光学感测装置及其电子设备制造方法及图纸

一种光学感测装置，用以感测相对移动的物体，光学感测装置包括光感测组件以及信号处理单元。光感测组件用以根据调制信号感测物体并据以输出感测信号。信号处理单元耦接光感测组件，用以对感测信号进行信号处理，并据以输出第一数据信号及第二数据信号。第一数据信号的频率位于感测信号的第一频段内，第二数据信号的频率位于感测信号的第二频段内，且第一频段不等于第二频段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学感测装置及其电子设备，特别是涉及一种能够分别处理两个以上不同频段的移动物体感测信号的光学感测装置及其电子设备。
技术介绍
利用激光自混合(laser self-mixing)的物理现象来感测物体移动位置的光学感测装置已经广泛的被使用在不同领域，例如是计算机系统的光学鼠标。请参照第1图，其示出了传统光学感测装置与计算机的连接方块示意图。光学感测装置10，例如是光学鼠标，其包括光感测组件1、调制单元2、阻抗转换单元3、微分器4以及放大器5。光感测组件1包括激光二极管(laserdiode)及光二极管(photo diode)(未显示于图中)。激光二极管根据耦接的调制单元2所发出的调制信号M1(例如是三角波信号)，对相对移动物体Mr发出激光光L1。光二极管则接收物体Mr所反射的激光光L1并输出一感测信号S1给耦接的阻抗转换单元3。阻抗转换单元3接收感测信号S1进行阻抗转换后，输出一阻抗转换信号V1给耦接的微分器4。微分器4对阻抗转换信号V1进行微分运算，并输出一微分信号d1给耦接的放大器5。放大器5将微分信号d1放大后，输出数据信号D1给计算机6。计算机6的数据处理单元(未显示于图中)根据数据信号D1进行数据处理，并据以产生对应光学感测装置10与物体Mr(例如桌面)相对移动的功能操作，例如移动计算机6的显示器(未显示于图中)中的光标位置。但是光学感测装置10中阻抗转换单元3、微分器4及放大器5所使用的运算放大器(operational amplifier)通常仅能处理有限频率范围的信号，因而造成检测在相对移动物体Mr时，无法测出大范围的相对移动速度(例如极快或极慢)。而其中影响最大的是微分器4的因素。如上所述，当阻抗转换信号V1经过微分器4之后，会由三角波转换为方波。但是受限于微分器4本身的物理特性，无法对极快或极慢的频率范围进行转换。请参照图1B，其示出了一种微分器于不同频率下增益值的特性曲线图。如图1B所示的增益值对信号频率特性曲线，微分器4的微分范围一般限定于f～100f，其中f为调制信号M1的频率。因此，在物体与光学感测装置10之间的相对移动速度极快(大于100f)或极慢(小于f)的情况下，因为超过微分器4的操作频宽范围而使得微分器4无法输出对应感测信号频率(大于100f或小于f)的微分信号d1，因而影响到计算机6在对数据信号D1进行处理时缺少了对应(f，100f)信号频率范围以外的数据，使得其显示器上的光标无法产生对应极快或极慢的移动。大大降低光学传感器10的感测效能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种光学感测装置及其电子设备，藉由设置多个信号传输信道供不同频率的感测信号通过并进行信号处理，以产生对应感测物体两个以上不同频段的数据信号，藉以提高光学感测装置的灵敏度及工作效能。根据本专利技术的目的，提出一种光学感测装置，用以感测相对移动的物体，光学感测装置包括光感测组件以及信号处理单元。光感测组件用以根据调制信号感测物体，并据以输出感测信号。信号处理单元耦接光感测组件，用以对感测信号进行信号处理，并据以输出第一数据信号及第二数据信号。第一数据信号的频率位于感测信号的第一频段内，第二数据信号的频率位于感测信号的第二频段内，且第一频段不等于第二频段。根据本专利技术的另一目的，提出一种电子设备，包括光学感测装置、光感测组件以及信号处理单元。光学感测装置用以感测相对移动的物体，光学感测装置进一步包括光感测组件及信号处理单元。光感测组件用以根据调制信号感测物体，并据以输出感测信号；信号处理单元耦接光感测组件，信号处理单元用以对感测信号进行信号处理，并据以输出第一数据信号及第二数据信号。数据处理单元用以对第一数据信号以及第二数据信号进行数据处理，并据以产生对应光学感测装置与物体的相对移动的功能操作。第一数据信号的频率位于感测信号的第一频段内，第二数据信号的频率位于感测信号的第二频段内，且第一频段不等于第二频段。为使本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1A示出了传统光学感测装置与计算机的连接方块示意图；图1B示出了一种微分器于不同频率下增益值的特性曲线图；图2示出了依照本专利技术第一实施例连接计算机的光学感测装置结构方块图；图3示出了依照本专利技术第二实施例连接计算机的光学感测装置结构方块图；以及图4示出了依照本专利技术第二实施例TDM编码器将阻抗转换信号分时编码的作用示意图。附图符号说明1、110光感测组件2、120调制单元3、130阻抗转换单元4微分器5放大器6、160计算机10、100、300光学感测装置140第一微分器142第二微分器150第一放大器152第二放大器170、370信号处理单元180第一微分单元182第二微分单元145第一带通滤波器147第二带通滤波器310时分复用(TDM)编码器320时分复用(TDM)译码器 具体实施例方式实施例一请参照图2，其示出了依照本专利技术第一实施例连接计算机的光学感测装置结构方块图。光学感测装置100，例如是一种光学鼠标，用以感测相对移动的物体Mr。光学感测装置100包括光感测组件110、调制单元120以及信号处理单元170。光感测组件110利用激光二极管根据调制单元120输出的调制信号M10(例如是三角波信号)发出激光信号L10至物体Mr，并利用光二极管接收自物体Mr反射的激光光L10，据以输出感测信号S10。信号处理单元170耦接光感测组件110，用以对感测信号S10进行信号处理，并据以输出第一数据信号D10及第二数据信号D12。第一数据信号D10与第二数据信号D12的频率分别位于感测信号S10不同的第一频段FB1以及第二频段FB2内。计算机160的信号处理单元(未显示于图中)根据第一及第二数据信号D10及D12进行数据处理，并据以产生对应光学感测装置100与物体Mr(例如桌面)相对移动的功能操作，例如移动计算机160的显示器(未显示于图中)中的光标位置。本领域的技术人员，可知本专利技术的技术并不限于上述实施例。本专利技术的光学感测装置100也可以使用任何其它的光感测组件，依据调制信号M10来感测与物体Mr的相对移动关系，并据以输出感测信号S10。此外，该信号处理单元170还包括阻抗转换单元130、第一微分单元180及第二微分单元182。阻抗转换单元130耦接光感测组件110，用以对感测信号S10进行阻抗转换后，输出一阻抗转换信号V10。第一微分单元180耦接阻抗转换单元130，用以对阻抗转换信号V10进行一第一微分运算，以输出具有第一频段FB1的第一数据信号D10；第二微分单元182同样耦接阻抗转换单元130，用以对阻抗转换信号V10进行一第二微分运算，以输出具有第二频段FB2的第二数据信号D12。其中第一频段FB1为1Hz～10kHz，且第二频段FB2为10kHz～1MHz。另外，第一微分单元180还包括第一微分器140、第一带通滤波器(bandpass filter)145及第一放大器150。第一微分器140耦接阻抗转换单元130，用以根据第一微分范围，例如是第一频段FB1，对阻抗转换信号V10进行上述的第一微分运算，以输出第一微分信号d10。第一带通滤波器145，例如是被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学感测装置，用以感测相对移动的一物体，该光学感测装置包括：一光感测组件，用以根据一调制信号感测该物体，并据以输出一感测信号；以及一信号处理单元，耦接该光感测组件，用以对该感测信号进行信号处理，并据以输出一第一数据信号及 一第二数据信号；其中，该第一数据信号的频率位于该感测信号的一第一频段内，该第二数据信号的频率位于该感测信号的一第二频段内，且该第一频段不等于该第二频段。

【技术特征摘要】
1.一种光学感测装置，用以感测相对移动的一物体，该光学感测装置包括一光感测组件，用以根据一调制信号感测该物体，并据以输出一感测信号；以及一信号处理单元，耦接该光感测组件，用以对该感测信号进行信号处理，并据以输出一第一数据信号及一第二数据信号；其中，该第一数据信号的频率位于该感测信号的一第一频段内，该第二数据信号的频率位于该感测信号的一第二频段内，且该第一频段不等于该第二频段。2.如权利要求1所述的光学感测装置，其中该光感测组件还包括一激光二极管以及一光二极管，该激光二极管用以依据该调制信号发出一激光信号，且该光二极管用以接收自该物体反射的该激光信号，并据以输出该感测信号。3.如权利要求1所述的光学感测装置，其中该信号处理单元还包括一阻抗转换单元，耦接该光感测组件，用以对该感测信号进行阻抗转换后，输出一阻抗转换信号；一第一微分单元，耦接该阻抗转换单元，该第一微分单元用以对该阻抗转换信号进行一第一微分运算，以输出具有该第一频段的该第一数据信号；以及一第二微分单元，耦接该阻抗转换单元，该第二微分单元用以对该阻抗转换信号进行一第二微分运算，以输出具有该第二频段的该第二数据信号。4.如权利要求3所述的光学感测装置，其中该第一微分单元还包括一第一微分器，耦接该阻抗转换单元，该第一微分器用以根据该第一频段对该阻抗转换信号进行该第一微分运算，以输出一第一微分信号；以及一第一信号放大单元，耦接该第一微分器，该第一信号放大单元用以对该第一微分信号进行信号放大，并据以输出该第一数据信号；其中该第二微分单元还包括一第二微分器，耦接该阻抗转换单元，该第二微分器用以根据该第二频段对该阻抗转换信号进行该第二微分运算，以输出一第二微分信号；以及一第二信号放大单元，耦接该第二微分器，该第二信号放大单元用以对该第二微分信号进行信号放大，并据以输出该第二数据信号。5.如权利要求4所述的光学感测装置，其中该第一频段为1Hz～10kHz，且该第二频段为10kHz～100MHz。6.如权利要求4所述的光学感测装置，其中该第一信号放大单元还包括一第一带通滤波器，耦接该第一微分器，该第一带通滤波器用以对该第一微分信号进行滤波，以输出具有该第一频段的一第一滤波信号；以及一第一放大器，耦接该第一带通滤波器，该第一放大器用以对该第一滤波信号进行信号放大，并据以输出该第一数据信号；其中该第二信号放大单元还包括一第二带通滤波器，耦接该第二微分器，该第二带通滤波器用以对该第二微分信号进行滤波，以输出具有该第二频段的一第二滤波信号；以及一第二放大器，耦接该第二带通滤波器，该第二放大器用以对该第二滤波信号进行信号放大，并据以输出该第二数据信号。7.如权利要求6所述的光学感测装置，其中该第一带通滤波器及该第二带通滤波器各包括一被动滤波器或一主动滤波器。8.如权利要求1所述的光学感测装置，其中该调制信号包括一第一频率调制信号以及一第二频率调制信号，该感测信号包括对应该第一频率调制信号并具有该第一频段的一第一感测信号，以及对应该第二频率调制信号并具有该第二频段的一第二感测信号，该信号处理单元还包括一阻抗转换单元，耦接该光感测组件，该阻抗转换单元用以分别对该第一感测信号以及该...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱奕铭，马国栋，
申请(专利权)人：明基电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]