專利名稱：光學鼠標及避免其誤動作的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種光學鼠標，且特別是有關于一種當光學鼠標離開操作表面時，可避免輸出錯誤的光學鼠標移動值的光學鼠標。
光學鼠標1的底部表面必須與操作表面實際接觸，以確保一個在操作表面上的影像，可精確地聚焦在影像傳感器3上。如果光學鼠標1的底部表面離開操作表面2，則當所輸入的光線通過透鏡5，將輸入到影像傳感器3時，將無法聚焦影像，而且光學鼠標1無法計算精確的移動量。因此，反射在影像傳感器3上的影像看起來像是移動。然而，因為光學鼠標實際上并未水平移動，所以在計算機屏幕上顯示的光標會停止移動。
在習知的圓球鼠標的范例中，因為鼠標圓球并未移動，所以并未有上述的問題。然而，在光學鼠標的范例中，當光學鼠標離開操作表面時，因可借由計算所輸入光線的光量，而算出鼠標的移動值，所以光學鼠標可算出錯誤的移動值。
根據(jù)本發(fā)明的光學鼠標，其特征是為該光學鼠標包括一個由復數(shù)個像素組成，用來輸出在一個預定時間之內(nèi)累積當成一個像素元件訊號的影像傳感器；一個用來接收影像傳感器的輸出，以及將該輸出訊號轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字訊號格式的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一個用來接收模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出，及計算光學鼠標移動值的影像數(shù)據(jù)處理器；一個以一外部系統(tǒng)控制資料流，接收和輸出影像數(shù)據(jù)處理器輸出的系統(tǒng)控制器；一個用來接收模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出，并且計算一個平均值的平均值計算器；以及一個用來接收平均值計算器的輸出，并且產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號的提取狀態(tài)鑒別器(pick-up state discriminator)。該提取狀態(tài)訊號是用來制造移動值“0”。根據(jù)本發(fā)明的光學鼠標，其特征為該光學鼠標更加包括一個用來接收來自提取狀態(tài)鑒別器的提取狀態(tài)訊號的螢光燈狀態(tài)鑒別器，用來鑒別光學鼠標是否是在螢光燈狀態(tài)中，以及產(chǎn)生一個螢光燈狀態(tài)訊號，并且使用螢光燈狀態(tài)訊號制造移動值“0”。
根據(jù)本發(fā)明可避免光學鼠標誤動作的方法，其特征是為包括下列步驟首先，第一步驟為判斷在一個取樣周期中的一個像素平均值，是否連續(xù)低于一個參考標準；接下來，第二步驟為如果像素平均值并非連續(xù)低于該參考標準，則返回一個正常操作狀態(tài)，并且當像素平均值是連續(xù)低于該參考標準時，產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號，以制造一個低于該參考標準的移動值；第三步驟為判斷在一個取樣周期中的像素平均值，是否是以連續(xù)低于參考標準的一個值所輸入；第四步驟為當在一個取樣周期中的像素平均值，并非以非連續(xù)低于參考標準的一個值所輸入時，返回第三步驟，并且當非低于參考標準的一個值連續(xù)輸入時，判斷像素平均值的變化是否對應于一個“螢光燈狀態(tài)”；以及第五步驟為當?shù)谒牟襟E中的判斷“螢光燈狀態(tài)”的結果顯示其為“螢光燈狀態(tài)”時，返回第二步驟，并且當判斷結果顯示其并非為“螢光燈狀態(tài)”時，返回正常操作狀態(tài)。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特地以較佳實施例，并配合所附圖
式，作詳細說明如下。
圖2是顯示一個用來計算光學鼠標移動量的習知集成電路的方塊圖。
圖3是顯示一個根據(jù)本發(fā)明第一實施例用來計算光學鼠標移動量的集成電路的方塊圖。
圖4是顯示螢光燈光線的波形與一個取樣頻率之間的相互關系。
圖5是顯示一個根據(jù)本發(fā)明第二實施例用來計算光學鼠標移動量的集成電路的方塊圖。
圖6是顯示一個流程圖，用來說明當一個根據(jù)本發(fā)明的光學鼠標離開操作表面時，用來求得一個移動值的方法。
符號說明1 光學鼠標2 操作表面3、21、41 影像傳感器5 透鏡6 反射光7 光8 光源22、42模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器23、43影像數(shù)據(jù)處理器24、44系統(tǒng)控制器45平均值計算器46提取狀態(tài)鑒別器
47螢光燈狀態(tài)鑒別器51弦波52取樣周期S1～S5流程步驟圖3是顯示一個根據(jù)本發(fā)明第一實施例用來計算光學鼠標移動量的集成電路的方塊圖，其中該光學鼠標包括一個由數(shù)百個像素組成，用來輸出在一個預定時間之內(nèi)累積當成一個像素元件訊號的影像傳感器41；一個用來接收影像傳感器41的輸出，以及將該輸出訊號轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字訊號格式的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42；一個用來接收和計算模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的輸出，并且計算光學鼠標移動值V(X，Y)的影像數(shù)據(jù)處理器43；一個用來接收模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的輸出，并且計算一個平均值的平均值計算器45；一個用來接收平均值計算器45的輸出，并且產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號SPIC的提取狀態(tài)鑒別器46；以及一個以一個外部系統(tǒng)控制時序，接收影像數(shù)據(jù)處理器43的輸出，并且在提取狀態(tài)訊號SPIC的控制的下，制造移動值“0”的系統(tǒng)控制器44。
以下將詳細說明如圖3所示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學鼠標的動作。
光學鼠標以超過每秒1500次的取樣頻率取樣表面影像。在一個取樣周期之內(nèi)由表面所反射的光線，會投射到影像傳感器上，而且會使用所投射的數(shù)值，計算出光學鼠標的目前位置。影像傳感器41擷取一個表面上的影像，并且將該影像輸出。模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42接收影像傳感器41的輸出，并且將其輸出轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字訊號模式。影像數(shù)據(jù)處理器43接收模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的輸出，比較像素之間的差異，以制造一個圖案，并且將該圖案與前一個取樣周期所制造的圖案相比較，以計算光學鼠標的移動值V(X，Y)。
當光學鼠標離開操作墊表面時，被表面反射并且進入影像傳感器41的光線光量會大量降低。因此，輸入到模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的像素的輸出量會變小，而且轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號的像素值，大部分會變得低于參考標準。在此例中，平均值計算器45會將在一個取樣周期內(nèi)的所有像素值相加，并且求得一個低于參考標準的平均值。當在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值是連續(xù)低于參考標準時，提取狀態(tài)鑒別器46會判斷光學鼠標是否離開操作表面，并且產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號SPIC。在提取狀態(tài)中，光學鼠標借由將一個值V(X，Y)＝“0”，而非從中計算所得的值，當成一個移動值送出，就好象光學鼠標并未移動一般控制光學鼠標。
當使用者從操作表面上提起光學鼠標，在操作表面上方移動光學鼠標，并且最后將光學鼠標放在表面上時，本發(fā)明可避免光學鼠標輸出移動訊號。當光學鼠標再次在表面上移動時，在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值并不低于該參考標準。在此例中，光學鼠標借由跳出提取狀態(tài)，并且將在影像數(shù)據(jù)處理器43中所算出的移動值V(X，Y)，傳送至一個外部系統(tǒng)，而完成一個正常動作。如上所述，當在計算一個取樣周期內(nèi)所有像素的平均值時，光學鼠標可鑒別光學鼠標是否離開操作表面。當光學鼠標在離開操作表面的狀態(tài)下移動時，光學鼠標會偵測到提取狀態(tài)，借以控制代表光學鼠標移動并且低于參考標準的移動值V(X，Y)。因此，在提取狀態(tài)中，借由光學鼠標所輸出的移動值，顯示在監(jiān)視器(未繪示)上的光標并不會移動。
在提取狀態(tài)的范例中，除了從光學鼠標的光源所發(fā)射的光之外的外部光[例如螢光燈或白熾燈(incandescent lamp)]，可經(jīng)由透鏡進入光學鼠標。在白熾燈的范例中，因為所進入的光線始終保持平均，所以光學鼠標的移動方向是取決于白熾燈位置及透鏡方向。當進入光學鼠標的白熾燈的光量增加時，在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值會變成不低于參考標準。因此，光學鼠標會根據(jù)光學鼠標相對于白熾燈位置的移動方向，計算移動值。因此，光學鼠標會跳出提取狀態(tài)。在此例中，在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值并不常改變。螢光燈每秒會閃爍60次。因此，以每秒超過1500次取樣的光學鼠標，可偵測閃爍產(chǎn)生的光量變化。圖4是顯示螢光燈光線的波形與光學鼠標的取樣頻率之間的相互關系。如圖4所示，當螢光燈具有一個周期每秒60次的正弦波(sine wave)51時，光學鼠標在每秒1500次的每一個取樣周期52上接收不同光量，而且因為每個取樣周期的光量變化，可能會產(chǎn)生誤動作。因此，在提取狀態(tài)中，當光學鼠標暴露于螢光燈下時，光學鼠標本身會移動，而非傾向某一個方向。因此，該移動會讓使用者有誤動作的感覺。在此例中，借由制造移動值為V(X，Y)＝“0”，顯示在監(jiān)視器上的光標會保持固定不動。
圖5是顯示一個根據(jù)本發(fā)明第二實施例用來計算光學鼠標移動量的集成電路的方塊圖。除了圖4所示的組件之外，該集成電路更加包括一個螢光燈狀態(tài)鑒別器47。
圖5所示的集成電路包括一個由數(shù)百個像素組成，用來輸出在一個預定時間之內(nèi)累積當成一個像素元件訊號的影像傳感器41；一個用來接收影像傳感器41的輸出，以及將該輸出訊號轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字訊號格式的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42；一個用來接收和計算模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的輸出，并且計算光學鼠標移動值V(X，Y)的影像數(shù)據(jù)處理器43；一個以一個外部系統(tǒng)控制時序，接收影像數(shù)據(jù)處理器43的輸出的系統(tǒng)控制器44；一個用來接收模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的輸出，并且計算一個平均值的平均值計算器45；一個用來接收平均值計算器45的輸出，并且產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號SPIC的提取狀態(tài)鑒別器46；以及一個用來接收提取狀態(tài)訊號SPIC，判斷光學鼠標是否是在螢光燈狀態(tài)中，并且產(chǎn)生一個螢光燈狀態(tài)訊號SFL的螢光燈狀態(tài)鑒別器。當螢光燈狀態(tài)訊號SFL激活時，移動值V(X，Y)會變成“0”。
以下將詳細說明如圖5所示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學鼠標的動作。其中將特別說明螢光燈狀態(tài)鑒別器的細節(jié)。
由具有規(guī)律周期光源的影像傳感器41的輸出，會根據(jù)以對應取樣頻率所得的像素平均值的規(guī)律周期而變。本發(fā)明指定周期性偵測到的狀態(tài)變化為“螢光燈狀態(tài)”。當光學鼠標在表面上正常操作時，因為光學鼠標的光源相當強，所以沒有“螢光燈狀態(tài)”發(fā)生。因此，可假設“螢光燈狀態(tài)”只發(fā)生在當光學鼠標被從操作表面上提起時。如上所述，提取狀態(tài)鑒別器46會產(chǎn)生代表光學鼠標是否離開操作表面的提取狀態(tài)訊號SPIC。螢光燈狀態(tài)鑒別器47接收提取狀態(tài)訊號SPIC，并且鑒別光學鼠標是否是在螢光燈狀態(tài)中，并且產(chǎn)生螢光燈狀態(tài)訊號SFL。在光學鼠標進入提取狀態(tài)之后，當偵測到“螢光燈狀態(tài)”時，光學鼠標會繼續(xù)保持提取狀態(tài)。
本發(fā)明第二實施例更加包括一個螢光燈狀態(tài)鑒別器47，當光學鼠標從提取狀態(tài)中跳出時，用來偵測螢光燈狀態(tài)，以避免當光學鼠標被提起及移動時，造成監(jiān)視器上的光標因螢光燈而產(chǎn)生誤動作。
圖6是顯示一個流程圖，用來說明當一個根據(jù)本發(fā)明的光學鼠標離開操作表面時，用來求得一個移動值的方法。首先，步驟S1是在正常操作狀態(tài)，步驟S2是判斷在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值是否連續(xù)低于參考標準。當像素平均值并非低于參考標準時，操作程序返回正常操作狀態(tài)S1。當像素平均值是低于參考標準時，在步驟S3中產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號。接下來在步驟S4中，判斷在一個取樣周期內(nèi)的像素平均值是否是以一個非低于參考標準的值連續(xù)輸入。當并未連續(xù)輸入該非低于參考標準的值時，操作程序返回步驟S3。當連續(xù)輸入該非低于參考標準的值時，在步驟S5中，判斷像素平均值的變化是否對應于“螢光燈狀態(tài)”。當該變化并不對應于“螢光燈狀態(tài)”時，操作程序返回步驟S1。當該變化是對應于“螢光燈狀態(tài)”時，操作程序返回步驟S3，產(chǎn)生提取狀態(tài)訊號，以制造低于參考標準的移動值。
如上所述，當光學鼠標離開操作表面時，根據(jù)本發(fā)明的光學鼠標可避免由光學鼠標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(fā)明的影像傳感器，可借由偵測筆是否離開寫入窗口的表面，而使筆型輸入裝置判斷信息是否有效。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視上述的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種光學鼠標，包括一個影像傳感器，由復數(shù)個像素所組成，用來輸出在一個預定時間之內(nèi)累積當成一個像素元件的復數(shù)個訊號；一個模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用來接收該影像傳感器的該輸出，并且將該輸出轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字訊號格式；一個影像數(shù)據(jù)處理器，用來接收該模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的該輸出，并且計算該光學鼠標的一個移動值；一個系統(tǒng)控制器，以一個外部系統(tǒng)控制資料流，并且接收該影像數(shù)據(jù)處理器的一個輸出；一個統(tǒng)計值計算器，用來接收該模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器的該輸出，并且計算一個統(tǒng)計值；以及一個提取狀態(tài)鑒別器，用來接收該統(tǒng)計值計算器的該輸出，并且產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號；其中該提取狀態(tài)訊號是用來制造一個移動值“0”。
2.如權利要求1所述的光學鼠標，其中該統(tǒng)計值是得自平均該像素值。
3.如權利要求1所述的光學鼠標，更加包括一個螢光燈狀態(tài)鑒別器，用來接收來自該提取狀態(tài)鑒別器的該提取狀態(tài)訊號，鑒別該光學鼠標是否是在一個螢光燈狀態(tài)中，產(chǎn)生一個螢光燈狀態(tài)訊號，并且控制該移動值。
4.一種避免一個光學鼠標的一個誤動作的方法，包括第一步驟，判斷在一個取樣周期內(nèi)的一個像素統(tǒng)計值是否連續(xù)低于一個參考標準；第二步驟，當該像素統(tǒng)計值并不連續(xù)低于該參考標準時，返回一個正常操作狀態(tài)，而且當該像素統(tǒng)計值是連續(xù)低于該參考標準時，產(chǎn)生一個提取狀態(tài)訊號，以產(chǎn)生一個固定狀態(tài)；第三步驟，判斷在一個取樣周期內(nèi)的該像素統(tǒng)計值是否是以一個非低于該參考標準的一個值連續(xù)輸入；第四步驟，當在一個取樣周期內(nèi)的該像素統(tǒng)計值并非是以一個非低于該參考標準的一個值連續(xù)輸入時，返回該第三步驟，而且當在一個取樣周期內(nèi)的該像素統(tǒng)計值是以一個非低于該參考標準的一個值連續(xù)輸入時，判斷該像素統(tǒng)計值的一個變化是否對應于一個“螢光燈狀態(tài)”；以及第五步驟，當在該第四步驟中判斷是否為該“螢光燈狀態(tài)”的結果顯示其是為該“螢光燈狀態(tài)”時，返回該第二步驟，而且當該判斷結果顯示其并非為“螢光燈狀態(tài)”時，返回該正常操作狀態(tài)。
5.如權利要求4所述的避免該光學鼠標的該誤動作的方法，其中該統(tǒng)計值是得自平均該像素值。
全文摘要
本發(fā)明提供的光學鼠標包括一個由復數(shù)個像素所組成，用來輸出在一個預定時間之內(nèi)所累積當成一個像素元件的復數(shù)個訊號的影像傳感器；一個模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一個計算光學鼠標移動值的影像數(shù)據(jù)處理器，一個以一個外部系統(tǒng)控制資料流的系統(tǒng)控制器；一個計算平均值的平均值計算器；以及一個產(chǎn)生提取狀態(tài)訊號的提取狀態(tài)鑒別器，此外，該光學鼠標更加包括一個熒光燈狀態(tài)鑒別器，用來鑒別光學鼠標是否是在一個熒光燈狀態(tài)中，并且產(chǎn)生一個熒光燈狀態(tài)訊號。
文檔編號G06F3/033GK1477592SQ03149868
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權日2002年7月30日
發(fā)明者安訂洪 申請人:艾勒博科技股份有限公司