(57)【要約】【課題】周辺光と光源からの光とを識別することのできる光学式ポインティング装置を提供する。【解決手段】表示画面を有する電子デバイスの画面ポインタの位置を制御する装置１０が提供される。この装置には、複数の光パルスによって撮影面６を照射することにより、反射光パルスを生成する光源２が含まれている。検出回路が光を検知して反射パルスと周辺光を識別し、反射パルスの大きさがしきい値を下回った場合に、低信号指示を生成するように構成されている。光学式モーションセンサ１６が、反射パルスに基づいてデジタル画像を生成する。このデジタル画像に基づいて移動データを生成するべくモーションセンサが構成されている。この移動データは、撮影面と装置との間の相対的な動きを表している。【選択図】図２
2004220612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有する電子デバイス用の画面ポインタの位置を制御する装置であって、
複数の光パルスによって撮影面を照射することにより、反射光パルスを生成する光源と、
光を検知し、前記反射パルスと周辺光とを識別すると共に、前記反射パルスの大きさがしきい値を下回った場合に、低信号指示を生成するよう構成されている検出回路と、
前記反射パルスに基づいてデジタル画像を生成する光学式モーションセンサであって、前記デジタル画像に基づいて移動データを生成するよう構成されており、前記移動データは、前記撮影面と前記装置との間の相対的な動きを示している、光学式モーションセンサと、
を備えている装置。
【請求項２】
前記モーションセンサが、前記低信号指示が生成された場合に、前記撮影面と前記装置との間に動きが存在しないことを示す移動データを出力するよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、前記低信号指示が生成された場合に、現在の位置において前記画面ポインタを固定させるよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は光学式マウスであり、前記低信号指示は前記マウスが前記撮影面から持ち上げられていることを示している、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
変調波形を生成する発振器と、
前記発振器に接続されており、前記変調波形に基づいて、変調された光制御信号を生成する変調器と、
をさらに備え、
前記光源が、前記変調された光制御信号に基づいて、前記複数の光パルスを生成するよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記検出回路が、前記検知した光に基づいて電気信号を生成するよう構成されており、前記装置が、前記発振器に接続された、前記変調波形に基づいて前記電気信号を復調する復調器をさらに備えている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記検出回路が、検知した周辺光及び検知した前記光源からの光パルスに基づいて電気信号を生成し、前記電気信号をフィルタリングして前記周辺光に対応する前記信号の成分を排除するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記検出回路が、前記フィルタリングされた電気信号に基づいて、前記反射パルスの大きさを検出するように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
光学式マウスが撮影面から持ち上げられていることを検出する方法であって、
前記マウスから出力された変調光信号によって前記撮影面を照射することにより、反射変調光信号を生成するステップと、
周辺光及び前記反射変調光信号を含む検知した光に基づいて、電気信号を生成するステップと、
前記電気信号を処理して前記周辺光に対応する成分を除去するステップと、
前記処理した電気信号に基づいて、前記マウスが前記撮影面から持ち上げられているかどうかを判定するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記処理した電気信号に基づいて、前記検知した反射変調光信号の大きさを検出するステップと、
前記検知した反射変調光信号がしきい値を下回っている場合に、マウス持ち上げ表示を生成するステップと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
変調波形を生成するステップと、
前記変調波形に基づいて、変調光制御信号を生成するステップと、
前記変調光制御信号を前記マウスの光源に対して出力し、前記変調光信号を生成するステップと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記変調波形に基づいて前記電気信号を復調するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
画面ポインタの位置を制御するべく光学式ポインティング装置によって移動データを生成する方法であって、
光源によって撮影面を照射することにより、反射光を生成するステップと、
前記光源がオン状態のときに、前記光源からの反射光と周辺光との組み合わせを検知するステップと、
前記光源がオフ状態のときに、周辺光を検知するステップと、
前記検知した組み合わせと前記検知した周辺光との間の差に基づいて、デジタル画像を生成するステップと、
前記デジタル画像に基づいて、前記撮影面と前記ポインティング装置との間の相対的な動きを示す移動データを生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記光源がオン状態のときに第１のコンデンサを充電することにより、前記光源からの反射光と周辺光との組み合わせの量を表す第１の電圧を生成するステップと、
前記光源がオフ状態のときに第２のコンデンサを充電することにより、周辺光の量を表す第２電圧を生成するステップと、
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２のコンデンサと同様に動作するよう構成された２つのコンデンサをそれぞれが含む複数のピクセル回路を有する光検出器アレイを提供するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の電圧に基づいて第１のデジタル値を生成するステップと、
前記第２の電圧に基づいて第２のデジタル値を生成するステップと、
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値との間の差を算出するステップと、
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値との間の前記差がしきい値を下回った場合に、無移動を示す移動データを生成するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
シャッタ区間において、前記光源がオフ状態のときに、コンデンサを充電するステップと、
前記シャッタ区間において、前記光源がオン状態のときに、前記コンデンサを放電させるステップと、
をさらに含み、
前記シャッタ区間の開始時点における前記コンデンサの電圧と前記シャッタ区間の終了時点における前記コンデンサの電圧との間の差が、検知した前記光源からの反射光の量を表している、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記検知した前記光源からの反射光の量がしきい値を下回った場合に、無移動を示す移動データを生成するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
画面ポインタの位置を制御するべく移動データを生成する光学式マウスであって、
撮影面を照射する光源と、
前記撮影面の取得画像に基づいて移動データを生成する光学式モーションセンサであって、前記光源がオン状態のときに、前記光源からの反射光と周辺光との組み合わせを検知し、前記光源がオフ状態のときに、周辺光を検知し、前記検知した組み合わせと前記検知した周辺光とに基づいて、前記光源からの反射光のレベルを検出し、前記検出したレベルに基づいて、前記マウスが前記撮影面から持ち上げられているかどうかを判定するよう構成されている、光学式モーションセンサと、
を備えている光学式マウス。
【請求項２１】
デジタル画像処理システムにおいて周辺光を排除する方法であって、
変調光信号によって物体を照射することにより、反射変調光信号を生成するステップと、
周辺光と前記反射変調光信号とを含む検知した光に基づいて、電気信号を生成するステップと、
前記電気信号を処理して前記周辺光に対応する成分を除去するステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
前記処理した電気信号に基づいて、前記検知した反射変調光信号の大きさを検出するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
変調波形を生成するステップと、
前記変調波形に基づいて、変調された光制御信号を生成するステップと、
前記変調光制御信号を前記デジタル画像処理システムの光源に出力して、前記変調光信号を生成するステップと、
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記変調波形に基づいて、前記電気信号を復調するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上のポインタ（カーソル）を制御する装置に関し、更に詳しくは、周辺光と光源からの光とを識別する画面ポインタの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、コンピュータ及びそのディスプレイには、手で操作するポインティング装置が使用されている。様々なタイプのポインティング装置の一形態が、マウスパッドと共に使用する従来型（機械式）のマウスである。機械式のマウスには、通常、マウスの移動に伴ってマウスパッド上で回転する表面がゴムで被覆された鋼製のボールが含まれている。更に、マウス内部には、このボールの赤道部分に接触し、その回転をマウスの動きの直交成分を表す電気信号に変換するローラ（即ち、車輪）が存在している。これらの電気信号は、コンピュータに接続され、この信号にソフトウェアが応答して、マウスの移動に伴ってポインタの表示位置をΔＸ及びΔＹだけ変更するのである。
【０００３】
又、従来の機械式マウスなどの機械タイプのポインティング装置に加え、光学式のポインティング装置も既に開発されている。光学式ポインティング装置の一形態によれば、ボールなどの機械的な可動要素を使用するのではなく、指や卓上などの撮影面（imaging surface）と光学式ポインティング装置内の光検出器との間の相対的な動きを光学的に検出し、移動情報に変換している。現時点では、アジレント社（Ａｇｉｌｅｎｔ）のＡＤＮＳ−２０２０及びＡＤＮＳ−２０３０光学式画像センサに基づいた電池駆動型の光学式マウスが市販されている。又、その他の光学式画像センサと共に、アジレント社のＡＤＮＳ−２００１及びＡＤＮＳ−２０５１に基づいたその他の光学式マウスも市販されている。
【０００４】
通常の光学式マウスの場合、発光ダイオード（ＬＥＤ）により、マウス下方の表面を照射している。通常状態においては、周辺光が画像センサが検出可能なナビゲーション面の領域に到達しないよう、マウスの本体によって遮断されている。しかしながら、マウスが持ち上げられると、周辺光により、強振幅の（但し、合焦していない）画像が画像センサに検出されることになる。ユーザがマウスの使用を終えたり（例えば、マウスを脇に置いたり）、或いはナビゲーション面のスペースが限られているために画面ポインタの場所を変更しようとした場合などの、この種の状況においては、光学式マウスのセンサから移動が報告されないことが望ましい。
【０００５】
現在の光学式マウスは、マウスが持ち上げられた状態を検出し、画面ポインタを静止状態に維持するべく、ピントずれ指示（indication）、低信号振幅指示、又は相互相関による無変位通知を使用している。ピントずれ法の場合、通常、画像アレイからの画像を高域通過フィルタに通し、この高域通過フィルタの出力から画像が合焦しているかどうかの指示を得ている。画像が合焦していない場合には、マウス下方の面が正しい通常の距離に位置していない可能性が高く、恐らくマウスがユーザによって持ち上げられている。低信号振幅法の場合には、画像センサが出力する信号の合計量を計測している（これは、面で反射したＬＥＤからの光と周辺光の両方から構成されている）。そして、この画像センサから出力される信号振幅が小さい場合に、画面ポインタの移動を停止させる指示が生成される。しかしながら、マウスが持ち上げられ、十分な量の周辺光が画像センサに到達すると、低信号振幅信号が生成されず、画面ポインタが移動を継続することになってしまう。第３の技法（相互相関による無変位通知）の場合には、画像を取得して標準的な方法で相関させ、発生した移動量を判定している。マウスが持ち上げられた場合に取得される画像は、通常、ぼやけて基本的にマウスと同一のものになるため、マウスは、この状況において、通常、無移動を報告し、画像ポインタの移動が停止することになる（但し、常にこうなるわけではない）。
【０００６】
しかしながら、マウスが持ち上げられた状態を検出するためのこれら従来の方法は、常に信頼できるものではない。静止するべき状況において、画面ポインタが予測不能な経路を移動したり、同じ場所で振動したりすることがあり、この結果、ユーザは不快感を感じ、望ましくない電力消費も発生する。即ち、マウスが持ち上げられた状態が検出されなければ、マウスは、スリープモードに切り替わらず、全出力モードに維持される。電池駆動型のマウスの場合には、マウスが仰向けに放置されたり、机の端に使用されないまま長時間にわたって放置されたりした場合に、この状態が検出されないことにより、および画面ポインタが停止されないことにより、電池から大量の電力が消費されることになるのである。
【０００７】
又、マウス下方の撮影される領域に大量の周辺光が存在する場合、マウスの通常の使用時にも、この周辺光によってナビゲーション精度が損なわれることになる。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の一形態によれば、表示画面を有する電子デバイスの画面ポインタの位置を制御する装置が提供される。この装置には、複数の光パルスによって撮影面を照射することにより、反射光パルスを生成する光源が含まれている。検出回路が光を検知して反射パルスと周辺光を識別し、反射パルスの大きさがしきい値を下回った場合に、低信号指示を生成するように構成されている。光学式モーションセンサが、反射パルスに基づいてデジタル画像を生成する。このデジタル画像に基づいて移動データを生成するべくモーションセンサが構成されている。この移動データは、撮影面と装置との間の相対的な動きを表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の説明においては、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照して好適な実施例ついて詳細に説明しているが、これらの図面には、例として本発明を実施可能な特定の実施例が示されている。本発明の範囲を逸脱することなく、その他の実施例も利用可能であり、構造的又は論理的な変更を加えることができることを理解されたい。即ち、以下の詳細な説明は制限を意図するものではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に定義されているとおりである。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例による光学式マウス１０の平面図である。マウス１０には、プラスチックケース１２、左マウスボタン（ＬＢ）１４Ａ、右マウスボタン（ＲＢ）１４Ｂ、及び光学式モーションセンサチップ１６が含まれている。センサチップ１６は、プラスチックケース１２によって覆われており、このため、図１には、破線で示されている。
【００１１】
図２は、本発明の一実施例による光学式マウス１０の主要構成要素を示すブロック図である。光学式マウス１０には、光源２、レンズ４及び８、並びに光学式モーションセンサ１６が含まれている。光学式モーションセンサ１６には、光検出器アレイ１４８、電子シャッタ１５０、複数の検知コンデンサ１５４Ａ〜１５４Ｃ（集合的に検知コンデンサ１５４と呼ぶ）、マルチプレクサ１５６、増幅器１５７、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５８、相関器１６０、光検出器１６２、増幅器１６４、乗算器１６６、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１６８、比較器（ＣＯＭＰ）１７２、発振器（ＯＳＣ）１７６、乗算器１７８、光コントローラ１８０、シャッタコントローラ１８４、及びシステムコントローラ１８６が含まれている。
【００１２】
一実施例において、光学式モーションセンサ１６の動作は、主にシステムコントローラ１８６によって制御されており、このシステムコントローラは、マルチプレクサ１５６、Ａ／Ｄ変換器１５８、相関器１６０、シャッタコントローラ１８４、及び光コントローラ１８０に接続され、これらを制御している。動作において、一実施例によれば、光源２が放射した光がレンズ４によって面６（これは、卓上又はその他の適した撮影面である）上に向けられ、反射画像が生成される。一実施例において、光源２には、１つ又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が含まれている。面６で反射した光は、レンズ８によって光検出器アレイ１４８及び光検出器１６２に向けられる。光検出器１６２及び光検出器アレイ１４８内の光検出器は、光検出器に入射する光の強度に応じて大きさが変化する信号をそれぞれ供給する。一実施例において、光検出器１６２及び光検出器アレイ１４８内の光検出器はフォトダイオードである。
【００１３】
電子シャッタ１５０は、シャッタコントローラ１８４が供給するシャッタ信号１８２によって制御されている。電子シャッタ１５０が「開放」状態の場合には、電荷が検知コンデンサ１５４上に蓄積し、アレイ１４８内の光検出器に入射する光の強度に関連する電圧が生成される。一方、電子シャッタ１５０が「閉鎖」状態の場合には、更なる電荷の蓄積は行われない（或いは、電荷が検知コンデンサ１５４から消失する）。マルチプレクサ１５６は、それぞれの検知コンデンサ１５４を増幅器１５７及びＡ／Ｄ変換器１５８に接続しており、それぞれの検知コンデンサ１５４から供給される電圧が増幅され、デジタル値に変換される。その後、検知コンデンサ１５４は電子シャッタ１５０を通じて放電され、この結果、充電プロセスを反復することができる。
【００１４】
一実施例において、光源２は、シャッタコントローラ１８４からのシャッタ信号１８２によって制御されている。シャッタ信号１８２がハイ（高）になると、このハイ信号により、光コントローラ１８０は光源２をオン状態にする信号を出力する。又、このハイのシャッタ信号１８２によって、電子シャッタ１５０が開放されることにより、検知コンデンサ１５４における電荷の蓄積が可能となる。一方、シャッタ信号１８２がロー（低）になると、このロー信号により、電子シャッタ１５０が閉鎖すると共に、光コントローラ１８０が、光源２をオフ状態にするロー信号を出力する。本発明の一形態において、光コントローラ１８０が出力する信号は、発振器１７６及び乗算器１７８によって変調され、この結果、光源２が放射する光も同様に変調される。次に、この光源２が放射する光の変調について更に詳しく説明する。
【００１５】
それぞれの検知コンデンサ１５４が供給する電圧レベルに基づいて、Ａ／Ｄ変換器１５８は、その電圧レベルを表す適切な分解能のデジタル値（例：１〜８ビット）を生成する。これらのデジタル値は、光学式マウス１０の下方にある卓上又はその他の撮影面の部分のデジタル画像又はデジタル表現を表すものである。このデジタル値は、相関器１６０内にフレームとして保存される。
【００１６】
本発明の一形態においては、相関器１６０にデジタル画像を供給することに加え、Ａ／Ｄ変換器１５８は、デジタル画像データをシャッタコントローラ１８４に対しても出力する。シャッタコントローラ１８４は、連続する画像の露光状態が類似のものになるようにすると共に、デジタル値が１つの値に飽和しないように機能する。即ち、シャッタコントローラ１８４は、デジタル画像データの値をチェックし、過剰な数の最小値又は過剰な数の最大値が存在するかどうかを判定する。一実施例においては、過剰な数の最小値が存在する場合には、コントローラ１８４は、電子シャッタ１５０の電荷蓄積時間を増加させ、過剰な数の最大値が存在する場合には、電子シャッタ１５０の電荷蓄積時間を減少させる。
【００１７】
光検出器アレイ１４８の全体的なサイズは、複数の特徴を有する画像を取得するのに十分な大きさであることが好ましい。このような空間的特徴を有する画像は、光学式マウス１０が面上を移動したときにピクセル情報パターンに変換される。面上における追跡可能な状態での光学式マウスの移動速度は、このアレイ１４８内の光検出器の数とそれらの内容を取得しデジタル化するフレームレートの両方の影響を受けることになる。この追跡は、新しく取得したサンプルフレームを以前取得した基準フレームと比較して移動の方向及び量を確認することにより、相関器１６０によって遂行される。
【００１８】
一実施例においては、相関器１６０により、１ピクセルのオフセットによる試行シフトで可能な８つの方向（１つ横、１つ横及び１つ下、１つ下、１つ上、１つ上及び１つ横、他方向に１つ横、など）のそれぞれに、フレームの中の１つの内容全体を連続的に１ピクセル距離だけシフトする。これは、最大８試行になる。更に、動きが発生しない場合もあるため、９番目の試行である「シフトなし」も使用する。それぞれの試行シフトの後に、互いに重なるフレーム部分をピクセルごとに相関器１６０によって減算し、結果的に生成される差を二乗した後に合算し、重なっている領域内の類似性（相関）の尺度を形成することが好ましい。別の実施例においては、更に大きな試行シフト（例：２つ横及び１つ下）を使用することも可能である。最も小さな差（最も大きな相関）を有する試行シフトを２つのフレーム間の動きの指示として取得することができる。即ち、これによって未加工の移動情報が提供され、この情報を拡大縮小及び／又は蓄積し、都合のよい粒度の移動情報（ΔＸ及びΔＹ）１６１を取得した後に、これを情報交換に適切なレートでホスト装置に出力可能である。
【００１９】
一実施例においては、センサ１６は、周辺光と光源２からの光とを識別し、面６によって反射した光源２の光レベルを検知することにより、光学式マウス１０が面６から持ち上げられていることを検知するべく構成されている。光学式マウス１０が面６から持ち上げられると、光検出器１６２とアレイ１４８内の光検出器に到達する光源２からの光量が、それまで到達していたものとは変化する（まったく到達しない場合には、反射面６が遠過ぎるか、或いは、もはやその検知範囲内に存在していないということである）。但し、マウス１０が持ち上げられた場合に、その他の光源（例：蛍光灯、陰極線管（ＣＲＴ）、太陽光など）からの周辺光が光検出器に到達し、この周辺光の強度に基づいて、光検出器の出力が変化することになる。
【００２０】
一実施例において、センサ１６は、マウス１０の近くに存在するその他の光源からの周辺光には含まれていない可能性が高い周波数により、光源２からの光を変調することによって、光源２から受光する光と周辺光源から受光する光とを識別できるようになっている。この光源２からの反射変調光の強度が既定のしきい値を下回った場合には、マウス１０が面６から持ち上げられている可能性が高いことを示しており、センサ１６は、ホスト装置に対して無移動を報告し、この結果、画面ポインタが静止した状態で保持される。
【００２１】
マウス１０の動作を妨げる可能性がある周辺光は、通常、２００ヘルツ（Ｈｚ）未満などの低周波である。通常、最も問題となるのがＣＲＴと蛍光灯である。ＣＲＴは、通常、最大１００Ｈｚ程度で点滅し、米国内では、蛍光灯も、通常、１２０Ｈｚで点滅している。一実施例において、光源２は、このような周辺光源に比べ、かなり高い周波数の光の点滅（即ち、光パルス）となるように変調される。
【００２２】
光源２は、センサ１６からパルスを受信したときにオン状態になる。この光源２がオン状態に留まる時間の長さは、受信するパルスの幅（持続時間）によって決定される。従来の光学式マウスの場合には、マウスの移動に伴い、通常、１秒当たり１５００個の画像を取得しており、光源は、それぞれの取得画像ごとに１回ずつ点滅し（即ち、点滅速度は、１５００点滅／秒である）、通常のオン状態持続時間は、各点滅ごとに約１０〜１００マイクロ秒の範囲である。本発明の一実施例においては、画像を取得するのに望ましい持続時間（例：１００マイクロ秒）を有する単一の比較的幅の広いパルスによって光源２をオン状態にするのではなく、幅の広いパルスを高周波デジタル変調によって変調することにより、単一の幅の広いパルスと同一効果を有する照明を提供する幅の狭い多数のパルスを生成している。
【００２３】
一実施例において、光コントローラ１８０は、画像を取得する各フレーム周期において、パルスを乗算器（変調器）１７８に対して出力する。本発明の一形態において、この光コントローラ１８０から出力されるパルスの幅は、画像取得のために望ましい光源２のオン状態持続時間の２倍になっている。一実施例において、発振器１７６は、１００ＫＨｚの方形波を生成し、乗算器１７８及び乗算器１６６に出力する。その他の実施例においては、発振器１７６が出力する変調波形として、１００ＫＨｚ以外の周波数が使用される。乗算器１７８は、光コントローラ１８０から受信したパルスを発振器１７６から受信した方形波と乗算し、この結果生成される変調信号を光源２に対して出力する。
【００２４】
例えば、取得対象のそれぞれの画像ごとに光源２のオン状態の持続時間を１００マイクロ秒にすることが望ましい場合には、本発明の一形態においては、１００マイクロ秒の幅を有する単一のパルスで光源２を駆動するのではなく、光コントローラ１８０は、２００マイクロ秒の幅を有するパルスを乗算器１７８に出力する。乗算器１７８は、受信したこのパルスに発振器１７６から受信した１００ＫＨｚの方形波を乗算し、この結果、光源２を駆動する変調信号が生成される。この変調信号は、１００ＫＨｚ方形波の２０個のサイクルを含んでおり、合計持続時間は２００マイクロ秒であって、累積オン時間は１００マイクロ秒である。光検出器アレイ１４８は、単一の幅の広いパルスの場合と同様に、この複数の幅の狭いパルスの各フレームにおいて同一量の信号を積算し、単一の幅の広いパルスによって供給されるものと同一の画像を供給する。
【００２５】
一実施例においては、同期検波法を使用し、光源２から出力され面６によって反射された変調光信号を検波する。本発明の一形態においては、光検出器アレイ１４８とは別個の光検出器１６２を使用し、光源２からの変調光を連続的に同期検波する。そして、光検出器１６２から出力されるこの電気信号を増幅器１６４によって増幅する。一実施例においては、増幅器１６４は、大きなダイナミックレンジをカバーするべく、光検出器１６２にＡＣ接続され、大きな信号をクリッピングする。乗算器（復調器）１６６は、増幅器１６４からの増幅信号に発振器１７６から出力された変調波形（例：１００ＫＨｚの方形波）を乗算する。
【００２６】
本発明の一形態において、乗算器１６６は、交互に＋１及び−１を乗算する。この結果、増幅器１６４から出力される変調周波数が１００ＫＨｚのＡＣ信号（即ち、光源２から受光した光から生成された信号）は、同期整流（即ち、ＤＣ又は低周波信号に復調）され、この復調信号が低域通過フィルタ１６８を通過して比較器１７２に向かうことになる。一方、信号検出器１６２から出力される信号の中の変調周波数とは異なる周波数を有する信号（即ち、周辺光源から受光した光から生成された信号）の場合、これらの信号は、通常、交互に変化する＋１及び−１が乗算器１６６によって乗算されたときに高周波信号に変換されることになるＤＣ又は低周波信号（例：６０又は１２０Ｈｚ）である。そして、乗算器１６６から出力されるこの高周波信号は、低域通過フィルタ１６８によって遮断されるため、低域通過フィルタ１６８の出力においては、この種の信号が略ゼロとなる。即ち、光検出器１６２は、基本的に光源２の点滅と同一の周波数でゲート処理されており、この結果、周辺光が遮断され、光源２からの光の大きさを検出することができるのである。
【００２７】
比較器１７２には、低域通過フィルタ１６８の出力に接続された第１入力１７０Ａとしきい値電圧に接続された第２入力１７０Ｂが含まれている。比較器１７２は、低域通過フィルタ１６８から受信した信号をしきい値と比較することにより、光源２から十分な量の光が光検出器１４８に到達しているかどうかを判定する。低域通過フィルタ１６８から受信する信号がしきい値を下回った場合には、光源２から光検出器１４８に到達する光の量が不十分であって、マウス１０が面６から持ち上げられている可能性が高いことを示しており、比較器１７２は、低信号指示（即ち、「マウス持ち上げ」信号）１７４を相関器１６０に出力する。
【００２８】
周辺光は光検出器アレイ１４８の出力には影響を与えることになるが、周辺光に基づいて光検出器１６２が生成する電気信号の成分は、フィルタリングによって除去されるため、比較器１７２に出力される信号には影響を与えない。過剰な周辺光のために光検出器アレイ１４８が不良画像（例：合焦していないもの）を生成し、且つ光源２から光検出器アレイ１４８に到達する光がごくわずかの場合には、光検出器１６２、増幅器１６４、乗算器１６６、低域通過フィルタ１６８、及び比較器１７２を含む別個の経路により、この問題が検出され、比較器１７２が「マウス持ち上げ」信号１７４を相関器１６０に出力するのである。
【００２９】
一実施例において、相関器１６０は、「マウス持ち上げ」信号１７４を受信すると、通常の取得画像からの移動の算出を停止して移動データ１６１の報告を停止し（或いは、無移動を報告し）、この結果、現在位置している場所において画面ポインタの位置が固定されることになる（さもなければ、画面ポインタは画面上でランダムに振動することになる）。その後、光学式マウス１０が面６上に再度配置されると、比較器１７２は、低域通過フィルタ１６８から受信する信号がしきい値を上回ったことを検出して「マウス持ち上げ」信号１７４を停止し、相関器１６０は、取得画像からの移動データ１６１の生成を通常どおりに再開する。
【００３０】
別の実施例においては、乗算器１６６を使用して光源２からの変調光信号を低周波に復調するのではなく、ＡＣ同調フィルタ及びエンベロープ検出回路を使用し、この信号を光源２からの受信信号の強度を表すＤＣ又は低周波指示に変換することができる。
【００３１】
図２に示されている実施例の場合には、光検出器アレイ１４８とは別個の光検出器１６２を使用し、光源２からの反射変調光のレベルを検出している。図３Ａ及び図４Ａに示されている実施例においては、光源２からの反射変調光の大きさの検出に光検出器アレイ１４８自体が使用されている。
【００３２】
図３Ａは、本発明の一実施例によるアレイ１４８内のピクセル（即ち、光検出器）当たり２つのコンデンサを有する光学式マウス１０の光検知回路３００を示す電気接続／ブロック図である。図３Ａに示されているのは、アレイ１４８内の単一のピクセル回路である。当業者であれば、完成したアレイ１４８においては、図示されている回路３００部分が、アレイ１４８内のピクセルの数と同数だけ複製されることになることを理解するであろう。
【００３３】
光検知回路３００には、発振器１７６、インバータ３０４、ＡＮＤゲート３０６及び３０８、スイッチ３１２、スイッチ３１４、コンデンサ３１６、スイッチ３１８、スイッチ３２０、コンデンサ３２２、スイッチ３２４、及びフォトダイオード３２８が含まれている。一実施例において、発振器１７６は方形波を生成し、この方形波がインバータ３０４及びＡＮＤゲート３０６に出力される。ＡＮＤゲート３０６には、入力３０６Ａ及び３０６Ｂ、並びに出力３０６Ｃが含まれている。ＡＮＤゲート３０６は、発振器１７６から方形波を入力３０６Ａに受信する。ＡＮＤゲート３０８には、入力３０８Ａ及び３０８Ｂ、並びに出力３０８Ｃが含まれている。インバータ３０４は、発振器１７６から受信した方形波を反転させ、反転した方形波をＡＮＤゲート３０８の入力３０８Ｂに出力する。ＡＮＤゲート３０６の入力３０６ＢとＡＮＤゲート３０８の入力３０８Ａは、シャッタ信号１８２を出力するシャッタコントローラ１８４に接続されている（図２に示されている）。
【００３４】
スイッチ３１４は、ＡＮＤゲート３０６の出力３０６Ｃによって制御される。スイッチ３２０は、ＡＮＤゲート３０８の出力３０８Ｃによって制御される。シャッタ信号１８２がローの場合には、ＡＮＤゲート３０６及び３０８の出力はローであり、スイッチ３１４及び３２０は開路状態となる。シャッタ信号１８２がハイの場合には、ＡＮＤゲート３０６が方形波をスイッチ３１４に出力すると共に、ＡＮＤゲート３０８が位相シフトされた方形波をスイッチ３２０に出力する。インバータ３０４による信号反転のために、ＡＮＤゲート３０８から出力される方形波は、ＡＮＤゲート３０６から出力される方形波より位相が１８０度シフトしている。ＡＮＤゲート３０６から出力される方形波がハイの場合には、スイッチ３１４は閉じ、この方形波がローの場合には、スイッチ３１４は開路状態となる。同様に、ＡＮＤゲート３０８から出力される方形波がハイの場合には、スイッチ３２０は閉じ、この方形波がローの場合には、スイッチ３２０は開路状態となる。
【００３５】
スイッチ３１２は、シャッタコントローラ１８４から出力されるシャッタ信号１８２によって制御されている。シャッタ信号１８２がハイの場合には、スイッチ３１２は閉じる。そして、シャッタ信号１８２がローの場合には、スイッチ３１２は、開路状態となる。次に、図３Ｂを参照し、光検知回路３００について更に詳しく説明する。
【００３６】
図３Ｂは、図３Ａに示されている光検知回路３００の制御信号のタイミングを示すタイミング図である。シャッタ信号１８２には、シャッタコントローラ１８４（図２に示されている）によって生成される一連のパルスが含まれている。シャッタ信号１８２がハイの場合、光源２は、発振器１７６の周波数によって決定される周波数でオン／オフ点滅する。この光源２からの信号は、図３Ｂにおいては、光源信号３４０によって表されており、ハイの値は光源２のオン状態に対応し、ローの値は光源２のオフ状態に対応している。ＡＮＤゲート３０６の出力は、ＩA信号３４２によって表されており、これは、シャッタ信号１８２がハイの場合に、光源信号３４０と同一の位相及び周波数を有する方形波であり、シャッタ信号１８２がローの場合には、ローである。ＡＮＤゲート３０８の出力は、ＩB信号３４４によって表されており、これは、シャッタ信号１８２がハイの場合には、光源信号３４０（及びＩA信号３４２）と同一の周波数を有する方形波であり、シャッタ信号１８２がローの場合には、ローである。図３Ｂに示されているように、ＩB信号３４４は、信号３４０及び３４２と位相が１８０度ずれている。
【００３７】
シャッタ信号１８２がハイの間に、信号３４０、３４２、３４４には、３つのパルスが示されているが、この期間内におけるパルスの数は、シャッタ信号１８２のパルス幅と発振器１７６の周波数によって左右されることになる。例えば、取得対象のそれぞれの画像ごとに１００マイクロ秒のパルス幅を有するシャッタ信号１８２が生成され、光源２が１００ＫＨｚの方形波によって変調されると仮定した場合には、それぞれのパルス間に５マイクロ秒の間隔を有する幅が５マイクロ秒の１０個の光パルスが、それぞれのシャッタ開放期間内に発生する。この例の場合、信号３４０、３４２、及び３４４には、５マイクロ秒の持続時間とそれぞれのパルス間に５マイクロ秒のローの期間を有する１０個のパルスが含まれることになる。
【００３８】
本発明の一形態において、光検出器アレイ１４８内のそれぞれのピクセル回路には、２つの蓄積コンデンサ３１６及び３２２が含まれている。一実施例において、光源２がオン状態である時間内にそれぞれのピクセルが受光する光により、ピクセルのコンデンサ３１６に蓄積される電荷が生成され、光源２がオフ状態である時間内にそれぞれのピクセルが受光する光により、ピクセルのコンデンサ３２２に蓄積される電荷が生成される。具体的には、シャッタ信号１８２がハイになると、スイッチ３１２が閉じ、この結果、電源（ＶＤＤ）３１０と接地３０２間にフォトダイオード３２８が接続される。シャッタ信号１８２がハイの場合で、ＩA信号３４２がハイになると、スイッチ３１４が閉じ（ＩA信号３４２がハイの場合には、ＩB信号３４４がローであるため、スイッチ３２０は開路状態になる）、この結果、フォトダイオード３２８からの光電流によるコンデンサ３１６の充電が可能となる。シャッタ信号１８２がハイの場合で、ＩB信号３４４がハイになると、スイッチ３２０が閉じ（ＩB信号３４４がハイの場合には、ＩA信号３４２がローであるため、スイッチ３１４は開路状態となる）、この結果、フォトダイオード３２８からの光電流によるコンデンサ３２２の充電が可能となる。
【００３９】
スイッチ３１８及び３２４は、それぞれＲA信号３４６及びＲB信号３４８によって制御されている。ＲA信号３４６がハイの場合には、スイッチ３１８は閉じる。そして、ＲA信号３４６がローの場合には、スイッチ３１８は開路状態となる。ＲB信号３４８がハイの場合には、スイッチ３２４は閉じる。そして、ＲB信号３４８がローの場合には、スイッチ３２４は開路状態となる。シャッタ時間が終了した後のある時点で（即ち、シャッタ信号１８２がローになった後に）、ＲA信号３４６がハイになって、スイッチ３１８が閉じ、コンデンサ３１６が増幅器１５７に接続される。そして、コンデンサ３１６上の電圧が増幅器１５７によって増幅され、アナログ・デジタル変換器１５８によってデジタル値に変換される。ＲA信号３４６がローになった後のある時点において、ＲB信号３４８がハイになり、スイッチ３２４が閉じて、コンデンサ３２２が増幅器１５７に接続される。そして、コンデンサ３２２上の電圧が増幅器１５７によって増幅され、アナログ・デジタル変換器１５８によってデジタル値に変換される。アナログ・デジタル変換器１５８は、このデジタル値を相関器１６０（図２に示されている）に出力する。
【００４０】
一実施例において、アレイ１４８内のピクセルのそれぞれは、２つのコンデンサ３１６及び３２２を含んでおり、図３Ａ及び図３Ｂを参照して前述したものと同様に２つの電圧を生成する。光源２がオン状態である時間内にアレイ１４８が受光する光により、第１コンデンサ３１６に蓄積される電荷が生成され、光源２がオフ状態である時間内にアレイ１４８が受光する光により、第２コンデンサ３２２に蓄積される電荷が生成される。周辺光は、光源２のオン／オフの両方の状態を通じて、この電荷の蓄積に寄与することになる。アレイ１４８が取得するそれぞれの画像ごとに、アレイ１４８内のそれぞれのピクセルは、２つの電圧を出力し、第１電圧（コンデンサ３２２からのもの）は、検知した周辺光の量を表しており、第２電圧は、検知した周辺光と検知した光源２からの光の合成量を表している。アナログ・デジタル変換器１５８により、それぞれのピクセルが出力するこれら２つの電圧を対応する第１及び第２デジタル値に変換し、相関器１６０に供給する。一実施例において、相関器１６０は、周辺光と光源２からの光の合成量を表す第２値から周辺光の量を表す第１値を減算することにより、光源２からアレイ１４８に入射する光の量を判定する。
【００４１】
周辺光と光源２からの光の合成量を表す第２値から周辺光の量を表す第１値を減算することによって得られるこの値は、基本的に周辺光がフィルタリングされて除去されることから、本明細書においては、この値をフィルタリング済みのデジタル画像と呼ぶことにする。一実施例において、相関器１６０は、これらのフィルタリング済みのデジタル画像を相関させて移動情報１６１を生成する。撮影されるマウス１０下方の領域に大量の周辺光が存在していると、この周辺光により、マウス１０の通常の使用時のナビゲーション精度が損なわれることになる。取得画像から周辺光をフィルタリングによって除去することにより、良好なナビゲーション精度が得られる。
【００４２】
一実施例において、相関器１６０が算出する光源２からの光のレベルが所与のしきい値を下回った場合には、光源２から光検出器１４８に到達する光が不十分であって、マウス１０が面６から持ち上げられている可能性が高いことを示しており、相関器１６０は、通常の取得画像からの移動の算出を停止して移動データ１６１の報告を停止し（或いは、無移動を報告し）、この結果、現在位置している場所において画面ポインタの位置が固定されることになる。
【００４３】
図４Ａは、本発明の別の実施例によるアレイ１４８内のピクセル（即ち、光検出器）当たり１つのコンデンサを有する光学式マウス１０の光検知回路４００を示す電気接続／ブロック図である。図４Ａに示されているのは、アレイ１４８内の単一のピクセル回路である。当業者であれば、完成したアレイ１４８においては、示されている回路４００部分がアレイ１４８内のピクセルの数と同数だけ複製されることになることを理解するであろう。
【００４４】
光検知回路４００には、発振器１７６、インバータ４０４、ＡＮＤゲート４０６及び４０８、インバータ４０９、スイッチ４１２、４１４、４１５、４２０、及び４２４、トランジスタ４１７及び４１９、コンデンサ４２２、及び光検出器４２８が含まれている。一実施例においては、トランジスタ４１７及び４１９は、Ｐ型金属酸化物半導体（ＰＭＯＳ）電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。一実施例においては、発振器１７６は、方形波を生成し、この方形波がインバータ４０４とＡＮＤゲート４０６に出力される。ＡＮＤゲート４０６には、入力４０６Ａ及び４０６Ｂ、並びに出力４０６Ｃが含まれている。ＡＮＤゲート４０６は、発振器１７６から方形波を入力４０６Ａに受信する。ＡＮＤゲート４０８には、入力４０８Ａ及び４０８Ｂ、並びに出力４０８Ｃが含まれている。インバータ４０４は、発振器１７６から受信する方形波を反転させ、反転した方形波をＡＮＤゲート４０８の入力４０８Ｂに出力する。ＡＮＤゲート４０６の入力４０６ＢとＡＮＤゲート４０８の入力４０８Ａは、シャッタ信号１８２を出力するシャッタコントローラ１８４（図２に示されている）に接続されている。
【００４５】
スイッチ４１４は、ＡＮＤゲート４０８の出力４０８Ｃによって制御されている。スイッチ４１５は、インバータ４０９によって反転された後のＡＮＤゲート４０８の出力４０８Ｃによって制御されている。スイッチ４２０は、ＡＮＤゲート４０６の出力４０６Ｃによって制御されている。シャッタ信号１８２がローの場合には、ＡＮＤゲート４０６及び４０８の出力もローであり、スイッチ４１４及び４２０は開路状態となり、スイッチ４１５は閉じる。シャッタ信号１８２がハイの場合には、ＡＮＤゲート４０６は、方形波をスイッチ４２０に出力し、ＡＮＤゲート４０８は、位相シフトした方形波をスイッチ４１４に出力する。インバータ４０４による信号反転のために、ＡＮＤゲート４０８から出力される方形波は、ＡＮＤゲート４０６から出力される方形波より位相が１８０度だけシフトしている。ＡＮＤゲート４０６から出力される方形波がハイの場合には、スイッチ４２０は閉じ、この方形波がローの場合には、スイッチ４２０は開路状態となる。ＡＮＤゲート４０８から出力される方形波がハイの場合には、スイッチ４１４は閉じ、この方形波がローの場合には、スイッチ４１４は開路状態となる。インバータ４０９がＡＮＤゲート４０８から出力される方形波を反転させるため、ＡＮＤゲート４０８から出力される方形波がハイの場合には、スイッチ４１５は開路状態となり、この方形波がローの場合には、スイッチ４１５は閉じる。
【００４６】
スイッチ４１２は、シャッタコントローラ１８４から出力されるシャッタ信号１８２によって制御されている。シャッタ信号１８２がハイの場合には、スイッチ４１２は閉じる。そして、シャッタ信号１８２がローの場合には、スイッチ４１２は開路状態となる。次に、図４Ｂを参照し、光検知回路４００について更に詳しく説明する。
【００４７】
図４Ｂは、図４Ａに示されている光検知回路４００の制御信号のタイミングを示すタイミング図である。シャッタ信号１８２には、シャッタコントローラ１８４（図２に示されている）によって生成される一連のパルスが含まれている。シャッタ信号１８２がハイの場合には、光源２は、発振器１７６の周波数によって決定される周波数でオン／オフ点滅する。この光源２からの信号は、図４Ｂにおいては、光源信号４４０によって表されており、ハイの値は光源２のオン状態に対応し、ローの値は光源２のオフ状態に対応している。ＡＮＤゲート４０６の出力は、ＩUP信号４４２によって表されており、これは、シャッタ信号１８２がハイの場合に、光源信号４４０と同一の位相及び周波数を有する方形波であり、シャッタ信号１８２がローの場合には、ローである。ＡＮＤゲート４０８の出力は、ＩDN信号４４４によって表されており、これは、シャッタ信号１８２がハイの場合に、光源信号４４０（及びＩUP信号４４２）と同一の周波数を有する方形波であり、シャッタ信号１８２がローの場合には、ローである。図４Ｂに示されているように、ＩDN信号４４４は、信号４４０及び４４２と位相が１８０度だけずれている。
【００４８】
シャッタ信号１８２がハイの間に、信号４４０、４４２、及び４４４には、３つのパルスが示されているが、この期間内のパルスの数は、シャッタ信号１８２のパルス幅と発振器１７６の周波数によって左右されることになる。
【００４９】
本発明の一形態において、光検出器アレイ１４８内のそれぞれのピクセル回路には、１つの蓄積コンデンサ４２２が含まれている。一実施例においては、光源２がオフ状態である時間内にそれぞれのピクセルが受光する光により、コンデンサ４２２に蓄積される電荷が生成され、光源２がオン状態である時間内にそれぞれのピクセルが受光する光により、コンデンサ４２２が放電する。具体的には、シャッタ信号１８２がハイになると、スイッチ４１２は閉じ、この結果、電源（ＶＤＤ）４１０と接地４０２間にフォトダイオード４２８が接続される。シャッタ信号１８２がハイであり、且つＩUP信号４４２がハイになると、スイッチ４２０が閉じ（ＩUP信号４４２がハイの場合には、ＩDN信号４４４がローであるため、スイッチ４１４が開路状態となり、この結果、トランジスタ４１７及び４１９が基本的に回路から除去される）、この結果、フォトダイオード４２８からの光電流によるコンデンサ４２２の放電が可能となる。従って、図４Ｂ内のＶC信号４４６によって示されているように（この信号は、時間の経過に伴うコンデンサ４２２の電圧を表している）、電圧は、光源２がオン状態であるときに下り勾配をなしており、この傾きは、アレイ１４８に入射する周辺光と光源２からの光の合成量によって左右される。
【００５０】
シャッタ信号１８２がハイであり、且つＩDN信号４４４もハイになると、スイッチ４１４が閉じ、スイッチ４１５が開き（ＩDN信号４４４がハイの場合には、ＩUP信号４４２がローであるため、スイッチ４２０は開路状態となる）、この結果、フォトダイオード４２８からの光電流によるコンデンサ４２２の充電が可能となる。トランジスタ４１７及び４１９は電流ミラーとして構成されている。フォトダイオード４２８からの光電流は、この電流ミラーによって複製され、トランジスタ４１９を通じて流れてコンデンサ４２２を充電する。従って、ＶC信号４４６によって示されているように、コンデンサ４２２の電圧は、光源２がオフ状態である間に上り勾配をなしており、この場合にアレイ１４８に入射しているのは周辺光のみである。上り勾配の傾きは、アレイ１４８に入射する周辺光の量によって左右される。コンデンサ４２２の開始電圧（シャッタ信号１８２がハイになったとき）とコンデンサ４２２の終了電圧（シャッタ信号１８２がローになったとき）間の差が、光源２からの光の量を表す電圧４４７である。
【００５１】
スイッチ４２４は、ＲＥＡＤ信号４４８によって制御されている。ＲＥＡＤ信号４４８がハイの場合には、スイッチ４２４は閉じる。そして、ＲＥＡＤ信号４４８がローの場合には、スイッチ４２４は開路状態となる。シャッタ時間が終了した後のある時点において（即ち、シャッタ信号１８２がローになった後に）、ＲＥＡＤ信号４４８はハイになり、スイッチ４２４が閉じ、コンデンサ４２２が増幅器１５７に接続される。コンデンサ４２２の電圧は増幅器１５７によって増幅され、アナログ・デジタル変換器１５８によってデジタル値に変換される。アナログ・デジタル変換器１５８は、このデジタル値を相関器１６０（図２に示されている）に出力する。
【００５２】
一実施例において、アレイ１４８内のピクセルのそれぞれは、１つのコンデンサ４２２を含んでおり、図４Ａ及び図４Ｂを参照して前述したものと同様に電圧を生成する。アレイ１４８が取得するそれぞれの画像ごとに、アレイ１４８内のそれぞれのピクセルは、電圧を出力するが、この電圧は、初期電圧との関連で、検出された光源２からの光の量を表している。それぞれのピクセルが出力するこの電圧は、アナログ・デジタル変換器１５８によってデジタル値に変換され、相関器１６０に供給される。周辺光が基本的にフィルタリングされて除去されているため、本明細書においては、これらのデジタル値をフィルタリング済みのデジタル画像と呼ぶことにする。一実施例において、相関器１６０は、これらのフィルタリング済みのデジタル画像を相関させて移動情報１６１を生成する。取得画像から周辺光をフィルタリングによって除去することにより、良好な精度が得られる。
【００５３】
一実施例においては、相関器１６０が判定する光源２からの光のレベルが所与のしきい値を下回った場合には、光源２から光検出器１４８に到達する光の量が不十分であって、マウス１０が面６から持ち上げられている可能性が高いことを示しており、相関器１６０は、通常の取得画像からの移動の算出を停止して移動データ１６１の報告を停止し（或いは、無移動を報告し）、この結果、現在位置している場所において画面ポインタの位置が固定される。
【００５４】
シャッタ信号１８２がハイである時間をシャッタ区間と呼ぶことにする。図３Ｂ及び図４Ｂに示されているように、このシャッタ区間は、基本的に３つのサブ区間に分割されており、それぞれのシャッタ区間には、３つの光パルスが存在している。周辺光（及び光源２からの光）は必ずしも一定ではないため、シャッタ区間をいくつのサブ区間に分割するかという観点において、トレードオフが存在している。即ち、サブ区間の数が多くなるほど（サブ区間が小さくなるほど）、光源２のオン及びオフ位相間の交互配置（interleaving）（及びバランス）が良好なものになる。又、この結果、潜在的に大きな周辺信号を短いサブ区間で積算することになるため、図４Ａに示されている実施例のダイナミックレンジを大きくすることができる。一方、サブ区間の数が少ないほど、実装が簡単であり、電荷注入雑音が減少する。
【００５５】
一実施例において、光学式モーションセンサ１６は、デスクトップパーソナルコンピュータ、ワークステーション、ポータブルコンピュータ、又はその他の装置用の光学式マウス内に実装するべく構成されている。又、別の実施例においては、光学式モーションセンサ１６は、光学式トラックボール、光学式指紋検知ポインティング装置、又はその他のポインティング装置内に実装可能である。
【００５６】
当業者であれば、光学式モーションセンサ１６が実行する機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせにおいて実装可能であることを理解するであろう。この実装は、マイクロプロセッサ、プログラム可能なロジックデバイス、又は状態機械によって可能である。本発明の構成要素は、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体上のソフトウェアに含めることができる。本明細書において使用されるこの「コンピュータ可読媒体」という用語の定義には、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及びランダムアクセスメモリなどの揮発性又は不揮発性のあらゆる種類のメモリが含まれる。
【００５７】
本発明の一形態によれば、従来技法に比べて信頼性が高く、且つ従来の光学式マウスよりも電力消費量が小さな持ち上げ検出機構を有する光学式マウスが提供される。本発明の一形態によれば、マウス光源からの光を変調することにより、マウスが空中に持ち上げられており画面ポインタが移動してはいけないことを円滑に検出する光学式マウスが提供される。本発明の別の形態によれば、マウス光源からの光を変調することにより、周辺光がマウス光源からの光と混合している場合に、マウスが周辺光を排除し周辺光がマウスの正常な動作を妨害することを防止することができる光学式マウスが提供される。本発明の更に別の実施例によれば、マウス光源からの光を変調することにより、マウスが持ち上げられたことを検出すると共に、通常の動作時に周辺光を排除可能な光学式マウスが提供される。本発明の一形態においては、別個の光検出器を使用し、マウスが持ち上げられたことを検出する。本発明の別の形態においては、周辺光の排除、並びにマウスが持ち上げられた状態を検出するときに、別個の光検出器を使用するのではなく、移動情報生成のための画像の取得に使用される光検出器アレイを使用する。
【００５８】
以上、好適な実施例に関する説明を目的として、特定の実施例について例示並びに説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、図示及び説明した特定の実施例を様々な代替及び／又は等価な実装によって置換可能であることを理解するであろう。機械、電気機械、電気、及びコンピュータ分野における知識を有する者であれば、本発明が様々な実施例において実装可能であることを容易に理解するであろう。本出願は、本明細書において説明した好適な実施例のあらゆる適合又は変形を包含している。従って、本発明を制限するものが添付の特許請求の範囲並びにその等価物のみであることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例による光学式マウスの平面図である。
【図２】本発明の一実施例による図１に示されている光学式マウスの主要構成要素を示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例による光検出器当たり２つのコンデンサを有する図１に示されている光学式マウスの光検知回路を示す電気接続／ブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されている光検知回路の制御信号のタイミングを示すタイミング図である。
【図４Ａ】本発明の別の実施例による光検出器当たり１つのコンデンサを有する図１に示されている光学式マウスの光検知回路を示す電気接続／ブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されている光検知回路の制御信号のタイミングを示すタイミング図である。
【符号の説明】
【００６０】
２：光源
１０：光学式マウス
１６：光学式モーションセンサ
【図１】
2004220612.tif 000003
【図２】
2004220612.tif 000004
【図３Ａ】
2004220612.tif 000005
【図３Ｂ】
2004220612.tif 000006
【図４Ａ】
2004220612.tif 000007
【図４Ｂ】
2004220612.tif 000008