专利名称：鼠标光学采样方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于个人计算机的定点设备(pointing device)的领域，尤其涉及用于实现能够允许在计算机鼠标中使用更大动态范围的光学部件的改进采样方案的方法和系统。
颁给Sommer的美国专利No.5,256,913(“913专利”)公开了在计算机鼠标中用来检测移动差异的电子部件和电路。如‘913专利中所述，鼠标典型地使用像发光二极管(LED)和光电晶体管(PTR)对这样的光学部件来确定移动。然而，这些部件有很大的生产变异度。由于鼠标电系统中的有限动态范围，这种变异度能在确定移动中造成问题。
在过去，为了克服这种生产变异度使用了各种各样的方法。一种方法曾经测试和分类每一个光学部件以便确定部件符合系统的要求。来源于同样生产商的由同样的机器在同一天制造的LED和光电探测器(例如光电晶体管)可以显示出变化很大的亮度和灵敏度。例如，一些LED在相同量的外加功率下比其他的更亮。同样地，一些光电探测器能比其他光电探测器更好地探测相同量的光。在这个方法中，明亮的LED与弱的光电探测器配成对，而暗淡的LED与强的光电探测器配成对。结果，平衡了光学部件的强和弱。因此，在这个方法中，部件按照强度分类进入收集器(bin)，并且生产商将相匹配的光学部件适当地放入鼠标中。
另一种方法是设计复杂的电学电路来动态地调整系统增益以便补偿光学部件变异度。例如，使用电阻器控制光学部件及其相应信号的强度是很普通的。在制造过程中，鼠标电路板被制造并加电。测试设备测量信号的强度。然后调整可变电阻器来补偿光学部件的强弱。
不幸的是，上述方法用在生产中很困难而且很昂贵。更进一步地，使用这些方法来克服生产变异度显著地增加了每个鼠标的单位生产成本。另外，使用这些方法减慢鼠标的生产，更加不利地影响了收益程度。
因此，本发明的一个目标是提供一个能够允许在计算机鼠标中使用更大动态范围的光学部件的改进的鼠标光学采样方案。
本发明能被大致地概括如下。在一个实施例中，本发明是一个确定与计算机结合使用的鼠标中的移动的方法。至少一个计数器状态机用来控制至少一个PTR状态机。至少一个PTR状态机以一采样率使用来确定用于鼠标的适当输出。采样率被调整，最好在每一次采样后被调整，以便使系统对差的工作循环(duty cycle)调节的灵敏度最小。另外，调整Tmin值以便优化用于每一个PTR状态机的工作循环。然后给计算机提供鼠标输出。通过优化用于每一个PTR状态机的工作循环和使它对差工作循环调节的灵敏度最小，能在鼠标中使用更大动态范围的光学部件。
当然，这个实施例的方法和系统还可以包括其他辅助部件和/或步骤。
其他实施例也在这里公开和写入权利要求。
本发明可以在特定的部分和步骤中采取物理方式，其实施例将在这个说明书中被详细描述并且在此处作为其组成部分的附图中被图解说明，其中
图1是一个能与本发明结合使用的通用计算机系统的方框图；图2是一个计算机鼠标的移动-差异-检测部分的部分方框图；图3是一个依据本发明能使用的鼠标的示例性部件的方框图；图4是一个描述用于计数器状态机的示例性过程的流程图；图5是一个描述用于PTR状态机的示例性过程的流程图；图6A和6B是图解说明现有技术鼠标的模拟工作循环调节和跟踪性能的图；以及图7A和7B是图解说明采用本发明的鼠标的模拟工作循环调节和跟踪性能的图。
本发明提供了用于提供一个能够允许在计算机鼠标中使用更大动态范围的光学部件的改良的鼠标光学采样方案的方法和系统。特别地，这个发明通过使用依赖于响应时间Tmin的动态采样率克服了现有技术的问题，响应时间Tmin最好在每一次计算采样时被调整。用这个调整(也就是学习)，将Tmin从它的最大值调整到它的最优值只需用一个采样。另外，本发明通过下列方式使用较高的Tmin分辨率增加鼠标跟踪性能消除工作循环误差，提供更好的工作循环调整范围，以及为快速光学部件提供更快的采样率(也就是小的Tmin值)。因而，这个发明克服了现有技术的问题并且能使生产商在计算机鼠标中使用更大动态范围的光学部件。
定义在进行这个事例的详细论述之前，定义下列的术语以便帮助更好地理解本发明。
“调整部件”是XYZ光电探测器调整电路。
“按钮逻辑部件”是从在鼠标上的外部按钮(即开关)获得输入并且提供这个数据给应用程序接口的标准电路。
“比较器”是一个比较两个量并且确定其相等性的设备。
“计数器”是一个在编程中的变量、一个硬件芯片或者其中的一部分，它用来追踪必须被记数的任何事。
“计数器状态机”是监控用于光学部件采样的经过时间的状态机。
“数字分辨率”是用于记录在数字化信号中的采样值的二进制位数。
“放电时间”是指耗散在所有被PTR状态设备监视的光电晶体管上的电荷所需要的时间周期。
“工作循环”是PTR信号状态在逻辑“高”值的时间百分比。对于以恒定速度移动的鼠标的光电晶体管，理想的工作循环是50％。
“发光二极管”(LED)是一个充电时发光的半导体二极管。
“鼠标”是一个能使计算机用户将位置数据输入计算机的定点设备。这个数据典型地被用于在图形显示器上定位图标，例如箭头或者十字准线。
“相位”指在用于给定鼠标轴的两个光电探测器之间的电信号定时。相位通过鼠标中的光源、光电探测器和编码器轮之间的关系被确定。
“光电探测器”是一个检测在光导纤维中的光脉冲并把它们转化为电脉冲的设备。它使用了在特定材料中显示出的当受光时改变其导电性的光电导性原理。
“光电晶体管”(PTR)是一种类型的光电探测器，并且，特别是有光电探测器性能的晶体管。
“PTR状态机”是一个监视确定鼠标的移动的光电探测器输出的状态机。
“响应时间”(Tmin)指的是光电探测器在LED开启后检测一个等于或者超过阈电压(Vth)的电压所花费的最小时间。
“采样率”在使用像鼠标这样的数字化操作中，是一个用以采集样本并且转换为数字形式的频率。采样频率必须至少是被捕捉的模拟频率的两倍。
“状态机”也称做有限状态机，是一个以解决特定问题所需的操作状态设计的计算设备。为应用程序将电路最小化、专业化和最优化。例如，在音频、视频和图象控制器中的芯片经常被设计为状态机，因为它们能以比通用CPU更低的成本提供更快的性能。
“穿越阈值时间”指的是光源的输出和在光电探测器上相应的输入穿越区分逻辑“0”与逻辑“1”的阈值电压所花的时间量。
“通用串行总线”(USB)是用于像键盘、鼠标、操纵杆、扫描仪、打印机和电话设备这样的低速外部设备的硬件接口。
“XY学习部件”是确定什么时候重置X轴和Y轴Tmin值到其最大值的电路。
以下描术通用个人计算机。
因此现在，依据本发明，鼠标与诸如通用个人计算机这样的计算机结合使用。图1和下列的论述想要对在其中能实现本发明的适当的计算环境提供一个简短、通用的描述。尽管没被要求，还是将在像程序模块这样的可由个人计算机、单片微处理器或者应用程序专用集成电路执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述本发明。通常地，程序模块包括执行特定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。此外，本领域普通技术人员将会理解，本发明能用其他计算机系统配置实施，其他计算机系统配置包括手持设备、多处理器系统、基于微处理器或者可编程的用户电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机等等。本发明也可以在分布式计算环境中实施，在分布式计算环境中任务由通过通信网络连接的各个远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地或者远程存储器存储设备中。
参考图1，用于实现本发明的示例性系统包括通用计算设备。这个设备是常规的个人计算机20类型，包括处理单元21、系统存储器22以及将包括系统存储器的各种系统部件连接到处理单元21的系统总线23。系统总线23可以是几种总线结构类型中的任意一种，包括存储器总线或者存储器控制器、外部设备总线以及使用多种总线结构的任意一种的本地总线。系统存储器包括只读存储器(ROM)24和随机存取存储器(RAM)25。基本输入/输出系统26(BIOS)存储在ROM24中，包括有助于在个人计算机20中的各部件之间例如在启动期间传送信息的基本例程。个人计算机20更进一步地包括用于读写硬盘(未显示)的硬盘驱动器27。另外，计算机20包括一个用于读写可更换磁盘29的磁盘驱动器28，以及用于从中读写像CD ROM(只读光盘)或者其他光学媒体这样的可更换光盘31的光盘驱动器30。硬盘驱动器27、磁盘驱动器28、以及光盘驱动器30分别地通过硬盘驱动器接口32、磁盘驱动器接口33、以及光盘驱动器接口34被连接到系统总线23。驱动器和他们关联的计算机可读媒体提供对计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于个人计算机20的其他数据的非易失性存储。尽管在这里描述的示例性环境使用硬盘、可更换磁盘29和可更换光盘31，但也可以使用其他类型的有能力保存通过计算机途径获取的数据的计算机可读媒体。计算机可读媒体的例子包括盒式磁带、快闪存储卡、数字化视频光盘、贝努里(Bernoulli)盒式磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。
许多程序模块可以储存在硬盘、磁盘29、光盘31、ROM24或者RAM25上，包括一个操作系统35、一个或者多个应用程序36、其他程序模块或者部件37、以及程序数据38。用户可以通过像键盘40和定点设备42这样的输入设备将命令和信息输入个人计算机20。其他输入设备(未显示)可以包括麦克风、操纵杆、游戏板、卫星碟式接收器、扫描仪等等。这些和其他输入设备经常通过连接到系统总线的串行端口接口46连接到处理单元21，但是也可以通过像并行端口、游戏端口或者通用串行总线(USB)这样的其他接口进行连接。监视器47或者其他类型的显示设备也通过像视频适配器48这样的接口连接到系统总线23。一个或者多个扬声器57也通过像音频适配器56这样的接口连接到系统总线23。除了监视器和扬声器之外，个人计算机典型地包括像打印机这样的外围输出设备(未显示)。
个人计算机20可以在使用到一个或者多个远程计算机的逻辑连接的网络环境中操作。每一个远程计算机49可以是另外的个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或者其他公用网络节点。并且，尽管只有一个存储器存储设备50在图1中被图解说明，每一个远程计算机49典型地包括上述与个人计算机20有关的许多或者全部部件。在图1中描述的逻辑连接包括局域网(LAN)51和广域网(WAN)52，这样的网络环境在办公室、企业范围计算机网络、内联网和互联网中是很平常的。如在图1中所描述的，远程计算机49通过局域网51与个人计算机20通信。远程计算机49通过广域网52与个人计算机20通信。
当在局域网网络环境中使用时，个人计算机20通过网络接口或者适配器53连接到本地网络51。在WAN网络环境中使用时，个人计算机20典型地包括调制解调器54或者其他用于在像互联网这样的广域网52上建立通信的装置。可以是内置或者外置的调制解调器54通过串行端口接口46连接到系统总线23。在网络环境中，所描述的有关个人计算机20或者其中一部分的程序模块可以储存在远程存储器存储设备中。人们将理解，所显示的网络连接是示例性的，并且其他的用于在计算机之间建立通信连接的方式也可以使用。
以下描述能在鼠标中使用的电子电路。
依据本发明能在鼠标中使用的电子电路在图2中被理想化地表示。如图所示，计算机鼠标42的移动-差异-检测电路部分通常包括像LED200这样的光源和光电探测电路202。这个公用电路的更充分详细的描述在‘913专利中陈述。
如在技术背景中提到的，‘913专利公开了在计算机鼠标中用于检测移动差异的电子部件和电路。更进一步地，‘913专利讲授了通过使用低成本的光源/光电探测器对以及单芯片微处理器或者应用程序专用集成电路能在鼠标中实现的特定的设备和电路。本领域普通技术人员将会了解到，本发明的方法和系统最好通过使用一个或者多个’913专利中的设备和电路来实现。因此，‘913专利(包括它的附图和说明书)在这里作为参考。
以下描述结构、状态信息和发明性能。
适合本发明使用的应用程序专用集成电路的主要功能硬件模块的结构在图3中被陈述。应用程序接口300、USB收发器302、USB设备核心304、描述符ROM306、调压器308、振荡器310、时钟复位312和按钮逻辑314模块都是为本领域普通技术人员所熟知的。因此，在这里不论述这些模块300-314。另一方面，鼠标逻辑模块316组成了本发明的基本发明部件，因此在这里被详细的描述。
鼠标逻辑模块316执行所有必要的功能以便产生最终提供给计算机20的鼠标包数据。除了熟知的按钮逻辑单元314之外，鼠标逻辑模块316还包括XYZ光增益调整逻辑单元318、XY计数器状态机320、XY学习单元322和Z计数器状态机324。
XYZ光增益调整逻辑单元318的目标是在每一个光电探测器电路202中的每一个PTR上近似地达到50％的工作循环，而不考虑每一个PTR的光学增益(假设鼠标正在以恒定的速度移动)。XYZ光增益调节逻辑单元318通过打开LED200和监视给光电探测电路202的输入，以及更具体地监视给在每一个光电探测电路202中每一个PTR的输入来完成这个目标。通过控制LED 200和监视给每一个PTR的输入，XYZ光增益调整逻辑单元318能确定什么时候调整响应时间(Tmin)，从而调整采样率。这样能使发明优化每一个PTR的工作循环。
更特别地，采样率依赖于每一个PTR的增益。在本发明中，采样率等于采样时间加上给所有PTR放电的时间。采样时间是对于系统中所有PTR的两倍响应时间减一(2Tmin-1)中的最大的(也就是最长的)值。因为在Tmin分辨率是最差的(小的Tmin值具有差分辨率，导致差的工作循环调节)情况下采样率被增加，所以这个动态采样率是很重要的。这个动态采样率对于快速光学系统以大约为2的因子扩展了动态范围，因为系统对工作循环的灵敏度由较快的采样率减弱。用于每一个PTR的放电时间通常大约是21微秒(以667纳秒计数32次)。因此，最大的采样率是大约192微秒，而额定采样率在标准的1.5MHZ工作频率时是大约30微秒。
最好是，在鼠标上的每一个轴(也就是X轴、Y轴和Z轴)被单独处理并且相互独立。因此，用于每一个轴的采样率、采样时间和Tmin可以根据需要被单独监视和调整以便优化工作循环。最好是，Tmin的调整(也就是学习)在每一次从PTR取得采样时发生。这样能使Tmin值从最大值或者其他值立即优化到当前的理想值。工作循环的优化通过使用用于Tmin值的增加的数字分辨率被进一步地提高了。在现有技术设计中，只有8个Tmin值是可用的，并且用于尝试调整工作循环。本发明通过提供128个可用的Tmin值将以前的技术改进提高了将近1600％。这样大量的采样点在工作循环调整上充分地提供了增加的分辨率，从而使得50％理想工作循环的偏差最小。
用于每一个轴上Tmin值的增加的数字分辨率最好通过使用每一个PTR的7位寄存器(即27=128)而被得到。XYZ光增益调整逻辑单元318也最好包括用于跟踪采样时间的计数器。在这个实施例中，最好使用8位计数器，因为最大的采样时间是255(即2Tmin-1)，并且28=256。另外，XYZ光增益调整逻辑单元318包括至少两个PTR状态机，来监视每一个轴的每一个PTR的输出，并根据需要调整用于每一个PTR的Tmin。最好是，XYZ光增益调整逻辑单元318有两个用于鼠标42中每一个轴的PTR状态机328。在XYZ光增益调整逻辑单元318中的数字比较器根据需要比较计数器中的计数和在每一个寄存器中的Tmin值。
对于X轴和Y轴，XY学习单元322有能力为X轴和/或Y轴复位(reset)任何一个或者多个Tmin值。任何一次在一个轴上没有用于最大采样时间(也就是256个包)的动作，这个轴的Tmin值最好被设置为它的最大值。此外，在这个实施例中，最大Tmin值是128。如前所述，设置Tmin值到它的最大值将增加采样时间和采样率。
在图4中显示了对于每一个与本发明结合使用的计数器状态机320和324的示例性流程图。计数器状态机320和324对于他们控制的每一个轴来说是主状态机。更具体的，计数器状态机320和324控制他们所控制的每一个轴的采样率、放电时间、计数器、LED200、PTR以及PTR状态机328。当启动计数器状态机320和324时，状态机处在自动零(Auto Zero)状态S400。计数器状态机320和324停留在该状态一预定时间期间(AZ时间或者放电时间)，以便确保光电探测器被完全放电。接下来计数器状态机320和324移动到释放(Release)PTR状态S402，并且使能用于可用轴的每一个PTR或者其他光电探测器。然后轴中每一个LED200或者其他光电探测器被打开S404。
然后计数器状态机320和324进行到计数(Count)_状态S406。状态机320和324将停留在这个状态S406，只要(a)当前计数小于采样时间(也就是2Tmin-1)；并且(b)至少一个用于可用轴的PTR状态机328是在其斜台(Ramp)_状态S500中。如果(a)计数大于或者等于采样时间，或者(b)用于可用轴的所有PTR状态机都在采样_完成_状态S502中，则状态机320和324进行到LED_关_状态S408。所有用于可用轴的LED200或者其他光源则被关闭S408。状态机320和324移动到所谓允许_再学习状态S410。如果必须进行任何Tmin调整，则调整在这个状态S410中进行。最后，计数器状态机320和324返回自动零_状态S400并且等待预先确定的时间量AZ_时间。
用于每一个与本发明结合使用的计数器状态机328的示例性流程图显示在图5中。每一个PTR状态机328控制在它的可用轴中一个PTR的输出。另外，每一个PTR状态机根据需要调整每一个PTR的Tmin以便优化它的工作循环。在启动时，每一个PTR状态机328处于其斜台_状态S500。当在斜台状态S500时，每一个PTR状态机328监视它的PTR、可用Tmin值和计数器。PTR状态机328停留在这个状态S500，只要(a)计数器的计数小于2倍的Tmin(也就是2Tmin)，并且(b)可用PTR的输出为低(也就是没有越过阈值电压)。当(a)计数变成等于或者超过2倍的Tmin(也就是2Tmin)或者(b)可用PTR的输出为高时，则PTR状态机328离开斜台_状态S500。
如果计数小于Tmin并且PTR是高S504，则用于轴的光电探测电路的输出是“1”或者“高”。另外，设置一个表明当前Tmin值快于以前保存的值的标记(NEW_Tmin)。因此，在采样完成S502后，新Tmin值将存储在可用的寄存器中。采样时间和采样率因此也被调整。如果计数大于或者等于Tmin值并且PTR是高，则用于轴的光电探测电路的输出同样是“1”或者“高”。然而，这个当前Tmin值不比以前保存的值快，因此新Tmin值将不被保存。最后，如果计数大于或者等于两倍的响应时间(也就是2Tmin)并且PTR是低，则光电探测电路的输出是“0”或者“低”。如所示的，PTR状态机328本质上是它的可用计数状态机320和328的一个从动装置。
本发明的明显益处能在图6A、6B、7A和7B中看出。有三个主要因素影响鼠标的跟踪性能相位、工作循环调整和采样率。光源(例如LED)、光电探测器(例如PTR)和编码器轮的物理位置确定鼠标的相位。在这些部件布局中的移动和非理想化导致相位偏离90度的理想相位。在不考虑部件的光增益的情况下，用于每一个PTR的工作循环调整(也被认为是光增益调整)试图达到50％的工作循环。结合给定轴的相位和工作循环确定最小状态宽度。最终因素是采样率。对于能很好地跟踪鼠标移动的系统，采样率必须超过最小状态宽度。
图6A和6B图解说明了现有技术鼠标的模拟工作循环调整和跟踪性能。如在图6A中所示，现有技术鼠标的工作循环没有被很好地调整。在现有技术中额定工作循环调整大约是60％，不是希望得到的50％的工作循环。因此，如在图6B中所示，鼠标跟踪性能是不好的。对于除了90度之外的非优化相位值来说性能甚至更差。然而，当这些结果和图7A和7B比较时，本发明的性能是明显优越的。
图7A和7B图解说明了应用本发明的鼠标的模拟工作循环调整和跟踪性能。显著地，本发明的工作循环调整对于小Tcross值以及高Tcross值比现有技术有明显地改进。如图所示，对于2到90微秒之间的所有Tcross值，工作循环调整大约是50％。工作循环改进是Tmin的较高分辨率和允许的较大斜台时间的结果。如在图7B中所示，这样改进的工作循环调整结合动态采样率，从小于1微秒到大于90微秒转换为几乎100％的跟踪性能。全部改进的系统动态范围从现有技术的大约6∶1增加到本发明的大约150∶1。
总而言之，本发明通过使用依赖于响应时间(Tmin)的动态采样率克服了以前技术的限制和问题，其中响应时间最好在每一次计算采样时被调整。通过这个调整(也就是学习)，将Tmin从它的最大值调整到它的优化值只需要一个采样。另外，本发明使用更高的Tmin分辨率来通过消除工作循环误差、提供更好的工作循环调整范围和提供用于快速光学部件的更快的采样率(也就是小Tmin值)等增加鼠标跟踪性能。因此，本发明了提供能在计算机鼠标中使用更大动态范围的光学部件的改进的鼠标光学采样方案的改进的方法和系统。
在这里通过对其中特定的示例性实施例的引用已经描述了本发明。对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不偏离如附带的权利要求书所陈述的本发明的精神和范围的情况下，理解这个发明的人可以设想一些利用本发明的原理的改变或者其他实施例或者变化。这一切都落入本发明的领域、精神和范围中。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由附带的权利要求书所限定。
权利要求
1.一种确定在与计算机结合使用的鼠标中的移动的方法，所述方法包括步骤a)使用至少一个计数器状态机来控制至少一个PTR状态机；b)以一个采样率使用所述至少一个PTR状态机来确定鼠标的适当输出；c)调整采样率以便减少所述至少一个PTR状态机对工作循环误差的灵敏度；以及d)给计算机提供鼠标输出。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述鼠标包括至少一个比较器、至少一个发光二极管、至少一个光电晶体管、至少一个产生计数器输出的计数器和至少一个轴，并且，其中，使用至少一个计数器状态机的步骤更进一步地包括步骤a)给光电晶体管放电；b)使能比较器；c)开启发光二极管；d)使用计数器对一个时间期间计数；以及e)关掉发光二极管。
3.如权利要求2所述的方法，其中，使用所述至少一个PTR状态机来确定鼠标的适当输出的步骤更进一步地包括步骤a)监视光电晶体管和计数器的输出；b)如果计数器输出小于响应时间(Tmin)并且如果光电晶体管的输出是高则确定鼠标输出是第一值；c)如果计数器输出大于或者等于响应时间(Tmin)并且如果光电晶体管的输出是高则确定鼠标输出是第一值；d)如果计数器输出大于或者等于两倍响应时间(Tmin)则确定鼠标输出是第二值；和e)给计算机提供鼠标输出。
4.如权利要求3所述的方法，其中，如果计数器输出小于响应时间(Tmin)并且如果光电晶体管的输出是高则确定鼠标输出是第一值的步骤更进一步地包括设置标记来表明响应时间(Tmin)是操作过程中见到的最快值的步骤。
5.如权利要求4所述的方法，其中，响应时间(Tmin)的数字分辨率为至少128个值。
6.如权利要求5所述的方法，其中，监视光电晶体管和计数器的步骤以采样率被执行，采样率等于采样时间加上放电时间。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在光电晶体管增益的基础上动态地调整采样率。
8.如权利要求6所述的方法，其中，采样时间等于两倍响应时间减一(2Tmin-1)，并且放电时间是给每一个所述至少一个光电晶体管放电所需的时间。
9.如权利要求7所述的方法，其中，采样率是在22微秒和190微秒之间。
10.如权利要求7所述的方法，其中，放电时间大约是21微秒。
11.一种确定在与计算机结合使用的鼠标中的移动的方法，鼠标包括至少一个比较器、多个发光二极管、多个光电晶体管、至少一个产生计数器输出的计数器和多个互相独立的轴，所述方法包括步骤a)给光电晶体管放电；b)使能比较器；c)开启发光二极管；d)使用计数器计数直至两倍的响应时间(Tmin)；e)以采样率监视光电晶体管和计数器的输出，采样率等于采样时间加上放电时间；f)如果计数器输出小于响应时间(Tmin)并且如果光电晶体管的输出是高则确定鼠标输出是第一值；g)如果计数器输出大于或者等于响应时间(Tmin)并且光电晶体管的输出是高则确定鼠标输出是第一值；h)如果计数器输出大于或者等于响应时间(Tmin)并且如果光电晶体管的输出是高，则因为响应时间(Tmin)是在操作中见到的最快值所以指定响应时间(Tmin)等于计数器输出；i)如果计数器输出大于或者等于二倍响应时间(Tmin)则确定鼠标输出是第二值；j)给计算机提供鼠标输出；以及k)关掉发光二极管。
12.如权利要求10所述的方法，更进一步地包括每当在一时间期间内光电晶体管的输出是低时就指定响应时间等于最大值的步骤。
13.如权利要求11所述的方法，其中，采样时间等于两倍响应时间减一(2Tmin-1)，并且放电时间是所有光电晶体管放电所需的时间。
14.如权利要求13所述的方法，其中，放电时间大约是21微秒，并且响应时间(Tmin)的数字分辨率为至少128个值。
15.一种用于给计算机提供包括按钮数据信息和移动信息的鼠标输出的鼠标逻辑系统，包括a)用于确定移动信息的调整部件；b)至少一个用于给调整部件提供计数器状态信息的计数器状态机；c)用于确定何时将X轴和Y轴响应时间(Tmin)值复位为它们的最大值的XY学习部件，所述XY学习部件与调整部件进行通信；以及d)用于提供关于外部鼠标开关的按钮数据信息的按钮逻辑部件，由此移动信息和按钮数据信息通过鼠标逻辑系统提供给计算机。
16.如权利要求15所述的逻辑系统，其中，调整部件包括至少一个确定包括在调整部件中的每一个光电晶体管的输出的PTR状态机，所述至少一个PTR状态机也根据需要调整每一个所述光电晶体管的响应时间(Tmin)。
17.如权利要求16所述的逻辑系统，其中，所述至少一个计数器状态机至少控制用于所述至少一个PTR状态机的采样率、用于每一个所述光电晶体管、计数器或者至少一个发光二极管的放电时间中的一个。
18.如权利要求17所述的逻辑系统，其中，所述至少一个计数器状态机控制所述至少一个PTR状态机中的每一个。
19.一种用于给计算机提供包括按钮数据信息和移动信息的鼠标输出的鼠标逻辑系统，包括a)用于确定移动信息的调整部件，所述调整部件包括至少一个确定包括在调整部件中的每一个光电晶体管的输出的PTR状态机，所述至少一个PTR状态机也根据需要调整每一个所述光电晶体管的响应时间(Tmin)；b)至少一个用于给调整部件提供计数器状态信息的计数器状态机，所述至少一个计数器状态机控制用于所述至少一个PTR状态机的采样率、用于每一个所述光电晶体管、计数器或者至少一个发光二极管的放电时间中的至少一个；c)用于确定何时将X轴和Y轴的响应时间(Tmin)值复位为它们最大值的XY学习部件，所述XY学习部件与调整部件进行通信；以及d)用于提供关于外部鼠标开关的按钮数据信息的按钮逻辑部件，由此移动信息和按钮数据信息通过鼠标逻辑系统提供给计算机。
20.如权利要求19所述的逻辑系统，其中，至少一个计数器状态机控制所述至少一个PTR状态机中的每一个。
全文摘要
公开了一种用于实现改进的鼠标光学采样方案的方法和系统。至少一个计数器状态机被用来控制至少一个PTR状态机。以一个采样率使用至少一个PTR状态机以便确定鼠标的适当输出。调整采样率以便减少系统对于差的工作循环调整的灵敏度。另外,调整Tmin值以便优化每一个PTR状态机的工作循环。然后将鼠标输出提供给计算机。因此,通过优化每一个PTR状态机的工作循环和减少对差的工作循环调整的灵敏度,能在鼠标中使用更大动态范围的光学部件。
文档编号G06F3/042GK1305142SQ0013665
公开日2001年7月25日 申请日期2000年9月1日 优先权日1999年9月1日
发明者格雷格·S·吉布森 申请人:微软公司