光学指向装置以及使用于光学指向装置的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种光学指向架构，尤其涉及一种光学指向装置以及用于所述光学指向装置的方法。
【背景技术】
[0002]—般而言,现有技术的光学鼠标具有传感器来接收反射自其所在的表面的光，并且传感产生图像数据。在实际操作上，现有技术的光学鼠标必须开启其内的一发光二极管(light emitting d1de, LED)两次,使所述发光二极管分别发光两次,例如，当所述光学鼠标第一次开启所述发光二极管时，一对应的功率控制操作会被执行；当所述光学鼠标第二次开启所述发光二极管时，针对所述光学鼠标的轨迹(navigat1n)的一图像获取操作会基于功率控制操作的结果而被执行。对所述光学鼠标而言，用来执行功率控制操作所占用的时段(time per1d)会比起用来执行所述图像获取操作所占用的时间稍微来得长。此夕卜，不但所述图像获取操作是基于所述功率控制操作来执行，上述两种操作都是通过所述光学鼠标中同样的画素单元来执行的，这就是所述光学鼠标必须开启发光二极管两次的原因。然而，使所述光学鼠标进行两次发光会造成所述光学鼠标有更多的电源消耗，尤其是对于无线光学鼠标而言，在使用上会带来更大的不便。因此，有需要提供一种新的架构来降低光学鼠标的电源消耗。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于公开一种光学指向装置以及用于光学指向装置的方法以解决上述问题。
[0004]本发明的一实施例公开一种光学指向装置，包括一发光单元、一画素数组、一增益控制电路以及一处理电路。所述发光单元是用来发光至一表面，所述画素数组是用来传感反射自一表面的光以产生至少一传感结果信号，所述增益控制电路是耦接于所述画素数组来针对所述至少一传感结果信号来控制一增益值，以避免信号所述至少一传感结果信号饱和，所述处理电路是耦接于所述增益控制电路以对所述光学指向装置的一轨迹执行一图像获取，其中所述增益控制电路以及所述处理电路同时控制所述增益值以及执行所述图像获取。
[0005]本发明的另一实施例公开一种使用于一光学指向装置的方法，包括:使用一画素数组来传感反射自一表面的光，以产生至少一传感结果信号；针对所述至少一传感结果信号来控制一增益值，以避免所述至少一传感结果信号饱和；以及对所述光学指向装置的一轨迹进行图像获取；其中控制所述增益值的步骤以及进行图像获取的步骤是同时被执行。
[0006]根据本发明的实施例，由于所述功率控制操作以及所述对于光学指向装置的轨迹的图像获取操作是同时执行，因此不需要针对所述功率控制操作以及图像获取操作来分别开启光学指向装置的发光二极管两次，进而可节省电源消耗。
【附图说明】
[0007]图1为根据本发明的一实施例的光学指向装置的示意图。
[0008]图2为图1所示的增益控制电路以及处理电路的时序图。
[0009]图3为图1所示的画素数组的画素的示意图。
[0010]图4为图3所示的虚设画素的简化电路的示意图。
[0011]其中，附图标记说明如下:
[0012]100光学指向装置
[0013]105发光单元
[0014]110画素数组
[0015]115增益控制电路
[0016]120处理电路
[0017]1051电阻单元
[0018]1052发光二极管
[0019]1053发光二极管驱动器
[0020]VRST、TAVG_EN、S_SHUTTER、信号
[0021]LED_0N、LED ON/OFF、ADC_clock
[0022]TAVG脉冲宽度调变信号
[0023]V_threshold电压临界值
[0024]CAP电容
[0025]VDDA电压电平
[0026]T1、T2时段
【具体实施方式】
[0027]请参考图1，图1为根据本发明的一实施例的光学指向装置100的示意图。如图1所不，光学指向装置100可例如是一光学鼠标，其包括一发光单兀105、一画素数组110、一增益控制电路115以及一处理电路120。发光单元105包括一电阻单元1051、一发光二极管(light emitting d1de, LED) 1052以及一发光二极管驱动器1053，且发光单元105是用来发光至光学指向装置100所在的表面。画素数组110包括多个画素，且被使用作为一传感器来传感反射自所述表面的光，以产生并输出至少一传感结果信号(sense resultantsignal)至后续的电路(例如增益控制电路115或处理电路120)。所述至少一传感结果信号是用以触发(trigger)增益控制电路115的操作以及处理电路120的操作。增益控制电路115是用以针对所述至少一传感结果信号来控制一增益值，尤其是增益控制电路115可通过一自动增益控制器(auto-gain controller, AGC)来实现,所述自动增益控制器是用来为所述至少一传感结果信号决定出适当的增益值，以防止所述至少一传感结果信号饱和(saturate)。当决定出适当的增益值后，处理电路120会基于所述适当的增益值来进行图像获取，以使取得的光学指向装置100的轨迹具有较佳的图像质量。增益控制电路115以及处理电路120同时地分别控制增益值以及对光学指向装置100的轨迹进行图像获取，尤其是增益控制电路115会在一时段(time per1d)内决定所述增益值，其中处理电路120是在所述时段中开启(turn on)发光单元105以进行发光，并且开启一快门以对光学指向装置100的轨迹执行进行图像获取。
[0028]此外，发光单元105、画素数组110以及增益控制电路115是由处理电路120来控制，尤其是，处理电路120是用以通过传送一信号LED_0N来启用(enable)发光单元105以启用发光二极管驱动器1053，并通过传送一信号S_SHUTTER来对光学指向装置100进行图像获取以触发画素数组110，以及通过传送一信号TAVG_EN来进行自动增益控制以触发画素数组110以及增益控制电路115。在本实施例中，在发光单元105被启用以进行发光的一连续(consecutive)时段中，对光学指向装置100所进行的图像获取操作以及自动增益控制的操作是同时被触发且被进行/执行。所述自动增益控制的操作是对画素数组110所传感到的光信号的数据较为敏感，以快速地产生并且输出一脉冲宽度调变信号(pulse-width-modulated signal) TAVG至处理电路120,以使处理电路120可基于脉冲宽度调变信号TAVG而在发光单元105被启用以进行发光的所述连续时段中来对光学指向装置100的轨迹数据进行图像获取。因此，相较于现有技术的架构，本发明的光学指向装置100并不需要在所述连续时段的前就为了自动增益控制而启用发光单元105来进行发光，也就是说，通过将发光二极管于一连续时段中开启一次，自动增益控制的操作以及对于所述轨迹数据的图像获取的操作便都可被进行并完成，而不需要为了自动增益控制以及图像获取而开启发光二极管两次。因此，由于本实施例可大幅降低发光二极管被开启的时间，故可进而降低光学指向装置100的电源消耗。
[0029]请参考图2，图2为图1所示的增益控制电路115以及处理电路120的时序图。在本实施例中，在发光二极管被开启的时段中，增益控制电路115以及处理电路120是同时地分别对光信号进行自动增益控制以及对光学指向装置100的轨迹进行图像获取。如图2所示，在信号LED 0N/0FF的时序中，高逻辑电平表示发光二极管1052是持续开启一时段Tl，而低逻辑电平则表示发光二极管1052为关闭。同理，在信号TAVG_EN的时序中，时段T2的上升边缘(assert1n)表示开始进行自动增益控制，而在时段T2的下降边缘(de-assert1n)表示结束自动增益控制，也就是说，信号TAVG_EN由低位准至高位准的转变表示开始进行自动增益控制，而增益控制电路115会于开始进行自动增益控制时，为光信号决定出一个适当的增益值；而信号TAVG_EN由高位准至低位准的转变则表示结束自动增益控制，此时增益控制电路115会停止进行自动增益控制。信号SHUTTER的高逻辑电平即表示处理电路120针对光学指向装置100的轨迹进行图像获取所使用的时段Tl，而信号SHUTTER的低逻辑电平则表示快门并未开启。
[0030]信号VRST为表不重置电容(reset capacitor)进行放电的一范例。处理电路120是用以在时段Tl中开启快门，其中发光二极管1052会于时段Tl被处理电路120启用以进行发光，而与此同时，