一种光电摇杆组件的制作方法

本实用新型涉及电子配件技术领域，特别是一种主要用于游戏操作的手柄摇杆组件。

背景技术：

摇杆是一种电子设备的操作控制信号输入设备，用户通过操纵手柄的左右前后摇动，产生出相应的信号输出，实现相关控制。如运用在游戏操作中(当然也可以有其他的运用)，可以实现对电脑上模拟角色等的控制。摇杆属于成熟的现有技术，主要都是触片等机械机构类的接触式电气部件构成信号触发。简单如仅提供触碰开关信号的摇杆，这类摇杆的信号产生元件主要是多组开关；常用的摇杆是通过导电触片在设置于底板上的碳膜电阻上移动，产生位置信号，这种结构的摇杆组件因采用导电触片和碳膜电阻容易磨损亦或是接触不良，使得该类摇杆在提高寿命、降低故障率、降低杂讯干扰等方面形成瓶颈；而且，这类摇杆的机械结构与电气元件不分离，难以实现对底板覆膜防尘、防水、防静电(三防)。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种由光电元件产生位置信号输出的非接触式摇杆组件；还提供了一种有光炫效果的摇杆组件。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种光电摇杆组件，包括底部设有柄杆的手柄、壳体、底板，以及装置在壳体与底板内的复位弹簧和至少一组联动信号模块，摇动手柄时联动信号模块得以驱动而产生信号，至少有一组联动信号模块包括发光元件和产生位置信号的感光单元。

作为优选，所述感光单元由移动光栅和psd光位置传感器构成，移动光栅在手柄动作的驱动下产生移动，使得发光元件发出的光于psd光位置传感器上移动得以产生位置信号。

作为优选，所述光电摇杆组件的联动信号模块包括第一组联动信号模块和第二组联动信号模块，其中，

第一组联动信号模块包括第一联动件，与第一联动件一端部枢接的第一位移光栅，该光栅的一侧设有第一发光元件，另一侧设有第一psd光位置传感器，第一位移光栅随第一联动件的摆动而在发光元件与psd光位置传感器之间移动以产生位置信号；

第二组联动信号模块包括第二联动件，与第二联动件一端部枢接的第二位移光栅，该光栅的一侧设有第二发光元件，另一侧设有第二psd光位置传感器，第二位移光栅随第二联动件的摆动而在发光元件与psd光位置传感器之间移动以产生位置信号；

所述第一联动件位于第二联动件上部，第一联动件中部设有供柄杆穿过的安装孔，第二联动件的中部呈球窝状，设置于复位弹簧上。

作为优选，所述光电摇杆组件还包括第三组联动信号模块，该第三组联动信号模块包括第三联动件，所述第二联动件的远离第二位移光栅的另一端部枢接在第三联动件上，第三联动件的一端部凸起为支点，另一端部为光路径结构，两端部中间设置有复位弹性件，与该光路径结构对应的设置有由发光元件和光敏元件组成的光对管；第二联动件被手柄按压时驱动第三联动件绕支点向下移动进而使光路径结构下行，手柄松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使光对管的光路连通或阻断。

作为优选，所述感光单元由光通量开关和光敏元件构成，光通量开关在手柄动作的驱动下移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号。

作为优选，所述光电摇杆组件的联动信号模块包括第一组联动信号模块和第二组联动信号模块，其中，

第一组联动信号模块包括第一联动件，与第一联动件一端部枢接的第一光通量开关，该光通量开关的一侧设有第一发光元件，另一侧设有第一光敏元件，第一光通量开关随第一联动件的摆动而移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号；

第二组联动信号模块包括第二联动件，与第二联动件一端部枢接的第二光通量开关，该光通量开关的一侧设有第二发光元件，另一侧设有第二光敏元件，第二光通量开关随第二联动件的摆动而移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号；

所述第一联动件位于第二联动件上部，第一联动件中部设有供柄杆穿过的安装孔，第二联动件的中部呈球窝状，设置于复位弹簧上。

作为优选，所述光电摇杆组件还包括第三组联动信号模块，该第三组联动信号模块包括第三联动件，所述第二联动件的远离第二光通量开关的另一端部枢接在第三联动件上，第三联动件的一端部凸起为支点，另一端部为光路径结构，两端部中间设置有复位弹性件，与该光路径结构对应的设置有由发光元件和光敏元件组成的光对管；第二联动件被手柄按压时驱动第三联动件绕支点向下移动进而使光路径结构下行，手柄松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使光对管的光路连通或阻断。

作为优选，所述第三联动件的复位弹性件为一弹性锅仔片，第三联动件与该锅仔片对应的部位外凸一按压凸起。

作为优选，所述第三联动件的复位弹性件还包括一联动件回位弹簧。

所述光对管的发光元件和光敏元件相对而设，所述光路径结构为挡光板，挡光板随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。

作为优选，所述光对管的发光元件和光敏元件同侧而设，所述光路径结构为反光镜，反光镜随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。

作为优选，所述第一和第二位移光栅设有至少一条滑槽，与之对应的壳体部位设有至少一条滑轨。

作为优选，位于复位弹簧的中部设置有一led灯珠，第二联动件的球窝状中部开设有透光孔，所述柄杆为透光材质，led灯珠发出的光通过透光孔和透光柄杆向外传导。

作为优选，所述底板包括电路板，所述光对管、第一第二发光元件、第一第二psd光位置传感器、led灯珠均贴片于电路板上并覆设防水膜。

作为优选，所述底板包括电路板，所述光对管、第一第二发光元件、第一第二光敏元件、led灯珠均贴片于电路板上并覆设防水膜。

本实用新型方案是将光电元件及独创的结构件代替传动的机械接触式元件和结构，有效的实现了摇杆的位置信号输出，光电元件大大延长产品的使用寿命，解决的接触不良的杂讯干扰问题，使得摇杆信号输出更精准稳定；还进一步的提供了光电元件形成按压信号的输出，同时提供舒适的按压段落感及良好的回弹；采用本实用新型的方案的摇杆组件，可以实现对底板覆膜防尘、防水、防静电(三防)；更进一步的配设了手柄光效，让摇杆组件更炫酷；本创新的摇杆组件适用性广泛，实用性强，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为具体实施例一的结构爆炸图；

图3为具体实施例二的结构爆炸图；

图4为具体实施例中第一组联动信号模块的视图；

图5为具体实施例中第二组联动信号模块的视图之一；

图6为具体实施例中第二组联动信号模块的视图之二；

图7为具体实施例中第三组联动信号模块的视图；

图8为具体实施例中第一/第二联动件的视图；

图9为具体实施例二中第一/第二联动件的视图；

图10为壳体的结构示意图。

其中：手柄1、柄杆2、壳体3、底板4、弹簧5、第一联动件6、第二联动件7、第三联动件8、第一位移光栅9、第一发光元件10、第一psd光位置传感器11、第二位移光栅12、第二发光元件13、第二psd光位置传感器14、第一光通量开关15、第一光敏元件16、第二光通量开关17、第二光敏元件18、光路径结构19、复位弹性件20、弹性锅仔片201、联动件回位弹簧202，光对管21、按压凸起22、led灯珠23、透光孔24、滑槽25、滑轨26。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，本实用新型所述的光电手柄摇杆组件，可适用于电子游戏操控所需(当然也可以运用于其他的控制领域)，其能提供左右前后的摇摆控制，也能进一步的提供按压控制的信号输出。如图2-3所示，本实用新型的摇杆包括设有柄杆2的手柄1、壳体3、底板4以及装置在壳体与底板内的复位弹簧5和至少一组联动信号模块，摇动手柄时联动信号模块得以驱动而产生信号。手柄和柄杆配合复位弹簧实现摇杆基本功能属于现有技术，在此不详细说明。本实用新型的主要创新在于联动信号模块包括发光元件和产生位置信号的感光单元，这种位置信号的产生于摇杆组件中实属现有技术的空白。在实施例一中采用的psd光位置传感器结合移动光栅形成的感光单元来输出位置信号，在实施例二中采用的是光通量开关结合光敏元件形成的感光单元来输出位置信号。

在本实用新型的实施例一中，如图2所示的，感光单元由移动光栅和psd光位置传感器构成，移动光栅在手柄动作的驱动下产生移动，使得发光元件发出的光于psd光位置传感器上移动得以产生位置信号。

在具体实施例一中，联动信号模块包括有第一组联动信号模块、第二组联动信号模块和第三组联动信号模块。第一组联动信号模块包括第一联动件6，与第一联动件6一端部枢接的第一位移光栅9，也即是第一联动件6随着柄杆2的动作而摇摆，通过枢接机构将摇摆运动转换为第一移动光栅9的直线移动(这种结构如附图所示，属于机械连接机构的常规设计)，该第一移动光栅的9的一侧设有第一发光元件10，另一侧设有第一psd光位置传感器11，第一位移光栅9随第一联动件6的摆动而在发光元件与psd光位置传感器之间移动，发光元件发出的光随着光栅的移动而在psd光位置传感器上移动，psd光位置传感器产生位置信号输出；

同样第一组联动信号一样的，第二组联动信号模块包括第二联动件7，与第二联动件7一端部枢接的第二位移光栅12，该光栅的一侧设有第二发光元件13，另一侧设有第二psd光位置传感器14，第二位移光栅12随第二联动件7的摆动而在发光元件与psd光位置传感器之间移动以产生位置信号。

还包括用于实现按压开关信号输出的第三组联动信号模块，该第三组联动信号模块包括第三联动件8，所述第二联动件7的远离第二位移光栅12的另一端部枢接在第三联动件8上，第三联动件8的一端部凸起为支点，另一端部为光路径结构16，两端部中间设置有复位弹性件17，与该光路径结构16对应的设置有由发光元件和光敏元件组成的光对管18；第二联动件被手柄按压时驱动第三联动件绕支点向下移动进而使光路径结构下行，手柄松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使光对管的光路连通或阻断，产生连接与中断的开关信号。

如图4-8所示，第一联动件一端限位固定在底板的垫片上，另一端与第一位移光栅枢接，手柄移动时带动第一联动件，从而驱动第一位移光栅移动，发光元件发出的光随着第一位光栅移动于psd光位置传感器上产生变化，输出相应的位置变化信号，实现使用者操作时手摇幅度大小而输出的信号不同；第二联动件的一端枢接在第三联动件中部的凹槽上，另一端与第二位移光栅枢接，朝不同方向移动手柄时，同第一联动件一样输出相应的位置变化信号；当手柄下压时，第二联动件向下移动使第三联动件下移，第三联动件的光路径结构将光对管的光路阻断，手柄松开时，光路径结构上行复位，第三联动件的光路径结构上行，使光对管的光路连通。

在本实用新型的具体实施例二中，所述感光单元由光通量开关和光敏元件构成，光通量开关在手柄动作的驱动下移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号。所述光电摇杆组件的联动信号模块包括第一组联动信号模块和第二组联动信号模块。

具体地，第一组联动信号模块包括第一联动件6，与第一联动件6一端部枢接的第一光通量开关15，该光通量开关的一侧设有第一发光元件10，另一侧设有第一光敏元件16，第一光通量开关15随第一联动件6的摆动而移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号；

第二组联动信号模块包括第二联动件10，与第二联动件10一端部枢接的第二光通量开关17，该光通量开关的一侧设有第二发光元件13，另一侧设有第二光敏元件18，第二光通量开关17随第二联动件10的摆动而移动，使得光敏元件受到来自于发光元件的光量变化得以产生位置信号；

还包括第三组联动信号模块，该第三组联动信号模块包括第三联动件8，所述第二联动件7的远离第二光通量开关17的另一端部枢接在第三联动件8上，第三联动件8的一端部凸起为支点，另一端部为光路径结构19，两端部中间设置有复位弹性件20，与该光路径结构对应的设置有由发光元件和光敏元件组成的光对管21；第二联动件被手柄按压时驱动第三联动件绕支点向下移动进而使光路径结构下行，手柄松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使光对管的光路连通或阻断。

如图9所示，第一通量开关为三角形的通孔结构，手柄移动时第一通量开关随着第一联动件摆动而移动，发光元件发出的光随着三角形由小到大或由大到小于psd光位置传感器上产生变化，根据光通量的大小不同输出相应的位置变化信号，实现使用者操作时手摇幅度大小而输出的信号不同；朝不同方向移动手柄时，第二联动件同第一联动件一样输出相应的位置变化信号；当手柄下压时，第二联动件向下移动使第三联动件下移，第三联动件的光路径结构将光对管的光路阻断，手柄松开时，光路径结构上行复位，第三联动件的光路径结构上行，使光对管的光路连通。

三个联动件之间的位置关系为第一联动件6位于第二联动件7上部，第一联动件6与第二联动件7相互垂直设置，第一联动件6中部设有供柄杆穿过的安装孔，第二联动件6的中部呈球窝状，设置于复位弹簧5上，第二联动件中部呈球窝状与复位弹簧相匹配，第二联动件远离第二位移光栅的一端与第三联动件中部的凹槽枢接。

第三联动件8的复位弹性件20包括弹性锅仔片201和联动件回位弹簧202，第三联动件8与该锅仔片对应的部位外凸一按压凸起22，第三联动件8下面连接联动件回位弹簧202，提供回弹效果，按压手柄时，第三联动件8下移，按压凸起22向下移动对锅仔片201向下作用力，锅仔片被按压时会提供给用户按压段落感(此为锅仔片的技术特点，属于常见的配件)，光路径结构19为一挡光板，光对管18由相对于挡光板相对而设的发光元件和光敏元件组成，光路径结构19的上下移动实现光对管18的光路连通或阻断，进而获得通断的开关信号。

在具体运用中，所述光对管的发光元件和光敏元件相对而设，光路径结构可以为遮光板设计，也可以是另一种具体实施方式，即所述光对管的发光元件和光敏元件同侧而设，光路径结构为反光镜，反光镜随着弹性件的上下移动而实现光对管的光路连通或阻断，该具体实施例在本文中并未图示，但这不影响对本实施例的理解和公开。

如图8、图10所示，为了方便第一和第二位移光栅移动定位，第一位移光栅9和第二位移光栅12设有至少一条滑槽25，与之对应的壳体3部位设有至少一条滑轨26，通过滑轨26与滑槽25相匹配，使第一和第二位移光栅能够随着第一和第二联动件的摆动而在滑轨上滑动，同时滑槽与滑轨起到相互限位作用，使固定更加紧密。同样地，如图9所示，第一和第二光通量开关也设有至少一条滑槽。

为了使光电摇杆组件具备发光效果，在复位弹簧5的中部设置有一led灯珠23，第二联动件7的球窝状中部开设有透光孔24，所述柄杆2为透光材质，led灯珠23发出的光通过透光孔24和透光柄杆2向外传导，实现整体发光的效果。

本实用新型的底板4为电路板，所述光对管18、第一发光元件10、第二发光元13、第一psd光位置传感器11、第二psd光位置传感器14、第一光敏元件16、第二光敏元件18、led灯珠23均贴片于电路板上并覆设防水膜，用于防止摇杆进水失灵。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。