孔

213b．．．螺孔

221．．．蓋板

221a．．．鍵帽

221b．．．鍵片

221c．．．第一開孔

221d．．．第一卡合部

222．．．感應電路板

222a．．．第一部分

222b．．．第二部分

222c．．．連接部

222d．．．第二開孔

23．．．上殼體

231．．．第二卡合部

232．．．孔洞

Claims (13)

1. 一種輸入裝置，適於組裝至一手持式電子裝置之一上殼體，該輸入裝置包含：一開關片，具有至少一第一對位貫孔、至少一開關、一電路板及一圓頂片，該圓頂片黏著於該電路板上，且該圓頂片具有該至少一開關，其中該至少一第一對位貫孔貫穿該電路板與該圓頂片；一彈性片，配置於該開關片之該圓頂片上，該彈性片包含：至少一凸出部，指向該至少一開關；至少一懸臂，包含一環狀懸臂，連接至該至少一凸出部，且該至少一凸出部位於該環狀懸臂中央；一接合部，連接至該至少一懸臂，並黏著於該開關片之該圓頂片上，且該接合部具有至少一第二對位貫孔，其中該至少一第一對位貫孔與該至少一第二對位貫孔係重疊，且該至少一第一對位貫孔與該至少一第二對位貫孔係重疊後，該至少一第一對位孔及該至少一第二對位孔係保持中空狀態；以及一蓋板，配置於該彈性片上，其中當該蓋板被按壓時，該蓋板壓迫該彈性片，以使該至少一凸出部按壓該至少一開關。
2. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該圓頂片更包括一塑膠片，而該至少一第一對位貫孔貫穿該塑膠片，且該至少一開關與 該塑膠片為一體成形。
3. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該開關片為一薄膜電路片(membrane circuit sheet)。
4. 如請求項1所述之輸入裝置，更包含一感應電路板，配置於該蓋板下方，其中該感應電路板適於感應一觸碰動作。
5. 如請求項4所述之輸入裝置，其中該感應電路板為一電容感應式電路板或一溫度感應式電路板。
6. 如請求項4所述之輸入裝置，其中該感應電路板包含：一第一部分，具有一第二開孔；一第二部分，位於該第二開孔內；以及一連接部，分別連接該第一部分與該第二部分。
7. 如請求項6所述之輸入裝置，其中該蓋板包含一鍵片及一鍵帽，其中該鍵片具有一第一開孔，且該鍵帽位於該第一開孔內，該第二部分對應於該鍵帽。
8. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該蓋板具有複數個第一卡合部，且該上殼體具有複數個第二卡合部，該等第一卡合部適於與該等第二卡合部相卡合，以限制該蓋板的位移。
9. 如請求項1所述之輸入裝置，其中該至少一凸出部的材質不同於該至少一懸臂以及該接合部的材質。
10. 如請求項9所述之輸入裝置，其中該至少一懸臂以及該接合部的材質相同，且該至少一凸出部的材質為橡膠。
11. 如請求項10所述之輸入裝置，其中該至少一懸臂以及該接合部的材料為一聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)。
12. 一種手持式電子裝置，包含：一上殼體；一顯示單元，組裝至該上殼體，並具有一顯示區域，且該上殼體暴露出該顯示區域；一如請求項1所述之輸入裝置，組裝至該上殼體。
13. 如請求項12所述之手持式電子裝置，更包含一下殼體，且該上殼體與該下殼體組裝。