專利名稱：動(dòng)作傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)作傳感裝置。
技術(shù)背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在游戲設(shè)備中的使用，采用視頻設(shè)備的電子游戲不斷涌 現(xiàn)?，F(xiàn)有游戲設(shè)備大多是游戲者坐在固定的座位上通過手控操縱桿、手柄按鈕、臺(tái)面按鈕、 或搖桿進(jìn)行游戲。在涉及網(wǎng)球、保齡球等運(yùn)動(dòng)動(dòng)作游戲時(shí)，游戲者只能從視頻設(shè)備中感受視 覺上的沖擊，游戲者根本無法全身去感受游戲其中的樂趣，而游戲者長(zhǎng)時(shí)間坐在屏幕前，眼 睛和手指都易疲勞?，F(xiàn)有的機(jī)械運(yùn)動(dòng)游戲設(shè)備，雖然能提供各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)感受，但是游戲 者大多是坐在座椅上去被動(dòng)感受，缺乏主動(dòng)參與性，容易使人厭倦。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種可用于游戲中模擬動(dòng)作的動(dòng)作傳感裝置。一種動(dòng)作傳感裝置，包括一個(gè)收容部， 一個(gè)彈性懸臂，至少一個(gè)壓阻式傳感器， 一個(gè)連 接件， 一個(gè)空氣軸承滑塊， 一個(gè)紅外光感應(yīng)模組。該收容部包括一個(gè)前面板及一個(gè)后面板， 前面板與后面板各包括一個(gè)位于面板中間的大孔及多個(gè)均勻地環(huán)繞該大孔的小孔。該彈性懸 臂位于該收容部?jī)?nèi)，該彈性懸臂具有一個(gè)自由端，該連接件固定在該自由端上。該空氣軸承 滑塊可活動(dòng)地與該連接件連接，且該空氣軸承滑塊位于前面板的大孔與后面板的大孔相連的 范圍內(nèi)。該壓阻式傳感器貼于該空氣軸承滑塊的表面。該紅外光感應(yīng)模組位于該前面板上， 可接收紅外光。所述的動(dòng)作傳感裝置，當(dāng)該動(dòng)作傳感裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣流通過面板的孔進(jìn)入收容部而形 成層流(Laminar Flow)，層流撞擊空氣軸承滑塊而使空氣軸承滑塊沿層流流動(dòng)的方向搖擺 ，壓阻式傳感器可感應(yīng)該空氣軸承滑塊的運(yùn)動(dòng)狀況。


圖l為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)作傳感裝置的一個(gè)立體截面示意圖。 圖2為圖l中虛線所示部分的一個(gè)放大示意圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓阻式傳感器的一個(gè)立體示意圖。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外光感應(yīng)模組的一個(gè)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)一并參閱圖1及圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)作傳感裝置IO。該動(dòng)作傳感裝置10包括 一個(gè)收容部102， 一個(gè)彈性懸臂104，兩個(gè)壓阻式傳感器106， 一個(gè)連接件108， 一個(gè)空氣軸承 滑塊(Air Bearing Slider) 110， 一個(gè)紅外光感應(yīng)模組112。該收容部102包括一個(gè)前面板1024， 一個(gè)后面板1026，及多個(gè)連接前面板及后面板的側(cè) 面板102S。該前面板1024與后面板1026各包括一個(gè)位于面板中間的大孔1030及多個(gè)均勻地環(huán) 繞該大孔1030的小孔1032。本實(shí)施例中，前面板1024或后面板1026開設(shè)的小孔1032的數(shù)目為 8個(gè)。該大孔1030的半徑與小孔1032的半徑的比例為3至10，優(yōu)選的比例為4至6。前面板 1024及后面板1026上分別開設(shè)孔的目的是為了讓該動(dòng)作傳感裝置10在運(yùn)動(dòng)過程中，空氣通過 孔而進(jìn)入收容部102，以形成層流(Laminar Flow)。大孔1030可讓更多的空氣進(jìn)至收容部102 內(nèi)，而小孔1032可讓空氣流的分布更加均勻。該彈性懸臂104位于收容部102內(nèi)，彈性懸臂104的一端固定在該收容部的一個(gè)側(cè)面板 1028上，彈性懸臂104的另一端為自由端1042。該彈性懸臂104為一個(gè)不銹鋼彈性薄片，該連 接件108固定在薄片的自由端1042的一個(gè)下表面1044上，連接件108可選用萬向接頭(Gimbal Joint)等具備各方向運(yùn)動(dòng)的連接件?？諝廨S承滑塊110可活動(dòng)地與連接件108連接，優(yōu)選地 ，空氣軸承滑塊110與連接件108的連接為可活動(dòng)的點(diǎn)連接?？諝廨S承滑塊110位于前面板 1024的大孔1030與后面板1026的大孔1030相連的范圍內(nèi)，因此，空氣軸承滑塊lIO可接受通 過前面板1024的孔進(jìn)入收容部102的層流的撞擊。優(yōu)選地，為進(jìn)一步增加動(dòng)作傳感裝置10的 靈敏度，面向前面板1024的大孔1030的空氣軸承滑塊110部分具有一個(gè)斜坡面1102，該斜坡 面1102可接受層流的撞擊而使空氣軸承滑塊110在連接件108上沿層流流動(dòng)的方向搖擺運(yùn)動(dòng)。 空氣軸承滑塊110的材料為三氧化二鋁及碳化鈦的混合材料，且該混合材料中的三氧化二鋁 占60%至80%，碳化鈦占40%至20%。壓阻式傳感器106貼于空氣軸承滑塊110的表面，如空氣軸 承滑塊110的側(cè)表面和/或上表面，用于感應(yīng)空氣軸承滑塊110在層流的撞擊下，沿層流流動(dòng) 的方向搖擺運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)參閱圖3，壓阻式傳感器106包括一個(gè)三氧化二鋁及碳化鈦的混合基底層1062， 一個(gè)形 成在該混合基底層1062上的硅層1064， 一個(gè)形成在該硅層1064上的二氧化硅層1066，其中， 多個(gè)凹槽1068自該二氧化硅層1066延伸至該硅層1064內(nèi)。該混合基底層1062與空氣軸承滑塊 110表面相接觸，其中，三氧化二鋁占60%至80%，碳化鈦占40%至20%。本實(shí)施例中，多個(gè)凹 槽1068是等間距均勻分布，凹槽1068間的距離W2與凹槽1068的寬度Wi的比例為2至5，優(yōu)選為 3至4。該多個(gè)凹槽1068可通過反應(yīng)離子刻蝕制程(Reactive Ion Etching Process)形成。
硅層1064的厚度范圍為100至1000納米，優(yōu)選為200至500納米。二氧化硅層1066的厚度范圍 為50至200納米，優(yōu)選為80至120納米。所述的二氧化硅層1066可通過化學(xué)氣相沉積法(CVD Process)制作。紅外光感應(yīng)模組112位于前面板1024上。請(qǐng)參閱圖4，紅外光感應(yīng)模組112包括一個(gè)感應(yīng) 傳感器1122， 一個(gè)紅外光通帶濾光片(IR Passband Filter) 1124， 一個(gè)非球面鏡片1126， 及一個(gè)紅外光玻璃1128。紅外光通帶濾光片1124，非球面鏡片1126，及紅外光玻璃1128是沿 感應(yīng)傳感器1122由近至遠(yuǎn)的方向排列，且感應(yīng)傳感器1122、紅外光能帶濾光片1124、非球面 鏡片1126及紅外光玻璃1128是位于同一軸線上。該感應(yīng)傳感器1122為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 傳感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)和電荷耦合器件傳感器( Charge Couple Device, CCD)中的一種。紅外光玻璃l 128可濾掉可見光，讓紅外光透過。 紅外光感應(yīng)模組112可接收紅外光，并根據(jù)接收到的紅外光的光軸與所述軸線的夾角的改變 來感應(yīng)動(dòng)作傳感裝置10方向的改變。該紅外光通帶濾光片1124的設(shè)計(jì)可參以下實(shí)施。該紅外光通帶濾光片1124對(duì)于光波長(zhǎng)為 90(Tl000納米的光，具有較高的光穿透率，光穿透率大于90%。而對(duì)于光波長(zhǎng)在60(T800納米 范圍內(nèi)，及光波長(zhǎng)在110(Tl200納米范圍內(nèi)，該紅外光通帶濾光片1124的對(duì)這些光線穿透率 均小少2%。該紅外光通帶濾光片1124是二氧化鈦與二氧化硅交替形成的多層膜。其中，該膜 層數(shù)量為30至50。紅外光通帶濾光片1124可通過電子束沉積(Electron Beam D印osition) 或離子束沉積(Ion-Beam D印osition)等制程制作。本實(shí)施例所提供的動(dòng)作傳感裝置IO，當(dāng)該動(dòng)作傳感裝置10運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣流通過面板的孔 進(jìn)入收容部102而形成層流，層流撞擊空氣軸承滑塊110而使空氣軸承滑塊110沿層流流動(dòng)的 方向搖擺，壓阻式傳感器106可感應(yīng)該空氣軸承滑塊110的運(yùn)動(dòng)狀況。需要指出的是，上述的動(dòng)作傳感裝置10還包括數(shù)字信號(hào)處理面板(Digital Signal Processing Board)、動(dòng)作傳感裝置主板(Mother Board)、藍(lán)牙面板(Blue Tooth Board)、射頻輸入/輸出面板(RF Input and Output Board)、電源管理面板(Power Management Board)及內(nèi)置電源等功能面板。壓阻式傳感器106及感應(yīng)傳感器1122的信號(hào)均輸出至數(shù)字信號(hào)處理面板及主板，經(jīng)數(shù)字 信號(hào)處理面板及主板處理后的信號(hào)可以通過藍(lán)牙面板(用于短距離無線傳輸)或射頻輸入/ 輸出面板(用于長(zhǎng)距離無線傳輸)，而藍(lán)牙面板或射頻輸入/輸出面板同時(shí)也可用以來自其 它裝置的信號(hào)。上述動(dòng)作傳感裝置10可用于一個(gè)游戲設(shè)備上。舉例說明，該游戲設(shè)備包括一個(gè)主機(jī)及該 動(dòng)作傳感裝置IO，當(dāng)主機(jī)上運(yùn)行一個(gè)動(dòng)作游戲，如網(wǎng)球游戲，用戶可手持該動(dòng)作傳感裝置io來模擬游戲中角色的動(dòng)作，如網(wǎng)球正手回球、反手回球、扣球等動(dòng)作。該動(dòng)作傳感裝置io的模擬動(dòng)作通過藍(lán)牙面板或射頻輸入/輸出面板反饋至主機(jī)而實(shí)現(xiàn)游戲中角色的動(dòng)作。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神 所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種動(dòng)作傳感裝置，包括一個(gè)收容部，一個(gè)彈性懸臂，至少一個(gè)壓阻式傳感器，一個(gè)連接件，一個(gè)空氣軸承滑塊，一個(gè)紅外光感應(yīng)模組，該收容部包括一個(gè)前面板及一個(gè)后面板，前面板與后面板各包括一個(gè)位于面板中間的大孔及多個(gè)均勻地環(huán)繞該大孔的小孔，該彈性懸臂位于該收容部?jī)?nèi)，該彈性懸臂具有一個(gè)自由端，該連接件固定在該自由端上，該空氣軸承滑塊可活動(dòng)地與該連接件連接，且該空氣軸承滑塊位于前面板的大孔與后面板的大孔相連的范圍內(nèi)，該壓阻式傳感器貼于該空氣軸承滑塊的表面，該紅外光感應(yīng)模組位于該前面板上，可接收紅外光。
2.如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的彈性懸 臂為一個(gè)不銹鋼彈性薄片，該連接件固定在該薄片的自由端的一個(gè)下表面上。
3.如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的大孔半 徑與小孔半徑的比例為3至10。
4.如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的紅外光 感應(yīng)模組包括一個(gè)感應(yīng)傳感器， 一個(gè)紅外光通帶濾光片， 一個(gè)非球面鏡片，及一個(gè)紅外光玻 璃；該紅外光通帶濾光片，該非球面鏡片，及該紅外光玻璃是沿該感應(yīng)傳感器由近至遠(yuǎn)的方 向排列。
5.如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的空氣軸 承滑塊與該連接件的連接為可活動(dòng)的點(diǎn)連接。
6.如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的空氣軸 承滑塊的材料為三氧化二鋁及碳化鈦的混合材料，其中，三氧化二鋁占60%至80%，碳化鈦占 40%至20%。
7.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的壓阻式 傳感器包括一個(gè)三氧化二鋁及碳化鈦的混合基底層， 一個(gè)形成在該混合基底層上的硅層，一 個(gè)形成在該硅層上的二氧化硅層，其中，多個(gè)凹槽自該二氧化硅層延伸至該硅層內(nèi)，該硅層 與空氣軸承滑塊表面相接觸。權(quán)利要求8如權(quán)利要求7所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的硅層的 厚度范圍為100至1000納米，所述的二氧化硅層的厚度范圍為50至200納米。權(quán)利要求9如權(quán)利要求l所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的紅外光 通帶濾光片為二氧化鈦層與二氧化硅層交替形成的多層膜片。權(quán)利要求IO如權(quán)利要求9所述的動(dòng)作傳感裝置，其特征在于，所述的多層膜 片的總層數(shù)量為30至50。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)作傳感裝置，其包括收容部，彈性懸臂，壓阻式傳感器，連接件，空氣軸承滑塊和紅外光感應(yīng)模組。收容部包括前面板及后面板，前面板與后面板各包括位于面板中間的大孔及多個(gè)均勻地環(huán)繞該大孔的小孔。彈性懸臂位于收容部?jī)?nèi)，彈性懸臂具有自由端，連接件固定在自由端上?？諝廨S承滑塊可活動(dòng)地與連接件連接，且空氣軸承滑塊位于前面板的大孔與后面板的大孔相連的范圍內(nèi)。壓阻式傳感器貼于空氣軸承滑塊的表面。紅外光感應(yīng)模組位于該前面板上，可接收紅外光。所述的動(dòng)作傳感裝置，空氣流通過面板的孔進(jìn)入收容部而形成層流，層流撞擊空氣軸承滑塊而使空氣軸承滑塊沿層流流動(dòng)的方向搖擺，壓阻式傳感器可感應(yīng)該空氣軸承滑塊的運(yùn)動(dòng)狀況。
文檔編號(hào)A63F13/02GK101209382SQ20061020142
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者陳杰良 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司