專利名稱：具有定形照射的光學定位裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及光學定位裝置(OPD),以及使用這種裝置感測 移動的方法。
背景技術：
指示裝置，例如計算機鼠標或跟蹤球，用于將數(shù)據(jù)輸入到個人計 算機和工作站中，并與它們對接。這種裝置允許在監(jiān)控器上光標快速 重新定位，且在許多文本、數(shù)據(jù)庫和圖形程序中都很有用。用戶通過 在一個表面上移動鼠標，使光標在與鼠標的移動成比例的方向和距離 上移動來控制光標。備選的是，手在靜止裝置上的移動也可用于同樣 目的。計算機鼠標有光學和機械兩種型式。機械鼠標通常使用旋轉(zhuǎn)球來 檢測移動，且一對軸編碼器與^M矣觸以產(chǎn)生數(shù)字信號，由計算機用來 移動光標。機械鼠標的一個問題在于，由于污垢積累等原因在持續(xù)使 用后易于不精確和出故障。此外，機械元件特別是軸編碼器的移動和 綜合磨損必然限制裝置的有用壽命。上述機械鼠標問題的一個解決方案是開發(fā)光學鼠標。光學鼠標已 經(jīng)非常普及，因為它們更為健壯，且可提供更好的指示精確度。光二極管(LED)、捕獲綜合圖像的二維CMOS (互補金屬氧化物半 導體)檢測器、以及使連續(xù)圖像相關聯(lián)以確定鼠標已移動的方向、距 離和速度的軟件。這種技術通常提供良好的精確度，但卻有光學效率 低和相對高的圖像處理要求等問題。另 一途徑是使用 一維陣列的光傳感器或檢測器，如光電二極管。 表面的連續(xù)圖像由成像光學器件捕獲，轉(zhuǎn)換到光電二極管上，并作比 較以檢測鼠標的移動。光電二極管可直接用導線連接成組，便于移動 檢測。這降低了光電二極管的要求，并能作快速模擬處理。這種鼠標 的一個實例在授予Dandhker等人的美國專利No. 5,907，152中公開。在于它使用相干光源，例如激光器。來自相干源的光從粗糙表面散射 開來產(chǎn)生光的隨機強度分布，稱為斑點(speckle)。使用基于斑點的 圖案有幾個優(yōu)點，包括高效的基于激光器的光產(chǎn)生以及即使在正常入 射照射下的高對比度圖像。這就允許有更高效的系統(tǒng)，并節(jié)省電流消這在無線應用中很有利，可以延長電池壽命。雖然在基于LED的常規(guī)光學鼠標上有了重大改進，但這些基于斑 點的裝置仍因許多原因并不能完全令人滿意。具體地說，使用激光器 斑點的鼠標并未展示出當今技術水平的鼠標通常所需求的精確度，通 常需要有小于0.5 %或左右的路徑誤差。示裝置的某些問題的解決方案
發(fā)明內(nèi)容
一個實施例涉及一種光學位移傳感器，用于通過確定在連續(xù)幀中 光學特性的位移來感測數(shù)據(jù)輸入裝置和表面之間的相對移動。該傳感 器至少包括照射器和檢測器。照射器有光源和照射光學器件，以照射 部分表面。檢測器有多個光敏元件和成像光學器件。照射器和檢測器配置成使表面的照射部分與比檢測器光敏元件視場大50 %相比要小。另 一實施例涉及一種通過確定在連續(xù)幀中光學特性的位移來感測 數(shù)據(jù)輸入裝置和表面之間相對移動的方法。照射由光源產(chǎn)生，且照射 被照射光學器件映射到部分表面上。照射從表面的照射部分反射，且 反射的照射被成像光學器件映射到檢測器中光敏元件排列上。表面的 照射部分與比光敏元件浮見場大50 %相比要小。另一實施例涉及一種光學位移傳感器，用于通過確定在連續(xù)幀中 光學特性的位移來感測數(shù)據(jù)輸入裝置和表面之間的相對移動。該傳感 器至少包括光源、照射光學器件、光敏元件排列以及成像光學器件。 照射光學器件適用于以第 一形狀照射部分表面，且光敏元件排列包括 類似于第一形狀的第二形狀。成像光學器件適用于映射從表面照射部 分反射的照射，以使反射的照射覆蓋光敏元件排列。 還公開了其它實施例。


本發(fā)明的這些和其它各種特性和優(yōu)點從以下的詳細說明和從附圖 中就可更充分理解，^"旦這些說明和附圖不應被認為是將所附權(quán)利要求 限制在所示的具體實施例上，而僅是為了作解釋和理解，附圖包括圖1A和1B分別示出從光滑表面反射的光的衍射圖案和從粗糙表 面反射的光的干涉圖案中的斑點；圖2示出按照本發(fā)明實施例的基于斑點的鼠標的功能方框圖； 圖3示出按照本發(fā)明實施例的光電二極管陣列的方框圖； 圖3示出按照本發(fā)明實施例的聚光光學器件的功能方框圖； 圖5示出按照本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)照射的光學圖；圖，每個軸都有多行；以及圖7示出按照本發(fā)明實施例的檢測器元件的各種排列。
具體實施方式
照射錯位和效率低的問題現(xiàn)有基于斑點的光學定位裝置的 一個問題在于，有可能被反射的 照射與檢測器錯位，而不能覆蓋才全測器的整個光電二極管陣列。為了可靠地覆蓋整個檢測器陣列，現(xiàn)有的OPD通常配置成對遠大于檢測器視場的圖像平面部分進行照射，以確保光電二極管陣列完全被反射的 照射覆蓋，而不管潛在的錯位問題。但是，具有大的照射區(qū)域就降低了光電二極管檢測的反射照射的亮度強度。因此，為解決或避免現(xiàn)有OPD中錯位問題的嘗試經(jīng)常導致 損失光電二極管陣列可用的反射光，或?qū)φ丈淞炼忍岢龈叩囊蟆?如以下詳述，本發(fā)明的一個方面公開了對上述照射錯位和低效率問題的解決方案。本文公開的OPD實施例本公開內(nèi)容一般涉及用于光學定位裝置(OPD)的傳感器，以及 基于從表面反射的光的隨機強度分布圖案，稱為斑點的位移來感測傳 感器和表面之間相對移動的方法。OPD包括但不限于用于向個人計算 機輸入數(shù)據(jù)的光學鼠標或跟蹤球。在說明書中提到"一個實施例"或"實施例，，是指，結(jié)合該實施 例說明的 一個具體特性、結(jié)構(gòu)或特征-f皮包括在本發(fā)明的至少 一個實施 例中。在說明書中各個地方出現(xiàn)的短語"在一個實施例中，，不一定全 部指同一實施例。一般來說，用于OPD的傳感器包括照射器，它具有光源和照射 光學器件以照射部分表面；檢測器，它具有多個光敏元件和成像光學
器件；以及信號處理或混合信號電子電路，用于組合來自各個光敏元 件的信號，以產(chǎn)生檢測器的輸出信號。在一個實施例中，檢測器和混合信號電子電路是使用標準CMOS 工藝和設備制造的。優(yōu)選的是，本發(fā)明的傳感器和方法提供了一種光 學高效檢測體系結(jié)構(gòu)，即使用產(chǎn)生均勻相前(phase-front)的結(jié)構(gòu)照 射和遠心斑點成像，以及使用模擬和數(shù)字電子電路組合的簡化信號處 理配置。這種體系結(jié)構(gòu)減少了專用于傳感器中的信號處理和位移估算 的電力量。已發(fā)現(xiàn)，使用斑點檢測技術并按照本發(fā)明適當配置的傳感 器可以符合或超過通常對OPD所期望的所有性能標準，包括最大位移 速度、精確度和％路徑誤差率?；诎唿c的位移傳感器介紹本節(jié)討論申請人所理解和相信的基于斑點的位移傳感器的工作原 理。雖然這些工作原理對于理解4艮有用，但本發(fā)明的實施例不應不必 要地受這些原理的限制。參閱圖1A，所示波長的激光器光被示為射到表面上的第一入射波 102和第二入射波104，每個都與表面法線形成入射角e。產(chǎn)生衍射圖 案106,它具有的周期性為A/2m> e。形成對比的是，參閱圖IB,任何具有尺寸大于光波長(即大約 >lpm )的形態(tài)不規(guī)則的一般表面傾向于使光114以近似Lambertian形 式散射到全部范圍。如果使用相干光源如激光器，則在由具有有限孔 徑的平方律檢測器檢測時，空間相干的散射光會產(chǎn)生復雜的干涉圖案 116。亮區(qū)和暗區(qū)的這種復雜干涉圖案116稱為斑點。斑點圖案116的 準確性質(zhì)和對比度取決于表面粗糙度、光的波長及其空間相干程度、 以及聚光或成像光學器件。雖然常常是高度復雜，但斑點圖案116的 明顯特征是有一段任何粗糙表面光學器件成像，于是當表面上的位 置相對激光器和光學器件-檢測器組件橫向移位時就可用來對其加以 識別。期望斑點會有所有尺寸，高達由光學器件的有效孔徑所設定的空 間頻率，常規(guī)上以其數(shù)值孔徑M4=W>70定義，如圖IB所示。根據(jù)Goodman [J. W. Goodman, "Statistical Properties of Laser Speckle Patterns" in "Laser Speckle and Related Phenomena" edited by丄C. Dainty, Topics in Applied Physics volume 9, Springer-Verlag (1984) -具體見39-40頁]，尺寸統(tǒng)計分布以斑點強度自動相干性表示。"平均"斑點直徑 可定義為<formula>formula see original document page 10</formula> (公式i)式中x為相干光的波長。有趣的是要指出，斑點強度的空間頻譜密度，根據(jù)Wiener-Khmtchine法則，就是強度自動相干性的傅立葉變換。最細小的可能斑 點" ',, = ;1/2;^:,由以下不太可能的情況設定，即主要作用來自于圖1B的最外射線118 (即在土e的射線)，且來自最"內(nèi)"射線的作用有破壞性干擾。所以截止空間頻率為y;。-〃「;^A^或2WAa。請注意，數(shù)值孔徑對于沿一個維度(例如"X")和沿其正交維度 ('y，)的圖像中的空間頻率可以不同。這可能是由于在一個維度上的 光學孔徑比另一維度上的要長(例如橢圓而不是圓)、或由于變形透鏡而引起。在這些情況下，斑點圖案116也會是各向異性的，且平均斑點尺寸在兩個維度上會不同。基于斑點的激光器位移傳感器的一個優(yōu)點是，它能用以近法線入 射角到達的照射光來工作。采用成像光學器件和以切線入射角到達粗 糙表面的不相干光的傳感器也可用于橫向位移傳感。但是，由于照射 的切線入射角用于產(chǎn)生圖像中表面地形的適當大的亮-暗陰影，這種系 統(tǒng)本身在光學上效率就低，因為很大一部分光以鏡面形式反射到檢測 器之外，因此對所形成的圖像不起作用。相反，基于斑點的位移傳感 器可以有效利用來自激光源的較大部分的照射光，從而允許開發(fā)光學 高效的位移傳感器?；诎唿c的位移傳感器的所公開設計以下的詳細說明描述了用于一個這種基于斑點的激光器位移傳感
器的體系結(jié)構(gòu)，它使用CMOS光電二極管，并有模擬信號組合電路、適量的數(shù)字信號處理電路、以及^氐功率光源，例如850nm垂直腔面發(fā) 射激光器(VCSEL)。雖然在以下的詳細說明中討論了某些實現(xiàn)細節(jié)， 但所屬領域的技術人員應理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提 下，不同的光源、檢測器或光敏元件、和/或用于組合信號的不同電路 也可使用?，F(xiàn)參閱圖2和3對按照本發(fā)明實施例的基于斑點的鼠標加以說明。圖2示出按照本發(fā)明實施例的基于斑點的系統(tǒng)200的功能圖。系 統(tǒng)200包括激光源202、照射光學器件204、成像光學器件208、至少 兩組多個CMOS光電二極管陣列210、前端電子電路212、信號處理 電路214、以及接口電路216。光電二極管陣列210可以配置成提供沿 兩個正交軸x和y的位移測量。可以使用前端電子電路212中的無源 電子組件將每個陣列中的多組光電二極管加以組合，以產(chǎn)生組群信 號。組群信號隨后可由信號處理電路214進行代數(shù)組合，以產(chǎn)生(x,y) 信號，提供在x和y方向上OPD位移的幅度和方向的信息。(x，y)信 號可由接口電路218轉(zhuǎn)換成x、 y數(shù)據(jù)220，其可由OPD輸出。使用 這種檢測技術的傳感器可以具有線性光電二極管的交錯組陣列，稱為 "差分梳形陣列"。圖3示出這種光電二極管陣列302的一般配置(沿一個軸)，其 中表面304由相干光源，例如垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL) 306和 照射光學器件308照射，且其中陣列302中交錯組的組合用作對斑點 圖像所產(chǎn)生的亮-暗信號空間頻率的周期性濾光器。由粗糙表面304產(chǎn)生的斑點被映射到具有成像光學器件310的檢 測器平面。優(yōu)選的是，成像光學器件310是遠心的，以求有最佳性能。在一個實施例中，在兩個獨立正交陣列中4丸行梳形陣列才全測，以 獲得在x和y上的位移估算。 一個小型的這種陣列302示于圖3。檢測器中的每個陣列包括N個光電二極管組，每組有M個光電二 極管(PD)，排列起來形成MN線性陣列。在圖3所示的實施例中， 每組包括四個光電二極管(4PD),稱為1、 2、 3、 4。將每組中的PD1 電連接(線和)形成一組，PD2、 PD3和PD4也一樣，得到從陣列出 來的四條信號線。它們對應的電流或信號是h、 12、 13和14。這些信號 (Ij、 12、 13和14)可稱為組群信號。通過使用差分^^莫擬電路312產(chǎn)生 同相差分電流信號314 (113) =1廣13，以及使用差分模擬電路316產(chǎn)生 正交差分電流信號318 (124) = 12-14,可實現(xiàn)背景抑制(以及信號加重)。 這些同相和正交信號可稱為線信號。比較113和124的相位就可檢測移 動的方向。優(yōu)選的是，為抑制相位誤差的引入，因它可直接轉(zhuǎn)換為位移誤差， 本發(fā)明的傳感器使用多個梳形陣列。此外，雖然本文說明的實施例對 各陣列使用"4N"方案，但該系統(tǒng)設計基本原理(適當改動后)適用 于其它陣列配置或方案，如3N、 5N、 6N、 7N、 8N等等。術語"4N" 是指將每個笫四檢測器連線在一起、且所得到的四個光電流信號彼此 相減的^r測器陣列，如在Dandliker等人的專利(美國專利No. 5,907,152 )中所述的。但是，用組合信號的適當方案，也可能有許多 其它分組。成像或聚光光學器件402的實例總體示于圖4。光^^表面404的區(qū) 域4s散射，并成像到區(qū)域Jw的才僉測器406上。對于Lambertmn表面， 檢測器的收集效率可表示為式中《是光學組件的效率(吸收、Fresnel反射等)，r是有效表面 反射率，"是表面所對的立體角，以及""是檢測器所對的立體角。 定形照射申請人相信他們已發(fā)現(xiàn)保持良好光學效率的一個途徑是，將照 射覆蓋區(qū)定制設計成在尺寸和形狀上與檢測器覆蓋區(qū)密切匹配，假定 照射光束具有平面的或均勻的相前。更優(yōu)選的是，照射覆蓋區(qū)具有恰
好足夠的溢出，以對操作和制造引起的較小錯位提供所需的容限。這種結(jié)構(gòu)照射的一個實施例示于圖5。圖5中示出的一個特性是,照射僅落在成像光學器件視場(FOV)內(nèi)的光學表面上的那些位置上。 如果光電檢測器陣列的幾何形狀是不尋常的或非對稱的形狀，例如圖5 中所示的檢測器排列502的"L"形幾何形狀，則為有最佳光學效率， 照射光學器件504理想的是應僅在粗糙表面上的那個區(qū)域上提供光。 落在該FOV區(qū)域外的粗糙表面上的光被浪費掉，降低了光學定位系統(tǒng) 的凈效率。在一個實現(xiàn)中，所照射部分的非對稱(即非圓形的)形狀不會是 照射源的直接圖像，而是由照射光學器件504的配置而形成。照射區(qū) 域的形狀可以甚至是非凸的。如圖5中的實例所示，使用組合有衍射 結(jié)構(gòu)508的標準折射或反射光學表面506允許產(chǎn)生具有平面相前的特 定照射空間圖形510,以最佳地匹配成像光學器件所要求的FOV。成 像光學器件512配置成將特定照射圖形510以如下方式映射到檢測器 排列502上，即使光感測元件被有效覆蓋，但沒有覆蓋感測區(qū)域外 的過大區(qū)域。換句話說，圖5的光學系統(tǒng)500配置成使所反射的照射 與檢測器排列502的形狀大致匹配，以使落在檢測器視場外的光減至 最少。有利的是，這就更有效地利用了來自光源的功率。優(yōu)選的是，光學器件配置成使表面的照射部分與比檢測器光敏元 件視場大50%相比要小。換句話說，所反射的照射優(yōu)選覆蓋的檢測器 區(qū)域不大于覆蓋檢測器所有光敏元件的最小區(qū)域的百分之一百五十 (150%)。更優(yōu)選的是，光學器件配置成使基本上所有(例如85% 或更多)的表面照射部分都落在檢測器光敏元件的視場內(nèi)。圖5所示的特定實例示出，照射圖形510在形狀上可以是對覆蓋 光電檢測器排列502的反射照射的鏡像。這取決于成像光學器件512 的配置。按照本發(fā)明的特定實施例，檢測器配置可以和排列在兩個軸上平 行行中的多個交錯"像素"(檢測器元件)陣列一起使用，如圖6所
示。具體地說，圖6示出三個交錯陣列602排列在x-軸上的平行行中， 三個交錯陣列604排列在y-軸上的平行行中。如以上結(jié)合圖3所述，每個"4N，，陣列包括四組電連接(線和) 的N個檢測器元件，產(chǎn)生四個信號&、 &> &、 &。背景抑制(和信 號加重)通過取差分信號&3=&-&和&4=&-&完成。轉(zhuǎn)換的量和方向可以從正交對&3和&4中導出。在此具體實施例中，三個"4N"陣列(602和604 )用于每個軸(x 和y)，以抑制在位移中積累的相位誤差。對于該特定實施例，有24 條線(2個軸，3個陣列/軸，4個信號/陣列)纟皮提交到前端電子電路 606，它處理這些信號，并向數(shù)字信號處理器608提供輸入。DSP608 例如可具有通用串行總線4^口 (USBI/F)610。其它實施例可使用具有不同于四的M值(即元件分組數(shù))的交錯 檢測器陣列。其它實施例也可使用每個維度不同的行數(shù)，而不是三行。 在x和y維度上的行數(shù)不必相同。其它實施例可以配置有不是"L"形排列702的檢測器陣列排列。 其它可能的排列實例示于圖7,例如T形排列704,方形排列706， " + " 或"X"形排列708。還有其它實施例可配置成軸(行)在非垂直斜角 上的排列，如"V"或"A"形排列。本發(fā)明的特定實施例和實例的上述說明是為了圖示和說明的目的 而提出，雖然已通過某些前述實例對本發(fā)明作了說明，但不應認為本 發(fā)明受其限制。說明和圖示并不旨在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限于所公開的精 確形式，根據(jù)上述內(nèi)容可以有許多在本發(fā)明的范圍內(nèi)的改動、改進和 變化。本發(fā)明的范圍應包括本文所公開的，以及由本文所附權(quán)利要求 書及它們的等效物所包括的一般領域。
權(quán)利要求
1.一種光學位移傳感器，用于通過確定連續(xù)幀中光學特性的位移來感測數(shù)據(jù)輸入裝置和表面之間的相對移動，所述傳感器包括照射器，具有光源和照射光學器件，以通過具有基本上平面相前的照射光束照射部分所述表面；檢測器，具有多個光敏元件和成像光學器件；以及其中所述照射器和所述檢測器配置成使所述表面的所照射部分與比所述檢測器的所述光敏元件視場大50％相比要小。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述照射光學器件 包括衍射和折射光學器件，以使落在所述檢測器視場之外的光最少。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述多個光敏元件 包括沿第 一軸排列成基本上直線的第一組多個光敏元件以及沿第二軸 排列成基本上直線的第二組多個光敏元件，且其中第二軸不平行于第 ——#。
4. 如權(quán)利要求3所述的光學位移傳感器，其中第二軸與第一軸成 大約90度的角。
5. 如權(quán)利要求3所述的光學位移傳感器，其中第一組和第二組多 個光敏元件沿第一軸和第二軸排列，以形成"L" 、 "T" 、 "+，，、"X" 、 "V" 、 "△"或方形陣列。
6. 如權(quán)利要求5所述的光學位移傳感器，其中所述照射器還配置 成使所述表面的所照射部分在所述表面上定義對應的"L" 、 "T"、"+" 、 "X" 、 "△"或方形。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述照射器還配置 成使所述表面的所照射部分在形狀和區(qū)域上對應于所述檢測器的所述 光敏元件的視場。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述照射器還配置 成使所述表面的所照射部分充分大于所述檢測器的視場，以為光學位移傳感器組件在工作和制造中的誤差提供預定的容限，且其中所述表 面的所照射部分與比所述檢測器的視場大50 %相比要小。
9. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述光敏元件包括 光電二極管，且所述光源包括激光器。
10. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述光學位移傳 感器是基于斑點的位移傳感器，適用于基于從所述表面反射的光所產(chǎn) 生的復雜干涉圖案來識別所述表面上的位置，且其中所述激光器包括垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。
11. 如權(quán)利要求1所述的光學位移傳感器，其中所述照射器和所 述檢測器配置成使基本上所述表面的所有所照射部分都落在所述光敏元件的^L場內(nèi)。
12. —種通過確定連續(xù)幀中光學特性的位移來感測數(shù)據(jù)輸入裝置 和表面之間相對移動的方法，所述方法包4舌從光源產(chǎn)生照射；由照射光學器件將所述照射映射到部分所述表面上，以使照射光 束具有基本上平面相前；反射來自所述表面所照射部分的照射；以及由成像光學器件將所反射的照射映射到所述檢測器中的光敏元件 排列上，其中所述表面的所照射部分與比所述光敏元件視場大50 %相比 要小。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中由所述照射光學器件映射所 述照射包括折射和衍射所述照射，以使所述表面的所照射部分在形狀 上對應于所述檢測器中所述光敏元件的視場。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中第一組多個光敏元件沿笫一 軸排列成基本上直線，且第二組多個光敏元件沿第二軸排列成基本上 直線，且其中第二軸不平行于第一軸。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述光敏元件排列成形成由 "L" 、 "T" 、 " + " 、 "X" 、 "V" 、 "△"和方形構(gòu)成的形狀組 中的形狀，且其中所述表面的所照射部分形成對應的形狀。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中映射所述照射包括照射部分所述表面，以在所述表面上定義"L" 、 "T" 、 "+" 、 "X" 、 "V"、 "△"或方形，所照射部分疊加到或在形狀上對應于所述檢測器的視 場。
17. —種光學位移傳感器，用于通過確定連續(xù)幀中光學特性的位 移來感測數(shù)據(jù)輸入裝置和表面之間的相對移動，所迷傳感器包括光源；照射光學器件，適用于以第一形狀照射部分所述表面； 光敏元件排列，包括類似于第一形狀的第二形狀； 成像光學器件，適用于映射從所述表面的所照射部分反射的照 射，以使所反射的照射覆蓋所述光敏元件排列。
18. 如權(quán)利要求17所述的光學位移傳感器，其中第一形狀不是圓 形，且不是所述光源的直接圖像。
19. 如權(quán)利要求17所述的光學位移傳感器，其中第一形狀為非凸的。
20. 如權(quán)利要求17所述的光學位移傳感器，其中所述表面的所照 射部分與比所述光敏元件視場大50 %相比要小。
全文摘要
一個實施例涉及一種光學位移傳感器，用于通過確定在連續(xù)幀中光學特性的位移來傳感數(shù)據(jù)輸入裝置和表面(304)之間的相對移動。該傳感器包括照射器和檢測器。照射器有光源和照射光學器件(506)，以用平面相前照射部分表面(510)。檢測器有多個光敏元件(502)和成像光學器件(512)。照射器和檢測器配置成使表面(510)的照射部分與比檢測器的光敏元件(502)視場大50％相比要小。還說明了其它實施例。
文檔編號G06M7/00GK101164075SQ200580022624
公開日2008年4月16日 申請日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者C·B·卡利斯爾, C·B·羅克斯洛, D·A·萊霍蒂, J·I·特里斯納迪 申請人:硅光機器公司