CN213717951U - 一种平面发光灯块及应用其的人机交互系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面发光灯块及应用其的人机交互系统，其中，平面发光灯块包括金属感应电极与印刷电路板组件并排安装且上表面平齐，发光组件贴装在印刷电路板组件上表面，导光板组件安装在金属感应电极与印刷电路板组件的上方，导光板组件、金属感应电极和印刷电路板组件均镶嵌在反射基座内。本实用新型的平面发光灯块，通过金属感应电极对平面发光灯块进行控制，通过印刷电路板组件边缘上的发光组件提供光源，进而既能通过导光板组件将光源导出，又能通过金属感应电极的表面对光源进行反射，加强发光亮度，从而实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型属于电子设备的触控按键技术领域，具体涉及一种平面发光灯块及应用其的人机交互系统。
背景技术
现有技术中使用带发光图案的触控按键与电子系统进行交互时，通常使用金属弹簧围成柱状作为触控感应电极，并在其内部放置LED光源作为背光，光源透过面板上镂空印刷的图案，形成用户可视的发光图案。金属弹簧顶压于面板底部形成电容式感应电极，电容式感应电极连接电容式触控控制芯片，从而实现带发光图案的触控按键功能。
现有技术中由于感应人体手指按压动作的金属弹簧，其外围尺寸不能过大，否则中心部位的感应区域无导电体，从而使触控灵敏度降低或失效，同时当界面需要显示较大尺寸的图案时，小尺寸弹簧将遮挡发光的图案，形成黑影，达不到大尺寸发光图案的触控按键效果。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种平面发光灯块，可实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
本实用新型的另一目的是提供一种人机交互系统。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种平面发光灯块，包括导光板组件、具有表面反射功能的金属感应电极、印刷电路板组件、发光组件和反射基座，所述金属感应电极与印刷电路板组件并排安装且上表面平齐，所述发光组件贴装在所述印刷电路板组件上表面，所述导光板组件安装在所述金属感应电极与印刷电路板组件的上方，所述导光板组件、金属感应电极和印刷电路板组件均镶嵌在所述反射基座内。
优选地，所述金属感应电极一侧设有一体成型的引脚，所述印刷电路板组件下方设有发光组件的正极引脚和发光组件的负极引脚。
优选地，所述发光组件为LED发光管。
优选地，所述发光组件的个数为一个或多个。
优选地，所述导光板组件的一侧设有入射口，所述入射口的位置与发光组件的位置对应。
优选地，所述反射基座的结构为无盖箱体。
优选地，所述导光板组件由透明材质制成，所述导光板组件的上下表面及四周均呈光滑状。
优选地，所述导光板组件的表面设有丝印。
优选地，所述导光板组件的表面通过激光打点形成不同密度或不同大小的点阵。
本实用新型的另一个技术方案是这样实现的：
一种人机交互系统，包括所述的平面发光灯块和控制模块，所述控制模块包括照明驱动单元和触控监测单元，所述照明驱动单元电连接所述发光组件，所述触控监测单元电连接所述金属感应电极。
与现有技术相比，本实用新型的平面发光灯块，通过金属感应电极与人手指在触摸时形成电容效应，人手指按压金属感应电极引起感应电容容量变化后被触控芯片检测感知，进而达到对平面发光灯块进行控制的目的；通过印刷电路板组件边缘上的发光组件提供光源，进而既能通过导光板组件将光源导出，又能通过金属感应电极的表面对光源进行反射，加强发光亮度，从而实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
附图说明
图1是本实用新型实施例1提供的一种平面发光灯块的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2提供的一种人机交互系统的结构示意图。
附图标记说明
1-导光板组件，2-金属感应电极，3-印刷电路板组件，4-发光组件，5- 反射基座，6-控制模块，61-照明驱动单元，62-触控监测单元。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实用新型实施例1提供一种平面发光灯块，如图1所示，包括导光板组件1、具有表面反射功能的金属感应电极2、印刷电路板组件3、发光组件 4和反射基座5，所述金属感应电极2与印刷电路板组件3并排安装且上表面平齐，所述发光组件4贴装在所述印刷电路板组件3上表面，所述导光板组件1安装在所述金属感应电极2与印刷电路板组件3的上方，所述导光板组件1、金属感应电极2和印刷电路板组件3均镶嵌在所述反射基座5内。
这样，通过金属感应电极2与人手指在触摸时形成电容效应，人手指按压金属感应电极2引起感应电容容量变化后被触控芯片检测感知，进而达到对平面发光灯块进行控制的目的；通过印刷电路板组件3上的发光组件4提供光源，进而既能通过导光板组件1将光源导出，又能通过金属感应电极2 的表面对光源进行反射，加强发光亮度，从而实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
所述金属感应电极2一侧设有一体成型的引脚，所述印刷电路板组件3 下方设有发光组件4的正极引脚和发光组件4的负极引脚。
这样，所述金属感应电极2一侧一体成型的引脚，可以直接由金属感应电极2的一侧剪切成型，从而既方便加工金属感应电极2的引脚，又能在实现触控感应同时，由于更接近触摸者手指而具有更好的触摸灵敏度；所述印刷电路板组件3下方设有发光组件4的正极引脚和发光组件4的负极引脚，从而便于与照明驱动单元的正负极电连接。
所述发光组件4为LED发光管，所述发光组件4的个数为一个或多个。
这样，通过发光组件4为LED发光管，例如表贴式LED发光管，从而可以为大尺寸触控图案提供良好的光源。同时，发光组件4的个数为一个或多个，个数越多，能够为大尺寸触控图案提供的光源就越多。
所述导光板组件1的一侧设有入射口，所述入射口的位置与发光组件4 的位置对应。
这样，通过导光板组件1的一侧设有入射口，所述入射口的位置与发光组件4的位置对应，从而便于发光组件4的光源射入导光板组件1以及金属感应电极2表面，通过导光板组件1底面粗糙点阵形成漫反射，从上表面射出，通过金属感应电极2表面反射光线，从而使点光源形成均匀的面光源。
所述反射基座5的结构为无盖箱体。
这样，所述反射基座5的结构为无盖箱体，从而将导光板组件1、金属感应电极2和印刷电路板组件3均镶嵌在反射基座5内部后，使导光板组件 1四周被反射基座5外围四周突起的边缘包围，进而使光线不能从反射基座 5的底部和四周射出。
所述导光板组件1由透明材质制成，所述导光板组件1的上下表面及四周均呈光滑状。
这样，导光板组件1由透明材质制成，例如塑料，从而可以使发光组件 4的光源透出；所述导光板组件1的上下表面及四周均呈光滑状，从而更便于人手指触摸，为人手指操控时提供更好的触控体验。
所述导光板组件1的表面设有丝印。
这样，导光板组件1的表面设有丝印，从而可以显示出不同的镂空图案，同时发光组件4的光源从镂空图案的间隙射出，便于用户观看。
所述导光板组件1的表面通过激光打点形成不同密度或不同大小的点阵。
这样，导光板组件1的表面通过激光打点形成不同密度或不同大小的点阵，从而可以显示出不同的镂空图案，同时发光组件4的光源从镂空图案的间隙射出，便于用户观看。
工作原理：
平面光源的实现原理：LED发光管通电后产生点光源，从导光板组件1 的入射口射入光线，光线在导光板组件1内进行反射或全反射，阻止光线从反射基座5的侧面或底面射出，而仅能通过导光板组件1下表面的丝印或粗糙点阵进行漫反射，从导光板组件1的上表面射出，使点光源形成均匀的面光源；同时，通过具有表面反射功能的金属感应电极2加强对光线的反射作用。
触控感应的实现原理：金属感应电极2作为感应电容的一个极板，电性连接触控芯片，人体手指按压面板上的图案时，手指作为另一个极板与金属感应电极3形成电容效应，导光板组件1和设备的非金属面板作为电容两极板的介质，手指被触控芯片检测感知，通过控制模块作出相应的处理，实现人机交互过程。
本实用新型的平面发光灯块，通过金属感应电极与人手指在触摸时形成电容效应，人手指按压金属感应电极引起感应电容容量变化后被触控芯片检测感知，进而达到对平面发光灯块进行控制的目的；通过印刷电路板组件边缘上的发光组件提供光源，进而既能通过导光板组件将光源导出，又能通过金属感应电极的表面对光源进行反射，加强发光亮度，从而实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
实施例2
如图2所示，本实用新型实施例2提供一种人机交互系统，包括所述的平面发光灯块和控制模块6，所述控制模块6包括照明驱动单元61和触控监测单元62，所述照明驱动单元61电连接所述发光组件4，所述触控监测单元62电连接所述金属感应电极2。
这样，照明驱动单元61电连接所述发光组件4的正极引脚和负极引脚，所述触控监测单元62电连接所述金属感应电极2一侧一体成型的引脚，通过照明驱动单元61控制发光组件4发光照明，通过触控监测单元62接收金属感应电极2发送的触控信息，从而对内部设备进行控制动作。
一个或多个平面发光灯块装配于电子设备或家用电器的操作面板背面，并通过电性连接与控制模块6相连接，控制模块6通过照明驱动单元61可实现操作面板上的大面积图案照明，通过触控监测单元62可感知用户的触控动作，结合处理器的逻辑控制，即可实现电子设备或家用电器的人机交互。
本实用新型的人机交互系统，通过照明驱动单元控制发光组件发光照明，通过触控监测单元接收金属感应电极发送的触控信息，通过金属感应电极与人手指在触摸时形成电容效应，人手指按压金属感应电极引起感应电容容量变化后被触控监测单元检测感知，进而达到对平面发光灯块进行控制的目的；通过印刷电路板组件边缘上的发光组件提供光源，进而既能通过导光板组件将光源导出，又能通过金属感应电极的表面对光源进行反射，加强发光亮度，从而实现大尺寸发光图案，使发光图案不受尺寸限制，同时不影响触控按键的性能，结构简单，成本低廉。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种平面发光灯块，其特征在于，包括导光板组件(1)、具有表面反射功能的金属感应电极(2)、印刷电路板组件(3)、发光组件(4)和反射基座(5)，所述金属感应电极(2)与印刷电路板组件(3)并排安装且上表面平齐，所述发光组件(4)贴装在所述印刷电路板组件(3)上表面，所述导光板组件(1)安装在所述金属感应电极(2)与印刷电路板组件(3)的上方，所述导光板组件(1)、金属感应电极(2)和印刷电路板组件(3)均镶嵌在所述反射基座(5)内。
2.根据权利要求1所述的平面发光灯块，其特征在于，所述金属感应电极(2)一侧设有一体成型的引脚，所述印刷电路板组件(3)下方设有发光组件(4)的正极引脚和发光组件(4)的负极引脚。
3.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述发光组件(4)为LED发光管。
4.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述发光组件(4)的个数为一个或多个。
5.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述导光板组件(1)的一侧设有入射口，所述入射口的位置与发光组件(4)的位置对应。
6.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述反射基座(5)的结构为无盖箱体。
7.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述导光板组件(1)由透明材质制成，所述导光板组件(1)的上下表面及四周均呈光滑状。
8.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述导光板组件(1)的表面设有丝印。
9.根据权利要求1或2所述的平面发光灯块，其特征在于，所述导光板组件(1)的表面通过激光打点形成不同密度或不同大小的点阵。
10.一种人机交互系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的平面发光灯块和控制模块(6)，所述控制模块(6)包括照明驱动单元(61)和触控监测单元(62)，所述照明驱动单元(61)电连接所述发光组件(4)，所述触控监测单元(62)电连接所述金属感应电极(2)。
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| CN202022309103.XU CN213717951U (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种平面发光灯块及应用其的人机交互系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118860192A (zh) * | 2024-07-11 | 2024-10-29 | 永林电子股份有限公司 | 一种图案显示的触控板结构 |
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2020
- 2020-10-16 CN CN202022309103.XU patent/CN213717951U/zh active Active
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