TW201122441A - Tilt sensor - Google Patents

Description

20 1 12244 1 1617twf.doc/m 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 且特別是有關於一種傾 本發明是有關於一種感測器 斜感測器。 【先前技術】 一般來說，市面上的傾斜威測哭夕 其僅可感應兩個傾斜方向’且其體積ί常==， 現今消費性電子，如手機，講求輕薄較為龐大對於 傾斜感測ϋ便較難應用於其上。 ’、的特點’傳統的

如二;=二四，的傾斜感測器，其中四相例 如疋指上下左右的方向，通常雲I 西？ h U ★，要兩組兩相感應器的搭 H然而’如此_來’便無法有效地達到降低成本、縮小 體積以及縮減製程步驟的目的。 ，此，如何料-種尺寸極小、成本低廉以及可適用 ^輕薄及低成本的㈣電子產品上的傾斜感㈣，實為目 則一項重要的課題。 【發明内容】 本發明提供一種傾斜感測器，其可感測多個傾斜方 向，並具有尺寸薄、成本低及製程容易的優點。 本發明提出一種傾斜感測器，其包括一本體、一第一 發光一極體、一第二發光二極體、一感光元件以及一移動 件。本體適於在多個傾斜方向上傾斜。第一發光二極體配 置於本體’並適於提供一第一光束。感光元件配置於本體， 201122441 1617twf.doc/m 並位於第-發光二極體的對向位置，以使第—光束直接傳 遞至感光元件。第二發光二極體配置於本體，並適於提供 =第二光束，其中第二發光二極體位於二相對的第一發^ 二極體與感光元件的一侧。移動件配置於本體，其中當本 體往不同的傾斜方向傾斜時，移動件會往不_傾斜^ =動’而使來自第-發光二極_第—光束直接傳遞至感 、元件或遮擋來自第一發光二極體的第一光束盘來自第 2光二贿的第二絲至少其—傳遞至感光科，或反 射來自第二發光二極體的第二光束而傳遞至感光元件。 ^在本發明之一實施例中，本體包括一移動區、一第一 區笛一第二容置區、一第三容置區。移動件位於移動 二第第:容置區具有—第—開π，其中第—發光二極體 連Γ:各置區内，且第一容置區透過第-開口與移動區 位於第：谷置區具有一第二開口’其中第二發光二極體 區連:二:置區内，且第二容置區透過第二開口而與移動 區内’且第三容置區透過第三開σ而與移動區連 極實闕中，通邮—開口的第-發光二 =發光二極體的第二光束會被移 殼體ίίίΓϊΓ實’本體具有—基板與-殼體。 出移動F、0板上趙具有結構，與基板定義 2區、第-容置區、第二容置區與第三容置區。 在本發明之_實施财，軸件的尺寸大於第-開 201122441 1617twf.doc/m 201122441 1617twf.doc/m 口 、第二開口與第三開口的寬度。 在本發明之-實施例中，第—發光二_ 一極體各為一側射型發光二極體，且 /、第一發光 於第二光束的波長》 束的波長不同 在本發明之-實施例中，感光元件為 光電晶體，用以感測第一光束與第二光束。一極體或一 在本發明之—實施财，軸 大小實質上小於等於〇.5mm大於〇 lmm。袞珠且滾珠的 在本發明之一實施例令， 二極體與感光元件是固晶於同—平極體、第二發光 傾斜。此外，由於移動件是採 "向 的厚声，A ^ J 7、寻於〇.5mm大於〇.imm 的厚度歸先二極體與感光元件 因此傾斜感測器具有尺寸較薄的優點。曰於Π千面上， 下文特 舉多之上料徵和優雜更日細易懂， 並配合所附圖式，作詳細說明如下 斜方感測器用於感測權 句叔-°參考圖卜本實施例之傾斜侧器101 ==〇、一第一發光二極體12〇、一感光元件14〇 發光—極體130以及一蔣叙彼油 ^ u 體12〇配置於太雜n 動件150。第一發先二档 發亦-絲，、本體UG，並適於提供—第—光束122。第二 132 i光- 配置於本體U〇，並適於提供一第二光扇 感先疋件140配置於本體m，並位於第-發光二極 201122441 1617twf.doc/m 體130的對向位置，以使第一光束122直接傳遞至感光元 件140。第一發光一極體130位於二相對的第一發光二極 體120與感光元件140的一側，如圖1所示。 此外，第一發光二極體120與第二發光二極體13〇例 如是一側射型發光二極體，其中第一光束122的波長不同 於第二光束132的波長，且波長丨22、132例如採用紅外波 段的波長，但不限於此。在本實施例中，感光元件14〇例 如是採用一光二極體或一光電晶體，其中感光元件14〇可 • 以用來感測第一光束122與第二光束132。 本體110適於在多個傾斜方向P1、P2、p3、p4上傾 斜。在本實施例中，本體110包括一移動區112、一第一 容置區114、一第二容置區116以及一第三容置區118。詳 細而言，移動件150位於移動區112内。第一容置區114 ^有一第一開口 114a，其中第一發光二極體12〇位於第一 容置區114内’且第一容置區114透過第一開口 U4a與移 動區112連通。第二容置區116具有一第二開口 116&，其 中第二發光二極體130位於第二容置區116内，且第二容 • 置區116透過第二開口 116a而與移動區112連通。第三容 118具有一第三開口 us，其中感光元件14〇位於第 三容置區118内，且第三容置區n8透過第三開口 118& 而與移動區112連通。 在本實施例中，上述的第一容置區114的第一開口 114a是與第三容置區118的第三開口 U8a正相對，如圖} 所示。 201122441 1617twf.doc/m 在本實施例中，上述的本體no可以是包括有一基板 (未繪示）與一殼體（未繪示），殼體配置於基板上，且 殼體具有一凹陷結構（未繪示），以定義出上述的移動區 112'第一容置區114、第二容置區116與第三容置區118。 詳細而言，殼體可以是使用射出成型或沖壓成型技術來進 行製作’而基板例如是一印刷電路板，其中當殼體製作完 成後’再以封膠或相關貼合技術，以貼合殼體與基板，即 而可完成上述本體110的製作。 承上述結構，由於第一發光二極體120位於感光元件 140的對向位置，因此位於第一容置區114内的第一發光 二極體120的光束122便可以直接通過第一開口 U4a而直 接傳遞至位於第三容置區118内的感光元件140。此外， 位於第二容置區Π6内的第二發光二極體13〇的光束in 在通過第二開口 116a時，則可被移動件150反射而傳遞至 感光元件140，此部分將於之後詳述。 移動件150配置於本體no，其中當本體11〇往不同 的傾斜方向傾斜時’移動件15〇會往不同的傾斜方向移 動，而使來自第一發光二極體12〇的第一光束122直接傳 遞至感光元件140 ’或遮擋來自第一發光二極體120的第 :光束122與來自第二發光二極體130的第二光束132至 少其一傳遞至感光元件14〇，或反射來自第二發光二極體 13〇 $第二光束122而傳遞至感光元件140。 詳細來說’圖1是繪示傾斜感測器100置放於一水平 =時，其在不同的傾斜方向ρι、p2、p3、p4上所造成移 #150移動至不同位置的示意圖。舉例來說，當本體110 201122441 1617twf.doc/m ^ ^ AA ^ , , 1 2 3 4而使第一發光二極體120 第:光束122被移動件15〇所遮 f;感产件140 ’於此同時，通過第二開口 116 ^傳 遞至感光元件刚。換言之，於狀態1 : i 僅可感測到第二光束132。 ^TbTG# 140 另外田本體110若是往方向P2向下傾钭時，仂％ 移動區112内的移動件15。會因受重力影響而 :極體130的方向Μ移靠過去，而形成如圖二3 S的2圖=移動件150會遮蔽第二開口 ^， ==時於第，區114内的第 跡。換士之，於狀/2 更可直接地傳遞至感光元件 光束122 狀^時’感光元件140僅可感測到第一 在本實施例中，當本體11〇往方向p3向下傾 =於移動區m内的移動件⑼會往靠近感光元件⑽ 么向P3移靠’而形成如圖！所繪示狀態3的示意圖。詳 1 時，移動件15G是往靠近感光元件140 2 的方向P3移靠’此時移動件15G會遮蔽住第三開口 ， 3 =’第-發光二極體120㈣-光束122與第 4 極體m的第二光束132便無法傳遞至感光元件 201122441」617twfdoc/m 言之’於狀態3時，感光元件140無法感測到第一光束122 與第二光束132。 此外，當本體110往方向P4向下傾斜時，位於移動 區112内的移動件15〇會因受重力影響而往遠離第二發光 二極體130的方向p4移靠過去，而形成如圖1所繪示狀 態4的示意圖。詳細而言，在狀態4時，移動件15〇是往 遠離第二發光二極體130的方向P4移靠，此時，移動件 150並未遮蔽開口 114a、116a、118a，如此，位於第一容 置區114内的第一發光二極體120的第一光束122會直接 地傳遞至感光元件丨4〇，而位於第二容置區116内的第二 發光二極體130的第二光束132則會被移動件反射而傳遞 至感光元件140。換言之，於狀態4時，感光元件14〇可 同時感測到第一光束122與第二光束132。承上述可知， 本實施例之傾斜感測器1〇〇可藉由感光元件14〇感測第一 光束122與第二光束132的情況，即可反推本體是往 何種傾斜方向傾斜。 在本實施例中.，移動件150的尺寸大於上述第一開口 114a、第二開口 ii6a與第三開口 U8a的寬度。此外，移 動件150例如為一滾珠，其中滾珠150的大小實質上小於 等於0.5mm大於0.1mm，且滾珠的材質主要是採用可反射 第一發光二極體130的第二光束132為主，在其他實施例

中’滾珠的材質可視使用者的需求而略作調整，本發明並 不限於此。 X 另外，為了可使傾斜感測器100具有較薄的尺寸，除 了移動件150是採用上述的大小外’在本實施例中，第一 201122441 1617twf.doc/m 發，-極體12G、第二發光二極體nG與感光元件14〇是 固曰曰於同平面上，意即第-發光二極體120、第二發先 二極體130與感光元件14〇是製作於同一平面上，且因第 ，，光一極體120與第二發光二極體13〇是採用側射型發 光-極體的設計，如此將可有效縮減此傾斜⑽器ι〇 厚度達至0.8mm，甚至更小。

、，值付y提的是，上述的傾斜感測器1〇〇是以置放於一 水平面上並沿不同方向傾斜作為實施範例，_， 傾斜感測H 100也可以是應驗感驢立式的旋轉方向， 如常見的數位相機的上下賴魏。舉例來說，在 中’可將傾斜感測器刚視為是置放於一鉛直面上，工因 重力影響’移動件150會移動至靠近感光元件14〇的方向 P3，此時，感光元件140無法感測到第一光束12 光束132，此時可先判定此方向為直立方向。接著' : 此傾斜感測器刚沿平行此鉛直面的方 度，則移動件150便會依序

形成狀態4、狀態1與狀態2。在不同的狀態下光 140所感測的光束122、132具有不同感光組合，^前 說明。換言之，傾斜偵測器100可根據感*元件14 的情況，而可推知傾斜_器_是i ▲承上述可知，本實施例之傾斜感測_ 100 计本體110的結構’使第-發光二極體12〇的光 = ，照射=感光猶140，但第二發光二_ i3Q| t 接照射贿光元件_，且本體11G内設置有移動件Ί直 11 201122441 1617twf.doc/m 2Π:隨傾斜感測器100往不同傾斜方向傾钭，會 =ΐΠ;=150受重力影響的關係 動請可反射L:=;:15〇的遮擋作用以及移 使得本體m在不“二|=光=_140的特性，而 到不同f光組合的第會感測 14Π換吕之，本實施例之傾斜感測器100可藉由€光元件 是採用實;:::=5方::大斜二者’由卿 且第一發光二極體12〇、第的滚珠大小， 〗4。是固晶於同一平面上第;==130與感光元件 r厚度達一甚==== 首先====_墙下列優點》 直接照射於感光元;，上:光使的光束可 動=而照射至感光元件。同時 ==同=向傾斜’而使其受重力的關:= 株;5 1+冑目此藉由移動件的遮擋作用及光束會被移動 射的紐’錢得傾斜侧ϋ在不_傾斜方向 元件感受到不同的光束組合，進 ^件

=先束的狀態’即可反推傾斜感測器是往何種傾H 另外，上述移動件是採用小於等於0.5職大於〇.lmm 201122441 [617twf.doc/m 的滚珠，且發光二極體與感光元件是 因此可有效縮小傾斜感測器的厚度。曰於同-平面上’ 雖然本發明已以多個實施例揭露如上， 限定本發明，任何所屬技術領域中具 “ς者，以

精神和範圍内，當可作些許之更= =本m護範圍#視後附之巾請專利範圍所界I 【圖式簡單說明】 圖1為本發明一實施例之傾斜感測器用於感測 斜方向的示意圖。 、 【主要元件符號說明】 1 ' 2 ' 3 ' 4 :狀態 100 ··傾斜感測器 110 =本體 112 :移動區 114 :第一容置區 114a:第一開口 116 :第二容置區 116a :第二開口 118 :第三容置區 118a :第三開口 120 :第一發光二極體 1221第一光束 13 201122441 1617twf.doc/m 130 :第二發光二極體 132 :第二光束 U0 ··感光元件 150 :移動件 PI、P2、P3、P4 :傾斜方向

Claims (1)

1. 201122441 _ i617twf.doc/m 201122441 _ i617twf.doc/m 七、申請專利範園： L 一種傾斜感測器，包括： 一本體，適於在多個傾斜方向上傾斜，· 一第一發光二極體，配置於兮太' j 一光束； ㈣该本體’並適於提供一第 二感光元件，配置於該本體，並位 的對向位置，以.坌一氺忐士从冰^ 赞尤一極體 一货一 第光束直接傳遞至該感光元件； 二光極體:配置於該本體’並適於提供-第 . 7 〇 一發光二極體位於二相對的第一發光二 極體與感光元件的一侧；以及 知尤 配置於該本體，其中當本體往不同的傾斜 移動件 ==時’該移動件會往本體傾斜方向移動，而使來自 來㈣束直接傳遞至感光元件，或遮擋 m 的第—光束與來自第二發光二極體的 二極體的ill傳遞至感光元件，或反射來自第二發光 、第一光束而傳遞至感光元件。 器，其中該 本趙包括^料概料 1項所述之傾斜感測 二1動區’其中移動件位於該移動區内； 體位卿ΐίί區，具有―第-開口 ’其中第—發光二極 與移動區置區内，且該第—容置區透過該第一開口 體位於該第$有-第二開口，其中第二發光二極 而與移4;:且該第二容置區透過該第二開口 15 201122441 _1617twf.doc/m 一 ，具有一第三開口，其中感光元件位於 該第三容置區内，且該第三容置區透過該第三開口而與 動區連通， 其中通過第一開口的第一發光二極體的第一光束會 直接傳遞至感光元件’而通過第二開口的第二發光二極體 的第二光束會被移動件反射而傳遞至感光元件。 3. 如申請專利範圍$ 2項所述之傾斜感測器，其中該 f體具有—基板與—殼體，該殼體配置於該基板上，且該 ^體具有-凹陷結構’與基板定義出移動區、第—容置區、 第二容置區與第三容置區。 4. 如申凊專利範圍第2項所述之傾斜感測器，其中移 件的尺寸^於第—開口、第二開口與第三開口的寬度。 一 5.如申5青專利範圍第1項所述之傾斜感測器，其中第 1光-極體與第二發光二極體各為一側射型發光二極 ，且第一光束的波長不同於第二光束的波長。 # _ 6.如巾請專利範圍第1項所述之傾斜感測H，其中感 7件為一光二極體或一光電晶體，用以感測第一光束與 乐一·光束。 /、 一|71如申請專利範圍第1項所述之傾斜感測器，其中第 一光一極體、第二發光二極體與感光元件是皆固晶於同 I面上。 動^如申請專利範圍第1項所述之傾斜感測器，其中移 ^為一滚珠’且該滾珠的大小實質上小於等於0.5mm大