CN109284011A - 一种光感键盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光感键盘，其通过设置光电传感器，根据手指按在键位槽和离开键位槽时光线的变化，控制反相施密特触发器的输入信号，反相施密特触发器则将缓慢变化的输入信号转换成稳定、无抖动的输出信号并传输至三极管，以此控制键位信号传输电路的通断，即实现由控制电路代替传统机械开关成为键位信号传输电路状态开关的功能。跟现有技术相比，本发明提供的光感键盘在使用时不会留下指纹或其他痕迹，安全性高，并且无需担心按键时用力过大造成屏幕划伤或损坏，操控体验好。
Description
技术领域
本发明涉及键盘技术领域，尤其涉及一种光感键盘。
背景技术
键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入装置，也指经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键(如打字机、电脑键盘)。
现有的键盘有很多种类，例如机械键盘、触屏式键盘等。其中，机械键盘制造成本低，操控性能好，使用寿命长，使用范围最广；触屏式键盘则具有科技含量高，体积小巧，便于携带等优点。但是，上述两类键盘在使用时一般会在按键和屏幕上留下指纹或痕迹，这样会导致指纹信息的泄露，给用户的隐私带来安全隐患；同时，用户的手指在按键和触碰屏幕时，若用力过大，按键和屏幕极易损坏或划伤，致使用户必须小心操作，操控体验差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种光感键盘，该键盘在使用时不会留下指纹或其他痕迹，安全性高，并且无需担心按键时用力过大造成屏幕划伤或损坏，操控体验好。
基于此，本发明提供了一种光感键盘，包括壳体以及设于所述壳体内的电路板，所述电路板上设有控制电路和键位信号传输电路，所述控制电路包括电源接入端、光电传感器、反相施密特触发器以及三极管，所述电源接入端分别与所述光电传感器的输入端和所述反相施密特触发器的输入端相连接，所述光电传感器的输出端接地，所述反相施密特触发器的输出端通过所述三极管与所述键位信号传输电路相连接，所述壳体的表面设有键位槽，所述光电传感器的光源设于所述键位槽内。
作为优选方案，所述控制电路还包括第一电阻、第二电阻、二极管以及电容，所述电源接入端通过所述第一电阻串联连接所述二极管的输入端，所述电源接入端通过所述第二电阻分别连接所述光电传感器的输入端、所述反相施密特触发器的输入端，所述电源接入端与所述电容的第一端连接，所述二极管的输出端、所述光电传感器的输出端、所述电容的第二端共地。
作为优选方案，所述控制电路还包括第三电阻，所述反相施密特触发器的输出端通过所述第三电阻与所述三极管的基极相连接。
作为优选方案，所述光电传感器的光源设于所述键位槽的槽底。
作为优选方案，所述壳体的表面设有多个所述键位槽，所述电路板上设有与所述键位槽数量相等的所述控制电路和所述键位信号传输电路，且各所述键位槽、各所述控制电路以及各所述键位信号传输电路一一对应。
作为优选方案，全部所述键位槽设于所述壳体的同一侧表面。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明提供的光感键盘包括壳体以及设于壳体内的电路板，电路板上设有控制电路和键位信号传输电路，控制电路包括电源接入端、光电传感器、反相施密特触发器以及三极管，电源接入端分别与光电传感器的输入端和反相施密特触发器的输入端相连接，光电传感器的输出端接地，反相施密特触发器的输出端通过三极管与键位信号传输电路相连接，壳体的表面设有键位槽，光电传感器的电源设于键位槽内。基于上述结构，光电传感器根据手指按在键位槽和离开键位槽时光线的变化，控制反相施密特触发器的输入信号，反相施密特触发器则将缓慢变化的输入信号转换成稳定、无抖动的输出信号并传输至三极管，以此控制键位信号传输电路的通断，即实现由控制电路代替传统机械开关成为键位信号传输电路状态开关的功能，从而，本发明提供的光感键盘无需设置机械开关(实体按键)就能够实现键入，避免了在按键时留下指纹或其他痕迹的情况，提高了输入的安全性，与此同时，用户也无需担心按键时用力过大造成屏幕划伤或损坏，获得了更好的操控体验。
附图说明
图1是本发明实施例的光感键盘的结构示意图；
图2是本发明实施例的光感键盘的横截面示意图；
图3是本发明实施例的控制电路的示意图。
附图标记说明：
1、壳体，11、键位槽，2、控制电路，21、电源接入端，22、光电传感器，221、光源，23、反相施密特触发器，24、三极管，25、第一电阻，26、第二电阻，27、第三电阻，28、二极管，29、电容。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种光感键盘，主要包括壳体1以及设于壳体1内的电路板，电路板上设有控制电路2和键位信号传输电路，控制电路2包括电源接入端21、光电传感器22、反相施密特触发器23以及三极管24，电源接入端21分别与光电传感器22的输入端和反相施密特触发器23的输入端A相连接，光电传感器22的输出端接地，反相施密特触发器23的输出端Y通过三极管24与键位信号传输电路相连接，壳体1的表面设有键位槽11，光电传感器22的光源221设于键位槽11的槽底或键位槽11的内其他位置。
具体地，如图3所示，控制电路2还包括第一电阻25、第二电阻26、第三电阻27、二极管28以及电容29，电源接入端21通过第一电阻25串联连接二极管28的输入端，电源接入端21通过第二电阻26分别连接光电传感器22的输入端、反相施密特触发器23的输入端A，电源接入端21与电容29的第一端连接，二极管28的输出端、光电传感器22的输出端、电容29的第二端共地，反相施密特触发器23的输出端Y通过第三电阻27与三极管24的基极相连接。
基于上述结构，本发明实施例提供的光感键盘的工作原理如下：
当用户将手指按压在键位槽11上时，光电传感器22的电阻将逐渐减小，随之带来的结果则是反相施密特触发器23输入端A的电压也逐渐减小，当反相施密特触发器23输入端A的电压下降到负向阈值电压时，反相施密特触发器23的输出端Y会瞬间从低电平跳到高电平，并向三极管24的基极输入大于其导通电压的高电压，三极管24随即导通，触发键位信号传输电路的导通状态；
当用户将手指离开键位槽11上时，光电传感器22的电阻将逐渐增大，随之带来的结果则是反相施密特触发器23输入端A的电压也逐渐增大，当反相施密特触发器23输入端A的电压上升到正向阈值电压时，反相施密特触发器23的输出端Y会瞬间从高电平跳到低电平，并向三极管24的基极输入小于其导通电压的低电压，三极管24随即不再导通，触发键位信号传输电路的断开状态。
由上述原理可知，控制电路2代替了传统的机械开关成为了键位信号传输电路的状态开关，从而，本发明提供的光感键盘无需设置机械开关(实体按键)就能够实现键入，避免了在按键时留下指纹或其他痕迹的情况，提高了输入的安全性，与此同时，用户也无需担心按键时用力过大造成屏幕划伤或损坏，获得了更好的操控体验。
优选的，如图2所示，壳体1的表面设有多个键位槽11，并且，全部键位槽11设于壳体1的同一侧表面，电路板上设有与键位槽11数量相等的控制电路2和键位信号传输电路，且各键位槽11、各控制电路2以及各键位信号传输电路一一对应。从而，每一个键位槽11相互独立，分别用于键入不同的内容。
综上，本发明提供一种光感键盘，其通过设置光电传感器22，根据手指按在键位槽11和离开键位槽11时光线的变化，控制反相施密特触发器23的输入信号，反相施密特触发器23则将缓慢变化的输入信号转换成稳定、无抖动的输出信号并传输至三极管24，以此控制键位信号传输电路的通断，即实现由控制电路2代替传统机械开关成为键位信号传输电路状态开关的功能。跟现有技术相比，本发明提供的光感键盘在使用时不会留下指纹或其他痕迹，安全性高，并且无需担心按键时用力过大造成屏幕划伤或损坏，操控体验好。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种光感键盘，其特征在于，包括壳体以及设于所述壳体内的电路板，所述电路板上设有控制电路和键位信号传输电路，所述控制电路包括电源接入端、光电传感器、反相施密特触发器以及三极管，所述电源接入端分别与所述光电传感器的输入端和所述反相施密特触发器的输入端相连接，所述光电传感器的输出端接地，所述反相施密特触发器的输出端通过所述三极管与所述键位信号传输电路相连接，所述壳体的表面设有键位槽，所述光电传感器的光源设于所述键位槽内。
2.根据权利要求1所述的光感键盘，其特征在于，所述控制电路还包括第一电阻、第二电阻、二极管以及电容，所述电源接入端通过所述第一电阻串联连接所述二极管的输入端，所述电源接入端通过所述第二电阻分别连接所述光电传感器的输入端、所述反相施密特触发器的输入端，所述电源接入端与所述电容的第一端连接，所述二极管的输出端、所述光电传感器的输出端、所述电容的第二端共地。
3.根据权利要求1所述的光感键盘，其特征在于，所述控制电路还包括第三电阻，所述反相施密特触发器的输出端通过所述第三电阻与所述三极管的基极相连接。
4.根据权利要求1所述的光感键盘，其特征在于，所述光电传感器的光源设于所述键位槽的槽底。
5.根据权利要求1所述的光感键盘，其特征在于，所述壳体的表面设有多个所述键位槽，所述电路板上设有与所述键位槽数量相等的所述控制电路和所述键位信号传输电路，且各所述键位槽、各所述控制电路以及各所述键位信号传输电路一一对应。
6.根据权利要求5所述的光感键盘，其特征在于，全部所述键位槽设于所述壳体的同一侧表面。
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