TWI838220B - 按鈕 - Google Patents

Abstract

一種按鈕，包括：基板、框體、光學壓板組件及光學觸發開關。基板包括實體按鍵以及發光組件；框體安裝在基板上，並容納實體按鍵及發光組件，框體之遠離基板的一側包括開口。光學壓板組件滑設於框體內並覆蓋實體按鍵及發光組件，光學壓板組件適於沿著從開口指向基板的操作方向移動而接觸實體按鍵，使實體按鍵產生第一操控訊號，且光學壓板組件還適於將發光組件提供的光束轉換從開口投射出的立體光學影像。光學觸發開關安裝在框體外側並適於在感測立體光學影像時產生第二操控訊號。

Description

按鈕

本發明關於一種按鈕，尤指一種能產生光學立體圖案的按鈕。

按鈕為一種目前十分常見的輸入裝置，習知按鈕主要可以分成兩種，一種為傳統接觸按壓式的按鈕，透過使用者的按壓，使按鈕內部的實體按鍵導通而產生訊號，另一種為非接觸式的按鈕，透過紅外線裝置感應位於紅外線感應裝置前方的空間因使用者手指造成的光線變化來產生訊號。由於衛生需求，市場對於非接觸式的按鈕的需求大為提升。

目前能顯示出立體影像的非接觸式按鈕無實體按鍵，以透過紅外線感應器(IR Sensor)的紅外線感應式為主，當紅外線感應器的功能衰退、失效或異常時，無實體按鍵可供備案使用，且在設計上，由於用來產生立體影像的影像模組(Image Module)及保護其的蓋板為卡設於按鈕上的固定件，而無法作為實體按鍵使用。

本發明提供一種按鈕，能作為能產生立體光學影像的非接觸式按鈕使用，且當非接觸式按鈕的感應機能衰退、失效或異常時也能夠作為實體按鈕使用。

為達上述優點，本發明一實施例提供一種按鈕，包括：基板、框體，光學壓板組件以及光學觸發開關。基板包括實體按鍵以及發光組件。框體安裝在基板上，並容納實體按鍵及發光組件，框體之遠離基板的一側包括開口。 光學壓板組件滑設於框體內並覆蓋實體按鍵及發光組件，光學壓板組件適於沿著從開口指向基板的操作方向移動而接觸實體按鍵，使實體按鍵產生第一操控訊號，且光學壓板組件還適於將發光組件提供的光束轉換從開口投射出的立體光學影像。光學觸發開關安裝在框體外側並適於在感測立體光學影像時產生第二操控訊號。

在本發明的一實施例中，上述之光學壓板組件包括：壓板及光學成像元件。壓板的周緣包括導引件，導引件包括滑板部及凸起部，滑板部滑接於框體的內壁面，凸起部突出於滑板部的表面，並適於滑設於內壁面上的滑槽內。光學成像元件連接於壓板，並位置於壓板面向之面向基板的一側。

在本發明的一實施例中，上述之光學成像元件包括：成像單元及透鏡陣列。成像單元面向基板且包括預設圖樣。透鏡陣列，配置於成像單元之遠離基板之一側，其中光束通過成像單元及透鏡陣列後形成立體光學影像。

在本發明的一實施例中，上述之光學成像元件進一步包括準直單元，配置於基板與成像單元之間，且適於使光束轉換為平行光束。

在本發明的一實施例中，上述之按鈕，更包括中框，連接於光學成像元件與基板之間，中框包括本體及連接於本體的彈臂，本體適於在受到推抵後觸發實體按鍵。彈臂連接於基板，適於使本體及基板間產生間隔。

在本發明的一實施例中，上述之實體按鍵為輕觸開關，適於在光學壓板組件受壓時提供光學壓板組件回復作用力。

在本發明的一實施例中，上述之框體包括設置凹槽，設置凹槽設置於開口的一側，且設置凹槽的槽口傾斜於操作方向而朝向開口，光學觸發開關設置於設置凹槽內。

藉以上說明，本發明按鈕因為透過於按鈕中設置了光學觸發開關、實體按鍵及可移動的光學壓板組件，因此能在透過光學觸發開關及光學壓 板組件作為能產生立體光學影像的非實體按鍵使用的同時，也能透過光學壓板組件按壓實體按鍵的方式產生操控訊號使用，因此當光學觸發開關的機能衰退、失效或異常時，也可作為接觸式按鈕使用。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，詳細說明如下。

1:按鈕

2:基板

21:實體按鍵

21a:制動件

22:發光組件

3:框體

3a:第一框部

3b:第二框部

31:開口

32:內壁面

321:突出部

321a:第一突出部

321b:第二突出部

322:第一滑槽

323:第二滑槽

33:設置凹槽

331:槽口

4:光學壓板組件

41:壓板

411:受壓部

412:板狀部

412a:凹槽

42:光學成像元件

421:成像單元

422:透鏡陣列

423:準直單元

43:導引件

431:滑板部

432:凸出部

432a:第一突起單元

432b:第二突起單元

44:結合件

441:延伸部

442:凸塊

45:缺角

5:光學觸發開關

6:中框

61:本體

62:彈臂

63:按壓塊

64:滑動塊

L1、L2:光束

S:間隔

D:操作方向

P:立體光學影像

F:手指

圖1為本發明一實施例按鈕的分解示意圖；圖2為圖1中光學壓板組件的立體示意圖；圖3A為圖1中實體按鍵未作動時的部分剖面示意圖；圖3B為圖1中實體按鍵作動時的部分剖面示意圖；圖4為圖1中光學壓板組件產生立體光學影像的作動示意圖；圖5為圖1中光學觸發開關作動時的示意圖；圖6為本發明另一實施例按鈕的中框的示意圖；圖7A、7B為圖6中實體按鍵作動時的部分剖面示意圖。

於以下文章中，對於依據本發明的實施例的描述中所使用的用語，例如：「上」、「下」等指示的方位或位置關係的描述，是依據所用的圖式中所示的方位或位置關係來進行描述，上述用語僅是為了方便描述本發明，並非是對本發明進行限制，即非指示或暗示提到的元件必須包括特定的方位、以特定的方位構造。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

圖1為本發明一實施例按鈕的分解示意圖。圖2為圖1中光學壓板組件的立體示意圖。圖3A為圖1中實體按鍵未作動時的部分剖面示意圖。圖3B為圖1中實體按鍵作動時的部分剖面示意圖。圖4為圖1中光學壓板組件產生立體光學影像的作動示意圖。圖5為圖1中光學觸發開關作動時的示意圖。

請參考圖1及圖2所示，本實施例的按鈕1包括：基板2、框體3，光學壓板組件4以及光學觸發開關5。基板2包括實體按鍵21以及發光組件22。框體3安裝在基板2上，並容納實體按鍵21及發光組件22，框體3之遠離基板2的一側包括開口31。光學壓板組件4滑設於框體3內並覆蓋實體按鍵21及發光組件22，光學壓板組件4適於沿著從開口31指向基板2的操作方向D移動而接觸實體按鍵21，使實體按鍵21產生第一操控訊號，且光學壓板組件4還適於將發光組件22提供的光束L1(見圖4)轉換從開口31投射出的立體光學影像P(見圖4)。光學觸發開關5安裝在框體3外側並適於在感測立體光學影像P時產生第二操控訊號。

在本實施例中，按鈕1例如作為但不限於是操作電梯的按鈕，實體按鍵21例如但不限於是輕觸開關(或稱觸摸開關，Tactile Switches)，適於在使用者的手指F(見圖5)沿著圖3A、圖3B中的操作方向D按壓光學壓板組件4時，由光學壓板組件4的另一側透過輕觸開關內部的元件的彈力來提供使用者力學上的回饋。且例如是在光學壓板組件4壓到底時才產生第一操控訊號。發光組件22例如包括多個發光二極體(Light emitting diode，LED)但種類數量上並不限制。

如圖1所示，在本實施例中，框體3例如為四邊形，在其他實施例中，框體3可以不同設計需求而有不同形狀。框體3例如包括具有第一框部3a及第二框部3b。第一框部3a適於在框體3與基板2連接時接觸基板2，並容納光學壓板組件4。第二框部3b沿著操作方向D套設於第一框部3a上，適於形成開口31。其中，開口31沿著操作方向D的截面積小於光學壓板組件4沿著操作方向D的截面積，因此光學壓板組件4能透過第二框部3b之卡抵而避免脫離第一框部3a。

在第一框部3a的內壁面32上例如是設有朝向中央突出的第一突出部321a及第二突出部321b。第一突出部321a及第二突出部321b例如是分別設置於第一框部3a不同的內壁面32上。第一框部3a於第一突出部321a的兩側的內壁面32上分別設有一第一滑槽322及一第二滑槽323，並於第二突出部321b的兩側的內壁面32上未設有滑槽。其中，第一滑槽322為沿著操作方向D貫通第一框部3a的槽體。第二滑槽323為靠近於框體3與基板2的連接處的槽體，且第二滑槽323遠離基板2的一端形成封閉端而不會連通到第二框部3b處。

如圖1及圖5所示，在本實施例中，框體3還包括設置凹槽33，設置凹槽33設置於開口31的周緣的一側並形成於第一框部3a上，設置凹槽33的槽口331貫穿第二框部3b並傾斜於操作方向D，進而朝向開口31。光學觸發開關5設置於設置凹槽33內(見圖5)。

請參考圖1及圖2所示，在本實施例中光學壓板組件4例如包括：壓板41及光學成像元件42。壓板41適於受到使用者的手指F(見圖5)按壓並保護光學成像元件42，且可以讓發光組件22提供的光束L1(見圖4)通過。光學成像元件42適於產生立體光學影像P。

其中，壓板41例如包括受壓部411以及位於受壓部411下方的板狀部412，受壓部411例如是呈現正方型，而板狀部412例如是對應第一框部3a內側的壁面形狀的多邊形，板狀部412的每一側邊的中央形成有朝向內部凹陷的凹槽412a，凹槽412a的位置對應第一框部3a中突出部321的位置。板狀部412的周緣例如包括沿著操作方向D朝向基板2所在位置延伸的4個導引件43及4個結合件44，但數量上沒有限制。

如圖2所示，導引件43例如是設置於板狀部412的四個角落附近，且導引件43以兩個一組的方式而分別位於壓板41相對的兩側。結合件44例如是設置於壓板41的四個角落附近，且導引件43以兩個一組的方式而分別位於壓板 41相對的兩側。換句話說，如圖2，於板狀部412的每一個角落，分別包括相鄰但位於不同側邊上的導引件43及結合件44。

如圖1及圖2所示，在本實施例中，導引件43例如包括滑板部431及凸出部432，滑板部431滑接於框體3的內壁面32。凸出部432突出於滑板部431的表面。光學壓板組件4透過壓板41上的導引件43與框體3的內壁面32進行滑接，避免因為光學壓板組件4的厚度過薄而在按壓的過程中產生傾斜而卡住。

導引件43上的凸出部432例如包括第一突起單元432a及第二突起單元432b。第一突起單元432a及第二突起單元432b的位置分別對應框體3上的第一滑槽322及第二滑槽323。第一突起單元432a形成為沿著操作方向D延伸的凸肋，且位置於導引件43上靠近壓板41的一端，適於輔助光學壓板組件4於第一滑槽322中沿著操作方向D移動，並在移動過程中使光學壓板組件4不會因手指F的按壓位置產生旋轉。第二突起單元432b形成凸點，第二突起單元432b位置於導引件43上遠離壓板41的一端。適於輔助光學壓板組件4於第二滑槽323中沿著操作方向D移動，並透過封閉端防止光學壓板組件4沿著操作方向D脫離框體3。

如圖2所示，結合件44適於將光學成像元件42連接於壓板41上，並使光學成像元件42之面向基板2的一側，包含由壓板41的邊緣沿著與導引件43相同的延伸方向延伸的延伸部441，並於延伸部441遠離壓板41的一端形成有三角形的凸塊442，凸塊442的斜面因面向遠離壓板41的一側而適於卡合光學成像元件42。

另外，如圖1及圖2所示，在本實施例中，板狀部412例如於四個角落的其中之一形成有一缺角45，適於在壓板41連接光學成像元件42時，使光學成像元件42的一角落不受到壓板41覆蓋，以便在維修時讓使用者由缺角45所在之處使光學成像元件42與壓板41分離。

如圖3A及圖3B所示，在本實施例中，當按鈕1未受到使用的按壓時，實體按鍵21上的制動件21a例如是突出於實體按鍵21，並推抵光學壓板組件4的光學成像元件42。當按鈕1(受壓部411)受到使用者按壓時，光學壓板組件4沿著操作方向D朝向基板2移動，並押抵制動件21a朝向實體按鍵21內部移動。藉此，實體按鍵21產生第一操控訊號。當受壓部411不再受到使用者按壓時，實體按鍵21透過制動件21a推抵光學壓板組件4，使光學壓板組件4沿著操作方向D遠離基板2而恢復到原本的位置。

請參考圖4所示，在本實施例中，光學成像元件42例如包括：成像單元421、透鏡陣列422。成像單元421相對於透鏡陣列422面向基板2，其表面包括有可部分透光的預設圖樣(圖未示)，適於透過預設圖案來遮擋部分來發光組件22的光束L1以決定立體光學影像P的影像內容，立體光學影像P的影像內容例如是表示電梯樓層的數字或是代表指令的文字等圖案。透鏡陣列422例如為雙面凸透鏡陣列，適於讓通過的光束L1形成立體影像。在其他實施例中，亦可為單面凸透鏡陣列，可依需求設置。當發光組件22產生的光束L1入射光學壓板組件4時，光束L1將依序通過成像單元421及透鏡陣列422，換句話說，光學成像元件42是先透過預設圖案遮擋一部分的光束L1後，才透過透鏡陣列422使未被遮擋的光束L1形成立體光學影像P。

如圖4所示，在本實施例中，光學壓板組件4例如還包括準直單元423。準直單元423配置於基板2與前述的成像單元421及透鏡陣列422之間，使成像單元421位置於透鏡陣列422及準直單元423之間，準直單元423適於使光束L1轉換為平行光束L1，以增加立體光學影像P的亮度。準直單元423的種類例如為菲涅耳透鏡(Fresnel Len)，但沒有限制。

如圖5所示，裝設於設置凹槽33內的光學觸發開關5朝向沿著操作方向D上的開口31的前方進行感應。當發光組件22所產生的光束L1經過光學壓板 組件4而轉換為光束L2後，將在沿著操作方向D上的開口31的前方形成立體光學影像P，此時，因立體光學影像P的成像方向不同於開口31的方向，因此不會有光線進入開口31中而觸發光學觸發開關5。當有使用者手指F接近立體光學影像P時，一部分立體光學影像P的光束L2將因為使用者的手指F而產生反射光，並朝向光學觸發開關5投射，當光學觸發開關5感測到反射光後將形成第二操控訊號。由以上可知，在本發明中，發光組件22除了作為用來產生立體光學影像P的光束L1的光源外，還可以作為產生光學觸發開關5所感測到的光束L2的光源。

圖6為本發明另一實施例按鈕的中框的示意圖。圖7A、7B為圖6中實體按鍵作動時的部分剖面示意圖。請參考圖6至圖7B所示，在本發明的另一實施例中，按鈕1更包括有中框6，中框6位於框體3內且位於光學成像元件42與基板2之間，適於沿著操作方向D推抵光學成像元件42，以便提供用以抵抗使用者手指F力量的反作用力，且還適於在受到光學成像元件42的推抵後接觸實體按鍵21。

在本實施例中，中框6例如為對應框體3形狀的四邊形，包括本體61及連接於本體61的4個彈臂62，本體61的一側適於接觸光學成像元件42，相對的另一側則適於在受到光學成像元件42推抵後接觸實體按鍵21。在本實施例中，本體61例如是在對應實體按鍵21的位置設置有按壓塊63。並於對應第一框部3a的第二突出部321b上的第三滑槽324(見圖1)的位置，設有滑設於第三滑槽324的滑動塊64，以防止中框6旋轉。

每一彈臂62由本體61沿著操作方向D朝向基板2傾斜延伸，並接觸而推抵於基板2，彈臂62適於在本體61未受到推抵時，於本體61及基板2間產生間隔S。其中，彈臂62的數量及設置於本體61上的位置沒有限制，可依需求設置。

如圖7A及圖7B所示，當光學壓板組件4受到使用者的手指F(圖未示)按壓時，中框6將受到光學壓板組件4壓迫而朝向基板2移動而透過按壓塊63 按壓實體按鍵21，並使彈臂62產生變形。當使用者的手指F脫離光學壓板組件4時。彈臂62將回復原本的形狀並使中框6遠離基板2，而光學壓板組件4在受到中框6的推抵將回到原本的位置。

藉以上說明，本發明按鈕因為透過於按鈕中設置了光學觸發開關、實體按鍵及可移動的光學壓板組件，因此能在透過光學觸發開關及光學壓板組件作為能產生立體光學影像的非實體按鍵使用的同時，也能透過光學壓板組件按壓實體按鍵的方式產生操控訊號，因此當光學觸發開關的機能衰退、失效或異常時，也可作為接觸式按鈕使用。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:按鈕

2:基板

21:實體按鍵

22:發光組件

3:框體

3a:第一框部

3b:第二框部

31:開口

4:光學壓板組件

41:壓板

42:光學成像元件

43:導引件

D:操作方向

Claims (7)

1. 一種按鈕，包括：一基板，包括一實體按鍵，以及一發光組件；一框體，安裝在該基板上，並容納該實體按鍵及該發光組件，該框體之遠離該基板的一側包括一開口；一光學壓板組件，滑設於該框體內並覆蓋該實體按鍵及該發光組件，該光學壓板組件適於沿著從該開口指向該基板的一操作方向移動而接觸該實體按鍵，使該實體按鍵產生一第一操控訊號，且該光學壓板組件還適於將該發光組件提供的一光束轉換從該開口投射出的一立體光學影像；一光學觸發開關，安裝在該框體外側並適於在感測該立體光學影像時產生一第二操控訊號。
2. 如請求項1所述之按鈕，該光學壓板組件包括：一壓板，該壓板的一周緣包括至少一導引件，該導引件包括一滑板部及一凸起部，該滑板部滑接於該框體的一內壁面，該凸起部突出於該滑板部的一表面，並適於滑設於該內壁面上的一滑槽內；以及一光學成像元件，連接於該壓板，並位置於該壓板面向該基板的一側。
3. 如請求項2所述之按鈕，其中，該光學成像元件包括：一成像單元，面向該基板，且包括一預設圖樣；一透鏡陣列，配置於該成像單元之遠離該基板之一側，其中該光束通過該成像單元及該透鏡陣列後形成該立體光學影像。
4. 如請求項3所述之按鈕，其中，該光學成像元件進一步包括一準直單元，配置於該基板與該成像單元之間，且適於使該光束轉換為平行光束。
5. 如請求項1所述之按鈕，更包括一中框，連接於該光學壓板組件與該基板之間，該中框包括一本體及一連接於該本體的彈臂，該本體適於在受到推抵後接觸該實體按鍵，該彈臂連接於該基板，適於使該本體及該基板間產生一間隔。
6. 如請求項1所述之按鈕，該實體按鍵為一輕觸開關，適於在該光學壓板組件受壓時提供該光學壓板組件一回復作用力。
7. 如請求項1所述之按鈕，其中，該框體包括一設置凹槽，該設置凹槽設置於該開口的一側，且該設置凹槽的一槽口傾斜於該操作方向而朝向該開口，該光學觸發開關設置於該設置凹槽內。