TWI304542B - - Google Patents

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1304542 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用於雷射光學滑鼠之光學信號影 像擷取方法，尤指—種提供光學滑鼠在透明介質物件上 取正確影像之光學信號影像擷取方法。 【先前技術】 一般滑鼠之構造，包括兩組可輸出序列邏輯信號（如 11、10、00、01)之X轴和γ軸編碼器’利用該滑鼠底面 抵住桌面或其他平面向狀方位㈣*使監視器欲處理資 料位置作相對之移位。以該滑鼠移動監視器上資料位置之 原理基本上係细同時操作χ軸和γ軸編碼|^產生一平 面上的點之移動。 請參閱第一A圖，係習知第一種雷射光學滑鼠之剖視 圖:其滑鼠在—平面上移動，發統件6 1將發光源投射 至^光板6 2之第-反射面6 2 1時，即會將此光源反射 f苐：反射面6 2 2上，經由該第二反射面6 2 2之反 卜光源會穿過底殼6 3之開口，投射在—非透明介面形 、之接觸面6 4，當接觸面6 4是非透明介面時，接觸面 =與影像軸F重疊，影像軸F之影像經鏡片6 5聚焦， 物株=像感測兀件6 6恰可擷取接觸面6 4上光源所投射 取正^像上之影像，使該影像感測元件6 6可持續擷 山之影像，進而透過電路控制單元（圖未示）準確地 。异出该滑鼠之移動距離及方向。 1304542 據上述，該光學滑鼠之擷取影像方法，需使投射之雷 射光束（laser beams) D與擷取影像之雷射光束（laser beams) R要在接觸面6 4之影像轴F上相交於一點p，方 能使影像感測元件6 6正確擷取到影像軸F的影像訊號。 惟，若該接觸面6 4為一透明介質材料（如··玻璃） 所製成，由於接觸面6 4與影像軸F不重疊，當投射光入 _ 射至接觸面6 4，若不計入折射率時，投射之雷射光束 (laser beams) D會透射接觸面6 4與其下方之影像軸F 1 交於一點Μ，意即，該投射之雷射光束（laserbeams) d與 擷取影像之雷射光束（laser beams) R無法相交於影像軸 F，如第一B圖，故而造成該光學滑鼠不能在接觸面6 4 上作用，換言之，該光學滑鼠在透明介質物件上是沒有任 何作用的。 因此，該發光元件6 1投射出之光源信號要經導光板 6 2二次反射方能至接觸面6 4上，較易耗費光源。另外， 由於發光元件6 1產生雷射光束，導致使用者容易因雷射 _ 光穿透出光學滑鼠時傷害到眼睛。再者，習知需要設置該 鏡另6 5以配合該影像感測元件6 6來擷取影:，二少^ 該鏡片6 5，將無法使該影像感测元件66有效地擷取影 像。而該鏡片6 5的設置不僅增加額外的成本費用，更是 增加了整個光學設備的整體體積。 ' 請參閱第二圖所示，其係為第二種習知雷射光學滑鼠 之剖視圖。由圖中可知，藉由一雷射光發光元件i a產生 1304542 一雷射光束L·，該雷射光束L係藉由一菱鏡（prism ) 2 a 投射至一接觸面3 a以擷取影像資料，然後再藉由該接觸 面3 a反射該具有影像負料之雷射光束l至一影像透鏡 (image lens) 4 a，最後再透過該影像透鏡4 a投射該具 有影像資料之雷射光束L至一感測器陣列（sens〇r array) 5 a ’以完成接收該影像貧料的動作。 再者，請參閱第三圖所示，其係為第三種習知雷射光 學滑鼠之剖視圖。由圖可知，第二圖的原理係與第三圖相 同。首先，藉由一雷射光發光元件i ^3產生一雷射光束L， 該雷射光束L係藉由一透鏡（iens) 2 b投射至一接觸面3 b以擷取影像資料，然後再藉由該接觸面3 b反射該具有 影像資料之雷射光束L至該透鏡2 b，最後再透過該透鏡 2 b投射該具有影像資料之雷射光束l至一感測器4 b， 以完成接收該影像資料的動作。 因此’由第二種與第三種習知技術可知，由於使用雷 射光發光元件1 a、1 b，而導致使用者容易因雷射光穿 透出雷射光學滑鼠時傷害到眼睛。再者，習知需要設置該 影像透鏡4 a或該透鏡2 b，以分別配合該感測器陣列5 a或該感測器4 b來擷取影像，缺少了該影像透鏡4 a或 該透鏡2 b ’將無法使該感測器陣列5 a或該感測器4 b 有效地擷取影像。而該影像透鏡4 a或該透鏡2 b的設置 不僅增加額外的成本費用，更是增加了整個光學設備的整 體體積。 1304542 再者，請參閱第四圖所示，其係為第四種習知光學滑 鼠之示意圖。由圖中可知，首先產生一鉛直方向投射之光 束d ’該光束係由一發光元件1 ^產生，該投射之光束^ 直射至一分光鏡（beam splitter) 2 c之表面，該分光鏡2 c係為一可將該入射之光束d的一部分反射，而另一部分 透射之光學物件。經該分光鏡2 c透射之光束d 1至一透 明介質物件3 c下方之影像接觸面3 1 c。該影像接觸面 3 1 c之影像反射至分光鏡2 c之内面，使得具有影像之 光束r係與經該分光鏡2 c透射之光束d 1重疊，並與透 明介質物件3 c下方之影像接觸面3 1 c相交於p。經該 分光鏡2 c反射該具有影像之光束]；1至一透鏡4 c，供 一影像感測元件5 c擷取經該透鏡4 c作用之影像。 再者，請參閱第五圖所示，其係為第五種習知光學滑 鼠之示意圖。由圖中可知，首先產生一水平方向投射之光 束d，該光束d係由一發光元件1 c產生。該光束0直射 至一分光鏡（beamsplitter) 2 c之表面，該分光鏡2 c係 為一可將入射之光束一部分反射，一部分透射之光學元 件。經該分光鏡2 c反射之光束d 1至一透明介質物件3 c下方之影像接觸面3 1 c。該影像接觸面3 i c之影像 反射至前述分光鏡2 c ’擷取影像之光束Γ係與經該分光 鏡2 c反射之光束d 1重疊，並與透明介質物件3 c下方 之影像接觸面3 1 c相交於p。經該分光鏡2 c透射影像 之光束r 1至一透鏡4 c，供一影像感測元件5 c擷取經

1304542 該透鏡4 c作用之影像。 再^ ’請參閱第六圖所示’其係為第六種習知光學滑 :不：圖。由圖中可知’首先產生一錯直方向投射之光 ^光束係由一發光元件1 c產生。該投射之光束0 直射至一分光鏡（beamsplitter) 6 c之表面，該分光 =係為一可將入射之光束一部分反射，一部分透射之光學 元件。經該分光鏡6 c透射之光束d1至一透明介質物： 3 c下方之影像接觸面3 1 c。該影像接觸面3丄c之影 像反射至分光鏡6 c之内面，擷取射影像之光束r係與經 该分光鏡6 c透射之光束d 1重疊，並與透明介質物件3 c下方之影像接觸面3 1 c相交於ρ。經該分光鏡6 c反 射影像之光束r 1至一反射鏡6 ’ c之表面。經該反射鏡 6 ’ c反射影像之光束r 2至一透鏡4 c，供一影像感測 元件5 c擷取經該透鏡4 c作用之影像 再者，請參閱第七圖所示，其係為第七種習知光學滑 鼠之示意圖。由圖中可知’首先產生一錯直方向投射之光 束d，該光束係由一發光元件1 c產生。該投射之光束d 直射至一反射鏡8’ c之表面。經該反射鏡8，c反射之 光束d 1至一分光鏡8 c之表面，該分光鏡8 c係為一可 將入射之光束一部分反射，一部分透射之光學元件。經該 分光鏡8 c反射之光束d 2至一透明介質物件3 c之下方 影像接觸面3 1 c。該影像接觸面3 1 c之影像反射至該 分光鏡8 c，擷取影像之光束r係與經該分光鏡8 c反射 9 1304542 之光束d 2重疊，並與透明介質物件3 c下方之影像 面3 1 c相交於p。經該分光鏡8 〇透射影像之光束

至-透鏡4 c ’供-影像感測元件5 c摘取經該透鏡 作用之影像。 C 再者，請參閱第八圖所示，其係為第八種習知光# .鼠之示意圖。由圖中可知，首先產生-錯直方向投射之$ 束d ’該光束係由-發光元件丄c產生。該投射之光束d 鲁i射至-餘7 e，藉以將人射之光束騎出。經該鏡級 7 c透射之光束d 1至-透明介f面3 ^下方之影像接觸 面3 1c。該影像接觸面3 lc之影像反射至鏡組7c， 榻取影像之光束r係與經該鏡組7 G透射之光束d工重 疊，並與透明介質物件3 c下方之影像接觸面3工c相交 於P。經該鏡組7 c二次反射影像之光束r 2至一透鏡4 c，供一影像感測元件5 c擷取經該透鏡4 ^作用之影像。 再者，請參閱第九圖所示，其係為第九種習知光學滑 鲁鼠之示意圖。由圖中可知，首先產生一錯直方向投射之光 束d，该光束係由一發光元件i c產生。該投射之光束d 直射至一鏡組9 c，以將入射之光束進行二次反射。經該 鏡組9 c二次反射之光束d 2至一透明介質物件3 c下方 之影像接觸面3 1 c。該影像接觸面3 i c之影像反射至 鏡組9 c，擷取影像之光束r係與經該鏡組9 ^二次反射 之光束d2重疊，並與透明介質物件3 ^下方之影像接觸 面3 1 c相交於p。經該鏡組9 c透射影像之光束r工至 1304542 一透鏡4 c，供一影像感測元件5 c擷取經該透鏡4 c作 用之影像。 因此’由第四種至第九種習知技術可知，習知需要設 置該透鏡4 c以配合該影像感測元件5 c來擷取影像，缺 少了該透鏡4 c，將無法使該影像感測元件5 c有效地擷 取影像。而該透鏡4 c的設置不僅增加額外的成本貸用， 更是增加了鲞個光學設備的整體體積。 【發明内容】 本發明之一目的，在於提供光學滑鼠可在一透明介質 面上擷取正確影像之方法。 本發明之又一目的，在於提供一可節省光源之光學滑 鼠’由於其光源可以最短之路徑投射至該透明介質物件之 影像，光徑之距離最近，故可達到節省光源之目的。 本發明之再一目的，在於使用雷射光束來擷取影像， 並藉由分光鏡、反射鏡或鏡組的配合，以降低雷射光束的 強度，以保護使用者不小心直視雷射光束所造成的傷害。 本發明之另一目的，透過感測器排列更為細密之影像 感測元件來擷取影像，而能省去使用於聚集影像光束之透 鏡’以達到節省成本之目的。 為達成此目的，本發明人乃提出一可供光學滑鼠在透 明介面上擷取正確影像之方法，該方法包括下列步驟： 產生一錯直方向投射之雷射光束（laser beams);該雷射光 束（laser beams)直射至一分光物件；經該分光物件透射之 1304542 雷射光束（laser beams)至一介質物件下方之影像接觸面； 該影像接觸面之影像反射至前述分光物件，擷取影像之雷 射光束（laser beams)在此際係與經該分光物件透射之雷射 光束（laser beams)重疊；以及，經該分光物件一次或一次 以上反射影像之雷射光束（laser beams)至一影像感測元 件，供該影像感測元件擷取影像。 該方法亦可包括下列步驟：產生一投射之雷射光束 (laser beams);該雷射光束（laser beams)直射至一分光 物件；經該分光物件一次或一次以上反射之雷射光束（laser beams)至一介質物件下方之影像接觸面；該影像接觸面之 影像反射至前述分光物件，擷取影像之雷射光束（laser beams)在此際係與經該分光物件反射之雷射光束（iaser beams)重疊；以及，經該分光物件透射影像之雷射光束 (laserbeams)至一影像感測元件，供該影像感測元件擷取 影像。前述之透明介質可為玻璃。 該方法亦可包括下列步驟：產生一水平方向之投射之 雷射光束（laser beams);該雷射光束（laser beams)直射 至一分光鏡；經該分光鏡一次反射之雷射光束（laser beams) 至一介質物件下方之影像接觸面；經該影像接觸面之影像 反射至分光鏡’擷取影像之雷射光束（laser beams )係與經 該分光鏡一次反射之雷射光束（laser beams)重疊；以及， 經該分光鏡透射影像之雷射光束（laser beams)至一影像感 測元件，以提供該影像感測元件擷取影像。 該方法亦可包括下列步驟：產生一鉛直方向投射之雷 12

Claims (1)

1304542 十、申請專利範圍： 1、 一種用於雷射光學滑鼠之光學信號影像擷取方法，其 包括下列步驟： 產生一錯直方向投射之雷射光束（laser beams); 該雷射光束（laser beams)直射至一分光物件； 經該分光物件透射之雷射光束（laser beams)至一介質 物件下方之影像接觸面； 該影像接觸面之影像反射至前述分光物件，擷取影像 | 之雷射光束（laser beams)係與經該分光物件透射之 雷射光束（laser beams )重疊；以及 經該分光物件一次或一次以上反射影像之雷射光束 (laser beams)至一影像感測元件，以提供該影像感 測元件擷取影像。 2、 如申請專利範圍第1項所述之用於雷射光學滑氣之光 學信號影像擷取方法，其中該介質物件係為透明介 質，其係為玻璃。 . 3、如申請專利範圍第1項所述之用於雷射光學滑氣之光 學信號影像擷取方法，其中該介質物件係為非透明介 質。 4、一種用於雷射光學滑鼠之光學信號影像擷取方法，其 包括下列步驟： 產生一投射之雷射光束（laser beams); 該雷射光束（laser beams)直射至一分光物件； 經該分光物件一次或一次以上反射之雷射光束（laser 24 1304542 beams)至一介質物件下方之影像接觸面； 該影像接觸面之影像反射至分光物件，擷取影像之+ 射光束（laserbeams)係與經該分光物件反射之雷二 光束（laser beams)重疊； 經該分光物件透射影像之雷射光束（laser beams)至— • 影像感測元件，以提供該影像感測元件擷取影像。 • 5、如申請專利範圍第4項所述之用於雷射光學滑鼠之光 學信號影像擷取方法’其中該介質物件係為透明介 ® 質，其係為玻璃。 6、 如申請專利範圍第4項所述之用於雷射光學滑鼠之光 學信號影像擷取方法’其中該介質物件係為非透明介 質。 7、 一種用於雷射光學滑鼠之光學信號影像擷取方法，包 括下列步驟： 產生一水平方向之投射之雷射光束（laser beams ); 該雷射光束（laser beams)直射至一分光鏡； φ 經該分光鏡一次反射之雷射光束（laser beams)至一介 質物件下方之影像接觸面； 經該影像接觸面之影像反射至分光鏡，擷取影像之雷 射光束（laserbeams)係與經該分光鏡一次反射之雷 射光束（laser beams )重疊； 經該分光鏡透射影像之雷射光束（laser beams)至一影 像感測元件，以提供該影像感測元件擷取影像。 8、 如申請專利範圍第7項所述之用於雷射光學滑鼠之光 25 1304542 學信號影像擷取方法，其中該介質物件係為透明介 質，其係為玻璃。 9、如申請專利範圍第7項所述之用於雷射光學滑鼠之光 學信號影像擷取方法，其中該介質物件係為非透明介 1 0、一種用於雷射光學滑鼠之光學信號影像擷取方法， 包括下列步驟： 產生一鉛直方向投射之雷射光束（laser beams); 該雷射光束（laser beams)直射至一鏡組； 經該鏡組二次反射之雷射光束（laser beams)至一介質 物件下方之影像接觸面·， 該影像接觸面之影像反射至鏡組，操取影像之雷射光 束（laser beams)係與經該鏡組二次反射之雷射光束 (laser beams )重叠； 經該鏡組透射影像之雷射光束（laser beams)至一影像 感測元件，以提供該影像感測元件擷取影像。 1 1、如申請專利範圍第1 〇項所述之用於雷射光學滑鼠 之光學信號影像擷取方法’其中該介質物件係為透明 介質，其係為玻璃。 1 2、如申請專利範園第1 0項所述之用於雷射光學滑鼠 之光學信號影像擷取方法’其中該介質物件係為非透 明介質。 26