CN118157648A - 非接触式按键 - Google Patents

Abstract

一种非接触式按键，包括壳体、电路板、信号发射元件、信号感应元件以及信号阻隔元件。壳体具有开口。电路板连接壳体，并具有朝向开口的表面。信号发射元件电连接电路板，并固定于表面。信号发射元件位于壳体内，并适于朝开口发出信号。信号感应元件电连接电路板，并固定于表面。信号感应元件适于接收从壳体外被反射的信号。信号阻隔元件设置于信号发射元件和信号感应元件之间。

Description

非接触式按键

技术领域

本发明是有关一种触控装置，尤其是一种非接触式按键。

背景技术

一般来说，非接触式按键可配置光源、透镜组与影像层，其中光源产生的光线可通过透镜组和影像层形成影像。所述影像可悬浮于非接触式按键上方，并可呈现非接触式按键的操作信息。相较于接触式按键，非接触式按键具有不易磨损且异于维持清洁等优点。然而，习知的非接触式按键组装过程过于复杂，因此仍具有成本高和良率低等缺点。

发明内容

本发明提供一种非接触式按键，以具有成本低且良率高的优点。

为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明所提供的非接触式按键包括壳体、电路板、信号发射元件、信号感应元件以及信号阻隔元件。壳体具有开口。电路板连接壳体，并具有朝向开口的表面。信号发射元件电连接电路板，并固定于表面。信号发射元件位于壳体内，并适于朝开口发出信号。信号感应元件电连接电路板，并固定于表面。信号感应元件适于接收从壳体外被反射的信号。信号阻隔元件设置于信号发射元件和信号感应元件之间。

在本发明的一实施例中，上述的壳体还可具有反射信号入口、传导通道和反射信号出口。反射信号入口、传导通道和反射信号出口彼此相通，且反射信号入口与反射信号出口位于传导通道的相对两侧。反射信号入口、传导通道和反射信号出口适于供从壳体外被反射的信号通过，且反射信号出口适于朝信号感应元件出射信号。

在本发明的一实施例中，上述的壳体例如还具有本体部和盖框部。本体部连接表面并具有容置空间。信号发射元件位于容置空间内。盖框部连接本体部并与电路板相对。开口贯穿盖框部并相通于容置空间。反射信号入口、传导通道和反射信号出口贯穿盖框部，且反射信号入口朝向开口。

在本发明的一实施例中，上述的非接触式按键还可具有信号传导元件。信号传导元件设置于传导通道，并具有信号入口和信号出口。信号入口靠近反射信号入口，且信号出口靠近反射信号出口。

在本发明的一实施例中，上述的信号传导元件包括导光柱。信号入口包括导光柱的入光面，且信号出口包括导光柱的出光面。入光面的面积小于出光面的面积。

在本发明的一实施例中，上述的入光面例如从反射信号入口凸伸出。

在本发明的一实施例中，上述的出光面可从反射信号出口凸伸出。

在本发明的一实施例中，上述的非接触式按键例如还包括筒体。筒体固定于表面，且信号感应元件位于筒体内。筒体具有第一侧壁和第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁彼此连接并围绕信号感应元件。第一侧壁位于信号发射元件和信号感应元件之间，且信号阻隔元件包括第一侧壁。

在本发明的一实施例中，上述的筒体还具有内表面，内表面从第一侧壁延伸至第二侧壁。内表面可包括光反射材料。

在本发明的一实施例中，上述的信号阻隔元件与壳体例如呈一体结构或分体结构。

在本发明的一实施例中，上述的信号阻隔元件固定于表面，且信号阻隔元件的形状可呈板状。

在本发明的一实施例中，上述的信号发射元件例如包括红外线信号发射元件，且信号包括红外线。信号感应元件可包括红外线感应元件。

在本发明的非接触式按键中，信号发射元件及信号感应元件皆固定于且电连接至同个电路板，所以通过一次打件步骤便能将信号感应元件固定于且电连接至电路板。如此，不但能省去点胶固定信号感应元件的步骤，且还能省去电连接信号感应元件与电路板的电线，进而更省去焊接电线的步骤。此外，由于信号感应元件直接电连接电路板，而非经由电线电连接电路板，所以还能防止非接触式按键因前述的电线受拉扯而发生感应不良。基于上述，本发明的非接触式按键能具有成本低且良率高的优点。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的非接触式按键的剖视示意图。

图2是图1的非接触式按键省略盖框部的俯视示意图。

图3是图2的非接触式按键的俯视示意图。

图4是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。

图5是图4的非接触式按键的俯视示意图。

图6是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。

图7是图6的信号传导元件的立体示意图。

图8是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。

图9是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。

其中，附图标记：

100、100a、100b、100c、100d:非接触式按键

110:壳体

111:开口

112:本体部

113:盖框部

120:电路板

130:信号发射元件

140:信号感应元件

150:信号阻隔元件

160:筒体

161:第一侧壁

162:第二侧壁

163:开口

170:信号传导元件

171:信号入口

172:信号出口

A:容置空间

C:传导通道

H:高度

I:反射信号入口

IS:入光面

O:反射信号出口

OS:出光面

R:导光柱

S:表面

S1:内侧面

S2:外侧面

S3:内表面

T1、T2:信号

Z:触控区

具体实施方式

图1是本发明一实施例的非接触式按键的剖视示意图。图2是图1的非接触式按键省略盖框部的俯视示意图。请参考图1和图2，非接触式按键100包括壳体110、电路板120、信号发射元件130、信号感应元件140以及信号阻隔元件150。壳体110具有开口111。电路板120连接壳体110，并具有朝向开口111的表面S。信号发射元件130电连接电路板120，并固定于表面S。信号发射元件130位于壳体110内，并适于朝开口111发出信号T1。信号感应元件140电连接电路板120，并固定于表面S。信号感应元件140适于接收从壳体110外被反射的信号T1。信号阻隔元件150设置于信号发射元件130和信号感应元件140之间。

信号发射元件130能发出信号T1及T2，其中信号T1可从开口111出射，并可受到壳体110外的物体反射而入射至信号感应元件140。例如，信号T1可在开口111上方形成触控区Z，使用者可将手指靠近触控区Z，以反射信号T1至信号感应元件140。另一方面，信号T2则留在壳体110内而未从开口111出射。在本实施例中，信号发射元件130例如包括红外线信号发射元件，且信号T1及T2可包括红外线，但其他实施例不限于此。

信号感应元件140可接收信号发射元件130发出的信号T1，并能在接收信号T1之后产生感应信号，以驱使其他电子元件运作。举例来说，信号感应元件140可传递前述的感应信号至光源，以驱使光源发光。在一实施例中，信号感应元件140可传递前述的感应信号至喇叭，以驱使喇叭发出声音。上述的光源及喇叭可电连接电路板120，以经由电路板120接收来自信号感应元件140的感应信号。不过，本发明不对所述电子元件的种类和具体细节多做限制。在本实施例中，信号感应元件140可包括红外线感应元件，但本发明不限于此。

图3是图2的非接触式按键的俯视示意图。请参考图1和图3，壳体110可固定于电路板120的表面S，以容置信号发射元件130。在本实施例中，壳体110还可具有反射信号入口I、传导通道C和反射信号出口O。反射信号入口I、传导通道C和反射信号出口O彼此相通，且反射信号入口I与反射信号出口O位于传导通道C的相对两侧。反射信号入口I、传导通道C和反射信号出口O适于供从壳体110外被反射的信号T1通过，且反射信号出口O适于朝信号感应元件140出射信号T1。详细来说，在壳体110外被反射的信号T1能经由反射信号入口I、传导通道C和反射信号出口O的引导而更集中入射至信号感应元件140，从而增加入射至信号感应元件140的信号量。如此，触控区Z能更远离开口111，即使用者能在距离开口111更远的位置触发信号感应元件140，进而提升信号感应元件140的感应灵敏度。

请继续参考图1，壳体110例如还具有本体部112(亦绘于图2)和盖框部113(亦绘于图3)。本体部112连接表面S并具有容置空间A。信号发射元件130位于容置空间A内。盖框部113连接本体部112并与电路板120相对。开口111贯穿盖框部113并相通于容置空间A。反射信号入口I、传导通道C和反射信号出口O贯穿盖框部113，且反射信号入口I朝向开口111。进一步说，反射信号入口I例如位于盖框部113的内侧面S1(亦绘于图3)，反射信号出口O可位于盖框部113的外侧面S2(亦绘于图3)，传导通道C则可贯穿内侧面S1与外侧面S2。此外，反射信号出口O可大致朝向信号感应元件140。详细来说，反射信号入口I例如与开口111相通，且在壳体110外被反射的信号T1可通过开口111而进入反射信号入口I，并通过传导通道C而从反射信号出口O出射至信号感应元件140。附带一提，本体部112和盖框部113可呈分体结构，即盖框部113能从本体部112拆卸，如此，反射信号出口O的位置能更易于配合信号感应元件140而调整，进而提升非接触式按键100的组装灵活度。

请再参考图1和图2，信号阻隔元件150能阻隔壳体110内的信号T2入射至信号感应元件140。具体来说，信号发射元件130发出的信号T2未从开口111出射，而是留在壳体110内来回反射。信号阻隔元件150能阻隔信号T2从壳体110内直接入射至信号感应元件140，以防止信号T2误感应信号感应元件140。在本实施例中，信号阻隔元件150固定于表面S，且信号阻隔元件150的形状可呈板状。详细来说，信号阻隔元件150可连接至本体部112，但在一实施例中，信号阻隔元件150可与本体部112略为隔开。此外，本发明不对信号阻隔元件150的高度H多做限制。例如，本实施例的信号阻隔元件150可连接盖框部113，但在另一实施例中，信号阻隔元件150可与盖框部113略为隔开。另，本实施例的信号阻隔元件150与壳体110可呈分体结构。例如，信号阻隔元件150、本体部112及盖框部113可各别拆卸。不过，在一实施例中，信号阻隔元件150与壳体110可呈一体结构。进一步说，信号阻隔元件150可与本体部112呈一体结构，并与盖框部113呈分体结构。在另一实施例中，信号阻隔元件150可与盖框部113呈一体结构，并与本体部112呈分体结构，而本发明不对此多做限制。

在本实施例中，电路板120可传输电力至信号发射元件130和信号感应元件140。电路板120例如包括印刷电路板(PCB)，其中所述印刷电路板可包括单面印刷电路板(SingleLayer PCB)、双面印刷电路板(Double Layer PCB)和多层印刷电路板(Multi Layer PCB)，但本发明不限于此。在本实施例中，因为信号发射元件130及信号感应元件140固定于且电连接至同个电路板120，所以能有效地简化信号感应元件140的组装过程。

举例而言，在习知技术中，信号感应元件至少需通过打件与电线焊接等步骤，才能与信号发射元件电连接至同个电路板。此外，由于信号感应元件的电力与信号都需经由电线传递，而电线在后续的组装过程中容易受拉扯而接触不良，导致习知的非接触式按键不但组装过程繁琐，且容易发生感应不良的问题。进一步说，在习知技术中，还需另通过点胶、胶带包覆等步骤进一步固定并保护电线，如此不但让非接触式按键的组装过程更加繁琐，且也无法完全解决电线接触不良的问题。反观，在本实施例中，信号感应元件140通过一次打件步骤便与信号感应元件140组装于同一个电路板120上，从而省去前述的电线等材料。因此，非接触式按键100的组装过程能省去前述的焊接电线、点胶和胶带包覆等步骤，且还能解决电线造成信号感应元件140感应不良的问题。

相较于习知技术，在本实施例的非接触式按键100中，信号发射元件130及信号感应元件140皆固定于且电连接至同个电路板120，所以通过一次打件步骤便能将信号感应元件140固定于且电连接至电路板120。如此，不但能省去点胶固定信号感应元件140的步骤，且还能省去电连接信号感应元件140与电路板120的电线，进而更省去焊接电线的步骤。此外，由于信号感应元件140直接电连接电路板120，而非经由电线电连接电路板120，所以还能防止非接触式按键100因前述的电线受拉扯而发生感应不良。基于上述，本实施例的非接触式按键100能具有成本低且良率高的优点。

图4是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。图5是图4的非接触式按键的俯视示意图。本实施例的非接触式按键100a的结构与优点类似于图1的实施例，以下仅说明差异处。请参考图4和图5，非接触式按键100a例如还包括筒体160。筒体160固定于表面S，且信号感应元件140位于筒体160内。具体而言，信号T1在进入筒体160后，可在筒体160多次反射而入射至信号感应元件140，进而增加信号感应元件140接收的信号量，使触控区Z能更远离开口111。

值得一提的是，筒体160还可做为信号阻隔元件150。详细来说，筒体160具有第一侧壁161和第二侧壁162。第一侧壁161和第二侧壁162彼此连接并围绕信号感应元件140。第一侧壁161位于信号发射元件130和信号感应元件140之间，且信号阻隔元件150可包括第一侧壁161。简单来说，第一侧壁161能阻隔壳体110内的信号T2入射至信号感应元件140，以防止信号T2误感应信号感应元件140。因此，第一侧壁161能做为信号阻隔元件150。附带一提，第一侧壁161和第二侧壁162例如呈一体结构，但在一实施例中，第一侧壁161和第二侧壁162可呈分体结构。在本实施例中，筒体160的形状例如呈圆筒状，第一侧壁161和第二侧壁162例如分别呈弧形侧壁。不过，在其他实施例中，筒体160的形状可包括方筒状或多边形筒状，而本发明不对此多做限制。

附带一提，本实施例的筒体160还具有内表面S3，内表面S3从第一侧壁161延伸至第二侧壁162。内表面S3可包括光反射材料，以更增加信号感应元件140接收的信号量。举例来说，前述的光反射材料可包括金属或白色材料，而本发明不对此多做限制。附带一提，筒体160的开口163可靠近反射信号出口O，以供更多信号T1入射至筒体160内。

图6是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。图7是图6的信号传导元件的立体示意图。本实施例的非接触式按键100b的结构与优点类似于图1的实施例，以下仅说明差异处。请参考图6和图7，非接触式按键100b还可具有信号传导元件170。信号传导元件170设置于传导通道C，并具有信号入口171和信号出口172。信号入口171靠近反射信号入口I，且信号出口172靠近反射信号出口O。如此，信号传导元件170能引导信号T1更集中入射至信号感应元件140，进而增加信号感应元件140接收的信号量，使触控区Z能更远离开口111。举例来说，信号传导元件170包括导光柱R。信号入口171包括导光柱R的入光面IS，且信号出口172包括导光柱R的出光面OS。入光面IS的面积小于出光面OS的面积，使信号T1能更加集中入射至信号感应元件140。详言之，本实施例的信号T1及T2可包括红外线，导光柱R则能会聚红外线至信号感应元件140。附带一提，出光面OS可从反射信号出口O凸伸出，如此导光柱R能更易于朝向信号感应元件140出射信号，进而更增加信号感应元件140接收的信号量。

图8是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。本实施例的非接触式按键100c的结构与优点类似于图6的实施例，以下仅说明差异处。请参考图8，入光面IS例如从反射信号入口I凸伸出，以增加进入导光柱R的信号量，进而更增加信号感应元件140接收的信号量。能理解的是，在一实施例中，入光面IS可从反射信号入口I凸伸出，且出光面OS可从反射信号出口O凸伸出。换句话说，入光面IS和出光面OS皆伸出于壳体110。在另一实施例中，入光面IS可不从反射信号入口I凸伸出，且出光面OS可不从反射信号出口O凸伸出。换言之，导光柱R可完全位于传导通道C内。

图9是本发明另一实施例的非接触式按键的剖视示意图。附带一提，虽然图6与图8的导光柱R皆配置于图1的实施例，但其他实施例不限于此。例如，请参考图9的非接触式按键100d，导光柱R可配置于图4的实施例。详细来说，出光面OS可从反射信号出口O凸伸出，如此出光面OS能更靠近筒体160的开口163，以增加进入筒体160的信号量。导光柱R的其他特征类似于图6与图8的实施例，故在此省略相关描述。

综上所述，在本发明的非接触式按键中，信号发射元件及信号感应元件皆固定于且电连接至同个电路板，所以通过一次打件步骤便能将信号感应元件固定于且电连接至电路板。如此，不但能省去点胶固定信号感应元件的步骤，且还能省去电连接信号感应元件与电路板的电线，进而更省去焊接电线的步骤。此外，由于信号感应元件直接电连接电路板，而非经由电线电连接电路板，所以还能防止非接触式按键因前述的电线受拉扯而发生感应不良。基于上述，本发明的非接触式按键能具有成本低且良率高的优点。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种非接触式按键，其特征在于，包括：

一壳体，具有一开口；

一电路板，连接该壳体，并具有朝向该开口的一表面；

一信号发射元件，电连接该电路板，并固定于该表面，该信号发射元件位于该壳体内，并适于朝该开口发出一信号；

一信号感应元件，电连接该电路板，并固定于该表面，该信号感应元件适于接收从该壳体外被反射的该信号；以及

一信号阻隔元件，设置于该信号发射元件和该信号感应元件之间。

2.如权利要求1所述的非接触式按键，其特征在于，其中该壳体还具有一反射信号入口、一传导通道和一反射信号出口，该反射信号入口、该传导通道和该反射信号出口彼此相通，且该反射信号入口与该反射信号出口位于该传导通道的相对两侧，该反射信号入口、该传导通道和该反射信号出口适于供从该壳体外被反射的该信号通过，且该反射信号出口适于朝该信号感应元件出射该信号。

3.如权利要求2所述的非接触式按键，其特征在于，其中该壳体还具有一本体部和一盖框部，该本体部连接该表面并具有一容置空间，该信号发射元件位于该容置空间内，该盖框部连接该本体部并与该电路板相对，该开口贯穿该盖框部并相通于该容置空间，该反射信号入口、该传导通道和该反射信号出口贯穿该盖框部，且该反射信号入口朝向该开口。

4.如权利要求2所述的非接触式按键，其特征在于，还具有一信号传导元件，其中该信号传导元件设置于该传导通道，并具有一信号入口和一信号出口，该信号入口靠近该反射信号入口，且该信号出口靠近该反射信号出口。

5.如权利要求4所述的非接触式按键，其特征在于，其中该信号传导元件包括一导光柱，该信号入口包括该导光柱的一入光面，且该信号出口包括该导光柱的一出光面，该入光面的面积小于该出光面的面积。

6.如权利要求5所述的非接触式按键，其特征在于，其中该入光面从该反射信号入口凸伸出。

7.如权利要求5所述的非接触式按键，其特征在于，其中该出光面从该反射信号出口凸伸出。

8.如权利要求1所述的非接触式按键，其特征在于，还包括一筒体，其中该筒体固定于该表面，且该信号感应元件位于该筒体内，该筒体具有一第一侧壁和一第二侧壁，该第一侧壁和该第二侧壁彼此连接并围绕该信号感应元件，该第一侧壁位于该信号发射元件和该信号感应元件之间，且该信号阻隔元件包括该第一侧壁。

9.如权利要求8所述的非接触式按键，其特征在于，其中该筒体还具有一内表面，该内表面从该第一侧壁延伸至该第二侧壁，该内表面包括光反射材料。

10.如权利要求1所述的非接触式按键，其特征在于，其中该信号阻隔元件与该壳体呈一体结构或分体结构。

11.如权利要求1所述的非接触式按键，其特征在于，其中该信号阻隔元件固定于该表面，且该信号阻隔元件的形状呈板状。

12.如权利要求1所述的非接触式按键，其特征在于，其中该信号发射元件包括一红外线信号发射元件，且该信号包括一红外线，该信号感应元件包括一红外线感应元件。