CN100394366C - 应用于计算机的撷取影像和操控光标的装置及方法 - Google Patents
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- CN100394366C CN100394366C CNB011103752A CN01110375A CN100394366C CN 100394366 C CN100394366 C CN 100394366C CN B011103752 A CNB011103752 A CN B011103752A CN 01110375 A CN01110375 A CN 01110375A CN 100394366 C CN100394366 C CN 100394366C
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Abstract
本发明提供一种撷取影像和操控光标的装置。它可用于第一与第二模式的操作。并包括一接收影像信号的光电机构。也包括一使用者选择触发器,供使用者经由一模式信号,决定操作为第一或第二模式、或者是两者。此装置具有一控制器,耦合至光电机构与选择触发器以接收模式信号。当在第一模式中操作时,所接收的影像信号被处理并用于控制屏幕或显示器上的光标移动。当在第二模式中操作时,所接收的影像信号被处理并在个人计算机上显示为视讯影像。
Description
技术领域
本发明涉及撷取影像和操控光标的装置。它具有整合摄像器的光学鼠标也可实现在笔记型计算机上。
背景技术
对个人计算机(personal computer,PC)使用者而言,鼠标为用以输入资料至PC的基本装置之一,另一种为键盘。计算机鼠标常常作为光标定位装置或光标控制装置,虽然鼠标使用于执行许多功能,如开始执行应用程序;调整窗口大小和位置;拖拉,开启或丢弃文件;选择图标,文字,在下拉式菜单中的功能项,以及其它。可惜的是,现有的计算机鼠标具有一些缺点。
首先,现有技术的鼠标使用笨重的滚球机构。例如,在空间为重要的应用中(如膝上型计算机),鼠标无法有效地利用,而较倾向使用其它光标控制装置如轨迹球或接触板。第二,此滚球机构随使用而磨损,且使用者常会注意到在长期使用后鼠标动作和准确度变差。关于这方面,当滚球机构损坏时,PC使用者会接受此事实,而必须蒙受无谓的困难和成本而以新鼠标更换损坏的鼠标。第三,即使滚球机构未损坏,现有鼠标的分辨率和感度虽可忍受,但仍可改进。
近来,罗技公司将一种商标名为”MARBLE”的光标控制装置带入市场。此装置使用以随机图形的点所印制的轨迹球。当球移动时,光束照在点的小区域上,且此区域的影像经由透镜并受镜面反射。反射的影像以传感器芯片读取,以计算点的移动。可惜的是,此装置需要独特的轨迹球,具有特殊图形的点以将移动资料馈至传感器芯片。因此,许多上述的缺点仍未在此装置中解决。
近年来,互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor,CMOS)影像传感器技术的进展已为数字像机,视讯数字像机,以及PC摄像器铺了一条路而成为下一个PC使用的低成本的外围装置。例如,使用者如今可使用PC摄像器及通讯软件(如微软的免费软件Net-Meeting)以经由电话线或局域网络(local areanetwork,LAN)来传送视讯影像至远程PC及自远程PC接受视讯影像。
可惜的是,虽然这些影像传感器技术有所进展,除了特定用途外,一般的PC使用者并未准备要接受PC摄像器。PC工业未解的挑战是,如何使PC摄像器更有用,而为一般PC使用者所接受。
发明内容
因此,为了克服上述的缺点。本发明的目的在提供一种不需要滚球机构的撷取影像和操控光标的装置装置,且其为致密的,具有制造成本效益,及不会有滚球机构所承受的磨损。
本发明的另一目的在提供一种撷取影像和操控光标的装置使用所撷取的影像来检测光标控制装置的移动,藉以改进光标控制装置的准确度和敏感度。
本发明的又一目的在于提供一种撷取影像和操控光标的装置其可包括一整合摄像器。
本发明的又一目的在于提供一种采用影像提供鼠标位置信号方法。
本发明的又一目的在于提供一种具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机。
本发明的目的可以通过以下措施来达到:
一种撷取影像和操控光标的装置,该装置可使用于第一模式与第二模式,该装置包括:
一光电机构,用以撷取该影像;
一使用者选择触发器,供一使用者决定欲于该第一模式或该第二模式的下操作,并提供一模式信号;以及
一控制器,耦合至该光电机构与该使用者选择触发器,用以接收该模式信号;当于该第一模式下,用以将该装置的移动转化成对应的移动信息信号,以控制该光标;当于该第二模式下,用以撷取和显示该影像。
本发明又涉及一种提供鼠标位置信号和影像的方法,应用于一撷取影像和操控光标的装置,该装置可使用于第一模式与第二模式;该方法包括以下步骤:
a.接收一模式信号,表示欲为该第一模式或该第二模式下操作;
b.接收影像信号;
c.若选择该第一模式,则根据所接收的该影像信号控制光标移动;以及
d.若选择该第二模式,则处理及显示该影像信号。
本发明还涉及一种具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,该装置可使用于第一模式与第二模式,该装置包括:
一光电机构,用以撷取该影像;
一使用者选择触发器,供一使用者决定欲于该第一模式或该第二模式的下操作,并提供一模式信号;以及
一控制器,耦合至该光电机构与该使用者选择触发器,用以接收该模式信号;当于该第一模式下,用以将该装置的移动转化成对应的移动信息信号,以控制该光标;当于该第二模式下,用以撷取和显示该影像。
为达成本发明的目的,提供一种撷取影像的装置以用于操控光标。此装置包括一光电机构,以接收影像信号。所接收的影像信号使用数字信号处理(digital signal processing,DSP)技术处理,且用于控制幕或显示器上的光标。在一实施例中,此DSP包括移动检测(motiondetection)、移动判断(motion estimation)、图案辨识(patternrecognition)、或影像相关(image correlation)等等。
此装置亦可使用在二种模式中操作。在此实施例中,此装置也具有一使用者选择触发器,以供使用者宣称或取消宣称一决定所欲的操作为第一模式或第二模式的模式信号。此装置具有一控制器,耦合至光电机构与使用者选择触发器以接收模式信号。当在第一模式中操作时,所接收的影像信号被处理并用于控制屏幕或显示器上的光标移动。当在第二模式中操作时,所接收的影像信号被处理并在PC上显示为视讯影像。
在本发明的实施例之一中,此装置可为独立装置(如鼠标)而耦合至PC。在本发明的另一实施例中,此装置可被整合至所使用的笔记型计算机之中。
因此,本发明的装置提供一单一机构,具有至少二个用途:控制光标移动,以及撷取视讯影像。当用作为光标控制装置时,本发明的装置不需要滚球机构,且其为致密的,具有制造成本效益,及不会有滚球机构所承受的磨损。此外,使用所撷取的影像和DSP来侦测光标控制装置的移动,以改进光标控制装置的准确度和敏感度。当用作为摄像器时,本发明的装置节省桌面空间,而提供PC使用者具有更大的可用性和可见性的数字影像撷取装置,以及更多的使用数字影像撷取装置的应用项目。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下:
附图说明
图1A-1D所示为根据本发明的实施例之一所建构的光标控制装置各种观视图;
图2A是显示根据本发明的实施例之一的光标控制装置如何建构;
图2B是显示第2A图中的光标控制装置如何使用所撷取的影像提供位置信号至PC;
图3是显示根据本发明的实施例之一的光标控制装置的区块图;
图4所示为在8×8网格线中范例参考点,可用于以图1A-1D中的光标控制装置作移动判断;
图5是显示笔记型计算机的前视图,使用根据本发明的另一实施例所建构的光标控制装置;
图6是显示图5中的笔记型计算机的右视图;
图7是显示图5中的光标控制装置的滑动板的底面图;
图8A和8B是显示图5中的光标控制装置的操作;
图9是显示用以保持图7中的滑动板的外壳的延伸上视图;
图10所示为变化实施例,以在外壳中保持滑动板。
图号说明
10~光标控制装置;12~上表面;14~鼠标按钮;18~切换按钮;24~缆线;26~底表面;30~室;32~左侧表面;33~右侧表面;34~光传感器;35~前表面;38~光源;40~背表面;70~物体;72~书桌;74~连接埠;75~所撷取的影像;78~个人计算机;84~显示器;88~计算机外壳;94~键盘;104~图案;105~移动信息信号;110~电路;118~控制器;124~内存;204~参考点;208~区块;214~区块;300~笔记型计算机;302~整合装置;304~壳体;306~键垫;308~鼠标按钮;310~侧墙;312~显示器;320~空洞;322~上表面;324~传感器;326~光源;328~滑板;330~观察孔;332~底表面;334~影像;340~外壳;342~开口;344~上表面;346~磁铁;348~轴承。
具体实施方式
本发明的光标控制装置使用整合光电机构,用以撷取主要用于光标控制的影像。所撷取的影像,在一实施例中,亦可用作为视讯资料,被处理并接着送至显示器以显示视讯或摄像器影像。本发明的光标控制装置可作为分离独立的装置,或可被整合至所使用的笔记型计算机之中。
图1A-1D是显示根据本发明的不限定实施例之一所建构的的光标控制装置10各种观视图。在此实施例中,光标控制装置10为独立的鼠标。图1A是显示光标控制装置10的上视图。图1B,1C,和1D各为光标控制装置10的底视图,左侧剖面图,和背视图。
光标控制装置10具有一壳体,包括上表面12,左侧表面32,右侧表面33,前表面35和背表面40。复数鼠标按钮14位在上表面12上。鼠标按钮14包括一切换按钮18,关连且专用于本发明中。切换按钮18以中间鼠标按钮较佳,但亦可为右钮或左钮,只要此钮只专用于本发明的用途而不被光标控制装置10的其它功能所使用。或者,切换按钮18可以用一或多个特殊键盘按键(如F12或Ctrl+v等)来实现。
切换按钮18为使用者可选择的,按钮18可由使用者使其生效,以做为触发机构,产生模式信号至个人计算机(PC)78(见以下图2A和2B)或板上控制器118(见以下图3),以通知PC78或控制器118使用者所要的操作模式。明确地说,光标控制装置10可用于二种操作模式:光标定位模式(光标控制模式)和影像撷取模式(摄像模式),将在后文中详细说明。光标控制装置10亦包括一缆线,自背表面40延伸,可耦合至PC78以与PC78沟通信息。
光标控制装置10包括一光传感器34(文中亦以光电机构称之),其可为一变换器,利用熟知的光电效应,将光转换成对应的电信号。光传感器34可为电荷耦合装置(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)装置。光传感器34耦合至将在后文中参照图3详细说明的电路,以处理所接收的信息。
光传感器34的一些先进的实施例(如某些CMOS装置)亦可包括整合的数字信号处理(digital signal processing,DSP)逻辑以在所接收的影像信号上执行简单的DSP工作,使得影像可被储存,显示或其它由PC操控的工作。如果使用此先进的光传感器34,则DSP可能不需要由PC78或如下所述的控制器118来执行,且切换信号需要被耦合至传感器34。
光标控制装置10的壳体亦包括一底表面26,以与平坦表面接触,后文中将以”接触表面”称之(例如鼠标垫或桌子的上表面)。底表面26定义出具有开口的室30。室30包括一顶篷,其中放置传感器34。室30用以自接触表面升起传感器34(即将传感器34自接触表面分开一段最小距离)。此最小距离当装置10用于光标控制模式时是很重要的,将在后文中详细说明。
光标控制装置10也包括一光源38以提供照明,于光标控制模式时协助光传感器34侦测影像信息,将在后文中参考图2B作详细说明。光源38可以发光二极管(LED)实现。
背表面40具有一开口供缆线24穿出。在一实施例中,背表面40一般为平坦的,以使光标控制装置10可以相对地较安全的方式站立且平衡在接触表面上。换句话说,背表面40相对地较平坦,以使光标控制装置10可被置于平坦的接触表面上,且不需额外的支持物来直竖站立。或者,背表面40不需要是平坦的,但在此情况下,也许需要支持物(如架子,座板,或附在光标控制装置10的壳体上的有链支柱),来使光标控制装置10直竖站立。
图2A所示为图1A-1D中的光标控制装置10如何使用于提供所撷取的影像至PC78。PC78可包括:一显示器84,可用以显示所撷取的影像75;一键盘94,以接收使用者输入;以及一底架或计算机外壳88,以存放电路和计算机硬件。
首先,使用者将光标控制装置10定位,以使得传感器34在对应于所要撷取的物体70的视线方向。如前所述,有无支持物在其背表面40,光标控制装置10皆可直竖站立(即背表面40可作为接触和定置在平坦接触表面上的基座表面,如书桌72)。光标控制装置10的另一表面,如左侧表面32或右侧表面33,也可做为接触书桌72的基座表面,只要左或右侧表面32,33相对地平坦或提供以必要的支持物。
或者,使用者可以他或她的手拿着光标控制装置10并将光标控制装置10对准物体70,如同拿着照像机对准一般。
接着,切换按钮18可由使用者选择,以告知PC78或控制器118光标控制装置10是在摄像模式。或者,切换按钮18可在使用者放置光标控制装置10以撷取影像之前,由使用者选择。光标控制装置10接着撷取如物体70的物体的连续影像75,经由缆线24传送影像75至PC78。PC78包括连接埠74以耦合至缆线24。在此例中,连接埠74可为任何连接埠,包括(但不限于)通用串行端口(Universal serialport,USB)或并行端口,或使用的IEEE 1394标准的埠(日本常用)。甚者,此连接埠74也可以无线接收/发射界面,譬如经由红外线(IR)或射频(RF)信号,做为PC78与光标控制装置10间的数据传输界面。光标控制装置10(如下所解释由控制器118而具有内建DSP功能)或PC78接着会对所接收的影像执行数字信号处理(DSP),之后显示在显示器84上。
图2B是显示图2A中的光标控制装置10如何使用所撷取的影像提供位置信号105(delta(x),delta(y))至PC78。再次,切换按钮18可在使用摄像模式结束之后,由使用者选择,使得模式信号被送至PC78或控制器118,以告知其光标控制装置10准备要使用在光标控制模式。光标控制装置10接着使用所撷取的影像做DSP,而在此情况下,执行光标控制装置10的移动判断。如此,移动判断为DSP的一种型式,且参考光标控制装置10的侦测位置的位移,提供指示位移的信号。PC78接收这些位置信号,使用此信号以在显示器84上以与光标控制装置10位移一致的方式移动光标。移动判断的范例参照图4在后文中作详细说明。
当光标控制装置10用于光标控制模式时,光标控制装置10可以被放置成使传感器34面对接触表面,如鼠标垫或书桌72。当光标控制装置10的底表面26停在接触表面上时,室30不会充分地照明。因此,光源38在光标控制模式中起动,以在室30提供充足的照明,使得影像信息可自接触表面而被侦测。此外,尚可以一些辅助的光学器材(诸如:镜头、光圈、分光器等)设置于室30中,以增加室30中的照明。照明产生的光线自接触表面反射而由传感器34所接收。
当用具有传感器34的装置10面对接触表面时,重要的是接触表面上具有参考或指向点,使得装置10的移动(移动判断)可根据此参考点决定。参考点可为一图案104或任何影像,如杂志的封面。此影像不需要复杂,甚至可为一个点或一条线。
在用于光标控制模式时,传感器34并不需要面对接触表面。例如,传感器34可在示演期间被放置以对面远处影像(如墙壁或投射屏幕)。在此例中,装置10可被耦合至或整合入一笔记型计算机中(如下关连至图5-10加以解释),在示演期间连接至薄膜晶体管投影机,执行PowerpointTM应用程序以展示影像(如幻灯片)。使用者可接着以雷射指针器,在墙上或投射屏幕上移动激光束,作为延伸光标控制装置。
总之,传感器34依据所要的光标控制装置10操作模式,具有二个定位。在摄像模式中,传感器34面对环境(如会议室);而在光标控制模式中,传感器34面对具有参考点或其它图形的接触表面(如鼠标垫)或远处表面(如墙壁)。然而,在二种模式中,传感器34可以用同样的方式在图框至图框的基础上作用(如每秒30图框),且真的不需要知道其操作在何种模式(除非传感器34具有内建的DSP功能,在此情况下切换信号必须送至传感器34,以告知内建在传感器34中的处理逻辑执行何种型式的DSP)。换句话说,传感器34可在二种模式之一,以图框至图框的基础连续撷取影像,接着将影像与DSP在所有图框中所执行(以如下解释的方式)模式信号一起送至PC78或控制器118。模式信号与比特流和致能信号一起被送至PC78或控制器118以决定操作模式,以及所接收的影像如何被使用(如作为摄像视讯影像或光标控制)。据此,传感器34得以同样的方式在二种操作模式中作用,光标控制装置10的操作时间和硬件复杂度便可大幅降低。此外,光标控制装置10可被轻易地制成和市场上现有大部份的DSP软件兼容,因DSP软件驱动程序只需要简单的修改以使其兼容,藉以降低硬件复杂度。图3是显示根据本发明的实施例之一的光标控制装置10的电路110的区块图。电路110包括图1B和1C中的光传感器34以接收光线并将光转换成对应于所接收光的电信号。整合的光标与摄像控制器118耦合至光传感器34,且根据控制器118是否包括DSP模块来执行数字信号处理(DSP),以执行不同的功能。因此,DSP可以由PC78或控制器118执行。
例如,若控制器118不具有DSP模块,则控制器118实质上以在PC78中的DSP模块来将所接收的电信号转换成有用的影像信号75。
另一方面,若控制器118具有DSP模块,则控制器118可执行种DSP功能,包括:(1)由在摄像模式的PC78将所接收的电信号转换成有用的影像信号75,(2)由PC78将所接收的电信号转换成有用的影像信号75以在光标控制模式中控制光标,(3)如色彩校正和影像压缩等影像处理工作,(4)如移动判断,轮廓加强等特殊功能,(5)在使用光标控制模式时计算影像移动向量,(6)判断在传感器34之前随机移动的许多物体的平均/群组移动向量,以及(7)执行形状辨识。如上所述的功能的操作由来自切换按钮18的模式信号所触发。一内存124用以储存DSP模块,以及在传送此信号至PC78的前暂时储存移动信息信号105或影像信号75。因此,内存124只有在控制器118具有DSP模块时才提供。
当由控制器118执行DSP时,市售的华邦电子公司编号W9960即为此系统芯片(System-on-a-chip)之一例,其为一华邦电子公司现有的集成电路(IC)。W9960具有自己的DSP驱动器使得DSP可在控制器118中执行。因此,W9960利用令DSP在控制器118中执行而省下PC78的计算功率。
当由PC78执行DSP时,控制器118可以由专用的数字信号处理器或带有微处理器(如486系列)和内建内存的低成本系统芯片来实现。例如,控制器118可以由华邦电子公司编号W9967来实现,其为市售的华邦电子公司现有的IC。W9967为一固定功能的DSP芯片。W9967为一数字影像传送IC,特别为耦合至USB埠而设计。W9967专用于执行如(i)自传感器34中取出数字影像资料,(ii)执行简单压缩,和(iii)传送压缩资料至PC78以执行DSP的简单功能。当使用W9967时,DSP模块包括驱动器存放在PC78中。
在这方面,W9960和W9967可以为了执行DSP(如执行移动判断和提供移动判断信号至PC78)而加以修改。换言之,对移动判断而言,只有现行图框和前图框之间有所变化(亦参考如delta(x)和delta(y)或向量)时才重要。由此特征的优点,W9960和W9967的驱动器可被修改以执行所接收影像信息的DSP。以一不限定的实施例而言,DSP可以预先定义的压缩结构来执行,如压缩标准H.263(一般用于PC之间的视讯会议)或任何专有的压缩标准。此压缩结构为众所周知,且不在此更详细地说明,除了要提出其为导向至将影像资料中的大数目位压缩成可被更快更有效率传送的小数目位(通常以二进制代码形式)。
此外,因W9967的驱动器未具有DSP和移动判断的能力,可使用外部的压缩软件(位在PC78中)。例如,运用PC的视讯会议软件Vdial,根据压缩标准H.263执行压缩。如Vdial的软件包括由应用软件所使用的移动判断线程。应用软件执行传送对应移动资料至鼠标驱动器的转换工作。
由本发明所执行的DSP不仅限于压缩或移动判断,且可包括其它处理影像资料的技术。例如,本发明的原理,可被使用于在,当传感器34侦测到所具有强度大于截止准位的红光时,送出一触发信号至PC78。此使用红光的有效应用为当笔记型计算机(如下关连至图5-10加以解释),在示演期间连接至薄膜晶体管投影机,执行PowerpointTM应用程序以展示影像(如幻灯片)。演讲者可以用具有明亮红激光束的雷射笔,指在传感器34所面对的墙上或投射屏幕上。明亮红激光束由传感器34所接收,且由控制器118或PC78处理,以在PowerpointTM应用程序中换至下一张幻灯片。
或者,请参照图4,驱动器可被修改以使得驱动器侦测并观注约在参考点附近的相对移动(如每个图框的中央附近区域)。图4为一如何执行移动判断的不限定实施例。图4显示一在8×8网格线或区块208中的范例参考点204,以在光标控制装置的移动判断中使用。区块208包括以列和行排列的复数个画素214。如前所述,参考点204可为在接触表面上的一个点或其它指向标志。在此例中,参考点204位于区块208中的(3,3)。为做移动判断,X和Y方向的位移或相对变化(即delta(x)和delta(y))被判定。
后续范例将对应的delta(x)和delta(y),当光标控制装置10移动至对应于参考点204的不同点(点A,B,C,D,E,和F)时,送至PC78。例如,当光标控制装置10移动至(4,4)位置上的A点时,所侦测在X和Y方向的变化量(即delta)为(+1,+1)。当光标控制装置10移动至(4,4)位置上的A点时,所侦测在X和Y方向的变化量(即delta)为(+1,+1)。当光标控制装置10移动至(2,2)位置上的B点时,所侦测在X和Y方向的变化量为(-1,-1)。当光标控制装置10移动至(4,2)位置上的C点时,所侦测在X和Y方向的变化量为(+1,-1)。当光标控制装置10移动至(2,4)位置上的D点时,所侦测在X和Y方向的变化量为(-1,+1)。当光标控制装置10移动至(4,3)位置上的E点时,所侦测在X和Y方向的变化量为(+1,0)。当光标控制装置10移动至(3,4)位置上的F点时,所侦测在X和Y方向的变化量为(0,+1)。所以,在光标控制模式中,delta(x)和delta(y)可由整合的光标与摄像控制器118提供至PC78。
本发明的原理可延伸至提供笔记型计算机一整合的光标与摄像控制器118。图5和6是显示包括整合的光标控制器118与摄像器(亦称为”整合装置”)302的简单笔记型计算机300。笔记型计算机300具有一壳体304,支持键盘306和整合装置302。一或多个鼠标按钮308可以用在壳体304的侧墙310(或任何其它表面)上。一显示器312,如平面显示器,可被链挂地耦合至壳体304。笔记型计算机300剩余的组件不会用于任何现有笔记型计算机300,这一点是众所周知的原理,功能和组件所实现的整合装置来说明。
整合装置302在图6-8中更详细地显示。一阱或空洞320位在壳体304的上表面322。一传感器324和一光源326(可各自与想执行相同功能的传感器34和光源38相同)位在空洞320中。滑板328位在上表面322。且,用以完全覆盖空洞320。如图6和9中所示,外壳340永久地固定在壳体304的上表面322上,具有一开口(未图标)露出滑板328,且在其中容纳并保留滑板328。外壳340大于滑板328,使得滑板328可在保留于外壳340中时在X和Y二个方向被操控。此外,外壳340具有一开口342在其上表面344上,可为任何形状(圆,方,长方等),只要:(1)开口342尺寸小于滑板328以避免滑板328自外壳340中被移除,及(2)开口342尺寸足够大以容许使用者的手指操控滑板328。滑板328具有一观察孔330,延伸经过滑板328的厚度。此外,提供面对空洞320的滑板328的底表面332任何形成影像334的图案,类似于如上所述的图案,可包括网格线,灰阶色彩,标志等。
可提供滑板328一磁性材料,用以支持滑板328在对应于外壳340的空洞320的固定位置上。例如,滑板328可由将聚合物(如PVC,聚酯,PET及其它)与磁性粉末(如亚铁盐磁性粉末)混合而制作,接着经由使用铸模作热加压。聚合物在射出制程后固化。磁性粉末的存在造成最后的滑板328可如磁铁般作用。此外,相对的磁铁346可被放置在空洞320的侧墙上,在稍微偏离于空洞320顶端的位置。如此,磁性滑板328可被吸附在磁铁346上以在对应于空洞320所需的位置上支持滑板328。磁铁346是垂直偏离于滑板328以使不必要的摩擦最小。
不用磁力在对应于空洞320所需的位置上支持滑板328,也可能在滑板328和外壳340之间的空间提供复数个轴承348(见图10)。轴承348靠在上表面322上紧紧地支持滑板328,但仍容许对应于上表面322滑动滑板328的小力量。在图10的实施例中,也可以省略磁铁346。
整合装置302可被用于光标控制模式和摄像模式二者。当用于摄像模式时,观察孔330与传感器324对准(见图8A),使得影像可经由观察孔330被传感器324所接收。滑板328的磁特性有助于保留滑板328在所对准的位置靠在空洞320上。当然,笔记型计算机300需要被放置在使得传感器324的视线面对所要的影像的位置上。
当用于光标控制模式时,使用者仅需滑动滑板328以克服在滑板328和磁铁346之间的磁力,使得传感器324的视线不与观察孔330对准即可(即以滑板328阻挡)(见图8B)。此会造成传感器324,当使用者移动滑板328时,以光源326所提供的照明,检测在滑板328的底表面332的影像334的变化影像。滑板328和磁铁346之间的磁力以使其可被小力量克服较佳,使得使用者可在光标控制模式时,轻易地在X和Y方向操控滑板328。鼠标按钮308之一,或激光指针器,或键垫306上的按键之一,可被用以提供切换信号。
笔记型计算机300在处理所接收的影像信号的操作可使用如前所提出的同样的原理。图3中的电路110可以如前所述的同样方式在此应用中以华邦编号W9960作为控制器118。如前所述的DSP和移动判断原理亦可被应用在此应用中。因笔记型计算机300会有其自己的内存,内存124可省略。此外,W9967不能以笔记型计算机系统300使用。
虽然某些组件,次系统,和区块揭露如上包括某些组件,然其并非用以限定本发明,任何熟知本领域技术者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可对可提供此组件,次系统,和区块的不同组件及其组合。例如,若传感器34内建DSP功能,则控制器118和PC78不需要执行所需的DSP。又例如,可使用激光指针器的红激光束(以对应于明亮红光的上述方式)来触发或产生触发信号而不用使用者可选择按钮。
可理解到上述发明可以在其它特定形式中实施而不脱离本发明的精神基本特性。例如,若本发明的光标控制装置10只想用作为光标控制装置,而不作为视讯相机,则可能使用一般制造者所丢弃的低品质CMOS或CCD传感器34。明确地说,高分辨率CCD或CMOS传感器只在传感器要用作撷取摄像器或视讯影像时才需要。然而,如果传感器只想侦测变化影像以用于光标控制,则可使用低分辨率CCD或CMOS传感器,因光学光标控制装置不需要如此高的分辨率。这是因为移动判断是基于画素区块的数目来执行。此意谓传感器只需要提供由足够数目的区块姐成的画面,使得传感器的分辨率并不苛刻。因此,对潜在荒废的产品会产生有效多变的使用。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作更动与润饰,因此本发明的保护范围当以权利要求并结合说明书与附图的范围为准。
Claims (23)
1.一种撷取影像和操控光标的装置,该装置可使用于第一模式与第二模式,其特征是:该装置包括:
一光电机构,用以撷取该影像;
一使用者选择触发器,供一使用者决定欲于该第一模式或该第二模式的下操作,并提供一模式信号;以及
一控制器,耦合至该光电机构与该使用者选择触发器,用以接收该模式信号;当于该第一模式下,用以将该装置的移动转化成对应的移动信息信号,以控制该光标;当于该第二模式下,用以撷取和显示该影像。
2.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是包括:
一光标移动模块,用以接收经撷取的该影像和采用影像比对,根据该影像比对结果选择性地提供光标位置信号。
3.如权利要求2所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:包括:
一影像撷取模块,耦合至该控制器,用以控制该光电机构及处理该撷取影像。
4.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该光电机构包括一电荷耦合装置传感器。
5.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该光电机构包括一互补金氧半影像传感器。
6.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:包括一内存,耦合至该控制器,用以储存撷取的该影像与该移动信息信号。
7.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该光电机构尚包括一数字信号处理模块。
8.如权利要求7所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该数字信号处理模块尚包括一压缩模块,以压缩所撷取的该影像。
9.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该控制器为一个别个人计算机,耦合至该装置。
10.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该装置包括一底表面和一位于该底表面的一室,且该光电机构位于该室内。
11.如权利要求10所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:包括一光源,位于该室内以提供照明。
12.如权利要求10所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该装置包括一侧表面,邻接于该底表面,且其中该装置被支持在侧表面上,以利该光电机构撷取影像。
13.如权利要求1所述的撷取影像和操控光标的装置,其特征是:该使用者可选择触发器为一激光束。
14.一种提供鼠标位置信号和影像的方法,应用于一撷取影像和操控光标的装置,该装置可使用于第一模式与第二模式;其特征是:该方法包括以下步骤:
a.接收一模式信号,表示欲为该第一模式或该第二模式下操作;
b.接收影像信号;
c.若选择该第一模式,则根据所接收的该影像信号控制光标移动;以及
d.若选择该第二模式,则处理及显示该影像信号。
15.如权利要求14所述的提供鼠标位置信号和影像的方法,其特征是:根据所接收的该影像信号决定位置信号来控制光标移动。
16.如权利要求14所述的提供鼠标位置信号和影像的方法,其特征是:控制光标移动和处理撷取的影像及显示影像信号包括移动估算。
17.一种具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,该装置可使用于第一模式与第二模式,其特征是:该装置包括:
一光电机构,用以撷取该影像;
一使用者选择触发器,供一使用者决定欲于该第一模式或该第二模式的下操作,并提供一模式信号;以及
一控制器,耦合至该光电机构与该使用者选择触发器,用以接收该模式信号;当于该第一模式下,用以将该装置的移动转化成对应的移动信息信号,以控制该光标;当于该第二模式下,用以撷取和显示该影像。
18.如权利要求17所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:其中该装置尚包括具有观察孔的一滑板,在该第一模式中时以该滑板覆盖该光电机构,而在该第二模式中以该观察孔对准该光电机构。
19.如权利要求18所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:该滑板具有一底表面,面对该光电机构,该底表面具有一影像位于其上。
20.如权利要求18所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:该装置尚包括一光源,相邻于该光电机构,以提供照明。
21.如权利要求18所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:该装置尚包括具有一空洞的一表面,将该光电机构和该光源位于该空洞中,且以该滑板覆盖该光电机构。
22.如权利要求17所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:该控制器尚包括一数字信号处理模块。
23.如权利要求22所述的具有一撷取影像和操控光标的装置的笔记型计算机,其特征是:其中该数字信号处理模块尚包括一压缩模块,用以压缩所撷取的该影像。
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