CN111245420B - 一种电容式多点触控立体旋钮及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电容式多点触控立体旋钮，包括外壳及电路板，所述外壳由上到下依次包括外表层、中间基质层以及底面层，底面层上方设有触控线路，所述电路板上设有连接器、触控芯片、微控制芯片，触控线路与电路板电连接，连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接。本发明提供的电容式多点触控立体旋钮，其外表层、底面层采用真空高压拉出成形，结合注塑工艺一体形成三层结构的旋钮外壳，工艺简单，成本低；底面层上方的触控线路与塑料基质的结合使产品实现IP68级防水等级，并具备抗氧化和抗摩擦的特性；将电容式触控讯号由演算法数位化，取代传统式机械旋钮，广泛应用于各类电子产品具有控制、数据采集以及指示功能的旋钮。

Description

一种电容式多点触控立体旋钮及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电容式多点触控立体旋钮及其制造方法，属于触控旋钮技术领域。

背景技术

近年来，随着电子技术和电子产业的飞速发展，电子设备如智能手机、遥控器等通过设计按键来操控各种不同的功能，按键主要分为机械按键、触控按键以及触摸屏技术。

目前最常使用的触控装置主要分为电阻式与电容式，其中电容式触控装置主要工作原理是感应一种称为电容的电性特性。当两层电性传导物体不触碰而互相靠近时，它们的电场就会互相作用形成电容。触摸装置中的上下层表面分别是由交错方向的电极线路所形成之导电层。手指也是一个电性导体，当手指放置在触摸板上，在触摸板的电极线路和手指之间就会形成一个极小的电容。现有技术中，电容式触控线路设计与装置硬件和韧体的设计复杂，成本高；线路在进行射出与基质结合时不能被塑料粒子冲断，其模具及射出条件苛刻。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电容式多点触控立体旋钮及其制造方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电容式多点触控立体旋钮，包括外壳及电路板，所述外壳由上到下依次包括外表层、中间基质层以及底面层，底面层上方设有触控线路，所述电路板上设有连接器、触控芯片、微控制芯片，触控线路与电路板电连接，连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接。

进一步地，所述外表层下方印刷图案或指示符号。

进一步地，所述中间基质层为塑料基质层，通过模内射出成型。

进一步地，所述外壳的中间凸起，凸起部分为半球型或圆柱型。

进一步地，：所述底面层上方还印刷有导电线路，所述导电线路的一端与触控线路电连接，另一端延伸至电路板上与连接器电连接。

一种电容式多点触控立体旋钮的制造方法，包括如下步骤：

1）制造外壳：外表层下方印刷图案和符号，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凹模腔；

底面层上方印刷触控线路，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凸模腔；将射出模的凸模与凹模合模，经模内注塑形成中间基质层，开模后即得外表层、中间基质层、底面层一体注塑形成的外壳；

2）线路板上设置连接器、触控芯片、微控制芯片；底面层上方的导电线路一端电连接触控线路，另一端延伸至电路板上与连接器电连接；

3）连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接；触控芯片将触控所产生的微电流转化为十六进制的八位元讯号，并传送给微控制芯片；微控制芯片再将讯号解译，解译后的讯号将由演算法做计算，判断旋钮旋转方向，微控制芯片将数位化的数据反馈给旋钮操控产品功能的接口端，实现旋钮的仿真数位化。

进一步地，解译后的讯号演算法判断过程如下：

将每个点位所得到的数位讯号储存，将点位做记录，每次的触控将会经由演算法加总作为一个判断值，若加总后为正值，则判断触控操作为正旋，若加总后为负值，则判断触控操作为逆旋。

有益效果：本发明提供的一种电容式多点触控立体旋钮，其外表层、底面层采用真空高压拉出成形，结合注塑工艺一体形成三层结构的旋钮外壳，工艺简单，成本低；底面层上方的触控线路与塑料基质的结合使产品实现IP68级防水等级，并具备抗氧化和抗摩擦的特性；将电容式触控讯号由演算法数位化，取代传统式机械旋钮，广泛应用于各类电子产品具有控制、数据采集以及指示功能的旋钮。

附图说明

图1为本发明提供的电容式多点触控立体旋钮的结构示意图；

图2为旋钮外壳的外表层成型示意图；

图3为旋钮外壳的底面层成型示意图；

图4为旋钮外壳一体注塑模具示意图；

图5为旋钮外壳一体注塑成型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种电容式多点触控立体旋钮，包括外壳12和电路板5，外壳12可旋转。所述外壳12由上到下依次包括外表层1、中间基质层2以及底面层3，底面层3上方设置触控线路，外表层1下方通过丝网印刷图案或指示符号，中间基质层2为塑料基质层，通过模内射出成型。

所述外壳12的中间凸起，凸起部分为半球型或圆柱型，手指触碰凸起部分来进行旋钮的旋转。手指触碰凸起部分进行旋转动作时，可采用二指触碰、三指触碰或多指触碰，即为本发明所述多点触控。

所述电路板5上设有连接器6、触控芯片7、微控制芯片8，连接器6与触控芯片7连接，触控芯片7与微控制芯片8连接。

所述底面层3上方还印刷有导电线路4，导电线路4延伸出底面层3，所述导电线路4一端电连接触控线路，另一端电连接电路板5上的连接器6。

一种电容式多点触控立体旋钮的制造方法，包括如下步骤：

1）制造外壳：在外表层1下方丝网印刷图案或指示符号后，将外表层1放入真空高压机，真空高压机内放置第一模仁11，将外表层1拉出中间凸起的结构形状，如图2所示，裁切后放入射出模的凹模腔内，如图4所示；

在底面层3上方印刷触控线路和导电线路后，将底面层3放入真空高压机，真空高压机内放置第二模仁31，将底面层3拉出中间凸起的结构形状，如图3所示，裁切后放入射出模的凸模腔内，如图4所示。

将射出模的凸模与凹模合模，经模内注塑形成中间基质层2；开模后，即得外表层1、中间基质层2、底面层3一体注塑形成的外壳12，如图5所示。

2）电路板5上焊接连接器6、触控芯片7及微控制芯片8。所述底面层3上方印刷的导电线路4一端与触控线路电连接，另一端延伸至线路板5上，与连接器6电连接。

3）连接器6与触控芯片7连接，触控芯片7与微控制芯片8连接；触控芯片7将触控所产生的微电流转化为十六进制的八位元讯号，并传送给微控制芯片8，微控制芯片8再将讯号解译，解译后的讯号将由演算法做计算，判断旋钮旋转方向；微控制芯片8将数位化的数据反馈给旋钮操控产品功能的接口端，实现旋钮的仿真数位化。

解译后的讯号演算法判断过程如下：

将每个点位所得到的数位讯号储存，将点位做记录，每次的触控将会经由演算法加总作为一个判断值，若加总后为正值，则判断触控操作为正旋，若加总后为负值，则判断触控操作为逆旋。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电容式多点触控立体旋钮，其特征在于：包括外壳及电路板，所述外壳由上到下依次包括外表层、中间基质层以及底面层，底面层上方设有触控线路，所述电路板上设有连接器、触控芯片、微控制芯片，触控线路与电路板电连接，连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接；

所述电容式多点触控立体旋钮的制造方法，包括如下步骤：

1)制造外壳：外表层下方印刷图案和符号，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凹模腔；

底面层上方印刷触控线路，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凸模腔；将射出模的凸模与凹模合模，经模内注塑形成中间基质层，开模后即得外表层、中间基质层、底面层一体注塑形成的外壳；

2)线路板上设置连接器、触控芯片、微控制芯片；底面层上方的导电线路一端电连接触控线路，另一端延伸至电路板上与连接器电连接；

3)连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接；触控芯片将触控所产生的微电流转化为十六进制的八位元讯号，并传送给微控制芯片；微控制芯片再将讯号解译，解译后的讯号将由演算法做计算，判断旋钮旋转方向，微控制芯片将数位化的数据反馈给旋钮操控产品功能的接口端，实现旋钮的仿真数位化。

2.根据权利要求1所述的一种电容式多点触控立体旋钮，其特征在于：所述外表层下方印刷图案或指示符号。

3.根据权利要求1所述的一种电容式多点触控立体旋钮，其特征在于：所述中间基质层为塑料基质层，通过模内射出成型。

4.根据权利要求1所述的一种电容式多点触控立体旋钮，其特征在于：所述外壳的中间凸起，凸起部分为半球型或圆柱型。

5.根据权利要求1所述的一种电容式多点触控立体旋钮，其特征在于：所述底面层上方还印刷有导电线路，所述导电线路的一端与触控线路电连接，另一端延伸至电路板上与连接器电连接。

6.一种权利要求1-5任一项所述的电容式多点触控立体旋钮的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)制造外壳：外表层下方印刷图案和符号，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凹模腔；

底面层上方印刷触控线路，利用真空高压机拉出所需形状，裁切后放入射出模的凸模腔；将射出模的凸模与凹模合模，经模内注塑形成中间基质层，开模后即得外表层、中间基质层、底面层一体注塑形成的外壳；

2)线路板上设置连接器、触控芯片、微控制芯片；底面层上方的导电线路一端电连接触控线路，另一端延伸至电路板上与连接器电连接；

3)连接器与触控芯片连接，触控芯片与微控制芯片连接；触控芯片将触控所产生的微电流转化为十六进制的八位元讯号，并传送给微控制芯片；微控制芯片再将讯号解译，解译后的讯号将由演算法做计算，判断旋钮旋转方向，微控制芯片将数位化的数据反馈给旋钮操控产品功能的接口端，实现旋钮的仿真数位化。

7.根据权利要求6所述的一种电容式多点触控立体旋钮的制造方法，其特征在于：解译后的讯号演算法判断过程如下：

将每个点位所得到的数位讯号储存，将点位做记录，每次的触控将会经由演算法加总作为一个判断值，若加总后为正值，则判断触控操作为正旋，若加总后为负值，则判断触控操作为逆旋。

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