[发明专利]电容触摸按键系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种触摸按键系统。

背景技术

现在普遍使用的电容按键面板一般是塑料的，不含金属成分，否则容易引起错位的触发，在塑料面板的覆盖之下，触摸在侦测板感应盘的正上方就可以被检测到，但如果面板是金属材质或含金属成分则触摸在面板的任何位置都能够触发按键，这就无法区分各个按键位置且也无法确定某一次的触发是属于哪一个按键。

现在有些场合或产品都需要使用金属材质作为产品的外观面板，如果想要让产品的品质更高，外观的设计和操控的体验很重要，而操控体验最直接相关的就是按键系统的设计。传统机械按键的突兀外观显然不美观和不容易清洁，同时机械按键使用寿命有限和使用感受差；现在比较普遍使用的电容触摸按键系统都是使用塑料来做面板材料，而且需要严格控制面板里边的金属成分，否则对电容触摸的性能影响很大。所以在金属材质的面板条件下来实现美观，容易清洁和使用寿命长并且具有舒服使用手感的触摸或轻压力的按键控制有市场需求。但使用金属材料的面板，如何来实现外观平整，使用体验好的触摸和轻压力按键系统就成为了技术上亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用金属材料或含金属成分的面板的触摸按键结构及触摸装置，以提高触摸识别的准确度。

为实现上述目的，本发明提供一种电容触摸按键系统，包括：

按键面板，其包括触摸按键，所述触摸按键的材质为金属；

垂直电极，所述垂直电极与所述触摸按键之间存在间隙，且互成夹角；

用于检测所述触摸按键与所述垂直电极之间电容变化的感应元件。

可选的，所述按键面板包括：

第一面板，材质为金属，其上具有至少一个所述触摸按键；

第二面板，包括至少一个通孔，第二面板和第一面板贴合，所述通孔对应所述触摸按键。

可选的，所述第一面板的材料为柔性金属，所述第二面板的材料为刚性材料。

可选的，所述第一面板的材料为铝或铜，所述第二面板的材料为钢或陶瓷。

可选的，所述第一面板的厚度小于或等于所述第二面板的厚度。

可选的，所述第一面板的厚度为0.2～0.6mm，所述第二面板的厚度为0.6～0.8mm。

可选的，所述第一面板的触摸按键部分镂空。

可选的，还包括设置在第一面板下的背光灯。

可选的，所述触摸按键为实心金属盘，所述触摸按键为圆形或方形。

可选的，所述垂直电极为金属片，并与所述触摸按键垂直。

可选的，所述按键面板的材质为金属，所述触摸按键一体形成在所述按键面板。

可选的，还包括绝缘基座，所述绝缘基座由硬质绝缘材质构成，包括至少一个凹槽；所述垂直电极设置于所述凹槽，与所述触摸按键一一对应构成电容。

可选的，所述绝缘基座的材质为陶瓷。

可选的，所述触摸按键与所述垂直电极之间的间隙大于或等于8μm。

可选的，所述触摸按键与所述垂直电极之间的间隙填充有柔性绝缘材料。

可选的，所述垂直电极与所述触摸按键之间所呈夹角大于0°且小于或等于90°。

可选的，还包括侦测板，所述侦测板设置有多个所述感应元件，所述感应元件一一对应于所述触摸按键和垂直电极构成的电容。

可选的，侦测板为印刷电路板或氧化铟锡薄膜。

可选的，还包括与所述感应元件相连的检测电路。

可选的，所述检测电路包括：微控制器和开关单元，所述开关单元连接在所述感应元件和微控制器之间。

与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：

由金属的触摸按键和金属片的垂直电极构成边缘电场效应的电容器，这样的电容器极板间距离改变引起的电容的改变比一般的平行板电容器要敏感得多，更容易被感应元件感应到作为按键动作信号输入。这样金属触摸按键微小的形变也能被检测，所以能够在按键被触摸或者受到微小压力就能够作为按键动作的判断，实现比一般的平行板电容触摸按键更敏锐的感应。

另外按键面板包括第一面板和第二面板，第一面板的金属按键与第二面板的通孔对应，由于金属触摸按键具有空隙(即通孔)，则面板在按键位置容易发生形变；而第一面板的金属触摸按键以外的其他区域由于被第二面板支撑，则面板在非按键位置不易发生形变。