CN107612536A - 用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法 - Google Patents

用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，当按下按键部使调光板的调光区逐步下降，调光区的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化，因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化；进而通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈。本申请只需要单个光组件就可以获得按下的重力和按压的位置，实现任意级的压感反馈，进而通过模拟可以对应实现压感操作；本申请的方法采用的结构安装组装方便、生产成本低，使用时，按压获得的反馈及时灵敏，使用寿命长，不易磨损。

Description

用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法
技术领域
本发明涉及电位开关领域，具体涉及一种用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法。
背景技术
现有的电位开关，只能通过挡板阻断或不阻断光接收器获得两种信号，无法获得按压过程中信号；同时由于CCD的面积较小，CCD的高度远小于挡板的运动距离，挡板在按压过程中位移一小段距离就阻断光接收器，无法获得准确的按压速度和按压位置。于是有人想出设置多个光接收器来获得按压过程中信号，但是这样的信号的间断不连续的，而且增加光接收器成本较高，多个光接收器依次排布安装难度较大。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种低成本、能获取精准按压位置和速度的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法。
为实现该技术目的，本发明的方案是：用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，包括单一的受光元件和向该受光元件提供光源的发光元件，所述受光元件与发光元件之间设置有开关组件，所述开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区、调光区，所述调光区与基础区的通光系数不同，该调光板随着按键部被按压而产生位移；
其中调光板的活动距离H1，发光元件的光照区域高度h2，其中H1远大于h2；
调光板遮盖住受光元件的面积S2，发光元件的光照区域面积S1，受光元件的感光面积s3，调光区的调光区域面积S4，其中S2的面积大于s3，S1的面积大于s3；
当调光区的通光系数大于基础区的通光系数，步骤如下：
a.发光组件接入电源，当电位开关的按键部未触发时，受光元件被调光板的基础区阻挡，无法或者最少接收到发光元件的光，受光元件的感光量为最小值，此时光通量Φ为最小或0；
b.当按下按键部使调光板的调光区逐步下降，调光区的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最大值，受光元件的感光量为最终值或者最大值，此时光通量Φ为最终值或者最大MAX；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。
用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，包括单一的受光元件和向该受光元件提供光源的发光元件，所述受光元件与发光元件之间设置有开关组件，所述开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区、调光区，所述调光区与基础区的通光系数不同，该调光板随着按键部被按压而产生位移；
其中调光板的活动距离H1，发光元件的光照区域高度h2，其中H1远大于h2；
调光板遮盖住受光元件的面积S2，发光元件的光照区域面积S1，受光元件的感光面积s3，调光区的调光区域面积S4，其中S2的面积大于s3，S1的面积大于s3；
当调光区的通光系数小于基础区的通光系数，步骤如下：
a.发光组件接入电源，当电位开关的按键部未触发时，调光板的基础区位于受光元件与发光元件之间导通，此时接收到最多发光元件的光，受光元件的感光量为最大值，此时光通量Φ为最大MAX；
b..当按下按键部使调光板的调光区逐步下降，调光区的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最小值，受光元件的感光量为最终值或者最小值，此时光通量Φ为最终值或者最小值或者0；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。
作为优选，所述调光区为面积由上到下线性变化的斜边结构。
作为优选，选择调光区的结构为活动距离H1与调光区的调光区域面积S4呈曲性变化，第b步中光通量Φ在按下过程中的变化也呈曲性变化。
作为优选，所述调光区由上到下为曲线变化弧形结构。
作为优选，所述调光区与基础区的通光系数差异越大，光通量Φ的变化幅度越大，压感反馈的灵敏度越大。
作为优选，所述调光区可以为镂空结构、或者遮光结构、或者通光结构、或者导光结构。
本发明的有益效果，本申请只需要单个光组件就可以获得按下的重力和按压的位置，实现任意级的压感反馈，进而通过模拟可以对应实现压感操作；本申请的方法采用的结构安装组装方便、生产成本低，使用时，按压获得的反馈及时灵敏，使用寿命长，不易磨损。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的按压中的使用状态参考图；
图3为本发明的完全按压的使用状态参考图；
图4为本发明的锯齿状调光板结构示意图；
图5为本发明的波形状调光板结构示意图；
图6为本发明的间断式等面积调光板结构示意图；
图7为本发明的间断式非等面积调光板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-7所示，用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，包括单一的受光元件2和向该受光元件提供光源的发光元件1，所述受光元件2与发光元件1之间设置有开关组件，所述开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区4、调光区3，所述调光区4与基础区3的通光系数不同，该调光板随着按键部被按压而产生位移；
其中调光板的活动距离H1，发光元件的光照区域高度h2，其中H1远大于h2；
调光板的最大阻光宽度W1，受光元件的感光区域宽度w1，其中W1的面积大于w1，调光板的最大导光宽度W2，受光元件的感光区域宽度w1，其中W2的面积大于w1，W1至W2具有变化量，这样选择，在受光元件面积一定时光通量Φ变化幅度最大，压感反馈灵敏度最高；
调光板遮盖住受光元件的面积S2，发光元件的光照区域面积S1，受光元件的感光面积s3，调光区的调光区域面积S4，其中S2的面积大于s3，S1的面积大于s3；这样选择，在受光元件面积一定时光通量Φ变化幅度最大，压感反馈灵敏度最高；
当调光板的调光区的通光系数大于基础区的通过系数，步骤如下：
a.发光组件1接入电源，当电位开关的按键部未触发时，受光元件被调光板的基础区4阻挡，无法或者最少接收到发光元件的光，受光元件2的感光量为最小值，此时光通量Φ为最小或0；
b.当按下按键部使调光板的调光区4逐步下降，调光区4的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件2的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最大值，受光元件2的感光量为最终值或者最大值，此时光通量Φ为最终值或者最大MAX；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。
由于调光区的结构不同，当选择调光区的通光系数大于基础区的调光板，最终的光通量Φ的数值也不同，如图1时，调光区为倒三角形，光通量Φ的最终值是最大max值；如图5，调光区为波浪形结构，光通量Φ的最终值为一中间值；如果调光区为倒三角形，光通量Φ的最终值为大于0的较小值。最终值不影响对按压过程压感反馈的判断，只是说明按压过程中光通量变化所经过的步骤。
当调光板的调光区3的通光系数小于基础区4通光系数，步骤如下：
a.发光组件1接入电源，当电位开关的按键部未触发时，调光板的基础区4位于受光元件2与发光元件1之间，此时接收到最多发光元件的光，受光元件的感光量为最大值，此时光通量Φ为最大MAX；
b.当按下按键部使调光板的调光区3逐步下降，调光区3的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件2的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最小值，受光元件2的感光量为最终值或者最小值，此时光通量Φ为最终值或者最小值或者0；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。。
由于调光区的结构不同，当选择调光区的通光系数小于基础区的调光板，最终的光通量Φ的数值也不同，如图1时，调光区为倒三角形，光通量Φ的最终值是最小值；如图5，调光区为波浪形结构，光通量Φ的最终值为一中间值；如果调光区为倒三角形，光通量Φ的最终值为最大值。最终值不影响对按压过程压感反馈的判断，只是说明按压过程中光通量变化所经过的步骤。
按下的重力计算方法为现有技术，通过两次实时位置的差值和按压时间，可以算出按下时的加速度，进而计算出按下的重力。按压实时位置H反映的是调光区的实时位置，由于开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区、调光区，所以调光区的实时位置与按键部的按压的位置是一一对应关系。
为了获得线性变化的光通量，选择调光区的结构为活动距离H1与，调光区的调光区域面积S4呈线性变化，第b步中光通量Φ在按下过程中的变化也呈线性变化。所述调光区3为面积由上到下线性变化的斜边结构。当活动距离H1与面积S4呈线性变化，面积光通量Φ的变化也呈现线性变化，光通量Φ值对应确定的实时位置H。由于H1远大于h2，调光板也可以为一段段线性变化的斜边结构(例如锯齿结构，如图4)，单位距离能够获得的光通量Φ的变化值更大，按压反馈更加灵敏。
为了获得曲性变化的光通量，如图5所示，选择调光区3的结构为活动距离H1与调光区的调光区域面积S4呈曲性变化，第b步中光通量Φ在按下过程中的变化也呈曲性变化。所述调光区3由上到下为曲线变化弧形结构。所述调光板3由上到下为曲线变化弧形结构。当活动距离H1与面积S4呈曲线变化，光通量Φ的变化也呈现曲线变化，一个光通量Φ值可以对应多个实时位置H，通过按压过程记录和时间进行参考，可以确定唯一的实时位置H。由于H1远大于h2，弧形变化的调光板形状更为灵活多变(例如波形变化结构，如图5所示)，相对于线性变化的调光板S2变化值更灵活，这样单位距离能够获得的光通量Φ的变化值更灵活，按压更加灵敏。
如图6、7所示，调光区也可以是一个个间断点或面，当采用间断式结构时，每个间断点或面透过光线时，就可以获得光通量的变化，进而获得间断式的压感反馈。当如图6调光区为等面积的间断面时，每次光线穿过调光区，受光元件均可以检测到光通量的变化，获得间断的压感反馈；当如图7调光区为不等面积的间断面时，每次光线穿过调光区，受光元件均可以检测到光通量的变化，且每次变化均不同，可以计算出按下的重力和按压的位置，获得更加精准的压感反馈。
为了获得最佳的压感反馈，所述调光区3与基础区4的通光系数差异越大，光通量Φ的变化幅度越大，压感反馈的灵敏度越大。所述调光区3可以为镂空结构、或者遮光结构、或者通光结构、或者导光结构。采用完全不透光的基础区，配合高通光率或者镂空的调光区，这样光通量Φ最小值和最大值之间的差值最大，此时单位移动距离对应的光通量变化值越大，即压感反馈的灵敏度越大；反之采用高通光率或者镂空结构的基础区，配合完全不透光调光区，也可以实现。
当然采用半透的基础区，高透光的调光区组合也可以实现光通量变化获得压感反馈，但是灵敏度不如上述两种情况高。所以可以根据需要选择不同通光系数的光区与基础区进行组合，进而实现压感反馈灵敏度的不同，满足不同条件的需要。
本申请只需要单个光组件就可以获得按下的重力和按压的位置，实现任意级的压感反馈，进而通过模拟可以对应实现压感操作；本申请的方法采用的结构安装组装方便、生产成本低，使用时，按压获得的反馈及时灵敏，使用寿命长，不易磨损。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：包括单一的受光元件和向该受光元件提供光源的发光元件，所述受光元件与发光元件之间设置有开关组件，所述开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区、调光区，所述调光区与基础区的通光系数不同，该调光板随着按键部被按压而产生位移；
其中调光板的活动距离H1，发光元件的光照区域高度h2，其中H1远大于h2；
调光板遮盖住受光元件的面积S2，发光元件的光照区域面积S1，受光元件的感光面积s3，调光区的调光区域面积S4，其中S2的面积大于s3，S1的面积大于s3；
当调光区的通光系数大于基础区的通光系数，步骤如下：
a.发光组件接入电源，当电位开关的按键部未触发时，受光元件被调光板的基础区阻挡，无法或者最少接收到发光元件的光，受光元件的感光量为最小值，此时光通量Φ为最小或0；
b.当按下按键部使调光板的调光区逐步下降，调光区的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最大值，受光元件的感光量为最终值或者最大值，此时光通量Φ为最终值或者最大MAX；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。
2.用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：包括单一的受光元件和向该受光元件提供光源的发光元件，所述受光元件与发光元件之间设置有开关组件，所述开关组件包括按键部、调光板，所述调光板包括基础区、调光区，所述调光区与基础区的通光系数不同，该调光板随着按键部被按压而产生位移；
其中调光板的活动距离H1，发光元件的光照区域高度h2，其中H1远大于h2；
调光板遮盖住受光元件的面积S2，发光元件的光照区域面积S1，受光元件的感光面积s3，调光区的调光区域面积S4，其中S2的面积大于s3，S1的面积大于s3；
当调光区的通光系数小于基础区的通光系数，步骤如下：
a.发光组件接入电源，当电位开关的按键部未触发时，调光板的基础区位于受光元件与发光元件之间导通，此时接收到最多发光元件的光，受光元件的感光量为最大值，此时光通量Φ为最大MAX；
b..当按下按键部使调光板的调光区逐步下降，调光区的调光区域面积S4发生变化，对应调光板透过发光元件发出的光发生变化，于是受光元件的感光量也对应发生变化，此时的光通量Φ也对应发生变化；
c.当按下开关组件的按键部至全行程，调光板透过的光达到最终值或者最小值，受光元件的感光量为最终值或者最小值，此时光通量Φ为最终值或者最小值或者0；
上述步骤中因调光区的移动使得通过受光元件获得的光通量Φ产生变化，通过变化的光通量Φ计算获得按压实时位置H，通过实时位置H可计算出按下的重力和按压的位置，进而获得任意级的压感反馈，通过模拟对应实现压感操作。
3.根据权利要求1或2所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：选择调光区的结构为活动距离H1与调光区的调光区域面积S4呈线性变化，第b步中光通量Φ在按下过程中的变化也呈线性变化。
4.根据权利要求3所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：所述调光区为面积由上到下线性变化的斜边结构。
5.根据权利要求1或2所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：选择调光区的结构为活动距离H1与调光区的调光区域面积S4呈曲性变化，第b步中光通量Φ在按下过程中的变化也呈曲性变化。
6.根据权利要求5所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：所述调光区由上到下为曲线变化弧形结构。
7.根据权利要求1或2所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：所述调光区与基础区的通光系数差异越大，光通量Φ的变化幅度越大，压感反馈的灵敏度越大。
8.根据权利要求1或2所述的用于单个光组件上实现光通量变化获得压感反馈的方法，其特征在于：所述调光区可以为镂空结构、或者遮光结构、或者通光结构、或者导光结构。
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