一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板，所述超薄型反射式光电键盘开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件，光发射器件和光接收器件之间形成光路通道，所述光路通道包括一个光路开关，所述光路开关包括位于键帽下方的齿条、位于PCB板上的齿轮或者凸轮，通过按压所述键帽，使得位于下方的所述齿条上下运动以驱动所述齿轮或者凸轮作径向的旋转运动，实现所述光路通道的导通与断开。本超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组具有结构简单、成本低、组装方便、开关模组高度低等特点，其高度只有传统机械轴键盘的1/3～1/4。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子装置输入设备的
，特别涉及一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组。
技术介绍
机械式键盘是目前电脑键盘市场的主流，其工作原理是键盘底部拥有一张电路板，板上固定100多个机械轴，每个轴都是独立的开关，通过下压机械轴就会使讯号由电路板传导至电脑。机械键盘的性能出众、反应灵敏、而且手感较好，同时适合办公人士及游戏玩家的需要。但纯机械轴键盘开关的缺点，归纳几点为：其一，纯机械轴开关以金属触点式弹片作接触与非接触动作实现电路的导通与断开，这种机械接触式结构容易产生疲劳性损害，弹片接触点容易磨损，从而出现开关控制失效或误动作控制，产品寿命不够长；其二，金属弹片及触点容易受使用环境影响造成氧化及老化，造成导通接触不良，造成开关控制失效或误动作控制；其三，纯机械轴开关结构的焊接脚为直插式结构，需要手工插件到PCB(印刷电路板)上，然后再焊接及切脚，在焊接生产过程中容易出现插件不到位，造成返工维修等工序，生产操作工序繁琐，不适合自动化插件生产，占用人工高，生产效率低及制造成本高；其四，这纯机械轴开关结构的按键帽字符照明系统采用直插式LED，同样也需要大量人工进行手工插件到PCB，然后再焊接及切脚，生产操作工序繁琐，不适合自动化插件生产，材料成本高，生产效率低及制造成本高。光电式键盘是近年来的新兴键盘，它是在传统机械键轴技术基础之上，加入全新光电感应识别技术，通过替换传统的接触拨片为光学感应组件，改良传统接触式机械开关的一些问题。其利用光学原理和光电耦合技术，由发光元件与受光元件形成光的通路，阻光件在进行光程的切断与闭合过程中引动光耦合器，改变电路阻抗值完成电路的通断，从而实现电——光——电的转换，进而控制开关的断开和通路，而且光电在输入输出间互相隔离。光电式键盘的优点为：控制精确、开关切换动作更快、灵敏度高、手感更好、不会受触点磨损及氧化老化的影响，使用寿命长，可满足高频率及长时间的应用；以及不存在机械接触的抖动问题、零杂讯、开关动作时间零延迟，操作更灵敏、快速和精准等。但由于光电式键盘现有技术是从原先传统的机械式键盘开关模组传承而来，其按键高度比较高，体积比较大，比较适用于台式输入设备，不适合集成到笔记本电脑和小型便携式数字设备上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板，其特征在于，所述超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件，光发射器件和光接收器件之间形成光路通道，所述光路通道包括一个光路开关，所述光路开关包括位于键帽下方的齿条、位于PCB板上的齿轮或者凸轮，通过按压所述键帽，使得位于下方的所述齿条上下运动以驱动所述齿轮或者凸轮作径向的旋转运动，实现所述光路通道的导通与断开。进一步的，所述光发射器件和/或光接收器件为水平设置于所述PCB板上，或者所述光发射器件和/或光接收器件为竖直设置于所述PCB板上或者上固定壳上。进一步的，所述光发射器件和光接收器件均为水平设置于所述PCB板上，所述下固定壳上设置有第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔位于所述光发射器件上方，所述第二通孔位于所述光接收器件上方。进一步的，所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的第一折光棱镜、位于下固定壳第二通孔位置上的第二折光棱镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。进一步的，当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述第一折光棱镜及第二折光棱镜之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述第一折光棱镜及第二折光棱镜之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其上方的所述第一折光棱镜准直和转折之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的第二折光棱镜中，经其转折和会聚之后，聚焦到其下方的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。进一步的，所述光发射器件为竖直设置于所述PCB板或者所述上固定壳上；所述光接收器件为水平设置于所述PCB板上，所述下固定壳上设置有第二通孔，且所述第二通孔位于所述光接收器件上方。进一步的，所述光路通道包括采用竖直方式设置于所述PCB板或者所述上固定壳上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的第二折光棱镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。进一步的，当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述准直菲涅尔透镜及第二折光棱镜之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述准直菲涅尔透镜及第二折光棱镜之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其右侧的所述准直菲涅尔透镜准直之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的第二折光棱镜中，经其转折和会聚之后，聚焦到其下方的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。进一步的，所述光发射器件和/或所述光接收器件为竖直设置于所述PCB板和/或者所述上固定壳上；进一步的，所述光路通道包括采用竖直方式设置于所述PCB板或者所述上固定壳上的准直菲涅尔透镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。进一步的，当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述准直菲涅尔透镜及光接收器件之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述准直菲涅尔透镜及光接收器件之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其右侧的所述准直菲涅尔透镜准直之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。进一步的，所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的第四折光棱镜、位于下固定壳第二通孔位置上的第五折光棱镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板，其特征在于，所述超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件，光发射器件和光接收器件之间形成光路通道，所述光路通道包括一个光路开关，所述光路开关包括位于键帽下方的齿条、位于PCB板上的齿轮或者凸轮，通过按压所述键帽，使得位于下方的所述齿条上下运动以驱动所述齿轮或者凸轮作径向的旋转运动，实现所述光路通道的导通与断开。

【技术特征摘要】
1.一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板，其特征在于，所述超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件，光发射器件和光接收器件之间形成光路通道，所述光路通道包括一个光路开关，所述光路开关包括位于键帽下方的齿条、位于PCB板上的齿轮或者凸轮，通过按压所述键帽，使得位于下方的所述齿条上下运动以驱动所述齿轮或者凸轮作径向的旋转运动，实现所述光路通道的导通与断开。
2.根据权利要求1所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光发射器件和/或光接收器件为水平设置于所述PCB板上，或者所述光发射器件和/或光接收器件为竖直设置于所述PCB板上或者上固定壳上。
3.根据权利要求1所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光发射器件和光接收器件均为水平设置于所述PCB板上，所述下固定壳上设置有第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔位于所述光发射器件上方，所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
4.根据权利要求3所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的第一折光棱镜、位于下固定壳第二通孔位置上的第二折光棱镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。
5.根据权利要求4所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，
当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述第一折光棱镜及第二折光棱镜之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；
当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述第一折光棱镜及第二折光棱镜之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其上方的所述第一折光棱镜准直和转折之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的第二折光棱镜中，经其转折和会聚之后，聚焦到其下方的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。
6.根据权利要求1所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光发射器件为竖直设置于所述PCB板或者所述上固定壳上；
所述光接收器件为水平设置于所述PCB板上，所述下固定壳上设置有第二通孔，且所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
7.根据权利要求6所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光路通道包括采用竖直方式设置于所述PCB板或者所述上固定壳上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的第二折光棱镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。
8.根据权利要求7所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，
当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述准直菲涅尔透镜及第二折光棱镜之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；
当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述准直菲涅尔透镜及第二折光棱镜之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其右侧的所述准直菲涅尔透镜准直之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的第二折光棱镜中，经其转折和会聚之后，聚焦到其下方的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。
9.根据权利要求1所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光发射器件和/或所述光接收器件为竖直设置于所述PCB板和/或者所述上固定壳上。
10.根据权利要求9所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，所述光路通道包括采用竖直方式设置于所述PCB板或者所述上固定壳上的准直菲涅尔透镜、由位于所述键帽下方的齿条和位于所述PCB板上的齿轮组成的光路开关。
11.根据权利要求10所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组，其特征在于，
当按键放松弹簧回复到原位时，所述按键带动位于其下方的齿条向上移动，进而带动齿轮旋转，此时齿轮上开设的第三通孔完全错开所述准直菲涅尔透镜及光接收器件之间的光路通道，光路通道被所述齿轮切断，光接收器件不能触发电流，与之相连的电路处于断开状态；
当按键下压时，所述按键带动位于其下方的齿条向下移动，进而带动齿轮旋转，当所述按键下压至最底时，齿轮上开设的所述第三通孔的中心正好旋转到所述准直菲涅尔透镜及光接收器件之间的光路中心Z轴的位置，从所述光发射器件发出的光线经过其右侧的所述准直菲涅尔透镜准直之后，从其右边的输出端面输出，准直光线穿过位于齿轮上的第三通孔，入射到另一侧的所述光接收器件上，从而触发产生电流，与之相连的电路处于导通状态。
12.根据权利要求3所述的超薄型光学反射式具有齿状结构的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎欢标，
申请(专利权)人：东莞市美光达光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44