TWI428574B - 最佳化光學滑鼠感測器之量測時間的方法 - Google Patents

Description

最佳化光學滑鼠感測器之量測時間的方法

本發明一般有關於一種光學感測裝置，其包括：光源，用於以輻射照射一表面部份；光偵測器裝置，其具有至少一光敏元件，以響應於由此已照射表面部份所反射之輻射；以及轉換機構(或積分裝置)，用於在此積分期間將該至少一光敏元件之輸出信號針對時間作積分。此種光學感測裝置尤其使用於光學指標裝置中，例如：滑鼠、追蹤球、或其他類似電腦週邊裝置。本發明亦有關於一種方法，用於操作以上光學感測裝置，以及設有以上光學感測裝置組成部件之光學指標裝置。

為了擷取與移動有關資訊，而以一種所謂“邊緣移動偵測”(Edge Motion Detection)技術作為基礎。此“邊緣移動偵測”技術主要在於：判斷此由光偵測器陣列所偵測影像中邊緣之移動(即，像素對強度間之差異)。此等邊緣界定為：介於光偵測器陣列之兩個像素間之空間強度差異。追蹤且量測各此等邊緣之相對移動，以判斷此整體位移量測，其代表此光偵測器陣列與表面照射部份間之相對移動。

在光學感測裝置中，通常為人所知，將一轉換電路(或積分電路)耦接至此光偵測器裝置各光敏元件，而在此所謂積分期間將這些光敏元件之輸出信號針對時間作積分。第1圖概要顯示由參考號碼1100所代表一積分電路之一般原理，此積分電路耦接至光敏元件，其在光二極體之情形中，由參考號碼1000代表。此積分電路1100典型地由：放大器1110；以及連接介於此放大器輸出與反相輸入間之電容元件1120(或積分電容器)所組成，此光敏元件1000連接至此放大器之反相輸入，而此放大器之反相輸入連接至例如為接地之參考電位。此積分電路1100輸出電壓信號Vout或經積分信號，其隨著時間改變，而此主要為由此光敏元件1000所產生之電流信號iout針對時間之積分結果。假設此電流iout在此積分電路為活性(即，在所謂的積分期間)具有實質上恆定值，則輸出電壓Vout將隨著時間實質上線性變化。在某些情形中，將積分期間設定成具有一固定期間。然而，在某些其他情形中，此積分期間為可變。

此種光學指標裝置在此技術中為已知，在以與本案受讓人相同名字所提出申請之美國專利案號USP6,963,059、其在此整個地併入作為參考，此項專利例如揭示一種方法與系統，用於將此光學感測裝置之照射功率與積分時間最佳化。

第2圖說明美國專利案號USP6,963,059之基本原理，其基本上由一光學感測系統所構成。光學感測系統包括：光源10，用於以輻射照射表面S之一部份；光偵測器裝置20，具有至少一光敏元件，以響應於由此所照射表面部份S所反射之輻射；轉換機構30，其耦接至此光偵測器裝置20之輸出，用於在此可變期間之積分期間將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；以及一調整系統40，用於控制此光源之功率作為此積分期間之函數。應強調須設計此光學感測系統，以致於積分期間具有設定為Tint之可變期間。此期間取決於：光源10之功率，以及從此所照射表面部份S所反射輻射之位準。因此，應瞭解，第2圖之光學感測系統包括某種回饋回路，用於使得且控制此光源10之功率作為積分進行之函數。使用調整系統40以控制(即，如果須要的話調整)此光源之功率，以致於此積分期間在正常情況下可以保持在至少一參考期間值之附近。如同在第2圖之例中概要說明，可以使用此等設定為Tmin、Tmax、以及Ttimeout之三個參考值。

此等光學指標裝置越來越為無線裝置、即電池提供動力，且使用於廣泛種類之表面上。因此，對於此等光學指標裝置之兩個非常重要之特徵為：表面涵蓋與沿著電池使用年限之追蹤品質。較暗之表面須要更多光線以及因此更長之積分時間期間或更強之光源，以回收如同較亮表面相同數量之光線能量。此所回收光線之較長積分時間、或更強之光源各造成：所支持之移動速率依比例下降，或功率消耗依比例增加。將此種行為最佳化之一種方式為，在此等黑暗表面上較快停止光線之積分。不幸的是，此亦會降低信雜比(SNR)，而通常會造成較差之追蹤。

因此，本發明之目的為藉由一種可靠方法以操作光學移動感測裝置，以執行一種積分停止控制演算法，以便將在亮與暗表面上之追蹤速率(與積分時間有關)與追蹤品質(與信雜比)間之抵換最佳化。此允許在較亮表面上較佳信雜比，與在較暗表面上所支持較快追蹤速率。

為此目的，本發明有關一種方法，用於操作具有一光源與至少一光感測器裝置之光學感測裝置，此光學感測裝置具有至少一光敏元件，該方法包括以下步驟：一種用於操作具有光源與光偵測器裝置之光學感測裝置之方法，該光偵測器裝置具有至少一個光敏元件，該方法包含以下步驟：(i)藉由該光源以輻射來照射表面部份；(ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(iv)在積分期間，將該輸出信號積分位準與第一積分參考位準比較；(v)如果該輸出信號積分位準已到達該第一積分參考位準，則中斷該積分步驟(iii)，或者如果輸出信號積分位準尚未到達該第一積分參考位準，則返回此比較步驟(iv)直至已經過了第一積分期間，且其中該方法更包含以下步驟：(vi)在該第一積分期間過了之後，將該輸出信號積分位準與小於該第一積分參考位準之第二積分參考位準比較；(vii)如果該輸出信號積分位準已至少到達該第二積分參考位準，則中斷該積分步驟(iii)。

此種操作模式藉由將用於給定速率需求之信雜比(SNR)最佳化，而可有效率地解決此追蹤速率與追蹤品質間複雜之抵換。

此外，本發明其他有利實施例形成申請專利範圍附屬項之標的。

以下說明關於一種用於操作此具有光源與光偵測器裝置之光學感測裝置之方法，該光偵測器裝置具有至少一個具有確定增益之光敏元件，而此藉由與第3至10圖有關之非限制性例子說明。

第一實施例

根據第一實施例，此光學感測裝置操作之控制算法或方法允許：一最初高的積分停止電壓、或第一積分參考位準(SFmaxHighLevel)。此模式藉由此在其中可以到達第一積分參考位準之特定暫存器而致能，以及只要此積分時間足夠短以支持此由最大閃爍率所界定之最大所須追蹤速率，則在此暫存器可以儲存且維持此位準。此確保只要可以支持此最大所須追蹤速率，則可以將信雜比最大化(參考第3圖)。

如果在此預設可程式規劃時間或此第一積分期間(HighSFmaxTime)、其有利地等於此仍然支持所須最大追蹤速率之最大積分期間，此光敏元件之輸出信號之積分位準(SFmax)並不符合此第一積分參考位準，則立刻將此第一積分參考位準降低至一較低之第二積分參考位準(SFmaxLevel<SFmaxHighLevel)，且較佳小於第一參考位準至少兩倍(SFmaxLevel＝SFmaxHighLevel/2)。現在，如果在此點此輸出信號積分位準(SFmax)已經到達此低於SFmaxHighLevel且高於SFmaxLevel之位準，則此積分將停止，以允許此感測器在此支持所須最大追蹤速率之架構中達成此最大信雜比(參考第4圖)。換句話說，此感測器允許“中等亮度”表面、在此最大閃爍率之架構中，將此等像素之信雜比最大化。

如果此目前積分位準低於第二積分參考位準(SFmax<SFmaxLevel)，此積分將繼續一直至到達此較低積分參考位準為止。此允許感測器達成所須最小信雜比，而所支持之速率較低(參考第5圖)。在實際上較佳支持一較低但具有合理準確度之速率，而非支持一較高但具有不可接受準確度之速率。可以提供時間中止(timeout)期間，以避免“無限制”之積分時間。

現在參考第6圖，其將更詳細說明此根據此第一實施例用於操作光學感測裝置之方法。第6圖顯示此光學感測裝置各閃爍期間(或照射期間或啟動期間)所可以實施操作之流程圖。此流程圖尤其可以應用至第2圖之光學感測裝置。

在此閃爍開始之後，此第6圖之第一步驟在於啟動此光源。其次，在步驟S2，開始此光偵測器裝置之輸出信號、即此積分位準(SFmax)之積分，與此積分期間之計時操作。對於每次閃爍，此積分總是考慮到此已經提及可以儲存至有關暫存器中之第一積分參考位準設定(SFmaxHighLevel)而實施。

在步驟S3，選擇性地但較佳監視此所計時為Tint之積分期間是否已經到達此計時終止值(Ttimeout)。如果此答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。如果此答案為否定或並未執行步驟S3，則此過程進行至S4，在此處檢查此所計時期間Tint是否已經到達第一積分期間(HighSFmaxTime)。如果在此步驟S4中之答案為否定，則此過程進行至S5，在此處考慮到第一積分參考位準(SFmax>SFmaxHighLevel)之情形下、而檢查是否已經偵測到此積分終止(E.O.I.)情況。如果在步驟S5偵測到此種積分終止情況，則此過程進行至步驟S7，否則其回至步驟S3。如果在此步驟S4中之答案為肯定，則此過程進行至步驟S6，在此處此積分參考位準從此第一積分參考位準(SFmaxHighLevel)切換至小於此第一積分參考位準之第二積分參考位準(SFmaxLevel<SFmaxHighLevel)。可以將此第二積分參考位準之值儲存於另一暫存器中。此過程然後進行至S5，在此處現在亦考慮到此第二積分參考位準(SFmaxLevel≦SFmax<SFmaxHighLevel)之情形下、而檢查是否已經偵測到積分終止(E.O.I.)情況。類似於步驟S5，如果在步驟S6偵測到此種積分終止情況，則此過程進行至步驟S7，否則其回至步驟S3。在步驟S7，此積分與計時操作中斷且此光源被停止啟動，一直至下一次啟動或閃爍為止。

應注意此第6圖之流程當然純粹為說明性質，且不應被認為是本發明範圍之限制。

對此第一實施例為替代且有利地，此等以下所將說明之其他特徵，可以在此根據本發明之控制運算法或操作方法中實施。

第二實施例

根據此參考第7圖所說明之本發明第二實施例，此一額外特性是關於此光偵測器裝置之光敏元件或像素之增益。在此特定操作模式中，此等像素設有：第一增益值或高增益模式(HG)，以及大於此第一增益值之第二增益值或超高增益模式(SHG)。藉由內定(default)，一專用暫存器可以包含第一增益值(HG)，且可以分配另兩個暫存器以包含第一積分參考位準(SFmaxHighLevel)與第二積分參考位準(SFmaxLevel)。對於執行此特徵之操作方法，如果此積分時間超過在一暫存器中所界定之預定時間(HighIntegTime1)，則對於下一次閃爍，此控制運算法將此像素增益切換至超高增益(SHG)，此超高增益會將積分時間減少由此兩個增益值間比率所決定之倍數(例如兩倍)，但在同時會降低此信雜比。此所具有之效應為：以一些追蹤品質為代價而增加追蹤速率。

當此操作模式被致能且實施此控制演算法步驟S1與S2時，此等在步驟S1與S2之後以及在步驟S7前之步驟，將與第1圖中此等步驟不同。由於步驟S1、步驟S2、以及步驟S7與對於第一實施例之整個說明保持相同，其將不再詳細揭示。在步驟S2之後，如同於第7圖中說明此運算法將由步驟S8進行至步驟S15。藉由內定將增益值設定為第一值(HG)。

在步驟S8，選擇性地但較佳監視此所計時之積分期間Tint是否已到達計時終止值(Ttimeout)。如果此答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。如果此答案為否定或並未執行步驟S8，則此過程直接進行至步驟S9，在此處檢查此所計時之期間Tint是否已到達第二確定積分期間(HighIntegTime1)。

如果在此步驟S9中之答案為否定，則此過程進行至S10，則在此檢查此計時之期間Tint是否到達此短於第二積分期間之第一積分期間(HighSFmaxTime<HighIntegTime1)。如果在此步驟S10中之答案為否定，則此過程進行至步驟S11，在此處考慮到第一積分參考位準(SFmax≧SFmaxHighLevel)之情形下，而檢查是否已經偵測到積分終止(E.O.I.)情況。如果在此步驟S10中之答案為肯定，則此過程進行至步驟S13，在此處此積分參考位準從此第一積分參考位準(SFmaxHighLevel)切換至第二積分參考位準(SFmaxLevel<SFmaxHighLevel)。此過程然後進行至S11，在此處在現在亦考慮到此第二積分參考位準(SFmaxLevel≦SFmax<SFmaxHighLevel)之情形下、而檢查是否已經偵測到積分終止(E.O.I.)情況。

如果在此步驟S9中之答案為肯定，則此過程然後進行至S12，在此處將用於下一次閃爍之像素增益設定為大於HG之第二值SHG，且較佳為SHG>2×HG。在步驟S12之後，如同已經說明，此過程繼續至步驟S13。此SHG像素增益值將使用於下一次閃爍。

再度參考步驟S11，在此處如果此過程直接來自步驟10，則僅考慮第一積分參考位準(HighSFmaxLevel≦SFmax)、或如果此過程來自步驟13則亦考慮第二積分參考位準(SFmaxLevel≦SFmax≦HighSFmaxLevel)，而檢查是否已經偵測到積分終止(E.O.I.)情況。

如果在步驟S11偵測到任何此種積分終止情況，則此過程進行至步驟S14，否則其回至步驟S8。在步驟S14，檢查此計時期間Tint是否已經到達第三確定積分期間LowIntegTime1≦HighIntegTime1，且於暫存器中界定此LowIntegTime1。可以將其有利地選擇以致於：LowIntegTime1<HighIntegTime1 * HG/SHG (1)

如果在步驟S14中之答案為否定，則此過程進行至S15，在此處此像素增益值從第二增益值SHG切換回第一增益值HG，而將此暫存器之值調整。此過程然後進行至步驟S7。否則，如果在此步驟S14中之答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。

為了執行此特徵，而設置此等暫存器，其控制此特徵之切換。較佳須留意此暫存器之設定，以SHG與HG間閃爍為基礎、藉由適當選擇積分時間比與像素增益比(參考式1)、以防止在閃爍上之變動。

此種設計之幕後動機為使得在較暗之表面上可以有較快之積分時間(以SHG)，而考慮到較低之信雜比與追蹤品質，此積分時間超過等於某種所支持速率之值。由於如果SHG＝2*HG，則此SHG縮短此積分時間2倍。LowIntegTime1必須小於HighIntegTime1至少兩倍。否則，此等像素增益對於各閃爍，將保持從HG切換至SHG且從SHG切換回HG。

第三實施例

根據本發明之第三實施例，此另一個額外特性是關於使用三個不同之積分參考位準。對此模式參考第8圖說明，而兩個位準已經與第一實施例有關地說明，即高或第一積分參考位準(SFmaxHighLevel)與第二積分參考位準(SFmaxLevel)。當此操作模式被致能，此控制運算法將會降低此SFmax目標位準(SFmaxLevel)至甚至一更低之目標停止位準或第三積分參考位準(SFmaxLowLevel)，此較低之停止位準為可程式規劃，而並非如同用於第二實施例將SHG致能。此亦以信雜比與動態範圍為代價而減少積分時間。藉由切換至SFmaxLowLevel，此積分時間將由於較低像素信號位準、即較低信雜比而縮短。

當此操作模式被致能時，實施步驟S1與S2，則此等在步驟S1與S2之後與在步驟S7前之步驟將僅與第二實施例不同，這是由於步驟S16、S17、以及S18各取代步驟S12、S13、以及S14。

因此，如果在步驟S9中之答案為肯定，則此過程進行至步驟S16而非步驟S12。在步驟S16，將用於下一次閃爍之整合參考位準設定至較低且第三積分參考位準(SFmaxLowLevel)而非第二積分參考位準，以及然後此過程進行至步驟S17，仍然依據在前一次閃爍期間之積分行為，而考慮到目前閃爍之積分參考位準設定，即為SFmaxLevel或SFmaxLowLevel。

如果在步驟S10之答案為肯定，則此過程進行至步驟S17而非步驟S13。步驟S17檢查在前一次閃爍期間是否已將此較低積分參考位準設定為SFmaxLevel或SFmaxLowLevel。如果已經設定為SFmaxLevel，則在步驟S11，在考慮到第一與第二積分參考位準(SFmaxLevel≦SFmax≦SFmaxHighLevel)之情形下，檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況。以替代方式，如果已經設定為SFmaxLowLevel，則在步驟S11在考慮到第一與第三積分參考位準(SFmaxLowLevel≦SFmax≦SFmaxHighLevel)之情形下，檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況。在步驟S14，檢查所計時期間Tint是否已經到達第三確定積分期間LowIntegTime1<HighIntegTime1，且界定於LowIntegTime1暫存器中。可將其有利地選擇為：LowIntegTime1<HighIntegTime1*SFmaxLowLevel/SFmaxLevel (2)

如果在步驟S14之答案為否定，則此過程進行至步驟S18而非步驟S15。在步驟S18，將此積分參考位準設定回至第二積分參考位準(SFmaxLevel)，以及然後此過程進行至步驟S7。否則，如果在步驟S14之答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。

為了執行此特徵而設有此等暫存器，以控制此特徵之切換。較佳藉由適當選擇積分時間比與積分參考位準比(參考式2)，以小心此暫存器設定，以防止其以閃爍為基礎在此閃爍上、在SFmaxLevel與SFmaxLowLevel之間變動。

如果SFmaxLevel＝2* SFmaxLowLevel，由於SFmaxLowLevel將可達成之積分位準降低兩倍，LowIntegTime1必須至少短於HighIntegTime1兩倍。否則對於各次閃爍，此積分參考位準將保持在SFmaxLevel與SFmaxLowLevel間來回切換。

第四實施例

根據本發明之第四實施例，此操作模式允許上述第二與第三實施例之組合。此第四實施例參考第9圖說明。當此模式被致能時會有三個不同之積分參考位準，SFmaxHighLevel≧SFmaxLevel≧SFmaxLowLevel，以及兩個不同增益值：HighGain(HG)與SuperHighGain(SHG)，而HG<SHG。

在此模式中，當此積分時間超過第一程式規劃值時，此運算法首先在下一次閃爍上將此像素增益值從HG增加至SHG。然後，如果此積分時間仍然超過另一個程式規劃值，則此SFmax目標位準亦將由SFmaxLevel降低至SFmaxLowLevel。此允許光學指標裝置維持兩個不同追蹤速率點，而所具有追蹤品質在各步驟可能會降低。再度說明，當設定控制暫存器時必須小心，以防止從閃爍至閃爍之非所欲之變動。

實際上，當此操作模式被致能時，實施步驟S1與S2，以及然後在步驟S1與S2之後與在步驟S7之前之此等步驟則為不同。

在步驟S19，其選擇性地但較佳地監視此所計時積分期間Tint是否已經到達此時間終止值(Ttimeout)。如果此答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。如果此答案為否定或並未執行步驟S19，則此過程進行至步驟S20，在此處檢查計時期間Tint是否已經到達此第四確定積分期間：HighIntegTime2>HighIntegTime1。藉由選擇HighIntegTime2>HighIntegTime1，而可以選擇兩個積分時間點(等於兩個所支持速率點)，由於信號至雜訊比與追蹤品質，此感測器特徵切換減少此積分時間。

如果在步驟S20之答案為否定，則此過程直接進行至步驟S21。在此處檢查計時期間Tint是否已經到達此第二確定積分期間(HighIntegTime1)。如果在步驟S21之答案為否定，則此過程直接進行至步驟S22，在此處檢查計時期間Tint是否已經到達此第一積分期間(HighSFmaxTime<HighIntegTime1)。如果在步驟S22之答案為否定，則此過程進行至步驟S23，在此處於考慮到第一積分參考位準(SFmax≧SFmaxHighLevel)之情形下，檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況。如果在步驟S22之答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S26。在步驟S26，在此處檢查在前一次閃爍期間是否已將較低之積分參考位準設定至SFmaxLevel或SFmaxLowLevel。如果已經設定至SFmaxLevel，則在步驟S23，在考慮到第一與第二積分參考位準(SFmaxLowLevel≦SFmax≦SFmaxHighLevel)之情形下，檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況。以替代方式，如果已經設定至SFmaxLowLevel，則在步驟S23，在考慮到第一與第三積分參考位準(SFmaxLowLevel≦SFmax≦SFmaxHighLevel)之情形下，檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況。如果在步驟S21之答案為肯定，則此過程進行至步驟S25，在此處將用於下一次閃爍之像素增益設定至大於HG之第二值SHG，且較佳以致於SHG>2 x HG。在步驟S25之後，如同已經說明，此過程進行至步驟S26。此SHG像素增益值將使用於下一次閃爍。

如果在步驟S20之答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S24。在步驟S24，將此用於下一次閃爍之積分參考位準設定至較低且第三積分參考位準(SFmaxLowLevel)，而非第二積分參考位準，以及然後此過程進行至步驟S26，而根據在前一次閃爍期間積分行為，仍然考慮到目前閃爍之積分參考位準設定，即SFmaxLevel或SFmaxLowLevel。

再度參考步驟S23，在此處在考慮到以下情形下、檢查是否已偵測到積分終止(E.O.I.)情況：如果此過程直接來自步驟S22，則僅考慮第一積分參考位準(HighSFmaxLevel≦SFmax)；或如果此過程來自步驟S26，則亦考慮第二積分參考位準(SFmaxLevel≦SFmax≦HighSFmaxLevel)；或替代地，取決於在目前閃爍期間第二積分參考位準與第三積分參考位準間積分參考位準之設定，亦考慮第三積分參考位準(SFmaxLowLevel≦SFmax≦HighSFmaxLevel)。如果在步驟S11偵測到任何此種積分終止情況，則此過程直接進行至步驟S27，否則其回至步驟S19。

在步驟S27，檢查計時期間Tint是否已經到達此第三確定積分期間：LowIntegTime1<HighIntegTime1。可以將其有利地選擇以致於：LowIntegTime1<HighIntegTime1 * HG/SHG (1)

如果在步驟S27之答案為肯定，則此過程進行至步驟S28。在此處檢查計時期間Tint是否已經到達此第五確定積分期間LowIntegTime2，且界定於LowIntegTime2暫存器中。可以將其選擇以致於：LowIntegTime1<LowIntegTime2<HighIntegTime2 (3)

可以將其有利地選擇以致於：LowIntegTime2<HighIntegTime2*SFmaxLowLevel/SFmaxLevel (4)

如果在步驟S28之答案為否定，則此過程進行至步驟S30，在此處將積分參考位準由SFmaxLowLevel切換回至SFmaxLevel。此過程然後進行至步驟S7。否則，如果在步驟S28之答案為肯定，則此過程直接進行至步驟S7。

如果在步驟S27之答案為否定，則此過程進行至步驟S29，在此處此像素增益從SHG切換回至HG。然後，如同已經說明，此過程進行至步驟S30。

第五實施例

根據本發明之第五實施例，其提供與用於第4實施例相同之兩個額外特徵，而所具有之差異為：當積分時間超過LowIntegTime1時，首先切換此SFmaxLowLevel；以及當積分時間超過LowIntegTime2時，將項素增益切換至第二值SHG。此允許在此等兩個特徵之間比較，以及在追蹤速率與品質之間選擇最佳抵換。

實際上，在此第五模式中，此過程與第四模式不同之處在於：將步驟S24與S25移動，以致於如果在步驟S20之答案為肯定，則此過程進行至步驟S25以及然後至步驟S26；而如果在步驟S21之答案為肯定，則此過程進行至步驟S24以及然後至步驟S26。此在第五模式中過程與在第四模式中過程之不同在於，步驟S29與S30亦被移動。因此，如果在步驟S27之答案為肯定，則此過程首先進行至步驟S30以及然後至步驟S29；而如果在步驟S28之答案為肯定，則此過程僅進行至步驟S29。

應注意在第5模式中，可以有利地選擇此第3與第5積分期間LowIntegTime1與LowIntegTime2，以致於：LowIntegTime1<HighIntegTime1*SFmaxLowLevel/SFmaxLevel (2) LowIntegTime2<HighIntegTime2 * HG/SHG (5)

最後，應注意，所有第6至10圖純粹為說明，且對於僅作為舉例之此等實施例作各種修正。

停止模式根據任何上述實施例，可以說明此光學感測裝置在停止模式中如何操作。停止模式為一種情況，在此情況中感測器判斷此滑鼠並未移動。此判斷之方式為藉由觀察閃爍速率，而在各閃爍之後，最後由閃爍速率控制算法所控制。此如同在例如具有相同受讓人之美國專利申請案號11/011,164中教示，其在此併入作為參考。當此感測模式在停止模式中時，此感測器可以使用特定積分參考位準SFmaxRestLevel。如果此閃爍速率是在小於或等於在此稱為FlashRateRest之專用暫存器中所界定之位準，則此感測器判斷此滑鼠為停止(“停止模式”)。以替代方式，如果此閃爍速率大於此位準，則此感測器判斷此滑鼠為移動(“移動模式”)，此可參考所有圖式而揭示。

此用於在停止模式各別位準之動機為，當此感測器為停止時，可以允許較長之積分期間。因此，在停止時可以使用較高積分參考位準，此將導致較佳之信雜比、較少抖動、以及誤差報告等。然而，在此停止模式中亦可執行以移動模式所揭示之所有特徵。

以上已經說明關於某些特定實施例之本發明。應瞭解此等實施例之用意並非在於限制本發明。的確，各種修正及/或調整對於熟習此技術人士為明顯，而不會偏離所附申請專利範圍之範圍。例如，此等所建議之實施例並無須受限於以上所說明之特徵。

10．．．光源

20．．．光偵測器裝置

30．．．轉換機構

40．．．調整系統

1000．．．光二極體

1100．．．積分電路

1110．．．放大器

1120．．．電容元件

本發明之其他觀點、特性、以及優點將由閱讀以下非限制性之例子與實施例之詳細說明，並參考所附圖式而為明顯。

第1與2圖已經說明，為根據習知技術之光學移動感測裝置之概要圖；第3圖為當到達第一積分參考位準時，光敏元件積分位準之概要說明；第4圖為當到達至少一第二積分參考位準時，光敏元件積分位準之概要說明；第5圖為當在預定積分時間之後到達第二積分參考位準時，光敏元件積分位準之概要說明；第6圖為流程圖，其說明此根據本發明第一實施例用於控制光學感測裝置操作之方法；第7圖為流程圖，其說明此根據本發明第二實施例用於控制光學感測裝置操作之方法；第8圖為流程圖，其說明此根據本發明第三實施例用於控制光學感測裝置操作之方法；第9圖為流程圖，其說明此根據本發明第四實施例用於控制光學感測裝置操作之方法；以及第10圖為流程圖，其說明此根據本發明第五實施例用於控制光學感測裝置操作之方法。

Claims (11)

1. 一種用於操作具有光源與光偵測器裝置之光學感測裝置之方法，該光偵測器裝置具有至少一個光敏元件，該方法包含以下步驟：(f1_i)藉由該光源以輻射來照射表面部份；(f1_ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(f1_iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(f1_iv)在積分期間，比較該輸出信號積分位準與第一積分參考位準；(f1_v)如果該輸出信號積分位準已到達該第一積分參考位準，則中斷該積分步驟(f1_iii)，或者如果輸出信號積分位準尚未到達該第一積分參考位準，則返回此比較步驟(f1_iv)直至已經過了第一積分期間，且其中該方法更包含以下步驟：(f1_vi)在該第一積分期間過了之後，比較該輸出信號積分位準與小於該第一積分參考位準之第二積分參考位準；(f1_vii)如果該輸出信號積分位準已至少到達該第二積分參考位準，則中斷該積分步驟(f1_iii)。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法更包含以下步驟：(f1_viii)在該第一積分期間之後，如果該輸出信號積 分位準尚未到達該第二積分參考位準，則將該至少一個光敏元件之該輸出信號針對時間作進一步積分，直至該輸出信號積分位準到達該第二積分參考位準，或直至積分時間終了。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一個光敏元件具有設定為第一增益值之確定增益，該方法更包含以下步驟：(f1_ix)在長於該第一積分期間之第二積分期間已經過之後，如果該輸出信號積分位準尚未到達該第二積分參考位準，則對於下一次照射，將該確定增益設定至大於該第一增益值之第二增益值。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，對於在下一次照射期間，已將該確定增益設定至該第二增益值者，該方法更包含以下步驟：(f2_i)藉由該光源以輻射來照射該表面部份；(f2_ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(f2_iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(f2_iv)在積分期間，比較該輸出信號積分位準與該第二積分參考位準；(f2_v)在短於該第二積分期間之第三積分期間，該第三積分期間係以介於該等第一和第二增益值之間的一比例來加權，如果該輸出信號積分位準已到達該第二積分參 考位準，則中斷該積分步驟(f2_iii)，且對於下一次照射，將該確定增益設定回至該第一增益值。
5. 如申請專利範圍第4項之方法，更包含以下步驟：(f1_x)在長於該第二積分期間之第四積分期間已經過之後，如果該輸出信號積分位準尚未到達該第二積分參考位準，則對於下一次照射，設定低於該第二積分參考位準之第三積分參考位準。
6. 如申請專利範圍第5項之方法，對於在下一次照射期間，已設定該第三積分參考位準而非該第二積分參考位準者，該方法更包含以下步驟：(f2_i)藉由該光源以輻射來照射該表面部份；(f2_ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(f2_iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(f2_iv)在積分期間，比較該輸出信號積分位準與該第三積分參考位準；(f2_vi)在短於該第四積分期間之第五積分期間，該第五積分期間係以介於該等第二和第三參考位準之間的一比例來加權，如果該輸出信號積分位準已到達該第三積分參考位準，則中斷該積分步驟(f2_iii)，且對於下一次照射，將該輸出信號積分位準設定回至該第二積分參考位準。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法更包 含以下步驟：(f1_xi)在長於該第一積分期間之該第二積分期間已經過之後，如果該輸出信號積分位準尚未到達該第二積分參考位準，則對於下一次照射，設定低於該第二積分參考位準之第三積分參考位準。
8. 如申請專利範圍第7項之方法，對於在下一次照射期間，已設定該第三積分參考位準而非該第二積分參考位準者，該方法更包含以下步驟：(f2_i)藉由該光源以輻射來照射該表面部份；(f2_ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(f2_iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(f2_iv)在積分期間，將該輸出信號積分位準與該第三積分參考位準比較；以及(f2_vii)在短於該第二積分期間之第三積分期間，該第三積分期間係以介於該第二積分參考位準與該第三積分參考位準之間的一比例來加權，如果該輸出信號積分位準已到達該第三積分參考位準，則中斷該積分步驟(f2_iii)，且對於下一次照射，將該輸出信號積分位準設定回至該第二積分參考位準。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該至少一個光敏元件具有設定為第一增益值之確定增益，該方法更包括以下步驟： (f1_xii)在長於該第二積分期間之第四積分期間已經過之後，如果該輸出信號積分位準尚未到達該第三積分參考位準，則對於下一次照射，將該確定增益設定至大於該第一增益值之該第二增益值。
10. 如申請專利範圍第9項之方法，對於在下一次照射期間，已將該確定增益設定至該第二增益值者，該方法更包含以下步驟：(f2_i)藉由該光源以輻射來照射該表面部份；(f2_ii)以該至少一個光敏元件來偵測從該已照射表面部份所反射之輻射；(f2_iii)當該表面部份正被照射時，將該至少一個光敏元件之輸出信號針對時間作積分；(f2_iv)在積分期間，比較該輸出信號積分位準與該第二積分參考位準；以及(f2_viii)在短於該第四積分期間之第五積分期間，該第五積分期間係以介於該等第一和第二增益值之間的一比例來加權，如果該輸出信號積分位準已到達該第二積分參考位準，則中斷該積分步驟(f2_iii)，且對於下一次照射，將該確定增益設定回至該第一增益值。
11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法更包含以下步驟：偵測該光源之閃爍速率位準是否小於閃爍速率停止位準，以及設定大於該第一積分參考位準的停止積分參考位準，以作為用於下一次照射之新的積分參考位準。