CN102244514A - 环设有发光二极管的触控按键装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种环设有发光二极管的触控按键装置，该触控按键装置包括一按键基板、一框架及至少一条发光二极管灯条，该按键基板的一侧面设有至少一个颜色光感测元件，另，该框架是一中空框体，且组装至该按键基板的周缘，使得该颜色光感测元件能完全位在该框架所围绕而成的容置空间中，再者，各该发光二极管灯条组装至该框架对应于该容置空间的内侧面，且其上的发光二极管所散发出的特定颜色的光线，会被该颜色光感测元件所接收，如此，当其中一个颜色光感测元件被外物(如：手指)完全遮蔽住时，会因无法接收到特定颜色的光线，而传送一按压信号予一控制单元，以执行对应的控制程序，令本发明的触控按键装置能提供使用者一种崭新的触控按键装置。

Description

环设有发光二极管的触控按键装置

技术领域

本发明是关于按键装置，尤指一种在该按键装置上环设有发光二极管，且能利用颜色光感测元件持续检测所述这些发光二极管所散发出的颜色光，且在使用者的手指遮蔽住其中一个颜色光感测元件后，该按键装置即可执行相对应的程序，令该按键装置在不需使用液晶触控面板的情况下，仍得以实现平面触控的按键效果。

背景技术

随着科技产业的精进，诸多新颖的产品相继被研发设计成功，且取代了传统的产品，举例而言，现今应用于门户上的安保系统，通常会在门口的附近装设一按键装置，当使用者欲进出该门口时，必须先行在该按键装置上按压预设的按键组合(如：密码)，才得以开启装设于门口的控制物件(如：铁门)。

承上，目前的按键装置仍大多使用机械式按键，请参阅图1所示，该按键装置1包括一键盘本体10、一键帽11、一橡胶套管13及多个限位元件15，其中该键盘本体10上凹设有多个键座100(图1中仅显示一个)，该橡胶套管13的一端固设在该键座100中，其另一端则连接有该键帽11，又，所述这些限位元件15为一杆体，且相互交错地嵌卡至该键帽11及该键座100之间，如此，当使用者按压该键帽11后，该橡胶套管13即会因受力而变形，而当使用者不再压迫该键帽11时，该橡胶套管13自身会产生一回复力，使该键帽11能恢复到原来的位置，且通过所述这些限位元件15的设置，能够确保该键帽11在位移的过程中，准确地朝该键座100的方向位移，不会偏离该键座100的位置，然而，前述具有机械式按键的键盘装置1，在长时间使用后仍会产生诸多缺点，首先，所述这些限位元件15受到长期的作动影响，容易因磨擦而受损，造成所述这些限位元件15的表面出现凹痕或裂痕，除了会影响该键帽11的移动轨迹，造成该键帽11无法顺畅地移动外，甚至在使用者大力或快速按压该键盘装置1上的按键时，容易导致所述这些限位元件15发生断裂的情况，另，该橡胶套管13在长时间使用后，亦会因弹性老化的关系，而不易将键帽11推抵回原位置，因此，在该橡胶套管13及所述这些限位元件15皆有问题时，该键帽11极易在使用者按压的过程中，产生晃动或卡住的不良效果，造成使用者无法顺利地输入密码。

承上所述，有制造商因机械式按键的缺点，造成保全系统无法正常作业，转而采用液晶触控面板作为按键装置的按键区域，亦即制造商会在液晶触控面板上规划出多个区块，且每一个区块代表某一个按键功能(如：1、2、3、+、-)，如此，使用者即可通过该液晶触控面板而输入预设的密码，以顺利地开启控制物件，然而，液晶触控面板虽然在使用上极为便利，但其造价却颇为昂贵，造成制造商的生产成本居高不下，且当该液晶触控面板的其中一个区块损坏时，使用者即必须更换整个液晶触控面板，导致使用者后续的维护成本大增，前述原因，亦会造成使用者较无意使用具有液晶触控面板的按键装置，降低了制造商的市场竞争力。

综上所述可知，传统的按键装置在使用上仍具有诸多缺点，造成制造商及使用者的困扰，因此，如何设计出一种崭新的按键装置，以有效解决前述问题，即成为目前按键装置制造商亟思解决的重大课题。

发明内容

有鉴于现今的按键装置，已无法兼顾长使用寿命、低成本、低维修成本等，因此，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种环设有发光二极管的触控按键装置，以期通过本发明的问世，而提供使用者一种全新结构的按键装置，进而能提高制造商的市场竞争力。

本发明的一目的，是提供一种环设有发光二极管的触控按键装置，该触控按键装置包括一控制单元、一按键基板、一框架及至少一条发光二极管灯条，该按键基板的一侧面设有至少一个颜色光感测元件，各该颜色光感测元件与该控制单元相电气连接，且能在接收到一特定颜色的光线后，传送一按压信号(如：高电位)予该控制单元，另，该框架是一中空框体，其内围绕形成有一容置空间，该框架对应于该容置空间的一侧周缘组装至该按键基板的周缘，以使各该颜色光感测元件及其上的透镜能完全位在该容置空间中，该框架对应于该容置空间的另一周缘朝远离该按键基板的方向延伸，再者，各该发光二极管灯条组装至该框架对应于该容置空间的内侧面，且其上的发光二极管所散发出的特定颜色的光线，会投射至该颜色光感测元件，当其中一个该颜色光感测元件被外物(如：手指)完全遮蔽住时，会因未接收到该发光二极管所投射的光线，而传送该按压信号予该控制单元，使得该控制单元能根据该按压信号，而判断出使用者所按压的位置，并执行对应的控制程序。

如此，本发明的有益效果在于：本发明的触控按键装置除完全无需使用到传统机械式按键中的弹性元件，以避免因弹性元件的老化而发生的误动作的缺点，亦无需使用高成本的液晶触控面板，即能具体实现平面触控的按键效果及目的。

附图说明

图1是传统的按键结构；

图2是本发明的触控按键装置的前视示意图；

图3是本发明的触控按键装置的剖面示意图；

图4是颜色光感测元件的电路示意图；及

图5是本发明的触控按键组装上玻璃基板的剖面示意图。

附图标号

触控按键装置      ......    2

控制单元          ......    21

按键基板          ......    23

颜色光感测元件    ......    231

透镜              ......    233、311

框架              ......    25

容置空间          ......    250

发光二极管灯条    ......    27

电路板            ......    270

发光二极管        ......    271

显示面板          ......    28

玻璃基板          ......    31

凹槽              ......    310

遮蔽层            ......    313

晶体管            ......    Q

具体实施方式

为便于对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合附图，详细说明如下：

本发明是一种环设有发光二极管的触控按键装置，主要是因发光二极管具有诸多优点，如：节能效果、低成本、使用寿命时间长等，因此，发明人采用发光二极管而重新设计了一种崭新的触控按键装置，在本发明的一较佳实施例中，请参阅图2及图3所示，图2为一应用于保全系统中的触控按键装置2的前视图。图3则为该触控按键装置2的剖面示意图，但前述附图仅为方便说明，以供一般大众或本领域的技术人员，迅速领略本发明揭露内容的本质与要旨，而并非仅限定为前述的硬件样式，本领域的技术人员，当能在掌握本发明的主要技术特征后，利用不同样式的其它结构或装置加以实现，从而达成本发明的目的，因此，本案权利要求应包含不脱离本发明精神与范围的相等结构。

承上，再请参阅图2及图3，该触控按键装置2包括一控制单元21、一按键基板23、一框架25及至少一条发光二极管灯条27，其中该按键基板23的一侧面设有至少一个颜色光感测元件231，各该颜色光感测元件231与该控制单元21相电气连接，请参阅图4所示(图4中的V表示电压、R表示电阻)，该图4为颜色光感测元件231与控制单元21的电路示意图，当该颜色光感测元件231接收到特定的颜色光源(如：红色光)时，晶体管Q即会呈导通状态，使得该控制单元21接收到一低电位信号，反之，当该颜色光感测元件231未接收到特定的颜色光源时，该晶体管Q则会呈截止状态，使得该控制单元21接收到一高电位信号，如此，该控制单元21即可依接收到的高电位信号或低电位信号，而判断出该颜色光感测元件231是否已接收到了特定的颜色光源，并执行相对应的程序，然而，在本发明的其它实施例中，制造商能够依生产需求，而使用不同的元件，令控制单元21判断的电位信号与前述的方式不同，合先陈明。

另，再请参阅图3所示，该框架25是一中空框体(如图2的矩形框体)，其内围绕形成有一容置空间250，该按键基板23能组装至该框架25对应于该容置空间250的一侧，且使各该颜色光感测元件231能完全位在该容置空间250中，然而，在本发明的其它实施例中，该框架25与该按键基板23的连接方式，并非仅限定于图3所示，只要该框架25的一侧能组装至该按键基板23上，并使所有的颜色光感测元件231及透镜233皆位在容置空间250中即可，再者，该发光二极管灯条27环设组装至该框架25对应于该容置空间250的内侧面，且远离该按键基板23的一侧面，其包括一电路板270及多个发光二极管271，所述这些发光二极管271会朝该容置空间250的方向照射特定的光线，且其所散发出的光线，会投射至所述这些颜色光感测元件231，使得该颜色光感测元件231能够接收到所述这些发光二极管271所散发的特定颜色的光线，并持续传送一高电位信号予该控制单元21，又，由于所述这些发光二极管灯条27环设组装至该框架25的内侧面，亦即所述这些发光二极管271乃是环绕着该容置空间250散发光线，因此，不仅能够在夜晚或周围环境光线不佳的情况下，提供使用者一个良好的照明效果，令使用者能够清楚地看见该按键基板23的一侧面上的文字或符号(如图2所示的数字、“功能键1”至“功能键3”等功能键)，同时，该控制单元21亦可藉此判断出所有的颜色光感测元件231皆已接收到特定颜色的光线，除此之外，为能提高该颜色光感测元件231的检测效果，该发光二极管灯条27的位置高于该颜色光感测元件231的位置，也就是说所述这些发光二极管271所散发的光线，不会被颜色光感测元件231所阻挡住，以避免位在按键基板23中央位置的颜色光感测元件231无法接收到特定颜色的光线。

再者，再请参阅图2及图3所示，当该按键基板23的面积较大，或者是发光二极管271为低亮度时，为能有效聚集外界光线，各该颜色光感测元件231还能被一透镜233所覆盖，如此，外界的光线必须先行经过该透镜233的折射后，才能被对应的颜色光感测元件231所接收，有效达到聚集光线的效果，避免距离该发光二极管271较远的颜色光感测元件231，因接收的特定颜色的光线较弱，而产生误动作。又，通过本发明的触控按键装置2的整体设计，当使用者欲输入密码(如：5588)时，若该触控按键装置2已设有透镜233，则使用者可依序直接以手指按压对应符号的透镜233，此时，由于手指上的肌肉具有弹性，而能顺着该透镜233的外形变化，因此会完全覆盖且遮蔽住该透镜233，当该透镜233被手指完全遮蔽住时，对应该透镜233的颜色光感测元件231会因未接收到发光二极管271所投射的特定颜色的光线，而传送一按压信号(如：低电位)予该控制单元21，该控制单元21在依序接收到该按压信号后，便会判断出使用者所按压的透镜233的位置，且将使用者所按压的位置对应的数字，显示于一显示面板28上，并执行对应的控制程序(如：开启控制的门扉)，虽然使用者在按压其中一个透镜233时，会遮挡住其中一方向的发光二极管271的光线，造成对应该方项的颜色光感测元件231无法接收到特定颜色的光线，但由于本发明的发光二极管灯条27乃是沿着该容置空间环设而成，因此，未被使用者按压的透镜233仍可以接收到其它方向的特定颜色的光线，以避免出现控制单元21判断错误的情况，如此，本发明的触控按键装置2完全无需使用到传统机械式按键中的弹性元件，而得以避免因弹性元件的老化而发生的误动作的缺点，又，因使用者在按压该透镜233的过程中，该透镜233或颜色光感测元件231并不会任何位移或作动关系，因此，在长时间的使用下，该触控按键装置2亦不会有元件磨损的问题，有效提高产品的使用寿命。

另，由于在多个颜色光感测元件上，逐一组装透镜，会延长工艺上的时间，因此，在本发明的另一较佳实施例中，制造商能够改变透镜的样式，请参阅图5所示，由于下述实施例的大多数的元件的连接关系皆相同，因此，同样的元件仍沿用相同的元件编号，且彼此间的连接关系则不予赘述，仅针对新的元件进行编号及描述，合先陈明。该按键基板23的一侧面尚设有一玻璃基板31，该玻璃基板31位在该容置空间250内，其对应于各该颜色光感测元件231的位置形成一透镜311，且该玻璃基板31的内侧在对应于该颜色光感测元件231的位置设有一凹槽310，使得该颜色光感测元件231能容纳于该凹槽310中，又，该玻璃基板31未对应该透镜311的外侧位置设有一遮蔽层313，该遮蔽层313能遮挡住特定颜色的光线，使该特定颜色的光线无法穿透该遮蔽层313，或者穿透该遮蔽层313后会转变成另一种颜色的光线，然而，在本发明的其它实施例中，制造商亦能够在该凹槽310的侧面周缘设有遮蔽层313，或者直接对玻璃基板31上未对应透镜311的位置直接进行不透光的处理，而非仅限定于将遮蔽层313设在外侧，合先叙明。如此，使用者以手指按压该玻璃基板31，且遮挡住对应其中一透镜311时，对应该透镜311的颜色光感测元件231即会因无法接收到特定颜色的光线，而传送一按压信号予该控制单元21，该控制单元21便能依该按压信号而执行对应的程序，同时，由于该玻璃基板31与透镜311是一体成形，因此，制造商能够快速地安装该玻璃基板31及按键基板23，并在对应颜色光感测元件231的位置上形成透镜311，且无需使用高成本的液晶触控面板，即能具体实现平面触控的目的，大幅降低了制造商的生产成本，除此之外，当其中一个颜色光感测元件231损坏时，制造商仅需更换对应的元件即可，而不必如同传统的液晶触控面板一般，需要整个更换，有效减少了使用者维修上的成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，然而，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡本领域的技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种环设有发光二极管的触控按键装置，其特征在于，所述触控按键装置包括：

一框架，是一中空框体，其内围绕形成有一容置空间；

一按键基板，组装至所述框架对应于所述容置空间的一侧；

至少一个颜色光感测元件，所述颜色光感测元件组装至所述按键基板对应于所述容置空间的一侧面；

至少一条发光二极管灯条，组装至所述框架对应于所述容置空间且远离所述按键基板的内侧面，以使其上的发光二极管所散发出的特定颜色的光线，能投射至所述颜色光感测元件；及

一控制单元，与所述颜色光感测元件相电气连接，且在所述颜色光感测元件被外物遮蔽住的情况下，所述控制单元会接收对应的所述颜色光感测元件所产生的一按压信号，并执行对应的控制程序。

2.如权利要求1所述的触控按键装置，其特征在于，所述发光二极管灯条的位置高于所述颜色光感测元件的位置。

3.如权利要求2所述的触控按键装置，其特征在于，所述颜色光感测元件被一透镜所覆盖，以使所述颜色光感测元件能接收对应透镜所聚集的光线。

4.如权利要求2所述的触控按键装置，其特征在于，所述触控按键装置还设有一玻璃基板，所述玻璃基板组装至所述按键基板对应于所述颜色光感测元件的一侧面上。

5.如权利要求4所述的触控按键装置，其特征在于，所述玻璃基板对应于所述颜色光感测元件的位置形成一透镜，且其内侧在对应于所述颜色光感测元件的位置设有一凹槽，使得所述颜色光感测元件能容纳于所述凹槽中。

6.如权利要求5所述的触控按键装置，其特征在于，所述玻璃基板未对应于所述透镜的外侧位置，设有一遮蔽层。

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