CN105589582B - 用来将鼠标切换于不同侦测模式的校正电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可将一鼠标切换于不同侦测模式的校正电路，包含有一比较单元、一预定电压产生单元、一滚轮开关、一发光单元开关以及一控制单元。该鼠标之接脚与该预定电压产生单元分别电连接该比较单元之两输入端。该控制单元耦接于该发光单元开关与该滚轮开关。该控制单元切换到位移侦测模式以使该电流源之电流经由该第一接脚与该鼠标之发光单元流向第二接脚；该控制单元另切换到滚轮侦测模式以使该第一接脚的分压在该滚轮接地时低于该预定电压产生单元之预定电压、且在该滚轮没有接地时高于该预定电压，让该比较单元之输出端能相应输出数字句柄。

Description

用来将鼠标切换于不同侦测模式的校正电路

技术领域

本发明是提供一种校正电路，尤指一种用来将鼠标切换于不同侦测模式的校正电路。

背景技术

传统鼠标的内部控制电路大都使用八个接脚来分别控制按键、滚轮及指示光源。若要减少接脚数量以降低鼠标的材料成本，可将按键与滚轮设计为共享同一个接脚而形成六接脚的鼠标。滚轮与按键和指示光源共享同一个接脚时，由于指示光源的负载电阻值为未知数(或因负载电阻的质量不佳使数值不确定)，会导致应用在滚轮与按键的参考电压易浮动变化而失却准确性，因此如何设计一种可根据负载电阻值自动更正使用在共享接脚的滚轮与按键的参考电压便为亟需解决的重要课题之一。

发明内容

本发明是提供一种用来将鼠标切换于不同侦测模式的校正电路，以解决上述之问题。

本发明之申请专利范围是揭露一种可将一鼠标切换于不同侦测模式的校正电路，该鼠标具有彼此电连接的一发光单元、一滚轮、一第一接脚以及一第二接脚。该校正电路包含有一第一比较单元、一预定电压产生单元、一第一滚轮开关、一发光单元开关以及一控制单元。该第一比较单元具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，且该第一输入端电连接于该第一接脚。该预定电压产生单元电连接于该第二输入端，用来产生一预定电压。该第一滚轮开关设置在一电流源与该第一接脚之间。该发光单元开关并联于该第一滚轮开关。该控制单元耦接于该发光单元开关与该第一滚轮开关。该控制单元切换到一位移侦测模式以接通该发光单元开关且切断该第一滚轮开关，使该电流源之电流经由该第一接脚与该发光单元流向该第二接脚；该控制单元另切换到一滚轮侦测模式以切断该发光单元开关且接通该第一滚轮开关，使得该第一接脚的分压在该滚轮接地时低于该预定电压、且在该滚轮没有接地时高于该预定电压，让该输出端能够依照该第一比较单元在该滚轮侦测模式的比较结果输出对应的数字句柄。

本发明的校正电路能利用分时扫描方式让两接脚分时工作于位移侦测模式和滚轮侦测模式，并利用电阻分压及内建比较单元判断该些接脚当下的操作模式，以在发光单元挂上该些接脚时仍可侦测到滚轮的转动。另外，本发明的校正电路还能够判断出鼠标在按键侦测模式及滚轮侦测模式下的个别参考电压，并将个别参考电压的对应值储存起来供后续模式切换时使用。鼠标在实际使用时是以分时扫描方式转换不同的侦测模式。切换到按键侦测模式或滚轮侦测模式时，校正电路可透过记忆单元送出正确的参考电压作致能比对；切换到指示光源模式时，校正电路的比较输出被忽略而用来直接输出指示光线。校正电路另外还可以根据滚轮操作状态的不同储存对应的状态比较结果，让鼠标切换到按键侦测模式时，能够根据滚轮操作状态(储存单元的记录值)自动选择适合的比较电压，达到准确判断之目的。相较现有技术，本发明提供了将多个侦测组件(滚轮、按键、发光二极管)共享接脚之方式，增加比较范围的能力以自动获取鼠标在不同侦测模式所需的参考电压，可有效节省产品封装成本及提高讯号侦测的精确性。

附图说明

图1为本发明实施例之应用在鼠标的自动更正系统之示意图。

图2为本发明实施例之校正电路之示意图。

图3为本发明实施例之校正方法之流程图。

图4为本发明实施例之鼠标的应用电路示意图。

图5为本发明另一实施例之校正电路之示意图。

图6与图7分别为本发明另一实施例之校正电路在不同侦测模式之示意图。

图8为本发明实施例之滚轮开关与发光单元开关的讯号波形比较图。

附图标号说明：

10 自动更正系统

12 接脚

14、14’ 滚轮开关

16、16’ 按键开关

18 负载电阻

20、20’ 校正电路

22 可变参考电压产生单元

24 比较单元

26 记忆单元

261 第一记忆区块

262 第二记忆区块

28 判断单元

30 第一多任务器

32 数字模拟转换器

34 计数器

36 滚轮比较单元

38 按键比较单元

40 储存单元

42 第二多任务器

44 滚轮

50 校正电路

52 发光单元

54 滚轮

56 第一比较单元

561 第一输入端

562 第二输入端

563 输出端

58 第二比较单元

60 预定电压产生单元

62 第一滚轮开关

64 第二滚轮开关

66 发光单元开关

68 第一阻抗组件

70 第二阻抗组件

72 可变阻抗单元

74 控制单元

76 电流源

Z1 第一接脚

Z2 第二接脚

N1、N2 节点

A、B 波形

R1、R2、R3 外部电阻

R4 外部电阻

R5 内部电阻

R6 内部电阻

Vtest 测试电压

Vref_1 第一参考电压

Vref_2 第二参考电压

Vroller_ref 滚轮参考电压

Vref0、Vref1 比较电压

步骤300、302、304、306、308、310、312

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明实施例之应用在鼠标的自动更正系统10之示意图。鼠标的自动更正系统10包含接脚12、滚轮开关14、按键开关16、负载电阻18以及校正电路20。负载电阻18可为发光二极管的内电阻，作为鼠标的指示光源。滚轮开关14、按键开关16与负载电阻18电连接在一起以共享同一个接脚12，能够达到减少接脚数量、节省鼠标之材料成本的目的。由于共享接脚的特性，鼠标可透过分时扫描方式切换在多种侦测模式之间，分别取得滚轮开关14、按键开关16或负载电阻18的控制讯号，使自动更正系统10在鼠标挂上负载电阻18后仍能侦测滚轮开关14与按键开关16的控制讯号。负载电阻18的电阻值通常是不确定的，故自动更正系统10利用校正电路20自动调整鼠标在不同侦测模式下的参考电压，并将适用不同侦测模式的各别参考电压储存以供后续使用。

举例来说，鼠标可切换在三种侦测模式之间。在第一侦测模式时，滚轮开关14与负载电阻18之间为闭路且按键开关16与负载电阻18之间为开路，校正电路20取得适用第一侦测模式的参考电压让鼠标能够输出滚轮开关14的正确控制讯号。在第二侦测模式时，滚轮开关14与负载电阻18之间为开路且按键开关16与负载电阻18之间为闭路，校正电路20取得适用第二侦测模式的参考电压以使鼠标输出按键开关16的正确控制讯号。在第三侦测模式时，自动更正系统10则会忽略校正电路20的输出，直接透过负载电阻18(发光二极管)产生指示光线。

请参阅图2与图3，图2为本发明实施例之校正电路20之示意图，图3为本发明实施例之校正方法之流程图。校正电路20包含可变参考电压产生单元22、比较单元24、记忆单元26、判断单元28以及第一多任务器30。可变参考电压产生单元22较佳包含数字模拟转换器32与计数器34。数字模拟转换器32根据计数器34之计数输出不同的参考电压。比较单元24具有第一输入端、第二输入端和输出端。第一输入端电连接于接脚12，第二输入端电连接于可变参考电压产生单元22的数字模拟转换器32，且输出端电连接于判断单元28。记忆单元26可为电子熔丝(eFuse)控制器、随机存取内存(RAM)等各种型式的内存，根据侦测模式之数量可包含多个记忆区块，例如对应到第一/第二侦测模式的第一记忆区块261及第二记忆区块262。再者，判断单元28是电连接在可变参考电压产生单元22、比较单元24之输出端243与记忆单元26之间。第一多任务器30电连接在可变参考电压产生单元22与记忆单元26之间。

图3所示校正方法适用于图1与图2所示之自动更正系统10及校正电路20。首先，执行步骤300，自动更正系统10会在接脚12产生测试电压Vtest，且测试电压Vtest的电压值对应于负载电阻18。接着执行步骤302至步骤304，校正电路20驱动可变参考电压产生单元22产生首笔的第一参考电压Vref_1，由比较单元24比较来自第一输入端241与第二输入端242的测试电压Vtest及第一参考电压Vref_1，以从输出端243产出比较结果。该次比较结果等于前一次比较结果时(测试电压Vtest大于第一参考电压Vref_1)，表示比较单元24未产生转态，故执行步骤306，判断单元28改变计数器34之计数，使数字模拟转换器32根据计数输出第二参考电压Vref_2给比较单元24；接着，可再次执行步骤304以比较测试电压Vtest与第二参考电压Vref_2。若该次结果不等于前一次比较结果(测试电压Vtest小于第一参考电压Vref_1)，比较单元24产生转态，表示此参考电压符合设计需求，可变参考电压产生单元22不作动(意即计数器34不计数)，故执行步骤308，判断单元28将第一参考电压Vref_1(或调整后的第二参考电压Vref_2)的对应值储存到记忆单元26。对应值是为模拟参考电压经转换后的数字讯号。

特别一提的是，校正电路20会将在不同侦测模式下取得的参考电压储存在不同记忆区块供后续使用。举例来说，鼠标切换为第一侦测模式时，校正电路20会将第一参考电压Vref_1(或调整后的第二参考电压Vref_2)的对应数字讯号储存在第一记忆区块261；鼠标切换到第二侦测模式时，校正电路20则将第一参考电压Vref_1(或调整后的第二参考电压Vref_2)储存在第二记忆区块262。将参考电压储存到记忆单元26后，可再执行步骤310，判断单元28另将计数器34之当下计数经函数转换后得到的对应值储存在记忆单元26。其中函数转换可表示将计数增加或减去预设是数以得到欲储存的对应值。最后，执行步骤312，第一多任务器30根据侦测模式的不同从各别记忆区块取得参考电压的对应数字讯号，使得可变参考电压产生单元22能够产生相应的第一参考电压Vref_1(或调整后的第二参考电压Vref_2)供鼠标使用。

请参阅图4与图5，图4为本发明实施例之鼠标的应用电路示意图，图5为本发明另一实施例之校正电路20’之示意图。图5所示校正电路20’和图2所示校正电路20的差别在于校正电路20’进一步包含滚轮比较单元36、按键比较单元38、储存单元40以及第二多任务器42。滚轮比较单元36电连接于接脚12；此接脚12可为图1所示接脚、或为鼠标的另一接脚。储存单元40电连接滚轮比较单元36与按键比较单元38，且按键比较单元38之数量依据鼠标规格(按键的数量)而定。第二多任务器42电连接储存单元40和按键比较单元38之间。鼠标切换到滚轮测模式时，滚轮开关14’打开使接脚12切换到高电位。若滚轮44滚动到数位句柄00，接脚12维持在高电位；若滚轮44滚动到数位句柄11，接脚12的电压会由内部电阻R6与外部电阻R4及负载电阻18分压。在滚轮44的不同操作状态下，滚轮比较单元36分别比较滚轮参考电压Vroller_ref与接脚12在各对应操作状态的分压，并将比较结果储存于储存单元40。

接下来，当鼠标切换到按键侦测模式时，按键开关16’打开使接脚12切换成低电位，接脚12之电压是内部电阻R5和外部电阻R1、R2、R3的分压。滚轮44在不同操作状态(产生不同数字句柄)下，依据负载电阻18和外部电阻R4连通与否会产生不同的分压，因此第二多任务器可从储存单元40取得滚轮比较单元36的比较结果，从多个默认比较电压中选择适合的比较电压Vref0或Vref1，以产生对应到按键开关16’是否致能的比较结果。由于鼠标内部电子组件的参数依不同设计会略有变化，滚轮参考电压Vroller_ref和比较电压Vref0与Vref1的数值是由实验量测得知。

请参阅图6与图7，图6与图7分别为本发明另一实施例之校正电路50在不同侦测模式之示意图。校正电路50应用于光学鼠标上，可透过分时扫描方式让鼠标任意切换于位移侦测模式和滚轮侦测模式之间。鼠标具有彼此电连接的发光单元52、滚轮54、第一接脚Z1以及第二接脚Z2。校正电路50包含第一比较单元56、第二比较单元58、预定电压产生单元60、第一滚轮开关62、第二滚轮开关64、发光单元开关66、第一阻抗组件68、第二阻抗组件70、可变阻抗单元72以及控制单元74。

第一比较单元56具有第一输入端561、第二输入端562与输出端563。第一输入端561电连接于第一接脚Z1，且第二输入端562电连接于预定电压产生单元60。第二比较单元58电连接于预定电压产生单元60和第二接脚Z2。第一滚轮开关62设置在电流源76与第一接脚Z1之间且电连接控制单元74，第二滚轮开关64设置在电流源76与第二接脚Z2之间且亦电连接控制单元74。发光单元开关66并联于第一滚轮开关62。第一阻抗组件68与第二阻抗组件70串联滚轮54且分别电连接于第一接脚Z1及第二接脚Z2，可变阻抗单元72电连接于第二接脚Z2与控制单元74，控制单元74耦接于发光单元开关66与第一滚轮开关62。

于图6所示态样中，控制单元74是切换到位移侦测模式，此时发光单元开关66被接通，第一滚轮开关62与第二滚轮开关64被切断，可变阻抗单元72被接通，使得电流源76的电流可经由第一接脚Z1与发光单元52流向第二接脚Z2，再经由第二接脚Z2流向可变阻抗单元72以接地。其中，第一阻抗组件68与第二阻抗组件70的阻抗较佳需大于特定数值，例如20K奥姆，以限制经由该些阻抗组件68、70的电流量。第一阻抗组件68及第二阻抗组件70的阻抗可彼此相同或相异。因此，发光单元52可以输出光侦测讯号，并藉由外部物体反射回来的光侦测讯号判断鼠标的移动，达到位移侦测目的。另由于可变阻抗单元72的阻抗可变动性，控制单元74还能依据用户指令或默认算法手动或自动地控制可变阻抗单元72的阻抗变化，据此调整发光单元52之亮度，以达节省能源目的。在位移侦测模式时，比较单元56、58的输出是忽略不计。

于图7所示态样中，控制单元74切换到滚轮侦测模式，此时发光单元开关66被切断，第一滚轮开关62与第二滚轮开关64被接通，可变阻抗单元72被切断，第一接脚Z1和第二接脚Z2的分压会根据滚轮54是否接地(意即两节点N1、N2是否切换到接地状态)而呈现不同数值。举例来说，预定电压产生单元60首先生成特定数值的预定电压，作为门坎值供第一接脚Z1和第二接脚Z2的分压进行比对。当滚轮54的两节点N1、N2没有接地时，第一接脚Z1和第二接脚Z2的分压维持在高电位故而高于预定电压，第一比较单元56及第二比较单元58输出对应的数字句柄，例如”11”；若是两节点N1、N2接地了，第一接脚Z1和第二接脚Z2的分压骤降而会低于预定电压，第一比较单元56及第二比较单元58另可输出对应的数字句柄，例如”00”，据此达到滚轮控制之目的。

两节点N1、N2会随着滚轮54转动而周期性接地。为了分辨滚轮54的转动方向，两个节点N1、N2可根据滚轮54的作动方向而分别接地，例如滚轮54正向转动时仅有节点N1作动，以驱使第一比较单元56输出数字句柄；滚轮54逆向转动时只有节点N2作动，以带动第二比较单元58输出数字句柄。或者，两个节点N1、N2另可选择在滚轮54作动时同时切换到接地状态，但两个节点N1、N2间依滚轮54作动方向进一步设计产生短暂的接地时间差，意即节点N1早于节点N2接地时判断滚轮54为正向转动，且在节点N1晚于节点N2接地时判断滚轮54为逆向转动，藉此正确辨识用户施压在鼠标滚轮54的控制指令。然两节点N1、N2的作动方式并不限于上述两种实施态样，端视设计需求而定。

在鼠标的不同模式(位移侦测模式与滚轮侦测模式)切换过程中，第一滚轮开关62及第二滚轮开关64的启动频率是反相于发光单元开关66的启动频率，使得滚轮开关62、64启动且执行滚轮控制时，发光单元52而停止位移侦测、或在发光单元开关66开启以执行位移侦测时，滚轮54的节点N1、N2是否接地都不会影响比较单元56、58的输出端表现。请参阅图8，图8为本发明实施例之滚轮开关与发光单元开关的讯号波形比较图。第一滚轮开关62(或第二滚轮开关64)的致动讯号定义为波形为A，发光单元开关66的致动讯号定义为波形B。如图8所示，波形A反相且近乎同步于波形B，但两波形A、B在高低电位转换之间时仍会有极微小的时间段差，例如图中所标示的接地时间差Δt，避免滚轮开关62、64与发光单元开关66在短暂瞬间同时处于开启状态而造成误动作。

综上所述，本发明的校正电路能利用分时扫描方式让两接脚分时工作于位移侦测模式和滚轮侦测模式，并利用电阻分压及内建比较单元判断该些接脚当下的操作模式，以在发光单元挂上该些接脚时仍可侦测到滚轮的转动。另外，本发明的校正电路还能够判断出鼠标在按键侦测模式及滚轮侦测模式下的个别参考电压，并将个别参考电压的对应值储存起来供后续模式切换时使用。鼠标在实际使用时是以分时扫描方式转换不同的侦测模式。切换到按键侦测模式或滚轮侦测模式时，校正电路可透过记忆单元送出正确的参考电压作致能比对；切换到指示光源模式时，校正电路的比较输出被忽略而用来直接输出指示光线。校正电路另外还可以根据滚轮操作状态的不同储存对应的状态比较结果，让鼠标切换到按键侦测模式时，能够根据滚轮操作状态(储存单元的记录值)自动选择适合的比较电压，达到准确判断之目的。相较现有技术，本发明提供了将多个侦测组件(滚轮、按键、发光二极管)共享接脚之方式，增加比较范围的能力以自动获取鼠标在不同侦测模式所需的参考电压，可有效节省产品封装成本及提高讯号侦测的精确性。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

Claims (12)

1.一种可将一鼠标切换于不同侦测模式的校正电路，其特征在于，该鼠标具有彼此电连接的一发光单元、一滚轮、一第一接脚以及一第二接脚，该校正电路包含有：

一第一比较单元，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端电连接于该第一接脚；

一预定电压产生单元，电连接于该第二输入端，用来产生一预定电压；

一第一滚轮开关，设置在一电流源与该第一接脚之间；

一发光单元开关，并联于该第一滚轮开关；以及

一控制单元，耦接于该发光单元开关与该第一滚轮开关，该控制单元切换到一位移侦测模式以接通该发光单元开关且切断该第一滚轮开关，使该电流源之电流经由该第一接脚与该发光单元流向该第二接脚，该控制单元另切换到一滚轮侦测模式以切断该发光单元开关且接通该第一滚轮开关，使得该第一接脚的分压在该滚轮接地时低于该预定电压、且在该滚轮没有接地时高于该预定电压，让该输出端能够依照该第一比较单元在该滚轮侦测模式的比较结果输出对应的数字句柄。

2.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，其另包含：

一第一阻抗组件，串联该滚轮且电连接于该第一接脚，该第一阻抗组件之阻抗大于一特定数值以限制经由该第一阻抗组件接地的电流量。

3.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，该第一滚轮开关的开启时间与该发光单元开关的开启时间是为反相。

4.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，其另包含：

一可变阻抗单元，电连接于该第二接脚与该控制单元，该控制单元切换到该位移侦测模式会接通该可变阻抗单元，该电流源之该电流经由该第二接脚流向该可变阻抗单元以接地。

5.如权利要求4所述之校正电路，其特征在于，该控制单元另控制该可变阻抗单元的阻抗变化以调整该发光单元的亮度。

6.如权利要求4所述之校正电路，其特征在于，该控制单元切换到该滚轮侦测模式时切断该可变阻抗单元。

7.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，其另包含：

一第二比较单元，电连接于该预定电压产生单元和该第二接脚；以及

一第二滚轮开关，电连接于该控制单元且设置在该电流源与该第二接脚之间，该控制单元切换到该滚轮侦测模式会接通该第二滚轮开关，使得该第二接脚的分压在该滚轮接地时低于该预定电压、且在该滚轮没有接地时高于该预定电压，让该第二比较单元能依其比较结果输出对应的数字句柄。

8.如权利要求7所述之校正电路，其特征在于，该控制单元切换到该位移侦测模式时切断该第二滚轮开关。

9.如权利要求2所述之校正电路，其特征在于，其另包含：

一第二阻抗组件，串联该滚轮且电连接于该第二接脚，该第二阻抗组件之阻抗实质相同于该第一阻抗组件之该阻抗。

10.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，该滚轮的两个节点在该滚轮作动时一起接地，且该两个节点间依该滚轮的作动方向会有短暂的接地时间差。

11.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，该滚轮的两个节点相应于该滚轮的作动方向而分别接地。

12.如权利要求1所述之校正电路，其特征在于，该鼠标以分时扫描方式切换于该位移侦测模式和该滚轮侦测模式之间。