[发明专利]光学鼠标

说明书

背景

光学计算机鼠标使用光源和图像传感器来检测鼠标相对于底层跟踪表面的移动以允许用户操纵虚拟指针在计算设备显示器上的位置。当今使用两种通用类型的光学鼠标架构：倾斜架构和镜面架构。这些架构中的每一个都利用光源来将光引导至底层跟踪表面上并使用图像传感器来获取跟踪表面的图像。通过获取表面的一系列图像并跟踪经由控制器在这些图像中标识出的一个或多个表面特征的位置的改变来跟踪移动。

倾斜光学鼠标以与跟踪表面的倾斜角将光导向跟踪表面，并且由与跟踪表面大致正交地定位的图像检测器来检测从跟踪表面散射的光。表面图像的对比度通过由于表面高度变化而造成的阴影来增强，从而允许区分表面上的跟踪特征。倾斜光学鼠标往往在诸如纸张和马尼拉纸信封等粗糙表面上运转良好，因为存在足够的从这些表面的非镜面光散射来获得合适的图像传感器性能。然而，倾斜光学鼠标可能在诸如白板、涂釉瓷砖、大理石、抛光/喷漆金属等发光表面上不起作用，因为大多数入射光以镜面角度反射，且极少的光到达检测器。

概述

因此，此处描述了被构造成在广泛的一组表面上很好地跟踪的光学鼠标的各实施例。在所公开的一个实施例中，光学鼠标包括光源，其被构造成以对跟踪表面的斜角向该跟踪表面发出具有在可见光谱的蓝色区域中或附近的波长的光；图像传感器，其被定位以检测光从跟踪表面的非镜面反射；以及一个或多个透镜，其被构造成在图像传感器上以在光源所发出的可见光谱的蓝色区域中或附近的波长形成跟踪表面的聚焦图像。此外，该光学鼠标包括被配置成从图像传感器接收图像数据并标识该图像数据中的跟踪特征的控制器。

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本发明的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现方式。

附图简述

图1示出了光学鼠标的一实施例。

图2示出了图1的鼠标的光学架构的一实施例。

图3示出了例示入射在透明介电板上的光的反射和透射的示意图。

图4示出了作为介电板的集合的跟踪表面的示意模型。

图5示出了入射在金属表面上的光束的穿透深度。

图6示出了具有和不具有荧光增白剂的白纸的反射率的比较的图示。

图7示出了应变于波长的聚碳酸酯的折射率的变化的图形表示。

图8示出了对于红光鼠标以及对于用蓝光源来翻新红光鼠标的各种情形的调制传递函数的比较。

图9示出了针对红光进行优化的光学系统的示意表示。

图10示出了针对与蓝光源一起使用的红光进行优化的光学系统的示意表示。

图11示出了被修改成在图像传感器上聚焦蓝光图像的红光光学系统的示意表示。

图12示出了针对蓝光进行优化的光学系统的示意表示。

图13示出了描绘跨跟踪表面跟踪光学鼠标的运动的方法的流程图。

详细描述

图1示出了光学鼠标100的一个实施例，而图2示出了光学鼠标100的光学架构200的一个实施例。光学架构200包括光源202，该光源被构造成朝着跟踪表面206发出光束204以使得光束204在位置210处入射在跟踪表面上。光束204具有相对于跟踪表面206的平面的入射角θ。光学架构200还可包括设置在光源202和跟踪表面206之间的用于准直光束204的准直透镜211。虽然图1描绘了便携式鼠标，但可以理解，所描绘的架构可以在任何其他合适的鼠标中使用。

光源202被构造成发出在可见光谱的蓝色区域中或附近的光。如此处所使用的术语“在可见光谱的蓝色区域中或附近”以及“蓝色”、“蓝光”、“蓝光源”等描述了包括在可见光谱的蓝色区域中或附近，例如在400-490nm范围内的一个或多个发射谱线或频带的光。这些术语还可描述能够激活或以其他方式享受对蓝光敏感的荧光增白剂的优点的近UV到近绿范围内的光，如下文中更详细地描述的。