CN102095411A - 滚珠式方位传感器 - Google Patents

Abstract

一种滚珠式方位传感器，包含一壳体、一发光组件、两个检光组件，以及一滚珠。壳体形成有一环形通道，以及连通通道的一第一开孔以及二第二开孔。发光组件经由第一开孔朝通道内发射光线。检光组件分别经由第二开孔检测通道内的光线的强度。滚珠可滚动地对应设置于通道内，借此，滚珠在滚珠式方位传感器倾斜时可朝重力方向滚动，以部分地将发光组件所发出的光线反射至其中一检光组件，并使检光组件分别检测到一具有一特定强度的光线并分别对应输出一具有一特定强度的电信号。

Description

滚珠式方位传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种滚珠式方位传感器。

背景技术

随着手持式电子装置如数字相机或具有照相功能的手机的普及，在其上观看相片已成为常态。因此，一种可使相片的显示方向随着手持式电子装置的旋转而自动旋转的相片旋转功能，也逐渐出现于该手持式电子装置上。

参阅图1，为中国台湾专利申请号第95142815号所揭露的一种倾斜传感器10，可装置于上述手持式电子装置内以感测其旋转，并输出对应信号以变换相片的显示方向。如图所示，该倾斜传感器10包含一界定有一V型槽道110的壳体11、一用以向该V型槽道110内发光的发光组件12、二用以接收该V型槽道110内的光线的受光组件13，以及一可滑动地设于该V型槽道110内的滑动件14。借由相对重力方向顺时针或逆时针旋转该倾斜传感器10，该滑动件14可由下方的中央位置滑动至该V型槽道110的左右两侧的顶部位置。

当该滑动件14位于中央位置时，该滑动件14可阻挡该发光组件12，使该发光组件12无法朝该V型槽道110内发光，此时，该些受光组件13无法感测到任何光线。当该滑动件14位于该V型槽道110的左侧或右侧的顶部位置时，该滑动件14可阻挡其中一受光组件13而使其无法接收到V型槽道110内的光线，但另一受光组件13则可不受影响地接收到光线。借此，该倾斜传感器10可输出对应的信号，以对应控制相片的显示方向。

然而，由于该滑动件14仅可于该中央位置及左侧或右侧的顶部位置三者之间来回移动，意味该倾斜传感器10仅可对应输出三种信号，在应用上较为受限。举例来说，此种倾斜传感器10仅可使相片的显示方向在一预设位置、一左旋90度，以及一右旋90度三者之间来回变换，但无法动态地依照手持式电子装置不断变化的倾斜角度，而连续地改变相片的显示方向。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种滚珠式方位传感器，可依照不断变化的倾斜或旋转角度，而连续地改变其所输出的电信号，以提供应用上更多的变化。

为达到上述目的，本发明提供一种滚珠式方位传感器，包含一壳体、一发光组件、两个检光组件，以及一滚珠。该壳体形成有一环形通道，以及连通该通道的一第一开孔以及分别位于该第一开孔两侧的两个第二开孔。该发光组件位于该第一开孔处且经由该第一开孔朝该通道内发射光线。该些检光组件分别位于该些第二开孔处且经由该些第二开孔检测该通道内的光线的强度。该滚珠可滚动地对应设置于该通道内，借此，该滚珠在该滚珠式方位传感器倾斜时可朝重力方向滚动，以部分地将该发光组件所发出的光线反射至其中一检光组件，并使该些检光组件分别检测到一具有一特定强度的光线并分别对应输出一具有一特定强度的电信号。

本发明的功效在于，借由该滚珠式方位传感器可分别发出多种不同的电信号组合。由于各该检光组件所检测到的光强度会与该滚珠相对该发光组件的距离呈负相关，且可随着该距离的长短而连续变化，可使各该检光组件输出的电信号是以近似于模拟的效果进行变化。因此，本发明滚珠式方位传感器在应用上不会受到限制，举例来说，在动态地变化手持式电子装置的倾斜或旋转角度时，可使相片同步地进行多种不同的显示方向的变化。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有倾斜传感器的一示意图；

图2为依据本发明的第一较佳实施例的滚珠式方位传感器的一组件分解图；

图3为图2所示的滚珠式方位传感器的一剖视图；

图4至图10为该滚珠式方位传感器在各种使用状态的示意图；

图11为依据本发明的第二较佳实施例的滚珠式方位传感器的一剖视图。

其中，附图标记

壳体20    第一壳体部21

通道210   平面211

第一开孔212    第二开孔213

环状嵌槽215    第二壳体部22

环状突出部221  电路板23

导电端子231    发光组件24

检光组件25     滚珠26

透光片27、28   电路板29

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参阅图2及图3，为依据本发明的第一较佳实施例的一滚珠式方位传感器。该滚珠式方位传感器主要包含有一壳体20、一电路板23、一发光组件24、两个检光组件25，以及一滚珠26。

该壳体20包含一第一壳体部21及一第二壳体部22。该第一壳体部21配合该第二壳体部22形成有一环形延伸的通道210，在本实施例中，该通道210以圆环形为例，实际实施不以此限。该第一壳体部21具有一位于其一侧的平面211，该平面211大致平行于该通道210的延伸方向。该平面211上形成有连通该通道210的一第一开孔212以及二第二开孔213。该第一开孔212以及该些第二开孔213是沿该通道210的延伸方向排列，且该两个第二开孔213分别位于该第一开孔212的两侧。

较佳地，该些第二开孔213的连线是通过于该圆环形通道210的几何中心。并且，该第一开孔212至各该第二开孔213的距离相等。

此外，该第二壳体部22具有一环状突出部221，用以对应嵌设于该第一壳体部21的一环状嵌槽215内，借以将该第二壳体部22固定于该第一壳体部21上。

该电路板23设于该第一壳体部21的该平面211上。该电路板23可为一印刷电路板或一软性电路板。并且，该电路板23于其相反于该第一壳体部21的一平面上形成有多个导电端子231。该些导电端子231是经由该电路板23的表面或内部延伸至该电路板23前方，用以与该发光组件24以及该些检光组件25电连接，以提供该发光组件24及该些检光组件25电源，或者作为接收该些检光组件25输出电信号之用。

该发光组件24设于该电路板23上且位于该第一开孔212处，且经由该第一开孔212朝该通道210内发射光线。在本实施例中，该发光组件24为发光二极管(light emitting diode)，实际实施时则不以此限。

该些检光组件25设于该电路板23上且位于该些第二开孔213处，且分别经由该些第二开孔213检测该通道210内的光线的强度。在本实施例中，该些检光组件25为光敏晶体管(photo transistor)，实际实施时不以此限。

该滚珠26可滚动地对应设置于该通道210内。较佳地，该滚珠26的表面上形成有一高反射镀膜。

此外，为了防止该滚珠26在活动时掉入该第一开孔212及第二开孔213内而无法自由地活动，本实施例的滚珠式方位传感器还包含设于该第一开孔212与该通道210之间的一透光片27，以及设于该些第二开孔213与该通道210之间的二透光片28。

图4至图10分别说明了该滚珠式方位传感器实际操作时的数种不同情况。首先，参阅图4，假设该重力方向是朝向图面下方，该滚珠26是自然地位于该通道210下方，也就是该滚珠26的位能最小处。此时，该滚珠26可将该发光组件24所发出的光线同时地分别反射至左侧及右侧检光组件25，此时该些检光组件25可分别对应输出一电信号，也就是该滚珠式方位传感器输出的第一种电信号组合。

参阅图5，将该滚珠式方位传感器相对图4顺时针旋转，该滚珠26会自然地滚动至该通道210下方。此时，该滚珠26远离左侧检光组件25而靠近右侧检光组件25，发光组件24所发出的光线无法借该滚珠26反射至左侧检光组件25，但可借该滚珠26反射至右侧的检光组件25。并且，相较于图4来说，由于图5的该滚珠26距离该发光组件24较远，因此借由该滚珠26而反射至右侧检光组件25的光量明显较少。此时，该些检光组件25亦可分别输出一电信号，是该滚珠式方位传感器输出的第二种电信号组合。

参阅图6，将该滚珠式方位传感器相对图5顺时针旋转，该滚珠26亦会自然地滚动至该通道210下方。此时，该滚珠26靠近下方的检光组件25，发光组件24所发出的光线无法借该滚珠26反射至上方检光组件25，仅可借该滚珠26反射至下方的检光组件25。相较于图5的状态来说，由于图6的该滚珠26还为远离该发光组件24，因此借由该滚珠26而反射至右侧检光组件25的光量更少。此时该些检光组件25可分别输出一电信号，是该滚珠式方位传感器输出的第三种电信号组合。

以此类推，该滚珠式方位传感器在图7至图10的不同情况下，亦可分别发出多种不同的电信号组合。由于各该检光组件25所检测到的光强度会与该滚珠26相对该发光组件24的距离呈负相关，且可随着该距离的长短而连续变化，可使各该检光组件25输出的电信号是以近似于模拟的效果进行变化。因此，本发明滚珠式方位传感器在应用上不会受到限制，举例来说，在动态地变化手持式电子装置的倾斜或旋转角度时，可使相片同步地进行多种不同的显示方向的变化。

如图11所示，为依据本发明的第二较佳实施例的一滚珠式方位传感器，其构造大致与第一较佳实施例相同，不同之处在于第二较佳实施例的该滚珠式方位传感器是将该发光组件24及该些检光组件25分别安排于该壳体20的相反二侧。

该些检光组件25依然设置于该壳体20的第一壳体部21的一侧的电路板23上。然而，该发光组件24是设置于另一设于该壳体20的另一侧的电路板29上。并且，该第一开孔212亦是形成于第二壳体部22上，以供该发光组件24经由该第一开孔212朝该通道210内发射光线。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种滚珠式方位传感器，其特征在于，包含：

一壳体，形成有一环形通道，以及连通该通道的一第一开孔以及分别位于该第一开孔两侧的两个第二开孔；

一发光组件，位于该第一开孔处且经由该第一开孔朝该通道内发射光线；

两个检光组件，分别位于该些第二开孔处且经由该些第二开孔检测该通道内的光线的强度；以及

一滚珠，滚动地对应设置于该通道内，借此，该滚珠在该滚珠式方位传感器倾斜时朝重力方向滚动，以部分地将该发光组件所发出的光线反射至其中一检光组件，并使该些检光组件分别检测到一具有一特定强度的光线并分别对应输出一具有一特定强度的电信号。

2.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，还包含一设于该壳体一侧并供该发光组件及该些检光组件设置于其上的电路板。

3.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，还包含一设于该壳体一侧并供该些检光组件设置于其上的电路板，以及一设于该壳体另一侧并供该发光组件设置的另一电路板。

4.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，该通道为圆环形。

5.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，该些第二开孔的连线通过该通道的几何中心，且该第一开孔至各该第二开孔的距离相等。

6.根据权利要求2所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，该电路板于其相反于该壳体的表面上形成有多个导电端子。

7.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，该发光组件为发光二极管。

8.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于该些检光组件为光敏晶体管。

9.根据权利要求1所述的滚珠式方位传感器，其特征在于，该滚珠的表面上形成有一高反射镀膜。

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