CN100562839C - 控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备。该光源控制方法包括：利用通过图像传感器获取的图像的统计数值设定图像传感器的快门打开时间，并根据该快门打开时间设定光源打开时间并响应该设定的光源打开时间和该设定的快门打开时间打开/关闭该光源和快门。由此可以根据快门打开/关闭周期主动地设定光学输入设备中光源消耗最大电流的打开/关闭周期，从而防止不希望的光源对电能的消耗。还有，通过控制光源快门关闭周期和允许将光源作为数据传送源，加强光源及其电流的有效性。

Description

控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备

技术领域

本发明涉及一种光学输入装置，特别是涉及一种光学输入设备，该光学输入设备在借助收集光源光线从而获得图像以便检测移动时，根据快门的开/闭时间活动地设定光源开/闭时间。

背景技术

人机接口设备(human interface device，HID)一般指一切能够支持便于人与计算机或其外围设备接口的设备。HID可以放置于键盘、鼠标、遥控器、手机键盘、计算机、数字相机、电视机等设备中。

特别是，本发明旨在HID中的光学输入设备，其收集来自光源的光线，获得一幅图像，计算移动值，并输出计算结果。

代表上述光学输入设备的光电鼠标被设计为：用光源照亮与该鼠标接触对象(工作台表面)，然后由图像传感器读取反射光的移动，从而移动光标。

此类光电鼠标有许多种形式。第一种是有线光电鼠标，采用计算机电源和PS2/USB(通用串行总线)传送数据。

第二种是RF(射频)光电鼠标，采用自身内置电池作为电源和附加的RF发送器传送数据。

第三种是IR(红外线)光电鼠标，在IR机制基础下，采用自身内置电池作为电源和借助附加的数据传送光源和传送模块利用IR传送数据。

请参阅图1所示，采用此种方式的各类光电鼠标被设计为：由光源8发出的光线7被工作台表面2反射，反射光6穿过透镜5后被输入图像传感器3。

光电鼠标1利用图像传感器3收集的一定量的光线6获得工作台表面2的一幅图像，并通过将获得的图像与前一采样周期内形成的图像进行比较，计算出该光电鼠标的移动。

在这种情况下，当感测到移动时，光电鼠标无条件地将光源8保持在打开的状态，如图2所示。但是，当没有感测到移动时，光电鼠标将使光源8以一定的间隔被开/关。

并且，请参阅图3A和3B所示，为了精确读取工作台表面图像，该光电鼠标根据工作台表面的亮度控制快门打开时间。当图像传感器3在明亮的工作台表面上快门打开时减少快门打开时间，在黑暗的工作台表面上快门打开时增加快门打开时间，光电鼠标借助上述方式使一定量的光线入射到图像传感器3并始终保持一恒定值。

在图3A和3B中，快门打开期指图像传感器3通过入射光通量读取工作台表面2的图像的期间；而快门关闭期指图像传感器3不读取工作台表面2的图像的期间。

如此，根据现有技术的光电鼠标在感测到移动时就会无任何条件地打开光源。

因此，根据现有技术的光电鼠标即使在没有必要执行光源的打开操作从而使光电鼠标开始操作的期间，如图像传感器不读取工作台表面图像的快门关闭期间，仍然执行光源的打开操作使光电鼠标开始操作，从而导致了不希望出现的电能浪费和能量效率降低。

由于上述原因，不论是对于与诸如笔记本电脑等对能耗敏感的设备有线连接的光电鼠标，还是使用自带内置电池的红外线或射频光电鼠标，都会产生不希望的电能消耗，以及频繁更换电池所带来的麻烦。

由此可见，上述现有的光学输入设备在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决光学输入设备存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的光学输入设备存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备，能够改进一般现有的光学输入设备，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的光学输入设备存在的缺陷，而提供一种新的控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备，所要解决的技术问题是使其能够根据快门打开时间主动设定消耗大量电能的光源的打开时间，从而增加能量效率，从而更加适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备，所要解决的技术问题是使其通过允许在快门关闭期将数据通过光源传送，能够增加光源及其电流的有效性，从而更加适于实用。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的控制光源的方法包括：利用经由图像传感器获取的图像的统计数值设定图像传感器的快门打开时间；和根据该快门打开时间设定一光源打开时间并响应该设定的光源打开时间和该设定的快门打开时间打开/关闭光源和快门。其中所述的打开/关闭光源包括：按照快门打开时间和光源打开时间首先打开光源然后打开快门；和快门被关闭后关闭光源。

同时，为了实现上述目的，根据本发明的另一方面的控制光源的方法包括：通过图像传感器获取的一幅图像的统计数值为该图像传感器设定快门打开时间；根据快门打开时间设定光源打开时间并响应该设定的光源打开时间和该设定的快门打开时间打开/关闭该光源和快门。当图像传感器变为快门关闭状态并存在待传送的数据时，控制该光源以便传送该数据。其中所述的打开/关闭光源包括：按照快门打开时间和光源打开时间首先打开光源然后打开快门；和快门被关闭后关闭光源。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的光学输入设备包括：一图像传感器，当变为快门打开状态时收集入射光线；一移动值计算器，利用该图像传感器上收集的入射光线的光通量计算并输出移动值；一快门控制器，根据该入射光线欲照射的对象物的亮度设定快门打开时间并根据该设定的快门打开时间控制该图像传感器；和一光源控制器，设定光源打开时间与快门控制器的快门打开时间对应，根据该设定的光源打开时间控制该光源，并且当该图像传感器变为快门关闭状态并且接收到来自该移动值计算器的光学输入设备的该移动值时，控制该光源以便传送该移动值。其中所述的光源打开时间被设定为在该快门打开之前打开该光源，并在快门打开时间结束后关闭该光源。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面的光学输入设备包括：一图像传感器，当变为快门打开状态时收集入射光线；一移动值计算器，利用该图像传感器上收集的入射光线的光通量计算并输出移动值；一快门控制器，根据该入射光线欲照射的对象的亮度设定快门打开时间并根据该设定的快门打开时间控制该图像传感器；一光源控制器，设定光源打开时间与快门控制器的快门打开时间对应，根据该设定的光源打开时间控制该光源；一传送光源控制器，当该图像传感器变为快门关闭状态并且接收到来自该移动值计算器的光学输入设备的移动值时传送该移动值；和一传送光源，响应由该传送光源控制器传送的传送光源控制信号而被打开/关闭。其中所述的光源打开时间被设定为在该快门打开之前打开该光源，并在快门打开时间结束后关闭该光源，其中设定快门打开时间包括下列步骤：计算该图像传感器的输出信号的统计数值，并比较计算出的统计数值和一个设定的统计数值。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。综上所述，本发明控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光学输入设备具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是根据现有技术的光电鼠标的结构简图。图2是根据现有技术的光电鼠标的光源打开时间的简图。图3A是当现有技术的光电鼠标处于黑暗区域时的快门打开时间的简图。图3B是当现有技术的光电鼠标处于明亮区域时的快门打开时间的简图。

图4是本发明的图像传感器的简图。

图5是根据本发明的一个实施例控制图像传感器快门时间的方法的流程图。

图6是根据本发明的另一个实施例控制图像传感器快门时间的方法的流程图。

图7是根据本发明的又一个实施例控制图像传感器快门时间的方法的流程图。

图8是根据本发明的一个实施例控制光源打开时间的方法的简图。

图9是根据本发明的一个实施例控制光源的方法的流程图。

图10是根据本发明的一个实施例利用光源传送数据的方法的简图。

图11是根据本发明的另一个实施例控制光源的方法的流程图。

图12是根据本明的一个实施例的光电鼠标的结构简图。

图13是根据本明的另一个实施例的光电鼠标的结构简图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的控制光源的方法及使用该方法的光学输入设备其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图4所示，是本发明的图像传感器。

如图4所示，本发明的图像传感器由具有n行和m列的的象素阵100组成。象素阵100的每个象素101在快门打开期积累在其表面的入射光线，并在快门打开期转变为快门关闭期时生成并输出一与积累光通量对应的电信号。

这里，相应的象素由Aij表示。例如，位于第1列第3行的象素101表示为A13。

请参阅图5所示，是本根据发明的一个实施例控制图像传感器快门时间的方法。

首先，在本发明的控制快门时间的方法开始时，光电鼠标执行初始化工作，以便设定光电鼠标正常操作所需要的象素阵的平均值(NA)(S11)

初始化工作完成后，图像传感器变为快门关闭状态，接收由象素阵相对应的象素Aij输出的mxn个电信号，并计算接收到的mxn电信号的平均值SA(S12)。

接着检查计算出的平均值SA是否大于初始化时设定的平均值NA(S13)。按照步骤S13的检查结果，当计算平均值SA大于设定平均值NA时，图像传感器确定当前的快门打开时间过长，因而减少快门打开时间(S14)。反之，按照步骤S13的检查结果，当计算平均值SA小于设定平均值NA时(S15)，图像传感器确定当前的快门打开时间不够，因而增加快门打开时间(S16)。当计算平均值SA等于设定平均值NA时，图像传感器确定当前快门打开时间是合适的，因而保持该快门打开时间(S17)。

在以上述内容中，图像传感器的快门打开时间是利用象素阵100的相应象素输出的电信号的平均值计算出来的。

但是，如有必要，可以利用位于象素阵100某一特定位置的一个象素或位于每个特定位置选定的至少一个象素计算图像传感器的快门打开时间。

请参阅图6所示，是说明根据本发明另一实施例控制图像传感器快门时间的方法的流程图。

首先，在开始执行控制本发明的快门时间的方法时，任何象素显示累计的光为过饱和时的图像传感器的输出信号的最大值P以及任何象素显示累计的光为次饱和时的图像传感器的输出信号的最小值Q二者被设定。设定光电鼠标正常操作所需要的象素的第一和第二允许数量ND和NI。执行初始化工作，分别将取得的象素的第一和第二数量SD和SI设定为零(0)，并分别将象素i和j的行数和列数设定为一(1)(S21)。

当初始化完成后，检查象素Aij的电信号的值SAij是否大于图像传感器的输出信号的最大值P(S22)。当象素Aij的电信号的值SAij大于该图像传感器的输出信号的最大值P时，获得的象素的第一数量SD增加1(S23)，并随后进入步骤S26。

相反地，当象素Aij的电信号的值SAij小于图像传感器的输出信号的最大值P时，检查象素Aij的电信号的值SAij是否小于图像传感器的输出信号的最小值Q(S24)。当象素Aij的电信号的值SAij小于图像传感器的输出信号的最小值Q时，获得的象素的第二数量SI增加1(S25)，并随后进入步骤S26。否则不作任何改变直接进入步骤S26。

列数j增加1后(S26)，检查增加后的列数j是否大于象素阵100提供的列数n(S27)。当增加后的列数j大于列数n时，那么将列数j设为1并将行数i增加1(S28)，然后检查增加后的行数i是否大于象素阵100提供的行数m(S29)。

根据步骤S29的检查结果，增加的行数i不大于行数m，确定存在有尚未读取电信号值SAij的象素Aij。这样，为了读取具有增加行或列数i或j的象素Aij的电信号值SAij，进入步骤S21。

根据步骤S29的检查结果，当增加行数i大于行数m时，则确定象素阵100所有象素的电信号值SAij被读取。当取得的象素的第一和第二数量SD和SI多于象素的第一和第二允许数量ND和NI(S210)时，或者当取得的象素的第一数量SD多于象素的第一允许数量ND并且取得的象素的第二数量SI小于象素的第二允许数量NI时(S211)，那么减少当前的快门打开时间(S212)。

相反地，当取得象素的第一数量SD少于象素的第一允许数量ND并且取得的象素的第二数量SI大于象素的第二允许数量NI(S213)，那么增加当前的快门打开时间(步骤S214)。否则保持当前的快门打开时间(S215)。

请参阅图7所示，是根据本发明再一实施例的控制图像传感器快门时间的方法的流程图。

图7所示的控制图像传感器快门时间的方法采用的原则是：快门打开时间不足或过长时，减少由一幅图像中提取的边缘数量。

首先，在本发明的快门时间控制方法在开始时执行一初始化工作，设定光电鼠标正常操作所需要的边缘数量RS(S31)。

当初始化工作完成后，使用边缘探测技术仅提取在当前采样期间取得的图像的边缘，并计算图像的边缘数量(S32)。

计算步骤S32中算出的边缘数量的累积平均值R(n)和前次采样期间取得的多幅图像的边缘数量(S33)。

将步骤S33中算出的当前累积平均值R(n)与前次采样期间得到的前次边缘数量的累积平均值R(n-1)进行比较，检查其中哪一个累积平均值较大(S34)。

根据步骤S34的比较结果，当当前累积平均值R(n)小于前次累积平均值R(n-1)时，确定快门打开时间被过度调节。因此，当快门打开时间已经被预先增加时(S35)，将快门打开时间减少(S36)。但是，当快门打开时间已经被预先减少时(S37)，将快门打开时间增加(S38)。

相反，根据步骤34的比较结果，当当前累积平均值R(n)大于前次累积平均值R(n-1)时，当前累积平均值R(n)被再次与初始化中设定的边缘数量RS比较，检查其中哪一个值较大(S39)。当当前累积平均值R(n)小于初始化中设定的边缘数量RS时，确定快门打开时间的调节仍然不充分。因此，当快门打开时间已经预先被增加时(S310)，继续增加快门打开时间(S311)。但是，当快门打开时间已经预先被减少时(S312)，继续减少快门打开时间(S313)。

但是，当当前累积平均值R(n)大于初始化中设定的边缘数量RS时，保持当前快门打开时间(S314)。

请参阅图8所示，是根据本发明的一个实施例的控制光源打开时间的方法的简图。

如图8所示，本发明的光源打开时间根据快门打开时间被主动地设定。因此，在快门打开期间光源被打开，在快门关闭期间光源被关闭。

图8所示的标记(10)所代表的光源打开期总是被调节为长于标记(20)所代表的快门打开期。

这是因为考虑到光电鼠标的操作特点，为了让图像传感器读取精确的光通量，图像传感器变为快门打开状态时光源总是处于打开状态。

这时，快门打开时间是被图5、6和7所示控制图像传感器的快门时间的方法控制的。

请参阅图9所示，是根据本发明的一个实施例控制光源的方法的流程图。

首先，光电鼠标检查工作台表面的亮度，并设定图像传感器的快门打开时间，使图像传感器上的入射光通量能够保持在一个恒定值，同时，通过使快门打开时间与光源打开时间重叠并同时使光源打开时间长于快门打开时间来设定光源打开时间(S41)。

根据设定的快门打开时间和光源打开时间，当光源打开时间来到时，光源被打开。并且根据快门打开时间，当快门打开时间来到时，图像传感器变为快门打开状态，通过透镜读取入射光通量，并利用读取的光通量获取工作台表面的图像。

当快门打开期根据设定的快门打开时间和光源打开时间终止并由此到达快门关闭时间时，图像传感器变为快门关闭状态。当光源打开期被终止以便到达光源关闭时间时，光源被关闭(S43)。

采用上述方式，本发明的光源打开时间响应快门打开时间被主动地设定，其根据物件(例如工作台表面)的亮度，如果需要时就被设定。

因此，本发明通过允许将为快门打开时间将光源打开来防止不希望的电能消耗。当光电鼠标在一明亮的工作台表面上工作时增加了快门关闭时间，使这一效果更为提高。

请参阅图10所示，是根据本发明的另一实施例利用光源传送数据的方法的简图。

图10中所示的本发明是用于通过响应快门打开时间主动设定光源打开时间并同时利用如图5所示快门关闭期的光源进行数据传送。

通常，来自光电鼠标光源的光线以倾斜角度照亮工作台表面，这样就会生成工作台表面突起的阴影。图像传感器利用该阴影确定光电鼠标的移动值。但是，照亮工作台表面的光线是倾斜地照向工作台表面的，因此光线发生全反射。这样，大部分光线被散失，没有被入射到图像传感器。

由于上面的原因，图10所示的本发明打开光源，以便允许图像传感器在快门打开期间读取入射光通量并利用全反射光作为在快门关闭期间数据传送源，从而将光电鼠标生成的各种数据向外部传送。

接着，请参阅图10的标记(30)，可以看出根据本发明的利用光源传送数据的方法向外部传送数值为101101的光电鼠标的数据，在快门关闭期间利用光源打开传送“H”数据，光源关闭传送“L”数据。

请参阅图11所示，是根据本发明另一实施例控制光源方法的流程图。

首先，光电鼠标检查工作台表面的亮度并设定图像传感器的快门打开时间，使图像传感器上的入射光通量能够保持在一个平均值，同时还通过使快门打开时间与光源打开时间重叠并同时使光源打开时间长于快门打开时间设定光源打开时间(S51)。

当光源打开时间根据设定的快门打开时间和光源打开时间来到时，光源被打开。并且当快门打开时间根据快门打开时间来到时，图像传感器变为快门打开状态，通过透镜读取入射光通量，并利用读取的入射光通量获取工作台表面的一幅图像。(S52)。

当快门打开期根据设定的快门打开时间和光源打开时间结束并到达快门关闭时间时，图像传感器变为快门关闭状态。并且当光源打开期被终止而到达光源关闭时间时，光源被关闭(S53)。

当快门关闭期到来时，确定待传送的数据是否存在(S54)。

根据步骤S54的确定结果，当存在待传送数据时，利用光源打开传送“H”数据和光源关闭传送“L”数据的方式将该数据传送到外部(S55)。

请参阅图12所示，是根据本发明的一个实施例的光电鼠标的结构简图。

请参阅图12，该光电鼠标包括一图像传感器10、一移动值计算器20、一快门控制器30、一光源控制器40、一透镜50和一光源60。

响应快门控制器30传送的快门打开控制信号接收快门打开控制信号时，图像传感器10变为快门打开状态并读取由透镜入射的工作台表面反射光线；当接收快门关闭控制信号时，图像传感器10变为关闭状态，不读取由透镜入射的工作台表面反射光线。

移动值计算器20计算图像传感器10上收集的光通量以获得与光电鼠标接触的工作台表面的一幅图像，并将获取的工作台表面图像设定为样本帧，将该获取图像的紧前一帧获取图像设定为参考帧。

移动值计算器20在被选定并存储为参考帧的整帧图像上设定一参考区域，并从当前帧的左上角起直到右下角以单个象素为单位按之字形扫描方式计算当前输入样本帧与参考帧的参考区域的相互关系。

在计算出的相互关系值中，找到与参考帧具有最高相关的样本帧的位置，从而获得光电鼠标的移动值。获得的移动值被输出到外部。

快门控制器30根据与光电鼠标接触的工作台表面亮度设定快门打开时间，使移动值计算器20能够获得一帧工作台表面的精确图像。接着，当根据设定的快门打开时间到达快门打开时间时，快门控制器30生成快门打开控制信号并将其传送给图像传感器10。当快门关闭时间到达时，快门控制器30生成一快门关闭控制信号并将其传送给图像传感器10。

进一步地，快门控制器30向光源控制器40提供设定的快门打开时间的信息。

光源控制器40设定光源打开时间，使快门打开时间与光源打开时间重叠，并响应由快门控制器30传送的快门打开时间信息使光源打开时间长于快门打开时间。

接着，当根据设定的光源打开时间光源打开时间到达时，光源控制器40生成光源打开信号并将其传送到光源60。当光源关闭时间到达时，光源控制器40生成光源关闭控制信号并将其传送到光源60。

此时，图8中标记(10)所代表的光源打开期总是被调节为长于图8中标记(20)所代表的快门打开期。

这是因为，考虑到光电鼠标的操作特点，为了让图像传感器读取精确的光通量，图像传感器10变为快门打开状态时光源60总是处于打开状态。

还有，光源控制器40接收由移动值计算器20输出的光电鼠标移动值，并生成光源打开或关闭控制信号用于向外部传送对应快门关闭期接收到的来自移动值计算器20的移动值，如图10所示，并将该生成的控制信号传送光源60。

当然，光源控制器40能够接收各种由其他设备(图中未示)的数据，如按钮按动信息和鼠标滚动信息，并随之打开/关闭电源60，以便按照与上述方法类似的方法将接收数据传送到外部。

光源60可以是红外线LED(发光二极管)，响应由光源控制器40传送的光源打开或关闭控制信号被打开/关闭。

请参阅图13所示，是根据本发明另一实施例的光电鼠标的结构简图。

与图12的光电鼠标相比，图13所示的光电鼠标包括一分开的传送器，以传送数据。

因此，图13所示的光电鼠标包括一图像传感器10、移动值计算器20、快门控制器30、光源控制器70、透镜50和光源60，如图12中所示的光电鼠标，并进一步包括一传送光源控制器80和一传送光源90。因此，对于与图12中相同结构和操作的电路，采取相同的附图标记，不再对其详细说明。

光源控制器70响应由快门控制器30传送的快门打开时间信息设定光源打开时间，就象图12中的光源控制器40，根据设定的光源打开时间生成光源打开或关闭控制信号使光源60被打开/关闭，并将生成的控制信号传送给光源60。

传送光源控制器80接收到移动值计算器20输出的光电鼠标的移动值，并生成光源打开或关闭控制信号用于向外传送与快门关闭期接收的来自移动值计算器20的移动值相对应的数据，如图10所示，并将生成的控制信号传送给光源60。

传送光源90可以是红外线LED(发光二极管)，响应由传送光源控制器80传送的光源打开或关闭控制信号被打开/关闭。

尽管以上通过光学输入设备的一个实施例对本发明进行详细说明，本领域普通技术人员应该明白，除了上述光电鼠标，本发明同样还可以用于任何其他能够由光源收集光线、获取图像、计算并输出移动值的光学输入设备。

因此，根据本发明的光源控制方法和使用该方法的光学输入设备阻止不希望的光源耗电藉由主动设定光源打开时间，以增加能源效率，光源根据快门打开时间，具有电流最大消耗值

还有，根据本发明的光源控制方法和使用该方法的光学输入设备，通过控制快门关闭期的光源和允许光源作为数据传送源而增加了光源及其电流的有效性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (25)

1、一种控制光源的方法，控制光学输入设备中的光源以便控制图形显示上的指示位置，其特征在于其包括以下步骤：

利用经由图像传感器获取的图像的统计数值设定图像传感器的快门打开时间；和

根据该快门打开时间设定一光源打开时间并响应该设定的光源打开时间和该设定的快门打开时间打开/关闭光源和快门，其中所述的打开/关闭光源包括：

按照快门打开时间和光源打开时间首先打开光源然后打开快门；和

快门被关闭后关闭光源，

其中所述的统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值是利用经由图像传感器获取的图像的平均值，

其中所述的设定快门打开时间包括：

为要求获得一幅精确图像的图像传感器的输出信号设定一平均值；

计算当前正在输出的该图像传感器的输出信号平均值，并将计算平均值与设定的平均值比较；和

当该计算平均值大于该设定的平均值时减少快门打开时间，并在当该计算平均值小于该设定的平均值时增大快门打开时间。

2、根据权利要求1所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的每一个象素输出的。

3、根据权利要求1所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的象素阵的一部分输出的。

4、根据权利要求1所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的一个或多指定象素输出的。

5、根据权利要求1所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值所具有的最大及最小值是利用具有由图像传感器获取的图像的最大和最小值。

6、根据权利要求5所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的设定快门打开时间包括：

设定要求获得一幅精确图像的图像传感器输出信号的最大和最小值、一大于该最大值的输出信号的第一允许数量，和一小于该最小值的输出信号的第二允许数量；

将该设定的最大和最小值与该图像传感器内每个象素的输出信号相比较，并计算具有大于该最大值的该输出信号的第一数量和具有小于该最小值的该输出信号的第二数量；和

当该计算出的第一数量大于该第一允许数量并且该第二数量大于该第二允许数量时，或者当计算出的第一数量大于第一允许数量并且第二数量小于该第二允许数量时，减少快门打开时间；当计算出的第一数量小于该第一允许数量并且该第二数量大于该第二允许数量时增大快门打开时间。

7、根据权利要求1所述的控制光源的方法，其中该统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值是利用了图像传感器获取的图像的边缘数量。

8、根据权利要求7所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的设定快门打开时间包括：

设定需要获取精确图像的图像传感器的图像的边缘数量；

计算通过该图像传感器输入的当前图像的边缘数量，按累积平均值得到计算的边缘数量并将该当前累积平均值与上一累积平均值进行比较；

当该当前累积平均值小于该上一累积平均值时，改变并控制该当前快门打开时间的控制状态，而当该当前累积平均值大于该上一累积平均值时，将该当前累积平均值与该设定的边缘数量进行比较；和

当该当前累积平均值大于该设定的边缘数量时，保持该当前快门打开时间，而当该当前累积平均值小于该设定的边缘数量时，保持当前对快门打开时间的控制状态。

9、一种控制光源的方法，控制光学设备中的光源以便控制图形显示上的指示位置，其特征在于其包括以下步骤：

通过图像传感器获取的一幅图像的统计数值为该图像传感器设定快门打开时间；

根据快门打开时间设定光源打开时间并响应该设定的光源打开时间和该设定的快门打开时间打开/关闭该光源和快门；

当图像传感器变为快门关闭状态并存在待传送的数据时，控制该光源以便传送该数据，其中所述的打开/关闭光源包括：

按照快门打开时间和光源打开时间首先打开光源然后打开快门；和

快门被关闭后关闭光源，

其中该统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值是利用该图像传感器获取的图像的平均值，

其中所述的设定快门打开时间包括：

为要求获得一幅精确图像的图像传感器的输出信号设定一平均值；

计算当前正在输出的该图像传感器的输出信号平均值，并将计算平均值与设定的平均值比较；和

当该计算平均值大于该设定的平均值时减少快门打开时间，并在当该计算平均值小于该设定的平均值时增大快门打开时间。

10、根据权利要求9所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的每一个象素输出的。

11、根据权利要求9所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的象素阵的一部分输出的。

12、根据权利要求9所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的输出信号是由该图像传感器内的一个或多指定象素输出的。

13、根据权利要求9所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值所具有的最大及最小值是利用具有由图像传感器获取的图像的统计数值中的最大和最小值。

14、根据权利要求13所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的设定快门打开时间包括：

设定要求获得一幅精确图像的图像传感器输出信号的最大和最小值、一大于该最大值的输出信号的第一允许数量，和一小于该最小值的输出信号的第二允许数量；

将该设定的最大和最小值与该图像传感器内每个象素的输出信号相比较，并计算具有大于该最大值的该输出信号的第一数量和具有小于该最小值的该输出信号的第二数量；和

当该计算出的第一数量大于该第一允许数量并且该第二数量大于该第二允许数量时，或者当计算出的第一数量大于第一允许数量并且第二数量小于该第二允许数量时，减少快门打开时间；当计算出的第一数量小于该第一允许数量并且该第二数量大于该第二允许数量时增大快门打开时间。

15、根据权利要求9所述的控制光源的方法，其中该统计数值是作为设定快门打开时间的条件，该统计数值是利用了图像传感器获取的图像的边缘数量。

16、根据权利要求15所述的控制光源的方法，其特征在于其中所述的设定快门打开时间包括：

设定需要获取精确图像的图像传感器的图像的边缘数量；

计算通过该图像传感器输入的当前图像的边缘数量，按累积平均值得到计算的边缘数量并将该当前累积平均值与上一累积平均值进行比较；

当该当前累积平均值小于该上一累积平均值时，改变并控制该当前快门打开时间的控制状态，而当该当前累积平均值大于该上一累积平均值时，将该当前累积平均值与该设定的边缘数量进行比较；和

当该当前累积平均值大于该设定的边缘数量时，保持该当前快门打开时间，而当该当前累积平均值小于该设定的边缘数量时，保持当前对快门打开时间的控制状态。

17、一种使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其包括：

一图像传感器，当变为快门打开状态时收集入射光线；

一移动值计算器，利用该图像传感器上收集的入射光线的光通量计算并输出移动值；

一快门控制器，根据该入射光线欲照射的对象的亮度设定快门打开时间，并根据该设定的快门打开时间控制该图像传感器；和

一光源控制器，设定光源打开时间与快门控制器的快门打开时间对应，根据该设定的光源打开时间控制该光源，并且当该图像传感器变为快门关闭状态并且接收到来自该移动值计算器的光学输入设备的该移动值时，控制该光源以便传送该移动值，其中所述的光源打开时间被设定为在该快门打开之前打开该光源，并在快门打开时间结束后关闭该光源。

18、根据权利要求17所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的光源使用一红外线发光二极管。

19、根据权利要求17所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器的输出信号的平均值被设定。

20、根据权利要求17所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器的输出信号的最大和最小值被设定。

21、根据权利要求17所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器获取的图像的边缘数量被设定。

22、一种使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其包括：

一图像传感器，当变为快门打开状态时收集入射光线；

一移动值计算器，利用该图像传感器上收集的入射光线的光通量计算并输出移动值；

一快门控制器，根据该入射光线欲照射的对象的亮度设定快门打开时间并根据该设定的快门打开时间控制该图像传感器；

一光源控制器，设定光源打开时间与快门控制器的快门打开时间对应，根据该设定的光源打开时间控制该光源；

一传送光源控制器，当该图像传感器变为快门关闭状态并且接收到来自该移动值计算器的光学输入设备的移动值时传送该移动值；和

一传送光源，响应由该传送光源控制器传送的传送光源控制信号而被打开/关闭，

其中所述的光源打开时间被设定为在该快门打开之前打开该光源，并在快门打开时间结束后关闭该光源。

23、根据权利要求22所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器的输出信号的平均值被设定。

24、根据权利要求22所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器的输出信号的最大和最小值被设定。

25、根据权利要求22所述的使用一控制光源方法的光学输入设备，其特征在于其中所述的快门打开时间是利用该图像传感器获取的图像的的边缘数量被设定。

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