TWI261203B - Method, sensing device and optical pointing device including a sensing device for comparing light intensity between pixels - Google Patents

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1261203 A7 B7 五、發明説明（〇 發明所屬之技術領域 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明大致關係於指示裝置，更明確地說，係用以控 制例如個人電腦 '工作站或其他具有圖形使用者界面之計 算裝置的顯示器之螢幕上的游標位置之裝置。此等指示裝 置可以例如包含滑鼠 '軌跡球、及其他用以控制顯示螢幕 ' 上之游標位置的電腦週邊。 本發明更明確地說係關於光學指示裝置的領域，其包 含光學感應裝置，該裝置包含用以量測一表面部份之變化 強度圖案的光檢測器陣列，該表面被以輻射加以照射，該 陣列也用以取出有關於光檢測器陣列及被照射表面間之相 對運動的資訊。 先前技術 經濟部智慧財i局員工消費合作社印製 光學指示裝置係爲美國專利第5,2 88,993號案所知，該 案被倂入作爲參考，其揭示例如一游標指示裝置，利用一 光檢測器陣列及一具隨機分佈小點的照射靶球。美國專利 第5 5 7 0 353 5 6 (關係於上述美國專利第5 5 2 8 859 9 3號）更揭示（ 參考該案第23A及2313圖）一光學游標指示裝置，其係呈滑 鼠形式，並不需要一球，及其中，光係直接由指示裝置所 移動之表面上反射。 爲了抽取與活動相關之資訊，用於上述美國專利第 5,2SS59 9 3及537 0 353 5 6號案之攝像技術係基於所謂”邊緣活 動檢測”技術。此”邊緣活動檢測”技術基本上包含由光檢測 器陣列所檢測之影像中之邊緣活動的決定（即於像素對強度 本紙張尺度適州中國國家標隼（CNS ) A4規格（297公漦） — — ' -5> 1261203 A7 ______B7 五、發明説明（2) 間之差）。邊緣係被界定爲於光檢測器陣列之兩像素間之空 間強度差。每一邊緣的相對活動係被追踪並被量測，以決 定整個位移量測，其係爲於光檢測器陣列與表面被照射部 份間之相對移動的代表。 更明確地說，依據美國專利第5,2 8 85 9 93號案，邊緣係 被決定爲沿著光檢測器陣列之第一軸對準之像素對之間（例 如於光檢測器陣列之每一列中）及沿著光檢測器陣列之第二 軸對準之像素對之間（例如於光檢測器陣列之每一行）。第 1 0圖描繪該光檢測器陣列的三像素，一第一像素或現行像 素P、一第二像素Pright沿著第一軸1〇1對準第一像素P、 及一第二像素Pup沿著第二軸〗〇2對準第一像素P。像素 Pright及Pup係被顯示爲安排在像素P的右側及頂側，以 作解釋的目的。可以了解的是，軸1 〇 1及]〇2可以正交（如 所示）或非正交。也可以了解的是’像素並不必然如此安排 ，以形成具有列及行的正規陣列。其他適當配置也可以想 出。 爲了簡單起見’第〗〇圖的像素係被顯不爲黑或白’ 一 黑像素表示一發明像素°於此例卞中’像素p爲發明，及 第一及第二邊緣狀態Ex、Ey分別存在於沿著第一軸1 0 1之 像素P及PHght之間及沿著第二軸1〇2之像素P及Pup之 間。 依據美國專利第5 3 2 S S，9 9 3及第5 5 7 0 3，3 5 6號案，位移 量測係被估算，一方面，基於沿著第一軸]0 1之第一方向 移動之邊緣Ex與沿著第一軸101之相反方向移動之邊緣 用中國國家標導（CNS ) Λ4規格117^2974^ )~~ 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 ---訂 經濟部智姑財產局员工消費合作社印製 1261203 A7 ___ 五、發明説明（3> (請先閒讀背面之注意事項再填《马本頁)

Ex之數量間之正規化的差（例如，於每一列之光檢測器陣列 中，邊緣係由左向右及由右向左），及，另一方面，基於沿 著第二軸]02之第一方向移動之邊緣Ey與沿著第二軸1 02 之相反方向移動之邊緣Ey之數量間之正規化的差（例如， . 於每一列之光檢測器陣列中，邊緣係向上及向下移動）。 邊緣的相對運動係藉由比較第一時間點中之光檢測器 陣列中之這些邊緣的位置與在下一時間點之光檢測器陣列 中之邊緣的位置。因此，該光指示裝置典型包含一光源（例 如紅外LED)，其依據一預定順序而間歇地照射表面部份， 及光檢測器陣列之像素輸出係依據該預定順序加以取樣， 以提供兩相互比較之連續邊緣資料組，以決定一相對運動 量測。 依據美國專利第5 3 2 S 8 5 9 9 3號及第5 · 7 〇 3，3 5 6號之一實 施例’ 一微分技術係可有利地使用，以決定於兩像素間之 •邊緣狀態。依據此實施例，如果兩感光元件之強度比係大 於一預定位準，則一邊緣係被界定爲於兩像素間之瞄準 (laying)。因此，一邊緣可以以下式布林公式加以數學界定： 經濟部智慧«是-局肖工消费合作社印製 強度[像素]]>K強度[像素2] OR K強度[像素]]< 強度[像素2] 〇) 其中K爲選定比例係數。 可以了解的是，上式之第〜及第二部份均定義於兩像 素間之邊緣狀態。 • 依據美國專利弟5,7〇J，。56號案，於像素間之強度或邊 尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X2^Jy-—- 1261203 ΑΊ _____Β7 五、發明説明（4) 緣之差係被感應爲電流中之差。更明確地說，此文件的第 ]7 A圖顯示用以檢測兩像素間之邊緣狀態之差動電流感應 器。本說明書的第〗圖例示此差動電流感應器。於此例子 中，由像素的感光元件1 000所產生的電流iout係被應用（ 藉由電荷放大器17〇5之電荷放大後）至電流鏡的輸入分支 1 7 ] 0 A- B，該電流鏡包含八輸出分支1 7 ] 0、] 7 ] 5、1 7 2 0、 1725、1730、1735、1 740及1745，其中四個（輸出分支 1710、17 15、1 73 0及1 73 5 )輸出一輸入電流iout之非比例 影像。另四個輸出分支1720、1725、1740、1745輸出輸入 電流iout的比例影像（K倍於輸入電流i〇ut)，比例係數K 係被界定爲電流鏡之相關電晶體的尺寸的適當選擇。

差動電流感應器更包含兩對比較器電路I 7 5 0 A - ] 7 5 0 B • 及]7 50C- 1 750D，一對]7 5 0A-] 7 5 0B用以決定於同一列之 兩像素（於此例中爲現行像素與其右邊的像素）間之邊緣狀態 ’以Ex表示，另一對]75 0C-1 75 0D用以決定於同一行之兩 像素（於此例中爲現行像素與其上方像素）間之邊緣狀態，以 Ey表示。每一比較器電路具有一輸入連接至電流鏡之非比 例輸出1 7 I 0、] 73 0或比例輸出]725、I 745，及一第二輸入 連接主一在右邊像素或在上方像素之非比例輸出（供給電流 d I r、ii ] u)或比例輸出（供給電流iiKr、ϋΚυ)。於此例子中 ’每一對比較器電路的輸岀係另外藉由一邏輯NAND閘 ]76 5 ’] 7 7 5加以組合，以提供相關之邊緣狀態。 ' 第一對之一電流比較器]7 5 〇 Α之輸出同時也藉由一邏 輯N AN D _] 7 7 0組合第二對電流比較器]7 5 0 (:的輸出，以 木纸永尺度適用中國國家摇準（CNS ) A4規格（2]0>< 297公釐） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 裝 、-口 經濟部智^財4局肖工消費合作社印製 - 8- 1261203 A7 經濟部智慧財是-局資工消費合作社印製 B7五、發明説明（5> 提供相較於鄰近像素之像素的強度差（表示”彩色”及參考C ) 之其他資料，於此例子中係比較在右或在上之像素。 依據美國專利第5,7 0 3,3 5 6號案，兩邊緣狀態Ex、Ey 及另外資訊C係由以下布林公式加以定義： Ex=強度[像素]>K強度[在右像素]OR K強度[像素]<強度[在右像素](2) Ey=強度[像素]>K強度[在上像素]OR K強度[像素]<強度[在上像素](3) C=強度[像素]>K強度[在右像素]OR K強度[像素]>強度[在上像素]⑷ NAND閘1 765、1 7 70、1 77 5之輸出進一步連接至栓鎖 元件1 760A、1 760B及]760C，用以至少暫時儲存相關前一 結杲，即 oEx、oEy 及 oC，表示 NAND 閘 1765、]770、 】775之前一輸出。 於第1圖之另一解決方案中，其中每一像素包含一積 分電路、一比例放大器及一適當數量之比較器電路。第2 • 圖例示此一解決方案之例子。於此例子中，由像素的感光 元件1 000所產生之電流i〇ut係被施加至積分電路Π00的 輸入，以產生一輸出電壓VoiM。如第3圖所示，積分電路 ]100典型包含—運算放大器]1]〇及一具有預定電容値c 之電容元件]]20，電容元件1 1 20係連接於放大器1 Π 0的 輸出與反相輸入之間，感光元件1 〇〇〇係連接至放大器的反 相輸入及放大器的非反相輸入係連接至一例如地端的參考 電位。因此，積分電路1] 〇〇輸出一電壓信號，或積分信號 ’其係隨著時間改變，其基本上係爲電流信號隨著時 本紙朱尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X 297公f ) 冬 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1261203 A7 B7 五、發明説明（6) 間積分的結果。假設電流ioiit於積分電路作動期間（即於所 謂積分區間）具有一實質不變値，則輸出電壓Vout將在時 間上實質呈線性變化。 電壓信號Vout係被施加至兩比較電路I 3 00A、1 3 00C 之第一輸入及一比例放大器1 200的輸入。此比例放大器 12〇0係被設計以輸出一電壓信號，該電壓信號爲信號Vout 之比例影像，表示爲KVoiit。來自在右像素及在上像素之 表示爲V 1 r及V 1 u的非比例電壓信號係分別被施加至兩另 外比例電路1 3 00B及1 3 00D的第一輸入。爲比例放大器 1 200所供給之比例電壓信號KVout係被施加兩比較電路 1 3 00B及1 300D的第二輸入。同樣地，來自在右像素及在 上像素之表示爲KVr及Kvu的比例電壓信號係分別被施加 至比較器電路1 3 00A及1 3 00C之第二輸入。 類似於第1圖的例子，NAND閘1 400A、1 400B及 ]4 0 〇 C係提供以邏輯組合比較器電路的輸出，以產生邊緣 狀態Ex、Ey及另外資訊C。 • 例示於第]及2圖中之兩例子的嚴重缺點是兩者均需 要特定電路，以產生爲感光元件所輸出的信號的比例影像 。因此，此電路降低了可用之晶粒面積並增加了功率消耗 及感應裝置的複雜性。 上述兩例子的另一缺點爲該電路對比例係數K不太能 控制。一旦此比例係數於製造時藉由適當選擇相關電子元 件尺寸而定義時，此比例係數即不能爲使用者所調整。 另外，依據此先前技藝解決方案，比例係數K典型被 本纸張尺^^國國^標準（〇^)六4規袼|:2]0/ 297公釐） ~ 10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝 訂 經濟部智慧財£局肖工消#.合作社卬製 1261203 A7 ________ 五、發明説明（7) •調整’使得感應裝置對於類比量測雜訊有較低靈敏度。於 實際上’吾人想要於感應裝置中實行磁滯函數。依據此先 前技S解狭：方案’將只能獲得很低之磁滯函數的控制及調 整能力。 因此’本發明的目的係提供一解決方案，其需要較少 之晶粒面積’允許功率消耗降低，及感應裝置的架構可以 簡化。 本發明的另一目的係提供一解決方案，其顯示較大之 彈性’更明確地說，係允許比例係數K的調整及/或容易實 現一磁滯函數。 發明內容 依據本發明的窠一態樣，提供一種方法，用以比較一 光檢測器陣列之像素間之光強度，每一像素包含一感光元 件’反應於輻射而產生一感應輸出信號，該方法包含步驟： 在時間上積分所感應到之輸出信號，以提供一積分信 號’用於每一感光元件； 在第一時間段結束時，中斷第一像素的第一感應輸出 信號的積分，並儲存所得第一積分信號； . 持續積分一第二像素的第二感應輸出信號，直到第二 時間段結束爲止，以提供一第二積分信號；及 比較該第一及第二積分信號’以提供一代表第一及第 11像素間之邊緣狀態的輸出信號。 依據本發明之第二態樣’提供有一種用於光學指示裝 本紙張尺度埏用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -裝 -訂 經濟部智&財1局肖工消費合作社印製 -11 - 1261203 A7 B7 五、發明説明（β) 置的感應裝置，其包含多數像素，包含一第一及一第二像 素對沿著第一軸，每一像素均包含： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一感光元件’用以反應於輻射而產生一感應輸出信號; 及 一積分電路，連接至感光元件，用以在時間上積分該 感應之輸出信號，並用以輸出一所得積分信號， 該感應裝置更包含第一比較器機構，用以比較於第一 及第二像素間之光強度，及用以決定存在於第一及第二像 素間之第一邊緣狀態， 其中該第一比較器機構包含一第一比較器電路，具有 一比較器輸入連接至第一像素的積分電路及另一比較器輸 入連接至第二像素的積分電路， 該感應裝置更包含： 機構，用以於重置期間重置該等積分電路及於一積分 期間，釋放這些積分電路； 機構，用以在第一時間段結束時，由該相關積分電路 ，斷路第一比較器電路的第一比較器輸入； 經濟部智慈財產局g V一消費合作社印製 機構，用以儲存所得積分信號在該第一比較器電路的 斷路之第一比較器輸入上；及 機構’用以检鎖該第一比較器電路，在該積分區間的 結束處。 . 依據本發明之較佳態樣，提供如上所述之方法與感應 裝置，其中第二像素輸出信號的積分區間具有一第一持續 時間或取決於比較器電路輸出的前一狀態，而具有較第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇Χ 297公釐） -12- 1261203 Α7 Β7 經濟部智慈対產局資工涓费合作社印製 五、發明説明（9) 持續時間爲短的第二持續時間。依據本發明之較佳態樣， 可以實施一磁滯函數。依據一特定實施例，積分區間之第 一持續時間可以被選擇以等於第一時間區間的持續時間， 該第一時間區間係爲第一像素輸出信號所積分的期間。 包含上述感應裝置的光學指不裝置同時也是本發明的 目標。 依據本發明’一時間爲主的比例設計可以加以實施， 以允許先前技藝的比例電路被加以免除。結果，晶粒面積 及功率消耗與複雜性可以降低。另外，比例係數可以簡單 . 地藉由改變於第一時間區間及第二時間區間（同時也稱積分 區間）之比例加以調整。再者，此時間爲主比例設計可以容 易地適用以實施一磁滯函數，其允許對雜訊的靈敏度降低 〇 位準檢測機構可以提供用以檢測何時由像素積分電路 所產生的積分信號的最先一個積分信號會到達至少該第一 及第二預定位準。因此，該第一及第二時間區間被定義爲 積分信號的最先一個積分信號到達第一及第二位準的時間 。於此時，此時間爲主之定標設計同時也允許分時法被使 周以分開類比及數位電路操作，尤其是禁止時鐘信號被供 •給至光學指示裝置的處理機構。於類比量測（即於積分期間） 之時鐘信號禁止免除了數位衝擊（耦合雜訊）至類比操作，藉 以最小化類比電路的錯誤及最大化系統靈敏度。 另外，因爲積分電路將持續進行，直到光檢測器陣列 之最亮像素的積分信號到達最大積分位準爲止，所以，上 中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2]0:>< 297公楚7^ "" -13- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝· *1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1261203 A7 ___B7五、發明説明（A 述解決方案允許在晶粒面積上之最大對比。因此，積分時 間將取決於輝度位準，以及，對於一給定輝度位準，該對 比一直是爲最大的。 對比度係數感應可以容易地藉由類比電路，測試於積 分結束時之所有像素加以實行，以檢測出最小積分位準。 此提供由感應器陣列所見之實際信號對比的量測法。 本發明之其他態樣、特性、及優點將於讀取以下之非 限定例及實施例說明配合上附圖而加以了解。 實施方法 第4圖爲依據本發明之光學指示裝置的槪括方塊圖。 其包含一光檢測器陣列420，其包含有多數像素，此光檢測 器陣列4 2 0係連接至處理機構4 〇 〇，該機構以非限定方法表 示，可以由一微控制器、微處理機或其他適當邏輯電路組 合，以用以處理爲該光檢測器陣列420所輸出的信號。如 第5圖所示，光檢測器陣列420例如爲一正則陣列，較佳 爲正方形，具有Μ像素列（平行軸X)及N像素行（平行軸y) 。一典型架構爲例如]5 X ] 5像素陣列。該由參考數4 0 0 0所 表示之光檢測器陣列420的每一像素基本上一感光區]000 ，其形成一光二極體（或者光電晶體）及作動電路45〇〇，其 包含前置放大器機構及比較器電路，用以決定於像素及至 少一鄰居間之邊緣狀態。此像素作動電路4 5 0 0將如下所詳 述。 依據本發明之一較佳實施例，由每一像素所決定的邊 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝

*1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -14 - 1261203 A7 經濟部智慧財產局员工消費合作社卬製 B7五、發明説明（l)l 緣資訊的處理係完成於光檢測器陣列的外側，每一像素傳 送其邊緣狀態至處理機構4〇〇。這允許像素作動電路的尺寸 ’降低，而增加了每一像素的感光面積，以取得較大之靈敏 度。這同時也大量降低了像素陣列的配線。然而，在本發 明的範圍內，也可以想出在每一像素中進行部份之處理， 例如，有關於如美國專利第5,2 8 8,99 3及5,7 0 3,3 5 6號案所 述之”上移”、”下移”、”左移”及“右移”資訊的決定。 再次參考第4圖，光學指示裝置更包含例如LED之至 少一光源4 1 〇 (或更多），其產生較佳爲單色的（例如不可見 光·較佳紅外線）輻射，以碰撞在一表面S的部份上。再者， 表面S可以爲平坦或非平坦表面，例如指示裝置所移動之 . 表面（如同於光學滑鼠時），球面（例如光學跡球），或其他可 以提供適當強度圖案供光檢測器陣列4〇2檢測的表面均可 。光學指示裝置典型包含一窗口及最後的一光學配置（未示 出），安排於一邊之表面S及另一邊的光源4 ] 0與光檢測器 陣列42 0之間。這些窗口及光學配置典型被設計以保護指 示裝置的光學元件不受到塵埃，並聚焦由光源4 1 0所發射 的輻射及由表面S的被照亮部份所反射的輻射。 該光學指示裝置更包含時鐘機構4 3 0，用以供給一時鐘 信號CLK至處理機構400。此時鐘信號CLK係爲處理機構 4 〇〇所使用以驅動爲資料的數位處理及控制光檢測器陣列 '4 2 0的操作所需之時序信號及光源4 1 0的脈衝。一例如邏輯 及（AND)閘之閘機構4 3 5係較佳內插於時鐘機構43〇與處理 機構4〇0之間，以選擇地禁止時鐘信號CLK的供給至處理 " 一 (諸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 -15- 1261203 A7 經濟部智慧財產局貞工消費合作社印¾ B7五、發明説明（唸 機構4 0 0。此閘機構4 3 5的作動係爲處理機構4 0 0所經由一 CLK — CTRL信號所控制。此時鐘信號CLK之禁止及其優點 將於以下更詳細說明。可以了解的是，該時鐘信號43 0並 不是必要的，該時鐘信號CLK也可以爲該光學指示裝置所（ 經由線路界面45 0)連接之主機所供給。 三開關44 I、442及443更供給其他控制輸入至處理機 構400。開關44〗、442及4G的作動典型爲位在裝置外殻 .上之相關按鈕所控制。 處理機構4〇〇更以雙向方式轉接至一線路界面450，該 界面隨後與一主機系統（未示出）經由一匯流排4 5 5加以相通 訊。游標控制信號（及最後其他相關於光學指示裝置的信號） 係在匯流排455上供給至主機系統。處理機構400可以在 匯流排上接收來自主機系統之例如架構信號的資訊。 如上所簡述，處理機構400機本上係設計以依據一指 定順序，加以間歇取樣光檢測器陣列4 2 0的像素輸出。兩 連續取樣的邊緣資訊加以比較，及一相對運動量測係爲處 理機構4〇〇所取出。適當游標控制信號然後由相對運動量 '測導出並經由線路界面4 5 0加以送至主機系統。 依據本發明之一較佳實施例，該感應裝置更包含位準 檢測機構7〇〇安排於陣列420之外。位準檢測機構700於 一方面被設計以接收像素輸出信號並監視這些信號的位準 ’以導出用以操作感應裝置的特定時序信號，這可以由以 下說明淸楚了解。另一方面，位準檢測機構700也有利於 檢測像素_出信號的最小位準。 本紙張尺度適用中國國家標準（CN\S ) A4規格（2]0 X 297公釐） " -16 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明説明（A 現參考第6A圖，其描述依據本發明之第一實施例的感 應裝置。爲了解釋目的，相同於美國專利第5,703,3 56號所 揭示之檢測原理將以下方式加以使用，即基於一現行像素 •的強度與在右及在上方之像素（如第10圖所示）的強度的比 較的檢測原理。然而，可以了解到檢測原理可以等效地應 用至單一對像素或兩對以上之像素上。另外，也可以由以 下所了解到，這些邊緣檢測並必然由上述公式（2)至（4)所界 定。 雖然第6A圖只例示單一像素的作動電路，但可以了解 的是，光檢測器陣列的其他像素包含相同的電路。可以了 解的是並不是每一像素都必然包含此電路。更明確地說， 位於光檢測器陣列之極端右及上方之像素（即在右及/或上方 沒有鄰接像素的像素）將不必要相同比較器機構。然而，可 ' 以了解的是，每一像素將至少包含感光元件1 000及積分電 路或前置放大器電路1100。 第6 A圖的感應裝置係類似於第2圖的感應裝置，在於 其包含感光元件]〇〇〇(於此例中，爲一逆偏光二極體）、積 分電路]100，用以輸出代表光二極體電流iout的積分信號 Vout(t)、及四個比較器電路1 3 00A至]3 0 0D。如前所述， 積分電路]1 〇〇可以藉甶作動一重置信號加以重置並於預定 積分區間藉由重置信號的去能而加以釋放。 不同於先前解決方案，第6A圖的感應裝置並未包含任 何定標放大器，以提供積分信號V〇ut(t)的定標影像。依據 本發明，積分電路Π 00的輸出係直接連接至比較器電路 本紙張尺度適用中國國家標準V CNS ) A4規格（2】〇X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. ^ 經濟部智慈財產局肖工消费合作社印製 -17- 經濟部智慧財產局员工消費合作社卬製 1261203 kl ___ B7五、發明説明（ ]3 00 B及]3 00D的第二輸出。另外，中斷機構]2 5 0係內 插於積分電路輸出及比較器電路1 3 00 A及]3 00C的第一輸 入之間。這些中斷機構1 2 5 0係被設計以（於作動第一時序 信號時）在第一時間區間結束時，將比較器電路1 3 00A 及1 3 00C的輸入與積分電路Π00的輸出間之斷開，該第一 時間區間係短於積分區間。在右及上方之像素的相關中斷 機構係以類似方式加以操作。於該時間中之所得積分信號 可以方便地儲存於比較器電路之第一輸入的輸入電容上。 另一電容元件或其他適合儲存機構也可以連接至比較器電 路的第一輸入。 如桌6 B圖所不，中斷機構1 2 5 0也可以安排於每一比 較器電路的第一輸入上。這將具有降低至兩接點的像素間 連接的數量（一至像素的左側及一用於像素下），而不是第 6A圖的四接點。爲了簡化起見，每一中斷機構可以被實施 爲單一開關電晶體，其閘極係爲時序信號p ]所控制。 類似於先前技藝的解決方案，由位在右及上方之像素 •所供給的積分信號的定標影像及非定標影像係被供給至比 較器電路]3 00 A至]3 00D。於第6A圖的例子中，在右及 上上之像素的積分信號的非定標影像係爲參考號Vr 1及 Vu I所表示’這些信號的相關定標影像係爲參考號Vr2及 Vu2所表示。像素的積分信號vout(t)的被指示爲Vout]的 非定標影像及被指示爲Vout2的定標影像係被類似地供給 至在左及下的像素上。依據本發明以下所詳述的較佳實施 例’信號Vom(t)係被供給至於陣列外之另外之位準檢測機 本紙永尺度適用中國國家標準（cisTS ) A*4規格（2]〇 X 29?公梦） (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) -18- 1261203 A7 經濟部智慧財產局肖工消费合作社印製 _B7五、發明説明（α 構。 依據第6B圖的例子，可以了解的是，像素直接接收在 右及上像素上的輸出信號Vr(t)及Vu(t)，並將其輸出信號 Vout(t)供給至在左及下方的像素。 第2圖中之邏輯及閘1 400A至1 400C並未示於第6A 至6B圖的實施例中。事實上，這些邏輯NAND閘並非絕對 必要，四比較器輸出也可以直接供給其他相關邊緣信號至 處理機構。如前所述，每一比較器電路I 3 00A至1 3 00D可 個別地輸出一邊緣資訊。例如，比較器電路I 3 00 A輸出一 第一邊緣資訊，其可以被指定爲第一正緣資訊Ex+，其定 義如下： Ex + =強度[像素]>K強度[在右方像素](5) 同樣地，比較器電路1300Β輸出一第二邊緣資訊，其 係爲該第一正緣資訊的補數，並可以被指定爲第一負 緣資訊Ε X -，其定義如下： Εχ- = Κ強度[像素]〉強度[在右方像系](6 ) 使周相同術語，比較器電路]300C及1 3 00D分別輸出 一第二正緣資訊Ε”及一第二負緣資訊Ey-，其定義如下： + =強度[像素]>K強度[在上方像素](7) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規袼（210/297公釐） ~ 19 - 經濟部智慧对1局自工消赀合作社印製 1261203 ΑΊ ________W1 五、發明説明（& Ey- = K強度[像素]〉強度[在上方像素](8) 邏輯閘也可以提供以適當方式邏輯組合比較器電路輸 ’出。使用上述術語，可以了解到這些邏輯閘於此例中將是 0 R闊。 另外’可以了解到並不必要四個不同比較器電路。也 可以基於上述四條件中的兩條件，以決定相對運動量測。 例如’邊緣資料的後段處理可以只基於上述第一正緣資訊 EX +及第二正緣資訊Ey+。 ^見參考第7及8圖，吾人將依據本發明描述邊緣檢測 原理°依據本發明’ 一時間爲主定標設計係被實施以檢測 於兩像素間之邊緣狀態.。假設由感光元件所輸出之電流信 號Μ彳責分區間爲不變，則由積分電路所輸出之積分信號將 在時間上以線性方式改變。如第8圖所示，第一像素的第 一積分信號V】（ί)及第二像素的第二積分信號V2(t)可以以 線性曲線加以表示。假設此二像素的輝度位準不同，則這 些積分信號的斜率將不同。於此時，信號V ] (〇在時間上較 信號V2(t)作更強烈的改變，表示第一像素具有一較第二像 素爲大之輝度位準。 如第7圖所示，第一及第二積分信號Vl(t)及V2(t)分 別被供給至以運算放大器表示之比較器電路]3 00的第一及 第二輸入上。一中斷機構]25 0係安排於第一比較器輸入上 • ’以於時序信號P ]作動（於積分區間開始後的時間t 1 )時， 將相關信號由第一輸入斷開。斷開後，所得積分信號被儲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 木紙！I長尺度適用國國^標车（CNS )，\4規格（’ 2 ] 〇 X 997/公發） -20- 1261203 ΑΊ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ____ Β7五、發明説明（ 存在比較器電路的輸入電容C ◎ A。比較器電路被栓鎖至第 I時序信號2作動（相當於積分區間結束的時間t2)，以提 供代表供給至其兩輸入的信號間的差的輸出信號。 參考第8圖，於第一時間區間11 -t0結束之第一積分信 號v 1 (t)的積分中斷（此中斷係經由第一時序信號p 1所控制 )造成具有第一値Vl(tl)的電壓信號。第二積分信號V2(t) 的持續積分直到第二時間區間t2-t0結束（此爲第二時序信 號p 2所控制）造成具有第二値V2(t2)的電壓信號。類似地 ’於時間tl之第二積分信號V2(t)的積分的中斷與直到時 .間t2的第一積分信號V1(t)的持續積分造成了具有第一及 第二値V2(tl)及V](t2)的電壓信號。可以了解的是於第二 及第一値間之比例相當於定標係數K，並由第二及第一積 分區間間的比例所決定。於定標係數間之關係、第一及第 二値及第一及第二時間區間t 1 -t0及t2-t0可以總結如下： K = VI (t2)/V 1 (ΐ 1 ) = V2(t2)/V2(t 1 ) = (t2^t0)/(t 1 - t〇) (9) 假設積分信號V ] (〇相當於第6 A或6B圖之輸出信號 Vout(t)及積分信號V2(t)相當於在右方之像素的輸出信號， ’ 可以了解比較器電路]3 00 A將檢測一第一正緣Ex+。 依據本發明，定標係數K係藉由藉由於第一及第二時 間區間之比例加以決定。此定標係數K的調整可以容易地 藉由改變第一及第二時間區間之一或兩者加以進行。 於第二及第一時間區間間的比例可以經由處理機構加 ϋΰ長;中百國家標準（CNS ) Λ4規格（2】OX 297公资) " -21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

S1T 線 1261203 A7 _______ B7 五、發明説明（4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以控制。第一解決方案簡單地包含於時間U中作動中斷機 補1 2 5 0 (藉以斷開光檢測器陣列的每一比較器電路的第一輸 入）’其後於時間t2作動比較器電路，時間t】及12可以直 接由時鐘信號CLK所導出。 • 較佳地，時間tl及t2(即時序信號p 1及p 2)並未由時 鐘信號CLK導出，但爲使用第4圖之位準檢測機構7 〇 〇所 決定，該機構監視所有像素的積分信號的位準。此位準檢 測機構7 0 0係如第9圖所示。位準檢測機構7 〇 〇的目的係 監視所有像素的積分信號的位準及檢測何時這些積分信號 的最先一個積分信號（即光檢測器陣列中之最亮像素的信號） 到達第一及第二位準。如第8圖所示，第一及第二位準Vt】 及Vt2( = Vmax)被定義，及陣列中之最亮像素的積分信號， 即被表示爲Vout，max⑴的信號係爲位準檢測機構7〇〇所 檢出。因此，第一時間區間tl-tO係爲由積分信號Vout， m ax (t)到達第一位準Vtl所用之時間所定義。同樣地，第二 時間區間t 2 -1 0係爲積分信號V 〇 u t，m a X (t)到達第二位準 Vt2所用之時間所定義。 經濟部智慧對產局負工消費合作社印糾衣 位準檢測機構的優點在於對比將爲最大，因爲積分係 被持續，直到於陣列中之最亮像素的積分信號到達第二位 準（或最大積分位準）Vt2爲止。這些位準檢測機構的另一優 點在於感應裝置的數位及類比操作可以分開，及時鐘信號 CLK可以於積分區間中加以禁止，因爲時序係由最大積分 信號Vout，max⑴所演變導出。確實，參考第4圖，閘機 .構435可以於積分區間（於低邏輯狀態中之CLK_CTRL)加以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2)0X 297公釐） -22 - 1261203 A7 _____B7 .五、發明説明（ώ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 去能’藉以禁止時鐘信號CLK供給至處理機構，並可以於 積分區間結束時，再作動。此於類比量測時之時鐘信號的 禁止（即於積分區間）免除了對類比操作的數位衝擊（耦合雜 訊）’藉以最小化類比電路錯誤及最大化系統靈敏度。 對比度係數感應可以使用位準檢測機構加以容易完成 。於此時’位.準檢測機構位準檢測機構7 0 0可以適用以於 積分完成時測試所有像素並提供最小積分位準，被稱爲 Vout，min的量測値。此量測値Vout，min可以被轉換爲數 位字元並被傳送至主機系統，以提供爲感應器陣列所見之 實際信號對比的量測値。 經濟部智慈坷產局員工消費合作社印製 再次參考第8圖，使用依據本發明之時間爲主的原理 可以進一步用以執行磁滯功能。這可以藉由界定一第三時 間區間t2hysbt0(或第二積分區間）加以完成，該第三時間 區間係短於積分區間12 -10 °這可以藉由界定一參考第9圖 的位準檢測機構以第三位準Vt2 hy st所界定的第三時間 t 2 hy st，及檢測何時積分信號之最先一個積分信號到達此位 準加以完成，位準檢測機構7〇0供給被稱爲φ 2hyst的第三 時序信號。 * 參考第】]圖，比較器電路可以適用以取決於前一比較 器輸出信號的狀態，而選擇地施加時序信號φ 2或9 2hyst 。爲此，一栓鎖元件】3 ] 0(例如傳統S -R正反器）可以提供 於比較器電路輸出上，以供給一信號，以代表比較器輸出 信號的前一狀態（即一信號表示是否有一先前檢測出之邊緣） 。如第]]圖所示，若一邊緣在前一取樣中被檢出，則時序 ^國國家標準（CNS ) A4規格（2]0x?.97公t ) -23- 1261203 A7 B7 五、發明説明（2b --------衣—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 信號φ 2hy st被選出。反之，若在前一取樣中並未檢出一邊 緣，則:¾擇時序柄號φ 2。適當時序信號的選擇可以使用一 傳統兩fej入多工電路1 3 5 0加以完成，該多工電路係被栓鎖 元件]3 1 0的輸出信號Q所控制。 可以了解的是，第二積分區間t2hyst_t〇可以被選擇等 於第一時間區間t 1 -tO。於此時，時序信號p 2hyst於作用上 將相當於時序信號p 1。此特定實施法可以用於第1 2圖的 實施例中。 已經參考某些特定實施例加以說明本發明，可以了解 的是，這些實施例並不用以限定本發明。各種修改及/或轉 用可以爲熟習於本技藝者在不脫離隨附之申請專利範圍下 加以完成。例如，所提實施例並不必要被限定於包含一沿 著兩正交軸之正規陣列的感應裝置。其他像素配置也可以 想出，例如沿著兩（或更多）非正交軸排列諸像素之像素配置 c 經濟部智^財產局肖工消費合作社印製 另外，如上所述，依據本發明的感應裝置並不必要包 含四個用以提供適當邊緣狀態資訊的不同比較器電路。當 感應裝置包含沿著第一及第二軸排列之像素的光檢測器陣 列的感應裝置時，每軸的至少一比較器將足夠，如同於第 】2圖所示之實施例所示，其實現一磁滯函數，其中時間 t2hyst係加以選擇以等於t]。第]2圖之感應裝置只包含兩 比較器電路比較器電路]3 00,、Π 〇〇”，一個用以提供沿著 第一軸的兩像素間（於此例爲現行像素及其右方之像素）之第 一邊緣狀態，及另一個用以提供沿著第二軸的兩像素間（於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2)0X 297公釐） .24 經濟部智¾¾產局負工消赀合作社印製 1261203 A7 ΒΊ五、發明説明（分 此例爲現行像素及其下方之像素）的第二邊緣狀態。可以了 解的是，第1 2圖的實施例不同於第6 A及6B圖的實施例， 在於其供給其輸出信號至在其左及在其上方的像素，並接 收在其右及下方的像素之輸出信號。 最後，可以了解的是每一比較器輸入可以連接至一個 以上之感光元件。例如，四鄰近像素的輸出信號可以被總 和，以建立如第1 3圖所示之”過濾”像素。此過濾原理的優 點在於其降低由被照亮表面之隨機性之高頻空間信號。此 - 過濾原理同時也是與本案一起申請之另一申請案的目的。 圖式簡單說明 第1圖爲先前技藝之用以決定於像素對間的邊緣狀態 的差動電流感應器示意圖； 第2圖爲先前技藝之用以決定於像素對間之邊緣狀態 的差動電壓感應器示意圖； 第3圖爲周於第2圖之差動電壓感應器的積分電路示 意圖； 第4圖爲一光學指不裝置的方塊圖； ' 第5圖爲感應裝置充檢測器陣列與像素架構的代表圖； 第6 A圖爲依據本發明之第一實施例之感應裝置示意圖 第6B圖爲依據本發明之第二實施例之感應裝置的示意 圖； 第7圖爲實施本發明之以時間爲主原理的比較器電路 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、-口 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]OX297公釐） -25- Ϊ261203 A7 ^___B7 五、發明説明（壶 的代表圖； 、 第8圖爲一圖表，顯示由兩像素的積分電路所輸出之 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 積分信號的時間的演變及由該陣列之最亮像素所輸出之積 分信號的時間的演變； 第9圖爲用以輸出控制像素電路的時序信號的位準檢 測機構的代表圖； 第1 〇圖爲光檢測器陣列的三個像素與其相關邊緣狀態； 第11圖爲用以實施每一比較器電路的磁滯功能的機構 的代表圖； 第1 2圖爲依據本發明之感應裝置的第三實施例；及 第1 3圖爲用以總和比較前幾個像素的輸出信號的較佳 ' 濾波原理的代表圖。 經濟部智¾財1¾員工消费合作社印製 主要元件對照表 10]:第一軸 1 0 2 :第二軸 400 :處理機構 4 ] 0 :光源 420 :光檢測器陣列 4 3 0 :時鐘機構 435 :閘機構 4 4 ] - 4 4 3 :開關 4 5 0 :線路界面 4 5 5 :匯流排 本纸張尺度適用中關家標準（CNS ) 规格1 2】QX 297"^ ) 1261203 A7 經濟部智慧財1局8(工消赀合作社印製 五、發明説明（壶 700 :位準檢測機構 ]〇〇〇 :感光元件 ]1 〇 〇 ··積分電路 1 1 2 0 :電容性元件 ]2 0 0 :定標放大器 ]2 5 0 :中斷機構 1 3 00A-D :比較器電路 1 3 1 0 :栓鎖元件 1 3 5 0 :多工電路 1 400A-C : NAND 聞 1 705 :電荷放大器 1710A-B :輸入分支 ]7 1 〇 :輸出分支 1 7】5 :輸出分支 ]720 ··輸出分支 1 725 :輸出分支 ]730 :輸出分支 1 7 3 5 :輸出分支 1 740 :輸出分支 1 7 4 5 :輸出分支 1 7 5 0A-D :比較器電路 ]760A-C :栓鎖元件 1 7 6 5 ： NAND 閘 1 770： NAND 閘 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]OX 297公漦） -27- 1261203 A7 B7 五、發明説明 2k ]7 7 5 : N AND 閘 經濟部智慈財產局員工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2]ΟΧΜ7公釐） -28-

Claims (1)

1261203 ABCD 經濟部智慧財產局β工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 ].一種於光學指示裝置中比較一光檢測器陣列之像素間 的光強度的方法，每一像素均包含一反應於照射而產生一感 應輸出信號的感光元件3該方法包含步驟： 在時間上積分該感應之輸出信號，以提供每一感光元件 的積分信號； 在第一時間區間之結束時，中斷第一像素的第一感應輸 出信號的積分並儲存所得之第一積分信號； 繼續一第二像素的第二感應輸出信號的積分，直到一第 二時間區間的結束爲止，以提供一第二積分信號；及 比較第一及第二積分信號，以提供一輸出信號，來代表於 第一及第二像素間之邊緣狀態。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該等被感應 的輸出信號係爲由一光二極體或一光電晶體所輸出的電流 信號，及其中該等積分信號爲電壓信號，該等電流信號係爲電 容性元悴所於時間上作積分。 3.如申請專利範圍第]項所述之方法，其中該第二及第 一時間區間間的比例係加以預定。 4 .如申請專利範圍第1項所述之方法3其中當由感光元 件所產生的積分信號的最先超出一第一位準的積分信號超 出第一位準時，該第一感應輸出信號的積分係被中斷，該第一 時間區間係爲該最先積分信號到達該第一位準所用.的時間 加以決定， 及其中該第二感應輸出信號的積分係被持續5直到由感 光元件所產生之積分信號的最先到達一第二位準的積分信 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) Μ規格（2Ι0Χ297公釐） -29- 1261203 ABICD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 2 號到達該第二位準爲止，該第二時間區間係爲該最先積分信 號到達該第二位準所用的時間加以決定。 5 .如申請專利範圍第]項所述之方法，其中該第二感應 輸出信號的積分係於該輸出信號的前一狀態，而被持續直到 第二時間區間結束或一第三時間區間結束爲止5該第三時間 區間係短於該第二時間區間， 其中當該第一積分信號大於第二積分信號時，該輸出信 號係於第一狀態，當第一積分信號小於第二積分信號時，該輸 出信號係於第二狀態， 及其中： 若該輸出信號係於第一狀態，則第二感應輸出信號的積 分被持續，直到第三時間區間結束爲止；及 若該輸出信號係於第二狀態，則第二感應輸出信號的積 分被持續，直到第二時間區間結束爲止。 6 .如申請專利範圍第5項所述之方法，其中該第三時間 區間係被選擇以等於該第一時間區間。 7 .如申請專利範圍第4項所述之方法5其中該第二感應 輸出信號的積分係取決於該輸出信號的狀態，而持續第二時 間區間結束或第三時間區間結束爲止，該第三時間區間係短 於該第二時間區間， 及其中該第三時間區間係爲該等積分信號的最先一個 積分信號到達該較第二位準爲低之第三位準所用之時間加 以決定。 S.如申請專利範圍第]項所述之方法，其中該等像素的 本纸張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -30^ 1261203 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 3 至少一像素的光強度係被與至少一鄰近像素的光強度作比 較。 9 .如申請專利範圍第4項所述之方法5其中在該第二時 間區間中，供給至光學指示裝置的處理機構的時鐘信號係被 禁止。 1 〇. —種用於光學指示裝置的感應裝置5包含多數像素， 諸像素包含一沿著第一軸對準的第一及第二像素，每一像素 均包含： 一感光元件，用以反應於照射而產生一感應輸出信號；及 一積分電路，連接至該感光元件，用以在時間上積分該感 應輸出信號及用以輸出一所得積分信號5 該感應裝置更包含第一比較器機構，用以比較於第一及 第二像素間之光強度及用以決定於第一及第二像素間是否 存在有一第一^邊緣狀態， 其中該第一比較器機構包含一第一比較器電路，具有一 比較器輸入連接至該第一像素的積分電路，以及，另一比較器 $|j入連接至該第二像素的積分電路， 該感應裝置更包含： 機構，周以在一重置區間中，重置該積分電路及用以在一 積分區間，釋放這些積分電路； 斷路機構，用以在一第一時間區間結束時，將第一比較器 電路的第一比較器輸入自相關積分電路斷開； 儲存機構，用以儲存在第一比較器電路的斷開的第一比 較器輸入上的所得之積分信號；及 本纸張尺度適用中國國家摞準（CNS)Α4規格（210X297公瘦） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1T. 綉 -31 - 1261203 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 4 栓鎖機構，用以在該積分區間結束時5栓鎖該第一比較器 電路。 ]].如申請專利範圍第]〇項所述之感應裝置，更包含一 第三像素沿著第二軸對準該第一像素，該第三像素也包含： 一感光元件，用以反應於照射而產生一感應輸出信號；及 一積分電路，連接至該感光元件，用以在時間上積分該感 應之輸出信號及用以輸出所得積分信號3 該感應裝置更包含第二比較器機構，用以比較於第一及 第三像素間之光強度及用以決定在該第一及第三像素潤是 否有一第二邊緣狀態存在， 其中第二比較器機構包含一第二比較器電路，具有一比 較器輸入連接至該第一像素的積分電路及另一比較器輸入 連接至該第三像素的積分電路， 該感應裝置更包含： 斷路機構，用以在該第一時間區間結束時，自該相關積分 電路斷開該第二比較器電路的第一比較器輸入； 儲存機構，用以儲存在該第二比較器電路的斷開第一比 較器輸入上的所得積分信號； 栓鎖機構，用以在積分區間結束時，栓鎖該第二比較器電 路。 ]2 .如申請專利範圍第]〇項所述之感應裝置，其中該第 一比較器電路的第一比較器輸入係連接至該第一像素及其 中該第一比較器機構更包含一第二比較器電路，具有一第一 比較器輸入連接至第二像素的積分電路及一第二比較器輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Ad規格（2】0X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •會 > 32 - 1261203 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 5 入連接至該第一像素的積分電路， 該感應裝置更包含： 斷路機構，用以在第一時間區間結束時，將第二比較器電 路的第一比較器輸入自第二像素的積分電路斷開； 儲存機構，用以儲存在該第二比較器電路的斷開之第一 比較器輸入上的所得積分信號； 栓鎖機構，用以栓鎖在該積分區間結束時之第二比較器 電路。 13.如申請專利範圍第U項所述之感應裝置，其中該第 二比較器電路的第一比較器輸入係連接至第三像素及其中 該第二比較器機構更包含一第三比較器電路，具有一第一比 較器輸入連接至該第一像素的積分電路及一第二比較器輸 入連接至該第三像素的積分電路， 該感應裝置更包含： 斷路機構，用以在第一時間區間結束時，將第三比較器電 路的第一比較器輸入自該第一像素的積分電路斷開； 儲存機構，用以儲存在第三比較器電路的斷開第一比較 器輸入上的所得積分信號； 栓鎖機構，用以於積分時間區間結束時，栓鎖該第三比較 器電路。 ]4 .如申請專利範圍第]〇項所述之感應裝置，其中該第 一及第二像素係沿著該第一軸相鄰近。 . ]5 .如申請專利範圍第]]項所述之感應裝置，其中該第 一及第三像素係沿著該第二軸相鄰近。 本紙張尺度通用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--- 卜訂-- -33- 1261203 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Βδ C8 _ D8 ________六、申請專利範圍 6 1 6.如申請專利範圍第1 〇項所述之感應裝置3其中該第 一時間區間與該積分區間間的比例爲預先決定。 I7.如申請專利範圍第10項所述之感應裝置，更包含位 準檢測機構，用以檢測由該等感光元件所產生之積分信號的 最先超出一第一位準的積分信號係何時超出該第一位準，該 第一時間區間係爲該等積分信號的最先一個到達第一位準 所用之時間所決定5 該位準檢測機構更包含檢測何時該最先積分信號到達 一第二位準，該積分區間係爲最先到達第二位準的積分信號 所用之時間加以決定。 I 8 .如申請專利範圍第1 7項所述之感應裝置，更包含處 理機構，連接至多數像素，用以處理在該第一及第二像素間的 至少一.第一邊緣狀態，及其中在該積分區間內，一時鐘信號係 被禁止供給至該處理機構。 1 9.如申請專利範圍第】7項所述之感應裝置，其中該位 準檢測機構，更檢測何時該等積分信號的最先一個到達較第 二位準爲低的第三位準。 20.如申請專利範圍第】0項所述之感應裝置，其中取決 於比較器電路的一輸出的前一狀態，該比較器電路在具有第 一持續時間的第一積分區間結束時或在具有較第一持續時 間爲短的第二持續時間結束時被栓鎖5 < 其中若在第一比較器輸入上之積分信號係大於在第二 比較器輸入上之積分信號，則該比較器電路的輸出係於第一 狀態，若在第一比較器輸入上之積分信號小於在第二比較器 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】0X29<7公釐） -34- 1261203 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 7 輸入上的積分信號時，則該比較器電路的輸出在第二狀態， 及其中： 若該比較器輸出係於第一狀態，則積分區間被選擇以對 應於該第二積分區間；及 若該比較器輸出係於第二狀態，則積分區間被選擇以對 應該第一積分區間。 21. 如申請專利範圍第20項所述之感應裝置，其中該第 二積分區間係被選擇以等於該第一時間區間。 22. 如申請專利範圍第10項所述之感應裝置，更包含機 構，用以在積分區間結束時，測試所有像素並用以提供具有最 低位準的積分信號的量測値。 2 3 .如申請專利範圍第1 0項所述之感應裝置，其中該感 光元件包含一光二極體或光電晶體。 24。 如申請專利範圍第10項所述之感應裝置，其中該用 以儲存在比較器電路的比較器輸入上的積分信號的機構爲 該比較器電路的一輸入電容。 25. 如苧請專利範圍第]〇項所述之感應裝置，其中該等 多數像素係被排列以形成一光檢測器陣列，該感應裝置更包 含處理機構，連接至多數像素，用以處理於第一及第二像素間 之至少該第一邊緣狀態，該處理機構係被安排在該光檢測器 陣列外。 2 6.如申請專利範圍第]〇項所述之感應裝置，更包含總 和機構，用以在爲比較器電路所比較前，總和多數鄰近像素的 輸出信號。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（2】〇X 297公釐） -35- 1261203 ABCD 六、申請專利範圍 8 2 7 . —種光學指示裝置5包含： 一光源，用以以輻射照射一表面的一部份； 一感應裝置，包含一含多數像素的光檢測器陣歹彳，其係反 應於由表面被照射部份所反射的輻射5該感應裝置輸出代表 於鄰近像素對間之光強度差的邊緣資訊；及 處理機構，用以處理該邊緣資訊，以提供有關於感應裝置 與該表面的被照射部份間之相對位移的活動資訊， 其中該感應裝置爲如申請專利範圍第1 〇項所述之裝_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]〇X 297公t ) -36-