一种光感式输入装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及输入装置技术领域，尤其涉及一种光感式输入装置。它包括一PCB板、一面板、至少两个光电开关及至少两个分别与所述光电开关相配合的键帽，面板设于所述PCB板上方，每个光电开关均包括一可随所述键帽上下移动的遮光元件，PCB板上设有至少两组分别与所述光电开关相配合的光耦组件，通过按动所述键帽，可驱动所述遮光元件上下移动，从而遮挡所述光耦组件发出的光线实现隔断光路或使光耦组件发出的光线耦合实现光路导通。由于光耦组件全部设置在PCB板上，使得光电开关的制造成本大幅下降，此外，光电开关与PCB板之间不再有物理上的连接，易于更换。
【专利说明】
一种光感式输入装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及输入装置技术领域，尤其涉及一种通过光线耦合实现通断的键盘技术。
【背景技术】
[0002]机械键盘是一种比薄膜式键盘更复杂的键盘，机械键盘的键帽下方采用的是机械开关;机械键盘成本相对薄膜式键盘较高，具有手感较好，声音清脆等特点。但机械开关是通过金属弹片之间的物理接触实现电路的导通与断开，使用较长时间后，物理触点势必出现磨损，导致手感变差，甚至出现接触不良的后果。
[0003]为了解决机械开关的上述缺陷，市面上出现了一种通过光线耦合来实现通断的技术，称之为光电开关。这种开关包括壳体、安装在壳体内的轴心、发光元件和受光元件，发光元件和受光元件焊接在PCB板上实现电连接。当发光元件发出的光与受光元件发出的光耦合时，实现光路的导通，反之则光路被切断。
[0004]这种光电开关不再需要金属弹片之间的物理接触，导通时无触点不磨损，也不会出现金属氧化老化的问题，按键手感几乎不会因为使用时间的长短而发生变化。但其缺陷也是明显的:首先，其发光元件和受光元件均集成在光电开关内，使得光电开关必须与PCB板焊接，不仅生产时工序烦杂，不良率较高，而且更换光电开关也耗时耗力，甚至需要将整个键盘返厂，这使得用户几乎不可能自行选择和更换开关;其次，由于发光和受光元件损坏的机率远小于光电开关的其它机械部位，因为其它机械部位的损坏而将整个光电开关更换势必造成不必要的浪费;再次，发光和受光元件要占据光电开关内大量宝贵的空间，导致无法放置弹片，产生不了机械键盘清脆的按键声音，这也是目前光电开关无法全面替代机械开关的重要原因之一。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种光感式输入装置，其光电开关结构简单、加工成本低，且易于更换。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]—种光感式输入装置，它包括一 PCB板、一面板、至少两个光电开关及至少两个分别与所述光电开关相配合的键帽，所述面板设于所述PCB板上方，所述每个光电开关均包括一可随所述键帽上下移动的遮光元件，所述PCB板上设有至少两组分别与所述光电开关相配合的光耦组件，通过按动所述键帽，可驱动所述遮光元件上下移动，从而遮挡所述光耦组件发出的光线实现隔断光路或使光耦组件发出的光线耦合实现光路导通。
[0008]采用这样的结构之后，光耦组件全部设置在PCB板上，使得光电开关的内部结构变得非常简单，不需要对每个光电开关进行精确装配和焊接，使得制造加工的成本亦大幅下降，更重要的是，光电开关与PCB板之间不再有物理上的连接，更换起来异常简单。
[0009]所述遮光元件上设有一可使所述光耦组件发出的光线耦合的导光部。该导光部可以是一通孔也可以是一可使光线自由穿过的透明材料制成的部件。
[0010]所述光电开关内还设有一轴心，该轴心的一端套装在所述键帽上，所述遮光元件为所述光电开关中轴心的一部分，所述导光部为该轴心上的一导光通孔。将轴心的一部分作为遮光板可以使得光电开关的结构更为简单。
[0011 ]所述光耦组件包括一发射管和一接收管，所述轴心位于所述发射管和所述接收管之间，该发射管和该接收管发出的光线被所述轴心隔断，当按压所述键帽时，可驱动该轴心向下移动，使该发射管和该接收管发出的光线穿过所述轴心上的导光通孔耦合实现光路导通。
[0012]所述光电开关内还设有一弹片，所述轴心上下移动时可触碰该弹片。由于光电开关内的空间被占用的较少，故相较于现有技术，仍可以放置弹片，使得机械键盘清脆的按键声音能够得以保留。
[0013]所述光电开关包括一上盖，该上盖设有一可供所述轴心穿过的安装孔，该安装孔紧密包围所述轴心上端。这样可以实现防尘的功能，提高产品的使用寿命。
[0014]所述安装孔上还设有凸沿，防止液体、灰尘进入。这样防尘防水的效果更佳。
[0015]所述PCB板上还设有至少两个分别与所述轴心下端相配合的定位孔。这样不仅可以使得轴心能够上下移动，还可以在装配时起到定位作用，提高装配效率。
[0016]所述面板上设有与各光电开关对应的开关孔，所述的光电开关上设有弹性卡接件，所述光电开关通过该弹性卡接件与所述开关孔弹性卡接。
[0017]所述PCB板上还贴设有至少两个分别与所述光电开关相配合的装饰灯。这可使键盘发出五颜六色的光。
[0018]通过阅读和参考以下附图及【具体实施方式】的说明，将可以更容易理解和掌握本实用新型的特点。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型提供的较佳实施例的分解结构示意图；
[0020]图2是本实用新型提供的较佳实施例中光电开关的结构示意图；
[0021]图3是本实用新型提供的较佳实施例中光电开关的横向剖面结构示意图；
[0022]图4是本实用新型提供的较佳实施例中光电开关的纵向剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]所有附图1-4均只揭示与本实用新型紧密相关的部分，而非输入装置的全部结构。
[0025]如图1-4所示的本实用新型的实施例，为一光感式键盘的部分，所谓光感式键盘是泛指采用了光电开关的键盘;所谓光电开关是指通过光线耦合感应而发出电信号的开关，亦称为光轴。参见图1，它包括一PCB板100、一面板200、至少两个光电开关300(图中只示出I个)及至少两个分别与所述光电开关300相配合的键帽400(图中只示出I个)，所述光电开关300内还设有一贯穿上下的轴心310。轴心310的一端呈十字形(同时参考图2)，所述键帽400套接在轴心310的该部位，使得键帽400可以方便的更换。如图1所示，所述面板200设于所述PCB板100上方，在面板200上还设有与各光电开关300对应的开关孔210(图中只示出I个)，光电开关300即安装在该开关孔210内。作为优选方案，可以在所述的光电开关300上设置弹性卡接件320，这样光电开关300就可通过该弹性卡接件320弹性卡接在所述开关孔210内，不仅安装方便，后续更换亦极为便利。
[0026]所述每个光电开关300内均设置有一可随所述键帽400上下移动的遮光元件330，所述PCB板100上设有至少两组分别与所述光电开关300相配合的光耦组件110(图中只示出I组)。具体而言，光耦组件110是指可以通过发出、感应光信号并转化为电信号的组件，可以选择现有技术，一般包括发光和受光元件，发、受光元件可对向或同向发出光线，受光元件的光线遇到发光元件发出的光线，即耦合，光耦组件110会发出相应的电信号。遮光元件330则可以根据现有技术制造成各种形状，并直接或间接的连接在所述轴心310上，通过按动所述键帽400，驱动轴心310的同时也可以带动所述遮光元件330上下移动。从而，在未按压按键时，遮光元件330可以遮挡所述光耦组件110发出的光线隔断光路，而当按键被按压一定行程后就可使光耦组件110发出的光线耦合实现光路导通。当然，反之亦可，即未按压时光路导通，按压到特定位置时光路隔断。采用这样的结构之后，光耦组件110全部设置在PCB板100上，使得光电开关300的内部结构变得非常简单，不需要对每个光电开关300进行精确装配和焊接使得制造加工的成本亦大幅下降，更重要的是，光电开关300与PCB板100之间不再有物理上的连接，更换起来异常简单。
[0027]作为前述方案的进一步改进，可在所述遮光元件330上设置一可使所述光耦组件110发出的光线耦合的导光部。这个导光部的作用在于可以使得光线通过，具体而言，可以是一个透光的结构，例如通孔、缺口等，也可以是一可使光线自由穿过的透明材料制成的部件。
[0028]作为一个更佳的实施方案，如图1、3所示，不必另外设置一个遮光元件330，直接将所述光电开关300中轴心310的中下部作为遮光元件330使用，并在轴心310的相应部位上开设一导光通孔331作为导光部。现有的机械开关中亦设有轴心，但其轴心下端只在机械开关内部移动，并不会伸出机械开关的底面，这种设计已成为机械键盘领域的思维惯式。本实用新型特别提出将轴心310加长，并在开关底面开孔，使得轴心310可以一直延伸至PCB板100下端，这种作法巧妙地利用轴心310的上下移动实现光耦组件110中光线的隔断和耦合。
[0029]更优选的实施方式，如图1、3所示，所述光耦组件110包括一发射管111和一接收管112，发射管111和接收管112相对设置，均可以图示A、B方向(参考图3)向对方发射光线。按键未按下时，所述轴心310下部正好位于所述发射管111和所述接收管112之间，使得发射管111和接收管112发出的光线被所述轴心310隔断；当按压所述按键时，可驱动该轴心310向下移动，当轴心310移动到图3位置时，即发射管111和该接收管112发出的光线正好可以穿过轴心310上的导光通孔331，光线发生耦合实现光路导通。这种隔断和导通对向射出光线的方法不仅简单，而且稳定可靠，与此相比，如采取同向射出光线，则需再通过各种光学透镜反射或折射才能最终实现导通或隔断，这不仅结构复杂，要增加多套光学设备，而且导通的效果极不稳定。
[0030]由于本实施例将光耦组件110从光电开关300内移到了PCB板100上，使得光电开关300剩余的空间较大。作为前述方案的进一步改进，还可在所述光电开关300内设置一弹片340，所述轴心310上下移动时可触碰该弹片340。具体而言，可以在轴心310上设置一个触碰机构(图中未示出)，当轴心310移动时可以触碰到该弹片340，形成清脆的按键声。
[0031]所述光电开关300包括一上盖350，该上盖350设有一可供所述轴心310穿过的安装孔351，为了提高本实用型的防尘效果，如图2所示，可将该安装孔351设计为紧密包围所述轴心310上端。这样可以实现防尘的功能，提高产品的使用寿命。作为进一步改进，所述安装孔351上还可设置凸沿(图中未示出)，这样防尘防水的效果更佳。
[0032]作为进一步的改进，本实施例中，所述PCB板100上还设有至少两个分别与所述轴心310下端相配合的定位孔360(图中只示出I个)。这样不仅可以使得轴心310可以上下移动，还可以在装配时起到定位作用，提高装配效率。
[0033]为使键盘可以发出五颜六色的光，如图1、4所示，还可在所述PCB板100上，光耦组件110旁边贴设至少两个分别与所述光电开关300相配合的装饰灯120(图中只示出I个)。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光感式输入装置，它包括一PCB板、一面板、至少两个光电开关及至少两个分别与所述光电开关相配合的键帽，所述面板设于所述PCB板上方，其特征在于:所述每个光电开关均包括一可随所述键帽上下移动的遮光元件，所述PCB板上设有至少两组分别与所述光电开关相配合的光耦组件，通过按动所述键帽，可驱动所述遮光元件上下移动，从而遮挡所述光耦组件发出的光线实现隔断光路或使光耦组件发出的光线耦合实现光路导通。2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于:所述遮光元件上设有一可使所述光耦组件发出的光线耦合的导光部。3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于:所述光电开关内还设有一轴心，该轴心的一端套装在所述键帽上，所述遮光元件为所述光电开关中轴心的一部分，所述导光部为该轴心上的一导光通孔。4.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于:所述光耦组件包括一发射管和一接收管，所述轴心位于所述发射管和所述接收管之间，该发射管和该接收管发出的光线被所述轴心隔断，当按压所述键帽时，可驱动该轴心向下移动，使该发射管和该接收管发出的光线穿过所述轴心上的导光通孔耦合实现光路导通。5.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于:所述光电开关内还设有一弹片，所述轴心上下移动时可触碰该弹片。6.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于:所述光电开关包括一上盖，该上盖设有一可供所述轴心穿过的安装孔，该安装孔紧密包围所述轴心上端。7.根据权利要求6所述的输入装置，其特征在于:所述安装孔上还设有凸沿，防止液体、灰尘进入。8.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于:所述PCB板上还设有至少两个分别与所述轴心下端相配合的定位孔。9.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于:所述面板上设有与各光电开关对应的开关孔，所述的光电开关上设有弹性卡接件，所述光电开关通过该弹性卡接件与所述开关孔弹性卡接。10.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于:所述PCB板上还贴设有至少两个分别与所述光电开关相配合的装饰灯。
【文档编号】G06F3/02GK205594586SQ201620065203
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】匡新华
【申请人】匡新华