TWI289266B - Optical pointing device - Google Patents

Description

12892紙一._ 九、發明說明： -> ^請案主張於腦年1G月6日”的_專利申 凊案第10-2004-79679號的優先權，該專利申於 ^ ^ 的内容以引用的方式完整併入本文中。 明一所揭露 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種光學指示裝置，更具體而言，涉及一 種能夠在使用者將其翻轉時防止光源發射的光使使^ 花的光學指示裝置。 < 【先前技術】 一般地講，作為電腦週邊設備之一的光學指示裝置， 疋一種利用光源發出的光的反射量來控制電腦的顯示裝置 中所顯示的游標（curser)位置的裝置。特別地，因為與常 規的球指示裝置（ball pointing device)相比，光學指示裝 置可更精確地探測使用者手的移動，並可平穩地移動，因 此光學指示裝置使用更廣泛。 下文將結合圖1A描述一般的光學指示裝置的結構。 • 首先，光學指示裝置一般包括：一基板1〇，一設置在 基板10上的透鏡30,以及一設置在透鏡3〇上的電路板70。 基板10的中心形成有通孔15，且在其一侧上有用於 固定電路板70的位置的定位凸出物（positioning projection) 20 〇 另·外，透鏡30安裝在形成於基板1〇的中心的通孔15 上0 此外，電路板70固定至形成於基板10上的定位凸出

12892紙 _ 物20的一側上，其將設置在透鏡30上。一光學感測器5〇 和一光源40 (例如，發光二極體）設置在電路板7〇上， 且光學感测器50電連接並固定於電路板7〇的上表面上。 然後，在電路板70上安裝一固定夾（fixing dip) 6〇，以 防止上述組件因外部衝擊和振動而搖動。 下文將描述光學指示裝置的操作。首先，當光從光源 40發出時，光由物體底面反射。然後，透鏡3〇收集從底 面反射的光，並且將收集到的光輸入至安裝在電路板7〇 上的感測器50。用於接收光的感測器5〇根據接收光量的 變化來探測指示裝置相對㈣運動，並根據所 述變化輸出一預定信號，將其傳給Mcu(未圖示）。接著， 將從感測器、50輸出的信號與從輸入部分（例如，按紐和滾 輪）（未圖示）輸入的資料一起傳輸到電腦主體（未圖示）。 然而’在-般情況下，由於光學指示裝置在使用時接觸底 面190’所以使用者無法直接看到從光學指示裝置發出的 光。不過’如目1B所示，當使用者有意翻轉光學指示裝 置而，基板10從底面分料，從統發出的光不會反射入 光本^示=置中’且使用者可以直接看到光，從而光會使 使用者眼花。另外，即使當光學指示裝置處於不卫作的狀 糾，雖然從光源發出的光減少了，但光源仍然會發 以使使用者眼花的光。 【發明内容】 為了解決上述問題和/或其他問題，本發明的_個方 是提供一種光學指示裝置，其在翻轉時能夠通過阻擋光源 12892紙― 發出的光而防止光使使用者眼花。 本發明的另外方面和優點將部分在接下來的描述中陳 述，且將部分在此描述中顯而易見，或者可通過實踐本發 明來瞭解。 ' 本發明的上述和/或其他方面可通過提供一種光學指 示裝置而達到，所述光學指示裝置包括：基板；設置在基 板一側上的電路板，其具有一發光光源和一用於接收從二 作面反射過末的光的感測裔·，設置在基板和電路板之間的 透鏡，其具有導引從光源發出的光到感測器的光路；以及 設置在所述光路巾触阻擋構件，其在基板從默位置分 離時阻擋光路。 窗 光阻擔構件可包括—可移人光路巾的擋板和 透明 板二時=了設置在撞板-惻上’以觸 另外，光阻擋構件可進一步包括一彈簧， 和收lis播板是取決於基板是否位於預定位置。'- 、十、糾2 ’光阻播構件可進—步包括—馳和—凸塊，所 窗的於基板是否來決定透明 板的^表^可形成於科的外面，而凸塊可形成於指 體，I!!阻ί二：構件可包括-設置在光路中的光阻, 先阻擋體的形狀為圓柱形，且在光阻擔體Hi pif.doc 形成有通光孔。 過秋中，光阻擔構件可進-步包括-支樓軸，此 =轴牙過並切光阻擋體，使光阻擔體有-偏心重量落 任底面上。

光阻阻擋體之間的連接部分設置用於防止 且桉體與支撐軸分離的墊圈。 目,ί另外=阻擋構件可進一步包括一設置在光阻播體一 2的止動☆’所述止動器與光阻擔體隔開，以防止由支 撐軸所支禮的光阻擋體傾斜超顧定角度。 此外可在止動$的上表面上形成—凹槽，所述凹槽 、光阻擔體接觸，且其形狀料圓柱形。

本發明的另一個方面可通過提供一種光學指示裝置而 沾ϋ ’所述光學指示裝置包括：基板；設置在基板一側上 、笔路板，其具有H統和—祕接收從玉作面反射 =來的光的感測器；設置在基板和電路板之間的光學結 /、/、有導引攸光源發出的光到感測器的光路；一設置 ，電路板上的固定夾’其支撐電路板和光學結構並將其固 ，在基板上；以及-光阻揚構件，其具有—播板，其一端 牙過電路板、光學結構和基板的—側而固定至固定夹，且 ，另-端從基板的下部伸出’從而在基板從預定位置分離 日嫌播光路’且在擔板_側上形成有—透明窗 位於預定位置時打開光路。 另外，光阻擋構件可進一步包括一彈箐，此彈簧伸展 和收縮擂板是取決於基板是否位於預定位置。 i28m,〇c 此外，光阻擋構件可進一步包括一鉤檻和一凸塊，此 鉤檻和凸塊通過防止彈簧伸展超過預定長度來決定透明窗 的位置是取決於基板是否位於預定位置。 此時，鉤榼可形成於彈箐的外面，而凸塊可形成於擒 板的外上表面。 本發明的又-個方面可通過提供—種光 達到，所述光絲轉置包括：絲；設置在基板^ 的電路板’其具有-發光光源和—用於接收從工作面反射 3來:=、?測器；設置在基板和_板之間的光學結 構’〜、有¥引從光源發出的光到感測器的光路；設置 上的固疋夾’其支撐電路板和光學結構並將其固定 土板上’·以及具有—光阻龍的光阻 ==結構的一側上，以便在基板從預定位= -、雨^牙過光路的光，且在光阻擔體的一側上設置有 光^過。’以便在基板位於預定位置時使透射穿過光路的 、十、±^此過私中’光阻擔構件可進一步包括一支擇軸，所 量穿過並支撐光阻擔體，以使光阻擔體有—偏心重 光阻和光阻體之間的連接部分設置用於防止 擒體〃支撐軸分離的墊圈。 側上2動f且擋體構!可進—步包括設置在光阻擔體- 轴所皮a止動為與光阻擋體隔開，以防止由支撐 所支拉的光阻擒體傾斜超過預定角度。

I2892tePifd0C 阻二:i觸可ΐΐ動器的上表面形成一凹槽，此凹槽與光 阻拾體接觸，且其形狀為半圓柱形。 為讓本么明之上述和其他目的、特徵和優 =，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式4詳減 啊如下。 【實施方式】 現將詳細描述本發明的實施例，其實例如附圖所示，

、中同樣的參考數子始終指同樣的元件。下文將參照附圖 描述各實施例，以解釋本發明。 " 圖2Α疋根據本發明一示範性實施例的光學指示裝置 的剖面圖。 參照圖2Α，光學指示裝置包括：一主體（未圖示）以 及與主體唾合的基板（baseplate) 11〇，在基板11〇的一側 上形成有一定位凸出物12〇,基板110還有一通孔115。一 光學結構130設置在基板110上。這裏，光學結構13〇具 有用於導引從光源發出的光的光路，稍候將對此進行描述。

電路板170安裝在光學結構130上，且在基板n〇上 形成的定位凸出物120的一端固定至電路板170。這裏， 電路板170包括電連接並固定至電路板17〇的感測器15〇 以及一發光光源140 (例如一發光二極體）。另外，在電路 板170上安裝有一固定夾16〇，以防止上述元件（例如， 電路板170、光學結構130和基板11〇)因外部衝擊和振動 而搖動。 同時’根據本發明的光學指示裝置包括一光阻擋構件 10 (light blocking mean) 200，其可在導引從光源14〇發出 的光的光路中移動，這取決於基板11〇是否位於預定位置 上，即取決於以下情況：基板110與底面190接觸，或基 板110與底面190分離而使基板與底面19〇不在同一水平 面内。 具體描述光阻擋構件200，如圖2A和圖2B中所示， 光阻擋構件200穿過基板110和光學結構13〇而固定至固 定夾160的下部。在此過程中，光阻擋構件2〇〇包括可在 攀光路中移動以阻擋光的擋板230和設置在擋板23〇的一侧 上以透射光的透明窗220。 "較佳地，擋板230由不透明材料（如塑膠）製成以阻 擋從光源140發出的光，而透明窗22〇由透明材料（如透 明壓克力（acryl))製成以透射從光源14〇發出的光。 另外，光阻擋構件200進一步包括一彈簧21〇，其下 端固定至擒板230 #上部，而其上端則固定至固定爽'16〇 的下表面上。在此過程中，彈簧21〇通過伸展和收縮播板 • 23G而起作用以改變透明®⑽的位置，這取決於基板11〇 是否位於預定位置。 此外’ 一鉤檻（hooking threshold) 250形成於彈簧210 的外面。在擒板230的外表面的一側上形成有一凸塊24〇, 其由鉤檻250擔止以防止彈簧21〇ι縮超過預定長度，並 由光子、Μ冓130的上表面擔止以防止擔板23〇伸出超過預 定範圍。即，取決於彈簧21〇的伸展和收縮，凸塊可 在鉤台250的下表面和光學結構13㈣上表面之間移動。 學指示裝置中的光 相同的標號指示相同

2紙· 下文將描述安裝在根據本發明的光 阻擔構件的另一實施例。 為便於理解，在整篇說明書中 的零件。 ,參照圖3A至圖3C，一光阻擔構件300位於一光路中， 此光路形成於光學結構13〇上用導 、 光，此類似於上述實施例。^丨攸先源刚發出的 在此過程中，光阻擂構件細包括—光阻擔 body) 310，此光阻播體31〇的形狀為圓柱形並 用又學結構130的—側上’並且光阻擒體310具有一 靜ΐϊίΓ通光孔32G。通光孔32G的形成位置可設計 〇位於預定位置時’即當基板110與底面 19〇接觸時，光正常透射穿過通光孔32G而導引到底面刚。 ⑽另甘t’、光阻撞體310包括一支樓軸（哪卿shaft) ，八牙過光阻擋體310，以在光阻擋體31〇與光學結構 3〇隔開的狀態下支禮光阻擋體31〇。一細（簡 女裝在支撐軸330和光阻擋體31〇之間的連接部分，以防 止光阻擋體310與支撐軸33〇分離。在此過程中，光阻擋 體31 〇可由支撐軸330支標，從而有一偏心重量（咖論化 weight)在底面 19〇 〇 此外，一止動器（St〇pper) 34〇設置在光阻擋體31〇 的下面，其與光阻擋體的下部隔開，以防止由支撐軸3川 所支樓的光阻擔體310傾斜超過預定角度，此取決於基板 n〇的位置。止動器340的上表面上形成有半圓形凹槽 12 1289266 18085pif.doc (groove) 345，當光阻擋體31〇傾斜超過預定角度時，所 述半圓形凹槽345與光阻擋體31〇接觸。 下文將描述根據本發明的光學指示裝置的操作和效 果0

首先，參照圖2B描述根據本發明的光學指示裝置的 一實施例，當光學指示裝置與底面接觸時，即當基板110 位於預定位置時，光阻擋構件2〇〇的擋板23〇受到底面 的壓迫而推入光學指示裝置中。 一 ，另一方面，當擋板230位於光學指示裝置内時，形成 在擋板230 -側上的透明窗22〇位於一個使從光源14〇發 出的光導引向底面19G的位置。結果，透射穿過透明窗22〇 而導引到底面190的光由底面190反射。然後，光學結構 130收木由底面19〇反射的光並將其輸入到感測$⑼，並 由感測器15G將光學指示裝置的運動傳輸到電腦（未圖 示）〇 相反，當將光學指示裝置提起或顛倒時，即當基板u 從預定位置分離時，擔板23G不與底面⑽接觸而使連与 到擋板230上部的彈簧21〇伸展。 然後，當彈簣210伸展時，播板23〇從基板11〇冒出 直到凸塊240與光學結構130的上表面接觸為止。 此時，當擋板230從基板110推出時，形成於擔板23( 一^上的透明窗220也被推出。結果，從光源⑽發出的 光被擋板230阻擋，而無法透射穿過透明窗22〇。 類似地，參照圖3A和圖3B描述安裝在根據本發明的 13 12892紙· c 光學指示裝置中的光阻擋構件的另一實施例，當光學指示 裝置與底面190接觸時，即當基板11〇位於預定位置時， 從光源140發出的光通過設置在光學結構13〇的光路中的 光阻擋體310的通光孔320而導引到底面19〇。 結果，透射穿過通光孔320並導引向底面19〇的光由 底面190反射。然後，光學結構13〇收集反射光並將其輸

入到感測器150,並由感測器15〇將光學指示裝置的運動 傳輸到電腦（未圖示）。 ，同時’當將指示裝置從底面19〇s起或將其颠倒時， 即當基板11G從預定位置分料，有—偏心、重餘在底面 190上並由支撐車由330支撐的光阻触31〇驗置合改 變。此時，當光阻擔體310的位置改變時，形成在光^ 體310 —侧上的通光孔32〇的位置也會改變。 與 ,結果’從光源140發出並通過光路的光#《阻播體31〇 阻擋’而不能透射穿過通光孔320。 從上述可見’當將具有光阻擔構件的光學指示裳置 本發明能夠使賴述恤擔構件來阻擔從光源發出 的光，以防止光使使用者眼花。 限定發明已T圭實施例揭露如上，然其並非用以 鸟月，任何沾習此技藝者，在不脫離本發明之精袖 内/當可作些狀更動與潤飾，因此本發明之保^ 乾圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ’、 【圖式簡單說明】 圖1Α是常規光學指示裝置的結構的剖面圖 I2892l^pi,doc · 圖IB是常規光學指示裝置顛倒時的剖面圖。 圖2A是根據本發明一示範性實施例的光學指示裝置 的剖面圖。 _ 圖2B是根據本發明一示範性實施例的光學指示裝置 顛倒時的剖面圖。 圖3A是根據本發明另一示範性實施例的光學指示裝 置的剖面圖。 圖3B是根據本發明另一示範性實施例的光學指示裝 ⑩置顛倒時的剖面圖。 圖3C是圖3A中的光阻擋構件的透視圖。 【主要元件符號說明】 10 :基板 15 :通孔 20 :定位凸出物 30 :透鏡 40 :光源 φ 50 :光學感測器 70 :電路板 110 :基板 115 :通孔 120 :定位凸出物 130 ·•光學結構 140 :光源 150 :感測器 15 12892級。i— · 160 :固定夾 170 :電路板 ~ 190 :底面 • 200 :光阻擋構件 210 :彈簧 220 :透明窗 230 :擋板 240 :凸塊 ⑩ 250 :鉤檻 300 :光阻擋構件 310 :光阻擋體 320 :通光孔 330 :支撐軸 335 :墊圈 340 :止動器 345 :半圓形凹槽

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1· 一種光學指示裝置，包括： 基板； 設置在所述基板-側上的電路板，其具有一發光光源 和-用於接收從-工作面反射過來的光的感測器；’、 設置在所述基板和所述電路板之間的光學結構，其具 有導引從所述光源發出的光到所述感測器的光路；以及 • 設置在所述光路中的光阻擋構件，當所述基板從一預 定位置分離時，光阻擋構件阻擋所述光路。 、 2·如申請專利範圍第丨項所述的光學指示裝置，其中 所述光阻擋構件包括一可在所述光路中移動的擋板和一透 明窗。 3·如申請專利範圍第2項所述的光學指示裝置，其中 所述透明窗设置在所述擔板的一侧上，以便在所述基板位 於所述預定位置時導引所述光。 4·如申請專利範圍第3項所述的光學指示裝置，其中 φ 所述光阻擔構件進一步包括一彈簧，所述彈簧伸展和收縮 所述擋板是取決於所述基板是否位於所述預定位置。 5·如申請專利範圍第4項所述的光學指示裝置，其中 所述光阻擒構件進一步包括一鉤檻和一凸塊，所述釣植和 凸塊通過防止所述彈簧伸展超過一預定長度來決定所述透 明窗的位置是取決於所述基板是否位於所述預定位置。 6·如申請專利範圍第5項所述的光學指示裝置，其中 所述鉤檻形成於所述彈簧的外面，而所述凸塊形成於所述 17 I289266i£d〇c 播板的外上表面。 7:如申請專利範圍第i項所述 = 形的光阻擔體’在所述光阻: 所述8光 支撐所述光阻擋體，以傕所、軸’所述支撐軸穿過並 面。 ㈣以使所述紐播體有-偏心重量在底 -用於pi Τ'專利範圍第8項所述的光學指示裝置’其中 所述支述光崎體與料切軸分離的細設置在 所述支撐軸和所述総龍之連接部分上。 Φ^〇丄如申4專利範圍第7項所述的光學指示裝置，1 ΙΪΓ擔構件進—步包括-止動器，所述止動器設置 *张、::：阻擋體的一侧上並與所述光阻擋體隔開，以防止 斤述支稽軸支朗所述光㈣體傾斜超過-預定角产。 ΐϋΐ請專利範_ 1G項所義光學指示裝置^其 、、凹槽形成在所述止動||的_上表面上，所述凹槽接觸 所述光阻擋體，且其形狀為半圓柱形。 !2· —種光學指示裝置，包括： 基板； 設置在所述基板-側上的電路板，其具有一發光光源 和用於接收從一工作面反射過來的光的感測器； 設置在所述基板和所述電路板之間的光學結構，其具 有V引k所述光源發出的光到所述感測器的光路；以及 1289266 18085pif.doc 具有一擋板的光阻擋構件，所述擋板穿過所述電路 板、所述光學結構和所述基板而設置在所述光路中，以便 在所述基板從一預定位置分離時阻擋透射穿過所述光路的 光，所述擋板的一側上形成有一透明窗，以便在所述基板 位於所述預定位置時打開所述光路。 13.如申请專利範圍第12項所述的光學指示裝置，其 中所述光學阻擋構件進一步包括一彈簧，所述彈簧伸展和 收縮所述擔板疋取決於所述基板是否位於所述預定位置。 14·如申請專利範圍第13項所述的光學指示裝置，其 中所述光阻擋構件進一步包括一鉤檻和一凸塊，所述鉤檻 和凸塊通過防止所述彈簧伸展超過一預定長度來決 透明窗的健是取決於所述基板是錄於㈣預定位P 15·如申請專利範圍第14項所述的光學指示裝置，复 中所述鉤檻形成於所述彈簧的外面，而所述凸塊形成於ς 述擔板的外上表面。 、斤 16. · 基板 種光學指示裝置，包括 設置在所述基板一側上的電路板，其具有一發光 和-=於接收從—玉作面反射過來的光的感測器； 叹置在所絲板和所述電路板之間的絲結構， 引攸所述錢發$的朗所贼測㈣找；以及、 所述龍的光阻擋構件，所述光阻擔體設置在 =先予、、、。_ —側上’⑽麵述基板從—贼位 料阻擋透射穿過所述光路的光，所述光阻擒體的1

   19 12892紙 if.doc 設置有_通光孔，以便在所述基板位於所述預定 透射穿過所述光路的光通過。 置寺使 17.如申請專利範圍第16項所 中所述光阻擔構件進—步包括—支科±不裝置，其 =按所錢阻擔體，贿所述轨擋體有—偏心重量在 中-1用範，7項所述的光學指示裝置，其 在所if ’〔、阻播體與所述切軸分離的塾圈設置 二支撐軸和所述光阻龍之__連接部分上。 中所述=申圍牛!16項所述 在所述光“=^ 止_ ’所述止動器設置 由所述支撐：納與所述光阻擋體隔開’以防止 20上Γ切的所述光阻擋體傾斜超過—預定角度。 中一凹槽19摘述的絲指示裝置，其 觸所述光阻擔體，且上表面上，所述凹槽接 立具形狀為半圓柱形。 20