光學(xué)導(dǎo)航裝置以及光學(xué)導(dǎo)航方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含：位移偵測裝置，用以判斷該光學(xué)導(dǎo)航裝置是否相對于對象產(chǎn)生位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號：以及觸控板，用以偵測使用者的觸控，其具有取樣頻率，并接收控制信號來改變該取樣頻率，其中該取樣頻率可根據(jù)該位移信號而調(diào)整，當(dāng)該位移信號代表該位移增加時(shí)，該取樣頻率對應(yīng)地降低。
【專利說明】 光學(xué)導(dǎo)航裝置以及光學(xué)導(dǎo)航方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)導(dǎo)航裝置以及光學(xué)導(dǎo)航方法，特別有關(guān)一種可改變觸控板取樣頻率的光學(xué)導(dǎo)航裝置以及光學(xué)導(dǎo)航方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)不斷的進(jìn)步，以往使用滾球的鼠標(biāo)或是軌跡球等逐漸被光學(xué)位移偵測裝置或是光學(xué)觸控裝置等取代。
[0003]圖1繪示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)觸控裝置100，其用以感測手指在一個(gè)光學(xué)觸控板上的觸控。圖1A繪示了光學(xué)觸控裝置100的剖面圖，而圖1B繪示了光學(xué)觸控裝置100內(nèi)部控制其動作的電路方塊圖。光學(xué)觸控裝置100包含了一個(gè)光學(xué)觸控板103、一個(gè)光源105、一個(gè)光學(xué)傳感器107 (或稱影像傳感器)、透鏡109、111、一個(gè)處理單元113、一個(gè)存儲裝置115以及一個(gè)光源控制單元117。光源105會由光源控制單元117控制發(fā)光動作而照射位在光學(xué)觸控板103上的手指F來產(chǎn)生一個(gè)影像。光學(xué)傳感器107會擷取影像中的圖框。處理單元113會根據(jù)擷取的圖框來計(jì)算出手指F的觸控動作。此外，處理單元113也控制存儲裝置115的數(shù)據(jù)存取以及光源控制單元117的動作。
[0004]圖2繪示了現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)光學(xué)位移偵測裝置200 (例如一個(gè)光學(xué)鼠標(biāo))，其可執(zhí)行光學(xué)位移偵測，來偵測光學(xué)位移偵測裝置200與一個(gè)表面202間的位移動作。圖2所示的光學(xué)位移偵測裝置200包含了一個(gè)光源205、一個(gè)光學(xué)傳感器207、一個(gè)處理單元213以及一個(gè)光源控制單元217。光源控制單元217控制光源205以照明一個(gè)表面202(例如鼠標(biāo)所放置的桌面)以形成一個(gè)影像。光學(xué)傳感器207用以擷取影像中的圖框(frame)并可將圖框暫存在一個(gè)存儲裝置215。處理單元213則根據(jù)光學(xué)傳感器207擷取的圖框來計(jì)算出光學(xué)位移偵測裝置200的速度和加速度以進(jìn)行追蹤動作。光學(xué)位移偵測裝置200也包含了一個(gè)控制接口 209，而控制接口 209包含了滾輪和按鈕等輸入元件。
[0005]圖1和圖2所示的光學(xué)觸控裝置和光學(xué)位移偵測裝置可以結(jié)合在一個(gè)光學(xué)導(dǎo)航裝置上。也就是說，光學(xué)位移偵測裝置200的控制接口 209可被圖1的光學(xué)觸控板103所取代，這樣單一個(gè)光學(xué)導(dǎo)航裝置便可執(zhí)行光學(xué)觸控跟光學(xué)位移偵測兩種功能。在這一類裝置中，執(zhí)行兩種不同功能所需的光源105/205、光學(xué)傳感器107/207、處理單元113/213、存儲裝置115/215以及光源控制單元117/217可以是分別獨(dú)立的，也可以是共享的。
[0006]這一類裝置中由于以光學(xué)觸控板來取代了傳統(tǒng)的控制接口，而光學(xué)觸控動作和光學(xué)位移偵測動作都需要電能，因此在電能上需要更精準(zhǔn)的控制以節(jié)省電能的消耗。然而，為了保持觸控動作偵測的靈敏度，在現(xiàn)有技術(shù)中光學(xué)觸控板103需要不斷的執(zhí)行取樣以偵測是否有觸控動作，且其取樣頻率是固定的，并不會因?yàn)楣鈱W(xué)導(dǎo)航裝置的不同動作而有所改變。這樣在電能的運(yùn)用上較無效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是公開了一種光學(xué)導(dǎo)航裝置以及一種光學(xué)導(dǎo)航方法，可依據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移來調(diào)整觸控板的取樣頻率。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例公開了一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含:位移偵測裝置，用以判斷該光學(xué)導(dǎo)航裝置是否相對于對象產(chǎn)生位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號:以及觸控板，用以偵測使用者的觸控，其具有取樣頻率，并接收控制信號來改變該取樣頻率，其中該取樣頻率可根據(jù)該位移信號而調(diào)整，當(dāng)該位移信號代表該位移增加時(shí)，該取樣頻率對應(yīng)地降低。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例公開了一種光學(xué)導(dǎo)航方法，包含:判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置是否相對于對象產(chǎn)生位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號:使用觸控板偵測使用者的觸控；以及使用控制信號來控制該觸控板的取樣頻率，當(dāng)該位移信號代表該位移增加時(shí)，對應(yīng)地降低該取樣頻率。
[0010]通過前述之實(shí)施例，可根據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移來調(diào)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(yùn)用更有效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1A和圖1B繪示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)觸控裝置。
[0012]圖2繪示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)位移偵測裝置。
[0013]圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置。
[0014]圖4繪示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置。
[0015]圖5繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航方法。
[0016]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0017]F 手指
[0018]n使用者接口
[0019]100光學(xué)觸控裝置
[0020]IO3、3OI光學(xué)觸控板
[0021]105、205、309 光源
[0022]107、207、307 光學(xué)傳感器
[0023]109、111 透鏡
[0024]113、213 處理單元
[0025]115、215 存儲裝置
[0026]117、217光源控制單元
[0027]200光學(xué)位移偵測裝置
[0028]202 表面
[0029]209 控制接 口
[0030]300光學(xué)導(dǎo)航裝置
[0031]302 表面
[0032]303位移偵測裝置
[0033]305觸控板控制單元
[0034]311 開關(guān)
[0035]400電子裝置
[0036]401顯示器[0037]403處理器【具體實(shí)施方式】
[0038]圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航裝置300。光學(xué)導(dǎo)航裝置300可用來執(zhí)行觸控功能和位移偵測功能，因此可視為一個(gè)光學(xué)鼠標(biāo)。如圖3所示，光學(xué)導(dǎo)航裝置300包含了一個(gè)光學(xué)觸控板301、一個(gè)位移偵測裝置303以及一個(gè)觸控板控制單元305。光學(xué)觸控板301用以偵測使用者的觸控，其具有一個(gè)取樣頻率，并接收一個(gè)控制信號CS來改變?nèi)宇l率。其中取樣頻率可根據(jù)一個(gè)位移信號MS而被調(diào)整，當(dāng)位移信號MS代表該位移增加時(shí)，取樣頻率對應(yīng)地降低，而當(dāng)位移信號MS代表位移降低時(shí)，取樣頻率對應(yīng)地增加。位移偵測裝置303用以判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置300是否相對于一個(gè)對象(例如表面302)產(chǎn)生一個(gè)位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號MS，這個(gè)位移信號MS用以產(chǎn)生控制信號CS以改變?nèi)宇l率。
[0039]在圖3所示的實(shí)施例中，是以一個(gè)觸控板控制單元305接收位移信號MS并產(chǎn)生控制信號CS。這個(gè)觸控板控制單元305可通過將固件寫入一個(gè)處理單元來實(shí)施，這個(gè)處理單元也用來控制光學(xué)導(dǎo)航裝置300的其它動作?；蛘?，觸控板控制單元305也可是一個(gè)獨(dú)立的硬件電路?？刂菩盘朇S也可由光學(xué)導(dǎo)航裝置外部的裝置來產(chǎn)生，在圖4所示的實(shí)施例中，光學(xué)導(dǎo)航裝置300耦接在一個(gè)電子裝置400 (此例中是筆記型計(jì)算機(jī))，這個(gè)電子裝置400具有一個(gè)顯示器401且顯示器401相對應(yīng)一個(gè)物體在光學(xué)導(dǎo)航裝置300的光學(xué)觸控板上的移動動作(即觸控動作)或光學(xué)導(dǎo)航裝置300相對應(yīng)其放置表面的位移來顯示不同的內(nèi)容。電子裝置400通常會具有一個(gè)處理器403，這個(gè)處理器403用以控制電子裝置400的動作且可用以產(chǎn)生控制信號CS給光學(xué)導(dǎo)航裝置300。
[0040]請?jiān)倩氐綀D3，光學(xué)導(dǎo)航裝置300可進(jìn)一步包括一個(gè)開關(guān)311，用以決定光學(xué)導(dǎo)航裝置300是否進(jìn)入調(diào)整模式。進(jìn)入調(diào)整模式時(shí)，光學(xué)觸控板的取樣頻率便得以被改變。除了用以決定是否進(jìn)入調(diào)整模式外，開關(guān)311更可用以決定取樣頻率的調(diào)整范圍(即取樣頻率的最大值與最小值)。也可通過開關(guān)311來直接設(shè)定取樣頻率，以隨著不同的環(huán)境或光學(xué)導(dǎo)航裝置的剩余電能調(diào)整取樣頻率。請留意，開關(guān)311可是一個(gè)硬件開關(guān)，但也可是一個(gè)軟件，可通過使用者接口(例如圖4的實(shí)施例中，電子裝置400在顯示器401上所提供的使用者接口 UI)來設(shè)定光學(xué)導(dǎo)航裝置300是否進(jìn)入調(diào)整模式。因此可視為光學(xué)導(dǎo)航裝置300具有一個(gè)開關(guān)機(jī)制，這個(gè)開關(guān)機(jī)制可是硬件或軟件，用以決定光學(xué)導(dǎo)航裝置是否進(jìn)入調(diào)整模式，或決定取樣頻率調(diào)整的范圍，或者直接決定取樣頻率。
[0041]圖5繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)導(dǎo)航方法。這個(gè)光學(xué)導(dǎo)航方法可通過一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取媒體例如光盤、硬盤或內(nèi)存來施行。例如可將一個(gè)程序?qū)懭胗?jì)算機(jī)可讀取媒體中，并運(yùn)行這個(gè)程序來執(zhí)行下列步驟，但并不限定。請同時(shí)參閱圖3和圖5以更為了解本發(fā)明的內(nèi)容。圖5所示的光學(xué)導(dǎo)航方法包含了下列步驟:
[0042]步驟501
[0043]開始。
[0044]步驟503
[0045]判斷是否進(jìn)入調(diào)整模式。如前所述，可以開關(guān)311決定光學(xué)導(dǎo)航裝置300是否進(jìn)入調(diào)整模式。若是，則進(jìn)入步驟507，若否，則進(jìn)入步驟505。
[0046]步驟505[0047]不改變?nèi)宇l率。
[0048]步驟507
[0049]判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置是否有位移。若無則到步驟509，若有則到步驟511。
[0050]步驟509
[0051]增加取樣頻率。
[0052]步驟511
[0053]根據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移量來調(diào)整取樣頻率。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，若光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移增加，則減少觸控板的取樣頻率，而若光學(xué)導(dǎo)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(dāng)光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移增加時(shí)(例如光學(xué)導(dǎo)航裝置在桌面上有較大的位移距離)，則較不可能去執(zhí)行觸控動作，因此會減少光學(xué)觸控板的取樣頻率。相反的，若光學(xué)導(dǎo)航裝置位移較小甚至靜止不動時(shí)，則使用者較有可能去執(zhí)行觸控動作，因此會增加取樣頻率。
[0055]而在另一個(gè)實(shí)施例中，可判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置是否偵測到一個(gè)對象，以判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置是被提起或是置在一個(gè)表面(即前述的對象)上。若偵測到光學(xué)導(dǎo)航裝置被提起則增加取樣頻率。因此步驟507可被替代為”是否偵測到一個(gè)對象？”。因?yàn)槿魺o偵測到對象，則接下來被施行觸控功能的機(jī)率較高，故增加光學(xué)觸控板的取樣頻率。
[0056]底下將進(jìn)一步解釋根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)導(dǎo)航裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，請?jiān)賲㈤唸D3。光學(xué)觸控板301的觸控偵測功能以及位移偵測裝置303的位移偵測功能可以圖1所示的光學(xué)觸控裝置100以及圖2所示的光學(xué)位移偵測裝置200來達(dá)成。因此，光學(xué)導(dǎo)航裝置300可具有一個(gè)光學(xué)傳感器307，用以接收使用者觸控時(shí)所產(chǎn)生的反射光來偵測使用者的觸控。舉例來說，光學(xué)傳感器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(huán)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(xué)傳感器307也可接收使用者觸控時(shí)手指F遮蔽光線而產(chǎn)生的暗點(diǎn)來偵測使用者的觸控。舉例來說，光學(xué)傳感器307可感測手指F遮蔽光源309所發(fā)出的光SL所產(chǎn)生的暗點(diǎn)，或是手指F遮蔽環(huán)境光EL所產(chǎn)生的暗點(diǎn)來偵測使用者的觸控。請留意，因?yàn)楣庠础⒐鈱W(xué)傳感器以及光學(xué)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在光源和光學(xué)傳感器的所在位置與光學(xué)觸控板的所在位置的關(guān)系，并不限定。
[0057]如前所述，光學(xué)觸控板301的觸控偵測功能以及位移偵測裝置303的位移偵測功能可以圖1所示的光學(xué)觸控裝置100以及圖2所示的光學(xué)位移偵測裝置200來達(dá)成，所以光學(xué)觸控板301和位移偵測裝置303可共享光學(xué)傳感器和光源，因此光學(xué)傳感器307和光源309的位置可視設(shè)計(jì)需求而任意改變，并不受限在圖3所示的位置。此外，也請留意本發(fā)明圖3的實(shí)施例并不限定使用圖1以及圖2所示的光學(xué)觸控裝置和光學(xué)位移偵測裝置。此夕卜，光學(xué)觸控板301也可由其它類型的觸控板來代替。
[0058]通過前述的實(shí)施例，可根據(jù)光學(xué)導(dǎo)航裝置的位移來調(diào)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的前提下，使電能的運(yùn)用更有效率。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)導(dǎo)航裝置，包含: 位移偵測裝置，用以判斷該光學(xué)導(dǎo)航裝置是否相對于對象產(chǎn)生位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號:以及 觸控板，用以偵測使用者的觸控，其具有取樣頻率，并接收控制信號來改變該取樣頻率，其中該取樣頻率可根據(jù)該位移信號而調(diào)整，當(dāng)該位移信號代表該位移增加時(shí)，該取樣頻率對應(yīng)地降低。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，進(jìn)一步包括: 觸控板控制單元，用以產(chǎn)生該控制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中該光學(xué)導(dǎo)航裝置耦接在電子裝置，該電子裝置具有顯示器且該顯示器相對應(yīng)物體在該觸控板上的移動動作或該位移來顯示不同的內(nèi)容，其中該電子裝置具有處理器，該處理器用以控制該電子裝置的動作并用以產(chǎn)生該控制信號。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中該觸控板是光學(xué)觸控板，其具有光學(xué)傳感器，用以接收使用者觸控時(shí)所產(chǎn)生的反射光來偵測使用者的觸控。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中該觸控板是光學(xué)觸控板，其具有光學(xué)傳感器，用以接收使用者觸控時(shí)遮蔽光線而產(chǎn)生的暗點(diǎn)來偵測使用者的觸控。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)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.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，若該位移偵測裝置未偵測到該對象，則該觸控板控制單元增加該取樣頻率。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)`導(dǎo)航裝置，進(jìn)一步包括開關(guān)機(jī)制，用以決定該觸控板是否根據(jù)該位移來調(diào)整該取樣頻率。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，進(jìn)一步包括開關(guān)，用以決定取樣頻率范圍，其中經(jīng)調(diào)整后的該取樣頻率不超出該取樣頻率范圍的最大值與最小值。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，進(jìn)一步包括開關(guān)，用以直接設(shè)定該取樣頻率的值。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)導(dǎo)航裝置，其中該光學(xué)導(dǎo)航裝置是光學(xué)鼠標(biāo)。
12.—種光學(xué)導(dǎo)航方法,包含: 判斷光學(xué)導(dǎo)航裝置是否相對于對象產(chǎn)生位移，并據(jù)此產(chǎn)生位移信號: 使用觸控板偵測使用者的觸控；以及 使用控制信號來控制該觸控板的取樣頻率，當(dāng)該位移信號代表該位移增加時(shí)，對應(yīng)地降低該取樣頻率。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法，包含: 使用該光學(xué)導(dǎo)航裝置中的觸控板控制單元來產(chǎn)生該控制信號。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法，包含: 將該光學(xué)導(dǎo)航裝置耦接在電子裝置，該電子裝置具有顯示器且該顯示器相對應(yīng)物體在該觸控板上的移動動作或該位移來顯示不同的內(nèi)容；以及 通過該電子裝置的處理器控制該電子裝置的動作并產(chǎn)生該控制信號。
15.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法，包含:以光學(xué)傳感器接收使用者觸控時(shí)所產(chǎn)生的反射光來偵測使用者的觸控。
16.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法,包含:以光學(xué)傳感器接收使用者觸控時(shí)遮蔽光線而產(chǎn)生的暗點(diǎn)來偵測使用者的觸控。
17.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法，包含:若未偵測到該位移，則增加該取樣頻率。
18.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)導(dǎo)航方法，包含:若未偵測到該對象，則增加該取樣頻率。
【文檔編號】G06F3/042GK103677439SQ201210334883
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】陳俊丞, 陳信嘉, 張彥閔 申請人:原相科技股份有限公司