专利名称：具有滚球的光学滑动鼠标的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学滑动鼠标，尤其涉及一种具有滚球的光学滑动鼠标。
背景技术：
请参考图1，图1为已知机械式滑动鼠标10的示意图。正如人们所知，传统的机械式滑动鼠标10采用感测一个安装在滑动鼠标壳体内的球体的滚动的方式来工作，且其一部分的球体是暴露于壳体外并与外界(如桌面)接触。当滑动鼠标10在平面上移动时，其球体便会滚动并因而带动滑动鼠标10的两转轴转动。滑动鼠标10另外包含有两感测器，用来感测两转轴的转动程度并将两转轴的转动量转化为对应的指标信号。滑动鼠标10的设计已经广泛使用了许多年，在今日仍十分普遍地被采用，故在此不再作详细的介绍。然而，球体的滚动会沾上灰尘，这些灰尘会累积在转轴上而形成污垢，并影响球体与转轴之间的接触，进而使转轴的转动量无法实际反应出球体的滚动程度，而造成滑动鼠标10动作不正常。因此，为确保滑动鼠标10可以正常工作，滑动鼠标10必须定期地清理。
光学滑动鼠标的问世克服了这个问题。光学滑动鼠标是依据反射光的变化决定其移动的方向与距离，而产生相对的指标信号。光学滑动鼠标中光学感应的原理在本技术领域中已熟知，故以下仅对其工作方式略作描述。
请参考图2，图2为已知光学滑动鼠标20的底部视图。如图2所示，光学滑动鼠标20有一平底面22，其上设有一开口24。透过开口24，光学滑动鼠标20会扫描光学滑动鼠标20所经过的一外界平面，并比较各平面影像以得到滑动鼠标20的位移资料，之后，滑动鼠标20会再将所产生的指标信号通过一电缆线26传送到一电脑(未显示)，而电缆线26可以采用许多种标准的转接头规格，像是通讯连接接口(COM)、PS/2连接接口、通用串列汇流排(USB接口)等等。
请参考图3，图3为已知光学滑动鼠标20内部元件的分解示意图。如图3所示，光学滑动鼠标20还包含有一光学组件30，设置于平底面22的开口24的上侧，一电路板40设置于光学组件30之上，一光学辨识单元42设置于电路板40的上方，一发光二极管44设置于电路板40的上方，以及一光罩46设置于电路板40的上方。光学辨识单元42是用来取得光学滑动鼠标20滑过该外界平面的影像以分析及判断光学滑动鼠标20的位移，发光二极管44是用来作为光学辨识单元42的光源，而光罩46则是用来避免发光二极管44所发出的光线直接射入光学辨识单元42上。光学组件30包含有一镜片32、一第一反射面34、以及一第二反射面36。电路板40包含有一孔洞48，位于镜片32的上方，而光学辨识单元42设在电路板40孔洞48的上方。其中，第一反射面34会突出孔洞48之外，使得第一反射面34会恰好位于发光二极管44与光学辨识单元42之间。
请参考图3及图4。图4为图3中光学滑动鼠标20的内部经适度简化后的侧视图。如图4所示，发光二极管44会产生光线27，且发光二极管44面对第一反射面34。此外，由于光罩46的形状是以避免发光二极管44所发出的光线27直接射入光学辨识单元42所设计而成的，故大部分的光线27会朝第一反射面34射去，并且由第一反射面34向下反射到第二反射面36。光线27经过第二反射面36的反射后，会穿过平底面22的开口24，并照亮光学滑动鼠标20所接触的平面26。入射平面26会将光线27的特性调变并将之反射至镜片32，成为反射光线28。接着，反射光线28会被镜片32收集并聚焦到光学辨识单元42上，而光学辨识单元42即依据反射光线28的变化来判断光学滑动鼠标20移动的方向与距离。
虽然上述光学滑动鼠标20的确解决了传统机械式滑动鼠标10上因灰尘堆积所造成工作不良的问题。但是，当光学滑动鼠标20所接触及操作的平面26为一玻璃或一特殊颜色等材质时，入射平面26的光线27则无法完全地反射至光学辨识单元42上，进而使得光学辨识单元42无法接收到平面26的连续画面，并因而造成光学滑动鼠标20产生错误的指标信号的情形。
发明内容
因此，本发明的目的即在于提供一种具有滚球装置的光学滑动鼠标，其工作状况不会受其使用环境的影响。
该光学滑动鼠标包含有一壳体、一球体、一光源以及一控制电路。该壳体具有一平底面，其上设有一第一开口。该球体设置于该壳体内。该光源设置于该壳体内，用来产生光线以照射该球体。该控制电路设置于该壳体内，用来控制该光学滑动鼠标的操作，该控制电路具有一光学辨识单元，用来辨识该球体因被该光源照射后所反射的反射光的变化。其中，当使用者将该平底面贴于一外界平面来移动该壳体时，该壳体会带动该球体滚动，且该球体会在该第一开口处与该外界平面接触，而当该球体滚动时，该控制电路可通过该光学辨识单元来辨识该球体因被该光源照射后所反射的反射光的变化，以产生相对应的指标信号。
图1为已知机械滑动鼠标的示意图。
图2为已知光学滑动鼠标的底面视图。
图3为已知光学滑动鼠标内部元件的分解示意图。
图4为图3中光学滑动鼠标的内部经适度简化后的侧视图。
图5为本发明光学滑动鼠标使用时的示意图。
图6为图5中光学滑动鼠标的底面视图。
图7为图5光学滑动鼠标内部元件的分解示意图。
图8为图5中光学滑动鼠标内部元件经组装后的示意图。
图9为图5中光学滑动鼠标的内部经适度简化后的侧视图。
具体实施例方式
请参考图5及图6，图5为本发明光学滑动鼠标50使用时的示意图，图6为图5中光学滑动鼠标50的底面视图。光学滑动鼠标50是设计来在一外界平面100上以滑行的方式被操作者使用。光学滑动鼠标50包含有一壳体58，以及一球体60。壳体58包含有一平底面52，其上有一第一开口54。球体60会于第一开口54处与该平面接触，通过球体60的滚动，光学滑动鼠标50可侦测光学滑动鼠标50所滑过该平面的位移及方向。滑动鼠标50所产生的位移及方向资料会通过一电缆线56传送到一电脑(未显示)上。电缆线56可以采用许多种标准的规格，如通讯连接接口(COM)、PS/2连接接口、通用串列汇流排(USB接口)等等。
请参考图7及图8，图7为图5所示的滑动鼠标50内部元件的分解示意图。图8为图5中光学滑动鼠标50内部元件经组装后的示意图。如图7及图8所示，光学滑动鼠标50还包含有一弹性元件86、二转轮62及63、一光源74设置于壳体58内、一控制电路板70设置于壳体58的平底面52上、一光学构件90，以及一光罩76设置于电路板70的上方。其中，光源74是为一发光二极管，用来产生光线以照射球体60。控制电路板70内包含有一控制电路(未显示)用来控制光学滑动鼠标50的操作，该控制电路还包含有一光学辨识单元72设置于控制电路板70的上，用来辨识球体60因被光源74照射后所反射的反射光的变化。控制电路板70上有一第二开口78，球体60所反射的反射光线则可经由第二开口78投射至光学辨识单元72上。光学构件90设置于平底面52上介于球体60与控制电路板70之间，用来改变光源74所产生的光线的行经路径。此外，光学构件90包含有一第一透镜92固定于一镜片座93上，用来将光源74所产生的光线投射至球体60上，以及一第二透镜94其恰可夹钳于控制电路板72的第二开口78中，用来将球体60所反射的反射光投射至光学辨识单元72。光罩76是用来避免光源74发出的光线直接射入光学辨识单元72上。此外，平底面52上另设有四个L型定位座81、82、83、84，一球壳80，以及一基座88。L型定位座81、82以及L型定位座83、84分别用来固定两转轮62及63，使得转轮62、63会以可被球体60带动转动的方式与球体60接触，并使球体60能平顺地在平面100上滚动。球壳80，其可以与平底面52一体成型的方式而形成，使得球体60恰可置放于其中以维持光学滑动鼠标50的正常工作。基座38，其上设有一弹性元件86，弹性元件86包含有一弹簧，用来产生弹力将球体60推向转轮62、63，使得球体60在滚动时会保持与转轮62、63相接触。
请参考图9，图9为图5中光学滑动鼠标50的内部经适度简化后的侧视图。当一使用者将光学滑动鼠标50的平底面52贴于外界平面100来移动壳体58时，壳体58会带动球体60滚动，且球体60会于第一开口54处与外界平面100接触。当球体60滚动时，控制电路板70的控制电路可通过光学辨识单元72来辨识球体60因被光源74照射后所反射的反射光的变化，以产生相对应的指标信号。另外，球体60可具有一图形化表面或是一粗糙的表面，因此当光源74照设置于球体60上不同区域时，反射光的强度会因而产生较大的变化，并进而使得光学辨识单元72可更灵敏地辨识出反射光的变化。
光线97是由光源74所产生，虽然光罩76遮断了光线97的一小部分，但是大部分的光线97都会朝光源74所面对的方向直射而出，光源74所面对的方向是为第一透镜92的一第一反射面96，大部分的光线97会朝第一透镜92的第一反射面96射去，并且由第一反射面96向下反射到第一透镜92的一第二反射面98上。光线97经过第二反射面98的反射后会穿过光学构件90，并照亮球体60的表面。由于球体60是由非透明材质所制成，故入射球体60的光线97会完全反射或部分反射而成为反射光线99。接着，反射光线99会被第二透镜94收集并聚焦到光学辨识单元72上。光学辨识单元72即是利用反射光线99的变化连续地取得球体60表面的画面，来判断光学滑动鼠标50移动的方向与距离。
与已知技术相比较，在本发明中所提供的光学滑动鼠标50因具有球体60，因而光源74所产生的光线并不需要透过平底面52的第一开口60射到外界平面上，而是将光源74所产生的光线直接射到球体60上，这样，即改善了已知光学滑动鼠标设计上的限制，且在玻璃或特殊颜色的表面上皆可使用本发明所提供的光学滑动鼠标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种光学滑动鼠标，其包含有一壳体，其具有一平底面，所述平底面上有一第一开口；一球体，设置于所述壳体内；一光源，设置于所述壳体内，用来产生光线以照射所述球体；以及一控制电路，设置于所述壳体内，用来控制所述光学滑动鼠标的操作，所述控制电路具有一光学辨识单元，用来辨识所述球体因被所述光源照射后所反射的反射光的变化；其中当一使用者将所述平底面贴于一外界平面上来移动所述壳体时，所述壳体会带动所述球体滚动，且所述球体在所述第一开口处与所述外界平面接触，而当所述球体滚动时，所述控制电路可通过所述光学辨识单元来辨识所述球体因被所述光源照射后所反射的反射光的变化，以产生相对应的指标信号。
2.如权利要求1所述的光学滑动鼠标，其中所述光学滑动鼠标还具有一光学构件，用来改变所述光源产生的光线的行经路径。
3.如权利要求2所述的光学滑动鼠标，其中所述光学构件具有一第一透镜，用来将所述光源所产生的光线投射至所述球体上。
4.如权利要求2所述的光学滑动鼠标，其中所述光学构件具有一第二透镜，用来将所述球体所反射的反射光投射至所述光学辨识单元。
5.如权利要求1所述的光学滑动鼠标，其中所述控制电路设置于一电路板上，所述电路板上具有一第二开口，所述球体所反射的反射光可经由所述第二开口投射到所述光学辨识单元。
6.如权利要求1所述的光学滑动鼠标，其中所述光学滑动鼠标还包含有一弹性元件以及至少一转轮，所述弹性元件会将所述球体推向所述转轮，以使所述球体与所述转轮接触，当所述球体滚动时，所述球体会带动所述转轮转动。
7.如权利要求6所述的光学滑动鼠标，其中所述光学滑动鼠标包含有两转轮，以可被所述球体带动转动的方式设置于所述壳体内。
8.如权利要求1所述的光学滑动鼠标，其中所述球体具有一图形化表面，当所述光源照射于所述球体上不同区域时，所述反射光的强度会因而产生变化。
9.如权利要求1所述的光学滑动鼠标，其中所述球体具有一粗糙的表面，当所述光源照射于所述球体上不同区域时，所述反射光的强度会因而产生变化。
全文摘要
一种光学滑动鼠标，其包含有一壳体、一球体、一光源以及一控制电路。所述壳体包含有一平底面，其上设有一第一开口。所述球体设置于所述壳体内。所述光源设置于所述壳体内，用来产生光线以照射所述球体。所述控制电路设置于所述壳体内，用来控制所述光学滑动鼠标的操作，所述控制电路包含有一光学辨识单元，用来辨识由所述球体因被所述光源照射后所反射的反射光的变化。
文档编号G06F3/033GK1475965SQ02130550
公开日2004年2月18日 申请日期2002年8月16日 优先权日2002年8月16日
发明者郑宇志 申请人:致伸科技股份有限公司