CN205282347U - 一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组 - Google Patents

一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,特别涉及电脑输入键盘的按键开关及电脑鼠标器的按键开关。其包括一个光发射器件和一个光接收器件,光发射器件和光接收器件之间通过至少一个反射面形成光路通道,该反射面集成于键轴、键帽、或固定壳体上,当按键下压或放松时,部分反射面的上下移动使得光路被导通或切断,从而触发光接收器件所连接的电路的通和断。本实用新型还公开一种键帽字符照明系统,包括:设置在PCB板上的单色LED或者多色LED照明光源和位于上固定壳上用于配光的光学器件。本输入设备开关模组具有结构简单、成本低、组装方便、开关模组高度低等特点,其高度只有传统机械轴键盘的1/3~1/4。

Description

一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组
技术领域
本实用新型涉及电子装置输入设备的技术领域,特别涉及一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组。
背景技术
机械式键盘是目前电脑键盘市场的主流,其开关原理为:当按键下压和放松时,位于机械键轴上的金属触点与固定于壳体上的金属弹片做接触与非接触动作从而实现电路的导通与断开,这种机械接触式结构容易产生疲劳性损害,弹片与触点容易磨损,从而出现开关控制失效或误动作控制,产品寿命不够长;其二,金属弹片及触点容易受使用环境影响造成氧化及老化,造成导通接触不良,造成开关控制失效或误动作控制。此外,机械轴键盘的按键高度比较高,当按键放松、弹簧弹起时,从键帽顶至下方PCB板(印刷电路板)的高度为16mm~19mm,按键下压到底时的高度也有12mm~15mm。
光电式键盘是目前新兴的技术,目前技术上主要的做法是保留传统机械式键盘开关模组的基本结构,包括键轴、弹簧、上下壳体基本不变,而只是将原先机械式键盘开关模组的金属触点和弹片换成光开关器件,同时增加一个光发射器件和一个光接收器件(光敏元件)。当按键下压或者上升时,光开关器件被导通或者切断,从而触发光接收器件所连接的电路的通和断。光电式键盘的优点为:控制精确、开关切换动作更快、灵敏度高、手感更好、不会受触点磨损及氧化老化的影响,使用寿命长,可满足高频率及长时间的应用;以及不存在机械接触的抖动问题、零杂讯、开关动作时间零延迟,操作更灵敏、快速和精准等。但由于光电式键盘现有技术是从原先传统的机械式键盘开关模组传承而来,其按键高度比较高,体积比较大,比较适用于台式输入设备,不适合集成到笔记本电脑和小型便携式数字设备上。
实用新型内容
本实用新型的第一个目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组。
本实用新型的另一个目的在于,提供一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统。
本实用新型的第一个目的通过以下技术方案实现:
一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板,所述超薄型反射式光电键盘开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件,光发射器件和光接收器件之间通过至少一个的反射面形成光路通道,所述反射面,其集成于键帽、键轴、上固定壳或下固定壳上,当按键下压或放松时,部分反射面的上下移动使得光路被导通或切断,从而触发光接收器件所连接的电路的通和断。
进一步的,所述光发射器件和所述光接收器件均设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔和第二通孔,且所述第一通孔位于所述光发射器件上方,所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
进一步的,所述光路通道包括位于键轴下方的第二反射面,以及位于上固定壳体下方的第一反射面和第三反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后入射到上固定壳下方的第一反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第二反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第一反射面,其将从所述第一反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到上固定壳下方另一侧的所述第三反射面上,所述第三反射面再将入射光线经过下固定壳的第二通孔会聚到位于PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,键轴以及所述第一反射面一起向上移动,位于键轴上的第二反射面与位于上固定壳下方的第一反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于上固定壳下方的第一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,其也可以为纯平面,或多个面组成的复合曲面;所述位于上固定壳下方另一侧的第三反射面,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;所述的第一反射面通过第二反射面的反射与第三反射面光路耦合。
进一步的,所述的第一反射面及第二反射面及第三反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
进一步的,所述光路通道包括位于键轴下方的第五反射面和第六反射面,以及位于上固定壳体下方的第四反射面和第七反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后入射到上固定壳下方的第四反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第五反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第四反射面,其将从所述第四反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第六反射面上,经再次反射,反射光线入射到上固定壳下方另一个所述第七反射面上,所述第七反射面再将入射光线经过下固定壳的第二通孔会聚到位于PCB板的光接收器件,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,键轴以及所述第五、第六反射面一起向上移动,位于键轴上的第五反射面与位于上固定壳下方的第四反射面错开,同时,位于键轴上的第六反射面与位于上固定壳下方的第七反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于上固定壳下方的第四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,其也可以为纯平面,或多个面组成的复合曲面;所述位于上固定壳下方另一侧的第七反射面,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,或为多个面组成的复合曲面;所述的第四反射面通过第五反射面及第六反射面的反射与第七反射面光路耦合。
进一步的,所述的第四反射面及第五反射面及第六反射面及第七反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
进一步的,所述光路通道包括位于键轴下方的第九反射面和第十反射面,位于上固定壳体下方的第八反射面和第十一反射面,以及位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜或/和第二通孔位置的聚焦透镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后入射到上固定壳下方的第八反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第九反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第八反射面,其将从所述第八反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第十反射面上,经再次反射,反射光线入射到上固定壳下方另一个所述第十一反射面上,所述第十一反射面再将入射光线经过下固定壳上第二通孔位置的聚焦透镜会聚到位于PCB板的光接收器件,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,键轴以及所述第九、第十反射面一起向上移动,位于键轴上的第九反射面与位于上固定壳下方的第八反射面错开,同时,位于键轴上的第十反射面与位于上固定壳下方的第十一反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于上固定壳下方的第八反射面是倾斜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;
所述位于上固定壳下方另一侧的第十一反射面,其反射面是倾斜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;
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。
进一步的,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。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第十二反射面及位于上固定壳的第十三反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置后入射到键帽下方的第十二反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十二反射面正好对准上固定壳的所述第十三反射面,其将从所述第十二反射面入射过来的光线进行准直或部分准直射出,射出的光线再经过所述第十三反射面往下转折和会聚,会聚后的光线经过下固定壳上第二通孔集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十二反射面与位于上固定壳上的第十三反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于键帽下方的第十二反射面以及位于上固定壳的第十三反射面均是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜、位于键帽下方的第十四反射面和位于上固定壳的自由曲面第十五反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后准直入射到键帽下方的第十四反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十四反射面正好对准上固定壳的所述第十五反射面,其将从所述第十四反射面入射过来的光线进行准直射出,射出的光线再经过所述第十五反射面往下转折和会聚,会聚后的光线经过下固定壳上第二通孔集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十四反射面与位于上固定壳上的第十五反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于键帽下方的第十四反射面为倾斜平面,所述位于上固定壳的第十五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,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜、位于键帽下方的第十六反射面、位于上固定壳的第十七反射镜、以及位于下固定壳第二通孔位置的聚光透镜组成,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后准直入射到键帽下方的第十六反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十六反射面正好对准上固定壳的所述第十七反射面,其将从所述第十六反射面入射过来的光线进行准直射出,射出的光线再经过所述第十七反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔位置的菲涅尔聚光透镜会聚后集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十六反射面与位于上固定壳上的第十七反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于键帽下方的第十四反射面和所述位于上固定壳上的第十七反射面为倾斜平面,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,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第十八反射面、以及位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔后准直入射到位于键帽下方的第十八反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十八反射面正好对准位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,其将从光发射器件发出的光线进行准直或部分准直并转折后射出,射出的光线再经过所述第一折光棱镜进行全反射会聚,并往下方转折,折光后的光线投射到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十八反射面与位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述位于键帽下方的第十八反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;
所述位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,其靠近第十八反射面一侧有一竖直平面,其为输入面;其远离第十八反射面一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、或多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;其下方有一水平的透光平面,其为输出面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第一挡光片、位于下固定壳第一通孔位置上的第二折光棱镜以及位于下固定壳第二通孔位置上的第三折光棱镜,所述第二、第三折光棱镜均带有为用于光线折射的反射曲面;
所述第二折光棱镜与所述第三折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第二折光棱镜下方的菲涅面之后,准直入射到所述第二折光棱镜上方倾斜的全反射面上,经其全反射面转折之后从所述第二折光棱镜右边竖直平面输出,输出的光线入射到另一侧的所述第三折光棱镜中,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PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第一挡光片向下移动,其将所述第二折光棱镜及所述第三折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二折光棱镜与所述第三折光棱镜的上方为是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方均为菲涅尔面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第二挡光片、位于上固定壳上的第十九反射面、以及同样位于上固定壳上的第二十反射面,
所述第十九反射面与所述第二十反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于上固定壳上用于准直和转折光路的第十九反射面反射之后,准直射出的光线再经过所述第二十反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;当按键下压时,位于键帽下方的第二挡光片向下移动,其将所述第十九反射面和所述第二十反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第十九反射面与所述第二十反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第三挡光片、位于下固定壳第一通孔位置上用于转折光路的第四折光棱镜、以及位于上固定壳上用于转折光路的第二十一反射面,
所述第四折光棱镜与所述第二十一反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第四折光棱镜的全反射面反射之后,折光射出的光线再经过所述第二十一反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第三挡光片向下移动,其将所述第四折光棱镜和所述第二十一反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第三折光棱镜的上方为倾斜曲面形式的全反射面,其为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方为菲涅尔面;
所述第二十一反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第四挡光片、位于下固定壳上第一通孔位置上用于准直和转折光路的第五折光棱镜、以及同样位于下固定壳上第二通孔位置上用于转折光路的第六折光棱镜,
所述第五折光棱镜与所述第六折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第五折光棱镜的全反射面反射之后,准直射出的光线再经过所述第六折光棱镜的全反射面往下反射转折,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第四挡光片向下移动,其将所述第五折光棱镜和所述第六折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第五与第六折光棱镜的上方为倾斜曲面形式的全反射面,其为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;所述第五与第六折光棱镜的下方均为菲涅尔面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第二十二反射面及第二十三反射面、位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的聚光菲涅尔透镜、以及位于PCB板上的第五挡光片,
所述第二十二反射面与所述第二十三反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上准直菲涅尔透镜准直之后,入射到位于键帽下方的所述第二十二反射面上,经反射后光线转折,再入射到另一侧、同样位于键帽下方的所述第二十三反射面,经再次反射后,光线向下方入射到位于下固定壳的聚光菲涅尔透镜中,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第五挡光片将所述第二十二反射面及所述第二十三反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二十二反射面与第二十三反射面均为倾斜平面,其也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第一直角棱镜及第二直角棱镜、位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的聚光菲涅尔透镜、以及位于PCB板上的第六挡光片,
所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上准直菲涅尔透镜准直之后,入射到位于键帽下方的所述第一直角棱镜,经过其上方的反射面反射后,光线转折入射到另一侧、同样位于键帽下方的所述第二直角棱镜,经过其上方的反射面再次反射后,光线向下方入射到位于下固定壳的聚光菲涅尔透镜中,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第六挡光片将所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜上方的反射面均为全反射面,且均为倾斜平面,其也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的第二十四反射面及第二十五反射面、以及位于PCB板上的第七挡光片,
所述第二十四反射面及所述第二十五反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上第一通孔入射到位于键帽下方的所述第二十四反射面,经反射后光线投射向另一侧、同样位于键帽下方的第二十五反射面上,经再次反射后,光线射向下方转折,经过位于下固定壳上的第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第七挡光片将所述第二十四反射面及所述第二十五反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二十四反射面及所述第二十五反射面均是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光发射器件竖直设置于所述上固定壳上,所述光接收器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第二通孔,且所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
进一步的,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键轴的第二十六反射面、以及位于上固定壳下方的第二十七反射面,
从光发射器件发出的光线,经过上固定壳上的准直菲涅尔透镜后准直入射到键轴的所述第二十六反射面上,当按键下压时,键轴的所述第二十六反射面正好对准上固定壳下方的所述第二十七反射面,其将从所述第二十六反射面入射过来的光线进行转折射出,射出的光线经下固定壳第二通孔位置的后集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,所述第二十六反射面与所述第二十七反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二十七反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第八挡光片、以及位于下固定壳第二通孔位置上的第七折光棱镜,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第七折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于下固定壳第二通孔位置上的所述第七折光棱镜中,经其上方倾斜的全反射面转折后,经过所述第七折光棱镜下方的聚光菲涅尔平面会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第八挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第七折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第七折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第七折光棱镜的下方为聚光菲涅尔面。
进一步的,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第九挡光片、以及位于上固定壳的第二十八反射面,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第二十八反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于上固定壳的第二十八反射面,经其反射转折后,经过位于下固定壳上的第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第九挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第二十八反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二十八反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第十挡光片、以及位于下固定壳第二通孔位置上的第八折光棱镜,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第八折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于下固定壳第二通孔位置上的所述第八折光棱镜中,经其上方倾斜的全反射面转折后,再经其下方的透光平面会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第十挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第八折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第八折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第八折光棱镜的下方为透光平面。
进一步的,所述光接收器件竖直设置于所述上固定壳上,所述光发射器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔,且所述第一通孔位于所述光发射器件上方。
进一步的,所述光路通道包括设置于上固定壳下方的第二十九反射面、位于键轴上的第三十反射面、位于键轴上另一侧的第三十一反射面以及位于上固定壳的聚光菲涅尔透镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后准直入射到上固定壳下方的所述第二十九反射面,当按键下压时,键轴上的所述第三十反射面正好对准上固定壳下方的所述第二十九反射面,其将从所述第二十九反射面入射过来的光线进行转折射出,然后入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第三十一反射面,经再次反射转折后,再入射到位于上固定壳另一侧的聚光菲涅尔透镜后集中到上固定壳的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,所述第三十反射面与所述第二十九反射面完全错开,同时所述第三十一反射面也与所述聚光菲涅尔透镜完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第二十九反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
进一步的,所述光路通道包括位于键帽下方的所述第十一挡光片、位于下固定壳上的第九折光棱镜、以及第十一挡光片另一侧的位于上固定壳上的聚光菲涅尔透镜,
所述第九折光棱镜与设置于上固定壳的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后准直入射到所述第九折光棱镜,经其准直和转折之后,入射到另一侧的位于上固定壳所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到上固定壳的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的所述第十一挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第九折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述第九折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第九折光棱镜的下方为透光平面。
进一步的,所述光接收器件竖直设置于所述键帽上,所述光发射器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔,且所述第一通孔位于所述光接收器件上方。
进一步的,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、固定于所述PCB板上的第十二挡光片、固定于键帽下方并且分别位于所述第十二挡光片两侧的第三十二反射面以及聚光菲涅尔透镜,
所述第三十二反射面与固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜后准直入射到所述第三十二反射面,经其转折之后,入射到另一侧的固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到同样固定于键帽下方的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,固定于所述PCB板上的第十二挡光片将所述聚光菲涅尔透镜及所述第三十二反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述聚光菲涅尔透镜和所述光接收器件通过卡扣的方式固定在键帽下方。
进一步的,所述第三十二反射面为倾斜平面。
进一步的,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、固定于所述PCB板上的第十三挡光片、固定于键帽下方并且分别位于所述第十三挡光片两侧的第三直角棱镜以及聚光菲涅尔透镜,
所述第三直角棱镜与固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜后准直入射到所述第三直角棱镜,经其倾斜平面的反射面发射转折之后,入射到另一侧的固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到同样固定于键帽下方的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,固定于所述PCB板上的第十三挡光片将所述聚光菲涅尔透镜及所述第三直角棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
进一步的,所述聚光菲涅尔透镜、所述光接收器件以及所述第三直角棱镜均通过卡扣的方式固定在键帽下方。
进一步的,所述第三直角棱镜的上方为倾斜平面的反射面。
进一步的,所述反射面为高反射率表面,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。
进一步的,所述光发射器件为SMDIR红外线二极管或激光二极管,所述光接收器件为SMDPT管。
进一步的,任一挡光片为黑色吸光的材料,其与所述键帽采用双色注塑的方法注塑成型或通过卡扣的方式组合在一起,或通过卡扣的方式设置在所述PCB板上方。
本实用新型的另一个目的通过以下技术方案实现:
一种键帽字符照明系统,配合权超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用,所述键帽字符照明系统包括:设置在所述PCB板上的照明光源和位于所述上固定壳上用于配光的光学器件,其中所述照明光源为单色LED芯片或者多色LED芯片,所述光学器件为梯形反射器、方形反射器、偏光透镜、全反射透镜、组合透镜或者用来做混光处理的内部掺杂扩散粒子的扩撒片。
优选的,所述光学器件为梯形反射器或方形反射器,其将所述照明光源发出来的光线进行配光,分配到所需要的照明范围,其反射面为高反射率表面,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。
优选的,所述光学器件为偏心透镜,其上曲面为偏心、非对称的自由曲面。
优选的,所述光学器件为全反射透镜,其包括中间的折射部分以及外圈的全反射部分。
优选的,所述光学器件为组合透镜,其下表面为锯齿形菲涅尔面,其可以收集大角度的光线,并进行准直,准直后再入射到其上表面上,其上表面为凸面,用来将下表面准直入射过来的光线分配到所需的照明区域。
优选的,所述照明光源为多色LED芯片,所述光学器件为用来做混光处理的内部掺杂扩散粒子的扩撒片。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
1)本实用新型公开的超薄型反射式的光电键盘开光模组,其具有结构更简单、成本更低、组装更方面、开关模组高度低等特点,其高度只有传统机械轴键盘的1/3~1/4,比较适合用于电脑输入键盘、掌上式平板移动设备、电脑鼠标器、以及数控机床输入设备。
2)本实用新型公开的超薄型反射式的光电键盘开光模组,采用纯光电器件控制开关的断开及通路,无需机械式金属触点,其开关寿命可以达到1亿次,不会发生传统机械轴金属接触弹片疲劳性磨损及氧化长铜绿等品质问题。
附图说明
图1是本实施例1中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组的等轴侧分解结构图;
图2是本实施例1中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组的正视分解结构图;
图3是本实施例1中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿A-A方向的剖面图;
图4(a)是本实施例1中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿A-A方向的剖面图;
图4(b)是本实施例1中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中箭头T方向上视的剖面图;
图5是本实施例2中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图6(a)是本实施例2中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图6(b)是本实施例2中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中箭头T方向上视的剖面图;
图7是本实施例3公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图8是本实施例3公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图9是本实施例4公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图10是本实施例4公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图11是本实施例5公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图12是本实施例5公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图13是本实施例6公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图14是本实施例6公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图15是本实施例7公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图16是本实施例7公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图17是本实施例8公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图18是本实施例8公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图19是本实施例9公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图20是本实施例9公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图21是本实施例10公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图22是本实施例10公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图23是本实施例11公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图24是本实施例11公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图25是本实施例12公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图26是本实施例12公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图27是本实施例13公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图28是本实施例13公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图29是本实施例14公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图30是本实施例14公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图31是本实施例15中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图32是本实施例15中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中箭头T方向上视的剖面图;
图33是本实施例16公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图34是本实施例16公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图35是本实施例17公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图36是本实施例17公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图37是本实施例18公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图38是本实施例18公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图39是本实施例19中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中D-D方向的剖面图;
图40是本实施例19中公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键按下的状态下其沿图1中箭头T方向上视的剖面图;
图41是本实施例20公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图42是本实施例20公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图43是本实施例21公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图44是本实施例21公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图45是本实施例22公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键放松的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图46是本实施例22公开的超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组按键下压的状态下其沿图1中B-B方向的剖面图;
图47是本实施例23公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统其沿图1中C-C方向的剖面图;
图48是本实施例23公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统的设计原理图;
图49是本实施例24公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统其沿图1中C-C方向的剖面图;
图50是本实施例25公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统其沿图1中C-C方向的剖面图;
图51是本实施例26公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统其沿图1中C-C方向的剖面图;
图52是本实施例27公开的用于光电键盘开关模组的键帽字符照明系统其沿图1中C-C方向的剖面图。
具体实施方式
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。
实施例一
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,其具体实施例一的等轴侧分解结构图如图1所示,正视分解结构图如图2所示,其由键帽11、键轴12、弹簧13、上固定壳14、下固定壳15、最下边的PCB板(印刷电路板)16、SMD(SurfaceMountedDevices表面贴装器件)IR管(InfraredRadiation红外线)17(表面贴装红外二极管、或红外激光二极管)、SMDPT(Phototransistor光敏三极管)18(表面贴装的光敏三极管)、以及用于键帽字符照明的SMDLED19(表面贴装的发光二极管)组成。所述的SMDIR管17,其为光发射器件。所述的SMDPT管18,其为光接收器件。本具体实施一中,沿经过SMDIR管17发光面中心点及键轴中心O点的A-A方向的剖面图如图3所示;所述的键轴12,其下方的外侧有一个第二反射面12-1;所述的上固定壳14,其下方内侧面有两个用于按键开关控制通道的第一反射面14-2和第三反射面14-3,其右侧有一个用于键帽字符照明配光用的梯形反射器14-1;所述的下固定壳15,其靠近SMDIR管17上方有一个第一通孔15-1,其另一侧靠近SMDPT管18上方有另一个第二通孔15-2。
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,其具体实施例一的工作原理如图3和图4(a)、(b)所示,图3为按键放松时的状态,图4(a)、(b)所示的是按键下压时的状态,图4(a)为沿着图1中A-A剖面的光路图,图4(b)为图1中沿着箭头T方向向上观看上固定壳14及键轴12的光路图,其与图4(a)的沿着A-A剖面的光路图相对应。从SMDIR管17的中心P点发出的光线,经过下固定壳的第一通孔15-1后入射到上固定壳14下方的第一反射面14-2上,所述的第一反射面14-2,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,准直后往键轴12中心的方向射出。当按键下压至1.85mm时,位于键轴12上的第二反射面12-1正好对准位于上固定壳14下方的第一反射面14-2,其将入射过来的准直光线,进行反射。经键轴12上的第二反射面12-1反射后,反射后的光线见图4(b)所示,其入射到上固定壳14下方另一侧的第三反射面14-3上,第三反射面14-3再经下固定壳15上的第二通孔15-2后将入射光线会聚到位于SMDPT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12上的第二反射面12-1一起向上移动,此时位于键轴12上的第二反射面12-1与位于上固定壳14下方的第一反射面14-2完全错开,光路被切断,SMDPT管18上没有触发电流,相连的电路处于断开状态,如图3所示。
所述位于上固定壳下方的第一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,其也可以为纯平面,或多个面组成的复合曲面;所述位于上固定壳下方另一侧的第三反射面,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;所述的第一反射面通过第二反射面的反射与第三反射面光路耦合。
所述的第一反射面及第二反射面及第三反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
本具体实施例一中所述键轴12上的第二反射面12-1,其为高反射率表面,其反射系数超过80%。本具体实施例一中所述的位于上固定壳14下方的第一反射面14-2、及另一侧的第三反射面14-3,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。
实施例二
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,其位于键轴上的反射面可以设置为2个或2个以上的多个反射面。具体实施例二为将位于键轴上的反射面设置为2个反射面的一种光路控制的结构。其工作原理如图5和图6所示。图5为本具体实施方案沿图1中D-D方向的剖面图,其工作状态为按键放松、弹簧弹起的状态。图6(a)及(b)分别为本具体实施方案沿图1中D-D方向剖面及沿箭头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SMDIR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SMDPT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22-2一起向上移动,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,SMDPT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。
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SMDPT18上。
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。
实施例三
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SMDIR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SMDPT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。
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SMDPT18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。
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。
实施例四
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。
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SMDIR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SMDPT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。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SMDPT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
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。。
实施例五
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SMDIR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SMDPT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。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。
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。
实施例六
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SMDPT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SMDPT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
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。
实施例七
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SMDIR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SMDPT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。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SMDPT管18中不能触发电流,与之相连的电路处于断开状态。
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71-1一侧有一竖直平面,其为输入面;其远离第十八反射面71-1一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。
实施例八
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。
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SMDIR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SMDPT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。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。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
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。
实施例九
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。
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SMDIR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SMDPT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。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
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。
实施例十
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。
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和自由曲面的第二十一反射面104-2的光路中,从SMDIR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SMDPT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。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
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。
实施例十一
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。
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没有挡在自由曲面的第五折光棱镜115-1和自由曲面的第六折光棱镜115-2的光路之间,从SMDIR管17发出的光线,经过位于下固定壳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,由于第四挡光片111-1对光线没有阻挡,从自由曲面的第五折光棱镜115-1反射过来的光线再入射到另一侧的同样位于下固定壳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中,经其全反射曲面反射之后,最后会聚到下方的SMDPT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111下方的第四挡光片111-1向下移动,其将自由曲面的第五折光棱镜115-1及自由曲面的第六折光棱镜115-2之间的光线完全挡住。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的键帽111下方的第四挡光片111-1,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、以及同样位于下固定壳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,其上方的倾斜曲面均是离轴抛物面、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。
实施例十二
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的第二十二反射面121-1及倾斜平面的第二十三反射面121-2、位于下固定壳125第一通孔位置上用于准直的菲涅尔透镜125-1、同样位于下固定壳125第二通孔位置上用于聚光的菲涅尔透镜125-2、以及位于PCB板(印刷电路板)上的第五挡光片126-1组成。其开关控制原理如图25和图26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。
图25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26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:当按键放松、弹簧回复到原位时,位于下方PCB板(印刷电路板)126上的第五挡光片126-1,没有挡在键帽下方的倾斜平面的第二十二反射面121-1及倾斜平面的第二十三反射面121-2之间,从SMDIR管17发出的光线,经过位于下固定壳125上用于准直的菲涅尔透镜125-1准直之后,入射到键帽下方的倾斜平面的第二十二反射面121-1上,经反射后光线向右转折,再入射到另一侧、同样位于键帽下方的倾斜平面的第二十三反射面121-2,经再次反射后,光线向下方入射到位于下固定壳125的聚光菲涅尔透镜125-2中,最后会聚到其下方的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。
而当按键下压时,键帽连同倾斜平面的的第二十二反射面121-1及倾斜平面的第二十三反射面121-2一起向下移动,这时位于PCB板126上的第五挡光片126-1将第二十二反射面121-1及的第二十三反射面121-2之间的光线完全挡住,SMDPT管18中没有接收到光线,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1~7中的状态完全相反。
所述的位于PCB板126上的第五挡光片126-1,其为黑色吸光的材料,其通过卡扣的方法固定在PCB板上。所述的位于键帽下方的倾斜平面的第二十二反射面121-1及倾斜平面的第二十三反射面121-2,其均为高反射率表面,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。
实施例十三
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直角棱镜131-1及第二直角棱镜131-2、位于下固定壳135上用于准直的菲涅尔透镜135-1、同样位于下固定壳135上用于聚光的菲涅尔透镜135-2、以及位于PCB板(印刷电路板)上的第六挡光片136-1组成。其开关控制原理如图27和图28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。
图27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28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:当按键放松、弹簧回复到原位时,位于下方PCB板(印刷电路板)136上的第六挡光片136-1,没有挡在键帽下方的第一直角棱镜131-1及第二直角棱镜131-2之间,从SMDIR管17发出的光线,经过位于下固定壳135上用于准直的菲涅尔透镜135-1准直之后,再入射到键帽下方的第一直角棱镜131-1,经过其上方的反射面反射后光线向右转折,入射到另一侧、同样位于键帽下方的第二直角棱镜131-2中,经过其上方的反射面再次反射后,光线射向下方位于下固定壳135的聚光菲涅尔透镜135-2中,最后光线会聚到下方的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。
而当按键下压时,键帽连同第一直角棱镜131-1及第二直角棱镜131-2一起向下移动,位于PCB板136上的第六挡光片136-1将第一直角棱镜131-1及第二直角棱镜131-2之间的光线完全挡住,SMDPT管18中没有接收到光线,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1~7中的状态完全相反。
所述的位于PCB板136上的第六挡光片136-1,其为黑色吸光的材料,其通过卡扣的方法固定在PCB板上。所述的位于键帽下方的第一直角棱镜131-1及第二直角棱镜131-2,其上方均为倾斜平面的反射面。
实施例十四
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二十四反射面141-1及自由曲面的第二十五反射面141-2、以及位于PCB板(印刷电路板)上的第七挡光片146-1组成。其开关控制原理如图29和图30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。
图29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30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:当按键放松、弹簧回复到原位时,位于下方PCB板(印刷电路板)146上的第七挡光片146-1,没有挡在键帽下方的自由曲面的第二十四反射面141-1及自由曲面的第二十五反射面141-2之间,从SMDIR管17发出的光线,入射到键帽下方的自由曲面的第二十四反射面141-1上,经反射后光线被准直并射向右方,入射到另一侧、同样位于键帽下方的自由曲面的第二十五反射面141-2上,经再次反射后,光线射向下方转折并会聚,最后聚焦到下方的SMDPT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,键帽连同自由曲面的第二十四反射面141-1及自由曲面的第二十五反射面141-2一起向下移动,位于PCB板146上的第七挡光片146-1将自由曲面的第二十四反射面141-1及自由曲面的第二十五反射面141-2之间的光线完全挡住,SMDPT管18中没有接收到光线,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1~7中的状态完全相反。
所述的位于PCB板146上的第七挡光片146-1,其为黑色吸光的材料,其通过卡扣的方法固定在PCB板上。所述的位于键帽下方的自由曲面的第二十四反射面141-1及自由曲面的第二十五反射面141-2,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,其均为高反射率表面,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。
实施例十五
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SMDIR管17可以竖直放置于上固定壳154中,具体实施方案的按键开关的控制原理与具体实施一的方案基本一致,只是本具体实施方案中将SMDIR管17竖直放置于上固定壳154中,并由一个菲涅尔准直透镜154-2进行准直。其光路由设置于上固定壳位置的准直菲涅尔透镜154-2、位于键轴上的第二十六反射面152-1、以及位于上固定壳154下方的自由曲面的第二十七反射面154-3组成。
其按键开关的控制原理如图31和图32所示,其为按键下压、光路导通时的状态,其中图31为沿着图1中A-A剖面的光路图,图32为图1中沿着箭头T方向向上观看上固定壳154及键轴152的光路图,其与图31的沿着A-A剖面的光路图相对应。其SMDIR管17为竖直放置于上固定壳154中,从SMDIR管17的中心P点发出的光线,经过位于上固定壳位置的准直菲涅尔透镜154-2准直之后,往键轴152中心的方向入射到位于键轴152下方的第二十六反射面152-1上。当按键下压至1.85mm时,位于键轴152上的第二十六反射面152-1正好完全对准位于上固定壳154位置的准直菲涅尔透镜154-2,其将入射过来的准直光线,进行反射。经键轴152下方的第二十六反射面152-1反射后,反射后的光路见图31中所示,其入射到上固定壳154下方另一侧的第二十七反射面154-3上,第二十七反射面154-3再将入射光线进行会聚和转折,最后会聚到位于PCB板的SMDPT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152下方的反射面152-1一起向上移动,此时位于键轴152下方的第二十六反射面152-1与位于上固定壳154位置的准直菲涅尔透镜154-2完全错开,光路被切断,SMDPT管18上没有触发电流,相连的电路处于断开状态。
本具体实施方案中所述的位于上固定壳154下方另一侧的自由曲面的第二十七反射面154-3,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。
实施例十六
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SMDIR管17可以竖直放置于上固定壳中,具体实施例十六中方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第八挡光片161-1、位于上固定壳上用来准直光路的准直菲涅尔透镜164-1、以及位于下固定壳165上用于转折和会聚光路的自由曲面的第七折光棱镜165-2组成。其开关控制原理如图33和图34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。
图33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34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164上用于准直光路的准直菲涅尔透镜164-1与位于下固定壳165上用于转折和会聚光路的自由曲面的第七折光棱镜165-2相互对准,当按键放松时,位于键帽161下方的第八挡光片161-1没有挡在准直菲涅尔透镜164-1和自由曲面的第七折光棱镜165-2之间的光路中,从竖直放置于上固定壳位置的SMDIR管17发出的光线,经过准直菲涅尔透镜164-1准直之后,从其右边的竖直平面射出,由于第八挡光片161-1对光线没有阻挡,从准直菲涅尔透镜164-1右边竖直平面输出的光线入射到另一侧的位于下固定壳165上用于转折和会聚光路的自由曲面的第七折光棱镜165-2中,经其上方倾斜的全反射面转折之后,再通过其下方的聚焦菲涅尔面会聚到SMDPT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。当按键下压时,位于键帽161下方的第八挡光片161-1向下移动,其将准直菲涅尔透镜164-1及自由曲面的第七折光棱镜165-2之间的光线完全挡住。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的键帽161下方的第八挡光片161-1,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165上用于转折和会聚光路的自由曲面的第七折光棱镜165-2,其上方均为倾斜的平面,其下方为菲涅尔面。
实施例十七
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SMDIR管17可以竖直放置于上固定壳中,具体实施例十七中方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第九挡光片171-1、位于上固定壳上用来准直光路的准直菲涅尔透镜174-1、以及位于上固定壳174用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十八反射面174-2组成。其开关控制原理如图35和图36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。
图35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36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174上用于准直光路的准直菲涅尔透镜174-1与位于上固定壳174上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十八反射面174-2相互对准,当按键放松时,位于键帽171下方的第九挡光片171-1没有挡在准直菲涅尔透镜174-1和自由曲面的第二十八反射面174-2之间的光路中,从竖直放置于上固定壳位置的SMDIR管17发出的光线,经过准直菲涅尔透镜174-1准直之后,从其右边的竖直平面射出,由于第九挡光片171-1对光线没有阻挡,从准直菲涅尔透镜174-1射出的光线入射到另一侧的位于上固定壳174上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十八反射面174-2中,经其反射面会聚和转折之后,最后光线会聚到SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键下压时,位于键帽171下方的第九挡光片171-1向下移动,其将菲涅尔透镜174-1及自由曲面的第二十八反射面174-2之间的光线完全挡住。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的位于键帽171下方的第九挡光片171-1,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174上用于转折和会聚光路的自由曲面的第二十八反射面174-2,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。
实施例十八
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SMDIR管17可以竖直放置于上固定壳中,具体实施例十八中方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第十挡光片181-1、位于上固定壳上用来准直光路的准直菲涅尔准直透镜184-1、以及位于下固定壳185第二通孔位置上用于转折和会聚光路的自由曲面的第八折光棱镜185-2组成。其开关控制原理如图37和图38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。
图37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38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184上用于准直光路的准直菲涅尔透镜184-1与位于下固定壳185上用于转折和会聚光路的自由曲面的第八折光棱镜185-2相互对准,当按键放松时,位于键帽181下方的第十挡光片181-1没有挡在准直菲涅尔透镜184-1和自由曲面的第八折光棱镜185-2之间的光路中,从竖直放置于上固定壳位置的SMDIR管17发出的光线,经过准直菲涅尔透镜184-1准直之后,从其右边的竖直平面射出,由于第十挡光片181-1对光线没有阻挡,从准直菲涅尔透镜184-1右边竖直平面射出的光线入射到另一侧的位于下固定壳185上用于转折和会聚光路的自由曲面的第十折光棱镜185-2中,经其上方倾斜的自由曲面全反射面转折和会聚之后,最后光线会聚到下方的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。当按键下压时,位于键帽181下方的第十挡光片181-1向下移动,其将菲涅尔透镜184-1及自由曲面的第八折光棱镜185-2之间的光线完全挡住。SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的键帽181下方的第十挡光片181-1,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185上用于转折和会聚光路的自由曲面的第八折光棱镜165-2,其上方倾斜的全反射曲面为倾斜的离轴抛物面、离轴2次曲面、或者为多项式曲面,也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方为平面。
实施例十九
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SMDPT管18可以竖直放置于上固定壳194中,具体实施例十九中方案的按键开关的控制原理与具体实施例二基本一致,只是本具体实施方案中将SMDPT管18竖直放置于上固定壳194中,并在其前方放置一个聚光菲涅尔透镜194-3进行会聚。其光路由放置于上固定壳位置的自由曲面的第二十九反射面194-2、位于键轴上的第三十反射面192-1、位于键轴上另一侧的第三十一反射面192-2、以及位于上固定壳194另一侧的聚光菲涅尔透镜194-3组成。
图39和图40为其按键开关下压1.85mm,处于导通状态时的光路图,其图39为沿图1中D-D剖面的光路图,图40为图1中沿着箭头T方向向上观看上固定壳194及键轴192的光路图,其与上图沿着A-A剖面的光路图相对应。其按键开关的控制原理为:当按键下压1.85mm时,从SMDIR管17的中心P点发出的光线,经过下固定壳的第一通孔15-1后入射到位于上固定壳194下方的第二十九反射面194-2上,所述的第二十九反射面194-2,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192上的第三十反射面192-1正好完全对准位于上固定壳194下方的第二十九反射面194-2,其将入射过来的准直光线,进行反射。被第三十反射面192-1反射的光线,如图40(沿着图1中箭头T方向上视上固定壳194及X型形键轴192)所示,光线顺时针转折90度向另一侧反射,然后入射到同样位于键轴192上的另一个第三十一反射面192-2上,经再次反射转折后,再向右入射到位于上固定壳194另一侧的聚光菲涅尔透镜194-3中,经聚光菲涅尔透镜194-3会聚之后,光线最后集中到竖直放置于上固定壳194的SMDPT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192上的第三十反射面192-1及第三十一反射面192-2一起向上移动,位于键轴192上的第三十反射面192-1与位于上固定壳194下方的第二十九反射面194-2完全错开,同时位于键轴192上的第三十一反射面192-2也与位于上固定壳194另一侧的聚光菲涅尔透镜194-3完全错开,此时光路被切断,SMDPT管18上没有触发电流,相连的电路处于断开状态。
本具体实施方案所述键轴192上的第三十反射面192-1及第三十一反射面192-2,其为高反射率表面,其反射系数超过80%。本具体实施方案所述的位于上固定壳194下方的反射面194-2,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。
实施例二十
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SMDPT管18可以竖直放置于上固定壳204中,具体实施例二十中方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的第十一挡光片201-1、位于下固定壳205上用来准直和转折光路的自由曲面的第九折光棱镜205-1、以及第十一挡光片另一侧的位于上固定壳204上用于会聚光路的聚光菲涅尔透镜204-1组成。其开关控制原理如图41和图42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。
图41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42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205上用于准直和转折光路的自由曲面的第九折光棱镜205-1与所述第十一挡光片另一侧位于上固定壳204上用于会聚光路的聚光菲涅尔透镜204-1相互对准,当按键放松时,位于键帽201下方的第十一挡光片201-1没有挡在自由曲面全的第九折光棱镜205-1和聚光菲涅尔透镜204-1之间的光路中,从下方位于PCB板16上的SMDIR管17发出的光线,经过自由曲面的第九折光棱镜205-1准直和转折之后,从其右边的竖直平面准直射出,由于第十一挡光片201-1对光线没有阻挡,从自由曲面的第九折光棱镜205-1右边竖直平面准直射出的光线入射到另一侧的位于上固定壳204上用于会聚光路的聚光菲涅尔透镜204-1中,经会聚后最后集中到同样位于上固定壳204上竖直放置的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。
当按键下压时,位于键帽201下方的第十一挡光片201-1向下移动,其将自由曲面的第九折光棱镜205-1与聚光菲涅尔透镜204-1之间的光线完全挡住。竖直放置的SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的键帽201下方的第十一挡光片201-1,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205上用于准直和转折光路的自由曲面的第九折光棱镜205-1,其上方倾斜的全反射曲面为倾斜的离轴抛物面、离轴2次曲面、或者为多项式曲面,也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方为平面。
实施例二十一
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SMDPT管18可以竖直放置于键帽211的下方,其用于转折光路的倾斜平面的第三十二反射面211-1、聚光菲涅尔透镜211-2也可以固定于键帽211下方,另外第十二挡光片216-1可以固定于模组底部的PCB板216上。
具体实施例二十一的方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的用于转折光路的倾斜平面第三十二反射面211-1、聚光菲涅尔透镜211-2、位于下固定壳215第一通孔位置上用来准直的准直菲涅尔透镜215-1、以及位于PCB板216上的第十二挡光片216-1组成。其按键开关控制原理如图43和图44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。
图43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44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:位于键帽下方用于转折光路的倾斜平面第三十二反射面211-1与同样位于键帽下方用来会聚光线的聚光菲涅尔透镜211-2相对准,当按键放松、弹簧回复到原位时,位于按键模组底部PCB板216上的第十二挡光片216-1没有挡在倾斜平面的第三十二反射面211-1与菲涅尔聚光透镜211-2之间,从SMDIR管17发出的光线经过位于下固定壳215第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜215-1准直之后,入射到位于键帽下方的倾斜平面的第三十二反射面211-1上,经反射后准直光线向右转折,再入射到聚光菲涅尔透镜211-2中,经会聚后最后集中到竖直放置的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。
当按键下压时,位于按键模组底部PCB板216上的第十二挡光片216-1将倾斜平面的第三十二反射面211-1与聚光菲涅尔透镜211-2之间的光线完全阻挡,竖直放置于键帽下方的SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的位于PCB板216上的第十二挡光片216-1,其为黑色吸光的材料,其通过卡扣的方法固定在PCB板上。所述的位于键帽下方的倾斜平面的第三十二反射面211-1,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。
所述的位于键帽下方的聚光菲涅尔透镜211-2及竖直放置的SMDPT管18,其可以通过卡扣的方法固定在键帽下方。
实施例二十二
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SMDPT管18可以竖直放置于键帽211的下方,其用于转折光路的第三直角棱镜221-1、聚光菲涅尔透镜221-2也可以固定于键帽221下方,另外第十三挡光片226-1可以固定于模组底部的PCB板226上。
具体实施例二十二中方案的按键开关的控制光路由位于键帽下方的用于转折光路的第三直角棱镜221-1、聚光菲涅尔透镜221-2、位于下固定壳225第一通孔位置上用来准直光路的菲涅尔透镜225-1、以及位于PCB板226上的第十三挡光片226-1组成。其开关控制原理如图45和图46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。
图45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46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:位于键帽下方用于转折光路的第三直角棱镜221-1与同样位于键帽下方用来会聚光线的聚光菲涅尔透镜221-2相对准,当按键放松、弹簧回复到原位时,位于按键模组底部PCB板226上的第十三挡光片226-1没有挡在第三直角棱镜221-1与聚光菲涅尔透镜221-2之间,从SMDIR管17发出的光线经过位于下固定壳225第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜225-1准直之后,入射到位于键帽下方的第三直角棱镜221-1中,经其倾斜平面全反射后,准直光线向右转折,再入射到聚光菲涅尔透镜221-2中,最后会聚到竖直放置的SMDPT管18上,从而触发SMDPT管18中产生电流,与之相连的电路处于导通状态。
当按键下压时,位于按键模组底部PCB板226上的第十三挡光片226-1将第三直角棱镜221-1与聚光菲涅尔透镜221-2之间的光线完全阻挡,竖直放置的SMDPT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1~7中的状态完全相反。
所述的位于PCB板226上的第十三挡光片226-1,其为黑色吸光的材料,其通过卡扣的方法固定在下方的PCB板上。所述的位于键帽下方的第三直角棱镜221-1、聚光菲涅尔透镜221-2及竖直放置的SMDPT管18,其可以通过卡扣的方法固定在键帽下方。
所述第三直角棱镜221-1的上方均为倾斜平面的反射面。
实施例二十三
本实施例公开了一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统,其照明光源为设置在PCB板上的SMDLED(表面贴装的发光二极管),其为单色芯片或者为红绿蓝白多色芯片的LED,其上方有用于配光的光学器件,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光,分配到所需要照明的范围。所述用于配光的光学器件位于上固定壳234上,其可以为梯形反射器、方形反射器、自由曲面偏光透镜、或者用来做混光处理的内部掺杂扩散粒子的扩撒片。无论是梯形反射器还是方形反射器,其反射面为高反射率表面,其反射系数超过80%,其可以为白色或者亮银色。本实施例中用于配光的光学器件采用梯形反射器。
实施例二十四
本实施例公开了一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统,其照明光源为设置在PCB板上的SMDLED(表面贴装的发光二极管),其为单色芯片或者为红绿蓝白多色芯片的LED,其上方有用于配光的光学器件,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光,分配到所需要照明的范围。
所述键帽字符照明系统的配光原理如图49所示,其为在图1中沿C-C方向的剖面图。图中SMDLED(表面贴装的发光二极管)19的上方为一偏心透镜244-1,其位于下固定壳245的上方,其将SMDLED19发出来的光线,进行非对称配光,光线偏向一边,分配到所需要照明的范围。所述的偏心透镜244-1,其上曲面为偏心、非对称的自由曲面,其可以解决被照明的键帽字符不在光源正上方的情况。
实施例二十五
本实施例公开了一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统,其照明光源为设置在PCB板上的SMDLED(表面贴装的发光二极管),其为单色芯片或者为红绿蓝白多色芯片的LED,其上方有用于配光的光学器件,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光,分配到所需要照明的范围。
所述键帽字符照明系统的配光原理如图50所示,其为在图1中沿C-C方向的剖面图。图中SMDLED(表面贴装的发光二极管)19的上方为一全反射透镜254-1,其位于下固定壳255的上方,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光。所述的全反射透镜254-1,其由中间的折射部分、外圈的全反射部分组成,其有较高的光学效率,其可以收集从SMDLED19发出的几乎所有的光,光学效率可以达到80%以上。
实施例二十六
本实施例公开了一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统,其照明光源为设置在PCB板上的SMDLED(表面贴装的发光二极管),其为单色芯片或者为红绿蓝白多色芯片的LED,其上方有用于配光的光学器件,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光,分配到所需要照明的范围。
所述键帽字符照明系统的配光原理如图51所示,其为在图1中沿C-C方向的剖面图。图中SMDLED(表面贴装的发光二极管)19的上方为采用组合透镜264-1的照明系统,所述的组合透镜264-1,其下表面为锯齿形菲涅尔面,其可以收集大角度的光线,并进行准直,准直后再入射到上表面上,其上表面为凸面,其用来配光,其将下表面准直入射过来的光线分配到所需的照明区域。该组合透镜的配光原理如图51所示,其为在图1中沿C-C方向的剖面图。图中SMDLED(表面贴装的发光二极管)19的上方为一组合透镜264-1,其位于下固定壳265的上方,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光。
实施例二十七
本实施例公开了一种配合超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用的键帽字符照明系统,其照明光源为设置在PCB板上的SMDLED(表面贴装的发光二极管),其为单色芯片或者为红绿蓝白多色芯片的LED,其上方有用于配光的光学器件,其将SMDLED19发出来的光线,进行配光,分配到所需要照明的范围。
所述键帽字符照明系统的配光原理如图52所示,其为在图1中沿C-C方向的剖面图。本实施例二十七中键帽字符的照明系统为采用扩散片的混色系统,其照明光源为红绿蓝白多色芯片的SMDLED。所述键帽字符照明系统,其配光原理如图52所示,其为在图1中,沿C-C方向的剖面图。所述的SMDLED19,其为一多芯片(譬如为红绿蓝白4色芯片)、可以发出不同颜色的表面贴装LED,其上方放置有一片具有混色功能的扩散片274-1,其内部掺杂许多微米级的光扩散颗粒,其位于下固定壳275的上方上,其将SMDLED19发出来的不同颜色的光,进行混色,达到均匀照明键帽字符的效果。
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。

Claims (63)

1.一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,包括键帽、键轴、弹簧、上固定壳、下固定壳、PCB板,其特征在于,所述超薄型反射式光电键盘开关模组还包括一个光发射器件和一个光接收器件,光发射器件和光接收器件之间通过至少一个的反射面形成光路通道,所述反射面,其集成于键帽、键轴、上固定壳或下固定壳上,当按键下压或放松时,部分反射面的上下移动使得光路被导通或切断,从而触发光接收器件所连接的电路的通和断。
2.根据权利要求1所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光发射器件和所述光接收器件均设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔和第二通孔,且所述第一通孔位于所述光发射器件上方,所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
3.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键轴下方的第二反射面,以及位于上固定壳体下方的第一反射面和第三反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后入射到上固定壳下方的第一反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第二反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第一反射面,其将从所述第一反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到上固定壳下方另一侧的所述第三反射面上,所述第三反射面再将入射光线经过下固定壳的第二通孔会聚到位于PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,键轴以及所述第一反射面一起向上移动,位于键轴上的第二反射面与位于上固定壳下方的第一反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
4.根据权利要求3所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述位于上固定壳下方的第一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,其也可以为纯平面,或多个面组成的复合曲面;所述位于上固定壳下方另一侧的第三反射面,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;所述的第一反射面通过第二反射面的反射与第三反射面光路耦合。
5.根据权利要求4所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述的第一反射面及第二反射面及第三反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
6.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键轴下方的第五反射面和第六反射面,以及位于上固定壳体下方的第四反射面和第七反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后入射到上固定壳下方的第四反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第五反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第四反射面,其将从所述第四反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第六反射面上,经再次反射,反射光线入射到上固定壳下方另一个所述第七反射面上,所述第七反射面再将入射光线经过下固定壳的第二通孔会聚到位于PCB板的光接收器件,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,键轴以及所述第五、第六反射面一起向上移动,位于键轴上的第五反射面与位于上固定壳下方的第四反射面错开,同时,位于键轴上的第六反射面与位于上固定壳下方的第七反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
7.根据权利要求6所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述位于上固定壳下方的第四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,其也可以为纯平面,或多个面组成的复合曲面;所述位于上固定壳下方另一侧的第七反射面,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,或为多个面组成的复合曲面;所述的第四反射面通过第五反射面及第六反射面的反射与第七反射面光路耦合。
8.根据权利要求7所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述的第四反射面及第五反射面及第六反射面及第七反射面相对于键轴中心对称设置,也可以为非对称设置。
9.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键轴下方的第九反射面和第十反射面,位于上固定壳体下方的第八反射面和第十一反射面,以及位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜或/和第二通孔位置的聚焦透镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后入射到上固定壳下方的第八反射面上,当按键下压时,键轴上的所述第九反射面正好对准位于上固定壳下方的所述第八反射面,其将从所述第八反射面入射过来的准直光线进行反射,反射光线入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第十反射面上,经再次反射,反射光线入射到上固定壳下方另一个所述第十一反射面上,所述第十一反射面再将入射光线经过下固定壳上第二通孔位置的聚焦透镜会聚到位于PCB板的光接收器件,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,键轴以及所述第九、第十反射面一起向上移动,位于键轴上的第九反射面与位于上固定壳下方的第八反射面错开,同时,位于键轴上的第十反射面与位于上固定壳下方的第十一反射面错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
10.根据权利要求9所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述位于上固定壳下方的第八反射面是倾斜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;
所述位于上固定壳下方另一侧的第十一反射面,其反射面是倾斜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;
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。
11.根据权利要求10所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,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。
12.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第十二反射面及位于上固定壳的第十三反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置后入射到键帽下方的第十二反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十二反射面正好对准上固定壳的所述第十三反射面,其将从所述第十二反射面入射过来的光线进行准直或部分准直射出,射出的光线再经过所述第十三反射面往下转折和会聚,会聚后的光线经过下固定壳上第二通孔集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十二反射面与位于上固定壳上的第十三反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
13.根据权利要求12所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述位于键帽下方的第十二反射面以及位于上固定壳的第十三反射面均是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
14.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜、位于键帽下方的第十四反射面和位于上固定壳的自由曲面第十五反射面,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后准直入射到键帽下方的第十四反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十四反射面正好对准上固定壳的所述第十五反射面,其将从所述第十四反射面入射过来的光线进行准直射出,射出的光线再经过所述第十五反射面往下转折和会聚,会聚后的光线经过下固定壳上第二通孔集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十四反射面与位于上固定壳上的第十五反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
15.根据权利要求14所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述位于键帽下方的第十四反射面为倾斜平面,所述位于上固定壳的第十五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,或为多个面组成的复合曲面。
16.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置的准直透镜、位于键帽下方的第十六反射面、位于上固定壳的第十七反射镜、以及位于下固定壳第二通孔位置的聚光透镜组成,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔位置的准直透镜后准直入射到键帽下方的第十六反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十六反射面正好对准上固定壳的所述第十七反射面,其将从所述第十六反射面入射过来的光线进行准直射出,射出的光线再经过所述第十七反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔位置的菲涅尔聚光透镜会聚后集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十六反射面与位于上固定壳上的第十七反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
17.根据权利要求16所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述位于键帽下方的第十四反射面和所述位于上固定壳上的第十七反射面为倾斜平面,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,或为多个面组成的复合曲面。
18.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第十八反射面、以及位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上第一通孔后准直入射到位于键帽下方的第十八反射面上,当按键下压时,键帽下方的所述第十八反射面正好对准位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,其将从光发射器件发出的光线进行准直或部分准直并转折后射出,射出的光线再经过所述第一折光棱镜进行全反射会聚,并往下方转折,折光后的光线投射到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,位于键帽下方的第十八反射面与位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
19.根据权利要求18所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述位于键帽下方的第十八反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;
所述位于下固定壳第二通孔位置的第一折光棱镜,其靠近第十八反射面一侧有一竖直平面,其为输入面;其远离第十八反射面一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、或多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;其下方有一水平的透光平面,其为输出面。
20.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第一挡光片、位于下固定壳第一通孔位置上的第二折光棱镜以及位于下固定壳第二通孔位置上的第三折光棱镜,所述第二、第三折光棱镜均带有为用于光线折射的反射曲面;
所述第二折光棱镜与所述第三折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第二折光棱镜下方的菲涅面之后,准直入射到所述第二折光棱镜上方倾斜的全反射面上,经其全反射面转折之后从所述第二折光棱镜右边竖直平面输出,输出的光线入射到另一侧的所述第三折光棱镜中,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PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第一挡光片向下移动,其将所述第二折光棱镜及所述第三折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
21.根据权利要求20所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述第二折光棱镜与所述第三折光棱镜的上方为是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方均为菲涅尔面。
22.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第二挡光片、位于上固定壳上的第十九反射面、以及同样位于上固定壳上的第二十反射面,
所述第十九反射面与所述第二十反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于上固定壳上用于准直和转折光路的第十九反射面反射之后,准直射出的光线再经过所述第二十反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;当按键下压时,位于键帽下方的第二挡光片向下移动,其将所述第十九反射面和所述第二十反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
23.根据权利要求22所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述第十九反射面与所述第二十反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
24.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第三挡光片、位于下固定壳第一通孔位置上用于转折光路的第四折光棱镜、以及位于上固定壳上用于转折光路的第二十一反射面,
所述第四折光棱镜与所述第二十一反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第四折光棱镜的全反射面反射之后,折光射出的光线再经过所述第二十一反射面往下转折,接着经下固定壳第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第三挡光片向下移动,其将所述第四折光棱镜和所述第二十一反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
25.根据权利要求24所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述第四折光棱镜的上方为倾斜曲面形式的全反射面,其为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,其下方为菲涅尔面;
所述第二十一反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
26.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第四挡光片、位于下固定壳上第一通孔位置上用于准直和转折光路的第五折光棱镜、以及同样位于下固定壳上第二通孔位置上用于转折光路的第六折光棱镜,
所述第五折光棱镜与所述第六折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述第五折光棱镜的全反射面反射之后,准直射出的光线再经过所述第六折光棱镜的全反射面往下反射转折,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第四挡光片向下移动,其将所述第五折光棱镜和所述第六折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
27.根据权利要求26所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,
所述第五与第六折光棱镜的上方为倾斜曲面形式的全反射面,其为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面;所述第五与第六折光棱镜的下方均为菲涅尔面。
28.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第二十二反射面及第二十三反射面、位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的聚光菲涅尔透镜、以及位于PCB板上的第五挡光片,
所述第二十二反射面与所述第二十三反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上准直菲涅尔透镜准直之后,入射到位于键帽下方的所述第二十二反射面上,经反射后光线转折,再入射到另一侧、同样位于键帽下方的所述第二十三反射面,经再次反射后,光线向下方入射到位于下固定壳的聚光菲涅尔透镜中,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第五挡光片将所述第二十二反射面及所述第二十三反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
29.根据权利要求28所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第二十二反射面与第二十三反射面均为倾斜平面,其也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,或为多个面组成的复合曲面。
30.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第一直角棱镜及第二直角棱镜、位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、位于下固定壳第二通孔位置上的聚光菲涅尔透镜、以及位于PCB板上的第六挡光片,
所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上准直菲涅尔透镜准直之后,入射到位于键帽下方的所述第一直角棱镜,经过其上方的反射面反射后,光线转折入射到另一侧、同样位于键帽下方的所述第二直角棱镜,经过其上方的反射面再次反射后,光线向下方入射到位于下固定壳的聚光菲涅尔透镜中,会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第六挡光片将所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
31.根据权利要求30所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第一直角棱镜及所述第二直角棱镜上方的反射面均为全反射面,且均为倾斜平面,其也可以是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,或为多个面组成的复合曲面。
32.根据权利要求2所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第二十四反射面及第二十五反射面、以及位于PCB板上的第七挡光片,
所述第二十四反射面及所述第二十五反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过位于下固定壳上第一通孔入射到位于键帽下方的所述第二十四反射面,经反射后光线投射向另一侧、同样位于键帽下方的第二十五反射面上,经再次反射后,光线射向下方转折,经过位于下固定壳上的第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于PCB板上的第七挡光片将所述第二十四反射面及所述第二十五反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
33.根据权利要求32所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第二十四反射面及所述第二十五反射面均是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
34.根据权利要求1所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光发射器件竖直设置于所述上固定壳上,所述光接收器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第二通孔,且所述第二通孔位于所述光接收器件上方。
35.根据权利要求34所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键轴的第二十六反射面、以及位于上固定壳下方的第二十七反射面,
从光发射器件发出的光线,经过上固定壳上的准直菲涅尔透镜后准直入射到键轴的所述第二十六反射面上,当按键下压时,键轴的所述第二十六反射面正好对准上固定壳下方的所述第二十七反射面,其将从所述第二十六反射面入射过来的光线进行转折射出,射出的光线经下固定壳第二通孔位置的后集中到PCB板的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,所述第二十六反射面与所述第二十七反射面完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
36.根据权利要求35所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第二十七反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
37.根据权利要求34所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第八挡光片、以及位于下固定壳第二通孔位置上的第七折光棱镜,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第七折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于下固定壳第二通孔位置上的所述第七折光棱镜中,经其上方倾斜的全反射面转折后,经过所述第七折光棱镜下方的聚光菲涅尔平面会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第八挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第七折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
38.根据权利要求37所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第七折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第七折光棱镜的下方为聚光菲涅尔面。
39.根据权利要求34所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第九挡光片、以及位于上固定壳的第二十八反射面,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第二十八反射面相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于上固定壳的第二十八反射面,经其反射转折后,经过位于下固定壳上的第二通孔会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第九挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第二十八反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
40.根据权利要求39所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第二十八反射面是离轴抛物面、离轴2次曲面或者多项式曲面的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
41.根据权利要求34所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括设置于上固定壳的准直菲涅尔透镜、位于键帽下方的第十挡光片、以及位于下固定壳第二通孔位置上的第八折光棱镜,
设置于上固定壳的所述准直菲涅尔透镜及所述第八折光棱镜相互对准,当按键放松时,经光发射器件发出的光线,经过所述准直菲涅尔透镜准直射出,光线入射到另一侧的位于下固定壳第二通孔位置上的所述第八折光棱镜中,经其上方倾斜的全反射面转折后,再经其下方的透光平面会聚到PCB板的光接收器件上,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的第十挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第八折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
42.根据权利要求41所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第八折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第八折光棱镜的下方为透光平面。
43.根据权利要求1所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光接收器件竖直设置于所述上固定壳上,所述光发射器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔,且所述第一通孔位于所述光发射器件上方。
44.根据权利要求43所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括设置于上固定壳下方的第二十九反射面、位于键轴上的第三十反射面、位于键轴上另一侧的第三十一反射面以及位于上固定壳的聚光菲涅尔透镜,
从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后准直入射到上固定壳下方的所述第二十九反射面,当按键下压时,键轴上的所述第三十反射面正好对准上固定壳下方的所述第二十九反射面,其将从所述第二十九反射面入射过来的光线进行转折射出,然后入射到同样位于键轴上的另一侧的所述第三十一反射面,经再次反射转折后,再入射到位于上固定壳另一侧的聚光菲涅尔透镜后集中到上固定壳的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键放松弹簧回复到原位时,所述第三十反射面与所述第二十九反射面完全错开,同时所述第三十一反射面也与所述聚光菲涅尔透镜完全错开,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
45.根据权利要求44所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第二十九反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面。
46.根据权利要求43所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于键帽下方的第十一挡光片、位于下固定壳上的第九折光棱镜、以及所述第十一挡光片另一侧的位于上固定壳上的聚光菲涅尔透镜,
所述第九折光棱镜与设置于上固定壳的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳上的第一通孔后准直入射到所述第九折光棱镜,经其准直和转折之后,入射到另一侧的位于上固定壳所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到上固定壳的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,位于键帽下方的所述第十一挡光片将所述准直菲涅尔透镜及所述第九折光棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
47.根据权利要求46所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第九折光棱镜的上方为倾斜的反射面,该反射面为离轴的抛物面、离轴二次曲面、或者多项式曲面形式的自由曲面,其也可以为倾斜纯平面,或为多个面组成的复合曲面,所述第九折光棱镜的下方为透光平面。
48.根据权利要求1所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光接收器件竖直设置于所述键帽上,所述光发射器件设置于所述PCB板上,所述下固定壳上设置有第一通孔,且所述第一通孔位于所述光接收器件上方。
49.根据权利要求48所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、固定于所述PCB板上的第十二挡光片、固定于键帽下方并且分别位于所述第十二挡光片两侧的第三十二反射面以及聚光菲涅尔透镜,
所述第三十二反射面与固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜后准直入射到所述第三十二反射面,经其转折之后,入射到另一侧的固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到同样固定于键帽下方的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,固定于所述PCB板上的第十二挡光片将所述聚光菲涅尔透镜及所述第三十二反射面之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
50.根据权利要求49所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述聚光菲涅尔透镜和所述光接收器件通过卡扣的方式固定在键帽下方。
51.根据权利要求49所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第三十二反射面为倾斜平面。
52.根据权利要求48所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光路通道包括位于下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜、固定于所述PCB板上的第十三挡光片、固定于键帽下方并且分别位于所述第十三挡光片两侧的第三直角棱镜以及聚光菲涅尔透镜,
所述第三直角棱镜与固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜相互对准,当按键放松时,从光发射器件发出的光线,经过下固定壳第一通孔位置上的准直菲涅尔透镜后准直入射到所述第三直角棱镜,经其倾斜平面的反射面发射转折之后,入射到另一侧的固定于键帽下方的所述聚光菲涅尔透镜中,再汇聚到同样固定于键帽下方的光接收器件,从而触发电路导通;
当按键下压时,固定于所述PCB板上的第十三挡光片将所述聚光菲涅尔透镜及所述第三直角棱镜之间的光线完全挡住,光路被切断,相连的电路处于断开状态。
53.根据权利要求52所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述聚光菲涅尔透镜、所述光接收器件以及所述第三直角棱镜均通过卡扣的方式固定在键帽下方。
54.根据权利要求52所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述第三直角棱镜的上方为倾斜平面的反射面。
55.根据权利要求1至54任一所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述反射面为高反射率表面,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。
56.根据权利要求1至54任一所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,所述光发射器件为SMDIR红外线二极管或激光二极管,所述光接收器件为SMDPT管。
57.根据权利要求20至54任一所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组,其特征在于,任一挡光片为黑色吸光的材料,其与所述键帽采用双色注塑的方法注塑成型或通过卡扣的方式组合在一起,或通过卡扣的方式设置在所述PCB板上方。
58.一种键帽字符照明系统,配合权利要求1至54任一所述的一种超薄型反射式的电脑输入设备的开关模组使用,其特征在于,所述键帽字符照明系统包括:设置在所述PCB板上的照明光源和位于所述上固定壳上用于配光的光学器件,其中所述照明光源为单色LED芯片或者多色LED芯片,所述光学器件为梯形反射器、方形反射器、偏光透镜、全反射透镜、组合透镜或者用来做混光处理的内部掺杂扩散粒子的扩撒片。
59.根据权利要求58所述的一种键帽字符照明系统,其特征在于,所述光学器件为梯形反射器或方形反射器,其将所述照明光源发出来的光线进行配光,分配到所需要的照明范围,其反射面为高反射率表面,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。
60.根据权利要求58所述的一种键帽字符照明系统,其特征在于,所述光学器件为偏心透镜,其上曲面为偏心、非对称的自由曲面。
61.根据权利要求58所述的一种键帽字符照明系统,其特征在于,所述光学器件为全反射透镜,其包括中间的折射部分以及外圈的全反射部分。
62.根据权利要求58所述的一种键帽字符照明系统,其特征在于,所述光学器件为组合透镜,其下表面为锯齿形菲涅尔面,其可以收集大角度的光线,并进行准直,准直后再入射到其上表面上,其上表面为凸面,用来将下表面准直入射过来的光线分配到所需的照明区域。
63.根据权利要求58所述的一种键帽字符照明系统,其特征在于,所述照明光源为多色LED芯片,所述光学器件为用来做混光处理的内部掺杂扩散粒子的扩撒片。
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