光學導航裝置以及光學導航方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光學導航裝置，包含：位移偵測裝置，用以判斷該光學導航裝置是否相對于對象產生位移，并據此產生位移信號：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該位移信號而調整，當該位移信號代表該位移增加時，該取樣頻率對應地降低。
【專利說明】 光學導航裝置以及光學導航方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學導航裝置以及光學導航方法，特別有關一種可改變觸控板取樣頻率的光學導航裝置以及光學導航方法。
【背景技術】
[0002]隨著技術不斷的進步，以往使用滾球的鼠標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。
[0003]圖1繪示了現(xiàn)有技術的光學觸控裝置100，其用以感測手指在一個光學觸控板上的觸控。圖1A繪示了光學觸控裝置100的剖面圖，而圖1B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包含了一個光學觸控板103、一個光源105、一個光學傳感器107 (或稱影像傳感器)、透鏡109、111、一個處理單元113、一個存儲裝置115以及一個光源控制單元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觸控板103上的手指F來產生一個影像。光學傳感器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也控制存儲裝置115的數據存取以及光源控制單元117的動作。
[0004]圖2繪示了現(xiàn)有技術的一個光學位移偵測裝置200 (例如一個光學鼠標)，其可執(zhí)行光學位移偵測，來偵測光學位移偵測裝置200與一個表面202間的位移動作。圖2所示的光學位移偵測裝置200包含了一個光源205、一個光學傳感器207、一個處理單元213以及一個光源控制單元217。光源控制單元217控制光源205以照明一個表面202(例如鼠標所放置的桌面)以形成一個影像。光學傳感器207用以擷取影像中的圖框(frame)并可將圖框暫存在一個存儲裝置215。處理單元213則根據光學傳感器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也包含了一個控制接口 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所示的光學觸控裝置和光學位移偵測裝置可以結合在一個光學導航裝置上。也就是說，光學位移偵測裝置200的控制接口 209可被圖1的光學觸控板103所取代，這樣單一個光學導航裝置便可執(zhí)行光學觸控跟光學位移偵測兩種功能。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可以是分別獨立的，也可以是共享的。
[0006]這一類裝置中由于以光學觸控板來取代了傳統(tǒng)的控制接口，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(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)有技術中光學觸控板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，并不會因為光學導航裝置的不同動作而有所改變。這樣在電能的運用上較無效率。

【發(fā)明內容】

[0007]因此，本發(fā)明的一個目的就是公開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。
[0008]本發(fā)明的一個實施例公開了一種光學導航裝置，包含:位移偵測裝置，用以判斷該光學導航裝置是否相對于對象產生位移，并據此產生位移信號: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該位移信號而調整，當該位移信號代表該位移增加時，該取樣頻率對應地降低。
[0009]本發(fā)明的另一個實施例公開了一種光學導航方法，包含:判斷光學導航裝置是否相對于對象產生位移，并據此產生位移信號: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，當該位移信號代表該位移增加時，對應地降低該取樣頻率。
[0010]通過前述之實施例，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。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1A和圖1B繪示了現(xiàn)有技術的光學觸控裝置。
[0012]圖2繪示了現(xiàn)有技術的光學位移偵測裝置。
[0013]圖3繪示了根據本發(fā)明一個實施例的光學導航裝置。
[0014]圖4繪示了根據本發(fā)明另一個實施例的光學導航裝置。
[0015]圖5繪示了根據本發(fā)明一個實施例的光學導航方法。
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]F 手指
[0018]n使用者接口
[0019]100光學觸控裝置
[0020]IO3、3OI光學觸控板
[0021]105、205、309 光源
[0022]107、207、307 光學傳感器
[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光學位移偵測裝置
[0028]202 表面
[0029]209 控制接 口
[0030]300光學導航裝置
[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
[0035]400電子裝置
[0036]401顯示器[0037]403處理器【具體實施方式】
[0038]圖3繪示了根據本發(fā)明一個實施例的光學導航裝置300。光學導航裝置300可用來執(zhí)行觸控功能和位移偵測功能，因此可視為一個光學鼠標。如圖3所示，光學導航裝置300包含了一個光學觸控板301、一個位移偵測裝置303以及一個觸控板控制單元305。光學觸控板301用以偵測使用者的觸控，其具有一個取樣頻率，并接收一個控制信號CS來改變取樣頻率。其中取樣頻率可根據一個位移信號MS而被調整，當位移信號MS代表該位移增加時，取樣頻率對應地降低，而當位移信號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是否相對于一個對象(例如表面302)產生一個位移，并據此產生位移信號MS，這個位移信號MS用以產生控制信號CS以改變取樣頻率。
[0039]在圖3所示的實施例中，是以一個觸控板控制單元305接收位移信號MS并產生控制信號CS。這個觸控板控制單元305可通過將固件寫入一個處理單元來實施，這個處理單元也用來控制光學導航裝置300的其它動作。或者，觸控板控制單元305也可是一個獨立的硬件電路?？刂菩盘朇S也可由光學導航裝置外部的裝置來產生，在圖4所示的實施例中，光學導航裝置300耦接在一個電子裝置400 (此例中是筆記型計算機)，這個電子裝置400具有一個顯示器401且顯示器401相對應一個物體在光學導航裝置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通常會具有一個處理器403，這個處理器403用以控制電子裝置400的動作且可用以產生控制信號CS給光學導航裝置300。
[0040]請再回到圖3，光學導航裝置300可進一步包括一個開關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范圍(即取樣頻率的最大值與最小值)。也可通過開關311來直接設定取樣頻率，以隨著不同的環(huán)境或光學導航裝置的剩余電能調整取樣頻率。請留意，開關311可是一個硬件開關，但也可是一個軟件，可通過使用者接口(例如圖4的實施例中，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具有一個開關機制，這個開關機制可是硬件或軟件，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范圍，或者直接決定取樣頻率。
[0041]圖5繪示了根據本發(fā)明一個實施例的光學導航方法。這個光學導航方法可通過一個計算機可讀取媒體例如光盤、硬盤或內存來施行。例如可將一個程序寫入計算機可讀取媒體中，并運行這個程序來執(zhí)行下列步驟，但并不限定。請同時參閱圖3和圖5以更為了解本發(fā)明的內容。圖5所示的光學導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。
[0046]步驟505[0047]不改變取樣頻率。
[0048]步驟507
[0049]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。
[0050]步驟509
[0051]增加取樣頻率。
[0052]步驟511
[0053]根據光學導航裝置的位移量來調整取樣頻率。
[0054]在一個實施例中，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(zhí)行觸控動作，因此會減少光學觸控板的取樣頻率。相反的，若光學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(zhí)行觸控動作，因此會增加取樣頻率。
[0055]而在另一個實施例中，可判斷光學導航裝置是否偵測到一個對象，以判斷光學導航裝置是被提起或是置在一個表面(即前述的對象)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”是否偵測到一個對象？”。因為若無偵測到對象，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。
[0056]底下將進一步解釋根據本發(fā)明的光學導航裝置的詳細結構，請再參閱圖3。光學觸控板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所示的光學觸控裝置100以及圖2所示的光學位移偵測裝置200來達成。因此，光學導航裝置300可具有一個光學傳感器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，光學傳感器307也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，光學傳感器307可感測手指F遮蔽光源309所發(fā)出的光SL所產生的暗點，或是手指F遮蔽環(huán)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、光學傳感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在光源和光學傳感器的所在位置與光學觸控板的所在位置的關系，并不限定。
[0057]如前所述，光學觸控板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所示的光學觸控裝置100以及圖2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可共享光學傳感器和光源，因此光學傳感器307和光源309的位置可視設計需求而任意改變，并不受限在圖3所示的位置。此外，也請留意本發(fā)明圖3的實施例并不限定使用圖1以及圖2所示的光學觸控裝置和光學位移偵測裝置。此夕卜，光學觸控板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的前提下，使電能的運用更有效率。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種光學導航裝置，包含: 位移偵測裝置，用以判斷該光學導航裝置是否相對于對象產生位移，并據此產生位移信號: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該位移信號而調整，當該位移信號代表該位移增加時，該取樣頻率對應地降低。
2.如權利要求1所述的光學導航裝置，進一步包括: 觸控板控制單元，用以產生該控制信號。
3.如權利要求1所述的光學導航裝置，其中該光學導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物體在該觸控板上的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處理器，該處理器用以控制該電子裝置的動作并用以產生該控制信號。
4.如權利要求1所述的光學導航裝置，其中該觸控板是光學觸控板，其具有光學傳感器，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.如權利要求1所述的光學導航裝置，其中該觸控板是光學觸控板，其具有光學傳感器，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.如權利要求1所述的光學導航裝置，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.如權利要求1所述的光學導航裝置，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.如權利要求1所述的光學`導航裝置，進一步包括開關機制，用以決定該觸控板是否根據該位移來調整該取樣頻率。
9.如權利要求1所述的光學導航裝置，進一步包括開關，用以決定取樣頻率范圍，其中經調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.如權利要求1所述的光學導航裝置，進一步包括開關，用以直接設定該取樣頻率的值。
11.如權利要求1所述的光學導航裝置，其中該光學導航裝置是光學鼠標。
12.—種光學導航方法,包含: 判斷光學導航裝置是否相對于對象產生位移，并據此產生位移信號: 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，當該位移信號代表該位移增加時，對應地降低該取樣頻率。
13.如權利要求12所述的光學導航方法，包含: 使用該光學導航裝置中的觸控板控制單元來產生該控制信號。
14.如權利要求12所述的光學導航方法，包含: 將該光學導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物體在該觸控板上的移動動作或該位移來顯示不同的內容；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生該控制信號。
15.如權利要求12所述的光學導航方法，包含:以光學傳感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.如權利要求12所述的光學導航方法,包含:以光學傳感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.如權利要求12所述的光學導航方法，包含:若未偵測到該位移，則增加該取樣頻率。
18.如權利要求12所述的光學導航方法，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