CN101349951A

CN101349951A - 轨迹检测装置与应用其的电子装置

Info

Publication number: CN101349951A
Application number: CNA2007101301186A
Authority: CN
Inventors: 林奇成
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-21

Abstract

本发明披露一种轨迹检测装置与应用其的电子装置。轨迹检测装置包括轨迹球与感测模块。轨迹球具有多个第一磁性部与多个第二磁性部，其中第一磁性部与第二磁性部的磁性相反。感测模块设置在轨迹球的旁侧，用于在轨迹球被移动时，感应该轨迹球在至少二个方向上的磁力变化。感测模块将磁力变化转换成电信号后输出至电子装置，由此，电子装置可以判断轨迹球的移动方向与位移大小。本发明的轨迹检测装置仅使用具有磁化区分布的轨迹球与感测模块，其结构简单且成本低。并且如果使用霍尔传感器进行感测时，可使整个轨迹检测装置的体积减到最小。因而，应用该轨迹检测装置的任何种类的电子装置便可达到轻量化且成本低的目的。

Description

轨迹检测装置与应用其的电子装置

技术领域

本发明涉及一种轨迹检测装置与应用其的电子装置，并且特别涉及一种根据磁力变化检测轨迹的轨迹检测装置与应用其的电子装置。

背景技术

目前，具备有轨迹球设计的电子装置多是使用以下几种方式达到轨迹检测的目的。

参照图1，其示出了传统的光遮断感应式轨迹检测装置的示意图。如图1所示，光遮断式轨迹检测装置100主要包括轨迹球110、二个光遮断器(photo interrupter)120、130、二个转轴140、150与二个编码组件180、190。轨迹球110抵靠在转轴140、150的套筒140A、150A上，当轨迹球110转动时，会带动转轴140、150转动。而嵌置在转轴140、150上的编码组件180、190也会随转轴140、150转动。其中，编码组件180、190是类似于具有许多遮断设计的叶片，如此一来，当轨迹球110滚动时，设置在编码组件180、190邻侧的光遮断器120、130会通过发射与接收的光信号来判断轨迹球110滚动的位移量与方向。

另外参照图2，其示出了传统的影像感应式轨迹检测装置的示意图。如图2所示，影像感应式轨迹检测装置200包括轨迹球210、发光二极管220、电路板230、影像传感器(image sensor，IS)240。在轨迹球210的球面多数具有特定图样的设计。该检测方式主要是将光源由发光二极管220照射到轨迹球210的球面，由球面反射的影像会被影像传感器240所感应检测，并输出其移动距离信号至电路板230上。如此一来，轨迹球210滚动的位移与方向也可被计算出来。

然而，现今许多电子装置都必须具备小型化的特征，以利于使用者随身携带。由于图1的轨迹检测装置受限于其机构复杂度的需求，其整个装置无法简化与缩小以符合新产品的需求。再者，由于如图2所示的影像感测式轨迹检测装置所使用的影像传感器成本高，且其电路设计非常复杂，使得这种轨迹检测方式的装置成本高而市场利用价值较低。

发明内容

本发明涉及一种轨迹检测装置与应用其的电子装置，使轨迹球上具有均匀或不均匀分布的磁化区，并以可感测磁力变化的传感器去感测轨迹球上的磁力变化，由此以检测出轨迹球滚动时的位移量与方向。

本发明提出一种轨迹检测装置，应用于电子装置中，该轨迹检测装置包括轨迹球与感测模块。轨迹球具有多个第一磁性部与多个第二磁性部，其中第一磁性部与第二磁性部的磁性相反。感测模块设置在轨迹球的旁侧，用于在轨迹球被移动时，感应该轨迹球在至少二个方向上的磁力变化。感测模块将磁力变化转换成电信号后输出至电子装置，由此，电子装置可以判断轨迹球的移动方向与位移大小。

在一优选实施方式中，所述感测模块包括第一传感器与第二传感器，它们各自相邻于所述轨迹球被设置。

在一优选实施方式中，所述第一传感器与所述第二传感器是二个霍尔传感器。

在一优选实施方式中，当所述轨迹球转动时，所述第一传感器感测所述轨迹球在第一方向上的磁力变化，所述第二传感器感测所述轨迹球在第二方向上的磁力变化。

在一优选实施方式中，所述第一方向基本上垂直于所述第二方向。

在一优选实施方式中，所述第一磁性部与所述第二磁性部位于所述轨迹球的球面上。

在一优选实施方式中，所述第一磁性部与所述第二磁性部交错设置。

在一优选实施方式中，所述电子装置包括控制单元，其电性连接所述感测模块以接收电信号。

本发明还提出一种电子装置，该装置包括本体与轨迹检测装置。本体包括控制单元。轨迹检测装置设置在本体上，并且包括轨迹球与感测模块。轨迹球部分突出于本体外，并具有多个第一磁性部与多个第二磁性部，其中第一磁性部与第二磁性部的磁性相反。感测模块设置在轨迹球的旁侧，并且电性连接于该控制单元。感测模块用于在轨迹球被移动时，感应该轨迹球在至少二个方向上的磁力变化。感测模块将磁力变化转换成电信号后输出至该控制单元，由此以判断轨迹球的移动方向与位移大小。

在一优选实施方式中，所述的电子装置还包括开关组件，其电性连接所述控制单元，并位于所述轨迹球的邻侧，所述轨迹球可致动所述开关组件。

在一优选实施方式中，所述轨迹球以可弹动的方式设置在所述本体上，由此所述轨迹球被按压以致动所述开关组件，并传递信号至所述控制单元。

本发明的轨迹检测装置仅使用具有磁化区分布的轨迹球与感测模块，其结构简单且成本低。并且如果使用霍尔传感器进行感测时，可使整个轨迹检测装置的体积减到最小。因而，应用该轨迹检测装置的任何种类的电子装置便可达到轻量化且成本低的目的。

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并结合所附附图，详细说明如下：

附图说明

图1示出了传统的光遮断感应式轨迹检测装置的示意图。

图2示出了传统的影像感应式轨迹检测装置的示意图。

图3A示出了依照本发明一优选实施例的电子装置的示意图。

图3B示出了图3A的轨迹检测装置的示意图。

图4示出了图3A电子装置的电路方块图。

具体实施方式

参照图3A、3B，图3A示出了依照本发明一优选实施例的电子装置的示意图，图3B示出了图3A的轨迹检测装置的示意图。如图3A～3B所示，电子装置300包括本体310与轨迹检测装置320，其中轨迹检测装置320设置在本体310上。而电子装置300的本体310上设有显示屏幕330，通过轨迹检测装置320的操作，其可移动显示屏幕330上的光标P，使光标P位置改变。

轨迹检测装置320包括轨迹球340与感测模块350，其中，轨迹球340部分突出于本体310外并可相对于本体310滚动，而感测模块350设置在轨迹球340的旁侧。轨迹球340具有多个第一磁性部342与多个第二磁性部344，其中第一磁性部342与第二磁性部344的磁性相反，举例来说，第一磁性部342可为N极而第二磁性部344可为S极。优选地，第一磁性部342与第二磁性部344交错配置在轨迹球340的球面340A上，如此一来，只要轨迹球340一滚动，第一磁性部342与第二磁性部344所形成的磁场便会随之变动。

在实际应用时，可通过将轨迹球340表面磁化的方式，使其产生均匀或不均匀分布的磁化区(即第一磁性部342与第二磁性部344)。而通过磁化区在轨迹球上较为均匀的排列或配置，能够使感测模块350对轨迹球340表面的磁力变化产生更为敏锐的感应。

至于感测模块350，其设置在轨迹球340的旁侧并且电性连接到本体310内的控制单元(未示出)。当轨迹球340被移动或转动时，感测模块350会感应到轨迹球340在至少二个方向上的磁力变化。并且感测模块350会将磁力变化转换成电信号后，再将电信号输出至控制单元，由此以判断轨迹球340的移动方向与位移大小。

为了检测轨迹球340在二个方向上的磁力变化，感测模块350包括能够感测磁力变化的第一传感器352与第二传感器354。第一传感器352与第二传感器354各自相邻于轨迹球340设置，且当轨迹球340转动时，第一传感器352可感测到轨迹球340在第一方向上的磁力变化，而第二传感器354则可感测到轨迹球340在第二方向上的磁力变化。其中，优选地，第一方向基本上垂直于第二方向，举例来说，第一方向可为X方向，则第二方向便为Y或Z方向(本实施例是以Y方向作说明)。

第一传感器352与第二传感器354可分别是霍尔传感器(Hallsensor)。霍尔传感器的原理是根据其所检测到的磁力变化而输出不同大小的电压。由于轨迹球340上的第一磁性部342与第二磁性部的均匀分布且其磁性相反，当轨迹球340滚动时，会带动第一磁性部342与第二磁性部344移动。如此一来，便使原始的磁场变动而不停地产生磁力变化。当第一磁性部342与第二磁性部344反复地跨过霍尔传感器时，轨迹球340在X方向与Y方向上所产生的磁力变化会被霍尔传感器所检测到，并由霍尔传感器将磁力变化转换为电信号输出至控制单元。

当然，使用者在操作轨迹球340移动时，使光标P位于所要点选的对象选项上之后，也可以通过轨迹球340直接进行点选对象的操作，以下以图4说明其点选对象的方式。图4示出了图3A的电子装置的电路方块图。如图4所示，电子装置300还包括开关组件370，该开关组件370(未示出在图3A中)与控制单元360电性连接。优选地，开关组件370位于轨迹球340的邻侧，使轨迹球340具有致动开关组件370的功能。举例来说，开关组件370可设置在轨迹球340与本体310之间，并使轨迹球340弹动地(例如以弹簧支撑轨迹球340)设置在开关组件370之上。如此一来，当使用者将光标P移动到所需的对象选项上(例如图3A的选项一、二或三)后，使用者便可直接按压轨迹球340，使轨迹球340向下移动以致动开关组件370。开关组件370在被致动的状态下会传送电信号到控制单元360，以告知控制单元360使用者已选择特定的对象选项。

本发明实施例提出的具有轨迹检测功能的电子装置300可以是装设有轨迹检测装置320的通讯手机、智能型手机(smart phone)、个人数字助理(PDA)、全球定位系统装置(GPS)等，使用者可通过转动电子装置300上装设的轨迹球340，直接对电子装置300的显示屏幕330上的对象选项执行点选、变更、新增或删除等功能。

与传统上使用光遮断器或影像感应器检测的轨迹检测装置100、200(见第1、2图)相比，由于本发明实施例的轨迹检测装置320仅使用具有磁化区分布的轨迹球340与感测模块350，其结构简单且装置成本低。并且如果使用霍尔传感器作感测时，由于霍尔传感器的体积小，因而使整个轨迹检测装置320的体积减到最小。如此一来，应用该轨迹检测装置320的任何种类的电子装置便可达到轻量化且成本低的目的。

本发明上述实施例所披露的轨迹检测装置与应用其的电子装置，是利用具有不同磁化区的轨迹球搭配可感测磁力变化的传感器，通过传感器去检测轨迹球在转动时的磁力变化，进而操作电子装置上的光标移动。

综上所述，虽然本发明已以一优选实施例披露如上，然而其并非用于限定本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作各种的更改与变动。因此，本发明的保护范围应当根据所述权利要求限定的范围为准。

主要组件符号说明

100：光遮断器式轨迹感测装置

110、210、340：轨迹球 120、130：光遮断器

140、150：转轴 160、170：套筒

180、190：编码组件

200：影像感应式轨迹检测装置

220：发光二极管 230：电路板

240：影像传感器 300：电子装置

310：本体 320：轨迹检测装置

330：显示屏幕 340A：球面

342：第一磁性部 344：第二磁性部

350：感测模块 352：第一传感器

354：第二传感器 360：控制单元

370：开关组件 P：光标

Claims

1.一种轨迹检测装置，应用于电子装置中，所述轨迹检测装置包括：

轨迹球，具有多个第一磁性部与多个第二磁性部，所述第一磁性部与所述第二磁性部的磁性相反；以及

感测模块，设置在所述轨迹球的旁侧，用于在所述轨迹球被移动时，感应所述轨迹球在至少二个方向上的磁力变化，并且所述感测模块将磁力变化转换成电信号后输出至所述电子装置，由此，所述电子装置可以判断所述轨迹球的移动方向与位移大小。

2.根据权利要求1所述的轨迹检测装置，其中所述感测模块包括第一传感器与第二传感器，它们各自相邻于所述轨迹球被设置。

3.根据权利要求2所述的轨迹检测装置，其中所述第一传感器与所述第二传感器是二个霍尔传感器。

4.根据权利要求2所述的轨迹检测装置，其中当所述轨迹球转动时，所述第一传感器感测所述轨迹球在第一方向上的磁力变化，所述第二传感器感测所述轨迹球在第二方向上的磁力变化。

5.根据权利要求4所述的轨迹检测装置，其中所述第一方向基本上垂直于所述第二方向。

6.根据权利要求1所述的轨迹检测装置，其中所述第一磁性部与所述第二磁性部位于所述轨迹球的球面上。

7.根据权利要求1所述的轨迹检测装置，其中所述第一磁性部与所述第二磁性部交错设置。

8.根据权利要求1所述的轨迹检测装置，其中所述电子装置包括控制单元，其电性连接所述感测模块以接收电信号。

9.一种电子装置，包括：

本体，包括控制单元；以及

轨迹检测装置，设置在所述本体上，并且包括：

轨迹球，部分突出于所述本体外，所述轨迹球具有多个第一磁性部与多个第二磁性部，所述些第一磁性部与所述些第二磁性部的磁性相反；以及

感测模块，设置在所述轨迹球的旁侧，并且电性连接于所述控制单元，所述感测模块用于在所述轨迹球被移动时，感应所述轨迹球在至少二个方向上的磁力变化，并且所述感测模块将磁力变化转换成电信号后输出至所述控制单元，由此以判断所述轨迹球的移动方向与位移大小。

10.根据权利要求9所述的电子装置，还包括：

开关组件，其电性连接所述控制单元，并位于所述轨迹球的邻侧，所述轨迹球可致动所述开关组件。