一种非接触式按键的制作方法

1.本实用新型涉及按键技术领域，尤其涉及一种多功能非接触式按键。


背景技术：

2.最近全球爆发了传染度非常高的冠状病毒肺炎疫情，造成许多人病亡，并为全世界经济带来严重的打击。由于病毒可通过空气传染，并停留存活在各种物体的表面上，并通过人手或人体其他部位的接触，而实现间接感染。因此，人们对于各种公众场所所使用的各种公共工具产生了极大的恐惧和忧虑，害怕在不知不觉中因使用公共工具而被感染了病毒。例如，电梯中的按键是个高危地区。因为每个人都要上班，上班的时候必须要乘坐电梯，从而必须按电梯按键以通知电梯去哪一层楼。因此病毒极可能从病人或病毒携带者手上，通过电梯按键传给所有使用电梯的人。因此，为了使人们免于被传染的恐惧和忧虑，有必要对现有的按键进行改进。


技术实现要素：

3.为了解决上述背景技术中所指出的问题，本实用新型提出一种多功能非接触式按键，其可以实现非接触地隔空地打开/关闭按键，以此避免手指接触按键表面而被病毒感染，由此可提高按键使用的便捷性、安全性、以及按键的使用寿命。
4.上述目的是通过如下技术方案来实现的：
5.一种非接触式按键，包括：一个按键顶盖、一个固定于按键顶盖上的按键底盖、以及固定于按键底盖或按键顶盖上的电路板；
6.其中所述电路板还包括一红外光发射元件、红外光接收元件、一输出端口、以及电子元件；
7.其中所述按键顶盖是采用可以透过红外光和可见光的材料所构成；
8.其中所述红外光发射元件发出红外光，红外光透过所述按键顶盖进入按键的外部空间，并被手指或物品反射回来，再次穿过所述按键顶盖并被所述红外光接收元件接收，并产生电信号；所述电路板根据所产生的电信号来控制或改变所述电路板的所述输出端口的电位/电压/流经的电流/电阻值。
9.在一些实施方式中，在所述电路板上还设置有至少一个发光元件，并且所述发光元件由按键的外部控制电路直接控制其点亮或熄灭；所述发光元件具有多种形式、包括但不限于发光二极管led、传统小灯泡等。
10.在一些实施方式中，还包括一个设置于所述按键顶盖上的标识片，并且所述标识片上还设有以数字、符号、图案、盲文、或文字字母为标识记号。
11.在一些实施方式中，所述标识片是用可透红外光材料制成。
12.在一些实施方式中，所述标识片是用完全不透光材料制成，并且红外光经由所述标识片上的空心记号区域或实心记号以外的区域穿透所述标识片。
13.在一些实施方式中，所述按键底盖是一柱状的空心管，且所述空心管的横切面的
形状可以是圆形、方形、多边形或者异形。
14.在一些实施方式中，所述输出端口可以是电路板上一个焊盘，或者电路板上的延伸出来的一段导线、一根插针、一个锡点、一根细棒/细管、以及插座或插座里的某个引脚、或信号连接器。
15.在一些实施方式中，所述电路板面积大于按键面积，并且多个按键的所述电路板连接成一块单一的大电路板。
16.在一些实施方式中，所述红外光发射元件发射在工作状态时可发射出带有信息的红外光信号。
17.与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：
18.本实用新型的多功能非接触式按键，其可以实现非接触地隔空地打开/关闭按键，以此避免手指接触按键表面而被病毒感染，由此可提高按键使用的便捷性、安全性、以及按键的使用寿命。
附图说明
19.图1是实施例中非接触式按键的立体示意图；
20.图2是实施例中非接触式按键的分解示意图；
21.图3是实施例中电路板的一个立体示意图；
22.图4是实施例中电路板的另一个立体示意图；
23.图5是实施例中非接触式按键的横截面剖视图；
24.图6是实施例中空心标识片的立体示意图；
25.图7是实施例中实心标识片的立体示意图；
26.图8是实施例中标识片和按键顶盖不同的装配结构示意图；
27.图9是实施例中空心标识片的结构示意图；
28.图10是实施例中实心标识片在按键顶盖上的结构示意图；
29.图11是实施例中电路板和多个按键的装配示意图。
具体实施方式
30.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。在以下详细的描述中，列出了许多具体的细节，以提供对权利要求所保护的主题的透彻理解。但是，本技术领域的人员将会理解，权利要求所要求保护的主题可以被实施，而不需要这些具体的细节。另外，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。另外，被普通技术人员熟知的方法、设备或系统没有被详细描述，以避免使得权利要求所保护的主体变得不明显。
31.说明书中涉及“一个实施例”或者“实施例”可意味着与特殊的实施例一起描述的特定的特征、结构或者特点可以被包括在权利要求所保护的主题的至少一个实施例中。因此，这个说明书中各个地方出现的词语“在一个实施例中”或者“实施例”并不用于指相同的实施例或者所描述的任何一个特定实施例。此外，应当理解，所描述的特定的特征、结构或者特点可以在一个或多个实施例中以各种方式进行组合。通常，当然，这些和其它问题会随
着应用的具体语境而改变。因此，这些用语的描述或者应用的特定语境可以提供与该语境的推论有关的有用指导。
32.类似地，此处使用的用语“和”、“和/或”、以及“或”可包括各种含义，这些含义至少部分取决于这些用语所使用的语境。典型地，“或”、以及“和/或”如果用于关联一清单，例如a、b或c，用于包括含义时意味着a、b和c，用于排除含义时意味着a、b或c。此外，此处使用的用语“一个或多个”被用于描述单独的任何特征、结构或特点，或者被用于描述特征、结构或特点的某些组合。但是，应该注意到这仅仅是解释性的例子，权利要求所保护的主题并不限于这个例子。
33.在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。因此，“上部”和“下部”可以与“顶部”和“底部”、“第一”和“第二”、“左”和“右”等等效替换。
34.应当理解，保护并不限于上文描述的优选实施例，不必说，对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
35.如图1至图11所示，本实施例提供一种非接触式按键，请参阅图1至图5，包括：一个按键顶盖1、一个固定于按键顶盖1上的按键底盖3、以及固定于按键底盖3或按键顶盖1上的电路板4；
36.其中所述电路板4还包括一红外光发射元件401、一红外光接收元件402、一输出端口403、以及其他电子元件404；
37.其中所述按键顶盖1是采用可以透过红外光和可见光的材料所构成；
38.其中所述红外光发射元件401发出红外光，红外光透过所述按键顶盖1进入所述按键的外部空间，并被手指或其他物品反射回来，再次穿过所述按键顶盖1并被所述红外光接收元件402接收，并产生电信号；所述电路板4根据所产生的电信号来控制或改变所述电路板4的所述输出端口403的电位/电压/流经的电流/电阻值的高低、大小、或导通、或断开。
39.本实施例所提供的多功能非接触式按键，其可以实现非接触地隔空地打开/关闭按键，以此避免手指接触按键表面而被病毒感染，由此可提高按键使用的便捷性、安全性、以及按键的使用寿命。
40.其中所述按键顶盖1是采用既可以透过红外光又可以透过可见光的材料所构成，红外光和可见光的透过率不一定是百分百透过或百分之八、九十以上透过率的材料；通过调整按键顶盖1的厚度和透光区域位置、大小、表面粗糙度等，按键顶盖1可以实现既透过可见光又可透过红外光，使得人眼既可以看见透过的可见光，红外光接收元件402也可以接收到红外光信号即可。因此，即使透过率只有10％或以下的材料，理论上也是可以使用的。
41.在本实施例中，所述按键底盖3是一横切面是圆形的圆柱型空心管，但在其他实施例中，按键底盖3是一横切面为方型、多边形、异形、或任何形状的空心管。在一实施例中，所述按键底盖3的顶端还包括一些装饰性的结构。本实施例中，所述按键顶盖1和按键底盖3是分开的两个独立构件，并且按键底盖3是通过粘合剂和按键顶盖1连接在一起，形成一个
‘
t’字形结构。在一实施例中，所述按键底盖3是通过螺丝或其他机械方式被连接到所述按键顶
盖1上。在一实施例中，按键顶盖1和按键底盖3被设计成一个整体的构件。但是无论用什么方式使按键顶盖1和按键底盖3连接在一起(包括一个整体构件)，在此都不脱离定义的保护范围，而所述定义为：所述按键底盖3固定在所述按键顶盖1。此外，说法“固定于所述按键顶盖1上的所述按键底盖3”和所述定义意义相同。
42.在图3、图4和图5中还可以发现，所述电路板4上，还是设有其他电子元件404，不用多说，这些电子元件包括所有各种各类的电子元件，包括但不限于芯片(集成电路)、电阻、电容、电感、继电器、开关、插座/头等等。另外，在本实施例中，所述输出端口403是指所述其他电子元件404中的插座上的引脚/端口/端子。虽然在图中所示，所述电子元件404中的插座上有六个引脚，但这并不影响上述所述的一个输出端口403的意义，而六个引脚纯粹只是画图的一个随意数量而已。所谓一个输出端口403，是指图中六个引脚之一。定义，所述输出端口403的输出信号是所述输出端口/引脚/端子对一参考点(所述电路板上的点，如地或其他任意选定的点)的电位/电压/流经的电流/电阻值。因此，整体来说，所述电路板4上存在一个端口/引脚/端子，其输出信号可以被所述电路板4控制或改变；而这个所述信号的变化可以用于控制或触发后续外围电路以进行某些预设的功能。所述输出端口403的具体形式，除了如图中所示的插座中的某一引脚/端子/插针之外，还有其他多种表现形式，包括但不限于，如电路板上一个焊盘、电路板上的延伸出来的一段导线、一根插针、一个锡点、一根细棒/细管、以及各种形式的插座、或信号连接器等等。
43.在一实施例中，所述电路板4还电连接有至少一个发光元件405。发光元件405具有多种形式、包括但不限于发光二极管(led)、传统小灯泡等。虽然发光元件的电连接线路在所述电路板4上，甚至在一些实施例中，一些点亮/熄灭发光元件的电路和电子元件也安装在所述电路板4上，但是电路板4无法独自决定何时点亮/熄灭发光元件发光。实际上，所述发光元件405由按键外的控制电路直接控制其点亮/熄灭，即外部电路通过提供控制信号的方式或直接提供发光元件所需的工作电压或电流的方式而点亮或熄灭所述发光元件。
44.图5是本实施例所提供的非接触式按键的横截面剖视图，图中所示有部分是剖切面，相同的斜线纹代表同一构件的剖切面。在本实施例中，所述按键底盖3的圆柱形空心管的外部设有螺纹，其与所述固定圈5的内螺纹配合，以固定所述非接触式按键于按键面板上。在一实施例中，按键底盖3还包括一保护性装饰性的外壳。
45.在本实施例中，所述电路板4固定在所述按键底盖3上。为了实现这个目的，所述按键底盖3内设置有至少1个固定机构301，如图5所示，所述电路板4固定于所述固定机构301上。在本实施例中，所述固定机构是一小凸台，所述电路板4上设有一圆孔以配合所述凸台实现固定功能。在一实施例中，所述固定机构301，是一个设有螺孔的平台，所述电路板4通过螺丝固定在所述固定机构301上。在一实施例中，直接用粘合剂把所述电路板直接固定在所述按键底盖3上。不用多说，任何一个在本技术领域的技术人员，可以轻易地在不付出创造性劳动的情况下，把其他地方用于固定电路板的许多方法移植到这里，以固定所述电路板4于所述按键底盖3上。不用说，这些方法都不脱离本发明的保护范围。不必说，用前面所述各种固定电路板的方法用于固定所述电路板于所述按键顶盖上，也不脱离本发明的保护范围。
46.在本实施例中，所述非接触式按键还包括一个设置于所述按键顶盖1上的标识片2，通过设置的标识片2便于用户直观清楚按键所触发或者所控制的内容，此可在一定程度
上提高按键使用的便捷性和提升用户的使用体验。因此，所述标识片2上还设有以数字、符号、图案、盲文、或文字字母为标识记号。并且所述标识记号可以以印刷的方式把记号印刷在所述标识片2上，也可以以任何方式，包括但不限于蚀刻、冲压、激光打标等，于标识片2上造成的空心的(图6)、实心的(图7)、或突起的记号。在图7的情况下，标识片2本身就是实心记号片。其中设置于所述按键顶盖1上的标识片2具有多种可能性，包括但不限于，(1)所述标识片2通过粘合剂固定在所述按键顶盖1的上表面或下表面，具体如图8中最上面的图示和中间的图示；(2)按键顶盖1由两个顶盖板组成，标识片2被固定在两个顶盖板的夹层之间，具体如图8中最下面的图示；(3)两个顶盖板的其中一个顶盖板，简化成一层薄膜(或多层膜)，以保护标识片在使用过程中不被磨损、掉色等；(4)标识记号直接印制在所述按键顶盖1上，在这种情况下，标识片2变成一层薄薄的印刷油漆、油墨、或某种材料；(5)标识记号直接印制在所述按键顶盖1上，标识片2变成一层薄薄的印刷油漆、油墨、或某种材料，并在所述标识片2的上面，再覆盖一层保护膜层。因此，“设置于所述按键顶盖1上的标识片2”包含但不限于上述5种可能性。
47.在一实施例中，标识片2是可透过红外光的材料。在一实施例中，标识片2是一金属薄片或者是完全不透光的材料所构成的一个薄片，上面印有空心字母或记号。所述电路板4的红外光发射元件401所发射的红外光可以从空心字母或记号区域201(图9中所示)穿透过去到按键外面；或者被反射回来的红外光透过空心字母或记号区域201到达红外光接收元件402，被检测出来。在另一实施中，标识片2是一金属或完全不透光的材料所构成的薄片所做成的实心字母或记号。所述电路板4的红外光发射元件401所发射的红外光可以从实心字母或记号边沿以外、按键顶盖1边沿以内的区域202(图10中所示)穿透过去到按键外面。或者被反射回来的红外光透过该区域到达红外光接收元件402，被检测出来。标识片2为金属片，或者为塑料片，或者为纸片，或者为采用丝印或者印刷方式所形成的薄片。
48.本实施例中，所述电路板4只有一块电路板。由于按键的内部空间狭小以及目前所有电子元件的体积较大，电子控制功能无法由一块整体的但又小到足够放进按键内部空间的电子电路板完成，因此在一实施例中，所述电路板4分成两块或以上电路板来共同完成所有的电子信号处理与控制功能。在一些实施例中，所述电路板4面积远大于所述按键的占地面积，使电路板4以及其上面的电子零部件看起来像是按键以外的东西(图11中所示)，当然这也应视为属于本专利的保护范围。进一步地，在一实施例中，几个按键的所述电路板4合并成为一个大的几个按键共同分享的电路板4(图11中所示)。
49.在一实施例中，所述红外光发射元件401在工作状态时发射出带有信息的红外光信号，即所发射出的红外光其强度或频率可以按一任意方式进行调制或编码；比如红外光强度，以0(代表熄灭)和1(代表最大亮度)的方式，以1000hz的频率发射出来；或强度以正弦波的变化方式，以100hz的频率发射出来；或以波斯密码的编码方式发射出来。不用多说，任何一个在本技术领域的技术人员，在受本发明启发后，还可以轻易地在不付出创造性劳动的情况下，还可列举许多对红外发光元件所发射的红外光进行调制或编码的方式。不用说，这些方法都不脱离本发明的保护范围。
50.下面就本实施例所提供的非接触式按键其工作原理作如下说明：
51.1、正常工作模式：
52.当正常工作时，红外光发射元件401发出红外光，红外光穿透过所述按键顶盖1和
标识片2进入按键的外部空间。当人手开始接近按键的时候，就会反射红外光回去，被反射回去的红外光再次穿透过按键顶盖1和标识片2，并被红外光接收元件402接收并产生电信号。由于人手越接近按键，反射回去的红外光就越多，接收到并产生的信号就越强。通过所述电路板4的电路对接收的信号进行处理分析，可以设定当人手接近按键到一定距离时，控制电路会发出一个控制信号，此信号可以用于控制/触发后续外围电路以进行某些预设的功能。
53.此外，所述电路板4上设有发光元件405，外围电路可以通过传送控制或称为驱动信号到所述电路的方式来点亮或熄灭该发光元件405。发光元件405所发的光会穿透过按键顶盖1和标识片2，被人们看见。从而让人们知道按键是处于触发激活模式还是非触发模式。
54.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。