CN105261507B - 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构 - Google Patents

一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构 Download PDF

Info

Publication number
CN105261507B
CN105261507B CN201510510780.9A CN201510510780A CN105261507B CN 105261507 B CN105261507 B CN 105261507B CN 201510510780 A CN201510510780 A CN 201510510780A CN 105261507 B CN105261507 B CN 105261507B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
switch
optical element
keycap
pipes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510510780.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105261507A (zh
Inventor
郎欢标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIKOLTA OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
MIKOLTA OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIKOLTA OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical MIKOLTA OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510510780.9A priority Critical patent/CN105261507B/zh
Publication of CN105261507A publication Critical patent/CN105261507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105261507B publication Critical patent/CN105261507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H01H13/705—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H01H13/705—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
    • H01H13/7065—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys characterised by the mechanism between keys and layered keyboards
    • H01H13/7073—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys characterised by the mechanism between keys and layered keyboards characterised by springs, e.g. Euler springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/83—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by legends, e.g. Braille, liquid crystal displays, light emitting or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
    • H03K17/943—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector using a plurality of optical emitters or detectors, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/014—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/062—Light conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/028—Blade spring

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

本发明涉及一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，由机械运动部件及开关控制部件组成，其中机械运动部件包括键帽、由一个双连杆及一个平衡杆及双拱形弹片组成的下压及快速回弹机构，其可以产生清脆的按压触感声，以及按键放松后快速回弹的特性。所述机械运动部件，其也可以由键帽、两个双连杆及双拱形弹片组成；或者由键帽、两个平衡杆及双拱形弹片组成。所述的开关控制部件，其控制按键开关电路的导通与断开，其由表面贴装的红外发光二极管(IR)、表面贴装的光电接收管(PT)、光学元件、以及用于控制开关导通与断开的挡光器件组成。所述的开关控制部件也可以为传统的钮式开关控制器件或者橡胶圆顶式开关控制器件。

Description

一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构
技术领域
本发明涉及电子装置输入设备的技术领域，特别涉及一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构。
背景技术
传统的笔记本电脑键盘按键的X形剪刀脚结构，其由两个连杆交叉设置，以交叉点作旋转支点上下动作，在中间部位利用橡胶圆顶的弹性作键帽组件回弹及开关功能，在按压键帽的边缘侧或四角某一位置点时通常是按压的位置先下行，其他的部位后下行，造成侧边按压会出现键帽倾斜，导致在电脑输入时容易发生漏输入的现象，并且按压触感模糊不清脆，键组回弹速度缓慢。苹果公司的专利文件CN201320675415提出了一种键机构及蝶形组件，其主要涉及一对铰链式的蝶形结构，组合在一起形成中间的空穴空间，在这空穴空间内放置一个钮式开关，实现键组件的上下动作及开关功能，如图1所示。其优点是解决了业界多年以来笔记型电脑键盘X形剪刀脚结构在上下运动时不平稳的难题。并且有效解决了当偏心按压键帽的边缘侧或四角某一位置点时，造成键帽倾斜，导致在电脑输入时容易发生漏输入的问题。但是缺点是这种蝶形机构本身没有按压后回弹的功能，回弹时需要依靠中间的钮式开关的弹性来实现，导致键帽按压行程非常短，并且按压的力度偏硬，在做电脑输入时按压触感不理想，同时这钮式开关的使用寿命也不够理想，无法达到5000万次以上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构。
本发明第一方面公开了一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，所述开关键组结构包括机械运动部件及开关控制部件，所述机械运动部件包括键帽、第一运动臂、第二运动臂及双拱形弹片，具有产生清脆的按压触感声声，以及所述键帽下压放松后快速回弹的特性；
所述第一运动臂和所述第二运动臂分别位于所述键帽下方的两侧，用于配合所述键帽一起上下运动，所述第一运动臂或所述第二运动臂为双连杆或平衡杆；
所述双拱形弹片的弹性力使述开关键组结构在按压时快速回弹，在按压过程中，当所述双拱形弹片本体下压越过拱形弹性体的支点位置时，在双拱形弹片的弹性力的作用下产生一个触动感；
所述开关控制部件，用于控制按键开关电路的导通与断开，其为薄型光学反射式开关控制器件，包括SMD IR管、SMD PT管、第一光学元件、第二光学元件以及用于控制开关导通与断开的挡光器；
或者所述开关控制部件为钮式开关控制器件，其包括开关触动棒、橡胶触动头、锅仔导电弹片、开关静触点引脚、及开关动触点引脚。
或者所述开关控制部件为橡胶圆顶的开关控制器件，其包括橡胶圆顶帽弹性体、薄膜上层接触线路、隔空区、薄膜下层接触线路。
进一步地，所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第一平衡杆，所述第二运动臂为第一双连杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
进一步地，所述第一平衡杆的两端分别有第一旋转轴，所述第一双连杆的两端分别有第二旋转轴，所述第一双连杆靠近所述第二旋转轴的一端设置有与其联动的第一挡光块，所述第一挡光板为黑色吸光的材料。
进一步地，所述双拱形弹片内侧的两边分别设置有向下凸起的拱形金属片，按键下压的时候，其具有快速回弹的功能；
所述双拱形弹片为拱形弹性体的弹片，其材质为不锈钢、弹簧钢片、铍铜、合金及树脂。
进一步地，所述功能板包括分别位于所述SMD IR管和所述SMD PT管正上方的第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学元件和第二光学元件分别设置有光学反射镜，用来产生水平或者竖直方向传播的准直光路；
所述功能板还包括固定弹片，其两端设置有卡扣，其中间位置有凸台，所述的卡扣及凸台，在按键下压时用来卡住左右两侧的所述拱形金属片靠近轴心的两端，并产生清脆的按压触感声；所述功能板还包括轴套，其用来固定所述第一平衡杆的第一旋转轴及第一双连杆的第二旋转轴。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向下运动，所述第一平衡杆绕着所述第一旋转轴做顺时针转动，而所述第一双连杆绕着所述第二旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第一挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向上运动，所述第一平衡杆绕着所述第一旋转轴做逆时针方向转动，而所述第一双连杆绕着所述第一旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第一挡光块向下运动，所述第一挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向下运动，并进一步带动下方的所述双拱形弹片向下运动，所述拱形金属片靠近所述按键轴心的两端卡在设置于所述固定弹片的所述卡扣及所述凸台之间，并产生清脆的按压触感声，当所述键帽按压到底时，位于所述按键轴心两侧的所述拱形金属片将所述固定弹片往按键轴心方向挤压，所述固定弹片与按键轴心之间的空隙变小；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第一平衡杆和第一双连杆受力向上运动，在所述凸台向上的反向作用力下，所述拱形金属片靠近所述按键轴心的两端脱离所述卡扣及所述凸台之间的位置，弹回到所述卡扣上方的位置，同时所述固定弹片重新回复到原位。
进一步地，所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第二双连杆，所述第二运动臂为第三双连杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
进一步地，所述第二双连杆的两端分别有第三旋转轴，所述第三双连杆的两端分别有第四旋转轴，所述第三双连杆靠近所述第四旋转轴的一端设置有与其联动的第二挡光块，所述第二挡光板为黑色吸光的材料。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第二双连杆和所述第三双连杆受力向下运动，所述第二双连杆绕着所述第三旋转轴做顺时针转动，而所述第三双连杆绕着所述第四旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第二挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第二双连杆和所述第三双连杆受力向上运动，所述第二双连杆绕着所述第三旋转轴做逆时针方向转动，而所述第三双连杆绕着所述第四旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第二挡光块向下运动，所述第二挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
进一步地，所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第二平衡杆，所述第二运动臂为第三平衡杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
进一步地，所述第二平衡杆的两端分别有第五旋转轴，所述第三平衡杆的两端分别有第六旋转轴，所述第三平衡杆靠近所述第六旋转轴的一端设置有与其联动的第三挡光块，所述第三挡光板为黑色吸光的材料。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第二平衡杆和所述第三平衡杆受力向下运动，所述第二平衡杆绕着所述第五旋转轴做顺时针转动，而所述第三平衡杆绕着所述第六旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第三挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第二平衡杆和所述第三平衡杆受力向上运动，所述第二平衡杆绕着所述第五旋转轴做逆时针方向转动，而所述第三平衡杆绕着所述第六旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第三挡光块向下运动，所述第三挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
进一步地，所述第一光学元件为第一暗盒，其位于所述SMD IR管正上方的内侧有一个自由曲面的第一反射镜，其作用为将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第二暗盒，其位于所述SMD PT管正上方的内侧也有一个自由曲面的第二反射镜，其作用为将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中。
进一步地，所述自由曲面的第一反射镜及第二反射镜为离轴的抛物面、离轴二次曲面或者多项式曲面。
进一步地，所述第一光学元件为第一组合棱镜，其位于所述SMD IR管正上方，用于将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第二组合棱镜，其位于所述SMD PT管正上方，用于将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中，所述第一组合棱镜和所述第二组合棱镜中用于准直或聚光用的光学曲面为凸面。
进一步地，所述第一组合棱镜的下方有一个用于聚光的第一凸面，其先将所述SMDIR管发出的光线进行第一次会聚；所述第一组合棱镜的上方有一个倾斜的第一全反射平面，其将光线向右转折，并入射到右边的第二凸面，经所述第二凸面再次聚光后，输出光线向右方准直射出；
所述第二组合棱镜与所述第一组合棱镜相对于按键的轴心对称放置，所述第二组合棱镜左边的第三凸面先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到所述第二组合棱镜上面的第二全反射斜面上，其将光线向下转折，经转折后向下入射到所述第二组合棱镜下方的第四凸面上，最后会聚到下方的SMD PT管中。
进一步地，所述第一光学元件为第三组合棱镜，其位于所述SMD IR管正上方，用于将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第四组合棱镜，其位于所述SMD PT管正上方，用于将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中，所述第一组合棱镜和所述第二组合棱镜中用于
准直或聚光用的光学曲面至少有一个为菲涅尔面。
进一步地，所述第三组合棱镜的下方有一个用于聚光的第五凸面，其先将所述SMDIR管发出的光线进行第一次会聚；所述第三组合棱镜的上方有一个倾斜的第三全反射平面，其将光线向右转折，并入射到右边的第一菲涅尔面，经所述第一菲涅尔面再次聚光后，输出光线向右方准直射出；
所述第四组合棱镜与所述第三组合棱镜相对于按键的轴心对称放置，所述第四组合棱镜左边的第二菲涅尔面先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到所述第四组合棱镜上面的第四全反射斜面上，其将光线向下转折，经转折后向下入射到所述第四组合棱镜下方的第六凸面上，最后会聚到下方的SMD PT管中。
进一步地，所述开关控制部件为钮式开关控制器件，所述开关控制部件包括开关触动棒、钮式开关外壳、橡胶触动头、锅仔导电弹片、开关静触点引脚、以及开关动触点引脚。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽下方的所述橡胶触动头将所述开关触动棒向下压，进一步将所述锅仔导电弹片往下压，所述锅仔导电弹片在受力下压的过程中与所述开关静触点引脚和所述开关动触点引脚相接触，触发电路导通；
当所述键帽向上回弹放松时，所述锅仔导电弹片向上回弹，所述开关静触点引脚与所述开关动触点引脚之间的连接断开，按键开关重新回到断开的状态。
进一步地，所述开关控制部件为橡胶圆顶式开关控制器件，所述开关控制部件包括橡胶圆顶帽弹性体、橡胶触动头、薄膜上层接触线路、隔空区以及薄膜下层接触线路。
进一步地，当所述键帽下压时，所述键帽下方的所述橡胶圆顶帽弹性体受到所述键帽的挤压，进一步带动所述橡胶触动头向下运动，当所述橡胶触动头下压到底时，其将所述薄膜上层接触线路通过所述隔空区向下挤压并紧贴所述薄膜下层接触线路，触发电路的导通；
当所述键帽向上回弹放松时，所述橡胶圆顶帽弹性体向上回弹，所述橡胶触动头离开所述薄膜上层接触线路，此时所述薄膜上层接触线路也向上回弹，所述薄膜上层接触线路与所述薄膜下层接触线路之间重新被所述隔空区隔开，按键开关重新回到断开的状态。
本发明的第二方面公开了一种键帽字符照明系统，配合上述公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构使用，所述键帽字符照明系统由位于所述PCB板上的SMD LED管来照明上方的所述键帽，所述SMD LED管为白光LED或者红绿蓝彩色LED。
进一步地，所述SMD LED管上方设置有一片内凹的负透镜，其将所述SMDLED管发出的光线扩散至整个所述键帽的区域。
进一步地，所述SMD LED管上方设置有一片底部为微结构阵列的导光片，所述导光片底部的微结构为微棱镜阵列或者微透镜阵列，上述微结构的尺寸和间距可以渐变，以实现均匀的混光。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，具有按压触感清脆、键组回弹速度迅速的良好使用体验，而且能够有效避免侧边按压会出现键帽倾斜而导致在电脑输入时容易发生漏输入的现象。
附图说明
图1是专利文件CN201320675415提出的一种键机构及蝶形组件结构图；
图2是本发明公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构的等轴侧视图；
图3是本实施例一公开的开关键组结构等轴侧分解结构图；
图4是本实施例一公开的开关键组结构正式侧分解结构图；
图5是本实施例一公开的开关键组结构当按键下压时各个机构的运动方式示意图；
图6是本实施例一公开的开关键组结构沿C-C方向的剖面图；
图7是本实施例一公开的开关键组结构沿A-A方向的剖面图；
图8是本实施例一公开的开关键组结构按键开关的控制原理；
图9是本实施例一公开的开关键组结构照明系统沿B-B方向的剖面图；
图10是本实施例二公开的开关键组结构等轴侧分解结构图；
图11是本实施例三公开的开关键组结构等轴侧分解结构图；
图12是本实施例四公开的开关键组结构经过其按键轴心的局部剖视图；
图13是本实施例五公开的开关键组结构经过其按键轴心的局部剖视图；
图14是本实施例六公开的开关键组结构照明系统沿B-B方向的剖面图；
图15是本实施例七公开的开关键组结构照明系统沿B-B方向的剖面图；
图16是本实施例八公开的开关键组结构按键开关的控制原理；
图17是本实施例八公开的开关键组结构按键开关的控制原理。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
本发明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。例如包含了一系列部件或零件的产品或设备没有限定于已列出的部件或零件，而是可选地还包括没有列出的部件或零件，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或零件。
本发明公开了一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，该开关键组结构的等轴侧视图如图2所示。该薄型键盘开关键组结构包括机械运动部件及开关控制部件。所述的机械运动部件，其包括键帽(在本发明的公开实施例中优选为方形按键帽)、由两个运动臂(第一运动臂和第二运动臂)及双拱形弹片组成的下压及快速回弹机构，其可以产生清脆的按压触感声，以及按键放松后快速回弹的特性。
所述的第一运动臂和第二运动臂为双连杆或者平衡杆，既包括下面四种情形：第一运动臂和第二运动臂均为双连杆，或者第一运动臂和第二运动臂均为平衡杆，或者第一运动臂为双连杆，第二运动臂为平衡杆，或者所述第一运动臂为平衡杆，第二运动臂为双连杆。
所述第一运动臂和所述第二运动臂分别位于所述键帽下方的两侧，用于配合所述键帽一起上下运动，为实现所述键帽上下按压时可以快速的回弹及清脆的触感。
所述双拱形弹片的弹性力使键组在按压时快速回弹，在按压过程中，当弹片本体下压越过拱形弹性体的支点位置时，在双拱形弹片的弹性力的作用下产生一个触动感。所述双拱形弹片为拱形弹性体的五金弹片(其材质可以为不锈钢，也可以为弹簧钢片，也可以为铍铜)，也可以为带有弹性的各种合金及树脂。
所述开关控制部件，用于控制按键开关电路的导通与断开，其为薄型光学反射式开关控制器件，包括SMD IR管(表面贴装的红外二极管或激光二极管)及SMD PT管(表面贴装的光电接收管)、第一光学元件、第二光学元件以及用于控制开关导通与断开的挡光器件组成。需要指出的是，上述表面贴装的红外发光二极管(IR)作为光发射器件的举例以及表面贴装的光电接收管(PT)作为光接收器件的举例并不作为对本发明中技术方案的限制，同样具有光发射功能和光接收功能的器件均可作为本发明的技术方案。
所述开关控制部件，其控制按键开关电路的导通与断开，其也可以为传统的钮式开关控制器件，其包括开关触动棒、橡胶触动头、锅仔导电弹片、开关静触点引脚、及开关动触点引脚。
所述开关控制部件，其控制按键开关电路的导通与断开，其还可以为橡胶圆顶的开关控制器件，其包括橡胶圆顶帽弹性体、薄膜上层接触线路、隔空区、薄膜下层接触线路。
实施例一
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施例一的等轴侧分解结构图如图3所示、正视分解结构图如图4所示、当按键下压时各个机构的运动方式示意图如图5所示、沿C-C方向的剖面图如图6所示、沿A-A方向的剖面图如图7所示、按键开关的原理图如图8所示、沿B-B方向的剖面图如图9所示。
本发明所公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构包括方形按键帽11、第一平衡杆12(即第一运动臂)、第一双连杆13(即第二运动臂)、双拱形弹片14、功能板15、以及最底部的PCB板(印刷电路板)16组成。
所述的第一平衡杆12，其两端分别有第一旋转轴121。
所述的第一双连杆13，其两端也有第二旋转轴131，其靠近第二旋转轴131的一端，设置有可以联动的第一挡光块132。
所述的双拱形弹片14，其内侧的两边分别设置有向下凸起的拱形金属片141，按键下压的时候，其具有快速回弹的功能。
所述的功能板15，其集成了各种不同功能的部件，包括位于IR管17及PT管18正上方的第一暗盒151(即第一光学元件)及第二暗盒152(第二光学元件)，所述的第一暗盒151及第二暗盒152，其内侧分别设置有光学反射镜，用来产生水平或竖直方向传播的准直光路；固定弹片153，其两端设置有卡扣153a，其中间位置设置有凸台153b，所述的卡扣153a及凸台153b，在按键下压时用来卡住左右两侧拱形金属片141靠近轴心的两端，并产生清脆的按压触感声；轴套154，其用来固定所述第一平衡杆12两端的第一旋转轴121及所述第一双连杆13两端的第二旋转轴131。
所述的第一PCB板16，其设置有IR管(红外发光二极管)17、PT管(光电接收管)18、以及用于照明键帽字符的SMD LED(表面贴装二极管)19。
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施方案1当按键下压时，各个机构的运动方式如图5所示，为了便于说明，这里隐藏了键帽11。当按键下压时，第一平衡杆12及第一双连杆13受力向下运动。第一平衡杆12绕着第一旋转轴121做顺时针转动，而第一双连杆13绕着第二旋转轴131逆时针方向转动，其带动右侧位于两个光学元件第一暗盒151及第二暗盒152之间的第一挡光块132向上运动，并错开第一暗盒151及第二暗盒152之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的“开”。
当按键向上回弹时，各个机构的运动方式与上述的正好相反。第一平衡杆12绕着第一旋转轴121做逆时针方向转动，而第一双连杆13绕着第二旋转轴131做顺时针方向转动，其带动右侧位于两个光学元件151及152之间的挡光132块向下运动，挡光块132重新回到光学元件第一暗盒151及第二暗盒152之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的“关”。
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施方案1沿图3中A-A方向(经过IR管17的发光面中心及PT管18的接收面中心)的剖视图如图7所示，其为按键处于放松静止时的状态，其按键开关的控制原理如图8所示。可以清楚地看到位于IR管17及PT管18正上方的第一暗盒151及第二暗盒152、以及第一挡光块132的剖面结构。所述的第一暗盒151，其位于IR管17正上方的内侧有一个自由曲面的第一反射镜151-1，其作用为将从IR管17发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出。所述的第二暗盒152，其位于PT管18的正上方的内侧也有一个自由曲面的第二反射镜152-1，其作用为将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的PT管18中。所述的第一挡光块132，其为黑色吸光的材料，其与第一双连杆13一起联动。
当按键处于放松静止的状态时，第一挡光块132挡在自由曲面的第一反射镜151-1及第二反射镜152-1之间的光路中，PT管18上接收不到光，不能触发电流，与之相连的电路处于断开的状态。当按键下压时，第一双连杆13绕着第二旋转轴131逆时针方向转动，其带动位于第一暗盒151及第二暗盒152之间的第一挡光块132向上运动，并错开第一暗盒151及第二暗盒152之间的光路，PT管18上可以接收到光线，从而触发电流，与之相连的电路处于导通的状态。
所述的自由曲面的第一反射镜151-1及第二发射镜152-1，其为离轴的抛物面，也可以为离轴二次曲面或者为多项式曲面。
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施方案1还包括一种键帽字符的照明系统。其沿图3中B-B方向(经过SMD LED 19发光面中心)的剖视图如图9所示。其由位于第一PCB板16上的SMD LED 19来照明上方的键帽字符。所述的SMD LED 19，其为白光或者红绿蓝彩色的LED。
实施例二
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施例二的等轴侧分解结构图如图10所示。
本发明所公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构包括方形按键帽11、第二双连杆22(即第一运动臂)、第三双连杆23(即第二运动臂)、双拱形弹片14、功能板15、以及最底部的PCB板(印刷电路板)16组成。
当按键下压时，第二双连杆22及第三双连杆23受力向下运动。第二双连杆22绕着第三旋转轴221做顺时针转动，而第三双连杆23绕着第四旋转轴231逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一暗盒151(即第一光学元件)及所述第二暗盒152(即第二光学元件)之间的第二挡光块232向上运动，并错开第一光学元件251及第二光学元件252之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的“开”。
当按键向上回弹时，各个机构的运动方式与上述的正好相反。第二双连杆22绕着旋转轴221做逆时针方向转动，而第三双连杆23绕着旋转轴231做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件151及所述第二光学元件152之间的第二挡光块232块向下运动，挡光块232重新回到所述第一光学元件151及所述第二光学元件152之间的光路中，并阻挡光路，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的“关”。
实施例三
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其具体实施例三的等轴侧分解结构图如图11所示。
本发明所公开的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构包括方形按键帽11、第二平衡杆32(即第一运动臂)、第三平衡杆33(即第二运动臂)、双拱形弹片14、功能板15、以及最底部的PCB板(印刷电路板)16组成。
当按键下压时，第二平衡杆32及第三平衡杆33受力向下运动。第二平衡杆32绕着第五旋转轴321做顺时针转动，而第三平衡杆33绕着第六旋转轴331逆时针方向转动，其带动右侧位于第一光学元件351及第二光学元件352之间的第三挡光块332向上运动，并错开第一光学元件351及第二光学元件352之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的“开”。
当按键向上回弹时，各个机构的运动方式与上述的正好相反。第二平衡杆32绕着第五旋转轴321做逆时针方向转动，而第三平衡杆33绕着第六旋转轴331做顺时针方向转动，其带动右侧位于第一光学元件351及第二光学元件352之间的第三挡光块332块向下运动，第三挡光块332重新回到第一光学元件351及第二光学元件352之间的光路中，并阻挡光路，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的“关”。
实施例四
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其还可以组合传统钮式开关的电路控制结构。如图12所示的具体实施例四，其除了用来产生按压触感及快速回弹的机构(包括第一平衡杆42、第一双连杆33、双拱形弹片14)之外，还采用了传统的钮式开关结构用来控制按键开关的导通及断开。所述的钮式开关结构，其包括开关触动棒451、钮式开关外壳452、橡胶触动头453、锅仔导电弹片454、开关静触点引脚455、以及开关动触点引脚456。
当按键下压时，键帽下方的橡胶触动头453将开关触动棒451向下压，进一步将锅仔导电弹片454往下压，锅仔导电弹片454在受力下压的过程中与开关静触点引脚455和开关动触点引脚456相接触，触发电路导通。
当按键放松时，锅仔导电弹片454向上回弹，开关静触点引脚455与开关动触点引脚456之间的连接断开，按键开关重新回到断开的状态。
实施例五
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其还可以组合传统橡胶圆顶式的开关控制结构，如图13所示的具体实施例五。其除了用来产生按压触感及快速回弹的机构(包括第一平衡杆12、第一双连杆13、双拱形弹片14)之外，还采用了传统的橡胶圆顶式的开关控制结构用来控制按键开关的导通及断开。所述的橡胶圆顶式结构，其包括橡胶圆顶帽弹性体551、橡胶触动头552、薄膜上层接触线路553、隔空区554、以及薄膜下层接触线路555。
当按键下压时，橡胶圆顶帽弹性体551受到按键帽11的挤压，进一步带动橡胶触动头552向下运动，当橡胶触动头552下压到底时，其将薄膜上层接触线路553通过隔空区554向下挤压并紧贴薄膜下层接触线路555，触发电路的导通。
当按键放松时，橡胶圆顶帽弹性体551向上回弹，橡胶触动头552离开薄膜上层接触线路553，这时薄膜上层接触线路553也向上回弹，薄膜上层接触线路553与薄膜下层接触线路555之间重新被隔空区554隔开，按键开关重新回到断开的状态。
实施例六
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其键帽字符的照明系统，其可以在LED上方设置大扩散角的透镜来实现键帽字符大范围的均匀照明，如图14所示的具体实施例六，其为沿图3中B-B方向(经过SMD LED 19发光面中心)的剖视图。其位于第二PCB板66上的SMD LED19上方设置有一片内凹的负透镜661，其将LED发出的光线扩散至整个键帽61的区域。
实施例七
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其键帽字符的照明系统，其可以在LED上方设置一片底部具有微结构阵列的导光片来实现键帽字符的均匀照明，如图15所示的具体实施例七，其为沿图3中B-B方向(经过SMD LED 19发光面中心)的剖视图。其位于第三PCB板76上的SMD LED 19上方设置有一片底部为微结构阵列的导光片761。所述的底部为微结构阵列的导光片761，其底部的微结构为微棱镜阵列、或者为微透镜阵列，其微结构的尺寸和间距可以渐变，以实现均匀的混光，其适合当SMD LED19为红绿蓝彩色光源时候的键帽字符的均匀照明。
实施例八
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其中控制开关结构用于控制按键开关的导通与断开，可以为组合棱镜式的光电开关，其中第一光学元件和第二光学元件可以为第一组合棱镜851和第二组合棱镜852，其准直/聚光用的光学曲面为凸面。如图16所示的具体实施例八。
图16为具体实施例八沿图3中A-A方向(经过IR管17的发光面中心及PT管18的接收面中心)的剖面图。其为按键处于放松静止时的状态。其他结构与具体实施方案1基本一致，只是第一光学元件和第二光学元件采用了第一组合棱镜851及第二组合棱镜852，进行光线的会聚(准直)和转折。
当按键处于放松静止的状态时，第一挡光块132挡在第一组合棱镜851及第二组合棱镜852之间的光路中，PT管18上接收不到光，不能触发电流，与之相连的电路处于断开的状态。当按键下压时，第一双连杆13绕着第二旋转轴131逆时针方向转动，其带动位于第一组合棱镜851及第二组合棱镜852之间的第一挡光块132向上运动，并错开第一组合棱镜851及第二组合棱镜852之间的光路，PT管18上可以接收到光线，从而触发电流，与之相连的电路处于导通的状态。
所述的第一组合棱镜851，其下方有一个用于聚光的第一凸面851-1，其先将IR管17发出的光线进行第一次会聚；其上面有一个倾斜的第一全反射平面851-2，其将光线向右转折，并入射到右边的第二凸面851-3，经第二凸面851-3再次聚光后，输出光线向右方准直射出。所述的第二组合棱镜852，其与第一组合棱镜851相对于按键的轴心对称放置，第三凸面852-3先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到第二全反射斜面852-2上，经转折后向下入射到第四凸面852-1上，最后会聚到下方的PT管18中。
实施例九
本发明所涉及的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其中控制开关结构用于控制按键开关的导通与断开，可以为组合棱镜式的光电开关，其中第一光学元件和第二光学元件可以为第三组合棱镜951和第四组合棱镜952，其至少有一个准直/聚光用的光学曲面为菲涅尔面。。如图17所示的具体实施例九。
图17为具体实施例九沿图3中A-A方向(经过IR管17的发光面中心及PT管18的接收面中心)的剖面图。其为按键处于放松静止时的状态。其他结构与具体实施方案1基本一致，只是第一光学元件和第二光学元件采用了第三组合棱镜951及第四组合棱镜952。
当按键处于放松静止的状态时，第一挡光块132挡在第三组合棱镜951及第四组合棱镜952之间的光路中，PT管18上接收不到光，不能触发电流，与之相连的电路处于断开的状态。当按键下压时，第一双连杆13绕着第二旋转轴131逆时针方向转动，其带动位于第三组合棱镜951及第四组合棱镜952之间的第一挡光块132向上运动，并错开第三组合棱镜951及第四组合棱镜952之间的光路，PT管18上可以接收到光线，从而触发电流，与之相连的电路处于导通的状态。
所述的第三组合棱镜951，其下方有一个用于聚光的第五凸面951-1，其先将IR管17发出的光线进行第一次会聚；其上面有一个倾斜的第三全反射平面951-2，其将光线向右转折，并入射到右边的第一菲涅尔面951-3，经第一菲涅尔面951-3再次聚光后，输出光线向右方准直射出。所述的第四组合棱镜952，其与第三组合棱镜951相对于按键的轴心对称放置，左边的第二菲涅尔面952-3先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到第四全反射斜面952-2上，经转折后向下入射到第六凸面952-1上，最后会聚到下方的PT管18中。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个装置和单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各装置和单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
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。

Claims (26)

1.一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，所述开关键组结构包括机械运动部件及开关控制部件，其特征在于：
所述机械运动部件包括键帽、第一运动臂、第二运动臂及双拱形弹片，具有产生清脆的按压触感声，以及所述键帽下压放松后快速回弹的特性；
所述第一运动臂和所述第二运动臂分别位于所述键帽下方的两侧，用于配合所述键帽一起上下运动，所述第一运动臂或所述第二运动臂为双连杆或平衡杆；
所述双拱形弹片的弹性力使所述开关键组结构在按压时快速回弹，在按压过程中，当所述双拱形弹片本体下压越过拱形弹性体的支点位置时，在双拱形弹片的弹性力的作用下产生一个触动感；
所述开关控制部件，用于控制按键开关电路的导通与断开，其为薄型光学反射式开关控制器件，包括SMD IR管、SMD PT管、第一光学元件、第二光学元件以及用于控制开关导通与断开的挡光器；
或者所述开关控制部件为钮式开关控制器件，其包括开关触动棒、橡胶触动头、锅仔导电弹片、开关静触点引脚、及开关动触点引脚；
或者所述开关控制部件为橡胶圆顶的开关控制器件，其包括橡胶圆顶帽弹性体、薄膜上层接触线路、隔空区、薄膜下层接触线路。
2.根据权利要求1所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第一平衡杆，所述第二运动臂为第一双连杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
3.根据权利要求2所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述第一平衡杆的两端分别有第一旋转轴，所述第一双连杆的两端分别有第二旋转轴，所述第一双连杆靠近所述第二旋转轴的一端设置有与其联动的第一挡光块，所述第一挡光板为黑色吸光的材料。
4.根据权利要求3所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述双拱形弹片内侧的两边分别设置有向下凸起的拱形金属片，按键下压的时候，其具有快速回弹的功能；
所述双拱形弹片为拱形弹性体的弹片，其材质为不锈钢、弹簧钢片、铍铜、合金及树脂。
5.根据权利要求4所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述功能板包括分别位于所述SMD IR管和所述SMD PT管正上方的第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学元件和第二光学元件分别设置有光学反射镜，用来产生水平或者竖直方向传播的准直光路；
所述功能板还包括固定弹片，其两端设置有卡扣，其中间位置有凸台，所述的卡扣及凸台，在按键下压时用来卡住左右两侧的所述拱形金属片靠近轴心的两端，并产生清脆的按压触感声；所述功能板还包括轴套，其用来固定所述第一平衡杆的第一旋转轴及第一双连杆的第二旋转轴。
6.根据权利要求3所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向下运动，所述第一平衡杆绕着所述第一旋转轴做顺时针转动，而所述第一双连杆绕着所述第二旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第一挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向上运动，所述第一平衡杆绕着所述第一旋转轴做逆时针方向转动，而所述第一双连杆绕着所述第一旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第一挡光块向下运动，所述第一挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
7.根据权利要求5所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第一平衡杆和所述第一双连杆受力向下运动，并进一步带动下方的所述双拱形弹片向下运动，所述拱形金属片靠近所述按键轴心的两端卡在设置于所述固定弹片的所述卡扣及所述凸台之间，并产生清脆的按压触感声，当所述键帽按压到底时，位于所述按键轴心两侧的所述拱形金属片将所述固定弹片往按键轴心方向挤压，所述固定弹片与按键轴心之间的空隙变小；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第一平衡杆和第一双连杆受力向上运动，在所述凸台向上的反向作用力下，所述拱形金属片靠近所述按键轴心的两端脱离所述卡扣及所述凸台之间的位置，弹回到所述卡扣上方的位置，同时所述固定弹片重新回复到原位。
8.根据权利要求1所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第二双连杆，所述第二运动臂为第三双连杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
9.根据权利要求8所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述第二双连杆的两端分别有第三旋转轴，所述第三双连杆的两端分别有第四旋转轴，所述第三双连杆靠近所述第四旋转轴的一端设置有与其联动的第二挡光块，所述第二挡光板为黑色吸光的材料。
10.根据权利要求9所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第二双连杆和所述第三双连杆受力向下运动，所述第二双连杆绕着所述第三旋转轴做顺时针转动，而所述第三双连杆绕着所述第四旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第二挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第二双连杆和所述第三双连杆受力向上运动，所述第二双连杆绕着所述第三旋转轴做逆时针方向转动，而所述第三双连杆绕着所述第四旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第二挡光块向下运动，所述第二挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
11.根据权利要求1所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述开关控制部件为薄型光学反射式开关控制器件，所述开关键组结构包括键帽、第一运动臂、第二运动臂、双拱形弹片、功能板、以及最底部的第一PCB板，其中，所述第一运动臂为第二平衡杆，所述第二运动臂为第三平衡杆，所述SMD IR管和所述SMD PT管设置于所述第一PCB板上。
12.根据权利要求11所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述第二平衡杆的两端分别有第五旋转轴，所述第三平衡杆的两端分别有第六旋转轴，所述第三平衡杆靠近所述第六旋转轴的一端设置有与其联动的第三挡光块，所述第三挡光板为黑色吸光的材料。
13.根据权利要求12所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽带动所述第二平衡杆和所述第三平衡杆受力向下运动，所述第二平衡杆绕着所述第五旋转轴做顺时针转动，而所述第三平衡杆绕着所述第六旋转轴逆时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第三挡光块向上运动，并错开所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路，光路实现导通，从而实现按键开关的打开状态；
当所述键帽向上回弹放松时，所述第二平衡杆和所述第三平衡杆受力向上运动，所述第二平衡杆绕着所述第五旋转轴做逆时针方向转动，而所述第三平衡杆绕着所述第六旋转轴做顺时针方向转动，其带动右侧位于所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的所述第三挡光块向下运动，所述第三挡光块重新回到所述第一光学元件及所述第二光学元件之间的光路中，光路处于断开的状态，从而实现按键开关的关闭状态。
14.根据权利要求1至13任一所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，所述第一光学元件为第一暗盒，其位于所述SMD IR管正上方的内侧有一个自由曲面的第一反射镜，其作用为将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第二暗盒，其位于所述SMD PT管正上方的内侧也有一个自由曲面的第二反射镜，其作用为将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中。
15.根据权利要求14所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，所述自由曲面的第一反射镜及第二反射镜为离轴的抛物面、离轴二次曲面或者多项式曲面。
16.根据权利要求1至13任一所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，所述第一光学元件为第一组合棱镜，其位于所述SMD IR管正上方，用于将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第二组合棱镜，其位于所述SMDPT管正上方，用于将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中，所述第一组合棱镜和所述第二组合棱镜中用于准直或聚光用的光学曲面为凸面。
17.根据权利要求16所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，
所述第一组合棱镜的下方有一个用于聚光的第一凸面，其先将所述SMD IR管发出的光线进行第一次会聚；所述第一组合棱镜的上方有一个倾斜的第一全反射平面，其将光线向右转折，并入射到右边的第二凸面，经所述第二凸面再次聚光后，输出光线向右方准直射出；
所述第二组合棱镜与所述第一组合棱镜相对于按键的轴心对称放置，所述第二组合棱镜左边的第三凸面先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到所述第二组合棱镜上面的第二全反射斜面上，其将光线向下转折，经转折后向下入射到所述第二组合棱镜下方的第四凸面上，最后会聚到下方的SMD PT管中。
18.根据权利要求1至13任一所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，所述第一光学元件为第三组合棱镜，其位于所述SMD IR管正上方，用于将从所述SMD IR管发出的光线进行准直，并向右侧水平方向转折射出，所述第二光学元件为第四组合棱镜，其位于所述SMDPT管正上方，用于将左侧水平入射过来的准直光线进行会聚，并往下转折聚焦到其下方的所述SMD PT管中，所述第一组合棱镜和所述第二组合棱镜中用于准直或聚光用的光学曲面至少有一个为菲涅尔面。
19.根据权利要求18所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于，
所述第三组合棱镜的下方有一个用于聚光的第五凸面，其先将所述SMD IR管发出的光线进行第一次会聚；所述第三组合棱镜的上方有一个倾斜的第三全反射平面，其将光线向右转折，并入射到右边的第一菲涅尔面，经所述第一菲涅尔面再次聚光后，输出光线向右方准直射出；
所述第四组合棱镜与所述第三组合棱镜相对于按键的轴心对称放置，所述第四组合棱镜左边的第二菲涅尔面先将入射光线进行第一次会聚，会聚后的光线向右入射到所述第四组合棱镜上面的第四全反射斜面上，其将光线向下转折，经转折后向下入射到所述第四组合棱镜下方的第六凸面上，最后会聚到下方的SMD PT管中。
20.根据权利要求1所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述开关控制部件为钮式开关控制器件，所述开关控制部件包括开关触动棒、钮式开关外壳、橡胶触动头、锅仔导电弹片、开关静触点引脚、以及开关动触点引脚。
21.根据权利要求20所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽下方的所述橡胶触动头将所述开关触动棒向下压，进一步将所述锅仔导电弹片往下压，所述锅仔导电弹片在受力下压的过程中与所述开关静触点引脚和所述开关动触点引脚相接触，触发电路导通；
当所述键帽向上回弹放松时，所述锅仔导电弹片向上回弹，所述开关静触点引脚与所述开关动触点引脚之间的连接断开，按键开关重新回到断开的状态。
22.根据权利要求1所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：所述开关控制部件为橡胶圆顶式开关控制器件，所述开关控制部件包括橡胶圆顶帽弹性体、橡胶触动头、薄膜上层接触线路、隔空区以及薄膜下层接触线路。
23.根据权利要求22所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构，其特征在于：
当所述键帽下压时，所述键帽下方的所述橡胶圆顶帽弹性体受到所述键帽的挤压，进一步带动所述橡胶触动头向下运动，当所述橡胶触动头下压到底时，其将所述薄膜上层接触线路通过所述隔空区向下挤压并紧贴所述薄膜下层接触线路，触发电路的导通；
当所述键帽向上回弹放松时，所述橡胶圆顶帽弹性体向上回弹，所述橡胶触动头离开所述薄膜上层接触线路，此时所述薄膜上层接触线路也向上回弹，所述薄膜上层接触线路与所述薄膜下层接触线路之间重新被所述隔空区隔开，按键开关重新回到断开的状态。
24.一种键帽字符照明系统，配合权利要求1至19任一所述的一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构使用，其特征在于，所述键帽字符照明系统由位于所述PCB板上的SMD LED管来照明上方的所述键帽，所述SMDLED管为白光LED或者红绿蓝彩色LED。
25.根据权利要求24所述的一种键帽字符照明系统，其特征在于，所述SMD LED管上方设置有一片内凹的负透镜，其将所述SMD LED管发出的光线扩散至整个所述键帽的区域。
26.根据权利要求24所述的一种键帽字符照明系统，其特征在于，所述SMD LED管上方设置有一片底部为微结构阵列的导光片，所述导光片底部的微结构为微棱镜阵列或者微透镜阵列，上述微结构阵列的导光片的尺寸和间距为渐变，以实现均匀的混光。
CN201510510780.9A 2015-08-19 2015-08-19 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构 Active CN105261507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510510780.9A CN105261507B (zh) 2015-08-19 2015-08-19 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510510780.9A CN105261507B (zh) 2015-08-19 2015-08-19 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105261507A CN105261507A (zh) 2016-01-20
CN105261507B true CN105261507B (zh) 2018-10-19

Family

ID=55101148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510510780.9A Active CN105261507B (zh) 2015-08-19 2015-08-19 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105261507B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI632573B (zh) * 2016-03-25 2018-08-11 達方電子股份有限公司 按鍵結構
CN105897237B (zh) * 2016-05-30 2018-11-13 星宇电子(宁波)有限公司 一种回归反射光电开关
JP6702240B2 (ja) 2016-06-02 2020-05-27 オムロン株式会社 キースイッチ装置
CN106847594B (zh) * 2016-12-09 2019-01-11 东莞市美光达光学科技有限公司 一种带有按压段落感的超薄型按键开关结构
CN107068462B (zh) * 2017-06-27 2020-04-14 捷讯精密橡胶（苏州）有限公司 机械式薄膜键盘
CN107492461B (zh) * 2017-07-25 2020-06-05 苏州达方电子有限公司 按键结构
CN109599285A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 北京小米移动软件有限公司 按键结构及电子设备
CN208548321U (zh) * 2018-05-24 2019-02-26 东莞市凯华电子有限公司 一种具有良好平衡性的磁性开关
CN214175671U (zh) * 2020-12-29 2021-09-10 东莞市凯华电子有限公司 一种应用于键盘开关的平衡架触发单臂式导通发声机构
CN112944404B (zh) * 2021-03-01 2023-03-24 深圳市金版文化数字传媒有限公司 一种智能厨房炒菜灶
CN113903609B (zh) * 2021-08-18 2024-02-13 浙江捷昌线性驱动科技股份有限公司 带有平衡杆的按键及手控器
CN113644906A (zh) * 2021-09-13 2021-11-12 广东瑞讯电子科技有限公司 超薄平衡按压光电按键结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11353970A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Teikoku Tsushin Kogyo Co Ltd スイッチ
JP3652254B2 (ja) * 2001-01-23 2005-05-25 韓国エスエムケイ株式会社 キースイッチ
CN2550887Y (zh) * 2002-02-04 2003-05-14 旭丽股份有限公司 弹片式按键
KR100487212B1 (ko) * 2002-05-15 2005-05-03 한국에스엠케이 주식회사 키스위치
TW200908049A (en) * 2007-08-07 2009-02-16 Darfon Electronics Corp A key structure
CN104347297A (zh) * 2013-08-01 2015-02-11 孔祥 一种斜向上翘起的弹片装置
CN205282345U (zh) * 2015-08-19 2016-06-01 东莞市美光达光学科技有限公司 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构及键帽字符照明系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105261507A (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105261507B (zh) 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构
CN205282345U (zh) 一种产生按压触感及快速回弹的薄型键盘开关键组结构及键帽字符照明系统
TWI539328B (zh) 發光鍵盤及其導光板模組
CN104991319B (zh) 一种控制及调节光电信号用于输入设备的开关模组
CN204539108U (zh) 一种光电一体式机械轴键盘开关模组
TWI451290B (zh) 發光鍵盤
US9838006B2 (en) Switch module of photoelectric integrated mechanical shaft keyboard
CN105006396A (zh) 一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组
CN105450208B (zh) 一种光电一体式机械轴键盘开关模组
TW201123242A (en) Thin type illuminated keyboard
TW201421511A (zh) 發光鍵盤
CN205282347U (zh) 一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组
CN108992921B (zh) 光电手柄摇杆组件
TW201901721A (zh) 鍵盤裝置
CN205264550U (zh) 一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组
TW201421506A (zh) 發光鍵盤
TW201530588A (zh) 發光鍵盤
TWM541103U (zh) 發光鍵盤
CN105374599B (zh) 一种杠杆式的输入设备微动开关按键
CN105118714B (zh) 一种超薄型光学反射式具有齿状结构的输入设备开关模组
TW201421512A (zh) 發光鍵盤
CN109088629A (zh) 按键开关
TW201926391A (zh) 發光鍵盤
CN102419622A (zh) 电脑壳体
CN102456494A (zh) 发光键盘

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant