透光触控按键与终端设备的制作方法

1.本实用新型属于触控按键技术领域，具体涉及一种透光触控按键与终端设备。


背景技术：

2.随着科技的进步，人们对于智慧生活的认知逐步提高，触控金属按键由于使用寿命长、防水防油污性能好等优点，在日常生活中发挥了越来越广泛的作用，主要的应用领域有智能家居、卫浴、安防、电动滑板车、扫地机等领域。并且，金属按键比塑料材质按键在使用寿命方面具有明显的优势，目前的金属控制按键主要有金属机械按键或金属触控按键，其中，传统的金属机械按键结构复杂，需要一定的按压行程，以确保按键活动顺畅，容易发生疲劳损坏，影响使用寿命，会面临按键失灵或者损坏的情况，影响进一步的使用。以及，目前的按键大多为不透光的产品，这限制了其在一些领域的应用。
3.其次，目前市面上大多数金属触控按键采用的是电容式压力传感器方案的按键装置，该类按键装置防水、防尘和防油污性能较差，在有水、雾气、油渍的环境下会出现触摸失灵的问题。
4.另外，目前市面上的触摸面板下方设置有导光板，并在导光板下方设置柔性电路板，组装起来较为麻烦且厚度过高，可能需要较大力度才能触发按键需求，装配难度高且给客户体验效果较差。
5.再者，目前还有在一个按压壳体内容置有一个压力传感器，仅形成单个触控按键结构，需要设置多个触控按键时，需要提供多个按压壳体，且需要将对多个按压壳体进行固定，这类结构复杂，成本较高。
6.因此，基于上述技术问题，本实用新型提出一种新的透光触控按键与终端设备，以改善传统金属机械按键存在的问题，以及，进一步改善市面上大多数的金属按键目前存在的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种透光触控按键与终端设备。
8.本实用新型提出一种透光触控按键，包括：
9.按压面板，所述按压面板上设置有多个触控部，每个所述触控部上设置有第一透光区；
10.多个压力传感器，每个所述压力传感器设置在每个所述触控部沿其厚度方向的一侧，且每个所述压力传感器上设置有与所述第一透光区相对应的第二透光区；
11.至少一个控制电路板，所述控制电路板与所述多个压力传感器电连接，以根据所述压力传感器检测到的压力信号控制发光体发出照射光线，所述照射光线依次经所述第二透光区、所述第一透光区透出。
12.可选的，所述压力传感器的中央区域设置有镂空结构，该镂空结构形成所述第二
透光区。
13.可选的，所述压力传感器上设置有至少一个可变电阻，所述至少一个可变电阻设置在所述第二透光区沿第一方向的至少一侧，所述第一方向为所述压力传感器的形变方向。
14.可选的，所述压力传感器上还设置有至少一个参考电阻，所述至少一个参考电阻设置在所述第二透光区沿第二方向的至少一侧。
15.可选的，所述可变电阻设置在靠近所述第二透光区的位置处；和，
16.所述参考电阻设置在远离所述第二透光区的位置处。
17.可选的，所述可变电阻数量为两个，所述参考电阻数量为两个，两个所述可变电阻沿所述第一方向呈中心对称分布，
18.两个所述参考电阻沿所述第二方向呈中心对称分布；或者，
19.两个所述可变电阻沿所述第一方向呈轴对称分布；和，
20.两个所述参考电阻沿所述第二方向呈轴对称分布。
21.可选的，所述透光触控按键包括多个控制电路板，至少一个所述压力传感器对应于一个所述控制电路板。
22.可选的，所述至少一个控制电路板设置在所述压力传感器朝向所述按压面板的一侧。
23.可选的，所述压力传感器与所述按压面板之间设置有固定层；或者，
24.在所述控制电路板设置于所述压力传感器朝向所述按压面板的一侧时，所述控制电路板与所述按压面板之间设置有固定层。
25.本实用新型的另一方面，提出一种终端设备，所述终端设备包括前文记载的透光触控按键。
26.本实用新型提出一种透光触控按键与终端设备，通过在按压面板的整体结构下方设置多个压力传感器与控制电路板，以与按压面板上的多个触控部相对应，通过压力传感器感应按压面板顶面上的压力信号，再由控制电路板根据压力信号控制发光体发出照射光线，以形成一种透光的触控按键，该透光触控按键结构简单，且有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况，可适用于多个触控按键的终端设备中。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例1至实施例3的透光触控按键中按压面板的俯视图；
28.图2为本实用新型实施例1的透光触控按键的剖面示意图；
29.图3为本实用新型实施例1的压力传感器的结构示意图；
30.图4为本实用新型实施例2、实施例3的透光触控按键的剖面示意图；
31.图5为本实用新型实施例2的压力传感器的结构示意图；
32.图6为本实用新型实施例3的压力传感器的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实
施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
34.除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。
35.在实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
36.如图1至图6所示，本实用新型提出一种透光触控按键100，包括：按压面板110、多个压力传感器120以及至少一个控制电路板130。其中，按压面板110上设置有多个触控部140，每个触控部140上设置有第一透光区141与非透光区142；每个压力传感器120设置在每个触控部140沿其厚度方向的一侧，以检测对应触控部140的压力信号，且每个压力传感器120上设置有与第一透光区141相对应的第二透光区121，即压力传感器120与非透光区142相对设置；控制电路板130与压力传感器120电连接，以根据压力传感器120检测到的压力信号控制发光体发出照射光线，照射光线依次经第二透光区121、第一透光区141透出。
37.本实施例通过在按压面板的整体结构下方设置多个压力传感器与控制电路板，以与按压面板上的多个触控部相对应，通过压力传感器感应按压面板顶面上的压力信号，再由控制电路板根据压力信号控制发光体发出照射光线，以形成一种透光的触控按键，该透光触控按键结构简单，且有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况。
38.需要说明的是，本实施例对于第一透光区与第二透光区的结构也不作具体限定，上述各透光区可以呈圆形，方形或其他形状的，当然，上述各透光区还可以为镂空结构，也可以为透明材质的透光区。
39.具体地，如图3至图5所示，本实施例的压力传感器120的中央区域设置有环形镂空结构，该环形镂空结构形成第二透光区121。
40.进一步地，如图3至图5所示，压力传感器120上设置有两个可变电阻122与两个参考电阻123；其中，两个可变电阻122分别设置在第二透光区121沿第一方向的两侧，该第一方向为压力传感器120的形变方向；两个参考电阻123分别设置在第二透光区沿第二方向的两侧，该第一方向与第二方向不相同，以使得可变电阻与参考电阻形成压差。
41.更进一步地，如图3至图5所示，可变电阻122设置在靠近第二透光区121的位置处，以增加信号输出量。参考电阻123设置在远离第二透光区121的位置处，以使得可变电阻与参考电阻形成较大的压差，进而增加信号输出量。
42.需要说明的是，本实施例对于第二方向不作具体限定，当第一方向为竖直方向时，
该第二方向可以为水平方向，也可以为与第一方向具有一定夹角的方向，只要保证可变电阻与参考电阻在压力传感器形变条件下形成一定的压差即可，通过控制电路板将压力信号转换为电信号。
43.具体地，如图3和图4所示，两个可变电阻122沿第一方向呈中心对称分布在压力传感器120上，即两个可变电阻122沿竖直方向分布在第二透光区121两侧，且两个可变电阻122尽可能地靠近于第二透光区121。两个参考电阻123沿第二方向呈中心对称分布在压力传感器120上，即两个参考电阻123沿水平方向分布在第二透光区121两侧，且两个参考电阻123尽可能地远离第二透光区121，位于压力传感器120的两个端部，增大压差。
44.更进一步地，如图5所示，两个可变电阻122沿第一方向呈轴对称分布在压力传感器120上，即两个可变电阻沿竖直方向对称分布在第二透光区121两侧，且两个可变电阻122尽可能地靠近于第二透光区121。两个参考电阻123沿第二方向呈轴对称分布在压力传感器120上，即两个参考电阻123沿水平方向对称分布在第二透光区121两侧，且两个参考电阻123尽可能地远离第二透光区121。
45.需要说明的是，本实施例的压力传感器采用压阻式压力传感器、压电式压力传感器和应变片式压力传感器中任意一者，对此不作具体限定。
46.进一步需要说明的是，本实施例对于多个触控部的排布方式不作具体限定，例如，多个触控部均匀分布在按压面板上。
47.示例性地，如图2所示，多个触控部140呈矩阵方式排布于按压面板110上。
48.仍需要说明的是，本实施例对于控制电路板的设置位置及数量也不作具体限定，可以将至少一个控制电路板设置在压力传感器朝向按压面板的一侧，也可以将控制电路板设置在其他位置，通过导线等其他方式与压力传感器电连接。当然，可以设置一个控制电路板，也可以设置多个控制电路板。
49.示例性地，透光触控按键包括一个控制电路板时，多个压力传感器均匀设置在控制电路板上，且每个压力传感器与每个触控部相对应。
50.在另一些优选实施例中，透光触控按键包括多个控制电路板，至少一个压力传感器对应于一个控制电路板。也就是说，一个控制电路板可以对应于一个压力传感器，也可以对应两个、三个、四个或者更多个压力传感器。
51.示例性地，当按压面板上的触控部数量为九个，九个触控部呈三行三列的矩阵排布时，可以将每行的三个压力传感器设置在一个控制电路板上，共设置三个控制电路板，当然，也可以将每列的三个压力传感器设置在一个控制电路板上等。
52.应当理解的是，还可以根据实际需要在按压面板上设置其他数量的触控部，例如，设置十二个呈矩阵分布的触控部。
53.仍需要说明的是，本实施例对于压力传感器以及控制电路板如何固定在按压面板上不作具体限定。
54.示例性地，如图2所示，当压力传感器120设置在按压面板110下方时，可在压力传感器120与按压面板110之间设置有固定层150。
55.示例性地，如图4所示，当控制电路板130设置在压力传感器120朝向按压面板110的一侧时，控制电路板130与按压面板110之间设置有固定层150。
56.需要说明的是，本实施例对于固定层不作具体限定，固定层可采用胶粘层或焊接
层，也就是说，可将控制电路板通过胶粘或焊接的方式固定于按压面板上。
57.进一步需要说明的是，本实施例对于压力传感器与控制电路板的连接方式也不作具体限定，例如，压力传感器与控制电路板可以通过焊接的方式连接。
58.本发明的另一方面，提供一种终端设备，该终端设备包括前文记载的透光触控按键，该透光触控按键的具体结构请参考前文记载，在此不再赘述。
59.本实施例对于终端设备不作具体限定，例如，终端设备可以为电梯按键、电子门锁等。
60.下面将结合几个具体实施例进一步说明透光触控按键的具体结构及原理：
61.实施例1
62.如图1至图3所示，本实施例提供一种透光触控按键100，包括按压面板110，压力传感器120，控制电路板，胶体固定层150。其中，压力传感器120通过胶体粘接的方式固定于按压面板110下方，即在压力传感器120与按压面板110之间设置有固定层150，该压力传感器120还与控制电路板电连接。
63.如图1至图3所示，按压面板110包括多个触控部140，每个触控部140包括第一透光区141和非透光区142，对按压面板的材料不作限定，压力传感器120设置有第二透光区121，且第二透光区121与按压面板110的第一透光区141相对应。
64.如图3所示，压力传感器120包含第二透光区121，可变电阻122与参考电阻123，其中，两个可变电阻122沿第一方向以中心对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个可变电阻122设置在靠近于第二透光区121的区域，两个参考电阻123沿第二方向以中心对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个参考电阻123设置在靠近第二透光区121的位置处。当手指按压在按压面板110上时，压力传感器120与控制电路板电连接，此时压力传感器120发生微小形变，控制电路板上的检测电路能够将这种微小形变转换为电信号，通过连接电路传递给主控板，经过算法处理，得到对应压力值，以此达到压力检测的目的。
65.本实施例的透光触控按键可应用于电梯按键、电子门锁等场景，当其为多个按键时，按压面板可参照图1布置。
66.实施例2
67.如图1、图4、图5所示，本实施例提供一种透光触控按键100，包括按压面板110，压力传感器120，控制电路板130，胶体固定层150。控制电路板130通过胶体粘接的方式固定于按压面板110下方，即控制电路板130位于压力传感器120与按压面板110之间，且在控制电路板130与按压面板110之间设置有固定层150，压力传感器120与控制电路板130通过焊接的方式连接。
68.如图1、图4、图5所示，按压面板110包括多个触控部140，每个触控部140包括第一透光区141和非透光区142，对按压面板的材料不作限定，压力传感器120设置有第二透光区121，且第二透光区121与按压面板110的第一透光区141相对应，即压力传感器120与非透光区142相对设置，该压力传感器120材质为pcb。
69.如图5所示，压力传感器120包含第二透光区121，可变电阻122与参考电阻123，其中，两个可变电阻122沿第一方向以轴对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个可变电阻122设置在靠近于第二透光区121的位置处，两个参考电阻123沿第二方向以轴对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个参考电阻123设置在远离第二透光区121的位
置处。当手指按压在按压面板110上时，压力传感器120与控制电路板电连接，此时压力传感器120发生微小形变，控制电路板上的检测电路能够将这种微小形变转换为电信号，通过连接电路传递给主控板，经过算法处理，得到对应压力值，以此达到压力检测的目的。
70.本实施例的透光触控按键可应用于电梯按键、电子门锁等场景，当其为多个按键时，按压面板可参照图1布置。
71.实施例3
72.如图1、图4、图6所示，本实施例提供一种透光触控按键100，包括按压面板110，压力传感器120，控制电路板130，胶体固定层150。控制电路板130通过胶体粘接的方式固定于按压面板110下方，即控制电路板130位于压力传感器120与按压面板110之间，且在控制电路板130与按压面板110之间设置有固定层150，压力传感器120与控制电路板130通过焊接的方式连接。
73.如图1、图4、图6所示，按压面板110包括多个触控部140，每个触控部140包括第一透光区141和非透光区142，对按压面板的材料不作限定，压力传感器120设置有第二透光区121，且第二透光区121与按压面板110的第一透光区141相对应，即压力传感器120与非透光区142相对设置，该压力传感器120材质为pcb。
74.如图6所示，压力传感器120包含第二透光区121，可变电阻122与参考电阻123，其中，两个可变电阻122沿第一方向以中心对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个可变电阻122设置在靠近于第二透光区121的位置处，两个参考电阻123沿第二方向以中心对称的方式排布在第二透光区121的两侧，且两个参考电阻123设置在远离于第二透光区121的位置处。当手指按压在按压面板110上时，压力传感器120与控制电路板电连接，此时压力传感器120发生微小形变，控制电路板上的检测电路能够将这种微小形变转换为电信号，通过连接电路传递给主控板，经过算法处理，得到对应压力值，以此达到压力检测的目的。
75.本实施例的透光触控按键可应用于电梯按键、电子门锁等场景，当其为多个按键时，按压面板可参照图1布置。
76.本实用新型提出一种透光触控按键与终端设备，具有以下有益效果：本实用新型的透光触控按键结构一个按压面板可对应设置有多个压力传感器，可用于具有多个触控按键的终端设备，结构简单，信号输出量大，且可以有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况。
77.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。