[发明专利]操纵杆输入设备

说明书

技术领域

本发明涉及光学操纵杆。

背景技术

在越来越多的应用中，尤其是在移动应用中，用户接口应当更直观和更舒适。然而，这些种类的口袋设备正变得越来越小，这为大的用户友好接口(例如在更“静态的”设备(如家庭音响或桌面计算机)上可利用的那些大的用户友好接口)留下了非常小的空间。

因为在嵌入式技术中分配给接口的如此小的空间量且因为这些接口决不能消耗掉电池中的所有电能，所以该接口经常被削减成为小量的键，或多或少地布置成键盘和四方向的方向键。最近以来，触摸屏输入已经流行，其能够使屏幕区域也用作有效的导航工具。

然而，触摸屏有时不能提供应用所需的精度。为此，高端电话经常专门设有附加的轨迹球或光学设备，用户可以使手指在其上滚动或卷动以相应地在屏幕上移动。

这些解决方案可以成功地复现鼠标功能，但是它们不适合作为4向按钮或4向数字操纵杆的替代品。

光学操纵杆是一种最近的用户接口设备，例如在WO2010/020906和WO2010/0325170中描述的。

该设计基于来自于LED的反射的测量。该设备可以替代4向按钮和更常用的数字操纵杆。另外，其可以用作模拟操纵杆，提供远多于4个或8个预定方向。替代地，该设备可以实质上覆盖任何角度和不同的强度(当你在操纵杆上或重或轻地推动时的或多或少的速度)。

操纵杆是能够通过沿着北/南/东/西方向倾斜杆或钮来实现控制的设备。该倾斜角定义了用户输入。该倾斜性质将操纵杆与其它类型的控制设备(如鼠标(运动)、轨迹球(滚动)或触摸板(滑动))区别开来。因为机械输入配置的这种设计，该控制对于终端用户而言感觉非常自然，并可以有效地替代导航键、轨迹球、光学传感器或鼠标以及当然任何种类的之前的数字操纵杆。

上述光学操纵杆具有复杂的机械结构，以便提供所需要的倾斜运动。柔性的橡胶隔膜可以被使用，但是这可能会出现在设备之间的性能的显著变化和随时间的显著变化。

因此，需要一种低成本、装配简单的光学操纵杆布置，其能够提供在设备之间的一致的性能以及长时间的可靠性能。

发明内容

根据本发明，提供一种操纵杆输入设备，包括：

光源，安装在基板上或集成于基板中；

反射器，安装在光源上方，并能够响应于用户致动而倾斜；

光学传感器布置，设置在基板上或集成于基板中，用于检测反射器倾斜的方向，

其中该设备包括：

基座；

设置在该基座上方的板，所述板的下侧用于限定或承载反射器，其中所述板包括中央板构件和至少三个弹簧臂，所述弹簧臂在一端连接至中央板构件并围绕中央板构件的外边缘延伸至自由端，其中自由端的位置被固定，以使得该板由弹簧臂悬挂；和

输入部，成耦接至板的盖的形式。

该布置使用板提供盖的悬挂。该板由弹簧臂的端部安装，以使得由弹簧臂而不是中央板构件进行期望的偏转。弹簧臂可以是直的或弯曲的，但是它们大体围绕中央板构件的外周布置，以使得中央板构件被居中地和均匀地支撑。

该板也防止结构的横向移动，因为弹簧臂被设计成允许竖直移位但抵制横向移位。因此，该板提供了反射器期望的(中央)定位。

该板可以是金属的或另一种给出所需的弹性和强度的材料。

该板可以是大体圆形的或形成为多边形的形状，沿着每一边设有一弹簧臂。多边形具有至少三条边，优选地可以是方形。

每个弹簧臂可以借助于台阶区域连接至中央板构件，以使得在板的未变形状态中，弹簧臂处于与中央板构件不同的平面中。该板然后可以被借助于弹簧臂的弯曲朝向支撑件推下。取而代之的是，中央板构件和弹簧臂可以以未变形状态处于同一平面中。

该盖可以包括平坦的圆垫，用于限定紧凑的用户输入设备。

反射器可以包括安装在金属板下侧上的独立部件，或者其可以是板的下侧的表面或施加于板下侧的涂层。其优选居中地定位。

该设备优选地能够检测3度或更小的倾斜的方向，更优选地能够检测1度或更小的倾斜的方向.

该基座可以是该设备的下壳体部件，以使得包括该基座的设备之后被安装在基板(例如PCB)上。替代地，该基座可以是该设备安装所在的表面的一部分。例如，该设备可以集成于多层PCB中，以使得该基座由一些PCB层来限定。

附图说明

本发明在此将参照附图进行详细地描述，其中：

图1示出光学操纵杆的已知电路；

图2示出操纵杆的已知的机械结构；