一種光感式輸入裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及輸入裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光感式輸入裝置。它包括一PCB板、一面板、至少兩個(gè)光電開關(guān)及至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)相配合的鍵帽，面板設(shè)于所述PCB板上方，每個(gè)光電開關(guān)均包括一可隨所述鍵帽上下移動(dòng)的遮光元件，PCB板上設(shè)有至少兩組分別與所述光電開關(guān)相配合的光耦組件，通過(guò)按動(dòng)所述鍵帽，可驅(qū)動(dòng)所述遮光元件上下移動(dòng)，從而遮擋所述光耦組件發(fā)出的光線實(shí)現(xiàn)隔斷光路或使光耦組件發(fā)出的光線耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。由于光耦組件全部設(shè)置在PCB板上，使得光電開關(guān)的制造成本大幅下降，此外，光電開關(guān)與PCB板之間不再有物理上的連接，易于更換。
【專利說(shuō)明】
一種光感式輸入裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及輸入裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)光線耦合實(shí)現(xiàn)通斷的鍵盤技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械鍵盤是一種比薄膜式鍵盤更復(fù)雜的鍵盤，機(jī)械鍵盤的鍵帽下方采用的是機(jī)械開關(guān);機(jī)械鍵盤成本相對(duì)薄膜式鍵盤較高，具有手感較好，聲音清脆等特點(diǎn)。但機(jī)械開關(guān)是通過(guò)金屬?gòu)椘g的物理接觸實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通與斷開，使用較長(zhǎng)時(shí)間后，物理觸點(diǎn)勢(shì)必出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致手感變差，甚至出現(xiàn)接觸不良的后果。
[0003]為了解決機(jī)械開關(guān)的上述缺陷，市面上出現(xiàn)了一種通過(guò)光線耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷的技術(shù)，稱之為光電開關(guān)。這種開關(guān)包括殼體、安裝在殼體內(nèi)的軸心、發(fā)光元件和受光元件，發(fā)光元件和受光元件焊接在PCB板上實(shí)現(xiàn)電連接。當(dāng)發(fā)光元件發(fā)出的光與受光元件發(fā)出的光耦合時(shí)，實(shí)現(xiàn)光路的導(dǎo)通，反之則光路被切斷。
[0004]這種光電開關(guān)不再需要金屬?gòu)椘g的物理接觸，導(dǎo)通時(shí)無(wú)觸點(diǎn)不磨損，也不會(huì)出現(xiàn)金屬氧化老化的問(wèn)題，按鍵手感幾乎不會(huì)因?yàn)槭褂脮r(shí)間的長(zhǎng)短而發(fā)生變化。但其缺陷也是明顯的:首先，其發(fā)光元件和受光元件均集成在光電開關(guān)內(nèi)，使得光電開關(guān)必須與PCB板焊接，不僅生產(chǎn)時(shí)工序煩雜，不良率較高，而且更換光電開關(guān)也耗時(shí)耗力，甚至需要將整個(gè)鍵盤返廠，這使得用戶幾乎不可能自行選擇和更換開關(guān);其次，由于發(fā)光和受光元件損壞的機(jī)率遠(yuǎn)小于光電開關(guān)的其它機(jī)械部位，因?yàn)槠渌鼨C(jī)械部位的損壞而將整個(gè)光電開關(guān)更換勢(shì)必造成不必要的浪費(fèi);再次，發(fā)光和受光元件要占據(jù)光電開關(guān)內(nèi)大量寶貴的空間，導(dǎo)致無(wú)法放置彈片，產(chǎn)生不了機(jī)械鍵盤清脆的按鍵聲音，這也是目前光電開關(guān)無(wú)法全面替代機(jī)械開關(guān)的重要原因之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光感式輸入裝置，其光電開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低，且易于更換。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種光感式輸入裝置，它包括一 PCB板、一面板、至少兩個(gè)光電開關(guān)及至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)相配合的鍵帽，所述面板設(shè)于所述PCB板上方，所述每個(gè)光電開關(guān)均包括一可隨所述鍵帽上下移動(dòng)的遮光元件，所述PCB板上設(shè)有至少兩組分別與所述光電開關(guān)相配合的光耦組件，通過(guò)按動(dòng)所述鍵帽，可驅(qū)動(dòng)所述遮光元件上下移動(dòng)，從而遮擋所述光耦組件發(fā)出的光線實(shí)現(xiàn)隔斷光路或使光耦組件發(fā)出的光線耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。
[0008]采用這樣的結(jié)構(gòu)之后，光耦組件全部設(shè)置在PCB板上，使得光電開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單，不需要對(duì)每個(gè)光電開關(guān)進(jìn)行精確裝配和焊接，使得制造加工的成本亦大幅下降，更重要的是，光電開關(guān)與PCB板之間不再有物理上的連接，更換起來(lái)異常簡(jiǎn)單。
[0009]所述遮光元件上設(shè)有一可使所述光耦組件發(fā)出的光線耦合的導(dǎo)光部。該導(dǎo)光部可以是一通孔也可以是一可使光線自由穿過(guò)的透明材料制成的部件。
[0010]所述光電開關(guān)內(nèi)還設(shè)有一軸心，該軸心的一端套裝在所述鍵帽上，所述遮光元件為所述光電開關(guān)中軸心的一部分，所述導(dǎo)光部為該軸心上的一導(dǎo)光通孔。將軸心的一部分作為遮光板可以使得光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
[0011 ]所述光耦組件包括一發(fā)射管和一接收管，所述軸心位于所述發(fā)射管和所述接收管之間，該發(fā)射管和該接收管發(fā)出的光線被所述軸心隔斷，當(dāng)按壓所述鍵帽時(shí)，可驅(qū)動(dòng)該軸心向下移動(dòng)，使該發(fā)射管和該接收管發(fā)出的光線穿過(guò)所述軸心上的導(dǎo)光通孔耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。
[0012]所述光電開關(guān)內(nèi)還設(shè)有一彈片，所述軸心上下移動(dòng)時(shí)可觸碰該彈片。由于光電開關(guān)內(nèi)的空間被占用的較少，故相較于現(xiàn)有技術(shù)，仍可以放置彈片，使得機(jī)械鍵盤清脆的按鍵聲音能夠得以保留。
[0013]所述光電開關(guān)包括一上蓋，該上蓋設(shè)有一可供所述軸心穿過(guò)的安裝孔，該安裝孔緊密包圍所述軸心上端。這樣可以實(shí)現(xiàn)防塵的功能，提高產(chǎn)品的使用壽命。
[0014]所述安裝孔上還設(shè)有凸沿，防止液體、灰塵進(jìn)入。這樣防塵防水的效果更佳。
[0015]所述PCB板上還設(shè)有至少兩個(gè)分別與所述軸心下端相配合的定位孔。這樣不僅可以使得軸心能夠上下移動(dòng)，還可以在裝配時(shí)起到定位作用，提高裝配效率。
[0016]所述面板上設(shè)有與各光電開關(guān)對(duì)應(yīng)的開關(guān)孔，所述的光電開關(guān)上設(shè)有彈性卡接件，所述光電開關(guān)通過(guò)該彈性卡接件與所述開關(guān)孔彈性卡接。
[0017]所述PCB板上還貼設(shè)有至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)相配合的裝飾燈。這可使鍵盤發(fā)出五顏六色的光。
[0018]通過(guò)閱讀和參考以下附圖及【具體實(shí)施方式】的說(shuō)明，將可以更容易理解和掌握本實(shí)用新型的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型提供的較佳實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型提供的較佳實(shí)施例中光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型提供的較佳實(shí)施例中光電開關(guān)的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型提供的較佳實(shí)施例中光電開關(guān)的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]所有附圖1-4均只揭示與本實(shí)用新型緊密相關(guān)的部分，而非輸入裝置的全部結(jié)構(gòu)。
[0025]如圖1-4所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例，為一光感式鍵盤的部分，所謂光感式鍵盤是泛指采用了光電開關(guān)的鍵盤;所謂光電開關(guān)是指通過(guò)光線耦合感應(yīng)而發(fā)出電信號(hào)的開關(guān)，亦稱為光軸。參見圖1，它包括一PCB板100、一面板200、至少兩個(gè)光電開關(guān)300(圖中只示出I個(gè))及至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)300相配合的鍵帽400(圖中只示出I個(gè))，所述光電開關(guān)300內(nèi)還設(shè)有一貫穿上下的軸心310。軸心310的一端呈十字形(同時(shí)參考圖2)，所述鍵帽400套接在軸心310的該部位，使得鍵帽400可以方便的更換。如圖1所示，所述面板200設(shè)于所述PCB板100上方，在面板200上還設(shè)有與各光電開關(guān)300對(duì)應(yīng)的開關(guān)孔210(圖中只示出I個(gè))，光電開關(guān)300即安裝在該開關(guān)孔210內(nèi)。作為優(yōu)選方案，可以在所述的光電開關(guān)300上設(shè)置彈性卡接件320，這樣光電開關(guān)300就可通過(guò)該彈性卡接件320彈性卡接在所述開關(guān)孔210內(nèi)，不僅安裝方便，后續(xù)更換亦極為便利。
[0026]所述每個(gè)光電開關(guān)300內(nèi)均設(shè)置有一可隨所述鍵帽400上下移動(dòng)的遮光元件330，所述PCB板100上設(shè)有至少兩組分別與所述光電開關(guān)300相配合的光耦組件110(圖中只示出I組)。具體而言，光耦組件110是指可以通過(guò)發(fā)出、感應(yīng)光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的組件，可以選擇現(xiàn)有技術(shù)，一般包括發(fā)光和受光元件，發(fā)、受光元件可對(duì)向或同向發(fā)出光線，受光元件的光線遇到發(fā)光元件發(fā)出的光線，即耦合，光耦組件110會(huì)發(fā)出相應(yīng)的電信號(hào)。遮光元件330則可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造成各種形狀，并直接或間接的連接在所述軸心310上，通過(guò)按動(dòng)所述鍵帽400，驅(qū)動(dòng)軸心310的同時(shí)也可以帶動(dòng)所述遮光元件330上下移動(dòng)。從而，在未按壓按鍵時(shí)，遮光元件330可以遮擋所述光耦組件110發(fā)出的光線隔斷光路，而當(dāng)按鍵被按壓一定行程后就可使光耦組件110發(fā)出的光線耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。當(dāng)然，反之亦可，即未按壓時(shí)光路導(dǎo)通，按壓到特定位置時(shí)光路隔斷。采用這樣的結(jié)構(gòu)之后，光耦組件110全部設(shè)置在PCB板100上，使得光電開關(guān)300的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單，不需要對(duì)每個(gè)光電開關(guān)300進(jìn)行精確裝配和焊接使得制造加工的成本亦大幅下降，更重要的是，光電開關(guān)300與PCB板100之間不再有物理上的連接，更換起來(lái)異常簡(jiǎn)單。
[0027]作為前述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，可在所述遮光元件330上設(shè)置一可使所述光耦組件110發(fā)出的光線耦合的導(dǎo)光部。這個(gè)導(dǎo)光部的作用在于可以使得光線通過(guò)，具體而言，可以是一個(gè)透光的結(jié)構(gòu)，例如通孔、缺口等，也可以是一可使光線自由穿過(guò)的透明材料制成的部件。
[0028]作為一個(gè)更佳的實(shí)施方案，如圖1、3所示，不必另外設(shè)置一個(gè)遮光元件330，直接將所述光電開關(guān)300中軸心310的中下部作為遮光元件330使用，并在軸心310的相應(yīng)部位上開設(shè)一導(dǎo)光通孔331作為導(dǎo)光部。現(xiàn)有的機(jī)械開關(guān)中亦設(shè)有軸心，但其軸心下端只在機(jī)械開關(guān)內(nèi)部移動(dòng)，并不會(huì)伸出機(jī)械開關(guān)的底面，這種設(shè)計(jì)已成為機(jī)械鍵盤領(lǐng)域的思維慣式。本實(shí)用新型特別提出將軸心310加長(zhǎng)，并在開關(guān)底面開孔，使得軸心310可以一直延伸至PCB板100下端，這種作法巧妙地利用軸心310的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)光耦組件110中光線的隔斷和耦合。
[0029]更優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖1、3所示，所述光耦組件110包括一發(fā)射管111和一接收管112，發(fā)射管111和接收管112相對(duì)設(shè)置，均可以圖示A、B方向(參考圖3)向?qū)Ψ桨l(fā)射光線。按鍵未按下時(shí)，所述軸心310下部正好位于所述發(fā)射管111和所述接收管112之間，使得發(fā)射管111和接收管112發(fā)出的光線被所述軸心310隔斷；當(dāng)按壓所述按鍵時(shí)，可驅(qū)動(dòng)該軸心310向下移動(dòng)，當(dāng)軸心310移動(dòng)到圖3位置時(shí)，即發(fā)射管111和該接收管112發(fā)出的光線正好可以穿過(guò)軸心310上的導(dǎo)光通孔331，光線發(fā)生耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。這種隔斷和導(dǎo)通對(duì)向射出光線的方法不僅簡(jiǎn)單，而且穩(wěn)定可靠，與此相比，如采取同向射出光線，則需再通過(guò)各種光學(xué)透鏡反射或折射才能最終實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或隔斷，這不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要增加多套光學(xué)設(shè)備，而且導(dǎo)通的效果極不穩(wěn)定。
[0030]由于本實(shí)施例將光耦組件110從光電開關(guān)300內(nèi)移到了PCB板100上，使得光電開關(guān)300剩余的空間較大。作為前述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還可在所述光電開關(guān)300內(nèi)設(shè)置一彈片340，所述軸心310上下移動(dòng)時(shí)可觸碰該彈片340。具體而言，可以在軸心310上設(shè)置一個(gè)觸碰機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，當(dāng)軸心310移動(dòng)時(shí)可以觸碰到該彈片340，形成清脆的按鍵聲。
[0031]所述光電開關(guān)300包括一上蓋350，該上蓋350設(shè)有一可供所述軸心310穿過(guò)的安裝孔351，為了提高本實(shí)用型的防塵效果，如圖2所示，可將該安裝孔351設(shè)計(jì)為緊密包圍所述軸心310上端。這樣可以實(shí)現(xiàn)防塵的功能，提高產(chǎn)品的使用壽命。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述安裝孔351上還可設(shè)置凸沿(圖中未示出)，這樣防塵防水的效果更佳。
[0032]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本實(shí)施例中，所述PCB板100上還設(shè)有至少兩個(gè)分別與所述軸心310下端相配合的定位孔360(圖中只示出I個(gè))。這樣不僅可以使得軸心310可以上下移動(dòng)，還可以在裝配時(shí)起到定位作用，提高裝配效率。
[0033]為使鍵盤可以發(fā)出五顏六色的光，如圖1、4所示，還可在所述PCB板100上，光耦組件110旁邊貼設(shè)至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)300相配合的裝飾燈120(圖中只示出I個(gè))。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光感式輸入裝置，它包括一PCB板、一面板、至少兩個(gè)光電開關(guān)及至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)相配合的鍵帽，所述面板設(shè)于所述PCB板上方，其特征在于:所述每個(gè)光電開關(guān)均包括一可隨所述鍵帽上下移動(dòng)的遮光元件，所述PCB板上設(shè)有至少兩組分別與所述光電開關(guān)相配合的光耦組件，通過(guò)按動(dòng)所述鍵帽，可驅(qū)動(dòng)所述遮光元件上下移動(dòng)，從而遮擋所述光耦組件發(fā)出的光線實(shí)現(xiàn)隔斷光路或使光耦組件發(fā)出的光線耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于:所述遮光元件上設(shè)有一可使所述光耦組件發(fā)出的光線耦合的導(dǎo)光部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其特征在于:所述光電開關(guān)內(nèi)還設(shè)有一軸心，該軸心的一端套裝在所述鍵帽上，所述遮光元件為所述光電開關(guān)中軸心的一部分，所述導(dǎo)光部為該軸心上的一導(dǎo)光通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其特征在于:所述光耦組件包括一發(fā)射管和一接收管，所述軸心位于所述發(fā)射管和所述接收管之間，該發(fā)射管和該接收管發(fā)出的光線被所述軸心隔斷，當(dāng)按壓所述鍵帽時(shí)，可驅(qū)動(dòng)該軸心向下移動(dòng)，使該發(fā)射管和該接收管發(fā)出的光線穿過(guò)所述軸心上的導(dǎo)光通孔耦合實(shí)現(xiàn)光路導(dǎo)通。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其特征在于:所述光電開關(guān)內(nèi)還設(shè)有一彈片，所述軸心上下移動(dòng)時(shí)可觸碰該彈片。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其特征在于:所述光電開關(guān)包括一上蓋，該上蓋設(shè)有一可供所述軸心穿過(guò)的安裝孔，該安裝孔緊密包圍所述軸心上端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸入裝置，其特征在于:所述安裝孔上還設(shè)有凸沿，防止液體、灰塵進(jìn)入。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其特征在于:所述PCB板上還設(shè)有至少兩個(gè)分別與所述軸心下端相配合的定位孔。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其特征在于:所述面板上設(shè)有與各光電開關(guān)對(duì)應(yīng)的開關(guān)孔，所述的光電開關(guān)上設(shè)有彈性卡接件，所述光電開關(guān)通過(guò)該彈性卡接件與所述開關(guān)孔彈性卡接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于:所述PCB板上還貼設(shè)有至少兩個(gè)分別與所述光電開關(guān)相配合的裝飾燈。
【文檔編號(hào)】G06F3/02GK205594586SQ201620065203
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日
【發(fā)明人】匡新華
【申請(qǐng)人】匡新華