CN100378633C - 光学鼠标的光线投射方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种光学鼠标的光线投射方法及装置，该光学鼠标的光线投射方法的步骤包括：(一)提供一光线投射装置；以及(二)投射光线进入该光线投射装置以形成一第一光束和一第二光束，该第一光束垂直地投射至一影像侦测面的侦测区，该第二光束倾斜地投射至该侦测区；该第一光束使该光学鼠标的影像侦测元件能够准确地撷取该侦测区上的影像；该第二光束使该侦测区的凹处和凸处的明暗对比更为明显，从而能够有效地提升该光学鼠标的影像侦测元件对该侦测区的辨识能力。

Description

光学鼠标的光线投射方法及装置

技术领域

一种光线投射方法及装置，尤指一种光学鼠标的光线投射方法及装置。

背景技术

当光学鼠标被移动于一影像侦测面上时，该光学鼠标通过其影像侦测元件侦测该影像侦测面上的凹处和凸处的影像，并进一步通过其电路单元作能阶的变换，以计算出该光学鼠标的位移方向和位移量，使其能够移动一光标于一显示屏上。

请参阅图1所示，为已知的光学鼠标，包括一光线投射装置8、一光源2、一成像透镜3、和一影像侦测元件4等。该光线投射装置8包括一导光本体，其具有一凸透镜面80、一第一斜面81、一第二斜面82、和一出光面83。该第一斜面81对应于该凸透镜面80，该第二斜面82对应于该第一斜面81，该出光面83对应于该第二斜面82且朝向一影像侦测面5。该影像侦测面5上设有一透明介质6(如一玻璃)。该光源2的光线经由该凸透镜面80进入该导光本体，该光线被该第一斜面81反射至该第二斜面82，且被该第二斜面82反射形成一光束L倾斜地传递至该透明介质6。该光束L穿过该透明介质6且倾斜地投射至该影像侦测面5。

由于该光束L相交于该影像侦测面5的位置并非位于该成像透镜3和该影像侦测元件4所形成的一影像撷取光轴X上的侦测区50，导致该影像侦测元件4无法准确地撷取该影像侦测面5的侦测区50上的影像。结果，当该光学鼠标被移动于该影像侦测面5上时，显示屏上的光标的移动不够灵敏，甚至无法移动显示屏上的光标。

请参阅图2所示，为已知的另一光学鼠标，包括一光线投射装置9、一光源2、一成像透镜3、和一影像侦测元件4等。该光线投射装置9包括一导光本体，其具有一凸透镜面90、一第一斜面91、一出光面93、和一分光面94。该第一斜面91对应于该凸透镜面90，该出光面93对应于该第一斜面91，该分光面94对应于该出光面93和该第一斜面91，该分光面94和该出光面93之间形成一开口95朝向一影像侦测面5，且该分光面94朝向该影像侦测面5。该影像侦测面5上设有一透明介质6(如一玻璃)。该光源2的光线经由该凸透镜面90进入该导光本体，该光线被该第一斜面91反射至该分光面94且被该分光面94反射形成一光束L垂直地传递至该透明介质6。该光束L穿过该透明介质6且垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50。

由于该光束L相交于该影像侦测面5的位置位于该成像透镜3和该影像侦测元件4所形成的一影像撷取光轴X上的侦测区50，使该影像侦测元件4能够准确地撷取该影像侦测面5的侦测区50上的影像。然而，该影像侦测面5为一凹凸起伏的表面，当该光束L垂直地投射至该影像侦测面5时，该影像侦测面5的凹处和凸处的明暗对比不够明显，导致该影像侦测元件4的侦测困难度增高。结果，当该光学鼠标被移动于该影像侦测面5上时，显示屏上的光标的移动不够灵敏，尤其当该光学鼠标被高速移动时，更难以控制光标的移动。

由上可知，上述已知的光学鼠标的光线投射方法及装置，在实际使用上，显然具有不便与缺陷存在，而有待加以改善。

由此，本发明有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的发明。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种光学鼠标的光线投射方法及装置，使该光学鼠标被移动于一影像侦测面上时，该光学鼠标的影像侦测元件对该影像侦测面的侦测区的辨识能力能够被有效地提升。

为了达成上述目的，本发明主要在提供一种光学鼠标的光线投射方法，其步骤包括：

(一)提供一光线投射装置，包括一凸透镜面、一第一斜面、一第二斜面、和一分光面；该凸透镜面对应一光源，该第一斜面对应于该凸透镜面，该第二斜面和该分光面对应于该第一斜面，且该第二斜面和该分光面朝向一影像侦测面的侦测区；以及

(二)投射光线进入该光线投射装置以形成一第一光束和一第二光束，所述第一光束和第二光束投射至该影像侦测面的侦测区；

其中，第一光束是指局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面，且被该分光面反射垂直地投射至该影像侦测面的侦测区；

第二光束是指局部的该光线被该第一斜面反射至该第二斜面，且被该第二斜面折射倾斜地投射至该侦测区。

为了达成上述目的，本发明主要在提供一种光学鼠标的光线投射装置，包括一导光本体，其具有一第一斜面、一第二斜面、和一分光面，该第二斜面和该分光面对应于该第一斜面，且该第二斜面和该分光面朝向一影像侦测面；其中光线进入该导光本体，局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面且被该分光面反射以形成一第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，另一局部的该光线被该第一斜面反射至该第二斜面且被该第二斜面折射以形成一第二光束倾斜地投射至该侦测区。

为了达成上述目的，本发明主要在提供一种光学鼠标的光线投射装置，包括一导光本体，其具有一第一斜面、一第二斜面、和一分光面，该分光面对应于该第一斜面，且该分光面朝向一影像侦测面；其中光线进入该导光本体，局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面且被该分光面反射以形成一第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，另一局部的该光线被该第二斜面反射以形成一第二光束倾斜地投射至该侦测区。

通过该第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，使该光学鼠标的影像侦测元件能够准确地撷取该侦测区上的影像；通过该第二光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，使该侦测区的凹处和凸处的明暗对比更为明显，从而能够有效地提升该光学鼠标的影像侦测元件对该侦测区的辨识能力。

附图说明

图1为已知光学鼠标的光线投射装置的应用的剖面示意图。

图2为已知另一光学鼠标的光线投射装置的应用的剖面示意图。

图3为本发明光学鼠标的光线投射装置第一实施例的应用的剖面示意图。

图3A为图3的A部分放大图。

图3B为图3的B部分放大图。

图3C为本发明光学鼠标的光线投射装置第一实施例的另一应用的剖面示意图。

图4本发明光学鼠标的光线投射装置第二实施例的应用的剖面示意图。

图4A为本发明光学鼠标的光线投射装置第二实施例的另一应用的剖面示意图。

图5为本发明光学鼠标的光线投射装置第三实施例的应用的剖面示意图。

图5A为本发明光学鼠标的光线投射装置第三实施例的另一应用的剖面示意图。

图中符号说明：

已知技术标号：

8  光线投射装置

80  凸透镜面      81  第一斜面

82  第二斜面      83  出光面

9   光线投射装置

90  凸透镜面      91  第一斜面

93  出光面        94  分光面

95  开口

2   光源

L   光束

3   成像透镜

4   影像侦测元件

5   影像侦测面

50  侦测区

6   透明介质

X   影像撷取光轴

本发明标号：

1    光线投射装置

10   凸透镜面     11  第一斜面

12   第二斜面     13  出光面

14   分光面       15  开口

16   弧面         α  夹角

β   夹角

2    光源

L1   第一光束    L2 第二光束

L3   第三光束

3    成像透镜

4    影像侦测元件

5    影像侦测面

50   侦测区    501凹处

502  凸处

6  透明介质

X  影像撷取光轴

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图3所示，为本发明第一实施例。本发明一种光学鼠标的光线投射方法及装置。该光学鼠标包括一光线投射装置1、一光源2、一成像透镜3、和一影像侦测元件4等。

本发明的光学鼠标的光线投射方法的步骤包括：

(一)提供一光线投射装置1；

本发明的光学鼠标的光线投射装置1包括一导光本体，该成像透镜3可一体连接于该导光本体。该导光本体具有一凸透镜面10、一第一斜面11、一第二斜面12、一出光面13、和一分光面14。投射至该分光面14的光线可被该分光面14反射或可透射出该分光面14。

该第一斜面11对应于该凸透镜面10，该第二斜面12、该出光面13、和该分光面14对应于该第一斜面11，该分光面14并对应于该出光面13。该第二斜面12和该分光面14之间形成一开口15以朝向一影像侦测面5，且该第二斜面12和该分光面14朝向该影像侦测面5。该影像侦测面5上可设有一透明介质6(如一玻璃)。该影像侦测面5至该第一斜面11之间的夹角α小于该影像侦测面5至该第二斜面12之间的夹角β。

(二)投射光线进入该光线投射装置1以形成一第一光束L1和一第二光束L2，该第一光束L1垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该第二光束L2倾斜地投射至该侦测区50。

如图3所示，该光源2的光线经由该凸透镜面10进入该导光本体，局部的该光源2的光线被该第一斜面11反射经过该出光面13至该分光面14且被该分光面14反射以形成一第一光束L 1垂直地传递至该透明介质6。该第一光束L1穿过该透明介质6且垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50。另一局部的该光源2的光线被该第一斜面11反射至该第二斜面12且被该第二斜面12折射以形成一第二光束L2倾斜地传递至该透明介质6。该第二光束L2穿过该透明介质6且倾斜地投射至该侦测区50。

请参阅图3和图3A所示，本发明的光学鼠标的光线投射装置1的导光本体进一步具有一弧面16，该弧面16连接于该第二斜面12和该出光面13之间。又一局部的该光源2的光线被该第一斜面11反射至该弧面16且被该弧面16折射以形成一扇形的渐进角度的第三光束L3倾斜地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该第三光束L3介于该第一光束L1和该第二光束L2之间。

(三)该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3被该影像侦测面5的侦测区50反射经过该分光面14和该成像透镜3至该影像侦测元件4，并进一步通过该光学鼠标的电路单元(未标示)计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。

请参阅图3和图3B所示，该第一光束L1垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该侦测区50位于该成像透镜3和该影像侦测元件4所形成的一影像撷取光轴X上，因此，使该光学鼠标的影像侦测元件4能够准确地撷取该影像侦测面5的侦测区50上的影像。该第二光束L2倾斜地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该影像侦测面5的侦测区50的凹处501和凸处502分别产生阴影作用和反光作用，因此，使该影像侦测面5的侦测区50的凹处501和凸处502的明暗对比更为明显，从而能够有效地提升该光学鼠标的影像侦测元件4对该侦测区50的辨识能力。当该光学鼠标被移动于该影像侦测面5上时，该影像侦测元件4能够撷取到更为清晰的影像，从而使显示屏上的光标的移动更为灵敏。该第三光束L3介于该第一光束L1和该第二光束L2之间以形成一全角度的光束，使该影像侦测元件4能够撷取到更为清晰的影像。

请参阅图3C所示，该影像侦测面5上未设有如图3的透明介质6，该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3投射至该侦测区50的范围大，因此，能确保该影像侦测元件4的侦测功效。

请参阅图4所示，为本发明第二实施例。本发明的光学鼠标的光线投射方法的步骤包括：

(一)提供一光线投射装置1；

本发明的光学鼠标的光线投射装置1包括一导光本体，该成像透镜3可一体连接于该导光本体。该导光本体具有一凸透镜面10、一第一斜面11、一第二斜面12、一出光面13和一分光面14。投射至该分光面14的光线可被该分光面14反射或可透射出该分光面14。

该第一斜面11和该第二斜面12对应于该凸透镜面10，该出光面13对应于该第一斜面11和该第二斜面12，该分光面14对应于该第一斜面11和该出光面13，该分光面14和该出光面13之间形成一开口15朝向一影像侦测面5，且该分光面14朝向该影像侦测面5。该影像侦测面5上可设有一透明介质6(如一玻璃)。该影像侦测面5至该第一斜面11之间的夹角α小于该影像侦测面5至该第二斜面12之间的夹角β。该第一斜面11接近该凸透镜面10，该第二斜面12接近该影像侦测面5。

(二)投射光线进入该光线投射装置1以形成一第一光束L1和一第二光束L2，该第一光束L1垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该第二光束L2倾斜地投射至该侦测区50。

如图4所示，该光源2的光线经由该凸透镜面10进入该导光本体，局部的该光源2的光线被该第一斜面11反射经过该出光面13至该分光面14且被该分光面14反射以形成一第一光束L1垂直地传递至该透明介质6。该第一光束L1穿过该透明介质6且垂直地投射至该影像侦测面5的侦测区50。另一局部的该光源2的光线被该第二斜面12反射以形成一第二光束L2倾斜地传递至该透明介质6。该第二光束L 2穿过该透明介质6且倾斜地投射至该侦测区50。

如图4所示，本发明的光学鼠标的光线投射装置1的导光本体进一步具有一弧面16，该弧面16连接于该第一斜面11和该第二斜面12之间。又一局部的该光源2的光线被该弧面16反射以形成一扇形的渐进角度的第三光束L3倾斜地投射至该影像侦测面5的侦测区50，该第三光束L3介于该第一光束L1和该第二光束L2之间。

(三)该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3被该影像侦测面5的侦测区50反射经过该分光面14和该成像透镜3至该影像侦测元件4，并进一步通过该光学鼠标的电路单元(未标示)计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。通过该第一斜面11、该第二斜面12、和该弧面16分别反射光线以形成该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3投射至该影像侦测面5的侦测区50，以达成如第一实施例的功效。

请参阅图4A所示，该影像侦测面5上未设有如图4的透明介质6，该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3投射至该侦测区50的范围大，因此，能确保该影像侦测元件4的侦测功效。

请参阅图5所示，为本发明第三实施例。第三实施例和第二实施例的差异为该第一斜面11接近该影像侦测面5，该第二斜面12接近该凸透镜面10。如此，亦可达成如第一实施例的功效。

请参阅图5A所示，该影像侦测面5上未设有如图5的透明介质6，该第一光束L1、该第二光束L2、和该第三光束L3投射至该侦测区50的范围大，因此，能确保该影像侦测元件4的侦测功效。

〔发明特点及优点〕

由此，透过本发明的光学鼠标的光线投射方法及装置，具有如下述的特点：

1、该第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，使该光学鼠标的影像侦测元件能够准确地撷取该侦测区上的影像。

2、该第二光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，使该侦测区的凹处和凸处的明暗对比更为明显，从而能够有效地提升该光学鼠标的影像侦测元件对该侦测区的辨识能力，使该影像侦测元件能够撷取到更为清晰的影像，从而使显示屏上的光标的移动更为灵敏。

3、该弧面折射或反射光线所形成的第三光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区且介于该第一光束和该第二光束之间以形成一全角度的光束，使该影像侦测元件能够撷取到更为清晰的影像。

综上所述，本发明完全符合发明专利申请的要件，故依专利法提出申请。

以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明与图式，并非用以限制本发明及本发明的特征，举凡所属技术领域中具有通常知识者，沿依本发明的精神所做的等效修饰或变化，皆应包含于本发明的专利范围中。

Claims (17)

1.一种光学鼠标的光线投射方法，其特征是，步骤包括：

(一)提供一光线投射装置，包括一凸透镜面、一第一斜面、一第二斜面、和一分光面；该凸透镜面对应一光源，该第一斜面对应于该凸透镜面，该第二斜面和该分光面对应于该第一斜面，且该第二斜面和该分光面朝向一影像侦测面的侦测区；以及

(二)投射光线进入该光线投射装置形成一第一光束和一第二光束，所述第一光束和第二光束投射至该影像侦测面的侦测区；

其中，第一光束是指局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面，且被该分光面反射垂直地投射至该影像侦测面的侦测区；

第二光束是指局部的该光线被该第一斜面反射至该第二斜面，且被该第二斜面折射倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区。

2.如权利要求1所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，该步骤包括(三)该第一光束和该第二光束被该影像侦测面的侦测区反射经过一成像透镜至一影像侦测元件，该侦测区位于该成像透镜和该影像侦测元件所形成的一影像撷取光轴上。

3.如权利要求1所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，该影像侦测面至该第一斜面之间的夹角小于该影像侦测面至该第二斜面之间的夹角。

4.如权利要求1所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，该光线投射装置具有一弧面，该弧面连接于该第二斜面，局部的该光线被该第一斜面反射至该弧面，且被该弧面折射以形成一扇形的渐进角度的第三光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，该第三光束介于该第一光束和该第二光束之间。

5.如权利要求4所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，其步骤包括(三)该第一光束、该第二光束和该第三光束被该影像侦测面的侦测区反射经过该分光面和一成像透镜至一影像侦测元件。

6.如权利要求1所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，该光线投射装置具有一弧面，该弧面连接于该第一斜面和该第二斜面之间，一局部的该光线被该弧面反射以形成一扇形的渐进角度的第三光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，该第三光束介于该第一光束和该第二光束之间。

7.如权利要求6所述的光学鼠标的光线投射方法，其特征是，其步骤包括(三)该第一光束、该第二光束和该第三光束被该影像侦测面的侦测区反射经过该分光面和一成像透镜至一影像侦测元件。

8.一种光学鼠标的光线投射装置，其特征是，包括：

一导光本体，其具有一第一斜面、一第二斜面、和一分光面，该第二斜面和该分光面对应于该第一斜面，且该第二斜面和该分光面朝向一影像侦测面；其中

光线进入该导光本体，局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面且被该分光面反射以形成一第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，另一局部的该光线被该第一斜面反射至该第二斜面且被该第二斜面折射以形成一第二光束倾斜地投射至该侦测区。

9.如权利要求8所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该导光本体具有一凸透镜面，该第一斜面对应于该凸透镜面，该光线经由该凸透镜面进入该导光本体。

10.如权利要求8所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该影像侦测面至该第一斜面之间的夹角小于该影像侦测面至该第二斜面之间的夹角。

11.如权利要求8所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该导光本体具有一弧面，该弧面连接于该第二斜面，又一局部的该光线被该第一斜面反射至该弧面且被该弧面折射以形成一扇形的渐进角度的第三光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，该第三光束介于该第一光束和该第二光束之间。

12.一种光学鼠标的光线投射装置，其特征是，包括：

一导光本体，其具有一第一斜面、一第二斜面、和一分光面，该分光面对应于该第一斜面，且该分光面朝向一影像侦测面；其中

光线进入该导光本体，局部的该光线被该第一斜面反射至该分光面且被该分光面反射以形成一第一光束垂直地投射至该影像侦测面的侦测区，另一局部的该光线被该第二斜面反射以形成一第二光束倾斜地投射至该侦测区。

13.如权利要求12所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该导光本体具有一凸透镜面，该第一斜面和该第二斜面对应于该凸透镜面，该光线经由该凸透镜面进入该导光本体。

14.如权利要求13所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该第一斜面接近该凸透镜面，该第二斜面接近该影像侦测面。

15.如权利要求13所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该第一斜面接近该影像侦测面，该第二斜面接近该凸透镜面。

16.如权利要求12所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该影像侦测面至该第一斜面之间的夹角小于该影像侦测面至该第二斜面之间的夹角。

17.如权利要求12所述的光学鼠标的光线投射装置，其特征是，该导光本体具有一弧面，该弧面连接于该第一斜面和该第二斜面之间，一局部的该光线被该弧面反射以形成一扇形的渐进角度的第三光束倾斜地投射至该影像侦测面的侦测区，该第三光束介于该第一光束和该第二光束之间。

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