[发明专利]用于光学操纵杆中错位补偿的方法和装置

说明书

技术领域

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。

背景技术

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(stepwise)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WO2010/035170、WO2010/020906、WO2009/125360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1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WO2010/035170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1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1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。