光电封装体和键盘的制作方法

本发明属于键盘技术领域，尤其涉及一种光电封装体和键盘。

背景技术：

现有键盘按键和rgb炫彩控制均是采用矩阵扫描方式控制，从驱动ic(integratedcircuit)引脚到按键底部光轴控制电路需要布线，另驱动ic引脚到各个rgbled(lightemittingdiode)的控制线路需要布线，多个光电封装体和多个rgb驱动电路，线路布局较多。

同时，键盘光电封装体和rgb炫彩需要单独控制，需要多个驱动ic成本高。

同时，现有键盘如果要达到防鬼的按键功能(防鬼指的是同时按下多个按键时，防止被按下的键盘按键错乱的输出按键信号)，需要在电路中设计高阻抗的线路以辨识各个按键的差异值，或者在每条矩阵控制的线路上串接多个电阻，实现防鬼功能，线路结构复杂。

因此，现有键盘存在成本高以及线路复杂的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光电封装体，旨在解决传统的光电封装体因键盘按键和rgb灯需要单独控制导致线路复杂和成本高的问题。

本发明实施例的第一方面提了一种光电封装体，所述光电封装体用于与前一级的光电封装体或者控制器电性连接以及与后一级的光电封装体电性连接，所述光电封装体包括集成设置的光源模块、感应模块和驱动模块；

所述驱动模块分别与所述光源模块和所述感应模块电性连接，所述感应模块用于感应触控并通过信号总线与所述控制器电性连接，所述驱动模块还用于与前一级的光电封装体的驱动模块或者控制器电性连接以及与后一级的光电封装体的驱动模块电性连接；

所述驱动模块，用于：

输出控制信号至所述感应模块；

接收所述控制器输出的光源驱动信号，并根据所述光源驱动信号驱动所电性连接的所述光源模块点亮；

所述感应模块，用于：

在感应到被触控时输出触发信号至所述控制器，以使所述控制器根据所述触发信号以及所述触发信号的传输时间确定包含所述感应模块的所述光电封装体的物理地址以及执行对应的操作，以及使得所述控制器根据所述触发信号输出所述光源驱动信号至设定的光电封装体的驱动模块。

在一个实施例中，所述驱动模块的第一时钟信号端用于与前一级的光电封装体的驱动模块的第二时钟信号端或者所述控制器的时钟信号端电性连接，所述驱动模块的第二时钟信号端用于与后一级的光电封装体的驱动模块的第一时钟信号端电性连接，所述驱动模块的第一数据信号端用于与前一级的光电封装体的驱动模块的第二数据信号端或者所述控制器的数据信号端电性连接，所述驱动模块的第二数据信号端用于与后一级的光电封装体的驱动模块的第一数据信号端电性连接。

在一个实施例中，所述光电封装体的电源端用于通过电源总线输入供电电源，所述光电封装体的接地端用于通过接地总线电性连接公共地。

在一个实施例中，所述光源模块包括至少一个发光单元；

所述发光单元的阳极端与所述光电封装体的电源端电性连接，所述发光单元的阴极端与所述驱动模块的信号端电性连接。

在一个实施例中，所述光电封装体的反馈信号端用于通过所述信号总线与所述控制器电性连接，所述感应模块包括光发射单元和光接收单元；

所述光发射单元的阳极端与所述光电封装体的电源端电性连接，所述光发射单元的阴极端与所述驱动模块的信号端电性连接，所述光接收单元分别与所述光电封装体的反馈信号端、电源端和接地端电性连接；

所述光发射单元，用于根据所述驱动模块输出的所述控制信号发出光线；

所述光接收单元，用于在所述光电封装体被触控时接收反射的所述光线，并发出所述触发信号至所述控制器。

在一个实施例中，所述光接收单元包括受光芯片和电阻，所述受光芯片的阳极端与所述光电封装体的电源端电性连接，所述受光芯片的阴极端与所述电阻的第一端电性连接且连接节点与所述光电封装体的反馈信号端电性连接，所述电阻的第二端与所述光电封装体的接地端电性连接。

在一个实施例中，所述光电封装体的接地端延伸至所述光电封装体的内部，所述驱动模块及所述电阻固定于所述接地端上，所述光电封装体的电源端延伸至所述光电封装体的内部，所述光源模块及所述受光芯片固定于所述电源端上。

在一个实施例中，所述光电封装体的反馈信号端延伸至所述光电封装体的内部，且延伸至所述光电封装体内部的所述反馈信号端位于所述电阻及所述受光芯片之间。

在一个实施例中，所述光发射单元和所述光接收单元并排设置，所述光接收单元和所述光发射单元之间设置有不透光隔板，所述光接收单元和所述光发射单元外围还设置有用于隔离环境光的不透光围板。

本发明实施例的第二方面提了一种键盘，键盘包括多个按键键帽、控制器和多个如上所述的光电封装体；

所述光电封装体一一设置于所述按键键帽的下方，同一列的各所述光电封装体依次级联并与所述控制器电性连接。

本发明实施例通过采用光源模块、感应模块和驱动模块组成光电封装体，感应模块根据触控输出触发信号至控制器，控制器根据触发信号确定包含感应模块的光电封装体的物理地址并执行对应的操作，同时输出光源驱动信号至设定的光电封装体的驱动模块，从而驱动对应的光源模块点亮，光电封装体实现光源和按键的同步驱动，无需单独设置驱动电路，简化了线路结构和降低了设计成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光电封装体的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光电封装体的第二种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光电封装体的第三种结构示意图；

图4为图3所示的感应模块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的光电封装体的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光电封装体的封装结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例的第一方面提了一种光电封装体。

如图1所示，图1为本发明实施例提供的光电封装体的第一种结构示意图，本实施例中，光电封装体用于与前一级的光电封装体或者控制器100电性连接以及与后一级的光电封装体电性连接，光电封装体包括集成设置的光源模块、感应模块和驱动模块；

驱动模块分别与光源模块和感应模块电性连接，感应模块用于感应触控并通过信号总线与控制器100电性连接，驱动模块还用于与前一级的光电封装体的驱动模块或者控制器100电性连接以及与后一级的光电封装体的驱动模块电性连接；

驱动模块，用于：

输出控制信号至感应模块；

接收控制器100输出的光源驱动信号，并根据光源驱动信号驱动所电性连接的光源模块点亮；

感应模块，用于：

在感应到被触控时输出触发信号至控制器100，以使控制器100根据触发信号以及触发信号的传输时间确定包含感应模块的光电封装体的物理地址以及执行对应的操作，以及使得控制器100根据触发信号输出光源驱动信号至设定的光电封装体的驱动模块。

本实施例中，光电封装体安装在键盘内使用时，依次串接并连接控制器100，实现信号的逐级传递，例如第一光电封装体200分别连接控制器100和第二光电封装体300，第二光电封装体300还与第三光电封装体连接等等，控制器100发出的光源驱动信号通过光电封装体依次传递至指定的至少一个光电封装体，各光电封装体内部均集成设置有驱动模块，感应模块和光源模块，驱动模块连接本级的感应模块和光源模块，同时，还用于连接前级的控制器100或者驱动模块以及连接后级的驱动模块，例如，第一光电封装体200内的第一驱动模块210分别连接第一光源模块220和第一感应模块230，第二光电封装体300内的第二驱动模块310分别连接第二光源模块320和第二感应模块330，第一驱动模块210分别连接前级的控制器100和后级的第二驱动模块310，各驱动模块为各自连接的感应模块230提供控制信号，以使对应的感应模块上电启动，以第一光电封装体200为例，第一驱动模块210为第一感应模块230提供控制信号，第一感应模块230上电且被触控时输出触发信号至控制器100，控制器100通过侦测触发信号并结合器件之间传输的时间，判定被触控的光电封装体的物理地址，控制器100根据第一感应模块230的物理地址执行相应的操作，例如输出对应的读写指令、返回指令、删除指令等，并且，由于不同感应模块具有不同的触发信号和传输时间，因此，通过传输时间和接收的触发信号可判定哪个光电封装体被触控，防止多个感应模块同时触控时出现误判断，达到防鬼的按键功能，并且无需设置额外的高阻抗线路或者串接电阻，简化了键盘的线路结构。

同时，接收到触发信号的控制器100还输出光源驱动信号至设定的光电封装体，设定的光电封装体可为第一光电封装体200、第二光电封装体300等各光电封装体中的任意一个或者多个，具体根据点亮需求和规则对应设定，接收到光源驱动信号的被设定的至少一个光电封装体的驱动模块根据光源驱动信号输出对应大小的调光信号至连接的光源模块，从而控制光源模块显示对应颜色的光线，实现键盘对应位置炫彩效果，其他驱动模块、光源模块和感应模块相同工作原理，此处不再详述，驱动模块同时连接驱动光源模块和感应模块并集成设置，无需分别设置驱动模块以单独驱动光源模块和感应模块，简化了键盘的线路结构，同时，降低了键盘的设计成本。

驱动模块可由外部电源模块提供工作电源。

感应模块可为光感应模块，例如红外光感应模块，感应模块的结构可根据需求对应设置。

光源模块可包含红光led芯片、绿光led芯片及蓝光led芯片，具体结构根据键盘显色要求对应选择。

驱动模块可为驱动芯片，具体结构不限。

通过采用光源模块、感应模块和驱动模块组成光电封装体，感应模块根据触控输出触发信号至控制器100，控制器100根据触发信号确定包含感应模块的光电封装体的物理地址并执行对应的操作，同时输出光源驱动信号至设定的光电封装体的驱动模块，从而驱动对应的光源模块点亮，光电封装体实现光源和按键的同步驱动，无需单独设置驱动电路，简化了线路结构和降低了设计成本。

如图2所示，在一个实施例中，驱动模块的第一时钟信号端用于与前一级的光电封装体的驱动模块的第二时钟信号端或者控制器100的时钟信号端电性连接，驱动模块的第二时钟信号端用于与后一级的光电封装体的驱动模块的第一时钟信号端电性连接，驱动模块的第一数据信号端用于与前一级的光电封装体的驱动模块的第二数据信号端或者控制器100的数据信号端电性连接，驱动模块的第二数据信号端用于与后一级的光电封装体的驱动模块的第一数据信号端电性连接。

本实施例中，各光电封装体的驱动模块依次通过级联双线传输模式实现数据信号和时钟信号的传输，电气连接简单，减少线路布局空间。

如图3所示，在一个实施例中，光电封装体的电源端用于通过电源总线输入供电电源，光电封装体的接地端用于通过接地总线电性连接公共地。

本实施例中，各光电封装体通过连接电源总线以获取对应的工作电源，同时，通过连接接地总线而连接公共地，从而保证可靠工作。

请继续参阅图3，在一个实施例中，光源模块包括至少一个发光单元；发光单元的阳极端与光电封装体的电源端电性连接，发光单元的阴极端与驱动模块的信号端电性连接。

本实施例中，发光单元连接驱动模块以及光电封装体的电源端，发光单元根据驱动模块输出的调光信号显示对应颜色的光线，在一个实施例中，发光单元包括r/g/bled芯片，r/g/bled芯片根据接收到的调光信号进行混色显色，进而实现按键炫彩的功能。

请继续参阅图3，在一个实施例中，光电封装体的反馈信号端c用于通过信号总线与控制器100电性连接，感应模块包括光发射单元和光接收单元；

光发射单元的阳极端与光电封装体的电源端vdd电性连接，光发射单元的阴极端与驱动模块的信号端电性连接，光接收单元分别与光电封装体的反馈信号端c、电源端vdd和接地端gnd电性连接；

光发射单元用于根据驱动模块输出的控制信号发出光线；

光接收单元用于在光电封装体被触控时接收反射的光发射单元发出的光线，并发出触发信号至控制器100。

本实施例中，光电封装体的反馈信号端c电性连接信号总线和连接感应模块的信号输出端，即与光接收单元电性连接，并将光接收单元输出的触发信号通过信号总线反馈至控制器100，以第一光电封装体200的第一感应模块230为例，第一感应模块230包括第一光发射单元231和第一光接收单元232，第一光发射单元231一端连接电源端，第一光发射单元231另一端连接第一驱动模块210，第一驱动模块210输出控制信号至第一光发射单元231，控制第一光发射单元231对应点亮并发出光线，第一光接收单元232分别连接电源端vdd、接地端gnd以及反馈信号端c，如图5所示，当第一感应模块230被触控时，第一光发射单元231发出的光线通过按键键帽233或者其他机械结构反射至第一光接收单元232，促使第一光接收单元232发出触发信号至控制器100，控制器100根据触发信号以及传输时间确定发出触发信号的第一光电封装体200的物理地址，并对应输出光源驱动信号至设定的光电封装体的驱动模块，从而驱动对应的发光单元发出对应颜色的光线。

综上，光电封装体上设置有时钟信号端clock、数据信号端data、反馈信号端c、电源端vdd和接地端gnd，光电封装体的时钟信号端clock、数据信号端data分别与临近的控制器100和/或临近的光电封装体的时钟信号端clock、数据信号端data对应连接，并进行数据信号和控制信号的传输，光电封装体的反馈信号端c、电源端vdd和接地端gnd通过对应总线与控制器100的反馈信号端c、电源端vdd和接地端gnd对应连接。

其他光电封装体连接方式相同，此处不再详述。

通过集成设置，外部电源模块只需引出电源线、接地线，控制器100和/或前级光电封装体只需引出信号线并设置反馈线，依次与各光电封装体连接，线路结构简单，降低了设计成本以及减少了制程工序。

本实施例中，每一光电封装体可对应设置在一按键键帽下方，并对按键键帽的位置状态进行监测，当按键键帽被按下时，光电封装体内的光接收单元发出触发信号，促使设定的光电封装体的驱动模块根据接收到的光源驱动信号驱动光源模块发出对应颜色的光线，实现背光炫彩的目的。

其中，按键键帽可与光电封装体机械连接，或者无连接关系，具体结构根据需求对应设置。

在一个实施例中，光接收单元包括受光芯片和电阻，受光芯片的阳极端与光电封装体的电源端vdd电性连接，受光芯片的阴极端与电阻的第一端电性连接且连接节点与光电封装体的反馈信号端c电性连接，电阻的第二端与光电封装体的接地端gnd电性连接。

本实施例中，光发射单元包括红外光发射器或者led灯，光接收单元包括受光芯片和电阻，如图3所示，在一个实施例中，以第一感应模块230为例，第一光发射单元231包括第一红外光发射器f1，第一光接收单元232包括第一受光芯片j1和第一电阻r1，第一红外光发射器f1在按键被按下时，其所发出的光线通过按键键帽233或者其他机械结构反射至第一受光芯片j1，第一受光芯片j1通过连接节点发出触发信号至控制器100，控制器100根据触发信号以及传输时间确定发出触发信号的光电封装体的物理地址，并对应输出光源驱动信号至设定的光电封装体内的驱动模块，从而驱动对应的发光单元发出对应颜色的光线。

如图3和图4所示，在一个实施例中，光电封装体的接地端gnd延伸至光电封装体的内部，驱动模块及电阻r1固定于接地端gnd上，光电封装体的电源端vdd延伸至光电封装体的内部并与延伸至光电封装体内部的接地端gnd相邻，光源模块及受光芯片j1固定于电源端vdd上。光电封装体的反馈信号端c延伸至光电封装体的内部并与延伸至光电封装体内部的电源端vdd相邻，延伸至光电封装体内部的电源端vdd位于延伸至光电封装体内部的接地端gnd和反馈信号端c之间，致使固定于电源端vdd上的光源模块可位于光电封装体内部的中间位置，方便光源模块打线连接驱动模块并使四周出光均匀，且延伸至光电封装体内部的反馈信号端位于电阻r1及受光芯片j1之间，方便延伸至光电封装体内部的反馈信号端通过打线方式电性连接电阻r1及受光芯片j1。通过上述光电封装体内部元件的位置配置，使光电封装体的内部空间被充分利用，缩小了光电封装体的体积。

本实施例中，各光电封装体包括时钟信号端clock-in/clock-out、数据信号端data-in/data-out、反馈信号端c、电源端vdd和接地端gnd，以及还设置一备用信号端p，时钟信号端clock-in用于输入时钟信号，时钟信号端clock-out用于输出时钟信号，数据信号端data-in用于输入数据信号，数据信号端data-out用于输出数据信号，反馈信号端用于输出触发信号。

以第一光电封装体200为例，第一驱动模块210与第一电阻r1固定于接地端gnd的延伸部上，第一驱动模块210通过打线分别连接时钟信号端clock-in/clock-out、数据信号端data-in/data-out、电源端vdd、第一光发射单元231的第一led灯f1和光源模块220，光源模块220包括rgb三色灯，rgb三色灯固定于电源端的延伸部上，反馈信号端c延伸至光电封装体的内部，第一受光芯片j1固定于电源端vdd的延伸部上，且反馈信号端c的延伸部位于第一受光芯片j1及第一电阻r1之间，第一电阻r1与第一受光芯片j1通过打线与反馈信号端c的延伸部电性连接。

如图6所示，在一个实施例中，光发射单元和光接收单元并排设置，光接收单元和光发射单元之间设置有不透光隔板，光接收单元和光发射单元外围还设置有用于隔离环境光的不透光围板。

本实施例中，以第一光接收单元232和第一光发射单元231为例，第一光接收单元232和第一光发射单元231之间设置有第一不透光隔板234，第一光接收单元232和第一光发射单元231周围设置有第一不透光围板235，第一不透光隔板234和第一不透光围板235对第一光接收单元232和第一光发射单元231进行挡墙设置，以避免第一光发射单元231发出的光线散射至第一光接收单元232以及外界环境光散射至第一光接收单元232，导致第一光接收单元232误触发。

其他光接收单元和光发射单元之间同样设置有不透光隔板和不透光围板，此处不再详述。

本发明实施例的第二方面提了一种键盘，键盘包括多个按键键帽、控制器100和多个光电封装体，光电封装体的具体结构参照上述实施例，由于本键盘采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，光电封装体一一设置于按键键帽的下方，同一列的各光电封装体依次级联并与控制器100电性连接。

本实施例中，控制器100与多个光电封装体依次通过双线传输模式实现信号传输，电气连接简单，减少线路布局空间。

进一步地，键盘还包括pcb板，控制器100和光电封装体设置于pcb板上，控制器100、各光电封装体通过pcb板上的绑线或者金属线依次连接，从而实现信号传输。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。