TW200537383A - Optical mouse with shielding compensation, and the method for shielding compensation - Google Patents

Description

200537383 玖、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種滑鼠裝置，尤指一種具有遮光補償 的光學滑鼠裝置及其遮光補償的方法。 5 【先前技術】 /習知之光學滑鼠具有-影像感應裝置，該影像感應裝 置係由複數個影像感應兀件所組成，並利用該影像感應裝 置所感應到的前後影像，來進行移動量偵測。該影像感應 10裝置係整合至-個積體電路中，以節省成本。為了保㈣ 積體電路及其上之影像感應裝置，因此會在該積體電路上 塗一層透明膠，來保護該積體電路，並且可讓光線透過該 透明膠，俾使該影像感應裝置能正常工作。 然而在積體電路製造過程中，於封裝測試時，由於每 15個衫像感應元件的感應能力差異、塗膠不均、或是顆粒污 染’會造成影像感應不良，進而導致成光學滑鼠移動偵^ 時的誤判。因此在積體電路測試時，則將感應元件有缺陷 之積體電路挑出並捨棄不用，此會造成積體電路良率不佳: 習知技術並未針對少數感應元件缺陷而造 像損线行處理，因此習知技術會有較大的積體電路= 良率損失的問題，同時，亦面臨部分積體電路之 2 不佳的問題。 ％作政能 【發明内容】 200537383 本發明之目的係在提供一種具有遮光補償的光學滑 鼠裝置，俾能提高光學滑鼠裝置所使用積體電路的良率， 同時可避免光學滑鼠移動偵測時的誤判。 依據本發明之-特色，係提出一種具有遮光補償的光 5學滑鼠裝置，其包含一光源、一感應裝置及一控制裝置。 該光源用以照亮一滑鼠的取樣平面；該感應裝置由一個二 維陣列的感應7C件所組成，以擷取該取樣平面之影像，並 暫存成一個二維陣列的像素值；以及，該控制裝置係麵合 至該感應裝置，依據一預定之表格，以對該二維陣列的像 10素值進行調整，俾達到對該二維陣列的感應元件之遮光補 償效應。 依據本發明之另一特色，係提出一種具有遮光補償的 光學滑鼠裝置，其包含一光源、一感應裝置及一控制裝置。 該光源用以照亮一滑鼠的取樣平面；該感應裝置由一個二 15維陣列的感應元件所組成，以擷取該取樣平面之影像，並 暫存成一個二維陣列的像素值；以及，該控制裝置，係耦 合至该感應裝置依據相鄰之像素值，以對該二維陣列的像素 值進行凋整，俾達到對該二維陣列的感應元件之遮光補償 效應。 依據本發明之又一特色，係提出一種於光學滑鼠裝置 中執行遮光補冑的方》，該光學《骨鼠裝f具有一感應裝 置，該感應裝置由一個二維陣列的感應元件所組成，以擷 取取樣平面之影像，並暫存成一個二維陣列的像素值， 5亥方法包括下列步驟：（A)以該感應裝置以擷取至少一預定 200537383 影像，俾依據所得到之二維陣列的像素值， 而求取與感應元件之感應能力成比例之補償係數；以及， =^該感應裝置以擁取-取樣平面之影像，並將該感應元 件所操取的像素值與對應之補償係數相乘，以得到一調整 之二維陣列的像素值。 ίο 15 依據本發明之再-特色，係提出一種於光學滑鼠裝置 :執行遮光補償的方法，該光學滑鼠裝置具有—感應裝 置，该感應裝置由-個二維陣列的感應元件所組成，以糊 取一取樣平面之影像’並暫存成—個二維陣列的像素值， 該方法包括下列步驟··⑷以補償係數為高於預設正常 值之補償係數初始值；⑻以該感應元件讀取影像像素 值，將該像素值與對應之補償係數相乘，而計算出修正像 素值；以及’（C)如該修正像素值小於_職臨界值時， 以該修正像素值作為該感應元件所榻取的像素值，如該修 正像素值大於或等於該臨界值時，以該臨界值作為該感應 凡件所擷取的像素值’並修正對應補償係數為該臨界值除 以該感應元件所擷取的像素值。 【實施方式】 有關本發明之具有遮光補償的光學滑鼠裝置1〇〇之較 佳實施例，請先參照圖i顯示之方塊圖，其包含一光源^❽、 一感應裝置12〇及一控制裝置13〇,其中，該感應裝置12〇 及該控制裝置130可整合至一積體電路1〇〇中。該光源11〇 係較佳為一發光二極體（LED)，該發光二極體u〇其用以照 200537383 亮一滑鼠的取樣平面（圖未示），其正極連接至一高電位， 負極連接至該積體電路100之一腳位（圖未示）。 該感應裝置120係由一個二維陣列的感應元件121所組 成，以擷取該取樣平面之影像，並暫存成一個二維陣列的 5像素值。該控制裝置130係耦合至該感應裝置12〇，依據一 預定之表格140,以對該二維陣列的像素值進行調整，俾達 到對該二維陣列的感應元件121之遮光補償效應。 該預定之表格140係儲存每個感應元件121的補償係數 Fn，其中n為像素的順序值（index)，該補償係數以可以離 10線計算。首先，以感應元件121感應一白色補償片，每個感 應元件感應的像素值列於圖2中，其感應之像素值定為 Wn，其中η為像素的順序值。由於本實施例中係使用一 6 位元之類比至數位轉換器（analog-to-digital ccmvetei·， ADC)，故對該白色補償片之感應像素值約在5〇左右。於圖 15 2中，所圈示之二個感應像素值遠低於附近之感應像素值， 故其可視為有缺陷之感應元件121所感應之像素值。其次以 感應元件121感應一黑色補償片，每個感應元件感應的像素 值列於圖3中，其感應之像素值定為Bll，其中^為像素的順 序值，對該黑色補償片之感應像素值約為2。 20 針對每個感應元件121所感應的Wn與Bn值，可以得到 每個感應元件121之感應能力指標為（Wn - Bn)，如圖4所 示。由於該黑色補償片之感應像素值一般在〇左右，故每個 感應元件121之感應能力的指標亦可為（wn)或是（Wn _ B)，其中’ B為一固定值。其後’將各感應元件121的感應 200537383 能力進行常態化（Normalize)調校，使有缺陷之感應元件121 之影像感應能力一致。其係選定一個Μ值，該Μ值可為 Wn-Bn的最大值（本例最大值54)或任一合適值，然後可得 到每個感應元件121的補償係數Fn = M/(感應能力指標）= 5 M/(Wn - Bn)，由於感應能力的指標亦可為（Wn)或是（wn -B) ’因此，補償係數Fn亦可為M/Wn或是M/(Wn _ B)。圖5 所示即為每個感應元件121的補償係數以，於圖5中所示， 所圈不之二個補償係數Fn之值遠高於附近之補償係數 Fn ’其目的係補償有缺陷感應元件121的影像感應能力。 10 其後’對該二維陣列的像素值進行調整，係將該感應 元件所擷取的像素值與對應之補償係數Fn相乘。圖6係一 要進行處理的影像之影像像素值1訄(3111，其中n為像素的順 序值，由於部分感應元件121具有缺陷，故在所圈示處之感 應像素值遠低於附近之像素值。經過本發明補償係數Fn之 15補償運算後，如圖7所示，可得到最後處理完後的影像像素 值1]\40211(=1馗(5111*1711)。由圖7可以明顯發現，原本位於 圖6右上方所圈示處的影像損失已經補償完成。 該補償係數F η亦可動態調整，圖8係其動態調整的流程 圖。首先，於步驟S81〇中，先設定該補償係數以之初始值， 20 。亥為初始值為高於一預設正常值之補償係數，其目的係讓 該補償係數由較高之值由上往下調整，到達適合的數值。 於步驟S820中，設定影像像素值之臨界值Thd，亦即所有 擷取之像素值不應超過該臨界值。於步驟別3〇中，摘取一 張影像，並讀取其像素值IMGln，將該等像素值謂匕與 200537383 對應之補j員係數Fn相乘，而計算調整像素值IMG2n(= IMGln * Fn)。 於步驟S840中，判斷該等修正像素值IMG2n*否大於 忒界值Thd，若判定該修正像素值IMG2n小於該臨界值 5 Thdk，執行步驟8850,以該修正像素值1]^[〇2^作為該感應 元件所擷取的像素值。若判定該修正像素值1]^(}211大於或 等於該臨界值Thd時，執行步驟S860，以該臨界值Thd作為 忒感應元件所擷取的像素值。於步驟§87〇中，修正補償係 數Fn為該臨界值Thd除以該感應元件所擷取的像素值 10 IMGln 〇 依據本發明之具有遮光補償的光學滑鼠裝置之另一較 佳貫施例，仍請參照圖1、2、3所示，該控制裝置i 4〇係依 據相鄰之像素值來對該二維陣列的像素值進行調整，俾達到 對该二維陣列的感應元件之遮光補償效應。 15 首先’以感應元件121感應一白色補償片，每個感應元 件感應的像素值列於圖2中，其感應之像素值定為Wn，其 中η為像素的順序值。圖2中所圈示之二個感應像素值遠低 於附近之感應像素值，故其可視為有缺陷之感應元件121 所感應之像素值。其次以感應元件121感應一黑色補償片， 20每個感應元件感應的像素值列圖3中，其感應之像素值定為

Bn ’其中η為像素的順序值，對該黑色補償片之感應像素 值約在2左右。 針對每個感應元件121所感應的Wn與Bn值，可以得到 每個感應元件121感應能力指標為（Wn - Bn)，如圖4所示。 200537383 由於該黑色補償片之感應像素值一般在〇左纟，故每個感應 元件121感應能力指標亦可為（Wn)或是_ Β)，其中，Β 為一固定值。 ^ 然後，紀錄感應能力指標低於一特定值之感應元件 5 121，由於該等感應能力指標低於第—特定值之感應元件 121可視為具有缺陷，故將其記錄之，並據其相鄰之像素值 對該有缺陷之感應元件121所擷取之像素值進行補償，例 如，以該有缺陷之感應元件121的相鄰感應元件121所擷取 之像素值的平均值作為該有缺陷之感應元件121的像素值。 10 由以上之說明可知，本發明係利用一可離線產生或動 態調整之補償係數表格，而對有缺陷之感應元件ΐ2ι所擷取 像素值進行補償，避免因少數之有缺陷之感應元件12^使 得整個積體電路作廢，不但可提高積體電路良率，同時可 避免光學滑鼠移動偵測時的誤判。而本發明另一實施例係 15利用每個感應元件121的感應能力指標，而對有缺陷之感應 元件121所擷取像素值進行補償，亦可提高積體電路良率， 並避免光學滑鼠移動偵測時的誤判。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 20 於上述實施例。 又 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之具有遮光補償的光學滑鼠裝置之方塊圖 圖2係本發明之感應元件感應一白色補償片之示音圖。 11 200537383 圖3係本發明之感應元件感應一黑色補償片之示意圖。 圖4係本發明之每個感應元件感應能力指標之示意圖。 圖5係本發明之每個感應元件補償係數Fn之示意圖。 圖6係本發明之感應元件擷取一張影像之示意圖。 5 圖7係本發明之補償後該張影像之示意圖。 圖8係本發明之補償係數Fn動態調整之流程圖。 【圖號說明】 積體電路 100 光源 110 感應裝置 120 控制裝置 130 預定之表格 140 感應元件 121 10

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Claims (1)

1. 200537383 拾、申請專利範圍： 1· 一種具有遮光補償的光學滑鼠裝置，包含： 一光源’其用以照亮一滑鼠的取樣平面； 一感應裝置，其由一個二維陣列的感應元件所組成， 以擷取該取樣平面之影像，並暫存成一個二維陣列的像 值；以及 μ

   一控制裝置，係耦合至該感應裝置，依據一預定之表 考。以對5亥一維陣列的像素值進行調整，俾達到對該二維 陣列的感應元件之遮光補償效應。 2·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中，該預定之表 格係由一個二維陣列的補償係數Fn所組成，η為像素的順 序值。 ^ 3·、如申請專利範圍第2項之裝置，其中，補償係數Fn 係與感應元件之感應能力成比例。 15 4.如申請專利範圍第3項之裝置，其中，補償係數以 係為M/(Wn-B) ’ Wn代表感應一白色取樣平面所取得之一 個二維陣列的像素值，B為—預設值，河為貿11與8最大之差 值’ η為像素的順序值。 5·如申請專利範圍第3項之裝置，其中，補償係數Fn 2〇係為M/(Wn_Bn)，M為一預設值，wn代表感應一白色取樣 平面所取侍之一個二維陣列的像素值，Bn代表感應一黑色 取樣平面所取得之一個二維陣列的像素值，^為像素的 值。 13 200537383 6. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，補償係數& 係為M/(Wn-Bn)’ Wn代表感應—白色取樣平面所取得之一 個二維陣列的像素值，Bn代表感應一黑色取樣平面戶:取^ 之-個二維陣列的像素值，M為最大之像素差值，η為: 的順序值。 ' 7. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中，該二維陣列 的像素值進行調整係將該感應元件所擷取的像素值與對應 之補償係數Fn相乘。 〜 ίο 15 8. 如申請專利範圍第丨項之裝置，其中，該預定之 格可以離線方式產生。 9·如申請專利範圍第2項之裝置，其中，該補償係數 Fn係動態調整。 10·如申請專利範圍第9項之裝置，其中，該補償係數 &係先設，為高於一預定正常值之補償係數初始值，以在 感應元件咳取衫像像素值後，將該像素值與對應之補償係 數相乘’而計算一修正像素值，如該修正像素值小於一預 設臨界值時，以該修正像素值作為該感應元件所擷取的像 素值如.亥修正像素值大於或等於該臨界值時，以該臨界 值作為4感應件所擷取的像素值，並修正補償係數h為 該臨界值除以該感應元件所擷取的像素值。 I1· 一種具有遮光補償的光學滑鼠裝置，包含： 光源，其用以照亮一滑鼠的取樣平面； 20 200537383 一感應裝置，其由一個二維陣列的感應元件所組成， 以操取該取樣平面之影像，並暫存成一個二維陣列的像素 值；以及 一控制裝置，係耦合至該感應裝置，依據相鄰之像素 值’以對該二維陣列的像素值進行調整，俾達到對該二維 陣列的感應元件之遮光補償效應。 12·如申請專利範圍第丨丨項之裝置，其中，該控制裝 置係對特定之像素，以其相鄰之像素值來進行像素值之調 整0 10 15 20

   13·如申請專利範圍第12項之裝置，其中，該特定之 像素係對應於感應元件之感應能力低於一預定值之像素。 14·如申請專利範圍第12項之裝置，其中，每一感應 凡件之感應能力係比例於M/(Wn_B)，WnR表感應一白色 取樣平面所取得之一個二維陣列的像素值，8為一預設 值，Μ為Wn與B最大之差值，n為像素的順序值。

   15·如申請專利範圍第12項之裝置，其中，每一感應 兀件之感應能力係比例於M/(Wn_Bn)，M為一預設值，Wn 、夺感應白色取樣平面所取得之一個二維陣列的像素 值’ Bn代表錢-黑色取樣平面所取得之—個三維陣列的 像素值，η為像素的順序值。 16.如申請專利範圍第12項之裝置，其中，每一感應 ^件之感應能力係比例於M/(Wn_Bn)，心代表感應一白色 樣平面所取得之—個二轉_像素值，Bn代表感應- 15 200537383 黑色取樣平面所取得之一個二維陣列的像素值，m為最大 之像素差值，η為像素的順序值。 17· —種於光學滑鼠裝置中執行遮光補償的方法，該 光學滑鼠裝i具有-感應裝£，該感應《置由一個二維陣 列的感應元件所組成，以擷取一取樣平面之影像，並暫存 成一個二維陣列的像素值，該方法包括下列步驟： (A) 以該感應裝置以擷取至少一預定之取樣平面之影 像，俾依據所得到之二維陣列的像素值，而求取與感應: 件之感應能力成比例之補償係數；以及 ίο (B) 以該感應裝置以擷取—取樣平面之影像，並將該感 應元件所操取的像素值與對應之補償係數相乘，以得到一 調整之二維陣列的像素值。 ㈣1 连8,如牛申請專利範圍第17項之方法，其中，於該補償 係數產生步驟中，補償係數Fn係為M/(w 15應一白色取樣平面所取得之一個二維陣列的像素值，4 -預設值，最大之差值，n為像素的順序值。 19.如申請專利範圍第17項之方法，並中， 係數產生步驟中，補償係數Fn係為μ/(叫，Μ為一』 20 代表感應一白色取樣平面所取得之-個二維陣列 的像素值’Bn代表感應一黑色取樣平面所取得之一個二维 陣列的像素值，η為像素的順序值。 如申請專利範圍第17項之方法，盆中，於 =數產生步驟巾，補償_祕^貝 應-白色取樣平面所取得之一個二維陣㈣素= 16 200537383 表感應一黑色取樣平面所取得之一個二維陣列的像素值， Μ為最大之像素差值，n為像素的順序值。 21· —種於光學滑鼠裝置中執行遮光補償的方法，該 光學滑鼠裝置具有-感應裝置，該感應裝置由一個二維陣 5列的感應元件所組成，以擁取一取樣平面之影像，並暫存 成一個二維陣列的像素值，該方法包括下列步驟·· (A) 设定補償係數為高於一預設正常值之補償係數初 始值； (B) 以該感應元件讀取影像像素值，將該像素值與對 10應之補償係數相冑’而計算出修正像素值；以及 (C) 如修正像素值小於_預設臨界值時，以該修正 像素值作為該感應元件所掏取的像素值，如該修正像素值 大於或等於該臨界值時，以該臨界值作為該感應元件所擷 取的像素值iU，正對應補償係數為該臨界值除以該感應 15 元件所擷取的像素值。

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