[发明专利]按键装置及其系统

说明书

技术领域

本发明属于电子领域，特别涉及一种利用光脉冲进行按键动作检测的按键装置及其系统。

背景技术

随着电子技术的发展，各种各样的电子产品已经在人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。常见的电子产品，如手机、笔记本电脑、液晶显示器、电话机等，都包括按键部分，使用者通过按键动作对电子产品进行操作控制。通常来说，按键可分为机械式开关按键和电容式触摸感应按键两种，上述两种按键在使用时都需要手指或其他物体接触按键本身来进行操作，并且当按键使用较长时间后容易出现按键故障。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，有必要提供一种不需要接触便可实现按键动作的按键装置。

还有必要提供采用上述按键装置的系统。

一种按键装置，包括按键动作检测单元和控制单元，按键动作检测单元可以通过光脉冲信号对位于按键区域的人手或者物体进行检测，控制单元用于根据对人手或者物体的检测判断是否处于按键被按下状态。

本发明按键装置中，所述按键动作检测单元包括发光单元和光传感器，所述发光单元和光传感器分别连接到所述控制电路，所述发光单元用于在控制单元控制下发射光线，所述光传感器用于接收发光单元发射的光线并发送对应的电信号给控制单元，控制单元根据接收的光传感器的电信号判断发光单元和光传感器之间光线是否被阻隔。

本发明按键装置中，所述控制单元包括滤波/脉冲整形电路、微控制器和驱动电路，所述光传感器连接到所述滤波/脉冲整形电路，所述滤波/脉冲整形电路连接到所述微控制器，所述发光单元连接到所述驱动电路，所述驱动电路连接到所述微控制器。

本发明按键装置中，还包括第一透光部、第二透光部和外壳，所述第一透光部和第二透光部设置在所述外壳上，所述第一透光部邻近所述发光单元设置，所述第二透光部邻近所述光传感器设置，且所述第一透光部正对所述第二透光部设置，所述外壳为不透光材料制成，其覆盖上述发光单元、控制单元和光传感器，所述外壳具有凹陷结构，所述第一透光部和第二透光部设置在凹陷的侧面且正对设置，所述发光单元发射的光线依次通过所述第一透光部、第二透光部后被所述光传感器接收，所述凹陷用于作为按键区域，用户通过将手指放在所述凹陷处或通过在所述凹陷处放置其他物体的方式来完成按键操作。

本发明按键装置中，还包括第一透光部、第二透光部和外壳，外壳大致为平板状，第一透光部和第二透光部间隔一设定距离设置在该外壳上，且第一透光部邻近发光单元设置，第二透光部邻近光传感器设置，该外壳为不透光材料制成，该外壳收容上述按键动作检测单元和控制单元，该外壳具有向按键装置内部延伸的遮光板，该遮光板设置在发光单元和光传感器之间，用于遮挡发光单元和光传感器之间的直接光线通路并使得发光单元发出的光线只可以通过第一透光部、第二透光部后到达光传感器，该第一透光部和第二透光部之间邻近该外壳的区域为按键检测区域。

本发明按键装置中，所述控制单元的微控制器输出经编码的脉冲信号到所述驱动电路，所述驱动电路将来自所述微控制器的脉冲信号放大后驱动所述发光单元，使发光单元发出脉冲光，所述发光单元发出的光线经所述外壳上的第一透光部和第二透光部后到达光传感器，所述光传感器把接收到的光信号转换为电信号输出到滤波/脉冲整形电路，滤波/脉冲整形电路将接收的电信号放大并滤除干扰后输出相应的脉冲信号给微控制器。

本发明按键装置中，微控制器接收来自滤波/脉冲整形电路的脉冲信号后将其和发送到驱动电路的脉冲信号进行比较，判断是否与发送给驱动电路的脉冲编码一致。

本发明按键装置中，当微控制器比较得到的结果是滤波/脉冲整形电路传来的脉冲信号与发送给驱动电路的脉冲信号编码一致时，发光单元和光传感器之间的光路通道没有阻隔，即按键没有被按下；当微控制器检测滤波/脉冲整形电路传来的脉冲信号编码和输出到驱动电路的脉冲信号编码不一致时，发光单元和光传感器之间有遮挡物，即此时按键处于被按下状态。

本发明按键装置中，所述发光单元包括发光二极管，其在所述驱动电路驱动下通过发光二极管发光，所述第一透光部采用透镜或者其他具有聚光功能部件构成，所述第二透光部采用只让发光单元发出的光对应波长的光线通过的材料制成。