[实用新型]编码式霍尔按键开关及机械键盘

说明书

本实用新型公开了一种编码式霍尔按键开关及机械键盘，该按键开关包括开关本体、霍尔元件、磁性元件和两个信号输出端，开关本体包括可上下运动的按柄，霍尔元件表面设置在PCB板上，霍尔元件的磁感应方向为垂直方向，且分别与两个信号输出端相连；磁性元件设置在按柄上，磁性元件的NS极方向为水平方向；按柄在原始位置时，两个信号输出端输出不同电平，且形成第一编码信息，按柄在临界位置时，两个信号输出端输出同一电平，且形成第二编码信息，按柄在下限位置时，两个信号输出端输出不同电平，且形成与第一编码信息相反的第三编码信息。本实用新型的按键开关可以防止外界的磁场干扰，大大增强了抗干扰能力，可以大大提高机械键盘的一致性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种编码式霍尔按键开关及机械键盘，属于机械键盘的研究领域。

背景技术

机械键盘是一种常见的键盘，其每一个按键都有一个单独的开关来控制闭合。机械键盘一直作为一种高端产品的代表，受到越来越多的电脑使用者和游戏玩家的欢迎，但是传统的机械键盘是在下壳体上设置一导通组件，该导通组件包括一动簧片与一静簧，通过按压按压按柄使动簧片与静簧片上接触点闭与合，来实现电的通断。因焊接与PCB板，想要拆卸维修非常麻烦，容易接触不良，使用寿命短等缺点。

目前市面上出现了一种新的键盘，其利用霍尔元件代替原来的光晶体装置，霍尔元件具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，但是这种键盘存在以下缺陷：

1)由于磁铁磁场强度差异，加上霍尔元件对磁场感应强度的差异，也就是按键开关的导通点不一致，表现在按键开关上，就是触发点不一致，假设整体移动距离是4mm，对于同一个按键开关而言，有可能在下压1mm处导通，再次触发有可能在下压2mm处导通，按键开关的导通点不是一个精确的点，而是一个模糊的点，导致某一个位置的霍尔元件不断地在开与关之间转换，从而造成按键开关不断发码。

2)由于键盘一般有100个按键开关，即100个导通点，霍尔元件没有办法对强弱变化的一致性进行控制，导致输结构动作和功能输入始终无法一致，用户手感和体验感大大降低。

3)抗干扰能力不强，只要外来磁场足够强大，对于某个按键开关，只要靠近该按键开关都会触发该按键开关导通，对于整个键盘，当外来磁铁靠近时，会有大部分的按键开关被不可知地触发，给用户带来不可知的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种编码式霍尔按键开关，该按键开关可以防止外界的磁场干扰，大大增强了抗干扰能力，可以大大提高机械键盘的一致性和可靠性，可以做到常开或常闭形式，导通形式多样，更容易量产，无需进行限位，稳定性更好。

本实用新型的另一目的在于提供一种包含上述编码式霍尔按键开关的机械键盘。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种编码式霍尔按键开关，包括开关本体、尔元件、磁性元件和两个信号输出端，所述开关本体包括可上下运动的按柄，所述霍尔元件表面设置在PCB板上，霍尔元件的磁感应方向为垂直方向，霍尔元件分别与两个信号输出端相连；所述磁性元件设置在按柄上，磁性元件的NS极方向为水平方向；

当按柄静止时，磁性元件位于霍尔元件的一侧上方；随着按柄的上下运动，磁性元件穿过PCB板上的开孔沿霍尔元件的水平面在垂直方向上做往复式运动；按柄在原始位置时，两个信号输出端输出不同电平，且形成第一编码信息，按柄在临界位置时，两个信号输出端输出同一电平，且形成第二编码信息，按柄在下限位置时，两个信号输出端输出不同电平，且形成与第一编码信息相反的第三编码信息。

进一步的，所述霍尔元件包括一个N极性的霍尔元件和一个S极性的霍尔元件，N极性的霍尔元件和S极性的霍尔元件分别与两个信号输出端相连。