光学多用途影像侦测结构制造技术

本发明专利技术涉及一种光学多用途影像侦测结构，包括有一壳体、一轨迹球、一光学座、一电路板、一光发射元件及一影像传感器。壳体提供容置轨迹球，光学座设有一斜向的分光镜以面对轨迹球的部份球面，并设有一位于分光镜一侧的透镜元件，光发射元件和影像传感器与电路板电性地连结，而光发射元件面对分光镜，影像传感器则面对透镜元件。光发射元件所产生投射光源的光轴，其可由分光镜一次或一次以上反／透射而投射至轨迹球的球面上，使得光源可均匀地投射于此处，可达到均匀化的撷取影像，令影像传感器取得完整的影像，以计算出一完整的位移资料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学多用途影像侦测结构，尤其指一种撷取轨迹 球的移动距离及方向，以计算一位移资料的光学多用途影像侦测结构。
技术介绍
桌上型计算机或笔记本电脑，其可通过鼠标或轨迹球装置来操控 显示器上的光标移位之用。以鼠标的使用面来说，使用者常用的是光 学鼠标，如图1所示，为一般光学鼠标的剖视图，其可在一平面上移动，内部的发光元件81会将发光源投射至一导光板82的第一反射面 821时，即会将此光源反射至第二反射面822上，经由第二反射面822 的反射，光源会穿过底壳83的开口，投射在一非透明接口形成的接触 面84，其可与影像轴F重迭，影像轴F的影像经一镜片85聚焦，使得 一影像传感器86可撷取接触面84上光源所投射对象影像轴F上的影 像，使影像传感器86可持续撷取正确的影像，进而通过一电路控制单 元(图略)准确地计算出光学鼠标的移动距离及方向，进而控制显示 器上的光标。经由上述，光学鼠标的撷取影像方式，需使投射光源的光轴D与 撷取影像的光轴R要在接触面84的影像轴F上相交于一点P ，才能使 得影像传感器86正确地撷取到影像轴F的影像讯号。如图2所示，光学鼠标的使用是会受限于接触面84的态样，如该 接触面84为一透明介质材料(如玻璃)上，或为会吸收/扰乱光线的材 质上(如上漆金属、镜面)时；其中，以透明介质材料为例，将使得接触 面84与影像轴F不重迭，当投射光入射至接触面84时，若不计算入 折射率，投射光源的光轴D会和其下方的影像轴F交于一点M，即投射光源的光轴D与撷取影像的光轴R无法在影像轴F处相交，进而造 成光学鼠标不能在此接触面84上作用，换言之，光学鼠标受限于接触 面84的态样，从而无法产生作用之虞，因此，使得光学鼠标于使用上 难免也有不便之处。接着，以现有轨迹球装置而言，其可提供装置如键盘、笔记本电 脑的外壳中，或使用如USB的插接方式与计算机主机相插接，再通过 使用者的手指转动轨迹球，经由轨迹球的移动方位及距离，进而同步 控制显示器上的光标位置。现有的轨迹球装置大致为光学式，如公告于公元2005年03月01 日的TW新型专利T WM258357,申请号093207816，即揭露出一种 "光学轨迹球结构"，请参阅图3所示，其提供设置于输入装置的壳 体91内，进而由壳体91表面至底面依序地揭露出一座体92、 一轨迹 球93、 一透光板94、 一光学座95、 一电路板96、 一发光元件97、 一 光罩98及一辨识元件99等的构件。其中，光学座95亦揭露出一镜片 951、 一反射部952及一导光镜953。当发光元件97所产生的光源，其可投向该光学座95的导光镜953 后，再经由反射部952反射后呈斜向地投射至轨迹球93的底部球面处 (将会具有一投射角e)，而辨识元件99可透过镜片951，从而侦测 到轨迹球93被投射到光源的部份所移动的距离及方向，当轨迹球93 被转动时，即可令辨识元件99侦测到轨迹球93的移动距离及方向， 进而计算出一位移资料，而将位移数据传至一主机上，使得主机可通 过位移资料而加以控制主机相连接的显示器上的光标。实际上，发光元件97的光源，其经由反射部952反射后投射至轨 迹球93的底部球面处，将在其球面上产生一影像撷取区931，请配合 参阅图3A的(A) 、 (C)所示，辨识元件99通过镜片951以撷取 影像撷取区931上光源所投射的影像，而辨识元件99于撷取影像的先决条件是光源必须均匀投射至轨迹球93的球面(即影像撷取区931上的 光源要均匀化)，从而辨识元件99才能取得完整的影像，供比对并判断 轨迹球93的移动距离及方向，以计算出一完整的位移资料，才能准确 地控制显示器上的光标。但是，当发光元件97光源聚集而成一光束L，照射至轨迹球93 的球面，将产生一投光区932，如图3A的(A) 、 (B) 、 (C)所 示，但却受斜向的投射角e的影响下，使得投光区932无法均匀地与 影像撷取区931重迭，使得影像撷取区931产生出阴影区933，如图3 A的(C) 、 (D)所示，令辨识元件99无法撷取一完整的影像，供 比对并判断轨迹球93的移动距离及方向，以计算出一完整的位移资料。 其中，图3A的(D)为(C)的D部份的放大图。特别值得一提的是，请参阅图3B的(A) 、 (B)所示，尤其 当投射角9的角度值越大时，进而令阴影区933的范围也将相对地变 大，如图3B的(C)所示，阴影区933于影像撷取区931的范围中已 相对地变/扩大，更是无法撷取到更完整的位移资料；因此，该结构的 整体设计态样明显无法获得完整的位移资料，使得操作上有不尽理想 的弊端存在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种光学多 用途影像侦测结构，其可达到完全均匀化的撷取影像，令一影像传感 器可取得完整的影像，供比对并判断轨迹球的移动距离及方向，以计 算出一完整的位移资料。为达上述目的，本专利技术提供一种光学多用途影像侦测结构，其包 括:一壳体，其具有一容置空间，及一与该容置空间连通的通孔； 一轨迹球，可转动地定位于该壳体的容置空间中，且该轨迹球的部份球面 突伸于该壳体外，及另外的部份球面对应至该通孔； 一光学座，位于该通孔一侧，且该光学座设有一斜向的分光镜，及一位于该分光镜一 侧的透镜元件，该分光镜以斜向地面对该通孔的位置； 一电路板，位 于该光学座一侧； 一光发射元件，与该电路板电性地连结，该光发射 元件所产生投射光源的光轴面对该光学座的分光镜，经该分光镜一次 或一次以上反/透射投射光源的光轴至该轨迹球的部份球面，该轨迹球 的球面影像再反射至该分光镜，撷取影像的光轴与经该分光镜投射光 源的光轴重迭；以及一影像传感器，与该电路板电性地连结，且面对 该透镜元件，经该分光镜投射撷取影像的光轴至该透镜元件，供该影 像传感器撷取经该镜头元件作用的影像，以撷取侦测轨迹球所移动的 距离及方向，进而计算出一位移资料。本专利技术具有的效益光发射元件所产生投射光源的光轴，其可经 由分光镜一次或一次以上反/透射而直接投射至轨迹球的球面上(即影 像撷取区)，从而使得光源可达到均匀地投射于此影像撷取区，且由 于投射光源的光轴并与撷取影像的光源重迭在一起，之后再投射至分 光镜，进而再投射至透镜元件，从而可达到完全均匀化的撷取影像， 令影像传感器取得完整的影像，供比对并判断轨迹球的移动距离及方 向，以计算出一完整的位移资料。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关 本专利技术的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非 用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为现有光学鼠标的剖视图2为现有光学鼠标的另一剖视图3为现有光学轨迹球结构的剖视图3A为图3的X部份的光源投射的示意图3B为图3的X部份的光源投射的另一示意图4为本专利技术的立体分解图；图5为本专利技术的立体组合图6为本专利技术的剖视图6A为图6的A部份详图7为本专利技术的另一实施例的剖视图8为本专利技术应用于键盘中的立体示意图;图9为本专利技术应用于鼠标中的立体示意图。图中符号说明(现有技术)81发光元件82导光板821第一反射面822第二反射面83底壳84接触面85镜片86影像传感器F影像轴D投射光源的光轴R撷取影像的光轴91壳体92座体93轨迹球931影像撷取区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学多用途影像侦测结构，其特征在于，包括：一壳体，其具有一容置空间，及一与该容置空间连通的通孔；一轨迹球，可转动地定位于该壳体的容置空间中，且该轨迹球的部份球面突伸于该壳体外，及另外的部份球面对应至该通孔；一光学座，位于该通孔一侧，且该光学座设有一斜向的分光镜，及一位于该分光镜一侧的透镜元件，该分光镜以斜向地面对该通孔的位置；一电路板，位于该光学座一侧；一光发射元件，与该电路板电性地连结，该光发射元件所产生投射光源的光轴面对该光学座的分光镜，经该分光镜一次或一次以上反／透射投射光源的光轴至该轨迹球的部份球面，该轨迹球的球面影像再反射至该分光镜，而撷取影像的光轴与经该分光镜投射光源的光轴重迭；以及一影像传感器，与该电路板电性地连结，且面对该透镜元件，经该分光镜投射撷取影像的光轴至该透镜元件，供该影像传感器撷取经该镜头元件作用的影像，以撷取侦测该轨迹球所移动的距离及方向，进而计算出一位移资料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕淑芬，
申请(专利权)人：培新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]