[发明专利]频率光码矩阵输入模块

说明书

技术领域

本发明涉及的一种频率光码矩阵输入模块，是一种当按键按下时，键反射面反射行光信号至由分光器、多个含有接收器的光电转换电路构成的光编码器，光编码器输出键码的分光器光电开关电路。

技术背景

参见图11已知的键反射光电开关电路，采用按键按下时，键反射面将行光信号发射器发出的不同频率光信号直接反射至列接收器，为了区分各键的键码，每一列必须有一套有光电转换电路的列接收器与键反射面直接对应，以计算机键盘为例，其共有6行21列，该方案共需有21个列接收器(含21套光电转换电路)与按键的键反射面直接对应，此技术方案需在键盘长度方向上布置光电转换电路21套，使21个接收管分别与各列键对应(图11仅为6列键)，仅固定21套列接收器所需的印制板就长约400mm，该技术方案所需元件数量大、电路庞大且结构复杂、生产成本高、不易采取防水措施、不易组织批量生产，其生产成本是传统触点薄膜键盘的几倍，严重影响了光电键盘的推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：由分光器、5个光接收器及5个光电转换电路组成的光编码器，替代27个光接收器及27个光电转换电路。

为解决上述技术问题，本发明采用：采用了按键按下时，键反射面反射行信号至由分光器、5个光接收器及5个光电转换电路组成的光编码器时，光编码器输出键码。

其特征是：其一个或多个光输出端分别指向接收器20的分光器18有分光光路16形成时，由分光器18、与发射器11对应的键反射面13、多个含有接收器20的光电转换电路构成的光编码器19输出键码。

分光器18可以是键反射面13上的一个或多个按一定的对应排列关系分别与接收器20相对应的单元反射面31，也可以是一个或多个按一定的对应排列关系分别与接收器20相对应的透明棱镜27组、平面光导组、光导纤维26组、光槽反射面30组。

其同一列的键反射面13反射来至接收器20的光经分光器18后，其分光光路16与接收器20的对应排列关系相同；不同列的键反射面13反射来至接收器20的光经分光器18后，其分光光路16与接收器20的对应排列关系不相同。

其分光光路16可以由键反射面13上的一个或多个单元反射面31分别反射来至发射器11的光信号至接收器20形成；也可由键反射面13反射来至发射器11的光信号至与接收器20相对应的透明棱镜27、平面光导、光导纤维26、光槽反射面30等由其分光形成。

其分光器18由单元平面光导21、单元平面光导22、单元平面光导23三层叠加构成，分光器18的各单元平面光导的光输入端按一定的排列分别与键反射面13对应；分光器18的各单元平面光导的光输出端分别与接收器20一一对应。

其单元反射面31是键反射面13上的一部分，键反射面13是由一个或多个与一个或多个接收器20一一对应的单元反射面31组成，单元反射面31反射来至发射器11的光至接收器20形成分光光路16。

其键反射面13分别与一个或多个光导纤维26的一端对应；光导纤维26的另一端以不同的排列分别与一个或多个接收器20一、一对应。

其键反射面13分别与一个或多个光槽反射面30对应；一个或多个光槽反射面30以不同的排列分别与一个或多个接收器20一、一对应。

其键反射面13分别与一个或多个透明棱镜27对应；一个或多个透明棱镜(27)以不同的排列分别与一个或多个接收器20一、一对应。

其在发射器(11)的另一端有其一端与发射器11对应；另一端与光纤接收管24对应的光纤25。

当发射器11采用光波发射器时，接收器20可以是光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等光敏器件；当发射器11采用电磁波、声波时，接收器20也可以采用电磁波、声波传感器。

本发明具有结构简单、使用光电元件数量小(以计算机键盘为例，其共有6行21列，已有技术方案共需含有21套接收器的光电转换电路，本发明仅需含有5套接收器的光电转换电路，产生2的5次方个键码)，且接收器不需与列键的反射面直接对应，含有接收器的光电转换电路可设置在与发射器、主控芯片同一张印制板上，其具有电路结构紧凑简单，生产成本低，易组织批量生产的特点，可以很方便地对一小块印制板采取密封措施，以达到整体防水，甚至可以在水中使用的要求。低成本的频率光码矩阵输入模块可广泛应用于计算机键盘、IC卡电话键盘、自动提款机键盘、各类家用电器遥控、电话键盘、功能开关、薄膜开关等领域。

附图说明

图1是本发明的主视图

图2是图1的A-A剖视图