[发明专利]具有位移检测装置的游标控制装置

说明书

本发明系一种具有位移检测装置的游标控制装置。

游标控制装置(如滑鼠、轨迹球等装置)主要是以一滚球的转动来控制电脑荧幕游标的移动方向及距离；在游标控制装置中对滚球移动位移的检测，一般除了以X，Y方向光栅轮的设置来检测电脑游标应于X或Y轴移动，仍需检测滚球于X轴的左右方向，Y轴的上下方向的移动状态，方可正确地控制荧幕游标的位移。

对于滚球于X，Y轴的左、右、上、下方向的位移检测有二种传统装置。

第一种传统装置是于X轴方向置二个发光二极管及二个光电晶体管，于该二个发光二极管与该二光电晶体管之间设有一X光栅轮，X光栅轮的表面圆周设有复数个同等尺寸的开孔可于受该二发光二极管光线照射时产生透光、遮光的效应，该二光电晶体管接收该透光、遮光效应，再经一整型电路的处理而产生二串具有相位差的等脉宽脉冲讯号(如图1所示)，该二相位差的等脉宽脉冲讯号将产生周期性的(1，1)→(0，1)→(0，0)→(1，0)→(1，1)→…状态，以(1，1)为例，如果(1，1)状态的下一状态(0，1)，表示往右的位移，如果(1，1)状态的下一状态为(1，0)，则表示往左的位移；当然，Y方向的检测方式与X方向相同。

第一种传统装置的缺点如下：

1.  为了使于X，Y轴上产生二串具有相位差的脉冲讯号，则必须于X，Y轴各设二个发光二极管及二个光电晶体管，不仅提高了材料成本，亦增加了生产组装时所需花费的工时。

2.  为了精确地产生最佳的相位差，发光二极管，光栅轮的开孔与光电晶体管间的相对位置必须准确地对准，以调整感光角度，徒增生产作业流程的困扰。

3.  二脉冲间的相位差易受光栅轮上的各开孔间的距离所影响，使得讯号相位差不明显，因而无法明确辨别左、右、上、下方向；再者，如果受到外界的干扰(例如光线或RS232端口的电压不稳定)，亦将使得发光二极管与光电晶体管产生纹波现象，因而产生一连串无效脉宽的脉冲讯号。

第二种传统装置与第一种传统装置的检测方式相同，都是以产生二串具相位差的同脉宽脉冲为辨识方向的手段，唯一不同之处在于，第一种传统装置是将X，Y轴上的二个发光二极管与二个光电晶体管分开设置，而第二种传统装置则是于X轴方向，以单一个发光二极管照射包装在一起的二个光电晶体管，Y轴亦是如此，这种包装将可减少二个发光二极管的材料成本与二个光电晶体管的包装成本，但因为其方向辨识手段与第一种传统装置相同，故亦无法免除上述的第2，3项缺点。

再者，由于第二种传统装置是以单一个发光二极管同时照射二个光电晶体管，故为防止因光电二极管的光同时照射到该二光电晶体管所致的讯号相位差不明显，必须限制开孔间的距离，则光栅轮表面周围所能容纳的开孔数目即无法太多，而如熟悉本技艺之人士所了解，光栅轮所具的开孔数愈多，则解析度愈高，如此，则第二种传统装置的解析度即受到了限制。

为改进传统装置以二个具有相位差的等脉宽脉冲为检测方向的手段所致的缺点，申请人曾于先前提出一种以单一串不同频宽的脉冲讯号做为检测位移的装置，该装置包括：于X，Y方向各具一发光二极管及一光电晶体管，在发光二极管与光电晶体管之间有光栅轮，该光栅轮的表面设有不同宽度的开孔，当光线穿过光栅轮时，由于该光栅轮表面的开孔宽度不同，产生透光时间不同，故光电晶体管所感应出的讯号再经由一讯号处理器处理后，便产生如图2的单一串不同频宽的脉冲，图2的脉冲是以开孔的比例为1∶2∶3时为例(如图3所示)，图2的脉冲状态呈现(1，0)→(1，1，0)→(1，1，1，0)→(1，0)→(1，1，0)……等变化，以(1，1，0)为例，如果(1，1，0)状态后出现的是(1，1，1，0)，则表示往右(上)，如果其后出现的是(1，0)，则表示往左(下)。

明显，申请人先前所提出的该专利申请案与传统装置相较之下，确可免除前述之1，2，3项的缺失。然而，虽然申请人所申请的该专利案已经可以改进传统装置的大部分缺点，然其仍不免有些许瑕疵。由于是以不同脉冲宽度的状态来检测位移，故必须要有计数器、暂存器等装置来记录这些脉冲宽度的状态，如果使用者是以一般正常的速度使用该游标控制装置，尚不致于有太大的问题产生，但如果使用者移动该游标控制装置的速度太慢，则整个脉冲的宽度将被拉得很长，如此则使得计数器、暂存器可能产生溢位(over flow)，影响了检测的效果；再者，虽然申请人前次申请的案件可较传统装置省去光电二极管与光电晶体管的成本，然却无法使记录脉冲宽度的计数器及暂存器二者的成本更为降低。