图像传感器鼠标制造技术

提供一种无接触型图像传感器鼠标，它使用一个具有红色（Ｒ）发光单元二极管８０１、绿色（Ｇ）发光单元二极管８０２和蓝色（Ｂ）发光单元二极管８０３的全彩色发光二极管８０，以及一个电压控制集成电路９１０，并且通过改变分别施加到每一个单元二极管上的驱动电压以改变从其中发射出的光的强度，该电压控制集成电路９１０选择出三个单元二极管中一个或多个来操作，借此获得一种任意颜色的混合光。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像传感器鼠标，特别是本专利技术涉及一种使用全彩色发光二极管作为光源的图像传感器鼠标，此光源用于照射图像传感器鼠标在其上移动的反射面。
技术介绍
作为一种通过电缆连接到电脑的鼠标在计算机显示器上定位光标位置，通常使用一种例如鼠标的方向定点设备，它通过让滚珠在平面或者反射面上的移动量转化为X-Y轴坐标值以获得X轴坐标信号和Y轴坐标信号。在这样一种接触型鼠标中，其内部有一个滚珠在一个平面上移动，由于灰尘对鼠标的污染，有引起操作误差的危险。为此，现在已开发出一种无接触型鼠标，这种鼠标用光学方法获得X轴坐标信号和Y轴坐标信号而无需使用滚珠去获得X轴坐标信号和Y轴坐标信号。例如参照美国专利4,751,505。作为一种无接触型鼠标，实际上已使用一种利用一种图像处理坐标转换集成电路探测鼠标移动量和移动方向的鼠标，并且把该探测结果转换成X轴坐标输出信号和Y轴坐标输出信号。该无接触型鼠标将在下面的参考图6及图7简要地解释。标号1表示由一种可导光的塑性材料制成的鼠标的外壳顶部。此外壳顶部1有一个向上弯曲的凸面外形。如图6中顶视图的左侧所示，在外壳顶部1前面部分上，一个选择键611通过一个铰链连接到鼠标的主要部件10的左侧，一个菜单显示键621通过一个铰链连接到鼠标的主要部件10的右侧。标号641表示一个在选择键611和菜单显示键621之间的接界上形成的切槽。标号2表示被外壳顶部1挡住的外壳底部。外壳底部2的底壁21的外表面形成在一个平面上，底壁21在此平面上沿着反射面S移动。在底壁21的大体中央部分形成了一个中心孔20。一个弧形前缘突起物211形成在靠近底壁21的内表面的中心孔20的前端位置上，一个弧形后缘突起物212形成在靠近底壁21的内表面的中心孔20的后方位置上。一对左右突出部22形成在底壁21的内表面的更靠前的位置上。透镜构件3由透明材料制成，它与形成在外壳底部2的底壁21的内表面上的弧形前缘突起物211和弧形后缘突起物212相啮合，以使其被安置在突起物211和212之间的位置。透镜构件3包含一个准直透镜31，它用来平行校正发光二极管8发射的光，这稍后将解释；一个导光部件32，它用来引导反射面S反射来的反射光；一个光耦合部件33，用于耦合准直透镜31和光导管部件32；以及一个圆盘式定位板34，它用来支撑其上的准直透镜31，导光部件32和光耦合部件33，这些部件被组合成一个整体。标号5表示一个被固定在外壳底部2上的印刷电路板，因此该印刷电路板5被装配在一对突出部22、弧形前缘突起物211以及弧形后缘突起物212的顶端，而突出部22形成在外壳底部2的底壁21的前端位置上。导光部件配合孔51形成在印刷电路板5上，与透镜构件3的导光部件32和光耦合部件31的位置相对应。印刷电路板5通过电缆52和插头例如一个通用串行总线(USB)插头53与计算机、电源及其他外部电路装置(未示出)相连。标号50表示一个连接器。标号7表示一个装配在印刷电路板5的上表面的图像处理坐标转换集成电路。此图像处理坐标转换集成电路7的底面上有一个光接收透镜71。另外，图像处理坐标转换集成电路7其中包括一个图像传感器72，图像传感器72的中心轴与光接收透镜71的中心轴和上述导光部件32的光轴同轴。通过这种结构，光接收透镜71的中心轴、导光部件32的光轴和图像传感器72的中心轴安置在同一个轴线上。图像处理坐标转换集成电路7电连接到形成在印刷电路板5上的布线(未示出)。标号60表示一对用来支撑滚轮64的轴支撑架，此支撑架形成在外壳底部2的底壁21的上表面。每个轴支撑架60上有一个轴支撑槽661，其中的轴66是可以上下移动的。标号61、62和63分别表示一个选择开关、一个菜单显示开关和一个滚屏开关，并且这些开关装配在印刷电路板5的上表面。选择开关61可通过形成在外壳顶部1上的选择键611的按压动作来操作，与选择键61类似，菜单显示开关62可通过形成在外壳顶部1的上的菜单显示按键621的按压动作操作。滚屏开关63可通过轴支撑支架60的轴支撑槽中的主动轴66的向下移动来操作和控制，而此向下移动是由滚轮64的按压动作引起的，滚轮64从形成在选择键611和菜单显示键621之间的槽641向上凸出。更进一步，滚屏开关63可通过恢复偏移弹簧压力(未示出)来向上偏移。当滚轮64的按压力移去时，轴66是向上移动，而滚屏开关63恢复到断路状态。在此条件下，使用一个特殊的操作系统来操作鼠标，通过使整个图像传感器鼠标向任意方向扫描同时按下滚轮64，显示屏图像可以向该扫描方向滚动。标号65表示一个机械编码器。当滚轮64被转动时，机械编码器65通过主动轴66的转动来旋转。相对于编码器65的转动，显示屏图像是向上和向下滚动。在滚轮64和编码器65之间的旋转比值被设计成1∶1。在此，发光二极管8的驱动操作在下面参考图8A和8B来说明。发光二极管8被装配在印刷电路板5的上表面，并且发射一种红色(R)的单色光。这个发光二极管8通过印制在印刷电路板5上的导线、电缆52和USB插头53与一个外部电源(未示出)相连接。标号90表示一个切换控制处理集成电路，它控制单色发光二极管在使用时发射可见光，或者在不使用时发射不可见光。标号91表示一个控制调压器92的电压控制集成电路。通过调压器92的控制，从调压器92的端子OUT获得3v电压，而此3v电压被用作集成电路90的驱动电压。开关晶体管Q1被串联到单色光发射二极管8，而来自外部电源(未示出)的5v电压VCC被用于此串联电路。通过切换控制处理集成电路90的程序控制，从切换控制处理集成电路90的端子XY LED获得电位依照鼠标的使用状态而被改变，并且开关晶体Q1的导电状态是受控制的。也就是说当鼠标在使用中时，开关晶体管Q1是导电的，以使单色发光二极管8依靠5v电压VCC发射出可见红色(R)光。从而，反射面S被发射出的红色(R)光照射。另一方面当鼠标在不使用时，晶体管Q1的导电性受限制，并且单色发光二极管8发射出不可见红色(R)光。接下来说明鼠标的操作。在外壳底部2下形成平面外形的底壁21和反射面S例如书桌的表面接触，从而鼠标完成一个扫描操作。在发光状态下，从单色发光二极管8发射的光被输入到准直透镜31，通过准直透镜31平行校正后输出平行光然后通过光耦合部件33照射反射面S。通过导光部件32和光接收透镜71，反射面S的被照射部分的图像形成在图像处理坐标转换集成电路7的图像传感器72上。当鼠标在反射面上向一个确定方向水平移动时，反射面S的不断变化的移动图像形成在图像处理坐标转换集成电路7的图像传感器72上。图像处理坐标转换集成电路7以每秒1500次的速度完成对形成在图像传感器72上的图像图案的识别和计算过程。形成的若干图像图案的识别和计算过程的内容是比较一个刚好之前在图像传感器72的一块特殊的微小面积上形成的图像图案同另一个现在形成的图像图案并执行找出所形成图像图案的移动方向和移动量的计算过程。这个识别和计算过程是对图像传感器72的整个区域实施的。基于形成的图像图案的移动方向和移动数值，获得X轴坐标信号和Y轴坐标信号，并且这些信号通过电缆52传送到外部计算机(未示出)。在上述的光学型图像传感器鼠标中，它的外壳顶部1由一种导光的塑性材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无接触型图像传感器鼠标，在从发光二极管发射出的光照射到反射面的状态下，该无接触型图像传感器鼠标在反射面上移动，并且执行形成在一个嵌入式图像传感器上的反射面的不断变化的移动图像的识别和比较计算过程，从而获得图像传感器鼠标的移动方向和移动量的信息，包括： 作为光发射二极管的全彩色发光二极管，具有一个红色发光单元二极管、一个绿色发光单元二极管以及一个蓝色发光单元二极管；以及 用于分别改变应用于各单元二极管的各驱动电压的装置，以便从那些三个单元二极管中选定要被驱动的一个或者多个单元二极管，从而改变来自各单元二极管的各发射光的强度； 借此获得任意一种颜色的混合光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：梶原清，
申请(专利权)人：星电株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]