CN1326019C - 光学信号影像撷取方法 - Google Patents

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Abstract

一种光学信号影像撷取方法，是一供光学输入设备可在透明介质对象上撷取正确影像的方法，该方法是使发光组件产生一垂直方向投射光束的光轴，该光轴直射至一分光镜的表面时，即会透射该光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面，并将影像接触面的影像反射至前述的分光镜，经一次或一次以上反射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。

Description

光学信号影像撷取方法
技术领域
本发明涉及一种光学信号影像撷取方法，尤其涉及一种供光学输入设备(如：光学鼠标)可在透明介质对象上撷取正确影像的方法。
背景技术
一般鼠标的构造，包括两组可输出序列逻辑信号(如11、10、00、01)的X轴和Y轴编码器，利用该鼠标底面抵住桌面或其它平面向特定方位移动而使监视器欲处理数据位置作相对的移位。以该鼠标移动监视器上资料位置的原理基本上是利用同时操作X轴和Y轴编码器而产生一平面上的点的移动。
请参阅图1A，是一般光学鼠标的剖视图，其鼠标在一平面上移动，发光组件61将发光源投射至导光板62的第一反射面621时，即会将此光源反射至第二反射面622上，经由该第二反射面622的反射，光源会穿过底壳63的开口，投射在一非透明接口形成的接触面64，当接触面64是非透明接口时，接触面64与影像轴F重叠，影像轴F的影像经镜片65聚焦，并使影像感测组件66恰可撷取接触面64上光源所投射对象影像轴F上的影像，使该影像感测组件66可持续撷取正确的影像，进而通过电路控制单元(图未示)准确地计算出该鼠标的移动距离及方向。
据上述，该光学鼠标的撷取影像方法，需使投射光束的光轴D与撷取影像的光轴R要在接触面64的影像轴F上相交于一点P，方能使影像感测组件66正确撷取到影像轴F的影像讯号。
若该接触面64为一透明介质材料(如：玻璃)所制成，由于接触面64与影像轴F不重叠，当投射光入射至接触面64，若不计入折射率时，投射光束的光轴D会透射接触面64与其下方的影像轴F1交于一点M，意即，该投射光束的光轴D与撷取影像的光轴R无法相交于影像轴F，如图1B，所以造成该光学鼠标不能在接触面64上作用，换言之，该光学鼠标在透明介质对象上是没有任何作用的。
另外，该发光组件61投射出的光源信号要经导光板62二次反射方能至接触面64上，较易耗费光源。
因此，本领域技术人员针对此光学鼠标是否可在透明或非透明介质面上作用作进一步研究，本发明运用学理技术而研究出此一发明创造。
发明内容
本发明的一目的，在于提供光学鼠标可在一透明介质面上撷取正确影像的方法。
本发明的又一目的，在于提供一可节省光源的光学鼠标，由于其光源可以最短的路径投射至该透明介质对象的影像，光径的距离最近，故可达到节省光源的目的。
为达成此目的，本发明提出一可供光学输入设备(如光学鼠标)在透明接口上撷取正确影像的方法，该方法包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象透射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至前述分光对象，撷取影像的光轴在这时是与经该分光对象透射光束的光轴重叠；
经该分光对象一次或一次以上反射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，该方法包括下列步骤：
产生一投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象一次或一次以上反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至前述分光对象，撷取影像的光轴在这时是与经该分光对象反射光束的光轴重叠；
经该分光对象透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，该方法包括下列步骤：
产生一水平方向的投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光镜；
经该分光镜一次反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
经该影像接触面的影像反射至分光镜，撷取影像的光轴是与经该分光镜一次反射光束的光轴重叠；
经该分光镜透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，该方法包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一镜组；
经该镜组二次反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至镜组，撷取影像的光轴是与经该镜组二次反射光束的光轴重叠；
经该镜组透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
前述的透明介质可为玻璃。
前述的透明介质可替换为非透明介质。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象透射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至前述分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象透射光束的光轴重叠；
经该分光对象一次或一次以上反射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象一次或一次以上反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象反射光束的光轴重叠；
经该分光对象透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一水平方向的投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光镜；
经该分光镜一次反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
经该影像接触面的影像反射至分光镜，撷取影像的光轴是与经该分光镜一次反射光束的光轴重叠；
经该分光镜透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
本发明还提出一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一镜组；
经该镜组二次反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至镜组，撷取影像的光轴是与经该镜组二次反射光束的光轴重叠；
经该镜组透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
附图说明
图1A是公知光学鼠标的剖视图。
图1A是公知光学鼠标的实施例图。
图2是本发明的第一实施例的示意图。
图3是本发明的第二实施例的示意图。
图4是本发明的第三实施例的示意图。
图5是本发明的第四实施例的示意图。
图6是本发明的第五实施例的示意图。
图7是本发明的第六实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
61发光组件
62导光板
621第一反射面
622第二反射面
63底壳
64接触面
65镜片
66影像撷取组件
D投射光束的光轴
R撷取影像的光轴
F、F1影像轴
1发光组件
2分光镜
3透明介质对象
31影像接触面
4透镜
5影像感测单元
6、8分光镜
6’、8’反射镜
7、9镜组
D、D1、D2投射光束的光轴
R、R1、R2撷取影像的光轴
具体实施方式
为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图2，是本发明的第一实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一分光镜(beam splitter)2的表面，该分光镜2是一可将入射的光束一部分反射，一部分透射的光学对象。
经该分光镜2透射光束的光轴D1至一透明介质对象3下方的影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至分光镜2的内面，撷取影像的光轴R是与经该分光镜2透射光束的光轴D1重叠。
经该分光镜2反射的影像光轴R1至一透镜4，供一影像感测组件(如CCDC或CIS等)5撷取经该透镜4作用的影像，由于该发光组件1产生投射光束的光轴D1与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与透明介质对象3下方的影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出的影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
请参阅图3，是本发明的第二实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一水平方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一分光镜(beam splitter)2的表面，该分光镜2是一可将入射的光束一部分反射，一部分透射的光学组件。
经该分光镜2反射光束的光轴D1至一透明介质对象3下方的影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至前述分光镜2，撷取影像的光轴R是与经该分光镜2反射光束的光轴D1重叠。
经该分光镜2透射影像的光轴R1至一透镜4，供一影像感测组件5撷取经该透镜4作用的影像。由于该发光组件1产生投射光束的光轴D1与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
本发明也可通过一分光镜与一反射镜以进行光学信号影像撷取的方法，如下述：
请参阅图4，是本发明的第三实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一分光镜(beam splitter)6的表面，该分光镜6是一可将入射的光束一部分反射，一部分透射的光学组件。
经该分光镜6透射光束的光轴D1至一透明介质对象3下方的影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至分光镜6的内面，撷取射影像的光轴R是与经该分光镜6透射光束的光轴D1重叠。
经该分光镜6反射影像的光轴R1至一反射镜6’的表面。
经该反射镜6’反射影像的光轴R2至一透镜4，供一影像感测组件5撷取经该透镜4作用的影像，由于该发光组件1产生投射光束的光轴D1与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与透明介质对象3下方的影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出的影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
请参阅图5，是本发明的第四实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一反射镜(beam splitter)8’的表面。
经该反射镜8’反射光束的光轴D1至一分光镜8的表面，该分光镜8是一可将入射的光束一部分反射，一部分透射的光学组件。
经该分光镜8反射光束的光轴D2至一透明介质对象3的下方影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至该分光镜8，撷取影像的光轴R是与经该分光镜8反射光束的光轴D2重叠。
经该分光镜8透射影像的光轴R1至一透镜4，供一影像感测组件5撷取经该透镜4作用的影像。由于该发光组件1产生投射光束的光轴D2与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出的影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
本发明也可将第三、第四实施例的分光镜、反射镜结合成单一对象，以进行光学信号影像撷取的方法，如下述：
请参阅图6，是本发明的第五实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一镜组7，藉以将入射的光束透射出。
经该镜组7透射光束的光轴D1至一透明介质面3下方的影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至镜组7，撷取影像的光轴R是与经该镜组7透射光束的光轴D1重叠。
经该镜组7二次反射影像的光轴R2至一透镜4，供一影像感测组件(如CCD或CIS)5撷取经该透镜4作用的影像，由于该发光组件1产生投射光束的光轴D1与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与透明介质对象3下方的影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出的影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
请参阅图7，是本发明的第六实施例的示意图。其是一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴D，该光束是由一发光组件1产生，该发光组件1是一发光二极管。
该投射光束的光轴D直射至一镜组9，以将入射的光束进行二次反射。
经该镜组9二次反射光束的光轴D2至一透明介质对象3下方的影像接触面31，该透明介质可为玻璃等。
该影像接触面31的影像反射至镜组9，撷取影像的光轴R是与经该镜组9二次反射光束的光轴D2重叠。
经该镜组9透射影像的光轴R1至一透镜4，供一影像感测组件(如CCD或CIS)5撷取经该透镜4作用的影像，由于该发光组件1产生投射光束的光轴D2与撷取影像的光轴R是重叠在一起，并与透明介质对象3下方的影像接触面31相交于P，故不会发生无法撷取影像的情况。
藉此，使光学装置可在透明介质对象3上作用，并使影像感测组件5撷取经该透明介质对象3的光束所反射出的影像，进而通过控制单元准确地计算出该光学装置的移动距离及方向。
又，前述的影像接触面31的介质(如：纸、电镀、印刷、雕刻等)也可组设在两透明件(如：玻璃)之间。
另，本发明的方法除可供光学装置在透明介质对象上撷取影像外，也可在非透明介质对象上撷取影像。
综上所述，通过本发明的设计方法，可供光学装置在一透明或非透明介质对象上撷取影像，并节省光源。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技术的人员在本发明的领域内，可轻易作出变化或修饰，皆可涵盖在本发明的专利范围。

Claims (12)

1.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象透射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至前述分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象透射光束的光轴重叠；
经该分光对象一次或一次以上反射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
2.如权利要求1所述的光学信号影像撷取方法，其中透明介质为玻璃。
3.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象透射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至前述分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象透射光束的光轴重叠；
经该分光对象一次或一次以上反射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
4.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象一次或一次以上反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象反射光束的光轴重叠；
经该分光对象透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
5.如权利要求4所述的光学信号影像撷取方法，其中透明介质为玻璃。
6.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光对象；
经该分光对象一次或一次以上反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至分光对象，撷取影像的光轴是与经该分光对象反射光束的光轴重叠；
经该分光对象透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
7.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一水平方向的投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光镜；
经该分光镜一次反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
经该影像接触面的影像反射至分光镜，撷取影像的光轴是与经该分光镜一次反射光束的光轴重叠；
经该分光镜透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
8.如权利要求7所述的光学信号影像撷取方法，其中透明介质为玻璃。
9.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一水平方向的投射光束的光轴；
该光轴直射至一分光镜；
经该分光镜一次反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
经该影像接触面的影像反射至分光镜，撷取影像的光轴是与经该分光镜一次反射光束的光轴重叠；
经该分光镜透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
10.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一镜组；
经该镜组二次反射光束的光轴至一透明介质对象下方的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至镜组，撷取影像的光轴是与经该镜组二次反射光束的光轴重叠；
经该镜组透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
11.如权利要求10所述的光学信号影像撷取方法，其中透明介质为玻璃。
12.一种光学信号影像撷取方法，包括下列步骤：
产生一垂直方向投射光束的光轴；
该光轴直射至一镜组；
经该镜组二次反射光束的光轴至一非透明介质对象的影像接触面；
该影像接触面的影像反射至镜组，撷取影像的光轴是与经该镜组二次反射光束的光轴重叠；
经该镜组透射影像的光轴至一透镜，供一影像感测组件撷取经该透镜作用的影像。
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