专利名称：双晶片光电晶体管索引输入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种索引输入装置(index input device)，特别是涉及一种用于机械光字式滑鼠(mouse)，可提供更高解析度的双晶片光电晶体管(dual chip photo transistor)索引输入装置。
以往的机械光学式索引输入装置是利用X轴及Y轴两组光电组，以判断X轴及Y轴的分量位移，每组光电组包括两发光二极管及两光电晶体管，请参阅
图1，其是一种以往单晶片滑鼠中一组光电组的示意图，光电组1包括一光栅轮(raster)11、两发光二极管12、13及两光电晶体管14、15，其主要是利用光栅轮11的旋转，使得光电晶体管14、15能断续地收到发光二极管12、13所发出的光线，而呈间歇性的导通，藉着两光电晶体管所产生的高低电位变化，来判断光栅轮11旋转的角度，也即滑鼠在X轴或Y轴方向的位移量。
上述滑鼠的结构有一极大的缺点，即所使用的零件多，组装复杂，且组装时必须计算两光电晶体管及发光二极管的适当位置及距离，造成极大的不方便。经过工业界的开发研制，又有一种双晶片滑鼠的问世，此可见系统电子工业股份有限公司于79年间提出的新型申请案第79208173号“机械光学式滑鼠光电组合改良装置”一案，其主要内容请配合参阅图2，其是一双晶片滑鼠中一组光电组的示意图，光电组2包括一光栅轮21、一发光二极管23及一只晶片光电晶体管23，其原理与单晶片滑鼠类似，主要的判别是在于光电晶体管内接收晶片的数目，由一个变为两个，藉着光电晶体元件的改变，改善了以往单晶片滑鼠元件很多的缺点，且因两接收晶片位置均已固定，故省却了许多组装定位上的麻烦。
但是，技术人员在双晶片滑鼠的设计制造上，又遭逢到另一个新的困难，即解析度无法提升的问题，请配合参阅圆3，其是一双晶片滑鼠中光电晶体管的示意图，光电晶体管3包括一底座31、一透明盖33及两接收晶片35、37，因双晶片滑鼠的工作原理，是利用两接收晶片的“00”、“01”、“11”及“10”的顺序脉波，判定滑鼠的位移量，其中“00”状态表两接收晶片均为光栅轮所遮蔽，而“11”即两接收晶片均位于光栅轮的缺口中，假设圆中两接收晶片35及37的宽度均为W，则光栅轮39的格距必须为2W，光栅轮的格距直接影响到滑鼠的解析度，在此种结构的滑鼠中，在两接收晶片的宽度无法再减小，在避免造成接收错误的前提下，欲提高其解析度的唯一办法，将只能增加光栅轮的直径，而取得较多的光栅格数(number of slots on theraster)然而，如此一来将会增加滑鼠的体积，故其也不过是一个顾此失彼的方法罢了。
本实用新型的主要目的，在于提供一种双晶片光电晶体管索引输入装置，其可提高解析度。
为达成上述的目的，本实用新型双晶片光电晶体管索引输入装置，特征在于其由以往平行式光源，改为使用点辐射光源，并配合光栅轮相距于点辐射光源与接收晶片间的距离比例，即可达成提高解析度的目的。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的双晶片光电晶体管索引输入装置进行详细说明，附图中图1是一种以往单晶片滑鼠中一组光电组的示意图。
图2是以往双晶片滑鼠中一组光电组的示意图。
图3是以往双晶片滑鼠中光电晶体管的示意图。
图4是本实用新型双晶片光电晶体管索引输入装置的立体图。
图5－8是本实用新型双晶片光电晶体管索引输入装置中光发射及接收元件编码过程的相关位置示意图。
图9是接收晶片产生的不良波形图。
图10是补偿装置电路图。
首先，请参阅图4，是本实用新型双晶片光电晶体管索引输入装置的立体图，一光发射元件41作为发出光信号的光源，经由一编码装置42利用光的通过及遮蔽效应编码后，由一光接收元件43接收编码后的光编码信号，并将光信号转变为高低电位信号传送出去，藉着高低电位变化的信号，来判断索引输入装置实际位移。
接着，请参阅图5－8，是本实用新型双晶片光电晶体管索引输入装置中发射及接收元件编码过程的相关位置示意图，其中上述的光发射元件是一点辐射光源51，而光接收元件可为一光电晶体管53，至于编码装置则为一光栅轮55，光电晶体管53包括两接收晶片57、59，如图5－8(a)－(d)所示，分别代表两接收晶片为“11”、“01”、“00”、“10”的四种情形，假设两接收晶片57、59的宽度均为W，点辐射光源51与光栅轮55的距离为D1，光栅轮55与光电晶体53的距离为D2，则可知光栅开孔宽度X(光栅遮蔽宽度Y)＝2W＊D1／(D1＋D2)因晶片宽度W固定，所以，调整光栅轮55至点辐射光源51及光电晶体管53的距离D1、D2，即可使得光栅轮的密度提高，而提高解析度。
上述光栅轮55的装设位置，及光栅开孔宽度X的大小，必须使得由点辐射光源51发出，透过光栅开孔的光线，恰能由两接收晶片57、59接收，使光栅轮55的转动，在两接收晶片57、59，依序产生“11”、“01”、“00”、“10”的信号，藉由此高低电位信号，判断索引输入装置的位移。然而，在实际量产组装的过程中，光栅轮55与光源发射接收两端的距离，无法精确地控制，导致在遮蔽状态时，仍有漏光现象，而造成波形上飘的问题。请参阅图9，其是接收晶片产生的不良波形图，针对波形上飘的困扰，可用两种方式解决，第一种是藉由设定集成电路的输入阈值电压，即能使得高低电位判断正确，而维持正常的工作，第二种方法是作电平补偿，增设一补偿装置。请配合参阅图10，其是补偿装置电路图，因为波形上漂，所以可在光电晶体管T1的接收端，配置一拉抵(pull－down)偏压电阻R1，补偿送入索引输入装置控制IC7的电压电平，维持系统正常的输入动作。
藉由上述的揭露，本实用新型确实具有下述优点；1.藉由改变光栅轮与点辐射光源及接收晶片间的距离，即可增加光栅轮密度，而提高索引输入装置的解析度。
2.按装上的些许偏差，所造成的位准漂移，可藉由设定控制积体电路的输入阈值电压，或以拉低偏压电阻，而轻易地达成最佳的调整。
综上所述，本实用新型确可藉所揭露的观念，经实作确能达到预期的目的。
权利要求1.一种双晶片光电晶体管索引输入装置，其特征在于它包括有一光发射元件，其包括一点辐射光源，其能发射出光信号；一编码装置，其包括一光栅轮，接收点辐射光源发出的光信号，经光栅轮转动编码，输出一光编码信号；及一光接收元件，其包括两接收晶片，其接收由编码装置送出的光编码信号，转换为高低电位信号输出；藉由所述双晶片光电晶体管指标输入装置，光接收元件输出的高低电位信号，送入控制集成电路中，即能判断出索引输入系统的位移量，其采用点辐射光源，可调整所述光栅轮与光发射及光接收元件间的距离，使光栅轮的密度能提高。
2.如权利要求1，所述的双晶片光电晶体管索引输入装置，其特征是其更包括一补偿装置。
3.如权利要求2所述的双晶片光电晶体管索引输入装置，其特征是补偿装置是一偏压电阻器。
专利摘要一种双晶片光电晶体管索引输入装置，其特征是其由以往平行式光源，改为使用点辐射光源，并配合光栅轮相距于点辐射光源与接收晶片间的距离比例，即可达成提高解析度的目的。
文档编号G06F3/033GK2184223SQ9420214
公开日1994年11月30日 申请日期1994年1月20日 优先权日1994年1月20日
发明者孙志成 申请人:致伸实业股份有限公司