CN104539277B - 光控按键 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光控按键，其包括电路板、光敏传感器、光发射器、隔离件及上盖。光敏传感器、光发射器、隔离件设置在电路板上。光敏传感器及光发射器与电路板电连接，隔离件隔离光敏传感器及光发射器。上盖设置在光敏传感器、光发射器及隔离件上方，上盖包括有正对光敏传感器及光发射器的触摸区域，光敏传感器用于侦测光线并产生侦测信号，电路板用于根据侦测信号判断用户是否遮蔽触摸区域并在遮蔽时产生按键信号，电路板还用于根据侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时驱动光发射器发射辅助光以辅助产生侦测信号。

Description

光控按键
技术领域
本发明涉及按键，尤其是涉及一种光控按键。
背景技术
目前的空调器的按键主要是物理按键，物理按键的缺点是用户体验较差，而且存在按键次数寿命。随着人们生活水平的提高，触摸按键已经慢慢取代物理按键。但目前空调器上采用的触摸按键一般为电容式触摸按键，成本较高，且只能接受皮肤触摸操作。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种光控按键。
根据本发明较佳实施方式的光控按键包括电路板、光敏传感器、光发射器、隔离件及上盖。所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置在所述电路板上。所述光敏传感器及所述光发射器与所述电路板电连接，所述隔离件隔离所述光敏传感器及所述光发射器。所述上盖设置在所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件上方。所述光发射器与所述上盖之间的距离小于所述光敏传感器与所述上盖之间的距离。所述上盖包括有正对所述光敏传感器及所述光发射器的触摸区域。所述光敏传感器用于侦测光线并产生侦测信号，所述电路板用于根据所述侦测信号判断用户是否遮蔽所述触摸区域并在遮蔽时产生按键信号，所述电路板还用于根据所述侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时驱动所述光发射器发射辅助光以辅助产生所述侦测信号。所述电路板用于在所述侦测信号小于第一阈值时判断环境光过弱，所述电路板用于在所述光发射器未开启且所述侦测信号小于第二阈值时判断所述触摸区域被遮蔽，所述电路板用于在所述光发射器开启且所述侦测信号大于第三阈值时判断所述触摸区域被遮蔽。
本发明较佳实施方式的光控按键用户体验佳，且成本低。
在一些实施方式中，所述电路板包括电源端、接地端、三极管，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及微处理器，所述光发射器为红外发光二极管，所述辅助光为红外光，所述红外发光二极管的阴极与所述接地端连接，所述红外发光二极管的阳极与所述三极管的发射极连接，所述三极管的集电极与所述电源端连接，所述三极管的基极通过所述第二电阻与所述微处理器连接，所述光敏传感器为光敏二极管，所述光敏二极管的阴极通过所述第三电阻与所述微处理器连接，并通过所述第四电阻与所述接地端连接，所述光敏二极管的阳极与所述电源端连接，所述侦测信号为所述光敏二极管产生的电压在所述第三电阻的分压，所述微处理器用于根据所述侦测信号判断用户是否遮蔽所述触摸区域并在遮蔽时产生按键信号，所述微处理器还用于根据所述侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时导通所述三极管驱动所述光发射器发射所述辅助光以辅助产生所述侦测信号。
在一些实施方式中，所述光敏传感器用于感测100纳米至800纳米的可见光及红外光。
在一些实施方式中，所述隔离件为设置在所述光敏传感器与所述光发射器之间的隔离板或者为套设所述光敏传感器或者光发射器的隔离套。
在一些实施方式中，所述上盖还包括丝印区域，用于显示所述光控按键的说明。
在一些实施方式中，所述丝印区域与所述触摸区域分离设置，所述光控按键还包括设置于所述电路板上且正对所述丝印区域的背景灯，所述电路板与所述背景灯电连接，用于驱动所述背景灯发光以为所述丝印区域提供背景光。
在一些实施方式中，所述丝印区域与所述触摸区域重叠设置，所述光控按键还包括设置于所述电路板上且位于所述保护筒内的背景灯，所述电路板与所述背景灯电连接，用于驱动所述背景灯发光以为所述丝印区域提供背景光，所述隔离件为套设所述光敏传感器的隔离套。
在一些实施方式中，所述光控按键还包括贴附在所述上盖与所述电路板相对的表面上的半透膜或磨砂膜。
在一些实施方式中，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明较佳实施方式的光控按键的平面示意图。
图2是图1的光控按键沿II-II的剖面示意图。
图3是图1的电路板的电路示意图。
图4是图1的光控按键的工作流程示意图。
图5为图1的光控按键沿V-V的剖面示意图。
图6是本发明另外一个实施方式的光控按键的剖面示意图。
图7是本发明另外一个实施方式的光控按键的平面示意图。
图8是图1的光控按键沿VIII-VIII的剖面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，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的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1-2，本发明较佳实施方式的光控按键10包括电路板11、保护筒12、光敏传感器13、光发射器14、隔离件15及上盖16。保护筒12设置在电路板11上。光敏传感器13、光发射器14及隔离件15设置在电路板11上且位于保护筒12内。光敏传感器13及光发射器14与电路板11电连接，隔离件15隔离光敏传感器13及光发射器14。上盖16设置在保护筒12上且将光敏传感器13、光发射器14及隔离件15封闭在保护筒12内，上盖12包括有正对光敏传感器13及光发射器14的触摸区域161。光敏传感器13用于侦测光线并产生侦测信号，电路板11用于根据侦测信号判断用户是否遮蔽触摸区161并在遮蔽时产生按键信号，电路板11还用于根据侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时驱动光发射器14发射辅助光以辅助产生侦测信号(辅助光在触摸区域161被遮蔽是反射回光敏传感器13)。
本发明较佳实施方式的光控按键10用户体验佳，且成本低。
请参阅图3，电路板11包括电源端VCC、接地端GND、三极管Q1，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及微处理器IC，光发射器14为红外发光二极管，红外发光二极管的阴极与接地端GND连接，红外发光二极管的阳极与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的集电极与电源端VCC连接，三极管Q1的基极通过第二电阻R2与微处理器IC连接，光敏传感器13为光敏二极管，光敏二极管的阴极通过第三电阻R3与微处理器IC连接，并通过第四电阻R4与接地端GND连接，光敏二极管的阳极与电源端VCC连接，侦测信号为光敏二极管产生的电压在第三电阻R3的分压，微处理器IC用于根据侦测信号判断用户是否遮蔽触摸区域161并在遮蔽时产生按键信号，微处理器IC还用于根据侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时导通三极管Q1驱动红外发光二极管发射辅助光以辅助产生侦测信号。
请参阅图4，具体的，电路板11或微处理器IC判断侦测信号是否小于第一阈值，若是，则环境光过弱(例如晚上没有灯光的场所或者阴雨天没有灯光的场所)，电路板11或微处理器IC启动光发射器14发射辅助光以辅助侦测触摸区域161是否被遮蔽。若侦测信号大于或等于第一阈值，则无需开启光发射器14，电路板11或微处理器IC判断侦测信号是否小于第二阈值，若是，则判断触摸区域161被遮蔽，产生按键信号，否则，继续判断是否小于第一阈值。在开启光发射器14的情况下，电路板11或微处理器IC判断侦测信号是否大于第三阈值，若是，则判断触摸区域161被遮蔽，产生按键信号，否则，继续判断是否小于第一阈值。
一般的，光控按键10总是多个同时应用，如此，可通过判断是否所有的光控按键10的侦测信号出现较大的变化，或者都同时小于第二阈值或者大于第三阈值，若同时出现，则有可能是开关灯或者人影投射导致，电路板10或者微处理器IC可以忽略变化而不产生按键信号。
本实施方式中的保护筒12为圆筒，当然，也可以是其他合适的形状。
可以理解，保护筒12用于保护光敏传感器13以免受外部光源影响。在其他实施方式中，若电路板11上布置其他光源，保护筒12可以省略。
光敏传感器13用于感测100纳米至800纳米的可见光及辅助光。当然，也可以是其他的合适波段的光线。
光发射器14与上盖16之间的距离小于光敏传感器13与上盖16之间的距离。也即是说光发射器14靠近上盖16设置，而光敏传感器13靠近电路板11设置。如此，可以减少光发射器14的损耗，也可以防止光敏传感器13受过多的干扰。
本实施方式中，隔离件15为设置在光敏传感器13与光发射器14之间的隔离板。在另外的实施方式中，隔离件15a为套设光敏传感器13隔离套(图6)或者光发射器14的隔离套(图8)。如此，可以防止光敏传感器13受过多干扰。
请参阅图1，上盖16还包括丝印区域162，用于显示光控按键10的说明。如此，方便用户使用。
在本实施方式中，丝印区域162与触摸区域161分离设置，光控按键10还包括设置于电路板11上且正对丝印区域162的背景灯17，电路板11与背景灯17电连接，用于驱动背景灯17发光以为丝印区域162提供背景光。如此，在环境光较弱时，用户都可以清楚看到光控按键10的说明。
请参阅图7及图8，在另外的实施方式中，丝印区域162a与触摸区域161a重叠设置，背景灯17位于保护筒12内的，隔离件15a为套设光敏传感器13的隔离套。
光控按键10还包括贴附在上盖16a与电路板11相对的表面上的半透膜或磨砂膜18。如此设置的考量是：虽然背景灯17能改善丝印区域162a的显示效果，然而由于丝印区域162a与触摸区域161a重叠，会导致用户看到保护筒12内的内部结构，而半透膜或磨砂膜18可以避免用户看到内部结构同时保证光敏传感器13及光发射器14能正常工作。
光敏传感器13、背景灯17以及光发射器14可以排成一列放置，也可排成三角形以减小空间，缩小触摸区域161a。
在本说明书的描述中，参考术语″一个实施方式″、″一些实施方式″、″示意性实施方式″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种光控按键，其特征在于，包括
电路板，
设置在所述电路板上的光敏传感器、光发射器及隔离件，所述光敏传感器及所述光发射器与所述电路板电连接，所述隔离件隔离所述光敏传感器及所述光发射器，及
设置在所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件上方的上盖，所述光发射器与所述上盖之间的距离小于所述光敏传感器与所述上盖之间的距离，所述上盖包括有正对所述光敏传感器及所述光发射器的触摸区域，
所述光敏传感器用于侦测光线并产生侦测信号，所述电路板用于根据所述侦测信号判断用户是否遮蔽所述触摸区域并在遮蔽时产生按键信号，所述电路板还用于根据所述侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时驱动所述光发射器发射辅助光以辅助产生所述侦测信号；
所述电路板用于在所述侦测信号小于第一阈值时判断环境光过弱，所述电路板用于在所述光发射器未开启且所述侦测信号小于第二阈值时判断所述触摸区域被遮蔽，所述电路板用于在所述光发射器开启且所述侦测信号大于第三阈值时判断所述触摸区域被遮蔽。
2.如权利要求1所述的光控按键，其特征在于，所述电路板包括电源端、接地端、三极管，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及微处理器，所述光发射器为红外发光二极管，所述辅助光为红外光，所述红外发光二极管的阴极与所述接地端连接，所述红外发光二极管的阳极与所述三极管的发射极连接，所述三极管的集电极与所述电源端连接，所述三极管的基极通过所述第二电阻与所述微处理器连接，所述光敏传感器为光敏二极管，所述光敏二极管的阴极通过所述第三电阻与所述微处理器连接，并通过所述第四电阻与所述接地端连接，所述光敏二极管的阳极与所述电源端连接，所述侦测信号为所述光敏二极管产生的电压在所述第三电阻的分压，所述微处理器用于根据所述侦测信号判断用户是否遮蔽所述触摸区域并在遮蔽时产生按键信号，所述微处理器还用于根据所述侦测信号判断环境光是否过弱并在过弱时导通所述三极管驱动所述光发射器发射所述辅助光以辅助产生所述侦测信号。
3.如权利要求1所述的光控按键，其特征在于，所述光敏传感器用于感测100纳米至800纳米的可见光及红外光。
4.如权利要求2所述的光控按键，其特征在于，所述光敏传感器用于感测100纳米至800纳米的可见光及红外光。
5.如权利要求1所述的光控按键，其特征在于，所述隔离件为设置在所述光敏传感器与所述光发射器之间的隔离板或者为套设所述光敏传感器或者光发射器的隔离套。
6.如权利要求2所述的光控按键，其特征在于，所述隔离件为设置在所述光敏传感器与所述光发射器之间的隔离板或者为套设所述光敏传感器或者光发射器的隔离套。
7.如权利要求3所述的光控按键，其特征在于，所述隔离件为设置在所述光敏传感器与所述光发射器之间的隔离板或者为套设所述光敏传感器或者光发射器的隔离套。
8.如权利要求4所述的光控按键，其特征在于，所述隔离件为设置在所述光敏传感器与所述光发射器之间的隔离板或者为套设所述光敏传感器或者光发射器的隔离套。
9.如权利要求1-8任意一项所述的光控按键，其特征在于，所述上盖还包括丝印区域，用于显示所述光控按键的说明。
10.如权利要求9所述的光控按键，其特征在于，所述丝印区域与所述触摸区域分离设置，所述光控按键还包括设置于所述电路板上且正对所述丝印区域的背景灯，所述电路板与所述背景灯电连接，用于驱动所述背景灯发光以为所述丝印区域提供背景光。
11.如权利要求9所述的光控按键，其特征在于，所述丝印区域与所述触摸区域重叠设置，所述光控按键还包括设置于所述电路板上且正对所述丝印区域的背景灯，所述电路板与所述背景灯电连接，用于驱动所述背景灯发光以为所述丝印区域提供背景光，所述隔离件为套设所述光敏传感器的隔离套。
12.如权利要求11所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括贴附在所述上盖与所述电路板相对的表面上的半透膜或磨砂膜。
13.如权利要求1-8任意一项所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
14.如权利要求9所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
15.如权利要求10所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
16.如权利要求11所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
17.如权利要求12所述的光控按键，其特征在于，所述光控按键还包括设置于电路板上的保护筒，所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件设置于所述保护筒内，所述上盖设置于所述保护筒上并将所述光敏传感器、所述光发射器及所述隔离件密封于所述保护筒内。
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