光学路径与笔尖共轴的光学笔制造技术

本发明专利技术公开了一种光学笔，包括：一笔杆、一笔尖、一光源、及一光感应器。笔杆沿一轴心方向延伸一预定长度。笔尖位于笔杆的一末端且座落于该轴心方向上。光源产生的光照向位于笔尖附近的一外界表面，以产生一反射影像光其沿着一光学路径行进。并且，该光学路径至少有一部份与该轴心方向相重叠。光感应器位于光学路径上，可用以接受影像光并将其转换为一电气讯号。由于光学笔撷取影像光的光学路径与笔尖为共轴，所以当使用光学笔进行书写动作时，光感应器所撷取到的影像的行进速度、方向、与距离均会和笔尖完全相同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，特别是一种可整合光学鼠标与手写辨识功能、且其撷取影像光的光学路径与笔尖共轴的一种光学笔。
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的外的另一方便选择。目前已知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的中相对较普遍的一种。请参阅图1所示的一种已知光学笔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。当光学笔10移动时，所撷取的影像会产生连续性且有方向性的变化，藉此可侦测到光学笔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所示的已知光学笔10有一明显缺点。请参阅图2A及图2B，分别为图1所示的已知光学笔10的光学路径与笔尖14的相对位置示意图，以及图1所示的已知光学笔10于移动时，其光学笔10的笔尖14与光感应器13撷取影像位置16的相对位置示意图。由于已知光学笔10的笔尖14的一轴心方向17与光感应器13撷取影像的光学路径18(亦即光行进路径)并非同轴(亦即非重叠)，所以笔尖14与光感应器13撷取影像的位置16的间会有一间距d。当使用者操作光学笔10进行书写时，则光学笔10将会产生旋转动作，并如同图2B所示般，光感应器13撷取的影像行进速度、方向、与距离均会和笔尖14不同，而导致笔尖14采直线行进，但光感应器13撷取的影像却是弯曲弧线影像的结果。而倘若是进行笔画转折(亦即非直线的书写动作)动作时，光感应器13所撷取的影像文字或图形，将更容易发生无法预期的扭曲失真、或甚至造成线条不连续现象。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，其进行书写动作，光感应器所撷取到的影像的行进速度、方向、与距离均会和笔尖完全相同。本专利技术的另一目的是提供一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，其可整合光学鼠标与手写辨识功能、且光学笔撷取影像光的光学路径与笔尖为共轴。本专利技术的再一目的是提供一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，藉由导光组件的设置来将光源的光导引射向笔尖附近、并藉由将笔尖篓空使笔尖附近的反射影像光可由该篓空处进入笔尖，可使得光学笔撷取影像光的光学路径与笔尖成为共轴。为达上述目的，本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔可包括一笔杆、一笔尖、一光源、及一光感应器。该笔杆沿一轴心方向延伸一预定长度。笔尖位于该笔杆的一末端且座落于该轴心方向上。光源用以产生光照射向位于该笔尖附近的一外界表面，以产生该外界表面的一反射影像光。该影像光沿着位于笔尖内的一光学路径行进，并且，该光学路径至少有一部份与该轴心方向相重叠。光感应器位于该光学路径上，可用以接受该影像光并将其转换为一电气讯号。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是一传统光学笔的示意图；图2A是图1所示的传统光学笔的光学路径与笔尖的相对位置示意图； 图2B是图1所示的传统光学笔于旋转移动时，其光学笔的笔尖与光感应器撷取影像位置的相对位置示意图；图3是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第一较佳实施例示意图；图4A是本专利技术的光学笔的光学路径与笔尖的相对位置示意图；图4B是本专利技术的光学笔于旋转移动时，其光学笔的笔尖与光感应器撷取影像位置的相对位置示意图；图5是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第二较佳实施例示意图；图6是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第三较佳实施例示意图；图7是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第四较佳实施例示意图；图8是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第五较佳实施例示意图；图9是本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔的第六较佳实施例示意图。附图标记说明10光学笔；11本体；12光源；13光感应器；14笔尖15外界表面；16位置；17轴心方向；18光学路径；20、20a、20b、20c、50、50a光学笔；21、21a、21b、21c、51、51a笔杆；22、22a、22b、22c、52、52a笔尖；23、23a、23b、23c、53、53a光源；24、24b第一透镜；25、25a、25b、25c第二透镜；26、26a、26b、26c、56、56a光感应器；27、27a、27b、27c控制单元；28按键；29、29a弹性机构；30、30a压力感应器；31半穿透半反射镜；32、32a、32b、62、62a轴心方向；33、63、63a外界表面；34、34a、64、64a光学路径；35、35c篓空空间；36贯穿孔；37、37c、57、57a导光组件；371一端；38棱镜组；381第一棱镜；382第二棱镜；383交界面；384第一入光面；385第一出光面；386第二入光面；387第二出光面；55、55a透镜；571斜椎面；572切除部分；631、631a区域。具体实施例方式请参阅图3、图4A及图4B分别所示的本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔50的第一较佳实施例示意图、本专利技术的光学笔的光学路径与笔尖的相对位置示意图、以及本专利技术的光学笔于移动时，其笔尖与光感应器撷取影像位置的相对位置示意图。如图3所示，本专利技术的光学路径与笔尖共轴的光学笔50的第一较佳实施例可包括一笔杆51、一笔尖52、一光源53、一透镜55、一光感应器56、及一导光组件57。该笔杆51构成光学笔50的本体，以供容置光学笔50的各组件。于本实施例中，该笔杆51为一狭长杆状元件且大体上沿一轴心方向62延伸一预定长度。该笔尖52位于该笔杆51的一末端(下端)且座落于该轴心方向62上，所以于本实施例中，该笔杆51的轴心方向62即为笔尖52的轴心方向62。于本实施例中，该笔尖52由该导光组件57的最末端(最下端)所构成。该导光组件57由导光材质所制成，其上端邻近于光源53、另一端则接近于该笔尖52处且设置有一斜椎面571。于该斜椎面571可形成一反射面，例如可在其外侧表面涂覆光反射材料，或是单纯以适当角度的安排使导光组件57内部的光源可受斜椎面571反射而折向。因此，由光源53所产生光射入该导光组件57并受其导引，亦即，在导光组件57内部多次反射并沿导光组件57延伸方向前进，最后再受斜椎面571反射而由笔尖52的该末端射出。藉由此一导光组件57的设置，使得光源53所产生光可被导引并集中向外界表面63上邻近笔尖52附近的区域631，达到光线集中的效果。该光源53产生的光照射到该笔尖52附近的一外界表面，以供获得该外界表面63的一小区域631的反射影像光。该反射影像光的行进路线可定义有一光学路径64。于本实施例中，该光源53可以是一发光二极管(LED)或是微型的传统钨丝灯泡。并且，该反射影像光的光学路径64与笔尖52的轴心方向62为同轴(亦即相重叠)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，包括：一笔杆，该笔杆延伸一预定长度；一笔尖，位于该笔杆的一末端，该笔尖定义一轴心方向；一光源，所产生的光照射到笔尖附近的一外界表面，以产生该外界表面的一反射影像光；以及，一光感 应器，容置于笔杆内，用以接受来自笔尖附近的该影像光并将其转换为一电气讯号；其特征在于：该光感应器接受该影像光的光行进路径中至少有一部份系与该轴心方向相重叠。

【技术特征摘要】
1.一种光学路径与笔尖共轴的光学笔，包括一笔杆，该笔杆延伸一预定长度；一笔尖，位于该笔杆的一末端，该笔尖定义一轴心方向；一光源，所产生的光照射到笔尖附近的一外界表面，以产生该外界表面的一反射影像光；以及，一光感应器，容置于笔杆内，用以接受来自笔尖附近的该影像光并将其转换为一电气讯号；其特征在于该光感应器接受该影像光的光行进路径中至少有一部份系与该轴心方向相重叠。2.如权利要求1所述的光学路径与笔尖共轴的光学笔，其中，该光学笔还包括一控制单元，连接于该光源及该光感应器，可接受来自光感应器的该电气讯号，并加以运算处理后，产生对应的第一控制讯号；及一按键，连接于该控制单元，利用按压按键可使控制单元产生对应的一第二控制讯号。3.如权利要求2所述的光学路径与笔尖共轴的光学笔，其特征在于，该光学笔还包括一弹性机构，连结于该笔尖，使该笔尖可受一外界压力而进行预定距离的伸缩位移运动；以及，一压力感应器，设置于笔杆内邻近笔尖的位置处，可侦测笔尖的伸缩位移运动并产生对应的一第三控制讯号。4.如权利要求3所述的光学路径与笔尖共轴的光学笔，其特征在于，该光源结合于该笔尖，当笔尖进行伸缩位移运动时，光源将随着笔尖运动。5.如权利要求1所述的光学路径与笔尖共轴的光学笔，其特征在于，该笔尖由导光材质所构成，且还设有一导光组件，该导光组件的一端邻近于光源、另一端则邻近于笔尖的一末端，该光源所产生光射入该导光组件并受其导引而由笔尖的末端射出。6.如权利要求5所述的光学路径与笔尖共轴的光学笔，其特征在于，于该导光组件较远离光源且较...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜水传，张世远，
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]