距离侦测机构及其具有距离侦测功能的导航装置的制作方法

文档序号:15270653发布日期:2018-08-28 22:23阅读:175来源:国知局
本发明是提供一种距离侦测机构及其具有距离侦测功能的导航装置,尤指一种可用以侦测相对于工作面之精确距离的距离侦测机构及其具有距离侦测功能的导航装置。
背景技术
:电脑用的导航装置(例如光学鼠标)除了利用侦测工作面之表面特征的方法判断坐标位移,还能依照表面特征的侦测结果判断光学鼠标相对于工作面是否提起、或属于光学鼠标已直接放在工作面上。传统的提起高度侦测技术是根据工作面上表面特征的参数变化去判断光学鼠标相对工作面之距离变动,然而工作面的材质、表面粗糙度、污渍或灰尘都会影响表面特征的参数值,无法针对不同表面特性的工作面做到提起高度的判断一致性,故传统光学鼠标的提起高度侦测技术难以精确侦测出鼠标相对于工作面的距离变动。技术实现要素:本发明是提供一种可用以侦测相对于工作面之精确距离的距离侦测机构及其具有距离侦测功能的导航装置,以解决上述之问题。本发明之申请专利范围是揭露一种距离侦测机构,能够侦测相对于一工作面的距离,该距离侦测机构包含有一基座、一连接件、一特征单元以及一侦测单元。该连接件以部份突出之方式设置于该基座。该连接件选择性接触或分离该工作面,而能相对该基座发生至少一轴向的距离变动。该特征单元设置在该连接件上。该侦测单元连结于该基座。该侦测单元随着该连接件相对于该基座之该距离变动去侦测该特征单元之一参数差异,以利用该参数差异判断该基座之一底面和该工作面的该距离。本发明之申请专利范围另揭露一种具有距离侦测功能的导航装置,能够侦测相对于一工作面的距离。该导航装置包含有一壳体、一坐标侦测模组以及一距离侦测机构。该坐标侦测模组设置在该壳体内,用来侦测该壳体相对于该工作面的坐标移动。该距离侦测机构设置在该壳体内。该距离侦测机构包含一基座、一连接件、一特征单元以及一侦测单元。该连接件以部份突出之方式设置于该基座。该连接件选择性接触或分离该工作面,而能相对该基座发生至少一轴向的距离变动。该特征单元设置在该连接件上。该侦测单元连结于该基座。该侦测单元随着该连接件相对于该基座之该距离变动去侦测该特征单元之一参数差异,以利用该参数差异判断该基座之一底面和该工作面的该距离。本发明之导航装置包含有距离侦测机构,距离侦测机构利用侦测单元侦测连接件上的已知特征单元,不受工作面之材质、表面粗糙度、污渍或灰尘等影响,能通过连接件和基座之间的距离变动,精准地计算出导航装置相较于工作面的提起高度。距离侦测机构的连接件经由可活动方式突出基座以接触工作面,配合弹性元件之弹性恢复力,连接件可随着导航装置的抬起或放下同步产生距离变动,不仅能用来计算导航装置的提起高度、若工作面为轻薄材质(例如纸张)时还能一并将工作面施压整平,以提高坐标侦测模组的侦测精度。导航装置是利用门槛值之设定调校距离侦测机构的敏感度,并非是连接件完全分离工作面才视为导航装置做出提起动作;只要连接件和基座的距离变动超过门槛值,即便连接件尚触及工作面,仍可解读成导航装置做出提起动作,而停止输出坐标侦测模组的坐标值信息。附图说明图1与图2为本发明实施例之导航装置在不同操作阶段之结构侧视图。图3与图4分别为本发明实施例之导航装置的可能变形态样之结构侧视图。图5为本发明实施例之导航装置的另一可能变形态样之结构侧视图。图6与图7分别为本发明不同实施例之导航装置之结构侧视图。附图标号说明:10、10’导航装置14坐标侦测模组16距离侦测机构18基座181底面20、20’连接件22特征单元24侦测单元26滑动部261滑动部之一端262滑动部之侧表面28主体部281第一端282第二端283侧表面30支撑件32控制器34弹力元件36固定端38自由端40延伸部401延伸部之一端402延伸部之一侧s工作面d1轴向本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式请参阅图1与图2,图1与图2为本发明实施例之导航装置10在不同操作阶段之结构侧视图。导航装置10可为光学鼠标,使用者是操作导航装置10在工作面s移动,根据移动轨迹判断欲输入的操作指令。导航装置10包含壳体12、坐标侦测模组14以及距离侦测机构16。壳体12用来容置坐标侦测模组14与距离侦测机构16,提供防尘防水等保护。坐标侦测模组14可利用光学侦测技术侦测工作面s上的特征图案、或利用滚轮侦测技术侦测滚轮转轴的旋转信息,判断壳体12相对工作面s的坐标移动。若使用者些微提起导航装置10,意即导航装置10分离且不接触工作面s,距离侦测机构16即能用来侦测精确的距离变化,判断导航装置10相对于工作面s之提起高度,从而触发其它可能的应用程序。距离侦测机构16包含基座18、连接件20、特征单元22以及侦测单元24。基座18设置于壳体12的底部、或可视为壳体12底部的一部份。连接件20以部份突出之方式设置于基座18;在此实施例中,连接件20包含以可滑动方式设置于基座18上的滑动部26、以及连接于滑动部26的主体部28,主体部28的第一端281是突出基座18的底面181。随着导航装置10的提起或放下,连接件20可选择性接触或分离工作面s,并相对基座18发生沿着轴向d1的距离变动。特征单元22设置于连接件20上,且侦测单元24设置在基座18上的支撑件30。连接件20相对基座18发生距离变动时,侦测单元24是侦测特征单元22的参数差异,判断底面181和工作面s的距离。前述的轴向d1约略平行于底面181之平面法矢量。除此之外,连接件20亦可选择以倾斜摆设方式活动设置在基座18上,让连接件20相对于基座18的移动方向相交于底面181的平面法矢量。或者,连接件20相对于基座18的移动方向也可能设计成弧形方向、螺旋方向等各种变化;沿着其它移动方向的连接件20除了部份突出底面181,另可设计成部份突出基座18(或壳体12)的侧面、并弯曲延伸以指向底面181。只要在导航装置10相较工作面s提起或放下时能相应造成连接件20发生距离变动,即属于本发明之距离侦测机构16的设计范畴。导航装置10另包含控制器32,电连接于坐标侦测模组14与距离侦测机构16。如图1所示,当导航装置10被提起而逐渐远离工作面s,装设于主体部28的弹力元件34释放其弹性恢复力将连接件20向基座18外推移,侦测单元24随着连接件20移动侦测特征单元22的参数差异,得知底面181和工作面s的距离;在该距离高于预定的门槛值时,认定导航装置10与工作面s分开,此时控制器32可停止输出坐标侦测模组14产生的坐标值。如图2所示,当导航装置10接触且逐渐靠近工作面s,弹力元件34受压缩储存弹性恢复力,连接件20移入基座18内,侦测单元24随之侦测特征单元22的参数差异取得底面181和工作面s的距离;直到该距离低于门槛值,视为导航装置10已置于工作面s上,控制器32便能相应地输出坐标侦测模组14产生的坐标值。图3与图4分别为本发明实施例之导航装置10的可能变形态样之结构侧视图。图1及图2所示之弹力元件34是套设在主体部28上,然而弹力元件34另可选择性装设于滑动部26,意即弹力元件34之两端分别止抵滑动部26与基座18,如图3所示,且实际应用当不限于此。图1及图2所示之特征单元22是设置在主体部28的第二端282;随着连接件20的移动,侦测单元24侦测特征单元22在尺寸和/或亮度的差异,例如特征单元22靠近侦测单元24具有较大尺寸和较强亮度、远离侦测单元24时则有较小尺寸与较弱亮度,利用该些参数差异判断底面181和工作面s的距离变动。此外,特征单元22另可选择性设置在主体部28的侧表面283,如图4所示,侦测单元24是侦测特征单元22的位移差异,例如导航装置10靠近工作面s时往上移动、分离工作面s则向下移动,来判断底面181和工作面s的距离变动。由于滑动部26与主体部28属于彼此固接的连动物件,特征单元22进一步还可选择性设置在滑动部26的一端261或侧表面262,如图5所示,图5为本发明实施例之导航装置10的另一可能变形态样之结构侧视图。侦测单元24是侦测该端261上特征单元22(实线图案)的尺寸和/或亮度差异、或侦测侧表面262上特征单元22(虚线图案)的位移差异,据此判断连接件20相对基座18在轴向d1的距离变动量。请参阅图6与图7,图6与图7分别为本发明不同实施例之导航装置10’之结构侧视图。各实施例中,与其它实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能,故此不再重复说明。如图6所示,连接件20’可为橡胶制的半球型弹性体,且其使用材料与形状当不限于此。该弹性体具有相对的固定端36以及自由端38。固定端36设置于基座18,且自由端38从底面181突出基座18。特征单元22装设在自由端38上面向侦测单元24的位置。导航装置10’接触工作面s时,弹性体受挤压造成自由端38缩入基座18内;导航装置10’分离工作面s时,弹性体回弹将自由端38移出基座18外,因此侦测单元24可根据自由端38上特征单元22的尺寸和/或亮度差异,判断底面181相对于工作面s的距离变动。如图7所示,连接件20’另可在自由端38内设置延伸部40,延伸部40从自由端38朝向固定端36延伸,且特征单元22可选择性装设在延伸部40的一端401或一侧402。特征单元22设置于该端401,如实线图案所示,侦测单元24是侦测其尺寸和/或亮度差异来判断连接件20’相对基座18的距离变动;特征单元22设置于该侧402,如虚线图案所示,侦测单元24则侦测其位移差异取得距离变动之相关信息。综上所述,本发明的导航装置包含有距离侦测机构,距离侦测机构利用侦测单元侦测连接件上的已知特征单元,不受工作面之材质、表面粗糙度、污渍或灰尘等影响,能通过连接件和基座之间的距离变动,精准地计算出导航装置相较于工作面的提起高度。距离侦测机构的连接件经由可活动方式突出基座以接触工作面,配合弹性元件之弹性恢复力,连接件可随着导航装置的抬起或放下同步产生距离变动,不仅能用来计算导航装置的提起高度、若工作面为轻薄材质(例如纸张)时还能一并将工作面施压整平,以提高坐标侦测模组的侦测精度。导航装置是利用门槛值之设定调校距离侦测机构的敏感度,并非是连接件完全分离工作面才视为导航装置做出提起动作;只要连接件和基座的距离变动超过门槛值,即便连接件尚触及工作面,仍可解读成导航装置做出提起动作,而停止输出坐标侦测模组的坐标值信息。相比于先前技术,本发明的距离侦测机构利用连接件与基座之可动组合,设计出侦测单元能侦测位在已知位置的特征单元的距离侦测机制,除了可达到精确的距离及控制调整,还兼具压整工作面以改善坐标侦测模组之侦测精度的优点。以上所述仅为本发明之较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰,皆应属本发明之涵盖范围。当前第1页12
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