TWI325556B - - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種移動執跡感知器，特別是一種具有轉向 光程元件之光學移動軌跡模組。 【先前技術】 隨著科技的發展與進步，不論是個人電腦（Pe_al Computer，PC)或是筆記型電腦（N〇teb〇〇k)等電腦設備，已成 為大眾在日常生活或是工作上不可或缺的便捷工具，然而電腦設 備必須藉由如滑鼠、觸控板、執跡球等指標輸人裝置，才能執行 電腦设備之視窗介面的操控。 以光學式滑鼠為例，光學式秋储由裝設於滑鼠底部之光 學感應模組娜出光線，且此光線自—物件表面獅回光學感應 模組之光❹'m巾’以檢知經物件表面折射之光線的變化，進而 產生一對應之游標移動訊號。 近年來’更發展出具備有游標操控魏及執棚設功能之光 學感知模組(Toueh Control mGdule)，完全取代了^麟鼠之光學 感應模組與按鍵之魏。光學感知模_設置於減裝置之上殼 體’使用者可選擇性地以滑鼠底部之光學感應模組操控游標位 置’或是藉由手指於光學感知模組上的滑動，而產生_對應的控 制訊號。 習用光學感知模組的各光學元件係相互堆疊，以形成完整之 光予路控，E1此發光二極體與域測器之_投射距離必須柏對 拉長，以使發光二極體射出之光線可準確地折射至光感測器中， 1325556 但卻也造成光料域喊佔據之帥必紐之增加使得裝設. 有光學感知模組之電子裝置的體積大幅增加而無法薄型化，並不 付合現今消費者對電子產品必須輕薄短小的要求。另外，於製造 上必須考量滑亂裝置内部之各零組件與光學感知模組之間的佈線 設計’致使製程工序相對地增加。 【發明内容】 雲於以上的問題，本發明提供一種光學軌跡感測模組，藉以 改良習用光學感知模組佔據過大的使用空間，導致光學感知模組 的體積無法輕薄化’造成滑鼠體積過於笨重魔大，以及組裝過於 複雜等問題。 本發明之光學軌跡感賴組包括有透W、統、光感測器、 成像透鏡及轉向光程元件。透光片係用以供一物件接觸並於其表 面上移動，成像透鏡係設置於透光片與域測器之間，轉向絲 元件係設置於縣透鏡與光❹光_向透光片 射出-感測光線，且物件反射躺光線至絲透鏡抑成像，成 像之感測光線投射至轉向絲元件，並藉由轉向絲元件之導引 而折射至光感測器並被光感測器接收。本發明之透光片及成像透 鏡之光軸係與光感測器之光軸位於不同光軸方向上。 本發明之功效在於，藉由轉向光程元件改變感測光線之折射 雜，使％•光源與光感測器之間的光學路徑無須設計過長，如此： 將可縮減光學軌跡制模組之整體高度，物薄型化之目的。/ 以上之·本發日肋容之及以τ之實财式之說明個 以示範與解釋本發明之原理’並且提供本發明之專利申請範圍更 6 1325556 進一步之解釋。 【實施方式】 根據本發明所揭露之光學軌跡感測模組，係應用於一電腦輸 入裝置，此電腦輸入裝置包括但不侷限於滑鼠、執跡球、遊戲控 制器...等電腦周邊輸入裝置。以下本發明的詳細說明中，將以滑 鼠做為本發明之最佳實闕。然而所關式僅提供參考與說明 用，並非用以限制本發明。 . 「第1圖」所示為本發明第一實施例之示意圖，本發明之光 學移動軌跡模組100係裝設於一電腦輸入裝置200内部，其包括 有透光片110、光源120、光感測器13〇、成像透鏡14〇、及轉向 光程元件150。透光片no係裝設於電腦輸入裝置2〇〇之殼體上， 以供-物件3〇〇(例如為使用者之手指)接觸，並且物件獨可於透 光片110之表面移動，使得該光感測器13〇感測該物件3〇〇之反 射光’從树算其鷄並產生-對應的控制喊。絲透鏡14〇 係設置於歧片110與光❹13G之間，而轉向絲元件15〇 係設置於成像透鏡140與光感測器13〇之間，並且可根據實際使 用品求’調整轉向光程元件15〇之角度，以對應改變光源12〇之 光投射角度。其巾’透光11G及成像透鏡14G之絲係與光感 測器130之光軸位於不同光轴方向上。 其中’透光片110使用之材質可為透明塑膠、壓克力或是玻 璃等不縣學移純跡餘1GG之感敝轉低的透統或是透 鏡。另外，光感測器130可為電荷耦合元件（Charged c〇upled Device，CCD)或互補性氧化金屬半導體（c〇mplementary 7 1325556

Metal-Oxide semiconductor，CMOS ) ’ 而光源 120 可為發光二極體 . (LED)等類似之發光元件，以發射具指向特性的光線。 ’’ 請繼續參閱「第1圖」，本發明第一實施例之轉向光程元件 150係為一反射鏡’係設置於成像透鏡140與光感測器130之間。 光感測器130係對應於轉向光程元件150，且光源120可射出一 感測光線至透光片110,光線透過透光片110並射出於電腦輸入裝 置200之殼體外，以投射至滑動於透光片no上之物件3〇〇 (即 使用者之手指），並產生反射至成像透鏡140，接著成像之感測光 線折射至轉向光程元件150，成像之感測光線藉由轉向光程元件 150的導引而折射至光感測器130，以計算物件3〇〇與光學移動執 跡模組100之間的相對位移量，並產生一位移控制訊號。光源12〇 所射出之感測光線藉由轉向光程元件150改變其折射路徑，以大 幅縮減光學移動軌跡模組1〇〇之整體高度，使得電腦輸入裝置200 的體積得以縮減。 本發明更可調整透光片110與成像透鏡140之間的相對距 離’以對應改變光源120所投射之感測光線的波長，以配合光源 120所投射出之不同顏色的光。另外，光學移動執跡模組1〇〇之 位移偵測與計算的方式，包括但不侷限於一影像偵測式或是一光 學折射變化偵測式，惟此部份並非本專利的標的故不贅敘。 「第2圖」為本發明第二實施例之示意圖。如圖所示，本發-明第二實施例之轉向光程元件150係為一反射棱鏡（prism)，係 設置於成像透鏡140與光感測器130之間。通過成像透鏡140之 感測光線折射至轉向光程元件150，並藉由反射稜鏡的導引而折 8 射至光感測斋130 ’藉以大幅縮減光學移動軌跡模組勘之整體 高度。 第3圖」為本發明第三實施例之示意圖，其中轉向光程元 件150係為反㈣級，且反㈣光鏡之反射面縣弧面或是曲 面’除了導引成像之感測光線折射至光感㈣⑽外，更有效地 聚集通過成像透鏡14〇之感測光線，藉以提高光學移動軌跡模組 100之感測效率。 '轉向光程元件150可為上述各實施例所揭露之型態，然而熟 悉此項技術者’亦可_不同鶴之導光手段，並不林發騎 揭露之實施例為限。 本發明之光學動感賴組，其光源所射出之_光線藉由 轉向^程元件改變其折射路#，以、雜光源與域·之間的必 要光子路彳二長度，並可大幅縮減光學執跡感測模組之整體高度， 達到電腦輸入裝置薄型化之目的。 又 另外’本發明光學軌跡感測模組之各光學元件係以非疊加方 式組成，其整體磁得以縮減，因此於製造上的設計雜相當大。 當光學軌喊聰組翻於電腦輸人裝置⑷如為滑鼠），製造薇 商可考慮將光學執喊聰喊設麟鼠本體_邊或是上殼 體’以使電腦輸入裝置的類型更為多樣化，並且滿足消費者的各 種使用需求。 雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發 明，任何熟f蝴技藝者’在賴縣發明之精神和範圍内，舉 凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及精神當可做些許 1325556 之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專 利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明第一實施例之示意圖； 第2圖為本發明第二實施例之示意圖；以及 第3圖為本發明第三實施例之示意圖。 【主要元件符號說明】 100 光學移動軌跡模組 110 透光片 120 光源 130 光感測器 140 成像透鏡 150 轉向光程元件 200 電腦輸入裝置 300 物件

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍·· 1. 一種光學移動軌跡模組，其包括有： 一透光片，以供一物件接觸並於其表面上移動； 一光源，用以射出一感測光線至該透光片； 一光感測器，用以接收該物件之反射光； 一成像透鏡’係設置於該透光片與該光感測器之間；以及 一轉向光程元件，設置於該成像透鏡與該光感測器之間； 其中，該光源朝向該透光片射出該感測光線，該物件反射 該感測光線至該成像透鏡，該轉向光程元件導引成像之該感測 光線折射至該光感測器，該光感測器感測該物件移動並產生一 對應的控制訊號； 其中，該透光片及該成像透鏡之光軸係與該光感測器之光 軸位於不同光軸方向上。 2. 如申請專利範圍第i項所述之光學移動執跡模組，其中該轉向 光程元件係為一反射鏡。 3. 如申請專利範圍第i項所述之光學移動執跡模組，其中該轉向 光程元件係為一反射稜鏡（prism)。 4. 如申請專利細第i賴述之絲軌跡_模組，其中該轉向 光程元件係為一反射聚光鏡。 5. ^申請專利範圍第4項所述之光學移動執跡模組，其中該反射 ^^光鏡之反射面係為一弧面或是一曲面。 6. 如申請專利範圍第i項所述之光學移動軌跡模組，其中該透光 片與該成像鏡之_距離，可視光源所細光線之顏色進行調 1325556