TWI511004B - 移動感應開關 - Google Patents

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TWI511004B TW101105678A TW101105678A TWI511004B TW I511004 B TWI511004 B TW I511004B TW 101105678 A TW101105678 A TW 101105678A TW 101105678 A TW101105678 A TW 101105678A TW I511004 B TWI511004 B TW I511004B
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Description

移動感應開關
本發明涉及一種移動感應開關，尤其是一種識別在可攜式機器的顯示部的上部移動的反射體的動作，並無需觸控即可控制可攜式機器的移動感應開關。
隨著電子通信科學的發展，移動電話及PDA成為人們日常生活中不可缺少的必需品，上述可攜式機器具有特殊的性能，操作便利，備受消費者矚目。
目前可攜式機器的固有性能除了通話以外，還可以上網、娛樂遊戲等，這些多樣化的性能均由多個按鍵來控制和選擇。
隨著可攜式機器越來越小巧玲瓏，準確地選擇按鍵也越來越難，尤其是在移動中或在駕駛中等操作者的行動受限制的情況下，按鍵輸入變得難上加難。
不僅如此，因向按鍵施壓的輸入範本單一化，導致在進行控制性能及開關性能時，需要重復多次按入的動作，在實行的過程中，因輸入動作無法實現，導致操作者的操作更加不易。
為瞭解決上述問題，開發出不需要接觸按鍵板，就可以通過非接觸性動作來控制可攜式機器性能的動作感知控制技術。
上述控制性能不僅可以用在可攜式機器上，還可以用在各種機器的輸入裝置、移動識別遊戲、汽車範本、廚房機器等多種領域上。
上述非接觸性控制性能，為了提高動作的識別率及反應率，具有非接觸性控制性能的裝置需要有較大的體積。
但是，對於手機、交通導航器、開關外殼等小型機器來說，不宜於安裝大型的非接觸性控制裝置，這就要求非接觸性控制裝置的體積變小。
可是若非接觸性控制裝置的體積變小時，各感應器之間的距離變小，導致遠距離控制較難，控制的靈敏度降低，存在諸多不便。
最近可攜式機器的顯示器，如平板電腦和PDA等機器的顯示器越來越大。在顯示器越來越大的同時，其攜帶起來也需越來越方便。
如前述，雖需要有小型組件的非接觸性控制裝置，但是因顯示部越來越大，在顯示部外側的可攜式機器的面板部位上安裝上述非接觸性控制裝置時，則不易感知在顯示部上部的物體動作，因此為了非接觸性的控制可攜式機器，須在可攜式機器的面板上部實施控制動作。
上述控制動作遲鈍的控制顯示部所輸出的內容，使用者所注視的部位和控制動作實行的位置不同，從而帶給使用者諸多不便。
本發明正是為了解決上述習知技術的問題而提出的，目的在於提供一種無需觸控，也可感知外部動作的移動感應開關，使其即使用於小型可攜式機器，也可以靈敏地操作，提高移動識別性能的便利性。
為實現上述目的，本發明係一種移動感應開關。本發明的移動感應開關包括：安裝在位於可攜式機器本體上部的顯示部外側的底座；安裝在上述底座上的受光元件；以上述底座上的受光元件為中心，相互對應並隔開配置，並可發光的多個發光元件；控制上述發光元件的控制部。上述發光元件沿上述顯示部方向傾斜配置，上述受光元件感知自上述發光元件發散、並在反射體上反射的光，並向上述控制部發送動作信號，上述控制部接收到上述動作信號後，識別上述反射體的移動。
在上述可攜式機器上形成插入安裝上述底座的安裝槽，上述底座包括：安裝在上述安裝槽中，上部形成向上述顯示部方向向下傾斜的第一傾斜部的第一底座；安裝在上述第一傾斜部上，在中心部形成貫通孔，以上述貫通孔為中心，向上述貫通孔的反方向向下傾斜而成第二傾斜部的第二底座；配置在上述第一底座和上述第二底座之間，上部安裝有上述受光元件的線路基板。上述受光元件配置在上述貫通孔下部，感知通過上述貫通孔並自上述發光元件發射的光，上述發光元件結合在上述第二傾斜部上，沿上述受光元件的反方向傾斜配置。
上述第二傾斜部由四個形成，以上述貫通孔為中心，相互以90度間隔配置，與上述第二傾斜部以同一角 度傾斜形成的各個上述發光元件以與上述第二傾斜部相同的角度傾斜配置。
本發明的有益效果是，自發光元件發射的光，沿受光元件反方向傾斜發射，可最大程度減小各個發光元件所發射光的間接區間，這就使移動感應開關小型化的同時，也可以遠距離靈敏地感知移動，使其在小型機器上的應用更加容易。
進一步，第二傾斜部以同一角度傾斜形成，各發光元件以同一角度，傾斜配置在第二傾斜部上，這就使自各發光元件發射的光不會重疊，增加距離，從而靈敏地感知反射體的移動，增大感知範圍。
圖1顯示了安裝本發明實施方式的移動感應開關的可攜式機器的立體圖；圖2顯示了本發明實施方式的移動感應開關及可攜式機器的分解立體圖；圖3顯示了本發明實施方式移動感知開關的分解立體圖；圖4顯示了本發明實施方式線路基板豎直方向的結構圖；圖5顯示了圖1 A-A方向的截面圖；圖6顯示了圖5受光元件和發光元件的受光範圍及發光範圍的截面圖；圖7顯示了圖6 B部分的擴大圖；圖8顯示了圖6 z軸方向的示意圖。
如圖1至圖7所示，本發明實施方式的移動感應開關包括：底座(100)、受光元件(200)、發光元件(300)、 補償元件(400)及控制部(未圖示)。
上述底座(100)安裝在平板電腦或PDA等可攜式機器上。
上述平板電腦或PDA等與以往技術中的可攜式機器相比，其顯示部(20)更寬，要比手提電腦更易於攜帶，其寬屏也便於使用。
顯示部(20)較小，可安裝在一般可攜式機器或多種電子機器上。
如圖1及圖2所示，在上述可攜式機器的本體(10)的上部的上述顯示部(20)的外側，形成安裝槽(11)。也就是說，上述安裝槽(11)在安裝有上述顯示部(20)的可攜式機器的前面，在上述顯示部(20)的外側上形成。
在上述本體(10)的上部上，安裝有透明材質的覆蓋部件(30)，可蓋住上述安裝槽(11)和顯示部(20)。
圖2顯示了本發明實施方式的移動感應開關及可攜式機器的分解立體圖，未圖示覆蓋在可攜式機器的前面的覆蓋部件(30)。
在上述底座(100)插入上述安裝槽(11)，並配置在上述可攜式機器的上部及上述顯示部(20)的外側。
上述底座(100)如圖3所示，包括：第一底座(110)、第二底座(120)及線路基板(130)。
上述第一底座(110)如圖3及圖4所示，插入安裝在上述安裝槽(11)中，上部形成向上述顯示部(20)方向向下傾斜的第一傾斜部(111)。
根據情況，第一傾斜部(111)可不用另外形成，在上述安裝槽(11)的底面，向著上述顯示部(20)的方向，向下傾斜而成，也可以傾斜安裝在上述第一底座(110)上。
上述第二底座(120)安裝在上述傾斜面上，並配置在上述安裝槽(11)的內部。
如圖3所示，在上述第二底座(120)的中心部形成貫通孔(121)。
如後述，通過上述貫通孔(121)，上述受光元件(200)感應發自上述發光元件(300)、並經反射體(未圖示)反射的光。
上述貫通孔(121)上安裝透光外殼(122)。
在上述第二底座(120)上，以上述貫通孔(121)為中心，向上述貫通孔(121)的反方向，向下傾斜形成第二傾斜部(123)。
進一步，上述第二傾斜部(123)由四個形成，以上述貫通孔(121)為中心，以90度間隔隔開配置。
上述第二傾斜部(123)在上述貫通孔(121)的外側，以相同的角度傾斜而成。
上述第二傾斜部(123)上形成貫通上述第二傾斜部(123)的結合孔(124)。
上述結合孔(124)與上述發光元件(300)結合，在上述受光元件(200)的反方向上傾斜配置。
上述線路基板(130)安裝在上述第一底座(110)和上述第二底座(120)之間，在上部安裝上述受光元件(200)。
上述線路基板(130)的上部安裝補償元件(400)。
上述受光元件(200)和補償元件(400)配置在上述貫通孔(121)的下部。
上述線路基板(130)與上述受光元件(200)、補償元件(400)和發光元件(300)通電連接。
上述受光元件(200)安裝在上述底座(100)上。也就是說，上述受光元件(200)安裝在上述線路基板(130)上，配置在上述貫通孔(121)的下部，感應通過上述貫通孔(121)，並發自上述發光元件(300)，且在上述反射體上反射的光。
上述發光元件(300)感知上述反射體反射的光，並向上述控制部發送動作信號。進一步，上述受光元件(200)為二極管(Photodiode)，可感知光並發生電流。
如上所述，在上述受光元件(200)上產生的電流，可被傳至上述控制部，成為判斷上述反射體動作的動作 信號。
如上所述，上述受光元件(200)如圖4所示，向著上述顯示部(20)的上部傾斜配置，感知在上述顯示部(20)的上部移動的上述反射體(未圖示)所反射的光。
上述發光元件(300)在上述底座(100)即上述第二傾斜部(123)上，以上述受光元件(200)為中心對稱隔開配置，並照射光。
進一步，上述發光元件(300)有四個，分別與在上述第二傾斜部(123)上形成的上述結合孔(124)結合，並向上述受光元件(200)的反方向傾斜配置。
上述各個發光元件(300)以相同的角度傾斜配置而成。
安裝在上述第二傾斜部(123)上的四個上述發光元件(300)中，如圖6及圖7所示，與上述顯示部(20)鄰接配置的發光元件所發射的光不被遮蓋，而是被照射在上述顯示部(20)的上部，並在上述顯示部(20)上部移動的上述反射體上反射。
上述發光元件(300)傾斜配置的角度，可依據上述發光元件(300)發射的光的發光範圍進行調整。
上述發光元件(300)是IR(Infrared Rays)LED，可照射紫外綫。
上述發光元件(300)向上述顯示部(20)的上部照射紫外綫，並因上述顯示部(20)上部移動的反射體而被發射向上述受光元件(200)。
上述反射體為了控制安裝移動感應開關(S)的可攜式機器，可因在上述顯示部(20)上部移動的使用者的身體或使用者的移動而隨之動作。
上述補償元件(400)如圖5所示，安裝在上述線路基板(130)上部，與上述受光元件(200)鄰近，向上述受光元件(200)照射紫外綫。
上述補償元件(400)如前述，與上述受光元件(200)一起，配置在上述貫通孔(121)的下部。
根據情況，上述補償元件(400)可以不配置在上述貫通孔(121)的下部。
如上所述，上述補償元件(400)可向上述受光元件(200)照射光，上述受光元件(200)可收取並感知自上述發光元件(300)照射、並經上述反射體反射的光和自上述補償元件(400)所照射的光，並因這些光而產生電流，將電流傳至控制部。
進一步，上述補償元件(400)可根據另外設置的感應器(未圖示)感知周圍環境的亮度，並照射光，使上述受光元件(200)感知一定量的光。
也就是說，室內照明、野外天氣、隧道等環境變化可使上述受光元件(200)感知的光源發生變化，因此上 述補償元件(400)根據外部光的亮度，向上述受光元件(200)照射光。
上述控制部接收來自上述受光元件(200)，且因上述補償元件(400)而補正的電流值變化的動作信號。
上述控制部(未圖示)安裝在上述線路基板(130)上，與上述受光元件(200)及發光元件(300)通電連接。
上述控制部控制上述發光元件(300)照射光。進一步，上述控制部如後述，可依次反復控制上述4個發光元件(300)。
上述控制部因上述受光元件(200)感知的光而產生的電流接收動作信號，並隨著上述反射體的移動，控制上述可攜式機器。
如前述，上述發光元件(300)可與上述受光元件(200)相對，可不傾斜配置，在本實施方式中，形成上述第二傾斜部(123)，上述發光元件(300)與上述受光元件(200)相對，並傾斜配置，因此，即使是遠距離，也可以在大程度的減少發自所述發光元件(200)的光重疊，可以與區別上述受光元件(200)中感知的光是四個上述發光元件(300)中哪一個所照射的光。
圖8a是顯示圖6 z軸的圖，圖示了受光元件(200)的受光範圍及發光元件(300)的發光範圍。
圖8b圖示了第二傾斜部(123)與線路基板(130)平行形成，與圖8a一樣，圖示了受光元件(200)的受光範圍及發光元件(300)的發光範圍。
上述發光元件(300)在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，如圖8a所示，即使遠離移動感應開關(S)，在上述受光元件(200)的受光範圍(R)中，也會最大程度的減少各個上述發光元件(300)所發射光的發光範圍(T)的重疊。
如圖8b所示，上述發光元件(300)若不在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，那麽與移動感應開關(S)的距離越遠，上述發光元件(300)所發射的光的重疊就會越多，上述重疊區間內若有上述反射體的話，則很難控制反射體的準確位置。
在本實施方式中，上述發光元件(300)在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，可最大程度的減少各個發光元件(300)所發射光的光重疊，因此，上述控制部因上述受光元件(200)所感知光而產生的動作信號，判斷上述顯示部(20)上部的上述反射體的移動，並容易的控制上述可攜式機器。
如上所述，上述受光元件(200)在上述顯示部(20)的方向傾斜配置，上述發光元件(300)在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，因此即使距離較遠，也可以提高外部動作的識別率，對外部動作作出敏捷的反應，並在上述顯示部(20)上部，以非接觸式便利地控制可攜式機器。
接下來，依據上述構成，對移動感應開關(S)的動作方法做以詳細說明。
上述控制部可依次反復的控制上述發光元件(300)，並向上述顯示部(20)的上部照射光。
可攜式機器的顯示部(20)較寬時，配置在上述顯示部(20)外側的移動感應開關(S)感知上述反射體移動的感光範圍則在移動開關的上部形成，使用者不是在上述顯示部(20)的上部，而是在上述顯示部(20)的外側實行控制動作。
但是如前述，本實施方式中，上述受光元件(200)在上述顯示部(20)的方向上傾斜配置，上述發光元件(300)則在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，因此即使距離較遠，也可以提高外部動作的識別率，對外部動作名敏捷的作出反應，並在上述顯示部(20)上部，以非接觸式便利地控制可攜式機器。
上述發光元件(300)因上述控制部依次閃光，易於區別自上述控制部向四個發光元件(300)所發射的光。
四個中任意一個上述發光元件(300)所發射的光，經上述反射體反射，被上述受光元件(200)感知，隨著上述反射體在上述顯示部(20)上部的移動，上述反射體所反射光的亮度可隨著改變。
如上述，在其中任何一個上述發光元件(300)所照射，且經上述反射體所反射的光亮度變化的同時，其餘的發光元件(300)所照射的光，不會被上述反射體所反射，也不會被上述受光元件(200)所感知，即使被上述反射體反射且被上述受光元件(200)感知，其亮度變化也很小。上述控制部因上述反射體反射且被上述受光元件(200)感知的光而產生電流，即，隨著其動作信號的強弱變化，可區別被上述反射體反射且被上述受光元件(200)所感知的光。
上述控制部可確認上述顯示部(20)上部所移動的上述反射體的位置及其移動。
也就是說，上述受光元件(200)感知上述反射體所反射的光，並產生電流，向上述控制部發送動作信號，上述控制部隨著上述動作信號，分析上述動作信號的強度和特徵，確認上述顯示部(20)上部的上述反射體的位置及移動，並控制安裝移動感應開關(S)的可攜式機器。
更進一步，如圖8a所示，上述發光元件(300)包括第一發光元件(300a)、第二發光元件(300b)、第三發光元件(300c)、第四發光元件(300d)。在上述顯示部(20)的上部，上述反射體自上述第一發光元件(300a)向第三發光元件(300c)的方向移動，發自上述第一發光元件(300a)，被上述受光元件(200)所感知的光的強弱發生變化，接下來發自上述第三發光元件(300c)，被上述受光元件(200)所感知的光的強弱發生變化。
如上所述，因第一發光元件(300a)和第三發光元件(300c)所照射光的強弱變化，上述受光元件(200)產生動作信號，上述控制部接收上述動作信號，上述反射體向y軸方向，即自上述第一發光元件(300a)向第三發光元件(300c)的方向移動。
另外，上述反射體在上述第三發光元件(300c)方向向第一發光元件(300a)的方向移動時，上述第三發光元件(300c)所照射的光會先發生強弱變化，接下來上述第一發光元件(300a)所照射的光發生變化。
上述反射體自上述第二發光元件(300b)方向向上述第四發光元件(300d)方向移動時，自上述第二發光元件(300b)發射，並被上述受光元件(200)所感知的光輝有強弱變化，接下來子上述第四發光元件(300d)照射並被上述受光元件(200)所感知的光的變化會很小。
上述控制部和上述顯示部(20)上部的上述反射體向y軸方向移動的一樣，上述反射體向x軸方向移動。
上述反射體的上下移動如前所述，上述反射體的y軸方向移動和上述發光元件(300)所照射並被上述反射體反射後的上述受光元件(200)感知的光的強弱變化，均可被判斷，從而控制可攜式機器。
也就是說，移動感應開關(S)如前述，因傾斜配置在可攜式機器上，上述反射體的上下移動與移動感應開關(S)相對的上述反射體的y軸方向移動類似，同時隨著上述反射體的上下移動，上述反射體和受光元件(200)之間的距離越遠，上述受光元件(200)所感知光的強度越弱，上述反射體和受光元件(200)之間的距離越近，上述受光元件(200)所感知光的強度越強，上述控制部在感知上述反射體向y軸方向移動的同時控制上述受光元件(200)所感知的所有光的強弱，同時判斷上下移動。
如上所述，上述控制部可識別上述反射體的移動，並隨著上述反射體的移動，安裝有移動感應開關(S)的機器會啟動。
上述移動感應開關(S)如前述，上述受光元件(200)向上述顯示部(20)的方向傾斜配置，上述發光元件(300)在上述受光元件(200)的反方向傾斜配置，向上述顯示部(20)的上部照射光，因此即使距離較遠，也可以提高外部動作的識別率，對外部動作名敏捷的作出反應，並在上述顯示部(20)上部，以非接觸式便利地控制可攜式機器。
由此可見，可攜式機器安裝有移動感應開關(S)，可便利的控制可攜式機器。
10‧‧‧機器本體
11‧‧‧安裝槽
20‧‧‧顯示部
30‧‧‧覆蓋部件
100‧‧‧底座
110‧‧‧平面部
111‧‧‧第一傾斜部
120‧‧‧傾斜部
121‧‧‧結合孔
122‧‧‧透光外殼
123‧‧‧第二傾斜部
124‧‧‧結合孔
130‧‧‧隔離壁
200‧‧‧受光元件
300‧‧‧發光元件
300a‧‧‧第一發光元件
300b‧‧‧第二發光元件
300c‧‧‧第三發光元件
300d‧‧‧第四發光元件
400‧‧‧補償元件
500‧‧‧線路基板
S‧‧‧感應開關
T‧‧‧發光範圍
R‧‧‧受光範圍
本說明書中下列附圖是本發明較佳的實施方式，可對本發明所欲闡述的詳細說明及本發明技術特徵提供重要作用，附圖僅限於記載本發明內容，並非對其它的解釋。
圖1顯示了安裝本發明實施方式的移動感應開關的可攜式機器的立體圖；圖2顯示了本發明實施方式的移動感應開關及可攜式機器的分解立體圖；圖3顯示了本發明實施方式移動感知開關的分解立體圖；圖4顯示了本發明實施方式線路基板豎直方向的結構圖；圖5顯示了圖1 A-A方向的截面圖；圖6顯示了圖5受光元件和發光元件的受光範圍及發光範圍的截面圖；圖7顯示了圖6 B部分的擴大圖；圖8顯示了圖6 z軸方向的示意圖。
10．．．本體
20．．．顯示部
30．．．外殼部件

Claims (3)

  1. 一種移動感應開關，包括：一安裝在位於可攜式機器本體上部的顯示部外側的底座；一安裝在上述底座上的受光元件；多個發光元件以上述底座上的受光元件為中心，相互對應並隔開配置；一控制上述發光元件的控制部；上述發光元件沿上述顯示部方向傾斜配置，上述受光元件感知自上述發光元件發散、並在反射體上反射的光，並向上述控制部發送動作信號，上述控制部接收到上述動作信號後，識別上述反射體的移動。
  2. 依申請專利範圍第1項之移動感應開關，其中在上述可攜式機器上形成插入安裝上述底座的安裝槽，上述底座包括：安裝在上述安裝槽中，上部形成向上述顯示部方向向下傾斜的第一傾斜部的第一底座；安裝在上述第一傾斜部上，在中心部形成貫通孔，以上述貫通孔為中心，向上述貫通孔的反方向向下傾斜而成第二傾斜部的第二底座；配置在上述第一底座和上述第二底座之間，上部安裝有上述受光元件的線路基板；及上述受光元件配置在上述貫通孔下部，感知通過上述貫通孔並自上述發光元件發射的光，上述發光元件結合在上述第二傾斜部上，沿上述受光元件的反方向傾斜配置。
  3. 依申請專利範圍第2項之移動感應開關，其中上述第二傾斜部有四個，以上述貫通孔為中心，相互以90度間隔配置，與上述第二傾斜部以同一角度傾斜形成的各個上述發光元件以與上述第二傾斜部相同的角度傾斜配置。
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