光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器。光學(xué)導(dǎo)航芯片設(shè)置于光學(xué)導(dǎo)航模塊。光學(xué)導(dǎo)航模塊具有發(fā)光單元。發(fā)光單元提供光束照射位移產(chǎn)生單元的表面。光束具有低發(fā)散角度，以降低散射。光學(xué)導(dǎo)航芯片包括感測(cè)陣列以及位移計(jì)算單元。感測(cè)陣列相對(duì)于表面而設(shè)置。感測(cè)陣列接收表面反射光束產(chǎn)生的反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的反射光束擷取位移產(chǎn)生單元的表面一部分的影像。位移計(jì)算單元用以根據(jù)該些影像計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片與表面間的相對(duì)位移量。本發(fā)明并不需要在發(fā)光單元以及感測(cè)陣列上設(shè)置任一光學(xué)透鏡，即可計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航芯片與光學(xué)編碼器的位移產(chǎn)生單元間的相對(duì)位移量。
【專利說(shuō)明】
光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種光學(xué)導(dǎo)航芯片，且特別是一種微型化的光學(xué)導(dǎo)航芯片，設(shè)置此光學(xué)導(dǎo)航芯片的光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的電子裝置具有光學(xué)導(dǎo)航功能。此類(lèi)具有光學(xué)導(dǎo)航功能的光學(xué)編碼器通常會(huì)設(shè)置光學(xué)導(dǎo)航芯片，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)導(dǎo)航功能。光學(xué)編碼器最為常見(jiàn)的便是光學(xué)鼠標(biāo)。
[0003]目前的光學(xué)鼠標(biāo)通常包括了發(fā)光單元以及光學(xué)導(dǎo)航芯片。發(fā)光單元用以提供光束照射一物體(例如為桌面)。光學(xué)導(dǎo)航芯片包括了感測(cè)陣列。感測(cè)陣列相對(duì)于物體的表面而設(shè)置，用以接收表面反射光束所產(chǎn)生的反射光束，以擷取表面一部分的影像。光學(xué)鼠標(biāo)根據(jù)感測(cè)陣列所擷取的表面連續(xù)變化影像，并比較這些影像來(lái)計(jì)算目前位置相對(duì)于先前位置的移動(dòng)量。
[0004]由于一般發(fā)光單元所提供的光束的聚光性不足，若不在發(fā)射口上設(shè)置光學(xué)透鏡，光束將會(huì)向四周散射。如此一來(lái)，表面所反射的反射光束的光強(qiáng)度可能不足，進(jìn)而造成感測(cè)陣列所擷取的影像與實(shí)際的影像間存在著誤差。因此，光學(xué)鼠標(biāo)通常會(huì)在發(fā)光單元的發(fā)射口上設(shè)置光學(xué)透鏡，以對(duì)光束進(jìn)行聚焦處理。此外，為了提高感測(cè)陣列擷取影像時(shí)的精準(zhǔn)度，光學(xué)鼠標(biāo)還在感測(cè)陣列上設(shè)置了一個(gè)光學(xué)透鏡，以對(duì)反射光束進(jìn)行聚焦處理。
[0005]然而，現(xiàn)有的作法中，由于光學(xué)編碼器中需要設(shè)置光學(xué)透鏡等元件，使得光學(xué)編碼器存在機(jī)構(gòu)上的限制而難以同時(shí)達(dá)到高精準(zhǔn)度以及微型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)導(dǎo)航芯片。所述光學(xué)導(dǎo)航芯片設(shè)置于光學(xué)導(dǎo)航模塊。光學(xué)導(dǎo)航模塊具有發(fā)光單元。發(fā)光單元提供光束照射位移產(chǎn)生單元的表面。光束具有低發(fā)散角度，以降低散射。光學(xué)導(dǎo)航芯片包括感測(cè)陣列以及位移計(jì)算單元。位移計(jì)算單元耦接于感測(cè)陣列。感測(cè)陣列不包括用以對(duì)反射光束做聚焦處理的光學(xué)透鏡，且感測(cè)陣列相對(duì)于表面而設(shè)置。感測(cè)陣列接收表面反射光束產(chǎn)生的反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的反射光束擷取位移產(chǎn)生單元的表面一部分的影像。位移計(jì)算單元用以根據(jù)該些影像計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片與表面間的相對(duì)位移量。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)導(dǎo)航模塊。所述光學(xué)導(dǎo)航模塊包括發(fā)光單元以及光學(xué)導(dǎo)航芯片。發(fā)光單元提供光束照射位移產(chǎn)生單元的表面。光束具有低發(fā)散角度，以降低散射。光學(xué)導(dǎo)航芯片包括感測(cè)陣列以及位移計(jì)算單元。位移計(jì)算單元耦接于感測(cè)陣列。感測(cè)陣列不包括用以對(duì)反射光束做聚焦處理的光學(xué)透鏡，且感測(cè)陣列相對(duì)于表面而設(shè)置。感測(cè)陣列接收表面反射光束產(chǎn)生的反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的反射光束擷取位移產(chǎn)生單元的表面一部分的影像。位移計(jì)算單元用以根據(jù)該些影像計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片與表面間的相對(duì)位移量。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)編碼器。所述光學(xué)編碼器包括位移產(chǎn)生單元以及光學(xué)導(dǎo)航模塊。所述光學(xué)導(dǎo)航模塊包括發(fā)光單元以及光學(xué)導(dǎo)航芯片。發(fā)光單元提供光束照射位移產(chǎn)生單元的表面。光束具有低發(fā)散角度，以降低散射。光學(xué)導(dǎo)航芯片包括感測(cè)陣列以及位移計(jì)算單元。位移計(jì)算單元耦接于感測(cè)陣列。感測(cè)陣列不包括用以對(duì)反射光束做聚焦處理的光學(xué)透鏡，且感測(cè)陣列相對(duì)于表面而設(shè)置。感測(cè)陣列接收表面反射光束產(chǎn)生的反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的反射光束擷取位移產(chǎn)生單元的表面一部分的影像。位移計(jì)算單元用以根據(jù)該些影像計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片與表面間的相對(duì)位移量。
[0009]根據(jù)以上所述，相較于傳統(tǒng)的光學(xué)編碼器，本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器并不需要在發(fā)光單元以及感測(cè)陣列上設(shè)置任一光學(xué)透鏡，即可計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航芯片與光學(xué)編碼器的位移產(chǎn)生單元間的相對(duì)位移量。由于不需要任一光學(xué)透鏡，使得光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器的體積可以進(jìn)一步地被縮小，進(jìn)而達(dá)到微型化的目的。
[0010]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，但是此等說(shuō)明與所附圖式僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0017]1、3、4、5:光學(xué)編碼器
[0018]10、30、40、50:光學(xué)導(dǎo)航模塊
[0019]11、31、41、51:位移產(chǎn)生單元
[0020]100:基板
[0021]101:發(fā)光單元
[0022]102:光學(xué)導(dǎo)航芯片
[0023]1020:感測(cè)陣列
[0024]1021:位移計(jì)算單元
【具體實(shí)施方式】
[0025]在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實(shí)施例，在隨附圖式中展示一些例示性實(shí)施例。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來(lái)體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的例示性實(shí)施例。確切而言，提供此等例示性實(shí)施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整，且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明概念的范疇。在諸圖式中，可為了清楚而放大層及區(qū)的大小及相對(duì)大小。類(lèi)似數(shù)字始終指示類(lèi)似元件。
[0026]應(yīng)理解，雖然本文中可能使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種元件或信號(hào)等，但此等元件或信號(hào)不應(yīng)受此等術(shù)語(yǔ)限制。此等術(shù)語(yǔ)乃用以區(qū)分一元件與另一元件，或者一信號(hào)與另一信號(hào)。另外，如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)「或」視實(shí)際情況可能包括相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任一者或者多者的所有組合。
[0027]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)編碼器I包括光學(xué)導(dǎo)航模塊10以及位移產(chǎn)生單元11。光學(xué)導(dǎo)航模塊10相對(duì)于位移產(chǎn)生單元11的表面而設(shè)置。
[0028]光學(xué)導(dǎo)航模塊10用以提供光束并照射位移產(chǎn)生單元11的表面，并接收位移產(chǎn)生單元11的表面反射該光束所產(chǎn)生的反射光束。每隔一段擷取間隔時(shí)間，光學(xué)導(dǎo)航模塊10根據(jù)反射光束擷取位移產(chǎn)生單元11的表面一部分的影像。
[0029]位移產(chǎn)生單元11例如為圓環(huán)、滑軌或圓桿，其可以被移動(dòng)而產(chǎn)生位移。于某些應(yīng)用中，位移產(chǎn)生單元11亦可以被設(shè)置成不會(huì)移動(dòng)，而光學(xué)導(dǎo)航模塊10可以被移動(dòng)，使得光學(xué)導(dǎo)航模塊10與位移產(chǎn)生單元11間的相對(duì)位置發(fā)生變化。位移產(chǎn)生單元11的形狀可以對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用而有所改變。
[0030]舉例來(lái)說(shuō)，若光學(xué)導(dǎo)航模塊10被應(yīng)用于光學(xué)鼠標(biāo)中，則位移產(chǎn)生單元11可以是桌面。使用者可以移動(dòng)光學(xué)鼠標(biāo)，使得光學(xué)導(dǎo)航模塊10計(jì)算光學(xué)鼠標(biāo)在桌面上移動(dòng)了多少距離。又或者，光學(xué)導(dǎo)航模塊10可以被應(yīng)用于注射器中。此時(shí)，位移產(chǎn)生單元11例如為活塞芯桿。當(dāng)活塞芯桿被拉出或推入而產(chǎn)生位移時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊10可以感測(cè)其位移量。
[0031]簡(jiǎn)而言之，當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航模塊10與位移產(chǎn)生單元11的相對(duì)位置有所變化時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊10可以根據(jù)相關(guān)于位移產(chǎn)生單元11的表面的多個(gè)影像來(lái)判斷目前光學(xué)導(dǎo)航模塊10相對(duì)于先前的位置移動(dòng)有多遠(yuǎn)，進(jìn)而計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航模塊10與位移產(chǎn)生單元11間的相對(duì)位移量。
[0032]于本實(shí)施例中，位移產(chǎn)生單元11的表面不包括任一特殊圖案。特殊圖案例如為識(shí)別塊，且該識(shí)別塊與該表面具有不同光反射率?；蛘?，特殊圖案例如為蝕刻圖案，且蝕刻圖案低于該表面而形成一凹槽。附帶一提，前述特殊圖案的類(lèi)型僅為舉例說(shuō)明，并非用以限制本發(fā)明。
[0033]為詳細(xì)介紹光學(xué)導(dǎo)航模塊10的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)配合參閱圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)導(dǎo)航模塊10包括基板100、發(fā)光單元101以及光學(xué)導(dǎo)航芯片102。發(fā)光單元101以及光學(xué)導(dǎo)航芯片102設(shè)置于基板100上。基板100例如為印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)。發(fā)光單元101相鄰于光學(xué)導(dǎo)航芯片102而設(shè)置。發(fā)光單元101與光學(xué)導(dǎo)航芯片102的間隔距離可依實(shí)際需求與情況有所改變，只要光學(xué)導(dǎo)航芯片102能夠接收到位移產(chǎn)生單元(例如為圖1的位移產(chǎn)生單元11)的表面提供的反射光束即可。
[0034]發(fā)光單元101例如為激光二極管(Laser D1de)或發(fā)光二極管(Light EmittingD1de，LED)，用以提供光束照射位移產(chǎn)生單元11的表面。發(fā)光單元101提供的光束具有低發(fā)散角度。如此一來(lái)，發(fā)光單元101便不需要設(shè)置另外的光學(xué)透鏡來(lái)對(duì)光束做聚焦、擴(kuò)束等光學(xué)處理，以降低光束的散射。
[0035]當(dāng)發(fā)光單元101為激光二極管時(shí)，發(fā)光單元101提供的光束為激光光束。激光光束不僅具有低發(fā)散角度，還具有高聚光性的特性，使得激光光束不容易發(fā)生散射。因此，激光二極管可以直接被使用在光學(xué)導(dǎo)航模塊10。以激光光束的發(fā)散角度為例，所述低發(fā)散角度代表光束的水平與垂直發(fā)散角度分別低于10度與35度。當(dāng)發(fā)光單元101為發(fā)光二極管時(shí)，則發(fā)光二極管需經(jīng)設(shè)計(jì)，使得其提供的光束具有低發(fā)散角度。
[0036]簡(jiǎn)而言之，不論發(fā)光單元101為激光二極管、發(fā)光二極管或其他可提供光束的元件，只要發(fā)光單元101提供的光束具有低發(fā)散角度即可。如此一來(lái)，發(fā)光單元101的發(fā)射口上便不需要設(shè)置光學(xué)透鏡，以對(duì)光束做聚焦處理。附帶一提，上述低發(fā)散角度的數(shù)值僅為舉例說(shuō)明，并非用以限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照激光光束的發(fā)散角度適當(dāng)?shù)卣{(diào)整光束的發(fā)散角度，以達(dá)到上述光學(xué)導(dǎo)航模塊10的功能。
[0037]光學(xué)導(dǎo)航芯片102包括感測(cè)陣列1020以及位移計(jì)算單元1021。感測(cè)陣列1020耦接于位移計(jì)算單元1021。感測(cè)陣列1020例如為互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor, CMOS)影像感測(cè)陣列，或是電荷親合元件(Charge-coupledDevice,CCD)影像感測(cè)陣列，其由多個(gè)像素所形成的像素矩陣。由于光學(xué)導(dǎo)航模塊10相對(duì)于位移產(chǎn)生單元11的表面而設(shè)置，使得感測(cè)陣列1020接收表面所提供的反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的反射光束擷取位移產(chǎn)生單元11的表面一部分的影像。
[0038]由上述內(nèi)容可知，發(fā)光單元101所提供的光束具有低發(fā)散角度，即光束會(huì)完整地被提供至位移產(chǎn)生單元11的表面。另一方面，位移產(chǎn)生單元11的表面又將光束完整地反射至感測(cè)陣列1020。如此一來(lái)，感測(cè)陣列1020不需要設(shè)置另外的光學(xué)透鏡以對(duì)反射光束進(jìn)行聚焦處理，便可擷取到清晰的影像。
[0039]附帶一提，由于激光光束相對(duì)于發(fā)光二極管提供的光束具有更高的聚光性，故于較佳實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航模塊10使用激光二極管作為發(fā)光源可以讓感測(cè)陣列1020擷取到更為清晰的影像。
[0040]位移計(jì)算單元1021具有影像處理的功能，用以接收感測(cè)陣列1020輸出的影像，并對(duì)該些影像進(jìn)行影像處理，接著根據(jù)該些影像計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片102與位移產(chǎn)生單元11間的相對(duì)位移量。而有關(guān)計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航芯片102的相對(duì)位移量的詳細(xì)步驟、過(guò)程為本領(lǐng)域技術(shù)人員，在光學(xué)編碼器中常用的技術(shù)，故在此不再贅述。
[0041]在計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航芯片102與位移產(chǎn)生單元11間的相對(duì)位移量后，位移計(jì)算單元1021將計(jì)算出的結(jié)果輸出給后端電路，后端電路再實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能(例如移動(dòng)鼠標(biāo)的游標(biāo))。
[0042]請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)編碼器3同樣包括光學(xué)導(dǎo)航模塊30以及位移產(chǎn)生單元31。光學(xué)導(dǎo)航模塊30的結(jié)構(gòu)與功能與圖1的光學(xué)導(dǎo)航模塊10類(lèi)似，于此不再多加冗述。以下僅針對(duì)不同處進(jìn)行描述。
[0043]與圖1的光學(xué)編碼器I不同的是，光學(xué)編碼器3的位移產(chǎn)生單元31為圓環(huán)結(jié)構(gòu)。光學(xué)導(dǎo)航模塊30相對(duì)于位移產(chǎn)生單元31的外表面而設(shè)置。
[0044]舉例來(lái)說(shuō)，光學(xué)編碼器3可以被應(yīng)用于音響的音量控制旋鈕。使用者可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)位移產(chǎn)生單元31來(lái)調(diào)整音響的音量大小。光學(xué)導(dǎo)航模塊30感測(cè)位移產(chǎn)生單元31的外表面來(lái)判斷光學(xué)導(dǎo)航模塊30的光學(xué)導(dǎo)航芯片與位移產(chǎn)生單元31的外表面間的相對(duì)位移量。接著，光學(xué)導(dǎo)航模塊30將計(jì)算出的相對(duì)位移量輸出至后端電路(例如主機(jī))，使得后端電路對(duì)應(yīng)地調(diào)整音響的音量。
[0045]如同前述實(shí)施例，位移產(chǎn)生單元31的外表面可以不包括任一特殊圖案?；蛘?，位移產(chǎn)生單元31的外表面上可以設(shè)置至少一特殊圖案。在計(jì)算相對(duì)位移量時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊30可通過(guò)特殊圖案協(xié)助計(jì)算光學(xué)導(dǎo)航模塊30與位移產(chǎn)生單元31間的相對(duì)位移量。
[0046]值得一提的是，于本實(shí)施例中，位移產(chǎn)生單元31的外表面還可以設(shè)置一個(gè)起始圖案。當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航模塊30的感測(cè)陣列感測(cè)到起始圖案時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊30的位移計(jì)算單元判斷位移產(chǎn)生單元31旋轉(zhuǎn)了一圈。
[0047]請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)編碼器4同樣包括光學(xué)導(dǎo)航模塊40以及位移產(chǎn)生單元41。光學(xué)導(dǎo)航模塊40的結(jié)構(gòu)與功能與圖1的光學(xué)導(dǎo)航模塊10以及圖3的光學(xué)導(dǎo)航模塊30類(lèi)似，于此不再多加冗述。以下僅針對(duì)不同處進(jìn)行描述。
[0048]光學(xué)編碼器4的位移產(chǎn)生單元41同樣為圓環(huán)結(jié)構(gòu)。與圖3的光學(xué)編碼器3不同的是，光學(xué)導(dǎo)航模塊40相對(duì)于位移產(chǎn)生單元41的內(nèi)表面而設(shè)置。而光學(xué)導(dǎo)航模塊40計(jì)算相對(duì)位移量的流程與圖3的光學(xué)導(dǎo)航模塊30類(lèi)似，本領(lǐng)域技術(shù)人員在參閱前述實(shí)施例后，應(yīng)能理解本發(fā)明的精神而完成本實(shí)施例的發(fā)明。
[0049]請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的光學(xué)編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)編碼器5同樣包括光學(xué)導(dǎo)航模塊50以及位移產(chǎn)生單元51。光學(xué)導(dǎo)航模塊50的結(jié)構(gòu)與功能與圖1的光學(xué)導(dǎo)航模塊10、圖3的光學(xué)導(dǎo)航模塊30以及圖4的光學(xué)導(dǎo)航模塊40類(lèi)似，于此不再多加冗述。以下僅針對(duì)不同處進(jìn)行描述。
[0050]與光學(xué)編碼器1、3、4不同的是，光學(xué)編碼器5的位移產(chǎn)生單元51為圓桿結(jié)構(gòu)。光學(xué)導(dǎo)航模塊50相對(duì)于位移產(chǎn)生單元51的外表面而設(shè)置。
[0051]舉例來(lái)說(shuō)，光學(xué)編碼器5可以被應(yīng)用于智能手表的表冠。使用者可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)表冠來(lái)調(diào)整智能手表的時(shí)間。當(dāng)表冠被旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生位移時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊50感測(cè)表冠的外表面來(lái)判斷光學(xué)導(dǎo)航模塊50的光學(xué)導(dǎo)航芯片與表冠的外表面間的相對(duì)位移量。接著，光學(xué)導(dǎo)航模塊50將計(jì)算出的相對(duì)位移量輸出至后端電路(例如智能手表的處理器)，使得后端電路對(duì)應(yīng)地調(diào)整智能手表的時(shí)間。
[0052]如同前述實(shí)施例，位移產(chǎn)生單元51的外表面可以不包括任一特殊圖案?；蛘撸灰飘a(chǎn)生單元51的外表面上可以設(shè)置至少一特殊圖案。另一方面，位移產(chǎn)生單元51的外表面亦可設(shè)置一個(gè)起始圖案。當(dāng)光學(xué)導(dǎo)航模塊50的感測(cè)陣列感測(cè)到起始圖案時(shí)，光學(xué)導(dǎo)航模塊50的位移計(jì)算單元判斷位移產(chǎn)生單元51旋轉(zhuǎn)了一圈。
[0053]根據(jù)以上所述，相較于傳統(tǒng)的光學(xué)編碼器，本發(fā)明實(shí)施例提供的光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器并不需要在發(fā)光單元以及感測(cè)陣列上設(shè)置任一光學(xué)透鏡，即可計(jì)算出光學(xué)導(dǎo)航芯片與光學(xué)編碼器的位移產(chǎn)生單元間的相對(duì)位移量。由于不需要任一光學(xué)透鏡，使得光學(xué)導(dǎo)航芯片、光學(xué)導(dǎo)航模塊以及光學(xué)編碼器的體積可以進(jìn)一步地被縮小，進(jìn)而達(dá)到微型化的目的。
[0054]此外，本發(fā)明還以激光二極管作為發(fā)光源。由于激光二極管提供的激光光束具有高聚光性、高方向性以及高光強(qiáng)度等特性，光學(xué)導(dǎo)航芯片可以擷取到更加清晰的影像，進(jìn)而提升光學(xué)導(dǎo)航芯片在計(jì)算相對(duì)位移量時(shí)的精準(zhǔn)度。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施例，然而本發(fā)明的特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)技藝者在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易想到的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本發(fā)明的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)導(dǎo)航芯片，設(shè)置于一光學(xué)導(dǎo)航模塊，其中該光學(xué)導(dǎo)航模塊具有一發(fā)光單元，該發(fā)光單元提供一光束照射一位移產(chǎn)生單元的一表面，該光束具有低發(fā)散角度，以降低散射，其特征在于，且該光學(xué)導(dǎo)航芯片包括: 一感測(cè)陣列，不包括用以對(duì)一反射光束做聚焦處理的一光學(xué)透鏡，相對(duì)于該表面而設(shè)置，接收該表面反射該光束產(chǎn)生的該反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的該反射光束擷取該位移產(chǎn)生單元的該表面一部分的一影像；以及 一位移計(jì)算單元，耦接于該感測(cè)陣列，用以根據(jù)所述影像計(jì)算該光學(xué)導(dǎo)航芯片與該表面間的一相對(duì)位移量。2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航芯片，其中該感測(cè)陣列為一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)陣列。3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航芯片，其中該發(fā)光單元為一激光光源，以提供一激光光束。4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航芯片，其中該光束的水平與垂直發(fā)散角度分別低于10度與35度。5.一種光學(xué)導(dǎo)航模塊，其特征在于，包括: 一發(fā)光單元，用以提供一光束照射一位移產(chǎn)生單元的一表面，該光束具有低發(fā)散角度，以降低散射； 一光學(xué)導(dǎo)航芯片，包括: 一感測(cè)陣列，不包括用以對(duì)一反射光束做聚焦處理的一光學(xué)透鏡，相對(duì)于該表面而設(shè)置，接收該表面反射該光束產(chǎn)生的該反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的該反射光束擷取該位移產(chǎn)生單元的該表面一部分的一影像；以及 一位移計(jì)算單元，耦接于該感測(cè)陣列，用以根據(jù)所述影像計(jì)算該光學(xué)導(dǎo)航芯片與該表面間的一相對(duì)位移量。6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)導(dǎo)航模塊，其中該感測(cè)陣列為一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)陣列。7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)導(dǎo)航模塊，其中該發(fā)光單元為一激光光源，以提供一激光光束。8.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)導(dǎo)航模塊，其中該光束的水平與垂直發(fā)散角度分別低于10度與35度。9.一種光學(xué)編碼器，其特征在于，包括: 一位移產(chǎn)生單元，包括一表面； 一光學(xué)導(dǎo)航模塊，包括: 一發(fā)光單元，用以提供一光束照射該位移產(chǎn)生單元的該表面，該光束具有低發(fā)散角度，以降低散射； 一光學(xué)導(dǎo)航芯片，包括: 一感測(cè)陣列，不包括用以對(duì)一反射光束做聚焦處理的一光學(xué)透鏡，相對(duì)于該表面而設(shè)置，接收該表面反射該光束產(chǎn)生的該反射光束，以在每一擷取間隔時(shí)間依據(jù)接收的該反射光束擷取該位移產(chǎn)生單元的該表面一部分的影像；以及 一位移計(jì)算單元，耦接于該感測(cè)陣列，用以根據(jù)所述影像計(jì)算該光學(xué)導(dǎo)航芯片與該表面間的一相對(duì)位移量。10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其中該感測(cè)陣列為一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)陣列。11.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其中該發(fā)光單元為一激光二極管，以提供一激光光束。12.如權(quán)利要求第9所述的光學(xué)編碼器，其中該位移產(chǎn)生單元為一圓環(huán)、一滑軌或一圓桿。13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)編碼器，其中當(dāng)該位移產(chǎn)生單元為該圓環(huán)時(shí)，該表面為該圓環(huán)的一外表面或一內(nèi)表面。14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)編碼器，其中當(dāng)該位移產(chǎn)生單元為該圓桿時(shí)，該表面為該圓桿的一外表面。15.如權(quán)利要求13或14所述的光學(xué)編碼器，其中該位移產(chǎn)生單元的該表面上設(shè)置一起始圖案，當(dāng)該感測(cè)陣列感測(cè)到該起始圖案時(shí)，該位移計(jì)算單元判斷該位移產(chǎn)生單元旋轉(zhuǎn)一圈。16.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其中該位移產(chǎn)生單元的該表面不包括一特殊圖案，該特殊圖案為一識(shí)別塊或一蝕刻圖案，其中當(dāng)該特殊圖案為該識(shí)別塊時(shí)，該識(shí)別塊與該表面具有不同光反射率；其中當(dāng)該特殊圖案為該蝕刻圖案時(shí)，該蝕刻圖案低于該表面而形成一凹槽。17.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其中該發(fā)光單元不包括對(duì)該光束做聚焦處理的一光學(xué)透鏡。18.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)編碼器，其中該光束的水平與垂直發(fā)散角度分別低于10度與35度。
【文檔編號(hào)】G06F3/0354GK106055172SQ201510659075
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日
【發(fā)明人】鍾慶霖, 楊智勝, 柯佳福, 張彥閔
【申請(qǐng)人】原相科技股份有限公司