專利名稱：光學(xué)式鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光學(xué)式鼠標(biāo)的發(fā)明，此光學(xué)式鼠標(biāo)所涉及的內(nèi)容主要是利用一三棱鏡將光源發(fā)射的光線經(jīng)玻璃傳輸后在其反射面進(jìn)行反射的全反射光，改變光徑并聚光于一受光鏡上以便光傳感器感應(yīng)映象，從而可以在計算機(jī)系統(tǒng)的顯示屏上移動光標(biāo)。
通常，用于計算機(jī)主要輸入手段的鼠標(biāo)其機(jī)械式移動部分，如帶有球的軌跡球鼠標(biāo)由于灰塵等因素有時會發(fā)生誤滑動，用戶移動軌跡球鼠標(biāo)時存在不能正確地將其感覺傳入計算機(jī)系統(tǒng)顯示屏的問題。而且，由于球以及與球接觸的部件磨損造成不宜長期使用的問題。
為解決上述問題推出了光學(xué)式鼠標(biāo)，此光學(xué)式鼠標(biāo)由多個光傳感器組成的傳感器陣列、聚合反射到光傳感器的光線的光學(xué)器件以及機(jī)械構(gòu)件組成。


圖1是表示反射面與傳感器陣列之間關(guān)系的圖。參考下面的圖1，可以看到從光源如發(fā)光二極管(LED)發(fā)射的光線在反射面發(fā)生反射，而傳感器陣列中光傳感器的單元將感應(yīng)這些反射光。
圖2是通過位圖比較顯示軌跡圖。參考下面的圖2，可以看到由多個光傳感器組成的光傳感器陣列感應(yīng)光，并比較生成的位圖，將設(shè)備移動的量與方向以計算機(jī)系統(tǒng)的光標(biāo)的移動來提供。
此時生成的各個位圖以二進(jìn)制形式(0或1)構(gòu)成。
圖3是依據(jù)原有技術(shù)的光學(xué)式鼠標(biāo)之結(jié)構(gòu)示意圖。
參考下面的附圖3，可以看到參考符號11代表可用于用戶按壓的按鈕；符號12代表隨著該按鈕11的動作被決定為開/關(guān)狀態(tài)的開關(guān)；符號13代表支撐該開關(guān)12的電路板。
參考符號14代表發(fā)射光線的光源；符號15代表聚光的透鏡；符號16代表支撐整個結(jié)構(gòu)的機(jī)架；符號17代表包括傳感器陣列與邏輯電路以及反相器等的透鏡集成電路(IC)；符號18代表反射面；符號19代表從反射面18到透鏡集成電路17進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)向裝置。
以下結(jié)合參考圖3及圖4簡單介紹一下采用上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)式鼠標(biāo)的工作原理。從光源14發(fā)射并在反射面18反射的光由透鏡15聚光并傳給透鏡集成電路(IC)17中的光傳感器單元，使光傳感器陣列將根據(jù)感應(yīng)到的移動光學(xué)映像將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并傳送給計算機(jī)系統(tǒng)，從而表現(xiàn)為光標(biāo)在顯示屏上的移動。
即，因在普通反射面反射大部分的光，形成傳感器能夠充分感應(yīng)到的光量，所以對于光學(xué)式鼠標(biāo)的動作不構(gòu)成任何問題。
但是，正如圖5所示，上述光學(xué)式鼠標(biāo)反射面遠(yuǎn)離玻璃，經(jīng)過玻璃的厚度將光線從反射面?zhèn)鹘o傳感器。此時，90％以上的光線將透過玻璃，造成反射光的光量不足使得傳感器感應(yīng)不到光線，因此作為光標(biāo)控制設(shè)備將發(fā)生不能正常發(fā)揮其效用的問題。
即，上述光學(xué)式鼠標(biāo)是在反射面利用反射的光，如附圖5所示，在未透過玻璃等透明介質(zhì)的光線之中反射光量絕對不足，因此象上述依賴原有技術(shù)的光學(xué)式鼠標(biāo)在玻璃反射面上光傳感器不能檢測到映像，不能移動計算機(jī)系統(tǒng)中顯示屏的光標(biāo)，發(fā)生不能完成其功能的問題。發(fā)生上述問題的根本原因是光學(xué)式鼠標(biāo)在設(shè)計初始，在沒有透明介質(zhì)的情況下其受光端的透鏡與傳感器的位置被設(shè)置為從反射面反射的光徑中的特定地點(diǎn)，因此透過透明介質(zhì)的光的反射光無法射入原先放置的受光透鏡與傳感器中。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種光學(xué)式鼠標(biāo)，即利用光源發(fā)射的光線經(jīng)玻璃傳輸后在反射面反射的全反射光，并利用一三棱鏡改變光徑使反射光聚光于受光鏡，以便光傳感器感應(yīng)映像，從而能夠移動計算機(jī)系統(tǒng)顯示屏上的光標(biāo)。
為達(dá)到上述目的而設(shè)計的本發(fā)明-光學(xué)式鼠標(biāo)的特征是包括發(fā)射光的光源；用于將由光源發(fā)射的光照射至反射面的照射鏡；用于將由上述光源發(fā)射的光并通過照射鏡發(fā)射的光聚焦在反射面上并產(chǎn)生全反射的受光鏡；用于將發(fā)射自光源并通過照射鏡照射的光置于通過反射面全反射的路徑上，經(jīng)傳輸介質(zhì)如玻璃傳輸并將入射光通過一反射面反射后聚焦于受光鏡的全反射三棱鏡；以及用于感應(yīng)經(jīng)由上述受光鏡聚合的光線的光傳感器。
為達(dá)到上述目的而設(shè)計的本發(fā)明-光學(xué)式鼠標(biāo)的另一特征是上述照射鏡、受光鏡及全反射三棱鏡集成為一體。
本發(fā)明的上述目的與具備的多種優(yōu)點(diǎn)通過參考附圖以及本發(fā)明的正確實(shí)施示例將更加清晰，該附圖與示例由諳熟本技術(shù)領(lǐng)域的人員所提供。
以下參考附有本發(fā)明的實(shí)施示例的圖形來詳細(xì)說明。
圖1為表示反射面與傳感器陣列之間關(guān)系的圖；圖2為表示通過位圖比較軌跡圖；圖3為依據(jù)原有技術(shù)的光學(xué)式鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為依據(jù)原有技術(shù)的光學(xué)式鼠標(biāo)在普通反射面的原理示意圖；圖5為依據(jù)原有技術(shù)的光學(xué)式鼠標(biāo)在玻璃反射面的原理示意圖；圖6為本發(fā)明的全反射模擬示圖7為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)在普通反射面上的原理示意圖；圖9為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)在玻璃反射面上的原理示意圖。
以下將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在下述描述中，相同部件在不同圖中亦采用相同符號。下述描述中的相關(guān)事物如結(jié)構(gòu)和電路元件不限于此。且眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)亦不再詳述。
首先，以附圖6為基準(zhǔn)說明本發(fā)明欲采用的全反射概念。
參照圖6，N1、N2分別代表相應(yīng)介質(zhì)的折射率，參考符號IC表示臨介角，參考符號I1表示光源發(fā)射的入射角，參考符號I2表示當(dāng)入射光經(jīng)兩種不同折射率介質(zhì)的界面時的折射角。
如圖6所示，假設(shè)折射角I2大于入射角I1，當(dāng)相應(yīng)介質(zhì)的折射率N1＞N2，折射角為90℃時的入射角I1為臨介角，則I1＞IC時入射光在界面全部反射而無折射角存在，此現(xiàn)象稱為全反射。
圖7為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖7，其中參考符號21代表可由用戶按下去的按鈕；參考符號22代表由上述按鈕21的動作決定其開/關(guān)狀態(tài)的開關(guān)；參考符號23代表支撐上述開關(guān)22的電路板。
又，參考符號24代表發(fā)射光的光源；參考符號25代表由聚光的透鏡構(gòu)成的受光鏡；參考符號26代表支撐整個結(jié)構(gòu)的機(jī)架；參考符號27代表包括傳感器陣列與邏輯電路以及反相器等的透鏡集成電路；參考符號28代表反射面；參考符號29代表玻璃；參考符號30代表用于入射光全反射的全反射三棱鏡。
圖8為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)在普通反射面上的原理示意圖。
發(fā)射自光源并經(jīng)反射面反射的光通過受光鏡聚焦于光傳感器。從而使光學(xué)式鼠標(biāo)可實(shí)現(xiàn)其功能。
圖9為依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式鼠標(biāo)在玻璃反射面上的原理示意圖。參照附圖9，當(dāng)光學(xué)式鼠標(biāo)放置于玻璃上，發(fā)射自光源的光傳至玻璃并在反射面產(chǎn)生反射。且在反射面上發(fā)生全反射，以使光徑正對全反射三棱鏡。聚光于全反射三棱鏡的光在全反射三棱鏡的界面上產(chǎn)生全反射，反射光再受光鏡聚光于光傳感器，以便光傳感器感應(yīng)光。從而，光學(xué)式鼠標(biāo)不僅在普通反射面而且可在玻璃反射面上操作，使光標(biāo)可在計算機(jī)系統(tǒng)的顯示屏上移動。
此時發(fā)光端透鏡與受光鏡、全反射三棱鏡也可為集成為一體的結(jié)構(gòu)。
另外，將附圖8或圖9中的光源與發(fā)光端透鏡用同一個參考符號即是圖7中的參考符號24表示。
綜上所述，本發(fā)明所涉及的光學(xué)式鼠標(biāo)具有以下優(yōu)點(diǎn)利用全反射三棱鏡感應(yīng)從光源發(fā)射并經(jīng)傳輸介質(zhì)在反射面全反射的光，使全反射光能夠進(jìn)入傳感器中，因此光傳感器在如玻璃般透明的物質(zhì)上也可以檢測到光，從而可移動計算機(jī)系統(tǒng)中顯示屏上的光標(biāo)。
在以上的說明中本發(fā)明針對特定的實(shí)施例做出圖示及說明，但是在不脫離專利申請范圍所示的發(fā)明思想及范圍限度之內(nèi)可以進(jìn)行多種改造及變化，這是業(yè)內(nèi)稍有常識的人都很清楚的事項。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式鼠標(biāo)，其特征在于包括發(fā)射光的光源；用于將由上述光源發(fā)射的光并通過照射鏡發(fā)射的光聚焦在反射面上并產(chǎn)生全反射的受光鏡；用于將發(fā)射自光源并通過照射鏡照射的光置于通過反射面全反射的路徑上，經(jīng)傳輸介質(zhì)如玻璃傳輸并將入射光通過一反射面反射后聚焦于受光鏡的全反射三棱鏡；以及用于感應(yīng)經(jīng)由上述受光鏡聚合的光線的光傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式鼠標(biāo)，其特征在于附加了一個用于將上述光源部發(fā)射的光照射的照射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)式鼠標(biāo)，其特征在于上述照射鏡、受光鏡及全反射三棱鏡集成為一體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)式鼠標(biāo),更具體地講,是關(guān)于利用光源發(fā)射的、經(jīng)玻璃傳輸后在反射面反射的光線的全反射光,并利用三棱鏡改變光徑聚焦于受光鏡以便光感應(yīng)器感應(yīng)映象,從而可以在計算機(jī)系統(tǒng)的顯示屏上移動光標(biāo)的發(fā)明。本發(fā)明所涉及光學(xué)式鼠標(biāo)包括:發(fā)射光的光源;照射鏡;受光鏡;全反射三棱鏡;以及用于感應(yīng)經(jīng)由上述受光鏡聚合的光線的光傳感器。
文檔編號G06F3/033GK1360274SQ0111612
公開日2002年7月24日 申請日期2001年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者孫祥銀 申請人:三星電機(jī)株式會社