專利名稱：具有滾球的光學(xué)滑動鼠標的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)滑動鼠標，尤其涉及一種具有滾球的光學(xué)滑動鼠標。
背景技術(shù)：
請參考圖1，圖1為已知機械式滑動鼠標10的示意圖。正如人們所知，傳統(tǒng)的機械式滑動鼠標10采用感測一個安裝在滑動鼠標殼體內(nèi)的球體的滾動的方式來工作，且其一部分的球體是暴露于殼體外并與外界(如桌面)接觸。當滑動鼠標10在平面上移動時，其球體便會滾動并因而帶動滑動鼠標10的兩轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動?；瑒邮髽?0另外包含有兩感測器，用來感測兩轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動程度并將兩轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動量轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的指標信號。滑動鼠標10的設(shè)計已經(jīng)廣泛使用了許多年，在今日仍十分普遍地被采用，故在此不再作詳細的介紹。然而，球體的滾動會沾上灰塵，這些灰塵會累積在轉(zhuǎn)軸上而形成污垢，并影響球體與轉(zhuǎn)軸之間的接觸，進而使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動量無法實際反應(yīng)出球體的滾動程度，而造成滑動鼠標10動作不正常。因此，為確?；瑒邮髽?0可以正常工作，滑動鼠標10必須定期地清理。
光學(xué)滑動鼠標的問世克服了這個問題。光學(xué)滑動鼠標是依據(jù)反射光的變化決定其移動的方向與距離，而產(chǎn)生相對的指標信號。光學(xué)滑動鼠標中光學(xué)感應(yīng)的原理在本技術(shù)領(lǐng)域中已熟知，故以下僅對其工作方式略作描述。
請參考圖2，圖2為已知光學(xué)滑動鼠標20的底部視圖。如圖2所示，光學(xué)滑動鼠標20有一平底面22，其上設(shè)有一開口24。透過開口24，光學(xué)滑動鼠標20會掃描光學(xué)滑動鼠標20所經(jīng)過的一外界平面，并比較各平面影像以得到滑動鼠標20的位移資料，之后，滑動鼠標20會再將所產(chǎn)生的指標信號通過一電纜線26傳送到一電腦(未顯示)，而電纜線26可以采用許多種標準的轉(zhuǎn)接頭規(guī)格，像是通訊連接接口(COM)、PS/2連接接口、通用串列匯流排(USB接口)等等。
請參考圖3，圖3為已知光學(xué)滑動鼠標20內(nèi)部元件的分解示意圖。如圖3所示，光學(xué)滑動鼠標20還包含有一光學(xué)組件30，設(shè)置于平底面22的開口24的上側(cè)，一電路板40設(shè)置于光學(xué)組件30之上，一光學(xué)辨識單元42設(shè)置于電路板40的上方，一發(fā)光二極管44設(shè)置于電路板40的上方，以及一光罩46設(shè)置于電路板40的上方。光學(xué)辨識單元42是用來取得光學(xué)滑動鼠標20滑過該外界平面的影像以分析及判斷光學(xué)滑動鼠標20的位移，發(fā)光二極管44是用來作為光學(xué)辨識單元42的光源，而光罩46則是用來避免發(fā)光二極管44所發(fā)出的光線直接射入光學(xué)辨識單元42上。光學(xué)組件30包含有一鏡片32、一第一反射面34、以及一第二反射面36。電路板40包含有一孔洞48，位于鏡片32的上方，而光學(xué)辨識單元42設(shè)在電路板40孔洞48的上方。其中，第一反射面34會突出孔洞48之外，使得第一反射面34會恰好位于發(fā)光二極管44與光學(xué)辨識單元42之間。
請參考圖3及圖4。圖4為圖3中光學(xué)滑動鼠標20的內(nèi)部經(jīng)適度簡化后的側(cè)視圖。如圖4所示，發(fā)光二極管44會產(chǎn)生光線27，且發(fā)光二極管44面對第一反射面34。此外，由于光罩46的形狀是以避免發(fā)光二極管44所發(fā)出的光線27直接射入光學(xué)辨識單元42所設(shè)計而成的，故大部分的光線27會朝第一反射面34射去，并且由第一反射面34向下反射到第二反射面36。光線27經(jīng)過第二反射面36的反射后，會穿過平底面22的開口24，并照亮光學(xué)滑動鼠標20所接觸的平面26。入射平面26會將光線27的特性調(diào)變并將之反射至鏡片32，成為反射光線28。接著，反射光線28會被鏡片32收集并聚焦到光學(xué)辨識單元42上，而光學(xué)辨識單元42即依據(jù)反射光線28的變化來判斷光學(xué)滑動鼠標20移動的方向與距離。
雖然上述光學(xué)滑動鼠標20的確解決了傳統(tǒng)機械式滑動鼠標10上因灰塵堆積所造成工作不良的問題。但是，當光學(xué)滑動鼠標20所接觸及操作的平面26為一玻璃或一特殊顏色等材質(zhì)時，入射平面26的光線27則無法完全地反射至光學(xué)辨識單元42上，進而使得光學(xué)辨識單元42無法接收到平面26的連續(xù)畫面，并因而造成光學(xué)滑動鼠標20產(chǎn)生錯誤的指標信號的情形。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的即在于提供一種具有滾球裝置的光學(xué)滑動鼠標，其工作狀況不會受其使用環(huán)境的影響。
該光學(xué)滑動鼠標包含有一殼體、一球體、一光源以及一控制電路。該殼體具有一平底面，其上設(shè)有一第一開口。該球體設(shè)置于該殼體內(nèi)。該光源設(shè)置于該殼體內(nèi)，用來產(chǎn)生光線以照射該球體。該控制電路設(shè)置于該殼體內(nèi)，用來控制該光學(xué)滑動鼠標的操作，該控制電路具有一光學(xué)辨識單元，用來辨識該球體因被該光源照射后所反射的反射光的變化。其中，當使用者將該平底面貼于一外界平面來移動該殼體時，該殼體會帶動該球體滾動，且該球體會在該第一開口處與該外界平面接觸，而當該球體滾動時，該控制電路可通過該光學(xué)辨識單元來辨識該球體因被該光源照射后所反射的反射光的變化，以產(chǎn)生相對應(yīng)的指標信號。


圖1為已知機械滑動鼠標的示意圖。
圖2為已知光學(xué)滑動鼠標的底面視圖。
圖3為已知光學(xué)滑動鼠標內(nèi)部元件的分解示意圖。
圖4為圖3中光學(xué)滑動鼠標的內(nèi)部經(jīng)適度簡化后的側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明光學(xué)滑動鼠標使用時的示意圖。
圖6為圖5中光學(xué)滑動鼠標的底面視圖。
圖7為圖5光學(xué)滑動鼠標內(nèi)部元件的分解示意圖。
圖8為圖5中光學(xué)滑動鼠標內(nèi)部元件經(jīng)組裝后的示意圖。
圖9為圖5中光學(xué)滑動鼠標的內(nèi)部經(jīng)適度簡化后的側(cè)視圖。
具體實施例方式
請參考圖5及圖6，圖5為本發(fā)明光學(xué)滑動鼠標50使用時的示意圖，圖6為圖5中光學(xué)滑動鼠標50的底面視圖。光學(xué)滑動鼠標50是設(shè)計來在一外界平面100上以滑行的方式被操作者使用。光學(xué)滑動鼠標50包含有一殼體58，以及一球體60。殼體58包含有一平底面52，其上有一第一開口54。球體60會于第一開口54處與該平面接觸，通過球體60的滾動，光學(xué)滑動鼠標50可偵測光學(xué)滑動鼠標50所滑過該平面的位移及方向。滑動鼠標50所產(chǎn)生的位移及方向資料會通過一電纜線56傳送到一電腦(未顯示)上。電纜線56可以采用許多種標準的規(guī)格，如通訊連接接口(COM)、PS/2連接接口、通用串列匯流排(USB接口)等等。
請參考圖7及圖8，圖7為圖5所示的滑動鼠標50內(nèi)部元件的分解示意圖。圖8為圖5中光學(xué)滑動鼠標50內(nèi)部元件經(jīng)組裝后的示意圖。如圖7及圖8所示，光學(xué)滑動鼠標50還包含有一彈性元件86、二轉(zhuǎn)輪62及63、一光源74設(shè)置于殼體58內(nèi)、一控制電路板70設(shè)置于殼體58的平底面52上、一光學(xué)構(gòu)件90，以及一光罩76設(shè)置于電路板70的上方。其中，光源74是為一發(fā)光二極管，用來產(chǎn)生光線以照射球體60?？刂齐娐钒?0內(nèi)包含有一控制電路(未顯示)用來控制光學(xué)滑動鼠標50的操作，該控制電路還包含有一光學(xué)辨識單元72設(shè)置于控制電路板70的上，用來辨識球體60因被光源74照射后所反射的反射光的變化?？刂齐娐钒?0上有一第二開口78，球體60所反射的反射光線則可經(jīng)由第二開口78投射至光學(xué)辨識單元72上。光學(xué)構(gòu)件90設(shè)置于平底面52上介于球體60與控制電路板70之間，用來改變光源74所產(chǎn)生的光線的行經(jīng)路徑。此外，光學(xué)構(gòu)件90包含有一第一透鏡92固定于一鏡片座93上，用來將光源74所產(chǎn)生的光線投射至球體60上，以及一第二透鏡94其恰可夾鉗于控制電路板72的第二開口78中，用來將球體60所反射的反射光投射至光學(xué)辨識單元72。光罩76是用來避免光源74發(fā)出的光線直接射入光學(xué)辨識單元72上。此外，平底面52上另設(shè)有四個L型定位座81、82、83、84，一球殼80，以及一基座88。L型定位座81、82以及L型定位座83、84分別用來固定兩轉(zhuǎn)輪62及63，使得轉(zhuǎn)輪62、63會以可被球體60帶動轉(zhuǎn)動的方式與球體60接觸，并使球體60能平順地在平面100上滾動。球殼80，其可以與平底面52一體成型的方式而形成，使得球體60恰可置放于其中以維持光學(xué)滑動鼠標50的正常工作。基座38，其上設(shè)有一彈性元件86，彈性元件86包含有一彈簧，用來產(chǎn)生彈力將球體60推向轉(zhuǎn)輪62、63，使得球體60在滾動時會保持與轉(zhuǎn)輪62、63相接觸。
請參考圖9，圖9為圖5中光學(xué)滑動鼠標50的內(nèi)部經(jīng)適度簡化后的側(cè)視圖。當一使用者將光學(xué)滑動鼠標50的平底面52貼于外界平面100來移動殼體58時，殼體58會帶動球體60滾動，且球體60會于第一開口54處與外界平面100接觸。當球體60滾動時，控制電路板70的控制電路可通過光學(xué)辨識單元72來辨識球體60因被光源74照射后所反射的反射光的變化，以產(chǎn)生相對應(yīng)的指標信號。另外，球體60可具有一圖形化表面或是一粗糙的表面，因此當光源74照設(shè)置于球體60上不同區(qū)域時，反射光的強度會因而產(chǎn)生較大的變化，并進而使得光學(xué)辨識單元72可更靈敏地辨識出反射光的變化。
光線97是由光源74所產(chǎn)生，雖然光罩76遮斷了光線97的一小部分，但是大部分的光線97都會朝光源74所面對的方向直射而出，光源74所面對的方向是為第一透鏡92的一第一反射面96，大部分的光線97會朝第一透鏡92的第一反射面96射去，并且由第一反射面96向下反射到第一透鏡92的一第二反射面98上。光線97經(jīng)過第二反射面98的反射后會穿過光學(xué)構(gòu)件90，并照亮球體60的表面。由于球體60是由非透明材質(zhì)所制成，故入射球體60的光線97會完全反射或部分反射而成為反射光線99。接著，反射光線99會被第二透鏡94收集并聚焦到光學(xué)辨識單元72上。光學(xué)辨識單元72即是利用反射光線99的變化連續(xù)地取得球體60表面的畫面，來判斷光學(xué)滑動鼠標50移動的方向與距離。
與已知技術(shù)相比較，在本發(fā)明中所提供的光學(xué)滑動鼠標50因具有球體60，因而光源74所產(chǎn)生的光線并不需要透過平底面52的第一開口60射到外界平面上，而是將光源74所產(chǎn)生的光線直接射到球體60上，這樣，即改善了已知光學(xué)滑動鼠標設(shè)計上的限制，且在玻璃或特殊顏色的表面上皆可使用本發(fā)明所提供的光學(xué)滑動鼠標。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)滑動鼠標，其包含有一殼體，其具有一平底面，所述平底面上有一第一開口；一球體，設(shè)置于所述殼體內(nèi)；一光源，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用來產(chǎn)生光線以照射所述球體；以及一控制電路，設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用來控制所述光學(xué)滑動鼠標的操作，所述控制電路具有一光學(xué)辨識單元，用來辨識所述球體因被所述光源照射后所反射的反射光的變化；其中當一使用者將所述平底面貼于一外界平面上來移動所述殼體時，所述殼體會帶動所述球體滾動，且所述球體在所述第一開口處與所述外界平面接觸，而當所述球體滾動時，所述控制電路可通過所述光學(xué)辨識單元來辨識所述球體因被所述光源照射后所反射的反射光的變化，以產(chǎn)生相對應(yīng)的指標信號。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述光學(xué)滑動鼠標還具有一光學(xué)構(gòu)件，用來改變所述光源產(chǎn)生的光線的行經(jīng)路徑。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述光學(xué)構(gòu)件具有一第一透鏡，用來將所述光源所產(chǎn)生的光線投射至所述球體上。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述光學(xué)構(gòu)件具有一第二透鏡，用來將所述球體所反射的反射光投射至所述光學(xué)辨識單元。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述控制電路設(shè)置于一電路板上，所述電路板上具有一第二開口，所述球體所反射的反射光可經(jīng)由所述第二開口投射到所述光學(xué)辨識單元。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述光學(xué)滑動鼠標還包含有一彈性元件以及至少一轉(zhuǎn)輪，所述彈性元件會將所述球體推向所述轉(zhuǎn)輪，以使所述球體與所述轉(zhuǎn)輪接觸，當所述球體滾動時，所述球體會帶動所述轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述光學(xué)滑動鼠標包含有兩轉(zhuǎn)輪，以可被所述球體帶動轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置于所述殼體內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述球體具有一圖形化表面，當所述光源照射于所述球體上不同區(qū)域時，所述反射光的強度會因而產(chǎn)生變化。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)滑動鼠標，其中所述球體具有一粗糙的表面，當所述光源照射于所述球體上不同區(qū)域時，所述反射光的強度會因而產(chǎn)生變化。
全文摘要
一種光學(xué)滑動鼠標，其包含有一殼體、一球體、一光源以及一控制電路。所述殼體包含有一平底面，其上設(shè)有一第一開口。所述球體設(shè)置于所述殼體內(nèi)。所述光源設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用來產(chǎn)生光線以照射所述球體。所述控制電路設(shè)置于所述殼體內(nèi)，用來控制所述光學(xué)滑動鼠標的操作，所述控制電路包含有一光學(xué)辨識單元，用來辨識由所述球體因被所述光源照射后所反射的反射光的變化。
文檔編號G06F3/033GK1475965SQ02130550
公開日2004年2月18日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者鄭宇志 申請人:致伸科技股份有限公司