用于光学操纵杆中错位补偿的方法和装置制造方法及图纸

描述了一种用于光学操纵杆中错位补偿的装置。所述光学操纵杆包括光源、多个光电探测器和用于控制所述光学操纵杆操作的电路。在一些实施例中，每一个所述光电探测器均可被分割为多个光电探测器元件并且选择光电探测器元件设置用于被独立地激活，以便造成所选择的光电探测器元件的电致移位，来实现所述光学操纵杆的光学部件的不同可操作对准位置。在一些实施例中，通过独立地激活光源阵列的一部分可以类似地校准所述光源，以便造成电致移位。还描述了各种其他实施例和操作方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在此公开的各种示例性实施例一般涉及光学操纵杆。更具体地，各种实施例涉及用于光学操纵杆中错位补偿(misalignment compensation)的方法和装置,所述光学操纵杆用于手持通信设备。
技术介绍
手持通信设备，特别是移动电话、个人数字助理(PDA)等等，包括一类便携式电子设备，其尺寸使得它们能够被握在一只手中同时被另一只手操作。典型的手持通信设备包括操纵杆，允许用户在操作手持设备时做出选择。市场上许多移动电话使用步进式(st印wise)操纵杆，使得用户只能以一系列分立的步骤沿四个方向(例如，左、右、上和下)移动显示器上的光标，用户垂直地在所述步进 式操纵杆上点击以便在显示器上选择所需的项目。已经提出了基于光学反射原理的各种模拟操纵杆设计。这种光学反射模拟(ORA)操纵杆可以克服步进式操纵杆的局限，并且所述ORA操纵杆可被用在移动电话中，用于诸如导航、移动游戏以及网页浏览等应用。ORA操纵杆可以使能在整个显示屏上沿所有方向上的移动(即全部360°方向)，同时还使得用户能够以连续的、可变的速度移动光标，这是导航、网页浏览应用、在地图上移动、阅读兴趣点信息、按压选择、拖放、缩放以及采用用户控制光标的类似移动应用所需要的，并且适合在手持设备中的使用。在W02010/035170、W02010/020906, W02009/125360中描述了关于模拟操纵杆的其他细节，这些专利已经转让给本受让人，将其全部内容一并在此作为参考。在之前提出的方法中，只有所有适用的光学部件，诸如光源、反射器或者反射元件(例如反射器)以及所述操纵杆设备的光电探测器全都对齐，才能实现提高的性能。所述操纵杆设备光学部件中任何一个的错位都会导致不对称，降低了所述设备的性能。已经提出了克服所述错位问题的其他方法，但是也被观察到是昂贵的和缓慢的，特别是对于大量生产。图I是常规光学操纵杆100的高级示意图。所述操纵杆100包括具有衬底102的IC封装111，在所述衬底上有例如ASIC管芯104、光源106 (例如LED)和多个光电探测器108 (例如光电二极管)。硬质框架110支撑旋钮(knob) 116，所述旋钮直接地悬挂在所述光源106的上方。所述旋钮116悬挂在悬置结构上，所述悬置结构包括金属弹簧112。在所述旋钮116的底面上形成反射器114 (例如可以是反射镜)，直接地面对所述光源106，使得来自光源106的光被所述反射器114直接地反射，朝向光电探测器108。所述反射器114可以是对称形状(例如正方形或者圆形)。所述光源106位于所述光电二极管或者光电探测器结构108的中心，所述光电探测器108对称地位于所述光源106的四周，其细节如图2A和2B所示。所述IC封装111具有在所述光源106和所述光电探测器108的上方的空腔113。应当理解，所述衬底102可以被成型在透明材料的内部，所述透明材料还可以用作IC封装，同时仍然允许光通过所述封装。已经在W02010/035170中描述了所述操纵杆100的其他细节，将所述专利的全部内容一并在此作为参考。继续参考图1，旋钮116被安装在悬置结构上，所述悬置结构当施加来自手指的力时允许所述旋钮116绕旋转点倾斜，并且当去除所述力时由所述金属弹簧112促使返回到中心位置(例如平衡位置)。图2A和2B是图I所示光学操纵杆的侧视图，图2A描述了在平衡位置的旋钮以及图2B描述了在倾斜位置的旋钮。图2C和2D是图I所示光学操纵杆的顶视图，分别是所述旋钮在平衡位置(图2C)和倾斜位置(图2D)。在图2A-2D中，所有应用的光学部件都是理想对准的。在操作中，当所述操纵杆100在平衡位置，其中没有施加来自用户 手指的力时，所述反射器114与多个光电探测器108和光源106理想地平行并且位于其中心，如图2A所示。在这个位置上，由所述反射器114反射的光斑对称地落在所述光电探测器108上，从而在XY平面的差分电路201处提供了零差分信号，被量化为Sx = Sy = 0，如图2C所示。当所述操纵杆200被用户使用时，诸如用于移动显示器上光标位置，所述用户在所述旋钮116上施加力时造成所述旋钮116倾斜，因此造成所述反射器114沿一个方向上成比例地倾斜，从而导致在所述光电探测器108之间差分电路201处的沿X轴和/或Y轴的非零差分信号，如图2D所示的Sx Φ O。在差分电路201中差分放大器输出处的所述差分信号Sx和Sy被转换为沿所需方向上的光标速度。所述差分信号Sx和Sy与所述反射器114的倾角成比例。因此，较大的反射器倾角导致较大的差分信号Sx和Sy以及沿给定方向上较快的光标移动。继续图2A-2D，为了在所述显示器上选择一个项目，用户可以使用所述操纵杆200的点击选择功能。为了实现这种功能，用户必须使用所述操纵杆200将所述光标移动至用户需要选择的项目的位置，然后通过释放所述旋钮116停止所述操纵杆200，然后用一定的力垂直地压下(即在所述旋钮116上向下点击)。在用户的点击动作期间，所述反射器114水平地向下移动。在这个过程中，在所述光电探测器108上的差分信号实质上保持为零，但是在所述光电探测器108上的信号振幅由于落在所述衬底102上的光辐照度增加而增力口。通过检测所有光电探测器108的共模信号中的阈值，可以产生所述选择信号。在图I和2A-2D中，示出了相对有限数量的光电探测器。然而应当理解，可以根据需要使用更多或者更少的光电探测器。图3示出了曲线图，阐释了计算得出的差分信号作为所述反射器角度的函数，其中在所述X轴上示出了所述反射器的倾角并且在Y轴上示出了所述差分信号。具体地，图3示出了在理想对准(例如用圆形数据点表示的曲线，在图3中示作信号曲线1，301)的情况下所述差分信号(例如针对X-Y检测)作为反射器114倾角(图2A-2B)的函数，表明了它是相对于所述旋钮116的平衡位置(例如倾角=O)对称的。然而，在存在错位的情况下，当所述反射器114从所述平衡位置偏移一定的距离(例如40 μ m)，所述差分信号Sx和Sy变得不对称，如图3所示示作信号曲线2，302。在这种情况下，在所述平衡位置上，所述差分信号是非零的，并且当所述反射器114在正向和反向上倾斜相同的倾角时，信号变化量不再是对称的，这种不对称造成了所述操纵杆100的性能下降。尽管程度较小，如图2B和2D所示，所述光源106的错位以及所述反射器114在平衡位置的初始角度也可能有助于所述差分信号的不对称，以及因此所述操纵杆100的性能下降。已经提出了各种校正方案，但是大多没有成功校正大的错位误差，伴随着缓慢的时间和高的成本。
技术实现思路
根据对ORA操纵杆的改进对准的需要，公开了各种用于在ORA输入设备，诸如ORA操纵杆中错位补偿的方法和装置。所述ORA操纵杆可以包括光源、多个光电探测器和用于控制所述ORA操纵杆操作的电路。在一个实施例中，每一个光电探测器均被分割成多个光电探测器元件，所述光电探测器元件可被独立地激活，从而造成所述光电探测器元件的电致移位(electrical shifting),以便补偿所述操纵杆的至少一个光学部件的错位。在另一个实施例中，所述光源被分割成多个光源元件；选择光源元件被电激活以造成所述光源元件的电致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金·范乐，塞巴斯蒂安·穆伊，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：
国别省市：