CN104836564B - 一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法，涉及按键技术领域，以提高按键的可靠性。按键包括：第一键帽，第二键帽，连接单元，基座，第一金属电极，第二金属电极，电容信号处理单元；第一键帽设置在基座上，第二键帽通过连接单元与基座连接；第一金属电极设置在第一键帽的壳体上，第二金属电极相对应的设置在第二键帽的壳体上；电容信号处理单元设置在基座上，第一金属电极与第二金属电极分别与电容信号处理单元连接；按压按键时，第一金属电极和第二金属电极相对的面积变化；电容信号处理单元根据感应到的第一金属电极和第二金属电极相对的面积的变化确定按键的行程。该按键的可靠性较高。

Description

一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法

技术领域

本发明涉及按键技术领域，特别涉及一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法。

背景技术

目前，模拟按键多数通过电位器及硅胶垫加碳膜、霍尔等方式实现。其中，通过电位器及硅胶垫加碳膜方式实现的按键结构设计较复杂，并且误差较大，而通过霍尔方式实现的模拟按键对结构精度要求较高。因此，现有技术中的按键可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法，用以提高按键的可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种按键，包括：第一键帽，第二键帽，连接单元，基座，第一金属电极，第二金属电极，电容信号处理单元；

所述第一键帽设置在所述基座上，所述第二键帽通过所述连接单元与所述基座连接；

所述第一金属电极设置在所述第一键帽的壳体上，所述第二金属电极相对应的设置在所述第二键帽的壳体上；

所述电容信号处理单元设置在所述基座上，所述第一金属电极与所述第二金属电极分别与所述电容信号处理单元连接；

当按键被按压时，所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积变化；所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

其中，所述第一键帽和所述第二键帽的直径不同；

当所述第一键帽的直径小于所述第二键帽的直径时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的内部壳体上；

当所述第一键帽的直径大于所述第二键帽时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的内部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的外部壳体上。

其中，当所述第一键帽的直径小于所述第二键帽的直径时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的与所述第一金属电极的内部壳体的对应位置；

当所述第一键帽的直径大于所述第二键帽时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的内部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的与所述第一金属电极的外部壳体的对应位置。

其中，所述第一金属电极和/或所述第二金属电极为开环金属电极，或者，所述第一金属电极和/或所述第二金属电极为闭环金属电极。

其中，所述电容信号处理单元包括：电容感应单元，信号处理单元；

所述电容感应单元设置在所述基座上，所述第一金属电极与所述第二金属电极分别与所述电容感应单元连接；

所述信号处理单元设置在所述基座上，与所述电容感应单元连接；

当按键被按压时，所述电容感应单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元；所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程。

其中，所述信号处理单元包括：微处理器和存储器；其中，所述微处理器在接收到所述信号输出值后，利用所述存储器确定按键的行程；

或者，所述信号处理单元包括微处理器，所述微处理器在接收到所述信号输出值直接确定按键的行程。

其中，所述连接单元设置在所述第一键帽的下侧或内部，所述连接单元包括弹簧或硅胶垫；所述电容感应单元包括电容感应芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由上可以看出，本发明实施例的按键通过电容器件组成，结构简单，由于电容器件可靠性较好，因此，与现有技术相比，该按键可靠性高。

第二方面，本发明提供了一种终端设备，包括前述的按键。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于该终端设备包括的按键可靠性高，因此，相应的该终端设备的可靠性也得到了提高。

第三方面，本发明提供了一种确定前述的按键行程的方法，包括：

当按键被按压时，按键的电容信号处理单元感应所述按键的第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化；

所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

其中，所述电容信号处理单元包括：电容感应单元，信号处理单元；

所述电容信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程包括：

所述电容感应单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元，使得所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程；

或者，所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并根据所述信号输出值确定所述按键的行程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于该按键的可靠性高，结构简单，因此，利用该方法确定按键的行程操作便利。

附图说明

图1为本发明实施例的按键的第一示意图；

图2为本发明实施例的按键的第二示意图；

图3为本发明实施例的按键的第三示意图；

图4为本发明实施例的确定上述按键行程的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例的按键包括：第一键帽11，第二键帽12，连接单元13，基座14，第一金属电极15，第二金属电极16，电容信号处理单元17。

其中，所述第一键帽11设置在所述基座14上，所述第二键帽12通过所述连接单元13与所述基座14连接。所述第一金属电极设15置在所述第一键帽11的壳体上，所述第二金属电极16相对应的设置在所述第二键帽12的壳体上。所述电容信号处理单元17设置在所述基座14上，所述第一金属电极15与所述第二金属电极16分别与所述电容信号处理单元17连接。

当按键被按压时，所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积变化；所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

在具体应用中，为了方便按压按键，所述第一键帽11和所述第二键帽12的直径不同，因而所述第一金属电极和所述第二金属电极的相对位置关系也不同。因为本发明实施例主要是基于由于第一、第二金属电极相对的面积的不同来确定按键的行程的，因此，第一、第二金属电极的设置只要使得他们二者在随着按键被按压的过程而出现相对面积的变化即可。需要说明的是，所述第一、第二键帽的直径也可设计成相同的，只要使得第二键帽在被按压的时候能够相对第一键帽产生位移即可。以下以上第二键帽的直径不同，对第一、第二金属电极的关系做详细说明。

如图1所示，该图显示的是第一键帽11的直径小于所述第二键帽12时按键的结构。在这种情况下，所述第一金属电极15设置在所述第一键帽11的外部壳体上，所述第二金属电极16设置在所述第二键帽12的内部壳体上。为了增强按键的一致性及抗干扰性能，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的内部壳体的、与所述第一金属电极的外部壳体的对应位置。例如，如果所述第一金属电极设置在第一键帽的外部壳体的左部，那么第二金属电极可设置在第二键帽的内部壳体上的左部。且所述第一金属电极和第二金属电极可完全相对，也可部分相对。

如图2所示，该图显示的是第一键帽11的直径大于所述第二键帽12时按键的结构。在这种情况下，所述第一金属电极15设置在所述第一键帽11的外部壳体上，所述第二金属电极16设置在所述第二键帽12的内部壳体上。为了增强按键的一致性及抗干扰性能，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的内部壳体的、与所述第一金属电极的外部壳体的对应位置。例如，如果所述第一金属电极设置在第一键帽的外部壳体上左部，那么第二金属电极可设置在第二键帽的内部壳体上的左部。且所述第一金属电极和第二金属电极可完全相对，也可部分相对。

在具体应用中，所述第一、第二金属电极可选择使用开环金属电极，也可选择使用闭环金属电极，在本发明中不做限制。具体使用开环或者闭环金属电极，这与选择的电容感应单元的型号及按键大小有关。

在本发明实施例中，所述电容信号处理单元可以为集成有电容感应单元、信号处理单元的芯片。此时，所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并根据所述信号输出值确定所述按键的行程。或者，在本发明实施例中，所述电容信号处理单元17可以包括电容感应单元，信号处理单元。所述电容感应单元设置在所述基座14上，所述第一金属电极15与所述第二金属电极16分别与所述电容感应单元连接，所述信号处理单元设置在所述基座14上，与所述电容感应单元连接。当按键被按压时，所述电容感应单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元；所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程。其中，所述电容感应单元包括电容感应芯片。

为了准确的获得按键行程，所述信号处理单元包括：微处理器和存储器。当用户按压按键时，第一、第二两块金属电极的重合(相对的)面积会增大，进而由两块电极形成的电容会增大，电容感应芯片实时侦测到两块金属电极行程的容值变化，并将其转换为相应的数字信号输出值。该信号输出值被传送给微处理器，微处理器在接收到所述信号输出值后，根据所述存储器中存储的程序确定按键的行程。当然，为了进一步的节约成本，所述信号处理单元还可只包括微处理器，而该微处理器本身设置有存储单元，用来存储程序。此时，所述微处理器在接收到所述信号输出值后，根据所述微处理器自身存储单元存储的程序确定按键的行程。

同样，在本发明实施例中，对连接单元的位置也不做限定。如图1所示，所述连接单元可设置在所述第二键帽的内部；当然，所述连接单元13也可设置在所述第二键帽的下侧(如图3所示)，也即设置在所述键帽的壳体的靠近基座的边缘。并且，所述连接单元可选择使用弹簧(如图2所示)、硅胶垫(如图1、图3所示)等弹性构件。所述基座可以为PCB(Printedcircuit board，印刷电路板)板。

由上可以看出，由上可以看出，本发明实施例的按键通过电容器件组成，结构简单，由于电容器件可靠性较好，因此，与现有技术相比，该按键可靠性高，易组装，成本低，灵敏度高。

本发明实施例的终端设备还可包括上述的任一按键。其中，所述终端设备可包括移动终端，例如手机等。由于该终端设备包括的按键可靠性高，因此，相应的该终端设备的可靠性也得到了提高。

如图3所示，本发明实施例的确定上述按键行程的方法，包括：

步骤31、当按键被按压时，按键的电容信号处理单元感应所述按键的第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化；

步骤32、所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

如前所述，所述电容信号处理单元包括：电容感应单元，信号处理单元。其中，所述电容感应单元可以为电容感应芯片。相应的，在此步骤中，当用户按压按键时，第一、第二两块金属电极的重合(相对的)面积会增大，进而由两块电极形成的电容会增大，电容感应芯片实时侦测到两块金属电极行程的容值变化，将其转换为相应的数字信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元，所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程。

或者，在本发明实施例中，所述电容信号处理单元可以为集成有电容感应单元、信号处理单元的芯片。所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并根据所述信号输出值确定所述按键的行程。

综上所述，由于该按键的可靠性高，结构简单，因此，利用该方法确定按键的行程操作便利。利用本发明实施例能够提高模拟按键精确度、降低系统功耗、增加按键使用寿命(根据选择硅胶垫性能，可以达到两百万次以上)、结构组装工艺简单利于生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种按键，其特征在于，包括：第一键帽，第二键帽，连接单元，基座，第一金属电极，第二金属电极，电容信号处理单元；

所述第一键帽设置在所述基座上，所述第二键帽通过所述连接单元与所述基座连接；

所述第一金属电极设置在所述第一键帽的壳体上，所述第二金属电极相对应的设置在所述第二键帽的壳体上；

所述电容信号处理单元设置在所述基座上，所述第一金属电极与所述第二金属电极分别与所述电容信号处理单元连接；

当按键被按压时，所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积变化；所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

2.根据权利要求1所述的按键，其特征在于，其中，所述第一键帽和所述第二键帽的直径不同；

当所述第一键帽的直径小于所述第二键帽的直径时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的内部壳体上；

当所述第一键帽的直径大于所述第二键帽时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的内部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的外部壳体上。

3.根据权利要求2所述的按键，其特征在于，当所述第一键帽的直径小于所述第二键帽的直径时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的外部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的内部壳体的与所述第一金属电极对应的位置；

当所述第一键帽的直径大于所述第二键帽时，所述第一金属电极设置在所述第一键帽的内部壳体上，所述第二金属电极设置在所述第二键帽的外部壳体的与所述第一金属电极对应的位置。

4.根据权利要求1-3任一所述的按键，其特征在于，所述第一金属电极和/或所述第二金属电极为开环金属电极，或者，所述第一金属电极和/或所述第二金属电极为闭环金属电极。

5.根据权利要求1-3任一所述的按键，其特征在于，所述电容信号处理单元包括：电容感应单元，信号处理单元；

所述电容感应单元设置在所述基座上，所述第一金属电极与所述第二金属电极分别与所述电容感应单元连接；所述信号处理单元设置在所述基座上，与所述电容感应单元连接；

当按键被按压时，所述电容感应单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元；所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程。

6.根据权利要求5所述的按键，其特征在于，所述信号处理单元包括：微处理器和存储器；其中，所述微处理器在接收到所述信号输出值后，利用所述存储器确定按键的行程；

或者，所述信号处理单元包括微处理器，所述微处理器在接收到所述信号输出值后直接确定按键的行程。

7.根据权利要求1-3任一所述的按键，其特征在于，所述连接单元设置在所述第一键帽的下侧或内部，所述连接单元包括弹簧或硅胶垫。

8.根据权利要求5任一所述的按键，其特征在于，所述电容感应单元包括电容感应芯片。

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括前述权利要求1-8任一所述的按键。

10.一种确定权利要求1-8任一所述的按键的行程的方法，其特征在于，包括：

当按键被按压时，按键的电容信号处理单元感应所述按键的第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化；

所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电容信号处理单元包括：电容感应单元，信号处理单元；

所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化确定所述按键的行程包括：

所述电容感应单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并将所述信号输出值发送给信号处理单元，使得所述信号处理单元根据所述信号输出值确定所述按键的行程；

或者，所述电容信号处理单元根据感应到的所述第一金属电极和所述第二金属电极相对的面积的变化生成信号输出值，并根据所述信号输出值确定所述按键的行程。