[发明专利]一种采用数字图像处理技术的光电按键开关

说明书

本发明涉及一种采用数字图像处理技术的光电按键开关，包括键帽、键轴、滑块、壳体、发光芯片、共焦光学系统、光学图像传感器和PCB板，键帽驱动连接键轴，键轴穿入壳体内，滑块与键轴固定连接，滑块、发光芯片、共焦光学系统和光学图像传感器均设于壳体内，发光芯片和光学图像传感器分别与PCB板电连接，滑块、发光芯片、共焦光学系统和光学图像传感器配合安装使得发光芯片发出来的光线最终入射到光学图像传感器中；该光电按键开关除了可以识别按键开关的导通和断开之外，还可以精确地识别按键下压的方向和速度，以及可以识别按键前后方向平移的方向和速度；除了可以体现游戏动作和装备的速度和力量之外，还可以体现动作的方向和全方位特征。

技术领域

本发明涉及键盘组件技术领域，具体涉及一种采用数字图像处理技术的光电按键开关。

背景技术

随着电竞游戏的普及，电竞游戏的发展更加复杂及多元化，电竞动作更加复杂多变、五花八门，这对电脑的辅助输入设备(如键盘、鼠标或游戏杆)提出了更高的要求，除了要体现游戏动作和装备的速度和力量之外，还要体现动作的方向和全方位特征(如跳跃、急转弯、前后转向等)。高端的电脑辅助设备要求精准、及时和全方位地控制各种动作的特征，现有的机械轴键盘和普通光电式的按键开关已经跟不上电竞游戏的发展。

现有光电式的按键开关技术基本上都是采用模拟的光敏器件(譬如光敏三级管)作为电流触发的传感器，光敏元件有一段区间的触发电流可以随入射光的强弱呈线性变化，在此区间之外就呈饱和或者断开状态。基本原理为：发光器件发出光线，经过光学系统进行导光和会聚，最后耦合到光敏器件中，当按键下压或者上升时，键轴上的活动器件对光学系统的光路进行联通或者隔断，从而触发光敏元件相连电路的导通和断开，实现按键开关的控制。虽然有些开关可以根据传感器触发电流的大小基本实现线性控制，但其控制电路完全是模拟电路，而不是精确数字式的。

因此，目前市场上亟需一种能够精确体现动作的方向和全方位特征(如跳跃、急转弯、前后转向等)的数字式光电按键开关。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种采用数字图像处理技术的光电按键开关，该光电按键开关除了识别按键开关的导通和断开之外，还可以全面精确地识别按键下压(或上升)的方向和速度，以及可以识别按键前后方向(垂直于纸面方向)平移的方向和速度；因此，该光电按键开关除了可以体现游戏动作和装备的速度和力量之外，还可以体现动作的方向和全方位特征(如跳跃、急转弯、前后转向等)，实用性好，可靠性高。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种采用数字图像处理技术的光电按键开关，包括键帽、键轴、滑块、壳体、发光芯片、共焦光学系统、光学图像传感器和PCB板，所述键帽驱动连接所述键轴，所述键轴穿入所述壳体内，所述滑块与所述键轴固定连接，所述滑块、所述发光芯片、所述共焦光学系统和所述光学图像传感器均设于所述壳体内，所述壳体与所述PCB板可拆卸连接，所述发光芯片和所述光学图像传感器分别与所述PCB板电连接，所述滑块、所述发光芯片、所述共焦光学系统和所述光学图像传感器配合安装使得发光芯片发出来的光线最终入射到光学图像传感器中。

其中，所述壳体内还设有弹性件，所述弹性件与所述键轴配合安装给键轴提供回弹力。

其中，所述弹性件为弹片或弹簧。

其中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体可拆卸连接。

其中，所述滑块靠近所述共焦光学系统的侧面为粗糙面。

其中，所述粗糙面为空白的粗糙面。

其中，所述粗糙面为雕刻有便于图像识别的图案的粗糙面。

其中，所述图案为方格图案、线条图案、圆环图案、圆点图案、波兰纹图案或星形图案。

其中，所述共焦光学系统包括聚光系统和成像系统，所述聚光系统和所述成像系统具有共同的焦点。