阅读说明：本技术 棱镜光轴开关和键盘 (Prism optical axis switch and keyboard ) 是由 黄祖金 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种棱镜光轴开关和键盘,其中,棱镜光轴开关包括：电路板；安装座,具有容纳槽,所述安装座与所述电路板连接；中轴,至少部分容纳于所述容纳槽,并与所述容纳槽的内壁滑动连接；光发射器,设于所述电路板,并与所述电路板电连接；光接收器,设于所述电路板,并与所述电路板电连接,所述光发射器和所述光接收器设于所述中轴的相对两侧；以及光学棱镜,设于所述安装座,所述光学棱镜包括导光部和反光部,所述光发射器邻近所述导光部设置。本发明整体结构简单,成本低。(The invention discloses a prism optical axis switch and a keyboard, wherein the prism optical axis switch comprises: a circuit board; the mounting seat is provided with a containing groove and is connected with the circuit board; the middle shaft is at least partially accommodated in the accommodating groove and is in sliding connection with the inner wall of the accommodating groove; the light emitter is arranged on the circuit board and is electrically connected with the circuit board; the optical receiver is arranged on the circuit board and electrically connected with the circuit board, and the optical transmitter and the optical receiver are arranged on two opposite sides of the middle shaft; and the optical prism is arranged on the mounting seat and comprises a light guide part and a light reflecting part, and the light emitter is arranged close to the light guide part. The invention has simple integral structure and low cost.)

棱镜光轴开关和键盘

技术领域

本发明涉及电脑配件技术领域，特别涉及一种棱镜光轴开关和键盘。

背景技术

光电开关是利用物体对光束的遮挡或反射，改变光电传感器的受光状态，从而接通或断开电路的装置。由于光电开关具有响应速度快等优点，深受市场消费者的喜爱。但相关技术中的光电开关通常是设置多个发光装置，其中一部分发光装置用于光电开关的照明，另一部分用于光电开关的信号输入，使得光电开关的整体结构较复杂，成本较高。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种棱镜光轴开关，旨在简化整体结构，降低成本。

为实现上述目的，本发明提出的棱镜光轴开关，包括：电路板；

安装座，具有容纳槽，所述安装座与所述电路板连接；

中轴，至少部分容纳于所述容纳槽，并与所述容纳槽的内壁滑动连接；

光发射器，设于所述电路板，并与所述电路板电连接；

光接收器，设于所述电路板，并与所述电路板电连接，所述光发射器和所述光接收器设于所述中轴的相对两侧；以及

光学棱镜，设于所述安装座，所述光学棱镜包括导光部和反光部，所述光发射器邻近所述导光部设置，所述光发射器射出的光线一部分由所述导光部透出所述安装座，另一部分光线经所述反光部反射而射向所述光接收器，所述中轴相对于所述安装座滑动而具有初始位和按压位，当所述中轴处于初始位时，所述反光部反射的光线被所述光接收器接收，当所述中轴处于按压位时，所述反光部反射的光线被所述中轴阻挡。

可选的，所述安装座还设有与所述容纳槽间隔设置的容腔，所述光学棱镜限位于所述容腔，定义所述光发射器发射的光线为入光方向，所述导光部位于所述入光方向，所述反光部至少部分设于所述入光方向。

可选的，所述导光部于所述入光方向上设有至少一凹槽，所述反光部包括第一反光件，所述第一反光件设于所述凹槽相对于所述光发射器的侧壁，所述光发射器射出的一部分光线经所述第一反光件反射而射向所述光接收器。

可选的，所述第一反光件具有弧形面或倾斜面。

可选的，所述反光部还包括与所述导光部连接的第二反光件，所述第二反光件设有出光面，所述第一反光件反射的光线经所述出光面射向所述光接收器。

可选的，所述导光部和所述安装座两者之一设有限位凸，两者之另一设有限位槽，所述导光部通过所述限位凸与所述限位槽的配合限位于所述安装座。

可选的，所述棱镜光轴开关还包括固定连接于所述中轴的第一弹性件，所述中轴设有第一凸台，所述第一弹性件邻近所述第一凸台设有弹力臂；

所述容纳槽的内壁设有第二凸台，在所述初始位，所述弹力臂与所述第二凸台间隔设置，在外力作用下按压所述中轴，所述中轴沿所述容纳槽的内壁滑动，当所述弹力臂与所述第二凸台抵接时，所述第一凸台朝向远离所述弹力臂的方向移动；外力消失后，所述弹力臂复位，以敲击所述第一凸台，发出声音。

可选的，所述中轴朝向所述安装座的表面设有安装腔，所述安装腔与所述容纳槽连通，所述第一弹性件设于所述安装腔内，所述第一凸台凸设于所述安装腔的内壁；

所述安装腔的内壁还设有限位筋，所述限位筋相对所述第一凸台间隔设置，所述弹力臂位于所述限位筋和所述第一凸台之间。

可选的，所述棱镜光轴开关还包括设于所述容纳槽内的第二弹性件，所述第二弹性件一端限位于所述中轴，其另一端限位于所述安装座。

本发明还提供一种键盘，包括以上所述的棱镜光轴开关。

本发明棱镜光轴开关包括电路板、安装座、中轴、光发射器、光接收器和光学棱镜，其中，光发射器和光接收器均设于电路板，并与电路板电连接，光发射器和光接收器设于中轴的相对两侧。通过将光学棱镜包括导光部和反光部，光发射器邻近导光部设置，中轴相对于安装座滑动而具有初始位和按压位，整体结构简单。且由于光发射器射出的光线一部分由导光部透出安装座，实现照明光功能。另一部分光线经反光部反射而射向光接收器，实现功能光功能。当中轴处于初始位时，反光部反射的光线被光接收器接收，当中轴处于按压位时，反光部反射的光线被中轴阻挡，以实现键盘功能，只需要设置一光发射器即可实现照明光和功能光的功能，减少了光发射器的数量，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明棱镜光轴开关一实施例的结构示意图；

图2为图1中棱镜光轴开关的***结构示意图；

图3为本发明棱镜光轴开关的部分结构示意图；

图4为图3中棱镜光轴开关的剖面结构示意图；

图5为图3中棱镜光轴开关另一视角的***结构示意图；

图6为本发明中轴一实施例的结构示意图；

图7为图6中中轴另一视角的结构示意图；

图8为本发明安装座一实施例的结构示意图；

图9为本发明光学棱镜一实施例的结构示意图；

图10为图9中光学棱镜另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	棱镜光轴开关	50	光接收器
10	电路板	60	光学棱镜
				20	安装座	61	导光部
21	基座	611	凹槽
				211	容纳槽	612	限位凸
212	容腔	62	反光部
				213	限位槽	621	第一反光件
214	第二凸台	622	第二反光件
				22	基板	622a	出光面
30	中轴	70	第一弹性件
				31	第一凸台	71	弹力臂
32	安装腔	80	第二弹性件
				33	限位筋	90	键帽
40	光发射器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种棱镜光轴开关100，该棱镜光轴开关100主要应用于键盘，特别是机械键盘。

参见图1至图5，在本发明实施例中，该棱镜光轴开关100包括：

电路板10；

安装座20，具有容纳槽211，所述安装座20与所述电路板10连接；

中轴30，至少部分容纳于所述容纳槽211，并与所述容纳槽211的内壁滑动连接；

光发射器40，设于所述电路板10，并与所述电路板10电连接；

光接收器50，设于所述电路板10，并与所述电路板10电连接，所述光发射器40和所述光接收器50设于所述中轴30的相对两侧；以及

光学棱镜60，设于所述安装座20，所述光学棱镜60包括导光部61和反光部62，所述光发射器40邻近所述导光部61设置，所述光发射器40射出的光线一部分由所述导光部61透出所述安装座20，另一部分光线经所述反光部62反射而射向所述光接收器50，所述中轴30相对于所述安装座20滑动而具有初始位和按压位，当所述中轴30处于初始位时，所述反光部62反射的光线被所述光接收器50接收，当所述中轴30处于按压位时，所述反光部62反射的光线被所述中轴30阻挡。

具体的，光发射器40可为LED灯(如单色LED灯、双色LED灯、RGB三色LED灯)。光接收器50可为红外接收管，即光接收器50通过接收不可见光实现开关信号输入，此时光发射器40内可贴设有至少两个发光芯片，其中一个发光芯片发出可见光用于键盘的照明，另一个可发出不可见光(如红外线)照射到光接收器50实现本开关的信号输入。当然，本实施例光接收器50也可以采用近似光敏接收管的结构，可接收光发射器40发出的全波段光线，实现棱镜光轴开关100的信号输入。

光学棱镜60为透光塑料所制，透光塑料具有良好的可塑成型工艺特性，成形方便、重量轻、成本低廉等优点，且能制造一般用玻璃不能制造或很难制造的元件。该光学棱镜60一体化成型设置，方便加工和成型。

导光部61可为透明的PC材质，导光部61的上端透出安装座20，以将光发射器40向上发出的部分光线传导出安装座20。中轴30可采用非透明材质的塑料通过注塑方式生产制成，中轴30透出安装座20的部分可连接有按键的键帽90，通过导光部61向上传导出来的光线可实现按键的照明，如照亮键帽90上的字母标识，将相邻按键之间的缝隙进行照亮，方便人们使用的同时，也增加了具有本棱镜光轴开关100的键盘的美感。反光部62可以是有机玻璃镜片或者其他反光零件，反光部62与导光部61可分开间隔设置或部分重叠设置，以根据需要进行选择，在此不作具体限制。

光发射器40邻近导光部61设置，以使得光发射器40发出的光线能通过导光部61传输出去，照亮安装座20，本实施例中，导光部61呈板状设置，光线在导光部61内部为直线传播，减少光能损失，为了更好的利用光发射器40所发出的光，将光发射器40正对导光部61底部设置。

本申请中，往下按压中轴30时将功能光遮挡住键盘设为打开或者关闭，此时光信号转换电信号，给处理器不同的信号来识别键盘打开或者关闭，例如，将光路导通设为键盘打开，或者将通光设为键盘关闭，可根据用户需求自由设定。

其中，中轴30与容纳槽211的内壁滑动连接，可以理解的，可将中轴30的外壁面为光滑平面，容纳槽211的内壁面为光滑平面，通过平面配合实现滑动，或者，中轴30与容纳槽211之间可设置滑动结构实现两者滑动，在此不作限制。

本发明棱镜光轴开关100包括电路板10、安装座20、中轴30、光发射器40、光接收器50和光学棱镜60，其中，光发射器40和光接收器50均设于电路板10，并与电路板10电连接，光发射器40和光接收器50设于中轴30的相对两侧。通过将光学棱镜60包括导光部61和反光部62，光发射器40邻近导光部61设置，中轴30相对于安装座20滑动而具有初始位和按压位，整体结构简单。且由于光发射器40射出的光线一部分由导光部61透出安装座20，实现照明光功能。另一部分光线经反光部62反射而射向光接收器50，实现功能光功能。当中轴30处于初始位时，反光部62反射的光线被光接收器50接收，当中轴30处于按压位时，反光部62反射的光线被中轴30阻挡，以实现键盘功能，只需要设置一光发射器40即可实现照明光和功能光的功能，减少了光发射器40的数量，节约成本。

参见图2和图8，为了使得光学棱镜60与安装座20的配合更紧凑，减小整体所占空间，所述安装座20还设有与所述容纳槽211间隔设置的容腔212，所述光学棱镜60限位于所述容腔212，该限位方式有多种，如光学棱镜60和安装座20之间通过设置限位结构直接配合，或者通过其他部件实现间接配合，均在本专利的保护范围之内。定义所述光发射器40发射的光线为入光方向，所述导光部61位于所述入光方向，所述反光部62至少部分设于所述入光方向，请结合参见图4中箭头所示方向，为光发射器40发出的光线经过导光部61和反光部62之后的传播路径，导光部61和反光部62均位于入光方向上，也即导光部61与反光部62至少部分重叠设置，以简化光学棱镜60的整体结构。

一实施例中，参见图3、图9和图10，光学棱镜60限位于容腔212的方式具体为，所述导光部61和所述安装座20两者之一设有限位凸612，两者之另一设有限位槽213，所述导光部61通过所述限位凸612与所述限位槽213的配合限位于所述安装座20。该限位结构更牢固，且结构简单，装配方便。

另外，安装座10包括基座21和基板22，基座21可拆卸连接于基板22，基座21设有容纳槽211并与中轴30滑动连接，基板22设于电路板10。基座21可拆卸连接于基板22，方便安装和拆卸维修。具体地，基座21的外周缘设有卡扣(未图示)，基板22设有通孔(未图示)，卡扣与通孔配合实现基座21和基板22的可拆卸安装，结构紧凑，便于棱镜光轴开关100的小型化设计。其中，中轴30和基座21的材材质可以为塑料，例如PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或PC(聚碳酸酯)等，不仅方便加工，而且便于开模，节省生产成本。

进一步的，为了实现较好的反射效果，使得发射的光线被光接收器50所接收，所述导光部61于所述入光方向上设有至少一凹槽611，所述反光部62包括第一反光件621，所述第一反光件621设于所述凹槽611相对于所述光发射器40的侧壁，所述光发射器40射出的一部分光线经所述第一反光件621反射而射向所述光接收器50。第一反光件621对应光发射器40的区域进行表面处理，形成光泽度较高表面以将光发射器40向上射出的部分光线反射至光接收器50。

更进一步的，所述第一反光件621具有弧形面或倾斜面。将光发射器40向上射出的部分光线的反射至光接收器50时具有一定的聚光效果。

参见图4和图5，由于光发射器40和光接收器50之间具有一定距离，为了使得反射的光线能够最大效率地被光接收器50所接收，所述反光部62还包括与所述导光部61连接的第二反光件622，所述第二反光件622设有出光面622a，所述第一反光件621反射的光线经所述出光面622a射向所述光接收器50。经过出光面622a所反射的光线能够直接被光接收器50所接收，可将出光面622a设置为倾斜面，从出光面622a反射的光线为平行光被光接收器50接收。

参见图6至图8，为了实现棱镜光轴开关100具有更好的使用手感，所述棱镜光轴开关100还包括固定连接于所述中轴30的第一弹性件70，所述中轴30设有第一凸台31，所述第一弹性件70邻近所述第一凸台31设有弹力臂71；

所述容纳槽211的内壁设有第二凸台214，在所述初始位，所述弹力臂71与所述第二凸台214间隔设置，在外力作用下按压所述中轴30，所述中轴30沿所述容纳槽211的内壁滑动，当所述弹力臂71与所述第二凸台214抵接时，所述第一凸台31朝向远离所述弹力臂71的方向移动；外力消失后，所述弹力臂71复位，以敲击所述第一凸台31，发出声音。

本实施例中，中轴30至少部分容纳于容纳槽211，当中轴30未受到外力作用时，中轴30部分容纳于容纳槽211，当中轴30受到外力作用至弹力臂71于第二凸台214接触，中轴30继续向下压，弹力臂71发生形变，中轴30可全部或部分容纳于容纳槽211，当中轴30向下滑动一段距离之后，外力消失，中轴30沿容纳槽211的内壁向上滑动，弹力臂71由于弹性作用自行复位，弹力臂71敲击第一凸台31的侧壁，发出声音。需要说明的是，在无外力按压中轴30时，弹力臂71可以与第一凸台31直接抵接或者两者之间预留一定间距，该间距能保证弹力臂71在复位时由于弹性作用力左右摆动可以敲击第一凸台31，发出声音。

可以理解的，弹力臂71的材质可以为金属，当然，弹力臂71也可以为塑料、橡胶等材质，弹力臂71与容纳槽211的侧壁敲击部位的材质可以为金属、陶瓷或者玻璃敲击部，不同的材质产生可以产生不同的声音。

本实施例中，为了节约成本，第一弹性件70可为弹簧。在第一弹性件70的一侧凸出设为弹力臂71，第一弹性件70与弹力臂71一体成型设置。

进一步的，为了实现中轴30与安装座20之间配合更紧密，所述中轴30朝向所述安装座20的表面设有安装腔32，所述安装腔32与所述容纳槽211连通，所述第一弹性件70设于所述安装腔32内，所述第一凸台31凸设于所述安装腔32的内壁。

由于中轴30向下按压有一定距离，为了防止中轴30向下按压距离过大，从键盘上掉出，在所述安装腔32的内壁还设有限位筋33，所述限位筋33相对所述第一凸台31间隔设置，所述弹力臂71位于所述限位筋33和所述第一凸台31之间。

参见图2、图4和图5，所述棱镜光轴开关100还包括设于所述容纳槽211内的第二弹性件80，所述第二弹性件80一端限位于所述中轴30，其另一端限位于所述安装座32。

本实施例中，优选第二弹性件80为弹簧。弹簧的伸缩带动中轴30的上下移动，可以由不锈钢材料制成，可以在其表面涂上保护层，避免弹簧的氧化，从而延长棱镜光轴开关100的使用寿命。

第二弹性件80的两端分别限位于安装座32和中轴30，可在安装座32和中轴30上均设置限位柱(未图示)，且限位柱的中心轴线与第二弹性件80的中心轴线重合，以对第二弹性件80的伸缩进行较好的导向作用。

本发明还提出一种键盘，该键盘包括棱镜光轴开关100，该棱镜光轴开关100的具体结构参照上述实施例，由于本键盘采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。