专利名称：笔类型光学指示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及笔类型光学指示装置的构造。
背景技术：
一般，在包含笔类型光鼠标的各种光学指示装置中，通过LED照明照射纸面，并将纸面的形状通过透镜接收为图像，并处理该图像，从而检测出移动的方向和距离。
此时，在白纸面或略微不平坦的物体上，以使上述LED照明倾斜于地面20°左右的角度扫描时，由于略微不平坦而产生阴影，从而，能够通过更分明的图像图案检测鼠标的正确的动作状态，因此，在照射在地面的光与地面大约成20°左右时输入到光鼠标感应器的地面的图像成最佳状态，从而鼠标具有最佳的感应度。
但是，如图1(a)所示，在使用以往的尖点(tip point)的笔类型光鼠标(尖点140的直径为1.5cm左右)中，一般将笔类型光鼠标相对垂直大约倾斜30～40°左右而使用，而该角度对于LED照明141的照射方向与垂直轴的角度142要达到上述对地面的20°左右的最佳照射来说过小。另外，如代替地面而使用在手掌的情况一样在几乎垂直竖立使用时，由于上述照射角度大，因此感应度变差。
为了解决这样的问题，如图1b所示，能够使在增加角度143而达到大约35°且通常倾斜大约30～40°左右使用时，LED对地面的照射角度为最佳角度20°左右，而在垂直竖立使用时也能够确保一定程度充分的照射角度，但如果这这样，则如图1b明确所示，笔的厚度需要相当厚，因此，使用不方便。
另外，图2表示将以往技术中的安装有尖点的笔类型光鼠标倾斜使用的情况下的纸面(检测区域)与光鼠标感应器之间的距离变化155。在此，151是光学鼠标感应器，152是光学透镜，153是光学图像的路径的中心轴和尖点中心轴之间的距离，角度156表示在发挥指示功能时中心轴和纸面之间的角度。此时，如果将在使用时倾斜的角度设为25°，设计器具时将距离153设为大约1.5mm的间隔，则距离差155相当大，达到1.5mm×tan(25°)＝0.7mm左右而相当大，因此，通过透镜152输入的图像歪曲严重，导致尖点感应度变差。
还有，在以往技术中的尖点方式的笔类型光鼠标中，存在光的量就衰减相当于尖点的长度的量的缺点。
为了弥补如上所述的以往技术的缺点，在其他的以往技术中，如图3所示地在使用于现有的笔类型光鼠标的尖点安装位置安装有光引导部。此时，图3a中的180表示光在光引导部末端部分的光的路径(水平方向)，图3b表示在使用笔类型光鼠标时倾斜25°的形态下的照明的照射角度181。
但是，在这样的以往技术中，在按图3b所示的倾斜的状态下使用，能以最佳的照射角度使用，但在如图3a所示地垂直使用的情况下，与纸面垂直的状态下的光的照射角度与地面几乎平行，从而，感应度变得极差。从而，在图3中的构造中，存在使用鼠标时尖点动作的感应度可能随倾斜的角度显著下降的缺点。当然，代替光引导部而在尖点的侧面设置芯片LED(chip LED)的情况也相同。
发明内容
本发明鉴于如上所述的以往的笔类型指示装置的缺点，而提供减小笔的厚度的同时，感应度随各种角度变化少，在通常使用的角度的情况下可以实现最佳的感应度的笔类型指示装置。
图1图示以往技术中的笔类型光鼠标。
图2图示倾斜使用图1中的笔类型光鼠标的情况。
图3图示其他的以往技术中的笔类型光鼠标。
图4图示本发明的第1实施例中的笔类型光鼠标。
图5图示本发明的第2实施例中的笔类型光鼠标。
图6图示本发明的第3实施例的笔类型光鼠标。
图7图示将本发明的笔类型光鼠标设置在移动终端而实施的情况。
图8图示本发明的笔类型光鼠标适用的移动终端的系统构成图。
具体实施例方式
参照图4a、b对本发明的第1实施例进行说明。
110是鼠标的壳体，外径115设为7.4mm，内径114设为6mm，从上可知，相比现有笔类型光鼠标(外形直径17mm～21mm)，大小缩小很多。光鼠标感应器111是在薄的柔性PCB上附着光鼠标感应器的半导体晶片形态而成，112是光学透镜，113是0.6mm厚的芯片LED(chip LED)。
在图4a的实施例中，笔类型光鼠标的垂直轴和芯片LED113的照射方向之间的角度120是35°左右，从而，与鼠标检测纸面的水平轴的角度是55°(90°-35°)。从而，即使在垂直使用的情况下，也能确保满足对纸面(水平面)的一定程度的照射角度。
图4b表示在倾斜使用笔类型光鼠标的情况下的照明角度的例子。倾斜使用笔类型光鼠标的角度121一般是25°～40°左右，此时芯片LED113对纸面的水平轴的照明角度122是通过(90°-角度120-角度121)计算，使得成15°～30°，能够实现使用在一般鼠标的最佳照明角度即20°左右的照明角度。
另一方面，在笔类型光鼠标的实施方式中，可以将器具垂直轴和LED113的照明方向之间的角度120实施为15°到60°，但如果考虑器具前端的设计，则50°以上时不合理，如果权衡基于角度的笔类型光鼠标的感应度和器具前端的设计，则可以将30～50°左右的角度120是最佳的实施角度。
另一方面，在图4a、b中的本发明的情况下，笔类型光鼠标的端部打开着，因此，灰尘等异物可以进入，尤其在接触不平滑的纸面移动笔类型光鼠标时，可能不柔和地移动，而被钩住的情况。为了弥补这样的缺点，在图5中的本发明的第2实施例中，在笔类型光鼠标的前端附着由透明材质(透明塑料、透明玻璃等)形成的圆形的器具。器具前端130直接接触纸面或指示检测区域，并由透明材质形成为圆形，因此，即使在指示作业时倾斜，也与这种状态无关地柔和地滑动。
另外，如通过图2进行的说明那样，在以往技术中，根据使用笔类型光鼠标时倾斜的角度，纸面或指示检测区域、和光学图像之间的距离变化很大，因此，导致感应度变差，图5中的本发明的距离变化131是，如果将器具前端130设成直径为4mm(半径2mm)的圆形的部分，且在使用笔类型光鼠标时倾斜的角度为25°，则为2mm/cosine(25°)-2mm＝0.21mm的距离差，故相比以往技术(0.7mm)相当小。从而，如果使用如图5所示的笔类型光鼠标，则可以与使用时倾斜的角度无关地保持更稳定的指示角度。
另一方面，器具前端130的圆形的透明材质多多少少导致检测区域的图像歪曲而缩小，但在一般的指示作业中没有影响，根据需要调节从光学鼠标感应器输出的变位数据比率而进行补偿即可。另外，器具前端130的透明材质可以将其外侧和内侧的曲率形状设为略为不同，使得具有补正歪曲图像的功能。还有，这样的歪曲现象相比倾斜使用一般的笔类型光鼠标装置(图2)时的检测区域的歪曲小得多，并可以在对此进行歪曲补正时通过调节变位数据的比率而能够实施正确的指示功能。
另外，在如图4和图5所示的本发明中，相比现有的尖点方式的笔类型光鼠标，距纸面的指示检测区域的距离变短，使得可以使用比现有鼠标使用的LED的光的量少的芯片LED，可以最小化器具前端的大小。还有，可以替代芯片LED，利用细的光引导部(内部由反射光的反射材质涂层的细管)在器具前端照射光。
以下，对本发明的第3实施例参照图6进行说明。
图6a、b、c表示设计为将传达LED的照明的光引导部安装在笔类型光鼠标的前部分，使得接触纸面使用，又同样发挥尖点的作用的装置。在此，160是器具外形壳体，161是光学图像感应器，162是光学透镜，163是LED，164是光引导部且其前端具有使从LED163照入的光线成一直线的圆形的透镜特性、而末端被涂层使得发挥反射镜165的作用并以将光线按特定角度反射。165表示光线传达的光路的例子，167表示光引导部164的末端部分的反射镜166的角度。角度168是使用时器具装置倾斜的角度，169表示照射纸面或检测区域的照明的角度。
图6c是放大光引导部的末端部分的图面。170表示射入光引导部内部的LED光的路径，171图示反射在反射镜166而照射在纸面的光，172表示光引导部的中心轴和反射镜166的反射面构成的角度。在使用时倾斜的器具的角度168为25°，以使照射在纸面的光的角度171为最佳角度即20°，反射镜166和光引导部中心轴之间的角度172为90°-((角度171+角度168+90°)/2)＝22.5°的角度。另外，如果在倾斜使用器具的角度168为10°到40°的情况下，反射镜的角度172在15°～30°之间，则能够以使照明倾斜于检测纸面20°的角度照明。
另外，从图6a可知，在几乎垂直使用的情况下，也确保一定程度的照射角度，从而，感应度不变差。
还有，为了进一步缩小器具的大小，可以替代图6中的光引导部而使用将芯片LED附在具有尖点功能的器具物内部的方法，此时，以使芯片LED和尖点的中心线之间的角度为15～60°的方式设置芯片LED，使得能够照射出如上所述的照明角度。
另外，在如上所述的本发明中使用了芯片LED或光引导部，但显而易见，也可以使用光纤。
下面，图7表示将本发明的笔类型光鼠标应用在移动终端装置的例子。
在图7a中，指示装置211连接在铰链210而具有可折叠的构造。近年来，在移动终端的情况下，多将天线内置在移动终端的内部，而不使之突出，在这种情况下还可以使之不被折叠。
在图7b中图示了利用指示装置只记录名字的姓，从而通过识别该名字，而用对应内置在携带装置的名字挂电话的情况。当然，还可以记录整个名字，识别整体。
另外，本发明的指示装置可以用作在使显示指示位置的指针对齐在移动终端的屏幕上显示的功能性图标位置后，通过规定以上的力推压或通过其他按钮装置实施图标的指示装置使用，还可以作为移动终端上的商用游戏等的指示装置之类应用，从而，其应用范围非常广泛。
图8表示本发明的指示装置具有的移动终端的系统流程图。210是附着在移动终端的由本发明的指示装置构成的输入部，在指示工作时将包含在前、后、左、右方向上的x、y变为数据的指示数据发送至控制部220。220是包含移动终端的CPU的控制部，通过利用从输入部210输入的指示数据，识别记录文字或作为移动用于显示画面上的位置的数据，或者处理数据，使具有移动终端的游戏中的指示功能。数据储存部230用于储存应用指示数据时所需的数据。240是针对移动终端表面的各种运行按钮的按钮输入部。按压按钮代表信息，被发送至控制部220。250是包含识别输入的文字并显示何种文字被输入的输入部，260是用于发送接收实现移动终端以往的功能的通信部，270是具有可与数码相机及外部机器连接的接口装置的装置。
上面，对本发明的优选的实施例进行了说明，但本发明不限于实施实施例，对本领域技术人员来说，只要不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改良，变更，替换或添加而实施，都是显而易见的。
(发明的效果)如果使用如上所述的本发明的笔类型指示装置，可以提供在维持以往的光学鼠标上使用的照明角度的同时缩小器具前端而做成与以往的笔记器具相同的笔类型指示装置。
另外，可以提供在指示装置器具的前端不使用尖点而对指示检测区域和照明之间的距离进行最小化，从而使指示感应度优越的笔类型指示装置。
另外，通过在笔类型鼠标的在动作时与地面接触的器具前面部分上安装圆形的透明部件，与使用尖点相比能够使动作时具有更柔和的触感，且还能防止灰尘等杂志进入器具内部。
此外，通过在笔类型鼠标种将光引导部设置成具备照明传达功能以及尖点功能，从而在指示作业时提供向检测区域(装置底面、地面等)的20度左右的倾斜照明角度，并由此提供具有很高的指示感应度的指示装置。
此外，还能提供不使用尖点而对指示检测区域和照明装置之间的距离进行最小化使得光的效率最大化的方法。
权利要求
1.一种笔类型光学指示装置，其向平面照射光，检测出平面的图像，分析以前的图像和现在的图像的差异，从而检测出移动的方向和距离，其特征在于，包含壳体，其下部越靠中心轴越缩小，并在其末端部具有开口部、和照明装置，其安装在所述壳体内部的开口部附近的使用时倾斜的方向侧，并设置为相对所述指示装置的垂直轴具有15°至60°的照射角度。
2.根据权利要求1所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述开口部在与所述平面接触的接触部位附着有凸出形状的透明壳体。
3.根据权利要求2所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述透明壳体的材质是塑料。
4.根据权利要求2所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述透明壳体的材质是玻璃。
5.根据权利要求1所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述照明装置是芯片LED。
6.根据权利要求1所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述照明装置包含引导照明的引导管。
7.根据权利要求1所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述照明装置包含对照明进行引导的光纤。
8.一种笔类型光学指示装置，其向平面照射光，检测出平面的图像，分析以前的图像和现在的图像的差异，从而检测出移动的方向和距离，其特征在于，包含下部越靠中心轴越缩小并在末端部具有开口部的壳体、和尖点，从使用所述尖点时倾斜的方向侧的开口部突出，所述尖点的末端部的下端接触所述平面，所述尖点以相对尖点的中心轴15°至60°的角度向使用时倾斜的方向的反方向照射照明。
9.根据权利要求8所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述尖点在内部安装有芯片LED。
10.根据权利要求8所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述尖点利用内部的光纤照射照明。
11.根据权利要求8所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述尖点由光引导部构成。
12.根据权利要求11所述的笔类型光学指示装置，其特征在于，所述光引导部具备相对光引导管的中心轴具有15°至60°的角度的反射镜。
13.一种移动通信终端机，其特征在于，使用权利要求1的笔类型光学指示装置。
14.根据权利要求13所述的移动通信终端机，其特征在于，所述指示装置被设在移动通信终端机的天线位置。
15.根据权利要求13所述的移动通信终端机，其特征在于，所述指示装置经由铰链与移动通信终端机的主体连接。
全文摘要
本发明涉及笔类型光学指示装置的构造。提供一种笔类型光学指示装置，其向平面照射光，检测出平面的图像，分析以前的图像和现在的图像的差异，从而检测出移动的方向和距离，其特征在于，包含壳体，其下部越靠中心轴越缩小，并在其末端部具有开口部和照明装置，其安装在所述壳体内部的开口部附近的使用时倾斜的方向侧，并设置为相对所述指示装置的垂直轴具有15°至60°的照射角度。如果利用如上所述的本发明的笔类型指示装置，则可以提供维持现有光学鼠标中使用的照明角度的同时将器具前端缩小，从而做成与现有笔记器具相同的笔类型指示装置。
文档编号G06F3/033GK1766823SQ20051011805
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月26日 优先权日2004年10月28日
发明者金仁光 申请人:感知通信株式会社