CN101607134A - 光电式游戏杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光电式游戏杆，设有一操作杆，其下端连接可转动的枢轴关节之一的部件球座，球座下部整合了反射球面；反射球面正下方为感光透镜及感光芯片，此外还设有一发光二极管、入射透镜及控制芯片，发光二极管发出的光线通过入射透镜照射到反射球面上，一部分光线被反射至感光透镜，又被传送到感光应芯片内成像，当游戏杆位置发生变化时，其变化的轨迹被记录为一组高速拍摄的图像，通过对移动图像上特征点变化进行分析，从而定位游戏杆的位置；此外本发明的操作杆为中空的管体，球座中设有线缆孔道，传输操作杆顶部按钮动作的信号线缆经过管体及线缆孔道连接到控制芯片，由控制芯片协调、控制游戏杆的各电气元件，完成收取和发送各种信号的工作。本发明具有反应灵敏、精度高、结构简单、成本低特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种游戏杆，特别指一种光电式的游戏杆。
背景技术
游戏杆是一种十分方便的手动控制装置，能够产生位置信号，用来控制电子游戏机、无人遥控飞机等，也可做为计算机游戏的输入设备。目前，非接触式的游戏杆以电磁感应的方式为主，利用感应磁铁配合磁场传感器，当游戏杆的位置变化时，磁场传感器感测出不同磁感应强度，从而产生不同的电压或电流信号；还有的利用霍尔效应原理，检测游戏杆位置变化时所产生的不同电压信号。
上述的游戏杆结构较复杂，成本较高，精确度较低。
发明内容
为解决上述的不足，本发明提供了一种光电式游戏杆，设有一操作杆，其下端连接转动装置的转动部件，转动部件下部整合了反射球面；反射球面正下方为感光透镜及感光芯片，此外还设有一发光二极管、入射透镜及控制芯片，发光二极管发出的光线通过入射透镜照射到反射球面上，一部分光线被反射至感光透镜，又被传送到感光应芯片内成像，当游戏杆位置发生变化时，其变化的轨迹被记录为一组高速拍摄的图像，通过对移动图像上特征点变化进行分析，从而定位游戏杆的位置；此外本发明的操作杆为中空的管体，球座中设有线缆孔道，传输操作杆顶部按钮动作的信号线缆经过管体及线缆孔道连接到控制芯片，由控制芯片协调、控制游戏杆的各电气元件，完成收取和发送各种信号的工作。
与现有的游戏杆相比，本发明具有反应灵敏、精度高、结构简单、成本低特点。
附图说明
图1是本发明第一实施例的主视图的剖面结构示意图
图2是图1中的枢轴关节的部件之一球座的左视图
图3是本发明的第二实施例旋转装置主视图的剖面结构示意图
附图标记说明：1操作杆，2弹簧，3弹簧座，4枢轴关节，41支撑杵，42球座，43反射球面，44圆锥形臼槽，45线缆孔道，5入射透镜，6发光二极管，7PCB电路板，8控制芯片，9光学感应器，91感光芯片，92感光透镜，10基座，11防尘罩，12信号线缆，13凹槽，14滚球-滚珠机构，141滚球，142滚珠，15限位环。
具体实施方式
为使尊敬的审查员能够对本发明的目的和功能进一步的了解，下面结合附图对本发明的装置做详细的描述。
图1是本发明的第一实施例的主视图的剖面结构示意图。操作杆1是一空心的管体，将传输顶部按钮动作的信号线缆12放置在此管体中；操作杆1的下面是枢轴关节4，其构成部件之一球座42的上端与操作杆1的下端相连，在水平方向的直径两端各有一圆锥形臼槽44，枢轴关节4另一部件支撑杵41与球座42呈活动支撑，圆锥形臼槽44与支撑杵41构成可在一定空间范围内转动的万向枢轴机构，其转动的范围由圆锥形臼槽44限定；枢轴关节4的部件球座42的下端球面是反射球面43；反射球面43正下方是光学感应器9，包括感光透镜91和感光芯片92；光学感应器9的一侧为入射透镜5和发光二极管6，感光芯片92、发光二极管6被固定在PCB电路板7上，此外PCB电路板7还有控制芯片8；发光二极管6发出的光线经入射透镜5照射到反射球面43上，一部分光线反射至感光透镜91，又被传送到芯片92内成像，当游戏杆1位置发生变化时，其变化的轨迹被记录为一组高速拍摄的图像，由感光芯片92对移动图像上特征点变化进行分析，从而定位游戏杆1的位置；感光芯片92将位置信号传送到控制芯片8，同时按钮信号也传送至控制芯片8，由控制芯片8完成和主机的通讯，收取和发送各种信号，协调、控制游戏杆的各电气元件的工作。此外，操作杆1上套设一弹簧2，以保证除去外力后操作杆1能迅速恢复到中央位置并保持在此位置；弹簧2的下部固定在弹簧座3内，弹簧座3被固定在基座10上；在弹簧2的外部套一具有弹性的防尘罩11，其作用是防止灰尘或异物进入游戏杆装置，还可防止游戏杆装置内部的润滑油外溢或者干燥。
图2是图1中的球座42的左视图。球座42在竖直方向的直径的上半部分打一孔，成为线缆孔道45的垂直段，其上端与操作杆1的管口相接，球座42在水平方向的半径处打一孔，成为线缆孔道45的水平段，其方向与圆锥形臼槽44的中心线相互垂直；传输顶部按钮动作的信号线缆12经过线缆孔道45连接到控制芯片8。
图3是本发明的第二实施例旋转装置主视图的剖面结构示意图。本实施例中使用更简单的滚球-滚珠机构14代替前一实施例中的枢轴关节4，在滚球141垂直方向的直径的上半部分设有线缆孔道45的垂直段，在水平方向的半径处设有线缆孔道45的水平段，用以放置信号线缆12；基座10侧壁向内弯曲90°形成凹槽13，凹槽13内设若干个滚珠142，滚球141与滚珠142呈相对活动支撑，滚珠142的数量至少为三个；同时在基座10上增加限位环15，用以限制操作杆1的转动，通过调整限位环15的直径限制操作杆1转动范围。本实施例的其它结构与第一实施例相同，在此不再叙述。
Claims (10)
1.一种光电式游戏杆，其包含：
一操作杆(1)；
一弹簧(2)，套设在操作杆体的杆体上；
一弹簧座(3)，在弹簧下方，用以承载弹簧；
一基座(11)，在弹簧座下方，基座有一支撑部，用以支撑弹簧座；
其特征在于，还包含：
一转动装置使用枢轴关节(4)，由球座(42)和支撑杵(41)构成，球座(42)上端与操作杆(1)相连，下端的球面部分为反射球面(43)，在水平方向直径两端各有一圆锥形臼槽(44)，支撑杵(41)一端固定在基座(10)上，另一端放入圆锥形臼槽(44)内，形成转动幅；
一光学感应器(9)，包括光学透镜(92)和感光芯片(91)，设置在反射球面(43)的正下方；
一发光二极管(6)，用以产生光源；
一入射透镜(5)，将发光二极管(6)发出的光线汇聚到反射球面(43)上；
一控制芯片(8)，控制各电气元件的工作，与外部电路连接，传送和收取信号。
2.如权利要求1所述的游戏杆，其特征在于：枢轴关节(4)的球座(42)与反射面整合为一，球座(42)下端的球面是反射球面(43)。
3.如权利要求1所述的游戏杆，其特征在于：所述操作杆(1)的转动中心与反射球面(43)的转动中心重合。
4.如权利要求2或3所述游戏杆，其特征在于：所述反射球面(43)为哑光面、网格面或者网点面。
5.如权利要求2或3所述游戏杆，其特征在于：所述反射球面(43)下端的切面与感光透镜(92)上端的切面相互平行，且相互靠近。
6.如权利要求1所述游戏杆，其特征在于：所述枢轴关节(4)是能够在一定空间范围内转动的万向枢轴机构，其转动的范围由圆锥形臼槽(44)限定。
7.如权利要求1所述的游戏杆，其特征在于：所述的球座(42)设有相互垂直的两半径上的线缆孔道(45)，所述相互垂直的两半径分别为竖直方向和水平方向。
8.如权利要求1所述的游戏杆，其特征在于：所述转动装置使用滚球-滚珠机构(14)，滚球(141)的下部设有反射球面(43)，基座(10)上设有限位环(15)，用以限制操作杆(1)的转动。
9.如权利要求8所述的游戏杆，其特征在于：所述滚球(141)与滚珠(142)呈活动支撑，凹槽(13)内的滚珠数量至少为3个，而且所述反射球面(43)为哑光面、网格面或者网点面。
10.如权利要求8所述的游戏杆，其特征在于：所述的滚球(141)设有相互垂直的两半径上的线缆孔道(45)，所述相互垂直的两半径分别为竖直方向和水平方向。
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