專利名稱：光學(xué)位移模塊和減小其光學(xué)指向裝置大小的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于光學(xué)位移系統(tǒng)的輸入裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)產(chǎn)品。 一個(gè)所述產(chǎn)品為一具有光學(xué)位移系統(tǒng)的輸入 裝置，如，鼠標(biāo)。所述光學(xué)位移系統(tǒng)或光學(xué)模塊包括一光學(xué)傳感器封裝、一LED及一透鏡。傳 感器封裝包括一上面定義有電子電路的傳感器芯片、復(fù)數(shù)個(gè)金屬針(Pin)及一密封芯片的 封裝。 所述LED發(fā)射分散于外部表面上并由傳感器芯片接收的光。所述傳感器芯片使用 接收的圖像來確定鼠標(biāo)的移動。鼠標(biāo)的移動對應(yīng)于由鼠標(biāo)輸入到主機(jī)計(jì)算機(jī)的位移信息。 位移信息為由鼠標(biāo)測量或檢測的位移。具有所述光學(xué)位移系統(tǒng)的鼠標(biāo)通常稱作光學(xué)傳感器 鼠標(biāo)或光電鼠標(biāo)。光電鼠標(biāo)通常優(yōu)于具有使用機(jī)械球以獲得位移信息的機(jī)械位移系統(tǒng)的鼠 標(biāo)。 一個(gè)原因是光學(xué)系統(tǒng)通常僅具有固態(tài)裝置且無可移動部件，如，位移球，其很可能由于 堵塞或磨損而發(fā)生故障。另一個(gè)原因是光學(xué)系統(tǒng)可具有比機(jī)械系統(tǒng)更緊湊的大小，尤其是 使用近來半導(dǎo)體制造技術(shù)中的改進(jìn)。 減小位移系統(tǒng)的大小使得鼠標(biāo)或輸入裝置能夠具有較小的形狀因素，借此設(shè)計(jì)人 員在改變產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以滿足用戶要求方面有更大自由度。另外，較小大小的鼠標(biāo)便于 攜帶且為許多消費(fèi)者所需要。因此，盡管光學(xué)位移系統(tǒng)與機(jī)械位移系統(tǒng)相比已經(jīng)很小，但是 減小其大小仍然很有用。

發(fā)明內(nèi)容
在一實(shí)施例中，一用于主機(jī)的輸入裝置包括向主機(jī)輸入命令的至少一個(gè)選擇按 鈕、一外殼及一提供于所述外殼內(nèi)以向主機(jī)提供位移信息的光學(xué)位移系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括 一具有上表面與下表面的印刷電路板(PCB);—提供于PCB的下表面附近的光源，所述光源 被配置以沿給定方向發(fā)射光，所述發(fā)射光的方向定義一光源軸；和一耦接到PCB并被配置 以在由光源發(fā)射的光分散于物件表面上后接收至少一部分光的傳感器封裝。傳感器芯片接 收至少一部分分散光，其中至少一部分分散光沿成像軸行進(jìn)，所述成像軸由成像光學(xué)器件 和傳感器芯片定義。光源軸與成像軸并不彼此正交。 在一實(shí)施例中，用于主機(jī)裝置的輸入裝置的光學(xué)位移系統(tǒng)包括一耦接到主印刷 電路板(PCB)并被配置以沿光源軸發(fā)射光的光源；一將由光源發(fā)射的光引導(dǎo)到物件表面的 透鏡布置；一結(jié)合到襯底并被配置以在由光源發(fā)射的光分散/反射于物件表面上后接收至 少一部分光的傳感器封裝；和一附著到輸入裝置的外殼的底部部分并向上延伸以夾緊傳感
3器封裝來確保透鏡傳感器組套在一固定位置的第一夾具，所述組套包含透鏡布置和傳感器
封裝。至少一部分光沿成像軸行進(jìn)，使得所述傳感器封裝可接收至少一部分光。
在另一個(gè)實(shí)施例中，用于主機(jī)裝置的輸入裝置的光學(xué)位移系統(tǒng)包括一襯底；一
孔徑；一光源和一附著到襯底的傳感器芯片；一將由光源發(fā)射的光引導(dǎo)到物件表面的照明
光學(xué)器件。所述傳感器芯片被配置以在由光源發(fā)射的光分散/反射于物件表面上后接收至
少一部分光。


圖1說明一具有光學(xué)位移系統(tǒng)的鼠標(biāo)。
圖2說明一光學(xué)位移系統(tǒng)的分解圖。
圖3說明一光學(xué)位移系統(tǒng)的橫截面圖。 圖4A說明一根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)位移系統(tǒng)的示意性配置。
圖4B說明一具有塑料托架以將透鏡和傳感器封裝固持于底殼的光學(xué)系統(tǒng)。
圖4C-4G說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例具有將傳感器封裝、透鏡和底殼固持在一 起的夾具或卡釘?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)。 圖5A說明一根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有提供于PCB之下的光源的光學(xué)位移系統(tǒng)。
圖5B說明一向下傾斜以提供不與成像軸正交的光源軸的光源，其中根據(jù)本發(fā)明 的一實(shí)施例所述光源軸與照明軸對準(zhǔn)。 圖5C說明一具有可旋轉(zhuǎn)約180度以在系統(tǒng)的右側(cè)提供額外空間的傳感器封裝的 光學(xué)系統(tǒng)，其中根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例光源軸與照明軸對準(zhǔn)。 圖6說明一根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有指向下方的光源的光學(xué)位移系統(tǒng)。 圖7A、7B和7C說明一根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有放置于傳感器封裝之下的光源
的光學(xué)位移系統(tǒng)。 圖7D說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一光學(xué)系統(tǒng)和與系統(tǒng)相關(guān)的光學(xué)軸。 圖8說明一具有包括光源的傳感器封裝的光學(xué)位移系統(tǒng)或模塊，其中光源根據(jù)本
發(fā)明的一實(shí)施例以伸縮電纜連接到主PCB。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及具有被配置以確定位置變化或位移的光學(xué)系統(tǒng)的輸入裝置。因此，本 輸入裝置一般稱作光學(xué)位移系統(tǒng)。然而，盡管本文所描述的實(shí)施例涉及確定輸入裝置的位 移而不是其實(shí)際位置，但其也可稱作光學(xué)定位系統(tǒng)。本發(fā)明的特定實(shí)施例僅為說明的目的 而展現(xiàn)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到可以許多不同方式實(shí)施本發(fā)明，包括通過修改或改 變本文揭示的特定實(shí)施例。 圖1說明具有光學(xué)位移系統(tǒng)的鼠標(biāo)100。所述鼠標(biāo)為示范性輸入裝置。所述鼠標(biāo) 用于向主機(jī)(如，計(jì)算機(jī))輸入命令。所述輸入命令通過根據(jù)鼠標(biāo)相對于與桌子、襯墊或其 它表面相關(guān)的給定點(diǎn)或區(qū)域的移動來提供位移信息而進(jìn)入。位移信息用于將光標(biāo)放置在主 機(jī)的顯示區(qū)域的所要位置上。 一旦完成此放置，可通過按壓或觸碰按鈕中的一個(gè)(如，鼠標(biāo) 的左按鈕102或右按鈕104)而選擇所要的動作。 圖2說明光學(xué)位移系統(tǒng)200的分解圖。鼠標(biāo)的底座或底殼202具有開口 203以通過其發(fā)射光。所述光分散于鼠標(biāo)所放置的桌子或物件的表面上。同時(shí)一些光也從表面反射。 位移系統(tǒng)200接收并處理此分散/反射光(形成表面圖像)以獲得鼠標(biāo)的位移信息。
位移系統(tǒng)200包括透鏡布置204、在透鏡之上的印刷電路板(PCB) 206、接合到PCB 的上表面的光學(xué)傳感器封裝208、接合到PCB的上表面的發(fā)光二極管(LED)210、和固持傳感 器封裝與LED的夾具212。如本文所用，術(shù)語"光源"、"LED"和"激光器"可互換使用。LED 或光源可為可見光、紅外線、激光、VCSEL等。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知，透鏡布置一 般包括成像透鏡和照明光學(xué)器件。然而，透鏡布置可僅指成像透鏡或照明光學(xué)器件。
圖3說明光學(xué)位移系統(tǒng)300的橫截面圖。所述系統(tǒng)包括鼠標(biāo)的底殼302、透鏡布置 304、 PCB 306、傳感器封裝308、 LED 310和托架312。鼠標(biāo)放置在物件(如，桌子或書桌) 的表面320上。LED和傳感器封裝都放置在PCB的上側(cè)。由LED 310發(fā)射的光最初垂直于 成像軸330行進(jìn)。也就是說，所述光具有與成像軸正交的光源軸340或沿其行進(jìn)。如本文 所用，光源軸為由LED發(fā)射的光的方向。成像軸為由傳感器芯片的光學(xué)軸定義的方向。
LED發(fā)射的光在接觸表面320前被折射或反射至少兩次(如果算上與進(jìn)入并退出 透鏡相關(guān)的折射就是四次)。光經(jīng)由底殼的開口 314接觸表面。接著光分散/反射于所述 表面上，使得部分分散/反射光被引導(dǎo)到傳感器芯片。也就是說，分散/反射光沿成像軸行 進(jìn)以進(jìn)入傳感器芯片。成像軸與表面正交。傳感器芯片經(jīng)由成像透鏡處理從分散/反射光 獲得的表面的圖像，以確定位移信息，如移動的方向和幅度。 由傳感器封裝和LED定義的橫向距離350為約32mm (或約1. 28英寸)。盡管此為 一相對較小的尺寸，但是仍需要更進(jìn)一步減小橫向距離以使光學(xué)系統(tǒng)更小。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)位移系統(tǒng)400的示意性配置。所述系統(tǒng)包 括底殼404、透鏡布置406、傳感器封裝408和光源或LED 410。光源提供于極接近于傳感器 封裝處以減小系統(tǒng)的大小。光源可為LED、激光器或發(fā)射光(包括可見光和紅外線)的其它 裝置。透鏡布置可包括成像透鏡或與傳感器封裝和照明透鏡對接的組件(未圖式)或與光 源對接的組件(未圖式)。在一實(shí)施中，PCB 412提供于傳感器封裝和光源之上。系統(tǒng)400 被放置在桌子或物件上以提供具有跟蹤表面的鼠標(biāo)。 圖4B說明具有放置在傳感器封裝424和透鏡布置426頂部上的塑料托架422的 光學(xué)系統(tǒng)420。復(fù)數(shù)個(gè)螺桿428被旋入到托架中以將這個(gè)透鏡傳感器組套按壓在適當(dāng)位置。 孔徑425定義在透鏡布置426之上。 圖4C說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)430。透鏡傳感器組套432通過使用 兩組夾具436和438固持于底殼434。第一組436 (透鏡的部分)向上延伸以夾緊傳感器封 裝。第二組438(底殼434的部分)向上延伸以夾緊透鏡(第一與第二組中的每個(gè)都可包 含一個(gè)或一個(gè)以上的掛鉤)?？讖?35定義在透鏡之上。為說明簡單，并未展示關(guān)于傳感器 芯片的孔徑435的正視圖。相同描述適用于下文圖4D-4G。 圖4D說明具有以一組夾具446 (底殼的部分)附著到底殼444的透鏡442的光學(xué) 系統(tǒng)400。由彈簧鋼絲或沖壓鈑金制成的卡釘448將傳感器封裝449固持于透鏡442?？?徑445定義于透鏡之上。 圖4E說明具有帶有兩組夾具453和454的透鏡452的光學(xué)系統(tǒng)450。第一組453 閉鎖于底殼457的掛鉤456上。第二組454夾緊于傳感器封裝458上?？讖?55定義于透 鏡之上。
圖4F說明具有透鏡傳感器組套462的光學(xué)系統(tǒng)460，其中所述透鏡傳感器組套 462通過從底殼466向上延伸的單組夾具464固持在適當(dāng)位置?？讖?65定義在透鏡之上。
圖4G說明具有透鏡傳感器組套472的光學(xué)系統(tǒng)470，其中所述透鏡傳感器組套 472通過使用卡釘474固持在適當(dāng)位置?？ㄡ?74又附著到底殼478的部分476?？讖?75 定義在透鏡之上。 與常規(guī)配置相比較，因?yàn)閳D4C-4G的光學(xué)系統(tǒng)配置不需要螺桿且要求較少組件， 所以使得系統(tǒng)能夠較快組裝。又，如系統(tǒng)460和470的一些系統(tǒng)提供更緊湊的設(shè)計(jì)。
圖5A說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有提供于PCB之下的LED (或光源)的光學(xué)位 移系統(tǒng)500。系統(tǒng)500包括提供于主PCB 506下面的透鏡布置502和LED 504。透鏡布置 提供用于成像表面且以一給定角度照明所述表面的光學(xué)器件。在一實(shí)施例中，傳感器封裝 提供于一襯底上(不是PCB) ， S卩，數(shù)字506代表襯底，但不是PCB。 如本文所用，術(shù)語"襯底"可為承載、固持或支撐組件的任何材料，如，半導(dǎo)體芯片。 因此，襯底包括具有已焊接到PCB的一個(gè)或一個(gè)以上電子組件的PCB。襯底也可為塑料或可 為可以各種方式(如，通過焊接、膠合或超聲波焊接)附著組件(如，傳感器封裝)的其它 材料體。 傳感器封裝可為以不透明塑料過壓成型的引線框架制成的Dual In Line(DIL)封 裝。傳感器芯片裝配在凹腔中，并接合到各種引線框架連接件且由透明涂層保護(hù)。傳感器 封裝也可為SMD型，其中封裝的電連接件接觸處于PCB上并且要求無孔焊接的銅焊墊；或可 為DEL或SMD，其中傳感器芯片安裝于引線框架上且被接合，接著以透明塑料過壓成型；或 可為用于傳感器芯片連接的小載體(下側(cè)安裝有傳感器芯片的PCB或陶瓷襯底)結(jié)塊連接 件和接觸件；或其它類型。 傳感器封裝可以各種不同方式(如，以模制封裝)提供于PCB上，如芯片可直接安 裝于PCB上(如，板上芯片)，或經(jīng)由小載體(陶瓷襯底、迷你PCB或其它)。在某些實(shí)施例 中，傳感器封裝可通過使傳感器封裝的金屬針或引線向上而不是向下延伸而提供于PCB之 下。傳感器封裝包括孔徑(未圖式)以經(jīng)由透鏡接收分散/反射光。為了達(dá)到這個(gè)目的， 成像光學(xué)器件(未明確展示)與封裝的孔徑對準(zhǔn)。次襯底或PCB 510結(jié)合到LED 504以向 用于發(fā)射光的LED提供能量。系統(tǒng)500相對于桌子512而放置于一給定高度處。系統(tǒng)500 還包括將上文組件固持在適當(dāng)位置的掛鉤或夾具(見圖4C-4G)。 由LED反射的光具有相對于桌子512的表面定義一銳角的光源軸513，該銳角一般 為10-45度(優(yōu)選為15-25度)。光源軸由LED定義，如，LED發(fā)射的光的平均方向。在此 系統(tǒng)中，照明軸大體上與光源軸對準(zhǔn)。因此，光不需要朝向表面反射，這與光被反射兩次從 而被引導(dǎo)到表面的系統(tǒng)300不同。因此，由于本光學(xué)系統(tǒng)500中較簡單的光路徑和使用較 少的光學(xué)表面，所以系統(tǒng)500中的光損耗少于系統(tǒng)300的光損耗。 沿光源軸513發(fā)射的光沿照明軸514退出照明光學(xué)器件并接觸桌子512的表面。 一接觸，光就分散并反射于桌子上。 一部分分散光沿成像軸516進(jìn)入傳感器封裝的孔徑。如 由傳感器封裝的傳感器芯片的成像光學(xué)器件所定義的成像軸516大體上與桌子的表面和 由孔徑所定義的平面正交。因此，與系統(tǒng)300不同，光源軸與成像軸彼此不正交。另外，因 為LED 504結(jié)合到次PCB且被放置于主PCB之下，所以系統(tǒng)500可小于光學(xué)系統(tǒng)300，如小 于約20mm。
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如本文所用，術(shù)語"折射"、"反射"、"分散"用于指改變光路徑。盡管這些術(shù)語在光 學(xué)上的含義略有不同，但是在本文中可互換使用(尤其在權(quán)利要求書中)，除非另有明確指 示。如本文所用，術(shù)語"引導(dǎo)"具有廣泛定義來表示可由任何材料(如，透鏡、鏡子、或不透 明物件)以任何方式改變光的路徑，且包括上文所有三個(gè)術(shù)語的含義。類似地，本文還使用 術(shù)語"彎曲"來表示以任何方式改變光路徑。 圖5B和5C說明在圖2的系統(tǒng)200上改進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)。圖5B說明了向下傾斜以 提供不與成像軸536正交的光源軸的光源。然而，由于傳感器封裝540和透鏡542的布置 /配置，所以系統(tǒng)530具有未使用的空間541。 圖5C說明可旋轉(zhuǎn)約180度以在根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的系統(tǒng)的右側(cè)上提供額外 空間的傳感器封裝552的光學(xué)系統(tǒng)550。通過使傳感器封裝圍繞成像軸旋轉(zhuǎn)180度并通過 靠近LED 556提供邊緣554，空間558被釋放以用于其它使用。另一方面，提供遠(yuǎn)離LED的 傳感器封裝孔徑555。這個(gè)配置可通過移除LED夾具的一部分560且還可通過重新設(shè)計(jì)透 鏡以具有較低高度562來實(shí)現(xiàn)，使得傳感器封裝可旋轉(zhuǎn)180度且可幾乎完全提供于透鏡之 上。因此，透鏡組合要求最小的覆蓋區(qū)(footprint)。 圖6說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有垂直指向下方的LED或光源的光學(xué)位移系 統(tǒng)600。系統(tǒng)包括底殼602、放置于底殼上的透鏡布置604、提供于透鏡布置604之上的襯 底(如，PCB)606、和安裝于PCB 606上的LED 608和安裝于PCB上的傳感器封裝610。 LED 和傳感器封裝極接近于彼此而放置。LED 608發(fā)射光垂直向下穿過由PCB定義的孔。對應(yīng) 于發(fā)射光的路徑的光源軸大體上與桌子614的表面正交。所述LED為表面安裝裝置(SMD) LED。 透鏡布置604包括采集由LED發(fā)射的光并將其引導(dǎo)(經(jīng)由折射、反射或衍射)到 桌子的表面的照明組件616。光經(jīng)由照明軸(未圖式)接觸表面。接著光從表面分散/反 射并進(jìn)入透鏡布置604的成像光學(xué)組件618。傳感器芯片的成像光學(xué)器件的光學(xué)軸定義成 像軸613。光源軸612和成像軸613大體上彼此平行。 在本實(shí)施例中，由LED發(fā)射的光在接觸表面前僅彎曲一次，而不是如在系統(tǒng)300中 至少彎曲兩次。因此，LED和傳感器封裝可較緊密的放置在一起。另外，由于系統(tǒng)600的較 簡單的光路徑和使用較少的光學(xué)表面，所以其減少了光損耗。 圖7A說明了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有放置于傳感器封裝之下的LED或光源的 光學(xué)位移系統(tǒng)700。所述系統(tǒng)包括鼠標(biāo)(如，鼠標(biāo)100)的底殼702，提供于底殼702之上的 透鏡布置704、安裝于襯底(如，PCB)708下側(cè)上的LED 706，和安裝于PCB 708頂部上的傳 感器封裝710。 LED 706直接提供于傳感器封裝之下以減小光學(xué)系統(tǒng)的大小。LED垂直朝向 桌子712的表面發(fā)射光。接著光被引導(dǎo)到桌子，使得光可以照明角度接觸桌子。光從表面 分散/反射且由傳感器芯片接收以處理表面圖像來獲得位移信息。傳感器芯片的成像光學(xué) 器件的光學(xué)軸定義成像軸714。在一實(shí)施中，成像軸714與光源軸彼此平行。在其它實(shí)施 中，這些軸不平行。 圖7B說明了對應(yīng)于系統(tǒng)700的光學(xué)系統(tǒng)或模塊700'。圖7C說明了系統(tǒng)700'的 分解圖。底殼702'包括第一孔徑701以暴露物件的表面。透鏡布置704'提供于底殼上。 襯底(如，PCB)708'包括使分散/反射光能借助于成像透鏡和孔徑行進(jìn)穿過PCB到傳感器 封裝710'的開口 707。傳感器封裝包括對準(zhǔn)于PCB開口以接收分散/反射光的傳感器孔徑709。 PCB 708'還包括被配置以在其中定位光源706'(如，LED)的定位孔711。光源 發(fā)射光向下穿過孔711到物件表面。 圖7D說明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)750和與系統(tǒng)750相關(guān)的各種光學(xué) 軸。系統(tǒng)750對應(yīng)于系統(tǒng)700和700'。如圖7D中所示，光源軸由LED垂直指下方而定義。 沿此軸行進(jìn)的光被彎曲以定義照明軸。接著，沿照明軸被彎曲或行進(jìn)的光接觸表面。結(jié)果， 根據(jù)表的面不同，光被分散或被反射，或者既被分散又被反射。至少一部分分散/反射光由 傳感器芯片經(jīng)由其孔徑沿成像軸被接收。在本實(shí)施例中，成像軸正交于表面且平行于光源 軸。 圖8說明了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例具有放置于PCB下面的傳感器封裝和光源 (如，LED)的光學(xué)位移系統(tǒng)800。系統(tǒng)800包括鼠標(biāo)的底殼802、提供于底殼802之上的透 鏡布置804、提供于PCB 807之下的光源806和提供于PCB 807之下的傳感器封裝810。在 本實(shí)施例中，PCB 807為通過柔性扁平電纜連接到主PCB(簡單導(dǎo)線連接也可以)的次PCB 或襯底。在此配置中，主PCB可位于鼠標(biāo)內(nèi)的任何地方。或者，PCB 807可為鼠標(biāo)的主PCB。
透鏡布置804包括照明光學(xué)器件804A和成像透鏡804B。光源、傳感器封裝、透鏡 布置和PCB共同定義一模塊。所述模塊還可包括夾具(未圖式)以將這些組件固持在適當(dāng) 位置。模塊通過使用柔性電連接件812連接到鼠標(biāo)的其余部分。在本實(shí)施例中，光源和傳 感器封裝被提供于儲存用于光源和傳感器芯片的半導(dǎo)體晶粒的單個(gè)封裝裝置814上。
包含傳感器晶粒、光源、襯底、蓋子(機(jī)械參考和孔徑)和電連接件(未圖示)的 傳感器封裝子組合可通過使用圖4C和4E中說明的任何夾具而附著到透鏡?；蛘?，如圖4D 所說明，子組合可通過獨(dú)立夾具或卡釘而附著到透鏡。在上面的兩種配置中，透鏡通過從底 殼向上延伸的夾具而被附著到底殼(見圖4C-4G)?；蛘?，子組合、透鏡和底殼可以單個(gè)夾具 或卡釘被固持在一起(圖4F和4G)?？墒褂闷渌街?，膠合、超聲波焊接等。
在本實(shí)施例中，在PCB 807之下，傳感器芯片和LED彼此極接近地放置。在本實(shí)施 中，所述LED為表面安裝裝置(SMD)?；蛘?，LED可呈芯片形式。光源軸和成像軸彼此平行。
如先前所論述，已根據(jù)僅用于說明性目的的特定實(shí)施例描述了本發(fā)明。因此，本發(fā) 明的范圍應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求書來闡釋。
權(quán)利要求
一種用光學(xué)輸入裝置中以測量所述光學(xué)輸入裝置相對于一表面的位移的模塊，所述模塊包括襯底；光源，其耦合到所述襯底，且經(jīng)配置以發(fā)射沿光源軸行進(jìn)的光；傳感器芯片，其耦合到所述襯底，且經(jīng)配置以在由所述光源發(fā)射的所述光分散于所述表面后接收至少部分所述光，由所述傳感器芯片接收的所述至少部分所述光沿成像軸行進(jìn)；以及用于所述模塊的蓋子，所述蓋子包括第一孔徑，其允許來自所述光源的所述光行進(jìn)到所述表面，其中所述模塊外部的透鏡布置將由所述光源發(fā)射的所述光引導(dǎo)到所述表面，以及第二孔徑，其允許分散于所述表面的所述光行進(jìn)到所述傳感器芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊，其中所述光源是激光。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的模塊，其中所述光源是發(fā)光二極管(LED)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊，其中所述LED是預(yù)先封裝的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述光源軸和所述成像軸彼此互相平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊能安置在所述光學(xué)輸入裝置的外殼的底 部部分上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊能安置在所述透鏡布置上，其附著到所 述光學(xué)輸入裝置的外殼的底部部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述透鏡布置引導(dǎo)所述分散的光到所述傳感器芯片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述模塊能連接到所述光學(xué)輸入裝置中的印刷電 路板(PCB)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模塊，其中所述模塊使用柔性扁平電纜連接到所述PCB。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述襯底是PCB。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊，其中所述LED是使用芯片直接貼裝技術(shù) (chip_on_boarded)的。
全文摘要
一用于一主機(jī)裝置的一輸入裝置的光學(xué)位移系統(tǒng)包括一襯底；一孔徑；一光源和一附著到所述襯底的傳感器芯片；一將由所述光源發(fā)射的光引導(dǎo)到一物件的一表面的照明光學(xué)器件。所述傳感器芯片被配置以在由所述光源發(fā)射的所述光分散/反射于所述物件的所述表面上后接收至少部分所述光。
文檔編號G06F3/03GK101776956SQ20101012345
公開日2010年7月14日 申請日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者丹尼斯·奧基夫, 凱文·福德, 奧利維爾·泰塔澤, 奧利維爾·馬蒂斯, 尼爾·懷特, 巴蒂斯特·梅爾曼奧德 申請人:羅技?xì)W洲公司