TWM581298U

TWM581298U - 用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置

Info

Publication number: TWM581298U
Application number: TW107209997U
Authority: TW
Inventors: 李建平
Original assignee: 大陸商東莞市名鍵電子科技有限公司
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-07-21
Also published as: CN107612536B; CN107612536A; WO2019075933A1

Abstract

本創作係揭露一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，當按下按鍵部使調光板的調光區逐步下降，調光區的調光區域面積S4發生變化，對應調光板透過發光元件發出的光發生變化，此時的光通量Φ也對應發生變化，因調光區的移動使得通過受光元件獲得的光通量Φ產生變化；進而通過變化的光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋。本創作只需要單個光組件就可以獲得按下的重力和按壓的位置，實現任意級的壓感反饋，進而通過模擬可以對應實現壓感操作；本創作採用的結構安裝組裝方便、生產成本低，使用時，按壓獲得的反饋及時靈敏，使用壽命長，不易磨損。

Description

用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置

本創作係有關於一種電位開關領域，尤指一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置。

現有的電位開關，只能通過擋板阻斷或不阻斷光接收器獲得兩種信號，無法獲得按壓過程中信號；同時由於電荷耦合元件(CCD)的面積較小，CCD的高度遠小於擋板的運動距離，擋板在按壓過程中位移一小段距離就阻斷光接收器，無法獲得準確的按壓速度和按壓位置。於是有人想出設置多個光接收器來獲得按壓過程中信號，但是這樣的信號的間斷不連續的，而且增加光接收器成本較高，多個光接收器依次布置安裝難度較大。

針對上述問題，本創作旨在提供一種低成本、能獲取精準按壓位置和速度的用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置。

為實現該技術目的，本創作的方案是：一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，包括單一的受光元件和向受光元件提供光源的發光元件，受光元件與發光元件之間設置有開關組件，開關組件包括按鍵部、調光板，調光板包括基礎區、調光區，調光區與基礎區的通光係數不同，調光板隨著按鍵部被按壓而產生位移；其中調光板的活動距離H1，發光元件的光照區域高度h2，其中H1遠大於h2；調光板遮蓋住受光元件面積S2，發光元件的光照區域面積S1，受光元件的感光面積s3，調光區的調光區域面積S4，其中S2的面積大於s3，S1的面積大於s3；當調光區的通光係數大於基礎區的通光係數，步驟如下：a.發光元件接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，受光元件被調光板的基礎區阻擋，無法或者最少接收到發光元件的光，受光元件的感光量為最小值，此時光通量Φ為最小或0；b.當按下按鍵部使調光板的調光區逐步下降，調光區的調光區域面積S4發生變化，對應調光板透過發光元件發出的光發生變化，於是受光元件的感光量也對應發生變化，此時的光通量Φ也對應發生變化；c.當按下開關組件的按鍵部至全行程，調光板透過的光達到最終值或者最大值，受光元件的感光量為最終值或者最大值，此時光通量Φ為最終值或者最大值；上述步驟中因調光區的移動使得通過受光元件獲得的光通量Φ產生變化，通過變化的光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。

一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，包括單一的受光元件和向受光元件提供光源的發光元件，受光元件與發光元件之間設置有開關組件，開關組件包括按鍵部、調光板，所述調光板包括基礎區、調光區，調光區與基礎區的通光係數不同，調光板隨著按鍵部被按壓而產生位移；其中調光板的活動距離H1，發光元件的光照區域高度h2，其中H1遠大於h2；調光板遮蓋住受光元件的面積S2，發光元件的光照區域面積S1，受光元件的感光面積s3，調光區的調光區域面積S4，其中S2的面積大於s3，S1的面積大於s3；當調光區的通光係數小於基礎區的通光係數，步驟如下：a.發光元件接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，調光板的基礎區位於受光元件與發光元件之間導通，此時接收到最多發光元件的光，受光元件的感光量為最大值，此時光通量Φ為最大值；b..當按下按鍵部使調光板的調光區逐步下降，調光區的調光區域面積S4發生變化，對應調光板透過發光元件發出的光發生變化，於是受光元件的感光量也對應發生變化，此時的光通量Φ也對應發生變化；c.當按下開關組件的按鍵部至全行程，調光板透過的光達到最終值或者最小值，受光元件的感光量為最終值或者最小值，此時光通量Φ為最終值或者最小值或者0；上述步驟中因調光區的移動使得通過受光元件獲得的光通量Φ產生變化，通過變化的光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過實時位置H 可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。

作為優選，調光區為面積由上到下線性變化的斜邊結構。

作為優選，選擇調光區的結構為活動距離H1與調光區的調光區域面積S4呈曲性變化，步驟b中光通量Φ在按下過程中的變化也呈曲性變化。

作為優選，調光區由上到下為曲線變化弧形結構。

作為優選，調光區與基礎區的通光係數差異越大，光通量Φ的變化幅度越大，壓感反饋的靈敏度越大。

作為優選，調光區可以為鏤空結構、或者遮光結構、或者通光結構、或者導光結構。

本創作的有益效果，只需要單個光組件就可以獲得按下的重力和按壓的位置，實現任意級的壓感反饋，進而通過模擬可以對應實現壓感操作；本創作採用的結構安裝組裝方便、生產成本低，使用時，按壓獲得的反饋及時靈敏，使用壽命長，不易磨損。

茲為使貴審查委員對本創作的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如後：

1‧‧‧發光元件

2‧‧‧受光元件

3‧‧‧調光區

4‧‧‧基礎區

H‧‧‧實時位置

第1圖為本創作之結構示意圖。

第2圖為本創作之按壓中的使用狀態參考圖。

第3圖為本創作之完全按壓的使用狀態參考圖。

第4圖為本創作之鋸齒狀調光板結構示意圖。

第5圖為本創作之波形狀調光板結構示意圖。

第6圖為本創作之間斷式等面積調光板結構示意圖。

第7圖為本創作之間斷式非等面積調光板結構示意圖。

下面結合附圖和具體實施例對本創作做進一步詳細說明。

如第1圖-第7圖所示，用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，包括單一的受光元件2和向受光元件提供光源的發光元件1，受光元件2與發光元件1之間設置有開關組件，開關組件包括按鍵部、調光板，調光板包括基礎區4、調光區3，基礎區4與調光區3的通光係數不同，調光板隨著按鍵部被按壓而產生位移；其中調光板的活動距離H1，發光元件1的光照區域高度h2，其中H1遠大於h2；調光板的最大阻光寬度W1，受光元件2的感光區域寬度w1，其中W1的面積大於w1，調光板的最大導光寬度W2，受光元件2的感光區域寬度w1，其中W2的面積大於w1，W1至W2具有變化量，這樣選擇，在受光元件2面積一定時光通量Φ變化幅度最大，壓感反饋靈敏度最高；調光板遮蓋住受光元件的面積S2，發光元件1的光照區域面積S1，受光元件2的感光面積s3，調光區3的調光區域面積S4，其中S2的面積大於s3，S1的面積大於s3；這樣選擇，在受光元件2面積一定時光通量Φ變化幅度最大，壓感反饋靈敏度最高；當調光板的調光區的通光係數大於基礎區4的通過係數，步驟如下：a.發光元件1接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，受光元件2被調光板的基礎區4阻擋，無法或者最少接收到發光元件1的光，受光元件2的感光量為最小值，此時光通量Φ為最小或0；b.當按下按鍵部使調光板的調光區3逐步下降，調光區3的調光區域面積S4發生變化，對應調光板透過發光元件1發出的光發生變化，於是受光元件2的感光量也對應發生變化，此時的光通量Φ也對應發生變化；c.當按下開關組件的按鍵部至全行程，調光板透過的光達到最終值或者最大值，受光元件2的感光量為最終值或者最大值，此時光通量Φ為最終值或者最大值；上述步驟中因調光區的移動使得通過受光元件2獲得的光通量Φ產生變化，通過變化的光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。

由於調光區的結構不同，當選擇調光區的通光係數大於基礎區的調光板，最終的光通量Φ的數值也不同，如第1圖時，調光區為倒三角形，光通量Φ的最終值是最大值；如第5圖，調光區為波浪形結構，光通量Φ的最終值為一中間值；如果調光區為倒三角形，光通量Φ的最終值為大於0的較小值。最終值不影響對按壓過程壓感反饋的判斷，只是說明按壓過程中光通量變化所經過的步驟。

當調光板的調光區3的通光係數小於基礎區4通光係數，步驟如下：a.發光元件1接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，調光板的基礎區4位於受光元件2與發光元件1之間，此時接收到最多發光元件1的光，受光元件2的感光量為最大值，此時光通量Φ為最大值；b.當按下按鍵部使調光板的調光區3逐步下降，調光區3的調光區域面積S4發生變化，對應調光板透過發光元件1發出的光發生變化，於是受光元件2的感光量也對應發生變化，此時的光通量Φ也對應發生變化；c.當按下開關組件的按鍵部至全行程，調光板透過的光達到最終值或者最小值，受光元件2的感光量為最終值或者最小值，此時光通量Φ為最終值或者最小值或者0；上述步驟中因調光區的移動使得通過受光元件獲得的光通量Φ產生變化，通過變化的光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。

由於調光區的結構不同，當選擇調光區的通光係數小於基礎區的調光板，最終的光通量Φ的數值也不同，如第1圖時，調光區為倒三角形，光通量Φ的最終值是最小值；如第5圖，調光區為波浪形結構，光通量Φ的最終值為一中間值；如果調光區為倒三角形，光通量Φ的最終值為最大值。最終值不影響對按壓過程壓感反饋的判斷，只是說明按壓過程中光通量變化所經過的步驟。

按下的重力計算方法為現有技術，通過兩次實時位置的差值和按壓時間，可以算出按下時的加速度，進而計算出按下的重力。按壓實時位置H反映的是調光區的實時位置，由於開關組件包括按鍵部、調光板，所述調光板包括基礎區、調光區，所以調光區的實時位置與按鍵部的按壓的位置是一一對應關係。

為了獲得線性變化的光通量，選擇調光區3的結構為活動距離H1與調光區3的調光區域面積S4呈線性變化，步驟b中光通量Φ在按下過程中的變化也呈線性變化。調光區3為面積由上到下線性變化的斜邊結構。當活動距離H1與面積S4呈線性變化，面積光通量Φ的變化也呈現線性變化，光通量Φ值對應確定的實時位置H。由於H1遠大於h2，調光板也可以為一段段線性變化的斜邊結構(例如鋸齒結構，如第4圖)，單位距離能夠獲得的光通量Φ的變化值更大，按壓反饋更加靈敏。

為了獲得曲性變化的光通量，如第5圖所示，選擇調光區3的結構為活動距離H1與調光區的調光區域面積S4呈曲性變化，步驟b中光通量Φ在按下過程中的變化也呈曲性變化。調光區3由上到下為曲線變化弧形結構。調光板3由上到下為曲線變化弧形結構。當活動距離H1與面積S4呈曲線變化，光通量Φ的變化也呈現曲線變化，一個光通量Φ值可以對應多個實時位置H，通過按壓過程記錄和時間進行參考，可以確定唯一的實時位置H。由於H1遠大於h2，弧形變化的調光板形狀更為靈活多變(例如波形變化結構，如第5圖所示)，相對於線性變化的調光板S2變化值更靈活，這樣單位距離能夠獲得的光通量Φ的變化值更靈活，按壓更加靈敏。

如第6、7圖所示，調光區也可以是一個個間斷點或面，當採用間斷式結構時，每個間斷點或面透過光線時，就可以獲得光通量的變化，進而獲得間斷式的壓感反饋。當如圖6調光區為等面積的間斷面時，每次光線穿過調光區3，受光元件均可以檢測到光通量的變化，獲得間斷的壓感反饋；當如圖7調光區3為不等面積的間斷面時，每次光線穿過調光區3，受光元件均可以檢測到光通量的變化，且每次變化均不同，可以計算出按下的重力和按壓的位置，獲得更加精準的壓感反饋。

為了獲得最佳的壓感反饋，調光區3與基礎區4的通光係數差異越大，光通量Φ的變化幅度越大，壓感反饋的靈敏度越大。調光區3可以為鏤空結構、或者遮光結構、或者通光結構、或者導光結構。採用完全不透光的基礎區，配合高通光率或者鏤空的調光區，這樣光通量Φ最小值和最大值之間的差值最大，此時單位移動距離對應的光通量變化值越大，即壓感反饋的靈敏度越大；反之採用高通光率或者鏤空結構的基礎區，配合完全不透光調光區，也可以實現。

當然採用半透的基礎區，高透光的調光區組合也可以實現光通量變化獲得壓感反饋，但是靈敏度不如上述兩種情況高。所以可以根據需要選擇不同通光係數的光區與基礎區進行組合，進而實現壓感反饋靈敏度的不同，滿足不同條件的需要。

本創作只需要單個光組件就可以獲得按下的重力和按壓的位置，實現任意級的壓感反饋，進而通過模擬可以對應實現壓感操作；本創作採用的結構安裝組裝方便、生產成本低，使用時，按壓獲得的反饋及時靈敏，使用壽命長，不易磨損。

以上所述僅為本創作的較佳實施例，並不用以限制本創作，凡在本創作的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。

Claims

一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，包括單一的受光元件和向該受光元件提供光源的發光元件，該受光元件與該發光元件之間設置有開關組件，該開關組件包括按鍵部、調光板，該調光板包括基礎區、調光區，該調光區與該基礎區的通光係數不同，該調光板隨著該按鍵部被按壓而產生位移，其中該調光板的活動距離H1，該發光元件的光照區域高度h2，其中H1遠大於h2，該調光板遮蓋住該受光元件的面積S2，該發光元件的光照區域面積S1，該受光元件的感光面積s3，該調光區的調光區域面積S4，其中S2的面積大於s3，S1的面積大於s3，當該調光區的通光係數大於該基礎區的通光係數，步驟如下：a.發光元件接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，該受光元件被該調光板的該基礎區阻擋，無法或者最少接收到該發光元件的光，該受光元件的感光量為最小值，此時光通量Φ為最小或0；b.當按下該按鍵部使該調光板的該調光區逐步下降，該調光區的調光區域面積S4發生變化，對應該調光板透過該發光元件發出的光發生變化，於是該受光元件的該感光量也對應發生變化，此時的該光通量Φ也對應發生變化；c.當按下該開關組件的該按鍵部至全行程，該調光板透過的光達到最終值或者最大值，該受光元件的該感光量為最終值或者最大值，此時該光通量Φ為最終值或者最大值；以及上述步驟中因該調光區的移動使得通過該受光元件獲得的該光通量Φ產生變化，通過變化的該光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過該實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。
一種用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，包括單一的受光元件和向該受光元件提供光源的發光元件，該受光元件與該發光元件之間設置有開關組件，該開關組件包括按鍵部、調光板，該調光板包括基礎區、調光區，該調光區與該基礎區的通光係數不同，該調光板隨著該按鍵部被按壓而產生位移，其中該調光板的活動距離H1，該發光元件的光照區域高度h2，其中H1遠大於h2，該調光板遮蓋住該受光元件的面積S2，該發光元件的光照區域面積S1，該受光元件的感光面積s3，該調光區的調光區域面積S4，其中S2的面積大於s3，S1的面積大於s3，當該調光區的通光係數大於該基礎區的通光係數，步驟如下：當該調光區的通光係數小於該基礎區的通光係數，步驟如下：a.發光元件接入電源，當電位開關的按鍵部未觸發時，該調光板的該基礎區位於該受光元件與該發光元件之間導通，此時接收到最多該發光元件的光，該受光元件的感光量為最大值，此時光通量Φ為最大值；b..當按下該按鍵部使該調光板的該調光區逐步下降，該調光區的該調光區域面積S4發生變化，對應該調光板透過該發光元件發出的光發生變化，於是該受光元件的該感光量也對應發生變化，此時的該光通量Φ也對應發生變化；c.當按下該開關組件的該按鍵部至全行程，該調光板透過的光達到最終值或者最小值，該受光元件的該感光量為最終值或者最小值，此時該光通量Φ為最終值或者最小值或者0；上述步驟中因該調光區的移動使得通過該受光元件獲得的光通量Φ產生變化，通過變化的該光通量Φ計算獲得按壓實時位置H，通過該實時位置H可計算出按下的重力和按壓的位置，進而獲得任意級的壓感反饋，通過模擬對應實現壓感操作。
如請求項1或2所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中選擇該調光區的結構為該活動距離H1與該調光區的該調光區域面積S4呈線性變化，該步驟b中該光通量Φ在按下過程中的變化也呈線性變化。
如請求項3所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中該調光區為面積由上到下線性變化的斜邊結構。
如請求項1或2所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中選擇該調光區的結構為該活動距離H1與該調光區的該調光區域面積S4呈曲性變化，該步驟b中該光通量Φ在按下過程中的變化也呈曲性變化。
如請求項5所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中該調光區由上到下為曲線變化弧形結構。
如請求項1或2所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中該調光區與該基礎區的該通光係數差異越大，該光通量Φ的變化幅度越大，該壓感反饋的靈敏度越大。
如請求項1或2所述之用於單個光組件上實現光通量變化獲得壓感反饋的裝置，其中該調光區可以為鏤空結構、或者遮光結構、或者通光結構、或者導光結構。