CN101971130A

CN101971130A - 光学指向装置及具有该光学指向装置的便携式电子装置

Info

Publication number: CN101971130A
Application number: CN2009801089541A
Authority: CN
Inventors: 安建俊; 金载东; 朴相一
Original assignee: Crucialtec Co Ltd
Current assignee: Crucialtec Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2011-02-09
Also published as: US20110018800A1; EP2264574A2; WO2009119979A3; WO2009119979A2; JP2011518367A

Abstract

本发明公开一种光学指向装置以及具有该光学指向装置的便携式电子装置，其中防止外部干扰光及/或由于扩散反射等导致的干扰光进入光学传感器，从而提高操作的准确并且形成外壳的盖具有改进的结构。光学指向装置包括发出红外线的红外(IR)源；盖，具有传输红外线的盖板，从而自IR源发出的红外线到达盖板外面的物体，以及与盖板连接支撑盖板的盖架；提供在盖内的光学单元，并且经由物体反射的红外线在光学单元上入射；以及感测自光学单元而入射在其上的红外线的光学传感器；其中盖板包含与盖架连接的底座，以及提供在底座的一侧上的IR带通滤光层。

Description

光学指向装置及具有该光学指向装置的便携式电子装置

技术领域

本发明涉及一种光学指向装置以及具有该光学指向装置的便携式电子装置，尤其涉及一种可用于电子装置如移动终端的用户接口的光学指向装置，以及具有该光学指向装置的便携式电子装置。

背景技术

通常，电子装置如移动终端，个人数字助理(PDA)等使用基于键盘的用户接口。

更具体地，一般的便携式电子装置包括形成有输入数字，字符或符号的多个按钮的键盘，并因此用户按下键盘的按钮就可以输入特定数据如数字，字等至便携式电子装置或选择菜单。

进而，便携式电子装置提供有显示单元，从而可以显示经由键盘及/或对应键盘的信息所输入的数据。

现今，为了支持电子装置的通信服务或因特网服务，无线移动通信装置和无线因特网服务如无线宽带(WIBRO)已经商业化。又，便携式电子装置如移动手机，PDA等采用如嵌入式操作系统(Windows CE)的窗口操作系统以支持图形用户接口(GUI)。

随着通信技术的发展，便携式电子装置为用户提供各种附加和辅助服务，并且基于GUI的窗口操作系统便于便携式电子装置提供附加服务。

作为一般电子装置的用户接口，存在如鼠标，触摸板，操纵杆等的指向装置。现今，光学指向装置，感测根据物体(如手指)的移动变化的光学信号从而移动指针如光标或接收用户所需的命令及/或信息的输入，这种光学指向装置已经开发并用于电子装置中。

参考图1和图2，一般的光学指向装置10包括光源11，盖组件12，用于感测光学信号的图像传感器13，以及将光导向图像传感器13的光导件14。

光学指向装置10可以分开于电子装置1提供并可有线或无线地与电子装置1连接，但并不局限于此。又，光学指向装置10可以直接安装于电子装置1的主体2。进而，在光学指向装置和电子装置1结合为一个单一体的情况下，光学指向装置最好具有最小的厚度从而使得电子装置1变薄。

盖组件12在该盖组件外面上形成有触摸表面12a，用于使得如手指等的物体20接触触摸表面12a从而操作电子装置，以及图像传感器13提供在印刷电路板(PCB，未显示)上从而处理输入信号。

因此，如果手指或任意物体触摸触摸表面12a并在触摸表面12a上移动，则输入至图像传感器13的光学信号基于手指的移动而变化，从而电子装置可以根据手指的移动操作。

尤其，当物体20不与触摸表面12a接触的状态下，自光源11的光通过盖组件12并因而向外照射。另一方面，当如手指等的物体20接触触摸表面12a时，自光源11的光自物体20反射然后经由光导件14被图像传感器13侦测到。

如此，如果与触摸表面12a接触的物体20移动，自物体20反射并由图像传感器13感测的光学信号也变化。进而，经图像传感器13感测的光学信号经具有图像处理器(未显示)的控制器(未显示)处理，并因此输入信息的光标或内容的移动可以根据物体的移动在电子装置1的显示单元3上显示，或用户所需的内容菜单可以选择或字符或数字可以输入至电子装置。

同时，由于盖组件12将自光源11发出的光向外传送，当物体20不与触摸表面12a接触的情况中，用户的眼睛可能对于强光疲劳或感觉到强光的作用或者用户的视线下降。

又，如果基于日光或外部照明的外部杂项或干扰光，例如，可见光或紫外光通过盖组件12进入光学指向装置并到达图像传感器，则光学指向装置可能失效，藉以损坏了对应物体移动的精确控制。

进而，当用户使用物体触摸盖组件12的表面并移动操作光学指向装置时，物体和盖组件之间的摩擦非常大以至于物体移动缓慢。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种光学指向装置以及具有该光学指向装置的便携式电子装置，其可以实质上避免由于现有技术的不足导致的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种光学指向装置以及具有该光学指向装置的便携式电子装置，其中可以防止或减少光学指向装置由于外部干扰或杂项光导致的失效，并可以减少或防止光源对于用户的不良影响。

本发明的又一目的是提供一种光学指向装置，该光学指向装置可以增强产率并具有简便涂覆红外带通滤光层的结构。

本发明的再一目的是提供一种光学指向装置，该装置在功能和外观上得以改进。

本发明的另一目的是提供一种光学指向装置，其中物体和盖之间的摩擦降低，允许物体顺畅移动。

本发明额外的优点，目的和特点一部分将在后面描述而一部分对于熟悉本领域的技术人员而言通过后面的示例而为明确或可以通过实践本发明了解。本发明的目的和其它优点可以通过所写的说明和权利要求以及所附图式指出的具体结构实现和获得。

根据本发明的目的获得前述的目的和其它优点，如这里具体而广泛所述地，一种光学指向装置以及具有该装置的电子装置包括：发出红外线的红外(IR)源；盖，具有传输红外线的盖板，从而自IR源发出的红外线到达盖板外面的物体，以及与盖板连接支撑盖板的盖架；提供在盖内的光学单元，自物体反射的红外线在光学单元上入射；以及感测自光学单元上入射的红外线的光学传感器；其中盖板包含与盖架连接的底座，以及提供在底座的一侧上的IR带通滤光层。

IR带通滤光层包含涂覆于底座的内表面上的IR带通物质。并且盖架包含其上安装有盖板的板座部分。

板座部分包含开口部分和形成在开口部分边缘上的阶梯部分，连接板位于在阶梯部分上。

同时，盖板可以为形成外部物体的图像的镜子或具有颜色的颜色板。

根据本发明，光学指向装置可以进一步包含提供于盖板的至少一个字符，符号，图案和标识。

而且，盖板可以进一步包含提供在底座的外侧上的外部板组件，其中至少一个字符，符号，图案和标识形成于外部板组件，并且其中IR带通滤光层提供在外部板组件和底座之间。

盖板可以分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入盖板的光非渗入区。

触摸表面形成在盖板的外表面上，物体在触摸表面上接触，并且其中盖板进一步包含形成于触摸表面上的至少一个凹槽或至少一个突起。

触摸表面可以分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入盖板的光非渗入区，至少一个凹槽或至少一个突起形成在光非渗入区上。

本发明的另一方面可以通过提供光学指向装置获得，该光学指向装置包括：发出红外线的红外(IR)源；包含传输红外线的盖板的盖，从而自IR源发出的红外线到达盖板外面的物体，其中盖板为形成外部物体的图像的镜子或具有颜色的颜色板；提供在盖内并在其上入射自物体反射的红外线的光学单元；以及感测自光学单元入射在其上的红外线的光学传感器；其中盖板包含底座以及提供在底座一侧上的IR带通滤光层。

光学指向装置可以进一步包含提供于盖板的至少一个字符，符号，图案和标识。

盖板可以进一步包含提供在底座外侧上的外部板组件，其中，至少一个字符，符号，图案和标识形形成于外部板组件，并且其中IR带通滤光层提供在外部板组件和底座之间。

触摸表面形成在盖板的外表面上，物体在触摸表面上接触，并且盖板进一步包含形成于触摸表面上的至少一个凹槽或至少一个突起。

本发明的又一方面可以通过提供光学指向装置获得，该光学指向装置包括：发出红外线的红外(IR)源；包含传输红外线的盖板的盖，从而自IR源发出的红外线到达盖板外面的物体；提供在盖内并在其上入射自物体反射的红外线的光学单元；以及感测自光学单元入射的红外线的光学传感器；其中盖板包含底座，提供在底座一侧上的IR带通滤光层，以及至少一个凹槽或至少一个突起形成在接触物体的盖板的触摸表面上。

而且，盖板可以进一步包含提供在底座外侧上的外部板组件，其中，至少一个字符，符号，图案和标识形成于外部板组件，并且其中IR带通滤光层提供在外部板组件和底座之间。

如上所述，根据本发明的光学指向装置和具有此装置的电子装置具有如下的效果及/或优点。

首先，根据本发明，由于光源发出红外线使得眼睛疲劳减弱，并且因为盖包括红外带通滤光层所以超出红外带的外部干扰光可以防止进入光学指向装置，从而由于日光或外部照明光导致的光学指向装置的失效可以防止或降低，藉以增强光学指向装置的精确性。

其次，根据本发明，盖架和盖板分开制造并装配入盖中，从而红外通物质可以简单地涂覆以形成红外带通滤光层并且当光学指向装置由于盖板的划坏或红外通物质的涂层缺陷导致的光学指向装置失效时，可以仅更换盖板。

第三，根据本发明，盖可以制造成类似于镜子以形成外部物体图像或制造成具有颜色，藉以光学指向装置可以具有各种颜色并设计满足消费者的品味及/或适合内嵌有光学指向装置的电子装置。

第四，根据本发明，盖板在其外表面上形成有至少一个突起或凹槽，从而物体和盖板之间的接触面积可以明显减小，藉以当触摸物体时降低粗糙度和摩擦，允许物体顺畅地移动并提高光学指向装置的操作。

第五，根据本发明，可以减少由于作为物体的手指和盖板之间的摩擦的汗水，并防止由于盖板上扩散反射光而恶化操作精确度。

附图说明

图1为根据现有技术具有光学指向装置的便携式电子装置的透视图；

图2为显示现有技术中光学指向装置的内部结构的剖面图；

图3为根据本发明第一实施例的光学指向装置的分解图；

图4为显示图3所示的光学指向装置的盖的一实施例的分解剖面图；

图5是图4所示的盖的剖面图；

图6为显示根据本发明光学指向装置的红外带通滤光层的透射系数的图式；

图7为说明根据本发明光学指向装置的盖板的另一实施例的分解剖面图；

图8为图7中显示的盖板的透视图；

图9为根据本发明一实施例具有光学指向装置的便携式电子装置的透视图；

图10为根据本发明第二实施例光学指向装置的盖的示例性实施例的剖面图；

图11和图12为显示如图10所示的盖表面的平面图；

图13为根据本发明第三实施例的光学指向装置的透视图；

图14为说明便携式电子装置的剖面图，图13所示的光学指向装置安置在该便携式电子装置上；以及

图15为根据本发明第四实施例的光学指向装置的透视图。

具体实施方式

参考所附图式描述实例，将详细描述本发明的优选实施例。在任何可能的情况下，贯穿附图使用相同的附图标记代表相同或相似的部分。首先，参考图3至图9，将描述根据本发明第一实施例的光学指向装置及具有该光学指向装置的便携式电子装置。

参考图3至图5，根据本发明第一实施例的光学指向装置100包括光源110，盖120和光学传感器140，其中自光源110发出的光的光线经由盖120的外面物体反射，并且光学传感器140感测自物体反射的光线。

在本实施例中，光源110包括发射红外线的红外线(IR)源，且自IR源110发出的红外线照亮盖120。因为相对于发出可见光的高亮度光源，IR源110发出红外线，即使长时间暴露于光源110的IR，用户的眼睛不会疲劳。这里，IR源110可包括红外发光二极管(IR LED)模块。

然后，盖120形成有触摸表面123a以操作光学指向装置，以及通过光学传感器140检测从在触摸表面123a上移动的物体如手指等反射的IR的光学信号。除了该结构外，光学单元130提供在盖120内，且经由盖120外面的物体反射的红外线入射在光学单元130上。至少触摸表面123a的一部分可传输自IR源110发出的红外线，并且自IR源110发出的红外线经由与触摸表面123a接触的物体反射，然后经由光学单元130射在光学传感器140上。

光学传感器140检测经由盖120外面物体反射并经由光学单元130传输的红外线。更为详细地，光学传感器140电连接至第一电路板145并且物体通过经由物体反射的红外线在光学传感器140上成像。

光学传感器140基于入射光(红外线)持续拾取物体的图像，且计算该所拾取的图像中变化成位移值。将位移值传输至光学指向装置或电子装置的微机(未显示)，以及该微机控制显示在显示屏上光标的移动。光学传感器140包括提供有多个像素的图像区域，且经由物体反射的光入射在图像区域上，从而拾取物体的图像。尽管未显示，可将用于拦截杂项光的遮光带或滤光器附在光学传感器140的表面。

将光学单元130置于自物体反射且向光学传感器140传播的红外线的光路上，因此自物体反射的红外线经由光学单元130入射在光学传感器140上。在本实施例中，光学单元130包括光学组件以将红外线引导至光学传感器140或具有用于聚焦红外线及/或形成光路的折射/反射功能。光学单元130包括透镜133，至少一个用于折射光路的棱镜131，132等。或者，光学单元130可包括光纤。

换句话说，光学组件并不限于棱镜131，132和聚光透镜133，并且也可包括光导管，反射镜等。此外，棱镜和聚光透镜可作为单一体形成，且不可分离棱镜并作为单一体形成。在本实施例中，棱镜对131和132和聚光透镜133提供作为单一体。

在本发明中，至少一棱镜131，132形成光路，在该光路中改变(反射)自物体向下反射的红外线以在与触摸表面123a平行的方向传播(例如，在光学指向装置的厚度垂直方向)，然后反射至安置光学传感器140的下面，从而形成充足的焦点深度并使根据本发明实施例的光学指向装置变薄。

光学指向装置，具有在形成上述光路的相同原则上形成光路的结构，已在PCT国际公开WO 2006/019218 A1和WO 2006/011711 A1等中公开。

光学单元130容纳在支撑器150内，且支撑器150形成有容纳槽153以接收光学单元130，从而在容纳槽153内接收棱镜对131，132和聚光透镜133。

根据设计条件可以在各种位置提供IR源110。在本实施例中，支撑器150在其一侧形成有用于IR源110安装的光源安装凹面151。这时，将IR源110连接至第二电路板(未显示)然后安装至光源安装凹面151。上述IR LED模块包括与第二电路板连接而将被模块化的IR LED。

盖120闭合支撑器150。根据此实施例的光学指向装置的盖120实质上为圆帽型，并且包括在盖120上面的触摸表面123a和开放底。盖120内部形成有对应于支撑器150的形状的空心。

将盖120和支撑器150连接，遮盖安置IR源110和光学单元130的支撑器150的上部，围绕在支撑器150的侧面，从而保护IR源110并防止光学单元130分离。

又，将第一电路板145连接至支撑器150的底部，并且将光学传感器140安置在第一电路板145的上面。将盖120连接至支撑器150并减小或阻止入射在光学传感器140上的外部杂项光。或者，以不同位置提供第一电路板和光学传感器。

盖120传输红外线以便自IR源110发出的红外线可到达盖外面物体，并有效地拦截或阻挡杂项或干扰光，如由日光或外部光源如照明灯如室内灯等引起的可见光线等。因此，减少超出自IR源110发出的红外线带的外部杂项光或阻止到达光学传感器140，从而可阻止或最小化由于外部杂项光而引起的光学指向装置的失效。

在本发明中，根据本发明实施例的光学指向装置的盖120包括盖板122，该盖板传输红外线以便自IR源110发出的红外线可到达物体。当物体触摸盖板122的外表面时，从IR发出的红外线自物体反射然后入射在光学单元130。

IR源110发出红外线以照亮盖120，尤其至盖板122的内表面，并且盖板122的外表面形成有用作物体感测区域的触摸表面123a。因此，自IR源110发出的红外线通过盖板122，然后经由物体反射，进入至盖120的里面，并经由光学单元130到达光学传感器。尤其，优选的是，盖板122传输属于红外带的光的带，具体地，由IR源发出的红外线的带。此外，形成触摸表面123a的盖板122的外表面可为平的或弯曲的。

因此，盖板122优选阻挡不属于红外线带的其它带的光线并仅传输红外线，为此，所述盖板122包括底座123和在底座123的一侧提供的红外带通滤光层124。在本实施例中，底座123遮盖支撑器150的上部分，并且红外带通滤光层124为提供在底座123一侧的薄涂层。

红外带通滤光层124用作红外带通滤光器(IR BPF)并提供在底座123的一侧，从而如图6所述，其可通过自IR源110发出的红外线但拒绝或减弱超出红外带的外部光线。

为了在盖板上形成红外带通滤光层124，根据本实施例，用红外带通物质如红外通过树脂，红外通过涂料等涂覆在如底座123的内表面的一侧。因此，红外带通滤光层124可阻挡或减弱预定带的外部杂项光但实质上传输红外带的光。

更为详细，红外带通滤光层124可包括涂层，该涂层通过用高折射材料和低折射材料如TiO₂和SiO₂或TiO₅和SiO₂等涂覆在底座123的内表面形成，其中TiO₂和TiO₅用作高折射材料以及SiO₂用作低折射材料。此外，红外通过物质可形成为利用真空沉积装置通过真空沉积方法等涂覆的多层薄膜。

除了上述材料或涂层方法，红外带通滤光层124可通过各种红外带通涂层方法形成，以反射可见带的短波光但传输红外(IR)带的长波光，可应用至盖板。该带通涂层方法本身为光学过滤器领域内的通用技术但未应用至光学指向装置领域。

因此，如图6所示，包括底座123和红外带通滤光层124的盖板122实质上只通过IR带，从而阻止或减小由于外部光源而引起的光学指向装置的失效。

或者，底座123可使用仅通过IR带的光学塑料材料注塑。然而，在这种情况下，存在的问题为增加了形成底座123的材料花费，缺陷产品引起许多成本损失等。因此，红外带通滤光层124优选地形成在底座123上。

在本实施例中，底座123由钢化玻璃制成，但不限于此。或者，不但能传输红外线而且能传输可见光线的通用玻璃或塑料是有用的，只要该材料能通过IR带。此外，根据设计条件，钢化玻璃可为透明的或有颜色的。

同时，盖板12可分为IR渗入区和光非渗入区。IR渗入区123b使IR带通过但拒绝或减弱其它带，以及光非渗入区123c阻止外部光源的光。

光非渗入区123c完全拦截光传输从而可完全阻止红外线和其它带的光线进入至盖120。因此，自IR源110发出的光仅通过IR渗入区123b并到达物体。

与物体接触的触摸表面123a可分为仅通过IR带的IR渗入区123b，以及完全拒绝光的光非渗入区123c。

为此，IR渗入区123b的底面用上述的红外通过物质涂覆以形成红外带通滤光层124，并且光非渗入区123c用光屏蔽涂料涂覆从而完全阻挡光。这里，红外带通滤光层124可只提供在IR渗入区123b的底部或盖板的整个底部。

或者，使用不同种类的塑料通过二次成型可将盖板122分为IR渗入区123b和光非渗入区123c。例如，对应于IR渗入区123b的底座123的一部分提供透明玻璃，对应于光非渗入区123c的一部分提供光阻挡材料，从而通过二次成型形成底座123。

此外，将用于阻止划损的涂层材料(未显示)应用至底座123的外表面。涂层材料可包括紫外(UV)树脂或各种材料。

同时，盖板122配置为反射外部物体的图像，如镜子或具有颜色。换句话说，因为盖板122部分地或全部地暴露于外面，鉴于设计的美观，制造成类似于镜子或具有颜色的颜色板。为了使盖板122类似于镜子，例如，用于反射外部物体的镜膜提供在底座123的外表面或内表面，从而外部物体的反射图像可在镜膜上形成。

镜膜可包括具有预定透射系数和反射系数的半反射镜以传输一些光，尤其红外线和一些可见带的光线，并反射其它一些光，类似于粘附至移动电话，数码相机等的液晶显示器的镜膜。

或者，底座123的一侧可提供有镜单元，该镜单元由根据电压施加在反射状态和透射状态之间变换的液晶显示器制成，因此底座123可用作镜子以形成外部物体的反射图像。

再者，可沉积金属如镍作为底座123一侧上的薄层并形成金属沉积层，从而使底座123类似于镜子。除此之外，红外带通滤光层124本身可传输红外线并反射一些光以同时作为具有预定透射系数和反射系数的镜子和红外带通滤光器。

作为为底座123提供颜色的实例，具有适于设计条件和传输红外线的某些颜色的有色涂层(未显示)提供在底座123的一侧，从而底座123可通过有色涂层具有某些颜色。

在有色涂层提供在底座123的内表面上的情况下，有色涂层可形成在底座123的内表面上，然后红外带通滤光层124可涂覆在有色涂层的里面。

有色涂层可提供为在底座123的外表面或内表面上由涂覆有色染料、颜料等形成的薄膜层。

因此，有色涂层的一些颜色引起底座123具有一些颜色，从而提高了根据本发明的光学指向装置的美观。

或者，盖板122可用依赖温度变化而改变颜色的热色材料涂层，从而盖板122可根据温度而改变颜色。又红外带通滤光层124通过包含能够反射预定可见带的光线的材料或颗粒，而可具有颜色。

在传统情况下，因为形成红外带通滤光器的材料具有较深颜色，电子装置的美观或设计降低并且颜色的选择为困难。另一方面，根据本发明实施例，盖板122的部分或全部可具有颜色或用作镜子对应于应用光学指向装置的便携式电子装置的设计，从而改善便携式电子装置的设计。

盖板122的全部或至少一部分，例如，仅触摸表面123a可用作镜子或具有颜色。更为详细地，渗入区123b可作为镜子或具有颜色。

同时，盖板122可提供有至少字符，符号，标识及其它图案的其中之一。此外，盖板的外表面，更为具体地，触摸表面123a可形成有至少一突起或至少一凹槽，如根据本发明光学指向装置的第二至第四实施例中描述的。

即，盖板122的外表面，形成触摸表面123a，可形成有至少一突起或至少一凹槽。

如上所述，如果将触摸表面123a分为使IR带通过的IR渗入区123b和阻挡红外线和其它带的光线的光非渗入区123c，优选地，在光非渗入区123c上形成至少一突起或至少一凹槽。

盖120可进一步包括盖架121，盖板122安装并连接在盖架121内，并且盖架121支撑盖板122。盖架121和盖板122可形成为单一体，但是在本实施例中，可独立制作或塑造两者然后组装。

换句话说，盖板122与盖架121分开制成，在涂覆红外带通滤光层之后，将盖板122连接至盖架121。或者，在组装盖板122和盖架121之后，在盖板122的里面或外面可涂覆红外带通滤光层。通过如环氧树脂，双面胶等各种方法可连接盖板122和盖架121。又，为了使盖板122稳定放置，盖架121具有板座部分。

如上所述，如果分开制作盖板122和盖架121，易于在盖板122的内表面上涂覆红外带通滤光层124且可明显减少缺陷。

在本实施例中，如图3所示，盖120实质上为形如圆帽，具有开放的底部，盖架121形成围绕支撑器四周的边框。然而，盖120的形状并不限于此。

参考图4和图5，盖架121的板座部分包括开口部分121a，和为了使盖板122的座位稳定的阶梯121b。阶梯121b沿着开口部分121a的边缘形成，且盖板122的边缘部分可稳定坐在阶梯121b上。

通过环氧树脂(未显示)，双面胶(未显示)等将盖板122连接至盖架121的阶梯121b。又，盖板122可由具有与盖架121的开口部分121a相同形状的钢化玻璃制成，且阶梯121b沿着开口部分121a的边框形成并支撑盖板122，其中阶梯121b的深度实质上等于盖板122的厚度。

同时，所述的字符，符号，图案及标识等可提供在如本实施例所述盖板122的内表面或外表面上，或嵌入盖板122。

参考图7和图8，盖板122进一步包括外部板组件125，提供在底座123的外表面，其中至少字符，符号，图案及标识的其中之一可印刷在外部板组件125的内表面上。又，红外带通滤光层124可提供在外板组件125和底座123之间。

又，将环氧树脂应用至或将双面胶附在至少底座123和外部板组件125的其中之一，然后将底座123和外部板组件125相互连接。优选地，环氧树脂或双面胶未粘附至字符126，符号，图案及标识等。

如本实施例，如果外部板组件125提供在底座123的外表面上，触摸表面123a形成在外部板组件125的外表面上。

尽管未显示，底座123的外表面上没有提供外部板组件125，至少字符，符号，图案及标识的其中之一可印刷在底座123的外表面上且红外带通滤光层124可提供在底座123的内表面上。

根据具有上述结构的光学指向装置，自IR源110发出的红外线通过底座123和红外带通滤光层124，然后经由物体反射并进入至盖板120。

另一方面，日光或自外辐射源发出的预定带的光线，例如，UV或可见光线通过红外带通滤光层124及/或光非渗入区123c阻挡，进而阻止或减小外部杂项光到达光学传感器140，从而增强根据物体的移动的运行精确。

此外，自物体反射至盖120的红外线入射至棱镜对的第一棱镜131的入射表面，通过聚光透镜133传输，然后通过第二棱镜132的离开表面离开，从而到达支撑器150底面上提供的光学传感器140。因此，光标或指针等的移动可在便携式电子装置(以下将描述)的屏幕上显示，响应依赖于光学传感器140上入射的红外线的变化的电信号。

图9说明PDA作为具有根据本发明实施例的光学指向装置的电子装置实例。便携式电子装置50包括具有显示单元51的电子装置主体52，以及光学指向装置100。光学指向装置100完整提供有电子装置主体52，且电子装置主体52完整提供有主要电路板(未显示)和各种电子组件。

因此，如果用户在光学指向装置100的触摸表面123a上移动他的/她的手指，指针或光标根据手指的移动而在显示单元51的屏幕上移动，从而可执行如字符，数字或菜单，指向某个图标等的选择的所需操作。

在本实施例中，公开PDA作为便携式电子装置的实例，但便携式电子装置并不限于此。或者，根据本发明的便携式电子装置可包括如移动终端，导航系统，遥控装置等各种电子装置。

将参考图10至图14描述根据本发明的光学指向装置的其它实施例。接下来，将参考图10，图11和图12描述根据本发明第二实施例的光学指向装置。

类似于第一实施例，根据本实施例的光学指向装置包括光源，光学传感器和盖，并且盖内提供有光学单元。光源，光学传感器和光学单元具有与第一实施例和各种传统对象相同的结构，因此，此处将避免其重复描述。为了方便，利用第一实施例使用的相似附图标记表示光源，光学单元和光学传感器。

在本实施例中，由物体触摸的盖220的外表面形成有至少一个凹槽227。更详细地，盖220包括将由物体触摸的盖板222，并且由物体触摸的盖板222的外表面形成有至少一凹槽227或至少一突起。在本实施例中，公开了盖220，该盖的盖板222的外表面形成有至少一凹槽227。

所述至少一凹槽227减小了盖220和物体之间的接触面积，并减小用手指作为物体时的摩擦。因此，手指顺畅且快速移动，从而提高光学指向装置操作。即，所述至少一凹槽227减小了物体和盖220之间的接触面积，更具体地，盖板222的底座223的外表面，从而移动物体(手指)时减小了摩擦，由此允许光学指向装置使用小力即可轻轻地且顺畅操作。所述至少一凹槽227可提供在盖板222形成的触摸表面223a上，例如，底座223的外表面。

在存在用于保护盖板222的外表面的保护涂层的情况下，当由物体触摸时，摩擦增加且密闭性增加。即使在这种情况下，所述至少一凹槽227允许物体轻轻地移动。作为涂层的实例存在UV涂层等。又，所述至少一凹槽227减小了物体和盖板之间的摩擦，从而减小由于摩擦热而有汗水污染了控制垫。此外，所述至少一凹槽227不仅减小手指(物体)和触摸表面223a之间的接触面积，而且允许空气通过由所述至少一凹槽227形成的空间流动，从而更有效地释放由于与物体摩擦的热。因此，自手指的汗水减少，从而减小由汗水在触摸表面223a上的污染，因此防止通过盖板222的光由异物扩散并反射以及光学指向装置的性能退化。

在本实施例中，多个点状凹槽227均匀地或非均匀地布置在触摸表面223a上，但不限于此。如果一个或多个拉长的长凹槽以点阵，螺旋和曲折等形式提供在触摸表面223a上，空气可沿着凹槽227流动即使物体与触摸表面223a接触，从而易于释放摩擦热并减小或阻止由于手指汗水触摸表面223a的污染。

盖板222传输红外线使得自IR源110发出的红外线可到达物体。参考图11和图12，将盖板222分为通过IR带的IR渗入区223b和阻挡红外线和其它带光线的光非渗入区223c。更为具体地，将触摸表面223a分为IR渗入区223b和光非渗入区223c。IR渗入区223b和光非渗入区223c可具有与第一实施例中相同的功能和结构。所述至少一凹槽227均形成在IR渗入区223b和光非渗入区223c上，如图11所示，但优选地仅在光非渗入区223c上形成如图12所示以防止红外线的扩散反射。

在根据本发明的光学指向装置中，被减小的是自IR源110发出的红外线通过触摸表面223a的污染扩散并反射且光学指向装置的性能退化。

参考图13和图15，根据本发明的光学指向装置的第三和第四实施例包括盖320，在其外表面上形成有至少一突起327以由物体触摸。盖320内提供有光学单元330。光学单元330包括棱镜331，332和聚光透镜333并容纳在支撑器350内。

图13为根据本发明第三实施例的光学指向装置的透视图，图14为剖面图，说明图13所示的光学指向装置安置在其上的便携式电子装置，以及图15为根据本发明第四实施例的光学指向装置的透视图。

盖320包括盖板322以由物体触摸，并且盖板322在其外表面上形成有触摸表面323a以由物体触摸。触摸表面323a形成有至少一突起327。

此外，在支撑器350的底部提供电路板，且用于感测自物体反射的光的光学传感器340提供在电路板上。

所述的至少一突起327减小盖320和物体之间的接触面积，并减小使用手指作为物体时的摩擦。因此，手指轻轻地并顺畅移动，从而改善光学指向装置操作。即，所述至少一突起327明显减小物体和盖320之间的接触面积，具体地，物体和盖板322的底座323的外表面，从而当移动物体(手指)时可减小密封性和摩擦，由此允许光学指向装置使用小力轻轻地且顺畅地制作。为此，所述至少一突起327可提供在盖板322上形成的触摸表面323a上，例如，底座323的外表面。

此外，所述至少一突起327不但减小手指(物体)和触摸表面323a之间的接触面积，而且允许空气通过由所述至少一突起327形成的空间流动，从而更有效地释放由于与物体摩擦的热。因此，自手指的汗水减少，从而可减小触摸表面323a上的汗水污染，并由此防止通过盖板322的光由异物扩散并反射以及光学指向装置的性能退化。

在本实施例中，多个点状突起327均匀地布置在触摸表面323a上，但不限于此。再者，如果一个或多个拉长的长凹槽以点阵，螺旋和曲折等形式提供在触摸表面323a上，空气可沿着突起327之间的槽或沟流动即使物体与触摸表面323a接触，从而易于释放摩擦热并减小或阻止由于手指汗水触摸表面323a的污染。

盖板322传输红外线使得自IR源110发出的红外线可到达物体。此外，将盖板322分为使IR带通过的IR渗入区323b和拦截或阻挡红外线和其它带光线的光非渗入区323c。更为具体地，将触摸表面323a分为IR渗入区323b和光非渗入区323c。IR渗入区323b和光非渗入区323c可具有与第一实施例中相同的功能和结构。所述至少一突起327可均形成在IR渗入区323b和光非渗入区323c上，如图13所示，但优选为仅在光非渗入区323c上形成，如图15所示，以防止红外线的扩散反射。

根据第二至第四实施例的盖板222，322可具有与上述第一实施例中描述的盖板122相同的结构。

例如，盖板222，322包括底座223，323及红外带通滤光层224，324，其中底座223，323和红外带通滤光层224，324具有与第一示例性实施例中描述的相同结构。此外，在这些实施例中未描述的第一实施例其它结构可同样应用于所述实施例的盖板。因此，盖板222，322可用作镜子或具有颜色，并且可提供有字符，符号，标识等。

此外，盖220，320包括盖架221，321以支撑盖板222，322。图10至图15说明盖架221，321和盖板222，322作为单一体形成的盖，但不限于此。或者，盖板222，322和盖架221，321可由第一实施例的相似组件分开地制成，然后相互连接。

尽管已显示并描述一些本发明的实施例，在不脱离本发明的精神或范围内的有关本发明的各种修饰或变更对于熟悉本领域的人员是显而易见的。因此，本发明旨在覆盖由所附权利要求和相等量的范围内提供的本发明的修饰和变更。

工业应用

自上述描述的光学指向装置和具有该光学指向装置的电子装置示明，IR源用作光源，从而可解决用眼疲劳或视力下降的问题并且同时可阻止或减小由于日光或外部照明光使光学指向装置的失效，从而增强光学指向装置的精确性。

此外，根据本发明，制造工作简单，例如，易于涂覆红外通过物质以形成红外带通滤光层等。又，盖用作镜子以产生外部物体的反射图像，并且具有颜色，从而具有各种颜色及设计以满足消费者品味。

又，根据本发明的示例性实施例，物体可在盖上轻轻地且顺畅地移动，从而改进操作。

Claims

1.一种光学指向装置，包括：

红外(IR)源，发出红外线；

盖，具有传输该红外线的盖板，从而自该IR源发出的该红外线到达该盖板外面的物体，以及与该盖板连接以支撑该盖板的盖架；

光学单元，提供在该盖内，并且自该物体反射的该红外线在该光学单元上入射；以及

光学传感器，感测自该光学单元而入射在其上的该红外线；

其中该盖板包含与该盖架连接的底座，以及提供在该底座的一侧上的IR带通滤光层。

2.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，该IR带通滤光层包含涂覆于该底座的内表面上的IR带通物质。

3.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，该盖架包含其上安装有该盖板的板座部分。

4.如权利要求3所述的光学指向装置，其特征在于，该板座部分包含开口部分和形成在该开口部分边缘上的阶梯部分，连接板位于该阶梯部分上。

5.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，该盖板为形成外部物体的图像的镜子或具有颜色的颜色板。

6.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，该光学指向装置进一步包含提供于该盖板的字符，符号，图案和标识的至少一个。

7.如权利要求6所述的光学指向装置，其特征在于，该盖板进一步包含提供在该底座外侧上的外部板组件，其中该字符，该符号，该图案和该标识至少一个形成于该外部板组件，并且其中该IR带通滤光层提供在该外部板组件和该底座之间。

8.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，将该盖板分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入该盖板的光非渗入区。

9.如权利要求1所述的光学指向装置，其特征在于，触摸表面形成在该盖板的外表面上，该物体在该触摸表面上接触，并且其中该盖板进一步包含形成于该触摸表面上的至少一个凹槽或至少一个突起。

10.如权利要求9所述的光学指向装置，其特征在于，将该触摸表面分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入该盖板的光非渗入区，所述至少一个凹槽或至少一个突起形成在该光非渗入区上。

11.一种光学指向装置，包含：

红外(IR)源，发出红外线；

盖，包含传输该红外线的盖板，从而自该IR源发出的该红外线到达该盖板外面的物体，其中该盖板为形成外部物体的图像的镜子或具有颜色的颜色板；

光学传感器，感测自该光学单元而入射在其上的该红外线；

其中该盖板包含底座以及提供在该底座一侧上的IR带通滤光层。

12.如权利要求11所述的光学指向装置，其特征在于，该光学指向装置进一步包含提供于该盖板的字符，符号，图案和标识的至少一个。

13.如权利要求12所述的光学指向装置，其特征在于，该盖板进一步包含提供在该底座外侧上的外部板组件，其中，该字符，该符号，该图案和该标识的至少一个形成于该外部板组件，并且其中该IR带通滤光层提供在该外部板组件和该底座之间。

14.如权利要求11所述的光学指向装置，其特征在于，将该盖板分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入该盖板的光非渗入区。

15.如权利要求11所述的光学指向装置，其特征在于，触摸表面形成在该盖板的外表面上，该物体在该触摸表面上接触，并且该盖板进一步包含形成于该触摸表面上的至少一个凹槽或至少一个突起。

16.如权利要求15所述的光学指向装置，其特征在于，将该触摸表面分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入该盖板的光非渗入区，所述至少一个该凹槽或至少一个该突起形成在该光非渗入区上。

17.一种光学指向装置，包含：

红外(IR)源，发出红外线；

盖，包含传输该红外线的盖板，从而自该IR源发出的该红外线到达该盖板外面的物体；

光学传感器，感测自该光学单元而入射在其上的该红外线；

其中该盖板包含底座，提供在该底座一侧上的IR带通滤光层，以及至少一个凹槽或至少一个突起形成在接触该物体的该盖板的触摸表面上。

18.如权利要求17所述的光学指向装置，其特征在于，将该触摸表面分为IR渗入区和防止外部光源发出的光进入该盖板的光非渗入区，所述至少一个该凹槽或至少一个该突起形成在该光非渗入区上。

19.如权利要求17所述的光学指向装置，其特征在于，该光学指向装置进一步包含提供于该盖板的字符，符号，图案和标识的至少一个。

20.如权利要求19所述的光学指向装置，其特征在于，该盖板进一步包含提供在该底座一外侧上的外部板组件，其中，该字符，该符号，该图案和该标识至少一个形成于该外部板组件，并且其中该IR带通滤光层提供在该外部板组件和该底座之间。