CN102402306B - 光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标，其于每一次扫描后，会计算影像传感器的部分感测单元所撷取得的像素的亮度的平均值，并且比较相邻二次扫描所得到的二平均亮度值，以确认于每次扫描中此些像素的亮度变化，进而据以判断出光学鼠标的摆置状态。如此一来，即可在不增加硬件成本的情况下，达到光学鼠标是否提起的判断，并避免因光学鼠标被提起所造成的误判现象的发生。

Description

光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标

技术领域

本发明关于一种光学鼠标，特别是一种光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标。

背景技术

随着个人计算机的日益普及，各式各样的计算机周边产品也针对消费者不同需求而推陈出新。其中，最广为使用的就是能够控制计算机屏幕上光标的移动的鼠标。鼠标依其检测移动的方式可分为两大类：非光学机制及光学机制。非光学机制是利用鼠标底部内球状滚轮的滚动来检测移动。而光学机制则是利用影像传感器来撷取由桌面反射的影像而检测移动。

采用光学机制的鼠标一般则称之为光学鼠标。光学鼠标通过由鼠标本体内部底侧开口的光源，例如：发光二极管(light emitting diode，LED)，照射于桌面上，以二维影像传感器(image sensor)撷取桌面的微观纹理(micro texture)因光源照射所形成的特殊图案，藉由相对应的影像处理机制，将鼠标移动所造成撷取影像图案的变化，转换成位移量，而适当的反应于计算机屏幕上光标的移动量及方向。

当光学鼠标被抬离工作平面时，有可能会发生误动作。也就是说，当非活动状态的光学鼠标被抬离工作平面时，影像传感器可能会检测到由外部光源形成的与光学鼠标的移动无关的影像，进而根据与移动无关的影像计算出错误的移动值。再者，还会因为感测到此与光学鼠标的移动无关的影像，因而错误唤醒于省电状态的光学鼠标，进而造成了不必要的耗电。

在目前光学鼠标的提起检测设计中，有些设计于原有的光学模块位置附近再额外设置一个光源以及光传感器，来检测光学鼠标与工作平面间的距离，藉以判断光学鼠标是否被抬离工作平面。但上述的设计方式需要额外增加一组光学感测模块，如此将导致光学鼠标的制造成本上升，且所增加的光学感测模块大部份由电子零件所构成，故在使用寿命上亦受到限制，因此仍有可改善的空间。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明在于提供一种光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标，藉以解决现有技术所存在的问题。

本发明所提供的光学鼠标的提起检测方法，适用于一光学鼠标。

光学鼠标包括一光源及一影像传感器。影像传感器具有由N个感测单元所构成的一感测面，并且影像传感器用以利用光源所产生的光线连续地扫描撷取对应于感测面的一光场的影像。其中，N为大于1的整数。

此光学鼠标的提起检测方法包括：计算N个感测单元中的K个感测单元于第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到一第一平均亮度值；计算K个感测单元于第i+1次扫描中撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到一第二平均亮度值；以及根据第一平均亮度值和第二平均亮度值确认第i次扫描与第i+1次扫描所撷取得的二影像中K个像素的亮度变化，并且当亮度变化为由暗变亮时，输出用以表示光学鼠标的摆置状态为提起状态的一第一信号。

其中，K为小于N的正整数，且i为正整数。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，确认该亮度变化的步骤包括：

计算该第一平均亮度值和该第二平均亮度值的差值；

比较该差值与一第一阀值，以判断该差值是否大于该第一阀值；以及

当该差值大于该第一阀值时，输出该第一信号。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，更包括：

根据相应于该光学鼠标的该摆置状态设定一旗标信号；以及

根据该旗标信号控制对应各该影像的位移量的输出；

其中，当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标不输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，更包括：

当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号不产生对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，更包括：

根据该光学鼠标的该摆置状态设定一旗标信号；以及

根据该旗标信号控制对应各该影像的位移量的输出；

其中，当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标不输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，当该亮度变化为由亮变暗时，输出一第二信号，该第二信号用以表示该光学鼠标的该摆置状态恢复为一正常使用状态，并根据该第二信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。

所述的光学鼠标的提起检测方法，其中，当该亮度变化为无改变时，维持先前的该光学鼠标的该摆置状态的对应设定。

本发明所提供的具有提起检测的光学鼠标包括光源、影像传感器以及处理模块。

影像传感器具有由N个感测单元所构成的感测面。其中，N为大于1的整数。

影像传感器可利用光源所产生的光线连续地扫描撷取对应于感测面的一光场的多个影像。

处理模块可根据影像传感器的第i次扫描与第i+1次扫描所撷取得的二影像之间的对应N个感测单元中的K个感测单元的亮度变化选择性输出第一信号和第二信号。其中，K为小于N的正整数，且i为正整数。

于此，当亮度变化为由暗变亮时，处理模块输出表示光学鼠标的摆置状态为提起状态的第一信号；而当亮度变化为由亮变暗时，处理模块则输出表示光学鼠标的摆置状态恢复为正常使用状态的第二信号。

所述的具有提起检测的光学鼠标，其中，该处理模块包括：

一计算单元，用以取得一第一平均亮度值与一第二平均亮度值之间的一差值，其中该第一平均亮度值为该N个感测单元中的该K个感测单元于该第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，且该第二平均亮度值为该N个感测单元中的该K个感测单元于该第i+1次扫描中所撷取得的该K个像素的亮度的平均值；

一第一比较单元，用以比较该差值与一第一阀值，并且于该差值大于该第一阀值时，输出该第一信号；以及

一第二比较单元，用以比较该差值与一第二阀值，并且于该差值小于该第二阀值时，输出该第二信号。

所述的具有提起检测的光学鼠标，其中，更包括：

一缓存器，用以响应该第一信号设定一旗标信号，以使该光学鼠标不输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。

综上所述，根据本发明的光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标利用部分的感测单元的感测值来进行光学鼠标是否提起的判断。并且，进一步于检测到的光学鼠标为提起状态时，可通过产生第一信号，致使光学鼠标禁止位移轨迹的输出；而于检测到的光学鼠标恢复为正常使用状态时，可通过产生第二信号，致使光学鼠标回复位移轨迹的输出。如此一来，即可在不增加硬件成本的情况下，达到光学鼠标是否提起的判断，并避免因光学鼠标被提起所造成的误判现象的发生。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的光学鼠标的提起检测方法的流程图；

图2为根据本发明第一实施例的具有提起检测的光学鼠标的示意图；

图3为根据本发明第二实施例的光学鼠标的提起检测方法的局部流程图；

图4为根据本发明第二实施例的具有提起检测的光学鼠标的示意图；

图5为根据本发明第三实施例的光学鼠标的提起检测方法的局部流程图；

图6显示图5中步骤170与步骤180的一实施例；

图7显示图5中步骤170与步骤180的另一实施例；

图8显示图2及4中处理模块的一实施例；

图9显示步骤130的一实施例。

其中，附图标记：

200    光学鼠标

210    光源

220    影像传感器

230    处理模块

232    计算单元

234    第一比较单元

236    第二比较单元

240    位移计算器

250    缓存器

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1为根据本发明第一实施例的光学鼠标的提起检测方法的流程图。图2为根据本发明第一实施例的具有提起检测的光学鼠标的示意图。

参照图1及2，光学鼠标的提起检测方法适用于一光学鼠标200。

光学鼠标200包括一光源210及一影像传感器220。

影像传感器220具有由N个感测单元所构成的一感测面，并且影像传感器220用以利用光源210所产生的光线连续地扫描撷取对应于感测面的一光场的影像。其中，N为大于1的整数。

并且，光学鼠标200还包括一处理模块230。此处理模块230可由一个或多个处理器实现。

于影像传感器220进行每一次扫描后，处理模块230会计算N个感测单元中的K个感测单元所撷取得的K个像素的亮度的平均值(步骤110及步骤120)，并且比较相邻二次扫描所得到的二平均亮度值，藉以确认于每次扫描中所撷取得的影像中于相同位置上的K个像素的亮度变化(步骤130)。其中，处理模块230是计算在每次扫描所撷取得的影像中相同位置上的K个像素的亮度平均值。再者，此K个感测单元可位于同一条感测线上。

并且，当亮度变化为由暗变亮时，处理模块230会输出用以表示光学鼠标200的摆置状态为提起状态的第一信号(步骤140)。

换言之，处理模块230会计算N个感测单元中的K个感测单元于第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到第一平均亮度值(步骤110)，并且计算相同的K个感测单元于第i+1次扫描中撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到第二平均亮度值(步骤120)。于得到第一平均亮度值和第二平均亮度值之后，处理模块230会根据第一平均亮度值和第二平均亮度值确认第i次扫描与第i+1次扫描所撷取得的二影像中位于相同对应位置上的K个像素的亮度变化(步骤130)，并且当亮度变化为由暗变亮时，输出用以表示光学鼠标200的摆置状态为提起状态的第一信号(步骤140)。

其中，K为小于N的正整数，且i为正整数。

再者，光学鼠标200还包括一位移计算器240。在正常运作下，位移计算器240可接收影像传感器220所撷取到的影像，并根据此些影像计算出对应于的每次扫描所撷取得的影像的位移量，即光学鼠标200的位移量。

而当光学鼠标200的摆置状态为提起状态时，则根据第一信号控制位移计算器240的运作，以使光学鼠标200不输出对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量(步骤182)，如图3所示。于此，可根据第一信号暂停位移计算器240的运作，以使位移计算器240不产生对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量，进而使得光学鼠标200不输出对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量。或者是，根据第一信号中断位移计算器240的输出，以使光学鼠标200不输出对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量。

换言之，上述的K个感测单元除了可用于检测光学鼠标200的提起状态是否发生，还可用于检测光学鼠标200的位移。

然而，亦可将上述的K个感测单元特别设计为特用于检测光学鼠标200的提起状态是否发生，而不用于检测光学鼠标200的位移。此时，可将特用于检测光学鼠标200的提起状态是否发生的K个感测单元配置于N个感测单元的配置区域中的边缘。

其中，参照图4，光学鼠标200可具有一缓存器250。缓存器250可记录光学鼠标200的摆置状态。换言之，缓存器250储存有一旗标信号，旗标信号用以表示光学鼠标200的摆置状态。举例来说，当光学鼠标200的摆置状态为提起状态时，旗标信号为1；而当光学鼠标200的摆置状态为正常使用状态时，旗标信号为0。

请参照图5，在取得每次扫描所撷取得的K个像素的亮度的平均值(步骤110及步骤120)，处理模块230根据计算得的平均亮度值确认K个像素的亮度变化，藉以得知光学鼠标的摆置状态(步骤130)。

于得知光学鼠标的摆置状态后，处理模块230再根据所得到的光学鼠标200的摆置状态设定缓存器250的旗标信号(步骤170)，并且根据缓存器250所记录的旗标信号控制位移计算器240的运作，以控制对应各影像的位移量的输出(步骤180)。

以下述设定为例，当光学鼠标200的摆置状态为提起状态时，旗标信号为1；而当光学鼠标200的摆置状态为正常使用状态时，旗标信号为0。

请参照图6，当亮度变化为由暗变亮时，处理模块230输出用以表示光学鼠标200的摆置状态为提起状态的第一信号(步骤140)，并且根据第一信号将缓存器250中的旗标信号设定为1(步骤172)。此时，处理模块230则根据旗标信号控制位移计算器240的运作，以使光学鼠标200不输出对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量(步骤182)。

请参照回图1，再者，当亮度变化为由亮变暗时，处理模块230则输出表示光学鼠标200的摆置状态恢复为正常使用状态的第二信号(步骤150)。

请搭配参照图7，此时，处理模块230会根据第二信号将缓存器250中的旗标信号设定为0(步骤174)，并且根据旗标信号控制位移计算器240的运作，以使光学鼠标200输出对应第i+1次扫描所撷取得的影像的位移量(步骤184)。

请再参照回图1，而当亮度变化为无改变时，则会维持先前的光学鼠标200的摆置状态的对应设定，即不重新设定缓存器250中的旗标信号(步骤160)。

其中，步骤130可藉由预设阀值来进行光学鼠标200的摆置状态的判断。

请参照图8，处理模块230可包括计算单元232、第一比较单元234以及第二比较单元236。计算单元232电性连接至第一比较单元234和第二比较单元236。此外，处理模块230亦包括有控制单元(图中未绘制出)，以控制内部组件与外部组件的运作。

请搭配参照图9，计算单元232可计算每一次扫描所撷取得的K个像素的亮度的平均值(步骤110及步骤120)，并且计算相邻二次扫描所得到的二平均亮度值的差值(步骤132)。换言之，计算单元232可计算N个感测单元中的K个感测单元于第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到第一平均亮度值(步骤110)，并且计算相同的K个感测单元于第i+1次扫描中撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到第二平均亮度值(步骤120)。然后，计算单元232再计算第一平均亮度值与第二平均亮度值之间的差值(步骤132)。

第一比较单元234将计算单元232计算得的差值与预设好的第一阀值相比较(步骤134)，并且于差值大于第一阀值时，输出第一信号(步骤140)。再者，第二比较单元236则会将计算单元232计算得的差值与预设好的第二阀值相比较(步骤136)，并且于差值小于第二阀值时，输出第二信号(步骤150)。反之，则维持先前的光学鼠标200的摆置状态的对应设定(步骤160)。

于此，虽然是先述及进行第一阀值的比较，于不大于第一阀值时才进行第二阀值的比较，然而此判断顺序并非本发明的限制。换言之，亦可先进行第二阀值的比较，于不小于第二阀值时才进行第一阀值的比较。或者是，二者同时进行比较。同样地，于图1中所显示的亮度变化的判断顺序亦并非本发明的限制。其亦可视实际情况而改变其判断的先后顺序。

综上所述，根据本发明的光学鼠标的提起检测方法及具有提起检测的光学鼠标利用部分的感测单元的感测值来进行光学鼠标是否提起的判断。并且，进一步于检测到的光学鼠标为提起状态时，可通过产生第一信号，致使光学鼠标禁止位移轨迹的输出；而于检测到的光学鼠标恢复为正常使用状态时，可通过产生第二信号，致使光学鼠标回复位移轨迹的输出。如此一来，即可不增加硬件组件，但仍可达到光学鼠标是否提起的判断，藉以在不增加硬件成本的情况下，避免因光学鼠标被提起所造成的误判现象的发生。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学鼠标的提起检测方法，适用于一光学鼠标，该光学鼠标包括一光源及一影像传感器，该影像传感器具有由N个感测单元所构成的一感测面，该影像传感器用以利用该光源所产生的光线连续地扫描撷取面对该感测面的一工作面的一光场的多个影像，其中该N为大于1的整数，其特征在于，该光学鼠标的提起检测方法包括： 

计算该N个感测单元中的K个感测单元于第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，以得到一第一平均亮度值，其中该K为小于该N的正整数，且该i为正整数； 

计算该K个感测单元于第i+1次扫描中撷取得的该K个像素的亮度的平均值，以得到一第二平均亮度值；以及 

根据该第一平均亮度值和该第二平均亮度值确认该第i次扫描与该第i+1次扫描所撷取得的二该影像中该K个像素的亮度变化，并且当该亮度变化为由暗变亮时，输出一第一信号，其中该第一信号用以表示该光学鼠标的摆置状态为一提起状态。 

2.根据权利要求1所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，确认该亮度变化的步骤包括： 

计算该第一平均亮度值和该第二平均亮度值的差值； 

比较该差值与一第一阈值，以判断该差值是否大于该第一阈值；以及 

当该差值大于该第一阈值时，输出该第一信号。 

3.根据权利要求2所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，更包括： 

根据该光学鼠标的该摆置状态设定一旗标信号；以及 

根据该旗标信号控制对应各该影像的位移量的输出； 

其中，当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标不输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。 

4.根据权利要求1所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，更包括： 

当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号不产生对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。 

5.根据权利要求1所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，更包括： 

根据该光学鼠标的该摆置状态设定一旗标信号；以及 

根据该旗标信号控制对应各该影像的位移量的输出； 

其中，当该光学鼠标的该摆置状态为该提起状态时，根据该第一信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标不输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。 

6.根据权利要求5所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，当该亮度变化为由亮变暗时，输出一第二信号，该第二信号用以表示该光学鼠标的该摆置状态恢复为一正常使用状态，并根据该第二信号设定该旗标信号，以使该光学鼠标输出对应该第i+1次扫描所撷取得的该影像的位移量。 

7.根据权利要求1所述的光学鼠标的提起检测方法，其特征在于，当该亮度变化为无改变时，维持先前的该光学鼠标的该摆置状态的对应设定。 

8.一种具有提起检测的光学鼠标，其特征在于，包括： 

一光源，用以向一工作面产生光线； 

一影像传感器，具有由N个感测单元所构成的一感测面，该影像传感器用以利用该光源所产生的光线连续地扫描撷取面对该感测面的该工作面的一光场的多个影像，其中该N为大于1的整数；以及 

一处理模块，对应该N个感测单元中的K个感测单元，用以根据该影像传感器的第i次扫描与第i+1次扫描所撷取得的二影像之间，该K个感测单元的一亮度变化选择性输出一第一信号和一第二信号，其中该K为小于该N的正整数，且该i为正整数； 

其中，当该亮度变化为由暗变亮时，该处理模块输出表示该光学鼠标的摆置状态为一提起状态的该第一信号； 

其中，当该亮度变化为由亮变暗时，该处理模块输出表示该光学鼠标的该摆置状态恢复为一正常使用状态的该第二信号。 

9.根据权利要求8所述的具有提起检测的光学鼠标，其特征在于，该处理模块包括： 

一计算单元，用以取得一第一平均亮度值与一第二平均亮度值之间的一差值，其中该第一平均亮度值为该N个感测单元中的该K个感测单元于该第i次扫描中所撷取得的K个像素的亮度的平均值，且该第二平均亮度值为该N个感测单元中的该K个感测单元于该第i+1次扫描中所撷取得的该K个像素的亮度的平均值； 

一第一比较单元，用以比较该差值与一第一阈值，并且于该差值大于该第一阈值时，输出该第一信号；以及 

一第二比较单元，用以比较该差值与一第二阈值，并且于该差值小于该第二阈值时，输出该第二信号。 

10.根据权利要求8所述的具有提起检测的光学鼠标，其特征在于，更包括： 

一缓存器，储存有一旗标信号，该旗标信号用以表示该光学鼠标的摆置状态。