输入装置之光导引结构制造方法及图纸

一种输入装置之光导引结构，包含：一光源，用以提供投射之光束；一第一透镜，其底面形成有一弧形面恰位于光束之投射路径上，用以调整光束之斜率，且该第一透镜之弧形面之法线垂向目标物面，使光束聚焦于该第一透镜底端，进而透射至目标物面，且影像撷取路径恰自目标物面通过该第一透镜，进入该第一透镜上端；以及一影像侦测组件，系相对位于该第一透镜上端，用以撷取目标物面之影像；如上述构造，通过第一透镜使光束聚焦目标物面，使影像侦测组件清楚读取目标物面之影像，并根据移动时目标物面的影像变化来对应判断输入装置本体于目标物面之位移方向以及位移距离资料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输入装置之光导引结构，特别涉及一种通过光源与目标 物面间设有一透镜，恰使光束通过该透镜时，产生折射现象，进而调整投射 路径，使光源之光束向下集中于目标物面上，从而使影像侦测组件清晰地侦 测到目标物面上之影像。技术背景随着科技的进步与发展，计算机已经成为人类生活中所不可或缺的一部 份，而输入装置系计算机必备之接口设备，为配合计算机日新月异的功能， 输入装置(诸如鼠标、键盘等等)也在不断更新研发以求更为合于实用， 以鼠标、键盘为例，除了大量的文字输入以外，鼠标的使用频率更胜于键盘， 由于鼠标具有绝佳的自由度与操控性，可辅助并替代体积庞大的键盘，特别 是对多媒体以及网际网络的操控，鼠标更具有无可替代的地位。目前市面上所贩售之鼠标的种类，大致上可以分为机械鼠标与光学鼠标， 机械鼠标虽然技术门槛低、价格便宜，惟其缺点则是轨迹球在滚动的过程中 易磨损、入尘，导致机械鼠标精确度降低。光学鼠标的技术原理在于利用光源(通常为红色光源)将光照射到目标表 面上，在一定时间内撷取传回的反射光束，靠着每秒多次的扫描撷取，经由 比对，即可算出鼠标移动的方向，并决定鼠标移动了多少距离。目前市场上常用的光学鼠标，请参阅图1，系已知一种光学鼠标之剖视图，其鼠标在一平面上移动，激活发光组件a将发光源投射至导光板b之第 一反射面b l时，即会将此光源反射至第二反射面b 2上，经由该第二反射 面b2之反射，光源会穿过底座c之开口，投射在一非透明接口形成之目标 物面d，当目标物面d是非透明接口时，目标物面d与第一影像轴I重叠， 使影像撷取组件e恰可撷取目标物面d上光源所投射对象第一影像轴I上之 影像，使该影像撷取组件e可持续撷取正确之影像，进而透过电路控制单元 (图未示)准确地计算出该鼠标之移动距离及方向。据上述，该光学鼠标之撷取影像结构，需使投射之光束D与撷取影像之光束R要在目标物面d之第一影像轴I上相交于一点，方能使影像撷取组件 e正确撷取到第一影像轴I的影像讯号。但是，如图2，若该目标物面d为一透明介质材料(如玻璃)所制成， 由于目标物面d与第一影像轴I不重叠，当投射光入射至目标物面d，若不 计入折射率时，投射之光束D会透射目标物面d与其下方之第二影像轴I1 相交点，意即，该投射之光束D与撷取影像之光束R无法相交于第一影像轴 I，故而造成该光学鼠标不能在目标物面d上作用，换言之，该光学鼠标在 透明介质对象上将失去作用。为改善上述问题，目前业界生产有另一常用的光学鼠标，请参阅图3所 示，由图中可知，当鼠标在一平面上移动时，透过发光组件a所投射之光束 D传递至导光板b之第一反射面b l时，恰会将此投射之光束D沿铅直方向 反射至一分光镜f (beamsplitter)之表面，该分光镜f系为一可将该投射之 光束D的一部分反射，而另一部分透射之光学对象。经该分光镜f反射，使 该投射之光束D向下垂直透射至一透明介质对象(玻璃)下方之目标物面d ， 使该目标物面d反射一撷取影像之光束R至分光镜f之内面，使得撷取影像 之光束R系与经该分光镜f反射之该投射之光束D重叠，并与透明介质对象 下方之目标物面d之第二影像轴I l相交。经该分光镜f反射该撷取影像之 光束R至一透镜，供一影像撷取组件e撷取经该透镜作用之影像。然如上述构造于实际使用时，由于该发光组件a投射出之光源信号要经 导光板b反射，再经由分光镜f分光反射，方能传抵至目标物面d上，尤其 分光过程中，有大部分光能量已自分光镜f透射散失，相对使得光能量有效 使用率偏低。尤其，为了能使透过透明介质对象，而传抵至目标物面d的光 束达到足以目标物面d之影像，必须增强该发光组件a的发光功率，将相对 耗费光能源，在能源短缺的今日，实为一极不环保、不经济的设计。专利技术人有鉴于上述常用的光学鼠标于实际施用时的缺点，且积累个人从 事相关产业开发实务上多年之经验，精心研究，终于研发出一种输入装置之 光导引结构
技术实现思路
本专利技术之主要目的，旨在提供一种输入装置之光导引结构，而通过光源 与目标物面间设有一第一透镜，恰使光束通过第一透镜时，产生折射现象， 进而调整投射路径，使光源之光束集中于目标物面上，从而使影像侦测组件 清晰地侦测到目标物面上之影像。为了达到上述目的，本专利技术系提供一种输入装置之光导引结构，其包含-一光源，用以提供投射之光束； 一第一透镜，其底面形成有一弧形面恰位于 光束之投射路径上，用以调整光束之斜率，且该第一透镜之弧形面法线垂向 目标物面，使光束聚焦于该第一透镜底端，进而透射至目标物面，且影像撷 取路径恰自目标物面通过该第一透镜，束集于该第一透镜上端；以及一影像 侦测组件，系相对位于该第一透镜上端，用以撷取目标物面之影像。如上述构造，通过该第一透镜之弧形面使光束聚焦目标物面，使影像侦 测组件清楚读取目标物面之影像，并根据移动时目标物面的影像变化来对应 判断输入装置本体于目标物面之位移方向以及位移距离资料。为使能更进一步了解本专利技术之特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术 之详细说明与附图，然而附图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系常用光学结构之剖视示意图。图2系常用光学结构之实施例示意图。图3系另一常用光学结构之剖视示意图。图4系本专利技术光束通过第一透镜之光束路径示意图。图4A系本专利技术光束通过第一透镜进入透明介质对象之光束路径示意图。图5系本专利技术第二实施例之剖视示意图。图6系本专利技术第三实施例之剖视示意图。图7系本专利技术第四实施例之剖视示意图。图8系本专利技术第五实施例之剖视示意图。具体实施方式首先，请参阅图4所示，本专利技术系设于输入装置本体内，其包含 一光源1 、 一第一透镜2 2以及一影像侦测组件3 ;其中，该光源1系可为可见光源1或不可见光源1，且该光源1的具体构造采 用雷射或发光二极管，其主要系用以提供一投射之光束，且该光源之投射方 向为水平方向投射。该第一透镜2 2系对应该光源1之光束投射路径L 1以及影像撷取路径 L 2，且该第一透镜2 2系一凸透镜，于该第一透镜2 2其底面形成有一弧 形面2 2 1恰位于光束投射路径L l上，用以调整光束之斜率，于该第一透 镜2 2顶部相对该弧形面2 2 l上方两侧分别形成有一斜面棱镜2 2 2恰位 于该光源所发射光束之光束投射路径L l上，用以导引光束反射入该第一透 镜2 2之弧形面2 2 1 ，使光束聚焦于该第一透镜2 2底端，即目标物面4， 且该第一透镜2 2之法线垂向目标物面4，使目标物面4之影像沿影像撷取 路径L 2通过该第一透镜2 2,束集于该第一透镜2 2上端。该影像侦测组件3，系架设于上述第一透镜2 2上端，用以撷取自目标 物面4影像撷取路径L 2之影像。如上述构造实施时，依图4A所示，通过该第一透镜2 2周围所设置该 斜面棱镜2 2 2位于光束投射路径L 1上，使该光源1之光束投射路径L 1 可透过该斜面棱镜2 2 2导引经一次或一次以上反射进入该第一透镜2 2之 弧形面2 2 1，从而达到将光束导引于该弧形面2 2 l上之功能，再通过该 第一透镜2 2之弧形面2 2 1使光束投射路径L l上之光束产生向中心聚焦 的折射现象，而集中针对距于一透明介质对象5 (玻璃)下方的目标物面4， 使光束能束集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入装置之光导引结构，其特征在于，系设于输入装置本体内，其包含：一光源，用以提供投射之光束；一第一透镜，其底面形成有一弧形面恰位于光束之投射路径上，用以调整光束之斜率，使光束聚焦于该第一透镜底端，进而透射至目标物面，且影 像撷取路径恰自目标物面通过该第一透镜，束集于该第一透镜上端；一影像侦测组件，系相对位于该第一透镜上端，用以撷取自目标物面之影像。

【技术特征摘要】
1.一种输入装置之光导引结构，其特征在于，系设于输入装置本体内，其包含一光源，用以提供投射之光束；一第一透镜，其底面形成有一弧形面恰位于光束之投射路径上，用以调整光束之斜率，使光束聚焦于该第一透镜底端，进而透射至目标物面，且影像撷取路径恰自目标物面通过该第一透镜，束集于该第一透镜上端；一影像侦测组件，系相对位于该第一透镜上端，用以撷取自目标物面之影像。2. 根据权利要求l所述的输入装置之光导引结构，其特征在于，其中该 光源系为不可见光源。3. 根据权利要求l所述的输入装置之光导引结构，其特征在于，其中该 光源系为可见光源。4. 根据权利要求l所述的输入装置之光导引结构，其特征在于，其中该 第一透镜之周围，于该光源之投射路径上得设有至少一斜面棱镜用以导引光 束经一次或以上之反射入该第一透镜之弧形面。5. 根据权利要求4所述的输入装置之光导引结构，其特征在于，其中该第一透镜相对该弧形面上方至少一侧设有至少一该斜面棱镜。6. 根据权利要求4所述的输入装置之光导引结构，其特征在于，其中该第一透镜相对该弧形面上方两侧分别设有至少一该斜面棱镜。7. 根据权利要求4所述的输入装...

【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[中国|台湾]