專利名稱：光輸入和/或控制設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光輸入和/或控制設備，用于各種功能的選擇性操縱和/或控制，這類設備包括用于測量物體和所述傳感器之間相對運動的相對運動傳感器，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器，用于生成測量光束及以此照亮物體，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該裝置進一步包括測量裝置，用于測量所述激光腔操作中的變化，所述變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生干涉而產生，以及用于提供代表所述變化的電信號的裝置。
這種類型的相對運動傳感器在國際專利申請No.WO02/37410中已經公開了，其描述了一種具有透明窗口的光學輸入設備，在其上會聚了來自二極管激光器的輻射。當物體，例如用戶的手指，在窗口上運動時，由該物體散射的部分輻射，其頻率由于物體運動而產生多普勒頻移，再次進入該激光腔。輸入設備和物體的相對運動利用在二極管激光器中的所謂自混合效應(selfmixing effect)而被測量。這是一種現象，即由二極管激光器發射的以及再次進入二極管激光器的空腔的輻射導致了激光增益中的變化，且因此導致激光器發射的輻射變化。這種變化可以被光電二極管檢測，其將輻射變化轉變為電信號，且具有處理該信號的電子電路。
在上述文件中描述的配置的特定典型實施例中，相對運動傳感器可以被用來提供一種對傳統輸入設備的機械軌跡球功能或計算機鼠標的光學替換。
本發明的一個目的是提供一種用于各種選擇性地可動和可控功能的光輸入和/或控制裝置，其比它們的機械對應物(counterpart)更可靠和耐用。
根據本發明的第一方面，提供了一種圖像獲取設備，包括一個或多個可變光學功能，且其中所述可變光學功能通過相對運動傳感器形式的控制設備和/或光輸入而被選擇性地操縱和/或控制，用于沿著至少一個測量軸而測量物體和所述傳感器之間的相對運動，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器，用于生成測量光束并且照亮物體，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該裝置進一步包括測量裝置，用于測量在所述激光腔的操作中的變化，該變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生干涉而產生，以及用于提供代表所述變化的電信號的裝置，其中所述可變光學功能通過所述物體和所述傳感器之間相對運動而被選擇性地操縱和/或控制。
本發明的第一方面還擴展到一種選擇性地操縱和/或控制如上定義的圖像獲取設備的一個或多個光學功能的方法。本發明的第一方面還擴展到包含如上定義的圖像獲取設備的便攜式電信設備。
在優選實施例中，光輸入和/或控制設備被布置和配置為允許可變聚焦透鏡的選擇性手動控制，和/或選擇性切換開和關濾波器，例如紅外濾波器等。
根據本發明的第二方面，提供了一種光輸入和/或控制設備，包括一個或多個光操縱裝置用于利用所述光輸入設備而選擇一個或多個功能，每個操縱裝置包括相對運動傳感器，用于沿著至少一個測量軸而測量用戶的手指和所述傳感器之間相對運動，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器，用于生成測量光束及以此照亮所述用戶的手指，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該裝置進一步包括測量裝置，用于測量在所述激光腔操作中的變化，該變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生干涉而產生，以及用于提供代表所述變化的電信號的裝置，其中每個光學操縱裝置通過所述用戶的手指相對于所述相對運動傳感器的運動、以模擬類似機械操縱裝置的操縱方式而可操作。
本發明的第二方面還擴展到一種利用如上定義的光輸入設備而選擇一個或多個功能的方法，該方法包括以模擬類似機械操縱裝置的操縱方式，相對于相對運動傳感器移動用戶的手指。
在一個實施例中，設備優選地包括第一和第二光操縱裝置，以與機械擊鍵實質上類似的方式，其中第一和第二光操縱裝置被單獨地布置并配置為通過沿軸的手指和傳感器之間的相互單獨運動來確定和響應點擊動作，該點擊動作實質上與手指表面垂直，光操縱裝置還以與機械滾輪實質上類似的方式，被布置和配置為確定和響應在實質上平行手指表面的方向上的手指和傳感器運動的滾動動作。
在第一和第二方面的情況中，沿著至少一個測量軸的運動方向可以通過確定代表激光腔操作中的所述變化的信號形狀而檢測。可替換地，沿著至少一個測量軸的運動方向可以通過提供具有周期性變化電流的激光腔和相互比較第一和第二測量信號而被確定，其中第一和第二測量信號分別在交替的第一半周期和第二半周期期間生成。在優選的實施例中，這些第一和第二測量信號可以是相互減去的。
在典型實施例中，相對運動傳感器可以被布置和配置為通過沿軸的物體和傳感器之間的相互單獨運動來確定和響應點擊動作，該點擊動作實質上與物體表面垂直。在另一個實施例中，相對運動傳感器可以被布置和配置為確定和響應在平行物體表面的方向上物體和傳感器之間的相互滾動動作。一個或多個相對運動傳感器還被布置和配置為，通過在實質上平行物體表面的第一方向上和在實質上垂直物體表面的第二方向上物體和傳感器之間的相對運動，來確定和響應點擊動作和滾動動作，如本申請所要求保護的。
相對運動可以通過測量激光腔的阻抗和/或激光輻射的強度而被測量。
從這里所述的實施例，或者參考這里所述的實施例，本發明的這些和其他方面將會更明顯。
通過舉例的方式和參考附圖，現在將描述本發明的實施例，其中附
圖1是可變透鏡的示意圖；附圖2是根據本發明典型實施例的用在圖像獲取設備中的控制設備的示意性截面圖；附圖3是附圖2的設備的平面附圖4示意性地示出了附圖2和3的控制設備的測量方法的原理；附圖5示出了作為設備和物體之間相對運動函數的光頻變化和激光腔的增益；附圖6示出了測量這種變化的方法；附圖7是計算機鼠標的示意性底視圖，包括代替傳統軌跡球傳感器的單一光學相對運動傳感器；和附圖8是計算機鼠標的示意性平面圖，包括代替傳統“點擊”按鍵的兩個光學相對運動傳感器操作。
在例如移動電話等各種便攜式設備中的圖像獲取設備的小型化和安裝需求目前正在逐漸增加。當前，正在使用具有相對低分辨率(即大約640×480像素的像素密度)的圖像獲取設備，結果并沒有真正提供聚焦功能，且使用的透鏡傾向于是定焦透鏡。
然而，由于像素密度是增加到兆像素密度，變得十分需要提供一些形式的聚焦功能，以開發這種高像素密度的全部能力。在圖像獲取設備的領域中已知了自動聚焦功能，在很多情況下，足夠自動地重調系統的焦距，使得通常不需要手動調節。然而，在周圍光強低時(對比度低)，或者在背后照明條件下，這種類型的自動聚焦功能在操作上不能再滿足要求，使得需要提供手動聚焦功能。此外，如果提供了變焦距透鏡，需要提供放大比的手動調節。
為了解決這些問題，可以提供可變聚焦透鏡，特別適合用于提供便攜式圖形獲取應用的聚焦和/或變焦距透鏡，例如國際專利申請No.WO03/069380中所公開的。參考附圖的圖1，這篇文件描述了一種可變聚焦透鏡，包括第一流體A和與凹凸透鏡上面接觸的第二非易混合流體B。通過流體接觸層210從流體分離的第一電極202，以及與第一流體接觸的第二電極212以產生電潤濕效應，由此凹凸透鏡214的形狀被改變。
此外，在圖像獲取設備的情況中，已知的是，對于紅外線圖像的影響，盡管人眼能夠自動地校準，但是傳統的圖像獲取設備不能自動地校準。因此，已經提出了要提供一種紅外濾波器，通過過濾出這種光來校準對紅外光圖像的影響。然而，這樣減少了實質上到達照相機的光的數量，使得當周圍光強低時(例如在夜里)，非常需要關閉紅外濾波器。
在所有這些情況中，產生了一個問題，這種選擇性的功能是怎樣被操縱和/或被控制的，特別是在小型化的圖像獲取設備和結合在便攜式電信設備中的類似設備中，其中空間節省是個關鍵的問題。具有機械控制系統(滾動和點擊)，但是這些不會消耗太多適于應用的空間，例如上述的那些。另外，這種設備對于污染是很敏感的，且常常看起來或感覺上沒有吸引力。
因此，本發明第一方面的目的提供一種小型手動控制設備，用于選擇性操縱和/或控制在圖像獲取設備中的各種功能，特別適于包含便攜式電信設備等，在典型的實施例中，本發明特別關注于提供在應用中使用的小型手動控制設備，例如手動控制聚焦和/或變焦距透鏡，例如上述電潤濕透鏡，或者紅外濾波器的選擇性開和關，由此控制設備變得緊湊，且基本上對污染不敏感。
為了達到這個目的，提出了具有的控制設備，二極管激光器的輻射會聚在透明窗口上。當物體例如用戶的手指在窗口上運動時，由該物體散射的部分輻射再次進入該激光腔，該散射的部分輻射其頻率由于物體運動產生多普勒頻移。輸入設備和物體的相對運動利用在二極管激光器中的所謂自混合效應而被測量。這是一種現象，即由二極管激光器發射的以及再次進入二極管激光器空腔的輻射導致了激光增益的變化，且因此導致激光器發射的輻射變化。這種變化可以被光電二極管檢測，其將輻射變化轉變為電信號，且配置有處理該信號的電子電路。
參考附圖的圖2到6，現在將描述在本發明的典型實施例中使用的這種控制設備的操作原理和一般結構。
附圖2是輸入或控制設備的圖解截面圖。設備包括在下側的底板1，在VCSEL類型激光器的這個實施例中是二極管激光器的載體；以及檢測器，例如光電二極管。在附圖2中，僅僅可以看見一個二極管激光器3和其相關的光電二極管4，但是通常在底板上還提供至少第二二極管激光器5和相關檢測器6，如附圖3中所示的裝置的頂視圖。二極管激光器3和5分別發射激光光束或測量光束13和17。在其上側，設備具有透明窗口12，物體15例如人手指可以在透明窗口12上移動。例如平凸透鏡的透鏡10被配置在二極管激光器和窗口之間。這個透鏡在透明窗口的上側處或靠近上側處聚焦激光光束13和17。如果在這個位置出現了物體15，則物體15散射光束13。光束13的一部分輻射在照明光束13的方向上被散射，且這部分在二極管激光器3的發射表面上被透鏡10會聚并且再次進入這個激光器的空腔。如此后描述的，在空腔中返回輻射產生了空腔中的變化，特別是導致了由二極管激光器發射的激光輻射強度的變化。這種變化可以由光電二極管4檢測，其將輻射變化轉換為電信號，電子電路18用于處理這個信號。照明光束17還被聚焦在物體上，由此散射，且部分散射的輻射再次進入到二極管激光器5的空腔。在附圖2和3中所示的用于光電二極管6的信號的電路18和19僅僅是說明性目的，可以或多或少是常規電路。如附圖3中所示，這個電路是互連的。
附圖4示出了當使用配置在激光器后部面的水平發射二極管激光器和監測器光電二極管時根據本發明的輸入設備原理和測量方法。在附圖中，二極管激光器，例如二極管激光器3示意性地分別由它的空腔20和它的前部和后部面，或者是激光反射鏡21和22而表示。空腔具有長度L。物體(將測量其移動)由附圖標記15表示。在這個物體和前部面21之間的空間形成了外部空腔，其具有長度L0。通過前部面發射的激光束由附圖標記25表示，以及由在前部面的方向上的物體反射的輻射由附圖標記26表示。在激光腔中生成的部分輻射穿過后部面，且由光電二極管4獲取。
如果物體15在照明光束13的方向上移動，則反射輻射26要經歷多普勒頻移。這意味著這種輻射的頻率變化或者頻率偏移發生。這種頻率偏移取決于物體移動的速度，且是幾kHz到MHz量級。再次進入激光腔的頻率偏移的輻射與光波發生干涉，或者在這個空腔中生成輻射，即在空腔中發生自混合效應。根據光波和再次進入空腔的輻射之間的相移量，這種干涉將是相長干涉或負干涉，即激光輻射的強度周期性地增加或降低。以這種方式生成的激光輻射調制頻率是恰好等于空腔中光波頻率和再次進入空腔的多普勒頻移輻射的頻率之間的差值。頻率差是幾kHz到MHz量級，且因此很容易檢測。自混合效應和多普勒頻移的組合產生了激光腔性能的變化，特別是它的增益、或者光放大、變化。
這在附圖5中示出了。在這個附圖中，曲線31和32分別表示作為物體15和前面鏡21之間距離L0函數的發射激光輻射的頻率υ的變化和二極管激光器增益g的變化。υ、g和L0都是任意單位。由于距離L0的變化是物體移動的結果，附圖5的橫坐標可以在時間軸上被再縮放，使得增益被繪制為時間的函數。增益變化Δg作為物體的速度v的函數由以下等式給出Δg=-KL·cos·{4πυ·v·tc+4π·L0·tc}]]>在這個等式中K是外部空腔的耦合系數；它表示了耦合到激光腔外部的輻射量；υ是激光照射的頻率；v是在照明光束方向上的物體的速度；t是時刻；以及c是光速度。
該等式可以從上述兩個文件中公開的自混合效應的理論中導出。物體表面在自己的平面上移動，如附圖4中的箭頭16表示。因為多普勒頻移僅僅在光束方向上物體移動時發生，因此這種移動16應該是在這個方向上具有分量16’。由此，可能測量在XZ平面上的移動，即附圖4的圖的平面，其移動可以被稱為X移動。附圖4示出了相對于系統的剩余部分，物體表面具有歪扭位置。實際上，通常測量光束是歪扭光束，且在XY平面上產生了物體表面的移動。Y方向與附圖4的圖的平面垂直。在這個方向上的移動可以由第二二極管激光器發射的第二測量光束測量，且其散射光由與第二二極管激光器相關的第二光電二極管獲取。如附圖2所示，歪扭照明光束通過相對于透鏡10離心地配置二極管激光器而獲得。
通過測量監測器二極管的在后部激光器面的輻射強度，測量由物體運動產生的激光腔增益的變化，這是最簡單的且因此是最誘人的方式。通常，這個二極管被用于保持激光輻射強度不變，但是現在還用于測量物體的運動。
測量增益變化和因此物體運動的另一個方法利用的是激光輻射的強度與激光器結的導帶中電子數量成比例。這個數量依次是與所述結的電阻成反比。通過測量該電阻，可以確定物體的運動。附圖6中示出的是這種測量方法的一個實施例。在這個附圖中，二極管激光器的有源層是由附圖標記35表示的，且提供這種激光器的電流源是由附圖標記36表示的。二極管激光器上的電壓通過電容器38而被應用到電子電路40。用通過激光器的電流而標準化的這種電壓是與激光腔的電阻或阻抗成比例。與二極管激光器串聯的電感37形成了對于二極管激光器的信號的高阻抗。
除了檢測運動量，即物體移動的距離，所述距離是可以通過相對于時間來積分測量的速度而被測量的距離，另外還要檢測運動的方向。這意味著需要確定物體沿著運動軸是向前還是向后運動。運動的方向可以通過確定由自混合效應產生的信號形狀而被檢測。如附圖5中的圖形32所示出的，這種信號是不對稱的信號。圖形32代表了物體15朝著激光器移動情況。上升斜率32’比下坡斜率32”要更陡。如在1992年6月20日的Applied Optics(應用光學)的31卷，No.8第3401-3408頁的上述文件中描述的，對于遠離激光器的物體運動非對稱被反向，即下坡斜率比上升斜率要更陡。通過確定自混合信號的不對稱類型，可以確定物體的運動方向。在一些情況下，例如對于物體的更小反射系數或者在物體和二極管激光器之間的更大距離，很難確定自混合信號的形狀或非對稱性。
上述控制設備，以其最簡單的方式，可以包括基于激光器的滾輪設備，其可以是小型的(直徑3-5mm)、耐用和自對準的滾輪設備。以這種簡單的形式，可以檢測沿著設備移動的手指的上/下運動。例如，產生的信號可以被用來直接地、手動地聚焦電潤濕透鏡，例如上述那種，聚焦在附近或遠處的物體或主體上。同樣地，合成信號可以被用來利用變焦距透鏡而直接放大或縮小相關物體，其還可以利用上述電潤濕原理而操作。
用做計算機輸入設備的傳統鼠標通常包括軌跡球傳感器(用于根據表面上鼠標的運動而移動計算機屏幕上的光標)、機械“點擊”鍵和用于導航控制的滾輪的組合。關于國際專利申請No.WO02/37410中的上述光輸入設備利用了非常小的光學相對運動傳感器100來代替傳統的軌跡球傳感器，如附圖的圖7中所示，其具有增強各個鼠標功能的精度和增強整個設備可靠性的作用。
根據本發明的第二方面的典型實施例，這種光學相對運動傳感器還可以被用來代替傳統的“點擊”鍵和/或傳統計算機鼠標的滾輪功能，以構建整個光學非機械設備。參考附圖的圖8，兩個光學相對運動傳感器104和106可以被結合在計算機鼠標102中，以代替兩個傳統的“點擊”鍵功能，其中用戶手指的+z-z運動是與“點擊”操縱功能類似。相似的配置可以被用來替換傳統的滾輪功能。
由附圖8中的傳感器104和106提供的“點擊”鍵功能如下操作。如果用戶將他們的手指從1移動到2(傳感器106到傳感器104)，結果是單一的“滾動”運動(-y)，而從2運動到1導致了相應的(+y)運動。位置1替換了第一傳統“點擊”鍵，其中a+z-z運動或“點擊”會激活按鍵功能。類似地，位置2替換了第二傳統“點擊”鍵，其中+z-z運動或“點擊”會激活按鍵功能。
由于人類工程學的原因，位置1和2可以位于與中心軸108的非零角度處。
利用這種包括至少兩個激光器的改進的光輸入設備，用于控制上述圖像獲取功能的上/下和點擊功能變得可應用。例如，這樣提供了基于電潤濕(變焦距)自動聚焦透鏡之間的用戶接口。以這種方式，現在可以提出所有類型的設置，如改變傳感器的分辨率、切換上述紅外濾波器開/關、在自動聚焦和手動聚焦之間切換、改變圖像傳感器讀出設置等。
應該注意的是，上述實施例描述不是限制本發明，且本領域技術人員能夠設計很多可替換的實施例，而不脫離由附加的權利要求所定義的本發明的范圍。在權利要求中，括號中的參考標記不應該解釋為限制權利要求。除了在作為整體的任意權利要求或說明書中列出的那些之外，詞語“包含”和“包括”等不排除其它元件或步驟的出現。元件的單數標記不排除這種元件的復數標記，反之亦然。本發明可以通過包括若干不同元件的硬件裝置，以及通過適當編程的計算機裝置而實現。在列舉若干裝置的設備權利要求中，若干這樣的裝置可以包括一個或相同的硬件項。簡單的事實在于，僅僅在互不相同的從屬權利要求中列舉的一些措施不表示這些措施的組合不能被有利使用。
權利要求
1.一種圖像獲取設備，包括一個或多個可變光學功能，且其中所述可變光學功能通過相對運動傳感器形式的控制設備和/或光輸入而被選擇性地操縱和/或控制，用于沿著至少一個測量軸而測量物體(15)和所述傳感器之間的相對運動，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器(3)，用于生成測量光束(13)并且照亮物體(15)，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該裝置進一步包括測量裝置(4)，用于測量在所述激光腔的操作中的變化，該變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生干涉而產生，以及用于提供代表所述變化的電信號的裝置，其中所述可變光學功能通過所述物體(15)和所述傳感器之間相對運動而被選擇性地操縱和/或控制。
2.根據權利要求1的設備，其中光學輸入和/或控制設備被布置和配置來允許選擇性手動控制可變聚焦透鏡。
3.根據權利要求1的設備，其中光學輸入和/或控制設備被布置和配置來允許選擇性手動控制可變焦距透鏡。
4.根據權利要求1到3的任意一項的設備，其中光學輸入和/或控制設備被布置和配置來允許選擇性切換濾波器的開和關。
5.根據權利要求4的設備，其中所述濾波器包括紅外濾波器。
6.根據權利要求1到5的任意一項的設備，其中沿著至少一個測量軸的運動方向是通過確定代表激光腔操作中所述變化的信號形狀而檢測的。
7.根據權利要求1到5的任意一項的設備，其中沿著至少一個測量軸的運動方向是通過提供具有周期性變化電流的激光腔和相互比較第一和第二測量信號而被確定，其中第一和第二測量信號分別在交替的第一半周期和第二半周期期間生成。
8.根據權利要求7的設備，其中第一和第二測量信號可以是相互減去的。
9.根據權利要求1到8的任意一項的設備，其中相對運動傳感器被布置和配置為通過沿軸的物體(15)和傳感器之間的相互單獨運動來確定和響應點擊動作，該點擊動作實質上與物體表面垂直。
10.根據權利要求1到8的任意一項的設備，其中相對運動傳感器可以被布置和配置為確定和響應在平行物體表面的方向上物體(15)和傳感器之間相互滾動動作。
11.根據權利要求1到10的任意一項的設備，其中一個或多個相對運動傳感器被布置和配置為，通過在實質上平行物體表面的第一方向上和在實質上垂直物體表面的第二方向上的物體(18)和傳感器之間相對運動，確定和響應點擊動作和滾動動作。
12.根據權利要求1到11的任意一項的設備，其中相對運動是通過測量激光腔的阻抗而被測量。
13.根據權利要求1到11的任意一項的設備，其中相對運動是通過測量激光輻射的強度而被測量。
14.一種結合根據權利要求1到13任意一項的圖像獲取設備的便攜式電信設備。
15.一種選擇性操縱和/或控制根據權利要求1到13任意一項的圖像獲取設備的一個或多個光學功能的方法，該方法包括測量沿著至少一個測量軸的物體(15)和相對運動傳感器之間相對的運動，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器(3)，用于生成測量光束(13)并且照亮物體(15)，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該方法進一步包括測量在所述激光腔操作中的變化，該變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生于涉而產生，提供代表所述變化的電信號，以及通過影響所述物體(15)和所述傳感器之間相對運動而選擇性地操縱和/或控制所述可變光學功能。
16.一種光輸入和/或控制設備，包括一個或多個光操縱裝置用于利用所述光輸入設備而選擇一個或多個功能，每個操縱裝置包括相對運動傳感器，用于沿著至少一個測量軸而測量用戶的手指(15)和所述傳感器之間相對運動，傳感器包括具有激光腔的至少一個激光器(3)，用于生成測量光束(13)及以此照亮所述用戶的手指(15)，其中由所述物體反射的至少一些測量光束輻射再次進入所述激光腔，該裝置進一步包括測量裝置(4)，用于測量在所述激光腔操作中的變化，該變化是由再次進入所述激光腔的反射測量光束輻射和所述激光腔中的光波發生干涉而產生，以及用于提供代表所述變化的電信號的裝置，其中每個光學操縱裝置通過所述用戶的手指(15)相對于所述相對運動傳感器的運動、以模擬類似機械操縱裝置的操縱方式而可操作。
17.根據權利要求16的設備，其中沿著至少一個測量軸的運動方向是通過確定代表激光腔操作中所述變化的信號形狀而檢測的。
18.根據權利要求16的設備，其中沿著至少一個測量軸的運動方向可以通過提供具有周期性變化電流的激光腔和相互比較第一和第二測量信號而被確定，其中第一和第二測量信號分別在交替的第一半周期和第二半周期期間生成。
19.根據權利要求18的設備，其中第一和第二測量信號可以是相互減去的。
20.根據權利要求16到19的任意一項的設備，其中相對運動傳感器被布置和配置為通過沿軸的用戶手指(15)和傳感器之間的相互單獨運動來確定和響應點擊動作，該點擊動作實質上與物體表面垂直。
21.根據權利要求16到19的任意一項的設備，其中相對運動傳感器可以被布置和配置為確定和響應在平行物體表面的方向上用戶手指(15)和傳感器之間相互的滾動動作。
22.根據權利要求16到21的任意一項的設備，其中一個或多個相對運動傳感器還被布置和配置為，通過在實質上平行物體表面的第一方向上和在實質上垂直物體表面的第二方向上用戶手指(15)和傳感器之間相對運動，確定和響應點擊動作和滾動動作。
23.根據權利要求16到22的任意一項的設備，其中相對運動是通過測量激光腔的阻抗而被測量。
24.根據權利要求16到22的任意一項的設備，其中相對運動是通過測量激光輻射的強度而被測量。
25.一種利用根據權利要求16到24的任意一項的光輸入設備來選擇一個或多個功能的方法，該方法包括以模擬類似機械操縱裝置的操縱方式、相對于相對運動傳感器移動用戶手指(15)。
全文摘要
一種光學輸入和/或控制設備，用于手動地選擇性控制和/或操縱例如圖像獲取設備或計算機設備的可變功能，該光學輸入和/或控制設備具有透明窗口(12)，其上會聚來自二極管激光器(3)的輻射。當物體例如用戶手指(15)在窗口(12)上運動時，部分散射的輻射再次進入該激光腔，該部分散射的輻射其頻率由于手指(15)運動造成多普勒頻移。利用二極管激光器(3)的自混合效應測量相對運動，這是一種現象，即由激光器(3)發射以及再次進入激光腔的輻射導致了激光增益中的變化，因此導致由激光器(3)發射的輻射變化。這種變化可以被光電二極管(4)檢測，光電二極管(4)將輻射變化轉變為電信號，且配置有處理該信號的電子電路。
文檔編號G06F3/033GK1950789SQ200580013635
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月25日 優先權日2004年4月29日
發明者L·M·H·科本, B·H·W·亨德里克斯, S·凱帕, W·M·明納格哈 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司