(57)【要約】波形を発生するように光が照らすことができる光学窓が開示される。窓は、窓の形を光強度の分配に良好に一致させるために砂時計の形状とされる。光学窓は、様々な光学装置に組み込むことができる。
2005535943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に砂時計形状によって特徴とされる窓からなる光学装置のための改善された光学窓。
【請求項２】
相反する側面の末端が前記相反する側面の中心から離れて間隔が置かれるように配置されて相反した側面の第一のペアからなることを特徴とする請求項１に記載の光学窓。
【請求項３】
前記窓の第一側面および第二側面が双曲線形の曲線を描くことを特徴とする請求項１に記載の光学窓。
【請求項４】
前記窓は、定義された波長の光に対して透明であることを特徴とする請求項１に記載の光学窓。
【請求項５】
実質的に砂時計形状によって特徴とされる複数の各窓からなり、ディスクの周辺に隣接して配置された複数の窓を有する円形ディスクからなる改善された光学ハンドル。
【請求項６】
前記窓は夫々、相反する側面の末端が前記相反する側面の中心から離れて間隔が置かれるように配置されて相反した側面の第一のペアからなることを特徴とする請求項５に記載の光学ハンドル。
【請求項７】
前記窓の相反した側面の第一のペアが双曲線形の曲線を描くことを特徴とする請求項５に記載の光学ハンドル。
【請求項８】
前記複数の窓は夫々、定義された波長の光に対して透明であることを特徴とする請求項５に記載の光学ハンドル。
【請求項９】
前記複数の窓は夫々、前記ディスクの半径と実質的に一致している長軸を定義するように拡張されることを特徴とする請求項５に記載の光学ハンドル。
【請求項１０】
光源と、
検出器と、
前記光源と検出器との間で定義された光の経路と、
ストロボスコープの要素と、
光の経路の間に置かれるように作用し、前記ストロボスコープの要素に配置された実質的に砂時計形状の複数の窓とからなる光学装置。
【請求項１１】
前記窓は夫々、相反する側面の末端が前記相反する側面の中心から離れて間隔が置かれるように配置されて相反した側面の第一のペアからなることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記相反した側面の第一のペアが双曲線形の曲線を描くことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記複数の窓は夫々、定義された波長の光に対して透明であることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記窓は夫々、前記ハンドルの半径と実質的に一致している長軸を定義するように拡張されることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１５】
周囲を有する円形ディスクと、
前記ディスクの周囲に隣接して配置された複数の窓とからなる光学ハンドルであって、前記複数の各窓は、
高さを定義する上部および下部と、
幅を定義する第一側面および第二側面とからなり、
前記複数の窓は夫々、実質的に砂時計形状によって特徴とされる光学ハンドル。
【請求項１６】
前記第一および第二側面の末端が前記第一および第二側面の中心から離れて間隔が置かれるように前記第一および第二側面が配置されることを特徴とする請求項１５に記載の光学ハンドル。
【請求項１７】
前記窓の第一側面および第二側面が双曲線形の曲線を描くことを特徴とする請求項１６に記載の光学ハンドル。
【請求項１８】
前記複数の窓は夫々、定義された波長の光に対して透明であることを特徴とする請求項１７に記載の光学ハンドル。
【請求項１９】
前記複数の窓は夫々、前記ディスクの半径と実質的に一致している長軸を定義するように拡張されることを特徴とする請求項１５に記載の光学ハンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置の分野に関し、より詳細には、波形の発生に使用するためのハンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのマウスなどの装置は、システムの数多の移動に一致する電気的な波形を生じるようにオプトメカニカルスキームを使用する。波形を生じるように光学を活用する他の装置は、自動車製造分野で周知である。この分野での応用は、例えば、エンジンシャフトの回転などの移動にハンドル回転を関連づける。
【０００３】
マウスにおいて、例えば、光源から放射された光は検出器によって検出される。光がハンドルの窓を通過するように、ストロボスコープのハンドルは、ハンドルの間に置かれる。
【０００４】
ハンドルはマウスボールとの機械的な接触によって駆動され、レセプターによって受ける光のパルスは、ボールの速度と関連でき、マウス自身の速度の反射と関連できる。次いで、それらのパルスは、マウスの移動を確立するための時間と関連して統合できる。
【０００５】
理想的には、マウスの移動と一致する波形は、完全平方波でありうる。そのような完全波において、電圧は瞬間的に上昇し、有限の期間における最大電圧でとどまり、次に、プロセスを新たに開始する前に有限の期間にとどまる最小電圧に瞬間的に落ちうる。実際の装置において、波形は完全ではなく、波形はせいぜい、ほぼシヌソイドである。考慮できる電子回路は、ノイズをカットし、信号を「正方形にする」ことに使われ、その結果、急激で容易に認識可能な上昇および落下エッジを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術に関連する上述のおよび他の問題を処理する。本発明は、添付図を参照する下記の詳細な記載からより明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、従来技術の光学マウス１０における典型的な光学ハンドルを示す。そのような装置は、典型的には、光源１２および検出器１４を含む。例えば、光学式コンピュータマウス（図２）など従来の光学装置において、光源および検出器は光の経路を定義し、また、光は光学ハンドル２０のアパーチャ２２を通過し、ストロボスコープの原理に基づき操作する。
【０００８】
光源から一定距離で測定される場合、ＬＥＤまたは他の光源からの光の強度は不均一である。図３は、従来の装置の検出器を打ち付ける光の強度の質的な極性プロットである。ピーク強度は、装置の光学軸（９０°）に沿って発生し、光学軸から±９０度で移動する、強度は事実上０である、時間によって低下する。
【０００９】
コンピュータマウスの実施例において、この不均一な光は、信号発生ハンドル２０（図２）のストレートサイドのアパーチャ２２により通過する。結果となる波形は、正方形の形状を表さず、それによって、装置に不正確さを導入し、波形の不完全を修正するために追加的処理を必要とする。
【００１０】
本発明による光学窓からなるハンドルは、図４および５に示される。光学窓４２は、砂時計形状であり、２つの相反する側面４４、４６は、相反する側面の端部が側面の中心からかなり離れて間隔が置かれるように配置される。１つの実施態様において、相反する側面は、双曲線形の曲線を描き、その機能は、窓の形状および総エリアと、光経路の長さと、光経路に沿ったハンドルの方位とを含む要因に依存する。
【００１１】
放射された光の強度が明るい場合、“レンズの開口部”（窓４２）は最も小さく、その逆も正しい。換言すると、ＬＥＤの光学軸は、光検出器の中心線となりうるように、窓の最も狭い部分と同様の高さである。したがって、ここで開示した窓の形状は、対応するＬＥＤにおける光強度の分配とより接近して一致する。このようにして、真の信号が発生する。つまり、波形がさらに理想な形状を有する。
【００１２】
波形の形状がより正確であるので、より少ない処理は波形を移動データに翻訳するために要求される。砂時間形状の穴を成型するコストが、例えば、プラスチックハンドルでストレートサイドの穴を作るコストから相当に認識可能ではないように、材料費および労力はさらに削減される。
【００１３】
図５に示す実施態様において、光学窓４２は、ハンドル２０の半径Ｒと一致する長軸Ｌを有する一般的な長方形として示される。
【００１４】
各窓の形状は、基部５２と、上部５４と、第一および第二側面５６、５８によって定義されるように記載されてよい。上部と基部は相反し、第一及び第二側面はまた相反する。図５の窓の第一および第二（つまり、長い）の側面４４、４６は、検出器により均質の光を提示するために内部に曲げられる。
【００１５】
代替となる実施態様において、光学窓は線形で分配できる。例えば、本開示による窓は、プリンタカートリッジ（図６）に位置できる。この実施態様の１つの形態において、光源１２および検出器１４はプリンタ本体に結合でき、改善された光学窓６２はプリンタキャリッジ６１に沿って線形に分配できる。この形態において、窓は光の経路により通過される一方、光源および検出器は静止状態のままである。
【００１６】
同様の実施態様において、光源１２および検出器１４は、プリンタキャリッジ６１に設けることができる。ここで、窓６２はプリンタ本体６０で静止したままであるように意図され、光源と検出器のペア１２、プリンタキャリッジ６１で同時に移動されるように適合される。光源および検出器が移動する場合、次いで、光の経路は、プリンタ本体の線形に分配された窓により通過される。
【００１７】
本開示の“窓”は、そのようなアパーチャが固体物質の空間または透明物質の窓であっても、光を通過するアパーチャを包含するという意味である。例えば、光の透明ディスクまたはストリップは、エッチングできるか、そうでなければ、窓を除いて光に不透明にするために霜で覆うことができる。そのようなディスクまたはストリップは、定義された波長の光に対して透明であるが、他の波長に対して不透明な物質から製造できる。したがって、生成された光学部分は、本窓の利点を有し、装置で採用される以外の波長の光に対して透明でないだろう。
【００１８】
同じ傾向において、本窓は、光ハンドルまたはストリップ（図６）の端部で切り出しできる。代表的な光学部分が構成され、歯状か、またはギヤー状の端部を有し、各窓６２は隣接する歯６８の側面６４、６６によって定義される。つまり、歯間のギャップは光学窓と構造的に一致しうる。この実施態様において、窓６２が砂時計の形状であるように、歯は円鋸歯状（つまり、外側に曲がる）の側面のペアを有しうる。
【００１９】
上述に記載のように、本開示によるハンドルはコンピュータマウスで採用できる。信号を発生するための同様の光源／ハンドル／検出器の配置を採用できる他の工業がある。例えば、ここに開示した同一の原理に基づいて操作する装置は、ディーゼルエンジンおよび燃料ポンプでのファインおよびコース（ｆｉｎｅ  ａｎｄ  ｃｏｕｒｓｅ）の両速度を検出するように使用できる。そのような分野は、本開示により形状化した光学窓が適切で有利に適用され得る、一般的な信号を発生／検出する要求を所有する。
【００２０】
当業者は、この明細書全体にわたって教示された記載の本発明を実行できるであろう。ここに開示されて例示された特異的な実施態様は、限定的に解釈されない。確かに、本発明が多数の手法に修正できることは、本記載の見解において当業者にとって明らかに容易である。発明者は、ここに開示された様々な要素、特徴、機能および／または特性の組み合わせおよび二次的な組み合わせのすべて含めるために発明の目的を尊重する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の光学マウスのポインティング・デバイスの内部構成部分の一部分の斜視図である。
【図２】図１の内部構成部分のサブセットの拡大した斜視図である。
【図３】従来技術の光学装置での検出器に入射する光強度の極性プロットである。
【図４】本発明にしたがって構成された光学窓を有する光学ハンドルの側面図である。
【図５】複数の光学窓の１つを詳細に示す図４のハンドルの一部分を拡大した側面図である。
【図６】本発明と一致した光学窓を組み込んでいる代替の光学装置の側面図である。
【図１】
2005535943.tif 000003
【図２】
2005535943.tif 000004
【図３】
2005535943.tif 000005
【図４】
2005535943.tif 000006
【図５】
2005535943.tif 000007
【図６】
2005535943.tif 000008
【国際調査報告】
2005535943.tif 000009
2005535943.tif 000010