光学手指滑鼠以及用于光学手指滑鼠的控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种光学手指滑鼠，包含：外壳、光源、导光机制、影像传感单元、处理单元、反馈模块。所述外壳用以供一待测物体进行动态控制，其中所述待测物体相对于所述外壳进行滑动或对所述外壳进行点击，以进行动态控制。所述光源用以产生光线。所述导光机制用以导引光线使光线投射至所述外壳。所述影像传感单元，根据光线投射至所述待测物体所产生的反射光线来产生影像感测结果。所述处理单元根据所述影像感测结果侦测所述待测物体的所述动态控制来得到侦测信息。所述反馈模块用以根据所述侦测信息产生反馈。
【专利说明】光学手指滑鼠以及用于光学手指滑鼠的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光学导航，特别有关于具备反馈效果的光学手指滑鼠以及控制光学手 指滑鼠产生反馈给用户的方法。
【背景技术】
[0002] 现有光学手指滑鼠通过侦测用户的单指动作来得知用户发出的操作控制，请参考 图1的使用范例。如图1所示，用户的手指10沿着光学手指滑鼠100的操控杆110进行相 对于操控杆110的外壳115的滑动，或者是对操控杆110的外壳115进行敲击或点击。
[0003] 光学手指滑鼠100内部具有光源120,光源120产生的光线会穿透操控杆110并投 射至手指10,此时产生的反射光线，会再次穿透操控杆110,被光学手指滑鼠100内部的影 像感测器接收，产生对应的影像感测结果。光学手指滑鼠100内部的运算电路将分析影像 感测结果，判断手指10的动作。
[0004] 一般来说，操控杆110并不会随着手指移动而移动，因此用户难以查觉是否手指 10的动作被光学手指滑鼠100确实地接受，造成用户心理上产生不确定感。更甚至会让用 户发出重复的操作控制，进而产生错误的指示。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明的一个目的在于提供操作光学手指滑鼠时的反馈效果。通过光学手 指滑鼠中的反馈模块，可在光学手指滑鼠接收到用户的操作控制后，发出反馈效果给用户。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种使光学手指滑鼠中的反馈模块产生反馈效果的 控制方法。
[0007] 本发明的一个实施例公开了一种光学手指滑鼠，包含：夕卜壳、光源、导光机制、影像 传感单元、处理单元及反馈模块。所述外壳用以供一待测物体进行动态控制，其中所述待测 物体位于所述光学手指滑鼠上方的立体空间内，相对于所述外壳进行滑动或对所述外壳进 行点击，以进行动态控制。所述光源用以产生光线。所述导光机制用以导引光线使光线投 射至所述外壳。所述影像传感单元根据光线投射至所述待测物体产生的反射光线来产生影 像感测结果。所述处理单元耦接所述影像传感单元，并且根据所述影像感测结果侦测所述 待测物体的动态控制来得到侦测信息。所述反馈模块耦接所述处理单元，并且用以根据所 述侦测信息产生反馈。
[0008] 本发明的另一个实施例公开了一种用于光学手指滑鼠的控制方法，所述光学手指 滑鼠包含外壳以及反馈模块，其中所述外壳用以供一待测物体进行动态控制，所述待测物 体位于所述光学手指滑鼠上方的立体空间内，相对于所述外壳进行滑动或对所述外壳进行 点击，以进行动态控制。其中，所述控制方法包含：产生光线；导引光线使光线投射至所述 外壳；根据光线投射至所述待测物体产生的反射光线来产生影像感测结果；根据所述影像 感测结果侦测所述待测物体的动态控制来得到侦测信息；以及根据所述侦测信息产生反 馈。
[0009] 通过前述的光学手指滑鼠与控制光学手指滑鼠的方法，本发明解决了用户在操作 现有光学手指滑鼠时产生的不确定感，以及可能发生的错误控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1绘示了现有光学手指滑鼠的使用范例。
[0011] 图2绘示了本发明光学手指滑鼠的一个实施例的结构图。
[0012] 图3绘示了本发明反馈模块的一个实施例的示意图
[0013] 图4与图5绘示了本发明光学手指滑鼠中的反馈模块产生反馈的方式。
[0014] 图6绘示了本发明控制方法的一个实施例的流程图。
[0015] 其中，附图标记说明如下：
[0016] 100、200 光学手指滑鼠
[0017] 10、20 待测物体
[0018] 110 操控杆
[0019] 115、210 外壳
[0020] 120,220 光源
[0021] 230 导光机制
[0022] 240 影像传感单元
[0023] 250 处理单元
[0024] 260 反馈模块
[0025] 310 ?350 步骤
【具体实施方式】
[0026] 请参考图2,图2绘示了为本发明光学手指滑鼠的一个实施例的结构图。如图所 示，光学手指滑鼠200包含：外壳210、光源220、导光机制230、影像传感单元240、处理单 元250以及反馈模块260。外壳210用以供待测物体20进行动态控制。其中，待测物体20 可能是用户的手指或者是其他可供用户来控制光学手指滑鼠200的物体。一般来说，待测 物体20位于光学手指滑鼠200上方的立体空间L内，当用户欲通过光学手指滑鼠200进行 滑动控制时，用户可将待测物体20沿着外壳进行滑动，之后，光学手指滑鼠200内部的电路 可侦测到待测物体20的滑动，进而产生包含滑动速度、方向等信息的滑动控制指令，并传 送至用户欲操控的系统。同样的，光学手指滑鼠200内部的电路可侦测出待测物体20的点 击，从而产生对应的点击控制指令，并将所述指令传送至用户欲操控的系统。
[0027] 光源220用以产生光线，光线可为可见光或不可见光，但至少具有波长足以穿透 外壳210的波长。通过光学手指滑鼠200内部的导光机制230,光线会被导引至外壳210， 并穿透外壳210。当待测物体20位于外壳210上方的立体空间L时，反射光线会被产生，并 且穿透外壳210,回到外壳210的内部。此时，影像传感单元240会根据所接收到反射光线 来产生影像感测结果，所述影像感测结果可能为连续的多个影像帧。随着待测物体20相对 于外壳210位置的改变，例如待测物体20在垂直或水平方向接近或远离外壳210,这些影像 帧的内容也会反映出这样的变化。处理单元250正是用来分析影像感测结果中的变化。处 理单元250根据分析出的变化来判断待测物体20的动态，得到侦测信息。举例来说，待测 物体20在垂直于外壳210的方向从远离外壳210而接近外壳210,则处理单兀250将认定 待测物体20进行了一次点击控制，这可通过影像感测结果中反映出的待测物体20的形体 大小来进行，当待测物体20在垂直于外壳210的方向接近外壳210,则影像感测结果会反映 出形体较大的待测物体20,相反的，影像感测结果会反映出形体较小的待测物体20,处理 单元250根据形体大小的改变，判断出点击控制，从而产生侦测信息。而当待测物体20在 水平方向从远离外壳210至接近外壳210,或者是从接近外壳210至远离外壳210,都可以 视为待测物体20进行了滑动控制。这可通过影像感测结果中反映出的待测物体于影像帧 中的位置来进行，处理单元250根据待测物体20位置的改变，判断出滑动控制，从而产生侦 测信息。之后，处理单元250产生指出待测物体20的点击控制或滑动控制的侦测信息至反 馈模块260,反馈模块260根据侦测信息产生相应的反馈效果。
[0028] 在本发明不同的实施例中，反馈模块260可能包含光源模块，声响模块以及震动 马达模块中的一个或多个模块，产生光学反馈，声响反馈与震动反馈。这些反馈会在处理单 元250判断出滑动控制与点击控制后产生，让用户察觉滑动控制与点击控制确实被光学手 指滑鼠200所接受。具体方法如下。请参考图3,其绘示了本发明反馈模块的一个实施例 的示意图。反馈模块260包含有控制器262与反馈产生组件264。控制器262接收处理单 元250产生的侦测信息，接着，控制器262会产生相应的驱动信号来控制反馈产生组件264， 以产生光学反馈，声响反馈或者震动反馈。在光学反馈的范例中，反馈产生组件264可能 是足以发出可见光的光源，且设置在可让用户察觉光线的位置，而在声响反馈的范例中，反 馈产生组件264可能是一个默认播放特定声响的扩音器，且设置在可让用户察觉声响的位 置。于震动反馈的范例中，反馈产生组件264可能是震动马达，且设置在可令用户察觉震动 的位置。在本发明一个实施例中，反馈产生组件264足以产生一种类别以上的反馈（同时 产生光学反馈与声响反馈），使用户更能明确察觉待测物体20所进行的动态控制已被光学 手指滑鼠200所接收。
[0029] 图4与图5解释反馈模块260如何根据处理单元250产生的侦测信息来产生反馈。 请先参考图4,其绘示了相应于滑动控制的实施例。其中，实线部份代表由处理单元250判 断出的待测物体20于水平方向位移量比例（X方向与Y方向的位移量的比例）与时间的关 系，也就是待测物体20的移动速度。虚线部份则代表控制器262产生的驱动信号的强度。 由图4可知，当待测物体20的于水平方向的移动越快时，控制器262会产生强度越高的驱 动信号来控制反馈产生组件264,造成强度较大的反馈效果。图5对应于点击控制的实施 例。其中，实线部份代表由处理单元250判断出的待测物体20的点击。由图5可知，当处 理单元250侦测出待测物体20对外壳210进行点击时，则控制器262产生瞬间的高强度驱 动信号来控制反馈产生组件264,让用户感受到点击控制已被光学手指滑鼠200所接受。在 本发明的一个实施例中，为了让用户可以区分点击控制与滑动控制的不同，点击控制的反 馈强度将大于滑动控制的反馈强度。
[0030] 本发明的另一个实施例提供一种用于光学手指滑鼠的控制方法，所述方法可用于 控制如图2所示的光学手指滑鼠 200,并且包含有图6所示的步骤310?350。其中，步骤 310会产生光线，接着，在步骤320中，导引光线使光线投射至外壳210。之后，在步骤330 中，根据光线投射至待测物体20所产生的反射光线来产生影像感测结果。当流程进入步骤 340后，将根据所述影像感测结果侦测待测物体20的动态控制（可能为滑动控制或点击控 制）来得到侦测信息。最后，本发明控制方法根据所述侦测信息产生反馈效果。由于本发 明控制方法的操作原理、实施细节以及可能的变化，均已在先前段落中说明，所以，以下不 进行重复性的描述。
[0031] 值得注意的是，在以上的实施例中，光学手指滑鼠上方的区域可与手指头的面积 约略相当，甚至小于手指头的面积，便可以感测到手指头的动态，亦可适用本发明的相关技 术改良。
[0032] 根据前述的实施例，本发明通过反馈模块来提升光学手指滑鼠的操作感受，当用 户每次进行控制后，便可立即感觉到反馈模块所提供的反馈效果，因此，用户可以更轻松 且有效率地操作光学手指滑鼠来产生控制指令，同时也降低了因不确定而重复进行相同操 作，造成错误的可能。
[0033] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种光学手指滑鼠，包含： 外壳，用以供一待测物体进行动态控制，其中所述待测物体位于所述光学手指滑鼠上 方的立体空间内，相对于所述外壳进行滑动或对所述外壳进行点击，进行动态控制； 光源，用以产生光线； 导光机制，用以导引光线，使光线穿透所述外壳； 影像传感单元，根据光线投射至所述待测物体所产生的反射光线来产生影像感测结 果； 处理单元，耦接所述影像传感单元，根据所述影像感测结果侦测所述待测物体的动态 控制来得到侦测信息；以及 反馈模块，耦接所述处理单元，用以根据所述侦测信息产生反馈。
2. 如权利要求1所述的光学手指滑鼠，其特征在于，所述动态控制的种类包含滑动控 制以及点击控制。
3. 如权利要求2所述的光学手指滑鼠，其特征在于，滑动控制代表所述待测物体沿着 所述外壳进行滑移，以及点击控制代表所述待测物体点击所述外壳。
4. 如权利要求2所述的光学手指滑鼠，其特征在于，当所述待测物体进行点击控制时 的反馈强度大于当所述待测物体进行滑动控制时的反馈强度。
5. 如权利要求2所述的光学手指滑鼠，其特征在于，所述反馈强度随着所述待测物体 进行滑动控制时的滑动速度有所不同。
6. 如权利要求1所述的光学手指滑鼠，其特征在于，所述反馈模块为光源模块，并根据 所述侦测信息产生光学反馈。
7. 如权利要求1所述的光学手指滑鼠，其特征在于所述反馈模块为声响模块，并根据 所述侦测信息产生声响反馈。
8. 如权利要求1所述的光学手指滑鼠，其特征在于所述反馈模块为震动马达模块，并 根据所述侦测信息产生震动反馈。
9. 一种用在光学手指滑鼠的控制方法，所述光学手指滑鼠包含外壳与反馈模块，所述 外壳用以供一待测物体进行动态控制，所述待测物体位于所述光学手指滑鼠上方的立体空 间内，相对于所述外壳进行滑动或对所述外壳进行点击，进行动态控制，所述控制方法包 含： 产生光线； 导引光线使光线穿透所述外壳； 根据光线投射至所述待测物体产生的反射光线来产生影像感测结果； 根据所述影像感测结果侦测所述待测物体的动态控制来得到侦测信息；以及 根据所述侦测信息产生反馈。
10. 如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述动态控制的种类包含滑动控制以 及点击控制。
11. 如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述滑动控制代表所述待测物体沿 着所述外壳进行滑移，以及所述点击控制代表所述待测物体点击所述外壳。
12. 如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，根据所述侦测信息产生反馈的步骤 包含： 当所述侦测信息指出所述待测物体进行点击控制时，产生强度较高的反馈，以及当所 述侦测信息指出所述待测物体进行滑动控制时，产生强度较低的反馈。
13. 如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，根据所述侦测信息产生反馈的步骤 包含： 当所述侦测信息指出所述待测物体进行滑动控制时，根据滑动控制时的滑动速度来决 定反馈强度。
14. 如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述侦测信息产生反馈的步骤包 含： 利用光源模块，并根据所述侦测信息产生光学反馈。
15. 如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述侦测信息产生反馈的步骤包 含： 利用声响模块，并根据所述侦测信息产生声响反馈。
16. 如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，根据所述侦测信息产生反馈的步骤包 含： 利用震动马达模块，并根据所述侦测信息产生震动反馈。
【文档编号】G06F3/0354GK104156087SQ201310175693
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2013年5月13日
【发明者】王聪法, 林永昌, 锺庆霖 申请人:原相科技股份有限公司