CN102043482B - 多光学组件的执行方法及其笔型光学输入装置 - Google Patents

Abstract

一种多光学组件的执行方法及其笔型光学输入装置，该执行方法应用于笔型光学输入装置，其先提供可分别发出光线的至少二光学组件并且开启，且各光学组件之间是以倾斜一角度的关系相对设置。光学组件分别分射光线至一工作面，以得到相对应的至少二反射光线。接着，检测各反射光线的光信号，并进行对比而得到较佳的对比结果，再根据此一对比结果选择持续性地开启最适当的光学组件执行作动。

Description

多光学组件的执行方法及其笔型光学输入装置

技术领域

本发明涉及一种周边输入装置，特别涉及一种多光学组件的执行方法及其笔型光学输入装置。

背景技术

近年来科技快速的发展与进步，不论是个人计算机(Personal Computer，PC)或是笔记型计算机(Notebook)等计算机设备，已成为大众在日常生活或是工作上不可或缺的便捷工具，然而计算机设备必须借由如鼠标、触控板、轨迹球等指针输入装置，才能执行计算机设备的窗口接口的操控。

以光学式鼠标为例，目前常见的半球状圆屋顶形式的光学鼠标仅限于使用在传统的方式上，且因为外型及体积过于庞大，使得使用者根本无法像握笔的方式进行操作，因而产生一定程度的使用死角，而现有半球状圆屋顶形光学鼠标在结构和形状的设计上，亦导致许多使用不便的问题。为了解决上述的问题，制造厂商已经在市场上开始提供笔型结构的光学鼠标，以便于使用者握持操作，顺应原本握持笔杆的人体工学习惯。

笔型光学鼠标作为一种计算机辅助输入设备，譬如US6,151,015号专利为例，其是于笔型壳体内部设置发光二极管(light emitting diode，LED)或激光光二极管及光传感器。借由上述的发光二极管发出的光线投射至工作面上，再利用光传感器检知自工作面折射回来的光线变化并成像，以产生对应的光标移动信号传输至计算机设备。当笔型光学鼠标移动时，其移动轨迹被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光学鼠标内部的接口微处理器对所摄取的图像进行分析处理，借由对这些图像上特征点位置的变化进行分析，以判断鼠标的移动方向和移动距离，进而完成光标的定位。

然而，不论是半球状光学鼠标或是笔型光学鼠标，由于体积上的限制，仅能于鼠标内部设置单一个光传感器与单一个发光二极管，而发光二极管亦只能发出单一波长的光线，这将造成光学鼠标在使用上的诸多限制。也就是说，现有的光学鼠标必须与工作面相当接近，甚至是平贴于工作面上，而适用于光学鼠标使用的工作面的平坦度要求相对较高，方可顺利产生游标定位的步骤。

若因使用者于操作过程中造成光学鼠标的上下位移而与工作面的距离过大，或者是工作面的平坦度不佳时，都将改变发光二极管投射至工作面上所产生的反射光线所代表的光信号，使得光传感器在读取光信号时造成混乱，而导致光传感器所感测的图像的对比度降低，甚至是无法正确的定位光标的情况发生。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明提供一种多光学组件的执行方法及其笔型光学输入装置，借以改进现有光学鼠标于使用时必须平贴于工作面上，使用上多所限制，以及若光学鼠标与工作面之间的角度改变时，将导致光传感器在读取光信号时造成混乱，而无法正确的定位游标等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种多光学组件的执行方法，应用于一笔型光学输入装置，其特征在于，包括以下步骤：

提供并开启至少二光学组件，该至少二光学组件可分别发出一光线，且各该光学组件之间以倾斜一角度的关系相对设置；

投射该至少二光线至一工作面，且该二光线分射而出，以分别得到对应的至少二反射光线；

检测各该反射光线的光信号并进行对比，以得到一较佳对比结果；以及

根据该较佳对比结果以选择持续性地开启其中一对应的该光学组件。

上述的多光学组件的执行方法，其特征在于，借由至少一光源感测模块执行检测各该反射光线的该光信号的步骤。

上述的多光学组件的执行方法，其特征在于，各该光学组件是由一光源及一透镜所构成。

为了实现上述目的本发明还提供一种笔型光学输入装置，其特征在于，包括有：

一本体；

至少二光学组件，分别以倾斜一角度的关系设置于该本体内，该至少二光学组件可分别分射出一光线，且该至少二光学组件持续射出该光线穿过该本体至一工作面，令该工作面产生至少二反射光线；以及

至少一光源感测模块，设置于该本体内，该光源感测模块用以接收该至少二反射光线；

其中，当该本体相对该工作面位移，该光源感测模块检测该至少二反射光线的光信号，并根据该本体与该工作面之间的角度，以选择持续性地开启对应的该其中一光学组件，并且该光源感测模块接受该反射光线，以产生一控制信号。

上述的笔型光学输入装置，其特征在于，各该光学组件具有一光源及一透镜，该光源发出该光线，该透镜用以折射该至少二反射光线至该光源感测模块。

上述的笔型光学输入装置，其特征在于，该光源感测模块具有一电路板及一光传感器，该光传感器电性设置于该电路板上，并用以接收该至少二反射光线。

上述的笔型光学输入装置，其特征在于，该本体具有至少二透光孔，分别与该至少二光学组件对应设置，以供该至少二光线与该至少二反射光线穿过该本体。

为了实现上述目的本发明还提供一种笔型光学输入装置，其特征在于，包括：

一本体，该本体具有至少二分设的透光孔、至少二分设的光学组件、以及至少一光源感测模块；

其中，该二光学组件可分别分射出一光线并分别穿过该透光孔至一工作面，该工作面分别产生一反射光线，该光源感测模块检测并判断该二反射光线的光信号。

上述的笔型光学输入装置，其特征在于，该至少二光学组件分别具有一光源及一透镜。

因此，本发明的笔型光学输入装置可因应不同使用者的惯用握持手势，而在光学输入装置与工作面之间形成不同角度的情形下皆可顺利地使用，让使用者轻松的进行操作光学输入装置，而不会受到过多的使用限制。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的步骤流程图；

图2为本发明一实施例的立体示意图；

图3A为本发明一实施例的平面示意图；以及

图3B为本发明一实施例的平面示意图。

其中，附图标记

步骤100提供并开启至少二光学组件，至少二光学组件可分别发出光线，且各光学组件之间以倾斜一角度的关系相对设置

步骤110投射至少二光线至工作面，且二光线分射而出，以得到至少二反射光线

步骤120检测各反射光线的光信号并进行对比，以得到一较佳对比结果

步骤130根据较佳对比结果以选择持续性地开启其中一对应的光学组件

200笔型光学输入装置

210本体

211透光孔

220光学组件

221光源

222透镜

230光源感测模块

231电路板

232光传感器

300工作面

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图1所示的步骤流程图，并同时参阅图2及图3A的示意图，本发明的笔型光学输入装置200包括有一本体210，以及设置于本体210内部的至少二光学组件220与一光源感测模块230。其中，本体210为中空圆筒状结构，类似笔杆造型，本体210的底侧面开设有至少二透光孔211。各光学组件220具有一光源221及一透镜222，以构成单一组的组件，且各光学组件220之间是以倾斜一角度的关系分别设置于本体210内。透光孔211的数量与光学组件220的数量相等，并且各透光孔211是与各光学组件220呈一对一的关系设置，各透光孔211亦与光学组件220相同，以倾斜一角度的关系对应开设于本体210的底侧面上。光源感测模块230具有一电路板231及一光传感器232，而光传感器232是电性设置于电路板231上。各光学组件220的光源221分别朝向本体210相对应的各透光孔211射出一光线，而光传感器232与各透镜222设置于对应透光孔211的位置，且各透镜222位在光传感器232与各透光孔211之间。

本发明所揭露的光源221设置数量为三个，因此透光孔211的数量亦为三个，且光源221可为发光二极管(1ight emitting diode，LED)或是激光二极管等类似的发光组件，以发射具指向特性的光线，光传感器232可为电荷耦合组件(Charged Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体(ComplementaryMetal-Oxide semiconductor，CMOS)，但并不以本发明所揭露的实施例为限。

本发明的应用于笔型光学输入装置200的多光学组件的执行方法，首先提供并开启至少二光学组件220，可分别发出一光线，且各个光学组件220之间是以倾斜一角度的关系相对设置(步骤100)，接着各光学组件220的光源221所投射的光线是分射出并分别穿过本体210的透光孔211至一工作面300(例如为桌面)上，令工作面300分别产生对应的至少二反射光线(步骤110)。所谓的分射，意指光线并非投射至同一个点，形成交叉的态样。

至少二反射光线自透光孔211进入本体210内部，并且分别借由相对应的透镜222折射至光源感测模块230的光传感器232内，光传感器232检测各反射光线所代表的光信号，并以笔型光学输入装置200的电路系统(图中未示)进行动态对比，以得到一较佳对比结果(步骤120)。根据此一较佳对比结果以选择持续地开启最适当的其中一光学组件220进行工作(步骤130)。本发明的光源221借由透镜222的聚焦，以提高其光强度。本发明所揭露的透镜222可为双凸透镜、双凹透镜、或凹凸透镜等各种型态的透镜，然本领域技术人员可根据实际使用需求而选用最佳光学特性的透镜。

详细而言，当笔型光学输入装置200相对于工作面300垂直操作时(如图3A所示)，光源感测模块230的光传感器232即检测并对比工作面300所产生的各反射光线所代表的光信号，以决定最适合于此时的笔型光学输入装置200的本体210与工作面300之间的角度的光学组件220(例如为检测得到的对比值最佳的一组光学组件220)，并且持续开启此一光学组件220的光源221，而其余的光学组件220的光源221即呈关闭状态。值得注意的是，光源感测模块230可配合光学组件220的数量分别独立地设置，或是如本实施例中的方式设置一个光源感测模块230以节省成本。

当笔型光学输入装置200改变相对于工作面300的角度θ时，(如图3B所示)，由于光传感器232所检测的光信号产生变化，因此至少二光学组件220将重新全部开启，光传感器232即重新对比各光源221的反射光线的光信号，而再决定最适合于此时的笔型光学输入装置200的本体210与工作面300之间的角度的光学组件220，并持续开启此一光学组件220的光源221，使光传感器232获得最佳的光学撷取效果，并且笔型光学输入装置200得以精确的定位光标。

本发明提供不同倾斜角度设置的至少二光学组件，以发出至少二光线，并借由光学感测模块检测至少二光线所产生的光信号，以选择执行最适合当时操作状态的光学组件的持续开启作动。当笔型光学输入装置相对于工作面改变为不同角度操作时，可实时切换不同的光学组件执行作动，使光学输入装置得以保持最佳的光学感测效果。

因此，本发明的笔型光学输入装置可因应不同使用者的惯用握持手势，而在笔型光学输入装置与工作面之间形成不同角度的情形下皆可顺利无碍地使用，让使用者轻松的进行操作光学输入装置，而不会受到过多的使用限制。另外，外观设计成近似笔型的光学输入装置，不仅便于携带，使用者亦可舒适的抓握使用，完全符合人体工学。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种多光学组件的执行方法，应用于一笔型光学输入装置，其特征在于，包括以下步骤：

提供并开启至少二光学组件，该至少二光学组件可分别发出一光线，且各该光学组件之间以倾斜一角度的关系相对设置；

投射该至少二光线至一工作面，且该至少二光线分射而出，以分别得到对应的至少二反射光线；

检测各该反射光线的光信号并进行对比，以得到一较佳对比结果；以及

根据该较佳对比结果以选择持续性地开启其中一对应的该光学组件。

2.根据权利要求1所述的多光学组件的执行方法，其特征在于，借由至少一光源感测模块执行检测各该反射光线的该光信号的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的多光学组件的执行方法，其特征在于，各该光学组件是由一光源及一透镜所构成。

4.一种笔型光学输入装置，其特征在于，包括有：

一本体；

至少二光学组件，分别以倾斜一角度的关系设置于该本体内，该至少二光学组件可分别分射出一光线，且该至少二光学组件持续射出该光线穿过该本体至一工作面，令该工作面产生至少二反射光线；以及

至少一光源感测模块，设置于该本体内，该光源感测模块用以接收该至少二反射光线；

其中，当该本体相对该工作面位移，该光源感测模块检测该至少二反射光线的光信号，并根据该本体与该工作面之间的角度，以选择持续性地开启对应的该其中一光学组件，并且该光源感测模块接受该反射光线，以产生一控制信号。

5.根据权利要求4所述的笔型光学输入装置，其特征在于，各该光学组件具有一光源及一透镜，该光源发出该光线，该透镜用以折射该至少二反射光线至该光源感测模块。

6.根据权利要求4或5所述的笔型光学输入装置，其特征在于，该光源感测模块具有一电路板及一光传感器，该光传感器电性设置于该电路板上，并用以接收该至少二反射光线。

7.根据权利要求4所述的笔型光学输入装置，其特征在于，该本体具有至少二透光孔，分别与该至少二光学组件对应设置，以供该至少二光线与该至少二反射光线穿过该本体。

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