一种红外触摸开关组件及带有其的吸油烟机.pdf

本发明公开了一种红外触摸开关组件及带有其的吸油烟机，红外触摸开关组件固定在吸油烟机的机身上，红外触摸开关组件包括控制基板、红外发射二极管、红外接收传感器和滤光片，所述红外发射二极管位于滤光片的端面位置的外侧，红外发射二极管发出的光能入射到滤光片内，红外接收传感器位于滤光片和控制基板之间，且红外接收传感器的感光面朝向滤光片一侧。本发明一方面可以减少红外光损失，另一方面可以加大有手指触摸和无手指触摸时红外接收传感器输出值的可区分程度，从而提高红外触摸开关的触摸灵敏度和抗干扰能力。本发明基于光学原理实现对吸油烟机的触摸控制，相对于传统的机械式开关和电子轻触式开关，表面更易于清洁，使用寿命更长，相对于电容触摸式开关，受油渍水渍影响较小，可靠性更高。

权利要求书
1.  一种红外触摸开关组件，包括控制基板（21）、红外发射二极管（22）、红外接收传感器（23）和滤光片（24），其特征在于：所述红外发射二极管（22）位于滤光片（24）的端面位置的外侧，红外发射二极管（22）发出的光能入射到滤光片（24）内，红外接收传感器（23）位于滤光片（24）和控制基板（21）之间，且红外接收传感器（23）的感光面朝向滤光片（24）一侧。

2.  根据权利要求1所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外发射二极管（22）安装在控制基板（21）上，红外发射二极管（22）的发光方向与滤光片（24）的端面垂直且与红外接收传感器（23）的感光面平行。

3.  根据权利要求1所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外接收传感器（23)为薄片状结构，红外接收传感器（23）包括基片（233）及位于基片（233）上的电极（231）和感光区（232），感光区（232）位于基片（233）上对应滤光片（24）的一侧，基片（233）通过导电粘合剂（211）固定在控制基板（21）上。

4.  根据权利要求1所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述滤光片（24）为玻璃材质或亚克力材质，滤光片（24）的端面抛光，滤光片（24）的厚度1mm≤d≤5mm。

5.  根据权利要求4所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述滤光片（24）对应与红外接收传感器（23）所处位置相对的一侧的表面贴有滤光膜或印有非透明油墨。

6.  根据权利要求1至5任一项所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外发射二极管（22）、红外接收传感器（23）以及滤光片（24）的工作波长λ的范围一致。

7.  根据权利要求6所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外发射二极管（22）、红外接收传感器（23）以及滤光片（24）的工作波长范围均为750nm≤λ≤950nm。

8.  根据权利要求6所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外发射二极管（22）与红外接收传感器（23）在沿控制基板（21）表面的方向上呈直线排列。

9.  根据权利要求8所述的红外触摸开关组件，其特征在于：所述红外发射二极管（22）有若干个，且红外发射二极管（22）分别位于滤光片（24）的两端的端面位置的外侧。

10.  一种吸油烟机，包括机身（1），其特征在于：所述机身（1）上设有权利要求1至9任一项所述的红外触摸开关组件。

说明书一种红外触摸开关组件及带有其的吸油烟机
技术领域
本发明涉及厨卫电器技术领域，特别涉及一种红外触摸开关组件及带有其的吸油烟机。
背景技术
现有吸油烟机的控制开关主要有：机械式琴键开关、轻触式电子开关和电容触摸式开关。
机械式琴键开关，一方面因为与机身的配合间隙较大，难以清洁，不够美观，按压手感不佳且操作噪音较大，整体操作体验感差；另一方面因为使用过程中磨损较大，容易受厨房湿热油腻环境的影响，使用寿命较短。
轻触式电子开关，相对于机械式琴键开关，按压手感有所提升，操作噪音有所改善，使用寿命也大大延长，但仍然存在密封不严的问题，油污从安装缝隙渗入后容易导致开关失灵且难以清洁。
电容触摸式开关，通常安装在一整块玻璃或亚克力后面，较好地解决了机械式琴键开关和轻触式电子开关配合间隙大、难以清洁的问题，外观、手感和使用寿命都有所提升，但是因其工作基于电传导性物体（例如如手指）触摸感应电极时产生的微弱电容变化，当外部环境变化较大时（例如面板或手指沾满油渍水渍时），容易失效。
现有的一种吸油烟机，通过光电转换装置在图标前方形成与图标沿水平方向对齐的红外线感应区，以达到通过红外线感应对吸油烟机进行控制的目的。但是，因为其红外信号发生器与红外信号接收器朝同一方向，红外光损失较大，且手指触摸到按键区域和接近但未触摸到按键区域时红外信号接收器输出信号区分不明显，存在容易误操作的问题。
现有的另一种吸油烟机，在吸油烟机前侧后表面设置一个广角摄像头，摄像头的视角覆盖所有开关按钮图案，摄像头实时捕捉按钮区域的光线变化并通过图像处理的方式得出按钮动作信号，进而控制吸油烟机。但是结构复杂、成本高昂且软件程序过于复杂，可实现性差。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种红外光损失小、减少误操作的红外触摸开关组件。
为了到达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种红外触摸开关组件，包括控制基板、红外发射二极管、红外接收传感器和滤光片，所述红外发射二极管位于滤光片的端面位置的外侧，红外发射二极管发出的光能入射到滤光片内，红外接收传感器位于滤光片和控制基板之间，且红外接收传感器的感光面朝向滤光片一侧。
上述方案中，红外发射二极管发出的红外光从滤光片的端面入射至滤光片内，无手指触摸滤光片表面时，红外光在滤光片内部通过全内反射传播，红外光损失小且只有少量的红外光照射至红外接收传感器上；有手指触摸时，在手指触摸的区域内红外光全内反射受到抑制并产生漫反射，大量红外光照射至红外接收传感器上，此时红外接收传感器的输出值可与没有手指触摸滤光片时的输出值明显区分开来，达到减少红外光损失并加大有手指触摸和无手指触摸时红外接收传感器输出值的可区分程度，从而提高红外触摸开关组件的触摸灵敏度和抗干扰能力，减少误操作的问题。
为使红外发射二极管发出的红外光尽可能多地进入滤光片内部，上述红外发射二极管安装在控制基板上，红外发射二极管的发光方向与滤光片的端面垂直且与红外接收传感器的感光面平行。
为使红外触摸开关组件结构更紧凑、安装更方便并尽量减少不同按键区域之间的相互串扰，上述红外接收传感器为薄片状结构，红外接收传感器包括基片及位于基片上的电极和感光区，感光区位于基片上对应滤光片的一侧，基片通过导电粘合剂固定在控制基板上。
进一步地，为使红外发射二极管发出的红外光尽可能多地进入滤光片内部，上述滤光片为玻璃材质或亚克力材质，滤光片的端面抛光，滤光片的厚度1mm≤d≤5mm。
进一步地，为了减少红外光损失小，上述滤光片对应与红外接收传感器所处位置相对的一侧的表面贴有滤光膜或印有非透明油墨。
为使红外触摸开关组件的性能发挥至较佳的状态，上述红外发射二极管、红外接收传感器以及滤光片的工作波长λ的范围一致。
进一步地，上述红外发射二极管、红外接收传感器以及滤光片的工作波长范围均为750nm≤λ≤950nm。优选地，波长λ为850nm。
为提高红外光利用率，上述红外发射二极管与红外接收传感器在沿控制基板表面的方向上呈直线排列。
上述红外发射二极管有若干个，且红外发射二极管分别位于滤光片的两端的端面位置的外侧。采用多个红外发射二极管可以提高红外光强度进而提升红外触摸开关组件的操作灵敏度。
本发明的另一目的是提供一种减少误操作的吸油烟机，包括机身，所述机身上设有上述的红外触摸开关组件。
本发明将红外发射二极管安装在控制基板上且位于滤光片端面处，其发光方向与滤光片端面垂直且与红外接收传感器感光面平行，不仅减少红外光损失，而且加大有手指触摸和无手指触摸时红外接收传感器输出值的可区分程度，从而提高红外触摸开关组件的触摸灵敏度和抗干扰能力，减少误操作的问题。相对于传统的机械式开关和电子轻触式开关，表面更易于清洁，使用寿命更长，相对于电容触摸式开关，受油渍水渍影响较小，可靠性更高。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例一红外触摸开关组件侧视图，虚线表示光路；
图2为本发明实施例一红外触摸开关组件俯视图；
图3为图2沿A-A方向的剖视图；
图4为本发明实施例红外接收传感器正视图；
图5为图4沿B-B方向的剖视图；
图6为本发明实施例吸油烟机的一般视图；
图7为图6沿C-C方向的剖视图；
图8为本发明实施例二红外触摸开关组件侧视图，虚线表示光路；
附图标记：
机身1、红外触摸开关组件2、手指3、控制基板21、红外发射二极管22、红外接收传感器23、滤光片24、导电粘合剂211、电极231、感光区232、塑料基片233和图标241。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例一：
本发明吸油烟机的结构示意图如图1～7所示，包括机身1和红外触摸开关组件2，所述红外触摸开关组件2通过螺钉固定在机身1上，所述红外触摸开关组件2包括控制基板21、红外发射二极管22、红外接收传感器23和滤光片24。
上述红外发射二极管22安装在控制基板21上且位于滤光片24的端面位置的外侧，红外发射二极管22发出的光能入射到滤光片24内，红外接收传感器23位于滤光片23和控制基板21之间，且红外接收传感器23的感光面朝向滤光片24一侧。优选地，红外发射二极管22的发光方向与滤光片24的端面垂直且与红外接收传感器23的感光面平行。采用这种结构，没有手指3触摸滤光片24表面时，红外光在滤光片24内部通过全内反射传播，红外光损失小且只有少量的红外光照射至红外接收传感器23的感光面上；有手指3触摸时，在手指3触摸的区域内红外光全内反射受到抑制并产生漫反射，大量红外光照射至红外接收传感器23的感光面上，此时红外接收传感器23的输出值可与没有手指3触摸滤光片24时的输出值明显区分开来。这样可以减少红外光损失并加大有手指3触摸和没有手指3触摸时红外接收传感器23输出值的可区分程度，从而提高红外触摸开关组件2的触摸灵敏度和抗干扰能力。
优选地，上述红外接收传感器23采用薄片状结构并通过导电粘合剂211安装在控制基板21上。这样使红外触摸开关组件结构更紧凑、安装更方便并尽量减少不同按键区域之间的相互串扰。薄片状的红外接收传感器23主要包括塑料基片233及位于塑料基片233上的电极231和感光区232，感光区232位于塑料基片233上对应滤光片24的一侧，红外接收传感器23的感光面位于感光区232中，电极231通过导电粘合剂211与控制基板21上的铜箔相连。
为减小可见光对红外触摸开关组件2的干扰，本实施例选择能透过所需红外光但能滤除绝大部分其它光线的滤光片24，滤光片24可选用玻璃材质或亚克力材质制成，滤光片24的端面抛光，为使红外发射二极管22发出的红外光尽可能多地进入滤光片24内部，滤光片24的厚度选择为接近或大于红外发光二极管22发光体直径，滤光片24的厚度1mm≤d≤5mm，作为优选，本实施例选取滤光片24厚度d为3mm。
为使红外触摸开关组件2的性能发挥至较佳的状态，红外发射二极管22、红外接收传感器23以及滤光片24的工作波长λ的范围一致，且750nm≤λ≤950nm，作为优选，本实施例波长λ选取为850nm。
为提高红外光利用率，红外发射二极管22与红外接收传感器23在沿控制基板21表面的方向上呈直线排列，这样可以实现一个红外发光二极管22配一个或两个及以上红外接收传感器23，本实施例红外发射二极管22数量为一个，红外接收传感器23的数量为三个。
为清楚地指示触摸按键的位置，在滤光片24表面设有图标241，图标241通过丝印、模刻、雕刻蚀刻或粘贴方式设在滤光片24表面或滤光片24的附近的机身1上，触摸滤光片24表面的触摸按键位置可实现对吸油烟机的控制。
实施例二：
本发明吸油烟机所包含的红外触摸开关组件2结构示意图如图8所示，与实施例一的不同之处在于：上述滤光片24为透明的玻璃材质或亚克力材质制成，滤光片24对应与红外接收传感器23所处位置相对的一侧的表面贴有滤光膜或印有非透明油墨。上述红外发射二极管22的数量为两个，且两个红外发射二极管22分别位于滤光片24两端的端面位置的外侧，且两个红外发射二极管22与红外接收传感器23在沿控制基板21表面的方向上呈直线排列，当红外触摸触摸开关组件2尺寸比较长、按键数量比较多的时候，使用两个或两个以上的红外发射二极管22可以提高红外光强度进而提升红外触摸开关组件2的操作灵敏度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。