一种杠杆式的输入设备微动开关按键的制作方法

文档序号:10747193阅读:346来源:国知局
一种杠杆式的输入设备微动开关按键的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可以用于计算机外围设备、电子仪器及人机控制系统的杠杆式的输入设备微动开关按键,包括开关控制本体和PCB印制电路板,所述开关控制本体和PCB印制电路板采用分体设置,可以根据需要更换选择所述开关控制本体;其中,所述开关控制本体包括杠杆触动结构、开关功能结构和按压段落感结构,利用所述杠杆触动结构以微动行程实现放大的触发行程,来控制所述开关功能结构以及利用所述按压段落感结构产生清脆的按键按压段落感声音;其中,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构或者固定单种按压力度的固定式杠杆结构;其中,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构或五金触点/弹片接触式开关功能结构。
【专利说明】
_种杠杆式的输入设备微动开关按键
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种可以用于计算机外围设备、电子仪器、及人机控制系统的输入设备,特别涉及一种杠杆式的输入设备微动开关按键。
【背景技术】
[0002]现有用于计算机外围设备、电子仪器、及人机控制系统的输入设备的按键开关,如鼠标器接键开关、机床控制开关、航空航天用途开关、军用仪器用开关、医疗设备用开关、自动化设备控制开关等领域,其结构基本上为轻触开关。
[0003]所述的轻触开关,其又称为敏感型开关,即使用时以满足操作力的条件向开关操作方向施压开关功能闭合接通,当撤销压力时开关即断开,其内部结构是靠金属弹片受力变化来实现通断的。
[0004]轻触开关有接触电阻荷小、精确的操作力误差、规格多样化等方面的优势,在电子设备及白色家电等方面得到广泛的应用。轻触开关分成两大类:一类是利用金属簧片作为开关接触片的轻触开关,接触电阻小,大约为20mn。手感好,有“咔嚓”清脆的按压段落感声音。另一类是利用导电橡胶作为接触通路的开关,习惯称为导电橡胶开关。开关手感好,但接触电阻大,一般在100—300η,导致开关的敏感度不好,而且按压段落感不好,没有清脆的按压段落感声音。轻触开关的结构是靠按键向下移动,使接触簧片或导电橡胶块接触焊片,形成通路。
[0005]对于利用金属弹片作为开关接触片的轻触开关,在给轻触开关端子进行焊接时,如果在端子上施加负荷,因条件不同会有松动,金属弹片存在变形及电特性劣化的可能。开关的整机的周围材料产生腐蚀性气体,将有可能造成接触不良等现象。接触触点具有因推压负荷接触电阻发生变化的特性。另外轻触开关的触点会出现老化和产生误操作的现象。

【发明内容】

[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种杠杆式的输入设备微动开关按键。
[0007]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0008]—种杠杆式的输入设备微动开关按键,包括开关控制本体和PCB印制电路板,所述开关控制本体和PCB印制电路板采用分体设置,可以根据需要更换选择所述开关控制本体;
[0009]其中,所述开关控制本体包括杠杆触动结构、开关功能结构以及按压段落感结构,利用所述杠杆触动结构以微动行程实现放大的触发行程,来控制所述开关功能结构以及利用所述按压段落感结构产生清脆的按键按压段落感声音;
[0010]其中,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构或者固定单种按压力度的固定式杠杆结构;
[0011]其中,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构或五金触点/弹片接触式开关功能结构。
[0012]优选的,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构,所述输入设备微动开关按键包括:
[0013]上固定壳11、滑动式杠杆触动机构、第一按压块14、光学组件15、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管201、SMD PT管202,其中所述滑动式杠杆触动机构包括第一杠杆和微调片13。
[0014]优选的,所述输入设备微动开关按键包括:
[0015]上固定壳11、固定式杠杆结构、第一按压块14、第一光学组件15、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管201、SMD PT管202,其中所述固定式杠杆结构包括第二杠杆。
[0016]优选的,所述上固定壳11的两侧的下方有扣锁环111,其与位于所述下固定壳19两侧的扣锁凸起191相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在所述上固定壳11和所述下固定壳19之内,并固定在下方的所述PCB印刷电路板20上。
[0017]优选的,所述第一杠杆12的左侧有一个凸起的第二按压块121,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点122,用于调节按压力度。
[0018]优选的,所述微调片13的上方有3个位于不同位置的与所述第一凸点122相匹配的凹坑131,其与所述第一杠杆12下方的微调位置的所述第一凸点122配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴132,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴132旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方所述第一按压块14的按压力度。
[0019]优选的,所述第一按压块14的左侧的下方有一个卡扣141、其右侧有一个第一光学棱镜142;当所述第一杠杆左侧凸起的第二按压块121受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的所述第一按压块向下运动,进一步带动左侧的所述卡扣141及右侧的所述第一光学棱镜142—起向下运动。
[0020]优选的,所述活动滑块16被扣于所述卡扣141的外面,其左侧有一个第二凸点161。
[0021]优选的,所述金属弹片17的其右侧有一个折弯凸起171,当按键下压时,所述第一按压块14带动所述活动滑块16下行,当所述活动滑块16左侧的所述第二凸点161越过所述金属弹片17右侧的所述折弯凸起171时,在所述折弯凸起171反向作用力的作用下,所述活动滑块16向下快速运动,使得位于所述活动滑块16内侧上方的平面与所述卡扣141产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。
[0022]优选的,所述弹簧18位于所述下固定壳19的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。
[0023]优选的,所述SMDIR管201及所述SMD PT管202分别用来发射和接收光信号,其与上方的光学组件15及位于第一按压块14右侧的第一光学棱镜142—起,实现所述按键开关导通与断开的控制。
[0024]优选的,所述光学组件为第一光学组件15,所述第一光学组件包括第一组合棱镜,所述第一组合棱镜包括位于所述SMD IR管201上方的第一透光平面151和第一准直凸面152、位于所述第一光学棱镜142右侧的第一竖直输入面153和第一全反射面154、以及位于SMD PT管202上方的第一菲涅尔面202。
[0025]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第一按压块14右侧的所述第一光学棱镜142处在上方位置,所述第一竖直输出面142-3未与所述第一光学组件15右侧的第一全反射面154对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第一透光平面151入射之后,再经过上方的所述第一准直凸面152准直,准直之后的光线入射到处于上方位置的所述第一光学棱镜142中,经过所述第一全反射斜面142-2全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的所述第一竖直输出面142-3输出,此时由于所述第一竖直输出面142-3没有与所述第一光学组件15右侧的所述第一全反射面154对准,从所述第一竖直输出面142-3输出的光线不能被所述第一全反射面154进行全反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0026]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述第一杠杆12的第二按压块121受力下压,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块14右侧的所述第一光学棱镜142推向下方位置,此时所述第一竖直输出面142-3与所述第一光学组件15右侧的所述第一全反射面154相对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第一透光平面151入射之后,再经过上方的所述第一准直凸面152准直,准直之后的光线入射到所述第一光学棱镜142中,经过其所述第一全反射斜面142-2反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的所述第一竖直输出面142-3输出,由于此时所述第一竖直输出面142-3与所述第一光学组件15右侧的所述第一全反射面154对准,从所述第一竖直输出面142-3输出的光线经所述第一竖直输入面153再次入射到所述第一光学组件15中,并向右入射到所述第一全反射面154上,进一步被所述第一全反射面154进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到所述第一菲涅尔面155上,最后会聚到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0027]优选的,所述光学组件为第二光学组件15,所述第二光学组件包括第二组合棱镜,所述第二组合棱镜包括位于位于SMD IR管201上方的第二菲涅尔面351和第二透光平面352、位于所述第一光学棱镜142右侧的第二竖直输入面353和第二全反射面354、以及位于SMD PT管202上方的第三菲涅尔面355。
[0028]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块14的所述第一光学棱镜142处在上方位置,所述第一竖直输出面142-3没有与所述第二光学组件35右侧的所述第二全反射面354对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第二菲涅尔面351准直之后,准直光线再经过上方的所述第二透光平面352向上方输出,输出光线入射到处于上方位置的所述第一光学棱镜142中,经过其所述第一全反射斜面142-2全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的所述第一竖直输出面142-3输出,由于此时所述第一竖直输出面142-3没有与所述第二光学组件35右侧的第二全反射面354对准,从所述第一竖直面142-3输出的光线不能被所述第二全反射面354进行全反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0029]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块14的所述第一光学棱镜142推向下方位置,此时所述第一竖直输出面142-3与所述第二光学组件35右侧的所述第二全反射面354相对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第二菲涅尔面351准直之后,再经过上方的所述第二透光平面352输出,输出光线入射到所述第一光学棱镜142中,经过其所述第一全反射斜面142-2反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的所述第一竖直输出面142-3输出,此时由于所述第一竖直输出面142-3与所述第二光学组件35右侧的所述第二全反射面354对准,从所述第一竖直输出面142-3输出的光线由所述第二竖直输入面353再次入射到所述第二光学组件35中,并向右入射到所述第二全反射面354上,进一步被所述第二全反射面354进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到所述第三菲涅尔面355上,最后会聚到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0030]优选的,所述光学组件为第三光学组件,所述第三光学组件包括第三组合棱镜以及第二平面反射镜454,其中所述第三组合棱镜包括位于所述SMD IR管201上方的第三透光平面451和第二准直凸面452、以及位于所述SMD PT管202上方的第四菲涅尔面455和第一水平输入面453,其中所述第二平面反射镜454设置为45度倾斜平面。
[0031 ]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,与所述第一按压块14一起联动的所述平面镜442处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的所述第二平面反射镜454对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第三透光平面451入射之后,入射光线再经过上方的所述第二准直凸面452进行准直,准直后的光线向上方输出,准直光线入射到处于上方位置的所述第一平面反射镜442中,经过其反射转折之后,沿水平的方向往右方的出射,由于此时所述第一平面反射镜442没有与右侧的所述第二平面反射镜454对准,被所述第一平面反射镜442反射转折的光线不能被所述第二平面反射镜454进行反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0032]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块14下方的所述第一平面反射镜442推向下方位置,此时所述第一平面反射镜442与位于右侧的所述第二平面反射镜454相对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第三透光平面451入射之后,再经过上方的所述第二准直凸面452进行准直,准直后的光线向上方输出,输出光线入射到上方的所述第一平面反射镜442上,经过其反射转折之后,沿水平的方向向右射出,由于此时所述第一平面反射镜442与右侧的所述第二平面反射镜454相对准,被所述第一平面反射镜442反射转折的光线被所述第二平面反射镜454进行反射,射向下方,进一步被所述第四菲涅尔面455进行会聚,会聚后的光线集中到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0033]优选的,所述光学组件为第四光学组件15,所述第四光学组件包括第二自由曲面反射镜551,所述第二自由曲面反射镜与位于所述第一按压块右侧的第一自由曲面反射镜一起,形成对所述按键开关导通及断开的控制。
[0034]优选的,所述第一自由曲面反射镜及所述第二自由曲面反射镜为离轴抛物面、离轴二次曲面或多项式曲面。
[0035]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,与所述第一按压块14一起联动的所述第一自由曲面反射镜542处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的所述第二自由曲面反射镜551对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第一自由曲面反射镜542反射之后,光线被准直,并向右方水平射出,由于此时所述第二自由曲面反射镜542没有与右侧的所述第一自由曲面反射镜551相对准,被所述第二自由曲面反射镜542反射转折的光线不能被所述第一自由曲面反射镜551进行反射和会聚,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0036]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块14的所述第一自由曲面反射镜542推向下方位置,由于此时所述第一自由曲面反射镜542与位于右侧的所述第二自由曲面反射镜551相对准,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第一自由曲面反射镜542反射之后,光线被准直,并向右方水平射出,反射光线入射到右侧的所述第二自由曲面反射镜551上进行再次反射,最后向下方会聚到所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0037]优选的,所述光学组件为第五光学组件,所述第五光学组件包括位于所述SMD IR管201上方的第一准直透镜和第一三角棱镜,位于所述SMD PT管上方的第四组合棱镜,以及位于第一按压块14右侧的第一挡光片,
[0038]其中,所述第一准直透镜包括位于下方的第四透光平面651和位于上方的第三准直凸面652;其中,所述第一三角棱镜包括位于下方的第五透光平面653、左上方用于转折光线的第三全反射面654以及位于右侧的第二竖直输出面655;其中,所述第四组合棱镜包括位于下方的第五菲涅尔面657和位于右上方用于转折光学的第四全反射面;其中,所述第五菲涅尔面657还同时位于所述SMD PT管202上方;其中,所述第一挡光片与所述第一按压块一起联动,所述第一挡光片包括上部的第一透光部分642和下部的第一挡光部分643,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0039]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块14的所述第一挡光片处在上方位置,所述第一挡光片上的黑色的所述第一挡光部分643挡在所述第二竖直输出面655及所述第四全反射面656之间,光路被隔断不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0040]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块14的所述第一挡光片推向下方位置,此时所述第一挡光片上黑色的所述第一挡光部分643向下移动,错开光路,所述第一透光部分642则位于光路中,从左侧所述第二竖直输出面655射出的光线可以进入右侧的所所述述第四组合棱镜中,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第四透光平面651入射之后,被上方的所述第二准直凸面652准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的所述第一三角棱镜中,经所述第三全反射面654全反射之后,光线从所述第二竖直输出面655输出、沿水平方向射向右方,由于此时第一挡光片对光路无阻挡,从左侧第二竖直输出面655射出的光线,入射到右侧的所述第四组合棱镜中,经所述第四全反射面656全反射之后,光线向下方转折,经所述第五菲涅尔面657会聚后,最后集中到下方的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0041]优选的,所述光学组件为第六光学组件,所述第六光学组件包括第五组合棱镜、第六组合棱镜以及位于第一按压块右侧的第二挡光片,
[0042]其中,所述第五组合棱镜包括位于下方用于准直的第五菲涅尔面751、位于左上方的第五全反射面752、位于右侧的第三竖直输出面753;其中,所述第六组合棱镜包括用于聚光的第六菲涅尔面756、位于右上方用于转折光线的第六全反射面以及位于左侧的第三竖直输入面754;同时,所述第五菲涅尔面位于所述SMD IR管201上方,所述第六菲涅尔面756位于所述SMD PT管202上方;其中,所述第二挡光片与所述第一按压块一起联动,所述第二挡光片包括上部的第二透光部分642和下部的第二挡光部分643,其中,所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0043]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块14右侧的所述第二挡光片处在上方位置,所述第二挡光片上的黑色的所述第二挡光部分742挡在所述第六光学组件75的左侧的所述第三竖直输出面753及右侧的所述第三竖直输入面754之间,光路被隔断不能耦合到其下方的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0044]优选的,当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第二挡光片推向下方位置,此时所述第二挡光片上黑色的所述第二挡光部分742向下移动,错开了所述第六光学组件75中的左侧所述第三竖直输出面753及右侧的所述第三竖直输入面754之间的光路,所述第二挡光片的所述第二透光部分741位于光路中,从所述第五组合棱镜左侧第三竖直输出面753射出的光线可以进入所述六组合棱镜的右侧中,即从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方的所述第五菲涅尔面751准直后,准直光线射向上方,经所述第五全反射面752全反射之后,光线从所述第三竖直输出面753输出、沿水平方向射向右方,由于此时所述第二挡光片对光路无阻挡,从左侧所述第三竖直输出面753射出的光线,入射到右侧的所述第六组合棱镜中,经所述第六全反射面756全反射之后,光线向下方转折,再经所述第六菲涅尔面756会聚后,最后集中到下方的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0045]优选的,所述SMD PT管202竖直放置于所述下固定壳19上,所述SMD IR管201水平放置于PCB印制电路板20上。
[0046]优选的,所述光学组件为第七光学组件,所述第七光学组件包括位于所述SMDIR管201上方的第二准直透镜和第二三角棱镜,位于所述SMD PT管左侧的第一聚光透镜,以及位于所述第一按压块14右侧的第三挡光片;
[0047]其中,所述第二准直透镜包括位于下方的第五透光平面851和位于上方的第四准直凸面852;所述第二三角棱镜包括位于下方的第六透光平面853、左上方用于转折光线的第三全反射面854以及位于右侧的第四竖直输出面855;其中,所述第一聚光透镜包括位于左侧的第四竖直输入面856和位于右侧的用于聚光的第七菲涅尔面857;其中,所述第三挡光片包括上部的第三透光部分842和下部的第三挡光部分843,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0048]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块的所述第三挡光片处在上方位置,所述第三挡光片上的黑色的所述第三挡光部分842挡在左侧所述第二三角棱镜右边的所述第四竖直输出面855及右侧所述第一聚光透镜的所述第四竖直输入面856之间,光路被隔断不能耦合到其右侧的所述SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0049]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第三挡光片推向下方位置,此时所述第三挡光片上黑色的所述第三挡光部分842向下移动,错开光路,所述第三透光部分841则位于光路中,从左侧所述第二三角棱镜的所述第四竖直输出面855射出的光线可以进入右侧的所述第一聚光透镜中,从所述SMD IR管201射出的光线经过其上方所述第二准直透镜的所述第五透光平面851入射之后,被上方的所述第四准直凸面852准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的所述第二三角棱镜中,经左上方的所述第七全反射面854全反射之后,反射光线从所述第四竖直输出面855输出、沿水平方向射向右方,由于此时所述第三挡光片对光路无阻挡,从左侧所述第四竖直输出面855射出的光线,入射到右侧的所述第一聚光透镜中,经所述第七菲涅尔面857会聚之后,最后集中到右方位于下固定壳89上的所述SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0050]优选的,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构,所述开关功能结构采用五金触点/弹片接触式开关功能结构,所述输入设备微动开关按键包括:
[0051 ]上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第三按压块94、固定金属片95、活动滑块16、第一金属弹片97、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20;其中,所述滑动式杠杆触动机构包括第一杠杆12和微调片13。
[0052]优选的,所述上固定壳11,其两侧的下方有扣锁环111,其与位于下固定壳19两侧的扣锁凸起191相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在上固定壳11和下固定壳19之内,并固定在下方的PCB印刷电路板20上;
[0053]所述第一杠杆12,其左侧有一个凸起的第二按压块121,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点122,其用于调节按压力度;
[0054]所述微调片13,其上方有3个位于不同位置的与第一凸点122相匹配的凹坑131,其与第一杠杆12下方的微调位置的第一凸点122配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴132,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴132旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方第一按压块14的按压力度;
[0055]所述第三按压块94,其左侧的下方有一个卡扣;当杠杆左侧凸起的第二按压块121受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的第三按压块94向下运动,进一步带动左侧的卡扣一起向下运动;
[0056]所述固定金属片95,其上有一个第二触点952;
[0057]所述活动滑块16,其被扣于卡扣141的外面,其左侧有一个第二凸点161;
[0058]所述第一金属弹片97,其右侧有一个折弯凸起971,在所述折弯凸起971上方有一个第一触点952;
[0059]所述的弹簧18,其位于下固定壳19的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。
[0060]优选的,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第三按压块94带动所述活动滑块16下行,当所述活动滑块16左侧的所述第二凸点161越过所述第一金属弹片97右侧的所述折弯凸起971时,在所述折弯凸起971反向作用力的作用下,所述活动滑块16向下快速运动,使得位于所述活动滑块16内侧上方的平面与所述卡扣产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。
[0061]优选的,所述第一金属弹片97和所述固定金属片95下方分别连接电路正负极的引线,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第一金属弹片97的所述折弯凸起971被所述活动滑块16的所述第二凸点161顶住,此时位于所述第一金属弹片上的所述第一触点972与位于所述固定金属片95上的所述第二触点952分开,与之相连的电路处于断开状
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[0062]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0063]1、本实用新型通过采用杠杆机构实现以微触动行程来产生倍率放大的撬动行程,来控制各种形式的开关功能,如用杠杆的结构来控制SMD IR(表面贴装的红外发光二极管)/SMD PT(表面贴装的光电接收管)光路的通与断,实现光电开关的功能。
[0064]2、本实用新型所涉及一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其具有较长寿命(5000万次以上)及清脆的触动段落感(Click声,即击键音),其特别采用了杠杆触动结构结合侧接触式弹片及活动滑块,使在按压过程中通过弹片与滑块的侧向接触,实现清脆的触动段落感(click)声音,并且可以实现较长的使用寿命,现有输入设备的微动开关的使用寿命在1000万次以下,本技术方案的微动开关可以实现5000万次以上的按压段落感寿命;
[0065]3、本实用新型所涉及一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特别采用了杠杆结构推动光学棱镜的上下运动,结合SMD IR/PT等光发射接收器件、光学透镜以及光学聚光棱镜,控制光路的通与断,从而实现5000万次以上的开关使用寿命;
[0066]4、本实用新型所涉及一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其杠杆结构有两种方式,其一为采用滑动的杠杆结构来按压光学棱镜及滑动块(产生click声),这滑动的杠杆可以通过调节杠杆力臂的按压位置,实现不同触动力度切换,可以满足不同使用者对触动力度选择的需求。其二为直接采用固定不移动的杠杆结构来按压光学棱镜及滑动块(产生click声);
[0067]5、上述I?4点所述的杠杆式输入设备微动开关按键,其可以实现这开关控制本体与PCB板的分体设置,使用者可以根据需要更换选择固定式杠杆结构或是滑动式杠杆结构的开关控制本体。在开关控制本体达到使用寿命后或异常损坏时,使用者可以不需要拆卸电子部件就可以直接进行开关控制本体的更换,这种结构是目前唯一可以直接手动更换开关控制本体的一种输入设备微动开关。
[0068]6、上述的杠杆触动结构及按压段落感(click声)结构,除了与采用与SMD IR/SMDPT相结合的光电开关的控制方式以外,还可以直接采用弹片与另一个静态五金触点侧向接触导通与断开(类似经典德国Cherry公司生产的键盘机械轴开关方式),此侧向接触式可以提高使用寿命,使之达到3000万次以上,这种结构同样可以以微动行程实现控制,并且也可以通过滑动调节杠杆臂的触动位置实现不同按压力度的金属接触式控制开关。
【附图说明】
[0069]图1是实施例一中一种杠杆式的输入设备微动开关按键等轴侧视图;
[0070]图2是实施例一中公开的输入设备微动开关按键等轴侧分解结构图;
[0071 ]图3是实施例一中公开的输入设备微动开关按键正式侧分解结构图;
[0072]图4是实施例一中公开的输入设备微动开关按键沿附图2中A-A方向的剖面图;
[0073]图5是实施例一中公开的输入设备微动开关按键沿附图2中C-C方向的剖面图;
[0074]图6是实施例一中公开的输入设备微动开关按键当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0075]图7是实施例一中公开的输入设备微动开关按键当按键下压到底时光路处于导通状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0076]图8是实施例二中公开的输入设备微动开关按键等轴侧分解结构图;
[0077]图9是实施例三中公开的输入设备微动开关按键当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0078]图10是实施例四中公开的输入设备微动开关按键当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0079]图11是实施例五中公开的输入设备微动开关按键当按键下压到底时光路处于导通状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0080]图12是实施例六中公开的输入设备微动开关按键当按键下压到底时光路处于导通状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0081]图13是实施例七中公开的输入设备微动开关按键当按键下压到底时光路处于导通状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0082]图14是实施例八中公开的输入设备微动开关按键当按键下压到底时光路处于导通状态下沿附图2中B-B方向的剖面图;
[0083]图15是实施例九中公开的输入设备微动开关按键沿附图2中A-A方向的剖面图。
【具体实施方式】
[0084]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。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。
[0085]本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0086]本实用新型公开了一种杠杆式的输入设备微动开关按键,主要用作电脑输入设备鼠标器的按键微动开关,包括开关控制本体和PCB印制电路板,其中所述开关控制本体和PCB印制电路板20采用分体设置,使用者可以根据需要更换选择所述开关控制本体。
[0087]其中,所述开关控制本体包括杠杆触动结构、开关功能结构以及按压段落感结构,利用所述杠杆触动结构以微动行程实现放大的触发行程,来控制开关功能结构(如各种光路形式的光电开关功能结构、及五金触点/弹片接触式开关功能结构)、以及利用所述按压段落感结构产生清脆的按键按压段落感声音。
[0088]其中,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构或者固定单种按压力度的固定式杠杆结构。
[0089]实施例一
[0090]本实施例一所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其具体实施方案的等轴侧视图如图1所示,等轴侧分解结构图如图2所示,正视侧分解结构图如图3所示。采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0091]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第一光学组件15、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0092]所述的上固定壳11,其两侧的下方有扣锁环111,其与位于下固定壳19两侧的扣锁凸起191相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在上固定壳11和下固定壳19之内,并固定在下方的PCB印刷电路板20上。
[0093]所述的第一杠杆12,其左侧有一个凸起的第二按压块121,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点122,其用于调节按压力度。
[0094]所述的微调片13,其上方有3个位于不同位置的与第一凸点122相匹配的凹坑131,其与第一杠杆12下方的微调位置的第一凸点122配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴132,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴132旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方第一按压块14的按压力度。
[0095]所述的第一按压块14,其左侧的下方有一个卡扣141、其右侧有一个第一光学棱镜142;当杠杆左侧凸起的第二按压块121受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的第一按压块14向下运动,进一步带动左侧的卡扣141及右侧的第一光学棱镜142—起向下运动。
[0096]所述的第一光学组件15,其为第一组合棱镜,其由准直/聚光透镜、菲涅尔透镜及转折棱镜组合而成,其与所述第一按压块14右侧的所述第一光学棱镜142—起,形成对按键开关导通及断开的控制。
[0097]所述第一组合棱镜包括位于SMD IR管201上方的第一透光平面151和第一准直凸面152、位于所述第一光学棱镜142右侧的第一竖直输入面153和第一全反射面154、以及位于SMD PT管202上方的第一菲涅尔面202。
[0098]所述第一光学棱镜142在按键下压及放松时,进行下行及上升的运动,其对第一光学组件15的光路进行导通或者断开,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0099]所述的活动滑块16,其被扣于卡扣141的外面,其左侧有一个第二凸点161。
[0100]所述的金属弹片17,其右侧有一个折弯凸起171。当按键下压时,第一按压块14带动活动滑块16下行,当活动滑块16左侧的第二凸点161越过金属弹片17右侧的折弯凸起171时,在折弯凸起171反向作用力的作用下,活动滑块16向下快速运动,使得位于活动滑块16内侧上方的平面与卡扣141产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。
[0101]所述的弹簧18,其位于下固定壳19的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。
[0102]所述的SMDIR管(表面贴装的红外发光二极管)201及SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202,其用来发射和接收光信号,其与上方的第一光学组件15及位于第一按压块14右侧的第一光学棱镜142—起,实现所述按键开关导通与断开的控制。
[0103]本实施例所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其具体实施方案沿着图2中A-A方向的剖视图如图4所示。从图中可以比较清楚地看到第一杠杆12与微调片13之间的关系,以及金属弹片右侧的折弯凸起171与活动滑块16左侧的第二凸点161之间的关系。所述的微调片13,其上方有3个位于不同位置的与凸点122相匹配的凹坑131,其与第一杠杆12下方的微调位置的第一凸点122配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)各种按压力度的调节,所述的微调片13其右侧有一连轴132,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕此轴旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方第一按压块14的按压力度。所述的金属弹片17,其右侧有一个折弯凸起171。当按键下压时,所述第一按压块14推动活动滑块16下行,当活动滑块16左侧的第二凸点161越过金属弹片17右侧的折弯凸起171时,在折弯凸起171反向作用力的作用下,活动滑块16向下快速运动。
[0104]本实施例所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其具体实施方案I沿着图2中C-C方向的剖视图如图5所示。从图中可以清楚地看到位于第一按压块14左侧下方的卡扣141与活动滑块16之间的关系。当活动滑块16向下快速向下运动时,位于活动滑块16内侧上方的第一平面162与卡扣141的平面快速撞击,其产生清脆的撞击音。
[0105]本实施例所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其具体实施方案沿着图2中B-B方向的剖视图如图6所示。当按键没有受力下压时,第一按压块14右侧的第一光学棱镜142处在上方位置,其第一竖直输出面142-3没有与第一光学组件15右侧的第一全反射面154对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第一透光平面151入射之后,再经过上方的第一准直凸面152准直。准直之后的光线入射到处于上方位置的第一光学棱镜142中,经过其第一全反射斜面142-2全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的第一竖直输出面142-3输出。由于第一竖直输出面142-3没有与第一光学组件15右侧的第一全反射面154对准,从第一竖直输出面142-3输出的光线不能被第一全反射面154进行全反射,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0106]当第一杠杆12的第二按压块121受力下压时,滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)将位于第一按压块14右侧的第一光学棱镜142推向下方位置,如图7所示。此时其第一竖直输出面142-3与第一光学组件15右侧的第一全反射面154相对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第一透光平面151入射之后,再经过上方的第一准直凸面152准直。准直之后的光线入射到第一光学棱镜142中,经过其第一全反射斜面142-2反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的第一竖直输出面142-3输出。由于第一竖直输出面142-3与第一光学组件15右侧的第一全反射面154对准,从第一竖直输出面142-3输出的光线经第一竖直输入面153再次入射到第一光学组件15中,并向右入射到第一全反射面154上,进一步被第一全反射面154进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到菲涅尔面155上,最后会聚到其下方的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0107]实施例二
[0108]本实施例二所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,采用固定单种按压力度的固定式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0109]所述固定式杠杆结构不需要调节,只是采用固定单种的按压力度,将具体实施例一中的第一杠杆12及微调片13合成一个零件第二杠杆22。实施例二中将实施例一中的第一杠杆12及微调片13组合成了单一的零件一第二杠杆22。其它所有的结构都与实施例一相同,其等轴侧分解结构图如图8所示。
[0110]其由上固定壳11、第二杠杆22、第一按压块14、第一光学组件15、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)20KSMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0111]其产生按压段落感撞击音的过程,以及按键开关的光电式控制方法与具体实施例一相同。当按键下压时,所述第二杠杆22连同第一按压块14推动活动滑块16下行,当活动滑块16左侧的第二凸点161越过金属弹片17右侧的折弯凸起171时,在金属弹片17的折弯凸起反向作用力的作用下,活动滑块16向下快速运动,位于活动滑块16内侧上方的第一平面162与卡扣141的平面快速撞击,其产生清脆的撞击音。与此同时,第一光学棱镜142下行到下方的位置,使得控制按键开关的光路处于导通状态。
[0112]实施例三
[0113]本实施例三所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图9所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0114]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第二光学组件35、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0115]其所述第二光学组件35为由菲涅尔准直/聚焦透镜及转折棱镜组合而成的组合棱镜构成,如图9所示的具体实施例三所示。
[0116]所述第二组合棱镜包括位于SMDIR管201上方的第二菲涅尔面351和第二透光平面352、位于所述第一光学棱镜142右侧的第二竖直输入面353和第二全反射面354、以及位于SMD PT管202上方的第三菲涅尔面355.
[0117]其中,位于SMDIR管201上方的第二菲涅尔面351用于准直,第二透光平面352为输出面,第二全反射面354为倾斜平面、位于SMD PT管202上方的第三菲涅尔面355用于聚光。
[0118]第二光学组件35与位于第一按压块14的第一光学棱镜142—起,形成对按键开关导通及断开的控制。第一光学棱镜142在按键下压及放松时,进行下行及上升的运动,其与第二光学组件35之间的光路实现导通或者断开,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0119]当按键没有受力下压时,位于第一按压块14的第一光学棱镜142处在上方位置,其第一竖直输出面142-3没有与第二光学组件35右侧的第二全反射面354对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第二菲涅尔面351准直之后,准直光线再经过上方的第二透光平面352向上方输出。输出光线入射到处于上方位置的第一光学棱镜142中,经过其第一全反射斜面142-2全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的第一竖直输出面142-3输出。由于第一竖直输出面142-3没有与第二光学组件35右侧的第二全反射面354对准,从第一竖直面142-3输出的光线不能被第二全反射面354进行全反射,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0120]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块14的第一光学棱镜142推向下方位置。此时其第一竖直输出面142-3与第二光学组件35右侧的第二全反射面354相对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第二菲涅尔面351准直之后,再经过上方的第二透光平面352输出。输出光线入射到第一光学棱镜142中,经过其第一全反射斜面142-2反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的第一竖直输出面142-3输出。由于第一竖直输出面142-3与第二光学组件35右侧的第二全反射面354对准,从第一竖直输出面142-3输出的光线由第二竖直输入面353再次入射到第二光学组件35中,并向右入射到第二全反射面354上,进一步被第二全反射面354进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到第三菲涅尔面355上,最后会聚到其下方的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0121]实施例四
[0122]本实施例四所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图10所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0123]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第三光学组件45、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0124]其所述第三光学组件45可以由准直/聚焦透镜构成的第三组合棱镜以及第二平面反射镜454组合而成。
[0125]所述第三组合棱镜包括位于SMD IR管201上方的第三透光平面451和第二准直凸面452、以及位于SMD PT管202上方的第四菲涅尔面455和第一水平输入面453。所述第二平面反射镜454设置为45度倾斜平面。下面所述的第一平面反射镜442同样设置为45度倾斜平面。
[0126]其中,位于SMD IR管201上方的第三透光平面451为输入面,第二准直凸面452用于准直,第一水平输入面453也为输入面,位于SMD PT管202上方的第四菲涅尔面455用于聚光。
[0127]所述第三光学组件45与位于第一按压块14右侧的第一平面反射镜442—起,形成对按键开关导通及断开的控制。第一平面反射镜442在按键下压及放松时,进行下行及上升的运动,其与第三光学组件45之间的光路实现导通或者断开,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0128]当按键没有受力下压时,与第一按压块14一起联动的平面镜442处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的第二平面反射镜454对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第三透光平面451入射之后,入射光线再经过上方的第二准直凸面452进行准直,准直后的光线向上方输出。准直光线入射到处于上方位置的第一平面反射镜442中,经过其反射转折之后,沿水平的方向往右方的出射。由于第一平面反射镜442没有与右侧的第二平面反射镜454对准,被第一平面反射镜442反射转折的光线不能被第二平面反射镜454进行反射,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0129]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块14下方的第一平面反射镜442推向下方位置。此时第一平面反射镜442与位于右侧的第二平面反射镜454相对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第三透光平面451入射之后,再经过上方的第二准直凸面452进行准直,准直后的光线向上方输出。输出光线入射到上方的第一平面反射镜442上,经过其反射转折之后,沿水平的方向向右射出。由于此时第一平面反射镜442与右侧的第二平面反射镜454相对准,被第一平面反射镜442反射转折的光线被第二平面反射镜454进行反射,射向下方,进一步被第四菲涅尔面455进行会聚,会聚后的光线集中到其下方的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0130]实施例五
[0131]本实施例五所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图10所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0132]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第四光学组件55、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0133]其所述第四光学组件55只包括一片第二自由曲面反射镜551。第四光学组件55与位于第一按压块14右侧的第一自由曲面反射镜542—起,形成对按键开关导通及断开的控制。第一自由曲面反射镜542在按键下压及放松时,进行下行及上升的运动,其与第四光学组件55之间的光路实现导通或者断开,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0134]所述的第一自由曲面反射镜542,其起到准直及转折光路的作用。所述的第二自由曲面反射镜551,其起到会聚及转折光路的作用。
[0135]当按键没有受力下压时,与第一按压块14一起联动的第一自由曲面反射镜542处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的第二自由曲面反射镜551对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第一自由曲面反射镜542反射之后,光线被准直,并向右方水平射出。由于第二自由曲面反射镜542没有与右侧的第一自由曲面反射镜551相对准,被第二自由曲面反射镜542反射转折的光线不能被第一自由曲面反射镜551进行反射和会聚,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0136]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块14的第一自由曲面反射镜542推向下方位置。此时第一自由曲面反射镜542与位于右侧的第二自由曲面反射镜551相对准,从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第一自由曲面反射镜542反射之后,光线被准直,并向右方水平射出。由于此时的第一自由曲面反射镜542与右侧的第二自由曲面反射镜551相对准,反射光线入射到右侧的第二自由曲面反射镜551上进行再次反射,最后向下方会聚到SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0137]所述的第一自由曲面反射镜542及第二自由曲面反射镜551,其可以为离轴抛物面,或者为离轴二次曲面,或者为多项式曲面。
[0138]实施例六
[0139]本实施例六所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图12所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0140]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第五光学组件65、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。[0141 ]所述光路形式的光电开关功能结构包括第五光学组件65和位于第一按压块14右侧的第一挡光片组成,所述第一挡光片与所述第一按压块一起联动,所述第一挡光片包括上部的第一透光部分642和下部的第一挡光部分643,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0142]如图12所示的具体实施例六。其第五光学组件65,包括位于SMDIR管201上方的第一准直透镜和第一三角棱镜,以及位于SMD PT管上方的第四组合棱镜。其中,所述第一准直透镜包括位于下方的第四透光平面651和位于上方的第三准直凸面652。所述第一三角棱镜包括位于下方的第五透光平面653、左上方用于转折光线的第三全反射面654以及位于右侧的第二竖直输出面655。所述第四组合棱镜包括位于下方的第五菲涅尔面657和位于右上方用于转折光学的第四全反射面。其中所述第五菲涅尔面657还同时位于SMD PT管202上的用于聚光。
[0143]与第一按压块14一起联动的第一挡光片有一个第一透光部分642,另外有一个第一挡光部分643。当按键下压或者放松时,位于第一按压块右侧的第一挡光片下行或者上升,切割第二竖直输出面655及第四全反射面656之间的光路,形成对按键开关导通及断开的控制,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0144]当按键没有受力下压时,位于第一按压块14的第一挡光片处在上方位置,第一挡光片上的黑色第一挡光部分643挡在第二竖直输出面655及第四全反射面656之间,光路被隔断。从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第四透光平面651入射之后,被上方的第三准直凸面652准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的三角棱镜中,经第二全反射面654全反射之后,光线从第二竖直输出面655输出、沿水平方向射向右方。由于从第二竖直输出面655射出的光线被位于按压块上的挡光片阻挡。其不能入射到右方的棱镜中,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0145]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块14的第一挡光片推向下方位置。此时第一挡光片上黑色的第一挡光部分643向下移动,错开光路,第一透光部分642则位于光路中,从左侧第二竖直输出面655射出的光线可以进入右侧的棱镜中。从SMDIR管201射出的光线经过其上方的第四透光平面651入射之后,被上方的第二准直凸面652准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的三角棱镜中,经第三全反射面654全反射之后,光线从第二竖直输出面655输出、沿水平方向射向右方。由于此时第一挡光片对光路无阻挡,从左侧第二竖直输出面655射出的光线,入射到右侧的棱镜中,经第四全反射面656全反射之后,光线向下方转折,经菲涅尔面657会聚后,最后集中到下方的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0146]实施例七
[0147]本实施例七所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图13所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0148]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第六光学组件75、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0149]所述光路形式的光电开关功能结构包括第六光学组件75和位于第一按压块14右侧的第二挡光片组成,所述第二挡光片与所述第一按压块14 一起联动,所述第二挡光片包括上部的第二透光部分742和下部的第二挡光部分743,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0150]如图13所示的具体实施例七。其第六光学组件75为由左右两侧固定的菲涅尔聚光/准直透镜及转折棱镜组成的第五组合棱镜和第六组合棱镜。在所述第五组合棱镜和第六组合棱镜之间存在与第一按压块一起联动的第二挡光片。
[0151]如图13所示的具体实施方案7。其中所述第五组合棱镜包括位于下方用于准直的第五菲涅尔面751、位于左上方的第五全反射面752、位于右侧的第三竖直输出面753。所述第六组合棱镜包括用于聚光的第六菲涅尔面756、位于右上方用于转折光线的第六全反射面以及位于左侧的第三竖直输入面754。同时,所述第五菲涅尔面751位于SMD IR管201上方,所述第六菲涅尔面756位于SMD PT管202上方。
[0152]与第一按压块14一起联动的第二挡光片有一个第二透光部分742,另外有一个第二挡光部分743。当按键下压或者放松时,位于第一按压块14右侧的第二挡光片下行或者上升,切割第六光学组件75的左侧第三竖直输出面753及右侧第三竖直输入面754之间的光路,形成对按键开关导通及断开的控制,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0153]当按键没有受力下压时,位于第一按压块14右侧的第二挡光片处在上方位置,第二挡光片上的黑色的第二挡光部分742挡在所述第六光学组件75的左侧的第三竖直输出面753及右侧的第三竖直输入面754之间,光路被隔断。从SMD IR管201射出的光线经过其上方的用于准直的第五菲涅尔面751入射之后,光线准直射向上方,被第五全反射面752全反射之后,光线从第三竖直输出面753输出、沿水平方向射向右方。由于从第三竖直输出面753射出的光线被位于第一按压块14右侧的第二挡光片阻挡。其不能入射到右方的所述第六光学组件75中,光线不能耦合到其下方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0154]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块的第二挡光片推向下方位置。此时第二挡光片上黑色的第二挡光部分742向下移动,错开了所述第六光学组件75中的左侧第三竖直输出面753及右侧第三竖直输入面754之间的光路,第二挡光片的第二透光部分(或者通孔)741位于光路中,从棱镜左侧第三竖直输出面753射出的光线可以进入棱镜的右侧中。即从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第五菲涅尔面751准直后,准直光线射向上方,经第五全反射面752全反射之后,光线从第三竖直输出面753输出、沿水平方向射向右方。由于此时第二挡光片对光路无阻挡,从左侧第三竖直输出面753射出的光线,入射到右侧的棱镜中,经第六全反射面756全反射之后,光线向下方转折,再经第六菲涅尔面756会聚后,最后集中到下方的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0155]实施例八
[0156]本实施例八所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其当按键放松处于静止状态时光路处于断开状态下沿附图2中B-B方向的剖面图如附图14所示,其采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和光路形式的光电开关功能结构。
[0157]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第一按压块14、第七光学组件85、活动滑块16、金属弹片17、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20、SMD IR管(表面贴装的红外发光二极管)201、SMD PT管(表面贴装的光电接收管)202组成。
[0158]其中,所述SMD PT管202竖直放置于下固定壳19上,而SMD IR管201水平放置于PCB板20上保持不变。
[0159]所述光路形式的光电开关功能结构包括第七光学组件85和位于第一按压块14右侧的第三挡光片组成,所述第三挡光片与所述第一按压块14 一起联动,所述第三挡光片包括上部的第三透光部分842和下部的第三挡光部分843,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。
[0160]如图14所示的具体实施例八。其第七光学组件85包括位于SMDIR管201上方的第二准直透镜和第二三角棱镜,以及位于SMD PT管左侧的第一聚光透镜。其中,所述第二准直透镜包括位于下方的第五透光平面851和位于上方的第四准直凸面852。所述第二三角棱镜包括位于下方的第六透光平面853、左上方用于转折光线的第三全反射面854以及位于右侧的第四竖直输出面855。所述第一聚光透镜包括位于左侧的第四竖直输入面856和位于右侧的用于聚光的第七菲涅尔面857。
[0161]与所述第一按压块14一起联动的第三挡光片有一个第三透光部分842,另外有一个第三挡光部分843。当按键下压或者放松时,位于第一按压块14右侧的第三挡光片下行或者上升,切割第七光学组件85的左侧第三竖直输出面753及右侧第三竖直输入面754之间的光路,形成对按键开关导通及断开的控制,从而实现按键开关的“开”及“关”。切割第七光学组件85中第二三角棱镜的第四竖直输出面855及第一聚光透镜的第四竖直输入面856之间的光路,形成对按键开关导通及断开的控制,从而实现按键开关的“开”及“关”。
[0162]当按键没有受力下压时,位于第一按压块的第三挡光片处在上方位置,挡光片上的黑色的第三挡光部分842挡在左侧第二三角棱镜右边的第四竖直输出面855及右侧第一聚光透镜的第四竖直输入面856之间,光路被隔断。从SMD IR管201射出的光线经过其上方的第五透光平面851入射之后,被上方的第四准直凸面852准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的第二三角棱镜中,经第七全反射面854全反射之后,反射光线经过第四竖直输出面855、沿水平方向向右方射出。由于从第二三角棱镜的第四竖直输出面855射出的光线被位于第一按压块上的第三挡光片阻挡。其不能入射到右方的第一聚光透镜中,光线不能耦合到其右方的SMD PT管202中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。
[0163]当按键受力下压时,滑动式杠杆触动机构将位于第一按压块的第三挡光片推向下方位置。此时挡光片上黑色的第三挡光部分842向下移动,错开光路,第三透光部分841则位于光路中,从左侧第二三角棱镜的第四竖直输出面855射出的光线可以进入右侧的第一聚光透镜中。从SMD IR管201射出的光线经过其上方第二准直透镜的第五透光平面851入射之后,被上方的第四准直凸面852准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的第二三角棱镜中,经左上方的第七全反射面854全反射之后,反射光线从第四竖直输出面855输出、沿水平方向射向右方。由于此时第三挡光片对光路无阻挡,从左侧第四竖直输出面855射出的光线,入射到右侧的第一聚光透镜中,经第七菲涅尔面857会聚之后,最后集中到右方位于下固定壳89上的SMD PT管202中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。
[0164]实施例九
[0165]本实施例九所涉及的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,图15是实施例九中公开的输入设备微动开关按键沿附图2中A-A方向的剖面图。
[0166]采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构和五金触点/弹片接触式开关功能结构。
[0167]静态五金触点侧向接触导通与断开的方式,类似德国经典键盘生产商Cherry公司所生产的键盘机械轴开关方式,此侧向接触式可以提高使用寿命,使之达到3000万次以上,这种结构同样可以以微动行程实现控制,并且也可以通过滑动调节杠杆臂的触动位置实现不同按压力度的金属接触式控制开关,如图15所示的具体实施例九。
[0168]其由上固定壳11、滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)、第三按压块94、固定金属片95、活动滑块16、第一金属弹片97、弹簧18、下固定壳19、PCB印刷电路板20组成。
[0169]所述的上固定壳11,其两侧的下方有扣锁环111,其与位于下固定壳19两侧的扣锁凸起191相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在上固定壳11和下固定壳19之内,并固定在下方的PCB印刷电路板20上。
[0170]所述的第一杠杆12,其左侧有一个凸起的第二按压块121,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点122,其用于调节按压力度。
[0171]所述的微调片13,其上方有3个位于不同位置的与第一凸点122相匹配的凹坑131,其与第一杠杆12下方的微调位置的第一凸点122配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴132,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴132旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方第一按压块14的按压力度。
[0172]所述的第三按压块94,其左侧的下方有一个卡扣;当杠杆左侧凸起的第二按压块121受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构(包括第一杠杆12和微调片13)受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的第三按压块94向下运动,进一步带动左侧的卡扣一起向下运动。
[0173]所述的固定金属片95,其上有一个第二触点952。
[0174]所述的活动滑块16,其被扣于卡扣141的外面,其左侧有一个第二凸点161。
[0175]所述的第一金属弹片97,其右侧有一个折弯凸起971,在所述折弯凸起971上方有一个第一触点952。当按键下压时,第三按压块94带动活动滑块16下行,当活动滑块16左侧的第二凸点161越过第一金属弹片97右侧的折弯凸起971时,在折弯凸起971反向作用力的作用下,活动滑块16向下快速运动,使得位于活动滑块16内侧上方的平面与卡扣产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。
[0176]所述的弹簧18,其位于下固定壳19的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。
[0177]所述的第一金属弹片97和固定金属片95下方分别连接电路正负极的引线。当按键处于放松静止的状态时,所述的第一金属弹片97的折弯凸起971被活动滑块16的第二凸点161顶住,这时候位于第一金属弹片上的第一触点972与位于固定金属片95上的第二触点952分开,与之相连的电路处于断开状态。
[0178]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种杠杆式的输入设备微动开关按键,包括开关控制本体和PCB印制电路板,其特征在于,所述开关控制本体和PCB印制电路板采用分体设置; 其中,所述开关控制本体包括杠杆触动结构、开关功能结构以及按压段落感结构,利用所述杠杆触动结构以微动行程实现放大的触发行程,来控制所述开关功能结构以及利用所述按压段落感结构产生清脆的按键按压段落感声音; 其中,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构或者固定单种按压力度的固定式杠杆结构; 其中,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构或五金触点/弹片接触式开关功能结构。2.根据权利要求1所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构,其特征在于,所述输入设备微动开关按键包括: 上固定壳、滑动式杠杆触动机构、第一按压块、光学组件、活动滑块、金属弹片、弹簧、下固定壳、PCB印刷电路板、SMD IR管、SMD PT管,其中所述滑动式杠杆触动机构包括第一杠杆和微调片。3.根据权利要求1所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,所述杠杆式触动结构采用固定单种按压力度的固定式杠杆结构,所述开关功能结构采用光路形式的光电开关功能结构,其特征在于,所述输入设备微动开关按键包括: 上固定壳、固定式杠杆结构、第一按压块、光学组件、活动滑块、金属弹片、弹簧、下固定壳、PCB印刷电路板、SMD IR管、SMD PT管,其中所述固定式杠杆结构包括第二杠杆。4.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述上固定壳的两侧的下方有扣锁环,其与位于所述下固定壳两侧的扣锁凸起相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在所述上固定壳和所述下固定壳之内,并固定在下方的所述PCB印刷电路板上。5.根据权利要求2所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述第一杠杆的左侧有一个凸起的第二按压块,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点,用于调节按压力度。6.根据权利要求5所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述微调片的上方有3个位于不同位置的与所述第一凸点相匹配的凹坑,其与所述第一杠杆下方的微调位置的所述第一凸点配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方所述第一按压块的按压力度。7.根据权利要求2所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述第一按压块的左侧的下方有一个卡扣、其右侧有一个第一光学棱镜;当所述第一杠杆左侧凸起的第二按压块受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的所述第一按压块向下运动,进一步带动左侧的所述卡扣及右侧的所述第一光学棱镜一起向下运动。8.根据权利要求7所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述活动滑块被扣于所述卡扣的外面,其左侧有一个第二凸点。9.根据权利要求8所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述金属弹片的其右侧有一个折弯凸起,当按键下压时,所述第一按压块带动所述活动滑块下行,当所述活动滑块左侧的所述第二凸点越过所述金属弹片右侧的所述折弯凸起时,在所述折弯凸起反向作用力的作用下,所述活动滑块向下快速运动,使得位于所述活动滑块内侧上方的平面与所述卡扣产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。10.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述弹簧位于所述下固定壳的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。11.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述SMD IR管及所述SMD PT管分别用来发射和接收光信号,其与上方的光学组件及位于第一按压块右侧的第一光学棱镜一起,实现所述按键开关导通与断开的控制。12.根据权利要求7所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第一光学组件,所述第一光学组件包括第一组合棱镜,所述第一组合棱镜包括位于所述SMD IR管上方的第一透光平面和第一准直凸面、位于所述第一光学棱镜右侧的第一竖直输入面和第一全反射面、以及位于SMD PT管上方的第一菲涅尔面。13.根据权利要求12所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第一按压块右侧的所述第一光学棱镜处在上方位置,所述第一竖直输出面未与所述第一光学组件右侧的第一全反射面对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第一透光平面入射之后,再经过上方的所述第一准直凸面准直,准直之后的光线入射到处于上方位置的所述第一光学棱镜中,经过所述第一全反射面全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的所述第一竖直输出面输出,此时由于所述第一竖直输出面没有与所述第一光学组件右侧的所述第一全反射面对准,从所述第一竖直输出面输出的光线不能被所述第一全反射面进行全反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。14.根据权利要求12所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述第一杠杆的第二按压块受力下压,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块右侧的所述第一光学棱镜推向下方位置,此时所述第一竖直输出面与所述第一光学组件右侧的所述第一全反射面相对准,从所述SMDIR管射出的光线经过其上方的所述第一透光平面入射之后,再经过上方的所述第一准直凸面准直,准直之后的光线入射到所述第一光学棱镜中,经过其所述第一全反射斜面反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的所述第一竖直输出面输出,由于此时所述第一竖直输出面与所述第一光学组件右侧的所述第一全反射面对准,从所述第一竖直输出面输出的光线经所述第一竖直输入面再次入射到所述第一光学组件中,并向右入射到所述第一全反射面上,进一步被所述第一全反射面进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到所述第一菲涅尔面上,最后会聚到其下方的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。15.根据权利要求14所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第二光学组件,所述第二光学组件包括第二组合棱镜,所述第二组合棱镜包括位于SMD IR管上方的第二菲涅尔面和第二透光平面、位于所述第一光学棱镜右侧的第二竖直输入面和第二全反射面、以及位于SMDPT管上方的第三菲涅尔面。16.根据权利要求15所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块的所述第一光学棱镜处在上方位置,第一竖直输出面没有与所述第二光学组件右侧的所述第二全反射面对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第二菲涅尔面准直之后,准直光线再经过上方的所述第二透光平面向上方输出,输出光线入射到处于上方位置的所述第一光学棱镜中,经过其所述第一全反射斜面全反射转折之后,沿水平的方向从右侧的所述第一竖直输出面输出,由于此时所述第一竖直输出面没有与所述第二光学组件右侧的第二全反射面对准,从所述第一竖直面输出的光线不能被所述第二全反射面进行全反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。17.根据权利要求15所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第一光学棱镜推向下方位置,此时第一竖直输出面与所述第二光学组件右侧的所述第二全反射面相对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第二菲涅尔面准直之后,再经过上方的所述第二透光平面输出,输出光线入射到所述第一光学棱镜中,经过其所述第一全反射斜面反射转折之后,沿水平的方向从其右侧的所述第一竖直输出面输出,此时由于所述第一竖直输出面与所述第二光学组件右侧的所述第二全反射面对准,从所述第一竖直输出面输出的光线由所述第二竖直输入面再次入射到所述第二光学组件中,并向右入射到所述第二全反射面上,进一步被所述第二全反射面进行全反射,全反射后的光线向下转折并入射到所述第三菲涅尔面上,最后会聚到其下方的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。18.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第三光学组件,所述第三光学组件包括第三组合棱镜以及第二平面反射镜,其中所述第三组合棱镜包括位于所述SMD IR管上方的第三透光平面和第二准直凸面、以及位于所述SMD PT管上方的第四菲涅尔面和第一水平输入面,其中所述第二平面反射镜设置为45度倾斜平面。19.根据权利要求18所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,与所述第一按压块一起联动的所述平面镜处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的所述第二平面反射镜对准,从所述SMDIR管射出的光线经过其上方的所述第三透光平面入射之后,入射光线再经过上方的所述第二准直凸面进行准直,准直后的光线向上方输出,准直光线入射到处于上方位置的第一平面反射镜中,经过其反射转折之后,沿水平的方向往右方的出射,由于此时所述第一平面反射镜没有与右侧的所述第二平面反射镜对准,被所述第一平面反射镜反射转折的光线不能被所述第二平面反射镜进行反射,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。20.根据权利要求18所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块下方的第一平面反射镜推向下方位置,此时所述第一平面反射镜与位于右侧的所述第二平面反射镜相对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第三透光平面入射之后,再经过上方的所述第二准直凸面进行准直,准直后的光线向上方输出,输出光线入射到上方的所述第一平面反射镜上,经过其反射转折之后,沿水平的方向向右射出,由于此时所述第一平面反射镜与右侧的所述第二平面反射镜相对准,被所述第一平面反射镜反射转折的光线被所述第二平面反射镜进行反射,射向下方,进一步被所述第四菲涅尔面进行会聚,会聚后的光线集中到其下方的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。21.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第四光学组件,所述第四光学组件包括第二自由曲面反射镜,所述第二自由曲面反射镜与位于所述第一按压块右侧的第一自由曲面反射镜一起,形成对所述按键开关导通及断开的控制。22.根据权利要求21所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述第一自由曲面反射镜及所述第二自由曲面反射镜为离轴抛物面、离轴二次曲面或多项式曲面。23.根据权利要求21所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,与所述第一按压块一起联动的所述第一自由曲面反射镜处在上方位置,其没有与右侧位于下方位置的所述第二自由曲面反射镜对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第一自由曲面反射镜反射之后,光线被准直,并向右方水平射出,由于此时所述第二自由曲面反射镜没有与右侧的所述第一自由曲面反射镜相对准,被所述第二自由曲面反射镜反射转折的光线不能被所述第一自由曲面反射镜进行反射和会聚,光线不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。24.根据权利要求21所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第一自由曲面反射镜推向下方位置,由于此时所述第一自由曲面反射镜与位于右侧的所述第二自由曲面反射镜相对准,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第一自由曲面反射镜反射之后,光线被准直,并向右方水平射出,反射光线入射到右侧的所述第二自由曲面反射镜上进行再次反射,最后向下方会聚到所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。25.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第五光学组件,所述第五光学组件包括位于所述SMD IR管上方的第一准直透镜和第一三角棱镜,位于所述SMD PT管上方的第四组合棱镜,以及位于第一按压块右侧的第一挡光片, 其中,所述第一准直透镜包括位于下方的第四透光平面和位于上方的第三准直凸面;其中,所述第一三角棱镜包括位于下方的第五透光平面、左上方用于转折光线的第三全反射面以及位于右侧的第二竖直输出面;其中,所述第四组合棱镜包括位于下方的第五菲涅尔面和位于右上方用于转折光学的第四全反射面;其中,所述第五菲涅尔面还同时位于所述SMD PT管上方;其中,所述第一挡光片与所述第一按压块一起联动,所述第一挡光片包括上部的第一透光部分和下部的第一挡光部分,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。26.根据权利要求25所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块的所述第一挡光片处在上方位置,所述第一挡光片上的黑色的所述第一挡光部分挡在所述第二竖直输出面及所述第四全反射面之间,光路被隔断不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。27.根据权利要求25所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第一挡光片推向下方位置,此时所述第一挡光片上黑色的所述第一挡光部分向下移动,错开光路,所述第一透光部分则位于光路中,从左侧所述第二竖直输出面射出的光线可以进入右侧的所述第四组合棱镜中,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第四透光平面入射之后,被上方的第二准直凸面准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的所述第一三角棱镜中,经所述第三全反射面全反射之后,光线从所述第二竖直输出面输出、沿水平方向射向右方,由于此时第一挡光片对光路无阻挡,从左侧第二竖直输出面射出的光线,入射到右侧的所述第四组合棱镜中,经所述第四全反射面全反射之后,光线向下方转折,经所述第五菲涅尔面会聚后,最后集中到下方的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。28.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第六光学组件,所述第六光学组件包括第五组合棱镜、第六组合棱镜以及位于第一按压块右侧的第二挡光片, 其中,所述第五组合棱镜包括位于下方用于准直的第五菲涅尔面、位于左上方的第五全反射面、位于右侧的第三竖直输出面;其中,所述第六组合棱镜包括用于聚光的第六菲涅尔面、位于右上方用于转折光线的第六全反射面以及位于左侧的第三竖直输入面;同时,所述第五菲涅尔面位于所述SMD IR管上方,所述第六菲涅尔面位于所述SMD PT管上方;其中,所述第二挡光片与所述第一按压块一起联动,所述第二挡光片包括上部的第二透光部分和下部的第二挡光部分,其中,所述透光部分为透明透光材料或者通孔。29.根据权利要求28所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块右侧的所述第二挡光片处在上方位置,所述第二挡光片上的黑色的所述第二挡光部分挡在所述第六光学组件的左侧的所述第三竖直输出面及右侧的所述第三竖直输入面之间,光路被隔断不能耦合到其下方的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。30.根据权利要求28所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第二挡光片推向下方位置,此时所述第二挡光片上黑色的所述第二挡光部分向下移动,错开了所述第六光学组件中的左侧所述第三竖直输出面及右侧的所述第三竖直输入面之间的光路,所述第二挡光片的所述第二透光部分位于光路中,从所述第五组合棱镜左侧第三竖直输出面射出的光线可以进入所述六组合棱镜的右侧中,即从所述SMD IR管射出的光线经过其上方的所述第五菲涅尔面准直后,准直光线射向上方,经所述第五全反射面全反射之后,光线从所述第三竖直输出面输出、沿水平方向射向右方,由于此时所述第二挡光片对光路无阻挡,从左侧所述第三竖直输出面射出的光线,入射到右侧的所述第六组合棱镜中,经所述第六全反射面全反射之后,光线向下方转折,再经所述第六菲涅尔面会聚后,最后集中到下方的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。31.根据权利要求2或3所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于,所述SMD PT管竖直放置于所述下固定壳上,所述SMD IR管水平放置于PCB印制电路板上。32.根据权利要求31所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述光学组件为第七光学组件,所述第七光学组件包括位于所述SMD IR管上方的第二准直透镜和第二三角棱镜,位于所述SMD PT管左侧的第一聚光透镜,以及位于所述第一按压块右侧的第三挡光片; 其中,所述第二准直透镜包括位于下方的第五透光平面和位于上方的第四准直凸面;所述第二三角棱镜包括位于下方的第六透光平面、左上方用于转折光线的第三全反射面以及位于右侧的第四竖直输出面;其中,所述第一聚光透镜包括位于左侧的第四竖直输入面和位于右侧的用于聚光的第七菲涅尔面;其中,所述第三挡光片包括上部的第三透光部分和下部的第三挡光部分,其中所述透光部分为透明透光材料或者通孔。33.根据权利要求32所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,位于所述第一按压块的所述第三挡光片处在上方位置,所述第三挡光片上的黑色的所述第三挡光部分挡在左侧所述第二三角棱镜右边的所述第四竖直输出面及右侧所述第一聚光透镜的所述第四竖直输入面之间,光路被隔断不能耦合到其右侧的所述SMD PT管中,光路处于断开状态,与之相连的电路不能触发电流。34.根据权利要求32所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构将位于所述第一按压块的所述第三挡光片推向下方位置,此时所述第三挡光片上黑色的所述第三挡光部分向下移动,错开光路,所述第三透光部分则位于光路中,从左侧所述第二三角棱镜的所述第四竖直输出面射出的光线可以进入右侧的所述第一聚光透镜中,从所述SMD IR管射出的光线经过其上方所述第二准直透镜的所述第五透光平面入射之后,被上方的所述第四准直凸面准直,准直后的光线射向上方,再入射到其上方的所述第二三角棱镜中,经左上方的第七全反射面全反射之后,反射光线从所述第四竖直输出面输出、沿水平方向射向右方,由于此时所述第三挡光片对光路无阻挡,从左侧所述第四竖直输出面射出的光线,入射到右侧的所述第一聚光透镜中,经所述第七菲涅尔面会聚之后,最后集中到右方位于下固定壳上的所述SMD PT管中,光路处于导通状态,与之相连的电路触发电流。35.根据权利要求1所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,所述杠杆式触动结构采用可调节按压力度的滑动式杠杆结构,所述开关功能结构采用五金触点/弹片接触式开关功能结构,其特征在于,所述输入设备微动开关按键包括:上固定壳、滑动式杠杆触动机构、第三按压块、固定金属片、活动滑块、第一金属弹片、弹簧、下固定壳、PCB印刷电路板;其中,所述滑动式杠杆触动机构包括第一杠杆和微调片。36.根据权利要求35所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述上固定壳,其两侧的下方有扣锁环,其与位于下固定壳两侧的扣锁凸起相互锁紧,将所述输入设备微动开关按键的所有部件都锁在上固定壳和下固定壳之内,并固定在下方的PCB印刷电路板上; 所述第一杠杆,其左侧有一个凸起的第二按压块,用于按键的下压,其右侧的下方有一个用于微调位置的第一凸点,其用于调节按压力度; 所述微调片,其上方有3个位于不同位置的与第一凸点相匹配的凹坑,其与第一杠杆下方的微调位置的第一凸点配合使用,用于所述滑动式杠杆触动机构各种按压力度的微调,其右侧有一连轴,使得所述滑动式杠杆触动机构可以绕所述连轴旋转,根据杠杆原理来放大施加于下方第一按压块的按压力度; 所述第三按压块,其左侧的下方有一个卡扣;当杠杆左侧凸起的第二按压块受力下压时,所述滑动式杠杆触动机构受力下压,在杠杆原理的作用下推动下方的第三按压块向下运动,进一步带动左侧的卡扣一起向下运动; 所述固定金属片,其上有一个第二触点; 所述活动滑块,其被扣于卡扣的外面,其左侧有一个第二凸点; 所述第一金属弹片,其右侧有一个折弯凸起,在所述折弯凸起上方有一个第一触点; 所述的弹簧,其位于下固定壳的轴位置,其实现按键下压后的上升回弹功能。37.根据权利要求36所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第三按压块带动所述活动滑块下行,当所述活动滑块左侧的所述第二凸点越过所述第一金属弹片右侧的所述折弯凸起时,在所述折弯凸起反向作用力的作用下,所述活动滑块向下快速运动,使得位于所述活动滑块内侧上方的平面与所述卡扣产生快速撞击,形成清脆的撞击音,从而产生按键下压时的按压段落感。38.根据权利要求36所述的一种杠杆式的输入设备微动开关按键,其特征在于, 所述第一金属弹片和所述固定金属片下方分别连接电路正负极的引线,当所述输入设备微动开关按键没有受力下压时,所述第一金属弹片的所述折弯凸起被所述活动滑块的所述第二凸点顶住,此时位于所述第一金属弹片上的所述第一触点与位于所述固定金属片上的所述第二触点分开,与之相连的电路处于断开状态。
【文档编号】H01H13/14GK205428785SQ201520674589
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年8月31日
【发明人】郎欢标
【申请人】东莞市长资实业有限公司
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