CN105703758B - 背光触摸按键 - Google Patents

Abstract

本发明涉及技术领域，提供了背光触摸按键，包括面板，面板上设有触摸按键，面板下方贴设有PCB板，PCB板上与触摸按键相对的位置上设有用于朝触摸按键上投射光线的光源，光源的外周罩设有用于将光源所发出的光分散均匀的背光结构。由于光源发射的光先经过背光结构的分散均匀之后，投射到触摸按键上，再经过身为半透明材料的触摸按键均化之后，光线于触摸按键上形成均匀背光，因此，上述背光触摸按键触控效果好、占用空间小、背光控制灵活、背光均匀、成本低，适用于单个LED控制大字符触摸按键中。

Description

背光触摸按键

技术领域

本发明属于触摸按键的技术领域，尤其涉及背光触摸按键。

背景技术

随着电子技术的发展，各种电子产品的设计方向都向着轻薄易用的方向发展，力求在尽量少的体积内整合更多的功能，同时在改善产品外观的同时控制生产成本。传统的机械式按键由于成本高体积大而逐渐被更加紧凑的触摸按键或触摸屏所代替，而触摸按键由于成本较低，越来越多的应用于电子产品。

在触摸按键的结构中包括：设置在背光结构的最外侧、承载触摸按键的面板和作为使触摸按键实现操控功能的电路板、表面形成印刷电路的按键板，为保证面板上的触摸按键能够实现相应的控制功能，按键板必须与产品的面板紧密接触并粘连。因为在黑暗的条件下使用者无法识别具体的触摸按键，所以必须为触摸按键加入背光的结构。

现有技术中的触摸按键的背光结构大致有以下几种：

图1是现有技术的第一种触摸按键10结构示意图。

如图1所示，触摸按键10包括面板1、按键板2、匀光膜3、第一LED4及第二LED5，匀光膜3设于面板1与按键板2之间，第一LED 4及第二LED5，分别设于按键板2和匀光膜3的两侧，并于侧向给光。但是，匀光膜3在一些特定的触摸按键6中不易实现，且匀光膜3的存在也会减弱触摸按键6与按键板2之间触感，影响到触摸按键6的触控效果；此外，由于采用同一张匀光膜3对所有触摸按键6背光，因此，所有触摸按键6只能同时开启或关闭，其整体触摸按键6于面板1上的占用空间较大；由于同一张匀光膜3对应的背光的颜色只有一种，减弱了背光控制的灵活性；重要的是，由于采用第一LED4及第二LED5两光源进行侧向给光，使得第一LED 4及第二LED5中间的区域光源的亮度将比较暗，因此，面板1上各触摸按键6必须做得比较小，且彼此之间的间隔小，其只适用于小字符触摸按键，但其仍存在着面板1上各触摸按键6的亮度差别大，背光不均匀的现象。

图2是现有技术的第二种触摸按键10示意图。

如图2所示，触摸按键10包括面板1、按键板2及背光板3，在背光板3中设置背光源4，并按键板2上打通孔，而这种结构要求背光源4所发射的光是均匀的，而为了实现均匀背光，其增设匀光板，这样，不但成本增加，而且工艺复杂。例如，直接在背光板3上使用点LED4，同时在按键板2上设置通孔，使光线从通孔射到面板1上的触摸按键上，则容易使背光不均匀，产生“手电筒”效应。

图7是现有技术的第三种触摸按键10示意图。

如图7所示，如公告号为：CN 102032497 A所公开的触摸按键键的背光结构10，其包括：面板1，设置在背光结构的最外侧，承载触摸按键；按键板2，作为使触摸按键实现操控功能的电路板，表面形成印刷电路，紧贴面板设置；背光板3，在背光板上形成发光的背光源，其按键板2设置在面板1与背光板3之间，按键板2上对应于面板1的触摸按键的位置形成半透明的透光部，背光源A、B、C产生的光线穿过透光部时被透光部匀化，并且照射在触摸按键的背面。但其存在这这样的问题：

一、将表面具有印刷电路的按键板2设于面板1与背光板3之间，这样，在背光源A、B、C发出的光线，先透过背光板3之后，再透过按键板2而透射到面板1的触摸按键上，而由于按键板2上具有印刷电路，印刷电路具有颜色，且其呈半透明的透光部中仍存在这杂质，因此，经按键板2透射后而投射到面板1触摸按键上的光将具有色差以及阴影等杂质，这样，影响触摸按键的背光效果，使得触摸按键上背光不均匀。

二、各个背光源A、B、C发出的光线透过背光板3之后，先透射到按键板2上，一部分光线经由按键板2透射过去，一部分经由按键板2反射回背光板2，而背光板3成整体覆盖背光源A、B、C，且与按键板2相面对设置，这样，反射回来的光线将在背光板3与按键板2、各背光源之间往返反射，就会造成多点串光的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供背光触摸按键，旨在解决现有触摸按键触控效果差、占用面板空间大、背光控制的灵活性差、背光不均匀、成本高、存在背光色差、杂质以及多点串光的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的背光触摸按键的技术方案是，其包括面板，所述面板上设有触摸按键，所述面板下方贴设有用于使所述触摸按键实现操控功能的PCB板，所述PCB板上与所述触摸按键相对的位置设有用于朝所述触摸按键上投射光线的光源，所述光源的外周罩设有用于将所述光源所发出的光分散均匀的背光结构。

进一步地，所述光源为LED，所述LED的数量为多个，各个所述LED独立设置，每一所述LED均对应设有一所述背光结构及一所述触摸按键。

进一步地，所述背光结构与所述PCB板之间设有软质层，所述LED穿置于所述软质层中，所述面板、所述背光结构、所述软质层及所述PCB板依序贴合，并相互形成过盈配合。

进一步地，所述背光结构具有一上平面，所述上平面与所述面板平面及所述PCB板平面平行。

进一步地，所述上平面上设有用于将由所述上平面射出的光线分散均匀的散光层。

进一步地，所述LED设于所述PCB板上的正面对所述上平面中心的位置上，所述散光层覆盖于所述中心上。

进一步地，所述PCB板由所述背光结构所罩的区域上设有用于将光线朝向所述上平面反射的反光层。

进一步地，所述背光结构罩设于所述LED外周的表面为一用于将所述LED发出的光线透射均匀的光滑曲面。

进一步地，所述PCB板上的由所述背光结构所罩的区域面积小于或等于所述反光层的面积。

进一步地，所述面板内侧面上于所述触摸按键的外周上凸设有用于增强光线反射的第一围墙。

本发明相比较现有技术的有益效果：

由于上述背光触摸按键采用面板及PCB板，在面板上设有触摸按键，在PCB板上设置光源，光源的外周罩设有背光结构，这样，光源发射的光先经过背光结构的分散均匀之后，再投射到触摸按键上形成均匀背光，相比较现有的触摸按键而言，由于其采用背光结构独立罩设光源外周而实现背光均匀的效果，因此避免了由于采用匀光膜而使得触摸按键的触控效果差、占用面板空间大、背光控制的灵活性差的问题，避免了由于采用两光源侧向给光而使得触摸按键小、触摸按键间隔小、触摸按键亮度差别大、背光不均匀的问题，避免了由于在按键板上打孔、增设均光板所造成的触摸按键成本高、背光不均匀的问题，此外，光源发出的光经过背光结构之后，直接投射到触摸按键上，而避免透过PCB板，从而避免了背光色差以及背光中存在阴影等杂质的问题，并且，背光结构独立罩设于光源的外周，而非整体与面板相对，从而避免光线于背光结构与面板之间、各光源之间往返反射产生多点串光的问题，总之，上述背光触摸按键占用空间小、背光均匀、成本低、并不存在色差、背光杂质以及串光，并适用于单个LED控制大字符触摸按键中。

附图说明

图1是现有技术提供的第一种触摸按键的剖视图；

图2是现有技术提供的第二种触摸按键的剖视图；

图3是本发明实施例提供的背光触摸按键的立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的背光触摸按键的PCB板和背光结构的立体结构示意图；

图5是本发明实施例提供的背光触摸按键的PCB板和LED的立体结构示意图；

图6是本发明实施例提供的背光触摸按键的面板的立体结构示意图；

图7是现有技术提供的第三种触摸按键的剖视图；

图8是本发明实施例提供的背光触摸按键的部分结构的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3～6和图8所示，为本发明提供的较佳实施例。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图3至图5所示，本实施例提供的背光触摸按键10，其包括面板11，面板11上设有触摸按键12，面板11下方贴设有用于使触摸按键12实现操控功能的PCB板13，PCB板13上与触摸按键12相对的位置设有用于朝触摸按键12上投射光线的光源14，光源14的外周罩设有用于将光源14所发出的光分散均匀的背光结构15。

本实施例提供的背光触摸按键10相比现有技术的有益效果：

如图3至图5所示，由于上述背光触摸按键10采用面板11及PCB板13，在面板11上设有触摸按键12，在PCB板13上设置光源14，光源14的外周罩设有背光结构15，这样，光源14发射的光先经过背光结构15的分散均匀之后，再投射到触摸按键12上形成均匀背光，相比较现有的触摸按键12而言，由于其采用背光结构15独立罩设光源14外周而实现背光均匀的效果，因此避免了由于采用匀光膜而使得触摸按键12的触控效果差、占用面板11空间大、背光控制的灵活性差的问题，避免了由于采用两光源14侧向给光而使得触摸按键12小、触摸按键12间隔小、触摸按键12亮度差别大、背光不均匀的问题，避免了由于在按键板上打孔、增设均光板所造成的触摸按键12成本高、背光不均匀的问题，此外，光源14发出的光经过背光结构15之后，直接投射到触摸按键12上，而避免透过PCB板13，从而避免了背光色差以及背光中存在阴影等杂质的问题，并且，背光结构15独立罩设于光源14的外周，而非整体与面板11相对，从而避免光线于背光结构15与面板11之间、各光源14之间往返反射产生多点串光的问题，总之，上述背光触摸按键10占用空间小、触控效果好、背光均匀、成本低、并不存在色差、背光杂质以及串光，并适用于单个LED141控制大字符触摸按键12中。

本实施例中，优选地，如图5所示，光源14为LED141，其他实施例中，光源14还可以为LCD等，光源14的采用并不仅限本实施例。

需要说明的是，触摸按键12的形状为圆形，具体地，可根据具体使用的情况而定。

细化地，LED141的数量为多个，各个LED141独立设置，每一LED141均对应设有一背光结构15及一触摸按键12。这样，可以实现多个LED141独立控制多个触摸按键12，即可以采用不同颜色的LED141对触摸按键12进行背光，使得触摸按键12的显示效果更加多彩，使得背光控制的灵活性更大。

如图8所示，由于在组装面板11与背光结构15时，会存在着组装误差，而使得面板11与背光结构15的上平面151之间存在间隙或存在的间隙过大，过大的间隙将影响面板11上触摸按键12的触控效果，因此，为了消除该间隙，所述背光结构15与所述PCB板之间设有软质层16，所述LED穿置于所述软质层16中，所述面板11、所述背光结构15、所述软质层16及所述PCB板13依序贴合，并相互形成过盈配合。

如图3至图5所示，为了使得背光结构15对LED141所发出的光分散地更为均匀，背光结构15具有一上平面151，且上平面151与面板11的平面及PCB板13平面平行，这样，PCB板13上LED141发出的光线先经由背光结构15上平面151射出，而垂直于上平面151射出的绝大部分光线，将垂直地投射于面板11上触摸按键12上，最后于触摸按键12上背光，因此，背光结构15的上平面151与面板11平面平行，有利于减少光线传播的损失，有利于增强触摸按键12上背光的亮度；更重要的是，由于绝大部分光线垂直于上平面151射出，并沿着光传播的路线垂直投射于上平面151相面对的触摸按键12上，因此，减少了光线投射到其他触摸按键12上而引发的串光现象的发生。

需要说明的是，背光结构15为白色透明材料，优选地，背光结构15为白色透明塑胶。

如图4和图5所示，为了更进一步地使得背光结构15对LED141所发出的光分散均匀，上平面151上设有用于将由上平面151射出的光线分散均匀的散光层152。这样，由LED141发射的光先经由背光结构15上平面151散光射出之后，再进一步经由散光层152均匀散光。

由于LED141正面对的上平面151位置上，背光的亮度较大，因此，为了使得上平面151上整体背光柔和、均匀，LED141设于PCB板13上的正面对上平面151中心的位置上，且散光层152覆盖于中心上。

细化地，散光层152数量为多层，这样，可根据上平面151中心与周围亮度的差别程度，逐层增加设置散光层152，以上平面151中心与中心周围亮度均匀为准。

如图3至图5所示，为了增强触摸按键12上的背光强度，PCB板13由背光结构15所罩的区域上设有用于将光线朝向上平面151反射的反光层142。

由于在LED141发射出的光线中，一部分经由背光结构15的上平面151透射出去，一部分被上平面151的内侧面以及周围墙壁反射回到底面，即回到由背光结构15所罩的区域上，而于该区域上增设反光层142，有利于将反射到该区域上的光线再次反射回上平面151，经由上平面151透射出去，这样，由上平面151透射出去的光线增加，投射于触摸按键12上的光线也将增加，因此，增强了触摸按键12上的背光强度。

如图8所示，为了将LED141发出的光线均匀透射，所述背光结构15罩设于所述LED141外周的表面为一光滑曲面153。这样，LED141发出的光线一部分经由光滑曲面153透射出去，一部分经由光滑曲面153反射回到LED141以及反光层142上，而由于光滑曲面153表面平滑，可减少光线的漫反射，使得由光滑曲面153反射回到反光层142上的光线将增加，因此，由反光层142反射回光滑曲面153上的光线将增加，再经由光滑曲面153透射出去，由于每次投射到光滑曲面153上的光线都有一部分透射出去，一部分反射回去，而光线于光滑曲面153与反光层142之间不断往返发射，将不断增加透射部分的光线，总的来说，达到增强背光强度，提高背光效果的作用。

具体地，光滑曲面153的截面为抛物线，这样，经由光滑曲面153表面透射出去的光线，其出射角均与截面抛物线垂直，因此，经由光滑曲面153出射的光线将更为均匀，有利于背光均匀。

优选地，本实施例中，光滑曲面153为球面，其他实施例中，光滑曲面153还可以为椭球面。

为了保证由光滑曲面153反射回反光层142上的光线全部重新反射回光滑曲面上，所述PCB板13上的由所述背光结构15所罩的区域面积小于或等于所述反光层142的面积，即光滑曲面153所罩的区域面积小于反光层142的面积，而背光结构15所罩的区域面积也小于或等于触摸按键12的面积，这样有利于增强触控效果。由于在将背光结构15安装于PCB板上时，很容易发生光滑曲面153与LED141对位不准的情形，因此，为了使得光滑曲面153与LED141对位准确，所述背光结构15罩设于所述LED141外周的表面上凸设有定位脚154，定位脚154位光滑曲面153的两侧或外周，且贯穿软质层16并插设于PCB板13上，这样，在背光结构15所罩的区域面积也小于或等于触摸按键12的面积，并且背光结构15趋于小型化、微型化的设计中，由于采用定位脚154也不易造成错位或定位不准。

此外，如图3至图6所示，为了增强触摸按键12上的背光强度，还可以是，面板11内侧面上于触摸按键12的外周上凸设有用于增强光线反射的第一围墙111。

在光线由上平面151透射出到投射于触摸按键12上的过程中，会形成以触摸按键12为中心的光路，由于第一围墙111的设置，使得光路邻近触摸按键12的区域将变小，光路与第一围墙111所为的区域相等，近似等于触摸按键12所在的区域，而且，由于投射到第一围墙111上的光线将被第一围墙111反射回以触摸按键12所在区域中，这样，也将有利于增强触摸按键12的背光强度。

当然，同样地，如图3至图5所示，为了增强触摸按键12的背光强度，PCB板13上于背光结构15的外周设有用于增强光线反射的第二围墙(图中未示)。这样，经由背光结构15透射出，并透射到第二围墙上的光线将由第二围墙反射回以背光结构15上平面151为中心的光路中，这样，经由背光结构15射出的光线也将增加，投射于触摸按键12上的光线也随之增加，总之，有利于增强触摸按键12的背光强度。

为了使得投射于面板11上的光线只触摸按键12区域背光，面板11上于触摸按键12的外周均不透光。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.背光触摸按键，其特征在于：包括面板，所述面板上设有触摸按键，所述面板下方贴设有用于使所述触摸按键实现操控功能的PCB板，所述PCB板上与所述触摸按键相对的位置设有用于朝所述触摸按键上投射光线的光源，所述光源的外周罩设有用于将所述光源所发出的光分散均匀的背光结构；

所述光源为LED，所述LED的数量为多个，各个所述LED独立设置，每一所述LED均对应设有一所述背光结构及一所述触摸按键；所述背光结构为白色透明材料；

所述背光结构靠近所述触摸按键的一侧的平面上设有用于将由该平面射出的光线分散均匀的散光层；

所述PCB板由所述背光结构所罩的区域上设有用于将光线朝向所述触摸按键方向反射的反光层；

所述背光结构罩设于所述LED外周的表面为一用于将所述LED发出的光线透射均匀的光滑曲面；

所述PCB板上的由所述背光结构所罩的区域面积小于或等于所述反光层的面积。

2.如权利要求1所述的背光触摸按键，其特征在于：所述背光结构与所述PCB板之间设有软质层，所述LED穿置于所述软质层中，所述面板、所述背光结构、所述软质层及所述PCB板依序贴合，并相互形成过盈配合。

3.如权利要求2所述的背光触摸按键，其特征在于：所述背光结构靠近所述触摸按键的一侧的平面为上平面，所述上平面与所述面板平面及所述PCB板平面平行。

4.如权利要求3所述的背光触摸按键，其特征在于：所述LED设于所述PCB板上的正面对所述上平面中心的位置上，所述散光层覆盖于所述中心上。

5.如权利要求1所述的背光触摸按键，其特征在于：所述面板内侧面上于所述触摸按键的外周上凸设有用于增强光线反射的第一围墙。