[发明专利]人眼安全激光导航传感器

说明书

技术领域

本发明总的涉及光学导航传感器。

背景技术

诸如计算机鼠标或追踪球的定点设备用于将数据输入到个人计算机和工作站中并与其相连接。该设备允许监视器上的光标的快速重新定位，并可以有效地用在多种文本、数据库以及图形程序中。例如，用户通过在表面上移动鼠标以控制光标在一个方向上移动一段与鼠标的移动成比例的距离。或者是，手在固定设备上的移动也可以用于同样目的。

计算机鼠标有光学和机械两种形式。通常机械鼠标采用旋转球来探测移动，并使用一对与该球相接触的轴角编码器来产生数字信号，计算机利用此数字信号来移动光标。而机械鼠标所存在的一个问题是：在持续使用后由于灰尘的积聚机械鼠标容易不精确并发生故障等。此外，机械元件，特别是轴角编码器的移动及所造成的磨损，不可避免地限制了设备的使用寿命。

解决上述关于机械鼠标问题的一个方法是光学鼠标的开发。由于其更耐用并提供了更好的定点精确性，光学鼠标已经变得非常流行。

用于光学鼠标的一个方法依赖于以掠入射或近掠入射(near grazingincidence)照射表面的发光二极管(LED)，用于捕捉结果图像的二维CMOS(互补金属氧化物半导体)探测器，以及关联连续图像以确定鼠标已经移动的方向、距离和速度的软件。该技术通常可以提供高精确度，但具有设计复杂和图像处理要求相对较高的缺点。另外，照射的掠入射也使光学效率较低。

另一种不同于标准技术的方法是采用相干光源，比如激光。来自从粗糙表面散射出的相干光源的光产生称为斑纹的光的随机强度分布，这种采用激光的光学导航传感器可称为激光导航传感器。

因此，这就需要改进激光导航传感器，更具体地，需要改进用于确保操作激光导航传感器的用户人眼安全的技术。

发明内容

一个实施例涉及提供激光输出功率的容错限制的光学导航装置。该装置包括二极管激光器和与该二极管激光器互连的电流源。所述电流源中的两个独立电路被配置用于限制流经所述二极管激光器的电流。

另一个实施例涉及在光学导航装置中提供激光输出功率的容错限制的方法。转换第一数字电流限制值为第一模拟信号，并使用所述第一模拟信号限制从电源连接到所述二极管激光器的阳极的电流。转换第二数字电流限制值为第二模拟信号，并使用所述第二模拟信号限制从所述二极管激光器的阴极至接地的电流。

再一个实施例涉及被配置用于提供在光学导航装置中激光输出功率的容错限制的集成电路，该集成电路包括：用于转换第一数字电流限制值为第一模拟信号的电路装置；利用所述第一模拟信号以限制从电源连接至二极管激光器的阳极的电流的电路装置；用于转换第二数字电流限制值为第二模拟信号的电路装置；以及利用所述第二模拟信号以限制从所述二极管激光器的阴极至接地的电流的电路装置。

本发明还公开了其他实施例。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，可以更全面的理解本发明公开内容的这些及其他特征和优点，然而，这些特征和优点不应将所附权利要求限制于所示的具体实施例，这些实施例仅用来解释和理解。

图1为示出根据本发明实施例的用于限制激光输出功率来保持激光导航传感器的人眼安全操作的装置的示意图；

图2为示出根据本发明另一个实施例的用于限制激光输出功率来保持激光导航传感器的人眼安全操作的装置的示意图。

具体实施方式

诸如光学激光鼠标设备的激光导航传感器通常需要在特定操作条件以及单故障条件下保持它们的激光输出在人眼安全的级别。

现有的用于保持激光输出在人眼安全级别的方法通常需要使用由鼠标制造商提供的外部部件及校准。

本申请公开了用于限制激光输出功率从而保持人眼安全操作的有益的方法和装置。在包括光学激光鼠标设备的消费产品应用中可以实现该方法和装置。

此处公开的方法和装置无需外部部件，并允许鼠标设备制造商将光学传感器构建在光学鼠标设备中，从而无需附加的校准就可以确保人眼安全操作。

图1为示出根据本发明实施例的用于限制激光输出功率来保持激光导航传感器的人眼安全操作的装置100的示意图。该装置100可以包括导线框架102。该导线框架包含二极管激光器106、位于硅片上的电流源108。例如，二极管激光器104可以包括例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)。连接线(126和136)可以被配置使得电流源输出124与回路134分别连接至二极管激光器的阳极105和阴极106。