JP3127830U - Optical module for mouse - Google Patents
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Abstract
【課題】滑らかで平らな材質上でも光学マウスに正確な操作をさせ、有効に作用するマウス専用オプティカルモジュールの提供。
【解決手段】主に複数のレンズ、複数の屈折部及び分光レンズから構成され、各構成部材を一体として統合し小型化した後、光学マウス内に組み込むことができ、発光部材及び光信号キャプチャ装置と組み合わされ、光源が通過と屈折を経て、同軸垂直集中型の光束を発生し、影像取り込み面に投射されるとき、凹凸がある反射面が異なる反射率を発生して光信号(スペックル)を形成し、光信号キャプチャ装置がレンズを介して反射後のスペックル信号を受け取り、効果的に滑らかな面やガラスの微細な平面の暗影がはっきりしないという問題を克服し、光信号キャプチャ過程が影響を受けず、垂直集中型の反射式光軸が、光信号キャプチャ装置に正確に光信号を受け取らせ、透明物質の平面上でも正確にマウス操作を行なうことができる。
【選択図】図2Provided is an optical module dedicated to a mouse that allows an optical mouse to be accurately operated even on a smooth and flat material, and that works effectively.
A light emitting member and an optical signal capture device, which are mainly composed of a plurality of lenses, a plurality of refracting parts, and a spectroscopic lens, and can be incorporated into an optical mouse after the components are integrated and miniaturized. In combination with the light source, the light source passes and refracts, generates a coaxial vertical concentrated light beam, and when projected on the image capturing surface, the uneven reflective surface generates different reflectivity and an optical signal (speckle) The optical signal capture device receives the speckle signal after reflection through the lens, effectively overcoming the problem of unclear shadows on smooth surfaces and fine planes of glass, and the optical signal capture process Without being affected, the vertically concentrated reflective optical axis allows the optical signal capture device to receive the optical signal accurately, and the mouse operation can be performed accurately even on the plane of the transparent material.
[Selection] Figure 2
Description
光学マウス内に応用され、結像結果の光信号をキャプチャするマウス専用オプティカルモジュールであって、本考案は光を屈折及び反射を経た後、集中光型の光反射を形成するオプティカルモジュールであり、光学マウスを透明な平面上で使用でき、光学マウスの使用時の利便性及び操作性を向上する、マウス専用オプティカルモジュールに関する。 An optical module dedicated to a mouse that is applied in an optical mouse and captures an optical signal of an imaging result, and the present invention is an optical module that forms a concentrated light type light reflection after refracting and reflecting light, The present invention relates to an optical module dedicated to a mouse, which can use an optical mouse on a transparent plane and improves convenience and operability when using the optical mouse.
現在、市場においては光学マウスが徐々に従来の機械式ボールマウスに取って代わっており、その主な原因は、光学マウスがオプティカルモジュールを利用し、影像座標のキャプチャインターフェースとしているため、重さまたは体積のどちらをとっても、従来のボールマウスに比べより使用ニーズに合致しており、且つ、光学原理を利用して影像座標のキャプチャを行なうため、マウスの操作をより正確にすることができる。一般的な光学マウスの作動原理は、2組のシリアルロジック信号を出力できるエンコーダを利用し、X軸及びY軸のロジック計算根拠をキャプチャし、さらにマウス底面が接触する平面を利用して移動を発生し、位置移動を形成するというものである。図1の断面図に示すように、従来の光学マウスが使用するオプティカルモジュール10は、主に、第一レンズ101、第一屈折部102、第二屈折部103、第三屈折部104及び第二レンズ105から構成され、そのうち、第一レンズ101に近隣する箇所に発光部材106が発光源として組み込まれ、一般に発光ダイオード(LED)が発光源として用いられ、また、第二レンズ105上方に影像信号キャプチャユニット107が組み込まれる。このオプティカルモジュール10は主にLED光源を影像取り込み面A上に照射し、光源照射により影像をはっきりとキャプチャすることができ、マウスにポインタの移動を行なわせるものである。さら図に示すように、発光部材106が光源Fを発する(光線を発生する)と、光源Fがまず第一レンズ101を通過し、光線が第一屈折部102に射出されると、第一屈折線F1が形成され、第一屈折線F1がさらに第二屈折部103に射出されると、第二屈折線F2が形成され、第二屈折線F2が第三屈折部104を通過するとき、第三屈折線F3が形成され、且つ、第三屈折線F3が最後に影像取り込み面Aに照射され、照射エリアF4が形成される。この影像取り込み面Aは、机の上などマウスを使用する平面である。照射エリアF4が影像取り込み面Aに照射されると、影像取り込み面Aに一定の明度が形成され、影像キャプチャ位置が照射され、影像取り込み面は粗い表面(拡大図を参照)とし、照射エリアF4が受ける光源からの光の夾角は約20〜35度であり、影像取り込み面Aの粗い表面に照射されたとき、光源に照射されない凹部A1に暗影A11が形成され、このとき、影像信号キャプチャユニット107が第二レンズ105を介して照射エリアF4影像取り込み面A表面の暗影A11の影像をキャプチャする。こうして、電子部材のロジック演算転換を経た後、操作者がコンピュータモニタ画面中に見るポインタとなり、操作者はこのポインタを利用して位置を移動し、ソフトウェアやハードウェア機能の操作を行なうことができる。このタイプのオプティカルモジュール10は主に屈折光を利用してLED光の方向を変え、屈折した光に1つの照射エリアF4を形成させ、且つ、この照射エリアF4がある位置を照射し、影像取り込み面Aの凹部A1に暗影A11を形成して影像キャプチャを行い、ロジック演算の根拠とするもので、照射エリアF4の明度を利用し、影像信号キャプチャユニット107に光源に照射された位置の影像取り込み面A凹部A1の暗影A11の影像をキャプチャさせる(光信号のグリッド図Bを参照)ものである。しかしながら、このようなタイプのオプティカルモジュール10はその応用上1つの問題があり、図に示すように、影像取り込み面Aはマウスが実際に接触する平面であるが、影像取り込み面Aの材質が、例えばガラスやアクリル等の滑らかで平らな材質の場合、影像取り込み面Aの凹部A1の暗影A11形成に影響し作業ができなくなり、影像信号キャプチャユニット107がキャプチャする影像にエラーが発生することがあり、マウスのポインタの飛び跳ねや浮動を招くことがある。このため、このタイプのマウスは滑らかで平らな材質の平面上では使用することができない。
Currently, the optical mouse is gradually replacing the conventional mechanical ball mouse on the market, mainly because the optical mouse uses an optical module as a capture interface for image coordinates. Whichever volume is used, the user needs are more matched than the conventional ball mouse, and the image coordinates are captured using the optical principle, so that the operation of the mouse can be made more accurate. The operation principle of a general optical mouse is to use an encoder that can output two sets of serial logic signals, capture the logic calculation grounds of the X and Y axes, and move using the plane where the bottom of the mouse contacts. Occurs and forms a position shift. As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the
また、台湾特許第I230359号「光学信号影像キャプチャ方法」は、別の従来のオプティカルモジュールの応用を示したものであり、主に発光部材が鉛直方向に光束を投射する光軸を発生し、分光レンズの作用を利用して光線(光軸)を透明媒介物下方の影像接触面に射出し、且つ、影像接触面の影像を前述の分光レンズに反射して、複数回の反射を経た後、影像センサ部材にキャプチャさせ、主に、発光部材と影像センサ部材の間に分光レンズを利用して光線の光軸を同一点で屈折させ、位相エラーを少なくするものである。
オプティカルモジュールにより優れた効果を発揮させるため、本考案はオプティカルモジュールの構造に対して分析と改良を行なったものであり、本考案の主な目的は、滑らかで平らな材質上でも光学マウスに正確な操作をさせ、有効に作用するマウス専用オプティカルモジュールを提供することにある。 The present invention is an analysis and improvement on the structure of the optical module in order to make the optical module more effective. The main purpose of the present invention is to make the optical mouse accurate even on smooth and flat materials. The purpose is to provide a mouse-specific optical module that can be operated effectively.
本考案のマウス専用オプティカルモジュールは、主に複数のレンズ、複数の屈折部及び分光レンズから構成され、一体成型から成ることができ、各構成部材を一体として統合し、小型化した後、光学マウス内に組み込むことができ、発光部材及び光信号キャプチャ装置と組み合わされ、光源が通過と屈折を経て、同軸垂直集中型の光束を発生し、影像取り込み面に投射されるとき、凹凸がある反射面が異なる反射率を発生して光信号(スペックル)を形成し、光信号キャプチャ装置がレンズを介して反射後のスペックル信号を受け取り、効果的に滑らかな面やガラスの微細な平面の暗影がはっきりしないという問題を克服し、光信号キャプチャ過程が影響を受けず、垂直集中型の反射式光軸が、光信号キャプチャ装置に正確に光信号を受け取らせ、透明物質の平面上でも正確にマウス操作を行なうことができる。 The mouse optical module of the present invention is mainly composed of a plurality of lenses, a plurality of refracting parts, and a spectroscopic lens. The optical module can be integrally formed. Reflective surface that can be incorporated in, and combined with light emitting member and optical signal capture device, the light source passes through and refracts, generates a coaxial vertical concentrated light beam, and is projected on the image capturing surface Produces different optical reflectances to form optical signals (speckles), and the optical signal capture device receives the speckle signals after reflection through the lens, effectively shadowing smooth surfaces and fine planes of glass The optical signal capture process is unaffected, and the vertically concentrated reflective optical axis receives the optical signal accurately in the optical signal capture device. , It can be performed accurately mouse even on the plane of the transparent material.
以下、本考案の内容についてより理解を促すため、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, in order to facilitate understanding of the contents of the present invention, a detailed description will be given based on the drawings.
図2に本考案のマウス専用オプティカルモジュール20の断面図を示す。この図に示すように、オプティカルモジュール20は主に第一集光レンズ201、第一屈折部202、第二屈折部203、第二集光レンズ204、分光レンズ205及びレンズ206から構成され、このオプティカルモジュール20は光源(図には示さない)を通過させて光屈折及び光反射を発生することができる。さらに図に示すように、第一屈折部202は第一集光レンズ201に対して適当な角度の傾斜を呈し、且つ、両者間の距離は適当な距離とし、光源が第一集光レンズ201を通過した後、第一屈折部202に到達したとき屈折を発生する。第二屈折部203は第一屈折部202と適当な距離をおいて成型され、第一屈折部202により屈折され射出された光源が第二屈折部203に到達したとき、二回目の屈折を発生する。第二集光レンズ204は第二屈折部203に対し適当な夾角を呈して成型され、且つ、両者間の距離は適当な距離とし、第二屈折部203に屈折され射出された光源が第二集光レンズ204に到達したとき、口径がやや小さい平行な光束を発生することができる。分光レンズ205は第二集光レンズ204に対し一定の適切な距離をおいて成型され、第二集光レンズ204が発生する平行な光束が届いた後、影像取り込み面Aの位置へ屈折を形成する。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the mouse
図3に本考案のマウス専用オプティカルモジュールの光信号結像図を示す。この図に示すように、発光部材(例えば波長が680nm〜950nmの発光ダイオードやレーザーダイオード)207が光源fを提供し、この発光部材207は垂直投射式に設置するか、斜め投射式に設置することができ、光源fが発生した後、その主な光線経路は、光源fが第一集光レンズ201から進入し、第一集光レンズ201を通過した後、光源は一回目の漸減を形成し、第一平行光束f1を発生する。第一平行光束f1が第一屈折部202に到達すると、第一屈折光f2が発生され、第一屈折光f2が第二屈折部203に到達すると、再度屈折されて第二屈折光束f3が発生され、第二屈折光束f3が第二集光レンズ204に到達した後、さらに二回目の漸減が形成され、第二平行光束f4が発生される。この第二平行光束f4が第二集光レンズ204を通過して集光された後、その光束は外径がより小さくなり、より集中され、また、第二平行光束f4は分光レンズ205に向かって射出される。このとき、第二平行光束f4は下方向に約80〜90度屈折され、第三屈折光束f5を発生し、第三屈折光束f5が下方向に影像取り込み面aに接触した後、上方向に反射光束f6が反射される。このとき、反射光束f6が反射された後の光信号がレンズ206を通過し、且つ、光信号キャプチャ装置208により影像取り込み面aの反射後に形成されたスペックル信号(図中のグリッド図に示される)がキャプチャされ、スペックル信号が失われることがない。さらに、図中に示すように、第一集光レンズ201、第一屈折部202、第二屈折部203及び第二集光レンズ204の設計により、光源fが屈折を経た後、口径が漸減された光束(第一屈折光f1、第二屈折光f2)を形成し、第二集光レンズ204を経て平行光束F4が集中され分光レンズに到達すると、垂直に下方向に屈折光(第三屈折光f5及び反射光束f6)が形成され、こうしてスペックル信号が形成される。図中の拡大部分に示すように、屈折後の第三屈折光束f5、反射光束f6、レンズ206、光信号キャプチャ装置208、及び影像取り込み面aが同軸の垂直を呈し、且つ、集中された光線が影像取り込み面aに投射されるため、凹凸を有する反射面aが異なる反射率を発生してスペックル信号を形成し、光信号キャプチャ装置208が第一レンズ206を介して反射後のスペックル信号を受け取り、滑らかな面やガラスの微細な影像取り込み面でも光信号の反射が影響を受けないようにする。このように、マウスが接触する影像取り込み面aが滑らかで平らな材質であっても、その反射後のスペックル信号は影像取り込み面Aの材質による制限を受けず、光信号キャプチャ装置208に反射後のスペックル信号(スペックル結像)を有効に受け取らせることができる。
FIG. 3 shows an optical signal imaging diagram of the optical module for mouse of the present invention. As shown in this figure, a light emitting member (for example, a light emitting diode or laser diode having a wavelength of 680 nm to 950 nm) 207 provides a light source f, and the
図4に本考案の最良の実施例を示す。この図に示すように、レンズ206は単独成型としてもよく、主に、オプティカルモジュール20の上方に組み込み部209が設けられ、単独成型のレンズ206をこの組み込み部209内に組み込むことができる。このように、同一のオプティカルモジュール20に、異なる光源の異なる規格のレンズに対するニーズに基づき、異なるレンズとオプティカルモジュールを組み合わせることができ、これにより、モールドの製作コストを大幅に節約できると共に、最も適した組み合わせを得ることができ、且つ、効果的に生産効率を向上できる。
FIG. 4 shows the best embodiment of the present invention. As shown in this figure, the
図5に本考案のマウス専用オプティカルモジュールの実施図を示す。この図に示すように、本考案のオプティカルモジュール20はマウス30内に組み込まれ、マウスを光学座標の位置決めに使用することができる。
FIG. 5 shows an embodiment of the mouse optical module of the present invention. As shown in this figure, the
以上の説明から分かるように、本考案は主にレンズ、屈折レンズ及び分光レンズを統合し、光源の屈折及び反射を経た後、同軸の屈折光及び反射光を発生し、光信号を同一の軸方向に沿って垂直に反射した後、光信号キャプチャ装置で受け取るものであり、これにより、反射する影像取り込み面が透明、滑らか、平らであっても、そのスペックル結像が完全に影像取り込み面の影像を呈現し、光学マウスに組み込めば、光学マウスの操作をより正確にすることができる。 As can be seen from the above description, the present invention mainly integrates a lens, a refractive lens and a spectroscopic lens, undergoes refraction and reflection of a light source, generates coaxial refracted light and reflected light, and transmits an optical signal on the same axis. After being reflected vertically along the direction, it is received by the optical signal capture device, so that even if the reflected image capturing surface is transparent, smooth, flat, the speckle imaging is completely image capturing surface If this image is displayed and incorporated in an optical mouse, the operation of the optical mouse can be made more accurate.
上述のように、本考案はその実施後確実に透明、滑らか、平らな材質上でも有効に作用するオプティカルモジュールを提供し、光学マウスの正確な操作を確保することができる。
以上で述べた説明は、本考案の最良の実施例として示したものであり、本考案の実施の範囲を制限するものではなく、関連技術を熟知した者による本考案の要旨と範囲を逸脱しない均等な変化や修飾はすべて本考案の特許範囲内に含まれるものとする。
As described above, the present invention provides an optical module that works effectively even on a transparent, smooth and flat material after the implementation, and can ensure an accurate operation of the optical mouse.
The above description is given as the best embodiment of the present invention, and does not limit the scope of implementation of the present invention, and does not depart from the spirit and scope of the present invention by those who are familiar with the related art. All equivalent changes and modifications are intended to be included within the scope of the present patent.
10 オプティカルモジュール
101 第一レンズ
102 第一屈折部
103 第二屈折部
104 第三屈折部
105 第二レンズ
106 発光部材
107 影像信号キャプチャユニット
20 オプティカルモジュール
201 第一集光レンズ
202 第一屈折部
203 第二屈折部
204 第二集光レンズ
205 分光レンズ
206 レンズ
207 発光部材
208 光信号キャプチャ装置
209 組み込み部
A 影像取り込み面
A1 凹部
A11 暗影
B グリッド図
a 影像取り込み面
F 光源
F1 第一屈折線
F2 第二屈折線
F3 第三屈折線
F4 照射エリア
f 光源
f1 第一平行光束
f2 第一屈折光束
f3 第二屈折光束
f4 第二平行光束
f5 第三屈折光束
f6 反射光束
DESCRIPTION OF
A Image capture plane
A1 recess
A11 Shadow
B Grid diagram
a Image capture plane
F light source
F1 first refraction line
F2 Second refraction line
F3 Third refraction line
F4 Irradiation area f Light source
f1 First parallel light flux
f2 First refraction light beam
f3 Second refraction light beam
f4 Second parallel beam
f5 Third refraction light beam
f6 reflected light flux
Claims (8)
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JP2006008008U JP3127830U (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Optical module for mouse |
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JP2006008008U JP3127830U (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Optical module for mouse |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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