專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)導(dǎo)航裝置和使用光學(xué)導(dǎo)航裝置的移動(dòng)電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)導(dǎo)航裝置。本發(fā)明也涉及使用光學(xué)導(dǎo)航裝置的移動(dòng)電子設(shè)備。_
背景技術(shù)：
光學(xué)導(dǎo)航設(shè)備使用光源照亮導(dǎo)航表面以便光學(xué)成像器能夠生成用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)的數(shù)字圖像。例如，光學(xué)成像器能夠?qū)⑹种赋上裼讴`表面，并基于連續(xù)圖像的比較生成導(dǎo)航信號(hào)。然而，隨著傳統(tǒng)導(dǎo)航設(shè)備尺寸的減小，用于檢測(cè)光學(xué)導(dǎo)航輸入的光學(xué)元件和傳感器的物理空間也減小了。例如，一些傳統(tǒng)的光學(xué)導(dǎo)航設(shè)備包具有大約2. 5mm的厚度或光高(optical height)。光高是指從光學(xué)手指接ロ的表面(optical finger interface surface)到相應(yīng)的傳感器之間的距離。光高也可指作光軌。對(duì)于ー些手持式設(shè)備的實(shí)施，例如移動(dòng)電話和小型的便攜式PC外圍設(shè)備，大約2. 5mm的光高或者厚度被認(rèn)為太厚了。在使用光學(xué)透鏡引導(dǎo)光從光學(xué)手指接ロ的表面到相應(yīng)的傳感器的傳統(tǒng)光學(xué)導(dǎo)航設(shè)備中，將光高減小到大約 2. 5mm以下是不實(shí)際的。

發(fā)明內(nèi)容
盡管在本申請(qǐng)中公開(kāi)的光學(xué)導(dǎo)航裝置是通過(guò)一些實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明和描述的，然而通過(guò)查閱和理解該詳細(xì)說(shuō)明所進(jìn)行的等同替換和改變對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其包括具有導(dǎo)航表面的光傳導(dǎo)窗ロ ；位于所述光傳導(dǎo)窗口下側(cè)的光源；用于阻擋環(huán)境光的第一遮光罩；位于所述光傳導(dǎo)窗口下側(cè)的傳感器；位于所述光源和所述傳感器之間的第二遮光罩，用于阻擋從所述光源到所述傳感器的直接光；其中，所述光傳導(dǎo)窗ロ包括第一折射面和第二折射面；第一折射面位于所述光源頂部，以用于將光折射到頂部導(dǎo)航表面，第二折射面用于將反向散射光從所述頂部導(dǎo)航表面導(dǎo)向所述傳感器，以檢測(cè)相關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)。在一實(shí)施例中，所述光源是以單橫模(single lateral mode)發(fā)射相干光輻射的頂部發(fā)射激光器。在一實(shí)施例中，所述光源是單模垂直腔表面發(fā)射激光器。在一實(shí)施例中，所述光傳導(dǎo)窗ロ是由折射率在1.5到1.8之間的材料制成。在一實(shí)施例中，所述第一折射面具有大約50度的角度。在一實(shí)施例中，所述第二折射面具有大約60度到大約80度范圍內(nèi)的角度。在一實(shí)施例中，所述光源的頂部表面和所述頂部導(dǎo)航表面之間的距離為大約0. 5mm到大約1. Omm之間。在一實(shí)施例中，所述傳感器包括光電ニ極管陣列，來(lái)自于外部的移動(dòng)物體的反向散射光在所述光電ニ極管陣列上形成光斑圖形，并且所述傳感器檢測(cè)所述光斑圖形橫穿所述光電ニ極管陣列的移動(dòng)來(lái)確定所述物體的相對(duì)移動(dòng)。在一實(shí)施例中，所述光源中心到所述光電ニ極管陣列邊緣的距離在大約1. 7mm到大約2. 3mm之間。在一實(shí)施例中，所述第一遮光罩和所述光傳導(dǎo)窗ロ注塑為一體成型結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中，所述第一折射面和所述第二折射面上均覆蓋有防反光膜。在一實(shí)施例中，所述第一折射面和所述第二折射面中的至少ー個(gè)上設(shè)置有透鏡。在一實(shí)施例中，將所述傳感器的設(shè)置位置為當(dāng)物體位于所述頂部導(dǎo)航表面吋，所述傳感器接收最多所述物體散射產(chǎn)生的反向散射光，并且當(dāng)外部的移動(dòng)物體離開(kāi)所述頂部導(dǎo)航表面吋，到達(dá)所述光電ニ極管陣列的所述反向散射光將顯著減少。 在一實(shí)施例中，進(jìn)ー步包括PCB基板，所述傳感器和所述光源電連接到所述PCB基板上。在一實(shí)施例中，進(jìn)ー步包括設(shè)置在所述PCB基板底面的開(kāi)關(guān)。在一實(shí)施例中，從所述頂部導(dǎo)航表面到所述PCB基板底部的距離在大約1. 2mm到大約1. 5mm之間。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)方面，提供ー種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其包括光源；具有導(dǎo)航表面的光傳導(dǎo)窗ロ ；第一遮光罩，用于阻擋環(huán)境光；傳感器，用于檢測(cè)來(lái)自于所述光傳導(dǎo)窗ロ的光；第二遮光罩，位于所述光源和所述傳感器之間，以用于阻擋從所述光源到所述傳感器的直射光；其中，所述光傳導(dǎo)窗ロ包括至少ー個(gè)折射面，所述折射面位于從所述光源到所述傳感器的光路中。在一實(shí)施例中，所述折射面位于從所述光源到所述頂部導(dǎo)航表面的光路中。在一實(shí)施例中，所述折射面位于從所述頂部導(dǎo)航表面到所述傳感器的光路中。根據(jù)本發(fā)明的再ー個(gè)方面，提供一種移動(dòng)電子設(shè)備，其包括權(quán)利要求17所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置。在一實(shí)施例中，所述移動(dòng)電子設(shè)備包括超薄移動(dòng)電話、手提電腦或平板電腦。在一實(shí)施例中，所述折射面位于從所述光源到所述頂部導(dǎo)航表面的光路中。在一實(shí)施例中，所述折射面位于從所述頂部導(dǎo)航表面到所述傳感器的光路中。在一實(shí)施例中，所述光源是以單橫模(single lateral mode)發(fā)射相干光輻射的頂部發(fā)射激光器。在一實(shí)施例中，所述光源是單模垂直腔表面發(fā)射激光器。在一實(shí)施例中，所述光傳導(dǎo)窗ロ是由折射率在1. 5到1. 8之間的材料制成。在一實(shí)施例中，所述第一折射面具有大約50度的角度。在一實(shí)施例中，所述第二折射面具有大約60度到大約80度范圍的角度。在一實(shí)施例中，所述光源頂部表面和所述頂部導(dǎo)航表面之間的距離在大約0. 5mm 到大約1.0mm的范圍內(nèi)。在一實(shí)施例中，所述傳感器包括光電ニ極管陣列，來(lái)自于外部的移動(dòng)物體的反向散射光在所述光電ニ極管陣列上形成光斑圖形，并且所述傳感器檢測(cè)所述光斑圖形橫穿所述光電ニ極管陣列的移動(dòng)來(lái)確定所述物體的相關(guān)移動(dòng)。在一實(shí)施例中，所述光源中心到所述光電ニ極管陣列邊緣的距離在大約1. 7mm到大約2. 3mm之間。在一實(shí)施例中，所述第一遮光罩和所述光傳導(dǎo)窗ロ注塑為一體成型結(jié)構(gòu)。在一實(shí)施例中，所述第一折射面和所述第二折射面上均覆蓋有防反光膜。在一實(shí)施例中，所述第一折射面和所述第二折射面中的至少ー個(gè)上設(shè)置有透鏡。在一實(shí)施例中，將所述傳感器的位置設(shè)置為當(dāng)物體位于所述頂部導(dǎo)航表面吋，所述傳感器接收最多所述物體散射產(chǎn)生的反向散射光，并且當(dāng)外部的移動(dòng)物體離開(kāi)所述頂部導(dǎo)航表面吋，到達(dá)所述光電ニ極管陣列的所述反向散射光將顯著減少。在一實(shí)施例中，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置進(jìn)ー步包括PCB基板，所述傳感器和所述光源電連接到所述PCB基板上。在一實(shí)施例中，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置進(jìn)ー步包括設(shè)置在所述PCB基板底面的開(kāi)關(guān)。在一實(shí)施例中，從所述頂部導(dǎo)航表面到所述PCB基板底部的距離為大約1. 2mm到大約1. 5mm之間。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明，附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖2是不與物體相接觸的光學(xué)導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是與物體相接觸的光學(xué)導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是光學(xué)導(dǎo)航裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式參考如下所公開(kāi)的本發(fā)明申請(qǐng)的光學(xué)導(dǎo)航裝置的優(yōu)選實(shí)施例。盡管對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，某些對(duì)于理解所述光學(xué)導(dǎo)航裝置并非十分重要的特征為了清楚起見(jiàn)未加以說(shuō)明，仍然詳細(xì)描述了本發(fā)明申請(qǐng)所公開(kāi)的光學(xué)導(dǎo)航裝置的示范性實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明申請(qǐng)中公開(kāi)的所述光學(xué)導(dǎo)航裝置并不局限于下面描述的特定實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行各種改變或等效替換。例如，在本發(fā)明公開(kāi)的范圍內(nèi)，不同的示范性實(shí)施例的部件和/或特征可以相互結(jié)合和/或相互代替。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置(optical navigation module，縮寫(xiě)為0ΝΜ)的橫截面圖。光學(xué)導(dǎo)航裝置包括光源101、光傳導(dǎo)窗ロ 103、第一遮光罩102、第 ニ遮光罩109、傳感器105和印刷電路板(printed circuit board，縮寫(xiě)為PCB)基板106。 第一遮光罩102和光傳導(dǎo)窗ロ 103形成該光學(xué)導(dǎo)航裝置的外売。第一遮光罩102和第二遮光罩109可以設(shè)計(jì)為一體成型結(jié)構(gòu)，并且可以使用雙射成型法，與光傳導(dǎo)窗ロ 103注塑在ー 起。傳感器105和光源101可電連接到PCB基板106上。傳感器105可以是驅(qū)動(dòng)IC或者其他設(shè)備。PCB基板106可以是剛性PCB基板。光源101可以是紅外線光源。在本實(shí)施例中，光源101可以是頂部發(fā)射激光器，其以單橫模(single lateral mode)發(fā)射相干光輻射。更具體地說(shuō)，光源101是單模垂直腔表面發(fā)射激光器。也可以使用其他類(lèi)型的相干光源作為光源101。第一遮光罩102用于阻擋環(huán)境光和吸收散射光。第二遮光罩109設(shè)置在光源101 和傳感器105之間，用于阻擋從光源101到傳感器105的直射光。在第一遮光罩102下側(cè)構(gòu)造兩個(gè)腔體，第二遮光罩109將這兩個(gè)腔體隔開(kāi)。ー個(gè)腔體用于放置光源101，另ー個(gè)腔用于放置傳感器105。在光傳導(dǎo)窗ロ 103上設(shè)置有第一通孔114和第二通孔115，從而該光傳導(dǎo)窗ロ 103提供該兩個(gè)腔體中的部件和光學(xué)導(dǎo)航裝置的頂部表面之間的無(wú)阻擋光路。光傳導(dǎo)窗ロ 103可以是紅外光傳導(dǎo)窗ロ。光傳導(dǎo)窗ロ 103可以使用選擇性地傳導(dǎo)光源101的某些波長(zhǎng)的光(特別地，大約850nm)而阻擋其它波長(zhǎng)的光的材料制成。在本實(shí)施例中，光傳導(dǎo)窗ロ 103使用折射率在1. 5到1. 8之間的材料制成。該材料不會(huì)顯著地削弱由光源101產(chǎn)生的紅外光，但是會(huì)顯著地吸收可見(jiàn)光。光傳導(dǎo)窗ロ 103包括頂部導(dǎo)航表面112、第一折射面110和第二折射面111。頂部導(dǎo)航表面112可以與第一遮光罩102的頂部表面的高度相同。第一折射面110位于光源 101的頂部，以將光折射到頂部導(dǎo)航表面112。第二折射面111用于將反向散射光從頂部導(dǎo)航表面112導(dǎo)向傳感器105，以檢測(cè)物體的相對(duì)移動(dòng)?？蛇x擇地，第一折射面110和第二折射面111可具有防反射涂層，以減少表面的非涅爾反射損失。如圖1和圖2所示，光源101位于第一折射面110的正下方。第一折射面110可以具有0度到大約90度的第一角度。在本實(shí)施例中，第一折射面110的第一角度113大約是50度。由于折射發(fā)生在第一折射面110上，第一折射面110將引導(dǎo)穿過(guò)第一通孔114并導(dǎo)向頂部光學(xué)表面112。當(dāng)沒(méi)有物體存在吋，光(圖中虛線示出)到達(dá)頂部導(dǎo)航表面112并射離該裝置。如圖1和圖3所示，靠近頂部導(dǎo)航表面放置移動(dòng)物體，光在物體表面進(jìn)行散射。部分散射光通過(guò)第二通孔115到達(dá)第二折射面111，該第二折射面111具有0度到大約90度范圍的第二角度116。在本實(shí)施例中，位于第二折射面111上的第二角度116為大約60度到大約80度之間。光通過(guò)第二折射面111再次折射并射入傳感器105。物體并非光學(xué)導(dǎo)航裝置的一部分。該物體可以是人體手指或者其他移動(dòng)物體。如圖1所示，傳感器105用于檢測(cè)來(lái)自于光傳導(dǎo)窗ロ 103的光。傳感器105包括光電ニ極管(PD)陣列104。因?yàn)楦蓽h，來(lái)自于外部的移動(dòng)物體的反向散射光在光電ニ極管陣列上形成帶有亮斑和暗斑的光斑圖形。該物體橫穿頂部導(dǎo)航表面112的相對(duì)移動(dòng)導(dǎo)致了該光斑圖形橫穿PD陣列104表面的移動(dòng)。傳感器105通過(guò)讀取來(lái)自于PD陣列104的光電流，以檢測(cè)和計(jì)算光斑圖形橫穿光電ニ極管陣列的相對(duì)移動(dòng)。
傳感器105的位置設(shè)置為當(dāng)放置物體在頂部導(dǎo)航表面112上吋，傳感器105可接收到最多的該物體散射產(chǎn)生的反向散射光。當(dāng)被追蹤的外表面移離頂部導(dǎo)航表面112吋， 因?yàn)榈诙?15對(duì)光的阻擋，使得到達(dá)PD陣列104的反向散射光將顯著減少。如圖4所示，移動(dòng)信息可被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)可以被通過(guò)柔性電路板 (Flexible Printed Circuit，縮寫(xiě)為FPC) 108連接的外部系統(tǒng)所讀取。如圖1至圖3所示，可選擇地，該光學(xué)導(dǎo)航裝置可具有設(shè)置在該裝置底部的觸摸開(kāi)關(guān)107，用于方便用戶通過(guò)在該光學(xué)導(dǎo)航裝置上點(diǎn)擊選擇輸入。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的總厚度(從頂部導(dǎo)航表面112到PCB基板106底部)在大約1. 2mm到大約1. 5mm之間。從光源101的頂部到光傳導(dǎo)窗ロ 103的頂部的厚度在大約0. 5mm到大約1. Omm之間。光源101中心和PD陣列的邊緣之間的距離在大約1. 7mm到2. 3mm之間。如圖5所示，在本實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的光傳導(dǎo)窗ロ 103進(jìn)ー步包括第一透鏡
120。第一透鏡120位于第一折射面110上。第一透鏡120可以將頂部導(dǎo)航表面112上的光束轉(zhuǎn)換為理想大小。第一透鏡120可以是微型鏡片陣列。如圖6所示，在本實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的光傳導(dǎo)窗ロ 103進(jìn)ー步包括第二透鏡
121。第二透鏡121位于第二折射面111上。第二透鏡121可以增加PD陣列104上的光聚。 第二透鏡121可以是微型鏡片陣列。如圖7所示，在本實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的光傳導(dǎo)窗ロ 103進(jìn)ー步包括第一透鏡 120和第二透鏡121。第一透鏡120位于第一折射面110上。第二透鏡121位于第二折射面 111上。第一透鏡120可以將頂部導(dǎo)航表面112上的光束轉(zhuǎn)換為理想大小。第二透鏡121 可以增加PD陣列104上的光聚。如圖8所示，在本實(shí)施例中，第二折射面111是平面。第二折射面111具有角度為 0度的第二角度。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。如圖9所示，在本實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的光傳導(dǎo)窗ロ 103進(jìn)ー步包括第一透鏡120。第一透鏡120位于第一折射面110上。第一透鏡120可以將頂部導(dǎo)航表面112上的光束轉(zhuǎn)換為理想大小。如圖10所示，在本實(shí)施例中，第一折射面110是平面。第一折射面110具有角度為0度的第一角度113。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。如圖11所示，在本實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置的光傳導(dǎo)窗ロ進(jìn)ー步包括第二透鏡121。第二透鏡121位于第二折射面111上。第二透鏡121可以增加PD陣列104上的光聚。在本發(fā)明中，使用折射結(jié)構(gòu)來(lái)縮短往返光路，從而減小該裝置的高度。該光學(xué)導(dǎo)航裝置使用基于折射的光學(xué)結(jié)構(gòu)和最少數(shù)量的光表面，來(lái)將光學(xué)導(dǎo)航裝置的高度減小到小于大約1.5mm。光高可以減小到小于大約0.9mm。該光學(xué)導(dǎo)航裝置仍然可以保持大的有效照射面積從而導(dǎo)航傳感器工作。本發(fā)明所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置可以用于一些移動(dòng)電子設(shè)備，例如超薄移動(dòng)電話、手提電腦、平板電腦和任何其他的需要用戶通過(guò)圖形用戶界面(graphical user interface, 縮寫(xiě)為GUI)輸入的消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品。盡管本發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)的光學(xué)導(dǎo)航裝置和移動(dòng)電子設(shè)備通過(guò)參考一定數(shù)量的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行特定的描述和闡明，但是應(yīng)當(dāng)注意，各種改變或等效變換并未脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括具有導(dǎo)航表面的光傳導(dǎo)窗口；位于所述光傳導(dǎo)窗口下側(cè)的光源；用于阻擋環(huán)境光的第一遮光罩；位于所述光傳導(dǎo)窗口下側(cè)的傳感器；位于所述光源和所述傳感器之間的第二遮光罩，用于阻擋從所述光源直接照射到所述傳感器的光；其中，所述光傳導(dǎo)窗口包括第一折射面和第二折射面；第一折射面位于所述光源頂部，以用于將光折射到頂部導(dǎo)航表面，第二折射面用于將反向散射光從所述頂部導(dǎo)航表面導(dǎo)向所述傳感器，以檢測(cè)相關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述光源是以單橫模(single lateral mode)發(fā)射相干光輻射的頂部發(fā)射激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述光源是單模垂直腔表面發(fā)射激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述光傳導(dǎo)窗口是由折射率在 1.5到1.8之間的材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一折射面具有大約50度的角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第二折射面具有大約60度到大約80度范圍內(nèi)的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述光源的頂部表面和所述頂部導(dǎo)航表面之間的距離為大約0. 5mm到大約1. Omm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述傳感器包括光電二極管陣列，來(lái)自于外部的移動(dòng)物體的反向散射光在所述光電二極管陣列上形成光斑圖形，并且所述傳感器檢測(cè)所述光斑圖形橫穿所述光電二極管陣列的移動(dòng)來(lái)確定所述物體的相對(duì)移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述光源中心到所述光電二極管陣列邊緣的距離在大約1. 7mm到大約2. 3mm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一遮光罩和所述光傳導(dǎo)窗口注塑為一體成型結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一折射面和所述第二折射面上均覆蓋有防反光膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一折射面和所述第二折射面中的至少一個(gè)上設(shè)置有透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，將所述傳感器的設(shè)置位置為當(dāng)物體位于所述頂部導(dǎo)航表面時(shí)，所述傳感器接收最多所述物體散射產(chǎn)生的反向散射光， 并且當(dāng)外部的移動(dòng)物體離開(kāi)所述頂部導(dǎo)航表面時(shí)，到達(dá)所述光電二極管陣列的所述反向散射光將顯著減少。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括PCB基板，所述傳感器和所述光源電連接到所述PCB基板上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包括設(shè)置在所述PCB 基板底面的開(kāi)關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在于，從所述頂部導(dǎo)航表面到所述 PCB基板底部的距離在大約1. 2mm到大約1. 5mm之間。
17.ー種光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在干，包括光源；具有導(dǎo)航表面的光傳導(dǎo)窗ロ；第一遮光罩，用于阻擋環(huán)境光的；傳感器，用于檢測(cè)來(lái)自于所述光傳導(dǎo)窗ロ的光；第二遮光罩，位于所述光源和所述傳感器之間，以用于阻擋從所述光源直接照射到所述傳感器的光；其中所述光傳導(dǎo)窗ロ包括至少ー個(gè)折射面，所述折射面位于從所述光源到所述傳感器的光路中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在干，所述折射面位于從所述光源到所述頂部導(dǎo)航表面的光路中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其特征在干，所述折射面位于從所述頂部導(dǎo)航表面到所述傳感器的光路中。
20.一種移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，包括權(quán)利要求17所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述移動(dòng)電子設(shè)備包括超薄移動(dòng)電話、手提電腦或平板電腦。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述折射面位于從所述光源到所述頂部導(dǎo)航表面的光路中。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述折射面位于從所述頂部導(dǎo)航表面到所述傳感器的光路中。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光源是以單橫模 (single lateral mode)發(fā)射相干光輻射的頂部發(fā)射激光器。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光源是單模垂直腔表面發(fā)射激光器。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光傳導(dǎo)窗ロ是由折射率在1.5到1.8之間的材料制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述第一折射面具有大約50 度的角度。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述第二折射面具有大約60 度到大約80度范圍的角度。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光源頂部表面和所述頂部導(dǎo)航表面之間的距離在大約0. 5mm到大約1. Omm的范圍內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述傳感器包括光電ニ極管陣列，來(lái)自于外部的移動(dòng)物體的反向散射光在所述光電ニ極管陣列上形成光斑圖形，并且所述傳感器檢測(cè)所述光斑圖形橫穿所述光電ニ極管陣列的移動(dòng)來(lái)確定所述物體的相關(guān)移動(dòng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光源中心到所述光電ニ 極管陣列邊緣的距離在大約1. 7mm到大約2. 3mm之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述第一遮光罩和所述光傳導(dǎo)窗ロ注塑為一體成型結(jié)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述第一折射面和所述第二折射面上均覆蓋有防反光膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述第一折射面和所述第二折射面中的至少ー個(gè)上設(shè)置有透鏡。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在于，將所述傳感器的設(shè)置位置為當(dāng)物體位于所述頂部導(dǎo)航表面吋，所述傳感器接收最多所述物體散射產(chǎn)生的反向散射光， 并且當(dāng)外部的移動(dòng)物體離開(kāi)所述頂部導(dǎo)航表面吋，到達(dá)所述光電ニ極管陣列的所述反向散射光將顯著減少。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置進(jìn)ー步包括PCB基板，所述傳感器和所述光源電連接到所述PCB基板上。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在干，所述光學(xué)導(dǎo)航裝置進(jìn)ー步包括設(shè)置在所述PCB基板底面的開(kāi)關(guān)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的移動(dòng)電子設(shè)備，其特征在于，從所述頂部導(dǎo)航表面到所述 PCB基板底部的距離為大約1. 2mm到大約1. 5mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)導(dǎo)航裝置和使用光學(xué)導(dǎo)航裝置的移動(dòng)電子設(shè)備，該裝置包括光源，具有導(dǎo)航表面的光傳導(dǎo)窗口，用于阻擋環(huán)境光并吸收散射光的第一遮光罩，用于檢測(cè)來(lái)自于光傳導(dǎo)窗口的光的傳感器和位于所述光源和所述傳感器之間用于阻擋從所述光源到所述傳感器的直射光的第二遮光罩。所述光傳導(dǎo)窗口包括至少一個(gè)折射面。所述折射面位于從所述光源到所述傳感器的光路中。
文檔編號(hào)G06F3/033GK102541302SQ201110009129
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者俞曉鳴, 唐德杰, 洪偉 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司