專(zhuān)利名稱(chēng)：鼠標(biāo)筆及其取像模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種鼠標(biāo)筆的光機(jī)結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種可擴(kuò)大景深 的光機(jī)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
"鼠標(biāo)"和"鍵盤(pán)"是計(jì)算機(jī)固定配備的輸入工具，卻和一般習(xí)慣使用"筆" 來(lái)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)和繪圖的方式，有著很大的不同。初學(xué)計(jì)算機(jī)者都會(huì)花費(fèi)相當(dāng)?shù)臅r(shí) 間，學(xué)習(xí)使用鼠標(biāo)控制屏幕上的光標(biāo)，以及記憶基本字符在鍵盤(pán)上的位置。因 此有鼠標(biāo)筆出現(xiàn)，并且被廣泛地使用。
已知鼠標(biāo)筆的光機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本上沿襲一般光學(xué)鼠標(biāo)的光機(jī)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參
考圖1，其繪示已知光學(xué)鼠標(biāo)10的光機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。光源18如發(fā)光二極管所 發(fā)出的入射光透過(guò)如反射鏡14和球面透鏡16等作用后打到工作桌面20上， 其反射光會(huì)經(jīng)過(guò)透鏡22傳送到感應(yīng)器12。
因?yàn)楣鈱W(xué)鼠標(biāo)10的光機(jī)結(jié)構(gòu)所限，如透鏡22焦距短、透鏡22到工作桌 面20的距離、感應(yīng)器12到透鏡22的距離等因素，使得透鏡22的景深范圍小。 如此一來(lái)，光學(xué)鼠標(biāo)10只能貼在工作桌面20上使用，當(dāng)將光學(xué)鼠標(biāo)10抬離 工作桌面20時(shí)，則無(wú)法使用。
采用相似光機(jī)結(jié)構(gòu)的鼠標(biāo)筆也具有景深過(guò)小的缺點(diǎn)。當(dāng)使用者使用鼠標(biāo)筆 如同使用"筆"的方式時(shí)，例如將鼠標(biāo)筆稍微抬離桌面或相對(duì)于桌面傾斜時(shí)， 鼠標(biāo)筆會(huì)因感測(cè)不良而無(wú)法適用。換句話(huà)說(shuō)，使用者必須在將鼠標(biāo)筆抵著桌面， 且僅能在特定的角度等限制下，才能使用鼠標(biāo)筆，而無(wú)法沿用使用者用"筆" 的習(xí)慣來(lái)使用鼠標(biāo)筆。如此不僅造成使用者使用上的不便，還增加初學(xué)計(jì)算機(jī) 者的學(xué)習(xí)困難度。
另一方面，由于鼠標(biāo)筆的外型使得其內(nèi)部安裝空間較為狹長(zhǎng)，因此已知鼠 標(biāo)筆通常將其取像部分設(shè)置遠(yuǎn)離工作桌面，且將其照明部分設(shè)置緊鄰工作桌 面，以作為因應(yīng)。然而取像部分設(shè)置遠(yuǎn)離工作桌面，使得光路變長(zhǎng)，導(dǎo)致進(jìn)光量下降。再者，照明的光源如發(fā)光二極管過(guò)度靠近工作桌面，容易受到發(fā)光二 極管近場(chǎng)效應(yīng)而產(chǎn)生暗斑。
請(qǐng)參考圖2，其繪示已知發(fā)光二極管30的結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)光二極管30包 含有用以發(fā)光的芯片32，芯片32的底部電性連接陰極38，芯片32的頂部透 過(guò)焊墊34和導(dǎo)線(xiàn)36電性連接陽(yáng)極39。由于焊墊34不發(fā)光且無(wú)法透光，因此 當(dāng)芯片32所發(fā)出的光斑的中央?yún)^(qū)域會(huì)存在一個(gè)暗斑(blind spot)。
當(dāng)將發(fā)光二極管應(yīng)用到鼠標(biāo)筆時(shí)，發(fā)光二極管越靠近工作桌面，暗斑的現(xiàn) 象越明顯。如此不僅使得發(fā)光二極管發(fā)出的光不均勻，而且暗斑的位置通常位 于工作桌面中欲擷取影像的位置上，使得進(jìn)光量不足。
綜上所述，已知的鼠標(biāo)筆的光機(jī)結(jié)構(gòu)存在有景深不足和進(jìn)光量不足的缺 點(diǎn)。有鑒于此，需要一種新的鼠標(biāo)筆，其具有較大范圍的景深以適用于例如將 鼠標(biāo)筆稍微抬離桌面或相對(duì)于桌面傾斜各種角度等情況，其并可提高進(jìn)光量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于提供一種鼠標(biāo)筆，其具有較大范圍的景深。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種光學(xué)鼠標(biāo)的取像模塊，其結(jié)構(gòu)有助于增加 景深。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提出一種鼠標(biāo)筆，其光機(jī)結(jié)構(gòu)可使景深 的范圍擴(kuò)大。鼠標(biāo)筆的殼體內(nèi)設(shè)置有第一非球面透鏡和一傳感器。殼體具有一 取景窗，可用以靠近工作表面，以便傳感器擷取工作表面的影像。第一非球面 透鏡用以匯聚自工作表面反射且通過(guò)取景窗的至少一光束。第一非球面透鏡具 有鏡心、焦點(diǎn)和第一光軸，第一光軸通過(guò)鏡心和焦點(diǎn)。傳感器用以擷取經(jīng)第一 非球面透鏡匯聚后的光束。
第一非球面透鏡位于傳感器和取景窗之間。第一非球面透鏡相對(duì)于傳感器 傾斜設(shè)置，使得傳感器與鏡心的連線(xiàn)和第一光軸夾第一角度，第一角度大于O 度且小于90度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一角度大于O度且小于IO度。
傳感器與第一非球面透鏡的設(shè)置位置定義傳感器透過(guò)第一非球面透鏡的 一最佳解析點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，傳感器透過(guò)第一非球面透鏡擷取影像時(shí)，擷取到位 于最佳解析點(diǎn)的物體的影像最為清晰。由于傳感器不位于第一光軸上，因此最 佳解析點(diǎn)的位置異于焦點(diǎn)的位置。傳感器和第一非球面透鏡之間不設(shè)置使光改變行進(jìn)方向的光學(xué)元件，使得 經(jīng)過(guò)第一非球面透鏡匯聚后的光束直接入射到傳感器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，傳感器與第一非球面透鏡的設(shè)置位置使得最佳解 析點(diǎn)與鏡心的連線(xiàn)和第一光軸夾第二角度，第二角度大于0度且小于第一角 度。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，傳感器與第一非球面透鏡的設(shè)置位置使得最佳解 析點(diǎn)與鏡心的距離小于第一非球面透鏡的焦距。
由上述各實(shí)施例可知，透過(guò)第一非球面透鏡相對(duì)于傳感器傾斜設(shè)置，定義 出一個(gè)異于第一非球面透鏡的焦點(diǎn)的最佳解析點(diǎn)。由此可知，對(duì)于傳感器而言， 擷取自從第一非球面透鏡的焦點(diǎn)到最佳解析點(diǎn)的范圍內(nèi)的物體的影像具有較 好的分辨率，意即景深范圍從焦點(diǎn)擴(kuò)大到焦點(diǎn)到最佳解析點(diǎn)的范圍。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，鼠標(biāo)筆還包含發(fā)光二極管。發(fā)光二極管用以發(fā)出 光束通過(guò)取景窗入射至工作表面。發(fā)光二極管位于殼體內(nèi)，且相對(duì)于第一非球 面透鏡傾斜設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，發(fā)光二極管傾斜設(shè)置使得自工作平面反射的光束 通過(guò)第一非球面透鏡。如此一來(lái)，透過(guò)調(diào)整發(fā)光二極管的位置，使得反射后的 光束大部分傳導(dǎo)到第一非球面透鏡，有助于提高其進(jìn)光量。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，鼠標(biāo)筆還包含整合器，其用以均勻化光束。整 合器設(shè)置位于殼體內(nèi)，介于發(fā)光二極管和取景窗之間，且位于光束的行經(jīng)路徑 上。通過(guò)整合器內(nèi)光學(xué)元件的配合，使得光束的均勻度提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面提供一種光學(xué)鼠標(biāo)的取像模塊，其結(jié) 構(gòu)有助于增加景深。取像模塊設(shè)置于具有取景窗的殼體內(nèi)。取像模塊具有傳感 器以及第一非球面透鏡，兩者均位于殼體內(nèi)。其中，第一非球面透鏡介于傳感 器和取景窗之間。傳感器和第一非球面透鏡之間不設(shè)置使光改變行進(jìn)方向的光 學(xué)元件。第一非球面透鏡具有鏡心、焦點(diǎn)和第一光軸，第一光軸通過(guò)鏡心和焦 點(diǎn)。
第一非球面透鏡相對(duì)于傳感器傾斜設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，傳感器與鏡心的連線(xiàn)
和第一光軸夾第一角度，第一角度大于o度且小于IO度。
傳感器與第一非球面透鏡的設(shè)置位置定義傳感器透過(guò)第一非球面透鏡的 最佳解析點(diǎn)。其中，最佳解析點(diǎn)與鏡心的連線(xiàn)和第一光軸夾第二角度，第二角
度大于0度且小于第一角度。在一實(shí)施例中，第二角度大于0度且小于6度。由上述各實(shí)施例可知，透過(guò)第一非球面透鏡相對(duì)于傳感器傾斜設(shè)置，定義 出最佳解析點(diǎn)，使得景深范圍從第一非球面透鏡的焦點(diǎn)擴(kuò)大到焦點(diǎn)到最佳解析 點(diǎn)的范圍。再者，透過(guò)發(fā)光二極管相對(duì)于第一非球面透鏡傾斜設(shè)置，使得反射 進(jìn)入第一非球面透鏡的光束的光量增加，提高進(jìn)光量。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附 附圖的說(shuō)明如下
圖1繪示已知光學(xué)鼠標(biāo)的光機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2繪示已知發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖3其繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鼠標(biāo)筆的結(jié)構(gòu)示意圖4繪示如圖3所繪示的鼠標(biāo)筆的結(jié)構(gòu)示意圖5A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的整合器的結(jié)構(gòu)示意圖5B繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的整合器的結(jié)構(gòu)示意圖5C繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的整合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
10:光學(xué)鼠標(biāo)12 :感應(yīng)器
14:反射鏡16 :球面透鏡
18:光源20 :工作桌面
22:透鏡
30:發(fā)光二極管32心片
34:焊墊36 :導(dǎo)線(xiàn)
38:陰極39 :陽(yáng)極
100:鼠標(biāo)筆102:取像模塊
104:照明模塊110:殼體
112:取景窗120:第一非球面透鏡
122:鏡心124:焦點(diǎn)
126:第一光軸128:最佳解析點(diǎn)
130:傳感器140:發(fā)光二極管142:第二光軸144:參考點(diǎn)
150:整合器152:第二非球面透鏡
154:透鏡陣列156:凸透鏡
158:第三非球面透鏡159:非球面雙凸透鏡
I :入射光束LI:第一連線(xiàn)
L2:第二連線(xiàn)L3:第三連線(xiàn)
R :反射光束6 i:第一角度
第二角度0 3:第三角度
94:第四角度
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖3，其繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鼠標(biāo)筆100的結(jié)構(gòu)示意圖。鼠 標(biāo)筆100具有殼體110，殼體110上設(shè)置有取景窗112，可用以靠近工作表面 20。殼體110內(nèi)裝設(shè)有照明模塊104和取像模塊102。照明模塊104用以提供 均勻的光，使光通過(guò)取景窗112照亮工作表面20。取像模塊102則用以接受 自工作表面20反射的光，并擷取工作表面20的影像。請(qǐng)注意，后續(xù)雖然以鼠 標(biāo)筆100作為說(shuō)明，然而取像模塊102不僅可適用于鼠標(biāo)筆100中，還可適用 于光學(xué)鼠標(biāo)中。
鼠標(biāo)筆100的取像模塊102包含有第一非球面透鏡120和傳感器130，兩 者均設(shè)置于殼體110內(nèi)。第一非球面透鏡120位于傳感器130和取景窗112 之間。第一非球面透鏡120用以匯聚自工作表面20反射且通過(guò)取景窗112的 光束。由此可知，第一非球面透鏡120是一種匯聚透鏡。在本發(fā)明的實(shí)施例中， 第一非球面透鏡120是凸透鏡。傳感器130用以擷取經(jīng)第一非球面透鏡120 匯聚后的光束。為了方便描述，后續(xù)文章中將自工作表面20反射且通過(guò)取景 窗112的光束稱(chēng)為反射光束R。
請(qǐng)同時(shí)參考圖3和圖4，圖4繪示鼠標(biāo)筆IOO的結(jié)構(gòu)示意圖。第一非球面 透鏡120具有纟竟心122、焦點(diǎn)124和第一光軸126，第一光軸126通過(guò)鏡心122 和焦點(diǎn)124。
第一非球面透鏡120相對(duì)于傳感器130傾斜設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，傳感器130 與第一非球面透鏡120的鏡心122具有一第一連線(xiàn)Ll。第一連線(xiàn)Ll和第一光軸126之間有一夾角，其角度為第一角度e "第一角度e i大于o度且小于90 度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一角度e ,大于o度且小于io度。在一范例中，
第一角度0i約為8.13度。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，傳感器130與第一非球面透鏡120的鏡心122之間 的第一連線(xiàn)L1大約垂直工作表面20。換句話(huà)說(shuō)，傳感器130是大約平行于光 束傳入的方向。
傳感器130與第一非球面透鏡120的設(shè)置位置定義傳感器130透過(guò)第一非 球面透鏡120的最佳解析點(diǎn)128。具體而言，傳感器130與第一非球面透鏡120 之間的距離，以及傳感器130與第一光軸126偏離的角度意即第一角度e,的 大小，都會(huì)影響傳感器130透過(guò)第一非球面透鏡120擷取的影像的分辨率。在 本發(fā)明的實(shí)施例中，將傳感器130透過(guò)第一非球面透鏡120所擷取到的分辨率 較好的影像的位置定義為最佳解析點(diǎn)128。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)待測(cè)物體置放于最佳 解析點(diǎn)128上時(shí)，傳感器130透過(guò)第一非球面透鏡120所擷取到的影像的較為 清晰。
由于傳感器130不位于第一光軸126上，而是與第一光軸126之間夾了第 一角度e ,。因此最佳解析點(diǎn)128的位置會(huì)異于第一非球面透鏡120的焦點(diǎn)124 的位置。最佳解析點(diǎn)128和焦點(diǎn)124的位置偏差可以是角度上的偏移、沿著第 一光軸126上的徑向位移或其組合。
詳細(xì)而言，最佳解析點(diǎn)128與第一非球面透鏡120的鏡心122具有一第二 連線(xiàn)L2。第二連線(xiàn)L2和第一光軸126夾第二角度e 2，第二角度92可介于0 度到90度之間。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第二角度02大于0度且小于第一角度
e p意即最佳解析點(diǎn)128不位于第一光軸126上。第二角度e 2可進(jìn)一步限定 為大于0度且小于6度。在一范例中，第一角度e,約為8.13度，第二角度
02約為5.71度。
由于工作表面20是位于殼體110之外，為了使鼠標(biāo)筆IOO可透過(guò)取景窗 112取得較為清晰的工作表面20的影像，可透過(guò)傳感器130與第一非球面透 鏡120的設(shè)置位置，可使得最佳解析點(diǎn)1^8位于取景窗112中。如此一來(lái)，當(dāng) 使用者將鼠標(biāo)筆100的取景窗112貼抵著工作表面20時(shí)，傳感器130將可擷 取到清晰的工作表面20的影像。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，還進(jìn)一步將傳感器130與第一非球面透鏡120的設(shè)置位置，使得最佳解析點(diǎn)128和焦點(diǎn)124均位于取景窗112中，但分別位于不 同的位置上。如圖3所示。由此可知，最佳解析點(diǎn)128和焦點(diǎn)124分別距離與 鏡心122的距離將會(huì)不同。
由于對(duì)于傳感器130而言，待測(cè)物體如工作表面20放置于從焦點(diǎn)124到 最佳解析點(diǎn)128的范圍內(nèi)時(shí)，傳感器130均能擷取到分辨率高的影像，意即景 深范圍從焦點(diǎn)124及其所在的焦平面，擴(kuò)大到焦點(diǎn)124及其所在的焦平面到最 佳解析點(diǎn)128及其所在的焦平面的范圍。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，調(diào)整傳感器130與第一非球面透鏡120的設(shè)置位置， 使得最佳解析點(diǎn)128與鏡心122的距離小于第一非球面透鏡120的焦距。換句 話(huà)說(shuō)，最佳解析點(diǎn)128與鏡心122的距離小于焦點(diǎn)124與鏡心122的距離。
請(qǐng)注意，傳感器130和第一非球面透鏡120之間，尤其是光束行經(jīng)的路徑 上，不設(shè)置任何會(huì)使光改變行進(jìn)方向的光學(xué)元件，如反射鏡等。如此一來(lái)，經(jīng) 過(guò)第一非球面透鏡120匯聚后的光束的行徑方向?qū)⒉皇艿狡鄱苯尤肷涞?傳感器130。
鼠標(biāo)筆100的照明模塊104包含發(fā)光二極管140。發(fā)光二極管140用以發(fā) 出光束通過(guò)取景窗112入射至工作表面20。為了方便說(shuō)明，后續(xù)文章中將發(fā) 光二極管140發(fā)出的光束稱(chēng)為入射光束I。
發(fā)光二極管140位于殼體110內(nèi)，且相對(duì)于第一非球面透鏡120傾斜設(shè)置。 發(fā)光二極管140傾斜設(shè)置使得自工作平面20反射的反射光束R通過(guò)第一非球 面透鏡120。如此一來(lái)，發(fā)光二極管140所發(fā)出的入射光束I經(jīng)反射后，大部 分會(huì)傳導(dǎo)到第一非球面透鏡120，有助于提高其進(jìn)光量。
發(fā)光二極管140與第一非球面透鏡120對(duì)稱(chēng)設(shè)置。具體而言，發(fā)光二極管 140具有通過(guò)其中央的第二光軸142。第二光軸142延伸與取景窗112交會(huì)于 一參考點(diǎn)144上。發(fā)光二極管140傾斜使得第二光軸142與取景窗112之間有 一夾角。參考點(diǎn)144與鏡心122具有一第三連線(xiàn)L3。第三連線(xiàn)L3與取景窗 112之間的夾角等于第二光軸142與取景窗112之間的夾角。
以傳感器130和鏡心122的第一連線(xiàn)Ll為參考線(xiàn)來(lái)說(shuō)明。第二光軸142 和第一連線(xiàn)Ll之間夾一第三角度e3。第三角度93大于0度且小于40度。在 本發(fā)明的實(shí)施例中，第三角度03約為30.3度。另外，第三連線(xiàn)L3和第一連 線(xiàn)L1之間夾一第四夾角e4。第四夾角94的大小與第三角度63相同。為了消弭發(fā)光二極管140的近場(chǎng)效應(yīng)，鼠標(biāo)筆100進(jìn)一步可包含整合器
150，其用以均勻化入射光束I。整合器150設(shè)置位于殼體110內(nèi)，并介于發(fā)光 二極管140和取景窗112之間，且位于入射光束I的行經(jīng)路徑上。
整合器150的結(jié)構(gòu)及作用方式有很多種，例如可擴(kuò)散片或透鏡陣列等光學(xué) 元件達(dá)到均勻入射光束I的效果。在本發(fā)明的實(shí)施例中，是利用離焦的方式達(dá) 到光束的均勻化。茲以數(shù)個(gè)實(shí)施例說(shuō)明如下。
請(qǐng)同時(shí)參考圖3和圖5A，圖5A繪示本發(fā)明一實(shí)施例的整合器150的結(jié) 構(gòu)示意圖。整合器150包含第二非球面透鏡152和一透鏡陣列154。第二非球 面透鏡152用以將發(fā)光二極管140發(fā)出的光束發(fā)散。第二非球面透鏡152可以 是非球面凸透鏡或非球面凹透鏡。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第二非球面透鏡152 是非球面凹透鏡。
透鏡陣列154設(shè)置位于第二非球面透鏡152和取景窗112之間，其包含數(shù) 個(gè)凸透鏡156。光束經(jīng)過(guò)第二非球面透鏡152發(fā)散后，光束會(huì)平均照射于各個(gè) 凸透鏡156上。各凸透鏡156用以匯聚照射于其上的部分經(jīng)發(fā)散后的光束。各 個(gè)凸透鏡156匯聚光束會(huì)互相重組疊加，并均勻地照射于工作表面20上。如 此一來(lái)，光束中心區(qū)域的均勻度便得以提升，進(jìn)而消除發(fā)光二極管140近場(chǎng)效 應(yīng)所產(chǎn)生的暗斑。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，各個(gè)凸透鏡156的焦距大于其到取景窗112的距離。 換言之，凸透鏡156是在離焦的情況下匯聚光束。
透鏡陣列154中的各個(gè)凸透鏡156的焦距可以相同或相異。在本發(fā)明的實(shí) 施例中，各個(gè)凸透鏡156具有相同的焦距。
請(qǐng)同時(shí)參考圖3和圖5B，圖5B繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的一種整合器150 的結(jié)構(gòu)示意圖。整合器150包含有第二非球面透鏡152和第三非球面透鏡158。 其中，第三非球面透鏡158設(shè)置位于第二非球面透鏡152和取景窗112之間。
第二非球面透鏡152用以將發(fā)光二極管140發(fā)出的光束發(fā)散。如前所述， 第二非球面透鏡152可以是非球面凸透鏡或非球面凹透鏡。在本發(fā)明的實(shí)施例 中，第二非球面透鏡152是非球面凹透鏡。
第三非球面透鏡158用以匯聚經(jīng)第二非球面透鏡152所發(fā)散的光束，且第 三非球面透鏡158的焦距大于第三非球面透鏡158到取景窗112的距離。換言 之，第三非球面透鏡158是在離焦的情況下匯聚光束，使得發(fā)光二極管140的暗斑的成像點(diǎn)遠(yuǎn)離工作桌面20，以達(dá)到消除暗斑的作用。
請(qǐng)同時(shí)參考圖3和圖5C，圖5C繪示本發(fā)明另一實(shí)施例的整合器150的結(jié)
構(gòu)示意圖。整合器150為非球面雙凸透鏡159。非球面雙凸透鏡159的兩面均
為非球面凸透鏡。非球面雙凸透鏡159的焦距大于其到取景窗112的距離。換
言之，非球面雙凸透鏡159透過(guò)離焦的狀態(tài)，使得發(fā)光二極管140的暗斑無(wú)法
成像在工作桌面20上，進(jìn)而達(dá)到消除暗斑的效果。
由上述各實(shí)施例可知，鼠標(biāo)筆IOO及其取像模塊102透過(guò)第一非球面透鏡
120相對(duì)于傳感器130傾斜設(shè)置，定義出最佳解析點(diǎn)128，使得景深范圍得以擴(kuò)大。
鼠標(biāo)筆100的照明模塊104透過(guò)將發(fā)光二極管140相對(duì)于第一非球面透鏡 120傾斜設(shè)置，使得反射進(jìn)入第一非球面透鏡120的光束的光量增加，提高進(jìn) 光量。并且搭配整合器150的設(shè)置，使得入射的光束均勻化。
雖然本發(fā)明己以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉 此項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤(rùn)飾， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種鼠標(biāo)筆，其特征在于，至少包含一殼體，具有一取景窗以靠近一工作表面；一第一非球面透鏡，位于該殼體內(nèi)，用以匯聚自該工作表面反射且通過(guò)該取景窗的至少一光束，該第一非球面透鏡具有一鏡心、一焦點(diǎn)和一第一光軸，該第一光軸通過(guò)該鏡心和該焦點(diǎn)；以及一傳感器，位于該殼體內(nèi)，用以擷取經(jīng)該第一非球面透鏡匯聚后的該光束，該第一非球面透鏡位于該傳感器和該取景窗之間，其中該傳感器與該鏡心的連線(xiàn)和該第一光軸夾一第一角度，該第一角度大于0度且小于90度，該傳感器與該第一非球面透鏡的設(shè)置位置定義該傳感器透過(guò)該第一非球面透鏡的一最佳解析點(diǎn)，其中該最佳解析點(diǎn)的位置異于該焦點(diǎn)的位置，該傳感器和該第一非球面透鏡之間不設(shè)置使光改變行進(jìn)方向的一光學(xué)元件，使得經(jīng)過(guò)該第一非球面透鏡匯聚后的該光束直接入射到該傳感器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，該傳感器與該第一非球 面透鏡的設(shè)置位置使得該最佳解析點(diǎn)與該鏡心的連線(xiàn)和該第一光軸夾一第二 角度，該第二角度大于O度且小于該第一角度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，該第二角度大于0度且 小于6度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，該傳感器與該第一非球 面透鏡的設(shè)置位置使得該最佳解析點(diǎn)位于該取景窗中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，該傳感器與該第一非球 面透鏡的設(shè)置位置使得該最佳解析點(diǎn)與該鏡心的距離小于該第一非球面透鏡 的焦距。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，還包含一發(fā)光二極管位于該殼體內(nèi)，用以發(fā)出該光束通過(guò)該取景窗入射至該工作表面，其中該發(fā)光二極管相對(duì)于該第一非球面透鏡傾斜設(shè)置，使得自該工作平面反射的該光束通過(guò) 該第一非球面透鏡。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，還包含一整合器位于該 殼體內(nèi)，并介于該發(fā)光二極管和該取景窗之間，且位于該光束的行經(jīng)路徑上，用以均勻化該光束，其中該整合器包含一第二非球面透鏡，用以將該發(fā)光二極管發(fā)出的該光束發(fā)散；以及 一透鏡陣列，設(shè)置位于該第二非球面透鏡和該取景窗之間，該透鏡陣列包含多個(gè)凸透鏡，每一該凸透鏡用以匯聚部分經(jīng)該第二非球面透鏡發(fā)散的該光束。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，每一該凸透鏡的焦距大于該凸透鏡到該取景窗的距離。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鼠標(biāo)筆，其特征在于，還包含一整合器位于該 殼體內(nèi)，并介于該發(fā)光二極管和該取景窗之間，且位于該光束的行經(jīng)路徑上， 用以均勻化該光束，其中該整合器包含一第二非球面透鏡，用以將該發(fā)光二極管發(fā)出的該光束發(fā)散；以及一第三非球面透鏡，設(shè)置位于該第二非球面透鏡和該取景窗之間，用以匯 聚經(jīng)該第二非球面透鏡發(fā)散的該光束，其中該第三非球面透鏡的焦距大于該第 三非球面透鏡到該取景窗的距離。
10、 一種光學(xué)鼠標(biāo)的取像模塊，其特征在于，設(shè)置于具有一取景窗的一殼體內(nèi)，該取像模塊至少包含一傳感器，位于該殼體內(nèi)；以及一第一非球面透鏡，位于該殼體內(nèi)并介于該傳感器和該取景窗之間，該第 一非球面透鏡具有一鏡心、 一焦點(diǎn)和一第一光軸，該第一光軸通過(guò)該鏡心和該 焦點(diǎn)，其中該傳感器與該鏡心的連線(xiàn)和該第一光軸夾一第一角度，該第一角度 大于0度且小于10度，該傳感器與該第一非球面透鏡的設(shè)置位置定義該傳感器透過(guò)該第一非球 面透鏡的一最佳解析點(diǎn)，該最佳解析點(diǎn)與該鏡心的連線(xiàn)和該第一光軸夾一第二 角度，該第二角度大于O度且小于該第一角度，該傳感器和該第一非球面透鏡之間不設(shè)置使光改變行進(jìn)方向的一光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鼠標(biāo)筆及其取像模塊，其殼體內(nèi)設(shè)置有第一非球面透鏡和一傳感器。殼體具有一取景窗以靠近工作表面。第一非球面透鏡位于傳感器和取景窗之間，且相對(duì)于傳感器傾斜設(shè)置，進(jìn)而定義傳感器透過(guò)第一非球面透鏡的異于焦點(diǎn)的一最佳解析點(diǎn)。傳感器和第一非球面透鏡之間不設(shè)置使光改變行進(jìn)方向的光學(xué)元件，使得經(jīng)過(guò)第一非球面透鏡匯聚后的光束直接入射到傳感器。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101576779SQ20091013594
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者李宗霖, 陳旭志 申請(qǐng)人:圓展科技股份有限公司