CN102243072A

CN102243072A - 隔板式光学感应装置

Info

Publication number: CN102243072A
Application number: CN2010101765290A
Authority: CN
Inventors: 陈鹏宇; 冯仲平
Original assignee: Edison Opto Corp
Current assignee: Edison Opto Corp
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-16

Abstract

一种隔板式光学感应装置，包含一壳体、一隔板结构、一枢轴、一遮蔽组件、至少一发光组件与至少一光学感应组件。壳体内部具有一黑体条件空间，且黑体条件空间包含一配置腔室以及一邻接并连通于该配置腔室的遮光腔室。隔板结构是将配置腔室分隔出一发光腔室与至少一光学感应腔室。枢轴设置于遮光腔室。遮蔽组件位于该遮光腔室，并枢接于枢轴。当光学感应装置倾斜时，遮蔽组件对应于一倾斜方位而转动。发光组件位于发光腔室，并投射出一光束。光学感应组件位于光学感应腔室，并感应该光束。

Description

隔板式光学感应装置

技术领域

本发明涉及一种光学感应装置，特别涉及一种隔板式光学感应装置。

背景技术

在日常生活中，为了掌握对象的倾斜角度或位移情况，通常会利用到各种感应器，而且这些感应器通常包含水平位移感应功能、垂直位移感应功能或倾角感应功能。在实际应用上，这些感应器通常会运用到许多感应技术，诸如光学感应技术、声波感应技术或电学感应技术等。其中，由于光学感应技术具有感应速度快的优点，故逐渐被应用于制作高灵敏度的感应用途。

在利用现有技术所制作出的光学感应装置中，多半是在一壳体中围构出一黑体条件空间，并在黑体环境空间中设置一发光组件、一遮蔽组件与至少一光学感应组件，借以在进行光学感应时，不至于受到光害或环境光线的干扰而影响到感应精确性。

发光组件投射出一光束。遮蔽组件为一种移动式遮蔽组件，并且可移动地设置在上述的黑体条件空间，借以在光学感应装置移动或倾斜时，受到重力或惯性力的作用而移动，并且改变遮蔽组件与发光组件以及光学感应组件之间的相对位置。

由于在遮蔽组件与发光组件以及光学感应组件之间的相对位置改变时，会改变光束的反射角度与行进路径，使光学感应组件感应到光束的强度也随之改变，据以判断并计算出与水平位移、垂直位移或倾角等相关的参数。

然而，这种光学感应技术却一直存在一个几乎难以避免的问题。这个问题就是在遮蔽组件移动时，往往会与壳体产生碰撞，因而产生吵杂的噪音。在噪音的影响下，往往容易令使用者无法分辨噪音究竟是代表遮蔽组件与壳体间的正常碰撞，还是意味着光学感应装置内部发生了零件松脱的异常现象，因而造成使用上或保养维修上的重大困扰。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

有鉴于在现有技术所提供的光学感应装置中，普遍存在噪音对使用上或保养维修上所造成的重大困扰；缘此，本发明的主要目的在于提供一种隔板式光学感应装置，其内部的黑体条件空间包含一配置腔室与一邻接并连通于配置腔室的遮光腔室，并利用隔板结构将配置腔室分隔出一发光腔室与至少一光学感应腔室。同时，在遮光腔室设置一枢轴与一枢接于枢轴的遮蔽组件，借以取代现有的移动式遮蔽组件，进而在光学感应装置因扬升或沉降而产生倾斜时，利用重量中心相对于旋转中心的方位变化，使遮蔽组件旋转到不同的方位，借以感应光学感应装置的倾斜方位。

本发明解决问题的技术手段：

本发明为解决现有技术的问题，所采用的技术手段为提供一种隔板式光学感应装置。该隔板式光学感应装置包含一壳体、一隔板结构、一枢轴、一遮蔽组件、至少一发光组件与至少一光学感应组件。壳体内部具有一黑体条件空间，且黑体条件空间包含一配置腔室以及一邻接并连通于该配置腔室的遮光腔室。隔板结构将配置腔室分隔出一发光腔室与至少一光学感应腔室。枢轴设置于遮光腔室。遮蔽组件位于该遮光腔室，并枢接于枢轴。当光学感应装置倾斜时，遮蔽组件对应于一倾斜方位而转动。发光组件位于发光腔室，并投射出一光束。光学感应组件位于光学感应腔室，并感应该光束。

在本发明较佳实施例中，光学感应装置还可包含一电路板，且壳体内部所具有的黑体条件空间由电路板与壳体所围构出。发光组件可为一发光二极管(Light Emitting Diode；LED)，且光学感应组件可为一光敏晶体管(PhotoTransistor)或为一光二极管(Photo Diode)。在本发明较佳实施例中，遮蔽组件可包含一枢接部与一配重部，枢接部枢接于枢轴，配重部自枢接部延伸出，且重量中心位于配重部。较佳者，配重部的重量、比重或体积大于枢接部。此外，上述的枢轴可自壳体或隔板结构延伸至遮光腔室。

本发明对照现有技术的功效：

相较于现有技术所提供的光学感应装置，由于在本发明所提供的隔板式光学感应装置中，是以隔板结构为黑体条件空间提供新的空间配置关系，并以枢轴与枢接于枢轴的遮蔽组件取代现有的移动式遮蔽组件；因此，可以利用遮蔽组件的旋转来感应光学感应装置的倾斜方位，借以解决在现有技术中因为遮蔽组件与壳体产生碰撞所造成的噪音问题，进而有效消除现有技术中，噪音问题对使用上或保养维修上所造成的重大困扰。

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为本发明第一实施例的光学感应装置的外观立体图；

图2为当图1中将盖板与遮蔽组件分别自壳本体与枢轴分离后的外观立体图；

图3为本发明第一实施例的遮蔽组件的外观立体图；

图4为本发明第一实施例的工作原理立体示意图；

图5至图8为本发明第一实施例的一系列工作原理平面示意图；以及

图9为本发明第二实施例的遮蔽组件的外观立体图。

其中，附图标记

1光学感应装置

11壳体

111壳本体

112盖板

113配置腔室

1131发光腔室

1132、1133光学感应腔室

1134空腔室

114遮光腔室

12电路板

13隔板结构

14枢轴

15、15a遮蔽组件

151、151a枢接部

1511枢接孔

1512环状凹槽

1513滚珠

152配重部

16发光组件

17、18光学感应组件

LB 光束

RC1旋转中心

WC1、WC2重量中心

OD偏心距

I1投射方向

12扬升方位

13沉降方位

14、15旋转方向

具体实施方式

由于本发明所提供的隔板式光学感应装置可广泛运用于感应各种待感应对象的倾斜方位，而且相关的组合实施方式更是不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举其中二个较佳实施例加以具体说明。

请参阅图1至图3，图1为本发明第一实施例的光学感应装置的外观立体图；图2为当图1中将盖板与遮蔽组件分别自壳本体与枢轴分离后的外观立体图；图3为本发明第一实施例的遮蔽组件的外观立体图。

如图1至图3所示，本发明所述的隔板式光学感应装置可为一光学感应装置1，且光学感应装置1包含一壳体11、一电路板12、一隔板结构13、一枢轴14、一遮蔽组件15、一发光组件16以及二个光学感应组件17与18。壳体11包含一壳本体111与一盖板112，盖板112盖合于壳本体111。壳体11可与电路板12围构出一黑体条件空间。黑体条件空间包含一配置腔室113与一遮光腔室114，且遮光腔室114是邻接并连通于配置腔室113。同时，配置腔室113与遮光腔室114是以图2与图4中所示的虚线加以分界。

隔板结构13为一个十字状结构，并将配置腔室113分隔出一发光腔室1131，二个光学感应腔室1132与1133以及一空腔室(Empty Chamber)1134，且发光腔室1131借由遮光腔室114而与光学感应腔室1132、1133以及空腔室1134连通。枢轴14设置于遮光腔室114；较佳者，枢轴14可自壳体11或隔板结构13延伸至遮光腔室114。

遮蔽组件15用以遮蔽由发光组件16所投射的光束，因此可为任意形状的板状结构；较佳者，遮蔽组件15可为水滴型板状结构、扇型板状结构或其近似结构之一，而以扇型板状结构更佳。该遮蔽组件15位于遮光腔室114，并且枢接于枢轴14，借以利用该枢轴14为旋转中心RC1。同时，遮蔽组件15包含一枢接部151与一配重部152，并且具备一偏离于枢轴14的重量中心WC1，换言之，重量中心WC1为偏离于旋转中心RC1。由图3可知，重量中心WC1与旋转中心RC1为相距一偏心距(Offset Distance)OD。较佳者，配重部152的重量、比重或体积为大于枢接部151，借以使遮蔽组件15以枢轴14为旋转中心RC1而可转动地限设于遮光腔室114，换言之，遮蔽组件15是被限制于只能在遮光腔室114中转动。

此外，由于遮蔽组件15会接触于隔板结构13，且在遮蔽组件15转动时会产生一静电电力，因此；可在遮蔽组件15邻近于隔板结构13的底面，或在隔板结构13邻近于遮蔽组件15的顶面，设置抗静电组件(图未示)，并使抗静电组件保持在接地的状态，借以将静电电力加以接地导通。此外，在实际应用上，只要抗静电组件本身具有足够的静电吸收能力或减少静电电力产生的能力，亦可不必借由接地导通的方式来发挥抗静电的功效。

发光组件16设置于发光腔室1131，并可为一发光二极管(Light EmittingDiode；LED)。光学感应组件17与18分别设置于光学感应腔室1132与1133，并且可为光敏晶体管(Photo Transistor)或光二极管(Photo Diode)。

请参阅图4至图8，图4为本发明第一实施例的工作原理立体示意图；图5至图8为本发明第一实施例的一系列工作原理平面示意图。一待感应对象(未显示)可为一电子装置，如数字相机、个人数字助理(PDA)或移动电话等。在利用光学感应装置1来感应该待感应对象的倾斜方位，可借由内建或外接的方式将光学感应装置1设置于该待感应对象，并使发光组件16沿一投射方向I1投射出一光束LB。此时，沿投射方向I1行进的光束LB会被投射至遮光腔室114，并经由遮蔽组件15或壳体11的内壁面中的至少之一，至少反射一次而使上述的黑体条件空间被光束LB所照亮，进而使光束LB被光学感应组件17与18所感应。

如图4与图5所示，当待感应物件沿一扬升方位I2扬升或沿一沉降方位I3沉降而倾斜时，会使光学感应装置1倾斜，并使遮蔽组件15受一重力作用；当偏心距OD与重力沿遮蔽组件15与隔板结构13相接触的平面的分量的外积(Product；在对应的物理意义中，是指“力臂”与“力”两个具有方向性物理量的外积)所得的旋转力矩(Rotation Torque)大于遮蔽组件15与壳本体111、盖板112或隔板结构13间的摩擦力所提供的阻抗力矩(Resistance Torque)时，遮蔽组件15就会沿一旋转方向I4或另一旋转方向I5旋转，使位于配重部152的重量中心WC1位于旋转中心RC1的沉降方位I3，且扬升方位I2与沉降方位I3为彼此反向。

如图4与图5所示，以枢轴14为一参考位置，当上述的沉降方位I3指向空腔室1134(标示于图2)时，遮蔽组件15会遮蔽空腔室1134，以形成一第一遮蔽条件。在第一遮蔽条件下，位于光学感应腔室1132与1133(标示于图2)的光学感应组件17与18所感应到的光束LB具有较大的光学强度，可分别据以传送出一感应信号。借由光学感应组件17与18所传送出来的感应信号，可以感应出光学感应装置1的倾斜方位。

如图6所示，沿用枢轴14为参考位置，当上述的沉降方位I3指向光学感应腔室1133(标示于图2)时，遮蔽组件15会遮蔽光学感应腔室1133，以形成一第二遮蔽条件。在第二遮蔽条件下，位于光学感应腔室1132的光学感应组件17所感应到的光束LB(标示于图4)具有较大的光学强度，可据以传送出一代表高光学强度的感应信号。然而，由于遮蔽组件15会遮蔽光学感应腔室1133的缘故，位于光学感应腔室1133的光学感应组件18所感应到光束LB(标示于图4)的强度明显偏低，据此传送出另一代表低光学强度的感应信号。借由光学感应组件17所传送出来的代表高光学强度的感应信号，以及光学感应组件18所传送出来的代表低光学强度的感应信号，也可以感应出光学感应装置1的倾斜方位。

如图7所示，继续以枢轴14为参考位置，当上述的沉降方位I3指向发光腔室1131(标示于图2)时，遮蔽组件15会遮蔽发光腔室1131(被遮住，图未示)，以形成一第三遮蔽条件。在第三遮蔽条件下，由于发光腔室1131会被遮蔽组件15所遮蔽；因此，位于光学感应腔室1132与1133(标示于图2)的光学感应组件17与18所感应到光束LB的强度明显偏低，据此可分别传送出代表低光学强度的感应信号。借由光学感应组件17与18所传送出来的代表低光学强度的感应信号，同样也可以感应出光学感应装置1的倾斜方位。

如图8所示，依旧以枢轴14为参考位置，当上述的沉降方位I3指向光学感应腔室1132(被遮住，图未示)时，遮蔽组件15会遮蔽光学感应腔室1132，以形成一第四遮蔽条件。在第四遮蔽条件下，位于光学感应腔室1133的光学感应组件18所感应到的光束LB(标示于图4)具有较大的光学强度，可据以传送出一代表高光学强度的感应信号。然而，由于遮蔽组件15会遮蔽光学感应腔室1132的缘故，位于光学感应腔室1132的光学感应组件17所感应到光束LB(标示于图4)的强度明显偏低，据此传送出另一代表低光学强度的感应信号。借由光学感应组件18所传送出来的代表高光学强度的感应信号，以及光学感应组件17所传送出来的代表低光学强度的感应信号，也可以感应出光学感应装置1的倾斜方位。

请参阅图9，其为本发明第二实施例的遮蔽组件的外观立体图。同时，请一并参阅图2与图3。如图2、图3与图9所示，在本发明第二实施例中，是以另一遮蔽组件15a取代第一实施例中的遮蔽组件15。遮蔽组件15a亦为一扇型板状结构，位于遮光腔室114，并且枢接于枢轴14，借以利用该枢轴14为旋转中心RC1。

遮蔽组件15a包含一枢接部151a与上述的配重部152，并且具备一偏离于枢轴14的重量中心WC2，换言之，重量中心WC2是偏离于旋转中心RC1。与第一实施例不同的是，在本发明第二实施例中，枢接部151a开设一枢接孔1511，在枢接孔1511的内壁开设一环状凹槽1512，且环状凹槽1512内可设置多个滚珠1513。凡是所属技术领域中普通技术人员皆能理解，在第二实施例中，于环状凹槽1512内设置多个滚珠1513可以减少遮蔽组件15a与枢轴14间的摩擦力，使光学感应装置1具有较高的感应灵敏度。

在阅读本发明所揭露的技术后，相信凡是所属技术领域中普通技术人员应该更容易理解，以本发明第一实施例为例，相较于现有技术所提供的光学感应装置，由于在本发明所提供的光学感应装置1中，是以隔板结构13为黑体条件空间提供新的空间配置关系，并以枢轴14与枢接于枢轴14的遮蔽组件15取代现有的移动式遮蔽组件；因此，可以利用遮蔽组件15的旋转来感应光学感应装置1的倾斜方位，借以解决在现有技术中因为遮蔽组件与壳体产生碰撞所造成的噪音问题，进而有效消除现有技术中，噪音问题对使用上或保养维修上所造成的重大困扰。

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

1.一种隔板式光学感应装置，其特征在于，包含：

一电路板；

一壳体，与该电路板围构出一黑体条件空间，且该黑体条件空间包含一配置腔室以及一邻接并连通于该配置腔室的遮光腔室；

一隔板结构，将该配置腔室分隔出一发光腔室与至少一光学感应腔室，且该发光腔室借由该遮光腔室而与该光学感应腔室连通；

一枢轴，设置于该遮光腔室；

一遮蔽组件，位于该遮光腔室，枢接于该枢轴，并且具有一偏离于该枢轴的重量中心；

至少一发光组件，设置于该发光腔室，并且投射出一光束；以及

至少一光学感应组件，设置于该光学感应腔室，感应该光束，并据以传送出一感应信号。

2.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该枢轴自该隔板结构延伸至该遮光腔室。

3.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该枢轴自该壳体延伸至该遮光腔室。

4.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该壳体包含一壳本体与一盖合于该壳本体的盖板。

5.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该遮蔽组件还包含：

一枢接部，枢接于该枢轴；以及

一配重部，自该枢接部延伸出，且该重量中心位于该配重部。

6.根据权利要求5所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该配重部的比重大于该枢接部的比重。

7.根据权利要求5所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该配重部的体积大于该枢接部的体积。

8.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该遮蔽组件为扇型板状结构。

9.根据权利要求1所述的隔板式光学感应装置，其特征在于，该隔板结构还将该配置腔室分隔出一空腔室。