描述了一種用于光學操縱桿中錯位補償的裝置。所述光學操縱桿包括光源、多個光電探測器和用于控制所述光學操縱桿操作的電路。在一些實施例中，每一個所述光電探測器均可被分割為多個光電探測器元件并且選擇光電探測器元件設置用于被獨立地激活，以便造成所選擇的光電探測器元件的電致移位，來實現所述光學操縱桿的光學部件的不同可操作對準位置。在一些實施例中，通過獨立地激活光源陣列的一部分可以類似地校準所述光源，以便造成電致移位。還描述了各種其他實施例和操作方法。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
在此公開的各種示例性實施例一般涉及光學操縱桿。更具體地，各種實施例涉及用于光學操縱桿中錯位補償(misalignment compensation)的方法和裝置,所述光學操縱桿用于手持通信設備。
技術介紹
手持通信設備，特別是移動電話、個人數字助理(PDA)等等，包括一類便攜式電子設備，其尺寸使得它們能夠被握在一只手中同時被另一只手操作。典型的手持通信設備包括操縱桿，允許用戶在操作手持設備時做出選擇。市場上許多移動電話使用步進式(st印wise)操縱桿，使得用戶只能以一系列分立的步驟沿四個方向(例如，左、右、上和下)移動顯示器上的光標，用戶垂直地在所述步進 式操縱桿上點擊以便在顯示器上選擇所需的項目。已經提出了基于光學反射原理的各種模擬操縱桿設計。這種光學反射模擬(ORA)操縱桿可以克服步進式操縱桿的局限，并且所述ORA操縱桿可被用在移動電話中，用于諸如導航、移動游戲以及網頁瀏覽等應用。ORA操縱桿可以使能在整個顯示屏上沿所有方向上的移動(即全部360°方向)，同時還使得用戶能夠以連續的、可變的速度移動光標，這是導航、網頁瀏覽應用、在地圖上移動、閱讀興趣點信息、按壓選擇、拖放、縮放以及采用用戶控制光標的類似移動應用所需要的，并且適合在手持設備中的使用。在W02010/035170、W02010/020906, W02009/125360中描述了關于模擬操縱桿的其他細節，這些專利已經轉讓給本受讓人，將其全部內容一并在此作為參考。在之前提出的方法中，只有所有適用的光學部件，諸如光源、反射器或者反射元件(例如反射器)以及所述操縱桿設備的光電探測器全都對齊，才能實現提高的性能。所述操縱桿設備光學部件中任何一個的錯位都會導致不對稱，降低了所述設備的性能。已經提出了克服所述錯位問題的其他方法，但是也被觀察到是昂貴的和緩慢的，特別是對于大量生產。圖I是常規光學操縱桿100的高級示意圖。所述操縱桿100包括具有襯底102的IC封裝111，在所述襯底上有例如ASIC管芯104、光源106 (例如LED)和多個光電探測器108 (例如光電二極管)。硬質框架110支撐旋鈕(knob) 116，所述旋鈕直接地懸掛在所述光源106的上方。所述旋鈕116懸掛在懸置結構上，所述懸置結構包括金屬彈簧112。在所述旋鈕116的底面上形成反射器114 (例如可以是反射鏡)，直接地面對所述光源106，使得來自光源106的光被所述反射器114直接地反射，朝向光電探測器108。所述反射器114可以是對稱形狀(例如正方形或者圓形)。所述光源106位于所述光電二極管或者光電探測器結構108的中心，所述光電探測器108對稱地位于所述光源106的四周，其細節如圖2A和2B所示。所述IC封裝111具有在所述光源106和所述光電探測器108的上方的空腔113。應當理解，所述襯底102可以被成型在透明材料的內部，所述透明材料還可以用作IC封裝，同時仍然允許光通過所述封裝。已經在W02010/035170中描述了所述操縱桿100的其他細節，將所述專利的全部內容一并在此作為參考。繼續參考圖1，旋鈕116被安裝在懸置結構上，所述懸置結構當施加來自手指的力時允許所述旋鈕116繞旋轉點傾斜，并且當去除所述力時由所述金屬彈簧112促使返回到中心位置(例如平衡位置)。圖2A和2B是圖I所示光學操縱桿的側視圖，圖2A描述了在平衡位置的旋鈕以及圖2B描述了在傾斜位置的旋鈕。圖2C和2D是圖I所示光學操縱桿的頂視圖，分別是所述旋鈕在平衡位置(圖2C)和傾斜位置(圖2D)。在圖2A-2D中，所有應用的光學部件都是理想對準的。在操作中，當所述操縱桿100在平衡位置，其中沒有施加來自用戶 手指的力時，所述反射器114與多個光電探測器108和光源106理想地平行并且位于其中心，如圖2A所示。在這個位置上，由所述反射器114反射的光斑對稱地落在所述光電探測器108上，從而在XY平面的差分電路201處提供了零差分信號，被量化為Sx = Sy = 0，如圖2C所示。當所述操縱桿200被用戶使用時，諸如用于移動顯示器上光標位置，所述用戶在所述旋鈕116上施加力時造成所述旋鈕116傾斜，因此造成所述反射器114沿一個方向上成比例地傾斜，從而導致在所述光電探測器108之間差分電路201處的沿X軸和/或Y軸的非零差分信號，如圖2D所示的Sx Φ O。在差分電路201中差分放大器輸出處的所述差分信號Sx和Sy被轉換為沿所需方向上的光標速度。所述差分信號Sx和Sy與所述反射器114的傾角成比例。因此，較大的反射器傾角導致較大的差分信號Sx和Sy以及沿給定方向上較快的光標移動。繼續圖2A-2D，為了在所述顯示器上選擇一個項目，用戶可以使用所述操縱桿200的點擊選擇功能。為了實現這種功能，用戶必須使用所述操縱桿200將所述光標移動至用戶需要選擇的項目的位置，然后通過釋放所述旋鈕116停止所述操縱桿200，然后用一定的力垂直地壓下(即在所述旋鈕116上向下點擊)。在用戶的點擊動作期間，所述反射器114水平地向下移動。在這個過程中，在所述光電探測器108上的差分信號實質上保持為零，但是在所述光電探測器108上的信號振幅由于落在所述襯底102上的光輻照度增加而增力口。通過檢測所有光電探測器108的共模信號中的閾值，可以產生所述選擇信號。在圖I和2A-2D中，示出了相對有限數量的光電探測器。然而應當理解，可以根據需要使用更多或者更少的光電探測器。圖3示出了曲線圖，闡釋了計算得出的差分信號作為所述反射器角度的函數，其中在所述X軸上示出了所述反射器的傾角并且在Y軸上示出了所述差分信號。具體地，圖3示出了在理想對準(例如用圓形數據點表示的曲線，在圖3中示作信號曲線1，301)的情況下所述差分信號(例如針對X-Y檢測)作為反射器114傾角(圖2A-2B)的函數，表明了它是相對于所述旋鈕116的平衡位置(例如傾角=O)對稱的。然而，在存在錯位的情況下，當所述反射器114從所述平衡位置偏移一定的距離(例如40 μ m)，所述差分信號Sx和Sy變得不對稱，如圖3所示示作信號曲線2，302。在這種情況下，在所述平衡位置上，所述差分信號是非零的，并且當所述反射器114在正向和反向上傾斜相同的傾角時，信號變化量不再是對稱的，這種不對稱造成了所述操縱桿100的性能下降。盡管程度較小，如圖2B和2D所示，所述光源106的錯位以及所述反射器114在平衡位置的初始角度也可能有助于所述差分信號的不對稱，以及因此所述操縱桿100的性能下降。已經提出了各種校正方案，但是大多沒有成功校正大的錯位誤差，伴隨著緩慢的時間和高的成本。
技術實現思路
根據對ORA操縱桿的改進對準的需要，公開了各種用于在ORA輸入設備，諸如ORA操縱桿中錯位補償的方法和裝置。所述ORA操縱桿可以包括光源、多個光電探測器和用于控制所述ORA操縱桿操作的電路。在一個實施例中，每一個光電探測器均被分割成多個光電探測器元件，所述光電探測器元件可被獨立地激活，從而造成所述光電探測器元件的電致移位(electrical shifting),以便補償所述操縱桿的至少一個光學部件的錯位。在另一個實施例中，所述光源被分割成多個光源元件；選擇光源元件被電激活以造成所述光源元件的電致本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：金·范樂，塞巴斯蒂安·穆伊，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：
國別省市：
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