[发明专利]光学导航装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种互动装置，特别涉及一种光学导航装置。

背景技术

已知光学鼠标通常包含光源、图像传感器以及处理单元，并供使用者在工作表面上操控。所述光源用于照明所述工作表面；所述图像传感器接收来自所述工作表面的反射光以输出图像帧；所述处理单元则根据所述图像传感器所输出的图像帧计算所述光学鼠标对应于于所述工作表面的位移量，例如根据图像帧间的相关性(correlation)计算所述位移量。

上述已知光学鼠标中，当所述处理单元判断所述图像传感器所获取的图像帧的图像品质不佳时，则停止输出所述位移量以避免所操控的光标发生抖动或误动作的情形，例如当所述光学鼠标被使用者从所述工作表面提起时，将导致所述图像品质降低。然而，所述图像品质通常会受到杂讯干扰或环境光干扰而降低，可能导致所述处理单元无法输出使用者所期望的鼠标轨迹，甚至可能出现无法进入休眠模式的情形。换句话说，单纯地根据图像品质判断是否终止位移量的输出可能无法达到期望的精确度。

鉴于此，本发明还提出一种光学导航装置，其可有效消除杂讯及环境光的干扰，而且即使被操作于反射系数较低的工作表面，仍能够正确计算出操作状态，可有效增加光学导航装置的操作精确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在工作表面上操作的光学导航装置，其可正确判断是否已从所述工作表面被提起，以顺利进入休眠模式。

本发明的另一目的在于提供一种用于在工作表面上操作的光学导航装置，即使操作于反射系数较低的工作表面，仍能够正确判断操作状态。

本发明提供一种光学导航装置，包含至少一个光源、光源控制单元、图像传感器及处理单元。所述光源用于照明工作表面。所述光源控制单元控制所述光源以第一亮度及第二亮度发光。所述图像传感器接收来自所述工作表面的反射光，对应于所述第一亮度输出第一图像帧并对应于所述第二亮度输出第二图像帧。所述处理单元计算所述第一图像帧与所述第二图像帧的平均强度差，并根据所述平均强度差与至少一个阈值的比较结果判断操作状态。

本发明还提供一种光学导航装置，包含至少一个光源、图像传感器及处理单元。所述光源以第一亮度及第二亮度发光以照明所述工作表面。所述图像传感器接收来自所述工作表面的反射光，对应于所述第一亮度输出多个第一图像帧并对应于所述第二亮度输出多个第二图像帧。所述处理单元控制所述光源照明所述工作表面并计算相邻的所述第一图像帧及所述第二图像帧的差分图像帧以根据所述差分图像帧计算位移量，并根据所述差分图像帧的平均强度判断操作状态。

本发明还提供一种光学导航装置，包含至少一个光源、图像传感器及处理单元。所述光源以第一亮度及第二亮度发光以照明所述工作表面。所述图像传感器接收来自所述工作表面的反射光，对应于所述第一亮度输出第一图像帧并对应于所述第二亮度输出第二图像帧。所述处理单元控制所述光源照明所述工作表面并计算所述第一图像帧及所述第二图像帧的差分图像帧，并根据所述差分图像帧的平均强度控制所述光学导航装置进入休眠模式。

一种实施方式中，所述处理单元还以曝光参数归一化所述平均强度差(或所述差分图像帧)，其中所述曝光参数例如为光源驱动强度、曝光时间及图像增益中的至少一者，藉以增加判断精确度。

一种实施方式中，所述处理单元还根据对应于不同特性的光源操作时的平均强度差与阈值判断所述操作状态，藉以增加判断精确度；其中，所述不同特性例如为不同波长，或一个光源为相干(coherent)光源而另一个光源为不相干(incoherent)光源。

一种实施方式中，所述处理单元(或通过所述光源控制单元)控制一个光源单调改变(monotonically change)其发光亮度的值，并判断所述平均强度差(或平均强度)是否对应于所述发光亮度的值而改变，通过重复确认以增加判断精确度；其中，当所述处理单元判断所述平均强度差未对应于所述发光亮度的值而改变，则判断所述操作状态为提起状态。

一种实施方式中，所述处理单元还单调改变所述图像传感器的曝光参数(例如曝光时间)，并判断所述平均强度差(或平均强度)是否对应于所述曝光参数而改变，通过重复确认以增加判断精确度；其中，当所述处理单元判断所述平均强度差未对应于所述曝光参数而改变，则判断所述操作状态为提起状态。