[发明专利]按钮

说明书

提供了用于基于所施加的力来改变输出的按钮。所述按钮包括：具有至少两个触点的接触垫，所述触点以相互交叉的指状物的互补图案布置，所述相互交叉的指状物之间具有间隔；以及致动器和导电层，所述导电层位于所述致动器的基部与所述接触垫之间并且独立于所述致动器和所述接触垫，所述致动器的基部被成形为在所述致动器被推向所述接触垫时增加与所述触点接触的所述导电层的表面积。当施加到致动器的力增加时，这增加了在使用中触点之间的电流流动。

技术领域

本发明涉及一种按钮和按钮阵列。按钮和按钮阵列通常用作音乐控制器的一部分，以基于施加到相应按钮的力来改变输出。

背景技术

速度垫和速度敏感按钮用于许多应用中。这些应用包括使用识别、记录或跟踪按钮被按压的速度或施加到按钮垫的力是重要的那些产品。

越来越多地使用速度垫的一个行业是乐器行业。这是因为音乐制作正在扩展到包括能够在单个单元内复制多个不同乐器以及允许通过同一单元控制、处理和制作音乐的数字化乐器。

这些乐器通常包括多个按钮，每个按钮是速度垫或速度敏感按钮，其可以感测按钮被推动的速度或者可以检测按钮被推动的力。这种乐器通常还包括许多其它特征，例如键盘和/或音量控制器。

当要检测力时，按钮的内部结构通常使用力感测电阻器(FSR)。然而，已经发现使用FSR的按钮的标准配置是不令人满意的。这是由于多种原因，包括：灵敏度差，其中当仅轻轻地触摸时不触发按钮，这可能限制用户的演奏风格或可用性；动态范围小，其中通过按下按钮产生的信号将仅在小范围的力增加上从最小值增加到最大值，这使得音乐表达难以实现；以及一致性差，这是由于按钮在乐器上的相应按钮之间具有变化的性能而导致，例如一个按钮以触发其它按钮中的一个所需的力的一半的力触发，这可能被用户感知为质量低。

为了实现更用户友好和更高质量的产品，需要解决这些问题。

如下面关于图1更详细地描述的，当前使用的按钮的典型配置是具有位于PCB上的接触垫之上的按钮致动器，其中FSR基底位于按钮致动器和PCB之间。FSR基底通过接触垫周围的间隔油墨与PCB分开，并且在基底的底面上具有导电层，当用户推动按钮的致动器时，该导电层被推动成与接触垫接触。

为了解决灵敏度差和一致性差的问题，许多制造商尝试的解决方案是减小间隔油墨的厚度，以便减小导电层和接触垫之间的间隙或完全去除该间隙。当间隙减小时，这意味着按钮将以较小的力激活，这使得其对轻触更敏感，并且减小了需要施加以激活所有按钮的力的差异，但是减小了按钮的动态范围。当间隙被移除时，这意味着按钮将被连续地激活。这使得该机构易受按钮之间的变化以及错误触发的影响。克服这些因素的尝试包括为用户提供可调节功能以电控制按钮的触发阈值。然而，这进一步减小了按钮的动态范围，因为即使最轻的触摸，导电层和接触垫之间也存在大量的接触，这立即将按钮的输出增加到接近其最大值。

因此，需要同时解决这些问题，而不会导致这种按钮的性能劣化。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于(例如，适于)基于所施加的力来改变输出的按钮，该按钮包括：具有至少两个触点的接触垫，这些触点以相互交叉的指状物的互补图案布置，在所述相互交叉的指状物之间具有间隔；以及致动器和导电层，所述导电层位于所述致动器的基部与所述接触垫之间并且独立于所述致动器和所述接触垫，所述致动器的基部被成形为在所述致动器被推向所述接触垫时增加与所述触点接触的所述导电层的表面积，从而在使用中随着施加到所述致动器的力增加而增加所述触点之间的电流流动。

短语“施加的力”旨在表示力输入，诸如由用户在按钮或其部件上施加力而输入的力。短语“电流流动”旨在表示电流的流动。术语“独立”旨在表示分离，例如机械分离，或者部件由与其独立的部件支撑或被附接到与其独立的部件。