CN100347652C - 光学指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学指示装置。此光学指示装置包括:基板;设置于基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从一工作面反射过来的光的传感器;设置在基板和电路板之间的光学结构,其具有导引从光源发出的光到传感器的光路;以及设置在所述光路中的光阻挡构件,其在基板从预定位置分离时阻挡光路。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学指示装置,更具体而言,涉及一种能够在使用者将其翻转时防止光源发射的光使使用者眼花的光学指示装置。
背景技术
本申请案主张于2004年10月6日申请的韩国专利申请案第10-2004-79679号的优先权,该专利申请案所揭露的内容以引用的方式完整并入本文中。
一般地讲,作为计算机外围设备之一的光学指示装置,是一种利用光源发出的光的反射量来控制计算机的显示装置中所显示的光标(curser)位置的装置。特别地,因为与常规的球指示装置(ball pointing device)相比,光学指示装置可更精确地探测使用者手的移动,并可平稳地移动,因此光学指示装置使用更广泛。
下文将结合图1A描述一般的光学指示装置的结构。
首先,光学指示装置一般包括:一基板10,一设置在基板10上的透镜30,以及一设置在透镜30上的电路板70。
基板10的中心形成有通孔15,且在其一侧上有用于固定电路板70的位置的定位凸出物(positioning projection)20。
另外,透镜30安装在形成于基板10的中心的通孔15上。
此外,电路板70固定至形成于基板10上的定位凸出物20的一侧上,其将设置在透镜30上。一光学传感器50和一光源40(例如,发光二极管)设置在电路板70上,且光学传感器50电连接并固定于电路板70的上表面上。然后,在电路板70上安装一固定夹(fixing clip)60,以防止上述组件因外部冲击和振动而摇动。
下文将描述光学指示装置的操作。首先,当光从光源40发出时,光由物体底面反射。然后,透镜30收集从底面反射的光,并且将收集到的光输入至安装在电路板70上的传感器50。用于接收光的传感器50根据接收光量的变化来探测指示装置相对于x轴和y轴的运动,并根据所述变化输出一预定信号,将其传给MCU(未图示)。接着,将从传感器50输出的信号与从输入部分(例如,按钮和滚轮)(未图示)输入的数据一起传输到计算机主体(未图示)。
然而,在一般情况下,由于光学指示装置在使用时接触底面190,所以使用者无法直接看到从光学指示装置发出的光。不过,如图1B所示,当使用者有意翻转光学指示装置而使基板10从底面分离时,从光源发出的光不会反射入光学指示装置中,且使用者可以直接看到光,从而光会使使用者眼花。另外,即使当光学指示装置处于不工作的状态时,虽然从光源发出的光减少了,但光源仍然会发出足以使使用者眼花的光。
发明内容
为了解决上述问题和/或其它问题,本发明的一个方面是提供一种光学指示装置,其在翻转时能够通过阻挡光源发出的光而防止光使使用者眼花。
本发明的另外方面和优点将部分在接下来的描述中陈述,且将部分在此描述中显而易见,或者可通过实践本发明来了解。
本发明的上述和/或其它方面可通过提供一种光学指示装置而达到,所述光学指示装置包括:基板;设置在基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从工作面反射过来的光的传感器;设置在基板和电路板之间的透镜,其具有导引从光源发出的光到传感器的光路;以及设置在所述光路中的光阻挡构件,其在基板从预定位置分离时阻挡光路。
光阻挡构件可包括一可移入光路中的挡板和一透明窗。
在此过程中,透明窗可设置在挡板一侧上,以便在基板位于预定位置时导引光。
另外,光阻挡构件可进一步包括一弹簧,此弹簧伸展和收缩挡板是取决于基板是否位于预定位置。
此外,光阻挡构件可进一步包括一钩槛和一凸块,所述钩槛和凸块通过防止弹簧伸展超过预定长度来决定透明窗的位置是取决于基板是否位于预定的位置。
此时,钩槛可形成于弹簧的外面,而凸块可形成于挡板的外上表面。
同时,光阻挡构件可包括一设置在光路中的光阻挡体,此光阻挡体的形状为圆柱形,且在光阻挡体的一侧上形成有通光孔。
在此过程中,光阻挡构件可进一步包括一支撑轴,此支撑轴穿过并支撑光阻挡体,使光阻挡体有一偏心重量落在底面上。
可在支撑轴和光阻挡体之间的连接部分设置用于防止光阻挡体与支撑轴分离的垫圈。
另外,光阻挡构件可进一步包括一设置在光阻挡体一侧上的止动器,所述止动器与光阻挡体隔开,以防止由支撑轴所支撑的光阻挡体倾斜超过预定角度。
此外,在止动器的上表面上形成一凹槽,所述凹槽与光阻挡体接触,且其形状为半圆柱形。
本发明的另一个方面可通过提供一种光学指示装置而达到,所述光学指示装置包括:基板;设置在基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从工作面反射过来的光的传感器;设置在基板和电路板之间的光学结构,其具有导引从光源发出的光到传感器的光路;一设置在电路板上的固定夹,其支撑电路板和光学结构并将其固定在基板上;以及一光阻挡构件,其具有一挡板,其一端穿过电路板、光学结构和基板的一侧而固定至固定夹,且其另一端从基板的下部伸出,从而在基板从预定位置分离时阻挡光路,且在挡板一侧上形成有一透明窗,其在基板位于预定位置时打开光路。
另外,光阻挡构件可进一步包括一弹簧,此弹簧伸展和收缩挡板是取决于基板是否位于预定位置。
此外,光阻挡构件可进一步包括一钩槛和一凸块,此钩槛和凸块通过防止弹簧伸展超过预定长度来决定透明窗的位置是取决于基板是否位于预定位置。
此时,钩槛可形成于弹簧的外面,而凸块可形成于挡板的外上表面。
本发明的又一个方面可通过提供一种光学指示装置而达到,所述光学指示装置包括:基板;设置在基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从工作面反射过来的光的传感器;设置在基板和电路板之间的光学结构,其具有导引从光源发出的光到传感器的光路;设置在电路板上的固定夹,其支撑电路板和光学结构并将其固定在基板上;以及具有一光阻挡体的光阻挡构件,此光阻挡体设置在光学结构的一侧上,以便在基板从预定位置分离时阻挡透射穿过光路的光,且在光阻挡体的一侧上设置有一通光孔,以便在基板位于预定位置时使透射穿过光路的光通过。
在此过程中,光阻挡构件可进一步包括一支撑轴,所述支撑轴穿过并支撑光阻挡体,以使光阻挡体有一偏心重量在底面。
可在支撑轴和光阻挡体之间的连接部分设置用于防止光阻挡体与支撑轴分离的垫圈。
另外,光阻挡体构件可进一步包括设置在光阻挡体一侧上的止动器,此止动器与光阻挡体隔开,以防止由支撑轴所支撑的光阻挡体倾斜超过预定角度。
此外,可在止动器的上表面形成一凹槽,此凹槽与光阻挡体接触,且其形状为半圆柱形。
附图说明
图1A是常规光学指示装置的结构的剖视图。
图1B是常规光学指示装置颠倒时的剖视图。
图2A是根据本发明一示范性实施例的光学指示装置的剖视图。
图2B是根据本发明一示范性实施例的光学指示装置颠倒时的剖视图。
图3A是根据本发明另一示范性实施例的光学指示装置的剖视图。
图3B是本发明另一示范性实施例的光学指示装置颠倒时的剖视图。
图3C是图3A中的光阻挡构件的透视图。
具体实施方式
现将详细描述本发明的实施例,其实例如附图所示,其中同样的参考数字始终指同样的元件。下文将参照附图描述各实施例,以解释本发明。
图2A是根据本发明一示范性实施例的光学指示装置的剖视图。
参照图2A,光学指示装置包括:一主体(未图示)以及与主体啮合的基板(base plate)110,在基板110的一侧上形成有一定位凸出物120,基板110还有一通孔115。一光学结构130设置在基板110上。这里,光学结构130具有用于导引从光源发出的光的光路,稍候将对此进行描述。
电路板170安装在光学结构130上,且在基板110上形成的定位凸出物120的一端固定至电路板170。这里,电路板170包括电连接并固定至电路板170的传感器150以及一发光光源140(例如一发光二极管)。另外,在电路板170上安装有一固定夹160,以防止上述组件(例如,电路板170、光学结构130和基板110)因外部冲击和振动而摇动。
同时,根据本发明的光学指示装置包括一光阻挡构件(light blockingmean)200,其可在导引从光源140发出的光的光路中移动,这取决于基板110是否位于预定位置上,即取决于以下情况:基板110与底面190接触,或基板110与底面190分离而使基板与底面190不在同一水平面内。
具体描述光阻挡构件200,如图2A和图2B中所示,光阻挡构件200穿过基板110和光学结构130而固定至固定夹160的下部。在此过程中,光阻挡构件200包括可在光路中移动以阻挡光的挡板230和设置在挡板230的一侧上以透射光的透明窗220。
较佳地,挡板230由不透明材料(如塑料)制成以阻挡从光源140发出的光,而透明窗220由透明材料(如透明压克力(acryl))制成以透射从光源140发出的光。
另外,光阻挡构件200进一步包括一弹簧210,其下端固定至挡板230的上部,而其上端则固定至固定夹160的下表面上。在此过程中,弹簧210通过伸展和收缩挡板230而起作用以改变透明窗220的位置,这取决于基板110是否位于预定位置。
此外,一钩槛(hooking threshold)250形成于弹簧210的外面。在挡板230的外表面的一侧上形成有一凸块240,其由钩槛250挡止以防止弹簧210收缩超过预定长度,并由光学结构130的上表面挡止以防止挡板230伸出超过预定范围。即,取决于弹簧210的伸展和收缩,凸块240可在钩台250的下表面和光学结构130的上表面之间移动。
下文将描述安装在根据本发明的光学指示装置中的光阻挡构件的另一实施例。
为便于理解,在整篇说明书中,相同的标号指示相同的零件。
参照图3A至图3C,一光阻挡构件300位于一光路中,此光路形成于光学结构130上用以导引从光源140发出的光,此类似于上述实施例。
在此过程中,光阻挡构件300包括一光阻挡体(light blocking body)310,此光阻挡体310的形状为圆柱形,并设置在光学结构130的一侧上,并且光阻挡体310具有用于透射光的通光孔320。通光孔320的形成位置可设计成使得当基板110位于预定位置时,即当基板110与底面190接触时,光正常透射穿过通光孔320而导引到底面190。
另外,光阻挡体310包括一支撑轴(support shaft)330,其穿过光阻挡体310,以在光阻挡体310与光学结构130隔开的状态下支撑光阻挡体310。一垫圈(washer)335安装在支撑轴330和光阻挡体310之间的连接部分,以防止光阻挡体310与支撑轴330分离。在此过程中,光阻挡体310可由支撑轴330支撑,从而有一偏心重量(eccentric weight)在底面190。
此外,一止动器(stopper)340设置在光阻挡体310的下面,其与光阻挡体的下部隔开,以防止由支撑轴330所支撑的光阻挡体310倾斜超过预定角度,此取决于基板110的位置。止动器340的上表面上形成有半圆形凹槽(groove)345,当光阻挡体310倾斜超过预定角度时,所述半圆形凹槽345与光阻挡体310接触。
下文将描述根据本发明的光学指示装置的操作和效果。
首先,参照图2B描述根据本发明的光学指示装置的一实施例,当光学指示装置与底面接触时,即当基板110位于预定位置时,光阻挡构件200的挡板230受到底面190的压迫而推入光学指示装置中。
另一方面,当挡板230位于光学指示装置内时,形成在挡板230一侧上的透明窗220位于一个使从光源140发出的光导引向底面190的位置。结果,透射穿过透明窗220而导引到底面190的光由底面190反射。然后,光学结构130收集由底面190反射的光并将其输入到传感器150,并由传感器150将光学指示装置的运动传输到计算机(未图示)。
相反,当将光学指示装置提起或颠倒时,即当基板110从预定位置分离时,挡板230不与底面190接触而使连接到挡板230上部的弹簧210伸展。
然后,当弹簧210伸展时,挡板230从基板110冒出,直到凸块240与光学结构130的上表面接触为止。
此时,当挡板230从基板110推出时,形成于挡板230一侧上的透明窗220也被推出。结果,从光源140发出的光被挡板230阻挡,而无法透射穿过透明窗220。
类似地,参照图3A和图3B描述安装在根据本发明的光学指示装置中的光阻挡构件的另一实施例,当光学指示装置与底面190接触时,即当基板110位于预定位置时,从光源140发出的光通过设置在光学结构130的光路中的光阻挡体310的通光孔320而导引到底面190。
结果,透射穿过通光孔320并导引向底面190的光由底面190反射。然后,光学结构130收集反射光并将其输入到传感器150,并由传感器150将光学指示装置的运动传输到计算机(未图示)。
同时,当将指示装置从底面190提起或将其颠倒时,即当基板110从预定位置分离时,有一偏心重量落在底面190上并由支撑轴330支撑的光阻挡体310的位置会改变。此时,当光阻挡体310的位置改变时,形成在光阻挡体310一侧上的通光孔320的位置也会改变。
结果,从光源140发出并通过光路的光被光阻挡体310阻挡,而不能透射穿过通光孔320。
从上述可见,当将具有光阻挡构件的光学指示装置颠倒时,本发明能够使用所述光阻挡构件来阻挡从光源发出的光,以防止光使使用者眼花。
虽然上文显示和描述了本发明的一些实施例,将所属技术领域的技术人员将了解,在不背离本发明的原则和精神的情况下,可对这些实施例作出改变。本发明的范围由随附权利要求书及其均等物所界定。
Claims (9)
1.一种光学指示装置,其特征是包括:
基板;
设置在所述基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从一工作面反射过来的光的传感器;
设置在所述基板和所述电路板之间的光学结构,其具有导引从所述光源发出的光到所述传感器的光路;以及
具有一挡板的光阻挡构件,所述挡板穿过所述电路板、所述光学结构和所述基板而设置在所述光路中,以便在所述基板从一预定位置分离时阻挡透射穿过所述光路的光,所述挡板的一侧上形成有一透明窗,以便在所述基板位于所述预定位置时打开所述光路。
2.根据权利要求1所述的光学指示装置,其特征是所述光学阻挡构件进一步包括一弹簧,所述弹簧伸展和收缩所述挡板是取决于所述基板是否位于所述预定位置。
3.根据权利要求2所述的光学指示装置,其特征是所述光阻挡构件进一步包括一钩槛和一凸块,当基板从所述预定位置分离时,所述钩槛和凸块通过防止所述弹簧伸展超过一预定长度来决定所述透明窗的位置。
4.根据权利要求3所述的光学指示装置,其特征是所述钩槛形成于所述弹簧的外面,而所述凸块形成于所述挡板的外上表面。
5.一种光学指示装置,其特征是包括:
基板;
设置在所述基板一侧上的电路板,其具有一发光光源和一用于接收从一工作面反射过来的光的传感器;
设置在所述基板和所述电路板之间的光学结构,其具有导引从所述光源发出的光到所述传感器的光路;以及
具有一光阻挡体的光阻挡构件,所述光阻挡体设置在所述光学结构的一侧上,以便在所述基板从一预定位置分离时阻挡透射穿过所述光路的光,所述光阻挡体的一侧上设置有一通光孔,以便在所述基板位于所述预定位置时使透射穿过所述光路的光通过。
6.根据权利要求5所述的光学指示装置,其特征是所述光阻挡构件进一步包括一支撑轴,所述支撑轴穿过并支撑所述光阻挡体,以使所述光阻挡体有一偏心重量在底面。
7.根据权利要求6所述的光学指示装置,其特征是一用于防止所述光阻挡体与所述支撑轴分离的垫圈设置在所述支撑轴和所述光阻挡体之间的一连接部分上。
8.根据权利要求5所述的光学指示装置,其特征是所述光阻挡构件进一步包括一止动器,所述止动器设置在所述光阻挡体的一侧上并与所述光阻挡体隔开,以防止由所述支撑轴支撑的所述光阻挡体倾斜超过一预定角度。
9.根据权利要求8所述的光学指示装置,其特征是一凹槽可形成在所述止动器的一上表面上,所述凹槽接触所述光阻挡体,且所述凹槽的形状为半圆柱形。
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