[發明專利]位移檢測裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201210065442.5
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN103309469A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 黃昱豪;陳信嘉;高銘璨;黃森煌
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

技術領域

本發明涉及一種互動裝置，特別涉及一種位移檢測裝置及其操作方法。

背景技術

由于無線光學鼠標不具有連接主機的信號線，因而大幅提升了其操作便利性，尤其作為移動電腦的輸入裝置時，更是逐漸取代了傳統的有線鼠標。然而，無線光學鼠標一般包含光源、數字信號處理器(Digital?Signal?Processor)、圖像傳感器和無線傳輸單元等主動元件，其整體電能消耗量大，因而具有電池使用壽命不足的問題。

為了解決此問題，已知可以通過改變圖像傳感器的圖像獲取頻率和曝光時間的方式來降低無線光學鼠標的消耗電能；然而在實際使用中，此種方式至少具有下列問題：由于圖像傳感器的曝光時間會隨著光學鼠標的移動速度而改變，導致所獲取圖像的整體亮度會產生較大變動，而具有較差的穩定性。

另一種已知降低無線光學鼠標耗能的方式為改變光源的發光頻率。例如參照圖1所示，根據無線光學鼠標的位移量，光源的發光頻率例如可分別固定為3000張/秒、1500張/秒或1000張/秒。然而，這種操作方式中，每種發光頻率仍然會消耗不同的電流，例如高速模式消耗的電流可以是低速模式的3倍。

鑒于此，本發明還提出一種位移檢測裝置及其操作方法，其可根據不同位移量改變光源的發光模式，以進一步降低位移檢測裝置的整體耗能。

發明內容

本發明的目的是提供一種位移檢測裝置及其操作方法，其根據不同位移量或移動速度改變光源的發光模式，使每種發光模式具有相同的低耗電流。

本發明提供一種位移檢測裝置，該位移檢測裝置包含圖像傳感器、光源、光源控制單元和處理單元。所述圖像傳感器以取樣頻率獲取圖像幀。所述光源以至少一個速度模式提供所述圖像傳感器獲取圖像幀時所需的光。所述光源控制單元以所述速度模式控制所述光源以發光頻率點亮或連續熄滅。所述處理單元根據所述光源點亮時所獲取的圖像幀計算位移量來作為所述光源熄滅期間的預估位移量。

本發明還提供一種位移檢測裝置的操作方法，該操作方法包含下列步驟：利用圖像傳感器以取樣頻率獲取圖像幀；控制光源以至少一個發光頻率點亮或連續熄滅；和利用處理單元根據所述光源點亮時所獲取的圖像幀計算位移量來作為所述光源熄滅期間的預估位移量。

本發明還提供一種位移檢測裝置的操作方法，該操作方法包含下列步驟：利用圖像傳感器以取樣頻率獲取圖像幀；利用光源同步于所述取樣頻率連續地點亮；利用處理單元根據所述圖像傳感器所獲取的圖像幀計算位移量并據以決定所述光源的速度模式；控制所述光源以所述速度模式點亮或連續熄滅；和利用所述處理單元根據所述光源點亮時所獲取的圖像幀計算位移量來作為所述光源熄滅期間的預估位移量。

本發明實施方式中，所述光源對應于N張圖像幀連續地點亮，接著對應于M張圖像幀連續地熄滅。

一種實施方式中，所述位移檢測裝置還包含傳輸界面單元以報告率輸出所述位移量和所述預估位移量，其中(M+N)優選小于等于所述光源的一幀率除以所述報告率所得的商；且N優選大于等于4。

一種實施方式中，所述處理單元還計算所述N張圖像幀的圖像品質，當所述圖像品質不佳(例如低于品質閾值)時，增加N的數值。

一種實施方式中，不同的速度模式下所述光源的每秒點亮次數均相同，而且低速模式下N的數值優選大于高速模式下N的數值。

一種實施方式中，所述處理單元還根據所述位移量即時切換所述速度模式。

本發明的位移檢測裝置及其操作方法中，由于N的數值可根據所述光源的速度模式和圖像幀的圖像品質改變，可有效增加位移量的計算精確度。由于所述光源的每秒點亮次數可設計成相等于最低速度模式的每秒點亮次數，可有效降低整體耗能。

附圖說明

圖1示出已知光學鼠標的圖像獲取和光源點亮的示意圖。

圖2A示出本發明實施方式的位移檢測裝置的示意圖。

圖2B示出本發明實施方式的位移檢測裝置的方框圖。

圖3A示出本發明實施方式的位移檢測裝置的光源的不同速度模式。

圖3B示出本發明實施方式的位移檢測裝置計算最大可檢測位移量的示意圖。

圖3C示出本發明實施方式的位移檢測裝置中，有效幀率和相對應的最大可檢測速度。

圖4A示出本發明實施方式的位移檢測裝置的圖像獲取和光源點亮的示意圖。

圖4B示出本發明實施方式的位移檢測裝置中，光源的每秒點亮次數和相對應的最大可檢測速度。

圖5A-5B示出本發明實施方式的位移檢測裝置的操作方法的流程圖。

附圖標記說明