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TWI360112B - Optical jog wheel - Google Patents

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TWI360112B
TWI360112B TW096139894A TW96139894A TWI360112B TW I360112 B TWI360112 B TW I360112B TW 096139894 A TW096139894 A TW 096139894A TW 96139894 A TW96139894 A TW 96139894A TW I360112 B TWI360112 B TW I360112B
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TW
Taiwan
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dial
navigation device
detector
user navigation
emitter
Prior art date
Application number
TW096139894A
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English (en)
Other versions
TW200828285A (en
Inventor
Chee Foo Lum
Weng Fei Wong
Siang Leong Foo
Original Assignee
Avago Tech Ecbu Ip Sg Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avago Tech Ecbu Ip Sg Pte Ltd filed Critical Avago Tech Ecbu Ip Sg Pte Ltd
Publication of TW200828285A publication Critical patent/TW200828285A/zh
Application granted granted Critical
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Description

1360112 九、發明說明： 【先前技術】 一種飛梭轉盤係使得使用者可透過音訊或視訊内容而導 覽的一類器件。隨著飛梭轉盤得以轉動，媒體通常依據轉 動該轉盤所採用的方式在一方向上偏移（例如，快進、倒 轉、向左、向右）。例如’若使用者順時針轉動該飛梭轉 盤’則媒體通常會前進《相反，若使用者反時針轉動該飛 梭轉盤’則媒體通常會倒轉。飛梭轉盤亦已在電腦滑鼠上 實施為滾動轉盤。更近而言，飛梭轉盤已亦在諸如個人數 位助理及音樂播放器之器件上實施為選單選擇介面。例 如’飛梭轉盤可用以捲動選單條目並進行選單選擇。 媒體前進或倒轉（或選單選擇滾動）所用的速度通常取決 於如何轉動該飛梭轉盤。至於使用者如何轉動或模擬轉 動’該飛梭轉盤為所實施的飛梭轉盤之類型的功能《對於 多自旋飛梭轉盤而言，可不斷地旋轉該飛梭轉盤，因此媒 體前進或倒轉所用的速度通常對應於使用者旋轉該飛梭轉 盤多快。對於單轉飛梭轉盤而言，該飛梭轉盤之旋轉移動 受固定停止器的限制（例如，通常限於少於一個完全旋 轉），並且媒體前進或倒轉所用的速度通常對應於使用者 朝一側旋轉該飛梭轉盤至多遠。 一飛梭轉盤亦可指一慢跑刻度盤、一穿梭刻度盤或—穿 梭轉盤。在某些情形下，術語"慢跑"係用以指慢導覽速 度’而術語"穿梭"係用以指快導覽速度。然而，在本說明 中未區分"慢跑••與••穿梭"。 125463-1000825.doc -6 - 傳統上而言’已將兩種技術用以實施飛梭轉盤。明確而 5，通常使用電容感測或磁感測來實施傳統飛梭轉盤。在 電容感測之一項傳統實施方案中，該飛梭轉盤具有一電容 電路’例如一或多個導電迹線層，其係建立在該電容電路 中以债測由於鄰近導電物件（例如使用者的手指）之移動而 起的電容方面的變化β在某些情形下，電容飛梭轉盤並不 實際上旋轉，但是電容電路藉由手指或另一導電物件而感 測模擬的旋轉。 在磁感測實施方案中，可採用霍爾（hall)效應感測器來 貫施該飛梭轉盤。一霍爾效應感測器為一轉換器，其產生 一電壓以回應磁場密度方面的變化。通常而言，霍爾效應 感測器偵測自傳遞載流導體的磁場（或者，偵測固定導體 中的變化電流）。藉由將載流導體及感測器配置在飛梭轉 盤之相對位置開啟及關閉處，該霍爾效應感測器可以偵測 該飛梭轉盤之旋轉。若使用多個霍爾效應感測器，則該電 路能夠指示該飛梭轉盤之部分旋轉以及該飛梭轉盤之旋轉 方向。 ' 使用此等傳統技術可產生相對較厚的飛梭轉盤。換言 之’該飛梭轉盤之大小可以係相對較大。具有大小為較大 的一飛梭轉盤會限制飛梭轉盤在某些應用中的可能使用， 尤其在較小的掌上型電腦器件或其他較小器件中的可能使 用。此外，傳統飛梭轉盤之解析度可能限於電容迹線之解 析度或在該飛梭轉盤中實施的霍爾效應感測器之數目。在 電容飛梭轉盤的情況下，解析度通常受用作輸入器件的導 125463-1000825.doc 1J0U112 電物件（例如指尖）之大小的限制。在霍爾效應飛梭轉盤的 情況下’藉由實施若干霍爾效應感測器來增加解析度通常 乂成本抑制。 考慮到此點，所需要的係一飛梭轉盤，用以克服傳統飛 梭轉盤之實體大小及解析度限制。 【發明内容】 說明—使用者導覽裝置之具體實施例。該使用者導覽裝 置包含一碼轉盤及一編碼器。該碼轉盤係與一刻度盤耦 合。該碼轉盤包含交替的反射及非反射區段之一執道。光 學反射編碼器包含一發射極及一偵測器。該發射極產生入 射在該碼轉盤之轨道上的一光信號。該偵測器偵測一反射 光k號。該反射光信號對應於從該軌道之該等反射區段反 射的入射光信號之一部分。該偵測器亦產生對應於該反射 光4§號之一通道信號。與飛梭轉盤之傳統實施方案相比， 此類型的使用者導覽裝置之具體實施例達到減小的厚度。 在某些具體實施例中，該使用者導覽裝置亦包含一解碼 器及一微處理器。該解碼器產生對應於該通道信號之一計 數信號。該微處理器對一受控器件實施—使用者導覽操作 以回應藉由使用者對該刻度盤實施的移動。該使用者導覽 裝置亦可包含一或多個圓頂開關、一獨立按鈕、一照明 環、-背板、-電路基板以及-安裝支架。亦說明使用者 導覽裝置之其他具體實施例。 亦說明用以製造一使用者導覽裝置的方法之具體實施 例。在一項具體實施例中，該方法包含將—碼轉盤與一旋 125463-1000825.doc • 8 · 1360112 轉刻度盤耦合，相對於該碼轉盤將一發射極安裝在—電路 基板上，以及相對於該碼轉盤將一偵測器安裝在一電路基 板上。該碼轉盤包含交替的反射及非反射區段之一軌道。 該發射極產生入射在該碼轉盤之軌道上的一光信號。該偵 測器偵測從該軌道之反射區段反射的一反射光信號。該偵 測器亦產生對應於該反射光信號之一通道信號。亦說明用 以製造一使用者導覽裝置的方法之其他具體實施例。 從結合藉由本發明之原理之範例說明的附圖所進行的以 下詳細說明，將明白本發明之具體實施例的其他方面及優 點。 【實施方式】 圖1描述一光學飛梭轉盤100之一項具體實施例的示意電 路圖。所說明的光學飛梭轉盤1〇〇包含一旋轉刻度盤102、 一碼轉盤104、一編碼器106、一解碼器108以及一微處理 器110。在一項具體實施例中，旋轉刻度盤1 〇2係實體上與 碼轉盤104耦合並為使用者提供觸覺介面以手動轉動碼轉 盤104。在某些具體實施例中，旋轉刻度盤1 〇2係可不斷加 以轉動的一多轉刻度盤。或者，旋轉刻度盤1 〇2可以為單 轉刻度盤，其具有一定範圍的運動，該運動係限於接近一 迴轉（即360度）或更少。實施為多轉或單轉的碼轉盤1〇4之 類型對應於所使用的旋轉刻度盤102之類型。 儘管圖2中提供碼轉盤1〇4之更詳細的說明，但是本文提 供簡短說明作為圖1所示的光學飛梭轉盤1〇〇之操作的背 景° 一般而言，碼轉盤104包含非反射區段142及反射區段 125463-1000825.doc -9- 1360112 144之一軌道140。編碼器106中的一發射極i2〇產生入射在 碼轉盤軌道140上的光。隨著旋轉刻度盤102得以旋轉，入 射光藉由反射區段144從軌道140加以反射，而非藉由非反 射區段142從軌道140加以反射。因此，藉由軌道14〇以調 變式模式（即，開-關-開-關…）來反射該光。編碼器1 〇6中的 一偵測器130偵測調變、反射光信號並且作為回應而產生 一或多個通道信號（例如，cha及chb)。在一項具體實施 例中，此等通道信號係接著發射至解碼器108,其產生一 計數信號並發射該計數信號至微處理器110。微處理器11〇 使用該計數信號以實施一使用者導覽操作，例如滾動或對 應於旋轉刻度盤102之移動的選單選擇。 在一項具體實施例中，編碼器106包含發射極120及偵測 器130。發射極120包含光源122，例如發光二極體（led) » 為方便起見’光源122係在本文中說明為一 LED，儘管可 實施其他光源或多個光源。在一項具體實施例中，透過限 流電阻器RL並藉由驅動器信號VLED來驅動LED 122。此類 驅動器電路之細節已為人所熟知。發射極120之某些具體 實施例亦包含與LED 122對準的一透鏡124以採用特定路徑 或圖案來引導所投影的光。例如，透鏡〗24可將光聚焦於 碼轉盤軌道140上。 在一項具體實施例中，偵測器13〇包含一或多個光偵測 器132，例如光二極體》可在（例如）一積體電路（IC)中實施 該等光偵測器。為方便起見，光偵測器132係在本文中說 明為光二極體，儘管可實施其他類型的光偵測器。在一項 125463-1000825.doc •10· 1360112 具體實施例中’光二極體132經獨特地組態用以偵測反射 光之特定圖案或波長。在某些具體實施例中，若干光二極 體132可用以谓測自多個執道140 (包含位置執道及索引軌 道）之調變、反射光信號。此外，可採用對應於碼轉盤104 之半徑及設計的一圖案來配置光二極體132。 藉由產生通道信號CHA及CHB之信號處理電路134來處理 由二光二極體132產生的信號。在一項具體實施例中，偵 測器130亦包含一或多個比較器（圖中未顯示）以促進通道信 號的產生。例如，可藉由該等比較器將自光二極體132的 類比彳=號（及其補足物）轉換為電晶體_電晶體邏輯（ttL)相 容、數位輸出信號。在一項具體實施例中，此等輸出通道 信號可指示用於調變、反射光信號的計數及方向資訊。另 外，偵測器130可包含一透鏡136以朝光二極體132引導反 射光信號。
發射極、偵測器及光學編碼器之額外細節一般可參考美 國專利第 4,451，731、4,691，1〇1、5 〇17 776 以及 5 24i i7; 號’其係以引用的方式併入本文中。 圖2描述碼轉盤1〇4之一項具體實施例的部分示竟圖。特 定言之，圖2以一碟形說明圓形碼轉盤1〇4之一部分。在某 些具體實施例中，碼轉盤104可以為環形而北世… ’、 衣心而非碟形。所說 明的碼轉盤Η)4包含軌道140,其可以為與馬轉盤ι〇4同心 的圓形軌道。在-項具體實施射，軌道包含—連續 重複圖案’其貫穿整個碼轉盤104。所插述的圖案包含交 替的非反射區段U2及反射區段144，儘管可實施其= 125463-1000825.doc 1360112 案。在一項具體實施例中’非反射區段142係碼轉盤1〇4之 透明區段，或者係碼轉盤104中的空洞（例如，孔）。反射區 段144係（例如）碼轉盤1〇4中的不透明區段。在一項具體實 施例中’採用反射材料塗布對應於反射區段丨44的表面區 域。 此外，應該注意，在某些具體實施例中，可採用非圓形 編碼元件來取代圓形碼轉盤1 04。例如，可使用一線性編 碼元件（例如碼帶），在此情況下可實施一線性滑件（圖中未 顯示）來代替旋轉刻度盤102。在另一項具體實施例中，可 採用螺旋條狀圖案來實施一圓形編碼元件，如美國專利第 5,〇17,776號所說明。或者，可根據編碼元件之各種形狀來 實施其他光調變圖案。 如以上所說明，碼轉盤1〇4及因此軌道14〇之旋轉會產生 偵測器130中的反射光信號之調變以測量碼轉盤1〇4及刻度 盤102之位置變化。碼轉盤104之其他具體實施例可包含其 他軌道，例如額外位置軌道或索引執道，此在該技術中為 人所知。 在所描述的具體實施例中，軌道區段142及144具有同一 圓周尺寸（亦稱為寬度尺寸）。碼轉盤1〇4之解析度為軌道區 段142及144之寬度尺寸的函數（如藉由跨距"χ"所指示）。軌 道區段142及144之徑向或高度尺寸（如藉由跨距所指示） 係產生足夠數量的光電流所需要的區域之數量的函數（例 如，需要的光電流越多，則需要的區域越大並因此、"必 需為越大，因為區域等於"X"乘以，，y")。此外，執道區段 1254634000825.doc -12· 1360112 142及144之徑向尺寸可以係產生連續、反射光脈衝之間的 可摘測間隙所需要的區域之數量的函數。 在另一項具體實施例中，碼轉盤1〇4可至少部分地與刻 度盤102整合’而非為與刻度盤1〇2耦合之分離組件。例 如，在刻度盤102之下側可採用反射材料（例如光亮鎳（Ni) 或鉻）加以塗布，並且非反射軌道圖案可施加於反射材 料。非反射圖案可進行孔版印刷、壓印或喷墨印刷，或另 ^ 外直接施加於刻度盤1〇2上的反射表面上。或者，非反射 圖案可例如藉由射出成型、刀模壓裁、衝孔形成為一分離 部分（例如薄膜），或另外形成上面具有不透明輪輻的非 反射組件。至於非反射材料是否直接塗敷於反射材料或形 成為分離組件，組合式反射及非反射材料的功能係類似於 以上說明的碼轉盤104，其具有交替式反射及非反射區段 142及144。在另一項具體實施例中，反射及非反射材料可 加以倒轉以便刻度盤1〇2之下側係用於非反射材料而且一 • 分離反射材料得以塗敷或形成為與非反射材料分離。 圖3描述一光學飛梭轉盤15〇之一項具體實施例的透視 圖。所說明的光學飛梭轉盤150包含一旋轉刻度盤1〇2、一 碼轉盤104(圖3中未顯示）、一電路基板152以及一背板 ‘154。圖4描述圖3之光學飛梭轉盤15〇之側視圖。 在一項具體實施例中，旋轉刻度盤丨〇2包含一觸覺表面 以促進藉由使用者對旋轉刻度盤102實施的旋轉。例如， 旋轉刻度盤102可包含凸起或凹入部分、一粗糖表面、一 黏性表面或另一觸覺表面以使得使用者的手指相對易於接 125463-1000825.doc 1360112 合旋轉刻度盤102之表面。如以上所說明，碼轉盤i〇4係與 旋轉刻度盤102耦合以便旋轉刻度盤1〇2之旋轉會產生碼轉 盤104之對應旋轉。 在一項具體實施例中，電路基板152係用以安裝包含發 射極120及偵測器π〇的編碼器1〇6。某些示範性類型的電 路基板152包含但不限於印刷電路板（ρ^Β)、撓性電路、引 線框、插入模製引線框、玻璃基板、陶瓷基板、模製互連 器件（MID)等《或者，可實施其他類型的電路基板152。在 某些具體實施例中，亦可將其他電路安裝在電路基板152 上。然而，在某些具體實施例中，可限制安裝至旋轉刻度 盤102下面之電路基板152的電路之數量以將光學飛梭轉盤 150之厚度保持為較小。將電路基板152安裝至背板154。 或者，在某些具體實施例中，電路基板152亦可用作背 板，以便可省略分離背板154 » 所說明的光學飛梭轉盤150亦包含一獨立按鈕156及一照 明環158 ’儘管某些具體實施例可省略獨立按鈕156或照明 環158或兩者。可採用一圓頂開關（圖令未顯示）或另一熟知 類型的致動ϋ實施獨立按紐156。或者’可採用—光學感 測器實施獨立按鈕156 ’該光學感測器產生—按域擊信 號以回應該獨立按鈕之按壓。採用類似方式，某些具體實 施例實施編碼器106以偵測對應於旋轉刻度盤ι〇2之至少一 部分的按Μ之-或多次按㈣擊操作。在—具體實施例 中’該獨立按鈕或該旋轉刻度盤之按壓對應於方向選擇或 項目選擇。 125463-1000825.doc -14- 1360112 在-項具體實施例中’照明環158根據使用者與光學飛 梭轉盤15G的互動而進行照明，該互動包含旋轉刻度盤102 之旋轉旋轉刻度盤102之按壓或獨立按紐之按壓。照 明環15 8亦可用以盥；^ , c j & a …、 用乂一月板154接合以將光學飛梭轉盤15〇之 其他組件（例如碼轉般〗-fck A* -Μ ric An. 句锝盤104、旋轉刻度盤1〇2以及獨立按鈕 156)緊固至背板154。在某些具體實施例中照明環⑸可 作為如以上所說明的安裝環，而沒有照明功能。
圖5描述圖3之光學飛梭轉盤15〇之分解透視圖。如以上 所說明’光學飛梭轉盤15()包含—背板154、—電路基板 152、一碼轉盤104、一旋轉刻度盤1〇2、一獨立按紐156以 ’圖5所示的碼轉 方案中具體化， 及一照明環158。與圖2之碼轉盤1〇2相反 盤102係在一環形實施方案而非碟形實施 儘管可使用不同形狀。 在-項具體實施例中，光學飛梭轉盤15()亦包含一安裝 支架⑽。安裝支架16〇可用以將電路基板152緊固至背板 154。該安裝支架,亦可為踢轉盤1〇4提供預定安裝位置。在 -項具體實施例中’照明環158包含一上凸緣及一或多個 下緊固件（例如塑膠突出物）以緊固照明環158與底座154之 間的若干組H例如，下緊固件可加以插人電路基板152 中的孔中並可插入底座154中的緊固件開口中，在此情況 下照明環158之下緊固件可與底座i54接合。 圖6描述電路基板152上的編碼器1〇6之佈局之一項具體 實施例。所說明的編碼器106包含—發射極12〇及一偵測器 130。偵測器130包含相對於發射極12〇加以配置的四個光 125463-1000825.doc 1360112 二極體132’儘管可使用較少或較多的光二極體132。在一 項具體實施例，配置光二極體132以便光係入射在碼轉盤 104上並在發射極120之LED 122與偵測器130之光二極體 132之間的接近中心線162處從該碼轉盤104加以反射。 各種方法可用以實施發射極120及偵測器130。在一項具 體實施例中’可使用板上晶片技術實施發射極12〇及偵測 器130。或者，可將發射極12〇及偵測器130實施為離散傳 輸模製發射極-偵測器封裝。在一項具體實施例中，發射 極120及偵測器130可作為裸晶粒附於電路基板丨52上以達 到光學飛梭轉盤150之特定厚度。採用此方式，發射極ι2〇 及 <貞測器13 0可採用晶粒緊密地附著在一起以減小或最小 化光功率之可能的損失。此外，發射極12〇及偵測器13〇之 安裝可致能編碼器1 06與碼轉盤1 〇4之間的較小間隙。編碼 器106與碼轉盤104之間的間隙亦可取決於囊封物（若有）的 使用以囊封編碼器106之部分或全部。 圖7描述編碼器1〇6之一佈局的一項具體實施例之側視 圖，其中在編碼器106與碼轉盤1〇4之間具有空氣間隙。特 定言之，編碼器106並非藉由一囊封物所囊封。更明確而 言，發射極120及偵測器130，包含光二極體132，並未加 以囊封，因此可減小或最小化編碼器106與碼轉盤1〇4之間 的距離。因為碼轉盤104係與旋轉刻度盤1〇2耦合並且編碼 器⑽係與電路基板15冰合，所以可藉由減小編碼器1〇6 與碼轉盤1〇4之間的距離來減小光學飛梭轉盤15〇的總厚 度。 125463-1000825.doc •16· 1360112 圖8描述具有完全囊封式編碼器1〇6的一編碼器1〇6之佈 局之一項具體實施例的側視圖。特定言之，藉由單一囊封 物164來囊封發射極12〇及偵測器13〇，包含光二極體^ 在某些具體實施例t，使用單一囊封物可因囊封物164之 最終尚度而產生編碼器106與碼轉盤1〇4之間的增加距離。 然而，在某些具體實施例中，可使用技術來形成該囊封物 以減小囊封物164之厚度。
圖9描述具有個別囊封式發射極12〇及偵測器13〇的一編 碼器106之佈局之一項具體實施例的侧視圖。特定言之， 藉由第一囊封物164囊封發射極丨20，並且藉由不同於第一 囊封物164的一分離囊封物166囊封偵測器13〇。在某些具 體實施例中，第一及第二囊封物164及166可以為同一材 料，儘管可使用不同囊封材料。
圖1〇描述具有個別囊封式發射極120及部分囊封式偵測 器130的一編碼器1〇6之佈局之一項具體實施例的侧視圖。 特疋s之，藉由第一囊封物164曩封發射極12〇，並且藉由 第二囊封物166囊封偵測器13〇之部分。纟一項具體實施令 中，第二囊封物166囊封偵測器1;3〇之一導線焊接168，令 並不囊封光：極體132。換言之，該等光二極體132之一連 多個保持曝露。 圖11描述製造一光學飛梭轉盤150之方法17〇之一項具體 實施例。儘管方法170描述若干操作，但是方法17〇之其他 具體實施例可包含用以製造光學飛梭轉盤15〇或類似光學 導覽器件的較少或較多操作。 125463-I000825.doc -17- 1360112 在步釋172 ’提供底座154。在步騾174，提供電路基板 152並將其與底座154耦合。在一項具體實施例中，電路基 板152具有一編碼器106，其包含一發射極12〇及偵測器 130，如以上所說明。在步驟176，將一安裝支架16〇與底 ， 座154耦合。各種類型的傳統緊固件或耦合技術均可用以 將安裝支架160與底座154耦合。在步驟178，將一碼轉盤 104、一旋轉刻度盤1 〇2、一獨立按钮156以及一照明環1 58 安裝至安裝支架160。或者，可將該碼轉盤丨〇4、旋轉刻度 盤102、獨立按紐156以及照明環158安裝至底座154，如以 上所說明。 圖12描述使用一光學飛梭轉盤15〇之方法ι8〇之一項具體 實施例。然而，應該注意此方法1 80係示範性的並且可藉 由光學飛梭轉盤150或類似光學導覽器件之一或多項具體 實施例來實施未結合此方法18〇加以說明的其他操作。 在步驟182 ’發射極120發射入射在碼轉盤1〇4之執道140 上的光信號。在步驟184’該入射光信號從軌道14〇之反射 區段144反射，並且藉由偵測器130偵測該反射光信號。在 β 一項具體實施例中，依據碼轉盤104之解析度及旋轉速度. 來調變該反射光信號。如以上所說明，碼轉盤1〇4之旋轉 速度係與旋轉刻度盤102之旋轉速度相同或另外與其相 關，因為碼轉盤104係與旋轉刻度盤1 〇2耦合。 在步驟186 ’偵測器130產生對應於調變、反射光信號之 一或多個通道信號。在步驟188，解碼器1〇8產生對應於自 偵測器130的該（等）通道信號之一計數信號。在步驟丨9〇， 125463-1000825.doc -18 · 1360112 微處理器11G實施-使用者導覽操作以回應自解碼器ι〇8的 該計數信號》採用此方式，微處理器UG使用旋轉刻度盤 1〇2來實施一使用者導覽操作以回應一使用者導覽輸入。 該使用者導覽操作可以為對電子器件進行的滾動操作、選 擇操作或另一類型的導覽操作。 圖13描述一光學飛梭轉盤15〇之另一項具體實施例的透 視圖。所說明的光學飛梭轉盤15〇包含一旋轉刻度盤1〇2、 φ 一碼轉盤104 (圖3中未顯示）、一電路基板152以及一背板 154。圖14描述圖13之光學飛梭轉盤15〇之側視圖。 圖15描述圖13之光學飛梭轉盤15〇之分解透視圖。如以 上所說明，光學飛梭轉盤150包含一背板154、一電路基板 152 文裝環160、一碼轉盤1〇4、一旋轉刻度盤1〇2、一 獨立按鈕156以及一照明環158。與圖5之光學飛梭轉盤15〇 相反’圖15之光學飛梭轉盤150倒轉獨立按鈕156及照明環 158之順序。在某些具體實施例中，可重新配置各種組件 • 之順序以適應不同的安裝及緊固組合。 在一項具體實施例中，圖15之光學飛梭轉盤15〇亦包含 一金屬圓頂陣列192。金屬圓頂陣列192包含一或多個金屬 圓頂開關以使旋轉刻度盤1 〇2可用以進行選擇。在一項具 體實施例中，當在接近一對應金屬圓頂開關之位置處按壓 旋轉刻度盤102時，可啟動一金屬圓頂開關。例如，一使 用者可藉由傾斜或按壓鄰近金屬圓頂開關之旋轉刻度盤 102之一部分來啟動一金屬圓頂開關。旋轉刻度盤1〇2朝該 金層圓頂開關之移動可接合並啟動該金屬圓頂開關。可實 125463-1000825.doc •19· 1360112 施用於金屬圓頂陣列192的各種配置。如以上所說明’金 屬圓頂陣列192可結合旋轉刻度盤1〇2加以使用以使得使用 者可進行選擇或實施一使用者導覽操作。 在另一項具體實施例中，該編碼器亦可包含用以決定絕 對位置的組件。例如，該編碼器可包含額外軌道、光偵測 ' LED或其他組件以使該編碼器可在通電後決定該碼轉 盤之一絕對角度位置。可使用許多已知技術決定該絕對角 度位置。具有對應硬體之一項示範性技術係更詳細地說明 在美國專利第11/445,661號中，該專利係於2006年6月2曰 申咕’其名稱為"具有減少數目的軌道之多位元絕對位置 光學編碼器” ’其係以引用的方式併入本文中。 儘管以特定順序顯示並說明本文中的該（等）方法之操 作，但是可改變每一種方法之操作的順序以便可採用相反 順序執行某些操作或以便可至少部分地與其他操作同時執 行某些操作。在另一項具體實施例中，可採用間歇及，或 交替方式實施不同操作的指令或子操作。 儘管已說明並解說本發明之特定具體實施例，但是本發 明並不限於如此說明並解說的零件之待定形式或配置。本 發明之範疇係由至此隨附的申請專利範圍及其等效物所定 義。 【圖式簡單說明】 圖1描述一光學反射飛梭轉盤之一項具體實施例的示意 電路圖。 圖2描述一碼轉盤之一項具體實施例的部分示意圖。 125463-1000825.doc -20- 1360112 圖3描述一光學飛梭轉盤之一項具體實施例的透視圖。 圖4描述圖3之該光學飛梭轉盤之側視圖。 圖5描述圖3之該光學飛梭轉盤之分解透視圖。 圖6描述一電路基板上的一編碼器之佈局之一項具體實 施例。 圖7描述一編碼器之一佈局的一項具體實施例之侧視 圖，其中在該編碼器與該碼轉盤之間具有空氣間隙。 圖8描述具有一完全囊封式編碼器的一編碼器之佈局之 一項具體實施例的側視圖》 圖9描述具有一個別囊封式發射極及偵測器的一編碼器 之佈局之一項具體實施例的側視圖。 圖10描述具有一個別囊封式發射極及一部分囊封偵測器 的一編碼器之佈局之一項具體實施例的側視圖。 圖11描述製造一光學飛梭轉盤之一方法之一項具體實施 例。 圖12描述使用一光學飛梭轉盤之一方法之一項具體實施 例。 圖13描述一光學飛梭轉盤之另一項具體實施例的透視 圖。 圖14描述圖13之該光學飛梭轉盤之側視圖。 圖15描述圖13之該光學飛梭轉盤之分解透視圖。 在整個說明中，類似參考數字可用以識別類似元件。 【主要元件符號說明】 1〇〇 光學飛梭轉盤 125463-1000825.doc -21- 1360112 102 旋轉刻度盤 104 碼轉盤 106 編碼1§ 108 解碼器 110 微處理益 120 發射極
122 光源/LED 124 透鏡 130 偵測器 132 光二極體/光偵測器 134 信號處理電路 136 透鏡 140 軌道 142 非反射區段 144 反射區段 150 光學飛梭轉盤 152 電路基板 154 背板/底座 156 獨立按钮 158 照明環 160 安裝支架/安裝環 164 囊封物 166 囊封物 168 導線焊接 125463-1000825.doc •22- 1360112 192 金屬圓頂陣列 Rl 限流電阻器
125463-1000825.doc -23

Claims (1)

1360112 十、申請專利範圍： 1· 一種使用者導覽裝置，其包括： 一刻度盤； 一碼轉盤，其係與該刻度盤耦合，其中該碼轉盤包括 位於該碼轉盤之一平面内之交替的反射及非反射區段之 一執道； 一編碼器’其包含一發射極及一偵測器，該發射極經 組態用以產生入射在該碼轉盤之該軌道上的一光信號， 該偵測器經組態用以偵測從該軌道之該等反射區段反射 的一反射光信號並產生對應於該反射光信號之一通道信 號； 耦合至該刻度盤之一開關，該開關用以僅回應於該刻 度盤之一部份之一按壓而產生一第—按鈕鍵擊； 一圓頂開關，其與一獨立按鈕耦合操作；以及
-照明環，其大致包圍該獨立按鈕，其中該刻度盤與 該照明環及該獨立按紐外切。 2.如請求項1之使用者導覽裝置，其進一步包括： -解碼器，其係與該編碼器耦合，該解碼器用以產 對應於該通道信號之一計數信號；以及 •’該微處理器用以 以回應藉由使用者 一微處理器，其係與該解碼器耦合 對一受控器件實施一使用者導覽操作 對該刻度盤實施的移動。 3.如請求項2之使用者導覽裝置，其中： 該獨立按鈕係耦合至該微處理器，· 125463-1000825.doc 1360112 其t該微處理器經組態以實施一第二按鈕鍵擊操作； 其中該使用者導覽操作包括一滾動操作，其對應於該 刻度盤之一轉動、僅對應於該刻度盤之該部分之該按壓 的該第一按鈕鍵擊操作或對應於該獨立按鈕之一按壓的 一第二按紐鍵擊操作。 4. 如請求項3之使用者導覽裝置，其中該微處理器經進一 步組態以回應於該刻度盤之該按壓或該獨立按鈕之該按 壓而產生一信號以實施在該受控器件上之一方向選擇或 一項目選擇。 5. 如請求項丨之使用者導覽裝置，其進一步包括： 一背板； 一電路基板，其與該背板耦合，其中該編碼器係與該 電路基板耦合；以及 一安裝支架，其與該背板耦合，其中該碼轉盤該刻 度盤、該獨立按鈕以及該照明環係安裝至該安裝支架。 6. 如請求項1之使用者導覽裝置，其中該偵測器包括： 一光二極體，其用以偵測從該軌道之該等反射區段反 射的該反射光信號；以及 信號處理電路，其係與該光二極體耦合，該信號處理 電路用以產生對應於該反射光信號之該通道信號。 7. 如請求項6之使用者導覽裝置，其進一步包括該碼轉盤 與該發射極之間以及該碼轉盤與該偵測器之間的一空氣 間隙，其中該發射極及該偵測器並非藉由—囊封物所囊 封0 125463-1000825.doc •2- 8.如請求項6之使用者導覽裝置，其進一步包括用以共同 囊封該發射極及該偵測器的一囊封物。 9·如請求項6之使用者導覽裝置，其進一步包括： 一第一囊封物，其用以囊封該發射極；以及 一第二囊封物’其用以囊封該偵測器。 10.如請求項6之使用者導覽裝置，其進一步包括： 一第一囊封物，其用以囊封該發射極；以及 一第二囊封物，其用以囊封該偵測器之一導線焊接， 其中s亥第一囊封物並不囊封該光二極體。 11·如請求項1之使用者導覽裝置，其中該編碼器包括一增 量、多轉、多通道旋轉編碼器。 12·如請求項1之使用者導覽裝置，其中該編碼器包括一板 上曰a片發射極及偵測器或一離散傳輸模製發射極-偵測器 封裝。 13·如請求項1之使用者導覽裝置，其中該碼轉盤係一平坦 14·如凊求項1之使用者導覽裝置其中交替的反射及非反 射區段之該軌道係配置在一螺旋條狀圖案中。 15. —種使用者導覽裝置，其包括： 一旋轉刻度盤； 一圓頂開關，其與一獨立按鈕耦合操作； 一照明環，其大致包圍該獨立按鈕，其中該旋轉刻度 盤與s亥照明環及該獨立按紐外切； 用以產生入射在一編碼軌道上的一光信號之構件，其 125463-1000825.doc 1360112 中該編碼軌道包括位於該碼轉盤之一平面内之交替的反 射及非反射區段；以及 用以偵測該編碼軌道之移動之構件，其中該編碼軌道 經組態用以移動以回應一使用者移動該旋轉刻度盤，其 中該使用者移動包括僅該旋轉刻度盤之一部分之一按壓 以啟動一第一按紐鍵擊操作。 16. 如請求項15之使用者導覽裝置，其進一步包括用以對一 受控器件貫施一使用者導覽操作以回應該旋轉刻度盤之 該使用者移動的構件。 17. 如請求項15之使用者導覽裝置，其進一步包括用以囊封 結合該編碼軌道所安裝的一編碼器之至少一部分的構 件。 18. 如請求項15之使用者導覽裝置，其進一步包括用以啟動 一開關以回應該編碼軌道之該偵測的運動或該獨立按鈕 之一彳貞測的運動之構件。 19. 一種用以製造一使用者導覽裝置的方法，該方法包括： 將一碼轉盤與一旋轉刻度盤耦合，其中該碼轉盤包括 位於該碼轉盤之一平面内之交替的反射及非反射區段之 一軌道； 相對於該碼轉盤將一發射極安裝在一電路基板上，該 發射極用以產生入射在該碼轉盤之該軌道上的一光信 疏， 相對於該碼轉盤將一偵測器安裝在該電路基板上，該 偵測器用以偵測從該轨道之該等反射區段反射的一反射 125463-1000825.doc -4- 1360112 光k號並產生對應於該反射光信號之一通道作梦； 安裝一圓頂開關，其與一獨立按鈕耦合操作；以及 安裝一照明環，其大致包圍該獨立按鈕，其中該刻度 盤與該照明噚及該獨立按鈕外切。 20.如請求項19之方法，其進一步包括： 將該偵測器與一解碼器耦合以產生對應於該通道信號 之一計數信號；以及 將該解碼器與一微處理器耦合以對一受控器件實施一 使用者導覽操作從而回應藉由一使用者對該旋轉刻度盤 的一移動。 21·如請求項19之方法，其進一步包括囊封結合該編碼轨道 所安裝的一編碼器之至少一部分。
125463-1000825.doc 130 130 1360112 苐096139894 !免專十:由請案 士 X S式替換頁（100车8月J 125463-n〇-l')0〇8：5.Joc
182 184 186 188 190 圖12 1360112 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 100 光學飛梭轉盤 102 旋轉刻度盤 104 碼轉盤 106 編碼器 108 解碼器
110 微處理器 120 發射極 122 光源/LED 124 透鏡 130 偵測器 132 光二極體/光偵測器 134 信號處理電路 136 透鏡 Rl 限流電阻器 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 125463-1000825.doc
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