УСТРОЙСТВО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ

Полезная модель относится к устройствам ввода информации в электронные приборы, например, в пульты управления, компьютеры и т.п., и может быть использована в различных отраслях промышленного производства, в частности, в горно-шахтной промышленности.
Известно устройство ввода информации по патенту GB 2334573, выбранное за аналог. Данное устройство содержит источник излучения и фотодетекторы, подвижный рычаг с двумя степенями свободы, сопряженный с корпусом, имеющий первую концевую часть, перемещаемую пользователем, и вторую концевую часть. Фотодетекторы со схемой обработки сигналов размещены на неподвижном основании, источник излучения установлен на подвижном рычаге и, следовательно, нуждается в гибких электрических соединениях с элементами схемы, установленными на неподвижном основании.
Недостаток данного устройства ввода информации заключается в ненадежности гибких электрических соединений с источником излучения, установленным на подвижном рычаге, а также неудобством в использовании ввиду отсутствия самовозврата подвижного рычага в начальное положение.
Известен оптический джойстик по патенту RU 2295749, выбранный за прототип. Данный джойстик содержит источники излучения и фотодетекторы, размещенные на неподвижном основании, подвижный рычаг с двумя степенями свободы, с возможностью самовозврата в начальное положение, сопряженный с корпусом, имеющий первую концевую часть, перемещаемую пользователем, и вторую концевую часть, при этом источники излучения и фотодетекторы оптически связаны друг с другом через зеркало, установленное на подвижном рычаге. Вторую концевую часть, коаксиально установленную внутри кольцеобразного корпуса, охватывает по периферии пружина, размещенная в открытой полости между второй концевой частью подвижного рычага и кольцеобразным корпусом. Данная открытая полость сообщается с полостью, внутри которой размещены источники излучения, фото детекторы и зеркало.
Недостаток данного оптического джойстика заключается в ненадежности его работы вследствие незащищенности пружины, источников излучения, фотодетекторов и зеркала от попадания влаги, пыли, грязи и т.п. через открытую полость между второй концевой частью подвижного рычага и кольцеобразным корпусом.
Техническая задача, на решение которой направлена данная полезная модель, - обеспечить надежную работу устройства ввода информации в условиях повышенной влажности, запыленности, загрязненности и тому подобных неблагоприятных факторов.
Поставленная задача решена тем, что устройство ввода информации, как и прототип, содержит источники излучения и фотодетекторы, размещенные на неподвижном основании, подвижный рычаг с двумя степенями свободы, с возможностью самовозврата в начальное положение, сопряженный с корпусом, имеющий первую концевую часть, перемещаемую пользователем, и вторую концевую часть, при этом источники излучения и фотодетекторы оптически связаны друг с другом через зеркало, установленное на подвижном рычаге. В отличие от прототипа, источники излучения, фотодетекторы и зеркало размещены в защитной камере, образованной основанием и корпусом.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом устройства ввода информации.
Устройство ввода информации содержит упругую деталь 1 из эластичного материала, выполненную в виде стержнеобразного подвижного рычага 2, пересекающего по нормали пластину 3, имеющего утолщение 4, например, шаровое, в месте пересечения. Стержнеобразный подвижный рычаг 2 с двумя степенями свободы, с возможностью самовозврата упругими силами в начальное положение, имеет свободную первую концевую часть 5, перемещаемую пользователем, и свободную вторую концевую часть 6. Стаканообразный корпус 7, например, квадратного поперечного сечения, сопряжен своей кромкой с плоским основанием 8 с образованием внутренней защитной камеры 9 и закреплен с данным основанием 8 винтами 10. Подвижный рычаг 2 своей второй концевой частью 6 вставлен в сквозное осевое отверстие дна 11 стаканообразного корпуса 7 с внешней стороны до совмещения пластины 3 со дном 11 корпуса 7, при этом подвижный рычаг 2 сопряжен своим утолщением 4 со дном 11 корпуса 7, утолщение 4 плотно закрывает осевое отверстие дна 11 корпуса 7, плоское зеркало 12, прикрепленное к удаленному от утолщения 4 окончанию второй концевой части 6, размещено в защитной камере 9. Оптопары 13а-13с, например, 3 шт., включающие источники излучения 14а-14с и фотодетекторы 15а-15с, причем источники излучения 14а-14с и фотодетекторы 15а-15с оптически связаны друг с другом через зеркало 12, и схема обработки сигналов (на фиг. не показана), электрически соединенная с фотодетекторами 15а-15с, установлены на неподвижном плоском основании 8 в защитной камере 9, при этом оптопары 13а, 13с размещены предпочтительно на одной линии, симметрично центральной оптопаре 14b, расположенной на одной оси с подвижным рычагом 2. Возможны варианты с большим количеством оптопар, размещенных предпочтительно вокруг центральной оптопары 14b.
Работа устройства ввода информации осуществляется следующим образом. В начальном свободном положении, при расположении центральной оптопары 13b на одной оси с подвижным рычагом 2, лучи от источника излучения 14b отражаются от плоского зеркала 12 и попадают на фотодетектор 15b, лучи от источников 14а и 14с не попадают на фотодетекторы. При отклонении подвижного рычага 2 отклоняется и зеркало 12, меняются углы падения и, соответственно, отражения лучей. Например, при максимальном отклонении подвижного рычага 2 в сторону оптопар 13а или 13с, лучи от источников излучения соответственно 14а или 14с, отраженные от зеркала 12, попадают на фотодетекторы соответственно 15а или 15с, лучи от источников соответственно 14в, 14с или 14а, 14в не попадают на фотодетекторы. Фотодетекторы 15а-15с постоянно отправляют сигналы на схему обработки сигналов. Элементы схемы обработки сигналов однозначно определяют положение подвижного рычага 2 по тому, с каких именно фотодетекторов 15а-15с поступает сигнал. Перемещение подвижного рычага 2 происходит под действием усилий пользователя и упругих сил. Чем больше усилие пользователя, отклоняющее подвижный рычаг 2 от начального положения, тем большие упругие силы, направленные на возвращение подвижного рычага 2 в начальное положение, возникают в упругой детали 1.
Размещение источников излучения, фотодетекторов и зеркала в защитной камере, образованной корпусом и основанием, позволяет обеспечить надежную работу устройства ввода информации в условиях повышенной влажности, запыленности, загрязненности и тому подобных неблагоприятных факторов.