可悬浮操作的位移检测装置和包含该装置的电脑系统的制作方法_2

文档序号:8380547阅读:来源:国知局
述第二比例不等于所述第一比例。
[0038]请参照图2所示,其为本发明实施例的电脑系统的方块示意图,其包含所述位移检测装置1、主机2和显示装置3 ;其中,所述显示装置3例如可显示光标31。本实施例中,所述悬浮模式下,所述位移检测装置I先计算悬浮高度D,接着所述第一比例和所述第二比例可由所述位移检测装置I根据所述悬浮高度D决定(例如以硬体方式实现),或者由所述主机2根据所述悬浮高度D决定(例如以软体方式实现)。
[0039]所述位移检测装置I包含光源11、图像感测器12、处理单元13和输出单元15。在一实施例中,所述位移检测装置I例如为光学鼠标。必须说明的是,虽然图2显示所述输出单元15和所述处理单元13为两分离元件,但其并非用以限定本发明。其它实施例中,所述输出单元15和所述处理单元13可同时包含在同一晶片中,例如鼠标控制晶片。
[0040]所述光源11例如可为红光光源或不可见光光源,用以通过所述位移检测装置I的下表面的开孔照明工作表面S。
[0041]所述图像感测器12例如包含电荷耦合元件图像感测器((XD image sensor)、互补式金氧半图像感测器(CMOS image sensor)或其他用以将光能量转换为电信号的感测装置。所述图像感测器12用以检测所述工作表面S的反射光并连续输出图像帧If。
[0042]所述处理单元13例如可为单晶片、数字处理器(DSP)或其他可用以处理图像数据的处理器。所述处理单元13用以后处理所述图像感测器12所输出的图像帧If。所述处理单元13根据所述图像帧If分辨接触模式和悬浮模式,并根据所述图像帧If计算第一轴向位移量和第二轴向位移量。例如,所述处理单元13可根据图像帧间的相关性(correlat1n)计算位移量,而根据相关性计算位移量的方式已为已知,故在此不再赘述。所述处理单元13可直接根据所述图像帧If分别计算所述第一轴向位移量和所述第二轴向位移量,或者计算出位移量后再以向量运算的方式将所述位移量分割为所述第一轴向位移量和所述第二轴向位移量,并无特定限制。所述第一轴向较佳垂直所述第二轴向。
[0043]本实施例中,所述处理单元13可根据所述图像帧If中的特征值、亮度分布和/或反射光强度分辨所述接触模式和所述悬浮模式。
[0044]所述特征值例如可为所述图像帧If的锐利度、对比度、特征方向性、区域极值个数等数值化参数,但不以此为限。例如,所述接触模式下所述特征值的数值最高,而当悬浮高度D越高时所述特征值的数值越低。所述处理单元13则可根据不同悬浮高度D所对应的特征值来分割高度范围并事先储存。在实际操作时,所述处理单元13则能够根据所述图像帧If所包含的特征值判断悬浮高度D和接触模式。
[0045]所述亮度分布例如可参照图3a至3c所示,所述接触模式下,所述图像感测器12获取如图3a所示的图像巾贞If,也即所述图像感测器12的感测阵列(sensing matrix)整体均可感测到所述工作表面S的反射光。所述悬浮模式下,例如在第一悬浮高度时,所述图像感测器12获取如图3b所示的图像帧Ifl ;例如在第二悬浮高度时,所述图像感测器12获取如图3c所示的图像帧If2,也即所述图像感测器12的感测阵列仅部分(例如图3b、3c中较淡的部分)可感测到来自所述工作表面S的反射光。本实施例中,图3a-3c的亮度分布可通过配置所述光源11和图像感测器12在适当位置来达成,某些实施例中可通过另外设置光学元件(例如透镜或导光件)来达成。然而,亮度分布并不限于图3b和3c所示,只要使所述图像帧If中亮度分布随悬浮高度D而改变即可。所述处理单元13可根据不同悬浮高度D所对应的亮度分布来分割高度范围并事先储存。在实际操作时,所述处理单元13则能够根据所述图像帧If、IfU If2的亮度分布判断悬浮高度D和接触模式。
[0046]所述处理单元13可根据所述图像感测器12所获取图像帧If、IfU If2的反射光强度来判定悬浮高度D,而所述反射光强度例如可以灰阶值来表示;其中,所述灰阶值例如可为图像帧If、ΙΠ、If2的平均灰阶值、最大灰阶值、区域平均灰阶值或区域最大灰阶值等,但并不以此为限。例如,所述接触模式下所述反射光强度最高,而当悬浮高度D越高时所述反射光强度越低。所述处理单元13则可根据不同悬浮高度D所对应的反射光强度来分割高度范围并事先储存。在实际操作时,所述处理单元13则能够根据所述图像帧If、Ifl、If2的反射光强度判断悬浮高度D和接触模式。
[0047]请参照图4所示,其他实施例中,所述位移检测装置I可还包含热感应器14 (thermal sensor)用以感测所述工作表面S的温度读值It ;其中,所述热感应器14例如可为微机电热感应器(MEMS thermal sensor)、热感测器阵列(bolometer array)、红外光检测器(infrared photo detector)以及热像感测器(microbolometer)等用以检测热能量的感测装置。所述热感应器14用以获取并输出所述工作表面S的温度读值It ;其中,所述温度读值It例如可为电压信号。例如,所述接触模式下所述温度读值It最高,而当悬浮高度D越高时所述温度读值It越低。所述处理单元13可根据不同悬浮高度D所对应的温度读值It来分割高度范围并事先储存。在实际操作时,所述处理单元13则能够根据所述热感应器14所检测的温度读值It判断悬浮高度D和接触模式。
[0048]为增加悬浮高度D的判断精确度,所述位移检测装置I可仅事先储存(例如储存在储存单元)相对不同悬浮高度D时,所述特征值、反射光强度或温度读值的变化比例(例如比例/毫米)或偏移(offset)。使用者在实际使用前先以所述接触模式操作所述位移检测装置I预设时间以进行训练(training),藉以识别出目前工作表面下相对应的所述特征值、反射光强度或温度读值。藉此,不同悬浮高度D的特征值、反射光强度或温度读值可根据所预存的变化比例或偏移求得,以在实际操作时判断不同悬浮高度D。由于不同悬浮高度D的所述特征值、反射光强度或温度读值已根据所述位移检测装置I实际所操作的工作表面S进行校正,因此可增加判断精确度。
[0049]所述输出单元15例如可为无线传输介面(例如蓝芽、无线射频)或有线传输介面(例如USB介面),用以与所述主机2进行通信;其中,无线和有线通信技术已为已知,故在此不再赘述。
[0050]在一实施例中,所述输出单元15受控于所述处理单元13以在所述接触模式下全比例输出所述第一轴向位移量和所述第二轴向位移量,并在所述悬浮模式下输出第一比例的所述第一轴向位移量并输出第二比例的所述第二轴向位移量。参照图5所示,例如所述悬浮模式可包含第一高度范围和第二高度范围;其中,所述第一高度范围内,所述第一比例为100%而所述第二比例为50% ;而所述第二高度范围内,所述第一比例为50%而所述第二比例为25%。在一实施例中,所述第一高度范围可为1-2毫米(mm)而所述第二高度范围可为2-3毫米(mm)。可以了解的是,所述高度范围可根据所述位移检测装置I的解析度和可检测高度范围而决定,并不限于本发明所披露的范围。
[0051]其他实施例中,所述输出单元15受控于所述处理单元13以在所述悬浮高度D被识别为大于等于预设高度时仅输出第一比例的所述第一轴向位移量而不输出所述第二轴向位移量。例如,当所述悬浮高度D高于I毫米时,所述第一比例可为50%-100%。当所述位移检测装置I处于所述接触模式或所述悬浮高度D低于预设高度时,所述输出单元15全比例输出所检测的所述第一轴向位移量和所述第
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