多功能旋钮结构及投影仪的制作方法

1.本实用新型涉及旋钮装置技术领域，特别是涉及一种用于电子设备信号调节的多功能旋钮结构及投影仪。


背景技术：

2.旋钮是通过手控转动来调节输入电子设备中信号值的手动元件，其边缘一般设有一个或一系列标号，通过与旋钮上标刻线对齐的标号来判断旋钮的转动幅度。旋钮适用于具有在一定范围内波动的多个输入信号的设备的控制，例如，用于电子设备的音量调节、频道选择等，能够降低设备的信号输入难度。
3.然而，传统旋钮的结构简单，仅具有旋转功能，旋钮仅能向设备主机传递单一信号，设备上需要设置多个手控件或面板以进行信号输入，提高了设备的生产成本，且对于体积较小的电子设备来说，手控件数量的增多将增大设备的造型难度，不利于提高电子设备产品的市场竞争力。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对旋钮结构简单、功能单一的技术问题，提供一种用于电子设备信号调节的多功能旋钮结构及投影仪。
5.一种多功能旋钮结构，该多功能旋钮结构包括：
6.电控板，所述电控板上设置有mcu芯片以及与所述mcu芯片电性连接的编码器，所述电控板上设置有环绕所述编码器并分别与所述mcu芯片电连接的第一按压开关、第二按压开关、第三按压开关以及第四按压开关；
7.固定环，所述固定环与所述编码器的活动端限位配合，用于限定所述编码器的位置；以及
8.圈环，所述圈环套设在所述固定环上并与所述固定环连接；
9.所述圈环在受到外部扭转力时，依次带动所述固定环以及所述编码器的活动端转动，以向所述mcu芯片发送第一电信号；当所述圈环的边缘受到外部按压力时，所述第一按压开关、第二按压开关、第三按压开关或第四按压开关中的一个被按压，以向所述mcu芯片发送第二电信号、第三电信号、第四电信号或第五电信号。
10.在其中一个实施例中，该多功能旋钮结构还包括固定在所述电控板上的分隔挡环，所述编码器位于所述分隔挡环的中部，所述分隔挡环向其中部折弯形成间隔分布的四个弧形凹位，每个按压开关对应设置在一个弧形凹位内。
11.在其中一个实施例中，所述分隔挡环上每相邻两个弧形凹位之间形成有一凸位，所述凸位的外边缘设有凸台。
12.在其中一个实施例中，该多功能旋钮结构还包括嵌装在所述圈环内的胶环，所述胶环的边缘向外延伸形成与所述凸位配合的盖片，所述盖片的末端设有与所述凸台抵接配合的限位挡片。
13.在其中一个实施例中，所述圈环的内腔设有用于限定盖片轴向位移的限位片，并设有用于限定限位挡片周向位移的限位槽。
14.在其中一个实施例中，所述盖片上开设有穿接孔，所述限位片的底部设有固定销，所述分隔挡环的内腔于各所述凸位内分别设有垫块，所述固定销穿设所述穿接孔并与所述垫块抵接。
15.在其中一个实施例中，所述胶环的中部穿设有用于限定编码器活动端的卡固件。
16.在其中一个实施例中，所述卡固件上开设有排气孔。
17.在其中一个实施例中，所述编码器包括固定安装在所述电控板上的端子五金片，以及与所述固定环配合并在所述固定环的带动下同步运动的胶转件，所述端子五金片包括扇形接触部和位于扇形接触部圆心位置的中心接触部，所述胶转件的底部边缘设有与所述扇形接触部滑动配合的第一刷头，所述胶转件的底部中心设有与所述中心接触部按压配合的第二刷头；当所述圈环受到外部扭转力时，所述固定环带动所述胶转件转动，使得所述第一刷头沿着所述扇形接触部滑动，以向所述mcu芯片发送第一电信号；当圈环整体受到外部按压力时，所述固定环带动所述胶转件向靠近端子五金片的方向移动，使得所述第二刷头与所述中心接触部接触，以向所述mcu芯片发送第六电信号。
18.一种投影仪，该投影仪包括了上述多功能旋钮结构。
19.实施本实用新型的多功能旋钮结构及投影仪，在编码器的周围环绕设置四个按压开关，在设备的工作过程中，通过按压圈环的边缘，使圈环倾斜压下，以按压其中一个按压开关，从而向mcu芯片发送预设的电信号，mcu芯片在接收到预设电信号时，对电信号进行处理并工作；且圈环在转动时，还可驱动编码器工作并向mcu芯片发送电信号，如此一来，可以通过操作圈环向mcu芯片发送多个不同指令，实现了一旋钮多用的效果，增多了旋钮功能，减少了电子设备上手控件的使用数量，使得设备外形更加简洁，降低了设备的造型难度，有利于提高产品的市场竞争力。
附图说明
20.图1为本实用新型的一个实施例中多功能旋钮结构的结构示意图；
21.图2为本实用新型的一个实施例中多功能旋钮结构的爆炸结构示意图；
22.图3为本实用新型的一个实施例中多功能旋钮结构拆解后的部分结构示意图；
23.图4为本实用新型的一个实施例中信号采集电路的电路原理图；
24.图5为本实用新型的一个实施例中信号处理电路的电路原理图；
25.图6为图2所示实施例中a部分的局部放大结构示意图；
26.图7为本实用新型的一个实施例中圈环的结构示意图；
27.图8为本实用新型的一个实施例中胶环与卡固件连接的结构示意图。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。
29.本实用新型公开了一种多功能旋钮结构10，该旋钮结构用于电子设备信号调节和输入，即用于向电子设备的控制单元发送指令，以使得电子设备正常工作。请结合图1、图2以及图3，该多功能旋钮结构10包括电控板100、固定环200以及圈环300，其中，电控板100收容于外部设备的内腔并固定在外部设备的内壁上，例如，当多功能旋钮结构10用在收音机、播放器等设备上时，电控板100安装在收音机或播放器的外壳内壁上。电控板100上设置有mcu芯片110以及与mcu芯片110电性连接的编码器120，该mcu芯片110与外部设备的控制单元连接，或为外部设备控制单元的一部分。电控板100上设置有环绕编码器120并分别与mcu芯片110电连接的第一按压开关130、第二按压开关140、第三按压开关150以及第四按压开关160。优选的，第一按压开关130、第二按压开关140、第三按压开关150以及第四按压开关160依序均匀环绕编码器120，即相邻两个按压开关分别与编码器120的连线所成夹角为90度，这样，当圈环300的边缘受到按压时，圈环300倾斜并必然挤压其中的一个按压开关，以使得该按压开关向mcu芯片110发送电信号。固定环200与编码器120的活动端限位配合，用于限定编码器120的位置，并在受到外力时带动编码器120动作。圈环300套设在固定环200上并与固定环200连接，用于提供固定环200动作时的动力，并对编码器120的活动端以及固定环200进行保护，还用作旋钮结构的操作部，以便于用户抓持并转动或按压旋钮结构。
30.在旋钮结构安装在外部设备上并工作的过程中，圈环300在受到外部扭转力时，依次带动固定环200以及编码器120的活动端转动，即编码器120向mcu芯片110发送第一电信号；当圈环300的边缘受到外部按压力时，圈环300受力不均并产生偏斜，在此情况下，第一按压开关130、第二按压开关140、第三按压开关150或第四按压开关160中的一个被按压，以向mcu芯片110发送第二电信号、第三电信号、第四电信号或第五电信号。当多功能旋钮结构10用在音视频播放器上时，编码器120活动端的转动用于调节音视频音量的大小，即第一电信号为向mcu芯片110发送的音量控制信号；第一按压开关130和第三按压开关150的动作用于控制音视频的“上一曲”和“下一曲”，第二按压开关140和第四按压开关160用于控制音视频的“上一频道”和“下一频道”。
31.本实施的编码器120提供了两种操作方式：旋转和按压，在此情况下，通过一枚编码器120可以向mcu芯片110发送两种电信号。具体的，请结合图2、图3与图4，编码器120包括固定安装在电控板100上的端子五金片121，以及与固定环200配合并在固定环200的带动下同步运动的胶转件122，该胶转件122即为编码器120的活动端，端子五金片121包括扇形接触部和位于扇形接触部圆心位置的中心接触部，胶转件122的底部边缘设有与扇形接触部滑动配合的第一刷头，胶转件122的底部中心设有与中心接触部按压配合的第二刷头；当圈环300受到外部扭转力时，固定环200带动胶转件122转动，使得第一刷头沿着扇形接触部滑动，以向mcu芯片110发送第一电信号；当圈环300整体受到外部按压力时，固定环200带动胶转件122向靠近端子五金片121的方向移动，使得第二刷头与中心接触部接触，以向mcu芯片110发送第六电信号。优选的，端子五金片121的扇形接触部包括了对称设置在中心接触部两侧的第一扇形区和第二扇形区，第一扇形区的中心与中心接触部的连线同第二扇形区的中心与中心接触部的连线夹角为120度，端子五金片121上还包括了第三扇形区，该第三扇形区接地设置，且第一扇形区、第二扇形区以及第三扇形区均匀环绕中心接触部。
32.本实施例的多功能旋钮结构10包括了用于动作信号产生的信号采集电路以及信
号处理电路。请参阅图4，在多功能旋钮结构10的工作过程中，第一按压开关130用于产生io1信号，第二按压用于产生io2信号，第三按压开关150用于产生io3信号，第四按压开关160用于io4信号，中心接触部在与第二刷头接触时产生io5信号，第一扇形区在与第一刷头接触时产生io6信号，第二扇形区在与第一刷头接触时产生io7信号，其中，io6信号由固定环200带动胶转件122正转时产生，io7信号由固定环200带动胶转件122反转时产生。请参阅图5，由信号采集电路产生的电信号io1-7均发送至mcu芯片110，经mcu芯片110处理后，输出信号传输至与多功能旋钮结构10连接的外部设备控制单元处，在mcu芯片110构成外部设备控制单元的一部分时，mcu芯片110的输出信号直接发送至外部设备的执行元件。
33.本实施例中，io1-4的io时序代表按动编码器120上、下、左、右四个方位的按压开关。io5的io时序代表单击、双击以及长按等，在此情况下，通过单次按压中心接触部，第六电信号表示向mcu芯片110发送“确认”信号；通过连续两次按压中心接触部，第六电信号表示向mcu芯片110发送“快进”或“快退”信号；通过连续两次按压中心接触部，第六电信号表示向mcu芯片110发送“开机”或“关机”信号，当然，实际工作时，根据电路设计的具体需求，开关的不同动作也可以对应产生其他信号。io6-7的io时序代表旋钮正反向旋转。
34.请结合图2与图6，该多功能旋钮结构10还包括固定在电控板100上的分隔挡环400，编码器120位于分隔挡环400的中部，分隔挡环400向其中部折弯形成间隔分布的四个弧形凹位410，每个按压开关对应设置在一个弧形凹位410内。也可以理解为，分隔挡环400的结构近似空心十字架形状，通过空心十字架的四个翼部隔开各个按压开关，即通过分隔挡环400形成间隔设置的四个按压区，以避免各个按压开关动作时相互干涉，确保按压圈环300的边缘时，仅有一个按压开关被压下，从而提升旋钮结构动作的可靠性。
35.分隔挡环400上每相邻两个弧形凹位410之间形成有一凸位，凸位的外边缘设有凸台420。进一步的，该多功能旋钮结构10还包括嵌装在圈环300内的胶环500，胶环500的边缘向外延伸形成与凸位配合的盖片510，盖片510的末端设有与凸台420抵接配合的限位挡片520，即胶环500盖压在分隔挡环400上。本实施例中，通过设置胶环500，实现了对圈环300倾斜按压时的减震，避免圈环300边缘被按压时产生晃动，以保证旋钮结构动作的可靠性以及圈环300按压时的手感。优选的，胶环500的中部穿设有用于限定编码器120活动端的卡固件600，其中，圈环300和卡固件600分别采用硬度较大的塑料材料制成，胶环500则采用硬度较小的软胶，如硅胶制成。胶环500与卡固件600一体式成型，以保证二者连接的稳定性，具体的，胶环500与卡固件600采用双色注塑成型。
36.请参阅图7，圈环300的内腔设有用于限定盖片510轴向位移的限位片310，并设有用于限定限位挡片520周向位移的限位槽320，如此，实现了胶环500与圈环300的连接，并对胶环500进行了限位，防止胶环500从圈环300内脱落或受力变形，以保证胶环500对圈环300的持续减震。请结合图2、图7与图8，一实施例中，盖片510上开设有穿接孔511，限位片310的底部设有固定销311，分隔挡环400的内腔于各凸位内分别设有垫块430，固定销311穿设穿接孔511并与垫块430抵接，以实现胶环500与圈环300的二次连接，进一步提高胶环500与圈环300连接的稳定性。进一步的，卡固件600上开设有排气孔610，这样，在旋钮结构的装配过程中，当胶环500盖压在分隔挡环400上时，分隔挡环400内腔的气体可以经由该排气孔610排出，以避免分隔挡环400内腔空气对胶环500的阻力，从而降低胶环500的安装难度。
37.请结合图1与图2，本实施例的多功能旋钮结构10还包括跟随圈环300转动幅度变
化同步调整光形或灯效的led灯组，固定环200为透明罩体，以透过灯光。进一步的，圈环300的端部还盖设有色板700，该色板700盖压在固定环200上，且色板700具有与固定环200中心部同心的通孔，以穿设胶转件122，色板700的颜色根据旋钮结构的外观需求确定。此外，在色板700上背向电控板100的一侧还可以设置透明外观件、半透明外观件或不透明外观件，以便于设置纹饰或logo。
38.本实用新型还公开了一种投影仪，该投影仪包括了上述多功能旋钮结构10，多功能旋钮结构10安装在投影仪的主面并与投影仪的控制单元电连接，多功能旋钮结构10的mcu芯片110既可以与投影仪主机的控制单元电连接，也可以为投影仪主机的控制单元的一部分，mcu芯片110将从编码器120或各个按压开关处接收到的电信号传递至投影仪的声音控制模块或音频控制模块，以调节投影仪的音量或播放曲目。在投影仪上设置上述多功能旋钮结构10，通过一枚旋钮即可向投影仪的控制单元发送多种信号，减少了投影仪表面手控件的使用数量，降低了投影仪的加工成本，并有利于对投影仪的外观进行造型。
39.实施本实用新型的多功能旋钮结构10及投影仪，在编码器120的周围环绕设置四个按压开关，在设备的工作过程中，通过按压圈环300的边缘，使圈环300倾斜压下，以按压其中一个按压开关，从而向mcu芯片110发送预设的电信号，mcu芯片110在接收到预设电信号时，对电信号进行处理并工作；且圈环300在转动时，还可驱动编码器120工作并向mcu芯片110发送电信号，如此一来，可以通过操作圈环300向mcu芯片110发送多个不同指令，实现了一旋钮多用的效果，增多了旋钮功能，减少了电子设备上手控件的使用数量，使得设备外形更加简洁，降低了设备的造型难度，有利于提高产品的市场竞争力。
40.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。