本實(shí)用新型涉及電腦周邊設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件。

背景技術(shù)：

隨著時(shí)代科技猛速發(fā)展,為適應(yīng)不同的的使用群體，機(jī)械開關(guān)被廣泛應(yīng)用于電腦周邊設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)等。而現(xiàn)在常用的機(jī)械鍵盤開關(guān)是大多由底座、上蓋、動(dòng)片電極、定片電極、軸芯、彈簧等組合而成，通過(guò)下壓按鍵擠壓彈簧，使動(dòng)片電極和定片電極上彈片的觸點(diǎn)接觸或斷開，實(shí)現(xiàn)按鍵功能及產(chǎn)生段落感。只是，這種開關(guān)方式無(wú)法避免觸點(diǎn)氧化、彈片斷裂、軸芯與金屬接觸點(diǎn)磨損等問題，導(dǎo)致開關(guān)壽命短，發(fā)碼慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件，極大的提高了按鍵的壽命的同時(shí)，提升發(fā)碼速度。

一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件，包括：底座、彈簧、擋光片、軸芯、開關(guān)蓋、光電轉(zhuǎn)化一體管和一塊控制電路板；所述光電轉(zhuǎn)化一體管包括一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管，并在所述發(fā)光二極管和光敏三極管之間的位置上，設(shè)置一個(gè)上下貫通所述光電轉(zhuǎn)化一體管的插口；所述底座為上部開口的殼體，殼體底部的中間位置向上凸設(shè)有帶軸孔的導(dǎo)向柱，殼體下表面的中間位置凸設(shè)有插腳，殼體的上端面設(shè)置有向上延伸的第一卡腳；所述擋光片包括下表面帶凹槽的槽板，槽板的一側(cè)面上設(shè)置向下延伸的擋片，并在所述槽板的中間位置開設(shè)上下貫通的第一軸孔；所述軸芯包括一個(gè)階梯狀的軸臺(tái)，軸臺(tái)的下表面中心位置設(shè)置向下延伸的軸桿，同時(shí)在所述軸桿四周設(shè)置從所述軸臺(tái)的下表面向下延伸的第二卡腳，所述軸臺(tái)下部向外延伸形成水平凸起的第二擋肩；所述開關(guān)蓋為下部開口的殼體，殼體的頂部開設(shè)有第二軸孔，殼體的下端面設(shè)置有向下延伸的第三卡腳。

所述軸芯置于開關(guān)蓋的殼體內(nèi)，軸臺(tái)穿過(guò)所述第二軸孔突出于開關(guān)蓋的上表面，并通過(guò)軸臺(tái)上的第二擋肩與第二軸孔孔沿限位配合；所述軸桿和第二卡腳穿過(guò)所述擋光片的第一軸孔，通過(guò)第二卡腳將所述槽板卡置在所述第二卡腳的外側(cè)，并使所述擋光片能沿所述第二卡腳在一定范圍內(nèi)上下活動(dòng)；所述彈簧的上部套置在所述軸桿上，彈簧的下部套置在所述導(dǎo)向柱上，且所述軸桿插入到所述導(dǎo)向柱的軸孔內(nèi)，擋片通過(guò)所述底座上預(yù)留的開口突出到底座下表面；所述第一卡腳插入到開關(guān)蓋上預(yù)留的卡口內(nèi)，所述第三卡腳插入到底座上預(yù)留的卡口內(nèi)，將開關(guān)蓋和底座扣合為一體；所述底座通過(guò)所述插腳安裝到所述控制電路板上，并在控制電路板上對(duì)應(yīng)所述擋片的位置安裝所述光電轉(zhuǎn)化一體管，且使所述擋光片下移時(shí)，擋板插入所述插口中。

通過(guò)按壓所述軸芯，驅(qū)動(dòng)擋光片下移，使擋片插入到所述光電轉(zhuǎn)化一體管的插口內(nèi)，阻擋所述發(fā)光二極管的光線照射到所述光敏三極管，從而控制光敏三極管截止；解除施加在所述軸芯上的按壓力后，擋光片在彈簧的回彈力作用下上移，擋片移出所述光電轉(zhuǎn)化一體管的插口，使所述發(fā)光二極管的光線照射到所述光敏三極管，從而控制光敏三極管導(dǎo)通。通過(guò)阻擋光線來(lái)控制光敏三極管的導(dǎo)通與截止，由光電的轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)按鍵快速發(fā)碼的功能，避免傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)壽命短、發(fā)碼慢的缺點(diǎn)。

進(jìn)一步地，上述光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件還包括彈片，該彈片為一端回彎的彈性薄片，并在回彎的一端上設(shè)置有插裝腳；所述插裝腳插入所述槽板靠近所述擋片的一側(cè)位置上，將彈片與擋光片固定連接；所述彈片的另一端插裝到所述底座內(nèi)預(yù)留的彈片槽內(nèi)。通過(guò)所述彈片按壓和回彈時(shí)產(chǎn)生段落感，給使用者更佳的操作體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，上述光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件還包括面板，該面板上設(shè)置有與上述底座外形相匹配的底座孔，所述底座插裝到所述底座孔內(nèi)，并通過(guò)所述底座殼體上端面水平向外延伸形成的第一擋肩與底座孔抵觸，將所述底座限制在所述面板的一側(cè)表面。

進(jìn)一步地，上述面板為氧化鋁合金板。

進(jìn)一步地，上述底座和開關(guān)蓋的端面為方形，能夠在控制電路板上既定的有限空間內(nèi)，盡量提高光電轉(zhuǎn)化開關(guān)的內(nèi)容量。

進(jìn)一步地，上述第一卡腳為四個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述底座開口端面的兩條相對(duì)棱邊上；上述第三卡腳為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在所述開關(guān)蓋開口端面的兩條相對(duì)棱邊上。對(duì)應(yīng)底座和開關(guān)蓋的方形構(gòu)造，在體積有限的情況下，設(shè)置有數(shù)的卡腳，實(shí)現(xiàn)底座和開關(guān)蓋的有效扣合。

進(jìn)一步地，上述軸芯的軸臺(tái)為方形的階梯臺(tái)，上述第二卡腳為四個(gè)，分別設(shè)置在所述軸臺(tái)下表面的與方形的四條邊對(duì)應(yīng)的四個(gè)方位上；所述第二軸孔為與所述方形的軸臺(tái)相匹配的方孔。在適應(yīng)開關(guān)蓋方形構(gòu)造的同時(shí)，增大了軸芯的體積，從而提高軸芯的強(qiáng)度，增加使用壽命。

進(jìn)一步地，上述控制電路板中設(shè)置有微控制器和電源接口，上述發(fā)光二極管的正極經(jīng)過(guò)限流電阻R1與電源接口中的正極接線端連接，該發(fā)光二極管的負(fù)極與三極管Q1的集電極相連，三極管Q1的發(fā)射集接地，三極管Q1的基極經(jīng)過(guò)電阻R116接所述微控制器的一個(gè)控制信號(hào)輸出端；所述光敏三極管的集電極經(jīng)過(guò)限流電阻R2與電源接口中的正極接線端連接，光敏三極管的發(fā)射極接地，光敏三極管的集電極還與所述微控制器的開關(guān)信號(hào)采集端口連接；所述微控制器還設(shè)置有開關(guān)信號(hào)輸出管腳。

進(jìn)一步地，上述電源接口為USB接口，上述微控制器的開關(guān)信號(hào)輸出管腳分別與USB接口中的D+和D-引腳相連。

采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件，通過(guò)驅(qū)動(dòng)開關(guān)組件上的擋光片在光電轉(zhuǎn)化一體管的插口內(nèi)的移動(dòng)，阻擋和釋放發(fā)光二極管的光線來(lái)控制光敏三極管的導(dǎo)通與截止，由光電的轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)按鍵快速發(fā)碼的功能，操作時(shí)的段落感和光電發(fā)碼功能同步，發(fā)碼速度快，按鍵壽命長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)原理圖。

附圖標(biāo)記：

1-底座；11-導(dǎo)向柱；12-第一卡腳；13-第一擋肩；14-插腳；15-彈片槽；2-彈簧；3-擋光片；31-槽板；32-擋片；33-第一軸孔；4-軸芯；41-軸臺(tái)；42-軸桿；43-第二卡腳；44-第二擋肩；5-開關(guān)蓋；51-第二軸孔；52-第三卡腳；6-光電轉(zhuǎn)化一體管；7-控制電路板；8-彈片；81-插裝腳；9-面板；91-底座孔

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1至圖5，本實(shí)用新型提供的一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件，包括：底座1、彈簧2、擋光片3、軸芯4、開關(guān)蓋5、光電轉(zhuǎn)化一體管6、控制電路板(印刷電路板組件)7、彈片8和氧化鋁合金面板9。光電轉(zhuǎn)化一體管6包括一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管，并在發(fā)光二極管和光敏三極管之間的位置上，設(shè)置一個(gè)上下貫通光電轉(zhuǎn)化一體管6的插口；光電轉(zhuǎn)化一體管6下端設(shè)置有插腳，并通過(guò)該插腳將光電轉(zhuǎn)化一體管6安裝到控制電路板7上的設(shè)定位置上。

軸芯4上部的方形臺(tái)階狀軸臺(tái)41穿過(guò)方形殼體的開關(guān)蓋5上對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二軸孔51，突出于開關(guān)蓋5的上表面，并通過(guò)軸臺(tái)41下部較大的臺(tái)階向外延伸形成水平凸起的第二擋肩44，與第二軸孔51孔沿之間的限位配合，使軸芯4無(wú)法自由脫出該開關(guān)蓋5；同時(shí)，軸臺(tái)41的下表面中心位置設(shè)置向下延伸的圓形軸桿42，并在軸桿42對(duì)應(yīng)方形軸臺(tái)41的四個(gè)方位上分別設(shè)置一個(gè)從軸臺(tái)41的下表面向下延伸的而出的第二卡腳43。軸桿42和第二卡腳43穿過(guò)擋光片3槽板31凹槽底部設(shè)置的的第一軸孔33，通過(guò)第二卡腳43扣入槽板31凹槽內(nèi)，將擋光片3卡置在第二卡腳43的外側(cè)，并使擋光片3只能沿第二卡腳43在從卡腳到軸臺(tái)41底部的一定范圍內(nèi)上下活動(dòng)；槽板31的一側(cè)面上設(shè)置向下延伸的擋片32，并在槽板31靠近擋片32的一側(cè)位置上安裝回彎的彈性薄片狀的彈片8，具體通過(guò)在彈片8回彎的一端上設(shè)置插裝腳81，插裝腳81插入槽板31一側(cè)預(yù)設(shè)的插孔，將彈片8與擋光片3固定連接。將彈簧2的上部套置在軸桿42上，彈簧2的下部置于上部開口的方形殼體狀底座1內(nèi)，套置在底座1殼體底部中間位置凸設(shè)的帶軸孔的導(dǎo)向柱11上，軸桿42插入到導(dǎo)向柱11的軸孔內(nèi)；擋片32通過(guò)底座1上預(yù)留的開口突出到底座1的下表面；彈片8的另一端插裝到底座1內(nèi)預(yù)留的彈片槽15內(nèi)。方形殼體狀的底座1開口端面的兩條相對(duì)棱邊上，對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)向上延伸的第一卡腳12；開關(guān)蓋5方形殼體開口端面的兩條相對(duì)棱邊上，對(duì)稱各設(shè)置一個(gè)向下延伸的第三卡腳52；此時(shí)，第一卡腳12插入到開關(guān)蓋5上預(yù)留的卡口內(nèi)，第三卡腳52插入到底座1上預(yù)留的卡口內(nèi)，將開關(guān)蓋5和底座1扣合為一體。

扣合為一的開關(guān)蓋5和底座1，插裝到氧化鋁合金面板9上預(yù)設(shè)的底座孔91內(nèi)，并通過(guò)底座1殼體上端面水平向外延伸形成的第一擋肩13，將底座1限制在面板9的一側(cè)表面。底座1下部設(shè)置的插腳14安裝到控制電路板7上設(shè)定好的位置，并使突出于底座1的下表面的擋片32插入光電轉(zhuǎn)化一體管6的插口中，同時(shí)在控制電路板7上對(duì)應(yīng)光電轉(zhuǎn)化一體管6的插口位置，設(shè)置上下貫穿的開口，保證擋片32下移時(shí)不被阻擋。

光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件工作時(shí)，通過(guò)USB電源接口CONA1的VDD端為光電一體化管和微控制器MCU供電，發(fā)光二極管的負(fù)極與三極管Q1的集電極相連，微控制器MCU的控制信號(hào)輸出端PF經(jīng)過(guò)電阻R116后與三極管Q1的基極連接，實(shí)現(xiàn)的發(fā)光二極管的持續(xù)導(dǎo)通；微控制器MCU的開關(guān)信號(hào)采集端口PA5采集光敏三極管正極端的低電位信號(hào)，并將該低電位信號(hào)傳輸?shù)経SB電源接口CONA1。

通過(guò)按壓突出于開關(guān)蓋5上表面的軸芯4的軸臺(tái)41，使軸芯4下移，直到軸臺(tái)41的下表面接觸擋光片3的上表面，驅(qū)動(dòng)擋光片3下移，使擋片32插入到光電轉(zhuǎn)化一體管6的插口內(nèi)，阻擋發(fā)光二極管的光線照射到光敏三極管上，從而控制光敏三極管截止；此時(shí)，微控制器MCU的開關(guān)信號(hào)采集端口PA5采集光敏三極管正極端的高電位信號(hào)，并將該高電位信號(hào)傳輸?shù)経SB電源接口CONA1。解除施加在軸芯4上的按壓力后，軸芯4和擋光片3在彈簧2和彈片8的回彈力作用下上移，擋片32移出光電轉(zhuǎn)化一體管6的插口，使發(fā)光二極管的光線照射到光敏三極管，從而控制光敏三極管導(dǎo)通，開關(guān)信號(hào)采集端口PA5采集的電位信號(hào)再次變?yōu)楦唠娢?。微控制器MCU通過(guò)開關(guān)信號(hào)采集端口PA5采集的電位信號(hào)的變化，對(duì)應(yīng)輸出0或1的開關(guān)量到USB電源接口CONA1的D+和D-引腳，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速發(fā)碼。

按壓軸臺(tái)41時(shí)，因彈片8的存在而產(chǎn)生明顯的段落感，操作時(shí)的段落感和光電發(fā)碼功能同步，擋片32阻擋和釋放發(fā)光二極管光線的的同時(shí)，光敏三極管的導(dǎo)通與截止即同時(shí)生效，由光電的轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)按鍵快速發(fā)碼的功能，具有極強(qiáng)的可控性和一致性，發(fā)碼速度被控制在0.2ms內(nèi)；同時(shí)避免了傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)氧化、彈片斷裂、軸芯與金屬接觸點(diǎn)磨損等問題，按鍵壽命提升5倍。

綜上所述，本實(shí)用新型提供一種光電轉(zhuǎn)化開關(guān)組件，極大的提高了按鍵的壽命的同時(shí)，提升發(fā)碼速度。

需要說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求和說(shuō)明書的范圍當(dāng)中。