CN100555193C - 光学指点设备及控制其分辨率的方法 - Google Patents

Abstract

一种诸如鼠标的指点设备包括用于照射表面的发光单元、构造成产生和被照射表面有关的图像信息的光检测器阵列、用于在指点设备的目标分辨率下产生导航信息的导航引擎以及通过输入分辨率缩放比例控制或调整指点设备的目标分辨率的分辨率输入接口。分辨率输入接口构造成用于用户输入分辨率缩放比例，使得可以容易实时在较宽分辨率值的范围内和以较小增量调整指点设备的目标分辨率。还公开了一种减少在高分辨率值下的指针抖动问题的技术。

Description

光学指点设备及控制其分辨率的方法

技术领域

本发明涉及用于光学指点设备的可编程分辨率。

背景技术

光学导航设备(例如光学鼠标)通常包括光学导航传感器集成电路(IC)，该光学导航传感器IC起微型数字相机的作用，连续收集设备所放置的表面的图像，并通过将前后记录的图像信息帧进行比较来确定该设备正在表面上运动的速度和方向。以很高的速率(例如每几分之一毫秒一个图像帧)收集图像帧，光学导航传感器IC的分辨率通常也足够高，以检测设备相对于导航表面非常小的运动。

传统光学导航设备通常以单一固定的每英寸点数(dpi)分辨率(例如400dpi或800dpi)工作。一些游戏鼠标设备允许用户例如通过设备专用软件驱动器改变dpi分辨率，使得设备可以在一些预设分辨率水平(例如，400dpi、800dpi、1600dpi或2000dpi)中一个水平下工作。

现有技术的缺点在于指点设备仅能够在一些预设分辨率水平中的一个水平下工作。现有技术的另外一个缺点在于预设分辨率水平通常相差较大dpi增量(例如，数百个dpi)。这些缺点和指针抖动(jitter)的问题混合在一起。一般而言，分辨率越高，抖动越大。指针抖动可能严重限制用户在较高分辨率水平的情况下使用光学指点设备导航的能力。因为1)发生抖动的量可能取决于例如跟踪表面而变动很大；2)可以容忍的抖动量取决于具体用户和环境，例如，使用鼠标的工作或游戏类型，只具有一些相差很大dpi增量的预编程dpi值的传统鼠标经常无益于解决抖动问题。指针抖动已经成为将光学指点设备的dpi分辨率增大到约200dpi以上的主要限制，即使在适当的跟踪表面(例如鼠标垫)上使用该指点设备时也是如此。

因此，需要一种可工作于较宽范围并具有可变的较小增量分辨率值的指点设备，其中分辨率可以由用户控制或调整，并且该指点设备适于较宽范围的导航环境、不同用户和不同表面。

发明内容

诸如鼠标的指点设备装有导航引擎，用于在较宽范围的分辨率水平内并以较小分辨率增量控制目标分辨率值。指点设备还可以装有分辨率输入接口，其和导航引擎通信，用于用户输入分辨率缩放比例，其中分辨率缩放比例将目标分辨率定义为指点设备的最大分辨率的函数。

在一个实施例中，一种光学指点设备包括：光检测器阵列，构造成产生图像信息；和导航引擎，构造成接收表征所述指点设备的目标分辨率的分辨率缩放比例。所述导航引擎还构造成响应于所述图像信息、所述分辨率缩放比例和所述指点设备的最大分辨率在所述目标分辨率下产生导航信息。

在另一实施例中，光学指点设备还包括光学传感器，所述光学传感器构造成在用户可选择的目标分辨率值下进行导航。该光学传感器包括：光检测器阵列，用于提供先后图像数据；相对位移单元，与光检测器阵列通信；和插值单元，用于将指点设备的原始分辨率值插值处理成最大分辨率值。相对位移单元接收先后图像数据并提供和光检测器阵列相对于表面的相对位移有关的位移信息。原始分辨率由包括光学传感器构造的指点设备结构所确定。最大分辨率是原始分辨率和通过插值运算可获得的分辨率的最大增强的函数。在一个实施例中，目标分辨率值是最大分辨率和分辨率缩放比例的乘积。

在一个实施例中，可变分辨率光学指点设备被构造成并适于控制指针在显示器上的运动，同时允许指点设备的用户在其使用指点设备(例如，通过指针跟踪显示器上的图像或目标)时选择、控制和调整不同的指点设备目标分辨率值。

在本发明的另一实施例中，一种用于控制光学指点设备的分辨率的方法包括：识别本发明的指点设备可获得的最大分辨率；将至少一个分辨率缩放比例输入到所述指点设备，其中所述分辨率缩放比例为目标分辨率的表征；和响应于所输入的缩放比例和所述最大分辨率产生导航信息。

根据下面的详细说明，结合附图，可以更加明白本发明的其他方面和优点，附图以示例方式图示了本发明的原理。

附图说明

图1是根据本发明实施例的光学指点设备相对于表面的示意图。

图2是根据本发明实施例的用于光学传感器的光检测器阵列的示意图。

图3是示意性表示根据本发明一个方面的用于指点设备的光学传感器的部件的框图。

图4是示意性表示根据本发明另一实施例的包括导航引擎的光学指点设备的部件的框图。

图5是示意性表示向根据本发明另一实施例的光学指点设备的导航引擎输入缩放比例(scaling ratio)的框图。

图6A示出根据本发明另一方面在光学指点设备的第一目标分辨率值下光检测器阵列相对于表面的位移和指针在显示器上的位移之间的关系。

图6B示出根据本发明在光学指点设备的第二目标分辨率值下光检测器阵列相对于表面的位移和指针在显示器上的位移之间的关系。

图7A是示意性表示根据本发明另一方面，指点设备工作期间在目标分辨率下产生导航信息的方法中包括的步骤的流程图。

图7B是示意性表示根据本发明用于调整光学指点设备的目标分辨率值的方法中包括步骤的流程图，该方法可以和图7A的方法结合使用。

在整个说明书中，可以用相似的标号来表示相同的元件。

具体实施方式

根据本发明的实施例，光学导航或指点设备装有导航引擎，根据具体用户、环境或跟踪表面的需要，导航引擎用于在较宽的目标分辨率值范围内和/或以可变的较小分辨率值增量来控制或调整指点设备的分辨率。在一个实施例中，指点设备可以包括光学游戏鼠标，其适于或构造成在较高或可调整分辨率下工作，并例如通过跟踪或瞄准显示器(诸如计算机监视器或显示器)上的目标而促进指点设备的用户和计算机游戏的互动。

图1是根据本发明实施例的光学指点设备100相对于表面102的示意图。指点设备包括发光单元110、光学单元120和光学传感器130。光学传感器包括光检测器阵列140和导航引擎150。称为导航引擎的元件也可以称为导航逻辑器件。指点设备还包括壳体160和分辨率输入接口170。分辨率输入接口构造成用于由指点设备的用户访问。指点设备构造成用于用户通过分辨率输入接口输入一个或多个分辨率缩放比例。可以响应于输入的一个或多个缩放比例调整或控制指点设备的可变目标分辨率。目标分辨率可以定义为在任意具体时间(例如用户进行的具体指点或导航任务期间)由指点设备的用户所瞄准或需要的指点设备的分辨率。分辨率输入接口可以布置于壳体中或壳体上，或者也可以和指点设备形成一体。所述表面可以包括结构103的表面，诸如，书桌或其它结构的表面，或放置在该结构上的鼠标垫或其它材料的表面。分辨率也可以由键盘或诸如脚踏板等的另外设备控制，使得指点设备通过计算设备接收分辨率控制信号。

发光单元110通常包括光源或照射源，诸如发光二极管(LED)或激光等。发光单元可以包括用于将光112向表面102引导的光导(未示出)，使得来自发光单元的光以具体角或具体范围的角入射在表面上(如本领域公知的那样)。来自发光单元的光照射表面的某个区域，其中当指点设备在表面上移动时该区域改变。从表面的被照射区域反射的光被光学单元120引导(例如，折射)到光检测器阵列140。如本领域公知，光学单元可以包括适当构造和屈光度值的透镜。

在一个实施例中，光检测器阵列140包括多个个体光检测器142(例如，见图2)。多个光检测器中每个可以包括光电三极管或光电二极管等。阵列中的每个光检测器产生光强度信息，该光强度信息作为数字值(例如，8位数字值)输出到导航引擎150。图像信息以帧形式捕捉，其中一帧图像信息包括一套由光检测器阵列中每个光检测器同时捕捉的值。光传感器130捕捉的图像帧包括表示指点设备100所放置的表面102上的特征。图像帧捕捉速率是可编程的，并且范围可以高达例如约2500帧/秒。在一个实施例中，指点设备的可变目标分辨率可以由指点设备的用户控制或调整。指点设备的用户所选择的目标分辨率的值通常可以在约200-4000点/英寸(dpi)的范围内。

导航引擎150从光检测器阵列140接收前后图像数据，并且提供与光检测器阵列相对于表面102的位移或运动有关的相对位移信息。从连续图像帧获得前后图像数据，以确定各帧之间表面的图像特征的运动，其中图像帧之间的运动用X和Y方向的运动矢量(例如，ΔX和ΔY)表示(见图2)。运动矢量然后用于确定光学传感器130相对于指点设备100跟踪的表面102的位移。

仅作为示例，导航引擎150包括相对位移单元180(例如，见图3)，并且该相对位移单元通过前后图像数据的两维或一维交叉相关确定光学传感器在X和Y方向上相对于跟踪表面102的位移。这样的前后图像数据的交叉相关为本领域公知的。基于图像的运动跟踪技术示例的更多详细描述在以下专利文献中提供：题为“NAVIGATION TECHNIQUE FORDETECTING MOVEMENT OF NAVIGATION SENSORS RELATIVE TOAN OBJECT”的美国专利NO.5,644,139；题为“METHOD OFCORRELATING IMMEDIATELY ACQUIRED AND PREVIOUSLYSTORED FEATURE INFORMATION FOR MOTION SENSING”的美国专利NO.6,222,174；以及题为“OPTICAL NAVIGATION USING ONE-DIMENSIONAL CORRELATION”的美国专利申请公开NO.2005/0283307；上述各个专利通过引用而接合于此。导航引擎还可以包括插值单元190(例如，见图3)。包括光检测器阵列140和导航引擎在内的光学传感器130可以制造在单个芯片或集成电路(IC)上。

除非有相反陈述，这里描述的指点设备100的运动或位移是指在至少近似单一平面内的运动(例如，X和Y方向，见图2)；或指指点设备和跟踪表面102接触时的指点设备的运动；应当理解，如本领域公知的，当指点设备从跟踪表面抬升时，指点设备的在X和Y方向的指针运动不被光学传感器130记录。因此，本发明的指点设备可以包括一个或多个抬升检测系统(未示出)。

图2是根据本发明的用于光学传感器130的光检测器阵列140的示意图。光检测器阵列包括以栅格形式布置的多个光检测器142，其中每个个体的光检测器构造成对从表面102的被照射区域反射的光进行检测。虽然图2中示出16×16栅格，但是本发明并不限于具体数量的光检测器或栅格大小。每个光检测器可以具有大小或宽度n，其中n可方便地用微米(μm)表示。光检测器阵列的每个光检测器在本领域中还可以被称为“像素”。具体指点设备结构固有的原始分辨率值(native resolutionvalue)(即，在1∶1光学器件构造情况下)是由表面102上的光学传感器通过光学单元120“看到”的像素大小确定的。因此，光学传感器130的原始分辨率由下面公式(1)得到：

R_native＝L/n                                    (1)

其中，R_native为指点设备的原始分辨率，L为单元长度距离(英寸、厘米等)，而n为光检测器阵列的每个光检测器的宽度。作为示例，L可以是以μm表示的1英寸距离(即，25.4×10³)，而n可以是也用μm表示的每个光检测器宽度，使得在具有60μm像素和1∶1光学器件的光检测器阵列140的情况下，光学传感器会产生约423dpi的原始分辨率值。

给定的指点设备100的原始分辨率是基于指点设备的光检测器尺寸和光学参数的分辨率。根据本发明，指点设备100包括用于将指点设备的原始分辨率插值成最大分辨率的插值能力，使得最大分辨率为原始分辨率和导航引擎150的插值能力的函数。光学传感器130的最大分辨率R_max可以由下面公式(2)得到：

R_max＝R_native*I                                (2)

其中，R_native为光学传感器的原始分辨率，而I为表示具体光学传感器的最大插值处理能力的插值因子。因为最大分辨率由指点设备的原始分辨率和插值处理能力得到，所以对于任何给定的指点设备，最大分辨率不变并且可以当作常数。在一个实施例中，具有约423dpi的原始分辨率值的示例性光学传感器能够插值到4位，其给出约6400dpi的最大理论分辨率。在此实施例中，6400dpi的理论值在这里称为最大分辨率。用于本发明的指点设备的最大分辨率通常可以在约2,000-20,000dpi的范围内。虽然分辨率值在这里用每英寸点数表示，但是在本发明的范围内也可以用其它方式(例如其他长度单位)表示等同的分辨率值。

图3是示意性表示根据本发明一个方面的用于指点设备100的光学传感器130的部件的框图。光学传感器包括光检测器阵列140和导航引擎150。导航引擎包括相对位移单元180和插值单元190。称为相对位移单元和插值单元的元件还可以分别称为相对位移逻辑器件和插值逻辑器件。指点设备的分辨率输入接口170可以和导航引擎通信。上面已经描述了光检测器阵列和相对位移单元进行协作以提供位移信息来以运动矢量形式确定图像帧的运动、以及使用运动矢量确定光学传感器相对于跟踪表面的位移(例如，参考图2)。

在本发明的另一个方面，导航引擎150构造成接收来自指点设备100用户的可变分辨率缩放比例的输入。分辨率缩放比例可通过分辨率输入接口170输入到导航引擎。作为输入的分辨率缩放比例的结果，导航引擎在可由用户选择的目标分辨率值下报告相对位移单元提供的相对位移信息，作为导航信息。目标分辨率由可变分辨率缩放比例确定为最大分辨率的函数，其中最大分辨率是器件的原始分辨率通过插值单元190的最大插值处理得到的指点设备的可获得的最大分辨率。因此，分辨率缩放比例用于将指点设备的最大分辨率缩小到目标分辨率。作为示例，分辨率缩放比例可以在约0.001-0.999的范围内变动，目标分辨率值可以在最大分辨率的约0.1％-99.9％的范围内。

如上所述，相对位移单元180提供的位移信息与光检测器阵列140的运动矢量有关，所述运动矢量是响应于光检测器阵列相对于表面102的运动或位移得到的。如这里所用的，导航信息是指通过导航引擎150产生的数据，导航引擎150确定指针在显示器上的运动与时间和方向有关的距离(即，速度)，其中指针在显示器上的运动由指点设备控制或导航。因此，导航信息是指点设备100的所选目标分辨率的函数(例如，见图6A-6B)。指点设备的所选目标分辨率接着又是指点设备的最大分辨率和指点设备用户输入的一个或多个分辨率缩放比例的函数。

在一个实施例中，指点设备100的目标分辨率值例如可以根据指点设备用户可以容易地输入的分辨率缩放比例而在从约200dpi到至少约4000dpi的宽范围内变动。类似地，目标分辨率值可以容易地根据指点设备用户输入的分辨率缩放比例的调整而以多个或小或大的增量变动，例如，以约10dpi-约1000dpi的范围内的增量变动。作为非限制性示例，指点设备的光学传感器130可以构造成在多于五十(50)个不同的可由用户选择的目标分辨率值下工作。上述示例从任何角度来讲都不能解释为限制本发明。本发明的指点设备的可选择的目标分辨率值的数量是分辨率缩放比例的分辨率的函数。

如上所述，例如参考图3，导航引擎150被构造成通过分辨率输入接口170接收来自指点设备100的用户的可变分辨率缩放比例的输入。导航引擎将目标分辨率值定义为最大分辨率和分辨率缩放比例的函数。在一个实施例中，根据公式(3)，目标分辨率值(R_target)可以定义为分辨率缩放比例和最大分辨率的乘积：

R_target＝N*R_max                                (3)

其中N为分辨率缩放比例，而R_max为指点设备的最大分辨率。在分别考虑X和Y轴时，公式(3)适应于每个轴，即，X和Y方向的位移。

参考图3，作为输入的分辨率缩放比例的结果，相对位移单元180在用户选择的目标分辨率值下报告位移信息作为导航信息。如上所述，位移信息和指点设备100相对于指点设备在其上移动或跟踪的表面102的相对位移有关，而导航信息以给定的指点设备的目标分辨率确定与指点设备在表面上的运动对应的显示器上的指针运动(例如，见图6A-6B)。显示器可以是计算机监视器或其它视频显示设备。

图4是示意性表示根据本发明另一个实施例的光学指点设备100的部件的框图，其包括导航引擎150和分辨率输入接口170。导航引擎包括至少一个比例寄存器220和至少一个比例写入单元230。比例写入单元与比例寄存器和分辨率输入接口通信。比例写入单元构成响应于通过分辨率输入接口的用户输入将分辨率缩放比例写到比例寄存器。作为示例，一个或多个分辨率缩放比例可以通过用户可访问的微控制器固件或PC软件驱动器输入到比例寄存器。响应于输入的一个或多个分辨率缩放比例，在新的目标分辨率值下相对位移单元180提供的位移信息被作为导航信息提供，如本申请中例如参考图3和图6A-6B所述。

图5是示意性表示根据本发明另一个实施例将轴相关分辨率缩放比例输入到光学指点设备100的导航引擎150的框图。导航引擎包括X比例寄存器220a、Y比例寄存器220b、X比例写入单元和Y比例写入单元230b。X比例写入单元和Y比例写入单元被构造成将X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例分别写入到X比例寄存器和Y比例寄存器。X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例分别通过分辨率输入接口170的第一输入端172和第二输入端174输入。X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例可以相同，X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例也可以不相同。X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例可以同时由用户输入；或者，X分辨率缩放比例或Y分辨率缩放比例可由用户独立地输入。

分辨率输入接口170被构造成由指点设备100的用户访问，由此，用户通过改变一个或多个分辨率缩放比例(例如，X分辨率缩放比例和/或Y分辨率缩放比例)来调节指点设备的目标分辨率值。作为非限制性示例，X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例可以通过用户可访问的微处理器固件或PC软件驱动器分别输入到X比例寄存器220a和Y比例寄存器220b，这种用户输入模式为计算机领域公知的。响应于输入的分辨率缩放比例、光学传感器130(例如，见图1)提供的图像信息以及指点设备100的最大分辨率值，导航引擎150在新的目标分辨率值下产生导航信息。在一个实施例中，例如，作为独立输入的X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例的结果，导航信息可以具有X方向的第一分辨率和Y方向的第二分辨率，其中X分辨率缩放比例和Y分辨率缩放比例不相同。

如本领域一般技术人员容易明白的，当指点设备100的用户为了调整或控制目标分辨率的目的而启动分辨率输入接口170时，用户可能并不要求直接获得具体的缩放比例。相反，用户可以通过在不同度量标准下工作时启动分辨率输入接口来调整缩放比例以及因此调整目标分辨率，例如使导航灵敏度变化，所述导航灵敏度对应于不同缩放比例并且在内部被转变成这些不同缩放比例，所述不同缩放比例接着可以为用户提供经过适当调整的目标分辨率。用户输入一个或多个分辨率缩放比例所用的不同类型的度量标准至少在某种程度上是由设计选择的事情。

图6A和6B示出在指点设备的第一和第二目标分辨率值下，光学指点设备100的光检测器阵列140相对于表面102的位移和指针在显示器280上的位移之间的关系(为清楚原因，后者在图6A-6B中没有示出)。所述表面可以包括鼠标垫、书桌或放置在书桌或其它工作表面上的物体。指点设备通常在指点设备使用期间放置在这样的表面上，这是本领域公知的。表面还可以称为跟踪表面。

再参考图6A-6B，仅作为示例，光检测器阵列可以沿X方向移动距离d，以提供对应的运动矢量。如上所述，根据用户选择的目标分辨率值，将运动矢量转换成导航信息；其中用户可以通过分辨率输入接口170输入各种分辨率缩放比例，分辨率缩放比将目标分辨率值确定为最大分辨率的函数。参考图6A，在第一分辨率缩放比例/第一目标分辨率值下，将运动矢量转换成第一导航信息，如图6A中NI₁所示，其被转变成为距离为D_c1的指针运动。

图6B描述将第一分辨率缩放比调整到第二分辨率缩放比以由此提供第二目标分辨率值之后的情形。参考图6B，随着光检测器阵列140在X方向上位移相同距离d，则相同的运动矢量(与图6A中相同)提供第二导航信息，如图6B中NI₂所示，其被转变成距离为D_c2的指针运动，其中D_c2明显比D_c1大。第二(或者后来的)(一个或多个)目标分辨率值可由用户通过分辨率输入接口170选择。根据本发明，指点设备的用户可以在较宽范围的分辨率值内和以较小分辨率增量选择许多目标分辨率值。

图7A是示意性表示根据本发明另一方面控制光学指点设备100的分辨率的方法290包括的步骤的流程图。在框292处，识别指点设备的最大分辨率。任何给定的指点设备的最大分辨率由指点设备的具体实施例的设计或结构(包括光学单元120和光检测器阵列140的构造以及导航引擎150的插值特性)所确定。也就是说，最大分辨率是指点设备的原始分辨率和导航引擎的最大插值能力的函数。但是，最大分辨率可以在本发明的各个实施例的指点设备之间变动，例如，由于它们插值处理能力的变动和/或它们光学特性的变动。

在框294处，向指点设备100输入一个或多个分辨率缩放比例，其中每个分辨率缩放比例代表了指点设备的目标分辨率。在一个实施例中，一个或多个分辨率缩放比例可以输入到指点设备的导航引擎150。这一个或多个分辨率缩放比例的输入可以通过用户启动分辨率输入接口170执行，分辨率输入接口170可以构造为一个或多个按钮、开关或滚轮等。分辨率输入接口可以和指点设备一体形成。在替代实施例中，分辨率输入接口可以是单独的设备，其中分辨率输入接口可以由手或脚或人体的其它部分控制。指点设备的目标分辨率值被确定为输入的分辨率缩放比例和最大分辨率的函数。因此，指点设备的用户通过调整输入的分辨率缩放比例，可以对一个或多个选定的目标分辨率值进行选择或选取。

在框296中，在目标分辨率值下产生导航信息。响应于分辨率缩放比例和最大分辨率产生导航信息。目标分辨率值可以定义为最大分辨率和分辨率缩放比例的乘积。导航信息响应于指点设备在X和/或Y方向的位移(见图6A-6B)确定指针在显示器上的运动。在框296处产生导航信息可以包括响应于随后输入到指点设备的经调整的或经修改的分辨率缩放比例产生调整的导航信息。例如，可以视情况根据用户的要求重复对应于框294和框296的步骤，用于在一个或多个进一步选择的目标分辨率值下产生导航信息。

图7B是示意性表示用于调整或控制光学指点设备100的目标分辨率值的方法310所包含的步骤的流程图，方法310可以和图7A中的方法292结合使用。根据本发明，在指点设备的使用期间，用户可以实时(或随时)调整或控制目标分辨率。在框312处，通过指点设备可以跟踪显示器上的图像或物体。作为示例，图像可以是计算机游戏(诸如第一人称射击(FPS)游戏)中的图像。在一个实施例中，本发明的指点设备是高性能、高分辨率和高可调性的光学游戏鼠标。如本领域中公知，指点设备可以是有线或无线的。

在框314处，用户可以调整输入到指点设备100的分辨率缩放比例，并因此调整指点设备的目标分辨率。目标分辨率可以由用户通过用户输入接口170改变分辨率缩放比例而实时地调整到更高或更低设置。例如，可以提高与指点设备相对于表面102的运动有关的目标分辨率值，以提高指针在显示器上的速度。

在框316，用户可以再调整输入到指点设备100的分辨率缩放比例，并因此再调整指点设备的目标分辨率。作为示例，如果用户在很高分辨率值下遇到无法接受的指针抖动水平，则可以将目标分辨率再调整到更低的值，直到指针抖动低于用户可以接受的指针抖动阈值。反过来，如果用户在预设的环境或条件下跟踪图像时没有碰到无法接受的指针抖动，则可以将输入的分辨率缩放比例再调整到更高的水平(以给出更高的目标分辨率)。

再参考图7B，在框316处，也可以降低目标分辨率值，例如，当指点设备100响应度不足时，例如当表面102特别光滑、均匀、透明等时。根据框316，要求再调整目标分辨率的其他环境可包括用户的爱好、用户对指针抖动的容忍范围、具体游戏情形和所玩的游戏的类型(例如，FPS、赛车等)等。因此，例如，根据的指点设备的用户在不同目标分辨率值下跟踪图像的要求，可以重复对应于框312到框316的一个或多个步骤。

根据本发明一个方面，与现有技术相比，本发明的指点设备和方法比传统设备和方法允许在更宽范围、以更小增量和在更高分辨率值下选择、控制和调整分辨率值。通过在指点设备的使用期间实时对目标分辨率提供容易的、对用户友好的、精密的调整，本发明还防止、减少或消除了现有技术中和较高分辨率水平下指针抖动有关的问题。

尽管已经说明和图示了本发明的一些具体实施例，但是本发明不应限于其中所述和图示的具体形式或零件布置。本发明只由权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种光学指点设备，包括：

光检测器阵列，构造成产生图像信息；和

导航引擎，构造成接收表征所述指点设备的目标分辨率的分辨率缩放比例，并且所述导航引擎还构造成响应于所述图像信息、所述分辨率缩放比例和所述指点设备的最大分辨率在所述目标分辨率下产生导航信息，

其中，所述最大分辨率是下列参数的函数：

a)所述指点设备的原始分辨率；和

b)通过所述导航引擎的插值运算可获得的分辨率增强；

所述光检测器阵列具有原始分辨率，所述原始分辨率是构成所述光检测器阵列的个体光检测器的宽度的函数；

所述目标分辨率是所述分辨率缩放比例和所述最大分辨率的乘积的函数。

2.如权利要求1所述的指点设备，其中：

所述图像信息在所述原始分辨率下提供位移信息；并且

所述导航引擎在所述目标分辨率值下提供所述位移信息作为导航信息。

3.如权利要求1所述的指点设备，还包括分辨率输入接口，所述分辨率输入接口构造成将所述目标分辨率缩放比例输入到所述导航引擎。

4.如权利要求3所述的指点设备，其中所述分辨率输入接口构造成用于由所述指点设备的用户访问和用于由所述用户输入所述分辨率缩放比例。

5.如权利要求3所述的指点设备，其中：

所述导航引擎包括和所述分辨率输入接口通信的至少一个比例寄存器；和

所述比例寄存器构造成用于响应于通过所述分辨率输入接口的用户输入来接收所述分辨率缩放比例。

6.如权利要求1所述的指点设备，其中所述指点设备构造成用于用户选择多于五十个不同的目标分辨率值。

7.如权利要求1所述的指点设备，其中：

所述缩放比例在约0.001-0.999的范围内变化；并且

所述目标分辨率值在所述最大分辨率的约0.1％-99.9％的范围内。

8.一种光学指点设备，包括：

光学传感器，包括：

光检测器阵列，构造成产生图像信息；和

导航引擎，构造成：

a)接收表征所述指点设备的目标分辨率的分辨率缩放比例；

b)响应于所述图像信息产生位移信息；并且

c)响应于所述位移信息、所述分辨率缩放比例以及所述指点设备的最大分辨率在所述目标分辨率下产生导航信息；和

分辨率输入接口，与所述导航引擎通信，所述分辨率输入接口用于将所述分辨率缩放比例输入到所述导航引擎；其中

所述目标分辨率是所述分辨率缩放比例和所述最大分辨率的函数；并且

所述分辨率输入接口构造成用于由所述指点设备的用户访问和用于由所述用户输入所述分辨率缩放比例。

9.如权利要求8所述的指点设备，其中：

所述缩放比例在约0.001-0.999的范围内变化；并且

所述目标分辨率值在所述最大分辨率的约0.1％-99.9％的范围内。

10.一种用于控制光学指点设备的分辨率的方法，所述指点设备具有光检测器阵列和导航引擎，所述方法包括：

a)识别所述指点设备的最大分辨率；

b)将至少一个分辨率缩放比例输入到所述指点设备，其中所述分辨率缩放比例为目标分辨率的表征；和

c)响应于所述分辨率缩放比例和所述最大分辨率产生导航信息。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述最大分辨率是所述指点设备的原始分辨率和通过插值运算可获得的分辨率增强的函数。

12.如权利要求10所述的方法，其中：

所述光检测器阵列具有原始分辨率，所述原始分辨率是构成所述光检测器阵列的个体光检测器的宽度的函数；并且

所述最大分辨率是所述原始分辨率和通过插值运算可获得的所述原始分辨率的最大增强的函数。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述目标分辨率是所述分辨率缩放比例和所述最大分辨率的乘积的函数。

14.如权利要求10所述的方法，其中步骤b)包括由所述指点设备的用户输入所述缩放比例，并且所述方法还包括：

d)通过改变输入的所述缩放比例实时调整所述目标分辨率，其中所述目标分辨率是所述最大分辨率和输入的所述分辨率缩放比例的乘积。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

e)通过所述指点设备跟踪显示器上的图像，其中步骤d)包括：

f)在步骤e)期间，调整输入的所述分辨率缩放比例，以将指针抖动保持在用户能接受的抖动阈值以下。

16.如权利要求10所述的方法，其中步骤b)包括：

将X缩放比例输入到所述导航引擎的X比例寄存器；和

将Y缩放比例输入到所述导航引擎的Y比例寄存器；其中所述X缩放比例定义X方向的所述目标分辨率，所述Y缩放比例定义Y方向的所述目标分辨率。

17.如权利要求10所述的方法，其中：

将所述分辨率缩放比例输入到所述光学指点设备的步骤由所述用户启动分辨率输入接口来执行；并且

所述分辨率输入接口和所述指点设备形成一体。

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