TW201407433A - 觸摸式旋鈕開關 - Google Patents

Abstract

一種觸摸式旋鈕開關，特別是指一種可利用觸摸的方式並依照旋轉的路徑啟、閉或逐步調整外界電源之供電高低的開關，係於一殼體頂部設一感應面，且殼體內設一觸控電路板，該觸控電路板頂面之觸控電路層周邊區分成複數感應區，複數第一發光元件環設於所述觸控電路層之感應區內，使用者沿著感應面周邊觸摸而依序觸發所述感應區的觸控電路層，令所述接受觸發之感應區的觸控電路層，控制所述接受觸發之感應區對應的第一發光元件發光，並依據所述接受觸發之感應區輸出一用以控制外界電源供電之編碼信號，據以提升使用便利性及耐久使用壽命。

Description

觸摸式旋鈕開關

本發明提供一種觸摸式旋鈕開關，特別是關於一種可利用觸摸的方式並依照旋轉的路徑啟、閉或逐步調整外界電源之供電高低的開關。

按，不論是3C電子產品、通訊裝置或家電等等電器，常配置有旋鈕開關，旋鈕開關一般是使用在電路之供電切換，以及供電之高、低調整上，藉以調整電器運作時的速度與強弱，舉如電風扇的轉速、冷氣機的冷氣強弱、音響的音量、電燈的亮度、以及無線電機之訊號強弱等。
且知，傳統旋鈕開關大多由機械結構所組成，具有一開關本體，以及一樞置於開關本體上且可供使用者旋撥的轉軸，且轉軸頂部設有利於使用者旋撥的旋鈕，該旋鈕開關主要是電性連接於電路上，利用轉軸控制旋鈕開關之電阻值，如此可調整電流與電壓的高、低，藉以控制外界電源對電路的供電高、低，進而控制電器運作之速度與強弱。
然而，上述傳統機械式旋鈕開關是屬於類比式控制元件，在控制的精確度上較不精準，且機械式旋鈕開關在長期頻頻使用後，其機械構件之間容易產生鬆弛、作動不良、損壞等現象，也容易沾粘或沉積外界灰塵、污垢的現象，足以影響旋鈕開關對電源之調整與控制能力，並影響其使用壽命。
有鑑於此，本發明人特以其專門從事電子開關之生產、製造及設計的多年經驗，進而研創出本發明，以改善上述之問題。

本發明之主要目的，係提供一種可利用觸摸的方式並依照旋轉的路徑啟、閉或逐步調整外界電源之供電高低的開關，以克服上述先前技術中，傳統機械式旋鈕開關之控制精確度較不精準的問題，並克服機械式旋鈕開關在長期頻繁使用下，容易造成開關內部構件之間產生鬆弛、作動不良、損壞等問題，以及容易沾粘或沉積外界灰塵、污垢而影響其正常作動的問題，進而提升耐久使用壽命。
為達成上述目的，本發明之觸摸式旋鈕開關，包含：
一殼體，內部形成一容置槽，且頂部形成一供給人手觸摸的感應面；
一觸控電路板，設於該容置槽頂部，且觸控電路板頂面具有一鄰近該感應面之觸控電路層，該觸控電路層頂面周邊區分成複數環狀排列之感應區；及
複數第一發光元件，環設於所述觸控電路層頂面之感應區內，並沿著對應該感應面周邊的位置間隔排列；
使用者沿著該感應面周邊觸摸而依序觸發所述感應區的觸控電路層，令所述接受觸發之感應區的觸控電路層，控制所述接受觸發之感應區對應的第一發光元件發光，並依據所述接受觸發之感應區輸出一用以控制外界電源供電之編碼信號。
藉由上述，使用時可沿著感應面周邊觸摸，而使所述接受觸摸之感應面周邊的感應區內觸控電路層產生出編碼信號，如此可將該編碼信號輸出至外界，藉以控制外界電源的供電高、低，令使用者可沿著感應面周邊以旋轉動作並採用觸摸方式調整外界電源之供電狀態，且所述接受觸摸之感應面周邊的感應區內的第一發光元件亦可隨著觸摸動作而發光或停止發光，以提示使用者目前旋鈕開關的使用狀態。
據此，可達到上述利用觸摸的方式並依照旋轉的路徑啟、閉或逐步調整外界電源之供電高低之目的，以大幅提升旋鈕開關之耐久使用壽命，且上述以觸摸方式調整外界電源供電的操作方法相當簡易、方便，使用上相當實用。
以下進一步說明本創作之具體實施方式：
依據上述主要結構特徵，其中該殼體包括一上蓋及一下蓋，該上蓋頂部具有一窗口，且窗口內設置一透光件，該感應面為該透光件頂面，該觸控電路板設於所述透光件與下蓋之間。
依據上述主要結構特徵，所述使用者沿著該感應面周邊逐步觸摸，而逐步開啟或關閉所述接受觸摸之感應面對應的第一發光元件發光，並驅使該觸控電路層輸出該編碼信號。
依據上述主要結構特徵，所述使用者觸摸該感應區後接續停止觸摸該感應區時，所述接受觸摸之感應區對應的第一發光元件持續發光，所述持續發光之第一發光元件於對應之感應區再次接受觸摸時停止發光。
或者，所述使用者觸摸該感應區後接續停止觸摸該感應區時，所述接受觸摸之感應區對應的第一發光元件停止發光。
依據上述主要結構特徵，該編碼信號開啟或/及逐漸調高所述外界電源之供電，或者該編碼信號逐漸調低或/及關閉所述外界電源之供電。
依據上述主要結構特徵，該編碼信號為脈衝寬度調變格式。
依據上述主要結構特徵，其中更加包含至少一第二發光元件，設於所述感應區之間的觸控電路層中央頂面，而使該觸控電路層中央頂面形成一對應該感應面中央之按壓區，使用者觸摸該感應面中央而觸發該按壓區之觸控電路層，令該按壓區之觸控電路層控制第二發光元件發光，以及輸出一用以控制外界電源供電之控制信號。
依據上述主要結構特徵，所述第二發光元件經由使用者觸摸該感應面中央而改變發光顏色。
依據上述主要結構特徵，該容置槽底部設有複數支撐件，該觸控電路板設於所述支撐件頂部，且所述支撐件之間設有一可接受該控制信號驅動的震動馬達。
相較於先前技術，本發明實具有如下之優點：
1. 在操作時可依照使用者慣用之旋轉動作觸摸感應面周邊，有利於任意調整並控制外界電源之供電高、低，操作簡易、迅速且方便。
2. 採用觸控電路板以觸摸方式調整外界電源供電，以取代傳統以機械式調整供電的旋鈕開關，避免了傳統機械構件容易磨損與卡住等問題，如此可大幅提升其耐久使用壽命。
3. 由於本發明沒有傳統之轉動型態機械構件，因此可設計成水密型態，可有效防止液體滲入旋鈕開關內部，進一步提升其耐久使用壽命，並有利於設置在水氣含量高的環境，甚至可設置於液體中，用途相當廣泛。
4. 本發明以輸出編碼信號的方式啟、閉外界電源供電，並控制外界電源之供電高、低，由於編碼信號可為一種脈衝寬度調變格式之數位信號，因此其控制精確度較傳統機械式旋鈕開關更為精準。
5. 以旋轉觸摸方式操作本發明旋鈕開關時，所述感應面周邊之第一發光元件可隨著觸摸動作而發光或停止發光，以提示使用者目前旋鈕開關的使用狀態。
6. 該觸控電路板設於所述透光件與下蓋之間的殼體內，以防止外界水份影響觸控電路板的運作與耐久使用壽命。
7. 該第二發光元件的設計可作為一種控制外界電源之執行鈕使用，更增添本發明旋鈕開關實用性。
8. 該震動馬達的設計可進一步提示使用者目前本發明旋鈕開關之使用狀態。
然而，為能明確且充分揭露本發明，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

請參閱圖1所示，揭示出本發明較佳實施例的立體圖，圖2揭示出圖1之立體仰視圖，圖3揭示出圖1之立體分解圖，圖4揭示出圖1之前視圖，圖5揭示出圖4之俯視圖，圖6揭示出圖5之A-A斷面圖，圖7揭示出圖5之局部放大俯視圖，圖8揭示出圖5之一使用狀態俯視圖，圖9揭示出圖5之另一使用狀態俯視圖。並配合圖1至圖9說明本發明之觸摸式旋鈕開關，包含一殼體1、一觸控電路板2及複數第一發光元件31；其中，
該殼體1內部形成一容置槽10，且殼體1頂部形成一供給人手觸摸的感應面121。
該觸控電路板2設於容置槽10頂部，且觸控電路板2頂面設有一鄰近殼體1感應面121之電阻式或電容式觸控電路層21，該觸控電路層21頂面周邊區分成複數環狀排列之感應區22。
所述第一發光元件31可為發光二極體，且所述第一發光元件31環設於所述觸控電路層21頂面之各感應區22內，並沿著對應感應面121周邊的位置間隔排列。
藉此，使用者沿著感應面121周邊觸摸而依序觸發所述感應區22內的觸控電路層21，令所述接受觸發之感應區22內的觸控電路層21，控制所述接受觸發之感應區22對應的第一發光元件31發光，所述控制第一發光元件31發光的形態包括驅使第一發光元件31發光或不發光；同時，依據所述接受觸發之感應區22輸出一用以控制外界電源供電之編碼信號。
在更加具體的實施上，本發明也包含：
使用時，該殼體1可包括一上蓋11及一下蓋13，該上蓋11頂部設有一窗口111，且窗口11內設置一透光件12，該感應面121為透光件12頂面，該觸控電路板2設於所述透光件12與下蓋13之間的容置槽10內部，以防止外界水份影響觸控電路板2的運作與耐久使用壽命。
使用時，該上蓋11外圍間隔設置複數具有棘齒的彈性卡持部112，該殼體1可藉由所述卡持部112卡扣定位，並防止外界水份經由上蓋11外圍滲透至底部而影響殼體1底部電路。
使用時，所述使用者沿著感應面121周邊逐步觸摸，而逐步開啟或關閉所述接受觸摸之感應面121對應的第一發光元件31發光，並驅使觸控電路層2輸出該編碼信號。
使用時，該編碼信號可開啟或/及逐漸調高所述外界電源對電器供電，或者該編碼信號逐漸調低或/及關閉所述外界電源對電器供電。
使用時，該編碼信號可為脈衝寬度調變（Pulse Width Modulation, PWM）格式，是將類比信號轉換為脈波的技術，一般轉換後脈波的週期固定，但脈波的占空比會依類比信號的大小而改變；如此，本發明以輸出編碼信號的方式啟、閉外界電源供電，並控制外界電源之供電高、低，因此其控制精確度較傳統機械式旋鈕開關更為精準。
使用時，更加包含至少一第二發光元件32，設於所述感應區22之間的觸控電路層21中央頂面，而使觸控電路層21中央頂面形成一對應感應面121中央之按壓區23；如此，使用者觸摸感應面121中央而觸發按壓區23之觸控電路層21，令按壓區23之觸控電路層21控制第二發光元件32發光，以及輸出一用以控制外界電源供電之控制信號。
使用時，所述第二發光元件32亦可為發光二極體，且第二發光元件32經由使用者觸摸感應面121中央而改變發光顏色。
使用時，該觸控電路板2上設有複數容置孔24，用以埋設所述第一發光元件31與第二發光元件32。
使用時，該容置槽10底部之下蓋13上環設有複數支撐件131，該觸控電路板2設於所述支撐件131頂部，而使觸控電路板2之觸控電路層21貼觸上蓋11底面。
所述支撐件131之間設有一電性連接觸控電路層21的震動馬達4，該震動馬達4可接受該控制信號驅動而產生震動；如此，該震動馬達4的設計可進一步提示使用者目前本發明旋鈕開關之使用狀態。
藉由上述構件組成，可供據以實施本發明，該殼體1可插置於外界一預設位置表面之一定位孔(未繪製)內，該預設位置可為室內、外利於人手接觸的牆面，也可以是家電或衛浴設備的表面，且該觸控電路板2可經由定位孔連通外界電源與3C電子產品、通訊裝置或家電等電器。
一般使用情況下，該感應面121周邊設有所述感應區22接受觸摸的起始標記，使用時可自該起始標記開始觸摸感應面121周邊。
當使用者之手指沿著感應面121周邊依弧形路徑觸摸時，使所述接受觸摸之感應面121周邊的感應區22內觸控電路層21產生出編碼信號，且所述使用者觸摸第一個感應區22後接續觸摸第二個感應區22a而停止觸摸該第一個感應區22時，所述接受觸摸之第一個感應區22對應的第一發光元件31持續發光，且所述持續發光之第一發光元件31於對應之第一個感應區22再次接受觸摸時停止發光。
當使用者依弧形路徑觸摸感應面121周邊後，所述接受觸摸之感應面121周邊的感應區22、22a內的第一發光元件31可持續發光，未接受觸摸之感應面121周邊的感應區22b內的第一發光元件31則未發光，而使所述第一發光元件31於感應面121上發出呈圓弧型態的光線。
同時，該觸控電路層21並依據所述接受觸摸之感應面121周邊的感應區22、22a輸出編碼信號，因此可依據所述感應面121周邊感應區22、22a接受觸摸之數目決定本發明旋鈕開關的開啟量；換言之，當所述呈圓弧型態的光線越長則開啟量越大，所述外界電源之供電越高，當所述呈圓弧型態的光線越短則開啟量越小，所述外界電源之供電越低。
換當使用者欲關閉本發明旋鈕開關時，可設計為不可從任一感應區22、22a、22b開始觸摸，需從上次最後被觸摸之感應區22、22a、22b依序往反方向觸摸，致使所述持續發光之第一發光元件31於對應之感應區22再次接受觸摸時停止發光，同時觸控電路層21再依據所述接受觸摸而關閉第一發光元件31之感應區22、22a、22b輸出對應之編碼信號。
藉由上述，以旋轉觸摸方式操作本發明旋鈕開關時，所述感應面121周邊之第一發光元件31可隨著觸摸動作而發光或停止發光，以提示使用者目前旋鈕開關的使用狀態，並可將該編碼信號輸出至外界，藉以控制外界電源對電器之供電，並控制外界電源之供電高、低，以啟、閉及控制的所述電器之運作狀態。
值得一提的是，本發明在操作時可依照使用者慣用之旋轉動作觸摸感應面121周邊，有利於任意調整並控制外界電源對電器之供電高、低，操作簡易、迅速且方便。
本發明採用觸控電路板2以觸摸方式調整外界電源供電，以取代傳統以機械式調整供電的旋鈕開關，可避免傳統機械構件容易磨損與卡住等問題，如此可大幅提升其耐久使用壽命。
由於本發明沒有傳統之轉動型態機械構件，因此殼體1可設計成水密型態，可有效防止液體滲入旋鈕開關內部，進一步提升其耐久使用壽命，並有利於設置在水氣含量高的環境，甚至可設置於液體中，用途相當廣泛。
在此期間，使用者也能以按壓方式觸摸感應面121中央，而觸發按壓區23之觸控電路層21，致使按壓區23之觸控電路層21控制第二發光元件32發光，同時輸出控制信號，以控制外界電源對電器供電；，如此，該第二發光元件32的設計可作為一種控制外界電源之執行鈕使用，更增添本發明旋鈕開關實用性。
據此，本發明可沿著感應面121周邊以旋轉動作並採用觸摸方式調整外界電源對電器之供電狀態，以達到上述利用觸摸的方式並依照旋轉的路徑啟、閉或逐步調整外界電源之供電高低之目的，而大幅提升旋鈕開關之耐久使用壽命，且上述以觸摸方式調整外界電源供電的操作方法相當簡易、方便，使用上相當實用。
除此之外，所述使用者觸摸第一個感應區22後接續觸摸第二個感應區22a而停止觸摸該第一個感應區22時，所述接受觸摸之感應區22對應的第一發光元件31亦可停止發光；換言之，當第一個感應區22被觸摸時，該第一個感應區22對應的第一發光元件31保持發光，並直到第二個感應區22a被觸摸時，該第一個感應區22對應的第一發光元件31才熄滅，改由該第二個感應區22a對應的第一發光元件31發光，亦即同一時間只有單一感應區22之第一發光元件31發光；使用時，亦可自該起始標記以外的任一感應區22開始觸摸感應面121周邊，其餘構件組成與實施方式係等同於上述實施例。
綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

1．．．殼體

10．．．容置槽

11．．．上蓋

111．．．窗口

112．．．卡持部

12．．．透光件

121．．．感應面

13．．．下蓋

131．．．支撐件

2．．．觸控電路板

21．．．觸控電路層

22、22a、22b．．．感應區

23．．．按壓區

24．．．容置孔

31．．．第一發光元件

32．．．第二發光元件

4．．．震動馬達

圖1是本發明較佳實施例的立體圖；
圖2是圖1之立體仰視圖；
圖3是圖1之立體分解圖；
圖4是圖1之前視圖；
圖5是圖4之俯視圖；
圖6是圖5之A-A斷面圖；
圖7是圖5之局部放大俯視圖；
圖8是圖5之一使用狀態俯視圖；
圖9是圖5之另一使用狀態俯視圖。

1．．．殼體

11．．．上蓋

111．．．窗口

112．．．卡持部

12．．．透光件

121．．．感應面

13．．．下蓋

Claims (10)

1. 一種觸摸式旋鈕開關，包含：
   一殼體，內部形成一容置槽，且頂部形成一供給人手觸摸的感應面；
   一觸控電路板，設於該容置槽頂部，且觸控電路板頂面具有一鄰近該感應面之觸控電路層，該觸控電路層頂面周邊區分成複數環狀排列之感應區；及
   複數第一發光元件，環設於所述觸控電路層頂面之感應區內，並沿著對應該感應面周邊的位置間隔排列；
   使用者沿著該感應面周邊觸摸而依序觸發所述感應區的觸控電路層，令所述接受觸發之感應區的觸控電路層，控制所述接受觸發之感應區對應的第一發光元件發光，並依據所述接受觸發之感應區輸出一用以控制外界電源供電之編碼信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述觸摸式旋鈕開關，其中該殼體包括一上蓋及一下蓋，該上蓋頂部具有一窗口，且窗口內設置一透光件，該感應面為該透光件頂面，該觸控電路板設於所述透光件與下蓋之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述觸摸式旋鈕開關，其中所述使用者沿著該感應面周邊逐步觸摸，而逐步開啟或關閉所述接受觸摸之感應面對應的第一發光元件發光，並驅使該觸控電路層輸出該編碼信號。
4. 如申請專利範圍第3項所述觸摸式旋鈕開關，其中所述使用者觸摸該感應區後接續停止觸摸該感應區時，所述接受觸摸之感應區對應的第一發光元件持續發光，所述持續發光之第一發光元件於對應之感應區再次接受觸摸時停止發光。
5. 如申請專利範圍第3項所述觸摸式旋鈕開關，其中所述使用者觸摸該感應區後接續停止觸摸該感應區時，所述接受觸摸之感應區對應的第一發光元件停止發光。
6. 如申請專利範圍第1項所述觸摸式旋鈕開關，其中該編碼信號開啟或/及逐漸調高所述外界電源之供電，或者該編碼信號逐漸調低或/及關閉所述外界電源之供電。
7. 如申請專利範圍第1項所述觸摸式旋鈕開關，其中該編碼信號為脈衝寬度調變格式。
8. 如申請專利範圍第1項所述觸摸式旋鈕開關，其中更加包含至少一第二發光元件，設於所述感應區之間的觸控電路層中央頂面，而使該觸控電路層中央頂面形成一對應該感應面中央之按壓區，使用者觸摸該感應面中央而觸發該按壓區之觸控電路層，令該按壓區之觸控電路層控制第二發光元件發光，以及輸出一用以控制外界電源供電之控制信號。
9. 如申請專利範圍第8項所述觸摸式旋鈕開關，其中所述第二發光元件經由使用者觸摸該感應面中央而改變發光顏色。
10. 如申請專利範圍第8項所述觸摸式旋鈕開關，其中該容置槽底部設有複數支撐件，該觸控電路板設於所述支撐件頂部，且所述支撐件之間設有一可接受該控制信號驅動的震動馬達。