专利名称：光学鼠标的发光模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学鼠标的发光模块，尤指一种将其发散式发光元件的光线汇集成为一均匀的平行光的光学鼠标的发光模块。
背景技术：
鼠标可自由地移动一光标于一显示屏上，是计算机设备的必备介面设备。滚球式鼠标具有一滚球位于其底面、一电路单元和数滚轮位于其内。当该滚球式鼠标被移动于一桌面上时，该滚球滚动于该桌面且带动该等滚轮，使该电路单元计算出该滚球式鼠标的位移方向和位移量。但是，该滚球容易因沾染该桌面的污垢而影响其滚动。因此，应用光学感测原理的非接触式光学鼠标便因应而生。
请参阅图1所示，为已知的光学鼠标的发光模块的应用例。该光学鼠标包括一发光模块、一感测元件42和一电路单元43位于其内。该发光模块包括一发光装置90和一光学机构91。该发光装置90包括一发散式发光元件901位于其内，该光学机构91为凸透镜911、912的组成。当该光学鼠标被移动于一桌面5上时，该发光元件901的光线经由该凸透镜911传递至该桌面5，该光线通过该桌面5产生漫射现象而被反射至该凸透镜912，以使该光线被聚焦于该感测元件42，从而使该电路单元43计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。
上述已知的光学鼠标的发光模块，当该光学鼠标被移动于该桌面5上时，该发光装置90的发光元件901的光线经由该凸透镜911聚焦后，无法形成一均匀的平行光。当该光线经由该凸透镜911传递至该桌面5时，会产生光线的干涉现象，形成照度不均匀且相间排列的亮环和暗环，即晕影(airy disc)。
请参阅图2所示，P点原在一亮环B的范围内。当该光学鼠标被移动时，该等亮环B和该等暗环D随的移动，使得P点变成在一暗环D的范围内。结果，该感测元件42接收该光线后所产生的电位差不稳定，导致其光学感测效果不佳，该光学鼠标的光标无法平顺地被移动于显示屏上。此外，该发光元件901的局部光线散失至该凸透镜911范围外，无法被利用，因此，其照度较低，导致该光学鼠标的光学感测效果不佳，且徒增该光学鼠标的耗电量。
已知的另一种光学鼠标的发光模块，其发光装置以一雷射元件取代上述发散式发光元件。该雷射元件虽没有上述发散式发光元件的光线的干涉现象和光线散失问题，然其成本过高，不易被消费者所接受。
由上可知，上述已知的光学鼠标的发光模块，在实际使用上，显然具有不便与缺陷存在，而有待加以改善。
本发明有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的发明。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种光学鼠标的发光模块，使其发散式发光元件的光线被汇集成为一均匀的平行光，以减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
为了达成上述目的，本发明主要在提供一种光学鼠标的发光模块，包括一发光装置以及一光具组；该发光装置包括一发散式发光元件位于其内；该光具组具有一凸透镜面和一凹透镜面，该凸透镜面位于该发光元件和该凹透镜面之间，该凹透镜面位于该凸透镜面和该凸透镜面的焦点之间；其中该发光元件的光线依序经由该凸透镜面的折射和该凹透镜面的折射形成一轴向的平行光。
通过该凸透镜面和该凹透镜面依序折射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光且传递至一桌面，以减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果。
在较佳的实施例中，该发光装置包括一透光体和一碟形反射结构，该透光体具有一前端面和一侧环面，该发光元件设于该透光体内，该碟形反射结构设于该透光体的侧环面，该碟形反射结构具有一内表面，该内表面朝向该侧环面且朝向该透光体的前端，其中该发光元件射出该透光体的前端面的光线形成一集光区对应于该光具组的凸透镜面，且该发光元件射向该碟形反射结构的内表面的光线被该内表面反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区。
通过该碟形反射结构的内表面反射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光汇集向该集光区且传递至该凸透镜面，以进一步减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
在较佳的实施例中，该发光装置包括一透光体和一承座，该发光元件设于该透光体内，该承座设于该透光体内，该承座具有一承接部和一碟形反射部，该承接部连接于该碟形反射部的下缘且该碟形反射部的上缘形成一开口，该发光元件设于该承接部上，该碟形反射部具有一内表面，该内表面朝向该发光元件且朝向该开口，其中该发光元件射向该承座的开口的光线形成一集光区对应于该光具组的凸透镜面，且该发光元件射向该碟形反射部的内表面的光线被该内表面反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区。
通过该碟形反射部的内表面反射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光汇集向该集光区且传递至该凸透镜面，以进一步减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
图1为已知的光学鼠标发光模块的应用例的示意图。
图2为已知的光学鼠标发光模块的发光装置的光线被传递于一桌面而形成亮环和暗环的示意图。
图3为本发明光学鼠标的发光模块第一实施例的示意图。
图4为本发明光学鼠标的发光模块第二实施例的示意图。
图5为本发明光学鼠标的发光模块第三实施例的示意图。
图6为本发明光学鼠标的发光模块第四实施例的示意图。
图7为本发明光学鼠标的发光模块第五实施例的应用例的示意图。
图8为本发明光学鼠标的发光模块第六实施例的示意图。
图9为本发明光学鼠标的发光模块第七实施例的示意图。
图10为本发明光学鼠标的发光模块第八实施例的示意图。
图中符号说明〔已知技术标号〕感测元件 42 电路单元 43桌面 5发光装置 90发光元件 901 光学机构 91凸透镜911、912亮环 B暗环 D〔本发明标号〕发光装置 1发光元件 10光具组2双凸透镜 20 凸透镜面 201
双凹透镜 21 凹透镜面211平凸透镜 22 凸透镜面221平凹透镜 23 透镜面 231焦点 f光具组 3凸透镜面 301凹透镜面 311反射平面 321分光镜 40 聚焦机构 41感测元件 42 电路单元 43桌面 5发光装置 6透光体 60 前端面 601侧环面 602发光元件 61碟形反射结构 62 内表面 621反光层 622集光区 A光线 L1、L2发光装置 7透光体 70 发光元件 71碟形反射结构 72 金属接脚 73、74内表面 721发光装置 8透光体 80 侧环面 802发光元件 81 碟形反射结构 82金属接脚 83、84承座 85 承接部 851碟形反射部 852开口 853内表面 854集光区 A1光线 L3、L4
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所示附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图3所示，为本发明第一实施例。本发明一种光学鼠标的发光模块，包括一发光装置1以及一光具组2，其中发光装置1，其包括一发散式发光元件10(如一发光芯片)位于其内。
光具组2，其具有一凸透镜面201和一凹透镜面211，该凸透镜面201位于该发光元件10和该凹透镜面211之间，该凹透镜面211位于该凸透镜面201和该凸透镜面201的焦点f之间。本实施例中，该光具组2包括一双凸透镜20和一双凹透镜21，该凸透镜面201位于该双凸透镜20上，且该凹透镜面211位于该双凹透镜21上。
该发光模块设于一光学鼠标内。该光学鼠标另具有一聚焦机构(如一凸透镜)、一感测元件、一电路单元和一供电单元(如一电池或一电源线头)等位于其内。当该光学鼠标被移动于一桌面上时，该发光元件10的光线依序经由该凸透镜面201的折射和该凹透镜面211的折射形成一轴向的平行光且传递至该桌面，该光线通过该桌面产生漫射现象而被反射至该聚焦机构，以使该光线被聚焦于该感测元件，从而使该电路单元计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。相较于已知的具有发散式发光元件的光学鼠标的发光模块，本发明的光学鼠标的发光模块的发光元件10的光线先经过该凸透镜面201的折射而汇集，再经过该凹透镜面211的折射而形成一轴向的均匀的平行光传递至该桌面，其照度均匀，因此，光线的干涉现象轻微。该感测元件接收该光线后所产生的电位差稳定，因此，其光学感测效果佳，该光学鼠标的光标能够平顺地被移动于显示屏上。相较于已知的具有雷射元件的光学鼠标的发光模块，本发明的光学鼠标的发光模块可降低成本。
请参阅图4所示，为本发明第二实施例。第二实施例和第一实施例的差异为该光具组2。本实施例中，该光具组2包括一平凸透镜22和一双凹透镜21，该凸透镜面221位于该平凸透镜22上，且该凹透镜面211位于该双凹透镜21上。
请参阅图5所示，为本发明第三实施例。第三实施例和第一实施例的差异为该光具组2。本实施例中，该光具组2包括一平凸透镜22和一平凹透镜23，该凸透镜面221位于该平凸透镜22上，且该凹透镜面231位于该平凹透镜23上。
请参阅图6所示，为本发明第四实施例。第四实施例和第一实施例的差异为该光具组2。本实施例中，该光具组2包括一双凸透镜20和一平凹透镜23，该凸透镜面201位于该双凸透镜20上，且该凹透镜面231位于该平凹透镜23上。
由图3至图6可知，该光具组2可为不同的凸透镜和凹透镜所配合形成。该发光元件10的光线先经过该双凸透镜20或平凸透镜22的凸透镜面201、221的折射而汇集，再经过该双凹透镜21或平凹透镜23的凹透镜面211、231的折射而形成一轴向的均匀的平行光传递至该桌面。因此，该光具组2可被设计成不同的透镜组合。
请参阅图7所示，为本发明第五实施例的应用例。第五实施例和第一实施例的差异为该光具组3。该发光模块设于一光学鼠标内。该光学鼠标另具有一分光镜40、一聚焦机构41(如一凸透镜)、一感测元件42、一电路单元43和一供电单元(如一电池或一电源线头)等位于其内。该光具组3为一体的元件。该光具组3包括一凸透镜面301、一凹透镜面311和一反射平面321。该发光装置1配置于该凸透镜面301上方。该反射平面321位于该凸透镜面301和该凸透镜面301的焦点f之间且位于该凸透镜面301和该凹透镜面311之间。如图7所示，该反射平面321相对于该凸透镜面301和该凹透镜面311呈一倾斜状，以改变该发光元件10的光线的方向。该发光元件10的光线依序经由该凸透镜面301的折射、该反射平面321的反射和该凹透镜面311的折射形成一轴向的均匀的平行光且传递至该分光镜40。该分光镜40反射该光线至一桌面5，该光线通过该桌面5产生漫射现象而被反射至该聚焦机构41，以使该光线被聚焦于该感测元件42，从而使该电路单元43计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。如此，亦可减少光线的干涉现象。
请参阅图8所示，为本发明第六实施例。第六实施例和第一实施例的差异为该发光装置6。本实施例中，该发光装置6包括一透光体60、一发散式发光元件61和一碟形反射结构62。
该透光体60具有一弧形的前端面601和一柱形的侧环面602。该发光元件61(如一发光芯片)设于该透光体60内。该碟形反射结构62设于该透光体60的侧环面602且一体成型于该透光体60。该碟形反射结构62具有一内表面621，该内表面621朝向该侧环面602且朝向该透光体60的前端。该碟形反射结构62的内表面621呈一抛物面、一椭圆面或一双曲面。
该发光装置6设于一光学鼠标内。该光学鼠标另具有一聚焦机构(如一凸透镜)、一感测元件、一电路单元和一供电单元(如一电池或一电源线头)等位于其内。当该光学鼠标被移动于一桌面上时，该发光元件61射出该透光体60的前端面601的光线L1形成一集光区A对应于该光具组2的凸透镜面201，且该发光元件61射向该碟形反射结构62的内表面621的光线L2被该内表面621反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区A，使得通过该集光区A的光线L1、L2增加，以避免光线L2的散失。通过该集光区A的光线L1、L2经由该光具组2传递至该桌面，该光线L1、L2通过该桌面产生漫射现象而被反射至该聚焦机构，以使该光线L1、L2被聚焦于该感测元件，从而使该光学鼠标的电路单元计算出该光学鼠标的位移方向和位移量。该碟形反射结构62使光线的干涉现象所形成的亮环和暗环的密度减低，且进一步配合该光具组2，使该发光元件61的光线L1、L2形成更为均匀的平行光。该感测元件接收该均匀的平行光后所产生的电位差稳定，因此，其光学感测效果佳，该光学鼠标的光标能够平顺地被移动于显示屏上。相较于已知的具有雷射元件的光学鼠标的发光模块，本发明的光学鼠标的发光模块可降低成本。此外，本发明的光学鼠标的发光模块能够汇集光线，避免光线的散失，因此，可减少耗电量和延长电池的使用寿命。
如图8所示，该碟形反射结构62的内表面可进一步延伸出该透光体60的前端面601的前缘，以提升其反射效果。又该碟形反射结构62可进一步具有一反光层622位于其内表面621，以提升其反射效果。
请参阅图9所示，为本发明第七实施例。第七实施例和第六实施例的差异为该发光装置7。本实施例中，该发光装置7包括一透光体70、一发散式发光元件71、一碟形反射结构72和二金属接脚73、74。该碟形反射结构72组装于该二金属接脚73、74，且该碟形反射结构72的内表面721呈一全抛物面，以提升其反射效果。该碟形反射结构可为透光或不透光的反光材料所制成。
请参阅图10所示，为本发明第八实施例。第八实施例和第六实施例与第七实施例的差异为该发光装置。本实施例中，该发光装置8包括一透光体80、一发散式发光元件81、一碟形反射结构82、二金属接脚83、84和一承座85。
该碟形反射结构82组装于该透光体80的侧环面802。该碟形反射结构82亦可为透光或不透光的反光材料所制成。该承座85设于该透光体80内且连接于其中一金属接脚83上。该承座85具有一承接部851和一碟形反射部852，该承接部851连接于该碟形反射部852的下缘且该碟形反射部852的上缘形成一开口853。该发光元件81设于该承接部851上，该碟形反射部852具有一内表面854，该内表面854朝向该发光元件81且朝向该开口853。该碟形反射部852的内表面854呈一抛物面、一椭圆面或一双曲面。
该发光元件81射向该承座85的开口853的光线L3形成一集光区A1对应于该光具组2的凸透镜面201，且该发光元件81射向该碟形反射部852的内表面854的光线L4被该内表面854反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区A1。如此，亦可使该发光元件81的光线L3、L4形成一轴向的均匀的平行光，并配合该光具组2，使光线的干涉现象大为减低，从而使该发光元件81的光线形成更为均匀的平行光。
〔发明特点及优点〕透过本发明的光学鼠标的发光模块，具有如下述的特点1、该凸透镜面和该凹透镜面依序折射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光且传递至一桌面，以减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果。
2、该碟形反射结构的内表面反射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光汇集向该集光区且传递至该凸透镜面，以进一步减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
3、该碟形反射部的内表面反射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光汇集向该集光区且传递至该凸透镜面，以进一步减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
综上所述，本发明完全符合发明专利申请的要件，故依专利法提出申请。
以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明与图式，并非用以限制本发明及本发明的特征，举凡所属技术领域中具有通常知识者，沿依本发明的精神所做的等效修饰或变化，皆应包含于本发明的专利范围中。
权利要求
1.一种光学鼠标的发光模块，其特征是，包括一发光装置，其包括一发散式发光元件位于其内；以及一光具组，其具有一凸透镜面和一凹透镜面，该凸透镜面位于该发光元件和该凹透镜面之间，该凹透镜面位于该凸透镜面和该凸透镜面的焦点之间；其中该发光元件的光线依序经由该凸透镜面的折射和该凹透镜面的折射形成一轴向的平行光。
2.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该光具组包括一双凸透镜和一双凹透镜，该凸透镜面位于该双凸透镜上，且该凹透镜面位于该双凹透镜上。
3.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该光具组包括一平凸透镜和一双凹透镜，该凸透镜面位于该平凸透镜上，且该凹透镜面位于该双凹透镜上。
4.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该光具组包括一平凸透镜和一平凹透镜，该凸透镜面位于该平凸透镜上，且该凹透镜面位于该平凹透镜上。
5.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该光具组包括一双凸透镜和一平凹透镜，该凸透镜面位于该双凸透镜上，且该凹透镜面位于该平凹透镜上。
6.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该光具组包括一反射平面，该反射平面位于该凸透镜面和该凸透镜面的焦点之间且位于该凸透镜面和该凹透镜面之间，该发光元件的光线依序经由该凸透镜面的折射、该反射平面的反射和该凹透镜面的折射形成一轴向的平行光。
7.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该发光装置包括一透光体和一碟形反射结构，该透光体具有一前端面和一侧环面，该发光元件设于该透光体内，该碟形反射结构设于该透光体的侧环面，该碟形反射结构具有一内表面，该内表面朝向该侧环面且朝向该透光体的前端，其中该发光元件射出该透光体的前端面的光线形成一集光区对应于该光具组的凸透镜面，且该发光元件射向该碟形反射结构的内表面的光线被该内表面反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区。
8.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构的内表面呈一抛物面、一椭圆面或一双曲面。
9.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构的内表面延伸出该透光体的前端面的前缘。
10.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构具有一反光层位于其内表面。
11.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构一体成型于该透光体。
12.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构组装于该透光体。
13.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该发光装置包括二金属接脚，该碟形反射结构组装于该二金属接脚。
14.如权利要求7所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射结构为透光或不透光的反光材料所制成。
15.如权利要求1所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该发光装置包括一透光体和一承座，该发光元件设于该透光体内，该承座设于该透光体内，该承座具有一承接部和一碟形反射部，该承接部连接于该碟形反射部的下缘且该碟形反射部的上缘形成一开口，该发光元件设于该承接部上，该碟形反射部具有一内表面，该内表面朝向该发光元件且朝向该开口，其中该发光元件射向该承座的开口的光线形成一集光区对应于该光具组的凸透镜面，且该发光元件射向该碟形反射部的内表面的光线被该内表面反射形成一轴向的平行光汇集向该集光区。
16.如权利要求15所述的光学鼠标的发光模块，其特征是，该碟形反射部的内表面呈一抛物面、一椭圆面或一双曲面。
全文摘要
本发明涉及一种光学鼠标的发光模块，包括一发光装置以及一光具组；该发光装置包括一发散式发光元件位于其内；该光具组具有一凸透镜面和一凹透镜面，该凸透镜面位于该发光元件和该凹透镜面之间，该凹透镜面位于该凸透镜面和该凸透镜面的焦点之间；通过该凸透镜面和该凹透镜面依序折射该发光元件的光线以形成一轴向的均匀的平行光且传递至一桌面，以减轻光线的干涉现象以及增加照度，从而提升光学鼠标的光学感测效果，且能降低其成本和减少其耗电量。
文档编号G06F3/033GK1801062SQ20041010490
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者吕淑芬 申请人:培新科技股份有限公司