直光线向下方转折，从平面14a3射出，再次入射到固定组件35中，经过其聚光透镜354会聚，再从平面355出射后，会聚到SMDPT管的传感面上，产生最强的电流信号。
[0046]实施例四:
[0047]如图10所示，所述固定光学组件15为准直及转折棱镜结构的一棱镜45，在本实施例中，移动光学组件14a，以及用于对按键帽2表面上的字符进行照明的按键帽字符照明导光系统6与实施例一相同。固定光学组件15则有不同的设计，棱镜45的入光面451为菲涅尔准直透镜，对从SMD IR管入射的光线起到准直作用，全反射斜面452为倾斜平面，起到转折光路的作用，经过全反射斜面452反射的所有光线，沿着垂直于竖直平面453的方向平行射出。当移动组件14a从按键静止的位置下压至2.00-2.20_行程时，触发光路开始导通。按键下压在行程2.00mm-5mm之间的范围，光路都处于导通的状态。当移动光学组件14a与固定组件45完全对齐时，从竖直平面453射出的光线完全入射到移动光学组件的竖直平面14al中，再经过全反射斜面14a2反射，反射后的准直光线向下方转折，从平面14a3射出，再次入射到固定组件45中，本实施方案中，入射面454改为平面，455改为聚光用的菲涅尔透镜，其将光线会聚到SMDPT管18的传感面上，产生最强的电流信号。
[0048]实施例五:
[0049]上述实施例1-4中，当按键完全放松，弹簧31无压缩，移动光学组件14a处在最上方位置时，光路都处于断开状态，而当键轴32下压至2.00-2.20mm行程时，触发光路开始导通。键轴32下压在行程2.00mm-4mm之间的范围，光路都处于导通的状态。本实施例则将导通和断开状态反过来，按键完全放松，移动光学组件14a处在最上方位置时，光路处于导通状态。而当键轴32下压至2.00-2.20mm行程时，触发光路开始断开。键轴32下压在行程2.00mm-4mm之间的范围，光路都处于断开的状态。图11为本实施例的开关设计原理，其所有的准直、转折、和会聚系统与具体实施例一基本相同，如图11所示，所述固定光学组件15为准直及转折棱镜结构的一棱镜55，其入射面551为准直菲涅尔透镜、552为全反射斜面、553为竖直平面、554为聚光非球面透镜，555为平面，唯一区别的是右侧棱镜的反射斜面552比具体实施方案1的高出了 2_，当按键完全放松时，从竖直平面553射出的平行光刚好入射到移动光学组件14a中，经全反射转折及聚光后可以会聚到SMD PT管43中，从而产生电流信号，光路处于导通状态。而当按键下压至2.00-2.20mm行程时，从竖直平面553射出的平行光不能入射到移动光学组件14a中，SMD PT管43里就没有聚焦光斑产生的电流信号，光路处于断开状态。
[0050]实施例六:
[0051]上述实施例1-5中的移动光学组件都是采用转折棱镜14a的方式，就是控制一块转折棱镜的上下移动，从而实现导通和断开。以下的具体实施方案，移动光学组件采用机械快门(遮光片)的方式，通过上下移动遮光片实现光路的导通和断开。本发明所涉及的光电一体式机械轴键盘开关模组结构，其本实施例的开关设计原理如图12所示，其固定光学组件15为左右两边各有一个棱镜，分别为棱镜65及棱镜66。棱镜65为准直及转折棱镜系统，其菲涅尔透镜651先将SMD IR管42的光线准直，然后再通过全反射斜面652反射转折，再通过竖直平面653射出。机械快门14b与键轴32连接在一起，其随着弹簧31下压或放松时，往下或往上移动，从而实现对棱镜65出射平行光的遮挡或放行。当按键放松，机械快门14b处于上方时，快门对棱镜65的出射平行光无遮挡，这时候从竖直平面653射出的平行光可以进入到左边的棱镜66中。棱镜66为转折及聚光棱镜系统，其全反射曲面662为X及Y方向非对称的自由曲面，其同时起到转折及会聚作用，具体形式可以为离轴二次曲面或为双锥度系数曲面，其将入射光线进行全反射折转，并会聚到棱镜下方的SMD PT管43中，从而产生电流信号，使光路处于导通状态。当按键下压，机械快门14b处于下方时，快门对棱镜65出射平行光进行遮挡，这时候SMD PT管43中没有聚焦光斑，因此没有电流信号，光路处于断开状态。
[0052]实施例七:
[0053]在具体实施例六中，当按键(即驱动装置3)放松，机械快门处于最上方时，光路处于导通状态。本发明所涉及的光电一体式机械轴键盘开关模组结构，其具体实施方案七将导通和断开状态反过来，如图13所示。与实施例六相比，具体实施方案七也采用了机械快门的方式，其棱镜转折和聚光系统的结构与实施例六基本相同，其固定光学组件15为左右两边各有一个棱镜，分别为棱镜75和棱镜76，只是棱镜75和棱镜76都比具体实施方案六中的棱镜65及棱镜66高了 2mm。当按键完全放松，移动光学组件14b在最上方位置时，机械快门14b遮挡了从竖直平面753射出的平行光，光路处于断开状态。而当按键下压时，机械快门14b对竖直平面753射出的平行光无遮挡，平行光进入左侧的棱镜76中，经过自由曲面762的会聚及转折，光线会聚于棱镜下方的SMD PT管43中，从而产生电流信号，触发光路处于导通状态。
[0054]实施例八:
[0055]上述的所有实施方案中，SMD IR管42及SMD PT管43都水平排列在同一个PCB板上，实际应用中也可以将其中的一个采用竖直放置。如图14所示，其将SMD IR管42竖过来放置于右侧，紧挨着SMD IR管43为一个机械快门14b，机械快门左侧为一个自由曲面棱镜85，其自由曲面反射面852将从SMD IR管入射的光线进行转折并会聚到棱镜下方的SMDPT管中。通过弹簧控制机械快门14b的上下移动，就可以实现光路的断开及导通。所述的自由曲面反射面852，其为X及Y方向非对称的离轴二次曲面，或者为双锥度系数曲面，其满足条件:SMD IR管的发射面，以及SMD PT管的接受面，相对于该曲面为共轭的物象对应关系Ο
[0056]实施例九:
[0057]本实施例中，如图15所示，将SMD PT管43竖过来放置于左侧，紧挨着SMD PT管43为一个机械快门14b，机械快门右侧为一个自由曲面棱镜95，该棱镜下方靠近SMT IR管42的位置为一菲涅尔准直透镜951，其将从SMD IR管42入射的光线进行准直并平行入射到自由曲面全反射面952上，自由曲面全反射面952兼有转折及会聚的作用，其将平行入射的光线转折并会聚到左侧的SMD PT管43的接受面上。通过弹簧控制机械快门14b的上下移动，可以实现光路的断开及导通。所述的自由曲面反射面952，其为X及Y方向非对称的离轴二次曲面，或者为双锥度系数曲面。
[0058]实施例十:
[0059]上述所有的具体实施方案，所述字符照明导光系统6的SMD LED 19 (单色或者红绿蓝3色)光源都位于PCB板41上，其发出的光线，经过聚光透镜会聚到导光柱中，再从导光柱上方的照明透镜折射输出，形成光束角为2 Θ的出射光，照亮按键帽2上的字符。本实施给出了另一种字符照明导光系统，如图16所示，将SMD LED 19 (单色或者红绿蓝3色)光源设置在PCB板41上，位于键轴32的下方中心位置，键轴32的中心轴采用透明或者半透明的材料制作，使其本身成为一个导光管，SMD LED 19发出的光直接耦合到键轴32中，键轴32、导光管对入射光线进行混光和向上传导，从其上方输出，从而照明上方的按键帽2。
[0060]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明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发明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，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光电一体式机械轴键盘开关模组，包括壳体(1)，装设在壳体(1)上部的按键帽(2)，其特征在于:还包括装设在壳体(1)内的驱动装置(3)、光电开关(4)、移动光学组件(14a)和固定光学组件(15)，所述移动光学组件(14a)装设在驱动装置(3)上，所述光电开关(4)包括PCB板(41)，集成在PCB板(41)上的SMD IR管(42，表面贴装的红外二极管)及SMD PT管(43，表面贴装的光电传感器)，通过按压按键帽(2)使驱动装置(3)驱动移动光学组件(14a)上下移动来控制移动光学组件(14a)与固定光学组件(15)的相对位置，当从SMD IR管(42)发出的光线耦合到SMD PT管(43)中时，光路导通，从而实现光电开关(4)通路，当从SMD IR管(42)发出的光线不能耦合到SMD PT管(43)中时，光路断开，从而实现光电开关⑷断开。2.根据权利要求1所述的光电一体式机械轴键盘开关模组，其特征在于:所述驱动装置(3)包括装设在壳体(1)内的弹簧(31)、键轴(32)，所述弹簧(31)的一端与壳体(1)相接触，弹簧(31)的另一端与键轴(32)的一端相连接，所述移动光学