[发明专利]具有游标旋转能力的光学鼠标、仪器、移动检测器与方法

权利要求书

1.一种仪器，用来操控一个物件的位置，或者控制一个电子系统上的一种功能，该电子系统与一显示器连接，该仪器至少包含有：

一个移动装置，该移动装置被置于与一参考表面相对的位置上，该移动装置与该参考表面之间具有一相对速度，在该参考表面上有多个被追踪物体；

一个空孔，该空孔形成在该移动装置之上或之内，该空孔经由一个开口朝向该参考表面的一个部分，在该参考表面的该部分内，包含该些追踪物体；

至少一个光检测器，嵌于该空孔之内；

至少一个光源，嵌于该空孔之内；

该仪器能够利用该至少一个光检测器产生一个图像框，该图像框能够由电子像素图像来代表，该像素图像能够以数字的方式来代表被该至少一个光源照射的该参考表面的一个部分，在该像素图像里有一些该被追踪物体的图像；

在该仪器内，该些被追踪物体系表示成复数个群组，该些群组是被摆置成大致围绕一个虚拟圆的圆周上，该些被追踪物体的运动是由该虚拟圆来代表；

该仪器能够形成多个如上所述的像素图像，而且所述像素图像与两种位置有对应的关系，第一种位置为所述被追踪物体相对于该参考表面之间的相对位置，第二种位置为该移动装置与该参考表面之间的相对位置；

该仪器能够比较上述图像框，借由使用该虚拟圆作为该些被追纵体移动的参考架构，而且使用数学解算的方式，以及/或者几何分析的方式，该仪器能够从这些图像的变化里，产生出这些被追踪物体的概括笼统的运动向量；

该概括笼统的运动向量能够被解析出平移运动的部分以及旋转运动的部分。

2.如权利要求1所述的仪器，其中，所述被追踪物体在经过该仪器挑选以后，形成多个群组，所述群组能够大致均匀地落于所述虚拟圆上，且该各群组分别由一个点状物来代表其圆心，该各群组的圆心的运动是一个概括笼统的运动向量，该概括笼统的运动向量是一个由平移运动向量以及一个旋转运动向量所合并而成的，该仪器能够以加权平均的方式或无加权平均的方式，根据各个群组的概括笼统的运动向量的值，计算出其总平均值，该总平均值被该仪器用来作为一常用项，提供给该电子系统拿来作为平移运动向量使用，当一个群组的概括笼统的运动向量减掉该仪器常用的平移运动向量以后，即产生出一旋转运动向量。

3.权利要求1所述的仪器，其中，当该移动装置与该参考表面之间有相对运动时，该参考表面上的所述多个被追踪物体彼此之间并无相对运动。

4.如权利要求1所述的仪器，其中，该参考表面上的所述多个被追踪物体至少包括由光学现象所制造出来的物体，该由光学现象所制造出来的物体至少包括阴影、闪光以及由该至少一个光检测器所截捕到的多彩光。

5.如权利要求1所述的仪器，其中，该概括笼统的运动向量所包含的平移运动以及旋转运动的部分，该两部分皆与该移动装置与该参考表面之间的相对运动有关，且该平移运动的部分以及旋转运动的部分的向量可以分别独立地控制该显示器上的物件的平移与旋转运动。

6.如权利要求1所述的仪器，其中，该概括笼统的运动向量是借由比较多个图像框而得出的，所述多个图像框以数字的格式来代表施加于该仪器的一种操作，该比较为一种数学解算法，该比较使用图像区块比对演算法，得出平均绝对值差、平均平方差或其它具有相同效果的参数，作为该演算法的结果。

7.如权利要求1所述的仪器，其中，该概括笼统的运动向量与该移动装置的平移运动有线性相关的关系，该概括笼统的运动向量还有一旋转运动的部分，该旋转运动的部分与该移动装置的运动有非线性相关的关系。

8.如权利要求1所述的仪器，其中，该移动装置借由该概括笼统的运动向量所产生的位移的数字数据，在经过傅立叶转换后，能使该仪器在频域里表达出该概括笼统的运动向量。

9.如权利要求1所述的仪器，其中，该参考表面上的一个部分包含有多个由所述被追踪物体所构成的群组，所述群组中的每一个单一的群组都被安置在所述虚拟圆的圆周上，借由几何的方法，该仪器根据所述群组在该圆周上的角位移，计算出旋转运动向量。

10.如权利要求9所述的仪器，其中，所述光源以一个近乎对称的方式被安置于该仪器上，并借由此安置光源的方法决定出一个有旋转对称性的团体，该团体用来决定出该仪器的旋转向量。