TWI385688B - 按鍵 - Google Patents

Description

按鍵

本發明涉及一種按鍵。

按鍵係一種被廣泛應用於各種電子產品中的基本操控裝置，比如電視機面板上控制打開螢幕，關閉螢幕，進入選擇功能表，退出選擇功能表，選中某個功能表並進行調節等各項功能的按鍵，但係目前的按鍵大多都只能執行某種特定的功能，因此要實現上述多項功能就需要分別在電子裝置上設置複數按鍵，從而導致將複數按鍵組裝到電子裝置上比較耗費工時，特別係隨著現在小型電子裝置的逐漸流行，複數按鍵給電子裝置的設計帶來很大的麻煩。

有鑒於此，有必要提供一種多功能的按鍵。

一種按鍵，其包括一觸摸部及一採樣部。該觸摸部能夠感受外部壓力。該採樣部包括電源，第一採樣器，第二採樣器，處理器，間隙設置的第一導電層及第二導電層。該第一導電層包括相對的第一端及第二端，該第二導電層包括相對的第三端及第四端，該第一端與第三端位於該第一導電層及第二導電層的同一側，該第二端及第四端位於該第一導電層及第二導電層的另一側。該第一端經過第一採樣器與該電源的第一極電連接，該第四端藉由第二採樣器與該電源的第一極電連接，該第二端與第三端均直接與該電源的第二極電連接。該處理器與該 第一採樣器及第二採樣器電連接，用於分析第一採樣器及第二採樣器所採集到的訊號變化方式，並根據該訊號變化方式發出相應的指令使一電子裝置執行相應的功能。

本發明的按鍵，根據該第一導電層及第二導電層的接觸點的位置不同，使該第一採樣器及第二採樣器所採集到的訊號不同，該處理器對第一採樣器及第二採樣器所採集到的訊號變化方式進行分析判斷，並根據該訊號變化方式發出指令使電子裝置執行相應的功能，從而使一個按鍵可實現多種不同的功能，結構簡單，實用性強。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1至圖3，為本發明實施方式提供的按鍵100，該按鍵100包括一觸摸部110，一疊置在該觸摸部110下方的連接部120及一採樣部140。該觸摸部110由彈性非導電橡膠製成，可靈敏地感受外部壓力，並且可起到防水保護的功能。該連接部120用於將該按鍵100固定在一電子裝置(未圖示)上並實現該按鍵100與該電子裝置(未圖示)的電連接。該觸摸部110與該連接部120之間形成一密閉的容置腔130，該採樣部140固定於該容置腔130中。在本實施方式中，該按鍵100為一電視機面板上的按鍵。

該採樣部140包括第一導電層141，第二導電層142，空氣絕緣層143，第一採樣器144，第二採樣器145，處理器146及電源150。

該第一導電層141及第二導電層142平行設置且為均勻電阻材料。該第一導電層141與第二導電層142的阻值相等。該第一導電層141包括相對的第一端141x及第二端141y，該第二導電層142包括相對的第三端142x及第四端142y。該第一端141x及第三端142x位於該第一導電層141及第二導電層142的同一側，該第二端141y及第四端142y位於該第一導電層141及第二導電層142的另一側。該空氣絕緣層143位於該第一導電層141及第二導電層142之間。在本實施方式中，該第二導電層142面向該第一導電層141的表面上的第三端142x及第四端142y上設置有複數由絕緣材料製成的支撐柱143a，從而形成該空氣絕緣層143。

如圖4所示，該第一導電層141與第一採樣器144串聯形成的支路與第二導電層142與第二採樣器145串聯形成的支路相並聯。該電源150包括第一極150a及第二極150b。該第一端141x藉由第一採樣器144與該電源150的第一極150a電連接，該第二導電層142的第四端142y藉由第二採樣器145與該電源150的第一極150a電連接，該第二端141y及第三端142x均直接與該電源150的第二極150b電連接。在本實施方式中，該第一極150a為正極，該第二極150b為負極。可以理解，在其他的實施方式中，該第一極150a為負極，該第二極150b為正極。

該處理器146與該第一採樣器144及第二採樣器145電連接，其內部存儲有第一採樣器144及第二採樣器145的訊號變化方式所對應的功能表，其用於分析第一採樣器144 及第二採樣器145所採集到的訊號變化方式並藉由查詢其內部存儲的與該訊號變化方式對應的功能表，發出相應的指令，使該電子裝置(未圖示)執行相應的功能。在本實施方式中，該第一採樣器144及第二採樣器145均為電流檢測器。

如圖5所示，當該觸摸部110被一個手指觸摸時，該第一導電層141及第二導電層142在第一觸摸點161位置相接觸，以該第一觸摸點161的位置為界線，從該電源150的第一極150a到第二極150b，該第一導電層141被分為第一電阻部141a及第二電阻部141b；從該電源150的第二極150b到第一極150a，該第二導電層142被分為第三電阻部142a及第四電阻部142b。該第一電阻部141a的阻值為R11，該第二電阻部141b的阻值為R12，該第三電阻部142a的阻值為R13，該第四電阻部142b的阻值為R14，該第一導電層141及第二導電層142的總電阻相等，均為R，即R11+R12=R，R13+R14=R。該電源150的電壓為U。因此，如圖5所示的電路圖可等效為如圖6所示的電路圖，即第一電阻部141a與第四電阻部142b並聯，第二電阻部141b與第三電阻部142a並聯，然後上述兩者相串聯，因此該第一採樣器144採集到的就係流經第一電阻部141a的電流I11，該第二採樣器145所採集到的就係流經第四電阻部142b的電流I12。由於第一導電層141與第二導電層142之間的距離相隔很小且該第一導電層141與第二導電層142為均勻電阻材料，因此該觸摸部110被一個手指觸摸時，R11=R13且R12=R14，因此第一電阻部141a與第 四電阻部142b並聯所得到的阻值等於第二電阻部141b與第三電阻部142a並聯所得到的阻值，從而得到第一觸摸點161的電壓UO1不會發生變化，始終係電源150的電壓U的一半，即UO1=U/2。該第一採樣器144中的電流值I11=UO1/R11，該第二採樣器145中的電流值I12=UO1/R14，因此第一採樣器144所採集到的電流I11的變化趨勢僅由第一電阻部141a的阻值R11的變化趨勢決定，第二採樣器145所採集到的電流I12的變化趨勢僅由第四電阻部142b的阻值R14的變化趨勢決定，且當R11逐漸增大的過程中，I11逐漸減小；當R14逐漸增大的過程中，I12逐漸減小，反之亦然。當該用戶用一個手指在該觸摸部110上滑動時，該第一觸摸點161的位置發生變化，使該第一電阻部141a、第二電阻部141b、第三電阻部142a及第四電阻部142b的阻值發生變化，從而使該第一採樣器144及第二採樣器145所採集到的電流訊號發生變化。

如圖5所示，當用戶用一個手指在該觸摸部110上滑動時，該第一採樣器144及第二採樣器145的電流訊號的變化可分為多種，例如：

(1)當用戶的一個手指在該觸摸部110上朝該第一採樣器144的方向滑動觸摸時，該第一電阻部141a的阻值R11及第三電阻部142a的阻值R13同時減小，從而使該第一採樣器144中的電流值I11增大。同時該第二電阻部141b的阻值R12及第四電阻部142b的阻值R14同時增大，從而使該第二採樣器145中的電流值I12減小。在本實施方式中 ，此項操作可實現快速靜音的功能。

(2)當用戶的一個手指在該觸摸部110上朝該第二採樣器145的方向滑動觸摸時，該第一電阻部141a的阻值R11及第三電阻部142a的阻值R13同時增大，從而使該第一採樣器144中的電流值I11減小。同時該第二電阻部141b的阻值R12及第四電阻部142b的阻值R14同時減小，從而使該第二採樣器145中的電流值I12增大。在本實施方式中，此項操作可實現解除靜音的功能。

如圖7所示，當觸摸部110被兩個手指同時觸摸時，該第一導電層141及第二導電層142在第二觸摸點162及第三觸摸點163的位置相接觸，以該第二觸摸點162及第三觸摸點163為界線，從該電源150的第一極150a到第二極150b，該第一導電層141被分為第五電阻部141c、第六電阻部141d及第七電阻部141e三部分；從該電源150的第二極150b到第一極150a，該第二導電層142被分為第八電阻部142c，第九電阻部142d及第十電阻部142e。且該第五電阻部141c的阻值為R21，第六電阻部141d的阻值為R22，第七電阻部141e的阻值為R23，第八電阻部142c的阻值為R24，第九電阻部142d的阻值為R25，第十電阻部142e的阻值為R26，則R21+R22+R23=R，R24+R25+R26=R。因此，如圖7所示的電路圖可等效為如圖8所示的電路圖。當觸摸部110被兩個手指同時觸摸時，R21=R24，R22=R25，R23=R26，且R21+R22+R23=R，R24+R25+R26=R。第一採樣器144所在支路的總電阻為R10，第二採樣器145所在支路的總電阻為R20，經分 析R10=R21+(R22+R23)R24/(R22+R23+R24)=(2R21R-R212)/R,R21，第一採樣器144所採集到的電流I21=U/R10，第二採樣器145所採集到的電流I22=U/R20，因此第一採樣器144所採集到的電流I21的變化趨勢僅由第五電阻部141c的阻值R21的變化趨勢決定，第二採樣器145所採集到的電流I22的變化趨勢僅由第十電阻部142e的阻值R26的變化趨勢決定，且當第五電阻部141c的阻值R21由0增加到R的過程中，I21逐漸減小；當第十電阻部142e的阻值R26由0增加到R的過程中，I22逐漸減小，反之亦然。

當用戶用兩個手指同時在該觸摸部110上滑動時，該第一採樣器144及第二採樣器145的電流訊號的變化可分為多種，例如：

(1)當用戶的兩個手指在該觸摸部110上由該第一導電層141的中點位置分別朝第一採樣器144及第二採樣器145的方向同時滑動觸摸時，該第五電阻部141c及第八電阻部142c的阻值同時由R/2逐漸減小為0，從而使該第一採樣器144中的電流值I21增大。且該第七電阻部141e及第十電阻部142e的阻值同時由R/2逐漸減小為0，從而使該第二採樣器145中的電流值I22增大。在本實施方式中，此項操作可實現將電視機螢幕打開的功能。

(2)當用戶的兩個手指在該觸摸部110上分別由第一採樣器144及第二採樣器145的位置朝該第一導電層141的中點位置滑動觸摸時，該第五電阻部141c及第八電阻部142c的阻值同時由0逐漸增大為R/2，從而使該第一採樣 器144中的電流值I21減小。且該第七電阻部141e及第十電阻部142e的阻值同時增大，從而使該第二採樣器145中的電流值I22減小。在本實施方式中，此項操作可實現將電視機螢幕關閉的功能。

(3)當用戶的其中一隻手指由第一採樣器144的位置朝該第二採樣器145的方向滑動觸摸，且該用戶的另一隻手指觸摸在該觸摸部110上不動時，該第五電阻部141c及第八電阻部142c的阻值同時由0逐漸增大為R，從而使該第一採樣器144中的電流值I21減小。且該第七電阻部141d及第十電阻部142d的阻值不變，從而使第二採樣器145中的電流值I22不變。在本實施方式中，此項操作可實現進入選擇功能表，並且在選擇功能表上向右移動進行選擇。

(4)當用戶的其中一隻手指由該第一導電層141上靠近該第二採樣器145的位置朝第一採樣器144的方向滑動觸摸，且該用戶的另一隻手指觸摸在該觸摸部110上不動時，該第五電阻部141c及第八電阻部142c的阻值同時由R逐漸減小為0，從而使該第一採樣器144中的電流值I21增大。且該第七電阻部141e及第十電阻部142e的阻值不變，從而使第二採樣器145的電流值I22不變。在本實施方式中，此項操作可實現進入選擇功能表，並且在選擇功能表上向左移動進行選擇。

(5)當用戶的其中一隻手指觸摸在該觸摸部110上不動，且該用戶的另一隻手指由該第二採樣器145的位置朝該第一採樣器144的位置滑動觸摸時，該第五電阻部141c及 第八電阻部142c的阻值不變，從而使該第一採樣器144中的電流值I21不變。同時該第七電阻部141e及第十電阻部142e的阻值同時由0增大為R，從而使第二採樣器145中的電流值I22減小。在本實施方式中，此項操作可實現進入被選中的功能表中，比如對比度調節，並將對比度逐漸調小。

(6)當用戶的其中一隻手指觸摸在該觸摸部110上不動，且該用戶的另一隻手指由該該第一導電層141上靠近該第一採樣器144的位置朝該第二採樣器145的位置滑動觸摸時，該第五電阻部141c及第八電阻部142c的阻值不變，從而使該第一採樣器144中的電流值I21不變。同時該第七電阻部141e及第十電阻部142e的阻值同時由R逐漸減小為0，從而使第二採樣器145中的電流值I22增大。在本實施方式中，此項操作可實現進入被選中的功能表中，比如對比度調節，並將對比度逐漸調大。

本發明的按鍵，由於用戶的手指滑動方式的不同，該第一導電層及第二導電層的接觸點的位置不同，使該第一採樣器及第二採樣器所採集到的訊號不同，該處理器對第一採樣器及第二採樣器所採集到的訊號變化方式進行分析判斷，並根據該訊號變化方式發出指令使電子裝置執行相應的功能，從而使一個按鍵可實現多種不同的功能，結構簡單，實用性強。

另外，本領域技術人員可在本發明精神內做其他變化，但是，凡依據本發明精神實質所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

100‧‧‧按鍵

110‧‧‧觸摸部

120‧‧‧連接部

130‧‧‧容置腔

140‧‧‧採樣部

141‧‧‧第一導電層

141x‧‧‧第一端

141y‧‧‧第二端

141a‧‧‧第一電阻部

141b‧‧‧第二電阻部

141c‧‧‧第五電阻部

141d‧‧‧第六電阻部

141e‧‧‧第七電阻部

142‧‧‧第二導電層

142x‧‧‧第三端

142y‧‧‧第四端

142a‧‧‧第三電阻部

142b‧‧‧第四電阻部

142c‧‧‧第八電阻部

142d‧‧‧第九電阻部

142e‧‧‧第十電阻部

143‧‧‧空氣絕緣層

143a‧‧‧支撐柱

144‧‧‧第一採樣器

145‧‧‧第二採樣器

146‧‧‧處理器

150‧‧‧電源

150a‧‧‧第一極

150b‧‧‧第二極

161‧‧‧第一觸摸點

162‧‧‧第二觸摸點

163‧‧‧第三觸摸點

圖1係本發明實施方式提供的按鍵的示意圖；圖2係圖1的按鍵的分解圖；圖3係圖1的按鍵沿III-III方向的剖視圖；圖4係圖1的按鍵的採樣部的內部電路結構示意圖；圖5係圖1的按鍵的採樣部的一種工作狀態的內部電路結構示意圖；圖6係圖5的等效電路圖；圖7係圖1的按鍵的採樣部的另一種工作狀態的內部電路結構示意圖；圖8係圖7的等效電路圖。

100‧‧‧按鍵

110‧‧‧觸摸部

120‧‧‧連接部

130‧‧‧容置腔

140‧‧‧採樣部

141‧‧‧第一導電層

141x‧‧‧第一端

141y‧‧‧第二端

142‧‧‧第二導電層

142x‧‧‧第三端

142y‧‧‧第四端

143‧‧‧空氣絕緣層

143a‧‧‧支撐柱

144‧‧‧第一採樣器

145‧‧‧第二採樣器

146‧‧‧處理器

150‧‧‧電源

Claims (9)

1. 一種按鍵，其包括一觸摸部及一採樣部，該觸摸部能夠感受外部壓力，該採樣部包括電源、第一採樣器、第二採樣器、處理器、間隙設置的第一導電層及第二導電層，該第一導電層包括相對的第一端及第二端，該第二導電層包括相對的第三端及第四端，該第一端與第三端位於該第一導電層及第二導電層的同一側，該第二端及第四端位於該第一導電層及第二導電層的另一側，該第一端經過第一採樣器與該電源的第一極電連接，該第四端經過第二採樣器與該電源的第一極電連接，該第二端與第三端均直接與該電源的第二極電連接，該處理器與該第一採樣器及第二採樣器電連接，該第一採樣器及第二採樣器均為電流檢測器，該處理器內存儲有第一採樣器及第二採樣器的電流變化方式所對應的功能表，用於分析第一採樣器及第二採樣器所採集到的電流變化方式，並根據該其中一電流變化方式發出相應的指令使一電子裝置執行相應的功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該第一導電層及第二導電層平行設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該第一導電層及第二導電層為均勻電阻材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該第一導電層與第二導電層的阻值相等。
5. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該觸摸部由彈性非導電橡膠製成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該按鍵還包括 一連接部，該連接部用於實現該按鍵與該電子裝置之間的電連接，該連接部疊置在該觸摸部的下方，該觸摸部與該連接部之間形成一密閉的容置腔，該採樣部位於該容置腔中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，該採樣部還包括一空氣絕緣層，該空氣絕緣層位於該第一導電層及第二導電層之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之按鍵，其中，該第二導電層的面對第一導電層的表面的第三端及第四端上分別設置複數由絕緣材料製成的支撐柱。
9. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵，其中，所述電流變化方式包括：第一採樣器所採集到的電流增加，第二採樣器所採集到的電流減小；第一採樣器所採集到的電流減小，第二採樣器所採集到的電流增加；第一採樣器和第二採樣器所採集到的電流皆為增加；第一採樣器和第二採樣器所採集到的電流皆為減小；第一採樣器所採集到的電流不變，第二採樣器所採集到的電流減小；第一採樣器所採集到的電流不變，第二採樣器所採集到的電流增加；第一採樣器所採集到的電流減小，第二採樣器所採集到的電流不變；及第一採樣器所採集到的電流增加，第二採樣器所採集到的電流不變。