TW497068B - Method for determining pointer moving direction and distance based on the angle displacement of the pointer - Google Patents

Description

一種根據指 法，尤指― 紋轉軸，利 藉一光學裝 可將其轉換 依預設之言亥 該對照表判 之變化，計 座標上之、變 接之一輸出 正確移動方 標器之角 種指標器 用一預設 置接收到 成一類比 最小取樣 斷該數位 算出其在 化量及所 元件（如： 向。 發明背景： 本發明係 向及距離之方 明暗相間之條 器移動時，可 出之訊號後， 數位轉換器， 訊號，再根據 到最終徑度間 俾根據該相位 该指標器所連 (如··游標）之 饭移量計算指 上一呈等間距 取樣對照表， 該明暗條紋位 訊號，再利用 禋度△ Θ，轉 訊號所對應之 相位座標上之 處之象限位置 顯示器上）上 標位移方 排列，且 在該指標 移所反射 一類比/ 換成數位 啟始徑度 變化量， ，判斷出 對應指標 先前技藝： 按’請參閱第1〜5 FI Μ - 其内係設有-球體101 丄—般傳統滑鼠(Mouse)10 ’ 以及-控制電路104等元：個：：組102、二光感測器m 桿η2及一光柵圓般=斤件//中該等光柵組102係由一與 該等軸桿112之4上所且^=等光㈣盤122係設在 等轴桿m另端則…二旱弋呈直交狀態，該 122，入豆隨之蘇t 轉動，並進而帶動該等光柵圓盤 ^#1132-^4- ，5亥等光感測器1 0 3分別係由二個發光 :=二源；等受並藉由輪 5亥荨發光元件1 1 3及光源接受器〗2 3係 497068 五、發明說明（2) 分別設在該等光柵圓盤1 2 2之二側。 在忒種傳統滑鼠1 〇被使用時，該等光柵圓盤丨2 2將隨 該球體101滾動而轉動，此時，該等發光元件113所投射出 之光源，將牙過该等光柵圓盤丨2 2上之光柵，而被該等光 源接受器1 23所接收，再經由該控制電路丨〇4輸入至該滑鼠 1 〇所連接之一電子裝置（如：電腦主機）之中央處理單 疋，進行運算處理，再將處理完畢後之訊號輸出（如 腦監視器之螢幕上游標所移動之方向及距離），顯示在金 該電子裝f相連接之一輸出裝置（如：電腦監視器）上。 、、一般έ ，當該發光元件113所投射出之光線，被該光 =收器1 23 #收到日夺，該光源接收器1 23係將該等光源訊 :虎轉換成呈弦波之類比訊號13 (如：電位訊號），請參閱 弟2圖所示，該控制電路再根據預先設定之高電位及低電 立值透過该電子裝置之類比/數位轉換電路1 5將該類比 訊，中’經過該高電位值後，且在到達該低電位值前之 :凡號’以-種狀態表示（如：電腦中之數位訊號"，而 、·=該低，位值後’且在到達該高電位值前之訊號，則以 種狀悲表不（如：電腦中之數位訊號〇 )，如此，即 可將呈弦波之類比訊號13轉換成呈方波之數位 如 3圖所示。 由於，在電腦監視器上，主要係藉設定螢幕上χ及¥軸 :標位置，㉟制其上所顯示之圖像，故傳統滑鼠1〇被使 ”其游標在電腦螢幕上之顯示位置、移動距離及方 ° ，亦必需根據其在X及γ座標軸上之關係位置，加以控

第6頁 497068 五、發明說明（3) 制’俾游標能隨&鼠i 〇之移動 〜 動。傳統上，用以控制滑鼠游標腦營幕上同步作 ί ’主要可區分為二，其中之一控制移動之控制參 單位距離時，游標在電腦螢幕上無，係滑鼠移動_ (Pixel)，另一控制泉數 f 動之對應像點數 幕上移動之對應向位。一般t，# m / 游橾在電鵰鸯 般言，使用去# 印#电嗎| 幕上移動之速度，卩直接透過滑鼠：=:改變滑氣在鸯 與游標間移動比例之設定值，即可立3 藉改變滑鼠 :距離時’游標在電腦螢幕上所移 ；：=動〜單 效縮短令游標由螢幕上之一端移 f應像點數，以有 移動之距離。 』另一端時，滑鼠所需 至於’游標向位之控制，則係利用滑鼠1〇上之兮 感測态1 0 3，分別對該球體丨0 i沿χ軸及 Μ〜光 行谓測’各該光感測器103中二組對應之，進 源接受器!則，係彼此間隔一適當距離:以入：1 二及光 j受器123因光柵轉動，所依序形成之弦波訊“。:存:、 :相位差。若以感測X軸移動之光感測器為例，該光感測 盗之-光源接受器XI所產生之弦波訊號，係如⑽圖所 不，另-個光源接受器X2所產生之弦波訊號，係如第礼圖 所二。該等訊號經數位轉換後，將分別產生如第仏及扑圖 所不之方波’並可依各該方波間所呈現之數值關係，建立 方位邊化對知、表’參閱第4、5圖所示，由該對明表中各 數值之變化規則可知，若該球體1 0 1係沿X軸，向左滾動， 則對應產生之數值（XI，X2)，將包含（〇, 〇) — (1，〇)— H-y/υθδ 五、發明說明（4) (」，）及（o’1) — (0,〇) — ·.·等四組循環變化之狀 :數值二，^_101係沿x軸，向右滚動，則對應產生 ™(〇x： ?! 知，當移動滑氣―成一^四組循環變化之狀態。由此可 之像點數範圍内？ί::環變化.時’游標在螢幕上所位移 近年來，由於高解C向位變化之機會。 曰趨便宜，許多使用者2度且大尺寸之電腦監視器之價格 大之電腦監視器，尤其3偏好使用解析度較高’且尺寸較 用者，高解析度之大尺=1長期從事繪圖及精密設計之使 精緻之圖面，^在長時ρ電腦監視器不僅可令其繪製出較 之現象。但，在此種^ 作下，亦較不易發生眼睛不適 常需將游標由螢幕上之二二視器上，執行工作時，由於經 均會透過驅動程式，改繳動到另一端，故使用者通常 定值，以縮短令游標由ί =乳與游標間移動距離關係之設 移動之距離。意即，若5 一—端移動到另端時’滑鼠所需 低解析度螢幕之兩倍時了 析度螢幕之像點數，係一般 高解析度螢幕上所移動之^，移動一單位距離時，游標在 上移動距離之一半，此時距，，僅相當於在低解析度螢幕 鼠移動一單位距離時，游脊各透過改變其設定值，令該滑 為兩倍，雖可令使用者在螢幕上位移之像點數，擴增 移動距離，與相同尺寸之向解析度螢幕上所觀察到之游標 移動距離相同，但，滑鼠^知析度螢幕上所觀察到之游標 向解析度螢幕上所位移之:成一循環向位變化時，游標在 點數範圍内，仍僅有四次判斷 497068 五、發明說明（5) 向位變化之機會，故判斷游標向位變化所需之像點數，將 因而增加一倍，此一現象，造成高解析度電腦監視器之使 用者，無法將游標精準地定位至螢幕上較細緻之圖面位 置，導致滑鼠在螢幕上移動之解析度降低。 發明綱要： 有鑑於此，為改進習用之缺點，發明人經過長久努力 研究與實驗，終於開發設計出本發明之一種根據指標器之 角位移量計算指標位移方向及距離之方法。

本發明之一目的，係提供一種根據指標器之角位移量 汁异指標位移方向及距離之方法’ δ亥方法係對一指標器在 移動一單位距離時，其位移方向在2 7Γ (即3 6 0度）範圍内之 可能變化，藉預設一最小之取樣徑度△ 0，將2 7Γ之方向 變化範圍，以該最小之取樣徑度△ 6»為間隔，建立一對照 表，該對照表内各該取樣徑度與其在相位座標上之變化量 形成對應之對照關係，在該指標器移動時，可藉一光學带 置接收到該指標器上明暗條紋位移所反射出之訊號後，可 將其轉換成一類比訊號，再利用一類比/數位轉換器，依 褥換成数位訊號，再根據 預設之該最小取樣徑度Α Θ '-a -.——-tm v/yu I g /j^

對照表判斷該數位訊號所對應之啟始徑度到最終徑产 變化’算Ϊ其在相位座標上之變化量，俾根據該：二 於山Λ 位置，判斷出該指標器所連 之-件（如：顯示器上）上對應指標（如··游 確移動方向。 ^

497068 五、發明說明（6) <為便貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造襄 置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例 配合圖示，詳細說明如下： 詳細說明： 由於，類比訊號在2 7Γ之週期範圍，係可在一相位陶 以一圓形表示（如第6、7圖及表一所示），其最大值r係為 該相位圖上圓形之半徑，俾該類比訊號一週期内之不同後 度61 ’在該相位圖分別以相位座標之χ軸方向之值（r c〇s Θ)及y軸方向之值（rsin0)表示，由χ轴方向之值（rcos Θ )及y軸方向之值，可判斷不同徑度θ在該相位座標之象 限位置，並由該相位座標與該類比訊號對照可知，在同〜 象限内之不同徑度β ，係可根據該X軸方向之值或y軸方向 之值之變化量，判斷在該相位座標上係向左移或向右移， 進而可知該類比訊號是為遞增變化或遞減變化； 請參閱第7圖所示，如該類比訊號由徑度（9 1 (1 / 3 7Γ ) 變化至徑度0 2 (2 / 3 7Γ )，其係在該相位圖之第一象限 内，X軸方向之值及y軸方向之值，係分別以（rcosl/37T ， rsinl/3 π ) ^ (rcos2/3 π ，rsin2/3TT)表示，由 rcosl/3 π 大於 rcos2/3TT，或由 rsinl/3;r 大於 rsin2/3TT 可知該 類比訊號為遞增，在該相位座標上係向左移。 故’在本發明之根據指標器之角位移量計算指標位移 方向及距離之方法中，請參閱第6、7、8及9圖所示，其係 係針對一指標器在移動一單位距離時，其位移方向在2 7Γ

第10頁 497068 五、發明說明（7) (即3 6 0度）範圍内之可能變化，藉預設一最小之取樣π △ 0 ，將2 7Γ之方向變化範圍，以該最小之取樣徑声偟度 為間隔，建立一對照表，該對照表内各該取樣徑户Θ 相位座標上之變化量形成對應之對照關係。二&人其在 俾該指標器移動時，可藉一光學裝置之發光一 出之光源投射在該指標器上一呈等間距排列，^件所發 之條紋轉轴上，令該光學裝置之接收元件接收到一。Y曰 1 暗條紋位移所反射出之訊號後，可將其轉換成一類2位明 號，利用一類比/數位轉換器，依預設之該最小取樣1"々σίι △ Θ，轉換成數位訊號，再根據該對照表判斷該數徑—度 所對應之啟始徑度到最終徑度間之變化，計曾汛號 f標上之變化*，俾根據該相位座標上之變：2二目： ;限位置，判斷出該指標器所連接之-輸出元件ΐΐί 標之正確移動方向。 1干上對應才曰 由於’該類比訊號在2;r之週期範圍内 可為2 7Γ /取樣徑度△ Θ，故可令 二取樣-人數 元件上移動時，具有產生2 "二;：二，標)在輸出 大幅提高控制該輸出元件變化：二=:位變化之能力，而 限小時，該指標器2移動— 午又，如此，當△ 0無 變化，而大幅提高控制兮_早+值距離内可產生無限多次之 該輸出元件之指標可對應移動之預距又移動一單位距離時， 時，該指標可移動至正碹 ’俾該指標器2移動 在本發明之一實施例中，：j距離。 明參閱第1 〇圖所示，若以一

497068 五、發明說明（8) 滑鼠3 (指標器）控制一顯示器（輸出元件）上之游標（指標） 為例，由於顯示器係以二維座標（X，y)表示游標之位置， 令該滑鼠3則需要有二個指標器3 0、3 2及二個光學裝置 3 4、3 6，分別表示X座標及y座標所改變之方向及距離，以 藉由該二光學裝置3 4、3 6所接收之類比訊號，利用該類比 /數位轉換器分別轉換成數位訊號後，根據該對照表分別 判斷X座標及y座標上數位訊號之變化，令該顯示器上之游 標移動至對應之正確位置上，由於，該滑鼠之該等指標器 移動一單位距離内，可產生2 7Γ /△ 0次之變化，若△ Θ小 於1 /2 7Γ時，則該滑數將比傳統滑鼠之解析度高，如表一 所示，△ 0為9 °時，該滑鼠移動一單位距離内，將有4 0 次變化係遠大於該傳統滑鼠4次變化。 按，以上所述，僅為本發明最佳之一具體實施例，惟 本發明之構造特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在 本發明領域内，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以 下本案之專利範圍。 497068 圖式簡單說明 圖示說明： 第1圖乃習知滑鼠結構示意圖。 第2a圖乃習知滑鼠X軸上之感測器之一光源接收器接 收光源經轉換後之類比訊號之示意圖。 第2b圖乃習知滑鼠X軸上之感測器之另一光源接收器 接收光源經轉換後之類比訊號之示意圖。 第3a圖乃習知滑鼠X軸上之感測器所接收之一類比訊 號轉換成數位訊號後之示意圖。 第3b圖乃習知滑鼠X軸上之感測器所接收之另一類比 訊號轉換成數位訊號後之示意圖。 φ 第4圖乃第3a、3b圖之數位訊號所組成之方位對照表 之一。 第5圖乃習知滑鼠X軸之數位訊號所組成之另一方位對 照表。 第6圖乃本發明光學裝置所接收之類比訊號示意圖。 第7圖乃第5圖之相位圖。 第8圖乃本發明中指標器之示意圖。 第9圖乃第6圖轉換成數位訊號之示意圖。 第1 0圖乃本發明之一實施例之示意圖。 表一乃本發明取樣徑度量ΔΘ為9°之取樣徑度與其 4 變化量（I* y)之對照表。 主要元件編號： 指標器，··2、30、32 亮區..................20

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Claims (1)

1. 497068 六 、申請專利範圍 、 ' " --- 1 ·本發明係一種根據指標器之角位移量計算指標位移 方向及距離之方法，該方法係針對一指標器在移動一單位 距離時，其位移方向在2 7Γ (即3 6 0度）範圍内之可能變化， 藉預設一最小之取樣徑度△ β，將2疋之方向變化範圍， 以該最小之取樣徑度△ β為間隔，建立一對照表，該對照 表内各違取樣控度與其在相位座標上之變化量形成對靡之 對照關係，俾該指耦器移動時，可藉一光學裝置之發光元 件所發出之光源投射在該指標器上一呈等間距排列f且= 暗相間之條紋轉軸上，令該光學裝置之接收元件接收到一 單位明暗條紋位移所反射出之訊號後，可將其轉換成一類 ，訊號，利用一類比/數位轉換器，依預設之該最小取樣、 按度△ Θ ,轉換成數位訊號，再根據該對照表判斷該數位 戒就所對應之啟始徑度到最終徑度間之變化，計曾直 才目位座標上之變化量，俾根據該相位座標上之變=旦月、 处之象限位置’判斷出該指標器所連接:斤 應指標之正確移動方向。 接之輪出…對 算指利範圍第1項所根據指標器之角位移量計 斤耘軚位移方向及距離之方法，其中 。 卞 -單位距離時’該輸出元件之指標可對；以=移動 算指標位移方向及距離之方法，其中。。角位移量計 離，係指該指標器經過-完整之明條紋動單位距 4.如申請專利範圍第1項所根據指押、、 算指標位移方向及距離之方法，其中該之角位移量計 497068 ^、申請專利範圍 該光學 射出之 源，投射在該指標器移動一單位距離之位置上， 裝置之一接收元件恰可接收到該指標器上光源所 訊號，並轉換成完成2 7Γ之週期範圍之類比訊號。