[发明专利]光学多用途影像侦测结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学多用途影像侦测结构，尤其指一种撷取轨迹球的移动距离及方向，以计算一位移资料的光学多用途影像侦测结构。

背景技术

桌上型计算机或笔记本电脑，其可通过鼠标或轨迹球装置来操控显示器上的光标移位之用。以鼠标的使用面来说，使用者常用的是光学鼠标，如图1所示，为一般光学鼠标的剖视图，其可在一平面上移动，内部的发光元件81会将发光源投射至一导光板82的第一反射面821时，即会将此光源反射至第二反射面822上，经由第二反射面822的反射，光源会穿过底壳83的开口，投射在一非透明接口形成的接触面84，其可与影像轴F重迭，影像轴F的影像经一镜片85聚焦，使得一影像传感器86可撷取接触面84上光源所投射对象影像轴F上的影像，使影像传感器86可持续撷取正确的影像，进而通过一电路控制单元(图略)准确地计算出光学鼠标的移动距离及方向，进而控制显示器上的光标。

经由上述，光学鼠标的撷取影像方式，需使投射光源的光轴D与撷取影像的光轴R要在接触面84的影像轴F上相交于一点P，才能使得影像传感器86正确地撷取到影像轴F的影像讯号。

如图2所示，光学鼠标的使用是会受限于接触面84的态样，如该接触面84为一透明介质材料(如玻璃)上，或为会吸收/扰乱光线的材质上(如上漆金属、镜面)时；其中，以透明介质材料为例，将使得接触面84与影像轴F不重迭，当投射光入射至接触面84时，若不计算入折射率，投射光源的光轴D会和其下方的影像轴F交于一点M，即投射光源的光轴D与撷取影像的光轴R无法在影像轴F处相交，进而造成光学鼠标不能在此接触面84上作用，换言之，光学鼠标受限于接触面84的态样，从而无法产生作用之虞，因此，使得光学鼠标于使用上难免也有不便之处。

接着，以现有轨迹球装置而言，其可提供装置如键盘、笔记本电脑的外壳中，或使用如USB的插接方式与计算机主机相插接，再通过使用者的手指转动轨迹球，经由轨迹球的移动方位及距离，进而同步控制显示器上的光标位置。

现有的轨迹球装置大致为光学式，如公告于公元2005年03月01日的TW新型专利T W M258357，申请号：093207816，即揭露出一种“光学轨迹球结构”，请参阅图3所示，其提供设置于输入装置的壳体91内，进而由壳体91表面至底面依序地揭露出一座体92、一轨迹球93、一透光板94、一光学座95、一电路板96、一发光元件97、一光罩98及一辨识元件99等的构件。其中，光学座95亦揭露出一镜片951、一反射部952及一导光镜953。

当发光元件97所产生的光源，其可投向该光学座95的导光镜953后，再经由反射部952反射后呈斜向地投射至轨迹球93的底部球面处(将会具有一投射角θ)，而辨识元件99可透过镜片951，从而侦测到轨迹球93被投射到光源的部份所移动的距离及方向，当轨迹球93被转动时，即可令辨识元件99侦测到轨迹球93的移动距离及方向，进而计算出一位移资料，而将位移数据传至一主机上，使得主机可通过位移资料而加以控制主机相连接的显示器上的光标。

实际上，发光元件97的光源，其经由反射部952反射后投射至轨迹球93的底部球面处，将在其球面上产生一影像撷取区931，请配合参阅图3A的(A)、(C)所示，辨识元件99通过镜片951以撷取影像撷取区931上光源所投射的影像，而辨识元件99于撷取影像的先决条件是光源必须均匀投射至轨迹球93的球面(即影像撷取区931上的光源要均匀化)，从而辨识元件99才能取得完整的影像，供比对并判断轨迹球93的移动距离及方向，以计算出一完整的位移资料，才能准确地控制显示器上的光标。

但是，当发光元件97光源聚集而成一光束L，照射至轨迹球93的球面，将产生一投光区932，如图3A的(A)、(B)、(C)所示，但却受斜向的投射角θ的影响下，使得投光区932无法均匀地与影像撷取区931重迭，使得影像撷取区931产生出阴影区933，如图3A的(C)、(D)所示，令辨识元件99无法撷取一完整的影像，供比对并判断轨迹球93的移动距离及方向，以计算出一完整的位移资料。其中，图3A的(D)为(C)的D部份的放大图。

特别值得一提的是，请参阅图3B的(A)、(B)所示，尤其当投射角θ的角度值越大时，进而令阴影区933的范围也将相对地变大，如图3B的(C)所示，阴影区933于影像撷取区931的范围中已相对地变/扩大，更是无法撷取到更完整的位移资料；因此，该结构的整体设计态样明显无法获得完整的位移资料，使得操作上有不尽理想的弊端存在。

发明内容