[發(fā)明專利]光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110371675.3
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103123542A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 古人豪;高銘璨;黃森煌
• 申請（專利權(quán)）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;A61B5/1455;A61B5/0245;A61B5/0205
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種人機(jī)界面裝置，特別是關(guān)于一種可同時檢測使用者生理特征以及鼠標(biāo)位移量的光學(xué)鼠標(biāo)。

背景技術(shù)

光學(xué)手指鼠標(biāo)(optical?finger?mouse，OFM)由于體積小，通常適合搭配于其他電子裝置。光學(xué)手指鼠標(biāo)可用于檢測使用者手指表面反射光線的光強(qiáng)度變化，藉以判斷手指的接觸狀態(tài)以及手指相對于觸控面的位移量。然而，隨著工業(yè)化的發(fā)展，使用者使用各式電子裝置的時間逐漸增加，甚至超出體力負(fù)荷而不自覺。因此，如果電子裝置同時具有檢測使用者生理特征的功能并能在必要時提出警示，則可避免過度使用的情形發(fā)生。

已知血氧飽和儀(pulse?oximeter)是利用非侵入式的方式來檢測使用者的血氧濃度及脈搏數(shù)，其可產(chǎn)生紅光光束(波長約660納米)及紅外光光束(波長約910納米)穿透待測部位，并利用帶氧血紅素(oxyhemoglobin)及去氧血紅素(Deoxyheamo-globin)對特定光譜具有不同吸收率的特性以檢測穿透光的光強(qiáng)度變化，例如參照美國專利第7,072,701號，標(biāo)題為“血氧濃度的監(jiān)測方式(Method?for?spectrophotometric?blood?oxygenation?monitoring)”。檢測出兩種波長的穿透光的光強(qiáng)度變化后，再以下列公式計(jì)算血氧濃度

血氧濃度＝100％×[HbO₂]/([HbO₂]+[Hb])；

其中，[HbO₂]表示帶氧血紅素濃度；[Hb]表示去氧血紅素濃度。

一般血氧飽和儀所檢測到的兩種波長的穿透光的光強(qiáng)度會隨著心跳而呈現(xiàn)如圖1所示的變化，這是由于血管會隨著心跳不斷地?cái)U(kuò)張及收縮而使得光束所通過的血液量改變，進(jìn)而改變光能量被吸收的比例。藉此，根據(jù)不斷變化的光強(qiáng)度信息則可計(jì)算血液對不同光譜的吸收率，以分別計(jì)算帶氧血紅素濃度及去氧血紅素濃度等生理信息，最后再利用上述血氧濃度公式計(jì)算血氧濃度。

然而，由于血氧飽和儀是檢測穿透光線的光強(qiáng)度變化，因而會隨著不同的待測部位而檢測到不同的光強(qiáng)度信號；此外，當(dāng)已知血氧飽和儀所檢測的待測部位發(fā)生移動時，則會檢測到劇烈變動的混亂波形而無法據(jù)以正確計(jì)算出生理信息，因而其并不適用于移動中操作的電子裝置。

鑒于此，本發(fā)明提出一種可同時檢測使用者生理特征以及鼠標(biāo)位移量的光學(xué)鼠標(biāo)，且在檢測生理特征時，可有效消除手指移動所造成的信號干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法，其通過分析手指的反射光信號以檢測手指位移量、接觸狀態(tài)以及使用者生理特征，并通過分析工作表面的反射光信號以計(jì)算該光學(xué)鼠標(biāo)的一鼠標(biāo)位移量。

本發(fā)明的另一目的在提供一種鼠標(biāo)控制芯片，其通過分析手指的反射光信號以檢測一手指位移量、一接觸狀態(tài)以及使用者生理特征，并通過分析工作表面的反射光信號以計(jì)算該光學(xué)鼠標(biāo)的一鼠標(biāo)位移量，藉以輸出經(jīng)編碼、排序及/或壓縮的該手指信息、生理信息及鼠標(biāo)位移量信息。

本發(fā)明的另一目的在提供一種光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法，其可同時檢測手指位移量及接觸狀態(tài)、使用者生理特征及鼠標(biāo)位移量，并具有消除環(huán)境光源影響的機(jī)制。

本發(fā)明的另一目的在提供一種光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法，其可同時檢測手指位移量及接觸狀態(tài)、使用者生理特征以及鼠標(biāo)位移量，并具有降低干擾的機(jī)制。

本發(fā)明的另一目的在提供一種光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法，其可同時檢測手指位移量及接觸狀態(tài)、使用者生理特征以及鼠標(biāo)位移量，并在閑置預(yù)設(shè)時間后即進(jìn)入休眠模式。

本發(fā)明的另一目的在提供一種光學(xué)鼠標(biāo)及其操作方法，其可同時檢測手指位移量及接觸狀態(tài)、使用者生理特征以及鼠標(biāo)位移量，在手指位移量太大時可舍棄或不計(jì)算生理特征。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)鼠標(biāo)用于檢測手指的生理特征或該光學(xué)鼠標(biāo)相對于工作表面的鼠標(biāo)位移量。該光學(xué)鼠標(biāo)包括至少兩光源、光源控制單元、至少一個圖像傳感器及處理單元。該至少兩光源發(fā)出不同波長的光至該手指及該工作表面。該光源控制單元控制該等光源發(fā)光。該至少圖像傳感器獲取該手指的反射光以輸出相對該手指的多張圖像圖框及獲取該工作表面的反射光以輸出相對該工作表面的多張圖像圖框。該處理單元根據(jù)相對該手指的所述圖像圖框計(jì)算該生理特征或根據(jù)相對該工作表面的所述圖像圖框計(jì)算該鼠標(biāo)位移量。