金属透光触控按键与电子设备的制作方法

1.本实用新型属于触控按键技术领域，具体涉及一种金属透光触控按键与一种电子设备。


背景技术：

2.随着科技的进步，人们对于智慧生活的认知逐步提高，触控金属按键由于使用寿命长、防水防油污性能好等优点，在日常生活中发挥了越来越广泛的作用，主要的应用领域有智能家居、卫浴、安防、电动滑板车、扫地机等领域。并且，金属按键比塑料材质按键在使用寿命方面具有明显的优势，目前的金属控制按键主要有金属机械按键或金属触控按键，其中，传统的金属机械按键结构复杂，需要一定的按压行程，以确保按键活动顺畅，容易发生疲劳损坏，影响使用寿命，会面临按键失灵或者损坏的情况，影响进一步的使用。以及，目前的按键大多为不透光的产品，这限制了其在一些领域的应用。其次，另一方面，目前市面上大多数金属触控按键采用的是电容式压力传感器方案的按键装置，该类按键装置防水、防尘和防油污性能较差，在有水、雾气、油渍的环境下会出现触摸失灵的问题。
3.因此，基于上述技术问题，本实用新型提出一种新的金属透光触控按键，以改善传统金属机械按键存在的问题，以及，进一步改善市面上大多数的金属触控按键目前存在的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种金属透光触控按键与电子设备。
5.本实用新型的一方面，提供一种金属透光触控按键，包括：
6.至少一个金属壳体，所述金属壳体的顶面上设置有透光按键区；
7.至少一个压力传感器，所述压力传感器设置在对应的所述金属壳体内，所述压力传感器设置有透光区，该透光区与所述透光按键区相对应；
8.至少一个电路控制板，所述电路控制板设置在所述压力传感器背离所述透光按键区的一侧，以及，所述电路控制板设置有发光体，所述电路控制板与所述压力传感器电连接，以根据接收到的触控压力信号控制所述发光体发出照射光线，所述照射光线经由所述透光区照射在所述透光按键区。
9.可选的，所述金属透光触控按键还包括芯片；其中，所述芯片和/或所述发光体设置在所述电路控制板上；或者，
10.所述芯片和/或所述发光体设置在所述压力传感器上。
11.可选的，所述压力传感器采用压阻式压力传感器、压电式压力传感器和应变片式压力传感器中任意一者。
12.可选的，所述压力传感器呈环形结构，所述环形结构的中央镂空区形成所述透光区。
13.可选的，所述压力传感器朝向所述电路控制板的一侧设置有多个可变电阻与多个参考电阻；其中，
14.所述多个可变电阻对称设置在所述环形结构沿其x轴方向的两侧，以及，所述多个参考电阻对称设置在所述环形结构沿其y轴方向的两侧。
15.可选的，所述压力传感器上还设置有贯穿其厚度的多个应力集中槽，所述应力集中槽自所述环形结构x轴方向的端部向内侧延伸，每个所述可变电阻对应至少一个所述应力集中槽。
16.可选的，每个所述可变电阻对应两个应力集中槽，所述两个应力集中槽对称设置在对应的所述可变电阻的两侧。
17.可选的，所述金属透光触控按键包括多个所述金属壳体，所述多个金属壳体呈矩形阵列排布或环形阵列排布。
18.可选的，所述金属透光触控按键还包括安装面板，所述金属壳体通过固定件固定安装在所述安装面板上。
19.本实用新型的另一方面，提供一种电子设备，包括前文记载的所述金属透光触控按键。
20.本实用新型提供一种金属透光触控按键，包括：至少一个金属壳体，该金属壳体的顶面上设置有透光按键区；至少一个压力传感器，压力传感器设置在金属壳体内，压力传感器设置有透光区，该透光区与透光按键区相对应；至少一个电路控制板，电路控制板设置有发光体，电路控制板与压力传感器电连接，以根据接收到的触控压力信号控制发光体发出照射光线，照射光线经由透光区照射在透光按键区。本实用新型的金属透光触控按键设置有透光按键区、透光区、以及相对应的发光体，通过压力传感器感应金属壳体顶面上的压力信号，由电路控制板根据压力信号控制发光体发出照射光线，以形成一种透光的触控按键，该金属透光触控按键结构简单，且有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例的金属透光触控按键的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型一实施例的金属壳体顶面的结构示意图；
23.图3为本实用新型另一实施例的矩阵排列的金属壳体结构示意图；
24.图4为本实用新型一实施例的压力传感器的主视图；
25.图5为本实用新型另一实施例的压力传感器的主视图。
具体实施方式
26.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
27.除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不
排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。
28.在实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
29.如图1至图5所示，本实用新型的一方面，提供一种金属透光触控按键100，包括：至少一个金属壳体110、至少一个压力传感器120以及至少一个电路控制板130。其中，金属壳体110的顶面111上设置有至少一个透光按键区112。压力传感器120设置在金属壳体110内，压力传感器120设置有透光区121，该透光区121与透光按键区112相对应，电路控制板130设置在压力传感器120背离所述透光按键区112的一侧，以及，电路控制板130设置有发光体，电路控制板130与压力传感器120电连接，以根据接收到的触控压力信号控制发光体发出照射光线，照射光线经由透光区照射在透光按键区。
30.本实施例的金属透光触控按键设置有透光按键区、透光区、以及相对应的发光体，通过压力传感器感应金属壳体顶面上的压力信号，再由电路控制板根据压力信号控制发光体发出照射光线，以形成一种透光的触控按键，该金属透光触控按键结构简单，且有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况。
31.需要说明的是，本实施例的金属壳体顶面相当于按压面板，并在按压面板上设置透光按键区，将压力传感器以及电路控制板依次容置在金属壳体内，以形成单颗灯结构。
32.进一步需要说明的是，该金属透光触控按键还应当包括有芯片，通过该芯片处理压力数字信号，根据该信号来控制发光体发出照射光线。
33.应当理解的是，该芯片和发光体可以均设置在电路控制板朝向压力传感器的一侧。也可以将任一者设置在电路控制板上，另一者设置在压力传感器上。当然，还可以将两者均直接贴设在压力传感器朝向电路控制板的一侧，即电路控制板、芯片以及发光体等元器件与压力传感器形成一个整体，这样就无需再单独设置电路控制板，结构更为紧凑。
34.具体的，一并结合图1和图5所示，芯片140贴设在压力传感器120朝向电路控制板130的一侧。
35.需要说明的是，本实施例对于电路控制板以及发光体的类型不做具体限定，例如，电路控制板可以采用pcb电路控制板，发光体可以采用led灯，且该电路控制板可以通过排线与压力传感器实现电连接，以进行信号传递和处理。
36.进一步需要说明的是，本实施例对于金属壳体、压力传感器以及电路控制板的数量不做具体限定，上述三者结构均可以仅设置一个，也可以设置多个，该多个金属壳体上的透光按键区分别对应不同功能的按键。应当理解的是，当设置多个金属壳体时，每个金属壳体内分别对应容置有一个压力传感器以及一个电路控制板。
37.可选的，如图2所示，在一些实施例中，该金属透光触控按键包括一个金属壳体
110，且该金属壳体顶面111的中央区域设置一个透光按键区112。
38.可选的，如图3所示，在另一些实施例中，该金属透光触控按键包括多个金属壳体110，且每个金属壳体110的顶面111上均设置有一个透光按键区112，多个金属壳体110呈矩形阵列排布，例如四行四列的矩阵排布，这相当于透光按键区呈矩形阵列排布。当然，在另一些实施例中，多个金属壳体还可以呈环形阵列排布或其他几何形状的排布方式。
39.需要说明的是，本实施例对于金属壳体顶面上的透光按键区形成方式不做具体限定，例如，镂空区可以通过注塑透密塑胶材料的方式填充，也可以通过滴入uv光学胶，再用紫外线灯光照射，使其固化填充，以形成透光按键区。
40.进一步的，本实施例的金属透光触控按键还可以包括有安装面板，金属壳体通过固定件固定安装在安装面板上，一并结合图1所示，壳体110的外侧壁设置有外螺纹113，可以通过外螺纹和螺母将金属壳体固定安装在安装面板上。具体的，可以通过在安装面板上开设与金属壳体对应数量的安装孔，将金属壳体形成的金属透光触控按键插入安装孔中，并用螺母固定安装。
41.示例性的，如图1和图3所示，当设置16个金属壳体110时，在安装面板上对应开设16个安装孔，通过金属壳体110外侧壁的外螺纹113和螺母，将每个金属壳体对应安装在安装面板的安装孔中。
42.更进一步的，基于目前市面上电容式压力传感器方案的按键装置存在防水、防尘和防油污性能较差等问题，本实施例的压力传感器可采用压阻式压力传感器、压电式压力传感器和应变片式压力传感器中任意一者，本实施例采用的上述压力传感器即使在潮湿和油污环境下也能实现按键功能。
43.具体的，如图1和图4、图5所示，压力传感器120呈环形结构，环形结构的中央镂空结构形成透光区121，该透光区与金属壳体顶面111上的透光按键区112相对应，以方便光线由中间的镂空结构透射在透光按键区。
44.进一步的，在一些实施例中可采用压阻式压力传感器，具体的，如图4所示，压阻式压力传感器120朝向电路控制板130的一侧设置有多个可变电阻122与多个参考电阻123。其中，多个可变电阻122对称设置在环形结构沿其x轴方向的两侧，以及，多个参考电阻123对称设置在环形结构沿其y轴方向的两侧，即可变电阻对称分布在压力传感器的左右部分的中间位置，参考电阻分布在压力传感器上下部分的居中位置，且参考电阻长度方向的中心线与压力传感器的y轴方向的中心线对齐。
45.如图5所示，在另一些实施例中，多个可变电阻122对称设置在环形结构沿其x轴方向的两侧，以及，多个参考电阻123设置在环形结构的沿其y轴方向的任意一侧，即，可变电阻对称分布在压力传感器的左右部分的中间位置，多个参考电阻设置在压力传感器的上部或者下部，且参考电阻长度方向与压力传感器的y轴方向平行。
46.需要说明的是，本实施例可以设置两个可变电阻、两个参考电阻，四个电阻组成惠斯通电桥，可以通过电阻的变化将压力信号转换为电信号。
47.示例性的，如图4和图5所示，两个可变电阻122分别对称设置在压力传感器120的左右部分，两个参考电阻123分别对称设置在压力传感器120的上下部分，或者两个参考电阻123均设置在压力传感器120的上部，这样，压力传感器120的下部可用于贴装芯片140等元器件。
48.更进一步的，在另一些实施例中，如图4和图5所示，压力传感器120上还设置有贯穿其厚度的多个应力集中槽124，应力集中槽124自环形结构的x轴方向端部向内侧延伸，每个可变电阻122对应至少一个应力集中槽124。
49.示例性的，如图4和图5所示，每个可变电阻122对应两个半圆形应力集中槽124，两个半圆形应力集中槽124对称设置在对应的可变电阻122的两侧。也就是说，压力传感器左右两部分各设置有一对应力集中槽，两对应力集中槽的中心均在压力传感器水平方向的中轴线x轴上，两个可变电阻对称分布在两对应力集中槽的中间位置。
50.需要说明的是，本实施例对于上述应力集中槽的形状不做具体限定，可以设置呈半圆形、u形、v字形、矩形或其他容易产生应力集中的开槽形式，对于本领域技术人员来说，可以根据实际需要进行选择。
51.本实用新型的另一方面，提供一种电子设备，包括前文记载的金属透光触控按键，具体结构参考前文记载，对此不作具体限定。
52.本实用新型提供一种金属透光触控按键与电子设备，相对于现有技术而言具有以下有益效果：第一、本实用新型的金属透光触控按键设置有透光按键区、透光区、以及相对应发光体，通过压力传感器感应金属壳体顶面上的压力信号，再由电路控制板根据压力信号控制发光体发出照射光线，以形成一种透光的触控按键，该金属透光触控按键结构简单，且有效避免了传统金属机械按键失灵或者损坏的情况。第二、本实用新型的金属透光触控按键采用压阻式压力传感器，可有效避免在有水、雾气、油渍的环境下出现触摸失灵等问题。
53.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。