用于光电鼠标的光学跟踪组件及其组装方法技术

一种光电鼠标的光学跟踪组件包括：一光源、一光学感测芯片以及一整体式光学组件。所述整体式光学组件包括：镜头和容纳光源的校直部件。所述校直部件使所述光源对准所述镜头的中心并控制所述光源至一导航表面的距离，此导航表面将光反射至所述光学感测芯片上。所述镜头可以包括：（１）准直镜头，用于将来自光源的光沿第一光轴准直至所述导航表面，以及（２）成像镜头，用于将导航表面的反射光沿第二光轴成像至所述光学感测芯片。

【技术实现步骤摘要】

一种光电鼠标的光学跟踪组件包括一光源、一光学感测芯片以及一整体式光学组件。所述整体式光学组件包括镜头和容纳光源的校直部件。所述校直部件使所述光源对准所述镜头的中心并控制所述光源至一导航表面的距离，此导航表面将光反射至所述光学感测芯片上。所述镜头可以包括(1)准直镜头，用于将来自光源的光沿第一光轴准直至所述导航表面，以及(2)成像镜头，用于将导航表面的反射光沿第二光轴成像至所述光学感测芯片。
技术介绍
图1、图2和图3显示的是一种传统光电鼠标的光学跟踪组件10的分解、组装和截面图。组件10包括一光电鼠标感测芯片12、一固态光电鼠标镜头14、一固态光电鼠标发光二极管组合芯片16以及一发光二极管18。这些元件相互联锁如同其安装在鼠标印刷电路板(PCB)20和一鼠标底板22内所界定的部件上。感测器12(例如Agilent HDNS2000)包括一包含在一光学封装中的集成电路，此光学封装设计为通过一通孔安装在一鼠标印刷电路板(PCB)20上。感测器12模块面朝下安装在印刷电路板22上。通过该光学封装上的板盖可以提供一孔径光阑，使集成电路上的光电管能通过该孔径光阑获取表面图像。板盖上的部件使镜头14对准感测器12。镜头14(例如Agilent HDNS2100)为组件10提供光学路径。镜头14包括成像镜头24(图3)，通过该镜头感测器12可获取表面图像；整体式光导管26(图3)，通过该光导管发光二极管18可提供表面照明；及一棱透镜28(图3)，用于以最佳入射角度聚焦发光二极管的光。镜头14上的部件对准底板22及夹子16上的部件。镜头14还保护感测器12和发光二极管18免受底板22开口处发生的静电放电现象的影响。夹子16(例如Alilent HDNS-2200)为发光二极管18提供卡装式机械壳体。夹子16夹持发光二极管18并使所有元件对准底板22。夹子16联锁至感测器12的顶部和镜头14上的光导管26。然后，整个组件对准底板22上的部件。
技术实现思路
在本专利技术的一实施例中，一种用于光电鼠标的光学跟踪组件包括一光源、一光学感测芯片以及一整体式光学组件。所述整体式光学组件包括镜头和容纳所述光源的校直部件。所述校直部件使光源对准镜头并控制所述光源到一导航表面的距离，此导航表面用于将光反射至所述光学感测芯片上。所述镜头可以包括(1)准直镜头，其用于将来自光源的光沿第一光轴准直至所述导航表面；及(2)成像镜头，其用于将导航表面的反射光沿第二光轴成像至所述光学感测芯片。附图说明图1、图2和图3显示一种传统光电鼠标的光学跟踪组件的分解、组装和截面视图。图4显示本专利技术一实施例中的光学跟踪组件的分解图。图5显示图4所示本专利技术一实施例中的光学跟踪组件的等角组装视图。图6显示图4所示本专利技术一实施例中的光学跟踪组件的侧面组装视图。图7显示图4所示本专利技术一实施例中的光学跟踪组件的侧面分解视图。图8显示本专利技术一实施例中的激光源和整体式光学组件的分解图。图9显示本专利技术一实施例中的激光源和整体式光学组件的组装截面图。不同图中相同参考号码的使用表示相似或相同的元件。具体实施例方式如上所述，一传统的光电鼠标一般包括一感测器、光学器件、一发光二极管光源以及一些用于对所述光源与光学器件进行光耦合的构件。现今已有若干种设计方案用来进行光耦合。根据当前的设计，发光二极管的位置和定向对于光电鼠标的正确性能虽然重要，但并不是决定性的。随着采用激光器作为光源和使用带有激光输出光束的准直光学器件，光束相对于光学元件的位置和定向对于达到正确的性能特性变得更为重要。因此，需要对光源进行高精度机械定位。图4、图5和图6显示本专利技术一实施例中一光学跟踪组件100的分解和组装图。组件100包括一光学感测芯片102、一印刷电路板104、一整体式光学组件106、一激光源108、一激光器定位夹110以及一鼠标底板112。光学感测芯片102包括从光学封装组合向下延伸的管脚122(在图4中仅标注一个)、光学封装组合内面朝下的一光电管阵列124(显示在图7中)、形成在封装组合底部表面上的感测器校直部件126。校直部件126可以是一个空心椭圆形突起物，此突起物具有一可允许光从一导航表面129(显示在图7中)反射到光电管124的孔径128(图7)。通过将管脚122穿过印刷电路板上相应的安装孔130(在图4仅标注一个)并随后将管脚122焊接在印刷电路板104的迹线上，即可将光学感测芯片102安装到印刷电路板104上。印刷电路板104界定了一与整体式光学组件106的轮廓相吻合的切割开口132(显示在图4中)。光学组件106被嵌入到切割开口132中直到光学组件106的侧面齐平贴靠在切割开口132上。同时，感测器校直部件126被嵌入到一由光学组件106界定的感测器校直孔134中。激光器108可以是一密封在晶体管外壳封装(transistor-outlinepackage)中的半导体激光器。激光器108被嵌入与光学组件106构成一整体的光学校直部件142中(在图8中显示得更为清晰)，直到触底贴靠在与光学组件106构成一整体的一光源校直部件144上(如图9所示)。在一实施例中，校直部件142是四个梯形导向件，用于使激光器108沿一光轴146居中定位(如图7所示)，而校直部件144为导向件142内的一突出部分，用于控制激光器108沿光轴146距导航表面129的定位距离。导向件142以光轴148为中心设置且其尺寸设计为可实现与光源108的轻微干扰配合(例如，压配合)。导向件142的偏斜被设计为相等，由此将光源108定位成与光轴146共轴。当激光器108嵌入后，保持夹110滑动至整体式光学组件106上以锁定激光器108。保持夹110具有两个悬臂挚爪152(仅标注一个)，用于啮合整体式光学组件106对置侧上形成的凸肩154(仅看得见一个)。保持夹110还包括一曲线形接触表面156，用于齐平贴靠在激光器封装组合件的底部以锁定激光器108。图7是本专利技术一实施例中整体式光学组件106的截面图。光学组件106由一种对激光透明的材料制成。在突出部分144的对面，光学组件106包括以光轴146为中心定位的准直镜头162和164。如上所述，光学组件106界定一校直孔134。校直孔134由成像镜头166和168构成，该些成像镜头将反射光沿光轴170引导到光学感测芯片102内的光电管124。由此，光学组件106是一个由以下部分制造的整体(1)机械校直部件，其将激光器108沿光轴146定位在中心并沿光轴146控制激光器108至导航表面129的距离；及(2)光学器件，其用于将光准直至导航表面129上并将反射光成像至光电管124上。在一实施例中，光学组件106是一注模件，其在机械校直部件与光学器件之间具有很高的精确度。再回头参见图4，组装后的感测芯片102、印刷电路板104、光学组件106、激光器108和保持夹110随后安装到鼠标基板112上。鼠标基板112包括一孔径182，以允许来自校直镜头162和164(图7)的光射出鼠标、从导航表面上反射回来并且再射入鼠标的成像镜头166和168上(图7)。如上所述，通过将机械校直部件142和144与光学元件162、164、166和168包含在同一部分中(具体而言，位于与照明光轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光电鼠标的光学跟踪组件，其包括：一光源；一光学感测芯片；及一整体式光学组件，其包括：镜头；接收所述光源的光源校直部件，所述光源校直部件使所述光源对准所述透镜的中心并控制所述光源距一导航表面的距 离，所述导航表面将光反射到所述光学感测芯片上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：保罗M韦尔奇，狮文李，居尔比尔辛格AL巴尔万特辛格，阿克荣梁，
申请(专利权)人：安华高科技ECBUIP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]