CN109088629B - 按键开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种按键开关,其包含底座、上盖、套筒件、弹性件、电路板、光路引导结构、光学发射器及光学接收器。上盖设置于底座上。套筒件可旋转地套设于底座的定位柱且可动地穿过上盖以连接键帽。弹性件抵接套筒件及底座。电路板设置于底座下。光路引导结构自套筒件向下延伸形成。光学发射器及光学接收器分别设置于电路板的两相对表面,光学发射器的光线入射至光路引导结构内以反射至光学接收器。当键帽被按压时,光路引导结构随着套筒件向下移动导通或阻断光学发射器与光学接收器经过光路引导结构的引导所建立的光路传输而产生触发信号。本发明可提升按键开关的触发精准度以及开关组件容易磨损与焊接制造过程繁复等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种按键开关,尤其指一种使用光路引导结构导通或阻断光学发射器与光学接收器之间的光路传输的按键开关。
背景技术
就目前个人计算机的使用习惯而言,键盘为不可或缺的输入设备之一,用以输入文字、符号或数字。不仅如此,举凡日常生活所接触的消费性电子产品或是工业界使用的大型加工设备,皆需设有按键结构作为输入设备,以操作上述电子产品与加工设备。
在实际应用中,为了有效地提升按键触发精准度以及解决机械式按键触发设计所带来的开关组件容易磨损与焊接制造过程繁复等问题,目前已有提出光学触发设计以用来取代机械式按键触发设计,其为在键帽与底板之间设置有彼此相对的光学发射器与光学接收器,且通过光学组件导通光学发射器与光学接收器之间的光路传输的方式,实现触发按键开关的目的。然而,在上述设计中,由于光学发射器与光学接收器皆必须设置在键帽与底板之间,因此往往会导致按键的内部空间配置弹性受到许多限制且容易产生光学发射器的光线经按键内部组件(如键帽、支撑件等)反射而意外入射至光学接收器的误触发问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种使用光路引导结构导通或阻断光学发射器与光学接收器之间的光路传输的按键开关,以解决上述问题。
为了达到上述目的,一种按键开关,可连接键帽,该按键开关包含:底座、上盖、套筒件、弹性件、电路板、光路引导结构、光学发射器以及光学接收器。底座具有定位柱;上盖设置于该底座上;套筒件可旋转地套设于该定位柱且该套筒件可活动地穿过该上盖以连接于该键帽,以使该键帽可相对于该底座上下移动;弹性件的两端分别抵接该套筒件以及该底座,该弹性件使该套筒件朝远离该底座方向运动;电路板设置于该底座下,该电路板具有相对的第一表面及第二表面,该第一表面面对该套筒件;光路引导结构自该套筒件往该电路板向下延伸形成;光学发射器设置于该第一表面与该第二表面的其中之一上,该光学发射器用以发射光线;光学接收器设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面的其中另一上,该光学接收器用以接收该光线;其中,当该键帽被按压以向下带动该套筒件时,该光路引导结构随着该套筒件的向下移动以导通或阻断该光学发射器与该光学接收器之间的光路传输,经过该光路引导结构的引导所建立的该光路传输而产生相对应的触发信号。
作为可选的技术方案,该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面以及第二侧面,第一反射面以及第二反射面分别各自同向斜切形成于该第一侧面以及该第二侧面上且彼此错位,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而位于该光学发射器与该光学接收器之间时,该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
作为可选的技术方案,该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,且该光学发射器对应该光路引导板的该第一侧面,该光学接收器对应该光路引导板的该第二侧面,当该键帽被按压时,该第二反射面对准该光学发射器,该第一反射面对准该光学接收器,且该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第二反射面以及该第一反射面的反射而从该第二侧面射出以入射至该光学接收器。
作为可选的技术方案,该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面及与该第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面与该第一侧面相对,且该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,第一反射面以及第二反射面分别各自反向斜切形成于该第二侧面上,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而使该第一侧面正对该光学发射器与该光学接收器时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
作为可选的技术方案,该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,当该键帽被按压时,该第一反射面对准该光学发射器,该第二反射面对准该光学接收器,且该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第一反射面以及该第二反射面的反射而从该第一侧面射出以入射至该光学接收器。
作为可选的技术方案,该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板位于该光学发射器以及该光学接收器之间,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面以第二侧面,第一反射面以及第二反射面分别各自同向斜切形成于该第一侧面以及该第二侧面上且彼此错位,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
作为可选的技术方案,该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,且该光学发射器对应该第一侧面,该光学接收器对应该第二侧面,该第二反射面对准该光学发射器,该第一反射面对准该光学接收器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第二反射面以及该第一反射面的反射而从该第二侧面射出以入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至位于该光路引导板与该光学发射器之间的位置以阻断该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板的该光路传输。
作为可选的技术方案,该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板具有第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,第一反射面以及第二反射面分别各自反向斜切形成于该第二侧面上,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
作为可选的技术方案,该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,该第一反射面对准该光学发射器,该第二反射面对准该光学接收器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第一反射面以及该第二反射面的反射而从该第一侧面射出以入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至位于该光路引导板与该光学发射器之间的位置以阻断该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板的该光路传输。
作为可选的技术方案,该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有第一侧面以及与该第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,该光路引导板还具有反射面,该反射面斜切形成于该第二侧面上,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而使该第一侧面正对该光学发射器与该光学接收器以及使该反射面对准该光学发射器时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
作为可选的技术方案,该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板具有第一侧面及与该第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,该光路引导板还具有反射面,该反射面斜切形成于该第二侧面上且对准该光学发射器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
作为可选的技术方案,该光学发射器为红外线发射装置,该光学接收器为红外线接收装置。
综上所述,通过光路引导结构随着套筒件的向下移动以导通或阻断光学发射器与光学接收器之间的光路传输的光学设计,本发明可提升按键开关的触发精准度以及解决机械式按键开关触发设计所带来的开关组件容易磨损与焊接制造过程繁复等问题,除此之外,光学发射器以及光学接收器设置在电路板上彼此相对的第一表面以及第二表面的配置可避免光学发射器与光学接收器必须同时设置在键帽与底板之间的情况,迎合了薄型化的趋势,且可确实地防止光学发射器的光线意外入射至位于电路板另一表面上的光学接收器,因此,本发明亦可有效地解决先前技术所提到的按键内部空间配置弹性受限问题以及光学发射器的光线容易经按键内部组件(如键帽、支撑件等)反射而入射至光学接收器的误触发问题。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例所提出的按键开关的立体示意图。
图2为图1的按键开关的***示意图。
图3为图1的按键开关沿剖面线A-A的剖面示意图。
图4为图3的按键开关于套筒件被按压时的剖面示意图。
图5为根据本发明另一实施例所提出的按键开关于套筒件未被按压时的剖面示意图。
图6为图5的按键开关于套筒件被按压时的剖面示意图。
图7为根据本发明另一实施例所提出的按键开关于套筒件被按压时的剖面示意图。
图8为根据本发明另一实施例所提出的按键开关于套筒件未被按压时的剖面示意图。
图9为图8的按键开关于套筒件被按压时的剖面示意图。
图10为根据本发明另一实施例所提出的按键开关于套筒件未被按压时的剖面示意图。
图11为图10的按键开关于套筒件被按压时的剖面示意图。
图12为根据本发明另一实施例所提出的按键开关于套筒件未被按压时的剖面示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
在以下实施例中,在不同的图中,相同部分是以相同标号表示。
请参阅图1以及图2,图1为根据本发明的一实施例所提出的按键开关10的立体示意图,图2为图1的按键开关10的***示意图,按键开关10可连接键帽(图未示)以与键帽共同构成可供用户按压的按键,但不以此为限,在另一实施例中,按键开关10可单独作为可供按压的开关装置使用。如图1以及图2所示,按键开关10包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器24以及光路引导结构26。底座12具有定位柱13,上盖14设置于底座12上,且套筒件16可旋转地套设于定位柱13且可活动地穿过上盖14以用来连接于键帽,以使键帽可相对于底座12上下移动。弹性件18可较佳地为弹簧(但不受此限)且弹性件18的两端分别抵接套筒件16以及底座12,弹性件18可使套筒件16朝远离底座12方向运动,从而实现套筒件16可自动回位的效果。电路板20设置于底座12下,光学发射器22设置于电路板20面对套筒件16的第一表面28,光学接收器24设置于与第一表面28相对的第二表面30上,在此实施例中,光学发射器22可较佳地为红外线发射装置且光学接收器24可较佳地为红外线接收装置,但不以此为限。
于此针对光路引导结构26的结构设计进行详细的描述,请参阅图2以及图3,图3为图1的按键开关10沿剖面线A-A的剖面示意图,如图2以及图3所示,光路引导结构26自套筒件16往电路板20向下延伸形成。更详细地说,在此实施例中,光路引导结构26可具有延伸臂32以及光路引导板34,延伸臂32自套筒件16向下延伸连接至光路引导板34,光路引导板34具有彼此相对的第一侧面36以及第二侧面38,第一反射面40以及第二反射面42分别各自同向斜切形成于第一侧面36以及第二侧面38上且彼此上下错位,即第一反射面40形成于第一侧面36上,第二侧面42形成于第二侧面38上。电路板20具有相对的第一表面28及第二表面30,本实施例中,第一表面28面对套筒件16,第二表面30背离套筒件16。光学发射器22以及光学接收器24分别设置于电路板20的第一表面28以及第二表面30且分别对应第一侧面36以及第二侧面38,即,光学发射器22设置于电路板20的第一表面28与第二表面30的其中之一上,光学接收器24设置于电路板20的第一表面28与第二表面30的其中另一上。本实施例中,光学发射器22设置于电路板20的第一表面28上且光学发射器22对应第一侧面36,光学接收器24设置于电路板20的第二表面30上且光学接收器24对应第二侧面38,藉此,当光路引导板34移动至使第二反射面42以及第一反射面40分别对准光学发射器22以及光学接收器24时,光学发射器22所发射的光线可通过第一侧面36且依序经过第二反射面42以及第一反射面40的反射而从第二侧面38射出以入射至光学接收器24,从而建立光学发射器22与光学接收器24之间的光路传输以产生相对应的触发信号,至于针对利用光路导通机制产生触发信号的电路设计的相关描述,其常见于先前技术中,故于此不再赘述。
通过上述设计,按键开关10即可藉由外力按压套筒件16的操作来产生触发信号,举例来说,请参阅图3以及图4,图4为图3的按键开关10于套筒件16被按压时的剖面示意图,在套筒件16从如图3所示的未按压位置被外力按压至如图4所示的按压位置的过程中,延伸臂32可带动光路引导板34随着套筒件16的向下移动而位于光学发射器22与光学接收器24之间,以使第二反射面42以及第一反射面40可分别对准光学发射器22以及光学接收器24,具体的,第二反射面42对准光学发射器22,第一反射面40对准光学接收器24,光学发射器22和光学接收器24位于光路引导板34的两侧。于此同时,光学发射器22所发射的光线L可通过第一侧面36,并且在依序被第二反射面42以及第一反射面40所反射后,从第二侧面38射出以入射至光学接收器24,如此一来,光路引导结构26即可随着套筒件16的向下移动导通光学发射器22与光学接收器24之间的光路传输而产生相对应的触发信号传送至按键开关10的电路板20,从而使按键开关10可据以执行用户所欲输入的功能。
另一方面,当上述外力消失时,弹性件18可驱动套筒件16从如图4所示的按压位置向上移动回如图3所示的未按压位置,从而产生套筒件16可自动回位的功效,在上述过程中,延伸臂32可带动光路引导板34随着套筒件16的向上移动而回到位于光学发射器22与光学接收器24上方的位置(如图3所示),使得光学发射器22无法通过光路引导板34而与光学接收器24建立光路传输,故按键开关10不会产生触发信号。
综上所述,通过光路引导结构随着套筒件的向下移动以导通光学发射器与光学接收器之间的光路传输的光学设计,本发明可提升按键开关的触发精准度以及解决机械式按键开关触发设计所带来的开关组件容易磨损与焊接制造过程繁复等问题,除此之外,上述光学发射器以及光学接收器分别设置在电路板上彼此相对的第一表面以及第二表面的配置可避免光学发射器与光学接收器必须同时设置在键帽与底板之间的情况,迎合了薄型化的趋势,且可确实地防止光学发射器的光线意外入射至位于电路板另一表面上的光学接收器,因此,本发明亦可有效地解决先前技术所提到的按键内部空间配置弹性受限问题以及光学发射器的光线容易经按键内部组件(如键帽、支撑件等)反射而入射至光学接收器的误触发问题。需注意的是,上述光学发射器22以及光学接收器24的配置可不限于上述实施例,也就是说,在另一实施例中,本发明亦可改采用光学发射器22设置于第二表面30上且光学接收器24设置于第一表面28上的配置,其相关描述可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
值得一提的是,光路引导结构的设计可不限于上述实施例,举例来说,请参阅图5以及图6,图5为根据本发明另一实施例所提出的按键开关100于套筒件16未被按压时的剖面示意图,图6为图5的按键开关100于套筒件16被按压时的剖面示意图,在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者,代表其具有相同的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图5以及图6所示,按键开关100包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器102以及光路引导结构104。光学发射器22以及光学接收器102分别设置于电路板20的第一表面28以及第二表面30,光路引导结构104具有延伸臂32以及光路引导板106,延伸臂32自套筒件16向下延伸连接至光路引导板106,光路引导板106具有第一侧面108以及第二侧面110,第一侧面108对应光学发射器22以及光学接收器102,第二侧面110与第一侧面108相对且第二侧面110远离光学发射器22以及光学接收器102,第一反射面112以及第二反射面114分别反向斜切形成于第二侧面110上。
通过上述设计,按键开关100即可藉由外力按压套筒件16的操作来产生触发信号,更详细地说,在套筒件16从如图5所示的未按压位置被外力按压至如图6所示的按压位置的过程中,延伸臂32可带动光路引导板106随着套筒件16的向下移动而使得第一侧面108正对光学发射器22与光学接收器102,此时,光学发射器22与光学接收器102位于光路引导板106的同一侧,并且使得第一反射面112以及第二反射面114分别对准光学发射器22以及光学接收器102,具体的,第一反射面112对准光学发射器22,第二反射面114对准光学接收器102,于此同时,光学发射器22所发射的光线L可通过第一侧面108,并且在依序被第一反射面112以及第二反射面114所反射后,从第一侧面108射出以入射至光学接收器102,如此一来,光路引导结构104即可随着套筒件16的向下移动导通光学发射器22与光学接收器102之间的光路传输而产生相对应的触发信号传送至按键开关100的电路板20,从而使按键开关100可据以执行用户所欲输入的功能。
另一方面,当上述外力消失时,弹性件18可驱动套筒件16从如图6所示的按压位置向上移动回如图5所示的未按压位置,从而产生套筒件16可自动回位的功效,在上述过程中,延伸臂32可带动光路引导板106随着套筒件16的向上移动而回到位于光学发射器22与光学接收器102上方的位置(如图5所示),使得光学发射器22无法通过光路引导板106而与光学接收器102建立光路传输,故按键开关100不会产生触发信号。需注意的是,上述光学发射器22以及光学接收器102的配置可不限于上述实施例,也就是说,在另一实施例中,本发明亦可改采用光学发射器22设置于第二表面30上且光学接收器102设置于第一表面28上的配置,其相关描述可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
在实际应用中,光路引导板的结构设计可不限于上述实施例的两次反射设计,其可改采用单次反射设计以达到光学组件结构简化功效,举例来说,请参阅图7,其为根据本发明另一实施例所提出的按键开关100’于套筒件16被按压时的剖面示意图,在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者,代表其具有相同的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图7所示,按键开关100’包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器102以及光路引导结构104’,光路引导结构104’具有延伸臂32以及光路引导板106’,延伸臂32自套筒件16向下延伸连接至光路引导板106’,光路引导板106’具有第一侧面108以及第二侧面110,且反射面116斜切形成于第二侧面110上,藉此,当光路引导板106’随着套筒件16的向下移动而使第一侧面108正对光学发射器22与光学接收器102以及使反射面116对准光学发射器22时,光学发射器22与光学接收器102位于光路引导板106’的同一侧,光学发射器22所发射的光线L可通过第一侧面108入射至光路引导板106’内,且在经过反射面116的单次反射后入射至光学接收器102,从而产生相对应的触发信号传送至按键开关100’的电路板20,从而使按键开关100’可据以执行用户所欲输入的功能。
除此之外,本发明亦可采用两件式光学阻断设计以达到信号触发功效,举例来说,请参阅图8以及图9,图8为根据本发明另一实施例所提出的按键开关200于套筒件16未被按压时的剖面示意图,图9为图8的按键开关200于套筒件16被按压时的剖面示意图,在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者,代表其具有相同的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图8以及图9所示,按键开关200包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器24以及光路引导结构202。光路引导结构202包含遮挡臂204以及光路引导板206,遮挡臂204自套筒件16向下延伸形成,光路引导板206穿设于电路板20中且光路引导板206位于光学发射器22以及光学接收器24之间(即光学发射器22与光学接收器24位于光路引导板206的两侧),光路引导板206具有彼此相对的第一侧面208以及第二侧面210,第一反射面212以及第二反射面214分别同向斜切形成于第一侧面208以及第二侧面210上且彼此上下错位。
通过上述设计,当套筒件16未被按压时,光学发射器22所发射的光线L可通过第一侧面208入射至光路引导板206内,且在依序经过第二反射面214以及第一反射面212的反射后从第二侧面210射出以入射至光学接收器24,从而建立光学发射器22与光学接收器24之间的光路传输。接下来,在套筒件16从如图8所示的未按压位置被外力按压至如图9所示的按压位置的过程中,遮挡臂204可随着套筒件16向下移动至阻断上述光学发射器22与光学接收器24之间的光路传输的位置以产生相对应的触发信号传送至按键开关200的电路板20,从而使按键开关200可据以执行用户所欲输入的功能。另一方面,当上述外力消失时,弹性件18系可驱动套筒件16从如图9所示的按压位置向上移动回如图8所示的未按压位置,从而产生套筒件16可自动回位的功效,在上述过程中,遮挡臂204可随着套筒件16的向上移动而回到位于光学发射器22上方的位置(如图8所示),使得光学发射器22与光学接收器24之间的光路传输不再被阻断,故按键开关200不会产生触发信号。至于针对利用光路阻断机制产生触发信号的电路设计的相关描述,其常见于先前技术中,故于此不再赘述。
另外,光路引导板的两件式光学阻断设计可不限于上述实施例,举例来说,请参阅图10以及图11,图10为根据本发明另一实施例所提出的按键开关300于套筒件16未被按压时的剖面示意图,图11为图10的按键开关300于套筒件16被按压时的剖面示意图,在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者,代表其具有相同的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图10以及图11所示,按键开关300包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器102以及光路引导结构302。光路引导结构302包含遮挡臂304以及光路引导板306,遮挡臂304自套筒件16向下延伸形成,光路引导板306穿设于电路板20中且光路引导板306具有第一侧面308以及第二侧面310,第一侧面308对应光学发射器22以及光学接收器102,光学发射器22与光学接收器102位于光路引导板306的同一侧,第二侧面310与第一侧面308相对且第二侧面310远离光学发射器22以及光学接收器102,第一反射面312以及第二反射面314分别反向斜切形成于第二侧面310上。
通过上述设计,当套筒件16未被按压时,光学发射器22所发射的光线L可通过第一侧面308入射至光路引导板306内,并且在依序经过第一反射面312以及第二反射面314的反射后,从第一侧面308射出以入射至光学接收器102,从而建立光学发射器22与光学接收器102之间的光路传输。接下来,在套筒件16从如图10所示的未按压位置被外力按压至如图11所示的按压位置的过程中,遮挡臂304可随着套筒件16向下移动至阻断上述光学发射器22与光学接收器102之间的光路传输的位置以产生相对应的触发信号传送至按键开关300的电路板20,从而使按键开关300可据以执行用户所欲输入的功能。另一方面,当上述外力消失时,弹性件18可驱动套筒件16从如图11所示的按压位置向上移动回如图10所示的未按压位置,在上述过程中,遮挡臂304可随着套筒件16的向上移动而回到位于光学发射器22上方的位置(如图10所示),使得光学发射器22与光学接收器102之间的光路传输不再被阻断,故按键开关300不会产生触发信号。
在实际应用中,上述光路引导板的结构设计亦可改采用单次反射设计以达到光学组件结构简化功效,举例来说,请参阅图12,其为根据本发明另一实施例所提出的按键开关300’于套筒件16未被按压时的剖面示意图,在此实施例与上述实施例中所提到的组件具有相同编号者,代表其具有相同的结构或功能,其相关描述于此不再赘述。如图12所示,按键开关300’包含底座12、上盖14、套筒件16、弹性件18、电路板20、光学发射器22、光学接收器102以及光路引导结构302’,光路引导结构302’包含遮挡臂304以及光路引导板306’,光路引导板306’具有第一侧面308以及第二侧面310,且反射面316斜切形成于第二侧面310上,藉此,当套筒件16未被按压时,光学发射器22所发射的光线L可入射至光路引导板306’内且在经过反射面316的单次反射后入射至光学接收器102,从而建立光学发射器22与光学接收器102之间的光路传输。至于针对按键开关300’的其他相关描述,其可参照上述实施例类推,于此不再赘述。
本发明的按键开关,通过光路引导结构随着套筒件的向下移动以导通或阻断光学发射器与光学接收器之间的光路传输的光学设计,本发明可提升按键开关的触发精准度以及解决机械式按键开关触发设计所带来的开关组件容易磨损与焊接制造过程繁复等问题,除此之外,上述光学发射器以及光学接收器分别设置在电路板上彼此相对的第一表面以及第二表面的配置可避免光学发射器与光学接收器必须同时设置在键帽与底板之间的情况,迎合了薄型化的趋势,且可确实地防止光学发射器的光线意外入射至位于电路板另一表面上的光学接收器,以防止误触发问题。
藉由以上较佳具体实施例的详述,是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此,本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释,以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
Claims (12)
1.一种按键开关,可连接键帽,其特征在于该按键开关包含:
底座,其具有定位柱;
上盖,其设置于该底座上;
套筒件,其可旋转地套设于该定位柱且该套筒件可活动地穿过该上盖以连接于该键帽,以使该键帽可相对于该底座上下移动;
弹性件,其两端分别抵接该套筒件以及该底座,该弹性件使该套筒件朝远离该底座方向运动;
电路板,其设置于该底座下,该电路板具有相对的第一表面及第二表面,该第一表面面对该套筒件;
光路引导结构,其自该套筒件往该电路板向下延伸形成;
光学发射器,其设置于该第一表面与该第二表面的其中之一上,该光学发射器用以发射光线;以及
光学接收器,其设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面的其中另一上,该光学接收器用以接收该光线;
其中,当该键帽被按压以向下带动该套筒件时,该光路引导结构随着该套筒件的向下移动而至少部分进入该电路板的通孔以导通或阻断该光学发射器与该光学接收器之间的光路传输,经过该光路引导结构的引导所建立的该光路传输而产生相对应的触发信号。
2.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面以及第二侧面,第一反射面以及第二反射面分别各自同向斜切形成于该第一侧面以及该第二侧面上且彼此错位,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而位于该光学发射器与该光学接收器之间时,该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
3.根据权利要求2所述的按键开关,其特征在于:该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,且该光学发射器对应该光路引导板的该第一侧面,该光学接收器对应该光路引导板的该第二侧面,当该键帽被按压时,该第二反射面对准该光学发射器,该第一反射面对准该光学接收器,且该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第二反射面以及该第一反射面的反射而从该第二侧面射出以入射至该光学接收器。
4.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面及与第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面与该第一侧面相对,且该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,第一反射面以及第二反射面分别各自反向斜切形成于该第二侧面上,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而使该第一侧面正对该光学发射器与该光学接收器时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
5.根据权利要求4所述的按键开关,其特征在于:该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,当该键帽被按压时,该第一反射面对准该光学发射器,该第二反射面对准该光学接收器,且该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第一反射面以及该第二反射面的反射而从该第一侧面射出以入射至该光学接收器。
6.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板位于该光学发射器以及该光学接收器之间,该光路引导板具有彼此相对的第一侧面以第二侧面,第一反射面以及第二反射面分别各自同向斜切形成于该第一侧面以及该第二侧面上且彼此错位,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
7.根据权利要求6所述的按键开关,其特征在于:该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,且该光学发射器对应该第一侧面,该光学接收器对应该第二侧面,该第二反射面对准该光学发射器,该第一反射面对准该光学接收器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第二反射面以及该第一反射面的反射而从该第二侧面射出以入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至位于该光路引导板与该光学发射器之间的位置以阻断该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板的该光路传输。
8.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板具有第一侧面以及与第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,第一反射面以及第二反射面分别各自反向斜切形成于该第二侧面上,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该第一反射面以及该第二反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
9.根据权利要求8所述的按键开关,其特征在于:该光学发射器以及该光学接收器分别各自设置于该电路板的该第一表面以及该第二表面,该第一反射面对准该光学发射器,该第二反射面对准该光学接收器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面且依序经过该第一反射面以及该第二反射面的反射而从该第一侧面射出以入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至位于该光路引导板与该光学发射器之间的位置以阻断该光学发射器所发射的该光线入射至该光路引导板的该光路传输。
10.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构具有延伸臂以及光路引导板,该延伸臂自该套筒件向下延伸连接至该光路引导板,该光路引导板具有第一侧面以及与该第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,该光路引导板还具有反射面,该反射面斜切形成于该第二侧面上,当该光路引导板随着该套筒件的向下移动而使该第一侧面正对该光学发射器与该光学接收器以及使该反射面对准该光学发射器时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该反射面的反射后入射至该光学接收器以产生该触发信号。
11.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光路引导结构包含遮挡臂以及光路引导板,该遮挡臂自该套筒件向下延伸形成,该光路引导板穿设于该电路板中且该光路引导板具有第一侧面及与该第一侧面相对的第二侧面,该第一侧面对应该光学发射器以及该光学接收器,该第二侧面远离该光学发射器以及该光学接收器,该光路引导板还具有反射面,该反射面斜切形成于该第二侧面上且对准该光学发射器,当该键帽未被按压时,该光学发射器所发射的该光线通过该第一侧面入射至该光路引导板内且在经过该反射面的反射后入射至该光学接收器,当该键帽被按压时,该遮挡臂随着该套筒件向下移动至阻断该光学发射器与该光学接收器之间的该光路传输的位置以产生相对应的该触发信号。
12.根据权利要求1所述的按键开关,其特征在于:该光学发射器为红外线发射装置,该光学接收器为红外线接收装置。
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