專利名稱：光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法的制作方法
技術領域：
本發明是有關一種光學感應組件及其搭配組件的檢測法，特別是關于一種以安裝在計算機的工具軟件檢測光學感應組件及其搭配組件的方法。
背景技術：
近年來，光學感應組件被廣泛地應用到手機、相機及鼠標等裝置上。以光學鼠標為例，圖1是一由分布式零組件組合而成的光學鼠標100的分解圖，在底板102上依序結合透鏡模塊104及印刷電路板106，光感應集成電路(IC)108及發光二極管110安置在印刷電路板106上，一夾置組件112用來夾固光感應IC 108及發光二極管110。圖2是圖1中各組件結合后的側視圖，發光二極管110所發出的光線114經透鏡模塊104兩次反射后，由底板102的孔洞116照射至平滑的反射面118后，經透鏡120投射至光感應IC 108，據以判斷鼠標的移動方向。雖然分布式的光學零組件有利于大量生產及量產組裝，但是卻容易造成光學路徑的偏移及失焦，尤其各鼠標制造廠所制造的模具不一，因而所生產的鼠標底座的高低自然不同，如果沒有貴重的光學儀器，將難以針對光學鼠標進行測量、調校及分析。
以往，鼠標制造廠只能將光學鼠標在不同材質的桌面上移動，記錄該鼠標移動軌跡的平滑與否，而了解該鼠標是否有調整的需要，但是此種直覺式的測試只能測得該光學鼠標的性能表現部分，并沒有辦法深入分析光學鼠標的光感應IC在光學路徑與焦距方面的資料。
因此，一種檢測光學感應組件及其搭配組件在光學路徑及焦距方面資料的方法乃為所冀。
發明內容
本發明的目的之一，在于提供一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法。
本發明的目的之二，在于提供一種檢測光學感應組件及其搭配組件的光學路徑及焦距的方法。
根據本發明，在一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法中，該搭配組件包含一光源照射一平滑反射面產生一圖像，并通過透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測進一步通過一工具軟件讀取光學感應組件內部暫存器的圖像資料，加以分析得到一灰階資料，并據以計算出該光源中心點的偏移量。
在分析該光源的均勻性時，該檢測法是將該圖像資料表示成一曲線圖，以該曲線圖的曲度檢視該光源的均勻性，該曲線圖呈現拱形，均勻性較佳的光源所呈現的拱形較為平坦。
通過檢視該圖像資料是否有陰影或黑點存在，可判斷是否有異物存在于光感應IC的感應矩陣上以及是否影響圖形成像能力。
若該平滑反射面具有黑白相間的橫條紋，則可根據所感應的圖像資料及調制傳遞函數(Modulation Transfer Function；MTF)原理計算出MTF值或者將該圖像資料轉換成一第二曲線圖，藉其高低邊緣相差程度判斷光學鼠標底部焦距是否在允許的變異范圍內，進而得知焦距應修正的方向。
對于熟習本技藝的人士而言，從以下所作的詳細敘述配合伴隨的圖式，本發明將能夠更清楚地被了解，其上述及其它目的及優點將會變得更明顯，其中圖1顯示光學鼠標的零組件；圖2是圖1的光學鼠標零組件組合后的側視圖；
圖3是本發明的檢測裝置；圖4是光學鼠標內光學組件及其搭配組件的示意圖；圖5A顯示一感應矩陣以及投射在其上的圖像；圖5B是圖5A中圖像的灰階資料；圖6是轉換圖5B灰階資料得到的曲線圖；圖7顯示一圖像的灰階資料；圖8是光學鼠標的局部剖面圖；圖9是具黑白相間橫條紋的底面；圖10是光學鼠標在圖9的底面上時，所讀取的灰階資料；圖11是將圖10的灰階資料轉換后的波形圖；圖12是呈現在屏幕上的畫面；圖13是通過顯微鏡觀看光感應IC的感應矩陣是否有異物附著。
主要組件符號說明100光學鼠標102底板104透鏡模塊106印刷電路板108光感應IC110發光二極管112夾置組件114光線116孔洞118反射面120透鏡20 計算機202屏幕
21 桌面22 光學鼠標222發光二極管224透鏡226透鏡228光感應IC24 列表端口40 感應矩陣42 圖像44 感應矩陣中的16×16矩陣具體實施方式
本發明檢測光學鼠標的裝置如圖3所示，是利用計算機20來完成對光學鼠標22的檢測，首先在計算機20中安裝工具軟件，再執行該工具軟件由光學鼠標22中光感應IC的暫存器內讀取所感光的圖像，并將其呈現在屏幕202上，圖像的傳輸可以利用列表端24來達成，此外，也可使用USB端口來傳輸圖像資料。呈現在屏幕202上的畫面如圖12所示，通過該工具軟件可對光學鼠標22進行下列分析。
光源中心點偏移分析首先將光學鼠標22置于平滑半反光材質的桌面21上，圖4是光學鼠標22的光學架構的簡單示意圖，其通過發光二極管222供應光源通過透鏡224在桌面21上形成一圖像，桌面21將圖像通過透鏡226完整地反射到光感應IC 228上的感應矩陣40中，并儲存至光感應IC 228的暫存器中。經工具軟件由該暫存器中讀取圖像，分析該圖像得到一灰階資料，其中所得資料的最大值，即最亮點為光源中心點，依照光感應IC的感應矩陣40的大小，計算得知反射光源中心點偏移量，可以用來修正光源投射偏移量及方向。
例如，光感應IC 228上的感應矩陣40為21×18，如圖5A所示，因此感應矩陣40的中心應在(11，9)的位置上，通過軟件將投射在感應矩陣40的圖像42讀取后，分析其灰階資料并呈現在屏幕202上，為方便計算機運算，因此僅讀取感應矩陣40中的16×16矩陣44，如圖5B所示，故矩陣40的中心應在矩陣44的(5，9)上，由圖5B可明顯地看出，圖像42的中心點，即最亮點剛好在位置(5，9)上，因此，可得知圖像42的中心點沒有偏移。
光源的均勻性分析將入射光源中心點偏移位置調整后，所得的灰階資料值，如圖5B所示，可表示成曲線圖，如圖6所示，該曲線圖呈現拱形，由于不同廠家制造發光二極管時的條件與能力不同，使得投射在光感應IC 228上圖像的均勻性也有所不同，均勻性佳的光源，所呈現的拱形將較平坦，通過此圖形特性即可用來比較及選擇適用的發光二極管作為發光光源。此外，也可由此曲線圖得到圖像的中心點，即亮度最大值的位置。
檢視光感應IC的感應矩陣是否有異物附著以往需要通過顯微鏡來觀看光感應IC 228的感應矩陣是否有異物附著，如圖13所示，但通過此工具軟件無須再使用顯微鏡即可得知光感應IC的感應矩陣表面是否附著異物。例如，如果在光感應IC 228的感應矩陣40上附著了異物，將使得所顯像的圖形有陰影或黑點存在，如圖7所示，通過此方式可立即判斷異物的存在與否以及是否影響圖形成像的能力。
焦距分析光源照射在桌面上的圖像42被反射經透鏡226成像在光感應IC 228上，如圖8所示，該成像除受到上述各點影響之外，透鏡226的焦距L更是最大的影響因素之一，圖中焦點至成像位置的距離R為光學場深(optimaldepth of field)，不正確的焦距L將使得光學鼠標無法在多數桌面有平滑的移動軌跡，所以焦距L的分析與調整將嚴重影響光學鼠標的性能。要分析焦距L，首先將光學鼠標放置在平滑且具有黑白相間橫條紋的底面上，如圖9所示，使得成像在光感應IC 228上的圖形也形成相間的橫條紋，如圖10所示，假設圖9中黑白相間橫條紋的分辨率為200dpi，而圖10所示圖形的分辨率為400dpi，若焦距L在允許的變異范圍內，則在圖10中所顯示的黑線的寬度為二個單位，此外也可將該圖形表示成一曲線圖，如圖11所示，再依據調制傳遞函數原理計算出MTF值，或是直接檢視該曲線圖的高低邊緣相差程度，以判斷光學鼠標底部焦距是否在允許的變異范圍內，進而得知焦距應修正的方向。
以上對于本發明的較佳實施例所作的敘述是為闡明其目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基于以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例是為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想由權利要求范圍及其均等來決定。
權利要求
1.一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于該搭配組件包含一光源照射一平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件的光感應矩陣，該檢測法包括下列步驟讀取該光學感應組件上的圖像，據以得到一灰階資料；以及根據該灰階資料計算該光源中心的偏移量。
2.如權利要求1所述的光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于，其中該根據該灰階資料檢測該光源中心的偏移量的步驟包括下列步驟找出該灰階資料最大值的在該光感應矩陣上的位置；以及根據該位置計算該光源中心的偏移量。
3.一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于該搭配組件包含一光源照射一平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測法包括下列步驟讀取該光學感應組件上的圖像，據以得到一灰階資料；以及轉換該灰階資料成一曲線圖，以檢視該光源的均勻性。
4.如權利要求3所述的光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于更包括以該曲線圖的曲度檢視該光源的均勻性。
5.一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于該搭配組件包含一光源照射一平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測法包括下列步驟讀取該光學感應組件上的圖像，據以得到一灰階資料；以及根據該灰階資料檢視該光學感應組件的光感應矩陣上是否有異物。
6.一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于該搭配組件包含一光源照射一具黑白相間橫條紋的平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測法包括下列步驟讀取該光學感應組件上的圖像，據以得到一具有橫條紋的灰階資料；以及根據該灰階資料橫條紋的間距，檢測該透鏡的焦距。
7.一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于該搭配組件包含一光源照射一具黑白相間橫條紋的平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測法包括下列步驟讀取該光學感應組件上的圖像，據以得到一灰階資料；以及轉換該灰階資料成為一曲線圖，以檢測該透鏡的焦距。
8.如權利要求7所述的光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，其特征在于，更包括根據該曲線圖以調制傳遞函數原理計算出該透鏡的焦距。
全文摘要
一種光學感應組件及其搭配組件的快速檢測法，該搭配組件包含一光源照射一平滑反射面產生一圖像，一透鏡將該圖像投射至該光學感應組件，該檢測方法是通過安裝在一計算機中的工具軟件讀取光學感應組件中的圖像，再根據該讀取的圖像檢測該光源的中心點偏移量及均勻性、光學感應組件的感應矩陣是否有異物附著以及該透鏡的焦距。
文檔編號G01M11/00GK1797300SQ20041010291
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者林育民 申請人:義隆電子股份有限公司