[发明专利]光学传感器及其数据处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学传感器及其数据处理装置及方法，特别是一种使用快速傅利叶转换(Fast Fourier Transfer)的自混合(SelfMixing)光学传感器及其数据处理装置及方法。

背景技术

传统的自混合光学传感器，例如是指针器或鼠标等，是利用比较器及脉波计数器来计算每一个调变信号上所搭载的载波波数，进而推算相对应的传感信号频率。然而由于光学传感器所产生的传感信号存在着光斑(Speckle)、模拟信号匹配不良以及低信噪比等问题，使得上述推算传感信号频率的方式有着相当大的困难度。

为了解决上述问题，现有技术是利用快速傅利叶转换来处理自混合光学传感器的数据，以减少上述因光斑、模拟信号匹配及低信噪比等所造成的干扰及误判。然而，由于一般应用于消费性电子产品的光学传感器所需处理的信号数据量相当庞大，使得傅利叶转换的数据处理速度往往无法满足消费者的需求。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光学传感器及其数据处理装置及方法。对光学传感器与物体相对移动时在移动坐标轴的相反两个方向上所感测的两组不同数据同时进行快速傅利叶转换，以加快数据处理的速度，满足消费者对光学传感速度的要求。

根据本发明的目的，提供了一种数据处理装置，应用于光学传感器。光学传感器根据调变信号感测相对移动的物体，并据此输出传感信号。传感信号包括对应第一时序期间的第一部份传感信号以及对应第二时序期间的第二部份传感信号。数据处理装置包括时序控制单元以及傅利叶转换单元。时序控制单元用于接收传感信号，并捕获第一部份传感信号以及第二部份传感信号来进行信号处理，以输出数据信号。数据信号包括具有相同时序且分别对应第一部份传感信号及第二部份传感信号的第一数字数据信号及第二数字数据信号。傅利叶转换单元耦接时序控制单元，用于接收数据信号并同时对第一数字数据信号以及第二数字数据信号进行傅利叶转换，以产生所需的信号分析频谱。

根据本发明的另一目的，提供了一种光学传感器，包括第一传感元件、第一时序控制单元以及傅利叶转换单元。第一传感元件根据第一调变信号感测相对移动的物体，并据此输出第一传感信号。第一传感信号包括对应第一时序期间的第一部份传感信号以及对应第二时序期间的一第二部份传感信号。第一时序控制单元耦接第一传感元件，用于接收第一传感信号，并捕获第一部份传感信号以及第二部份传感信号进行信号处理，以输出第一数据信号，其中第一数据信号包括具有相同时序且分别对应第一部份传感信号及第二部份传感信号的第一数字数据信号及第二数字数据信号。傅利叶转换单元耦接第一时序控制单元，用于接收第一数据信号并同时对第一数字数据信号以及第二数字数据信号进行傅利叶转换，以产生所需的信号分析频谱。

根据本发明的又一目的，提供了一种数据处理方法，应用于光学传感器。光学传感器根据调变信号感测相对移动的物体，并据此输出传感信号。传感信号包括对应第一时序期间的第一部份传感信号以及对应第二时序期间的第二部份传感信号。数据处理方法包括分别捕获传感信号的第一部份传感信号以及第二部份传感信号；根据第二部份传感信号的第二时序期间延迟第一部份传感信号的第一时序期间，并据此得到延迟信号；以及对延迟信号以及第二部份传感信号进行傅利叶转换，以产生所需的信号分析频谱。

综上所述，根据本发明的光学传感器及其数据处理装置及方法，由于采用先捕获传感信号中对应光学传感器相对待测物体移动的相反两个方向的两个部份传感信号，进行时序调整使两个部份传感信号具有相同时序后，再进行傅利叶转换产生具有两个以上波峰的信号分析频谱，因此不仅可避免激光光斑、模拟信号匹配不良及低信噪比所产生的问题，还可以加快数据处理的速度，满足消费者对光学传感速度的要求。

附图说明

图1示出根据本发明优选实施例的一种光学传感器的结构框图。

图2示出根据本发明优选实施例的图。

图3A示出图1的数据处理装置中第一时序控制单元的结构框图。

图3B示出本发明的数据处理装置中延迟元件与信号放大器的一种可行电路的结构连接图。

图4示出根据本发明优选实施例的一种数据处理方法的流程图。

图5示出现有技术与本发明光学传感器的数据处理速度比较示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的上述目的、特征及优点，下面参照附图对优选实施例进行如下详细说明：