TWI488073B - 光學導航裝置以及執行光學導航方法的電腦可讀取媒體 - Google Patents

光學導航裝置以及執行光學導航方法的電腦可讀取媒體 Download PDF

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Description

光學導航裝置以及執行光學導航方法的電腦可讀取媒體
本發明有關於光學導航裝置以及執行光學導航方法的電腦可讀取媒體，特別有關於可改變觸控板之取樣頻率的光學導航裝置以及執行光學導航方法的電腦可讀取媒體。
隨著技術不斷的進步，以往使用滾球的滑鼠或是軌跡球等逐漸被光學位移偵測裝置或是光學觸控裝置等取代。
第1圖繪示了習知技術之光學觸控裝置100，其用以感測手指在一光學觸控板上的觸控。第1(a)圖繪示了光學觸控裝置100的剖面圖，而第1(b)圖繪示了光學觸控裝置100內部控制其動作的電路方塊圖。光學觸控裝置100包含了一光學觸控板103、一光源105、一光學感測器107(或稱影像感測器)、透鏡109、111、一處理單元113、一儲存裝置115以及一光源控制單元117。光源105會由光源控制單元117控制發光動作而照射位於光學觸控板103上的手指F來產生一影像。光學感測器107會擷取影像中的圖框。處理單元113會根據擷取的圖框來計算出手指F的觸控動作。此外，處理單元113亦控制儲存裝置115的資料存取以及光源控制單元117的動作。
第2圖繪示了習知技術之一光學位移偵測裝置200(例如一光學滑鼠)，其可執行一光學位移偵測，來偵測光學位移偵測裝置200與一表面202間的位移動作。第2圖所示的光學位移偵測裝置200包 含了一光源205、一光學感測器207、一處理單元213、以及一光源控制單元217。光源控制單元217控制光源205以照明一表面202(例如滑鼠所放置的桌面)以形成一影像。光學感測器207用以擷取影像中的圖框(frame)並可將圖框暫存於一儲存裝置215。處理單元213則根據光學感測器207擷取的圖框來計算出光學位移偵測裝置200的速度和加速度以進行追蹤動作。光學位移偵測裝置200亦包含了一控制介面209，而控制介面209包含了滾輪和按鈕等輸入元件。
第1圖和第2圖所示的光學觸控裝置和光學位移偵測裝置可以結合於一光學導航裝置上。也就是說，光學位移偵測裝置200的控制介面209可被第1圖的光學觸控板103所取代，如此單一光學導航裝置便可執行光學觸控跟光學位移偵測兩種功能。在此類裝置中，執行兩種不同功能所需的光源105/205、光學感測器107/207、處理單元113/213、儲存裝置115/215以及光源控制單元117/217可以是分別獨立的，也可以是共用的。
此類裝置中由於以光學觸控板來取代了傳統的控制介面，而光學觸控動作和光學位移偵測動作都需要電能，因此在電能上需要更精準的控制以節省電能的消耗。然而，為了保持觸控動作偵測的靈敏度，在習知技術中光學觸控板103需要不斷的執行取樣以偵測是否有觸控動作，且其取樣頻率為固定的，並不會因為光學導航裝置的不同動作而有所改變。如此在電能的運用上較無效率。
因此，本發明之一目的為提供了一種光學導航裝置以及一種光 學導航方法，可依據光學導航裝置的位移來調整觸控板的取樣頻率。
本發明之一實施例揭露了一種光學導航裝置，包含：一位移偵測裝置，用以判斷該光學導航裝置是否相對於一物件產生一位移，並據此產生一位移訊號：以及一觸控板，用以偵測使用者的觸控，其具有一取樣頻率，並接收一控制訊號來改變該取樣頻率，其中該取樣頻率可根據該位移訊號而調整，當該位移訊號代表該位移增加時，該取樣頻率對應地降低。
本發明之另一實施例揭露了一種電腦可讀取媒體，具有至少一程式碼紀錄於其上，當該些程式碼被讀取並執行時，可進行一光學導航方法，其包含下列步驟：判斷一光學導航裝置是否相對於一物件產生一位移，並據此產生一位移訊號：使用一觸控板偵測使用者的觸控；以及使用一控制訊號來控制該觸控板的一取樣頻率，當該位移訊號代表該位移增加時，對應地降低該取樣頻率。
藉由前述之實施例，可根據光學導航裝置的位移來調整觸控板的取樣頻率。因此可以在不影響觸控功能偵測靈敏度之前提下，使電能的運用更有效率。
第3圖繪示了根據本發明之一實施例的光學導航裝置300。光學導航裝置300可用來執行觸控功能和位移偵測功能，因此可視為一光學滑鼠。如第3圖所示，光學導航裝置300包含了一光學觸控板301、一位移偵測裝置303以及一觸控板控制單元305。光學觸控板301用以偵測使用者的觸控，其具有一取樣頻率，並接收一控制訊 號CS來改變取樣頻率。其中取樣頻率可根據一位移訊號MS而被調整，當位移訊號MS代表該位移增加時，取樣頻率對應地降低，而當位移訊號MS代表位移降低時，取樣頻率對應地增加。位移偵測裝置303用以判斷光學導航裝置300是否相對於一物件(例如表面302)產生一位移，並據此產生位移訊號MS，此位移訊號MS用以產生控制訊號CS以改變取樣頻率。
在第3圖所示的實施例中，是以一觸控板控制單元305接收位移訊號MS並產生控制訊號CS。此觸控板控制單元305可藉由將軔體寫入一處理單元來實施，此處理單元亦用來控制光學導航裝置300的其他動作。或者，觸控板控制單元305亦可為一獨立的硬體電路。控制訊號CS亦可由光學導航裝置外部的裝置來產生，在第4圖所示的實施例中，光學導航裝置300耦接於一電子裝置400(此例中為筆記型電腦)，此電子裝置400具有一顯示器401且顯示器401相對應一物體於光學導航裝置300的光學觸控板上的移動動作(即觸控動作)或光學導航裝置300相對應其放置表面的位移來顯示不同的內容。電子裝置400通常會具有一處理器403，此處理器403用以控制電子裝置400之動作且可用以產生控制訊號CS給光學導航裝置300。
請再回到第3圖，光學導航裝置300可更包含一開關311，用以決定光學導航裝置300是否進入調整模式。進入調整模式時，光學觸控板的取樣頻率便得以被改變。除了用以決定是否進入調整模式外，開關311更可用以決定取樣頻率的調整範圍(即取樣頻率的最大值與最小值)。亦可透過開關311來直接設定取樣頻率，以隨著不 同的環境或光學導航裝置的剩餘電能調整取樣頻率。請留意，開關311可為一硬體開關，但亦可為一軟體，可透過使用者介面(例如第4圖的實施例中，電子裝置400於顯示器401上所提供的使用者介面UI)來設定光學導航裝置300是否進入調整模式。因此可視為光學導航裝置300具有一開關機制，此開關機制可為硬體或軟體，用以決定光學導航裝置是否進入調整模式，或決定取樣頻率調整的範圍，或者直接決定取樣頻率。
第5圖繪示了根據本發明之一實施例的光學導航方法。此光學導航方法可透過一電腦可讀取媒體例如光碟、硬碟或記憶體來施行。例如可將一程式寫入於電腦可讀取媒體中，並執行此程式來執行下列步驟，但並不限定。請同時參閱第3圖和第5圖以更為了解本發明之內容。第5圖所示的光學導航方法包含了下列步驟：
步驟501開始。
步驟503判斷是否進入調整模式。如前所述，可以開關311決定光學導航裝置300是否進入調整模式。若是，則進入步驟507，若否，則進入步驟505。
步驟505不改變取樣頻率。
步驟507判斷光學導航裝置是否有位移。若無則到步驟509，若有則到步驟511。
步驟509增加取樣頻率。
步驟511根據光學導航裝置的位移量來調整取樣頻率。
在一實施例中，若光學導航裝置的位移增加，則減少觸控板的取樣頻率，而若光學導航裝置的位移減少，則增加觸控板的取樣頻率。以使用者的行為模式而言，當光學導航裝置的位移增加時(例如光學導航裝置在桌面上有較大的位移距離)，則較不可能去執行觸控動作，因此會減少光學觸控板的取樣頻率。相反的，若光復導航裝置位移較小甚至靜止不動時，則使用者較有可能去執行觸控動作，因此會增加取樣頻率。
而在另一實施例中，可判斷光學導航裝置是否偵測到一物件，以判斷光學導航裝置是被提起或是置於一表面(即前述的物件)上。若偵測到光學導航裝置被提起則增加取樣頻率。因此步驟507可被替代為”是否偵測到一物件？”。因為若無偵測到物件，則接下來被施行觸控功能的機率較高，故增加光學觸控板的取樣頻率。
底下將進一步解釋根據本發明之光學導航裝置的詳細結構，請再 參閱第3圖。光學觸控板301之觸控偵測功能以及位移偵測裝置303的位移偵測功能可以第1圖所示的光學觸控裝置100以及第2圖所示的光學位移偵測裝置200來達成。因此，光學導航裝置300可具有一光學感測器307，用以接收使用者觸控時所產生的反射光來偵測使用者的觸控。舉例來說，光學感測器307感測光源309射出的光SL在使用者手指F上所造成的反射光RL或者感測環境光EL在使用者手指F上所造成的反射光RL來偵測使用者的觸控。此外，光學感測器307亦可接收使用者觸控時手指F遮蔽光線而產生的暗點來偵測使用者的觸控。舉例來說，光學感測器307可感測手指F遮蔽光源309所發出的光SL所產生的暗點，或是手指F遮蔽環境光EL所產生的暗點來偵測使用者的觸控。請留意因為，光源、光學感測器以及光學觸控板的所在位置可能有各種組合，因此要使用何種方式偵測觸控動作取決於光源和光學感測器的所在位置與光學觸控板的所在位置之關係，並不限定。
如前所述，光學觸控板301之觸控偵測功能以及位移偵測裝置303的位移偵測功能可以第1圖所示的光學觸控裝置100以及第2圖所示的光學位移偵測裝置200來達成，所以光學觸控板301和位移偵測裝置303可共用光學感測器和光源，因此光學感測器307和光源309之位置可視設計需求而任意改變，並不受限於第3圖所示的位置。此外，亦請留意本發明第3圖的實施例並不限定使用第1圖以及第2圖所示的光學觸控裝置和光學位移偵測裝置。此外，光學觸控板301亦可由其他類型的觸控板來代替。
藉由前述之實施例，可根據光學導航裝置的位移來調整觸控板的 取樣頻率。因此可以在不影響觸控功能偵測靈敏度之前提下，使電能的運用更有效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
F‧‧‧手指
UI‧‧‧使用者介面
100‧‧‧光學觸控裝置
103、301‧‧‧光學觸控板
105、205、309‧‧‧光源
107、207、307‧‧‧光學感測器
109、111‧‧‧透鏡
113、213‧‧‧處理單元
115、215‧‧‧儲存裝置
117、217‧‧‧光源控制單元
200‧‧‧光學位移偵測裝置
202‧‧‧表面
209‧‧‧控制介面
300‧‧‧光學導航裝置
302‧‧‧表面
303‧‧‧位移偵測裝置
305‧‧‧觸控板控制單元
311‧‧‧開關
400‧‧‧電子裝置
401‧‧‧顯示器
403‧‧‧處理器
第1圖繪示了習知技術的光學觸控裝置。
第2圖繪示了習知技術的光學位移偵測裝置。
第3圖繪示了根據本發明之一實施例的光學導航裝置。
第4圖繪示了根據本發明另一實施例的光學導航裝置。
第5圖繪示了根據本發明之一實施例的光學導航方法。
F‧‧‧手指
300‧‧‧光學導航裝置
301‧‧‧光學觸控板
302‧‧‧表面
303‧‧‧位移偵測裝置
305‧‧‧觸控板控制單元
307‧‧‧光學感測器
309‧‧‧光源
311‧‧‧開關

Claims (18)

  1. 一種光學導航裝置，包含：一位移偵測裝置，用以判斷該光學導航裝置是否相對於一物件產生一位移，並據此產生一位移訊號：以及一觸控板，用以偵測使用者的觸控，其具有一取樣頻率，並接收一控制訊號來改變該取樣頻率，其中該取樣頻率可根據該位移訊號而調整，當該位移訊號代表該位移增加時，該取樣頻率對應地降低。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，更包含：一觸控板控制單元，用以產生該控制訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，其中該光學導航裝置耦接於一電子裝置，該電子裝置具有一顯示器且該顯示器相對應一物體於該觸控板上之移動動作或該位移來顯示不同的內容，其中該電子裝置具有一處理器，該處理器用以控制該電子裝置之動作並用以產生該控制訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，其中該觸控板係一光學觸控板，其具有一個光學感測器，用以接收使用者觸控時所產生的反射光來偵測使用者的觸控。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，其中該觸控板係一 光學觸控板，其具有一個光學感測器，用以接收使用者觸控時遮蔽光線而產生的暗點來偵測使用者的觸控。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，若該位移偵測裝置未偵測到該位移，則該觸控板控制單元增加該取樣頻率。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，若該位移偵測裝置未偵測到該物件，則該觸控板控制單元增加該取樣頻率。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，更包含一開關機制，用以決定該觸控板是否根據該位移來調整該取樣頻率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，更包含一開關，用以決定一取樣頻率範圍，其中經調整後的該取樣頻率不超出該取樣頻率範圍的一最大值與一最小值。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，更包含一開關，用以直接設定該取樣頻率的值。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學導航裝置，其中該光學導航裝置為一光學滑鼠。
  12. 一種電腦可讀取媒體，具有至少一程式碼紀錄於其上，當該些 程式碼被讀取並執行時，可進行一光學導航方法，其包含下列步驟：判斷一光學導航裝置是否相對於一物件產生一位移，並據此產生一位移訊號：使用一觸控板偵測使用者的觸控；以及使用一控制訊號來控制該觸控板的一取樣頻率，當該位移訊號代表該位移增加時，對應地降低該取樣頻率。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該光學導航方法包含：使用該光學導航裝置中的一觸控板控制單元來產生該控制訊號。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該光學導航方法包含：將該光學導航裝置耦接於一電子裝置，該電子裝置具有一顯示器且該顯示器相對應一物體於該觸控板上之移動動作或該位移來顯示不同的內容；以及利用該電子裝置之一處理器控制該電子裝置之動作並產生該控制訊號。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該觸控板係一光學觸控板，該光學導航方法包含：以一光學感測器接收使用者觸控時所產生的反射光來偵測使用者的 觸控。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該觸控板係一光學觸控板，該光學導航方法包含：以一光學感測器接收使用者觸控時遮蔽光線而產生的暗點來偵測使用者的觸控。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該光學導航方法包含：若未偵測到該位移，則增加該取樣頻率。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取媒體，其中該光學導航方法包含：若未偵測到該物件，則增加該取樣頻率。
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