光学笔的导光结构制造技术

一种光学笔的导光结构包括有：一光源、一光感应器及一导光组件。光源可发出光射向一外界表面，并由光感应器撷取由该外界表面的一反射影像光，且该反射影像光行进的方向系定义有一撷取光方向。导光组件是以导光材质所构成且具有一入光面、一延伸部、及一出光面。入光面邻近于该光源。延伸部自入光面起大体沿着与撷取光方向平行且相反的方向延伸一预定距离。出光面是位于延伸部远离入光面的末端，由光源发出的光可经导光组件的引导后再以小于５０度角的倾斜角度射向该外界表面，以提高反射影像光的对比及可辨识率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种光学笔的导光结构，尤指一种可整合光学鼠标与手写辨识功能、且借由导光结构使光可以预定角度照射向外界表面，以得到较佳影像辨识功能的光学笔。
技术介绍
对于桌上型或笔记型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant；简称PDA)、与智能型手机(Smart Phone)等各种常有大量资料输入需求的电子信息装置而言，手写输入装置无疑是除鼠标与键盘之外的另一方便选择。目前现有技术的手写输入装置可分为三类，一种需配合压力感应的触控式屏幕使用、一种是电磁感应的数字面板使用、还有一种就是使用光学笔。由于光学笔具有成本相对较低且适于在任何表面上操作书写的特性，因此成为目前各种手写输入装置之中相对较普遍的一种。请参阅图1，为一现有技术光学笔10的示意图。大体而言，光学笔10其实可称为一笔杆状的光学鼠标。其笔杆状的本体11可方便使用者握持书写，而位于本体11下端的光源12及光感应器13，则可撷取位于笔尖14附近的外界表面15上的小区域位置16的反射影像光。当光学笔10移动时，所撷取的影像光会产生连续性且有方向性的变化，借此可侦测到光学笔10移动的方向及速度。将此信息传送给光学笔10所连接的电子信息装置进行处理后，便可达到手写输入的目的。然而，如图1所示的现有技术光学笔10有一明显缺点，由于受限于笔尖14的纤细尺寸，其光源12无法直接设在笔尖14附近，而是需设置于离外界表面15一段距离的笔杆本体11中。然而，如此却造成光源12所照射的光与外界表面15之间的夹角θ1一般均大于70度角以上。而当使用者习惯以垂直握笔的姿势进行光学笔10的操作时，该θ1夹角的值甚至会趋近于90度角。而在此种光源12的大角度直接照射下，由外界表面15所反射的影像光的对比值将会降低，使光感应器13接受讯号不足，并因此增加影像辨识的困难度与失误率。所以，目前市面上所贩售的现有技术光学笔10，均需搭配印制有特殊图纹(pattern)的桌垫或桌面来使用，以提高影像辨识的成功率，然而却因此限制了使用者操作现有技术光学笔10的活动性与方便性。美国专利第US Pat.No.6433780号案曾揭露一种光学鼠标，其借由将光源倾斜设置于贴近于外界表面的一侧且与光感应器相距一相当宽度的方式，来达到使光源的光可以一倾斜角度射向外界表面的目的。然而，由于US Pat.No.6433780所揭露者为一光学鼠标，其具有相对较大的宽度与长度尺寸，故可供光源以倾斜方式设置在与光感应器相距宽度较远的位置。然而，于本专利技术所适用的光学笔10
中，其光学笔10的本体均是呈现细长的笔杆状结构。位于本体11下端的该光源12及光感应器13几乎是以紧靠在一起的方式设置，且不可能设置在笔尖位置以贴近外界表面。根本也就是说，现有技术的光学笔10不可能如US Pat.No.6433780所示般将光源以倾斜且与光感应器相距相当宽度的方式来设置。所以，US Pat.No.6433780所揭露的技术并无法直接运用在光学笔10的结构上。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种光学笔的导光结构，借由导光组件的设置，使光源所发出的光可以一倾斜的预定角度照射向外界表面，以得到较佳的反射影像光。为达上述目的，本专利技术的光学笔的导光结构可包括一光源、一光感应器及一导光组件。光源可发出光射向一外界表面，并由光感应器撷取由该外界表面的反射影像光，且该反射影像光行进的方向定义出撷取光方向(所谓的撷取光方向是指被光感应器所撷取的反射影像光的行进方向)。导光组件是以导光材质所构成且具有一入光面、一延伸部、及一出光面。入光面邻近于该光源。延伸部是自入光面起大体沿着与撷取光方向平行且相反的方向延伸一预定距离。出光面是位于延伸部远离入光面的末端，即该出光面邻近于外界表面的一预定位置，光源发出的光可经该入光面射入导光组件后再由出光面射出。由光源发出的光可经导光组件的引导后再以小于50度角的倾斜角度射向该外界表面，以提高反射影像光的对比及可辨识率。其中，光源可以是发光二极管(LED)或是微型的传统钨丝灯泡；光感应器可以是场效晶体管光感应器(CMOS Sensor)或是电荷耦合组件光感应器(CCD)；导光组件为一实心狭长锥柱状结构，由导光材质所构成，例如透明的压克力(聚丙烯酸类树脂)、PC塑料(聚碳酸酯)、玻璃、或是石英等。较佳者，由该导光组件射出的光与外界表面之间的夹角介于21～50度角之间为佳，且当其夹角介于25～40度角时可具有更佳的影像辨识效果。较佳者，该导光组件的该延伸部的一截面面积是自入光面朝向出光面的方向逐渐缩小。较佳者，于该导光组件远离光源的部分设有一切除部分，以使导光组件的形状有如一般钢笔的笔头构造。较佳者，在导光组件外部更套设有一耐磨头套以保护导光组件的末端，并且，该耐磨头套相对于出光面的位置处同样也设有一开孔。附图说明图1为一现有技术光学笔的示意图；图2为本专利技术的光学笔的导光结构的第一较佳实施例示意图；图3为本专利技术的光学笔的导光结构的第二较佳实施例示意图；图4为本专利技术的光学笔的导光结构的第三较佳实施例示意图；图5为本专利技术的光学笔的导光结构的第四较佳实施例示意图；图6为本专利技术的光学笔的导光结构的第五较佳实施例示意图；图7A为本专利技术的光学笔的导光结构的第六较佳实施例的外观示意图；图7B为本专利技术的光学笔的导光结构的第六较佳实施例的剖面示意图。附图标号说明10光学笔；11本体；12光源；13光感应器；14笔尖；15外界表面；16小区域位置；20、20a、20b、20c光学笔；21、21a、21b、21c笔杆；22、22a、22b、22c光源；23、23a、23b、23c透镜；24、24a、24b、24c光感应器；25、25a、25b、25c控制单元；26按键；27、27c轴心方向；28、28a、28c撷取光方向；29反射镜；30、30a、30b、30c导光结构；31、31a、31b、31c导光组件；32贯穿孔；33、33b、33c入光面；34、34a、34b、34c延伸部；35、35a、35b出光面；36弯折部；37、37a出光方向；38导光桥结构；39延伸部区域；50、70光学笔；51、71笔杆；52笔尖；53、72光源；55、73透镜；56、74光感应器；57、81导光组件；571斜椎面；572切除部分；62、82轴心方向；64光学路径；69、89耐磨头套；91、91a、91c、63外界表面；92、631预定位置；75控制单元；76按键；77弹性组件；78压力感应器；79撷取光方向；80定位架；801、802定位孔；83入光面；84反射面；85出光面；891开口。具体实施例方式请参阅图2，其为本专利技术的光学笔70的导光结构的第一较佳实施例示意图。本专利技术的光学笔70的第一较佳实施例可包括有一笔杆71、一光源72、一透镜73、一光感应器74、一控制单元75、一按键76、一弹性组件77、一压力感应器78、以及一导光结构。于本较佳实施例中，该导光结构包括有一定位架80及一导光组件81。该定位架80上设有预定形状的定位孔801、802以供容纳并定位光源72、导光组件81、以及透镜73。并且，该导光组件81位于笔杆71末端(下端)且构成光学笔70的笔尖部分。该笔杆71构成光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学笔的导光结构，所述光学笔包括一光源以及一光感应器，该光源可发出光射向一外界表面上的一预定位置处，并由光感应器撷取该预定位置的一反射影像光，其特征在于：该导光结构包括有一导光组件，该导光组件以导光材质所构成，且具有一入光面及一 出光面，该入光面邻近于该光源，该出光面邻近于外界表面的该预定位置，光源发出的光可经该入光面射入导光组件后再由出光面射出。

【技术特征摘要】
1.一种光学笔的导光结构，所述光学笔包括一光源以及一光感应器，该光源可发出光射向一外界表面上的一预定位置处，并由光感应器撷取该预定位置的一反射影像光，其特征在于该导光结构包括有一导光组件，该导光组件以导光材质所构成，且具有一入光面及一出光面，该入光面邻近于该光源，该出光面邻近于外界表面的该预定位置，光源发出的光可经该入光面射入导光组件后再由出光面射出。2.如权利要求1所述的光学笔的导光结构，其中，该导光结构定义有光射出该出光面的一出光方向，且该出光方向与该外界表面之间的夹角介于21～50度角。3.如权利要求2所述的光学笔的导光结构，其中，该导光结构定义有光射出该出光面的一出光方向，且该出光方向与该外界表面之间的夹角介于25～40度角。4.如权利要求1所述的光学笔的导光结构，其中，该导光组件为一实心狭长锥柱状结构，于导光组件对应于该出光面的另侧设置有预定角度的一反射面，该预定角度的反射面可使导光组件内部的光可被反射面所全反射，而改射向该出光面，并由出光面射出导光组件外。5.如权利要求1所述的光学笔的导光结构，其中，该入光面设计呈一凸面结构，其可将由光源发出的光加以聚集，而使光源发出的光在经入光面射入导光组件后可成为大体上沿着导光组件延伸方向行进的平行光；并且，该导光组件的一截面面积是自入光面朝向出光面的方向逐渐缩小。6.如权利要求1所述的光学笔的导光结构，其中，于该导光组件的入光面是设计成加宽加大的结构，以利光源的光自入光面射入导光组件中，并且，于导光组件的一中段区域还设有一导光桥结构，使导光组件中的光有部分可经由该导光桥结构的导引而射向离光源较远的另一延伸部区域。7.如权利要求1所述的光学笔的导光结构，其中，该光学笔还包括有沿一轴心...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜水传，
申请(专利权)人：天瀚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]