本發(fā)明涉機械鍵盤開關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種光觸發(fā)機械鍵盤開關(guān)。

背景技術(shù)：

機械鍵盤(英文：Mechanical Keyboard)是一種鍵盤的類型，從結(jié)構(gòu)來說，機械鍵盤的每一顆按鍵都有一個單獨的開關(guān)來控制閉合。在鍵盤出現(xiàn)的早期就已經(jīng)出現(xiàn)了機械鍵盤，曾經(jīng)經(jīng)歷過一段繁榮時期，比如早期的服務(wù)器上曾配備的就是機械鍵盤。隨后很快被物美價廉的薄膜鍵盤所替代，但是機械鍵盤并沒有消失，一直作為高端產(chǎn)品的代表發(fā)展到今天，機械鍵盤本身的特性是無法被淹沒的，所以當(dāng)機械鍵盤經(jīng)歷了繁榮、沒落之后，如今的現(xiàn)狀是，越來越多電腦的使用者和游戲玩家，對使用電腦的舒適度、手感、品質(zhì)提出了更高的要求，作為外設(shè)之一的鍵盤也出現(xiàn)了一些變化，機械鍵盤不再只是發(fā)燒友的最愛，而且開始被越來越多的追求品質(zhì)和手感的朋友所認可。

中國專利公布號CN 105023790 A公開了一種機械開關(guān)，包括固設(shè)在PCB板上的開關(guān)本體和固設(shè)在所述開關(guān)本體下方的PCB板上的LED燈，開關(guān)本體包括上蓋、軸芯、彈簧、靜接觸片、動接觸片和底座；所述底座固設(shè)在所述PCB電路板上，所述上蓋扣合在所述底座上；所述軸芯位于所述底座和所述上蓋之間，所述軸芯與所述底座之間設(shè)置有彈簧；所述靜接觸片和動接觸片均固定設(shè)在所述底座上；所述加置導(dǎo)光柱的機械開關(guān)通過其內(nèi)靜接觸片和動接觸片的接觸與解除接觸完成所控制電路的通斷，所述加置導(dǎo)光柱的機械開關(guān)通過軸芯向下按壓彈簧和彈簧恢復(fù)形變向上頂起軸芯完成控制靜接觸片和動接觸片的接觸與解除接觸。這樣的結(jié)構(gòu)存在以下的缺陷：

第一、靜接觸片和動接觸片均為金屬片，很容易氧化，一旦氧化就會造成接觸不良；

第二、防塵性能差，一旦機械開關(guān)內(nèi)部覆蓋在靜接觸片和動接觸片上的灰塵達到一定程度，就會影響靜接觸片和動接觸片的接觸，從而造成接觸不良；

第三、防水性能差，金屬片一旦接觸到水，就會造成接觸不良，甚至造成整個鍵盤的短路；

第四、由于機械鍵盤的每一顆按鍵都有一個單獨的開關(guān)來控制閉合，而為了實現(xiàn)機械開關(guān)與PCB板的電連接，常規(guī)的結(jié)構(gòu)都是采用焊接的方式將金屬片焊接在PCB板上實現(xiàn)導(dǎo)通，一旦某一顆或者某多顆機械開關(guān)損壞，維修程序比較繁瑣，維修的成本也比較高，很多用戶直接采用報廢的方式處理這存在局部損壞的鍵盤，造成較大的浪費；因此，機械開關(guān)與PCB板之間的連接方式已直接影響到整個鍵盤產(chǎn)品的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種光觸發(fā)機械鍵盤開關(guān)，能夠有效解決接觸不良以及做到防水的效果，并且鍵盤開關(guān)的組裝和拆卸方便，從而提升鍵盤產(chǎn)品的使用壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光觸發(fā)機械鍵盤開關(guān)，包括鍵盤固定座、非接觸式電子組件、設(shè)置在鍵盤固定座下方的PCB板，所述非接觸式電子組件包括受光元件、發(fā)光元件、導(dǎo)光柱、聚光柱，所述受光元件和發(fā)光元件分別對應(yīng)設(shè)置在PCB板上；所述鍵盤固定座上設(shè)置有開關(guān)本體，所述開關(guān)本體包括上蓋、防塵軸、彈簧、底座，所述上蓋扣合在底座上，所述防塵軸設(shè)置在上蓋和底座之間并且由上蓋伸出，所述防塵軸的底端通過彈簧與底座的底部相抵，所述底座的一側(cè)分隔設(shè)置有第一穿孔和第二穿孔，所述導(dǎo)光柱嵌設(shè)在第一穿孔內(nèi)并且上端貫穿至上蓋之外，所述聚光柱嵌設(shè)在第二穿孔內(nèi)并且上端伸出第二穿孔，所述導(dǎo)光柱的下端與發(fā)光元件相對，所述聚光柱的下端與受光元件相對，所述第一穿孔和第二穿孔之間形成間隔空間，所述間隔空間內(nèi)設(shè)置有固定在防塵軸上的阻光片。

作為優(yōu)選方案，所述聚光柱對應(yīng)導(dǎo)光柱的一側(cè)面設(shè)置為入光面，所述導(dǎo)光柱從下至上依次包括入光段、折射段、出光段，所述入光段的下表面與發(fā)光元件相對，所述折射段靠向聚光柱的一側(cè)設(shè)置有與聚光柱入光面相對應(yīng)的透光凸塊，所述透光凸塊與聚光柱入光面相對應(yīng)的面設(shè)置為第一出光面；所述出光段貫穿至上蓋之外，所述出光段的上端設(shè)置為第二出光面，所述第二出光面設(shè)置為圓弧面；所述折射段遠離透光凸塊的一側(cè)面開設(shè)有凹槽，所述凹槽的底面設(shè)置為一向下傾斜45°的鏡面；所述入光段的橫截面面積大于折射段的橫截面面積；所述折射段的橫截面面積大于出光段的橫截面面積。

作為優(yōu)選方案，所述聚光柱的底端設(shè)置為圓弧面。

作為優(yōu)選方案，所述PCB板、發(fā)光元件、受光元件的上表面均覆蓋有透明防水膜層。

作為優(yōu)選方案，所述第一穿孔的下表面設(shè)置有與發(fā)光元件相配合的第一讓位空間；所述第二穿孔的下表面設(shè)置有與受光元件相配合的第二讓位空間。

作為優(yōu)選方案，所述發(fā)光元件設(shè)置為貼片單色發(fā)光元件或者貼片彩色發(fā)光元件。

作為優(yōu)選方案，所述底座的相對兩側(cè)設(shè)置有與鍵盤固定座配合安裝的卡扣裝置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述方案可知：受光元件、發(fā)光元件、導(dǎo)光柱、聚光柱構(gòu)成了本技術(shù)的非接觸式電子組件，采用光信號的切換實現(xiàn)開關(guān)信號輸出，開關(guān)本體內(nèi)無需設(shè)置金屬片，因而開關(guān)本體不會出現(xiàn)金屬片之間接觸不良的情況，也不會出現(xiàn)短路的情況，實現(xiàn)了開關(guān)本體的防水性能；發(fā)光元件和受光元件均設(shè)置在PCB板上，開關(guān)本體設(shè)置在鍵盤固定座上，使開關(guān)本體易于組裝和拆卸；發(fā)光元件與導(dǎo)光柱作為開關(guān)本體的光源，發(fā)光元件設(shè)置為貼片單色發(fā)光元件或者貼片彩色發(fā)光元件,實現(xiàn)對鍵盤鍵帽呈現(xiàn)單色或者彩色的效果，同時也向非接觸式電子組件提供了光源，達到一光兩用的目的，為整個鍵盤節(jié)約了電子元件，提升了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的爆炸圖。

圖2為本發(fā)明組裝狀態(tài)的立體視圖。

圖3為底座的立體視圖。

圖4為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5為本發(fā)明不導(dǎo)通狀態(tài)的剖視圖。

圖6為本發(fā)明導(dǎo)通狀態(tài)的剖視圖。

圖7為非接觸式電子組件的結(jié)構(gòu)視圖。

圖8為導(dǎo)光柱的橫截面分段示意圖。

圖中：上蓋1、防塵軸2、阻光片3、彈簧4、導(dǎo)光柱5、聚光柱6、底座7、卡扣裝置8、第一穿孔9、第二穿孔10、間隔空間11、PCB板12、受光元件13、發(fā)光元件14、鍵盤固定座15、入光段16、折射段17、出光段18、透光凸塊19、凹槽20、鏡面21、入光面22、第一出光面25、第二出光面26、第一讓位空間27、第二讓位空間28。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。

本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“從下至上”、“上端”、“下端”指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，一種光觸發(fā)機械鍵盤開關(guān)，包括鍵盤固定座15、非接觸式電子組件、設(shè)置在鍵盤固定座15下方的PCB板12，非接觸式電子組件包括受光元件13、發(fā)光元件14、導(dǎo)光柱5、聚光柱6，受光元件13和發(fā)光元件14分別對應(yīng)設(shè)置在PCB板12上；鍵盤固定座15上設(shè)置有開關(guān)本體，開關(guān)本體包括上蓋1、防塵軸2、彈簧4、底座7，上蓋1扣合在底座7上，防塵軸2設(shè)置在上蓋1和底座7之間并且由上蓋1伸出，防塵軸4的底端通過彈簧4與底座7的底部相抵，底座7的一側(cè)分隔設(shè)置有第一穿孔9和第二穿孔10，導(dǎo)光柱5嵌設(shè)在第一穿孔9內(nèi)并且上端貫穿至上蓋1之外，聚光柱6嵌設(shè)在第二穿孔10內(nèi)并且上端伸出第二穿孔10，導(dǎo)光柱5的下端與發(fā)光元件14相對，第一穿孔9的下表面設(shè)置有與發(fā)光元件14相配合的第一讓位空間27；第二穿孔10的下表面設(shè)置有與受光元件13相配合的第二讓位空間28，聚光柱6的下端與受光元件13相對，第一穿孔9和第二穿孔10之間形成間隔空間11，間隔空間11內(nèi)設(shè)置有固定在防塵軸2上的阻光片3。

本發(fā)明的操作原理是：通過操控防塵軸2，帶動阻光片3在伸入間隔空間11和脫離間隔空間11的位置之間切換，對發(fā)光元件14和受光元件13的光路進行阻擋和不阻擋，從而實現(xiàn)切換開關(guān)信號的輸出，具體而言，阻光片3伸入間隔空間11內(nèi)，發(fā)光元件14和受光元件13的光路不再受阻光片3的阻擋，發(fā)光元件14的光線通過導(dǎo)光柱5進行導(dǎo)光，聚光柱6接收到導(dǎo)光柱5的光線再將光線折射到受光元件13從而得到信號反饋；防塵軸2在彈簧4的帶動下復(fù)位，阻光片3脫離間隔空間11后恢復(fù)到對發(fā)光元件14和受光元件13的光路進行阻擋的狀態(tài)。這種通過光線實現(xiàn)開關(guān)信號切換的結(jié)構(gòu)，不存在因為灰塵的覆蓋而導(dǎo)致接觸不良的情況。

開關(guān)本體包括上蓋1、防塵軸2、彈簧4、底座7，內(nèi)部無需設(shè)置任何金屬接觸件，一方面簡化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另一方面為開關(guān)本體的防水和防塵帶來了直接的作用，開關(guān)本體不再因為進水或者過多的灰塵覆蓋而影響產(chǎn)品的正常操作。由于受光元件13和發(fā)光元件14分別對應(yīng)貼片設(shè)置在PCB板12上，也不存在金屬接觸件的連接，因而更進一步做到了產(chǎn)品的防水和防塵的性能。

參照圖7所示，聚光柱6對應(yīng)導(dǎo)光柱5的一側(cè)面設(shè)置為入光面22，導(dǎo)光柱5從下至上依次包括入光段16、折射段17、出光段18，入光段16的下表面與發(fā)光元件14相對應(yīng)，折射段17靠向聚光柱6的一側(cè)設(shè)置有與聚光柱6入光面22相對應(yīng)的透光凸塊19，透光凸塊19與聚光柱6入光面相對應(yīng)的面設(shè)置為第一出光面25。導(dǎo)光柱5的出光段18貫穿至上蓋1之外，出光段18的上端設(shè)置為第二出光面26。

本技術(shù)中，發(fā)光元件14與導(dǎo)光柱5具有兩個功能，第一個功能是為非接觸式電子組件的受光元件13提供光線實現(xiàn)開關(guān)信號的切換，第二個功能是作為開關(guān)本體的發(fā)光提供光源，簡化和優(yōu)化了開關(guān)本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，節(jié)省了材料成本，導(dǎo)光柱5第二出光面26設(shè)置為圓弧面，使發(fā)光元件14通過導(dǎo)光柱5射出的光線能夠分散，光線能夠從多個角度散發(fā)出來，一方面確保了發(fā)光功能，還不會因為光線過于強烈而傷害使用者的眼球。作為優(yōu)選的實施方式，發(fā)光元件14設(shè)置為貼片單色發(fā)光元件或者貼片彩色發(fā)光元件。

參照圖1和圖7所示，透光凸塊19的第一出光面25與聚光柱6入光面相對應(yīng)，并且，所述折射段17遠離透光凸塊19的一側(cè)面開設(shè)有凹槽20，凹槽20的底面設(shè)置為一向下傾斜45°的鏡面21；入光段16的橫截面面積大于折射段17的橫截面面積；折射段17的橫截面面積大于出光段18的橫截面面積，這樣的結(jié)構(gòu)讓發(fā)光元件14的光線通過45°的鏡面21能夠更多地折射到聚光柱6內(nèi)，光線通過聚光柱6傳導(dǎo)到受光元件，聚光柱6的底端設(shè)置為圓弧面，使聚光柱6內(nèi)的光線能夠更加集聚地射向受光元件13，從而確保受光元件13能夠良好地接收到光線。

作為優(yōu)選的實施方式，PCB板12、發(fā)光元件14、受光元件13的上表面均覆蓋有透明防水膜層，使鍵盤的PCB板12具有防水性能，PCB板12被灑水的話，可直接擦干便可以繼續(xù)使用，不會造成短路，若PCB板12上積聚了灰塵，也可以通過擦拭或者水洗的方式去掉灰塵，保潔方便。

參照圖2和圖3所示，底座7的相對兩側(cè)設(shè)置有與鍵盤固定座15配合安裝的卡扣裝置8。通過卡扣裝置8將開關(guān)本體固定在鍵盤固定座15上，若要更換開關(guān)本體，只需要觸動卡扣裝置便可將開關(guān)本體與鍵盤固定座分離。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)同樣適用于帶發(fā)聲組件的鍵盤開關(guān)。

上述實施例僅是顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。