專利名稱：電腦鼠標(biāo)光耦合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，主要是訊號(hào)檢測(cè)電路，特別是一種不需因使用不同光學(xué)元件而調(diào)整輸入電阻的鼠標(biāo)設(shè)計(jì)，以簡(jiǎn)化檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)，且避免檢測(cè)到錯(cuò)誤的輸入訊號(hào)。
一般常用的鼠標(biāo)，其移動(dòng)時(shí)光電晶體判斷為導(dǎo)通或截止的方式可參閱

圖1，圖1所示為常用鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)檢測(cè)電路圖，在鼠標(biāo)的輸入端設(shè)一比較器4，該比較器4的一輸入端連接于光電晶體1的輸出端，該輸入端同時(shí)連接一電阻2及一NMOS元件3，藉以調(diào)節(jié)電阻值的大小，以避免光電晶體1的輸出電壓過(guò)高。該比較器的另一輸入端則連接一固定參考電壓5(Vref)，該參考電壓5即為判定光電晶體導(dǎo)通或截止的電平。當(dāng)電路工作時(shí)，若比較器4的一輸入電壓高于固定參考電壓5，則表示光電晶體1導(dǎo)通，即比較器4輸出為“HIGH”。若比較器4的一輸入電壓低于參考電壓5，則表示光電晶體1截止，比較器4輸出為“LOW”。然而，此種技術(shù)的最大缺點(diǎn)在于當(dāng)光電晶體的輸入訊號(hào)電壓太高或太低時(shí)，無(wú)法檢測(cè)到正確的輸入訊號(hào)。另外，使用不同的光電元件時(shí)，鼠標(biāo)參考電壓值就必須隨之改變，因此，使用不方便且易產(chǎn)生錯(cuò)誤訊號(hào)。
請(qǐng)參閱圖2，圖2為已公開的鼠標(biāo)自動(dòng)參考電壓檢測(cè)電路圖，由圖示可知，該電路產(chǎn)生自動(dòng)參考電壓(Vref)的方式極為復(fù)雜，由于必須產(chǎn)生一精密、準(zhǔn)確的直流電壓值，其電路中兩組模擬多工器與分壓電阻串列所組成的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器必須使用較精密的電路，且為求得參考電壓(Vref)使用了大量的閂鎖器、控制及運(yùn)算邏輯電路，使整體電路成本提高，電路設(shè)計(jì)亦較為復(fù)雜。
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明人乃潛心研究、實(shí)驗(yàn)而提出一構(gòu)思合理、創(chuàng)意極佳的電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，通過(guò)追蹤輸入電壓變化的波形，亦即檢測(cè)其波形斜率的變化狀態(tài)，而判定光電晶體的導(dǎo)通與截止，由于減少使用模擬訊號(hào)處理電路，不僅降低電路使用成本，亦簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)；再者，由于不須提供一精密的直流電壓參考值(Vref)，更可減少電路成本，并且能避免光電晶體輸入的訊號(hào)電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)無(wú)法檢測(cè)到正確輸入訊號(hào)的缺陷，增加了檢測(cè)訊號(hào)的可靠度。
為使對(duì)本發(fā)明有更進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖將本發(fā)明的技術(shù)方案詳細(xì)說(shuō)明如后圖1為常用鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)檢測(cè)電路圖。
圖2為常用鼠標(biāo)參考電壓檢測(cè)電路圖。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路方框圖。
圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中判定電路方框圖。
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路方框圖。
請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路方框圖，圖中常用的光電晶體1輸出一訊號(hào)連接于本發(fā)明的訊號(hào)檢測(cè)電路10，其連接處為一輸入端點(diǎn)11，該輸入端點(diǎn)11另連接有電阻2及NMOS元件3，藉以調(diào)節(jié)電阻大小，以避免光電晶體1的輸出電壓過(guò)高，此乃常用的一般技術(shù)。該訊號(hào)檢測(cè)電路10設(shè)有一比較器50，該比較器50的非反向輸入端連接該光電晶體1輸出的模擬訊號(hào)，連接點(diǎn)為一輸入端點(diǎn)11，該比較器50的反向輸入端則連接一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器40所輸出的模擬訊號(hào)，該比較器50將兩模擬訊號(hào)加以比較以產(chǎn)生上升/下降訊號(hào)(U/D)。該上升/下降訊號(hào)一方面連接一判定電路20以判定光電晶體1的輸入狀態(tài)。另一方面，上升/下降訊號(hào)連接一上/下計(jì)數(shù)器30，可將所檢測(cè)的上升/下降訊號(hào)轉(zhuǎn)換為一計(jì)數(shù)量增加或減少的數(shù)字訊號(hào)輸出，之后連接至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器40而將數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào)，其中上/下計(jì)數(shù)器30與判定電路20另連接有一時(shí)鐘訊號(hào)(clock)，藉以配合控制判定電路20及上/下計(jì)數(shù)器30的工作狀態(tài)。本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置即是通過(guò)該上/下計(jì)數(shù)器30的計(jì)數(shù)動(dòng)作再經(jīng)由該數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器40追蹤電壓波形的變化，當(dāng)一段時(shí)間后，若狀態(tài)大部份為上數(shù)(增加)，即可得知其輸入狀態(tài)為電壓上升。反之，若狀態(tài)為持續(xù)下數(shù)(減少)，則表示輸入狀態(tài)為電壓下降。如此，利用其上升/下降的狀態(tài)，而判定光電晶體為導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)。
另一方面，該比較器50的輸入訊號(hào)一為光電晶體1的輸出訊號(hào)V+及一由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器40的輸出訊號(hào)V-，兩訊號(hào)V+、V-做比較以獲得一輸出值。以下分兩種情況做出說(shuō)明1．當(dāng)訊號(hào)V+＞V-寸輸出為“HIGH”，此輸出包含有兩種意義，第一是檢測(cè)出上/下計(jì)數(shù)器所計(jì)數(shù)的數(shù)值不夠，必需繼續(xù)往上數(shù)。第二則是做為檢測(cè)狀態(tài)用的邏輯依據(jù)。
2．當(dāng)訊號(hào)V+＜V-寸輸出為“LOW”，此輸出包含有兩種意義，第一是檢測(cè)出上/下計(jì)數(shù)器所計(jì)數(shù)的數(shù)值太大，必需反轉(zhuǎn)往下數(shù)。第二則是做為檢測(cè)狀態(tài)用的邏輯依據(jù)。
這樣，本發(fā)明的檢測(cè)方式即是根據(jù)追蹤的狀態(tài)而得知所輸入訊號(hào)波形的斜率變化，由此斜率的變化能獲得所欲得到的輸出電壓值。
請(qǐng)參閱圖4，圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中判定電路的電路方框圖，主要揭示了一判定電路20，該判定電路20的輸入訊號(hào)為一上升/下降訊號(hào)(U/D)及一時(shí)鐘訊號(hào)(clock)，該兩訊號(hào)輸入該判定電路20后，連接一前后訊號(hào)比較電路21，以檢測(cè)前后輸入訊號(hào)的狀態(tài)為(升，升)、(升，降)、(降，升)或(降，降)。之后輸出連接一時(shí)序邏輯電路22以針對(duì)不同的比較狀態(tài)而改變時(shí)序狀態(tài)，該時(shí)序邏輯電路22的輸出則連接一狀態(tài)輸出電路24，可針對(duì)不同的狀態(tài)值產(chǎn)生輸出“HIGH”或“LOW”給鼠標(biāo)的控制電路，如此完成本發(fā)明第一實(shí)施例中的判定電路20。
進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本案實(shí)施例中判定電路的判定法則如下1 若上升/下降訊號(hào)的信號(hào)串列中被檢測(cè)出下降/下降之組合累積達(dá)到二次，則判定電路即輸出“LOW”，否則仍保持前次的判定結(jié)果。
2 若上升/下降訊號(hào)的信號(hào)串列中被檢測(cè)出上升/上升之組合累積達(dá)到二次，則判定電路即輸出“HIGH”，否則仍保持前次的判定結(jié)果。
3在累積過(guò)程中，上升/下降或下降/上升之組合不影響累積結(jié)果，但上升/上升及下降/下降會(huì)影響累積結(jié)果，并有相互抵消累積的效應(yīng)。例如在累積過(guò)程中，若已檢測(cè)到一次下降/下降，則在第二次下降/下降出現(xiàn)前若先出現(xiàn)上升/上升，則累積數(shù)會(huì)由一個(gè)下降/下降，減成零個(gè)；反之，對(duì)上升/上升之累積亦同。
另請(qǐng)參閱圖5。圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路方框圖。本發(fā)明第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異處在于第二實(shí)施例是用于處理兩訊號(hào)(如圖所示之第一訊號(hào)X1及第二訊號(hào)X2)，為一雙訊號(hào)檢測(cè)電路60，其中第一訊號(hào)X1為光電晶體1的輸出訊號(hào)而連接于該雙訊號(hào)檢測(cè)電路60中之一訊號(hào)輸入多工器66，該訊號(hào)輸入多工器66的另一輸入端為第二訊號(hào)X2，如此將二個(gè)輸入做成多工方式可節(jié)省一個(gè)比較器及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。訊號(hào)輸入多工器66的輸出再連接至一比較器50的非反向輸入端，而比較器50的反向輸入端則連接一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器65的輸出，該比較器50將兩輸入訊號(hào)作一比較而輸出一上升/下降訊號(hào)，該上升/下降訊號(hào)一方面連接至一雙訊號(hào)判定電路61，另一方面同時(shí)連接有第一訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器62及第二訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器63。其中，該雙訊號(hào)判定電路61主要藉由上升/下降信號(hào)串列判定兩光電晶體的輸入狀態(tài)，并連接有第一時(shí)脈CK1及第二時(shí)脈CK2，經(jīng)由狀態(tài)判定之后再輸出第一輸出訊號(hào)(X1)及第二輸出訊號(hào)(X2)。該第一訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器62與第二訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器63使用同一個(gè)上升/下降訊號(hào)串列，但在時(shí)間多工下，各自取得個(gè)別的上升/下降訊號(hào)，并各別維持正確的上/下數(shù)計(jì)數(shù)，其原理與第一實(shí)施例相同，該兩計(jì)數(shù)器的數(shù)字訊號(hào)輸出連接一計(jì)數(shù)訊號(hào)多工器64，將兩數(shù)字訊號(hào)多工為單一輸出數(shù)字訊號(hào)，之后該數(shù)字訊號(hào)連接于數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器65，將數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào)，這樣，本發(fā)明第二實(shí)施例是用以檢測(cè)兩輸入狀態(tài)的波形斜率變化而判定兩光電晶體為導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)。
另須特別提出說(shuō)明的是有關(guān)于雙訊號(hào)判定電路61的實(shí)施，該雙訊號(hào)判定電路與圖4所示之判定電路的差異在于圖4的判定電路其時(shí)鐘訊號(hào)系為一組，而該雙訊號(hào)判定電路61則為兩組時(shí)鐘訊號(hào)，其接線方式是將圖4的判定電路復(fù)制為兩組，同時(shí)利用時(shí)間多工方式，對(duì)上升/下降訊號(hào)串列進(jìn)行判定，產(chǎn)生二個(gè)數(shù)字信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)二個(gè)光電晶體的導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，而成為雙訊號(hào)判定電路60。
再者，針對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例而言，可對(duì)照雙訊號(hào)檢測(cè)電路的雙訊號(hào)處理方式將雙訊號(hào)擴(kuò)展為四個(gè)或以上的訊號(hào)檢測(cè)電路，例如處理鼠標(biāo)之X1、X2、Y1及Y2等四個(gè)檢測(cè)訊號(hào)(或以上)，意即信號(hào)輸入多工器及計(jì)數(shù)訊號(hào)多工器為四個(gè)(或以上)訊號(hào)輸入方式，另設(shè)置四個(gè)(或以上)上/下計(jì)數(shù)器以及四個(gè)訊號(hào)(或以上)判定電路等，藉由元件電路的數(shù)量改變而達(dá)到實(shí)施例的增加。
由以上說(shuō)明可知，本發(fā)明已明顯地改善常用技術(shù)的電路過(guò)于繁雜的缺陷，可簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，在使用不同光電元件時(shí)則不須重新改變參考電壓值，以省卻電路的改變，再者，由于采用追蹤波形斜率變化方式，可避免使用高精密度元件以產(chǎn)生一直流電壓值而增加電路成本。并且，當(dāng)輸入訊號(hào)電壓太高或太低時(shí)亦能檢測(cè)到正確的輸入訊號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例的使用功效極佳，實(shí)為產(chǎn)業(yè)上的一重要發(fā)明。
綜上所述，本發(fā)明已具備了創(chuàng)造性及新穎性，凡在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)所作的變化與改進(jìn)皆屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1．一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，該裝置包括有一比較器，其一端連接鼠標(biāo)光電晶體輸出之訊號(hào)，另一端則連接一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器所輸出的模擬訊號(hào)，將兩訊號(hào)加以比較，藉以產(chǎn)生上升/下降訊號(hào)；一判定電路，連接于該比較器，以接收上升/下降訊號(hào)，并接收時(shí)鐘訊號(hào)，藉以判定訊號(hào)輸入的狀態(tài)而輸出對(duì)應(yīng)光電晶體導(dǎo)通或截止的數(shù)字信號(hào)；一上/下計(jì)數(shù)器，連接于該比較器，藉以產(chǎn)生一計(jì)數(shù)量增/減之?dāng)?shù)字訊號(hào)輸出；一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，連接于該上/下計(jì)數(shù)器，輸出與該比較器連接，以將數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào)；其中，該上/下計(jì)數(shù)器與該判定電路連接有時(shí)鐘訊號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述之電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，其中該判定電路可包括有一前后訊號(hào)比較電路，用以接收上升/下降訊號(hào)及時(shí)鐘訊號(hào)而作比較判斷；一時(shí)序邏輯電路，連接于該前后訊號(hào)比較電路，用以產(chǎn)生不同時(shí)序訊號(hào)；一狀態(tài)輸出電路，連接于該時(shí)序邏輯電路與時(shí)鐘訊號(hào)，以產(chǎn)生所需之輸出。
3．一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，可檢測(cè)雙輸入訊號(hào)，該裝置包括有一訊號(hào)輸入多工器，連接鼠標(biāo)兩光電晶體的輸出端，用以將雙訊號(hào)的輸人多工化為單一訊號(hào)輸出；一比較器，連接于該信號(hào)輸入多工器，藉以產(chǎn)生上升/下降訊號(hào)；一雙訊號(hào)判定電路，系接收上升/下降訊號(hào)及時(shí)鐘訊號(hào)而產(chǎn)生兩對(duì)應(yīng)光電晶體導(dǎo)通或截止的數(shù)字信號(hào)；二訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器，接收時(shí)鐘訊號(hào)并配合上升/下降訊號(hào)，以產(chǎn)生計(jì)數(shù)量增/減的數(shù)字訊號(hào)輸出；一計(jì)數(shù)訊號(hào)多工器，連接該二訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器，藉以將兩數(shù)字訊號(hào)多工為單一輸出數(shù)字訊號(hào)；一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，連接該計(jì)數(shù)訊號(hào)多工器，輸出與該比較器連接，用以將數(shù)字訊號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬訊號(hào)。
4．如權(quán)利要求3所述之一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，其中該雙訊號(hào)檢測(cè)電路系將權(quán)利要求2中之判定電路擴(kuò)充為兩組。
5．如權(quán)利要求3所述之一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，為檢測(cè)四個(gè)或以上的輸入訊號(hào)狀態(tài)，而改為設(shè)置四個(gè)或以上的訊號(hào)上/下計(jì)數(shù)器及四個(gè)訊號(hào)或以上的判定電路，信號(hào)輸入多工器及計(jì)數(shù)訊號(hào)多工器皆為四個(gè)或以上的訊號(hào)輸入方式。
6．如權(quán)利要求5所述之一種電腦鼠標(biāo)光藕合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置，其中四個(gè)訊號(hào)或以上的判定電路系將權(quán)利要求2中之判定電路擴(kuò)充為四組或以上。
全文摘要
一種電腦鼠標(biāo)光耦合輸入訊號(hào)自動(dòng)檢測(cè)裝置,該裝置為一訊號(hào)檢測(cè)電路,主要由一判定電路、一上/下數(shù)計(jì)數(shù)器、一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器及一比較器等電路組合而成,藉由光電晶體的輸出訊號(hào)發(fā)生變化時(shí)所對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的電壓值而追蹤所輸入波形的狀態(tài),可得一數(shù)字訊號(hào)的電壓輸出,改善公知技術(shù)的電路過(guò)于復(fù)雜的缺陷,以及可避免在輸入訊號(hào)電壓太高或太低時(shí)無(wú)法檢測(cè)到正確的輸入訊號(hào)。
文檔編號(hào)G06F3/033GK1213797SQ9711896
公開日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月6日
發(fā)明者鄭文平, 王明坤, 郭芳鈿, 許績(jī)賀 申請(qǐng)人:合泰半導(dǎo)體股份有限公司