TWI237207B - Optical mouse and method for preventing an erroneous operation thereof - Google Patents

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TWI237207B TW092120622A TW92120622A TWI237207B TW I237207 B TWI237207 B TW I237207B TW 092120622 A TW092120622 A TW 092120622A TW 92120622 A TW92120622 A TW 92120622A TW I237207 B TWI237207 B TW I237207B
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Description

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五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明是有關於一種光學滑鼠，且特別是有關於_ 當光學滑鼠離開操作表面時避免輸出錯誤的光學滑f 移動值之光學滑鼠。 μ氣 先前技術 一般來說’在如第1圖所示的光學滑鼠的範例中，^ 光源8所放射的光線7係由一操作表面2所反射，而且反^ 光6會通過透鏡5，輸入半導體製程的影像感測器3。光學 滑氣1會測量投射在影像感測器3上的光量，並且儲存由^ 較衫像感測為3上各像素之間差異所產生的圖案。接下 來’藉由將目前圖案與前一取樣周期所得的圖案相比较 而叶算滑鼠的移動量。第2圖係繪示一個用來計算光學^ ^移動值的習知積體電路的方塊圖。請參考第2圖所禾了 二=體電路包括一個由數百個像素組成，用來輸出在〜， ς時間之内累積當成一像素單元訊號的影像感測器21 ;預 =來接收影像感測器21的輸出，以及將該輸出訊婕轅〜 ^數位訊號的類比到數位轉換器22 ; 一個用來接收換 員=到數位轉換器22的輸出，並且計算光學滑鼠移動2 時序，）的影像資料處理器23 ;以及一個以一外部系統控制 ’接收和輸出影像資料處理器23的輸出的系統控制器 確保1二滑^ 1的底部表面必須與操作表面實際接觸，以 器/上。在操作表面上的影像，可精確地聚焦在影像感測 如果光學滑鼠1的底部表面離開操作表面2，則當
1237207 五、發明說明（2) _____ 所輸入的光線通過透鏡5，將輸入到旦 、 法聚焦影像，而且光學滑鼠1無法計冢感測器3時，將無 此，反射在影像感測器3上的影像看:，確的移動量。因 而，因為光學滑鼠實際上並未水平移來像是移動。然 上顯示的游標會停止移動。 所以在電腦營幕 在習知的圓球滑鼠的範例十，因& 動，所以並未有上述的問題。然而，=以圓球並未移 中，當光學滑鼠離開操作表面時，f，學滑鼠的範例 線的光量，而算出滑鼠的移動值，可错由計算所輸入光 誤的移動值。 # M光學滑鼠可算出錯 發明内容 有鑑於此，本發明提供一種杏風典 時，可避免因光學滑鼠本身動二二二鼠離開操作表面 鼠。 兩出在曰誤移動值之光學滑 _根據本發明之光學滑鼠，其特微伤或、 一個由複數個像素組成，用屮二’“光學滑鼠包括 當成一像辛罝 木輸出在一預定時間之内累社 測器的輸出，以及：：:感測器；-個用來接收影像‘ 類比到數位轉換器；：：用：：：:广數位訊號袼式的 外部系統：i;:;:值的影像資料處理器；-個以 系統控制器；一個用出影像資料處理器輸出的 且計算一平均值的平均值叶2到數位轉換器的輸出，並 值計算器的輪出，」產’以及-個用來接收平均 生個提取狀態訊號的提取狀態 第6頁 T237207___ T237207___ 五、發明說明（3) 鑑別器（P 1 c k - u p S t a t e d i s c r i m i n a 10 r )。該提取狀態訊 號係用來製造移動值"〇"。根據本發明之光學滑鼠，其特 纪：為纟亥光學滑鼠更加包括一個用來接收夾白提前灿能鑑） 徵马該无学滑鼠更加包括一個用來接收來自提取狀態鑑別 ，的提取狀態訊號的螢光燈狀態鑑別器，用來鑑別光學滑 鼠是否是在螢光燈狀態中，以及產生一個螢光燈狀態訊 號’並且使用螢光燈狀態訊號製造移動值"0，，。 根據本兔明可避免光學滑鼠誤動作之方法，其特徵係 的11下列步驟··首先，第一步驟為判斷在一取樣周期中 二牛驟ί平均值，是否連續低於一參考位準；接下來，第 回1τ ί t果像素平均值並非連續低於該參考位準，則返 位準時吊彳f :狀態，並且當像素平均值係連續低於該參考 位準的移動i;提號，以製造一個低於該參考 均值，是否倍以ϊ ^v為判斷在一取樣周期中的像素平 驟為當在一取样闺、，低於參考位準的一值所輸入；第四步 參考位準的一值；2中1像素平均值，並非以非連續低於 參考位準的一值連二：日:返回第三步驟’並且當非低於 對應於一”蒂朵、吟仙、A: ·守，判斷像素平均值的變化是否 判斷"螢光&狀i /態，以及第五步驟為當第四步驟中的 時，返回正常$二:情結果顯示其並非為π螢光燈狀態" 、乂 止㊉刼作狀態。 為讓本發明$ μ、+、 顯易懂，下立姓、/L 口/、他目的、特徵、和優點能更明 說明如下：、以較佳貫施例，並配合所附圖式，作詳細
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貫施方式： 以下將參考所附圖式， 第3圖係顯示一個根據； 學滑鼠移動量的積體電路的 一個由數百個像素組成，用 當成一像素單元訊號的影像 感測器4 1的輸出，以及將該 式的類比到數位轉換器4 2 ; 位轉換為4 2的輸出，並且計 像資料處理器4 3 ; —個用來 出，並且計算一平均值的平 平均值計算器4 5的輸出，並 的提取狀態鑑別器4 6 ;以及 接收影像資料處理器4 3的輸 的控制之下，製造移動值，，〇 以下將詳細說明如第3 | 的光學滑鼠的動作。 詳細說明本發明之光學滑氣。 k發明第一實施例用來計算光 方塊圖，其中該光學滑鼠包括 來輸出在一預定時間之内累 感測器4 1 ; 一個用來接收影像 輸出訊號轉換成一數位訊號格 :個用來接收和計算類比到數 算光學滑鼠移動值V(X，Y)的影 接收類比到數位轉換器4 2的^ 均值計算器45 ; —個用來接^ 且產生一個提取狀態訊號SP I c 一個以一外部系統控制時序， 出，並且在提取狀態訊號卯1(: •的系統控制器4 4。 I所示根據本發明第一實施例 光學滑鼠以超過每秒1 5 0 0次的取樣頻率取樣表面与 像。、在一取樣周期之内由表面所反射的光線，會投射^ 像感測器上，而且會使用所投射的數值，計算出光 = 的目前位置。影像感測器41擷取一個表面上的影像，=: 將該影像輸出。類比到數位轉換器42接收影像感測器“ 輸出，並且將其輸出轉換成一數位訊號模式。影像資料户 理為4 3接收類比到數位轉換器4 2的輸出，比較像素之間的
1237207 五、發明說明（5) _ 差異，以製造一圖案，並且將 製造的圖案相比較，以叶曾】與刚-個取樣周期所 當光學滑鼠離開操ί 鼠=動师，”。 …μ >、、， 衣向日守’被表面反射並日；隹λ 於像感測器4 1的光線光量會大量 到數位轉換器42的像素的輸出量合纟：:口此，輸入到類比 訊號的像素值，大部分會= 位；”換成數位 並且求得-個低於丄Ϊ周期内的所有像素值相加， 的像素平均值係連續低於失U ^ °當在—取樣周期内 會判斷光學滑氣是否離開；=日二提取狀態鑑別器46 態訊號SP I c。在提取狀能中2 並且產生一個提取狀 =，，0",而非從中奸嘗祕二中，光學滑鼠藉由將一值V(x，Y) 像光學、、f· ^ t g :付的值，當成一移動值送出，就好 當使用者從：：表m先學滑鼠。 方移動光學滑气，、 緹起光學滑鼠，在操作表面上 發明可避免光i滑气i二後將光學滑鼠放在表面上時，本 面上移動號。#光學滑鼠再次在表 考位準…例中，光素平均值並不低於該參 在影像資料處理器43二；：：精由跳出提取狀態'，並且將 外部系統，而完成一正二；：的:多動值ν(χ，γ) ’傳送至-樣周期内所有傻夸沾1動作。如上所述，當在計算一取 是否離開操作表面。當=::J學滑鼠可鑑別光學滑鼠 移動時，亦Μ、、典q Α田 予β乳在離開操作表面的狀態下 滑氣移動並提取狀態’藉以控制代表光學 -/考位準的移動值V(X，Y)。因此，在提
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丁 μ 叭 取狀態中’藉 .........丨钶的移 (未繪示）上的游標並不會移動。 在提取狀態的範例中，除了從光學滑鼠的光源所發射 :螢光燈或白熾燈(-candescLt 因為所進入的光線始終保ΐ;;广二熾燈的範例中’ 向係取決於白熾燈位置及透學滑鼠的移動方 熾燈的光量增加時，在向。二；入光學滑鼠的白 不低於參考位準。g此，光素平均值會變成 白熾燈位置的移動方向4:;:::根；光學滑鼠相對於 跳出提取狀態。在此例中。：移動二”，光學滑鼠會 並不常改變。*光：4;6V =的像素平均值 1 5 0 0次取樣的光學滑气，;j樂60 _人。因此，以每秒超過 4圖係顯示榮光燈光月^/谓測閃燦產生的光量變化。第 的相m & 先、、泉波形與光學滑鼠的取樣頻率之間 ==(。：第4圖所示，當榮光燈具有一周期每秒6: 每-取樣周期52m)51時，光學滑氣在每秒1500次的 的光量變化，可处各收不同光量，而且因為每個取樣周期 當光學滑鼠暴二產生誤動作。因此，在提取狀態中， 非傾向某一；向：垃：時，光學滑鼠本身會移動，而 覺。在此例中，μ ^ ^，移動會讓使用者有誤動作的感 視器上的游標會值為ν(χ，γ)=’'°"，顯示在監 學滑㈣本發明^實施制來計算光 里的積體電路的方塊圖。除了第4圖所示的元
1237207 五、發明說明（7) 件之^卜’該積體電路更加包括—個螢光燈狀態鑑別器〇 二5圖所示的積體電路包括一個由數百個像 ，。 用來輸出在一預定時間之内累積當成—像 像感測器4!個用來接收影像感測器41的輸出，以1二 該輸出矾號轉換成一數位訊號格式的類比到數位轉換器： 42 ; 一個用來接收和計算類比到數位轉換器42的輸出了 且計算光學滑鼠移動值V(X，Y)的影像資料處理器43 ; — $ 以一外部，統控制時序，接收影像資料處理器43的輸出的 系統控制态4 4，一個用來接收類比到數位轉換器4 2的輪 出，並且ΐ算一平均值的平均值計算器45 ; 一個用來接收 平均值計算器4 5的輸出，並且產生一個提取狀態訊號讣！ c 的提取狀怨鑑別器4 6 ;以及一個用來接收提取狀態訊號 S P I C ’判斷光學滑鼠是否是在螢光燈狀態中，並且產生— 個螢光燈狀悲§fl號SFL的螢光燈狀態鑑別器。當螢光燈狀 態訊號SFL啟動時，移動值ν(χ，γ)會變成"〇，，。 以下將洋細說明如第5圖所示根據本發明第二實施例 的光學滑鼠的動作。其中將特別說明螢光燈狀態鑑別器的 細節。 由具有規律周期光源的影像感測器4丨的輸出，會根據 以對應取樣頻率所得的像素平均值的規律周期而變。本發 明指定周期性偵測到的狀態變化為”螢光燈狀態"。當光學 滑鼠在表面上正常操作時，因為光學滑鼠的光源相當強， 所以沒有’’螢光/登狀悲發生。因此，可假設，，螢光燈狀態” 只發生在當光學滑鼠被從操作表面上提起時。如上所述，
第11頁 1237207_____ 五、發明說明（8) 提取狀態鑑別器4 6會產生代表光學滑鼠是否離開操作表面 的提取狀態訊號SP I C。螢光燈狀態鑑別器4 7接收提取狀態 訊號SP I C，並且鑑別光學滑鼠是否是在螢光燈狀態中，並 且產生螢光燈狀態訊號SFL。在光學滑鼠進入提取狀態之 後，當偵測到"螢光燈狀態"時，光學滑鼠會繼續保持提取 狀態。 本發明第二實施例更加包括一個螢光燈狀態鑑別器 4 7 ’當光學滑鼠從提取狀態中跳出時，用來偵測螢光燈狀 態’以避免當光學滑鼠被提起及移動時，造成監視器上的 游標因螢光燈而產生誤動作。 第6圖係顯示一個流程圖，用來說明當一個根據本發 明的光學滑鼠離開操作表面時，用來求得一移動值之方 法。首先’步驟S 1係在正常操作狀態，步驟S2係判斷在一 取樣周期内的像素平均值是否連續低於參考位準。當像素 平均值並非低於參考位準時，操作程序返回正常操作狀態 5 1 °當像素平均值係低於參考位準時，在步驟s 3中產生一 個提取狀態訊號。接下來在步驟S4中，判斷在一取樣周期 内的像素平均值是否是以一非低於參考位準的值連續輸 入。當並未連續輸入該非低於參考位準的值時，操作程序 返回步驟S3。當連續輸入該非低於參考位準的值時，在步 驟S5中’判斷像素平均值的變化是否對應於”螢光燈狀態 。當該變化並不對應於”螢光燈狀態"時，操作程序返回 步驟S1。當該變化係對應於”螢光燈狀態”時，操作程序返 回步驟S3，產生提取狀態訊號，以製造低於參考位準的移
第12頁 1237207_ 五、發明說明（9) 動值。 如上所述，當光學滑鼠離開操作表面時，根據本發明 的光學滑鼠可避免由光學滑鼠本身動作輸出錯誤移動值， 以及避免螢光燈的光源所引起的誤動作。此外，使用本發 明的影像感測器，可藉由偵測筆是否離開寫入視窗的表 面，而使筆型輸入裝置判斷資訊是否有效。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
第13頁 1237207_ 圖式簡單說明 圖式簡單說明 第1圖係顯示一個習知的光學滑鼠。 第2圖係顯示一個用來計算光學滑鼠移動量的習知積體 電路的方塊圖。 第3圖係顯示一個根據本發明第一實施例用來計算光學 滑鼠移動量的積體電路的方塊圖。 第4圖係顯示螢光燈光線的波形與一取樣頻率之間的相 互關係。 第5圖係顯示一個根據本發明第二實施例用來計算光學 滑鼠移動量的積體電路的方塊圖。 第6圖係顯示一個流程圖，用來說明當一個根據本發明 的光學滑鼠離開操作表面時，用來求得一移動值之方法。 圖式標記說明： 1 光學滑鼠 2 操作表面 3 影像感測器 5 透鏡 6 反射光 7 光 8 光源 21 :影像感測器 22 :類比到數位 轉 換器 23 •影像資料處 理 器 24 :系統控制器
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Claims (1)

1237207 六、申請專利範圍 包括 一種光學滑 一影像感測器，由複數個像 預定時間之内累積當成一像争像單素元所:、成J 出，並且將該輸出轉換成-數來位接二^丨器的該輸 斤出影像Λ料十處用來接收該類^到數位轉換哭的 垓輪出，並且计异該光學滑鼠的一移 得換杰的 一系統控制器，以一外部系μ , 該影像資料處理器的一輸出；先控制資料流’並且接收 幹出一統Λ值二算器“用來接收該類比到數位轉換-的， W出，並且計异一統計值；以及 竹状。。的该 一提取狀態鑑別器，用來接此# 出，並且產生一提取狀態訊^妾收该統計值計算器的該輸 其中該提用來製造-移動值Τ。 2·如申請專利耗圍苐1項所述之 、典 值係得自平均該像素值。 干⑺鼠，〃中该統計 3·如申清專利祀圍第1項所述之光學滑鼠，更加包括一 螢光燈狀態；；別=收來自該提取狀態鑑別器的該 提取狀態訊ί光巧滑氣是否係在-營光燈狀態 中’產生並且控制該移動值。 4· 一種避A斷/ \的誤動作之方法，包括： ，第一步驟=樣周期内的-像素統計值是否連 續低於一參考位準， 一第二步驟，當該像素統計值並不連續低於該參考位 第16頁 1237207_ 六、申請專利範圍 準時，返回一正常操作狀態，而且當該像素統計值係連續 低於該參考位準時，產生一提取狀態訊號，以產生一固定 狀態； 一第三步驟，判斷在一取樣周期内的該像素統計值是 否係以一非低於該參考位準的一值連續輸入； 一第四步驟，當在一取樣周期内的該像素統計值並非 係以一非低於該參考位準的一值連續輸入時，返回該第三 步驟，而且當在一取樣周期内的該像素統計值係以一非低 於該參考位準的一值連續輸入時，判斷該像素統計值的一 變化是否對應於一π螢光燈狀態π ;以及 一第五步驟，當在該第四步驟中判斷是否為該"螢光燈 狀態π的結果顯示其係為該"螢光燈狀態π時，返回該第二 步驟，而且當該判斷結果顯示其並非為π螢光燈狀態π時， 返回該正常操作狀態。 5.如申請專利範圍第4項所述之避免一光學滑鼠的誤動 作之方法，其中該統計值係得自平均該像素值。
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