專利名稱：筆類型光學(xué)指示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及筆類型光學(xué)指示裝置的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
一般，在包含筆類型光鼠標(biāo)的各種光學(xué)指示裝置中，通過LED照明照射紙面，并將紙面的形狀通過透鏡接收為圖像，并處理該圖像，從而檢測出移動的方向和距離。
此時，在白紙面或略微不平坦的物體上，以使上述LED照明傾斜于地面20°左右的角度掃描時，由于略微不平坦而產(chǎn)生陰影，從而，能夠通過更分明的圖像圖案檢測鼠標(biāo)的正確的動作狀態(tài)，因此，在照射在地面的光與地面大約成20°左右時輸入到光鼠標(biāo)感應(yīng)器的地面的圖像成最佳狀態(tài)，從而鼠標(biāo)具有最佳的感應(yīng)度。
但是，如圖1(a)所示，在使用以往的尖點(diǎn)(tip point)的筆類型光鼠標(biāo)(尖點(diǎn)140的直徑為1.5cm左右)中，一般將筆類型光鼠標(biāo)相對垂直大約傾斜30～40°左右而使用，而該角度對于LED照明141的照射方向與垂直軸的角度142要達(dá)到上述對地面的20°左右的最佳照射來說過小。另外，如代替地面而使用在手掌的情況一樣在幾乎垂直豎立使用時，由于上述照射角度大，因此感應(yīng)度變差。
為了解決這樣的問題，如圖1b所示，能夠使在增加角度143而達(dá)到大約35°且通常傾斜大約30～40°左右使用時，LED對地面的照射角度為最佳角度20°左右，而在垂直豎立使用時也能夠確保一定程度充分的照射角度，但如果這這樣，則如圖1b明確所示，筆的厚度需要相當(dāng)厚，因此，使用不方便。
另外，圖2表示將以往技術(shù)中的安裝有尖點(diǎn)的筆類型光鼠標(biāo)傾斜使用的情況下的紙面(檢測區(qū)域)與光鼠標(biāo)感應(yīng)器之間的距離變化155。在此，151是光學(xué)鼠標(biāo)感應(yīng)器，152是光學(xué)透鏡，153是光學(xué)圖像的路徑的中心軸和尖點(diǎn)中心軸之間的距離，角度156表示在發(fā)揮指示功能時中心軸和紙面之間的角度。此時，如果將在使用時傾斜的角度設(shè)為25°，設(shè)計(jì)器具時將距離153設(shè)為大約1.5mm的間隔，則距離差155相當(dāng)大，達(dá)到1.5mm×tan(25°)＝0.7mm左右而相當(dāng)大，因此，通過透鏡152輸入的圖像歪曲嚴(yán)重，導(dǎo)致尖點(diǎn)感應(yīng)度變差。
還有，在以往技術(shù)中的尖點(diǎn)方式的筆類型光鼠標(biāo)中，存在光的量就衰減相當(dāng)于尖點(diǎn)的長度的量的缺點(diǎn)。
為了彌補(bǔ)如上所述的以往技術(shù)的缺點(diǎn)，在其他的以往技術(shù)中，如圖3所示地在使用于現(xiàn)有的筆類型光鼠標(biāo)的尖點(diǎn)安裝位置安裝有光引導(dǎo)部。此時，圖3a中的180表示光在光引導(dǎo)部末端部分的光的路徑(水平方向)，圖3b表示在使用筆類型光鼠標(biāo)時傾斜25°的形態(tài)下的照明的照射角度181。
但是，在這樣的以往技術(shù)中，在按圖3b所示的傾斜的狀態(tài)下使用，能以最佳的照射角度使用，但在如圖3a所示地垂直使用的情況下，與紙面垂直的狀態(tài)下的光的照射角度與地面幾乎平行，從而，感應(yīng)度變得極差。從而，在圖3中的構(gòu)造中，存在使用鼠標(biāo)時尖點(diǎn)動作的感應(yīng)度可能隨傾斜的角度顯著下降的缺點(diǎn)。當(dāng)然，代替光引導(dǎo)部而在尖點(diǎn)的側(cè)面設(shè)置芯片LED(chip LED)的情況也相同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于如上所述的以往的筆類型指示裝置的缺點(diǎn)，而提供減小筆的厚度的同時，感應(yīng)度隨各種角度變化少，在通常使用的角度的情況下可以實(shí)現(xiàn)最佳的感應(yīng)度的筆類型指示裝置。


圖1圖示以往技術(shù)中的筆類型光鼠標(biāo)。
圖2圖示傾斜使用圖1中的筆類型光鼠標(biāo)的情況。
圖3圖示其他的以往技術(shù)中的筆類型光鼠標(biāo)。
圖4圖示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的筆類型光鼠標(biāo)。
圖5圖示本發(fā)明的第2實(shí)施例中的筆類型光鼠標(biāo)。
圖6圖示本發(fā)明的第3實(shí)施例的筆類型光鼠標(biāo)。
圖7圖示將本發(fā)明的筆類型光鼠標(biāo)設(shè)置在移動終端而實(shí)施的情況。
圖8圖示本發(fā)明的筆類型光鼠標(biāo)適用的移動終端的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖4a、b對本發(fā)明的第1實(shí)施例進(jìn)行說明。
110是鼠標(biāo)的殼體，外徑115設(shè)為7.4mm，內(nèi)徑114設(shè)為6mm，從上可知，相比現(xiàn)有筆類型光鼠標(biāo)(外形直徑17mm～21mm)，大小縮小很多。光鼠標(biāo)感應(yīng)器111是在薄的柔性PCB上附著光鼠標(biāo)感應(yīng)器的半導(dǎo)體晶片形態(tài)而成，112是光學(xué)透鏡，113是0.6mm厚的芯片LED(chip LED)。
在圖4a的實(shí)施例中，筆類型光鼠標(biāo)的垂直軸和芯片LED113的照射方向之間的角度120是35°左右，從而，與鼠標(biāo)檢測紙面的水平軸的角度是55°(90°-35°)。從而，即使在垂直使用的情況下，也能確保滿足對紙面(水平面)的一定程度的照射角度。
圖4b表示在傾斜使用筆類型光鼠標(biāo)的情況下的照明角度的例子。傾斜使用筆類型光鼠標(biāo)的角度121一般是25°～40°左右，此時芯片LED113對紙面的水平軸的照明角度122是通過(90°-角度120-角度121)計(jì)算，使得成15°～30°，能夠?qū)崿F(xiàn)使用在一般鼠標(biāo)的最佳照明角度即20°左右的照明角度。
另一方面，在筆類型光鼠標(biāo)的實(shí)施方式中，可以將器具垂直軸和LED113的照明方向之間的角度120實(shí)施為15°到60°，但如果考慮器具前端的設(shè)計(jì)，則50°以上時不合理，如果權(quán)衡基于角度的筆類型光鼠標(biāo)的感應(yīng)度和器具前端的設(shè)計(jì)，則可以將30～50°左右的角度120是最佳的實(shí)施角度。
另一方面，在圖4a、b中的本發(fā)明的情況下，筆類型光鼠標(biāo)的端部打開著，因此，灰塵等異物可以進(jìn)入，尤其在接觸不平滑的紙面移動筆類型光鼠標(biāo)時，可能不柔和地移動，而被鉤住的情況。為了彌補(bǔ)這樣的缺點(diǎn)，在圖5中的本發(fā)明的第2實(shí)施例中，在筆類型光鼠標(biāo)的前端附著由透明材質(zhì)(透明塑料、透明玻璃等)形成的圓形的器具。器具前端130直接接觸紙面或指示檢測區(qū)域，并由透明材質(zhì)形成為圓形，因此，即使在指示作業(yè)時傾斜，也與這種狀態(tài)無關(guān)地柔和地滑動。
另外，如通過圖2進(jìn)行的說明那樣，在以往技術(shù)中，根據(jù)使用筆類型光鼠標(biāo)時傾斜的角度，紙面或指示檢測區(qū)域、和光學(xué)圖像之間的距離變化很大，因此，導(dǎo)致感應(yīng)度變差，圖5中的本發(fā)明的距離變化131是，如果將器具前端130設(shè)成直徑為4mm(半徑2mm)的圓形的部分，且在使用筆類型光鼠標(biāo)時傾斜的角度為25°，則為2mm/cosine(25°)-2mm＝0.21mm的距離差，故相比以往技術(shù)(0.7mm)相當(dāng)小。從而，如果使用如圖5所示的筆類型光鼠標(biāo)，則可以與使用時傾斜的角度無關(guān)地保持更穩(wěn)定的指示角度。
另一方面，器具前端130的圓形的透明材質(zhì)多多少少導(dǎo)致檢測區(qū)域的圖像歪曲而縮小，但在一般的指示作業(yè)中沒有影響，根據(jù)需要調(diào)節(jié)從光學(xué)鼠標(biāo)感應(yīng)器輸出的變位數(shù)據(jù)比率而進(jìn)行補(bǔ)償即可。另外，器具前端130的透明材質(zhì)可以將其外側(cè)和內(nèi)側(cè)的曲率形狀設(shè)為略為不同，使得具有補(bǔ)正歪曲圖像的功能。還有，這樣的歪曲現(xiàn)象相比傾斜使用一般的筆類型光鼠標(biāo)裝置(圖2)時的檢測區(qū)域的歪曲小得多，并可以在對此進(jìn)行歪曲補(bǔ)正時通過調(diào)節(jié)變位數(shù)據(jù)的比率而能夠?qū)嵤┱_的指示功能。
另外，在如圖4和圖5所示的本發(fā)明中，相比現(xiàn)有的尖點(diǎn)方式的筆類型光鼠標(biāo)，距紙面的指示檢測區(qū)域的距離變短，使得可以使用比現(xiàn)有鼠標(biāo)使用的LED的光的量少的芯片LED，可以最小化器具前端的大小。還有，可以替代芯片LED，利用細(xì)的光引導(dǎo)部(內(nèi)部由反射光的反射材質(zhì)涂層的細(xì)管)在器具前端照射光。
以下，對本發(fā)明的第3實(shí)施例參照圖6進(jìn)行說明。
圖6a、b、c表示設(shè)計(jì)為將傳達(dá)LED的照明的光引導(dǎo)部安裝在筆類型光鼠標(biāo)的前部分，使得接觸紙面使用，又同樣發(fā)揮尖點(diǎn)的作用的裝置。在此，160是器具外形殼體，161是光學(xué)圖像感應(yīng)器，162是光學(xué)透鏡，163是LED，164是光引導(dǎo)部且其前端具有使從LED163照入的光線成一直線的圓形的透鏡特性、而末端被涂層使得發(fā)揮反射鏡165的作用并以將光線按特定角度反射。165表示光線傳達(dá)的光路的例子，167表示光引導(dǎo)部164的末端部分的反射鏡166的角度。角度168是使用時器具裝置傾斜的角度，169表示照射紙面或檢測區(qū)域的照明的角度。
圖6c是放大光引導(dǎo)部的末端部分的圖面。170表示射入光引導(dǎo)部內(nèi)部的LED光的路徑，171圖示反射在反射鏡166而照射在紙面的光，172表示光引導(dǎo)部的中心軸和反射鏡166的反射面構(gòu)成的角度。在使用時傾斜的器具的角度168為25°，以使照射在紙面的光的角度171為最佳角度即20°，反射鏡166和光引導(dǎo)部中心軸之間的角度172為90°-((角度171+角度168+90°)/2)＝22.5°的角度。另外，如果在傾斜使用器具的角度168為10°到40°的情況下，反射鏡的角度172在15°～30°之間，則能夠以使照明傾斜于檢測紙面20°的角度照明。
另外，從圖6a可知，在幾乎垂直使用的情況下，也確保一定程度的照射角度，從而，感應(yīng)度不變差。
還有，為了進(jìn)一步縮小器具的大小，可以替代圖6中的光引導(dǎo)部而使用將芯片LED附在具有尖點(diǎn)功能的器具物內(nèi)部的方法，此時，以使芯片LED和尖點(diǎn)的中心線之間的角度為15～60°的方式設(shè)置芯片LED，使得能夠照射出如上所述的照明角度。
另外，在如上所述的本發(fā)明中使用了芯片LED或光引導(dǎo)部，但顯而易見，也可以使用光纖。
下面，圖7表示將本發(fā)明的筆類型光鼠標(biāo)應(yīng)用在移動終端裝置的例子。
在圖7a中，指示裝置211連接在鉸鏈210而具有可折疊的構(gòu)造。近年來，在移動終端的情況下，多將天線內(nèi)置在移動終端的內(nèi)部，而不使之突出，在這種情況下還可以使之不被折疊。
在圖7b中圖示了利用指示裝置只記錄名字的姓，從而通過識別該名字，而用對應(yīng)內(nèi)置在攜帶裝置的名字掛電話的情況。當(dāng)然，還可以記錄整個名字，識別整體。
另外，本發(fā)明的指示裝置可以用作在使顯示指示位置的指針對齊在移動終端的屏幕上顯示的功能性圖標(biāo)位置后，通過規(guī)定以上的力推壓或通過其他按鈕裝置實(shí)施圖標(biāo)的指示裝置使用，還可以作為移動終端上的商用游戲等的指示裝置之類應(yīng)用，從而，其應(yīng)用范圍非常廣泛。
圖8表示本發(fā)明的指示裝置具有的移動終端的系統(tǒng)流程圖。210是附著在移動終端的由本發(fā)明的指示裝置構(gòu)成的輸入部，在指示工作時將包含在前、后、左、右方向上的x、y變?yōu)閿?shù)據(jù)的指示數(shù)據(jù)發(fā)送至控制部220。220是包含移動終端的CPU的控制部，通過利用從輸入部210輸入的指示數(shù)據(jù)，識別記錄文字或作為移動用于顯示畫面上的位置的數(shù)據(jù)，或者處理數(shù)據(jù)，使具有移動終端的游戲中的指示功能。數(shù)據(jù)儲存部230用于儲存應(yīng)用指示數(shù)據(jù)時所需的數(shù)據(jù)。240是針對移動終端表面的各種運(yùn)行按鈕的按鈕輸入部。按壓按鈕代表信息，被發(fā)送至控制部220。250是包含識別輸入的文字并顯示何種文字被輸入的輸入部，260是用于發(fā)送接收實(shí)現(xiàn)移動終端以往的功能的通信部，270是具有可與數(shù)碼相機(jī)及外部機(jī)器連接的接口裝置的裝置。
上面，對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于實(shí)施實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，只要不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改良，變更，替換或添加而實(shí)施，都是顯而易見的。
(發(fā)明的效果)如果使用如上所述的本發(fā)明的筆類型指示裝置，可以提供在維持以往的光學(xué)鼠標(biāo)上使用的照明角度的同時縮小器具前端而做成與以往的筆記器具相同的筆類型指示裝置。
另外，可以提供在指示裝置器具的前端不使用尖點(diǎn)而對指示檢測區(qū)域和照明之間的距離進(jìn)行最小化，從而使指示感應(yīng)度優(yōu)越的筆類型指示裝置。
另外，通過在筆類型鼠標(biāo)的在動作時與地面接觸的器具前面部分上安裝圓形的透明部件，與使用尖點(diǎn)相比能夠使動作時具有更柔和的觸感，且還能防止灰塵等雜志進(jìn)入器具內(nèi)部。
此外，通過在筆類型鼠標(biāo)種將光引導(dǎo)部設(shè)置成具備照明傳達(dá)功能以及尖點(diǎn)功能，從而在指示作業(yè)時提供向檢測區(qū)域(裝置底面、地面等)的20度左右的傾斜照明角度，并由此提供具有很高的指示感應(yīng)度的指示裝置。
此外，還能提供不使用尖點(diǎn)而對指示檢測區(qū)域和照明裝置之間的距離進(jìn)行最小化使得光的效率最大化的方法。
權(quán)利要求
1.一種筆類型光學(xué)指示裝置，其向平面照射光，檢測出平面的圖像，分析以前的圖像和現(xiàn)在的圖像的差異，從而檢測出移動的方向和距離，其特征在于，包含殼體，其下部越靠中心軸越縮小，并在其末端部具有開口部、和照明裝置，其安裝在所述殼體內(nèi)部的開口部附近的使用時傾斜的方向側(cè)，并設(shè)置為相對所述指示裝置的垂直軸具有15°至60°的照射角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述開口部在與所述平面接觸的接觸部位附著有凸出形狀的透明殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述透明殼體的材質(zhì)是塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述透明殼體的材質(zhì)是玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述照明裝置是芯片LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述照明裝置包含引導(dǎo)照明的引導(dǎo)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述照明裝置包含對照明進(jìn)行引導(dǎo)的光纖。
8.一種筆類型光學(xué)指示裝置，其向平面照射光，檢測出平面的圖像，分析以前的圖像和現(xiàn)在的圖像的差異，從而檢測出移動的方向和距離，其特征在于，包含下部越靠中心軸越縮小并在末端部具有開口部的殼體、和尖點(diǎn)，從使用所述尖點(diǎn)時傾斜的方向側(cè)的開口部突出，所述尖點(diǎn)的末端部的下端接觸所述平面，所述尖點(diǎn)以相對尖點(diǎn)的中心軸15°至60°的角度向使用時傾斜的方向的反方向照射照明。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述尖點(diǎn)在內(nèi)部安裝有芯片LED。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述尖點(diǎn)利用內(nèi)部的光纖照射照明。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述尖點(diǎn)由光引導(dǎo)部構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的筆類型光學(xué)指示裝置，其特征在于，所述光引導(dǎo)部具備相對光引導(dǎo)管的中心軸具有15°至60°的角度的反射鏡。
13.一種移動通信終端機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求1的筆類型光學(xué)指示裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動通信終端機(jī)，其特征在于，所述指示裝置被設(shè)在移動通信終端機(jī)的天線位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動通信終端機(jī)，其特征在于，所述指示裝置經(jīng)由鉸鏈與移動通信終端機(jī)的主體連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及筆類型光學(xué)指示裝置的構(gòu)造。提供一種筆類型光學(xué)指示裝置，其向平面照射光，檢測出平面的圖像，分析以前的圖像和現(xiàn)在的圖像的差異，從而檢測出移動的方向和距離，其特征在于，包含殼體，其下部越靠中心軸越縮小，并在其末端部具有開口部和照明裝置，其安裝在所述殼體內(nèi)部的開口部附近的使用時傾斜的方向側(cè)，并設(shè)置為相對所述指示裝置的垂直軸具有15°至60°的照射角度。如果利用如上所述的本發(fā)明的筆類型指示裝置，則可以提供維持現(xiàn)有光學(xué)鼠標(biāo)中使用的照明角度的同時將器具前端縮小，從而做成與現(xiàn)有筆記器具相同的筆類型指示裝置。
文檔編號G06F3/033GK1766823SQ20051011805
公開日2006年5月3日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者金仁光 申請人:感知通信株式會社