CN1755598A - 使分类激光器与驱动环境匹配的激光功率控制制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于在组装期间对光学鼠标的函数编程的方法，包括(1)将伪电阻安装在印刷电路板上，该伪电阻指示所述函数的参数，(2)将光学鼠标传感器和非易失性存储器安装在印刷电路板上，(3)将激光器耦合至光学鼠标传感器，以接收驱动电流，(4)进一步组装光学鼠标，以及(5)在进一步组装光学鼠标之后，从伪电阻确定参数且将参数编程到非易失性存储器中。在光学鼠标的启动期间，光学鼠标传感器利用来自非易失性存储器的参数而被编程并相应地驱动激光器。

Description

使分类激光器与驱动环境匹配的激光功率控制制造方法
技术领域
本发明涉及通过传递分类信息的焊接和组件安装技术来使分类激光器(binned laser)与驱动环境匹配的激光功率控制制造方法。
背景技术
传统的光学鼠标使用发光二极管(LED)作为光学鼠标传感器的照明源。下一代的光学鼠标使用激光器作为光学鼠标传感器的照明源。激光的近乎单一的波长能够比LED揭示更多的表面细节。因此，激光器甚至可以在难处理的抛光或木纹表面上可靠地跟踪。
伴随着激光器光源的使用产生了制造光学鼠标中的新挑战。因此，所需要的是适应新的激光器光源的制造光学鼠标的方法。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种用于在组装期间对光学鼠标的函数(function)编程的方法包括(1)在印刷电路板上安装伪电阻(dummyresistor)，伪电阻指示此函数的参数，(2)在印刷电路板上安装光学鼠标传感器和非易失性存储器，(3)将激光器耦合至光学鼠标传感器，以接收驱动电流，(4)进一步组装光学鼠标，以及(5)在进一步组装光学鼠标之后，从伪电阻确定参数并将参数编程到非易失性存储器中。在光学鼠标的启动期间，光学鼠标传感器利用来自非易失性存储器的参数被编程并相应地驱动激光器。
在本发明的另一个实施例中，一种用于在组装期间对光学鼠标的函数编程的方法包括(1)在印刷电路板上安装电阻，此电阻指示此函数的参数，(2)在印刷电路板上安装光学鼠标控制器，光学鼠标控制器耦合到电阻，(3)在印刷电路板上安装光学鼠标传感器，(4)将激光器耦合到光学鼠标传感器，以接收驱动电流。在光学鼠标的启动期间，光学鼠标控制器检测电阻并将参数编程到光学鼠标传感器中，以相应地驱动激光器。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中的记录用于光学鼠标中的激光器的温度系数的方法的流程图。
图2图示了本发明的一个实施例中的光学鼠标的组件。
图3是本发明的另一个实施例中的记录用于光学鼠标中的激光器的温度系数的方法的流程图。
图4图示了本发明的另一个实施例中的光学鼠标的组件。
在不同图中使用相同标号来指示相似或相同的元件。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，垂直腔表面发射激光器(VCSEL)通过分类数字(bin number)和分类字母(例如，2A、2B、3A和3B)来分类。分类数字标识激光器获得给定输出功率所需的电流。分类字母标识用于保持激光器输出功率对温度恒定所需的驱动电流的温度系数。由于成本原因，单个的激光器可能不标记分类标识。而是激光器被分开到标记有分类标识的容器(例如，袋、盒或盘)中。激光器根据其驱动条件来分类的原因之一是这样使得其输出功率可以为人眼安全的目的而被相应地控制。注意，即使激光器被单独地标记了，其标记可能在激光器被组装到光学鼠标中之后不可见。
激光器可以用作光学鼠标中的光学鼠标传感器的照明源。光学鼠标传感器通过在光学上获取连续的表面图像并在数学上确定移动的方向和量值来测量位置的变化。光学鼠标传感器还调节对激光器的驱动电流。
在本发明的一个实施例中，适当的电阻(下文“分类电阻”)被耦合到光学鼠标传感器来为驱动电流设置正确的电流范围。此外，光学鼠标传感器中的寄存器被写入来设置(1)在电流范围之内的正确的驱动电流以及(2)用于驱动电流的正确的温度系数。通常在光学鼠标启动期间，光学鼠标控制器从非易失性存储器中读取驱动电流和温度系数设置，并将该设置写入传感器寄存器中。
在组装期间，工人收到装满激光器的容器。根据容器上的分类数字，组装工人对拾取和放置装备编程来将适当的分类电阻放置在光学鼠标的印刷电路板上。随后，对光学鼠标进行其他的组装。
在基本组装好光学鼠标之后，组装工人将温度系数设置编程到印刷电路板上的非易失性存储器中。为此，组装工人需要知道光学鼠标中的激光器的分类字母。不过，可以在物理上暂时地从其中可访问激光器容器和分类标识的初始化步骤中去掉此处的组装工序。
如果一个组装工人要给印刷电路板标记上分类字母，那么另一个组装工人可以读取此标记并将此信息键入对非易失性存储器编程的装备中。不过，这将是低效且易出错的。因为人眼安全的限制会被错误所危及，所以此方法并不理想。
图1图示了在本发明的一个实施例中用于在光学鼠标200(图2)的组装工序中记录激光器的温度系数的方法100。
在步骤102中，包括分类电阻202(图2)、光学鼠标控制器213(图2)和非易失性存储器216(图2)的表面安装组件被放置在印刷电路板204(图2)上。如上所述，组装工人可以对拾取和放置装备编程来根据标记在激光器容器上的分类数字去选择和放置适当的分类电阻202。
在步骤104中，一个或多个表面安装电阻210(图2中只示出一个)根据标记在激光器容器上的分类字母而被放置在印刷电路板204上。具体地，电阻210(下文“温度系数电阻(tempco resistor)”)可以被放置在调试区域209(图2)中的探针触点206A和206B(图2)之间以及探针触点208A和208B(图2)之间的焊接接点上。温度系数电阻210记录了供后面使用的分类字母。温度系数电阻210是伪组件，其不是在光学鼠标200操作期间所用的任何电路的部分。虽然示出了两对探针触点，但在有必要记录更多信息时可以使用另外的探针触点。
在一个实施例中，温度系数电阻210是零欧姆电阻。例如，可以使用单个零欧姆电阻来指示光学鼠标传感器的温度系数函数是否被使用。或者，多个零欧姆电阻可以被用来表示二进制码，其指示被光学鼠标传感器使用的具体的温度系数。例如，用两对探针触点，可以标识四个可能的温度系数中的一个。
在另一个实施例中，温度系数电阻210具有选择来指示光学鼠标传感器所使用的具体温度系数的阻抗。因此，在具体阻抗值和温度系数设置之间有对应关系。
在所有的表面安装组件被放置在印刷电路板204上之后，组件经过回流炉来将这些组件焊接至板204。
在步骤106中，包括激光器212(图2)以及光学鼠标传感器214(图2)的通孔组件被安装在印刷电路板204上。分类电阻202被耦合至光学鼠标传感器214，以设置激光器212的驱动电流范围。虽然作为分离的组件示出，但控制器213和传感器214可以被集成为单个光学鼠标控制单元215(图2)。此外，激光器212可以被安装到与主印刷电路板相分离的接头片(tab)204A(图2)上，以进一步组装。
在步骤108中，执行用于组装光学鼠标200的另外的步骤。例如，去除来自焊接工序的用于保护激光器212、控制器213、以及传感器214的粘接膜，将印刷电路板204与光学元件(例如，透镜)和底壳接合，接头片204A上的激光器212被插入光学元件且通过夹子被保持在合适位置(此时激光器212上的任何分类字母标记变得不明显)，以及通过柔性电缆218将激光器212电耦合到主印刷电路板204(具体地，传感器214)。只有在此时光学鼠标200才可以被通电和校准。
在步骤110中，基本组装好的光学鼠标200被校准。例如，校准工序涉及在温度受控环境中测量通过光学元件离开光学鼠标200的光功率。光学鼠标传感器214的寄存器被写入来改变驱动电流设置，并且重复校准工序直到确定了实现希望的光功率的驱动电流设置。注意，激光器212的温度系数不是从校准工序被确定的，而必须从分类字母得知。
在步骤112中，校准数据(例如，驱动电流设置)和温度系数设置被编程到非易失性存储器212中。对于温度系数设置，测试装备可以被用于检测探针触点之间的电流或电阻，并接着自动地将相应的温度系数设置编程到非易失性存储器212中。或者，组装工人可以目视地检查温度系数电阻，然后手工将适当的温度系数设置编程到非易失性存储器212中。
图3图示了本发明的一个实施例中用于在光学鼠标400(图4)的组装工序中记录激光器的温度系数的方法300。和光学鼠标200不同，光学鼠标400不包括用于记录驱动电流设置的非易失性存储器。相反，光学鼠标400使用具有可编程阻抗的分类电阻402(图4)来设置正确的驱动电流。例如，分类电阻402是数字分压器。在此实施例中，光学鼠标控制器413(图4)从温度系数电阻410(图4中只示出了一个)的存在来确定温度系数设置，并据此对光学鼠标传感器414编程(图4)。
在步骤302中，包括可编程分类电阻402和控制器413的表面安装组件被放置在印刷电路板404(图4)上。
在步骤304中，一个或多个表面安装温度系数电阻410根据激光器容器上标记的分类字母而被放置在印刷电路板404上。具体地，零欧姆温度系数电阻410可以被放置在调试区域409(图4)中的各个迹线406和干线Vdd(或地线)之间的焊接接点上。光学鼠标控制器413被耦合到迹线406，以检测温度系数电阻410的存在。无论何时温度系数电阻410存在于迹线406上，控制器413都将检测在此迹线上的Vdd(或地线)。虽然示出了两个迹线406，但是在必要时可以使用另外的迹线以记录更多信息。
与前述相似，单个温度系数电阻410可以被用于指示光学鼠标传感器的温度系数函数是否被使用。或者，多个温度系数电阻410可以被用于表示二进制码，其指示光学鼠标传感器所要使用的具体的温度系数。
在步骤306中，包括激光器412(图4)和光学鼠标传感器414的通孔组件被安装在印刷电路板404上。可编程分类电阻402被耦合到光学鼠标传感器410，以设置激光器412的驱动电流。虽然作为分离的组件示出，但是控制器413和传感器414可以被集成为单个光学鼠标控制单元415(图4)。此外，激光器412可以被安装在与主印刷电路板相分离的接头片404A(图4)上，以进一步组装。
在步骤308中，执行用于组装光学鼠标400的另外的步骤。步骤308与前述的步骤108相似。
在步骤310中，基本组装好的光学鼠标400被校准。除了驱动电流由编程分类电阻402改变而不是传感器414之外，步骤310与前述的步骤110相似。
在步骤312中，正确的驱动电流设置被编程到分类电阻402中。
现在解释光学鼠标400的操作。在启动其间，控制器413通过迹线406检测温度系数电阻410的存在，然后将相应的温度系数设置写入传感器414的寄存器中。传感器414接着根据分类电阻402所提供的阻抗和传感器寄存器中的温度系数设置来向激光器412提供适当的驱动电流。
所公开实施例的特征的各种其他变通和组合在本发明的范围之内。虽然伪电阻被用于记录光学鼠标中激光器的温度系数，但伪电阻可以被用于记录其他设备的其他特性。此外，表面安装组件可以被通孔安装等价装置代替，反之亦然。以下权利要求包含大量实施例。

Claims (19)

1.一种用于在组装期间对光学鼠标的函数编程的方法，包括：
在印刷电路板上安装伪电阻，所述伪电阻指示所述函数的参数；
在所述印刷电路板上安装光学鼠标传感器和非易失性存储器；
将激光器电耦合至所述光学鼠标传感器，以接收驱动电流；
进一步组装所述光学鼠标；
在所述进一步组装所述光学鼠标之后：
从所述伪电阻确定所述参数；
将所述参数编程到所述非易失性存储器中，其中在所述光学鼠标的启动期间，所述光学鼠标传感器利用来自所述非易失性存储器的所述参数被编程并相应地驱动所述激光器。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
根据所述激光器的功率输出特性为调节所述驱动电流而选择电流设置电阻；以及
在所述印刷电路板上安装所述电流设置电阻，其中所述电流设置电阻被电耦合到所述光学鼠标传感器，以设置所述驱动电流。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述确定所述参数的步骤用从以下所构成的组中选择的方式实现：(1)目视地检查所述伪电阻的存在，(2)检测通过所述伪电阻的电流，以及(3)检测通过所述伪电阻的阻抗。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数激活所述函数。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数选择用于所述函数的温度系数。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述进一步组装所述光学鼠标的步骤包括：
将所述印刷电路板与光学元件和所述光学鼠标的底壳接合；
将所述激光器插入所述光学元件中；以及
将所述激光器电耦合至所述印刷电路板。
7.一种用于在组装期间对光学鼠标的函数编程的方法，包括：
将电阻安装在印刷电路板上，所述电阻指示所述函数的参数；
将光学鼠标控制器安装在所述印刷电路板上，所述光学鼠标控制器电耦合至所述电阻；
将光学鼠标传感器安装在所述印刷电路板上；
将激光器电耦合至所述光学鼠标传感器，以接收驱动电流；
其中在所述光学鼠标的启动期间，所述光学鼠标控制器检测所述电阻，并将所述参数编程到所述光学鼠标传感器中，以相应地驱动所述激光器。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：
将可编程电阻安装在所述印刷电路板上，所述可编程电阻被电耦合至所述光学鼠标传感器，以设置所述驱动电流；以及
对所述可编程电阻编程，以设置所述驱动电流。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述检测所述电阻的步骤用从以下所构成的组中选择的方式实现：(1)检测电流和(2)检测地线。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数激活所述函数。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数选择用于所述函数的温度系数。
12.一种光学鼠标，包括：
印刷电路板；
安装于所述印刷电路板上的光学鼠标传感器；
电耦合至所述光学鼠标传感器以接收驱动电流的激光器；和
安装于所述印刷电路板上的电阻，其中所述电阻指示将编程到所述光学鼠标传感器中来驱动所述激光器的函数的参数。
13.如权利要求12所述的光学鼠标，还包括：
安装于所述印刷电路板上的非易失性存储器，其中所述非易失性存储器存储从所述电阻确定的所述参数；以及
安装于所述印刷电路板上的光学鼠标控制器，其中在启动期间，所述光学鼠标控制器读取所述非易失性存储器且将所述参数编程到所述光学鼠标传感器中。
14.如权利要求12所述的光学鼠标，还包括：
安装于所述印刷电路板上的光学鼠标控制器，所述光学鼠标控制器被电耦合至所述电阻，其中在启动期间，所述光学鼠标控制器检测所述电阻并将所述参数编程到所述光学鼠标传感器中。
15.如权利要求12所述的光学鼠标，还包括：
安装于所述印刷电路板上的另一个电阻，根据所述激光器的功率输出特性选择所述另一个电阻来调整所述驱动电流。
16.如权利要求12所述的光学鼠标，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数激活所述函数。
17.如权利要求12所述的光学鼠标，其中所述函数包括随温度调节所述驱动电流，并且所述参数选择用于所述函数的温度系数。
18.一种用于在设备组装期间记录信息的方法，包括：
将伪电阻安装在印刷电路板上，所述伪电阻指示所述信息，所述伪电阻不是在设备操作期间所用的任何电路的一部分。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
从所述伪电阻确定所述信息，所述确定的步骤包括(1)检测通过所述伪电阻的电流，(2)检测通过所述伪电阻的阻抗，以及(3)目视地检查所述伪电阻，其中所述伪电阻的存在指示所述信息。
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Address before: Singapore Singapore

Applicant before: Avago Technologies General IP (Singapore) Pte. Ltd.

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101222

Termination date: 20130718