【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学电位器领域，具体涉及一种光学模拟式电位器。
技术介绍
1、目前，游戏手柄摇杆电位器主要有两种，分别是电阻式和霍尔式。其中，电阻式电位器采用接触式机械设计，即电位器中的电阻为电阻膜，电阻膜由碳膜或金属氧化膜制成，电位器的功能通过改变电阻的阻值来实现，其阻值的改变则是通过机械触点的滑动来实现的，电阻式电位器寿命短，使用较久后，会出现磨损或变形等，造成接触不良，容易漂移，基本上使用450个小时就要更换。霍尔电位器采用电磁原理设计，永磁铁和霍尔感应器之间没有接触，因不存在机械损坏问题，寿命长，但由于霍尔感应器感应的永磁铁磁力线会受到周围环境的影响，电位器对周围的磁场和电场敏感，如果环境磁场和电场有变化就会干扰到电位器，仍然会影响操作的精准度。
2、经检索，公告号cn102034889b的中国专利技术专利提出了一种光敏电位器及其调节方法，通过调节整体亮度来实现对光敏电阻阻值的粗调、并通过对rgb三色光的混色比例的调节来调节光敏电阻的灵敏度以实现对光敏电阻阻值的微调，通过上述粗调和微调的结合，并采用反馈单元对粗调和微调的结果进行校正，最终能够对覆盖光敏电阻的所有阻值范围内的值进行调节；专利号cn201810476153.1，一种电阻式旋转角度传感器及其使用方法，通过设置两旋转电位器、光栅转盘、光栅信号读取头，将两旋转电位器错位安装在旋转轴上，使得在360°方向上均能准确进行旋转角度测量。以上的电位器，通过灯光的变色或光栅转盘的角度变化，实现光电信号的微调，但其无法达到光通量渐变地输出不同电信号，且电位器的结构多
3、因此，研发一种结构精简、能够解决磨损导致漂移的问题，且能抗磁性干扰的游戏摇杆光学电位器，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术在于提供一种光学模拟式电位器，以解决现有游戏摇杆光学电位器容易磨损导致漂移、无法抗磁性干扰，且结构不够精简不利于大规模生产的问题。
2、为解决上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种光学模拟式电位器，包括光学膜片、激光单元、将光学膜片及激光单元覆盖在内的不透光外壳，所述光学膜片与激光单元可相对转动且不相互接触，光学膜片表面沿周向设有反光层，反光层的面积沿光学膜片的周向等比例递增，反光层的外部为不使光反射的不反光层；
3、激光单元包括激光发射元件、激光接收元件，所述激光发射元件可向光学膜片表面的固定面积发射入射激光，所述激光接收元件可接收光学膜片表面固定面积内经反光层反射的反射激光，激光单元还包括可将入射激光、反射激光限制在固定面积的遮光通道，激光单元电连接有外设的处理器，所述处理器用于根据激光接收元件的实时电压或实时电流得到此时光学膜片与激光单元两者的相对旋转角度。
4、本方案的基本原理为：由于反光层沿周向的面积等比增加，使得在相同发射功率的入射激光下，反射激光的功率等比例增加，因此在对反光层的角度范围限制后，且分别获得反射激光的最小值和最大值之后，可通过反射激光的变化量等比例换算实时的角度，从而本电位器能够测量光学膜片与激光单元之间相对的实时角度值。
5、本方案的有益效果为：
6、1、现有的摇杆电位器采用机械式或霍尔式，机械式的缺点在于使用寿命有限，在反复多次摩擦后触点有损耗，导致信号偏差、摇杆和实际光标之间产生漂移现象，而霍尔式虽然没有损耗问题，但基于电磁原理容易受到磁场变化的影响，本方案设置的激光单元通过光学非接触原理检测膜片旋转角度，即满足了与光学膜片之间非接触，又不受外部磁场变化的影响，抗干扰能力强。
7、2、现有的电位器无论是机械式还是霍尔式，机械结构复杂，并且损坏后难以维护，成本高昂，本方案采用光学二极管，一是元件集成度高，更换配件便捷，二是光学膜片与整个激光单元的分离更加利于更换，后期维护方便。
8、进一步，光学膜片的轴心处开有安装孔，所述安装孔用于将光学膜片固定在外设的转轴上。通过光学膜片固定在转轴上转动，激光单元固定在摇杆外设的壳体上，从而满足对相对转动角度的测量。
9、进一步，安装孔为圆孔，在圆孔的边沿开有沿径向凸出的凸槽。利用突出的凸槽对光学膜片进行固定。
10、进一步，遮光通道为下端封闭的直角梯台壳体，壳体与光学膜片的相对面开有透光窗口，透光窗口为方框形。透光窗口为方框形，从而满足本方案中入射激光或反射激光在固定面积内的照射。
11、进一步，直角梯台壳体的底面平行于光学膜片的表面，直角梯台壳体的斜面与光学膜片的表面夹角为锐角。通过锐角的斜面使得平行于光学膜片的入射记过激光能够折射至光学膜片表面，同时反射激光也能通过折射返回至激光单元内，激光单元内的激光接收元件根据反射激光形成相符的数字信号。
12、进一步，直角梯台壳体内的激光发射元件、激光接收元件位于同一水平面上，且分别与光学膜片中轴之间的距离相等。使得激光发射元件与激光接收元件获得平行路径的激光。
13、进一步，激光单元的直角梯台壳体上设有导电引脚。通过导电引脚对本电位传感器的激光单元上电。
14、进一步，光学膜片为圆形。
15、进一步，反光层在光学膜片圆周上的覆盖范围为0～180°。仅设计光学膜片上其中一半的旋转量程，可通过后续的数据处理分析是正转还是反转。
16、进一步，直角梯台壳体的斜面内壁为全反射面。利用斜面内壁将入射激光、反射激光折射。
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1.一种光学模拟式电位器，其特征在于：包括光学膜片、激光单元、将光学膜片及激光单元覆盖在内的不透光外壳，所述光学膜片与激光单元可相对转动且不相互接触，光学膜片表面沿周向设有反光层，反光层的面积沿光学膜片的周向逐渐等比例递增，反光层的外部为不使光反射的不反光层；
2.根据权利要求1所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述光学膜片的轴心处开有安装孔，所述安装孔用于将光学膜片固定在外设的转轴上。
3.根据权利要求2所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述安装孔为圆孔，在圆孔的边沿开有沿径向凸出的凸槽。
4.根据权利要求3所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述遮光通道为下端封闭的直角梯台壳体，壳体与光学膜片的相对面开有透光窗口，透光窗口为方框形。
5.根据权利要求4所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述直角梯台壳体的底面平行于光学膜片的表面，直角梯台壳体的斜面与光学膜片的表面夹角为锐角。
6.根据权利要求5所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述直角梯台壳体内的激光发射元件、激光接收元件位于同一水平面上，
7.根据权利要求6所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述激光单元的直角梯台壳体上设有导电引脚。
8.根据权利要求7所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述光学膜片为圆形。
9.根据权利要求8所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述反光层在光学膜片圆周上的覆盖范围为0～180°。
10.根据权利要求9所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述直角梯台壳体的斜面内壁为全反射面。
...【技术特征摘要】
1.一种光学模拟式电位器，其特征在于：包括光学膜片、激光单元、将光学膜片及激光单元覆盖在内的不透光外壳，所述光学膜片与激光单元可相对转动且不相互接触，光学膜片表面沿周向设有反光层，反光层的面积沿光学膜片的周向逐渐等比例递增，反光层的外部为不使光反射的不反光层；
2.根据权利要求1所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述光学膜片的轴心处开有安装孔，所述安装孔用于将光学膜片固定在外设的转轴上。
3.根据权利要求2所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述安装孔为圆孔，在圆孔的边沿开有沿径向凸出的凸槽。
4.根据权利要求3所述的一种光学模拟式电位器，其特征在于：所述遮光通道为下端封闭的直角梯台壳体，壳体与光学膜片的相对面开有透光窗口，透光窗口为方框形。
5.根据权利要求4所述的一...
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