CN221040704U - 一种光学摇杆装置及其封装结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种光学摇杆装置及其封装结构,所述光学摇杆装置包括PCB板和摇杆,所述摇杆下端设有罩壳,所述罩壳内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管,红外发射接收一体管连接于PCB板,所述罩壳内壁设为红外光线反射面;两个红外发射接收一体管在90度角的两个方向上分布,并朝向红外光线反射面,所述罩壳底端高度位于红外发射接收一体管的发射接收面的中部。本实用新型不仅利用光学原理采用非接触式的方式,通过红外发射接收一体管的配合来判断摇杆的摆动方位,避免了接触式调节电位模组容易产生的配件磨损、断裂、接触不良等问题,增强了产品的稳定性,也延长了使用寿命。

Description

一种光学摇杆装置及其封装结构
技术领域
本实用新型涉及光学摇杆,尤其涉及一种光学摇杆装置及其封装结构。
背景技术
目前,现有的接触式摇杆电位器结构包括壳体、摇杆、摇臂机构和调节电位模组,摇杆通过摇臂机构的两个转轴输出端输出转向动作,同时带动两个方向上的调节电位模组中的导电簧片旋转,从而改变导电簧片上导电端子在电阻片的接触位置,进而改变所输出的电阻值,由此来判断摇杆的摇摆方位。如中国专利公告号为CN 210073523 U,名称为“一种改良的摇杆电位器结构”的实用新型专利、中国专利公告号为CN 211858297 U,名称为“一种低磨损的摇杆电位器”的实用新型专利、中国专利公告号为CN 210052701 U,名称为“一种带开关的摇杆电位器结构”的实用新型专利,以及中国专利公告号为CN 209000670U,名称为“一种薄型摇杆电位器”的实用新型专利,都是接触式的摇杆电位器结构。由于接触式摇杆电位器的调节电位模组采用的是接触式结构,在使用一段时间后,容易出现配件磨损、断裂、接触不良等问题,进而影响电位器的正常使用及使用寿命。因此,研发一种光学摇杆装置及其封装结构,成为本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述不足,提供了一种光学摇杆装置及其封装结构。
本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种光学摇杆装置,包括PCB板和摇杆,所述摇杆下端设有罩壳,所述罩壳内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管,红外发射接收一体管连接于PCB板,所述罩壳内壁设为红外光线反射面;两个红外发射接收一体管在90度角的两个方向上分布,并朝向红外光线反射面,所述罩壳底端高度位于红外发射接收一体管的发射接收面的中部,使红外发射接收一体管在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反射面,进而使摇杆的罩壳在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管能接收到不同的光量。
本实用新型的上述目的还可以通过以下的另一技术方案来实现:一种光学摇杆装置,包括PCB板和摇杆,所述摇杆下端设有罩壳,所述罩壳内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管,红外发射接收一体管连接于PCB板,所述罩壳内壁设为红外光线反射面;两个红外发射接收一体管在同一直线的两个方向上背对背分布,且正面朝向红外光线反射面,所述红外发射接收一体管底端与罩壳底端平齐,所述红外发射接收一体管的发射面正对的罩壳上设有相应的透光口,使红外发射接收一体管在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反射面,进而使摇杆的罩壳在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管能接收到不同的光量。
为了便于一体化应用于各类电子设备上,本实用新型提供一种光学摇杆装置的封装结构,包括所述的光学摇杆装置和壳体,所述光学摇杆装置的摇杆通过摇臂机构安装于壳体,所述摇杆下端设有摇杆复位机构,摇杆复位机构抵于PCB板,PCB板安装于壳体内底部。
进一步地,所述摇臂机构包括X向摇臂和Y向摇臂,所述X向摇臂中部设有Z向让位通道,两侧设有X向支撑轴部,Z向让位通道两侧设有Y向轴孔,所述摇杆上设有Y向轴端,并安装至Y向轴孔中,使摇杆能够在X向摇摆;所述Y向摇臂设有用于供摇杆穿过的Z向让位开口,Y向摇臂两端设有与摇杆上Y向轴端同轴心的Y向支撑轴部,所述X向支撑轴部和Y向支撑轴部安装于壳体上的支撑轴孔。
进一步地,所述壳体包括上壳和下壳,所述上壳顶部设有开孔,所述上壳和下壳侧壁设有对应的缺口,上、下壳装配后在侧壁形成用于安装X向支撑轴部和Y向支撑轴部的支撑轴孔。
进一步地,所述摇杆复位机构包括伸缩件和弹簧,伸缩件底部包括圆盘部和立柱部,所述圆盘部底边沿设为圆角,确保其在位移时的顺滑度,所述弹簧套于立柱部外部,弹簧底部抵于圆盘部,弹簧顶部抵于罩壳内顶部,所述立柱部设有中心通孔,所述摇杆中心底部延伸出一导杆,导杆穿插于中心通孔。
进一步地,所述罩壳呈半球壳形状,根据实际需要也可以设置成其他形状,如底部开口的立方体罩壳形状。
进一步地,所述透光口呈三角缺口形状,或其他能够使红外发射接收一体管在摇杆摇摆时能够接收到不同光量的任意形状。
本实用新型与现有技术相比的优点是:本实用新型不仅利用光学原理采用非接触式的方式,通过红外发射接收一体管的发光元件和光敏元件的配合来判断摇杆的摆动方位,避免了接触式调节电位模组容易产生的配件磨损、断裂、接触不良等问题,增强了产品的稳定性,也延长了使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例一侧的分解结构示意图。
图2是本实用新型第一实施例另一侧的分解结构示意图。
图3是本实用新型第二实施例的外观结构示意图。
图4是本实用新型第二实施例的半分解结构示意图。
图5是本实用新型第二实施例的分解结构示意图。
图6是本实用新型第二实施例中摇杆复位机构的一侧分解结构示意图。
图7是本实用新型第二实施例中摇杆复位机构的另一侧分解结构示意图。
图8是本实用新型中第二实施例的内部结构示意图。
图9是本实用新型第三实施例一侧的分解结构示意图。
图10是本实用新型第三实施例另一侧的分解结构示意图。
图11是本实用新型第四实施例的外观结构示意图。
图12是本实用新型第四实施例的半分解结构示意图。
图13是本实用新型第四实施例的分解结构示意图。
图14是本实用新型第四实施例中摇杆复位机构的一侧分解结构示意图。
图15是本实用新型第四实施例中摇杆复位机构的另一侧分解结构示意图。
图16是本实用新型中第四实施例的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详述。
实施例1:如图1、图2所示,一种光学摇杆装置,包括PCB板1和摇杆2,所述摇杆2下端延伸出半球壳形状的罩壳3,所述罩壳3内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管4,红外发射接收一体管4连接于PCB板1,所述罩壳3内壁设为红外光线反光面5;两个红外发射接收一体管4在90度角的两个方向上分布,并朝向红外光线反光面5,所述罩壳3底端高度位于红外发射接收一体管4的发射接收面的中部,使红外发射接收一体管4在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反光面5,进而使摇杆2的罩壳3在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管4能接收到不同的光量。
实施例1的工作原理:在初始状态下,在90度角的两个方向上分布的两个红外发射接收一体管4的发光元件发射出来的光线有一部分照射到红外光线反光面5上,另一部分从红外光线反光面5的底部逃逸,在红外光线反光面5的反射作用下,照射到红外光线反光面5上的光线反射至红外发射接收一体管4,由红外发射接收一体管4上的光敏元件接收。当摇杆2向某一方向摇摆时,罩壳3内壁的有效反光面积就会相应地增加或减少(摇摆至不同角度所形成的有效反光面积各不相同),从而导致两个红外发射接收一体管4的光敏元件所接收到的光量发生变化,从而产生相应的电阻值(光量越大,光敏电阻的电阻值就越小),光敏元件将该电阻信号传递给PCB板1上的单片机,单片机根据两个红外发射接收一体管4的光敏元件接收到的电阻值来识别出对应的摇杆2角度位置。
实施例2:如图3至图8所示,一种光学摇杆装置的封装结构,包括PCB板1、摇杆2和壳体7,所述摇杆2下端延伸出半球壳形状的罩壳3,所述罩壳3内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管4,红外发射接收一体管4连接于PCB板1,所述罩壳3内壁设为红外光线反光面5;两个红外发射接收一体管4在90度角的两个方向上分布,并朝向红外光线反光面5,所述罩壳3底端高度位于红外发射接收一体管4的发射接收面的中部,使红外发射接收一体管4在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反光面5,进而使摇杆2的罩壳3在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管4能接收到不同的光量。
如图3、图4及图5所示,所述摇杆2通过摇臂机构6安装于壳体7,实现360度的任意摇摆,所述壳体7包括上壳701和下壳702,所述上壳701顶部设有供摇杆2伸出的开孔703,所述上壳701和下壳702侧壁设有对应的上缺口704和下缺口705,上壳701和下壳702装配后在侧壁形成支撑轴孔706;所述摇臂机构6包括X向摇臂601和Y向摇臂602,所述X向摇臂601中部设有Z向让位通道603,两侧设有X向支撑轴部604,Z向让位通道603两侧设有Y向轴孔605,所述摇杆2上设有Y向轴端201,并安装至Y向轴孔605中,使摇杆2能够在X向摇摆;所述Y向摇臂602设有用于供摇杆2穿过的Z向让位开口606,Y向摇臂602两端设有与摇杆2上Y向轴端201同轴心的Y向支撑轴部607,所述X向支撑轴部604和Y向支撑轴部607安装于壳体7上的支撑轴孔706处,并通过Z向让位通道603和Z向让位开口606提供摇杆摇摆的让位空间,从而实现摇杆在壳体中的360度摇摆。
如图6、图7所示,所述摇杆2下端设有摇杆复位机构8,所述摇杆复位机构8包括伸缩件801和弹簧802,伸缩件801底部包括圆盘部801-1和立柱部801-2,圆盘部801-1下端抵于PCB板1,PCB板1安装于壳体7内底部,所述圆盘部801-1底边沿设为圆角801-3,确保其在位移时的顺滑度,所述弹簧802套于立柱部801-2外部,弹簧802底部抵于圆盘部801-1,弹簧802顶部抵于罩壳3内顶部,所述立柱部801-2设有中心通孔801-4,所述摇杆2中心底部延伸出一导杆202,导杆202穿插于中心通孔801-4。
实施例2工作原理与实施例1相同,此外,在实施例2中,将红外光线反光面5不仅可以设置在罩壳3内壁,也可以设置在壳体7内壁,设置在壳体7内壁时,罩壳3内壁就不设置红外光线反光面5,而成为遮光部,在摇摆摇杆2时,则是通过罩壳3作为遮光部来改变壳体7内壁作为红外光线反光面5所能反射的光线量,进而改变两个红外发射接收一体管4的光敏元件所接收到的光线量,从而产生相应的电阻值(光量越大,光敏电阻的电阻值就越小),光敏元件将该电阻信号传递给PCB板1上的单片机,单片机根据两个红外发射接收一体管4的光敏元件接收到的电阻值来识别出对应的摇杆2角度位置。
实施例3:如图9、图10所示,一种光学摇杆装置,包括PCB板1和摇杆2,所述摇杆2下端延伸出半球壳形状的罩壳3,所述罩壳3内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管4,红外发射接收一体管4连接于PCB板1,所述罩壳3内壁设为红外光线反光面5;两个红外发射接收一体管4在同一直线的两个方向上背对背分布,且正面朝向红外光线反光面5,所述红外发射接收一体管4底端与罩壳3底端平齐,所述红外发射接收一体管4的发射面正对的罩壳3上设有相应的透光口9,所述透光口9呈三角缺口形状,使红外发射接收一体管4在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反光面5,进而使摇杆2的罩壳3在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管4能接收到不同的光量。
实施例3的工作原理:在初始状态下,在同一直线的两个方向上背对背分布的两个红外发射接收一体管4的发光元件发射出来的光线有一部分照射到红外光线反光面5上,另一部分从红外光线反光面5的下部的透光口9逃逸,在红外光线反光面5的反射作用下,照射到反光面上由红外发射接收一体管4的光敏元件接收。当摇杆2向某一方向摇摆时,罩壳3作为红外光线反光面5的有效反光面积就会相应地增加或减少(摇摆至不同角度所形成的有效反光面积各不相同),从而导致两个红外发射接收一体管4的光敏元件所接收到的光线量发生变化,从而产生相应的电阻值(光量越大,光敏电阻的电阻值就越小),光敏元件将该电阻信号传递给PCB板1上的单片机,单片机根据两个红外发射接收一体管4的光敏元件接收到的电阻值来识别出对应的摇杆2角度位置。
实施例4:如图11至图16所示,一种光学摇杆装置,包括PCB板1、摇杆2和壳体7,所述摇杆2下端延伸出半球壳形状的罩壳3,所述罩壳3内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管4,红外发射接收一体管4连接于PCB板1,所述罩壳3内壁设为红外光线反光面5;两个红外发射接收一体管4在同一直线的两个方向上背对背分布,且正面朝向红外光线反光面5,所述红外发射接收一体管4底端与罩壳3底端平齐,所述红外发射接收一体管4的发射面正对的罩壳3上设有相应的透光口9,所述透光口9呈三角缺口形状,使红外发射接收一体管4在初始状态下有一部分发射光线避开红外光线反光面5,进而使摇杆2的罩壳3在摇摆至不同角度时,所反射的光量都不同,从而使红外发射接收一体管4能接收到不同的光量。
如图11、图12及图13所示,所述摇杆2通过摇臂机构6安装于壳体7,实现360度的任意摇摆,所述壳体7包括上壳701和下壳702,所述上壳701顶部设有供摇杆2伸出的开孔703,所述上壳701和下壳702侧壁设有对应的上缺口704和下缺口705,上、下壳702装配后在侧壁形成用于安装X向支撑轴部604和Y向支撑轴部607的支撑轴孔706;所述摇臂机构6包括X向摇臂601和Y向摇臂602,所述X向摇臂601中部设有Z向让位通道603,两侧设有X向支撑轴部604,Z向让位通道603两侧设有Y向轴孔605,所述摇杆2上设有Y向轴端201,并安装至Y向轴孔605中,使摇杆2能够在X向摇摆;所述Y向摇臂602设有用于供摇杆2穿过的Z向让位开口606,Y向摇臂602两端设有与摇杆2上Y向轴端201同轴心的Y向支撑轴部607,所述X向支撑轴部604和Y向支撑轴部607安装于壳体7上的支撑轴孔706处,并通过Z向让位通道603和Z向让位开口606提供摇杆摇摆的让位空间,从而实现摇杆在壳体中的360度摇摆。
如图14、图15所示,所述摇杆2下端设有摇杆复位机构8,所述摇杆复位机构8包括伸缩件801,伸缩件801底部包括圆盘部801-1和立柱部801-2,圆盘部801-1下端抵于PCB板1,PCB板1安装于壳体7内底部,所述圆盘部801-1底边沿设为圆角801-3,确保其在位移时的顺滑度,所述弹簧802套于立柱部801-2外部,弹簧802底部抵于圆盘部801-1,弹簧802顶部抵于罩壳3内顶部,所述立柱部801-2设有中心通孔801-4,所述摇杆2中心底部延伸出一导杆202,导杆202穿插于中心通孔801-4。
实施例4工作原理与实施例3相同,此外,在实施例4中,红外光线反光面5不仅可以设置在罩壳3内壁,也可以设置在壳体7内壁,设置在壳体7内壁时,罩壳3内壁就不设置红外光线反光面5,而成为遮光部,从罩壳3下部透光口9逃逸的光线就是得以反射的光线,在摇摆摇杆2时,则是通过罩壳3作为遮光部来改变到达壳体7内壁反光面的光线量,进而改变两个红外发射接收一体管4的光敏元件所接收到的光线量,从而产生相应的电阻值(光量越大,光敏电阻的电阻值就越小),光敏元件将该电阻信号传递给PCB板1上的单片机,单片机根据两个红外发射接收一体管4的光敏元件接收到的电阻值来识别出对应的摇杆2角度位置。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种光学摇杆装置,包括PCB板和摇杆,其特征在于:所述摇杆下端设有罩壳,所述罩壳内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管,红外发射接收一体管连接于PCB板,所述罩壳内壁设为红外光线反射面;两个红外发射接收一体管在90度角的两个方向上分布,并朝向红外光线反射面,所述罩壳底端高度位于红外发射接收一体管的发射接收面的中部。
2.一种光学摇杆装置,包括PCB板和摇杆,其特征在于:所述摇杆下端设有罩壳,所述罩壳内侧设有两个发射接收面朝向外侧的红外发射接收一体管,红外发射接收一体管连接于PCB板,所述罩壳内壁设为红外光线反射面;两个红外发射接收一体管在同一直线的两个方向上背对背分布,且正面朝向红外光线反射面,所述红外发射接收一体管底端与罩壳底端平齐,所述红外发射接收一体管的发射面正对的罩壳上设有相应的透光口。
3.根据权利要求1或2所述的一种光学摇杆装置,其特征在于:所述罩壳呈半球壳形状。
4.根据权利要求2所述的一种光学摇杆装置,其特征在于:所述透光口呈三角缺口形状。
5.一种光学摇杆装置的封装结构,其特征在于:包括如权利要求1或2所述的光学摇杆装置和壳体,所述光学摇杆装置的摇杆通过摇臂机构安装于壳体,所述摇杆下端设有摇杆复位机构,摇杆复位机构抵于PCB板,PCB板安装于壳体内底部。
6.根据权利要求5所述的一种光学摇杆装置的封装结构,其特征在于:所述摇臂机构包括X向摇臂和Y向摇臂,所述X向摇臂中部设有Z向让位通道,两侧设有X向支撑轴部,Z向让位通道两侧设有Y向轴孔,所述摇杆上设有Y向轴端,并安装至Y向轴孔中,使摇杆能够在X向摇摆;所述Y向摇臂设有用于供摇杆穿过的Z向让位开口,Y向摇臂两端设有与摇杆上Y向轴端同轴心的Y向支撑轴部,所述X向支撑轴部和Y向支撑轴部安装于壳体上的支撑轴孔。
7.根据权利要求6所述的一种光学摇杆装置的封装结构,其特征在于:所述壳体包括上壳和下壳,所述上壳顶部设有开孔,所述上壳和下壳侧壁设有对应的缺口,上、下壳装配后在侧壁形成用于安装X向支撑轴部和Y向支撑轴部的支撑轴孔。
8.根据权利要求5所述的一种光学摇杆装置的封装结构,其特征在于:所述摇杆复位机构包括伸缩件和弹簧,伸缩件底部包括圆盘部和立柱部,所述圆盘部底边沿设为圆角,确保其在位移时的顺滑度,所述弹簧套于立柱部外部,弹簧底部抵于圆盘部,弹簧顶部抵于罩壳内顶部,所述立柱部设有中心通孔,所述摇杆中心底部延伸出一导杆,导杆穿插于中心通孔。
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