一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组的制作方法_3

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向剖面及沿箭头T方向上视的光路图,其为按键处于下压的状态,其按键开关的控制原理为:当按键下压1.85mm时,从SMD IR管17的中心P点发出的光线,经过下固定壳15上的第一通孔15-1后入射到位于上固定壳24下方的第四反射面24-2上,所述的第四反射面24-2,其为自由曲面,其可以为离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面,其将入射的光线准直,准直后往左边水平的方向射出。位于键轴22上的第五反射面22-1正好对准位于上固定壳24下方的第四反射面24-2,其将入射过来的准直光线,进行反射。被第五反射面22-1反射的光线,如图6(b)(沿着图1中箭头T方向上视上固定壳24及键轴22)所示,光线顺时针转折90度,入射到同样位于键轴22上的另一个第六反射面22-2上,经再次反射后,再向右入射到位于上固定壳24下方另一侧的第七反射面24-3上,第七反射面24-3再将入射光线经过下固定壳15上的第二通孔15-2会聚到位于SMD PT管18中心的Q点上,从而触发电路导通。当按键放松、弹簧回复到原位时,键轴向上移动,带动键轴22上的第五反射面22-1及第六反射面22-2—起向上移动,位于键轴22上的第五反射面22-1与位于上固定壳24下方的第四反射面24-2完全错开,同时位于键轴22上的第六反射面22-2也与上固定壳24下方的用来会聚的第七反射面24-3错开,此时光路被切断,SMD PT管18上没有触发电流,相连的电路处于断开状态,如图5所示。本具体实施例二所述的上固定壳24下方另一侧的第七反射面24-3,其与第四反射面24-2相对于键轴中心对称,其形状完全一样。同理,本具体实施例二所述的键轴22上另一侧的第六反射面22-2,其与第五反射面22-1相对于键轴22中心对称,其形状完全一样。
[0184]所述位于上固定壳24下方的第四反射面24-2,其为自由曲面,其可以为离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面,其将入射的光线准直,准直后往左边水平的方向射出。所述位于上固定壳24下方的第七反射面24-3,其反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,为多个面组成的复合曲面,其将入射的光线准直,往下方进行会聚,会聚后的光线集中到其下方的SMD PT 18上。
[0185]本具体实施例二中所述键轴22上的第五反射面22-1及另一侧的第六反射面22-2,均为高反射率表面,其反射系数超过80%。本具体实施例二中所述的位于上固定壳24下方的第五反射面24-2、及另一侧的第六反射面24-3,其也为高反射率表面,其反射系数超过80%,所述的高反射率表面,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0186]实施例三
[0187]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其可以采用准直/聚焦透镜与反射面相结合的结构。其光路通道由位于键轴32上的多个反射面、位于上固定壳下方的多个反射面、以及位于下固定壳第一通孔或/和第二通孔位置的准直/聚焦透镜组成,如图7和图8所述的具体实施方案3所示。图7为本具体实施方案沿图1中D-D方向的剖面图,其为按键处于放松的状态。图8为本具体实施方案沿图1中D-D方向剖面的光路图,其为按键处于下压的状态。本具体实施方案中,键帽、及键轴上反射面设置,采用了与具体实施例二相同的结构,上固定壳体34下方的反射面34-2则采用了倾斜45度的平面,下固定壳体35的第一通孔15-1位置放置了一个准直菲涅尔透镜35-1,其具有较大的数值孔径,可以收集较多的光线,其先将SMD IR管17的光线收集起来并进行准直,准直后的光线再经过上固定壳体34下方的第八反射面34-2进行反射。当按键下压时,位于键轴32上第九反射面32-1正好对准位于上固定壳体34下方的第八反射面34-2,其将经第八反射面34-2反射后入射过来的光线进行再次反射,再次反射的光线经位于键轴32另一侧的第十反射面和位于上固定壳体34下方另一侧的第十一反射面再次反射,最后再经过位于下固定壳体35的另一个第二通孔15-2位置的聚焦菲涅尔透镜会聚,会聚后的光线聚焦到SMD PT管18中,光路导通。当按键上升时,位于键轴32上第九反射面32-1与位于上固定壳体34下方的第十反射面34-2完全错开,入射光线不能被其反射,光路被隔断。
[0188]所述位于上固定壳34下方的第八反射面34-2,其为倾斜45度的平面,也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为由多个面组成的复合曲面;其将入射的光线准直,准直后往左边水平的方向射出。所述位于上固定壳34下方的第十一反射面34-3,其为倾斜45度的平面,也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为由多个面组成的复合曲面;其将入射的光线准直,往下方进行会聚,会聚后的光线集中到其下方的SMD PT 18上。所述的第八反射面通过第九反射面及第十反射面的反射与第十一反射面光路耦合,并且所述的第八反射面及第九反射面及第十反射面及第十一反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
[0189]本具体实施方案所述键轴32上的第九反射面32-1,位于上固定壳34下方的第八反射面34-2、及其它位置的反射面,其都为高反射率表面,其反射系数超过80%,所述的高反射率表面,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0190]实施例四
[0191]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其控制按键开关的反射面可以与键帽集成在一起,其光路通道可以由位于键帽下方的自由曲面的第十二反射面41-1及位于上固定壳上的自由曲面第十三反射面44-2组成。
[0192]具体实施方案4将控制按键开关的第十二反射面41-1设置在键帽的下方,键轴42上没有设置反射面,其开关控制原理如图9和图10所示。图9为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其按键处于放松的状态。图10为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:当按键下压时,位于键帽41下方的第十二反射面41-1正好与位于上固定壳44上的第十三反射面44-2相对准,从SMD IR管17发出的光线,经过第十二反射面41-1反射后向右边准直射出,射出的光线再经过第十三反射面44-2往下转折和会聚,会聚后的光线集中到SMD PT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键放松、弹簧回复到原位时,位于键帽41下方的第十二反射面41-1与位于上固定壳44上的第十三反射面44-2完全错开,光线不能被第十三反射面44-2进行会聚,从而SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
[0193]所述的位于键帽41下方的第十二反射面41-1,以及位于上固定壳44上的第十三反射面44-2,其反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,为多个面组成的复合曲面。所述的位于键帽41下方的第十二反射面41-1,以及位于上固定壳44上的第十三反射面44-2,其均为高反射率表面,其反射系数超过80 %,所述的高反射率表面,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。。
[0194]实施例五
[0195]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的倾斜平面第十四反射面51-1、位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜55-1、及位于上固定壳的自由曲面第十五反射面54-2组成,其开关控制原理如图11和图12所示。图11为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其按键处于放松的状态。图12为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:当按键下压时,位于键帽51下方的倾斜平面第十四反射面51-1正好与位于上固定壳54上的自由曲面第十五反射面54-2相对准,从SMD IR管17发出的光线,经过位于下固定壳55第一通孔位置的菲涅尔准直透镜55-1准直后,再入射到位于键帽51下方的倾斜平面第十四反射面51-1上,经倾斜平面第十四反射面51-1反射后向右边准直射出,射出的光线再经过自由曲面第十五反射面54-2进行往下转折和会聚,会聚后的光线集中到SMD PT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键放松、弹簧回复到原位时,位于键帽51下方的倾斜平面第十四反射面51-1与位于上固定壳54上的自由曲面第十五反射面54-2相错开,光线不能被自由曲面第十五反射面54-2进行会聚,从而SMDPT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
[0196]所述的位于键帽51下方的倾斜平面第十四反射面51-1,以及位于上固定壳54上的自由曲面第十五反射面54-2,其为高反射率表面,其反射系数超过80 %,所述的高反射率表面,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0197]实施例六
[0198]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的倾斜平面第十六反射面61-1、位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜65-1、位于上固定壳的倾斜平面第十七反射镜64-2、以及位于下固定壳第二通孔位置聚光透镜65-2组成,其开关控制原理如图13和图14所示。图13为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于放松的状态。图14为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:当按键下压时,位于键帽61下方的倾斜平面第十六反射面61-1正好与位于上固定壳64上的倾斜平面第十七反射面64-2相对准,从SMDIR管17发出的光线,经过位于下固定壳65第一通孔位置的菲涅尔准直透镜65-1准直后,再入射到位于键帽61下方的倾斜平面第十六反射面61-1上,经倾斜平面第十六反射面61-1反射后向右侧准直射出,射出的光线再经过位于上固定壳64上的倾斜平面第十七反射面64-2反射之后,光束往下转折,然后被位于下固定壳65另一个第二通孔位置的菲涅尔聚光透镜65-2进行会聚,会聚后的光线集中到SMDPT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键放松、弹簧回复到原位时,位于键帽61下方的倾斜平面第十六反射面61-1与位于上固定壳64上的倾斜平面第十七反射面64-2完全错开,光线不能被倾斜平面反射面64-2进行转折,从而SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
[0199]所述的位于键帽61下方的倾斜平面第十六反射面61-1,以及位于上固定壳64上的倾斜平面第十七反射面64-2,其为斜45度反射面,高反射率表面,其反射系数超过80 %,所述的高反射率表面,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0200]实施例七
[0201]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的自由曲面的第十八反射面71-1、以及位于下固定壳第二通孔位置的自由曲面的第一折光棱镜75-2组成,其开关控制原理如图15和图16所示。图15为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于放松的状态。图16为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:当按键下压时,位于键帽71下方的自由曲面的第十八反射面71-1正好与位于下固定壳75通孔位置的自由曲面的第一折光棱镜75-2相对准,从SMD IR管17发出的光线,经过位于下固定壳75的第一通孔之后,入射到位于键帽71下方的自由曲面的第十八反射面71-1上,第十八反射面71-1将入射光线进行准直并转折,往右方水平射出,射出的光线再经过位于下固定壳75通孔位置的自由曲面的第一折光棱镜75-2进行全反射会聚,并往下方转折,会聚后的光线集中到SMD PT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键放松、弹簧回复到原位时,位于键帽71下方的自由曲面的第十八反射面71-1与位于下固定壳75通孔位置的自由曲面的第一折光棱镜75-2完全错开,光线不能被自由曲面的第一折光棱镜75-2进行会聚,从而SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
[0202]所述的键帽71下方的自由曲面的第十八反射面71-1,其可以为离轴抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面,其为高反射率表面,其反射系数超过80%,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。所述的位于下固定壳75第二通孔位置的自由曲面的第一折光棱镜75-2,其靠近第十八反射面71-1—侧有一竖直平面,其为输入面;其远离第十八反射面71-1—侧有一倾斜的自由曲面全反射面,其可以为离轴抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面;其下方有一水平的平面,其为输出面。
[0203]实施例八
[0204]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第一挡光片81-1、位于下固定壳85第一通孔位置上用于准直和转折光路的自由曲面的第二折光棱镜85-1以及位于下固定壳85第二通孔位置上用于转折和会聚光路的自由曲面的第三折光棱镜85-2组成,其开关控制原理如图17和图18所示。其按键开关导通和断开的状态反过来设置,其为按键放松时光路处于导通状态、按键下压时光路处于断开状态。
[0205]图17为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于放松的状态。图18为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:位于下固定壳85上用于准直和转折光路的自由曲面的第二折光棱镜85-1与同样位于下固定壳85上用于转折和会聚光路的自由曲面的第三折光棱镜85-2相互对准,当按键放松时,位于键帽81下方的挡光片81 -1没有挡在自由曲面折光棱镜85-1和自由曲面折光棱镜85-2之间的光路中,从SMD IR管17发出的光线,经过自由曲面的第二折光棱镜85-1下方的菲涅面之后,准直入射到自由曲面的第二折光棱镜85-1上方倾斜的全反射面上,经其全反射面转折之后,从其右边的竖直平面射出,由于挡光片81-1对光线没有阻挡,从自由曲面的第二折光棱镜85-1右边竖直平面输出的光线入射到另一侧的同样位于下固定壳85上用于转折和会聚光路的自由曲面的第三折光棱镜85-2中,经其上方倾斜的全反射面转折之后,再通过其下方的菲涅尔面会聚到SMD PT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键下压时,位于键帽81下方的第一挡光片81-1向下移动,其将自由曲面的第二折光棱镜85-1及自由曲面的第三折光棱镜85-2之间的光线完全挡住。SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。因此本实施方案所述的按键开关的控制光路,其导通及断开的状态与具体实施方案I?7中的状态完全相反。
[0206]所述的键帽81下方的第一挡光片81-1,其为黑色吸光的材料,其与键帽采用双色注塑的方法注塑成型。所述的位于下固定壳85上用于准直和转折光路的自由曲面的第一折光棱镜85-1与同样位于下固定壳85上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二折光棱镜85-2,其上方均为倾斜的平面,其下方均匀菲涅尔面。
[0207]实施例九
[0208]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第二挡光片91-1、位于上固定壳94上用于准直和转折光路的第十九反射面94-1、以及同样位于上固定壳94上用于转折和会聚光路的第二十反射面94-2组成。其开关控制原理如图19和图20所示。其按键开关导通和断开的状态反过来设置,其为按键放松时光路处于导通状态、按键下压时光路处于断开状态。
[0209]图19为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于放松的状态。图20为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:位于上固定壳94上用于准直和转折光路的第十九反射面94-1与同样位于上固定壳94上用于转折和会聚光路的第二十反射面94-2相互对准,当按键放松时,位于键帽91下方的第二挡光片91-1没有挡住第十九反射面94-1和第二十反射面94-2的光路,从SMD IR管17发出的光线,经过位于上固定壳94上用于准直和转折光路的第十九反射面94-1反射之后,光线向右方准直射出,由于第二挡光片91-1对光线没有阻挡,从第十九反射镜94-1反射过来的光线再入射到另一侧的同样位于上固定壳94上用于转折和会聚光路的第二十反射镜94-2上,经反射之后,最后会聚到下方的SMD PT管18上,从而触发SMDPT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。而当按键下压时,位于键帽91下方的第二挡光片91-1向下移动,其将第十九反射镜94-1及第二十反射镜94-2之间的光线完全挡住。SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。因此本实施方案所述的按键开关的控制光路,其导通及断开的状态与具体实施方案I?7中的状态完全相反。
[0210]所述的键帽91下方的挡光片91-1,其为黑色吸光的材料,其与键帽采用双色注塑的方法注塑成型。所述的位于上固定壳94上用于准直和转折光路的第十九反射面94-1、以及同样位于上固定壳94上用于转折和会聚光路的第二十反射面94-2,其反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,为多个面组成的复合曲面,其为高反射率表面,其反射系数超过80%,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0211]实施例十
[0212]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第三挡光片101-1、位于下固定壳105第一通孔位置上用于准直和转折光路的自由曲面的第四折光棱镜105-1、以及位于上固定壳104上用于转折和会聚光路的自由曲面第二十一反射面104-2组成,其开关控制原理如图21和图22所示。其按键开关导通和断开的状态反过来设置,即按键放松时光路处于导通状态、按键下压时光路处于断开状态。
[0213]图21为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于放松的状态。图22为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:位于下固定壳105上用于准直和转折光路的自由曲面第四折光棱镜105-1与位于上固定壳104上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十一反射面104-2相互对准,当按键放松时,位于键帽101下方的第三挡光片101-1没有挡在自由曲面的第四折光棱镜105-1和自由曲面的第二^^一反射面104-2的光路中,从SMD IR管17发出的光线,经过位于下固定壳105上用于准直和转折光路的自由曲面的第四折光棱镜105-1上方的全反射面反射之后,光线从其右边的竖直平面向右方准直射出,由于第三挡光片101-1对光线没有阻挡,从自由曲面的第四折光棱镜105-1反射过来的光线入射到另一侧的位于上固定壳104上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十一反射面104-2上,经反射之后,会聚到下方的SMD PT管18上,从而触发SMD PT管18产生电流,与之相连的电路处于导通状态。而当按键下压时,位于键帽101下方的第三挡光片101-1向下移动,其将自由曲面的第三折光棱镜105-1及自由曲面的第二十一反射面104-2之间的光线完全挡住。SMD PT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。因此本实施方案所述的按键开关的控制光路,其导通及断开的状态与具体实施方案I?7中的状态完全相反。
[0214]所述的键帽101下方的第三挡光片101-1,其为黑色吸光的材料,其与键帽采用双色注塑的方法注塑成型。所述的位于下固定壳105上用于准直和转折光路的自由曲面的第三折光棱镜105-1、其全反射面为上方的倾斜曲面,其为离轴抛物面、离轴2次曲面或者是多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,为多个面组成的复合曲面。所述的位于上固定壳104上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十一反射面104-2,其为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者为多项式曲面,其为高反射率表面,其反射系数超过80%,其为亮银色或者为亮金色,也可以为高反射率白色或光反射镀层。
[0215]实施例^^一
[0216]本实用新型所涉及的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其具体实施方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第四挡光片111-1、位于下固定壳115第一通孔位置上用于准直和转折光路的自由曲面的第五折光棱镜115-1、以及同样位于下固定壳115第二通孔位置上用于转折和会聚光路的自由曲面的第六折光棱镜115-2组成、其开关控制原理如图23和图24所示。其按键开关导通和断开的状态反过来设置,即按键放松时光路处于导通状态、按键下压时光路处于断开状态。
[0217]图23为本具体实施方案沿图1中B-B方向剖面的光路图,其为按键处于放松的状态。图24为本具体实施方案沿图1中B-B方向的剖面图,其为按键处于下压的状态。其按键开关的控制原理为:位于下固定壳115上用于准直和转折光路的自由曲面的第五折光棱镜115-1与同样位于下固定壳115上用于转折和会聚光路的自由曲面的第六折光棱镜115-2相互对准,当按键放松时,位于键帽111下方的第四挡光片111-1没有挡在自由
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