TWI275985B - Method and apparatus for light projection of optical mouse - Google Patents

Description

1275985, 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種光線投射方法及裝置，尤指一種光學滑鼠的光線 投射方法及裝置。 【先前技術】 當光學滑鼠被移動於一影像偵測面上時，該光學滑鼠 耩由其影像债測元件^貞測該影像债測面上之凹處和凸處的 影像，並進一步藉由其電路單元作能階的變換，以計算出 該光學滑鼠的位移方向和位移量，使其能夠移動一游標於 一顯示幕上。 請參閱第一圖所示，習知的光學滑鼠包括一光線投射 裝置8、一光源2、一成像透鏡3、和一影像偵測元件4 等。該光線投射裝置8包括一導光本體，其具有一凸透鏡 面8 0、一第一斜面81、一第二斜面82、和一出光面 8 3。該第一斜面81對應於該凸透鏡面8 〇，該第二斜 面82對應於該第一斜面81，該出光面對應於該第 一斜面8 2且朝向一影像偵測面5。該影像倩測面5上設 有-透明介質6 (如-玻璃）。該光源2的光線經由該凸透 鏡面f 0進入該導光本體，該光線被該第-斜面81反射 i該第二斜面8 2 ’且被該第二斜面8 2反射形成-光束 L傾斜地傳遞至該透明介質6。該光束L穿過該透明介質 6且傾斜地㈣彡像侧面5。 由於該光束L指交於該影像偵測面 5的位置並非位於 該成像透鏡3和該影像偵測元件4所形成之一影像擷取光 mji的5 〇 ’導致該影像谓測元件4無法準確地 5 1275985 擷取該影像偵測面5之偵測區5 0上的影像。結果，當該 光學潸鼠被移動於該影像偵測面5上時，顯示幕上之游標 的移動不夠靈敏，甚至無法移動顯示幕上的游標。

請參閱第二圖所示，習知的另一光學滑鼠包括一光線 投射裝置9、一光源2、一成像透鏡3、和一影像偵測元 件4等。該光線投射裝置9包括〆導光本體，其具有一凸 透鏡面9 0、一第一斜面9 i、/出光面9 3、和一分光 面94。該第一斜面9 1對應於該凸透鏡面9 〇，該出光 面9 3對應於該第一斜面9丄，該分光面9 4對應於該出 光面9 3和該第一斜面9 1，該分光面9 4和該出光面9 3之間形成一開口 9 5朝向一影像偵測面5，且該分光面 9 4朝向該影像偵測面5。該影像偵測面5上設有一透明 介質6 (如一玻璃）。該光源2的光線經由該凸透鏡面9 〇 進入該導光本體，該光線被該第/斜面9 1反射至該分光 面9 4且被該分光面9 4反射形成一光束L垂直地傳遞至 該透明介質6。該光束L穿過該透明介質6且垂直地投射 至該影像偵測面5之偵測區5 〇。

由於該光束L相交於該影像偵測面5的位置係位於該 成像透鏡3和該影像仙彳元件4所形成之 =測區50,使該綱測元件4能夠準象= =、測面5之偵測區5 〇上的影像。然，該影像谓測 = 々表面，當該光束L垂直地投射至該影 不夠明龜^ ’該影像侧面5之凹處和凸處的明暗對比 侦測元件4的_困難度增高。結 上之游標的移㈣靈敏，尤其當該先=高= 1275985* 時，更難以控制游標的移動。 有待加以改善。 、、…、便/、缺失存在，而 緣是，本發明人有感上述缺失 究並配合學理之運用，終於提出錄< / ’乃特潛心研 上述缺失之本發明。k出一種設計合理且有效改善 【發明内容】 〔發明目的〕 本發明之主要目的，在於提供 :方===滑鼠被移動於-影; 的辨二對該影像_面之偵測區 〔發明特徵〕 一步=主要係在提供-種光學滑 (一）提供一光線投射裝置；以及 束和ϋΐΓίΓΓΐ線投射裝置以形成—第一光 細區、，該第二光束傾斜地投射至該仙傻象偏面 鼠的述目的，本發明主要係在提供-種光學、、骨 投射裝置，包括-導光本體，其具有—第一t:: 〜斜面、和一分光面，該第二斜面 斟 f弟〜斜面，且該第二斜面和該分光面^先面對應於 、中搞進域導光本體，局部的該錢被該第一斜 7 1275985 =射至該分光面且被該分光面反射以形成 象3面的偵測區，另-局部的該光線被 一第二光束傾斜地投射至該動 =料—斜面折射以形成 0為了達成上述目的，本發明主要係在提供一種光學滑 既的光線投織置，包括—導光本體 面、和-分光面，該分光面對應於該第一斜面 且該为光面朝向-影像偵測面；其中

剛光線被該第-斜面反射至該分光面且;該： =面，射⑽成ϋ束垂直地投射至該影像侧面的 偵測區’另-局部的該光線被該第二斜面反射以形成一第 二光束傾斜地投射至該偵測區。 藉由該第-光束垂直地投射至該影像债測面之偵測 區，使該光學滑鼠之影像仙元件能鱗確地擷取該侧 區上的影像；#由該第二光束傾斜地投射至該影像债測面 之偵測區，使該偵測區之凹處和凸處的明暗對比更為明 顯，從而能财效地提昇該光學滑鼠之影像制元件對該 偵測區的辨識能力。 【實施方式】 為更進一步闡述本發明為達成預定目的所採取之技術 手段及功效，请參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖， 相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具 體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來 對本發明加以限制。 〔詳細說明〕 請參閱第三圖所示，為本發明第一實施例。本發明係 8 1275985 —種光學滑鼠的光線投射方^ 光線投射裝置1、一光呢9及裝置。該光學滑鼠包括一 測元件4等。 、—成像透鏡3、和一影像偵 學，光線投射方法的步驟包括： (一） 扣供一光線投射裝置工。 體，滑鼠的光線投射裝置1包括-導光本

具有-凸透鏡面i 〇、一第體/該導光本體 -出光面13、和—分光面/4 ;乂#-斜面12、 么认 先面1 4。投射至該分光面工4的 先線可被該分光面i 4反射或可透射出該分光面i 4。勺 該第-斜面1 !龍於該凸透鏡面1Q，該第二斜面 ^、該出光面U、和該分光面14對應於該第一斜面 12和該分光面“之間形成一開口15以朝二= 測面5，且該第二斜面！ 2和該分光面i 4朝向該影像偵 測面5。該影像偵測面5上可設有一透明介質6 (如一玻 璃）。該影像偵測面5至該第一斜面11之間的夾角α小於 該影像4貞測面5至該第二斜面1 2之間的夾角沒。 (二） 投射光線進入該光線投射裝置1以形成一第一 光束L1和一第二光束L2，該第一光束L1垂直地投射 至該影像偵測面5的偵測區5 0，該第二光束L 2傾斜地 投射至該偵測區5 〇。 如第三圖所示，該光源2的光線經由該凸透鏡面1 〇 進入該導光本體，局部的該光源2的光線被該第一斜面1 1反射經過該出光面13至該分光面14且被該分光面2 4反射以形成一第一光束l1垂直地傳遞至該透明介質 9 0 ^ 0 ^1275985 影像光束L 1穿過該透明介質6且垂直地投射至該 r的偵測區5〇。另一局部的該光源2的光線 1 1反射至該第二斜面1 2且被該第二斜面 6。該=形成—第二光社2傾斜地傳遞至該透明介質 偵測°區^光束L 2穿過該透明介質6且傾斜地投射至該 編 本發明之光學滑鼠的 而1 1 v先本體進一步具有一弧面1β，誃孤 的的^於該第二斜面1 2和該出光面1 3之間^一 局。卩的該光源2的光線被該第一斜面i 又 “被該弧面i 6折射以形成一扇形1 束射至該影像偵測面5 ^貞測“弟j 二先束L3介於該第一光束L該第二 μ弟 (三)該第-光束L 1、該第二光束L 2 :間。 光束L 3被該影像偵、、則々末L 2、和該第三 ：14, :==路單元(未標示)輪光學心 請參閱第三圖和第三B圖所 ^ 地投射至該影像偵測面5的偵测區5;苐;1垂直 位於該成像透鏡3和該影像_ ==貞,50係 取光軸X上，因此，使該光學、、Αβ 4所形成之一影像擷 準確地掘取該影像備測面= 能夠 二光束L·2傾斜地投射至該影俊 0的衫像。該第 該影像_面5之偵寵5 的姻區5 0， 分別產生陰影作用和反光仙n Q 1和凸處5 0 2 先作用，因此，使該影像勤m 5 1275985 之偵測區5 0之凹處5 Ο 1和凸處5 〇 2的明暗對比更為 明顯，從而能夠有效地提昇該光學滑鼠之影像偵測元件4 對該偵測區5 0的辨識能力。當該光學滑鼠被移動於該影 像偵測面5上時，該影像偵測元件4能夠擷取到更為清晰 的影像’從而使顯示幕上之游標的移動更為靈敏。該第三 光束L 3介於該第一光束l1和該第二光束l 2之間以形 成一全角度的光束，使該影像偵測元件4能夠擷取到更為 清晰的影像。

请茶閱第二C圖所示，該影像偵測面5上未設有如第 三圖=透明介質6 ’該第—光束L1、該第二光束L2、 和該第三光束L 3投射至該似m 5 〇的範®大，因此， 能確保該影像偵測元件4的偵測功效。 〇月茶閱第四圖所示’為本發明第二實施例。本發明之 光學滑鼠的光線投射方法的步驟包括： (一）提供一光線投射裝置1。

本發明之光學滑鼠的光線投射I 體，該成像透鏡？可一舻揸垃认外播I 守尤尽 且有-凸透導光本體。該導光本體 具有凸透鏡面工〇、一第一斜面11、—第-钭面” 一出光面1 3和一合本而！ 弟一斜面12、 線可被1分^ 1 4。域至該分絲1 4的光 線叮被該^面1 4反射或可透射出該分光面工4。 11 1 〇該：出1和該第二斜㊆2 3對應於該凸透鏡面 2 J =面13對應於該第-斜面11和該第二斜面 3 1該4 5 6對應於該第—斜面11和該出光面1 4 nl# ^ ^和該出光面1 3之間形成H 口 1 5朝 5 Ϊ 且該分光面14朝向該影㈣測面 6 5。該衫像偵測面5上可設有一透明如 1275985 該影像偵測面5至該第一斜面1 1之間的夾角α小於該影 像偵測面5至該第二斜面1 2之間的夾角厶。該第一斜= 1 1接近該凸透鏡面i 0，該第二斜面i 2接近該影 測面5。 ' (二） 投射光線進入該光線投射裝置1以形成一第一 光束L 1和一第二光束L 2，該第一光束L i垂直地投射 至該影像偵測面5的偵測區5 0，該第二光束l 2傾斜地 投射至該偵測區5 〇。 如第四圖所示，該光源2的光線經由該凸透鏡面工〇 進入該導光本體，局部的該光源2的光線被該第一斜面工 1反射經過該出光面i 3至該分光面i 4且被該分光面丄 4反射以形成一第一光束l1垂直地傳遞至該透明介質 6。該第一光束L 1穿過該透明介質6且垂直地投射至該 影像债測面5 _測區5 Q。另-局部的該光源2的光線 被該第二斜面12反射以形成一第二光紅2傾斜地傳遞 至該透明介質6。該第二光束L2穿過該透明介質6且傾 斜地投射至該偵測區5 0。 、 如第四圖所示，本發明之光學滑鼠的光線投射裝置工 之導光本體進-步具有-弧w 6，該弧面i 6連接於該 第-斜面1 1和該第二斜面1 2之間。又—局部的該光源 2的光線被該弧面16反射以形成—扇形之漸進角度的第 三光束L 3傾斜地投射至該影像偵測面5的偵測區5 〇， 該第二光束L 3介於該第一光束l1和該第二光束L 2之 間。 — (三） 該第-光束L1、該第二光束L2、和該第三 光束L 3被該影像偵測面5的動m5 Q反射經過該分光 12 1275985 面14和該成像透鏡3至該影像偵測元件4，並進一步藉 由該光學滑鼠的電路單元（未標示）計算出該光學滑鼠的 位移方向和位移量。藉由該第一斜面1 1、該第二斜面1 2、和該弧面1 6分別反射光線以形成該第一光束l1、 該第二光束L2、和該第三光束L3投射至該影像偵測面 ; 5的偵測區5 〇，以達成如第一實施例的功效。 • 請參閱第四A圖所示，該影像偵測面5上未設有如第 四圖之透明介質6，該第一光束L 1、該第二光束L 2、 • ，該第三光束L 3投射至該偵測區5 0的範圍大，因此， 能確保該影像偵測元件4的偵測功效。 睛茶閱第五圖所示，為本發明第三實施例。第三實施 例和第二實施例的差異為該第一斜面11接近該影像偵測 面5 ’該第二斜面1 2接近該凸透鏡面1 〇。如此，亦可 達成如第一實施例的功效。 請參閱第五A圖所示，該影像偵測面5上未設有如第 五圖，，明介質6，該第一光束L· 1、該第二光束L· 2、 • =該第三光束L 3投射至該偵測區5 〇的範圍大，因此， 能確保該影像偵測元件4的偵測功效。 ' 〔發明特點及優點〕 是以’透過本發明之光學滑鼠的光線投射方法及裝 置，具有如下述之特點： 區，1=、該f一光束垂直地投射至該影像偵測面之偵測 2 ’使該光學滑鼠之影像偵測元件能夠準確地擷取該摘測 區上的影像。 2、該第二光束傾斜地投射至該影像偵測面之偵測 13 1275985 =，使該偵測區之凹處和凸處的明暗對比更為明顯，從而 此夠=效地提昇該光學滑鼠之影像偵測元件對該偵测區的 辨識/速力，使該影像偵測元件能夠擷取到更為清晰的影 像，從而使顯示幕上之游標的移動更為靈敏。 ^ 3、該弧面折射或反射光線所形成之第三光束傾斜地 投射至該影像偵測面的偵測區且介於該第一光束和該第二 光束之間以形成-全角度的光束，使該影 擷取到更為清晰的影像。 肊夠 々綜上所述，本發明完全符合發明專利申請之要件， 友依專利法提出巾請，請詳查並請早日A、准翻 便，以保障發明者之㈣，《鈞局之貴審 的稽疑，請不吝來函指示。 女貝有任何 惟’以上所述’僅為本發明之具體 與圖式，並非用以限制本發明及本發明 之 技t領域中具有通常知識者，沿依本發明之精^等 效修飾或變化m含財發明之專·目+。 【圖式簡單說明】 第-圖習知光學滑鼠的光線投射裝置的應用之剖面示意 第二m口另一光學滑鼠的光線投射袭置的應用之剖面 第三圖係树縣學滑_鎌投料 用之剖面示意圖。 只施例的應 第二A圖係第三圖a部分之放大圖。 第二B圖係第三圖b部分之放大圖。 1275985 第三c圖係本發明光學滑鼠的光線投射裝置第一實施例的 另一應用之剖面示意圖。 第四圖係本發明光學滑鼠的光線投射裝置第二實施例的應 用之剖面示意圖。 第四A圖係本發明光學滑鼠的光線投射裝置第二實施例的 另一應用之剖面示意圖。 第五圖係本發明光學滑鼠的光線投射裝置第三實施例的應 用之剖面示意圖。 _ 第五A圖係本發明光學滑鼠的光線投射裝置第三實施例的 另一應用之刹面示意圖。 【主要元件符號說明】 〔習知〕 光線投射裝置8 凸透鏡面80 第一斜面81 第二斜面82 出光面 83 光線投射裝置9 凸透鏡面9 0 第一斜面9 1 出光面 9 3 分光面 9 4 開口 9 5 光源 2 光束 L 成像透鏡 3 影像偵測元件4 影像偵測面 5 15 1275985 偵測區 50 透明介質 6 影像擷取光軸X 〔本發明〕 第一斜面11 出光面 13 開口 15 夾角 α 光線投射裝置1 凸透鏡面10 第二斜面12 分光面 14 弧面 16 夾角 β 光源 2 第一光束L 1 第三光束L 3 第二光束L 2

成像透鏡 3 影像偵測元件4 影像偵測面 5 偵測區 5 0 凸處 5 0 透明介質 6 影像擷取光轴X 凹處 5 0 1 16

Claims (1)

1. Ϊ275985 十、申請專利範圍： 1、 一種光學滑鼠的光線投射方法，其步驟包括： (一） 提供一光線投射裝置；以及 (二） 投射光線進入該光線投射裝置以形成一第一光 束和一第二光=，該第一光束垂直地投射至一影像偵測面 的偵測區，該第二光束傾斜地投射至該偵測區。 2、 如申請專利範圍第1項所述之光學滑鼠的光線投 射方法，其步驟包括（三）該第一光束和該第二光束被該 影像偵測面的偵測區反射經過一成像透鏡至一影像偵測元 件，該偵測區係位於該成像透鏡和該影像偵測元件所形成 之/影像掘取光轴上。 3、 如申請專利範圍第1項所述之光學滑鼠的光線投 射方法’其中該光線投射裝置具有一第一斜面、一第二斜 面、和一分光面，局部的該光線被該第一斜面反射至該分 光面且被該分光面反射以形成該第一光束，另一局部的該 光線被該第一斜面反射至該第二斜面且被該第二斜面折射 以形成該第二光束。 4、 如申請專利範圍第3項所述之光學滑鼠的光線投 射方法，其中該影像偵測面至該第一斜面之間的夾角小於 該影像偵測面至該第二斜面之間的夾角。 5、 如申請專利範圍第3項所述之光學滑鼠的光線投 射方法，其中該光線投射裝置具有一弧面，該弧面連接於 該第二斜面，又一局部的該光線被該第一斜面反射至該弧 面且被該弧面折射以形成一扇形之漸進角度的第三光束傾 斜地投射至該影像偵測面的偵測區，該第三光束介於該第 17 1275985 一光束和該第二光束之間。 6、如申請專利範圍第5項所述之光學滑鼠的光線投 法:其步驟包括（三）該第-光束、該第二光束、和 該第二光束被該影像偵測面的偵測區反射經過該分光面和 一成像透鏡至一影像偵測元件。 • 7、如申請專利範圍第1項所述之光學滑鼠的光線投 : 射方法，其中該光線投射裝置具有一第一斜面、一第二斜 面和分光面’局部的該光線被該第一斜面反射至該分 • 絲且被該分光面反射以形成該第-光束，另-局部的該 光線被該第二斜面反射以形成該第二光束。 8、 如申請專利範圍第7項所述之光學滑鼠的光線投 射方法，其中該影像偵測面至該第一斜面之間的夾角小於 該影像偵測面至該第二斜面之間的炎角。 9、 如申請專利範圍第7項所述之光學滑鼠的光線投 射=法，其中該光線投射裝置具有一弧面，該弧面連接於 該第一斜面和該第二斜面之間，又一局部的該光線被該弧 • 面反射以形成一扇形之漸進角度的第三光束傾斜地投射至 該影像偵測面的偵測區，該第三光束介於該第一光束和該 弟—光束之間。 10、 如申請專利範圍第9項所述之光學滑鼠的光線 投射，法，其步驟包括（三）該第-光束、該第二光束、 和該第二光束被該影像偵測面的偵測區反射經過該分光面 和一成像透鏡至一影像偵測元件。 1 1、一種光學滑鼠的光線投射裝置，包括·· 一導光本體，其具有一第一斜面、一第二斜面、和一 18 1275985 分光面，該第二斜面和該分光面對應於該第一斜面，且該 第二斜面和該分光面朝向一影像债測面；其中 光線進入該導光本體，局部的該光線被該第一斜面反 射至該分光面且被該分光面反射以形成一第一光束垂直地 投射至該影像偵測面的偵測區，另一局部的該光線被該第 一斜面反射至該第二斜面且被該第二斜面折射以形成一第 一光束傾斜地投射至該偵測區。 12、如申請專利範圍第1 1項所述之光學滑鼠的光

   線投射裝置，其中該導光本體具有一凸透鏡面，該第一斜 面對應於該凸透鏡面，該光線經由該凸透鏡面進入該導光 本體。 a 1 3、如申請專利範圍第1 1項所述之光學滑鼠的光 線投射裝置，其㈣影像綱Φ至該第-斜面之間的夾角 小於該影像_面至該第二斜面之間的爽角。 14、如申請專利範圍第1 1項所述之光學滑鼠的光 線，射裝置，其中該導光本體具有—弧面，該弧面連接於 該弟二斜®I ’又-局部賴請軸第—斜面反射至該弧 :二折射以形成一扇形之漸進角度的第三光束傾 一光束和該弟二光束之間。 1 5、-種光學滑鼠的崎投射裝置，包括： 一導光本體，其具有_第—斜面、—第二斜面、和一 分光面，該分光面對應於該$ ’ 影㈣測面；其中 ^斜面，且該分光面朝向一 光線進入該料杨，局部_纽賴P斜面反 1275985 身ί至該刀光面且被該分光面反射以形成一第一光束垂直地 才二射至該景》像偵測面的偵測區，另一局部的該光線被該第 一斜面反射以形成一第二光束傾斜地投射至該偵測區。 1 6、如申請專利範圍第1 5項所述之光學滑鼠的光 各扠射=置，其中該導光本體具有一凸透鏡面，該第一斜 面和該第二斜㈣應於該凸透鏡Φ，該光雜由該凸透鏡 面進入該導光本體。

   線投《置如範項所述之光學滑鼠的光 面接近該影像偵3斜轉近該凸透鏡面，該第二斜 線投iL如:=第=第16項所述之光賴的光 斜面接近該凸透鏡5面斜面接近該影像偵麻，該第二 線投^置如Id,第15項所述之光學滑鼠的光 小於該影像_面面至該第一斜面之間的夾角 2 0=: !二斜面之間的炎角。 線投射裝置，11^專利範圍第15項所述之光學滑鼠的光 該第-34=導光本體具有-弧面，該弧面連接於 面反射以形成一 $ y斜面之間，又一局部的該光線被該弧 該影像偵測面的漸進角产的第三光束傾斜地投射至 第二光束之間。、、品該第三光束介於該第一光束和該 20