專利名稱：光學撥切解碼器開關的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種開關，特別是指一種受光元件接受發(fā)光元件某角度的反光后產(chǎn)生電位，經(jīng)過比較輸出功能性訊號的光學撥切解碼器開關。
受光元件，例如光電晶體管，是可接受一定的光線而產(chǎn)生電位的元件，被大量使用于光電變換的場合，如美國發(fā)明專利第5,014,096號，請參照

圖1A所示，該圖中，10’為發(fā)光元件，20’與30’為受光元件，40’為電源，50’為隔板，其中，受光元件20’、30’上包括有發(fā)射極E、基極B及集電極C，如此的電路于電源40’供給電力給發(fā)光元件10’而產(chǎn)生光線時，該光線將對光電三極管30’產(chǎn)生光電變換而輸出一電位，而光電三極管20’則因隔板50’的作用未能接受到光線，而接受電能的驅(qū)控或其他燈光來源產(chǎn)生電位訊號，藉由調(diào)整前述受光元件20’、30’所產(chǎn)生的設定電位固定訊號的波形，即可形成各種控制定義，而提供控制網(wǎng)絡撥接媒介的用途。
但是，該案電路的右側(cè)部是將發(fā)光元件10’與受光元件30’無間隔地配置，故受光元件30’僅受發(fā)光元件10’操控，且其發(fā)光元件10’的發(fā)光除使受光元件30’受光外并無任何觸摸調(diào)整作用或功能，因此只是單純的光電變換電路，只是光電轉(zhuǎn)換用媒介而已。
臺灣專利公告第210766號「電腦滑鼠之編碼電路改良」的申請專利范圍為一種電腦滑鼠的編碼電路改良，包括有輸出通道，每一輸出通道具有一差動放大電路、一線路驅(qū)動器、一電源的重置電路，而在每一輸出通道的差動放大電路具有重置輸入端，以在電源供應初時將差動放大電路重置，其中的差動放大電路的兩個輸入端透過該電腦滑鼠的編碼輪由收光元件分別接收發(fā)光元件所發(fā)出的光訊號，差動放大電路的輸出端經(jīng)由該線路驅(qū)動器而輸出計數(shù)脈沖訊號至中央處理單元，以供中央處理單元判斷電腦滑鼠的位移量，且其中每一輸出通道的輸出計數(shù)脈沖訊號的工作周期恒保持50％的工作周期比率，而不受發(fā)光與收光元件的光度強弱所影響。
于前述案件中亦利用有發(fā)光及收光元件作為訊號產(chǎn)生手段，但是，其是透過編碼輪處理光線，因須加設一編碼輪故相關機構(gòu)零件數(shù)多、成本高、生產(chǎn)及組裝的費用也很高，且僅說明發(fā)光元件及受光元件的光電變換原理，故不甚佳。
本發(fā)明的目的是提供一種利用前述原理做新的創(chuàng)作的光學式解碼元件性質(zhì)的光學撥切解碼器開關，其可保持裝設面表面的平整性，不易受損，壽命長，操作準確且多元化，并提供夜視功能。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種光學撥切解碼器開關，至少包括發(fā)光元件與受光元件，將發(fā)光元件與受光元件以間隔物間隔而相鄰配置，其中前述受光元件設定為全受光時不反應，而僅以某一角度自發(fā)光元件所發(fā)出的光線為其所接受時產(chǎn)生電位，該電位經(jīng)由比較器比較后產(chǎn)生訊號，再由鎖存器加以保留，而由輸出端輸出控制訊號。
本發(fā)明的光學撥切解碼器開關如圖1B所示是將發(fā)光元件10與受光元件20及30以不透光的間隔物50間隔而相鄰配置，其中前述受光元件設定為全受光時不反應，而僅以某一角度范圍自發(fā)光元件所發(fā)出的光線為前述受光元件20及30所接受時方產(chǎn)生電位，該電位經(jīng)由比較器比較后產(chǎn)生訊號，再由鎖存器加以保留，由輸出端輸出控制訊號。
如此，配置一組以上的發(fā)光元件及受光元件，在發(fā)光元件上移動物品使發(fā)光元件所發(fā)出的光線散射而于某角度的光線射入受光元件時產(chǎn)生一電位，該電位經(jīng)由比較器的比較產(chǎn)生訊號，再經(jīng)由鎖存器保留然后輸出，以形成不同的控制波形，如此可形成一可產(chǎn)生各種控制波形的控制元件，可應用于鼠標等的光電控制元件上。
本案與前述美國案的不同處在于前述美國案的發(fā)光元件10’主要是朝向受光元件30’發(fā)光，其所發(fā)出的光線并未受到操作，因此無變化訊號的功能。相對地，本案的發(fā)光元件在有物品于其上移動而使其光線散射時，可形成強弱不同的受光而產(chǎn)生強弱或性質(zhì)各不相同的多種訊號，因此本案較前述美國案更具有進步性及創(chuàng)造性。
且本案如圖2所示，為設于透明機構(gòu)的平面上且無需開孔，不影響設置表面的平整性，如應用于汽車、飛機或精密加工機上時，可維持設置表面的平整而不會有“間隙”或“突起”，因此可避免粉塵、空氣濕度及水漬的侵害而可延長其使用壽命。且根據(jù)實際，以集成電路方式制作，其單一元件的面積更可為1.5mm以下，設置形體小，較一般的開關裝置更可節(jié)省設置空間許多，因此具有進步性及創(chuàng)作性。
本發(fā)明因具有發(fā)光元件所以具有夜視功能，不必設置夜間辨視用的光源，功能較一般的開關裝置更強。
本發(fā)明的利用發(fā)光元件及受光元件的光學式解碼元件，可產(chǎn)生較多變化的控制波形，不易損壞，制造成本及組裝成本均甚低，為一具有產(chǎn)業(yè)利用性的新發(fā)明。
下面結(jié)合實施例及附圖進一步說明本發(fā)明的技術(shù)。
圖1A為美國專利的一電路圖。
圖1B為本發(fā)明的電路示意圖。
圖2為本發(fā)明應用于鼠標或觸控面板上的狀態(tài)的示意圖。
圖3為本發(fā)明的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明的真值表。
圖5為本發(fā)明的波形圖。
圖6a為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管元件的外觀俯視圖。
圖6b為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管的示意圖。
圖6c為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管元件的外觀主視圖。
圖6d為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管元件的外觀側(cè)視圖。
圖7為本發(fā)明的另一實施例的示意圖。
圖8為本發(fā)明的另一實施例的示意圖。
圖9為本發(fā)明的又一實施例的示意圖。
圖10為本發(fā)明的汽車后照鏡的調(diào)整撥切式開關實施例說明電路圖。
請參照圖3及圖6，圖3為本發(fā)明的電路原理圖而圖6為本發(fā)明的構(gòu)成外觀圖，如圖所示，本發(fā)明是將受光元件，例如光電三極管71、72、73、74分別間設以發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管81、82、83并于兩元件之間隔以間隔物(圖中具有筆形頭部的直黑線所表示的物品)以避免走光，其中受光元件71、72、73、74的輸出端分別接續(xù)比較器(Operation Amplifier)91、92，而比較器91、92分別接續(xù)鎖存器(Latch)93、94，鎖存器93、94具有輸出端95、96及接地端97。比較器主要用于對比輸入信號大小，輸出比較結(jié)果。鎖存器主要用于鎖存輸入設置信號(Set signal)，該信號以“S”表示；重置信號(Reset signal)以“R”表示，解鎖輸入來源信號。通過比較器及鎖存器對光源信號處理，可避免外部環(huán)境的外來光源影響到控制撥切卷軸的撥切動作。
如此，當物品于圖6a、6b上的元件列上移動時，發(fā)光元件所發(fā)出的光線將散射，而某些恰巧進入受光元件而產(chǎn)生強弱不同的電位，再經(jīng)由后續(xù)的處理產(chǎn)生控制波形。其真值表及波形圖分別如圖4及圖5所示，如此可演繹出許多種控制訊號而不需如前述的公告案般須設置編碼輪進行編碼，較為節(jié)省。
圖6a中，本發(fā)明的元件接腳1接地，接腳2接續(xù)電源，接腳3輸出A，接腳4輸出B。圖6c為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管元件的外觀主視圖，圖6d為本發(fā)明的發(fā)光元件及光電三極管元件的外觀側(cè)視圖。
如圖2所示，將本發(fā)明70安裝于透明機構(gòu)板底下時，用手指60在透明機構(gòu)板上方滑動即可使發(fā)光元件所發(fā)的光產(chǎn)生散射，使部份光線射入受光元件，產(chǎn)生光電效應，可產(chǎn)生較傳統(tǒng)所知的更多變化的控制波形，且因置于透明機構(gòu)底下故元件的損壞率甚低，使用壽命較長，很符合產(chǎn)業(yè)化的要求。
前述發(fā)光元件所發(fā)出的光線可為可見光或不可見光，視情形可適當發(fā)揮運用。
本發(fā)明中前述發(fā)光元件及受光元件排列成矩陣狀，但依實際需要排列成其他形狀亦可，其他形狀指其他的三維空間中可排列組合的線或面方式，諸如平面式、圓弧式及梯田式等。
前述發(fā)光元件及受光元件為避免過于靠近而影響控制波形可間隔以一適當距離并加設一可隔斷光線的鍍膜或其他種類的間隔物，或以集成電路化、晶片蝕刻堆疊的方式及小型化電子元件化等其他安置方式減少其誤操作率。
本發(fā)明因設置于平面上且不需開孔、不影響設置表面的平整性，因此如應用于汽車、飛機或精密加工機上時，可維持設置表面的平整而不會有“間隙”或“突起”，可避免身體及手部的碰觸而產(chǎn)生錯誤的輸出控制訊號，同時亦可避免粉塵、水漬的侵害而可延長其使用壽命。且根據(jù)實際，其單一元件的面積可為1.5mm以下，設置形體小，較一般的開關裝置更可節(jié)省許多設置空間，因此具有進步性及創(chuàng)作性。
本發(fā)明因具有發(fā)光元件因此具有夜視功能，可不必設置夜間辨視用的光源，此發(fā)光元件可依需求變化提供所發(fā)射的燈光型態(tài)，功能較一般的開關裝置更強。
圖7至圖9為本發(fā)明的三個實施例，圖7的實施例將發(fā)光元件與受光元件橫向排列，以手指移動于發(fā)光元件上方時，發(fā)光元件的散射光將有部份射入受光元件中，而啟動該開關，而圖8的實施例的發(fā)光元件與受光元件垂直排列，圖9的實施例中發(fā)光元件與受光元件排列多數(shù)個成十字狀，并可分成多個顏色，因而可作多元的開關操作，且無辨視上的問題，可用作汽車后照鏡的調(diào)整撥切式開關，依據(jù)所需做上下左右的適當調(diào)整，操作甚為方便。
參見圖10，圖10為汽車后照鏡的調(diào)整撥切式開關實施例說明電路圖，該圖的左側(cè)部分的電路組成可參考前述對圖3的說明，右側(cè)部分中H-SW1與H-SW2輸出水平方向左/右動作的控制訊號，V-SW1與V-SW2輸出垂直方向上/下動作的控制訊號。輸出訊號經(jīng)由被動元件TR1～TR4及Relay1～Relay4轉(zhuǎn)換成開關接點，以接點控制驅(qū)動馬達左/右及上/下轉(zhuǎn)動，達成調(diào)整汽車后照鏡的功能。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學撥切解碼器開關，至少包括發(fā)光元件與受光元件，其特征在于將發(fā)光元件與受光元件以間隔物間隔而相鄰配置，其中前述受光元件全受光時不反應，而僅以某一角度自發(fā)光元件所發(fā)出的光線為其所接受時產(chǎn)生電位，該電位經(jīng)由比較器比較后產(chǎn)生訊號，再由鎖存器加以保留，而由輸出端輸出控制訊號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述發(fā)光元件所發(fā)出的光線為可見光或不可見光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述發(fā)光元件及受光元件排列成矩陣狀，也可排列為平面式或圓弧式或梯田式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述發(fā)光元件及受光元件間隔以一適當距離設置并加設一鍍膜間隔物，或以集成電路化的方式、晶片蝕刻堆疊的方式、小型化電子元件化排列方式來減少誤操作率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述發(fā)光元件為發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述受光元件為光電三極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學撥切解碼器開關，其特征在于前述發(fā)光元件及受光元件設置于一透明機構(gòu)物的表面下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學撥切解碼器開關，其可保持裝設面表面的平整性，不易受損，壽命長，操控準確且多元化，并提供夜視功能。其將發(fā)光元件與受光元件以不透光的間隔物間隔而相鄰配置，其中前述受光元件設定為全受光時不反應，而僅以某一角度范圍內(nèi)自發(fā)光元件所發(fā)出的光線為前述受光元件所接受時方產(chǎn)生電位，該電位經(jīng)由比較器比較后產(chǎn)生訊號，再由鎖存器加以保留，而由輸出端輸出控制訊號。
文檔編號G02F3/02GK1393731SQ01118870
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者江志宏 申請人:志眾有限公司