專利名稱：用于筆形光輸入的計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于快速且舒適地控制計算機(jī)的筆形光輸入外圍設(shè)備的光學(xué)器件的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
所謂的“X-Y”位置指示器(通常非正式地稱為“鼠標(biāo)”)的外圍設(shè)備目前是用于容易且快速地控制計算機(jī)的最普遍的外圍設(shè)備。其基本上是具有至少兩個按鈕的小盒子。這種設(shè)備的本體具有縱向形狀，以便如此經(jīng)濟(jì)地解決了使用者從上側(cè)緊握，即，使用者可以用手在干凈且平坦的表面上，例如在基準(zhǔn)材料或者專門的墊子上與計算機(jī)鍵盤一起移動它。利用專用的傳感器將鼠標(biāo)的運動轉(zhuǎn)換為計算機(jī)監(jiān)視器上的光標(biāo)移動。眾所周知的典型的機(jī)械式/光學(xué)鼠標(biāo)允許利用放置在鼠標(biāo)底部以轉(zhuǎn)動方式的球形的位置傳感器以cca.200-2400dpi的分辨率地輸入二維信息。然而，具有其內(nèi)部由光發(fā)射器和接收器，例如紅外線(基于LED 二極管)或者激光器等構(gòu)成的位置傳感器的光學(xué)鼠標(biāo)是最流行的。根據(jù)專利CN201107746 (Y)的用于探測光學(xué)鼠標(biāo)在基準(zhǔn)材料上的運動的光學(xué)組件是由利用放置在開口上側(cè)的例如LED 二極管、燈泡、激光發(fā)生器等光源透光地覆蓋住的鼠標(biāo)本體的開口所組成的。光源直接照射被掃描的基準(zhǔn)材料?；鶞?zhǔn)材料將所述光束反射到例如CMOS光傳感器的探測器中，所述探測器傾斜地放置在鼠標(biāo)本體的開口的另一側(cè)上，并且按如此方式傾斜，即，光束成直角地照射探測器。CMOS傳感器掃描所述表面(幀計數(shù)涉及鼠標(biāo)頻率)，并且持續(xù)地比較表面的所述“圖像”?；鶞?zhǔn)材料的表面沒有完全平滑的原理應(yīng)用于此，即，甚至連基準(zhǔn)材料的被照射表面的很小部分也不是平滑的，例如，沒有兩毫米的表面是相同的。表面的掃描靈敏 度直接涉及在800-3000dti (每英寸點數(shù))范圍內(nèi)的鼠標(biāo)檢測數(shù)據(jù)。當(dāng)圖像不匹配時，設(shè)備顯示出計算機(jī)屏幕上的相應(yīng)運動方向。根據(jù)專利US2010271305 (Al)的光學(xué)鼠標(biāo)也是眾所周知的，所述光學(xué)鼠標(biāo)具有放置到可被透光地覆蓋住的鼠標(biāo)本體中的非球面透鏡和傳感器。第一個非球面透鏡在本體的透明開口覆蓋件上方并在光源(例如LED 二極管、燈泡等)下方被如此放置在一側(cè)上，即，本體開口的全部空間或者其主要部分被均勻地照射。反射光的光傳感器傾斜于基準(zhǔn)材料地裝配到開口的另一側(cè)上。第二非球面透鏡按如此方式裝配在本體的透明覆蓋件上方，即，傳感器探測到基準(zhǔn)材料的全部表面或者至少其主要部分。用于PC的目前光學(xué)鼠標(biāo)的方案需要用于裝配光傳感器的較大空間，其不適合于安裝在較小直徑縱向(例如，鋼筆形、鉛筆形、圓筒形等)盒中。為此，將PC所需的所有光學(xué)鼠標(biāo)部件裝配到直徑小于28毫米的細(xì)的縱向(例如，鋼筆形、鉛筆形、圓筒形等)盒中的努力對于筆形光輸入的計算機(jī)外圍的控制器來說體積太大了。所述方案由于其結(jié)構(gòu)而對被掃描的表面具有低靈敏度，即，如果所述表面在結(jié)構(gòu)上的差別不是足夠大，則對于圖象修整的靈敏度是極低的
發(fā)明內(nèi)容
上述缺點通過根據(jù)本發(fā)明的由縱向筆形本體組成的用于筆形光輸入計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件基本上消除了，在該本體中裝配有傾斜管，其具有至少一個反射區(qū)域、掃描傳感器和光源。本發(fā)明實質(zhì)上是，將輸入光反射構(gòu)件和至少一個凸?fàn)罨蛘叻乔蛎嫱哥R在輸入開口上方被裝配到所述傾斜管中、在縱向筆形本體的軸線上。掃描傳感器裝配在傾斜管的輸出開口的后面。光源在傾斜管的輸入開口旁邊裝配到本體的凹入開口中。光源的和傾斜管的輸入開口的軸線成銳角。如果存在傾斜于縱向筆形本體的軸線地裝配到傾斜管中的輸出光反射構(gòu)件，則是有益的。此外，如果輸入光反射構(gòu)件和/或輸出光反射構(gòu)件是由平面鏡或者光反射棱鏡構(gòu)成的，則是有益的。如果在傾斜管的輸入開口前面和/或光源后面裝配有可透光的覆蓋件，也是有益的。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備旨在用于將光傳感器裝配并安裝到直徑小于14毫米的小直徑的縱向(例如筆形、筆形、圓筒形等)盒中，其適用于筆形光輸入計算機(jī)外圍的控制器。所述方案由于其結(jié)構(gòu)也被證實與本發(fā)明現(xiàn)階段的狀況相比對于被掃描的表面具有更高靈敏度，即，其對于小差別構(gòu)造的基準(zhǔn)材料上的運動更敏感。


在附圖上用圖解法描繪了實施發(fā)明的一特殊實例。圖1示出了用于快速且舒適地控制計算機(jī)的筆形光輸入外圍的光 學(xué)器件的一實施性實例。輸入光反射構(gòu)件和輸出光反射構(gòu)件傾斜于縱向筆形本體的軸線地按相反方式裝配到傾斜管中。
具體實施例方式圖1中展現(xiàn)出的根據(jù)本發(fā)明的用于快速且舒適地控制計算機(jī)的筆形光輸入外圍設(shè)備的具體實例是由縱向筆形本體7所組成，該本體7包括傾斜管1、輸入光反射構(gòu)件2、輸出光反射構(gòu)件3、掃描傳感器10和光源6，例如燈泡或紅外光源(基于LED 二極管)或者激光源等。輸入光反射構(gòu)件2是由傾斜于縱向筆形本體7的軸線放置的平面鏡構(gòu)成的。輸入光反射構(gòu)件2和凸透鏡4在輸入開口 5的上方被放置在傾斜管I中。在傾斜管I的輸出開口 8的后面裝配有掃描傳感器10，例如CMOS。在傾斜管I的輸出開口 8旁邊，在縱向筆形本體7的凹入開口 9中還有光源6。光源6的和傾斜管I的輸入開口 5的軸線成銳角。由平面鏡構(gòu)成的輸出光反射構(gòu)件3在掃描傳感器10前面傾斜于縱向筆形本體7的軸線地裝配在傾斜管I中。在傾斜管I的輸入開口 5和光源6的前面還裝配有防雜質(zhì)污染的可透光覆蓋件11。使用者按未顯示的眾所周知的方式在合適的傾角下抓住縱向筆形本體將縱向筆形本體握在他/她手中，就像利用較粗的普通筆書寫一樣，從而末端尖端(通過緊緊抓住或者使用微動開關(guān)按鈕)可以在基準(zhǔn)材料12 (例如，桌面、紙張或者最好在常用的鼠標(biāo)墊)的干凈且平坦的表面上沿不同方向移動。由此保持可透光的覆蓋件11和被光源6連續(xù)地照射的基準(zhǔn)材料2的表面之間必需的距離。來自光源6的光束照到基準(zhǔn)材料12的被掃描表面上并且還確保當(dāng)操作計算機(jī)時該光學(xué)系統(tǒng)相對于不同光源的抵抗力。由光源6發(fā)射的光束首先從基準(zhǔn)材料12的表面上反射，穿過傾斜管I的輸入開口 5的可透光覆蓋件11，照射輸入光反射構(gòu)件2，該輸入光反射構(gòu)件2將光束反射到縱向筆形本體7的軸線。傾斜管I中的光束被凸透鏡4壓縮并增強(qiáng)，并且以很大的清晰度從輸出光反射構(gòu)件3反射到掃描傳感器10的表面上。掃描傳感器10按未顯不的眾所周知的方式掃描基準(zhǔn)材料12的表面(巾貞計數(shù)涉及鼠標(biāo)頻率)，并且持續(xù)不斷地比較表面的這些“圖像”?；鶞?zhǔn)材料的表面沒有完全平滑的原理應(yīng)用于此，即，甚至連基準(zhǔn)材料的被照射表面的很小部分也不是平滑的。表面的掃描靈敏度直接涉及在800-3000dti (每英寸點數(shù))范圍內(nèi)的鼠標(biāo)檢測數(shù)據(jù)。當(dāng)圖像不匹配設(shè)備時顯示出計算機(jī)屏幕上的相應(yīng)移動方向。所描述和描繪的實施例不是根據(jù)本發(fā)明的唯一可能的方案。根據(jù)該方案的掃描傳感器10可以在不使用輸出光反射構(gòu)件3的情況下沿傾斜管I的軸線直接放置在凸透鏡4的后面。透鏡4可以是非球面的。輸入光反射構(gòu)件2和/或輸出光反射構(gòu)件3可以以光反射棱鏡的形式存在。光源6不需要可透光的覆蓋件11。工業(yè)實用性用于筆形光輸入外圍設(shè)備的光學(xué)器件旨在使用細(xì)的縱向筆形輸入外圍設(shè)備來快速且舒適地控制計算· 機(jī)。此外，其還可以用作簡單的計算機(jī)掃描儀。
權(quán)利要求
1.用于由縱向筆形本體構(gòu)成的筆形光輸入計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件，所述縱向筆形本體具有帶至少一個反射區(qū)域的傾斜管、掃描傳感器和光源，其特征在于，輸入光反射構(gòu)件(2)的位置和至少一個凸?fàn)罨蛘叻乔蛎嫱哥R(4)，所述透鏡在輸入開口(5)的上方傾斜于所述縱向筆形本體(7)的軸線地裝配到所述傾斜管(I)中，所述掃描傳感器(10)裝配在所述傾斜管(I)的輸出開口( 8 )的后面，且所述光源(6 )在所述傾斜管(I)的輸出開口(8)旁邊裝配在所述縱向筆形本體(7)的凹入開口(9)中，并且所述光源(6)的和傾斜管(I)的輸入開口(5)的軸線形成銳角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于筆形光輸入計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件，其特征在于，所述輸出光反射構(gòu)件(3 )的位置,所述輸出光反射構(gòu)件(3 )在所述掃描傳感器(IO )前面傾斜于所述縱向筆形本體(7)的軸線地裝配在所述傾斜管(I)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于筆形光輸入計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件，其特征在于，所述輸入光反射構(gòu)件(2)和/或所述輸出光反射構(gòu)件(3)是由平面鏡或者光反射棱鏡構(gòu)成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的用于筆形光輸入計算機(jī)外圍控制器的光學(xué)器件，其特征在于，所述可透光的覆蓋件(11)裝配在所述傾斜管(I)的輸入開口( 5 )前面和/或裝配在所述光源(6)的后面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于快速且舒適地控制計算機(jī)的筆形光輸入外圍設(shè)備的光學(xué)器件的機(jī)械結(jié)構(gòu)。輸入光反射構(gòu)件(2)和至少一個凸?fàn)罨蛘叻乔蛎嫱哥R(4)在輸入開口(5)前面傾斜于縱向筆形本體(7)的軸線地裝配在傾斜管(1)中。在傾斜管(1)的輸出開口(8)的后面裝配有掃描傳感器(10)。光源(6)也在傾斜管(1)的輸入開口(5)的旁邊處于縱向筆形本體(7)的凹入開口(2)中。光源(6)和傾斜管(1)的輸入開口(5)的軸線成銳角。輸出光反射構(gòu)件(3)可以在掃描傳感器(10)前面傾斜于縱向筆形本體(7)的軸線地裝配到傾斜管(1)中，并且可透光的覆蓋件(11)可以裝配在傾斜管(1)的輸入開口(5)的前面和/或裝配在光源(6)的后面。輸入光反射構(gòu)件(2)和/或輸出光反射構(gòu)件(3)是由平面鏡或者光反射棱鏡構(gòu)成的。
文檔編號G06F3/03GK103229129SQ201180056052
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者S·瓦利切克, A·米哈爾, M·米哈爾 申請人:S·瓦利切克