鼠标笔及其取像模块制造技术

本发明专利技术涉及一种鼠标笔及其取像模块，其壳体内设置有第一非球面透镜和一传感器。壳体具有一取景窗以靠近工作表面。第一非球面透镜位于传感器和取景窗之间，且相对于传感器倾斜设置，进而定义传感器透过第一非球面透镜的异于焦点的一最佳解析点。传感器和第一非球面透镜之间不设置使光改变行进方向的光学元件，使得经过第一非球面透镜汇聚后的光束直接入射到传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种鼠标笔的光机结构，且特别是有关于一种可扩大景深 的光机结构。
技术介绍
"鼠标"和"键盘"是计算机固定配备的输入工具，却和一般习惯使用"笔" 来进行书写和绘图的方式，有着很大的不同。初学计算机者都会花费相当的时 间，学习使用鼠标控制屏幕上的光标，以及记忆基本字符在键盘上的位置。因 此有鼠标笔出现，并且被广泛地使用。已知鼠标笔的光机结构的设计基本上沿袭一般光学鼠标的光机结构。请参考图1，其绘示已知光学鼠标10的光机结构示意图。光源18如发光二极管所 发出的入射光透过如反射镜14和球面透镜16等作用后打到工作桌面20上， 其反射光会经过透镜22传送到感应器12。因为光学鼠标10的光机结构所限，如透镜22焦距短、透镜22到工作桌 面20的距离、感应器12到透镜22的距离等因素，使得透镜22的景深范围小。 如此一来，光学鼠标10只能贴在工作桌面20上使用，当将光学鼠标10抬离 工作桌面20时，则无法使用。采用相似光机结构的鼠标笔也具有景深过小的缺点。当使用者使用鼠标笔 如同使用"笔"的方式时，例如将鼠标笔稍微抬离桌面或相对于桌面倾斜时， 鼠标笔会因感测不良而无法适用。换句话说，使用者必须在将鼠标笔抵着桌面， 且仅能在特定的角度等限制下，才能使用鼠标笔，而无法沿用使用者用"笔" 的习惯来使用鼠标笔。如此不仅造成使用者使用上的不便，还增加初学计算机 者的学习困难度。另一方面，由于鼠标笔的外型使得其内部安装空间较为狭长，因此已知鼠 标笔通常将其取像部分设置远离工作桌面，且将其照明部分设置紧邻工作桌 面，以作为因应。然而取像部分设置远离工作桌面，使得光路变长，导致进光量下降。再者，照明的光源如发光二极管过度靠近工作桌面，容易受到发光二 极管近场效应而产生暗斑。请参考图2，其绘示已知发光二极管30的结构示意图。发光二极管30包 含有用以发光的芯片32，芯片32的底部电性连接阴极38，芯片32的顶部透 过焊垫34和导线36电性连接阳极39。由于焊垫34不发光且无法透光，因此 当芯片32所发出的光斑的中央区域会存在一个暗斑(blind spot)。当将发光二极管应用到鼠标笔时，发光二极管越靠近工作桌面，暗斑的现 象越明显。如此不仅使得发光二极管发出的光不均匀，而且暗斑的位置通常位 于工作桌面中欲撷取影像的位置上，使得进光量不足。综上所述，已知的鼠标笔的光机结构存在有景深不足和进光量不足的缺 点。有鉴于此，需要一种新的鼠标笔，其具有较大范围的景深以适用于例如将 鼠标笔稍微抬离桌面或相对于桌面倾斜各种角度等情况，其并可提高进光量。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种鼠标笔，其具有较大范围的景深。 本专利技术的另一目的在于提供一种光学鼠标的取像模块，其结构有助于增加 景深。为了实现上述目的，本专利技术一方面提出一种鼠标笔，其光机结构可使景深 的范围扩大。鼠标笔的壳体内设置有第一非球面透镜和一传感器。壳体具有一 取景窗，可用以靠近工作表面，以便传感器撷取工作表面的影像。第一非球面 透镜用以汇聚自工作表面反射且通过取景窗的至少一光束。第一非球面透镜具 有镜心、焦点和第一光轴，第一光轴通过镜心和焦点。传感器用以撷取经第一 非球面透镜汇聚后的光束。第一非球面透镜位于传感器和取景窗之间。第一非球面透镜相对于传感器 倾斜设置，使得传感器与镜心的连线和第一光轴夹第一角度，第一角度大于O 度且小于90度。在本专利技术的一实施例中，第一角度大于O度且小于IO度。传感器与第一非球面透镜的设置位置定义传感器透过第一非球面透镜的 一最佳解析点。换句话说，传感器透过第一非球面透镜撷取影像时，撷取到位 于最佳解析点的物体的影像最为清晰。由于传感器不位于第一光轴上，因此最 佳解析点的位置异于焦点的位置。传感器和第一非球面透镜之间不设置使光改变行进方向的光学元件，使得 经过第一非球面透镜汇聚后的光束直接入射到传感器。在本专利技术的一实施例中，传感器与第一非球面透镜的设置位置使得最佳解 析点与镜心的连线和第一光轴夹第二角度，第二角度大于0度且小于第一角 度。在本专利技术另一实施例中，传感器与第一非球面透镜的设置位置使得最佳解 析点与镜心的距离小于第一非球面透镜的焦距。由上述各实施例可知，透过第一非球面透镜相对于传感器倾斜设置，定义 出一个异于第一非球面透镜的焦点的最佳解析点。由此可知，对于传感器而言， 撷取自从第一非球面透镜的焦点到最佳解析点的范围内的物体的影像具有较 好的分辨率，意即景深范围从焦点扩大到焦点到最佳解析点的范围。在本专利技术另一实施例中，鼠标笔还包含发光二极管。发光二极管用以发出 光束通过取景窗入射至工作表面。发光二极管位于壳体内，且相对于第一非球 面透镜倾斜设置。具体来说，发光二极管倾斜设置使得自工作平面反射的光束 通过第一非球面透镜。如此一来，透过调整发光二极管的位置，使得反射后的 光束大部分传导到第一非球面透镜，有助于提高其进光量。在本专利技术的另一实施例中，鼠标笔还包含整合器，其用以均匀化光束。整 合器设置位于壳体内，介于发光二极管和取景窗之间，且位于光束的行经路径 上。通过整合器内光学元件的配合，使得光束的均匀度提高。为了实现上述目的，本专利技术另一方面提供一种光学鼠标的取像模块，其结 构有助于增加景深。取像模块设置于具有取景窗的壳体内。取像模块具有传感 器以及第一非球面透镜，两者均位于壳体内。其中，第一非球面透镜介于传感 器和取景窗之间。传感器和第一非球面透镜之间不设置使光改变行进方向的光 学元件。第一非球面透镜具有镜心、焦点和第一光轴，第一光轴通过镜心和焦 点。第一非球面透镜相对于传感器倾斜设置。具体来说，传感器与镜心的连线和第一光轴夹第一角度，第一角度大于o度且小于IO度。传感器与第一非球面透镜的设置位置定义传感器透过第一非球面透镜的 最佳解析点。其中，最佳解析点与镜心的连线和第一光轴夹第二角度，第二角度大于0度且小于第一角度。在一实施例中，第二角度大于0度且小于6度。由上述各实施例可知，透过第一非球面透镜相对于传感器倾斜设置，定义 出最佳解析点，使得景深范围从第一非球面透镜的焦点扩大到焦点到最佳解析 点的范围。再者，透过发光二极管相对于第一非球面透镜倾斜设置，使得反射 进入第一非球面透镜的光束的光量增加，提高进光量。附图说明为让本专利技术的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附 附图的说明如下图1绘示已知光学鼠标的光机结构示意图2绘示已知发光二极管的结构示意图3其绘示根据本专利技术一实施例的鼠标笔的结构示意图4绘示如图3所绘示的鼠标笔的结构示意图5A绘示本专利技术一实施例的整合器的结构示意图5B绘示本专利技术另一实施例的整合器的结构示意图5C绘示本专利技术另一实施例的整合器的结构示意图。主要元件符号说明10:光学鼠标12 :感应器14:反射镜16 :球面透镜18:光源20 :工作桌面22:透镜30:发光二极管32心片34:焊垫36 :导线38:阴极39 :阳极100:鼠标笔102:取像模块104:照明模块110:壳体112:取景窗120:第一非球面透镜122:镜心124:焦点126:第一光轴128:最佳解析点130:传感器140:发光二极管142:第二光轴144:参考点150:整合器152:第二非球面透镜154:透镜阵列156:凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鼠标笔，其特征在于，至少包含：　一壳体，具有一取景窗以靠近一工作表面；　一第一非球面透镜，位于该壳体内，用以汇聚自该工作表面反射且通过该取景窗的至少一光束，该第一非球面透镜具有一镜心、一焦点和一第一光轴，该第一光轴通过该镜心 和该焦点；以及　一传感器，位于该壳体内，用以撷取经该第一非球面透镜汇聚后的该光束，该第一非球面透镜位于该传感器和该取景窗之间，其中该传感器与该镜心的连线和该第一光轴夹一第一角度，该第一角度大于０度且小于９０度，　该传感器与该第一 非球面透镜的设置位置定义该传感器透过该第一非球面透镜的一最佳解析点，其中该最佳解析点的位置异于该焦点的位置，　该传感器和该第一非球面透镜之间不设置使光改变行进方向的一光学元件，使得经过该第一非球面透镜汇聚后的该光束直接入射到该传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭志，李宗霖，
申请(专利权)人：圆展科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]