專利名稱：一種重力感應(yīng)傾角傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為各類設(shè)備提供當(dāng)前位置傾角狀態(tài)電子信號的傳感器，尤其涉及一種利用重力產(chǎn)生傾角信號的傳感器。
背景技術(shù)：
位置狀態(tài)是指物體自身上下、左右、前后三個(gè)方向軸線與水平線或垂直線的關(guān)系，如哪個(gè)方向向上或向下，物體自身軸線與水平線或垂直線所成的角度等。很多設(shè)備的正常工作與設(shè)備本身當(dāng)前的位置狀態(tài)有關(guān)，在數(shù)字化時(shí)代，這類設(shè)備的種類數(shù)量越來多，應(yīng)用越來越廣，如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、各類顯示屏、仿真系統(tǒng)等。以數(shù)碼相機(jī)為例，拍出的圖像與拍攝時(shí)相機(jī)的位置狀態(tài)有直接關(guān)系，橫持相機(jī)與豎持相機(jī)拍出的圖像如不經(jīng)處理，再現(xiàn)顯示出來時(shí)，會有方向上的不同，不經(jīng)過處理就不便于觀看。很多可移動的顯示裝置如顯示屏、投影儀、手機(jī)屏幕等，所顯示的圖像的上下方向在顯示屏上是固定的，當(dāng)顯示屏橫置或倒置時(shí)，圖像很不方便觀看。另外，有些設(shè)備工作時(shí)需要首先校正水平，目前都是靠人工校準(zhǔn)。目前還沒有一種傳感器能夠?yàn)樵跓o人工干預(yù)情況下智能地處理這一問題提供信號采樣的支持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用重力產(chǎn)生位置狀態(tài)傾角信號的傳感器，為各種設(shè)備提供當(dāng)前位置傾角信號，為智能地自動地處理信息提供方便。
為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種重力感應(yīng)傾角傳感器，包括帶有腔體的外殼，位于腔體內(nèi)例的感應(yīng)元件，以及與感應(yīng)元件連接的傳輸電路，所述傳輸電路將感應(yīng)元件與外接設(shè)備連通；其中所述的傳感器還包括位于腔體內(nèi)的重力感應(yīng)物，所述的重力感應(yīng)物受重力作用可以運(yùn)動，停留在腔體的勢能低點(diǎn)，并作用于相應(yīng)位置的感應(yīng)元件，使所述的感應(yīng)元件產(chǎn)生信號，以確定所述外接設(shè)備的傾角。
所述的感應(yīng)元件為光敏元件，所述的腔體為一面透明腔體，所述的重力感應(yīng)物為不透光重力感應(yīng)物，所述不透光重力感應(yīng)物可在透明腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)，遮擋住處于相應(yīng)位置的光敏元件，產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
所述的不透光重力感應(yīng)物為不透光球或者不透光錘或者不透光液體。
所述的感應(yīng)元件為電極，所述的重力感應(yīng)物為導(dǎo)體球或?qū)w錘，所述導(dǎo)體球或者導(dǎo)體錘可在腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)并將相應(yīng)位置的電極導(dǎo)通，產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
所述的感應(yīng)元件為磁感應(yīng)元件，所述的重力感應(yīng)物為磁性球或磁性錘，所述磁性球或者磁性錘在腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)，相應(yīng)位置的磁感應(yīng)元件產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
所述的感應(yīng)元件分布在一個(gè)平面內(nèi)。
所述的感應(yīng)元件分布在不同的平面內(nèi)。
所述的腔體可以是球形、環(huán)形或者其他需要的形狀。
所述的腔體內(nèi)側(cè)還帶有凸出的閾，用于增加重力感應(yīng)物位置移動的閾值，以明確重力感應(yīng)物的位置。
所述的外接設(shè)備可以是數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝相機(jī)、投影儀、各類顯示屏、仿真系統(tǒng)等。
由于采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，可以為各種設(shè)備提供當(dāng)前位置傾角信號，為智能地自動地處理信息提供方便。另外，本發(fā)明的技術(shù)方案簡單、方便，成本低廉，應(yīng)用廣泛，既可以應(yīng)用于二維領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于三維領(lǐng)域，為使用者帶來了極大的方便。


圖1——12分別是本發(fā)明實(shí)施例1——12的的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案中，該利用重力產(chǎn)生位置狀態(tài)傾角信號的傳感器，包括內(nèi)有空腔的外殼、感應(yīng)元件、與傳輸電路(電路連接部分，可以包括連線、插腳或焊點(diǎn))和重力感應(yīng)運(yùn)動物。
其中，該感應(yīng)元件可以是光敏器件、電極、或磁感應(yīng)器件，可依需要而設(shè)定；該重力感應(yīng)物可以是不透光球或液體、金屬球或錘、磁球或錘，根據(jù)光敏元件及相關(guān)條件而選定。
上述外殼內(nèi)有空腔，其形狀依設(shè)計(jì)需要而定，可以是球形，也可是環(huán)狀管或是其他需要的異形。感應(yīng)元件根據(jù)需要分布于外殼的內(nèi)空腔壁上，并以連線穿過外殼與連接部分(連線、插腳或焊點(diǎn))相聯(lián)，感應(yīng)元件的引線，可以穿過空腔壁，與外側(cè)的連線、插腳或表面貼裝的焊點(diǎn)相連導(dǎo)通。連接部分(連線、插腳或焊點(diǎn))將本感應(yīng)器與設(shè)備電路相連通。在對應(yīng)外殼的左右、前后和垂直三個(gè)基準(zhǔn)軸向，感應(yīng)元件在腔體內(nèi)壁上根據(jù)需要分布，每個(gè)感應(yīng)元件都位于著相應(yīng)的與左右、前后和垂直三個(gè)軸向的傾角狀態(tài)下內(nèi)空腔中的勢能最低點(diǎn)。重力感應(yīng)運(yùn)動物置于外殼的內(nèi)空腔內(nèi)，受重力作用可自由運(yùn)動，不受設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的影響，會停留在外殼內(nèi)腔的當(dāng)前勢能最低點(diǎn)，并使對應(yīng)位置的感應(yīng)元件產(chǎn)生光、電或磁的感應(yīng)作用。傳感器旁的空腔內(nèi)壁上可以有閾凸出，即適應(yīng)運(yùn)動物的凸出變化，用于增加重力感應(yīng)運(yùn)動物位置移動的閾值，明確運(yùn)動物位置。如果沒有閾凸出，空腔內(nèi)的勢能最低點(diǎn)分布原是連續(xù)的，即可以有無限多個(gè)，但感應(yīng)元件是有限多個(gè)的，重力感應(yīng)物可能停留在感應(yīng)元件處，也可能停留在兩個(gè)感應(yīng)元件之間的任意位置，容易出現(xiàn)感應(yīng)上的不清晰。在空腔內(nèi)壁形狀上設(shè)置閾凸出目的是使重力感應(yīng)物不能停留在任意點(diǎn)，而只能停留在由閾凸出所限制的位置，從而使空腔內(nèi)的勢能最低點(diǎn)的數(shù)量從無限多個(gè)變?yōu)橛邢薅鄠€(gè)，分布離散化，且每個(gè)勢能最低點(diǎn)對應(yīng)位置都設(shè)置了感應(yīng)元件。當(dāng)重力感應(yīng)物離開某個(gè)勢能最低點(diǎn)時(shí)，只能停留在另一個(gè)由閾凸出限制的勢能最低點(diǎn)，而不能停留在兩個(gè)勢能最低點(diǎn)的中間位置。在任意狀態(tài)下，重力感應(yīng)物只能清晰明確地對唯一一個(gè)感應(yīng)元件起作用。閾凸出的作用有兩點(diǎn)，一是使重力感應(yīng)物只作用于一個(gè)感應(yīng)元件，非此即彼，二感應(yīng)元件位置正好在勢能最低點(diǎn)，感應(yīng)作用最充分最明確。如圖8所示，即是此種情況較為清楚的表述。
采樣時(shí)，重力感應(yīng)運(yùn)動物正發(fā)生作用的感應(yīng)元件會返回一個(gè)與其他位置的感應(yīng)元件不同的信號，據(jù)此確定哪個(gè)感應(yīng)元件正處在當(dāng)前勢能最低點(diǎn)或最高點(diǎn)，經(jīng)過電路和程序的后續(xù)處理，就可以知道設(shè)備當(dāng)前的傾角狀態(tài)了。如將一個(gè)四位置傳感器應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)，四個(gè)感應(yīng)元件的位置對應(yīng)了拍攝時(shí)相機(jī)的四種狀態(tài)。按下快門時(shí)采樣，并將所采信號以程序轉(zhuǎn)換為相機(jī)拍攝時(shí)的狀態(tài)，并記錄于圖片文件中。如左側(cè)在下豎持相機(jī)拍攝時(shí)，所拍的人物頭朝相機(jī)的右向，左側(cè)的感應(yīng)元件返回不同于其他三個(gè)感應(yīng)元件的信號，將這個(gè)信號記錄于圖片文件中，再現(xiàn)顯示時(shí)，顯示程序根據(jù)所記錄的位置信號，自動將圖片旋轉(zhuǎn)90度并使圖片左向下的方式顯示，則在屏幕上看到的圖像中，人頭向上。
這個(gè)傾角狀態(tài)信號可以用于自動調(diào)整設(shè)備水平或特定傾角。
當(dāng)感應(yīng)元件分布在同一平面時(shí)，本傳感器可簡化為二維位置傳感器。
下面分別闡述本發(fā)明的技術(shù)方案一、光學(xué)方案本方案是在一個(gè)密閉的空腔內(nèi)，裝有重力感應(yīng)運(yùn)動物(固體的球或深色液體)。空腔可透光進(jìn)來，在對應(yīng)特定位置狀態(tài)傾角的勢能最低點(diǎn)或最高點(diǎn)位置裝有光敏元件，光敏元件可以是一個(gè)或多個(gè)，以連線穿過外殼與連接部分(連線、插腳或焊點(diǎn))相聯(lián)。固體的球或深色液體在空腔內(nèi)自由運(yùn)動，受重力和閾凸出作用停在某個(gè)光敏元件對應(yīng)的勢能最低點(diǎn)，遮擋住相應(yīng)處在相應(yīng)位置的光敏元件，產(chǎn)生相應(yīng)的信號，經(jīng)電路和程序處理后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的傾角信息。
用于遮擋光線的重力感應(yīng)運(yùn)動物還可以是懸錘，懸錘受重力垂下，遮擋相應(yīng)位置的光敏元件，產(chǎn)生信號。
也可采用完全密閉的空腔，并在懸錘上加發(fā)光體或使懸錘透光，懸錘的光線照在對應(yīng)位置的光敏元件上，產(chǎn)生信號。
二、電極方案本方案是在一個(gè)封閉的外殼內(nèi)空腔壁上根據(jù)需要設(shè)置電極，電極附著在外殼內(nèi)壁，并以連線穿過外殼與連接部分(連線、插腳或焊點(diǎn))相聯(lián)，連接部分用于焊接或粘接在電路板上。如采用金屬球，金屬球在腔內(nèi)可自由滾動；如采用金屬錘，錘柄可與一電極相接并可自由活動，錘頭可隨重力擺動。當(dāng)設(shè)備整體位置變化時(shí)，金屬球或錘受重力運(yùn)動到內(nèi)腔該狀態(tài)下的勢能最低點(diǎn)，導(dǎo)通處在最低點(diǎn)的電極，產(chǎn)生相應(yīng)的電子信號。
電極和插腳(或焊點(diǎn))的數(shù)量依精度需要設(shè)置。
為保證工作順暢，金屬球可選用合金球或汞球。
為更好地導(dǎo)通，電極上可以有突起點(diǎn)。
三、磁感應(yīng)方案本方案是在一個(gè)封閉的外殼內(nèi)空腔壁上根據(jù)需要設(shè)置磁感應(yīng)元件，磁感應(yīng)元件附著在外殼內(nèi)壁，并以連線穿過外殼與連接部分(連線、插腳或焊點(diǎn))相聯(lián)，連接部分用于焊接或粘接在電路板上。永磁球或錘在空腔內(nèi)隨重力運(yùn)動到采樣時(shí)的勢能最低點(diǎn)，處在對應(yīng)位置的磁感應(yīng)元件會產(chǎn)生感應(yīng)并返回一個(gè)信號，系統(tǒng)再將這個(gè)信號還原為傾角信號。
下面結(jié)合說明書附圖來闡述幾個(gè)本發(fā)明的具體實(shí)施例實(shí)例1采用的感應(yīng)元件是光敏元件，是一個(gè)二維三位置傳感器。如圖1所示，實(shí)例1包括密閉空腔外殼11，光敏元件12和14，遮擋物13，密閉空腔外殼11內(nèi)壁上有閾凸出15。密閉空腔11外面為透光面16，在密閉空腔11內(nèi)裝進(jìn)遮擋物13(固體球或不透明液體)在左右兩角透光面的對面腔壁上各裝一個(gè)光敏元件12和14，密閉空腔11的形狀設(shè)計(jì)上采用了增加遮擋物13位置變化閾值的閾凸出15。當(dāng)用于數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)時(shí)，能提供相機(jī)左端朝上和右端朝上兩個(gè)位置信號，默認(rèn)正常值，可以給出相機(jī)橫拍與豎拍圖像的位置信號供電路或程序處理。按圖中“上”方向固定于相機(jī)的電路板上，外殼前面透光面6朝外。當(dāng)豎向持相機(jī)拍照時(shí)，遮擋物受重力影響落到到左角或右角，按下快門時(shí)，未被遮擋的光敏元件受光，而被遮擋的光敏元件不受光，兩者返回不同的信號。電路接到光敏元件返回的信號后，記錄于這次所拍的圖像中，后期程序?qū)⑦@一圖像自動處理成逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，再現(xiàn)顯示時(shí)，不需任何人工干預(yù)，程序處理后就可以看到與拍攝時(shí)位置相同的圖像了。如正持相機(jī)，則左右光敏元件均有相同信號返回，取默認(rèn)值，圖像不做任何處理。實(shí)例1可裝在相機(jī)的面板上，直接接受自然光。也可裝在圖形再現(xiàn)裝置上，如裝在顯示屏上，在改變顯示屏位置時(shí)，通過程序調(diào)整始終看到正向向上的圖像，對于不是正方形或圓形的圖像的再現(xiàn)可以通過調(diào)整顯示屏的位置得到更好的觀查效果，如四比三的圖像在三比四的屏幕上正向顯示時(shí)，只能用到一半多一點(diǎn)(9/16)的面積，如果將屏幕旋轉(zhuǎn)90度，則可用全部面積來顯示圖像。
實(shí)例2采用的感應(yīng)元件是光敏元件，是一個(gè)二維四位置傳感器，能提供設(shè)備正常、左端朝上、右端朝上和下端朝上四個(gè)位置信號，供電路或程序后期處理。如圖2所示，實(shí)例2包括密閉空腔外殼21，光敏元件22、23、24和25，遮擋物26(固體球或不透明液體)，密閉空腔外殼21內(nèi)壁上有閾凸出27。如圖2所示，密閉空腔1前外面為透光面28，在密閉空腔21內(nèi)裝進(jìn)遮擋物26，在四角透光面28的對面腔壁上各裝一個(gè)光敏元件22、23、24和25，密閉空腔21的形狀設(shè)計(jì)上采用了增加遮擋物23位置變化閾值的閾凸出27。按圖中“上”方向固定于設(shè)備外面板上，光線透過透光面28射入空腔21，未被遮擋的光敏元件可接受光線工作。遮擋物26受重力影響，總會遮擋四個(gè)光敏元件中的一個(gè)。采信號時(shí)，被遮擋的光敏返回與另三個(gè)光敏不同的信號，供電路或程序處理。實(shí)例2用于手機(jī)屏幕上的圖形再現(xiàn)可以支持手機(jī)屏幕隨時(shí)調(diào)整圖像，始終保持正向朝上，尤其有意義。
實(shí)例3采用的感應(yīng)元件是光敏元件，是一個(gè)二維多位置傳感器，能提供設(shè)備某一角度朝上的位置信號，供電路或程序后期處理。如圖3所示，實(shí)例3采用一個(gè)正面透明的環(huán)31，環(huán)中空，放入固體球或注入適量不透明液體32。環(huán)透明面34對面內(nèi)壁按精度需要安置光敏元件33。采樣時(shí)，被擋住的光敏元件返回一個(gè)與未被遮擋的光敏元件不同的信號，供電路或程序處理。圖示采用的是不透明液體，液體基本充滿環(huán)31，只有一個(gè)氣泡。這個(gè)氣泡位于勢能最高點(diǎn)，氣泡使光線照射在處在當(dāng)時(shí)勢能最高點(diǎn)的光敏元件上，使返回一個(gè)信號，獲得哪個(gè)位置朝上的信號，供電路或程序處理。
實(shí)例4采用電極作為感應(yīng)元件，是一個(gè)三腳二維三位置傳感器，可用于數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)，能提供相機(jī)左端朝上和右端朝上兩個(gè)位置信號，默認(rèn)正常值，可以給出相機(jī)橫拍與豎拍圖像的位置信號供電路或程序處理。如圖4所示，實(shí)例4包括外殼41、電極42、43和44，金屬球45。按圖中“上”方向固定于相機(jī)的電路板上。當(dāng)左角向下豎向持相機(jī)拍照時(shí)，金屬球滾到左角，按下快門時(shí)，電路給電極42一個(gè)信號，由于金屬球?qū)㈦姌O42與電極44導(dǎo)通，電極44返回一個(gè)信號，而電極43則不能返回一個(gè)信號。電路接到電極44的信號后，記錄于這次所拍的圖像中，后期程序?qū)⑦@一圖像自動處理成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，再現(xiàn)顯示時(shí)，不需任何人工干預(yù)，就可以看到與拍攝時(shí)位置相同的圖像了。如果相機(jī)向另一方向豎持，則43電極返回信號，圖像自動順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如正持，則電極43、44均無信號返回，取默認(rèn)值，圖像不做任何處理。為了更好地達(dá)到傳輸信號的目的，金屬球采用了汞球，電極上有若干針狀突起。
實(shí)例5中也是一個(gè)三腳二維三位置傳感器，功能基本與實(shí)例4相同，能提供相機(jī)左端朝上和右端朝上兩個(gè)位置信號，默認(rèn)正常值，可以給出相機(jī)橫拍與豎拍圖像的位置信號供電路或程序處理。如圖5所示，其包括外殼51，電極52、53和54，擺錘55。按圖中“上”方向固定于相機(jī)的電路板上。當(dāng)豎向持相機(jī)拍照時(shí)，金屬錘55擺到左角，按下快門時(shí)，電路給電極52一個(gè)信號，由于金屬擺錘55將電極52與電極54導(dǎo)通，電極54返回一個(gè)信號，而電極53則不能返回一個(gè)信號。電路接到電極54的信號后，記錄于這次所拍的圖像中，后期程序?qū)⑦@一圖像自動處理成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，再現(xiàn)顯示時(shí)，不需任何人工干預(yù)，就可以看到與拍攝時(shí)位置相同的圖像了。如果相機(jī)向另一方向豎持，則53電極返回信號，圖像自動順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如正持，則錘頭擺不接觸電極53或54，電極53、54均無信號返回，取默認(rèn)值，圖像不做任何處理。
實(shí)例6中是一個(gè)可用于數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)的五腳二維四位置傳感器。工作原理與實(shí)例4基本相同。如圖6所示，實(shí)例6包括外殼61、電極62、63、64、65和66，金屬球67，其中電極62位于與電極63、64、65、66和對應(yīng)的位置。金屬球67受重力作用，在不同位置下將電極62分別與當(dāng)時(shí)處在勢能最低點(diǎn)的電極63或64、65、66導(dǎo)通，能提供四個(gè)方向向上的位置信號。在移動屏幕顯示上有特殊作用。如用于手機(jī)，可隨時(shí)調(diào)整手機(jī)屏幕上圖像的朝向。
實(shí)例7中是一個(gè)25腳二維24方向位置傳感器。如圖7所示，其包括外殼71，環(huán)形電極72，24個(gè)位置電極73，插腳74，金屬球75。一個(gè)插腳連接內(nèi)部一個(gè)環(huán)形電極72，其他插腳連接位置電極73，位置電極73均勻分布在外殼71的底部的一個(gè)圓周上，各電極間夾角相同。金屬球采用了汞球。當(dāng)金屬球受重力影響在內(nèi)腔移動時(shí)，將環(huán)形電極72與24個(gè)位置電極73中的一個(gè)導(dǎo)通，產(chǎn)生相應(yīng)的位置信號供電路處理。實(shí)例7的傳感器有25個(gè)腳，精度為15度，根據(jù)需要還可改變位置電極的數(shù)量。
實(shí)例8是一個(gè)高精度三維多位置傳感器。如圖8所示，其包括外殼81，外殼內(nèi)壁為球面形，內(nèi)壁上均勻分布著點(diǎn)狀電極82，點(diǎn)狀電極之間是網(wǎng)狀電極83，金屬球84。網(wǎng)狀電極83在內(nèi)壁形成很多蜂窩，蜂窩大小與金屬球84相匹配，網(wǎng)狀電極凸起以使金屬球位置更清晰，圖示為內(nèi)避局部。網(wǎng)狀電極為接收端，點(diǎn)狀電極聯(lián)接在一個(gè)編碼器控制上。工作時(shí)，編碼器順序給每個(gè)點(diǎn)狀電極輸入一個(gè)信號，金屬球?qū)⑻幵谧畹忘c(diǎn)的點(diǎn)狀電極與相鄰的網(wǎng)狀電極導(dǎo)通，在網(wǎng)狀電極的輸出端即輸出了該電極對應(yīng)的信號，經(jīng)后續(xù)程序處理，可知傳感器當(dāng)前的位置狀態(tài)。也可以先將信號輸送給網(wǎng)狀電極，然后順序檢查點(diǎn)狀電極，返回相應(yīng)信號的那個(gè)點(diǎn)狀電極就是處在最低位置的。
實(shí)例9中是一個(gè)五腳二維四位置傳感器。如圖9所示，其包括外殼91，懸錘92，電極93、95、96、97、98(電極98在電極97的對面，圖上未示)，插腳94，采用了一個(gè)一端與電極96絞接相連的金屬錘，錘頭可自由運(yùn)動。受重力吸引，錘頭會落在另四個(gè)電極93、95、97、98中的一個(gè)上，從而導(dǎo)通其與電極96的連接，提供相應(yīng)的位置信號。錘桿可有一定柔性。
實(shí)例10與實(shí)例5基本相同，如圖10所示，其與實(shí)施例5所不同的是所采用的電極是兩個(gè)距離很近的彈性金屬片103和104，位置在金屬錘桿靠根部，金屬錘受重力影響下垂時(shí)，錘桿會壓在彈性金屬電極片上，使電極103或104與電極102導(dǎo)通。由于杠桿原理，放大了錘頭的壓力，增加了敏感程度。
實(shí)例11采用的傳感器為磁感應(yīng)元件，如圖11所示，其包括外殼111、懸錘112、磁感應(yīng)元件113和114、永磁錘頭115。永磁錘頭115受重力影響接近磁感應(yīng)元件113或114時(shí)，使磁感應(yīng)元件發(fā)生感應(yīng)，向電路返回一個(gè)信號。
實(shí)例12采用的傳感器為磁感應(yīng)元件，如圖12所示，其包括外殼121、永磁球122、磁感應(yīng)元件123和124。永磁球122受重力影響接近磁感應(yīng)元件123或124時(shí)，使磁感應(yīng)元件發(fā)生感應(yīng)，向電路返回一個(gè)信號。
以下舉例說明本發(fā)明的幾個(gè)具體的應(yīng)用1、具有方向感的顯示器在一個(gè)普通顯示器或投影儀上安裝一個(gè)方向傳感器，從方向傳感器得到顯示器的重力上方向(即哪一邊在上)的信號，傳送回主機(jī)。主機(jī)及應(yīng)用程序根據(jù)顯示器或投影儀的位置變化，改變向顯示器或投影儀傳送圖像的方式，將圖像的重力上方向與顯示器或投影儀的重力上方向一致。
這樣無論顯示器或投影儀哪面朝上，都可以自動獲得正確的顯示圖像。對于顯示區(qū)域不是正方形的顯示器或投影儀，主機(jī)還可以改變顯示的比例，獲得特殊效果。如在WORD編輯時(shí)，如將顯示器轉(zhuǎn)動90度，可以獲得橫向尺寸小于縱向尺寸的編輯界面，更適合編輯人員使用。
2、具有方向感的數(shù)碼像機(jī)與攝像機(jī)在數(shù)碼像機(jī)或攝像機(jī)安裝一個(gè)方向傳感器，拍攝時(shí)，從方向傳感器上采樣，記錄拍攝時(shí)被拍物體的重力上方向，供再現(xiàn)程序使用。
再現(xiàn)時(shí)，再現(xiàn)程序首先讀取文件中的重力上方向信號，將圖像轉(zhuǎn)換，使顯示出來的圖像重力上方向與顯示裝置的上方向一致。
這樣，無論拍攝時(shí)或再現(xiàn)時(shí)設(shè)備如何放置，都能自動獲得與被拍物體一致的重力上方向，合乎人習(xí)慣。
3、具有方向感的手機(jī)在手機(jī)中安裝一個(gè)方向傳感器，隨時(shí)取得手機(jī)上方向與重力上方向的關(guān)系。在拍攝圖像時(shí)，記錄圖像的中的重力上方向，再現(xiàn)圖像時(shí)，恢復(fù)圖像的重力上方向。
采用本發(fā)明上述的實(shí)施例，可以設(shè)計(jì)出適用于二維、三維不同空間環(huán)境要求與精度要求的感應(yīng)器，下面比較說明各實(shí)施例的合適的應(yīng)用。
方案樹 三腳兩位多腳多位三維一、光學(xué)方案1、摭擋球方案1)固體球方案 yes yes yes2)液體方案A.少擋方案yes yes yesB.多擋方案yes yes yes2、懸錘方案1)摭擋光方案 yes yes no2)懸錘發(fā)光方案yes yes yes二、電極方案1、金屬球方案1)固體球方案 yes yes yes
2)液體球方案(汞方案) yes yes yes2、金屬錘方案1)錘頭導(dǎo)通方案yes yes no2)彈性電極方案yes no no三、磁感應(yīng)方案1、磁球方案 yes yes yes2、磁錘方案 yes yes no以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種重力感應(yīng)傾角傳感器，包括帶有腔體的外殼，位于腔體內(nèi)側(cè)的感應(yīng)元件，以及與感應(yīng)元件連接的傳輸電路，所述傳輸電路將感應(yīng)元件與外接設(shè)備連通；其特征在于所述的傳感器還包括位于腔體內(nèi)的重力感應(yīng)物，所述的重力感應(yīng)物受重力作用可以運(yùn)動，停留在腔體的勢能低點(diǎn)，并作用于相應(yīng)位置的感應(yīng)元件，使所述的感應(yīng)元件產(chǎn)生信號，以確定所述外接設(shè)備的傾角。
2.如權(quán)利要求1所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的感應(yīng)元件為光敏元件，所述的腔體為一面透明腔體，所述的重力感應(yīng)物為不透光重力感應(yīng)物，所述不透光重力感應(yīng)物可在透明腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)，遮擋住處于相應(yīng)位置的光敏元件，產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
3.如權(quán)利要求2所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的不透光重力感應(yīng)物為不透光球或者不透光錘或者不透光液體。
4.如權(quán)利要求1所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的感應(yīng)元件為電極，所述的重力感應(yīng)物為導(dǎo)體球或?qū)w錘，所述導(dǎo)體球或者導(dǎo)體錘可在腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)并將相應(yīng)位置的電極導(dǎo)通，產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
5.如權(quán)利要求1所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的感應(yīng)元件為磁感應(yīng)元件，所述的重力感應(yīng)物為磁性球或磁性錘，所述磁性球或者磁性錘在腔體內(nèi)運(yùn)動，停留在勢能最低點(diǎn)，相應(yīng)位置的磁感應(yīng)元件產(chǎn)生相應(yīng)的傾角信號。
6.如權(quán)利要求1所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的感應(yīng)元件分布在一個(gè)平面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1——6任意一項(xiàng)所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的感應(yīng)元件分布在不同的平面內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1——6任意一項(xiàng)所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的腔體可以是球形、環(huán)形或者其他需要的形狀。
9.如權(quán)利要求1——6任意一項(xiàng)所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的腔體內(nèi)側(cè)還帶有凸出的閾，用于增加重力感應(yīng)物位置移動的閾值，以明確重力感應(yīng)物的位置。
10.如權(quán)利要求1——6任意一項(xiàng)所述的重力感應(yīng)傾角傳感器，其特征在于所述的外接設(shè)備可以是數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝相機(jī)、投影儀、各類顯示屏、仿真系統(tǒng)等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用重力產(chǎn)生傾角信號的傳感器。本發(fā)明是一種重力感應(yīng)傾角傳感器，包括帶有腔體的外殼，位于腔體內(nèi)側(cè)的感應(yīng)元件，以及與感應(yīng)元件連接的傳輸電路，所述傳輸電路將感應(yīng)元件與外接設(shè)備連通；其特征在于所述的傳感器還包括位于腔體內(nèi)的重力感應(yīng)物，所述的重力感應(yīng)物受重力作用可以運(yùn)動，停留在腔體的勢能低點(diǎn)，并作用于相應(yīng)位置的感應(yīng)元件，使所述的感應(yīng)元件產(chǎn)生信號，以確定所述外接設(shè)備的傾角。本發(fā)明可以為各種設(shè)備提供當(dāng)前位置傾角信號，為智能地自動地處理信息提供方便。另外，本發(fā)明的技術(shù)方案簡單、方便，成本低廉，應(yīng)用廣泛，既可以應(yīng)用于二維領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于三維領(lǐng)域，為使用者帶來了極大的方便。
文檔編號G01B21/22GK1548921SQ0313119
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者邰志強(qiáng) 申請人:邰志強(qiáng)