專(zhuān)利名稱(chēng)：多光學(xué)組件的執(zhí)行方法及其筆型光學(xué)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種周邊輸入裝置，特別涉及一種多光學(xué)組件的執(zhí)行方法及其筆型光 學(xué)輸入裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)科技快速的發(fā)展與進(jìn)步，不論是個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer, PC)或是 筆記型計(jì)算機(jī)(Notebook)等計(jì)算機(jī)設(shè)備，已成為大眾在日常生活或是工作上不可或缺的 便捷工具，然而計(jì)算機(jī)設(shè)備必須借由如鼠標(biāo)、觸控板、軌跡球等指針輸入裝置，才能執(zhí)行計(jì) 算機(jī)設(shè)備的窗口接口的操控。以光學(xué)式鼠標(biāo)為例，目前常見(jiàn)的半球狀圓屋頂形式的光學(xué)鼠標(biāo)僅限于使用在傳統(tǒng) 的方式上，且因?yàn)橥庑图绑w積過(guò)于龐大，使得使用者根本無(wú)法像握筆的方式進(jìn)行操作，因而 產(chǎn)生一定程度的使用死角，而現(xiàn)有半球狀圓屋頂形光學(xué)鼠標(biāo)在結(jié)構(gòu)和形狀的設(shè)計(jì)上，亦導(dǎo) 致許多使用不便的問(wèn)題。為了解決上述的問(wèn)題，制造廠商已經(jīng)在市場(chǎng)上開(kāi)始提供筆型結(jié)構(gòu) 的光學(xué)鼠標(biāo)，以便于使用者握持操作，順應(yīng)原本握持筆桿的人體工學(xué)習(xí)慣。筆型光學(xué)鼠標(biāo)作為一種計(jì)算機(jī)輔助輸入設(shè)備，譬如US6，151，015號(hào)專(zhuān)利為例，其 是于筆型殼體內(nèi)部設(shè)置發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)或激光光二極管及光 傳感器。借由上述的發(fā)光二極管發(fā)出的光線投射至工作面上，再利用光傳感器檢知自工作 面折射回來(lái)的光線變化并成像，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的光標(biāo)移動(dòng)信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)設(shè)備。當(dāng)筆型光 學(xué)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最后利用光學(xué)鼠標(biāo)內(nèi)部的 接口微處理器對(duì)所攝取的圖像進(jìn)行分析處理，借由對(duì)這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分 析，以判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，進(jìn)而完成光標(biāo)的定位。然而，不論是半球狀光學(xué)鼠標(biāo)或是筆型光學(xué)鼠標(biāo)，由于體積上的限制，僅能于鼠標(biāo) 內(nèi)部設(shè)置單一個(gè)光傳感器與單一個(gè)發(fā)光二極管，而發(fā)光二極管亦只能發(fā)出單一波長(zhǎng)的光 線，這將造成光學(xué)鼠標(biāo)在使用上的諸多限制。也就是說(shuō)，現(xiàn)有的光學(xué)鼠標(biāo)必須與工作面相當(dāng) 接近，甚至是平貼于工作面上，而適用于光學(xué)鼠標(biāo)使用的工作面的平坦度要求相對(duì)較高，方 可順利產(chǎn)生游標(biāo)定位的步驟。若因使用者于操作過(guò)程中造成光學(xué)鼠標(biāo)的上下位移而與工作面的距離過(guò)大，或者 是工作面的平坦度不佳時(shí)，都將改變發(fā)光二極管投射至工作面上所產(chǎn)生的反射光線所代表 的光信號(hào)，使得光傳感器在讀取光信號(hào)時(shí)造成混亂，而導(dǎo)致光傳感器所感測(cè)的圖像的對(duì)比 度降低，甚至是無(wú)法正確的定位光標(biāo)的情況發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多光學(xué)組件的執(zhí)行方法及其筆型光學(xué)輸入裝 置，借以改進(jìn)現(xiàn)有光學(xué)鼠標(biāo)于使用時(shí)必須平貼于工作面上，使用上多所限制，以及若光學(xué)鼠 標(biāo)與工作面之間的角度改變時(shí)，將導(dǎo)致光傳感器在讀取光信號(hào)時(shí)造成混亂，而無(wú)法正確的 定位游標(biāo)等問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，應(yīng)用于一筆型光學(xué) 輸入裝置，其特征在于，包括以下步驟提供并開(kāi)啟至少二光學(xué)組件，該至少二光學(xué)組件可分別發(fā)出一光線，且各該光學(xué) 組件之間以傾斜一角度的關(guān)系相對(duì)設(shè)置；投射該至少二光線至一工作面，且該二光線分射而出，以分別得到對(duì)應(yīng)的至少二 反射光線；檢測(cè)各該反射光線的光信號(hào)并進(jìn)行對(duì)比，以得到一較佳對(duì)比結(jié)果；以及根據(jù)該較佳對(duì)比結(jié)果以選擇持續(xù)性地開(kāi)啟其中一對(duì)應(yīng)的該光學(xué)組件。上述的多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，其特征在于，借由至少一光源感測(cè)模塊執(zhí)行檢測(cè) 各該反射光線的該光信號(hào)的步驟。上述的多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，其特征在于，各該光學(xué)組件是由一光源及一透鏡 所構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明還提供一種筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，包括有一本體；至少二光學(xué)組件，分別以傾斜一角度的關(guān)系設(shè)置于該本體內(nèi)，該至少二光學(xué)組件 可分別分射出一光線，且該至少二光學(xué)組件持續(xù)射出該光線穿過(guò)該本體至一工作面，令該 工作面產(chǎn)生至少二反射光線；以及至少一光源感測(cè)模塊，設(shè)置于該本體內(nèi)，該光源感測(cè)模塊用以接收該至少二反射 光線；其中，當(dāng)該本體相對(duì)該工作面位移，該光源感測(cè)模塊檢測(cè)該至少二反射光線的光 信號(hào)，并根據(jù)該本體與該工作面之間的角度，以選擇持續(xù)性地開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的該其中一光學(xué)組 件，并且該光源感測(cè)模塊接受該反射光線，以產(chǎn)生一控制信號(hào)。上述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，各該光學(xué)組件具有一光源及一透鏡，該光 源發(fā)出該光線，該透鏡用以折射該至少二反射光線至該光源感測(cè)模塊。上述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該光源感測(cè)模塊具有一電路板及一光傳 感器，該光傳感器電性設(shè)置于該電路板上，并用以接收該至少二反射光線。上述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該本體具有至少二透光孔，分別與該至少 二光學(xué)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置，以供該至少二光線與該至少二反射光線穿過(guò)該本體。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明還提供一種筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，包括一本體，該本體具有至少二分設(shè)的透光孔、至少二分設(shè)的光學(xué)組件、以及至少一光 源感測(cè)模塊；其中，該二光學(xué)組件可分別分射出一光線并分別穿過(guò)該透光孔至一工作面，該工 作面分別產(chǎn)生一反射光線，該光源感測(cè)模塊檢測(cè)并判斷該二反射光線的光信號(hào)。上述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該至少二光學(xué)組件分別具有一光源及一 透鏡。因此，本發(fā)明的筆型光學(xué)輸入裝置可因應(yīng)不同使用者的慣用握持手勢(shì)，而在光學(xué) 輸入裝置與工作面之間形成不同角度的情形下皆可順利地使用，讓使用者輕松的進(jìn)行操作 光學(xué)輸入裝置，而不會(huì)受到過(guò)多的使用限制。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的步驟流程圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的立體示意圖；圖3A為本發(fā)明一實(shí)施例的平面示意圖；以及圖IBB為本發(fā)明一實(shí)施例的平面示意圖。其中，附圖標(biāo)記步驟100提供并開(kāi)啟至少二光學(xué)組件，至少二光學(xué)組件可分別發(fā)出光線，且各光 學(xué)組件之間以傾斜一角度的關(guān)系相對(duì)設(shè)置步驟110投射至少二光線至工作面，且二光線分射而出，以得到至少二反射光線步驟120檢測(cè)各反射光線的光信號(hào)并進(jìn)行對(duì)比，以得到一較佳對(duì)比結(jié)果步驟130根據(jù)較佳對(duì)比結(jié)果以選擇持續(xù)性地開(kāi)啟其中一對(duì)應(yīng)的光學(xué)組件200筆型光學(xué)輸入裝置210本體211透光孔220光學(xué)組件221光源222透鏡230光源感測(cè)模塊231電路板232光傳感器300工作面
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述如圖1所示的步驟流程圖，并同時(shí)參閱圖2及圖3A的示意圖，本發(fā)明的筆型光學(xué) 輸入裝置200包括有一本體210，以及設(shè)置于本體210內(nèi)部的至少二光學(xué)組件220與一光源 感測(cè)模塊230。其中，本體210為中空?qǐng)A筒狀結(jié)構(gòu)，類(lèi)似筆桿造型，本體210的底側(cè)面開(kāi)設(shè)有 至少二透光孔211。各光學(xué)組件220具有一光源221及一透鏡222，以構(gòu)成單一組的組件， 且各光學(xué)組件220之間是以傾斜一角度的關(guān)系分別設(shè)置于本體210內(nèi)。透光孔211的數(shù)量 與光學(xué)組件220的數(shù)量相等，并且各透光孔211是與各光學(xué)組件220呈一對(duì)一的關(guān)系設(shè)置， 各透光孔211亦與光學(xué)組件220相同，以傾斜一角度的關(guān)系對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)于本體210的底側(cè)面 上。光源感測(cè)模塊230具有一電路板231及一光傳感器232，而光傳感器232是電性設(shè)置于 電路板231上。各光學(xué)組件220的光源221分別朝向本體210相對(duì)應(yīng)的各透光孔211射出 一光線，而光傳感器232與各透鏡222設(shè)置于對(duì)應(yīng)透光孔211的位置，且各透鏡222位在光 傳感器232與各透光孔211之間。本發(fā)明所揭露的光源221設(shè)置數(shù)量為三個(gè)，因此透光孔211的數(shù)量亦為三個(gè)，且 光源221可為發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)或是激光二極管等類(lèi)似的發(fā)光組 件，以發(fā)射具指向特性的光線，光傳感器232可為電荷耦合組件(Charged Coupled Device,CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-Oxide semiconductor, CMOS)，但并 不以本發(fā)明所揭露的實(shí)施例為限。本發(fā)明的應(yīng)用于筆型光學(xué)輸入裝置200的多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，首先提供并開(kāi) 啟至少二光學(xué)組件220，可分別發(fā)出一光線，且各個(gè)光學(xué)組件220之間是以傾斜一角度的關(guān) 系相對(duì)設(shè)置(步驟100)，接著各光學(xué)組件220的光源221所投射的光線是分射出并分別穿 過(guò)本體210的透光孔211至一工作面300(例如為桌面)上，令工作面300分別產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的 至少二反射光線(步驟110)。所謂的分射，意指光線并非投射至同一個(gè)點(diǎn)，形成交叉的態(tài) 樣。至少二反射光線自透光孔211進(jìn)入本體210內(nèi)部，并且分別借由相對(duì)應(yīng)的透鏡222 折射至光源感測(cè)模塊230的光傳感器232內(nèi)，光傳感器232檢測(cè)各反射光線所代表的光信 號(hào)，并以筆型光學(xué)輸入裝置200的電路系統(tǒng)(圖中未示)進(jìn)行動(dòng)態(tài)對(duì)比，以得到一較佳對(duì)比 結(jié)果(步驟120)。根據(jù)此一較佳對(duì)比結(jié)果以選擇持續(xù)地開(kāi)啟最適當(dāng)?shù)钠渲幸还鈱W(xué)組件220 進(jìn)行工作(步驟130)。本發(fā)明的光源221借由透鏡222的聚焦，以提高其光強(qiáng)度。本發(fā)明 所揭露的透鏡222可為雙凸透鏡、雙凹透鏡、或凹凸透鏡等各種型態(tài)的透鏡，然本領(lǐng)域技術(shù) 人員可根據(jù)實(shí)際使用需求而選用最佳光學(xué)特性的透鏡。詳細(xì)而言，當(dāng)筆型光學(xué)輸入裝置200相對(duì)于工作面300垂直操作時(shí)(如圖3A所 示)，光源感測(cè)模塊230的光傳感器232即檢測(cè)并對(duì)比工作面300所產(chǎn)生的各反射光線所代 表的光信號(hào)，以決定最適合于此時(shí)的筆型光學(xué)輸入裝置200的本體210與工作面300之間 的角度的光學(xué)組件220 (例如為檢測(cè)得到的對(duì)比值最佳的一組光學(xué)組件220)，并且持續(xù)開(kāi) 啟此一光學(xué)組件220的光源221，而其余的光學(xué)組件220的光源221即呈關(guān)閉狀態(tài)。值得注 意的是，光源感測(cè)模塊230可配合光學(xué)組件220的數(shù)量分別獨(dú)立地設(shè)置，或是如本實(shí)施例中 的方式設(shè)置一個(gè)光源感測(cè)模塊230以節(jié)省成本。當(dāng)筆型光學(xué)輸入裝置200改變相對(duì)于工作面300的角度θ時(shí)，(如圖;3Β所示)， 由于光傳感器232所檢測(cè)的光信號(hào)產(chǎn)生變化，因此至少二光學(xué)組件220將重新全部開(kāi)啟，光 傳感器232即重新對(duì)比各光源221的反射光線的光信號(hào)，而再?zèng)Q定最適合于此時(shí)的筆型光 學(xué)輸入裝置200的本體210與工作面300之間的角度的光學(xué)組件220，并持續(xù)開(kāi)啟此一光 學(xué)組件220的光源221，使光傳感器232獲得最佳的光學(xué)擷取效果，并且筆型光學(xué)輸入裝置 200得以精確的定位光標(biāo)。本發(fā)明提供不同傾斜角度設(shè)置的至少二光學(xué)組件，以發(fā)出至少二光線，并借由光 學(xué)感測(cè)模塊檢測(cè)至少二光線所產(chǎn)生的光信號(hào)，以選擇執(zhí)行最適合當(dāng)時(shí)操作狀態(tài)的光學(xué)組件 的持續(xù)開(kāi)啟作動(dòng)。當(dāng)筆型光學(xué)輸入裝置相對(duì)于工作面改變?yōu)椴煌嵌炔僮鲿r(shí)，可實(shí)時(shí)切換 不同的光學(xué)組件執(zhí)行作動(dòng)，使光學(xué)輸入裝置得以保持最佳的光學(xué)感測(cè)效果。因此，本發(fā)明的筆型光學(xué)輸入裝置可因應(yīng)不同使用者的慣用握持手勢(shì)，而在筆型 光學(xué)輸入裝置與工作面之間形成不同角度的情形下皆可順利無(wú)礙地使用，讓使用者輕松的 進(jìn)行操作光學(xué)輸入裝置，而不會(huì)受到過(guò)多的使用限制。另外，外觀設(shè)計(jì)成近似筆型的光學(xué)輸 入裝置，不僅便于攜帶，使用者亦可舒適的抓握使用，完全符合人體工學(xué)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，應(yīng)用于一筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，包括以下步驟提供并開(kāi)啟至少二光學(xué)組件，該至少二光學(xué)組件可分別發(fā)出一光線，且各該光學(xué)組件 之間以傾斜一角度的關(guān)系相對(duì)設(shè)置；投射該至少二光線至一工作面，且該二光線分射而出，以分別得到對(duì)應(yīng)的至少二反射 光線；檢測(cè)各該反射光線的光信號(hào)并進(jìn)行對(duì)比，以得到一較佳對(duì)比結(jié)果；以及 根據(jù)該較佳對(duì)比結(jié)果以選擇持續(xù)性地開(kāi)啟其中一對(duì)應(yīng)的該光學(xué)組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，其特征在于，借由至少一光源感測(cè) 模塊執(zhí)行檢測(cè)各該反射光線的該光信號(hào)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多光學(xué)組件的執(zhí)行方法，其特征在于，各該光學(xué)組件是由 一光源及一透鏡所構(gòu)成。
4.一種筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，包括有 一本體；至少二光學(xué)組件，分別以傾斜一角度的關(guān)系設(shè)置于該本體內(nèi)，該至少二光學(xué)組件可分 別分射出一光線，且該至少二光學(xué)組件持續(xù)射出該光線穿過(guò)該本體至一工作面，令該工作 面產(chǎn)生至少二反射光線；以及至少一光源感測(cè)模塊，設(shè)置于該本體內(nèi)，該光源感測(cè)模塊用以接收該至少二反射光線.一入 ，其中，當(dāng)該本體相對(duì)該工作面位移，該光源感測(cè)模塊檢測(cè)該至少二反射光線的光信號(hào)， 并根據(jù)該本體與該工作面之間的角度，以選擇持續(xù)性地開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的該其中一光學(xué)組件，并 且該光源感測(cè)模塊接受該反射光線，以產(chǎn)生一控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，各該光學(xué)組件具有一光源 及一透鏡，該光源發(fā)出該光線，該透鏡用以折射該至少二反射光線至該光源感測(cè)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該光源感測(cè)模塊具有一 電路板及一光傳感器，該光傳感器電性設(shè)置于該電路板上，并用以接收該至少二反射光線。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該本體具有至少二透光孔， 分別與該至少二光學(xué)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置，以供該至少二光線與該至少二反射光線穿過(guò)該本體。
8.—種筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，包括一本體，該本體具有至少二分設(shè)的透光孔、至少二分設(shè)的光學(xué)組件、以及至少一光源感 測(cè)模塊；其中，該二光學(xué)組件可分別分射出一光線并分別穿過(guò)該透光孔至一工作面，該工作面 分別產(chǎn)生一反射光線，該光源感測(cè)模塊檢測(cè)并判斷該二反射光線的光信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的筆型光學(xué)輸入裝置，其特征在于，該至少二光學(xué)組件分別具有一光源及一透鏡。
全文摘要
一種多光學(xué)組件的執(zhí)行方法及其筆型光學(xué)輸入裝置，該執(zhí)行方法應(yīng)用于筆型光學(xué)輸入裝置，其先提供可分別發(fā)出光線的至少二光學(xué)組件并且開(kāi)啟，且各光學(xué)組件之間是以傾斜一角度的關(guān)系相對(duì)設(shè)置。光學(xué)組件分別分射光線至一工作面，以得到相對(duì)應(yīng)的至少二反射光線。接著，檢測(cè)各反射光線的光信號(hào)，并進(jìn)行對(duì)比而得到較佳的對(duì)比結(jié)果，再根據(jù)此一對(duì)比結(jié)果選擇持續(xù)性地開(kāi)啟最適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)組件執(zhí)行作動(dòng)。
文檔編號(hào)G06F3/033GK102043482SQ20091020756
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者李曉林, 李祖楠, 賴(lài)鍵模 申請(qǐng)人:昆盈企業(yè)股份有限公司