專利名稱：自動水平調(diào)整裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種自動水平調(diào)整裝置，特別是關于一種具有液體水平儀的自 動水平調(diào)整裝置。
背景技術：
水平調(diào)整裝置顧名思義就是用來測定待測物體的面或線是否處于水平狀 態(tài)，并藉由裝置機構的配置以調(diào)整待測物體至水平狀態(tài)，隨著科技產(chǎn)業(yè)技術的 發(fā)展， 一般需要水平精確度的電子裝置如投影機、掃描儀等皆配置有一水平調(diào) 整裝置。請參照圖1，為現(xiàn)有技術水平調(diào)整裝置的俯視圖。該水平調(diào)整裝置于一電子裝置的基座10下方配置有四顆調(diào)整鈕12，當使用者欲調(diào)整電子裝置的水平狀態(tài) 時，則需手動旋轉(zhuǎn)調(diào)整鈕12的高度，再藉由使用者的視力去判斷電子裝置是否 已達到水平狀態(tài)。然而，上述的水平調(diào)整裝置非常易受環(huán)境或使用者的影響而 使得電子裝置的水平狀態(tài)不易達成，例如電子裝置會受到所擺設的桌面或地面 的傾斜影響，若以使用者的視力去判斷其水平狀態(tài)準確度較低，此外，為了將 電子裝置調(diào)整至水平狀態(tài)，電子裝置會依所擺設的環(huán)境變遷，每次使用時皆須 以人力手動去旋轉(zhuǎn)調(diào)整鈕12，而當前一個使用者調(diào)整過的調(diào)整鈕12高度，下一 個使用者可能會依其主觀的視力判斷又會再旋轉(zhuǎn)調(diào)整鈕12，如此亦造成使用者 諸多不便。為解決上述問題，中國臺灣專利公告號472479號揭露一種應用于掃描儀的 自動水平調(diào)整裝置。請參照圖2A至圖2D。圖2A為已知自動水平裝置40應用于 一掃描儀30時的示意圖。圖2B至圖2D，為已知自動水平裝置的變化例的示意 圖。如圖2A所示，已知的掃描儀30的下方具有四支腳座32。當欲利用掃描儀 30掃描文件時，必須考慮到掃描儀30內(nèi)電荷耦合組件(CCD)的對焦效果，故需 將欲掃描文件平整地置于CCD的焦距內(nèi)并確保掃描儀30自身的水平度，才不會 導致CCD脫焦，造成文件的掃描圖形模糊不清，因此，在掃描儀30的表面上方 裝設有一自動水平調(diào)整裝置40，可用以調(diào)整腳座32的高度以確保掃描儀30的 水平度。如圖2B所示，已知自動水平調(diào)整裝置40的表面上配置有一觸發(fā)因子42， 例如為水銀或金屬球等可作滑動或滾動的良導體，當掃描儀30傾斜至一傾斜角 后，即觸發(fā)因子42的下滑分力大于靜摩擦力時，觸發(fā)因子42會開始滑動或滾 動。自動水平調(diào)整裝置40的四周具有四組接觸墊44分別對應四支腳座32，當某一接觸墊44與觸發(fā)因子42接觸時，可作電性導通，并輸出一訊號至一自動控制系統(tǒng)，以控制腳座32的伸長或縮短。由于掃描儀30的表面空間是非常有限的，故中國臺灣專利公告號472479 號又揭露一種自動水平調(diào)整裝置50，其可有效地縮減自動水平調(diào)整裝置50的寬 度，如圖2C所示，其亦在自動水平調(diào)整裝置50配置有觸發(fā)因子52及四組接觸 墊54分別對應四支腳座32，而其控制腳座32的原理亦如同上述，故此處不再 多加贅述。當然，有些掃描儀的下方僅設有三支腳座，由于在幾何關系中三點即可形 成一共同平面，為了對應于僅具有三支腳座的掃描儀外型，中國臺灣專利公告 號472，479號還揭露一種三角形的自動水平調(diào)整裝置60，如圖2D所示，其亦在 自動水平調(diào)整裝置60配置有觸發(fā)因子62及三組接觸墊64分別對應三支腳座， 而其控制腳座的原理亦如同上述，故此處亦不再多加贅述。然而，上述水平調(diào)整的方法僅能調(diào)整如掃描儀等電子裝置至一約略水平狀 態(tài)，例如當電子裝置于所擺設環(huán)境的傾斜角度無法使得上述觸發(fā)因子42、 52或 62大于其靜摩擦力時，則自動水平裝置40、 50或60將無法達到自動水平調(diào)整 的效果，此外，由于已知的自動水平調(diào)整裝置40、 50及60需藉由觸發(fā)因子42、 52及62是否接觸到接觸墊44、 54及64才可以對電子裝置作水平調(diào)整動作，即 當控制腳座使得觸發(fā)因子42、 52及62不接觸到接觸墊44、 54及64即為水平 狀態(tài)，此也會造成電子裝置位于非水平狀態(tài)而自動水平調(diào)整裝置卻顯示電子裝 置處于水平狀態(tài)的情況，故一準確度高、使用性方便的自動水平調(diào)整裝置，將 是業(yè)界亟欲開發(fā)的產(chǎn)品。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種自動水平調(diào)整裝置，其 配置于一電子裝置中，用以調(diào)整電子裝置的水平。依據(jù)上述的目的，本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置包括一液體水平儀，為一密 .封的管體，管體內(nèi)填充有一液體及一氣泡； 一氣泡位置偵測模塊，其包含有多 個光源，配置于液體水平儀的一側以及多個氣泡偵測電路，對應于該些光源配 置于液體水平儀的另一側，且該些氣泡偵測電路分別具有一光偵測器，用以接 收對應的該光源所發(fā)出的光線并輸出一氣泡偵測訊號；以及一開關組件，電連 接于光偵測器，用以接收氣泡偵測訊號并輸出一對應的開關訊號； 一控制單元， 電連接于氣泡偵測電路的開關組件，用以接收開關組件所傳來的開關訊號，并 輸出一水平調(diào)整訊號；以及一驅(qū)動單元，電連接于控制單元，用以接收控制單 元所傳來的水平調(diào)整訊號，以調(diào)整電子裝置的水平狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置不僅可防止因電子裝置所應用環(huán)境下水平 度不佳所造成使用不便的情況，大幅提升電子裝置的使用質(zhì)量，且不需經(jīng)人力手動調(diào)整，亦不需靠使用者的視力去判斷電子裝置的水平狀態(tài)，可精確地確認 電子裝置的水平度，而不受使用環(huán)境的影響。以上關于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā) 明的原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進一步的解釋。


圖1為已知的水平調(diào)整裝置的俯視圖。圖2A為已知的自動水平裝置應用于一掃描儀時的示意圖。 圖2B為已知的自動水平裝置的變化例一的示意圖。 圖2C為已知的自動水平裝置的變化例二的示意圖。 圖2D為己知的自動水平裝置的變化例三的示意圖。 圖3為本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置的示意圖。圖4A為電子裝置未處于水平狀態(tài)時，本發(fā)明的液體水平儀的示意圖。 圖4B為電子裝置處于水平狀態(tài)時，本發(fā)明的液體水平儀的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置配置于如掃描儀、投影機等電子裝置上，用以 調(diào)整該電子裝置至一水平狀態(tài)，以下的闡述將以掃描儀作說明。請參照圖3，為 本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置100的示意圖。該自動水平調(diào)整裝置100包括一液 體水平儀110、 一氣泡位置偵測模塊120、 一控制單元150以及一驅(qū)動單元160。本發(fā)明的液體水平儀110為一密封的管體，于管體內(nèi)充填有一黑色液體112 并預留一空間而形成一氣泡114。本發(fā)明的氣泡位置偵測模塊120包含有多個光源以及多個氣泡偵測電路。 于本發(fā)明中，氣泡偵測電路與光源具有相同的數(shù)目，且其數(shù)目為奇數(shù)，本實施 例將以七個光源L1 L7以及七個氣泡偵測電路121~127以方便說明本發(fā)明自動 水平調(diào)整裝置100的運作原理。此外，本發(fā)明的光源L1 L7為LED光源。光源 L廣L7配置于液體水平儀110的一側，且于每一光源Lf L7之間間隔有一間距D， 由于本發(fā)明光源的數(shù)目為奇數(shù)，故光源L4的設置位置會對應于液體水平儀110 的中心位置，其它的光源L1 L3及L5 L7則分別彼此相隔間距D而配置于光源 L4的二側。氣泡偵測電路12廣127對應于光源Lf L7的位置配置于液體水平儀110的 另一側，每一氣泡偵測電路12廣127中分別配置有一光偵測器P廣P7、 一開關組 件Q1 Q7以及一固定電壓源Vcc。于本實施例中，光偵測器P1 P7為硫化鎘(CdS) 的材質(zhì)所制成的光敏電阻，其用來接收對應光源L1 L7所發(fā)出的光線強度而轉(zhuǎn) 換為相對應的電流值。此外，于本實施例中，開關組件Q廣Q7為晶體管，其基 極(Base)電連接于對應的光偵測器P廣P7，而其集極(Collector)及射極(Emitter)分別連接固定電壓源Vcc及接地(Ground)。此外，于本實施例中，固 定電壓源Vcc為3. 3V。當開關組件Q1 Q7接收到每一光偵測器Pf P7所傳來的 電流時，其所產(chǎn)生的壓差會與固定電源Vcc作比較使得每一開關組件Q1 Q7會 輸出一對應的電壓開關訊號Vol Vo7。
于本實施例中，控制單元150為一 8051單芯片，其電連接于每一開關組件 Q1 Q7的集極，用以接收每一開關組件Q廣Q7所輸出的電壓開關訊號Vol Vo7并 輸出一相對應的水平調(diào)整訊號。
于本實施例中，驅(qū)動單元160為一步進馬達，其電連接于控制單元150，用 以接收控制單元150所傳來的水平調(diào)整訊號，以調(diào)整電子裝置的水平狀態(tài)。
本發(fā)明的液體水平儀110的氣泡114的長度設計為介于間距D與兩倍間距 2D之間，即D〈氣泡長度〈2D，以防止當氣泡114的位置介于兩個光源之間時會 照射不到氣泡114，而液體112選取黑色液體的目的主要為了當光源P廣P7照射 液體水平儀110時，照射到氣泡114與照射到黑色液體112的地方，光線所產(chǎn) 生透光度的落差會更大。倘若光線照射到的地方為黑色液體112時，透光度會 比較差、光線會比較暗；而當光線照射到的地方為氣泡114時，則透光度會比 較好、光線會比較亮。此外，當光偵測器P廣P7所接收到對應光源L1 L7所發(fā) 出光線的亮度越亮時，光敏電阻的阻值越低，反之，則阻值越高。
以下將說明本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置100的運作原理。請參照圖4A及圖 4B并同時結合圖3。圖4A為電子裝置未處于水平狀態(tài)時，液體水平儀110的示 意圖；圖4B為經(jīng)本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置100作動后，液體水平儀110的示 意圖。當電子裝置向右下方傾斜時，即液體水平儀向右下方傾斜時，氣泡會液 體水平儀110的左側移動，此時光偵測器P2及P3的阻值會較低，而導致晶體 管Q2及Q3不導通，使得氣泡偵測電路122及123所分別輸出的電壓開關訊號 Vo2 Vo3為固定電壓源Vcc的電壓值3.3V，同時，其余的光偵測器Pl及P4 P7 的阻值會較高，而導致晶體管Ql及Q4 Q7導通，使得氣泡偵測電路121及124 127 所分別輸出的電壓開關訊號Vol及Vo4、o7為0V。接著，控制單元150會接受 每一氣泡偵測電路121 127所傳來的電壓開關訊號Vol Vo7，并判斷哪一個電壓 值為3.3V，即可知道氣泡114現(xiàn)在所在的位置，亦即知道現(xiàn)在液體水平儀110 向哪一側傾斜，再輸出相對應的水平調(diào)整訊號至驅(qū)動單元160而調(diào)整電子裝置 的對應高度，直至氣泡114移動至液體水平儀的中心為至為止，或氣泡偵測電 路124所輸出的電壓開關訊號Vo4為3. 3V為止，此即表示電子裝置已處于水平 狀態(tài)，如圖4B所示。
本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置100會于所配置的電子裝置通電時即自動調(diào)整 電子裝置的水平狀態(tài)，當然，亦可以于電子裝置設置一驅(qū)動鈕(未圖標)而電連 接本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置100，當使用者按下驅(qū)動鈕時方可自動調(diào)整調(diào)整電 子裝置至水平狀態(tài)，此設計亦不脫離本發(fā)明的精神范疇。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的自動水平調(diào)整裝置可達成以下功效-
1、 可防止因電子裝置所應用環(huán)境下水平度不佳所造成使用不便的情況，大 幅提升電子裝置的使用質(zhì)量。
2、 不需經(jīng)人力手動調(diào)整，亦不需靠使用者的視力去判斷電子裝置的水平狀
態(tài)，可精確地確認電子裝置的水平度，而不受使用環(huán)境的影響。
雖然本發(fā)明以前述實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離 本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。關 于本發(fā)明所界定的保護范圍請參考所申請專利范圍。
權利要求
1、一種自動水平調(diào)整裝置，配置于一電子裝置中，用以調(diào)整該電子裝置的水平，其特征在于，該自動水平調(diào)整裝置包含有一液體水平儀，為一密封的管體，該管體內(nèi)填充有一液體及一氣泡；一氣泡位置偵測模塊，其包含有多個光源，配置于該液體水平儀的一側；以及多個氣泡偵測電路，對應于該些光源配置于該液體水平儀的另一側，該些氣泡偵測電路分別具有一光偵測器，用以接收對應的該光源所發(fā)出的光線并輸出一氣泡偵測訊號，以及一開關組件，電連接于該光偵測器，用以接收該氣泡偵測訊號并輸出一對應的開關訊號；一控制單元，電連接于該些氣泡偵測電路的開關組件，用以接收該些開關組件所傳來的開關訊號，并輸出一水平調(diào)整訊號；以及一驅(qū)動單元，電連接于該控制單元，用以接收該控制單元所傳來的該水平調(diào)整訊號，以調(diào)整該電子裝置的水平。
2、 根據(jù)權利要求1所述的自動水平調(diào)整裝置，.其特征在于該些光源為LED 光源。
3、 根據(jù)權利要求l所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該些光偵測器為光敏電阻。
4、 根據(jù)權利要求3所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該些光敏電阻由硫化鎘(CdS)的材質(zhì)所制成。
5、 根據(jù)權利要求l所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該液體水平儀所填充的液體為一具有顏色的液體。
6、 根據(jù)權利要求5所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該液體的顏色為黑色。
7、 根據(jù)權利要求l所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該些光源以一相等的預設間距配置，且該氣泡的長度介于該預設間距與兩倍預設間距之間。
8、 根據(jù)權利要求l所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該氣泡偵測訊號為一電流訊號。
9、 根據(jù)權利要求l所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該氣泡偵測電 路另包含有一固定電壓源，電連接于該開關組件，當該開關組件導通時，該開 關訊號為零；當該開關組件不導通時，該開關訊號的電壓值為該固定電壓源的電壓值。
10、 根據(jù)權利要求9所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該開關組件為一晶體管。
11、 根據(jù)權利要求1所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該控制單元為一單芯片。
12、 根據(jù)權利要求1所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該驅(qū)動單元 為一步進馬達。
13、 根據(jù)權利要求1所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于該光源的數(shù) 量為奇數(shù)。
14、 根據(jù)權利要求13所述的自動水平調(diào)整裝置，其特征在于，該些光源包括一主光源，相對于該液體水平儀的中心位置設置；以及 復數(shù)個次光源，以等間距地方式配置于該主光源之兩側；其中當該電子裝置處于水平狀態(tài)時，該氣泡位于該液體水平儀的該中心位置；當該氣泡非位于該液體水平儀的該中心位置時，該驅(qū)動單元則會調(diào)整該電 子裝置，使得該氣泡位于該液體水平儀的該中心位置為止。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種自動水平調(diào)整裝置，配置于電子裝置中，用以調(diào)整該電子裝置的水平，該自動水平裝置包括液體水平儀，其內(nèi)填充有液體及氣泡；氣泡位置偵測模塊，用以偵測氣泡在液體水平儀內(nèi)的相對位置；控制單元，電連接于氣泡偵測模塊，用以接收氣泡位置偵測模塊所傳來的氣泡位置訊號，并輸出水平調(diào)整訊號；以及驅(qū)動單元，電連接于控制單元，用以接收控制單元所傳來的該水平調(diào)整訊號，以調(diào)整電子裝置至水平狀態(tài)。該自動水平調(diào)整裝置可防止因電子裝置所應用環(huán)境下水平度不佳所造成使用不便的情況，大幅提升電子裝置的使用質(zhì)量；且無需手動調(diào)整，亦不需靠使用者判斷電子裝置的水平狀態(tài)，即可精確地確認電子裝置的水平度，而不受使用環(huán)境的影響。
文檔編號G01C9/24GK101294802SQ20071002777
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者張家維 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司;神達電腦股份有限公司