CN107329589B - 一种功能按键的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功能按键的控制装置，包括：功能按键，用于被按压实现触发功能；距离传感器，用于发射单一光束并检测从距离传感器至功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离；光学组件，用于将距离传感器发射的单一光束分光形成不同长度光路路径的多个分光光束，并将该多个分光光束分别投射至相对应的功能按键上；处理器，用于接收分光光束的光路路径的距离，将该距离与每一个功能按键所对应的触发阈值进行比较，确定该距离所对应的触发阈值，并触发与该确定的触发阈值相对应的功能按键的功能。该控制装置简单易行，通过一个距离传感器便可以控制多个功能按键。

Description

一种功能按键的控制装置
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种功能按键的控制装置。
背景技术
当前智能手机中，实体侧按键作为整机的一个常用功能输入端口，由于其使用的频繁性，成为手机一个必不可少的组成部分，但其需要在整机侧面开大孔，不利于防水防尘，同时也增加了加工成本。现有技术中，为了解决上述问题利用距离传感器替代实体侧按键，但该技术需要多个距离传感器，容易导致所占的整机内部空间较大，且成本较高，而且还容易出现相互干扰导致误操作。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种功能按键的控制装置，旨在解决现有技术中普通功能侧按键需要开大孔安装导致手机主板容易进水进尘以及利用距离传感器代替实体侧按键导致整机内部空间大、成本高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种功能按键的控制装置，包括：
功能按键，用于被按压实现触发功能，数量至少两个且可透光；
距离传感器，用于发射单一光束并检测从所述距离传感器至所述功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离；
光学组件，用于将所述距离传感器发射的单一光束分光形成不同长度光路路径的多个分光光束，并将该多个分光光束分别投射至相对应的功能按键上；
处理器，用于接收所述距离传感器检测的距离传感器至所述功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离，将该距离与每一个所述功能按键所对应的触发阈值进行比较，确定该距离所对应的触发阈值，并触发与该确定的触发阈值相对应的功能按键的功能。
可选地，所述触发阈值设为β，且d－Δd＜β＜d，其中d为所述距离传感器至待按压状态的功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离，Δd为功能按键已被按压状态下的压缩量。
可选地，所述光学组件包括反射镜、透射镜和/或半透半反镜。
可选地，所述功能按键安装在安装壁上，所述安装壁上开设有与所述功能按键相对应的安装凹槽，在所述安装凹槽的槽底壁上开设有透光孔，所述功能按键嵌入安装在所述安装凹槽内。
可选地，所述功能按键与所述安装凹槽的槽底壁之间还通过弹性连接件相连接。
可选地，所述功能按键的数量为两个且分别设为第一功能按键和第二功能按键，所述第一功能按键与所述第二功能按键在所述安装壁上并列设置。
可选地，所述距离传感器与所述第一功能按键相对设置，所述光学组件包括用于将所述距离传感器发射的单一光束分光形成沿着第一光路路径透射至所述第一功能按键的第一分光光束和反射出去的沿着第二光路路径的第二分光光束的半透半反镜，所述半透半反镜设置在所述第一功能按键所对应的透光孔远离所述第一功能按键的一端。
可选地，所述光学组件还包括用于将所述半透半反镜反射出去的第二光路路径的第二分光光束反射至所述第二功能按键上的反射镜，所述反射镜设置在所述第二功能按键所对应的透光孔远离所述第二功能按键的一端。
可选地，所述半透半反镜的反射面与所述反射镜的反射面相对设置且分别与水平面呈45°角，所述半透半反镜的反射面与所述反射镜的反射面之间形成有供沿着第二光路路径的第二分光光束通过的光束通道。
可选地，所述第一功能按键的触发阈值设为β1，且d1－Δd＜β1＜d1，其中d1为距离传感器与待按压的第一功能按键的触压物之间的第一光路路径的距离；
所述第二功能按键的触发阈值设为β2，且d1+L1－Δd＜β1＜d1+L1，其中，d1+L1为距离传感器与待按压的第二功能按键的触压物之间的第二光路路径距离，L1为所述光束通道的长度。
本发明提出的功能按键的控制装置简单易行，通过一个距离传感器便可以控制多个功能按键，距离传感器的利用率提高，节省了布置多个距离传感器情况下的整机内部空间，且多个功能按键之间不会相互干扰，不会产生误操作的问题。
附图说明
图1为本发明的功能按键的控制装置的第一实施例的整体结构示意图；
图2为本发明的功能按键的控制装置的第一实施例的局部结构示意图；
图3为本发明的功能按键的控制装置的第二实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
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1-3所示，本发明提供一种功能按键的控制装置，该控制装置包括：
功能按键1，用于被按压实现触发功能，数量至少两个且可透光；
距离传感器2，用于发射单一光束并检测从距离传感器2至功能按键1的触压物100之间的分光光束的光路路径的距离；
光学组件3，用于将距离传感器2发射的单一光束分光形成不同长度光路路径的多个分光光束，并将该多个分光光束分别投射至相对应的功能按键1上；
处理器(图中未标示)，用于接收距离传感器2检测的距离传感器2至功能按键1的触压物100之间的分光光束的光路路径的距离，将该距离与每一个功能按键1所对应的触发阈值进行比较，确定该距离所对应的触发阈值，并触发与该确定的触发阈值相对应的功能按键1的功能。
需要说明的是，功能按键1的数量可以根据需要而定，该功能按键1可以是透明体或半透明体，其可以是由亚克力或玻璃材料制成。该功能按键1的数量可以为两个，也可以为三个或更多个，且由同一个距离传感器2控制测距。
其中，距离传感器2用于发射单一光束，然后由光学组件3将该单一光束分光形成多个分光光束，并将该多个分光光束分别投射至相对应的功能按键1上。该多个分光光束的光路路径的长度是不同的，也就是说从距离传感器2至每一个待按压的功能按键1的触压物100之间的分光光束的光路路径的距离是不同的，或者说从距离传感器2至每一个已被按压的功能按键1的触压物100之间的分光光束的光路路径的距离是不同的，进而可以通过处理器上设置不同区间的不同触发阈值，每一个功能按键1只会触发各自区间内的触发阈值，通过不同触发阈值触发不同功能按键1的功能，于是达到单个距离传感器2控制两个或更多个功能按键1的目的。其中，触压物100主要是指手指，或者其它按压功能按键的物品。
需要说明的是，距离传感器2为红外测距传感器，其是一种利用红外线反射原理对障碍物距离进行测量的传感器，其内部包含有红外发射和接收装置，该距离传感器2为现有技术，这里不再详细赘述。
需要说明的是，由该距离传感器2发射出的单一光束主要是指红外光束。
另外，光学组件3可以包括反射镜31、透射镜和/或半透半反镜32。其中半透半反镜32既能实现透射光线，也能同时反射光线，其为现有技术，这里不再详细赘述。
距离传感器2与处理器之间可以通过FPC相互连接，也可以通过无线通信的方式进行连接。
其中，触发阈值设为β，则d－Δd＜β＜d，其中d为距离传感器2至待按压状态的功能按键1的触压物100之间的分光光束的光路路径的距离，Δd为功能按键1已被按压状态下的压缩量。同样地，这里的触压物同样是指手指或其它按压功能按键的物品。
下面通过不同的实施例进行具体说明。
实施例1：
如图1-2所示，在本实施例中，功能按键1的数量为两个，且分别设为第一功能按键11和第二功能按键12。光学组件3包括一个半透半反镜32和一个反射镜31。
其中，第一功能按键11和第二功能按键12分别安装在安装壁4上，二者由上至下并列设置。如图2所示，在该安装壁4上开设有分别与第一功能按键11和第二功能按键12相对应的安装凹槽5，在安装凹槽5的槽底壁上开设有透光孔6，第一功能按键11和第二功能按键12分别嵌入安装在相对应的安装凹槽5内。
其中，第一功能按键11和第二功能按键12分别与安装凹槽5的槽底壁之间还通过弹性连接件7相连接。该弹性连接件7的作用是为了使功能按键1在按压时拥有手感。该弹性连接件7可以是弹性粘胶层，也可以是弹片之类的，如仿dome片的结构。
距离传感器2与第一功能按键11相对设置，距离传感器2可以通过背胶或微型螺丝进行固定。
具体地，光学组件3包括用于将距离传感器2发射的单一光束分光形成沿着第一光路路径10透射至第一功能按键11的第一分光光束和反射出去的沿着第二光路路径20的第二分光光束的半透半反镜32，该半透半反镜32设置在第一功能按键11所对应的透光孔6远离第一功能按键11的一端。更具体地，该半透半反镜32的纵向截面呈直角三角形，其中半透半反镜32位于直角边的一侧设置在与第一功能按键11相对应的透光孔6的端部且与该透光孔6的大小相同，半透半反镜32位于斜边的一侧设置反射膜形成反射面。
光学组件3还包括用于将半透半反镜32反射出去的沿着第二光路路径20的第二分光光束反射至第二功能按键12上的反射镜31，反射镜31设置在第二功能按键12所对应的透光孔6远离第二功能按键12的一端。具体地，反射镜31的纵向截面也呈直角三角形，反射镜31位于斜边的一侧作为反射面，且反射镜31的反射面朝向与第二功能按键12相对应的透光孔6的同时也朝向半透半反镜32的反射面，反射镜31的反射面与半透半反镜32的反射面相对设置，二者遥相呼应，且半透半反镜32的反射面与反射镜31的反射面分别与水平面呈45°角。
在半透半反镜32的反射面与反射镜31的反射面之间形成有供第二光路路径20的第二分光光束通过的光束通道8。
其中，第一功能按键11的触发阈值设为β1，距离传感器2与待按压的第一功能按键11的触压物(即手指100)之间的第一光路路径10的距离为d1，则d1－Δd＜β1＜d1。
第二功能按键12的触发阈值设为β2，距离传感器2与待按压的第二功能按键12的触压物(即手指100)之间的第二光路路径20距离为d1+L1，则d1+L1－Δd＜β1＜d1+L1。其中L1是半透半反镜32的反射面与反射镜31的反射面之间的距离，即光束通道8的长度。
由前述可见，第一功能按键11和第二功能按键12的触发阈值的范围并不重叠，按压第一功能按键11时，则第一功能按键11对应的功能被触发；按压第二功能按键12时，则第二功能按键12对应的功能被触发。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：如图3所示，在本实施例中，功能按键1的数量为三个，还包括第三功能按键13。光学组件3包括两个半透半反镜32和一个反射镜31。此时，第二功能按键12所对应的透光孔6远离第二功能按键12的一端设置的是半透半反镜32。
第三功能按键13安装在第二功能按键12的下方，且也是通过安装凹槽5安装在安装壁4上，在该安装凹槽5的槽底壁上也开设有与第三功能按键13相对应的透光孔6，第三功能按键13与对应的安装凹槽5的槽底壁之间也是通过前述的弹性连接件7相连接。
第三功能按键13所对应的透光孔6远离第三功能按键13的一端设置反射镜31。距离传感器2发射的单一光束经过第一功能按键11对应的半透半反镜32的反射、第二功能按键12对应的半透半反镜32的透射以及第三功能按键13对应的反射镜31的反射形成沿着第三光路路径30的第三分光光束，并将该第三光束投射至第三功能按键13上。
与第三功能按键13相对应的反射镜的反射面与水平面也呈45°角，且其纵向截面也为直角三角形。该反射镜31位于斜边的一侧设置反射面，该反射面既朝向第三功能按键13，又朝向与第二功能按键12所对应的半透半反镜32。
在第二功能按键12所对应的半透半反镜32与第三功能按键13所对应的反射镜31的反射面之间形成有供第三光路路径30的第三分光光束通过的光束通道8，且其长度为L2。因此第三功能按键13的触发阈值设为β3，距离传感器2与待按压的第三功能按键13的触压物(即手指100)之间的第三光路路径30的距离为d1+L1+L2，则d1+L1+L2－Δd＜β3＜d1+L1+L2。
同样地，第一功能按键11、第二功能按键12和第三功能按键13的触发阈值的范围并不重叠，按压第一功能按键11时，则第一功能按键11对应的功能被触发；按压第二功能按键12时，则第二功能按键12对应的功能被触发；按压第三功能按键13时，则第三功能按键13对应的功能被触发。
本发明提出的功能按键的控制装置简单易行，通过一个距离传感器便可以控制多个功能按键，距离传感器的利用率提高，节省了布置多个距离传感器情况下的整机内部空间，且多个功能按键之间不会相互干扰，不会产生误操作的问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种功能按键的控制装置，其特征在于，包括：
功能按键，用于被按压实现触发功能，数量至少两个且可透光；
距离传感器，用于发射单一光束并检测从所述距离传感器至所述功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离；
光学组件，用于将所述距离传感器发射的单一光束分光形成不同长度光路路径的多个分光光束，并将该多个分光光束分别投射至相对应的功能按键上；
处理器，用于接收所述距离传感器检测的距离传感器至所述功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离，将该距离与每一个所述功能按键所对应的触发阈值进行比较，确定该距离所对应的触发阈值，并触发与该确定的触发阈值相对应的功能按键的功能。
2.根据权利要求1所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述触发阈值设为β，且d-Δd＜β＜d，其中d为所述距离传感器至待按压状态的功能按键的触压物之间的分光光束的光路路径的距离，Δd为功能按键已被按压状态下的压缩量。
3.根据权利要求1所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述光学组件包括反射镜、透射镜和/或半透半反镜。
4.根据权利要求3所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述功能按键安装在安装壁上，所述安装壁上开设有与所述功能按键相对应的安装凹槽，在所述安装凹槽的槽底壁上开设有透光孔，所述功能按键嵌入安装在所述安装凹槽内。
5.根据权利要求4所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述功能按键与所述安装凹槽的槽底壁之间还通过弹性连接件相连接。
6.根据权利要求5所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述功能按键的数量为两个且分别设为第一功能按键和第二功能按键，所述第一功能按键与所述第二功能按键在所述安装壁上并列设置。
7.根据权利要求6所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述距离传感器与所述第一功能按键相对设置，所述光学组件包括用于将所述距离传感器发射的单一光束分光形成沿着第一光路路径透射至所述第一功能按键的第一分光光束和反射出去的沿着第二光路路径的第二分光光束的半透半反镜，所述半透半反镜设置在所述第一功能按键所对应的透光孔远离所述第一功能按键的一端。
8.根据权利要求7所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述光学组件还包括用于将所述半透半反镜反射出去的第二光路路径的第二分光光束反射至所述第二功能按键上的反射镜，所述反射镜设置在所述第二功能按键所对应的透光孔远离所述第二功能按键的一端。
9.根据权利要求8所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述半透半反镜的反射面与所述反射镜的反射面相对设置且分别与水平面呈45°角，所述半透半反镜的反射面与所述反射镜的反射面之间形成有供沿着第二光路路径的第二分光光束通过的光束通道。
10.根据权利要求9所述的功能按键的控制装置，其特征在于，所述第一功能按键的触发阈值设为β1，且d1-Δd＜β1＜d1，其中d1为距离传感器与待按压的第一功能按键的触压物之间的第一光路路径的距离，Δd为第一功能按键已被按压状态下的压缩量；
所述第二功能按键的触发阈值设为β2，且d1+L1-Δd＜β2＜d1+L1，其中，d1+L1为距离传感器与待按压的第二功能按键的触压物之间的第二光路路径距离，L1为所述光束通道的长度，Δd为第二功能按键已被按压状态下的压缩量。
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