[发明专利]光学滚轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学滚轮。

背景技术

滚轮(jog wheel)是一种允许用户导航音频或者视频内容的设备。当滚轮转动时，媒体通常根据轮的转动方式而沿某个方向移动(例如，快速向前、向后、向左、向右)。例如，如果用户顺时针转动滚轮，则媒体通常前进。相反，如果用户逆时针转动滚轮，则媒体通常后退。滚轮还已经被实现为计算机鼠标上的滚屏(scroll)轮。最近，滚轮还被实现为诸如个人数字助理和音乐播放器之类的设备上的菜单选择界面。例如，滚轮可被用于滚动菜单条目并且进行菜单选择。

媒体前进和后退(或者菜单选项滚屏)的速度通常依赖于滚轮的转动方式。用户如何转动或者模拟转动滚轮随着被实现的滚轮的类型而变化。对于多圈旋转滚轮，滚轮可以被无止境地旋转，使得媒体前进或者后退的速度通常对应于用户旋转滚轮的快慢。对于单圈滚轮，滚轮的旋转运动受到固定的限位器限制(例如，通常被限制为不到一整圈旋转)，媒体前进或者后退的速度通常对应于用户向一侧旋转滚轮的程度。

滚轮还被称为滚盘(jog dial)、搜索盘(shuttle dial)或者搜索轮(shuttle wheel)。在某些情况下，术语“滚(jog)”被用于表示慢的导航速度，而术语“搜索(shuttle)”被用于表示快的导航速度。但是，在本说明书中，没有区分“滚”和“搜索”。

传统地，两种技术已被用于实现滚轮。具体地，传统的滚轮通常利用电容传感或者磁传感来实现。在一种电容传感的传统实施方式中，滚轮中构建有电容电路(诸如一层或者多层导电迹线)，以检测由于附近的导电物体(诸如用户的手指)的运动导致的电容变化。在某些情况下，电容滚轮并不实际旋转，而是由电容电路感测由手指、触针或者其它导电物体进行的模拟旋转。

在磁传感实施方式中，滚轮可以由霍尔效应传感器实现。霍尔效应传感器是响应于磁场密度变化而产生电压的传感器。通常，霍尔效应传感器检测由正在通过的载流导体产生的磁场(或者，检测固定导体中的电流变化)。通过将载流导体和传感器布置在滚轮上和滚轮之外的相对位置上，霍尔效应传感器可以检测滚轮的旋转。如果使用多个霍尔效应传感器，电路可以能够指示滚轮的不完全旋转和滚轮的旋转方向。

使用这些传统技术可能导致较厚的滚轮。换句话说，滚轮的尺寸可能较大。具有较大尺寸的滚轮限制了滚轮在一些应用中，特别是在小型的手持计算机设备或者其它小型设备中的潜在用途。并且，传统滚轮的分辨率可能被限制为在滚轮中实现的电容迹线的分辨率，或者受到在滚轮中实现的霍尔效应传感器的数量的限制。在电容滚轮的情况下，分辨率通常受到用作输入设备的导电物体(例如，指尖)的尺寸的限制。在霍尔效应滚轮的情况下，通过提供若干霍尔效应传感器来提高分辨率的做法通常在成本上是行不通的。

因此，需要一种滚轮来克服传统滚轮的物理尺寸和分辨率限制。

发明内容

本发明描述了用户导航设备的实施例。该用户导航设备包括码盘和编码器。码盘耦合到转盘。码盘包括具有交替的反射部分和非反射部分的轨道。光学反射编码器包括发射器和检测器。发射器产生入射到码盘的轨道上的光信号。检测器检测反射光信号。反射光信号对应于入射光信号中的由轨道的反射部分反射的部分。检测器还产生与反射光信号相对应的信道信号。这种用户导航设备的实施例较之传统的滚轮的实施方式实现了更小的厚度。

在一些实施例中，用户导航设备还包括解码器和微处理器。解码器产生与信道信号相对应的计数信号。微处理器响应于用户使转盘的运动，在受控的装置上实施用户导航操作。用户导航设备还可以包括一个或多个圆顶开关、独立按钮、照明环、支承板、电路基板以及安装支架。对用户导航设备的其它实施例也进行了描述。

还描述了用于制造用户导航设备的方法的实施例。在一个实施例中，所述方法包括：将码盘耦合到旋转盘；将发射器相对于码盘安装在电路基板上；以及将检测器相对于码盘安装在电路基板上。

码盘包括具有交替的反射部分和非反射部分的轨道。发射器产生入射到码盘的轨道上的光信号。检测器用于检测轨道的反射部分反射的反射光信号。检测器还产生与反射光信号相对应的信道信号。下面还将描述用于制造用户导航设备的方法的其它实施例。

根据下面的详细说明，结合附图，可以明白本发明各实施例的其他方面和优点，附图以示例方式图示了本发明的原理。

附图说明

图1示出了光学反射滚轮的一个实施例的示意性电路图。

图2示出了码盘的一个实施例的局部示意图。