光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠的製作方法

2023-04-30 01:13:06

專利名稱：光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠的製作方法
技術領域：
本發明關於一種光學滑鼠，特別是一種光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠。
背景技術：
隨著個人計算機的日益普及，各式各樣的計算機周邊產品也針對消費者不同需求而推陳出新。其中，最廣為使用的就是能夠控制計算機屏幕上光標的移動的滑鼠。滑鼠依其檢測移動的方式可分為兩大類非光學機制及光學機制。非光學機制是利用滑鼠底部內球狀滾輪的滾動來檢測移動。而光學機制則是利用影像傳感器來擷取由桌面反射的影像而檢測移動。採用光學機制的滑鼠一般則稱之為光學滑鼠。光學滑鼠通過由滑鼠本體內部底側開口的光源，例如發光二極體(light emitting diode, LED)，照射於桌面上，以二維影像傳感器(image sensor)擷取桌面的微觀紋理(micro texture)因光源照射所形成的特殊圖案，藉由相對應的影像處理機制，將滑鼠移動所造成擷取影像圖案的變化，轉換成位移量，而適當的反應於計算機屏幕上光標的移動量及方向。當光學滑鼠被抬離工作平面時，有可能會發生誤動作。也就是說，當非活動狀態的光學滑鼠被抬離工作平面時，影像傳感器可能會檢測到由外部光源形成的與光學滑鼠的移動無關的影像，進而根據與移動無關的影像計算出錯誤的移動值。再者，還會因為感測到此與光學滑鼠的移動無關的影像，因而錯誤喚醒於省電狀態的光學滑鼠，進而造成了不必要的耗電。在目前光學滑鼠的提起檢測設計中，有些設計於原有的光學模塊位置附近再額外設置一個光源以及光傳感器，來檢測光學滑鼠與工作平面間的距離，藉以判斷光學滑鼠是否被抬離工作平面。但上述的設計方式需要額外增加一組光學感測模塊，如此將導致光學滑鼠的製造成本上升，且所增加的光學感測模塊大部份由電子零件所構成，故在使用壽命上亦受到限制，因此仍有可改善的空間。

發明內容
鑑於以上的問題，本發明在於提供一種光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠，藉以解決現有技術所存在的問題。本發明所提供的光學滑鼠的提起檢測方法，適用於一光學滑鼠。光學滑鼠包括一光源及一影像傳感器。影像傳感器具有由N個感測單元所構成的一感測面，並且影像傳感器用以利用光源所產生的光線連續地掃描擷取對應於感測面的一光場的影像。其中，N為大於1的整數。此光學滑鼠的提起檢測方法包括計算N個感測單元中的K個感測單元於第i次掃描中所擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到一第一平均亮度值；計算K個感測單元於第i+ι次掃描中擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到一第二平均亮度值；以及根據第一平均亮度值和第二平均亮度值確認第i次掃描與第i+Ι次掃描所擷取得的二影像中 K個像素的亮度變化，並且當亮度變化為由暗變亮時，輸出用以表示光學滑鼠的擺置狀態為提起狀態的一第一信號。其中，K為小於N的正整數，且i為正整數。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，確認該亮度變化的步驟包括計算該第一平均亮度值和該第二平均亮度值的差值；比較該差值與一第一閥值，以判斷該差值是否大於該第一閥值；以及當該差值大於該第一閥值時，輸出該第一信號。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，更包括根據相應於該光學滑鼠的該擺置狀態設定一旗標信號；以及根據該旗標信號控制對應各該影像的位移量的輸出；其中，當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號設定該旗標信號，以使該光學滑鼠不輸出對應該第i+ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，更包括當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號不產生對應該第 i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，更包括根據該光學滑鼠的該擺置狀態設定一旗標信號；以及根據該旗標信號控制對應各該影像的位移量的輸出；其中，當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號設定該旗標信號，以使該光學滑鼠不輸出對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，當該亮度變化為由亮變暗時，輸出一第二信號，該第二信號用以表示該光學滑鼠的該擺置狀態恢復為一正常使用狀態，並根據該第二信號設定該旗標信號，以使該光學滑鼠輸出對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其中，當該亮度變化為無改變時，維持先前的該光學滑鼠的該擺置狀態的對應設定。本發明所提供的具有提起檢測的光學滑鼠包括光源、影像傳感器以及處理模塊。影像傳感器具有由N個感測單元所構成的感測面。其中，N為大於1的整數。影像傳感器可利用光源所產生的光線連續地掃描擷取對應於感測面的一光場的多個影像。處理模塊可根據影像傳感器的第i次掃描與第i+Ι次掃描所擷取得的二影像之間的對應N個感測單元中的K個感測單元的亮度變化選擇性輸出第一信號和第二信號。其中， K為小於N的正整數，且i為正整數。於此，當亮度變化為由暗變亮時，處理模塊輸出表示光學滑鼠的擺置狀態為提起狀態的第一信號；而當亮度變化為由亮變暗時，處理模塊則輸出表示光學滑鼠的擺置狀態恢復為正常使用狀態的第二信號。所述的具有提起檢測的光學滑鼠，其中，該處理模塊包括一計算單元，用以取得一第一平均亮度值與一第二平均亮度值之間的一差值，其中該第一平均亮度值為該N個感測單元中的該K個感測單元於該第i次掃描中所擷取得的 K個像素的亮度的平均值，且該第二平均亮度值為該N個感測單元中的該K個感測單元於該第i+Ι次掃描中所擷取得的該K個像素的亮度的平均值；一第一比較單元，用以比較該差值與一第一閥值，並且於該差值大於該第一閥值時，輸出該第一信號；以及一第二比較單元，用以比較該差值與一第二閥值，並且於該差值小於該第二閥值時，輸出該第二信號。所述的具有提起檢測的光學滑鼠，其中，更包括—緩存器，用以響應該第一信號設定一旗標信號，以使該光學滑鼠不輸出對應該第i + Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。綜上所述，根據本發明的光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠利用部分的感測單元的感測值來進行光學滑鼠是否提起的判斷。並且，進一步於檢測到的光學滑鼠為提起狀態時，可通過產生第一信號，致使光學滑鼠禁止位移軌跡的輸出；而於檢測到的光學滑鼠恢復為正常使用狀態時，可通過產生第二信號，致使光學滑鼠回復位移軌跡的輸出。如此一來，即可在不增加硬體成本的情況下，達到光學滑鼠是否提起的判斷，並避免因光學滑鼠被提起所造成的誤判現象的發生。以上的關於本發明內容的說明及以下的實施方式的說明用以示範與解釋本發明的精神與原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。


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圖1為根據本發明第一實施例的光學滑鼠的提起檢測方法的流程圖2為根據本發明第一實施例的具有提起檢測的光學滑鼠的示意圖3為根據本發明第二實施例的光學滑鼠的提起檢測方法的局部流程圖4為根據本發明第二實施例的具有提起檢測的光學滑鼠的示意圖5為根據本發明第三實施例的光學滑鼠的提起檢測方法的局部流程圖6顯示圖5中步驟170與步驟180的一實施例；
圖7顯示圖5中步驟170與步驟180的另一實施例；
圖8顯示圖2及4中處理模塊的一實施例；
圖9顯示步驟130的一實施例。
其中，附圖標記
200 光學滑鼠
210 光源
220 影像傳感器
230 處理模塊
232 計算單元
234 第一比較單元
236 第二比較單元
240 位移計算器
250 緩存
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。圖1為根據本發明第一實施例的光學滑鼠的提起檢測方法的流程圖。圖2為根據本發明第一實施例的具有提起檢測的光學滑鼠的示意圖。參照圖1及2，光學滑鼠的提起檢測方法適用於一光學滑鼠200。光學滑鼠200包括一光源210及一影像傳感器220。影像傳感器220具有由N個感測單元所構成的一感測面，並且影像傳感器220用以利用光源210所產生的光線連續地掃描擷取對應於感測面的一光場的影像。其中，N為大於1的整數。並且，光學滑鼠200還包括一處理模塊230。此處理模塊230可由一個或多個處理器實現。於影像傳感器220進行每一次掃描後，處理模塊230會計算N個感測單元中的K 個感測單元所擷取得的K個像素的亮度的平均值(步驟110及步驟120)，並且比較相鄰二次掃描所得到的二平均亮度值，藉以確認於每次掃描中所擷取得的影像中於相同位置上的 K個像素的亮度變化(步驟130)。其中，處理模塊230是計算在每次掃描所擷取得的影像中相同位置上的K個像素的亮度平均值。再者，此K個感測單元可位於同一條感測線上。並且，當亮度變化為由暗變亮時，處理模塊230會輸出用以表示光學滑鼠200的擺置狀態為提起狀態的第一信號(步驟140)。換言之，處理模塊230會計算N個感測單元中的K個感測單元於第i次掃描中所擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到第一平均亮度值(步驟110)，並且計算相同的K 個感測單元於第i+1次掃描中擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到第二平均亮度值 (步驟120)。於得到第一平均亮度值和第二平均亮度值之後，處理模塊230會根據第一平均亮度值和第二平均亮度值確認第i次掃描與第i+Ι次掃描所擷取得的二影像中位於相同對應位置上的K個像素的亮度變化(步驟130)，並且當亮度變化為由暗變亮時，輸出用以表示光學滑鼠200的擺置狀態為提起狀態的第一信號(步驟140)。其中，K為小於N的正整數，且i為正整數。再者，光學滑鼠200還包括一位移計算器240。在正常運作下，位移計算器240可接收影像傳感器220所擷取到的影像，並根據此些影像計算出對應於的每次掃描所擷取得的影像的位移量，即光學滑鼠200的位移量。而當光學滑鼠200的擺置狀態為提起狀態時，則根據第一信號控制位移計算器 240的運作，以使光學滑鼠200不輸出對應第i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量(步驟 182)，如圖3所示。於此，可根據第一信號暫停位移計算器240的運作，以使位移計算器240 不產生對應第i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量，進而使得光學滑鼠200不輸出對應第 i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量。或者是，根據第一信號中斷位移計算器240的輸出， 以使光學滑鼠200不輸出對應第i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量。換言之，上述的K個感測單元除了可用於檢測光學滑鼠200的提起狀態是否發生， 還可用於檢測光學滑鼠200的位移。然而，亦可將上述的K個感測單元特別設計為特用於檢測光學滑鼠200的提起狀態是否發生，而不用於檢測光學滑鼠200的位移。此時，可將特用於檢測光學滑鼠200的提起狀態是否發生的K個感測單元配置於N個感測單元的配置區域中的邊緣。其中，參照圖4，光學滑鼠200可具有一緩存器250。緩存器250可記錄光學滑鼠 200的擺置狀態。換言之，緩存器250儲存有一旗標信號，旗標信號用以表示光學滑鼠200 的擺置狀態。舉例來說，當光學滑鼠200的擺置狀態為提起狀態時，旗標信號為1 ；而當光學滑鼠200的擺置狀態為正常使用狀態時，旗標信號為0。請參照圖5，在取得每次掃描所擷取得的K個像素的亮度的平均值(步驟110及步驟120)，處理模塊230根據計算得的平均亮度值確認K個像素的亮度變化，藉以得知光學滑鼠的擺置狀態(步驟130)。於得知光學滑鼠的擺置狀態後，處理模塊230再根據所得到的光學滑鼠200的擺置狀態設定緩存器250的旗標信號(步驟170)，並且根據緩存器250所記錄的旗標信號控制位移計算器MO的運作，以控制對應各影像的位移量的輸出(步驟180)。以下述設定為例，當光學滑鼠200的擺置狀態為提起狀態時，旗標信號為1 ；而當光學滑鼠200的擺置狀態為正常使用狀態時，旗標信號為0。請參照圖6，當亮度變化為由暗變亮時，處理模塊230輸出用以表示光學滑鼠200 的擺置狀態為提起狀態的第一信號(步驟140)，並且根據第一信號將緩存器250中的旗標信號設定為1 (步驟17 。此時，處理模塊230則根據旗標信號控制位移計算器MO的運作，以使光學滑鼠200不輸出對應第i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量(步驟182)。請參照回圖1，再者，當亮度變化為由亮變暗時，處理模塊230則輸出表示光學滑鼠200的擺置狀態恢復為正常使用狀態的第二信號(步驟150)。請搭配參照圖7，此時，處理模塊230會根據第二信號將緩存器250中的旗標信號設定為0 (步驟174)，並且根據旗標信號控制位移計算器240的運作，以使光學滑鼠200輸出對應第i+Ι次掃描所擷取得的影像的位移量(步驟184)。請再參照回圖1，而當亮度變化為無改變時，則會維持先前的光學滑鼠200的擺置狀態的對應設定，即不重新設定緩存器250中的旗標信號(步驟160)。其中，步驟130可藉由預設閥值來進行光學滑鼠200的擺置狀態的判斷。請參照圖8，處理模塊230可包括計算單元232、第一比較單元234以及第二比較單元236。計算單元232電性連接至第一比較單元2；34和第二比較單元236。此外，處理模塊230亦包括有控制單元(圖中未繪製出)，以控制內部組件與外部組件的運作。請搭配參照圖9，計算單元232可計算每一次掃描所擷取得的K個像素的亮度的平均值(步驟110及步驟120)，並且計算相鄰二次掃描所得到的二平均亮度值的差值(步驟13 。換言之，計算單元232可計算N個感測單元中的K個感測單元於第i次掃描中所擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到第一平均亮度值(步驟110)，並且計算相同的 K個感測單元於第i+Ι次掃描中擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到第二平均亮度值(步驟120)。然後，計算單元232再計算第一平均亮度值與第二平均亮度值之間的差值 (步驟132)。第一比較單元234將計算單元232計算得的差值與預設好的第一閥值相比較(步驟134)，並且於差值大於第一閥值時，輸出第一信號(步驟140)。再者，第二比較單元236 則會將計算單元232計算得的差值與預設好的第二閥值相比較(步驟136)，並且於差值小於第二閥值時，輸出第二信號(步驟150)。反之，則維持先前的光學滑鼠200的擺置狀態的對應設定(步驟160)。於此，雖然是先述及進行第一閥值的比較，於不大於第一閥值時才進行第二閥值的比較，然而此判斷順序並非本發明的限制。換言之，亦可先進行第二閥值的比較，於不小於第二閥值時才進行第一閥值的比較。或者是，二者同時進行比較。同樣地，於圖1中所顯示的亮度變化的判斷順序亦並非本發明的限制。其亦可視實際情況而改變其判斷的先後順序。綜上所述，根據本發明的光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠利用部分的感測單元的感測值來進行光學滑鼠是否提起的判斷。並且，進一步於檢測到的光學滑鼠為提起狀態時，可通過產生第一信號，致使光學滑鼠禁止位移軌跡的輸出；而於檢測到的光學滑鼠恢復為正常使用狀態時，可通過產生第二信號，致使光學滑鼠回復位移軌跡的輸出。如此一來，即可不增加硬體組件，但仍可達到光學滑鼠是否提起的判斷，藉以在不增加硬體成本的情況下，避免因光學滑鼠被提起所造成的誤判現象的發生。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種光學滑鼠的提起檢測方法，適用於一光學滑鼠，該光學滑鼠包括一光源及一影像傳感器，該影像傳感器具有由N個感測單元所構成的一感測面，該影像傳感器用以利用該光源所產生的光線連續地掃描擷取對應於該感測面的一光場的多個影像，其中該N為大於1的整數，其特徵在於，該光學滑鼠的提起檢測方法包括計算該N個感測單元中的K個感測單元於第i次掃描中所擷取得的K個像素的亮度的平均值，以得到一第一平均亮度值，其中該K為小於該N的正整數，且該i為正整數；計算該K個感測單元於第i+Ι次掃描中擷取得的該K個像素的亮度的平均值，以得到一第二平均亮度值；以及根據該第一平均亮度值和該第二平均亮度值確認該第i次掃描與該第i+Ι次掃描所擷取得的二該影像中該K個像素的亮度變化，並且當該亮度變化為由暗變亮時，輸出一第一信號，其中該第一信號用以表示該光學滑鼠的擺置狀態為一提起狀態。
2.根據權利要求1所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，確認該亮度變化的步驟包括計算該第一平均亮度值和該第二平均亮度值的差值；比較該差值與一第一閥值，以判斷該差值是否大於該第一閥值；以及當該差值大於該第一閥值時，輸出該第一信號。
3.根據權利要求2所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，更包括 根據該光學滑鼠的該擺置狀態設定一旗標信號；以及根據該旗標信號控制對應各該影像的位移量的輸出；其中，當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號設定該旗標信號， 以使該光學滑鼠不輸出對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。
4.根據權利要求1所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，更包括當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號不產生對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。
5.根據權利要求1所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，更包括 根據該光學滑鼠的該擺置狀態設定一旗標信號；以及根據該旗標信號控制對應各該影像的位移量的輸出；其中，當該光學滑鼠的該擺置狀態為該提起狀態時，根據該第一信號設定該旗標信號， 以使該光學滑鼠不輸出對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。
6.根據權利要求5所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，當該亮度變化為由亮變暗時，輸出一第二信號，該第二信號用以表示該光學滑鼠的該擺置狀態恢復為一正常使用狀態，並根據該第二信號設定該旗標信號，以使該光學滑鼠輸出對應該第i+Ι次掃描所擷取得的該影像的位移量。
7.根據權利要求1所述的光學滑鼠的提起檢測方法，其特徵在於，當該亮度變化為無改變時，維持先前的該光學滑鼠的該擺置狀態的對應設定。
8.一種具有提起檢測的光學滑鼠，其特徵在於，包括 一光源，用以產生光線；一影像傳感器，具有由N個感測單元所構成的一感測面，該影像傳感器用以利用該光源所產生的光線連續地掃描擷取對應於該感測面的一光場的多個影像，其中該N為大於1的整數；以及一處理模塊，對應該N個感測單元中的K個感測單元，用以根據該影像傳感器的第i次掃描與第i+Ι次掃描所擷取得的二影像之間，該K個感測單元的一亮度變化選擇性輸出一第一信號和一第二信號，其中該K為小於該N的正整數，且該i為正整數；其中，當該亮度變化為由暗變亮時，該處理模塊輸出表示該光學滑鼠的擺置狀態為一提起狀態的該第一信號；其中，當該亮度變化為由亮變暗時，該處理模塊輸出表示該光學滑鼠的該擺置狀態恢復為一正常使用狀態的該第二信號。
9.根據權利要求8所述的具有提起檢測的光學滑鼠，其特徵在於，該處理模塊包括 一計算單元，用以取得一第一平均亮度值與一第二平均亮度值之間的一差值，其中該第一平均亮度值為該N個感測單元中的該K個感測單元於該第i次掃描中所擷取得的K個像素的亮度的平均值，且該第二平均亮度值為該N個感測單元中的該K個感測單元於該第 i+Ι次掃描中所擷取得的該K個像素的亮度的平均值；一第一比較單元，用以比較該差值與一第一閥值，並且於該差值大於該第一閥值時，輸出該第一信號；以及一第二比較單元，用以比較該差值與一第二閥值，並且於該差值小於該第二閥值時，輸出該第二信號。
10.根據權利要求8所述的具有提起檢測的光學滑鼠，其特徵在於，更包括 一緩存器，儲存有一旗標信號，該旗標信號用以表示該光學滑鼠的擺置狀態。
全文摘要
本發明有關於一種光學滑鼠的提起檢測方法及具有提起檢測的光學滑鼠，其於每一次掃描後，會計算影像傳感器的部分感測單元所擷取得的像素的亮度的平均值，並且比較相鄰二次掃描所得到的二平均亮度值，以確認於每次掃描中此些像素的亮度變化，進而據以判斷出光學滑鼠的擺置狀態。如此一來，即可在不增加硬體成本的情況下，達到光學滑鼠是否提起的判斷，並避免因光學滑鼠被提起所造成的誤判現象的發生。
文檔編號G06F3/033GK102402306SQ20101028157
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月13日 優先權日2010年9月13日
發明者吳志彥, 張彥閔, 林耀仚 申請人:原相科技股份有限公司