專利名稱：光學(xué)指向裝置及其電源半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)指向裝置及其電源半導(dǎo)體裝置。
技術(shù)背景一般來說，光學(xué)指向裝置包含光學(xué)單元、圖像傳感器、運(yùn)動值計(jì)算器和模擬-數(shù)字(analog-to-digital， A/D)轉(zhuǎn)換器。由于用于光學(xué)指向裝置 的半導(dǎo)體裝置是系統(tǒng)集成芯片(system-on-chip, S0C )，所以內(nèi)部塊所需 的最佳操作電壓都不同。明確地說，光學(xué)單元的操作電壓很可能是閾值電 壓或更高(此處，紅色發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)的閾值 電壓為2.7 V，且藍(lán)色LED的閾值電壓為3.2 V )。圖像傳感器在高電壓下 操作，使得耗盡區(qū)域增加以提升光學(xué)效率。例如運(yùn)動值計(jì)算器的邏輯單元 可在相比而言較低的電壓下操作，且A/D轉(zhuǎn)換器的操作電壓在圖像傳感器 的操作電壓與邏輯單元的操作電壓中間，使得A/D轉(zhuǎn)換器可在圖像傳感器 和邏輯單元的兩個操作電壓下操作。同時，由于應(yīng)用在無線光學(xué)指向裝置的半導(dǎo)體裝置所輸出的射頻 (radio-frequency, RF)信號基本上取決于電源電壓，所以可能有必要使 RF電路塊按用戶的要求而適于各種操作電壓。并且，通常針對無線光學(xué)指 向裝置使用便攜式電池來作為電源，且因此，最近低功率便攜式電子器具 的普及程度的增加已導(dǎo)致強(qiáng)烈需要，使得半導(dǎo)體裝置的電源管理完備。類似地，隨著半導(dǎo)體微處理技術(shù)的快速發(fā)展，用于有線光學(xué)指向裝置 的半導(dǎo)體裝置的電源電壓不斷降低，以便達(dá)到耐受最大容許內(nèi)部電壓。并且，為了滿足所需的高速系統(tǒng)(例如，高速數(shù)字通信系統(tǒng)、高分辨率高速 顯示器裝置和高容量存儲裝置)的規(guī)范，高速系統(tǒng)中包含的模擬和數(shù)字塊 正展示出使用多個電源電壓的趨勢。因此，當(dāng)一些半導(dǎo)體裝置或半導(dǎo)體裝置的一些內(nèi)部電路由于其操作特 性的緣故而需要高操作電壓時，需要進(jìn)行電壓管理。圖1是常規(guī)光學(xué)指向裝置的方塊圖。參看圖1，常規(guī)光學(xué)指向裝置包含光學(xué)單元40、運(yùn)動傳感器50、微控 制器60、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器70和電源(power su卯ly) 20。運(yùn)動傳感器50 包含圖像傳感器51、 A/D轉(zhuǎn)換器52和運(yùn)動值計(jì)算器53?，F(xiàn)將描述圖1所示的各個塊的功能。光學(xué)單元40包含光源、透鏡和其它附件。光源照射的光由物體反射并 通過透鏡入射到圖像傳感器51。運(yùn)動傳感器50以光學(xué)單元40接收光學(xué)圖像，并使用所述光學(xué)圖像計(jì) 算運(yùn)動值V(MOV)。圖像傳感器51接收通過透鏡反射的光并讀出(sense) 圖像數(shù)據(jù)。A/D傳換器52從圖像傳感器51接收模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號。運(yùn)動值計(jì)算器53基于作為A/D轉(zhuǎn)換器52的輸出信號的圖像 數(shù)據(jù)來計(jì)算運(yùn)動值V (MOV)，并輸出運(yùn)動值V (MOV)。微控制器60不僅接收從運(yùn)動傳感器50輸出的運(yùn)動值V(MOV)，而且接 收其它外部輸入信息，例如光學(xué)指向裝置的按鈕輸入值和滾動輸入值，并 根據(jù)主機(jī)計(jì)算機(jī)(未圖示)所要求的規(guī)范將運(yùn)動值V (MOV)和外部輸入信 息傳輸?shù)街鳈C(jī)計(jì)算機(jī)。當(dāng)光學(xué)指向裝置是無線裝置時，進(jìn)一步在微控制器60的后端準(zhǔn)備無線 數(shù)據(jù)收發(fā)器70。無線數(shù)據(jù)收發(fā)器70通過天線80以無線方式從主機(jī)計(jì)算機(jī) 接收傳輸光學(xué)指向裝置的運(yùn)動數(shù)據(jù)的請求，從微控制器60接收運(yùn)動值，將 運(yùn)動值轉(zhuǎn)換為模擬信號，并通過天線80以無線方式將模擬信號傳輸?shù)街鳈C(jī) 計(jì)算機(jī)。電源2 0施加光學(xué)指向裝置的所有內(nèi)部塊執(zhí)行各自功能所需的固定電源 電壓V —fix。現(xiàn)將參看圖l描述常規(guī)光學(xué)指向裝置的操作。當(dāng)光學(xué)單元40使用光源向物體照射光且物體所反射的光通過透鏡入射 在圖像傳感器51上時，圖像傳感器51接收所述光，讀出物體的圖像數(shù)據(jù)， 并輸出對應(yīng)于所接收光的量的光電壓(或光電流)。A/D轉(zhuǎn)換器52接收從圖像傳感器51輸出的光電壓(或光電流)的模擬 信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸出數(shù)字信號。運(yùn)動值計(jì)算器53接 收作為A/D轉(zhuǎn)換器52的輸出信號的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算光學(xué)鼠標(biāo)的運(yùn)動值V (MOV)，并輸出運(yùn)動值V (MOV)。電源20施加光學(xué)指向裝置的內(nèi)部塊(即，光學(xué)單元40、運(yùn)動傳感器 50、微控制器60和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器70)執(zhí)行功能所需的固定電源電壓 V一fix。在此情況下，在任意表面上移動的光學(xué)指向裝置將獲得不連續(xù)的圖像 幀并對所述圖像幀進(jìn)行比較和分析以便計(jì)算運(yùn)動值。因此，電路的操作速 度(例如，獲得圖像幀的速率)應(yīng)趕上光學(xué)指向裝置的操作速度，使得光 學(xué)指向裝置可獲得適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動值。如上所述，即使常規(guī)光學(xué)指向裝置以最高速度操作，也將對應(yīng)于最高 操作速度的固定電源電壓施加到其內(nèi)部電路而不會引發(fā)任何問題。圖2是圖1所示的常規(guī)光學(xué)指向裝置的電源的方塊圖。參看圖2,電源20包含電源(power source )10和直流(direct current,
DC) - DC轉(zhuǎn)換器15?，F(xiàn)將描述圖2所示的各個塊的功能。電源10施加預(yù)定電平的電源電壓，且DC- DC轉(zhuǎn)換器15接收電源電壓， 將電源電壓升高到作為內(nèi)部塊的操作電壓所需的最高電壓，并將最高電壓 輸出到多個內(nèi)部塊(未圖示)。內(nèi)部塊從DC- DC轉(zhuǎn)換器15接收最高電壓，并使用最高電壓作為操作 電壓來執(zhí)行各自功能。因此，可在最小電壓下操作的一些內(nèi)部塊接收過高的操作電壓而導(dǎo)致 功率浪費(fèi)。舉例來說，CMOS邏輯電路所消耗的電流由電源電壓、電容和操 作頻率的乘積決定。因此，施加到CMOS邏輯電路的過高的操作電壓導(dǎo)致電 流消耗增加，因此導(dǎo)致功率的低效率和浪費(fèi)。為了解決這些問題，常規(guī)上已提出一種使用便攜式電源的方法。明確 地說，可將低電壓從便攜式電源施加到內(nèi)部塊中的特定內(nèi)部塊，同時可將 高電壓從預(yù)定的恒定電壓產(chǎn)生器施加到其余的塊。舉例來說，1.5V的電池 電源電壓可從便攜式電池施加到光學(xué)指向裝置的可在低電壓下正常操作的 邏輯單元，同時可4吏用DC- DC轉(zhuǎn)換器將電池電源電壓升高到3. Q V或更高 的恒定電壓，并可將升高的電壓施加到光學(xué)指向裝置的光源、圖像傳感器 和A/D轉(zhuǎn)換器。然而，在此方法中，長期反復(fù)使用便攜式電池導(dǎo)致便攜式電池的輸出 電壓下降。因此，當(dāng)恒定的升高的電壓被施加到其它塊時，減小的電源電 壓被施加到邏輯單元。因此，邏輯電路的設(shè)計(jì)容易遭受到功率消耗的限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例提供光學(xué)指向裝置及其電源半導(dǎo)體裝置。在所述光學(xué) 指向裝置和電源半導(dǎo)體裝置中，根據(jù)移動速度施加可變電源電壓。因此，可 防止將過量電壓施加到能夠在最小電源電壓下搡作的內(nèi)部塊，同時可將升 高的電源電壓以可變方式施加到需要高電壓的內(nèi)部塊以增加操作速度，以 便獲得適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動值。在一個方面，本發(fā)明針對一種光學(xué)指向裝置，其包含光學(xué)單元，用于 使用光源向物體照射光并接收物體所反射的光以輸出光學(xué)圖像；運(yùn)動傳感 器，用于接收所述光學(xué)圖像，讀出圖像數(shù)據(jù)，并計(jì)算運(yùn)動值以輸出所述運(yùn) 動值；移動速度傳感器，用于接收運(yùn)動值并計(jì)算光學(xué)指向裝置的移動速度 以輸出所述移動速度；以及可變電源，用于根據(jù)移動速度產(chǎn)生不同的電源 電壓。光學(xué)指向裝置可進(jìn)一步包含微控制器，用于接收運(yùn)動值和預(yù)定的外 部輸入信號并將運(yùn)動值和外部輸入信號傳輸?shù)街鳈C(jī)計(jì)算機(jī)以輸出運(yùn)動值；
以及無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，用于通過天線以無線方式從主機(jī)計(jì)算機(jī)接收傳輸光學(xué)指向裝置的運(yùn)動值的請求，從微控制器接收運(yùn)動值，并將運(yùn)動值轉(zhuǎn)換為 模擬信號從而通過天線以無線方式將模擬信號傳輸?shù)街鳈C(jī)計(jì)算機(jī)。光學(xué)指向裝置的運(yùn)動傳感器可包含圖像傳感器，用于接收所反射的 光并讀出圖像數(shù)據(jù)以輸出對應(yīng)于所接收光的量的模擬信號；模擬-數(shù)字 (A/D)轉(zhuǎn)換器，用于接收模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以輸出數(shù) 字信號；以及運(yùn)動值計(jì)算器，用于從A/D轉(zhuǎn)換器接收數(shù)字信號并通過在像 素之間進(jìn)行比較來計(jì)算運(yùn)動值，以輸出所述運(yùn)動值。光學(xué)指向裝置的可變電源可包含電源，用于供應(yīng)電源電壓；電源電 壓調(diào)節(jié)器，用于接收電源電壓并升高或降低電源電壓以優(yōu)化包含光學(xué)單元、 運(yùn)動傳感器、移動速度傳感器、微控制器和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器的內(nèi)部塊的操 作電壓，以輸出升高或降低的電源電壓；以及串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器，用于接收 升高或降低的電源電壓并再次調(diào)節(jié)電源電壓以輸出經(jīng)調(diào)節(jié)的電源電壓。在另一方面，本發(fā)明針對一種用于光學(xué)指向裝置的電源半導(dǎo)體裝置，其 包含單個芯片，所述單個芯片包含多個電源電壓調(diào)節(jié)器，所述電源電壓調(diào) 節(jié)器用于接收電源電壓并升高或降低電源電壓以優(yōu)化光學(xué)指向裝置的各個 內(nèi)部塊所需的操作電壓，以輸出升高或降低的電源電壓。在所述光學(xué)指向裝置和電源電壓半導(dǎo)體裝置中，當(dāng)光學(xué)指向裝置中使 用的電源電壓需要施加到光學(xué)指向裝置的每個塊時，串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器可從 電源電壓調(diào)節(jié)器接收升高或降低的電源電壓，再次調(diào)節(jié)電源電壓，并將經(jīng) 調(diào)節(jié)的電源電壓輸出到包含在光學(xué)指向裝置中的額外半導(dǎo)體裝置或電路， 所述額外半導(dǎo)體裝置或電路具有不同于光學(xué)指向功能的功能。電源電壓調(diào)節(jié)器可包含電源電壓降落部分(power supply voltage drop portion),用于接收電源電壓，產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓，計(jì)算光學(xué)指向 裝置的運(yùn)動值和移動速度，根據(jù)移動速度劃分電源電壓，將劃分電壓 (division voltage)的電平與參考電壓的電平進(jìn)行比較，并確定應(yīng)升高還 是降低電源電壓，以將可變的最佳電源電壓施加到光學(xué)指向裝置的每個塊； 以及電源電壓升高部分(power supply voltage boost portion),用于將 劃分電壓的電平與參考電壓的電平進(jìn)行比較，并確定應(yīng)升高還是降低電源 電壓，以將可變的最佳電源電壓施加到光學(xué)指向裝置的每個塊。電源電壓降落部分可包含電壓降落調(diào)節(jié)器，用于接收電源電壓以將 預(yù)定降低的電源電壓輸出到光學(xué)指向裝置的每個塊；第一參考電壓產(chǎn)生器， 用于接收電源電壓以產(chǎn)生第一參考電壓；分壓控制器，用于根據(jù)移動速度 輸出控制劃分電壓所需的第一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng)于 第一和第二分壓控制信號改變劃分電壓以輸出經(jīng)改變的劃分電壓；比較器，用于接收經(jīng)改變的劃分電壓和第一參考電壓，并將劃分電壓的電平與第一
參考電壓的電平進(jìn)行比較以輸出比較輸出信號；以及第 一開關(guān)控制器，用于 響應(yīng)于比較輸出信號來升高或降低電壓降落調(diào)節(jié)器的輸出電壓。第一開關(guān)控制器可響應(yīng)于高電平比較輸出信號來降低電源電壓，并響 應(yīng)于低電平比較輸出信號來升高電源電壓。電源電壓升高部分可包含電壓升高調(diào)節(jié)器，用于接收電源電壓以將 升高的電源電壓輸出到光學(xué)指向裝置的每個塊；第二參考電壓產(chǎn)生器，用 于接收電源電壓以產(chǎn)生第二參考電壓；分壓控制器，用于根據(jù)移動速度輸 出用于控制劃分電壓所需的第一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng) 于第一和第二分壓控制信號改變劃分電壓；比較器，用于接收經(jīng)改變的劃 分電壓和第二參考電壓，并將劃分電壓的電平與第二參考電壓的電平進(jìn)行 比較以產(chǎn)生比較輸出信號；以及第二開關(guān)控制器，用于響應(yīng)于比較輸出信 號來升高或降低電壓升高調(diào)節(jié)器的輸出電壓。第二開關(guān)控制器可響應(yīng)于高電平比較輸出信號來降低電源電壓，并響 應(yīng)于低電平比較輸出信號來升高電源電壓。比較器可接收經(jīng)改變的劃分電壓和參考電壓，并將劃分電壓的電平與 參考電壓的電平進(jìn)行比較。因此，比較器可在劃分電壓的電平高于參考電 壓時產(chǎn)生高電平比較輸出信號，并在劃分電壓的電平低于參考電壓時產(chǎn)生 低電平比較輸出信號。移動速度傳感器可從移動值計(jì)算器接收移動值，根據(jù)光學(xué)指向裝置的 移動距離與移動所述光學(xué)指向裝置所花費(fèi)的時間之間的相關(guān)性而計(jì)算移動 速度，并輸出對應(yīng)于移動速度的解碼信號。分壓控制器可接收解碼信號，并根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度輸出用 于控制分壓器的劃分電壓控制信號。在此情況下，劃分電壓控制信號可允 許在光學(xué)指向裝置的移動速度較高時施加高劃分電壓，且允許在光學(xué)指向 裝置的移動速度較低時施加低劃分電壓。分壓器可包含第一分壓部分，包含一組電阻器(即，第一組電阻器) 和一組開關(guān)(即，第一組開關(guān))，所述第一組電阻器和第一組開關(guān)交替串聯(lián) 連接在電源電壓調(diào)節(jié)器的輸出端子與分壓器的輸出端子之間，以及另一組 開關(guān)(即，第二組開關(guān))，所述第二組開關(guān)分別并聯(lián)連接在電源電壓調(diào)節(jié)器 的輸出端子與第一組電阻器和第一組開關(guān)之間的接觸點(diǎn)之間；以及第二分 壓部分，包含另一組電阻器(即，第二組電阻器)和另一組開關(guān)(即，第 三組開關(guān))，所述第二組電阻器和第三組開關(guān)交替串聯(lián)連接在分壓器的輸出 端子與接地電壓之間，以及另一組開關(guān)(即，第四組開關(guān))，所述第四組開 關(guān)分別并聯(lián)連接在分壓器的輸出端子與第二組電阻器和第三組開關(guān)之間的 孑妄觸點(diǎn)之間。當(dāng)?shù)谝环謮嚎刂菩盘柺┘拥降谝唤M和第二組開關(guān)的控制端子且第二分
壓控制信號施加到第三組和第四組開關(guān)的控制端子時，分壓器可響應(yīng)于第 一和第二劃分電壓控制信號來控制第一到第四組開關(guān)的接通/斷開，根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度改變劃分電壓，并輸出經(jīng)改變的劃分電壓。 電源電壓調(diào)節(jié)器的控制可通過用戶的外部設(shè)定而啟用。電源電壓調(diào)節(jié)器的控制可通過將設(shè)定信號施加到外部輸入裝置而啟用。電源電壓調(diào)節(jié)器的控制可使用連接到計(jì)算機(jī)的光學(xué)指向裝置的電源的 端子而啟用。


如附圖中所說明，從對本發(fā)明示范性實(shí)施例的更具體描述中將了解本 發(fā)明的以上和其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。附圖不必按比例繪制，而是將重點(diǎn) 放在說明本發(fā)明的原理上。圖l是常規(guī)無線光學(xué)指向裝置的方塊圖。圖2是用于圖1所示的常規(guī)光學(xué)指向裝置的電源的方塊圖。 圖3是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的具有可變移動速度的無線光學(xué)指向 裝置的方塊圖。圖4是用于圖3所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的方塊圖。圖5是用于圖4所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的電源電壓降落 部分的等效電路圖。圖6是用于圖4所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的電源電壓升高 部分的等效電路圖。圖7是包含圖5所示的電源電壓降落單元的分壓器和圖6所示的電源 電壓升高單元的分壓器之電路圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的用于光學(xué)指向裝置的電源半導(dǎo) 體裝置的方塊圖，所述電源半導(dǎo)體裝置包含用于圖4所示的光學(xué)指向裝置 的可變電源中所包含的組件的 一部分。
具體實(shí)施方式
下文將參看附圖更充分描述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)指向裝置及其電源半導(dǎo) 體裝置，附圖中繪示本發(fā)明的示范性實(shí)施例。裝置的方塊圖。 參看圖3，無線光學(xué)指向裝置包含光學(xué)單元40、運(yùn)動傳感器50、微控 制器600、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器70、移動速度傳感器300和可變電源400。運(yùn)動 傳感器50包含圖像傳感器51、模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器52和運(yùn)動值計(jì)算器53?？勺冸娫?00包含電源10、電源電壓調(diào)節(jié)器100和串if關(guān)電壓調(diào)節(jié)器 200?，F(xiàn)將描述圖3所示的各個塊的功能。由于光學(xué)單元40、運(yùn)動傳感器50和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器70的功能和關(guān)系 與參看圖2在"背景技術(shù)"中描述的相同，所以此處將省略對其描述，且僅 將描述添加的組件的功能和相關(guān)性。微控制器600不僅接收從運(yùn)動傳感器50輸出的運(yùn)動值V (MOV),而且 接收其它外部輸入信息，例如光學(xué)指向裝置的按鈕輸入值和輪輸入值，根據(jù) 主機(jī)計(jì)算機(jī)(未圖示)所要求的規(guī)范將運(yùn)動值V (M0V )傳輸?shù)街鳈C(jī)計(jì)算機(jī)， 并視需要將運(yùn)動值V (MOV)傳輸?shù)揭苿铀俣葌鞲衅?00。移動速度傳感器300從運(yùn)動傳感器50的運(yùn)動值計(jì)算器53或微控制器 600接收運(yùn)動值V (MOV)，計(jì)算光學(xué)指向裝置的移動速度VEL，并輸出移動 速度VEL?？勺冸娫?00從移動速度傳感器300接收光學(xué)指向裝置的移動速度 VEL，并將對應(yīng)于移動速度VEL的電源電壓V_varl到V_varN以可變方式施 加到電路的每一者。也就是說，當(dāng)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL較高時，所 施加的電源電壓增加，且當(dāng)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL較低時，所施加 的電源電壓減小?，F(xiàn)將參看圖3描述根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的具有可變移動速度的無 線光學(xué)指向裝置的操作。當(dāng)光學(xué)單元40使用光源向物體照射光時，圖像傳感器51接收物體的 任意表面反射的光，讀出任意表面的圖像數(shù)據(jù)，并輸出對應(yīng)于所接收光的 量的光電壓(或光電流)。A/D轉(zhuǎn)換器52接收光電壓(或光電流)的才莫擬信 號，并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。運(yùn)動值計(jì)算器53接收A/D轉(zhuǎn)換器52 的輸出信號，并計(jì)算且輸出光學(xué)指向裝置的運(yùn)動值V (MOV)。光學(xué)單元40 和運(yùn)動傳感器50的上述操作與參看圖l在"背景技術(shù)"中描述的相同。此 處，同樣常見的是，也可將A/D轉(zhuǎn)換器52的功能集成在圖像傳感器51中。所述光學(xué)指向裝置與圖l所示的常規(guī)光學(xué)指向裝置不同之處在于，移動 速度傳感器300從運(yùn)動值計(jì)算器53接收光學(xué)指向裝置的運(yùn)動值V (MOV)， 并計(jì)算且輸出移動速度VEL，且可變電源400從移動速度傳感器300接收光 學(xué)指向裝置的移動速度VEL，并將對應(yīng)于移動速度VEL的電源電壓V_varlb 到V—varM以可變方式施加到電路的每一者。舉例來說，當(dāng)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL較高時，可變電源400中 包含的電源電壓調(diào)節(jié)器100增加所施加的電源電壓，且當(dāng)光學(xué)指向裝置的 移動速度VEL較低時，電源電壓調(diào)節(jié)器IOO減小所施加的電源電壓。顯然， 可將恒定的電源電壓施加到操作速度與電源電壓無關(guān)的組件。舉例來說，可
將恒定的電源電壓施加到用于控制光學(xué)單元40的光源的部分，且可使用所 述部分來接通和斷開光源。圖4是用于圖3所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的方塊圖。參看圖4，可變電源400 (參看圖3)包含電源10、電源電壓調(diào)節(jié)器100 和串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200。電源電壓調(diào)節(jié)器100包括多個電源電壓降落部分 lOO-la到IOO-N和多個電源電壓升高部分100-lb到IOO-M?，F(xiàn)將描述圖4所示的各個塊的功能。電源10施加預(yù)定電平的電源電壓。電源電壓調(diào)節(jié)器IOO從電源IO接收電源電壓，使用電源電壓降落部分 100-la到IOO-N和電源電壓升高部分100-lb到IOO-M將電源電壓升高或降 低到光學(xué)指向裝置的各個塊所需的最佳操作電壓，并輸出升高的電壓或降 低的電壓。當(dāng)有必要補(bǔ)償施加到光學(xué)指向裝置的電源電壓時，串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200 接收由電源電壓調(diào)節(jié)器100調(diào)節(jié)的電源電壓，再次調(diào)節(jié)電源電壓，并輸出 電源電壓。并且，串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200可根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL 以可變方式調(diào)節(jié)電源電壓或輸出固定電壓。由于串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200與電 源電壓降落部分100-la到100-N或電源電壓升高部分100-lb到IOO-M相 比產(chǎn)生低紋波穩(wěn)定的電源電壓，所以串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200的輸出電壓施加 到對電源電壓紋波敏感的塊，例如圖像傳感器51。低紋波穩(wěn)定的電源電壓 可施加到光學(xué)指向裝置中包含的額外半導(dǎo)體裝置或電路，所述額外半導(dǎo)體 裝置或電路具有不同于光學(xué)指向功能的功能。多個內(nèi)部塊(未圖示)接收由電源電壓調(diào)節(jié)器100調(diào)節(jié)的輸出電源電 壓，并使用電源電壓作為操作電壓來執(zhí)行個別功能。圖5是用于圖4所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的電源電壓降落 部分的等效電路圖。參看圖5,電源電壓降落部分IOO-N包含第一參考電壓產(chǎn)生器lll、移 動速度傳感器300、分壓控制器112、分壓器113、比較器114、第一開關(guān) 控制器115和電壓降落調(diào)節(jié)器116。現(xiàn)將描述圖5所示的各個塊的功能。電源IO施加預(yù)定電平的電源電壓，且第一參考電壓產(chǎn)生器111接收所 述電源電壓并產(chǎn)生第一參考電壓Vrefl，以將任意電壓與第一參考電壓 Vref 1進(jìn)行比4交。移動速度傳感器300接收運(yùn)動值V (MOV)，感測光學(xué)指向裝置的運(yùn)動， 并計(jì)算且輸出光學(xué)指向裝置的移動速度VEL。分壓控制器112接收對應(yīng)于由移動速度傳感器300計(jì)算出的光學(xué)指向 裝置的移動速度VEL的數(shù)字信號，使用數(shù)字信號的組合進(jìn)行編程，并輸出 分壓控制信號C0N1和C0N2。響應(yīng)于分壓控制信號C0N1和C0N2，當(dāng)移動速 度VEL較高時，增加劃分比(division ratio)以將較高電源電壓V_varN 施加到任意內(nèi)部塊，且當(dāng)移動速度VEL較低時，減小劃分比以將較低電源 電壓V-varN施加到4壬意內(nèi)部塊。分壓器113響應(yīng)于從分壓控制器112輸出的分壓控制信號C0N1和C0N2 來控制其中包含的多個開關(guān)(未圖示)的接通/斷開，以改變施加到多個內(nèi) 部塊(未圖示)的電源電壓并輸出劃分電壓Vdiv。比較器114接收劃分電壓Vdiv和第一參考電壓Vrefl，將劃分電壓Vdiv 與第一參考電壓Vrefl進(jìn)行比較，并產(chǎn)生比較輸出信號。因此，當(dāng)劃分電 壓Vdiv的電平高于第一參考電壓Vrefl時，比較器114產(chǎn)生高電平比較輸 出信號，且當(dāng)劃分電壓Vdiv的電平低于第一參考電壓Vrefl時，比較器114 產(chǎn)生低電平比較輸出信號。第一開關(guān)控制器115響應(yīng)于比較輸出信號來升高或降低電壓降落調(diào)節(jié) 器116的電源電壓。因此，第一開關(guān)控制器115響應(yīng)于高電平比較輸出信 號來降低施加到任意內(nèi)部塊的電源電壓V_varN，同時第一開關(guān)控制器115 響應(yīng)于低電平比較輸出信號升高施加到任意內(nèi)部塊的電源電壓V_varN。電壓降落調(diào)節(jié)器116接收電源電壓，在第一開關(guān)控制器115的控制下 升高或降低電源電壓的電平，并將電源電壓施加到多個內(nèi)部塊。此處，由于 這一操作眾所周知為DC-DC轉(zhuǎn)換器，所以將省略詳細(xì)的電路描述。圖6是用于圖4所示的無線光學(xué)指向裝置的可變電源的電源電壓升高 部分的等效電路圖。參看圖6，電源電壓升高部分100-M包含第二參考電壓產(chǎn)生器121、分 壓控制器122、分壓器123、比較器124、第二開關(guān)控制器125、電壓升高 調(diào)節(jié)器126和移動速度傳感器300。圖6所示的組件的功能和關(guān)系與圖5所 示的大體上相同。然而，電源電壓升高部分100-M與電源電壓降落部分1OO-N 不同之處在于，電壓升高調(diào)節(jié)器126代替電壓降落調(diào)節(jié)器116，第二開關(guān)控 制器125代替第一開關(guān)控制器115，且輸出由電壓升高調(diào)節(jié)器126調(diào)節(jié)的電 源電壓V—varM,而不是由電壓降落調(diào)節(jié)器116調(diào)節(jié)的電源電壓V—varN。圖7是包含圖5所示的電源電壓降落單元的分壓器和圖6所示的電源 電壓升高單元的分壓器之電路圖。參看圖7，分壓器包含多個電阻器Rl到R4和多個開關(guān)SW1到SW6。為 了簡潔起見，假定電阻器R1到R4包含第一電阻器R1到第四電阻器R4，且 開關(guān)SW1到SW6包含第一開關(guān)SW1到第六開關(guān)SW6。第一電阻器R1、第一開關(guān)SW1、第二電阻器R2和第三開關(guān)SW3以此次 序串聯(lián)連接，且R1的端子中不與SW1串聯(lián)連接的端子耦合到電壓降落調(diào)節(jié) 器(未圖示)的輸出端子，且SW3的端子中不與R2串聯(lián)連接的另一端子耦
合到劃分電壓輸出端子VOUT。并聯(lián)連接的第二開關(guān)SW2與第一電阻器Rl的 每一者的一個端子接收電壓降落調(diào)節(jié)器的輸出信號，且第二開關(guān)SW2的另 一端子連接到第一開關(guān)SW1與第二電阻器R2之間的接觸點(diǎn)。將第一分壓控制信號C0N1從分壓控制器(未圖示)施加到第一開關(guān)SW1 到第三開關(guān)SW3的每一者的控制端子。并且，第三電阻器R3、第四開關(guān)SW4、第四電阻器R4和第六開關(guān)SW6 以此次序串聯(lián)連接，且R3的端子中不與SW4串聯(lián)連接的端子耦合到劃分電 壓輸出端子VOUT，且SW6的端子中不與R4串聯(lián)連接的另一端子耦合到接地 電壓。并聯(lián)連接的第五開關(guān)SW5與第三電阻器R3的每一者的一個端子耦合 到劃分電壓輸出端子VOUT的輸出信號，且第五開關(guān)SW5的另一端子連接到 第四開關(guān)SW4與第四電阻器R4之間的接觸點(diǎn)?，F(xiàn)將參看圖7來描述圖5和圖6所示的無線光學(xué)指向裝置的電源電壓 降落部分和電源電壓升高部分的操作。舉例來說，當(dāng)需要使用分壓器113以1: 1的比率劃分從電壓降落調(diào)節(jié) 器116輸出的電源電壓時，響應(yīng)于第一分壓控制信號C0N1僅接通第一開關(guān) SW1和第三開關(guān)SW3，響應(yīng)于第二分壓控制信號C0N2 ^l接通第四開關(guān)SW4 和第六開關(guān)SW6，且斷開其余的開關(guān)，使得相同的端子電壓施加到電阻器 Rl+R2和電阻器R3+R4的每一者。當(dāng)由移動速度傳感器300計(jì)算出的移動速度VEL較低時，有必要施加 低電源電壓，使得可能需要以1:2的比率劃分從電壓降落調(diào)節(jié)器116輸出 的電源電壓。在此情況下，響應(yīng)于第一分壓控制信號C0N1僅接通第二開關(guān) SW2和第三開關(guān)SW3，響應(yīng)于第二分壓控制信號C0N2僅接通第四開關(guān)SW4 和第六開關(guān)SW6，且斷開其余的開關(guān)。因此，以1: 2的比率將端子電壓施加 到電阻器R2和電阻器R3+R4。因此，分壓器113輸出高劃分電壓Vdiv，使得比較器114產(chǎn)生高電平 比較輸出信號，第一開關(guān)控制器115降低用于減小電路的操作速度所需的 電源電壓，且可以可變方式施加所述電源電壓以獲得光學(xué)指向裝置的適當(dāng) 的運(yùn)動值。當(dāng)由移動速度傳感器300計(jì)算出的移動速度VEL較高時，有必要施加 高電源電壓，使得可能需要以2:1的比率劃分從電壓降落調(diào)節(jié)器116輸出 的電源電壓。在此情況下，響應(yīng)于第一分壓控制信號C0N1僅接通第一開關(guān) SW1和第三開關(guān)SW3，響應(yīng)于第二分壓控制信號C0N2僅接通第五開關(guān)SW5 和第六開關(guān)SW6，且斷開其余的開關(guān)。因此，以2: 1的比率將端子電壓施加 到電阻器Rl+R2和電阻器R4。如上所述，分壓器113實(shí)現(xiàn)了將低劃分電壓Vdiv施加到操作速度隨著 電源電壓變化的電路。因此，電源電壓根據(jù)移動速度而變化并施加到所述 電路，使得光學(xué)指向裝置即使在最小電源電壓下也可獲得適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動值，從 而防止功率浪費(fèi)。下文中，將參看圖3到圖7來描述根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的光學(xué)指 向裝置的可變電源的操作。圖5中，當(dāng)電源IO施加預(yù)定的電源電壓時，第一參考電壓產(chǎn)生器lll 接收所述電源電壓并產(chǎn)生具有第一電平的第一參考電壓Vrefl，使得比較器 114可將任意電壓電平與第一參考電壓Vrefl的第一電平進(jìn)行比較。電壓降落調(diào)節(jié)器116從電源IO接收電源電壓，降低電源電壓的電平， 并將電源電壓施加到光學(xué)指向裝置的多個內(nèi)部塊，使得內(nèi)部塊可在適當(dāng)電 壓下操作。移動速度傳感器300從運(yùn)動值計(jì)算器53接收運(yùn)動值V (M0V )，感測光 學(xué)指向裝置的運(yùn)動，根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動距離與移動光學(xué)指向裝置所 花費(fèi)的時間之間的相關(guān)性而計(jì)算光學(xué)指向裝置的移動速度VEL ，并輸出對應(yīng) 于先前映射的解碼信號的移動速度VEL的數(shù)字信號。分壓控制器112或122接收對應(yīng)于光學(xué)指向裝置的移動速度VEL的數(shù) 字信號，對圖7所示的分壓器113中包含的開關(guān)SW1到SW6的接通/斷開進(jìn) 行編程，以便根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL控制被施加在多個內(nèi)部塊 的劃分電壓Vdiv,并輸出第一劃分電壓控制信號C0N1和第二劃分電壓控制 信號C0N2。響應(yīng)于第一劃分電壓控制信號C0N1和第二劃分電壓控制信號 C0N2來控制開關(guān)SW1到SW6的接通/斷開，使得當(dāng)光學(xué)指向裝置的移動速度 VEL較高時，分壓器113能夠以較大比率施加劃分電壓Vdiv，且當(dāng)光學(xué)指 向裝置的移動速度VEL較低時，分壓器113能夠以較小比率施加劃分電壓 Vdiv。分壓器113從電壓降落調(diào)節(jié)器116接收電平降低的電源電壓，響應(yīng)于 第一劃分電壓控制信號C0N1和第二劃分電壓控制信號C0N2控制開關(guān)SW1 到SW6的接通/斷開，根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度VEL改變劃分電壓Vdiv, 并輸出經(jīng)改變的劃分電壓Vdiv。比較器114接收從分壓器113輸出的劃分電壓Vdi v和從第 一參考電壓 產(chǎn)生器111輸出的具有第一電平的第一參考電壓Vrefl，將劃分電壓Vdiv 與第一參考電壓Vrefl進(jìn)行比較，并產(chǎn)生比較輸出信號。因此，當(dāng)劃分電 壓Vdiv的電平高于第一參考電壓Vrefl的第一電平時，比較器114產(chǎn)生高 電平比較輸出信號，且當(dāng)劃分電壓Vdiv的電平低于第一參考電壓Vref 1的 第一電平時，比較器114產(chǎn)生低電平比較輸出信號。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)控制器115從比較器114接收高電平比較輸出信號時，由于 劃分電壓Vdiv的電平高于第一參考電壓Vrefl的第一電平，所以第一開關(guān) 控制器115降低電壓降落調(diào)節(jié)器116的電源電壓。相反，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)控制
器115從比較器114接收低電平比較輸出信號時，由于劃分電壓Vdiv的電 平低于第一參考電壓Vrefl的第一電平，所以第一開關(guān)控制器115升高電 壓降落調(diào)節(jié)器116的電源電壓。與在電源電壓降落部分中一樣，參看圖6，當(dāng)電源10施加預(yù)定電平的 電源電壓且第二參考電壓產(chǎn)生器121輸出具有第二電平的第二參考電壓 Vref2時，電壓升高調(diào)節(jié)器126從電源IO接收電源電壓，升高電源電壓的 電平，并將電源電壓施加到光學(xué)指向裝置的多個內(nèi)部塊，使得內(nèi)部塊可在 適當(dāng)電壓下操作。分壓器123從電壓升高調(diào)節(jié)器126接收電平升高的電源電壓并使用電 阻器的組合輸出劃分電壓Vdiv。在此情況下，分壓器123根據(jù)光學(xué)指向裝 置的移動速度VEL改變劃分電壓Vdiv，并與圖5所示的電源電壓降落部分 中一樣輸出經(jīng)改變的劃分電壓Vdiv。比較器124接收從分壓器12 3輸出的劃分電壓Vd i v和從第二參考電壓 產(chǎn)生器121輸出的具有第二電平的第二參考電壓Vref2，將劃分電壓Vdiv 與第二參考電壓Vref2進(jìn)行比較，并產(chǎn)生比較輸出信號。因此，當(dāng)劃分電 壓Vdiv的電平高于第二參考電壓Vref2的第二電平時，比較器124產(chǎn)生高 電平比較輸出信號，且當(dāng)劃分電壓Vdiv的電平低于第二參考電壓Vref2的 第二電平時，比較器124產(chǎn)生低電平比較輸出信號。與圖5所示的電源電壓降落部分的第一開關(guān)控制器115 —樣，當(dāng)?shù)诙?開關(guān)控制器125從比較器124接收低電平比較輸出信號時，由于劃分電壓 Vdiv的電平低于第二參考電壓Vref2的第二電平，所以第二開關(guān)控制器125 升高電壓升高調(diào)節(jié)器126的電源電壓。相反，當(dāng)?shù)诙_關(guān)控制器125從比 較器124接收高電平比較輸出信號時，由于劃分電壓Vdiv的電平高于第二 參考電壓Vref2的第二電平，所以第二開關(guān)控制器125降低電壓升高調(diào)節(jié) 器126的電源電壓。同時，盡管圖4說明串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200接收電源電壓調(diào)節(jié)器100的 輸出信號，再次調(diào)節(jié)輸出信號的電平，并輸出電平經(jīng)調(diào)節(jié)的信號，但串聯(lián) 電壓調(diào)節(jié)器200可實(shí)施為電源電壓降落部分100-N或電源電壓升高部分 100-M的組件，因?yàn)榇?lián)電壓調(diào)節(jié)器200可使用用于操作圖5電壓降落調(diào)節(jié) 器116所需之第一參考電壓產(chǎn)生器111的第一參考電壓Vrefl和圖6電壓 升高調(diào)節(jié)器126所需之第二參考電壓產(chǎn)生器121的第二參考電壓Vref2而 操作，圖5電壓降落調(diào)節(jié)器116和圖6電壓升高調(diào)節(jié)器126各是如圖4所 示的等效電路。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的用于光學(xué)指向裝置的電源半導(dǎo) 體裝置的方塊圖，所述電源半導(dǎo)體裝置包含用于圖4所示的光學(xué)指向裝置 的可變電源中所包含的組件的 一部分。
參看圖8，電源半導(dǎo)體裝置包含具有電源電壓調(diào)節(jié)器IOO和多個串聯(lián)電 壓調(diào)節(jié)器200的額外單個芯片。與圖4所示的可變電源一樣，電源電壓調(diào)節(jié)器100包含多個電源電壓 降落部分100-la到100-N和多個電源電壓升高部分100-lb到100-M。然而， 與圖4所示的可變電源不同的是，電源電壓調(diào)節(jié)器100包含多個串聯(lián)電壓 調(diào)節(jié)器200-1到200-L。圖8所示的組件的關(guān)系與圖4所示的組件的關(guān)系相同，只是省略了電 源IO且多個串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200-1到200-L從電源電壓調(diào)節(jié)器100接收降 低或升高的電源電壓并輸出多個串聯(lián)電壓?，F(xiàn)將描述圖8所示的各個塊的功能。電源電壓調(diào)節(jié)器100從設(shè)置在電源半導(dǎo)體裝置外部的預(yù)定電源接收電 源電壓VDD，根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度將電源電壓VDD升高或降低到光 學(xué)指向裝置的各個塊所需的最佳操作電壓，并輸出經(jīng)升高或降低的電源電壓。串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200-1到200-L從電源電壓調(diào)節(jié)器100接收經(jīng)升高或 降低的電源電壓，再次調(diào)節(jié)電源電壓，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的電源電壓輸出到電源 電壓半導(dǎo)體裝置外部。圖8所示的用于光學(xué)指向裝置的電源半導(dǎo)體裝置的操作與圖4所示的 光學(xué)指向裝置的可變電源的操作大體相同，只是多個串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器200-1 到200-L從電源電壓調(diào)節(jié)器100接收經(jīng)升高或降低的電源電壓，再次調(diào)節(jié) 電源電壓，并將經(jīng)調(diào)節(jié)的電源電壓輸出到電源半導(dǎo)體裝置外部。同時，電源電壓降落部分100-la到100-N和電源電壓升高部分100-lb 到100-M的每一者的組件、電源電壓降落部分100-la到100-N和電源電壓 升高部分100-lb到100-M的每一者的分壓器的組件、各個組件的關(guān)系，以 及各個塊的功能和操作與參看圖5到圖7所述的光學(xué)指向裝置中相同，且因 此此處將省略對其描述。因此，根據(jù)參看圖4到圖7所述的本發(fā)明的先前實(shí)施例的光學(xué)指向裝 置的可變電源可根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度自動地改變電源電壓，同時 根據(jù)參看圖8所述的本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例的光學(xué)指向裝置的電源電壓半導(dǎo) 體裝置使用戶或計(jì)算機(jī)能夠設(shè)定電源電壓。舉例來說，當(dāng)用戶玩計(jì)算機(jī)游 戲時，可通過操縱按鈕或執(zhí)行特定操作來設(shè)定較高的電源電壓，使得計(jì)算 機(jī)可以高速度操作。并且，當(dāng)用戶使用低速功能(例如，文字處理器)時， 可設(shè)定較低的電源電壓。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)指向裝置和電源電壓半導(dǎo)體裝置可在光 學(xué)指向裝置的移動速度較高時增加施加到電路的電源電壓，且當(dāng)光學(xué)指向 裝置的移動速度較低時減小施加到電路的電源電壓，使得根據(jù)光學(xué)指向裝
置的移動速度以可變方式施加電源電壓。因此，可切斷向可在最小電源電 壓下操作的內(nèi)部塊施加不必要的電源電壓，因此防止了功率浪費(fèi)。并且，用戶可視需要設(shè)定電源電壓，或者計(jì)算機(jī)可根據(jù)應(yīng)用程序的類 型控制電源電壓，因此根據(jù)目的減少功率消耗并優(yōu)化操作。因此，無線指 向裝置可使用電池延長操作時間并使從計(jì)算機(jī)供應(yīng)的功率最小化。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)指向裝置可使用可變電源產(chǎn)生各個內(nèi)部塊所需的不 同的最佳電源電壓，并根據(jù)光學(xué)指向裝置的移動速度以可變方式施加電源 電壓，使得切斷施加過量的電源電壓以防止功率浪費(fèi)。本文已揭示本發(fā)明的示范性實(shí)施例，且盡管使用了特定術(shù)語，但其僅 在一般描述性意義上使用并應(yīng)僅在一般描述性意義上加以解釋，然其并非 用以限定本發(fā)明。因此，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，可在不脫離如 所附權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出形式和細(xì)節(jié)上 的各種變化。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)指向裝置，其特征在于其包括光學(xué)單元，用于使用光源向物體照射光并接收由所述物體所反射的光以輸出光學(xué)圖像；運(yùn)動傳感器，用于接收所述光學(xué)圖像，讀出圖像數(shù)據(jù)，并計(jì)算運(yùn)動值以輸出所述運(yùn)動值；移動速度傳感器，用于接收所述運(yùn)動值并計(jì)算所述光學(xué)指向裝置的移動速度以輸出所述移動速度；以及可變電源，用于根據(jù)所述移動速度產(chǎn)生不同的電源電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其進(jìn)一步包括 微控制器，用于接收所述運(yùn)動值和預(yù)定的外部輸入信號并將所述運(yùn)動值和所述外部輸入信號傳輸?shù)街鳈C(jī)計(jì)算機(jī)以輸出所述運(yùn)動值；以及無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，用于從所述微控制器接收所述運(yùn)動值，并將所述運(yùn) 動值轉(zhuǎn)換為模擬信號從而通過天線以無線方式將所述模擬信號傳輸?shù)剿?主機(jī)計(jì)算機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中所述運(yùn)動傳感器包括 圖像傳感器，用于接收所述反射的光并讀出所述圖像數(shù)據(jù)以輸出對應(yīng)于所述接收光的量的模擬信號；模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于接收所述模擬信號并將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號以輸出所述數(shù)字信號；以及運(yùn)動值計(jì)算器，用于從所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收所述數(shù)字信號并通過 在像素之間進(jìn)行比較來計(jì)算所述運(yùn)動值，以輸出所述運(yùn)動值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其中所述可變電源包括 電源，用于供應(yīng)電源電壓；電源電壓調(diào)節(jié)器，用于接收所述電源電壓并將所述電源電壓升高或降 低到用于內(nèi)部塊的最佳操作電壓，所述內(nèi)部塊包含所述光學(xué)單元、所述運(yùn) 動傳感器、所述移動速度傳感器、所述微控制器和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器， 以輸出所述升高或降低的電源電壓；以及串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器，用于接收所述升高或降低的電源電壓并再次調(diào)節(jié)所 述電源電壓以輸出所述經(jīng)調(diào)節(jié)的電源電壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于其中當(dāng)所述光學(xué)指向裝置 中使用的電源電壓需要施加到所述光學(xué)指向裝置的每個塊時，所述串聯(lián)電 壓調(diào)節(jié)器從所述電源電壓調(diào)節(jié)器接收所述升高或降低的電源電壓，再次調(diào) 節(jié)所述電源電壓，并輸出所述經(jīng)調(diào)節(jié)的電源電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié)器 包括電源電壓降落部分，用于接收所述電源電壓，產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓， 計(jì)算所述光學(xué)指向裝置的運(yùn)動值和移動速度，根據(jù)所述移動速度劃分所述 電源電壓，將劃分電壓的電平與所述參考電壓的電平進(jìn)行比較，并確定應(yīng) 升高還是降低所述電源電壓，以將可變的最佳電源電壓施加到所述光學(xué)指向裝置的每個塊；以及電源電壓升高部分，用于將所述劃分電壓的電平與所述參考電壓的電 平進(jìn)行比較，并確定應(yīng)升高還是降低所述電源電壓，以將所述可變的最佳 電源電壓施加到所述光學(xué)指向裝置的每個塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓降落部 分包括電壓降落調(diào)節(jié)器，用于接收所述電源電壓以將預(yù)定降低的電源電壓輸 出到所述光學(xué)指向裝置的每個塊；第一參考電壓產(chǎn)生器，用于接收所述電源電壓以產(chǎn)生第一參考電壓； 分壓控制器，用于根據(jù)所述移動速度輸出用于控制所述劃分電壓所需的第一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng)于所述第一和第二分壓控制信號改變所述劃分電壓以輸出所述經(jīng)改變的劃分電壓；比較器，用于接收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述第一參考電壓，并將 所述劃分電壓的電平與所述第一參考電壓的電平進(jìn)行比較以輸出比較輸出 信號；以及第一開關(guān)控制器，用于響應(yīng)于所述比較輸出信號來升高或降低所述電 壓降落調(diào)節(jié)器的輸出電壓。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于其中所述第一開關(guān)控制器 響應(yīng)于所述比較輸出信號而輸出 一信號，以升高或降低所述電源電壓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓升高部 分包括電壓升高調(diào)節(jié)器，用于接收所述電源電壓以將所述升高的電源電壓輸 出到所述光學(xué)指向裝置的每個塊；第二參考電壓產(chǎn)生器，用于接收所述電源電壓以產(chǎn)生第二參考電壓；分壓控制器，根據(jù)所述移動速度來輸出用于控制所述劃分電壓所需的第一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng)于所述第一和第二分壓控制信號改變所述劃分電壓； 比較器，用于接收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述第二參考電壓，并將所述劃分電壓的電平與所述第二參考電壓的電平進(jìn)行比較，以產(chǎn)生比較輸出信號；以及 第二開關(guān)控制器，用于響應(yīng)于所述比較輸出信號來升高或降低所述電 壓升高調(diào)節(jié)器的輸出電壓。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在乎其中所述第二開關(guān)控制 器響應(yīng)于所述比較輸出信號輸出 一信號，以升高或降低所述電源電壓。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的裝置，其特征在于其中所述比較器接 收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述參考電壓，將所述劃分電壓的電平與所述 參考電壓的電平進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果來產(chǎn)生輸出信號。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中所述移動速度傳感器從所述移動值計(jì)算器接收所述移動值，根據(jù)所述光學(xué)指向裝置的移動距 離與移動所述光學(xué)指向裝置所花費(fèi)的時間之間的相關(guān)性而計(jì)算所述移動速度，并輸出對應(yīng)于所述移動速度的解碼信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于其中所述分壓控制器接收所述解碼信號，并根據(jù)所述光學(xué)指向裝置的移動速度輸出用于控制所述 分壓器的劃分電壓控制信號，其中所述劃分電壓控制信號允許在所述光學(xué)指向裝置的移動速度較高 時施加高劃分電壓，且允許在所述光學(xué)指向裝置的移動速度較低時施加低 劃分電壓。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于其中所述分壓器包括 第一分壓部分，其包含多個第一組電阻器、多個第一組開關(guān)以及多個第二組開關(guān)，所述多個第一組電阻器和所述多個第一組開關(guān)交替串聯(lián)連接 在所述電源電壓調(diào)節(jié)器的輸出端子與所述分壓器的輸出端子之間，所述多 個第二組開關(guān)分別并聯(lián)連接在所述電源電壓調(diào)節(jié)器的輸出端子與所述第一 組電阻器和所述第一組開關(guān)之間的接觸點(diǎn)之間；以及第二分壓部分，其包含多個第二組電阻器、多個第三組開關(guān)以及多個 第四組開關(guān)，所述多個第二組電阻器和所述多個第三組開關(guān)交替串聯(lián)連接 在所述分壓器的輸出端子與接地電壓之間，所述多個第四組開關(guān)分別并聯(lián) 連接在所述分壓器的輸出端子與所述第二組電阻器和所述第三組開關(guān)之間 的接觸點(diǎn)之間。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于其中當(dāng)所述第一分壓控 制信號施加到所述第一組和第二組開關(guān)的控制端子且所述第二分壓控制信 號施加到所述第三組和第四組開關(guān)的控制端子時，所述分壓器響應(yīng)于所述 第一和第二劃分電壓控制信號來控制所述第一組到第四組開關(guān)的接通/斷開，根據(jù)所述光學(xué)指向裝置的移動速度改變所述劃分電壓，并輸出所述經(jīng) 改變的劃分電壓。
16、 一種用于光學(xué)指向裝置的電源半導(dǎo)體裝置，其特征在于其包括單 個芯片，所述單個芯片包含多個電源電壓調(diào)節(jié)器，所述電源電壓調(diào)節(jié)器用 于接收電源電壓并將所述電源電壓升高或降低到所述光學(xué)指向裝置的各個 內(nèi)部塊所需的最佳操作電壓，以輸出所述升高或降低的電源電壓。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié)器包括至少一個串聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié) 器包括電源電壓降落部分，用于接收所述電源電壓，產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓， 計(jì)算所述光學(xué)指向裝置的運(yùn)動值和移動速度，根據(jù)所述移動速度劃分所述 電源電壓，將劃分電壓的電平與所述參考電壓的電平進(jìn)行比較，并確定應(yīng) 升高還是降低所述電源電壓，以將可變的最佳電源電壓施加到所述光學(xué)指 向裝置的每個塊；以及電源電壓升高部分，用于將所述劃分電壓的電平與所述參考電壓的電 平進(jìn)行比較，并確定應(yīng)升高還是降低所述電源電壓，以將所述可變的最佳 電源電壓施加到所述光學(xué)指向裝置的每個塊。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓降落 部分包括電壓降落調(diào)節(jié)器，用于接收所述電源電壓以將預(yù)定降低的電源電壓輸出到所述光學(xué)指向裝置的每個塊；第一參考電壓產(chǎn)生器，用于接收所述電源電壓以產(chǎn)生第一參考電壓；分壓控制器，用于根據(jù)所述移動速度輸出用于控制所述劃分電壓所需 的第一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng)于所述第一和第二分壓控制信號改變所述劃分電壓， 以輸出所述經(jīng)改變的劃分電壓；比較器，用于接收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述第一參考電壓，并將 所述劃分電壓的電平與所述第一參考電壓的電平進(jìn)行比較以輸出比較輸出 信號；以及第一開關(guān)控制器，用于響應(yīng)于所述比較輸出信號來升高或降低所述電 壓降落調(diào)節(jié)器的輸出電壓。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于其中所述第一開關(guān)控制 器響應(yīng)于所述比較輸出信號輸出一信號以升高或降低所述電源電壓。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓升高 部分包括電壓升高調(diào)節(jié)器，用于接收所述電源電壓以將所述升高的電源電壓輸出到所述光學(xué)指向裝置的每個塊；第二參考電壓產(chǎn)生器，用于接收所述電源電壓以產(chǎn)生第二參考電壓；分壓控制器，用于根據(jù)所述移動速度輸出用于控制所述劃分電壓所需 的第 一和第二分壓控制信號；分壓器，用于響應(yīng)于所述第一和第二分壓控制信號改變所述劃分電壓； 比較器，用于接收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述第二參考電壓，并將所述劃分電壓的電平與所述第二參考電壓的電平進(jìn)行比較以產(chǎn)生比較輸出信號；以及第二開關(guān)控制器，用于響應(yīng)于所述比較輸出信號來升高或降低所述電 壓升高調(diào)節(jié)器的輸出電壓。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于其中所述第二開關(guān)控制 器響應(yīng)于所述比較輸出信號輸出 一信號以升高或降低所述電源電壓。
23、 根據(jù)權(quán)利要求19或21所述的裝置，其特征在于其中所述比較器 接收所述經(jīng)改變的劃分電壓和所述參考電壓，將所述劃分電壓的電平與所 述參考電壓的電平進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果來產(chǎn)生輸出信號。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于其中所述分壓控制器接 收解碼信號，并根據(jù)所述光學(xué)指向裝置的移動速度輸出用于控制所述分壓 器的劃分電壓控制信號，其中所述劃分電壓控制信號允許在所述光學(xué)指向裝置的移動速度較高 時施加高劃分電壓，且允許在所述光學(xué)指向裝置的移動速度較低時施加低 劃分電壓。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于其中所述分壓器包括 第一分壓部分，其包含多個第一組電阻器、多個第一組開關(guān)以及多個第二組開關(guān)，所述多個第一組電阻器和所述多個第一組開關(guān)交替串聯(lián)連接 在所述電源電壓調(diào)節(jié)器的輸出端子與所述分壓器的輸出端子之間，所述多 個第二組開關(guān)分別并聯(lián)連接在所述電源電壓調(diào)節(jié)器的輸出端子與所述第一 組電阻器和所述第一組開關(guān)之間的接觸點(diǎn)之間；以及第二分壓部分，其包含多個第二組電阻器、多個第三組開關(guān)以及多個 第四組開關(guān)，所述多個第二組電阻器和所述多個第三組開關(guān)交替串聯(lián)連接 在所述分壓器的輸出端子與接地電壓之間，所述多個第四組開關(guān)分別并聯(lián) 連接在所述分壓器的輸出端子與所述第二組電阻器和所述第三組開關(guān)之間 的接觸點(diǎn)之間。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于其中當(dāng)所述第一分壓控 制信號施加到所述第一組和第二組開關(guān)的控制端子且所述第二分壓控制信 號施加到所述第三組和第四組開關(guān)的控制端子時，所述分壓器響應(yīng)于所述 第一和第二劃分電壓控制信號來控制所述第一組到第四組開關(guān)的接通/斷開，根據(jù)所述光學(xué)指向裝置的移動速度改變所述劃分電壓，并輸出所述經(jīng) 改變的劃分電壓。
27、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié) 器的控制通過用戶的外部設(shè)定而啟用。
28、 才艮據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié) 器的控制通過將設(shè)定信號施加到外部輸入裝置而啟用。
29、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于其中所述電源電壓調(diào)節(jié) 器的控制使用連接到計(jì)算機(jī)的所述光學(xué)指向裝置的電源的端子而啟用。
全文摘要
本發(fā)明提供光學(xué)指向裝置及其電源半導(dǎo)體裝置。光學(xué)指向裝置包含光學(xué)單元，用于使用光源向物體照射光并接收由物體所反射的光以輸出光學(xué)圖像；運(yùn)動傳感器，用于接收光學(xué)圖像，讀出圖像數(shù)據(jù)，并計(jì)算運(yùn)動值以輸出運(yùn)動值；移動速度傳感器，用于接收運(yùn)動值并計(jì)算光學(xué)指向裝置的移動速度以輸出移動速度；以及可變電源，用于根據(jù)移動速度產(chǎn)生不同的電源電壓。光學(xué)指向裝置可產(chǎn)生各個內(nèi)部塊所需的不同的最佳電源電壓并根據(jù)移動速度以可變方式施加電源電壓。因此，切斷了不必要的電力供應(yīng)，從而防止功率浪費(fèi)。
文檔編號G06F3/038GK101149650SQ20071014797
公開日2008年3月26日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者李芳遠(yuǎn), 洪性赫 申請人:艾勒博科技股份有限公司