[发明专利]一种光电一体式机械轴键盘开关模组

说明书

本发明公开了一种光电一体式机械轴键盘开关模组，包括壳体，装设在壳体上部的按键帽，还包括装设在壳体内的驱动装置、光电开关、移动光学组件和固定光学组件，所述移动光学组件装设在驱动装置上，所述光电开关包括PCB板，集成在PCB板上的SMD IR管和SMD PT管，通过按压按键帽使驱动装置驱动移动光学组件上下移动来控制移动光学组件与固定光学组件的相对位置，当从SMD IR管发出的光线耦合到SMD PT管中时，光路导通，从而实现光电开关通路，当从SMD IR管发出的光线不能耦合到SMD PT管中时，光路断开，从而实现光电开关断开。具有能大幅降低人工及焊接成本，焊接定位精确，生产效率高，且产品的品质稳定性高的优点。

技术领域

本发明涉及用于字符输入系统(如电脑输入系统)的键盘上的开关组件，更具体地说，是涉及一种用于字符输入的光电一体式机械轴键盘开关模组。

背景技术

键盘按照Switch(俗称：开关控制原理或轴)来划分，大概可以归为5类，分别是薄膜式键盘、导电橡胶式键盘、无接点静电容量式键盘、机械式键盘，以及光电键盘。所述的薄膜式键盘，一般其内部有三片薄膜，最上面一片为正极电路，中间为间隔层，下面为负极电路。工作原理是通过敲击按键帽下压机械模组，上方与下方的薄膜就能接触通电，完成导通，故称为薄膜键盘。薄膜键盘的主要缺点为：键盘寿命较短，薄膜容易磨损；反应有延时；而且由于键盘尺寸小，按键间距较短，人机功能方面相对较差，操作起来手感不是很好，时间长了手部会比较疲劳。至于另外两种类型，即导电橡胶式键盘和无接点静电容量式键盘，由于成本和技术方面的原因，市面上很少有售，几乎都局限在电视遥控器以及游戏手柄上。

机械式键盘是目前电脑键盘市场的主流，其工作原理是键盘底部拥有一张电路板，板上固定100多个机械轴，每个轴都是独立的开关，通过下压机械轴就会使讯号由电路板传导至电脑。机械键盘的性能出众、反应灵敏、而且手感较好，同时适合办公人士及游戏玩家的需要。但纯机械轴键盘开关的缺点，归纳几点为：其一，纯机械轴开关以金属触点式弹片作接触与非接触动作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，弹片接触点容易磨损，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；其三，纯机械轴开关结构的焊接脚为直插式结构，需要手工插件到PCB(印刷电路板)上，然后再焊接及切脚，在焊接生产过程中容易出现插件不到位，造成返工维修等工序，生产操作工序繁琐，不适合自动化插件生产，占用人工高，生产效率低及制造成本高；其四，这纯机械轴开关结构的按键帽字符照明系统采用直插式LED，同样也需要大量人工进行手工插件到PCB，然后再焊接及切脚，生产操作工序繁琐，不适合自动化插件生产，材料成本高，生产效率低及制造成本高。

光电式键盘是近年来的新兴键盘，它是在传统机械键轴技术基础之上，加入全新光电感应识别技术，通过替换传统的接触拨片为光学感应组件，改良传统接触式机械开关的一些问题。其利用光学原理和光电耦合技术，由发光元件与受光元件形成光的通路，阻光件在进行光程的切断与闭合过程中引动光耦合器，改变电路阻抗值完成电路的通断，从而实现电——光——电的转换，进而控制开关的断开和通路，而且光电在输入输出间互相隔离。相比于其他键盘，光电键盘有以下几个优点：1.光轴键盘采用最新型的轴，光轴键盘比普通薄膜键盘寿命长，理论使用寿命是无限，连续通电状态下可以使用50000小时；2.光轴键盘使用长时间之后，按键手感变化很小，而薄膜与普通机械键盘则无法达到；3.光轴键盘可以做到104键以上无冲，(因此非常适合游戏玩家使用，大多数职业电竞选手都会使用无冲按键键盘来提高水平)；4.可以自己更换按键帽，方便个性DIY(自己动手做)；5.光轴下盖导槽与按柄导柱接触部位加宽，且使用模具镜面制作工艺产品摩擦力更小、更耐磨、寿命更长久；6.使用优质琴钢线弹簧，抗疲劳性能更好、回弹力大开关切换动作更快、更灵敏、手感更好；7.光学式不存在机械接触抖动问题，零杂讯、开关动作时间零延迟，操作更灵敏、精准。