レーザパルスの誤り検出の方法とシステム
【課題】光学式マウスにおいて、レーザパルスの誤りを検出して安全性を維持する
【解決手段】レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムは、コントローラと、レーザドライバと、レーザパルス誤り検出器とを使用する。動作中、コントローラはレーザパルス列信号をレーザドライバ及びレーザパルス誤り検出器に供給する。それに応じて、レーザパルス誤り検出器は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つレーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にする。
【解決手段】レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムは、コントローラと、レーザドライバと、レーザパルス誤り検出器とを使用する。動作中、コントローラはレーザパルス列信号をレーザドライバ及びレーザパルス誤り検出器に供給する。それに応じて、レーザパルス誤り検出器は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つレーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ナビゲーションシステムに関する。特に、本発明は、オンチップレーザドライバがオンされている時間の異常な長さを検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コードレス光学式マウスセンサの節電に関して、さらに注目されている。性能を維持しながら、より良好なバッテリ寿命の性能を達成するために、コードレス光学式マウスセンサの設計において、パルス動作方法が一般に利用されている。特に、コードレス光学式マウスセンサの移動のスナップショットは、周期的な態様で記録される。その目的のために、レーザパワーの短いパルスが、光学ナビゲーションシステムにより制御されながら、各移動のフレームにおいてレーザから放出される。
【０００３】
例えば、図１は、デジタルコントローラ４０及びレーザドライバ５０を使用する既知の光学ナビゲーションシステム３０を示し、動作中、デジタルコントローラ４０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加する。レーザイネーブル信号ＬＥＳに応答して、レーザ電源２０が、レーザパワー信号ＬＰＳの電圧成分をレーザ装置２１（例えば、面発光半導体レーザ）に印加する。また、レーザ電源２０のイネーブルの間に、デジタルコントローラ４０はレーザドライバ５０にレーザパルス列ＬＰＴも印加し、それに応じて、レーザ装置２１を介してレーザ電源２０からレーザ駆動信号ＬＤＳの電流成分を引き出し、それにより、レーザパルス列ＬＰＴの周波数とデューティサイクルに従ってレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分がレーザ装置２１に流れる。
【０００４】
レーザパルス列ＬＰＴの欠点は、光学式マウスのエンドユーザに対して目の危害を与える可能性である。現時点では、図２に示されるように、この目の危害に対する可能性は、レーザパワー及びレーザドライバ５０のオン時間制御により最小限にされ、それには、目の安全性レベルＥＳＬ（例えば、７１６μＷ）よりも高いレーザパワーレベルＬＰＬ（例えば、１０００μＷ）を使用して、通常のパルス時間ＮＰＴ／フレーム時間ＦＴのデューティサイクルで、レーザ装置２１をパルス動作することが含まれる。それにも関わらず、平均のレーザパワーレベルＡＰＬ（例えば、５００μＷ）は、レーザ装置２１がＰＴ／ＦＴのデューティサイクル（例えば、これは２５％が好都合な例である）のパルス動作の状態を維持する限り、目の安全性レベルＥＳＬより低い。
【０００５】
図１のレーザパルス列ＬＰＴの異常なタイミング状態（例えば、レーザパルス列ＬＰＴのクロックが、レーザ装置２１がパワーオンされた後で生じる）では、レーザドライバ５０の制御は、通常のパルス時間ＮＰＴの最後でレーザ装置２１をオフにできず、それによりレーザ装置２１のレーザパワーは、図３に示されるように、異常なパルス時間ＡＰＴの間にレーザパワーレベルＬＰＬにとどまる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、レーザパルス列ＬＰＴの任意の異常な状態下で、レーザ装置２１をオフにするためにレーザパルスの誤りを検出することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光学ナビゲーションシステムにおいて実施するための新規で固有のレーザパルス誤り検出を提供する。
【０００８】
本発明の一形態は、レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムである。光学ナビゲーションシステムは、レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、レーザパルス列信号に基づいてレーザ装置を駆動するためにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つレーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にするようにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含む。
【０００９】
本発明の第２の形態は、レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムである。光学ナビゲーションシステムは、レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、レーザパルス列信号に基づいてレーザ装置を駆動するためにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含み、レーザパルス誤り検出器は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにするための手段と、レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にするための手段とを含む。
【００１０】
本発明の第３の形態は、レーザパルス列に基づいて、レーザ装置のパルス動作に関するレーザパルスの誤り検出の方法である。その方法は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザ装置の駆動をイネーブルにし、レーザパルス列の通常のタイミング状態が、安全の目的で設定された既定のパルス時間より短い実際のパルス時間を有するレーザパルス列の各パルスとして定義され、レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザ装置の駆動を無効にすることを含み、レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定のパルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有するレーザパルス列のパルスとして定義されている。
【００１１】
前述の形態、及び追加の形態、並びに本発明の目的と利点は、添付図面と共に、本発明の種々の実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより更に明らかになるであろう。詳細な説明及び図面は、制限するのではなく本発明の単なる例示であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物により規定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学ナビゲーションシステムによってレーザ装置がオンされている時間を絶え間なく監視し、それにより光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性が保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の利益と利点は、当業者ならば以下の詳細な説明と添付図面を精査した後に容易に明らかになるであろう。
【００１４】
本発明は、レーザ装置がオンされている時間の絶え間ない既定の監視を行って、光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性を保証するために、レーザ装置のパルス動作のフレームワーク内に既定のパルス時間を導入することを前提として述べる。特に、図４と図５に示されるように、既定のパルス時間ＤＰＴは、レーザ装置のパルス動作のフレームワーク内に導入され、通常のタイミング状態と異常なタイミング状態を確立する。通常のタイミング状態は、既定のパルス時間ＤＰＴより短い、レーザ装置の各パルスの実際のパルス時間（例えば、図４に示されるように、各パルスの実際のパルス時間は通常のパルス時間ＮＰＴと一致する）として定義され、それによりレーザ装置の連続した安全なパルス動作が保証される。逆に、異常なタイミング状態は、図５に示されるように、既定のパルス時間ＤＰＴに等しいか、又はそれを超える、レーザ装置の任意のパルスの実際のパルス時間として定義され、それにより安全上の理由でレーザ装置のパルス動作が中止される。
【００１５】
このため、図６に示されるように、本発明は、デジタルコントローラ４０及びレーザドライバ５０に加えてレーザパルス誤り検出器６０を使用する光学ナビゲーションシステム３１を提供する。一般に、動作中、デジタルコントローラ４０は、レーザパルス誤り検出器６０を介してレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加する。本明細書で前述したように、レーザイネーブル信号ＬＥＳに応じて、レーザ電源２０は、レーザパワー信号ＬＰＳの電圧成分をレーザ装置２１に印加する。また、レーザ電源２０のイネーブルの間に、デジタルコントローラ４０は、レーザドライバ５０及びレーザ誤り検出器６０の双方にレーザパルス列ＬＰＴも加える。
【００１６】
本明細書で前述したように、レーザパルス列ＬＰＴに応じて、レーザドライバ５０は、レーザ装置２１を介してレーザ電源２０からレーザドライブ信号ＬＤＳの電流成分を引き出し、それにより、レーザパルス列ＬＰＴの周波数とデューティサイクルに従ってレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分がレーザ装置２１に流れる。同時に、レーザパルス誤り検出器６０がレーザパルス列ＬＰＴを監視し、それによりレーザパルス誤り検出器６０は、レーザパルス列ＬＰＴの通常状態の検出に応じて、レーザ電源２０にレーザイネーブル信号ＬＥＳを印加し続け、レーザパルス列ＬＰＴの異常なパルス状態の検出に応じて、代わりにレーザ電源２０にレーザ無効信号ＬＯＳを印加する。レーザ無効信号ＬＯＳは、レーザ電源２０をディスエーブルにし、それによりレーザパルス列ＬＰＴの異常な状態を考慮して、レーザドライバ５０によるレーザ装置２１の駆動が中止される。
【００１７】
一実施形態において、レーザパルス誤り検出器６０は、図７に示されたフローチャート７０によって表されるような本発明のレーザパルス誤り検出方法を実施する。レーザパルス誤り検出器６０による本発明のレーザパルス誤り検出方法の具現化形態の理解を容易にするために、フローチャート７０の実行は、図８に示されたように、時間ｔ０において、レーザパルス誤り検出器６０によってレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加した後のレーザ装置２１のパルス動作に関連した種々の信号の例示的な説明と共に説明される。
【００１８】
特に、フローチャート７０の段階Ｓ７２には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザパルス列ＬＰＴを絶えず監視することが含まれ、フローチャート７０の段階Ｓ７４には、レーザパルス誤り検出器６０が、レーザパルス列ＬＰＴが通常パルス状態の下で、又は異常パルス状態の下でパルス動作しているかを判定することが含まれる。
【００１９】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常のパルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それは、ｔ３−ｔ１の既定のパルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７６には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加し続け、それにより列パルスＴＰ１の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出すことが含まれる。
【００２０】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常のパルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それは、ｔ６−ｔ４の既定のパルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７６には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加し続け、それにより列パルスＴＰ２の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出すことが含まれる。
【００２１】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ３が、ｔ８−ｔ７の通常のパルス時間ＮＰＴを超えて、ｔ９−ｔ７の既定のパルス時間ＤＰＴに到達する実際のパルス時間ＡＰＴを有する。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７８には、レーザパルス誤り検出器６０が時間ｔ９において、レーザ電源２０にレーザ無効信号ＬＯＳを印加し、それによりレーザドライブ信号ＬＤＳのドライブパルスＤＰ３が、既定のパルス時間ｔ９−ｔ７の間にレーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を安全に引き出すことが含まれる。時間ｔ９の後で、レーザパルス誤り検出器６０は、自動的にそれ自体をリセットするか、又はデジタルコントローラ４０によるリセットを待ち、どちらにしてもそれにより、レーザパルス誤り検出器６０によるレーザ電源２０へのレーザ無効信号ＬＯＳの印加が終了して、本発明によるレーザ装置２１の今後のパルス動作が容易にされる。
【００２２】
図９は、図６の例示的な実施形態を示す。特に、レーザ電源２０は、電源ＶＤＤに電気接続されたソース端子Ｓ４、及び面発光半導体レーザ（「ＶＣＳＥＬ」）２１のアノード端子に電気接続されたドレイン端子Ｄ４を有するＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４を使用する。レーザドライバ５０は、デジタルコントローラ４０のレーザパルス列出力ＬＰＴＯに電気接続されたゲート端子Ｇ３、ＶＣＳＥＬ２１のカソード端子に電気接続されたドレイン端子Ｄ３、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ３を有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ３を使用する。
【００２３】
レーザパルス誤り検出器６０は、既定タイマ６１、誤りトリガ６２、及び無効スイッチ６３を使用する。既定タイマ６１は、定電流源Ｓ１、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１、コンデンサＣ１、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ２、及びバッファＢ１を使用する。定電流源Ｓ１は、電源ＶＤＤと定電流ノードＮ１との間に電気接続される。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１は、インバータＩ１を介してデジタルコントローラ４０のレーザパルス列出力ＬＰＴＯに電気接続されたゲート端子Ｇ１、定電流ノードＮ１に電気接続されたドレイン端子Ｄ１、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ１を有する。コンデンサＣ１は、定電流ノードＮ１と接地ＧＮＤとの間に電気接続される。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は、定電流ノードＮ１に電気接続されたゲート端子Ｇ２、バッファＢ１の入力に電気接続されたドレイン端子Ｄ２、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ２を有する。バッファＢ１の出力は、誤りトリガ６２のトリガ入力ＴＩＮに電気接続される。
【００２４】
誤りトリガ６２のトリガ出力ＴＯＵＴは、無効スイッチ６３の制御入力に電気接続される。開状態において、無効スイッチ６３は、デジタルコントローラ４０のレーザイネーブル出力ＬＥＯをＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に電気接続する。閉状態において、無効スイッチ６３は、電源ＶＤＤをＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に電気接続する。
【００２５】
一般に、動作中、無効スイッチ６３は最初に閉状態に設定され、それによりレーザイネーブル信号ＬＥＳは、デジタルコントローラによりＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に印加されることができ、それによりレーザパルス列ＬＰＴの通常パルス状態の下でＶＣＳＥＬ２１のパルス動作を容易にする。既定タイマ６１がレーザパルス列の各パルスを監視して、レーザパルス列ＬＰＴの任意の異常なパルス状態を検出する。異常なパルス状態が既定タイマ６１により検出される場合、誤りトリガ６２が活性化されて、無効スイッチ６３を開くようにトリガし、それによりレーザイネーブル信号ＬＥＳに関係なくＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４がオフされる。
【００２６】
一実施形態において、既定タイマ６１は、図１０に示されたフローチャート８０により表されるように、本発明のレーザパルス誤り検出方法を実現する。既定タイマ６１による本発明のレーザパルス誤り検出方法の具現化形態の理解を容易にするために、フローチャート８０の実行は、図１１に示されたように、時間ｔ０において、レーザパルス誤り検出器６０によってレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加した後のＶＣＳＥＬ２１のパルス動作に関連した種々の信号の例示的な説明と共に説明される。
【００２７】
特に、フローチャート８０の段階Ｓ８２には、レーザパルス誤り検出器６０が、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１をオフするレーザパルス列ＬＰＴの論理高レベル（即ち、パルス）に応答してコンデンサＣ１を充電し、逆にＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１をオンするレーザパルス列ＬＰＴの論理低レベルに応答してコンデンサＣ１を放電することが含まれる。フローチャート８０の段階Ｓ８４には、レーザパルス誤り検出器６０が、コンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定電荷ＤＣより少なく、それによりレーザパルス列ＬＰＴの通常パルス状態が画定されていることを判定するか、又は逆にコンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣに等しいか又はそれより大きく、それによりレーザパルス列ＬＰＴの異常なパルス状態が画定されていることを判定することが含まれる。このため、コンデンサＣ１の充電速度は、既定パルス時間ＤＰＴの終了時に静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣに等しくなることを容易にするように設計される。より具体的には、コンデンサＣ１の充電速度はＩＳ／Ｃに等しく、ここで、ＩＳは定電流源Ｓ１により供給される電流であり、ＣはコンデンサＣ１の静電容量である。そういうものだから、既定トリガ電荷ＤＴＣは、ＤＰＴ×（ＩＳ／Ｃ）に等しく、誤りトリガ６２のトリガレベルとして使用される。
【００２８】
図１１に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ１は、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それはｔ３−ｔ１の既定パルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ２において実際のパルス時間ＡＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣより少なく、それにより列パルスＴＰ１の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出す。
【００２９】
図１１に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ２は、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それはｔ６−ｔ４の既定パルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ５において実際のパルス時間ＡＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣより少なく、それにより列パルスＴＰ２の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出す。
【００３０】
図１１に示されるように、列パルスＴＰ３が、ｔ８−ｔ７の通常パルス時間ＮＰＴを超えて、ｔ９−ｔ７の既定パルス時間ＤＰＴに到達する実際のパルス時間ＡＰＴを有する。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ９において既定パルス時間ＤＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣに等しく、それによりフローチャート８０の段階Ｓ８６の間に、誤りトリガ６２により無効スイッチ６３を開くようにトリガされ、それによりレーザ無効信号ＬＯＳがＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に印加される。従って、レーザドライブ信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ３は、既定パルス時間ｔ９−ｔ７の間にレーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を安全に引き出す。時間ｔ９の後で、無効スイッチ６２は、コンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣ未満に放電されることに基づいて、閉じた状態に自動的にリセットされるか、又はデジタルコントローラ４０により閉じた状態にリセットされ、どちらにしてもそれにより、レーザ電源２０へのレーザ無効信号ＬＯＳの印加が終了して、本発明によるレーザ装置２１の今後のパルス動作が容易にされる。
【００３１】
図９を参照すると、当業者ならば、任意のタイプの光学ナビゲーションシステム、特に図９に示された光学ナビゲーションシステムよりも高度に構成された構成を有する光学ナビゲーションシステムに本発明の原理を如何にして適用するかを理解するであろう。
【００３２】
図７と図１０を参照すると、当業者ならば、デジタルコントローラ４０がレーザパルス誤り検出器６０を介してレーザ電源２０をイネーブルにするか否かに関して関係なく、フローチャート７０と８０を如何にして実現するかを理解するであろう。
【００３３】
図４〜図１１を参照すると、当業者ならば、以下に限定されないが、光学ナビゲーションシステムによってレーザ装置がオンされている時間を絶え間なく既定の監視を行い、それにより光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性を保証することを含む、本発明の多くの利点と利益を更に理解するであろう。
【００３４】
本明細書に開示された本発明の実施形態は、現時点で好適であると考えられるが、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の変更と修正を行うことができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示され、等価物の意味と範囲内に入る全ての変更は、特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】当該技術において知られている光学ナビゲーションシステムのブロック図である。
【図２】当該技術において知られている図１に示された光学ナビゲーションシステムにより生成されるレーザパルス列の通常のタイミング状態を示す図である。
【図３】当該技術において知られている図１に示された光学ナビゲーションシステムにより生成されるレーザパルス列の異常なタイミング状態を示す図である。
【図４】本発明による、レーザパルス列の通常のタイミング状態の誤り検出のないことを示す図である。
【図５】本発明による、レーザパルス列の異常なタイミング状態の誤り検出を示す図である。
【図６】本発明による、光学ナビゲーションシステムの一実施形態のブロック図である。
【図７】本発明による、レーザパルス列検出方法の一実施形態を表すフローチャートである。
【図８】図７に示されたフローチャートに従って、図６に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な動作を示す図である。
【図９】本発明による、図６に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な実施形態を示す図である。
【図１０】本発明による、図７に示されたレーザパルス誤り検出方法の例示的な実施形態を表すフローチャートである。
【図１１】図１０に示されたフローチャートに従って、図９に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
20 レーザ電源
21 レーザ装置
31 光学ナビゲーションシステム
40 デジタルコントローラ
50 レーザドライバ
60 レーザパルス誤り検出器
61 既定タイマ
62 誤りトリガ
63 無効スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ナビゲーションシステムに関する。特に、本発明は、オンチップレーザドライバがオンされている時間の異常な長さを検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コードレス光学式マウスセンサの節電に関して、さらに注目されている。性能を維持しながら、より良好なバッテリ寿命の性能を達成するために、コードレス光学式マウスセンサの設計において、パルス動作方法が一般に利用されている。特に、コードレス光学式マウスセンサの移動のスナップショットは、周期的な態様で記録される。その目的のために、レーザパワーの短いパルスが、光学ナビゲーションシステムにより制御されながら、各移動のフレームにおいてレーザから放出される。
【０００３】
例えば、図１は、デジタルコントローラ４０及びレーザドライバ５０を使用する既知の光学ナビゲーションシステム３０を示し、動作中、デジタルコントローラ４０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加する。レーザイネーブル信号ＬＥＳに応答して、レーザ電源２０が、レーザパワー信号ＬＰＳの電圧成分をレーザ装置２１（例えば、面発光半導体レーザ）に印加する。また、レーザ電源２０のイネーブルの間に、デジタルコントローラ４０はレーザドライバ５０にレーザパルス列ＬＰＴも印加し、それに応じて、レーザ装置２１を介してレーザ電源２０からレーザ駆動信号ＬＤＳの電流成分を引き出し、それにより、レーザパルス列ＬＰＴの周波数とデューティサイクルに従ってレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分がレーザ装置２１に流れる。
【０００４】
レーザパルス列ＬＰＴの欠点は、光学式マウスのエンドユーザに対して目の危害を与える可能性である。現時点では、図２に示されるように、この目の危害に対する可能性は、レーザパワー及びレーザドライバ５０のオン時間制御により最小限にされ、それには、目の安全性レベルＥＳＬ（例えば、７１６μＷ）よりも高いレーザパワーレベルＬＰＬ（例えば、１０００μＷ）を使用して、通常のパルス時間ＮＰＴ／フレーム時間ＦＴのデューティサイクルで、レーザ装置２１をパルス動作することが含まれる。それにも関わらず、平均のレーザパワーレベルＡＰＬ（例えば、５００μＷ）は、レーザ装置２１がＰＴ／ＦＴのデューティサイクル（例えば、これは２５％が好都合な例である）のパルス動作の状態を維持する限り、目の安全性レベルＥＳＬより低い。
【０００５】
図１のレーザパルス列ＬＰＴの異常なタイミング状態（例えば、レーザパルス列ＬＰＴのクロックが、レーザ装置２１がパワーオンされた後で生じる）では、レーザドライバ５０の制御は、通常のパルス時間ＮＰＴの最後でレーザ装置２１をオフにできず、それによりレーザ装置２１のレーザパワーは、図３に示されるように、異常なパルス時間ＡＰＴの間にレーザパワーレベルＬＰＬにとどまる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、レーザパルス列ＬＰＴの任意の異常な状態下で、レーザ装置２１をオフにするためにレーザパルスの誤りを検出することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光学ナビゲーションシステムにおいて実施するための新規で固有のレーザパルス誤り検出を提供する。
【０００８】
本発明の一形態は、レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムである。光学ナビゲーションシステムは、レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、レーザパルス列信号に基づいてレーザ装置を駆動するためにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つレーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にするようにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含む。
【０００９】
本発明の第２の形態は、レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動する光学ナビゲーションシステムである。光学ナビゲーションシステムは、レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、レーザパルス列信号に基づいてレーザ装置を駆動するためにコントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含み、レーザパルス誤り検出器は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動をイネーブルにするための手段と、レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザドライバによるレーザ装置の駆動を無効にするための手段とを含む。
【００１０】
本発明の第３の形態は、レーザパルス列に基づいて、レーザ装置のパルス動作に関するレーザパルスの誤り検出の方法である。その方法は、レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいてレーザ装置の駆動をイネーブルにし、レーザパルス列の通常のタイミング状態が、安全の目的で設定された既定のパルス時間より短い実際のパルス時間を有するレーザパルス列の各パルスとして定義され、レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいてレーザ装置の駆動を無効にすることを含み、レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定のパルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有するレーザパルス列のパルスとして定義されている。
【００１１】
前述の形態、及び追加の形態、並びに本発明の目的と利点は、添付図面と共に、本発明の種々の実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことにより更に明らかになるであろう。詳細な説明及び図面は、制限するのではなく本発明の単なる例示であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物により規定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学ナビゲーションシステムによってレーザ装置がオンされている時間を絶え間なく監視し、それにより光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性が保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の利益と利点は、当業者ならば以下の詳細な説明と添付図面を精査した後に容易に明らかになるであろう。
【００１４】
本発明は、レーザ装置がオンされている時間の絶え間ない既定の監視を行って、光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性を保証するために、レーザ装置のパルス動作のフレームワーク内に既定のパルス時間を導入することを前提として述べる。特に、図４と図５に示されるように、既定のパルス時間ＤＰＴは、レーザ装置のパルス動作のフレームワーク内に導入され、通常のタイミング状態と異常なタイミング状態を確立する。通常のタイミング状態は、既定のパルス時間ＤＰＴより短い、レーザ装置の各パルスの実際のパルス時間（例えば、図４に示されるように、各パルスの実際のパルス時間は通常のパルス時間ＮＰＴと一致する）として定義され、それによりレーザ装置の連続した安全なパルス動作が保証される。逆に、異常なタイミング状態は、図５に示されるように、既定のパルス時間ＤＰＴに等しいか、又はそれを超える、レーザ装置の任意のパルスの実際のパルス時間として定義され、それにより安全上の理由でレーザ装置のパルス動作が中止される。
【００１５】
このため、図６に示されるように、本発明は、デジタルコントローラ４０及びレーザドライバ５０に加えてレーザパルス誤り検出器６０を使用する光学ナビゲーションシステム３１を提供する。一般に、動作中、デジタルコントローラ４０は、レーザパルス誤り検出器６０を介してレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加する。本明細書で前述したように、レーザイネーブル信号ＬＥＳに応じて、レーザ電源２０は、レーザパワー信号ＬＰＳの電圧成分をレーザ装置２１に印加する。また、レーザ電源２０のイネーブルの間に、デジタルコントローラ４０は、レーザドライバ５０及びレーザ誤り検出器６０の双方にレーザパルス列ＬＰＴも加える。
【００１６】
本明細書で前述したように、レーザパルス列ＬＰＴに応じて、レーザドライバ５０は、レーザ装置２１を介してレーザ電源２０からレーザドライブ信号ＬＤＳの電流成分を引き出し、それにより、レーザパルス列ＬＰＴの周波数とデューティサイクルに従ってレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分がレーザ装置２１に流れる。同時に、レーザパルス誤り検出器６０がレーザパルス列ＬＰＴを監視し、それによりレーザパルス誤り検出器６０は、レーザパルス列ＬＰＴの通常状態の検出に応じて、レーザ電源２０にレーザイネーブル信号ＬＥＳを印加し続け、レーザパルス列ＬＰＴの異常なパルス状態の検出に応じて、代わりにレーザ電源２０にレーザ無効信号ＬＯＳを印加する。レーザ無効信号ＬＯＳは、レーザ電源２０をディスエーブルにし、それによりレーザパルス列ＬＰＴの異常な状態を考慮して、レーザドライバ５０によるレーザ装置２１の駆動が中止される。
【００１７】
一実施形態において、レーザパルス誤り検出器６０は、図７に示されたフローチャート７０によって表されるような本発明のレーザパルス誤り検出方法を実施する。レーザパルス誤り検出器６０による本発明のレーザパルス誤り検出方法の具現化形態の理解を容易にするために、フローチャート７０の実行は、図８に示されたように、時間ｔ０において、レーザパルス誤り検出器６０によってレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加した後のレーザ装置２１のパルス動作に関連した種々の信号の例示的な説明と共に説明される。
【００１８】
特に、フローチャート７０の段階Ｓ７２には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザパルス列ＬＰＴを絶えず監視することが含まれ、フローチャート７０の段階Ｓ７４には、レーザパルス誤り検出器６０が、レーザパルス列ＬＰＴが通常パルス状態の下で、又は異常パルス状態の下でパルス動作しているかを判定することが含まれる。
【００１９】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常のパルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それは、ｔ３−ｔ１の既定のパルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７６には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加し続け、それにより列パルスＴＰ１の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出すことが含まれる。
【００２０】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常のパルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それは、ｔ６−ｔ４の既定のパルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７６には、レーザパルス誤り検出器６０がレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加し続け、それにより列パルスＴＰ２の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出すことが含まれる。
【００２１】
図８に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ３が、ｔ８−ｔ７の通常のパルス時間ＮＰＴを超えて、ｔ９−ｔ７の既定のパルス時間ＤＰＴに到達する実際のパルス時間ＡＰＴを有する。この結果、フローチャート７０の段階Ｓ７８には、レーザパルス誤り検出器６０が時間ｔ９において、レーザ電源２０にレーザ無効信号ＬＯＳを印加し、それによりレーザドライブ信号ＬＤＳのドライブパルスＤＰ３が、既定のパルス時間ｔ９−ｔ７の間にレーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を安全に引き出すことが含まれる。時間ｔ９の後で、レーザパルス誤り検出器６０は、自動的にそれ自体をリセットするか、又はデジタルコントローラ４０によるリセットを待ち、どちらにしてもそれにより、レーザパルス誤り検出器６０によるレーザ電源２０へのレーザ無効信号ＬＯＳの印加が終了して、本発明によるレーザ装置２１の今後のパルス動作が容易にされる。
【００２２】
図９は、図６の例示的な実施形態を示す。特に、レーザ電源２０は、電源ＶＤＤに電気接続されたソース端子Ｓ４、及び面発光半導体レーザ（「ＶＣＳＥＬ」）２１のアノード端子に電気接続されたドレイン端子Ｄ４を有するＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４を使用する。レーザドライバ５０は、デジタルコントローラ４０のレーザパルス列出力ＬＰＴＯに電気接続されたゲート端子Ｇ３、ＶＣＳＥＬ２１のカソード端子に電気接続されたドレイン端子Ｄ３、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ３を有するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ３を使用する。
【００２３】
レーザパルス誤り検出器６０は、既定タイマ６１、誤りトリガ６２、及び無効スイッチ６３を使用する。既定タイマ６１は、定電流源Ｓ１、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１、コンデンサＣ１、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ２、及びバッファＢ１を使用する。定電流源Ｓ１は、電源ＶＤＤと定電流ノードＮ１との間に電気接続される。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１は、インバータＩ１を介してデジタルコントローラ４０のレーザパルス列出力ＬＰＴＯに電気接続されたゲート端子Ｇ１、定電流ノードＮ１に電気接続されたドレイン端子Ｄ１、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ１を有する。コンデンサＣ１は、定電流ノードＮ１と接地ＧＮＤとの間に電気接続される。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ２は、定電流ノードＮ１に電気接続されたゲート端子Ｇ２、バッファＢ１の入力に電気接続されたドレイン端子Ｄ２、及び接地ＧＮＤに電気接続されたソース端子Ｓ２を有する。バッファＢ１の出力は、誤りトリガ６２のトリガ入力ＴＩＮに電気接続される。
【００２４】
誤りトリガ６２のトリガ出力ＴＯＵＴは、無効スイッチ６３の制御入力に電気接続される。開状態において、無効スイッチ６３は、デジタルコントローラ４０のレーザイネーブル出力ＬＥＯをＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に電気接続する。閉状態において、無効スイッチ６３は、電源ＶＤＤをＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に電気接続する。
【００２５】
一般に、動作中、無効スイッチ６３は最初に閉状態に設定され、それによりレーザイネーブル信号ＬＥＳは、デジタルコントローラによりＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に印加されることができ、それによりレーザパルス列ＬＰＴの通常パルス状態の下でＶＣＳＥＬ２１のパルス動作を容易にする。既定タイマ６１がレーザパルス列の各パルスを監視して、レーザパルス列ＬＰＴの任意の異常なパルス状態を検出する。異常なパルス状態が既定タイマ６１により検出される場合、誤りトリガ６２が活性化されて、無効スイッチ６３を開くようにトリガし、それによりレーザイネーブル信号ＬＥＳに関係なくＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４がオフされる。
【００２６】
一実施形態において、既定タイマ６１は、図１０に示されたフローチャート８０により表されるように、本発明のレーザパルス誤り検出方法を実現する。既定タイマ６１による本発明のレーザパルス誤り検出方法の具現化形態の理解を容易にするために、フローチャート８０の実行は、図１１に示されたように、時間ｔ０において、レーザパルス誤り検出器６０によってレーザイネーブル信号ＬＥＳをレーザ電源２０に印加した後のＶＣＳＥＬ２１のパルス動作に関連した種々の信号の例示的な説明と共に説明される。
【００２７】
特に、フローチャート８０の段階Ｓ８２には、レーザパルス誤り検出器６０が、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１をオフするレーザパルス列ＬＰＴの論理高レベル（即ち、パルス）に応答してコンデンサＣ１を充電し、逆にＮチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ１をオンするレーザパルス列ＬＰＴの論理低レベルに応答してコンデンサＣ１を放電することが含まれる。フローチャート８０の段階Ｓ８４には、レーザパルス誤り検出器６０が、コンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定電荷ＤＣより少なく、それによりレーザパルス列ＬＰＴの通常パルス状態が画定されていることを判定するか、又は逆にコンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣに等しいか又はそれより大きく、それによりレーザパルス列ＬＰＴの異常なパルス状態が画定されていることを判定することが含まれる。このため、コンデンサＣ１の充電速度は、既定パルス時間ＤＰＴの終了時に静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣに等しくなることを容易にするように設計される。より具体的には、コンデンサＣ１の充電速度はＩＳ／Ｃに等しく、ここで、ＩＳは定電流源Ｓ１により供給される電流であり、ＣはコンデンサＣ１の静電容量である。そういうものだから、既定トリガ電荷ＤＴＣは、ＤＰＴ×（ＩＳ／Ｃ）に等しく、誤りトリガ６２のトリガレベルとして使用される。
【００２８】
図１１に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ１は、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それはｔ３−ｔ１の既定パルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ２において実際のパルス時間ＡＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣより少なく、それにより列パルスＴＰ１の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ１が、ｔ２−ｔ１の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出す。
【００２９】
図１１に示されるように、レーザパルス列ＬＰＴの列パルスＴＰ２は、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間ＮＰＴに等しい実際のパルス時間ＡＰＴを有し、それはｔ６−ｔ４の既定パルス時間ＤＰＴよりも短い。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ５において実際のパルス時間ＡＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣより少なく、それにより列パルスＴＰ２の周波数とデューティサイクルに一致するレーザ駆動信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ２が、ｔ５−ｔ４の通常パルス時間の間に、レーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を引き出す。
【００３０】
図１１に示されるように、列パルスＴＰ３が、ｔ８−ｔ７の通常パルス時間ＮＰＴを超えて、ｔ９−ｔ７の既定パルス時間ＤＰＴに到達する実際のパルス時間ＡＰＴを有する。この結果、フローチャート８０の段階Ｓ８４には、既定タイマ６１が、コンデンサＣ１を充電することが含まれ、この場合、静電容量電荷ＣＣは、時間ｔ９において既定パルス時間ＤＰＴの終了時に既定トリガ電荷ＤＴＣに等しく、それによりフローチャート８０の段階Ｓ８６の間に、誤りトリガ６２により無効スイッチ６３を開くようにトリガされ、それによりレーザ無効信号ＬＯＳがＰチャネルＭＯＳＦＥＴ Ｍ４のゲートＧ４に印加される。従って、レーザドライブ信号ＬＤＳの駆動パルスＤＰ３は、既定パルス時間ｔ９−ｔ７の間にレーザ装置２１を介してレーザパワー信号ＬＰＳの電流成分を安全に引き出す。時間ｔ９の後で、無効スイッチ６２は、コンデンサＣ１の静電容量電荷ＣＣが既定トリガ電荷ＤＴＣ未満に放電されることに基づいて、閉じた状態に自動的にリセットされるか、又はデジタルコントローラ４０により閉じた状態にリセットされ、どちらにしてもそれにより、レーザ電源２０へのレーザ無効信号ＬＯＳの印加が終了して、本発明によるレーザ装置２１の今後のパルス動作が容易にされる。
【００３１】
図９を参照すると、当業者ならば、任意のタイプの光学ナビゲーションシステム、特に図９に示された光学ナビゲーションシステムよりも高度に構成された構成を有する光学ナビゲーションシステムに本発明の原理を如何にして適用するかを理解するであろう。
【００３２】
図７と図１０を参照すると、当業者ならば、デジタルコントローラ４０がレーザパルス誤り検出器６０を介してレーザ電源２０をイネーブルにするか否かに関して関係なく、フローチャート７０と８０を如何にして実現するかを理解するであろう。
【００３３】
図４〜図１１を参照すると、当業者ならば、以下に限定されないが、光学ナビゲーションシステムによってレーザ装置がオンされている時間を絶え間なく既定の監視を行い、それにより光学ナビゲーションシステムのユーザの目の安全性を保証することを含む、本発明の多くの利点と利益を更に理解するであろう。
【００３４】
本明細書に開示された本発明の実施形態は、現時点で好適であると考えられるが、本発明の範囲から逸脱せずに、種々の変更と修正を行うことができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示され、等価物の意味と範囲内に入る全ての変更は、特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】当該技術において知られている光学ナビゲーションシステムのブロック図である。
【図２】当該技術において知られている図１に示された光学ナビゲーションシステムにより生成されるレーザパルス列の通常のタイミング状態を示す図である。
【図３】当該技術において知られている図１に示された光学ナビゲーションシステムにより生成されるレーザパルス列の異常なタイミング状態を示す図である。
【図４】本発明による、レーザパルス列の通常のタイミング状態の誤り検出のないことを示す図である。
【図５】本発明による、レーザパルス列の異常なタイミング状態の誤り検出を示す図である。
【図６】本発明による、光学ナビゲーションシステムの一実施形態のブロック図である。
【図７】本発明による、レーザパルス列検出方法の一実施形態を表すフローチャートである。
【図８】図７に示されたフローチャートに従って、図６に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な動作を示す図である。
【図９】本発明による、図６に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な実施形態を示す図である。
【図１０】本発明による、図７に示されたレーザパルス誤り検出方法の例示的な実施形態を表すフローチャートである。
【図１１】図１０に示されたフローチャートに従って、図９に示された光学ナビゲーションシステムの例示的な動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
20 レーザ電源
21 レーザ装置
31 光学ナビゲーションシステム
40 デジタルコントローラ
50 レーザドライバ
60 レーザパルス誤り検出器
61 既定タイマ
62 誤りトリガ
63 無効スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動するための光学ナビゲーションシステムであって、
レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、
前記レーザパルス列信号に基づいて、前記レーザ装置を駆動するために、前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、
前記レーザパルス列信号の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つ前記レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動を無効にするように前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含む、光学ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記コントローラが、目の安全性限界未満であるレーザパワー列信号の平均レーザパワーを容易にするための所定のデューティサイクル及び所定のパワーレベルを有する前記レーザパルス列信号を提供するように動作可能なデジタルコントローラである、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、前記レーザパルス誤り検出器によって設定された既定パルス時間より短い実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列の各パルスとして定義されている、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項４】
前記コントローラが、レーザイネーブル信号を供給するように更に動作可能であり、
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態に基づいて、レーザ電源に前記レーザイネーブル信号を印加するように動作可能な無効スイッチを含む、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項５】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、前記レーザパルス誤り検出器によって設定された既定パルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列のパルスとして定義されている、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記コントローラが、レーザイネーブル信号を供給するように更に動作可能であり、
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態に基づいて、レーザ電源にレーザ無効信号を印加することにより、前記レーザイネーブル信号を無効にするように動作可能な無効スイッチを含む、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の関数として、電荷蓄積デバイスの充電及び放電を行うように動作可能な既定タイマを含む、請求項３に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１０】
前記レーザパルス誤り検出器が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に基づいてレーザ電源にレーザイネーブル信号を印加するための閉じた状態に動作可能であり、且つ前記既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に基づいて前記レーザ電源にレーザ無効信号を印加するための開いた状態に動作可能である無効スイッチを更に含む、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１１】
前記レーザパルス誤り検出器が、前記既定トリガ電荷に等しい、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に応じて、前記無効スイッチを前記閉じた状態から前記開いた状態に切り換えるように動作可能な誤りトリガを更に含む、請求項１０に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１２】
レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動するための光学ナビゲーションシステムであって、
レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、
前記レーザパルス列信号に基づいて、前記レーザ装置を駆動するために、前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、
前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含み、前記レーザパルス誤り検出器が、
前記レーザパルス列信号の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動をイネーブルにするための手段と、
前記レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動を無効にするための手段とを含む、光学ナビゲーションシステム。
【請求項１３】
レーザパルス列に基づいて、レーザ装置のパルス動作のレーザパルス誤り検出を行う方法であって、
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにし、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、安全の目的で設定された既定パルス時間より短い実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列の各パルスとして定義され、及び
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることを含み、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、前記既定のパルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列のパルスとして定義されている、方法。
【請求項１４】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにすることが、
前記レーザ装置の電力供給を容易にするためにレーザ電源にレーザイネーブル信号を印加することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにすることが、
前記レーザパルス列の関数として電荷蓄積デバイスを充電及び放電することを含み、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることが、
前記レーザ装置の電力供給を中止するために、レーザ電源にレーザ無効信号を印加することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることが、
前記レーザパルス列の関数として電荷蓄積デバイスを充電及び放電することを含み、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記既定パルス時間が、前記電荷蓄積デバイスの充電速度の関数である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動するための光学ナビゲーションシステムであって、
レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、
前記レーザパルス列信号に基づいて、前記レーザ装置を駆動するために、前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、
前記レーザパルス列信号の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動をイネーブルにし、且つ前記レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動を無効にするように前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含む、光学ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記コントローラが、目の安全性限界未満であるレーザパワー列信号の平均レーザパワーを容易にするための所定のデューティサイクル及び所定のパワーレベルを有する前記レーザパルス列信号を提供するように動作可能なデジタルコントローラである、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、前記レーザパルス誤り検出器によって設定された既定パルス時間より短い実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列の各パルスとして定義されている、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項４】
前記コントローラが、レーザイネーブル信号を供給するように更に動作可能であり、
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態に基づいて、レーザ電源に前記レーザイネーブル信号を印加するように動作可能な無効スイッチを含む、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項５】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、前記レーザパルス誤り検出器によって設定された既定パルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列のパルスとして定義されている、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項６】
前記コントローラが、レーザイネーブル信号を供給するように更に動作可能であり、
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態に基づいて、レーザ電源にレーザ無効信号を印加することにより、前記レーザイネーブル信号を無効にするように動作可能な無効スイッチを含む、請求項１に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項７】
前記レーザパルス誤り検出器が、前記レーザパルス列の関数として、電荷蓄積デバイスの充電及び放電を行うように動作可能な既定タイマを含む、請求項３に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項８】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項９】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１０】
前記レーザパルス誤り検出器が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に基づいてレーザ電源にレーザイネーブル信号を印加するための閉じた状態に動作可能であり、且つ前記既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に基づいて前記レーザ電源にレーザ無効信号を印加するための開いた状態に動作可能である無効スイッチを更に含む、請求項７に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１１】
前記レーザパルス誤り検出器が、前記既定トリガ電荷に等しい、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷に応じて、前記無効スイッチを前記閉じた状態から前記開いた状態に切り換えるように動作可能な誤りトリガを更に含む、請求項１０に記載の光学ナビゲーションシステム。
【請求項１２】
レーザパルスの誤り検出をしながらレーザ装置を駆動するための光学ナビゲーションシステムであって、
レーザパルス列信号を供給するように動作可能なコントローラと、
前記レーザパルス列信号に基づいて、前記レーザ装置を駆動するために、前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザドライバと、
前記コントローラに関連して動作するように結合されたレーザパルス誤り検出器とを含み、前記レーザパルス誤り検出器が、
前記レーザパルス列信号の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動をイネーブルにするための手段と、
前記レーザパルス列信号の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザドライバによる前記レーザ装置の駆動を無効にするための手段とを含む、光学ナビゲーションシステム。
【請求項１３】
レーザパルス列に基づいて、レーザ装置のパルス動作のレーザパルス誤り検出を行う方法であって、
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにし、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、安全の目的で設定された既定パルス時間より短い実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列の各パルスとして定義され、及び
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることを含み、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、前記既定のパルス時間に等しいか、又はそれを超える実際のパルス時間を有する前記レーザパルス列のパルスとして定義されている、方法。
【請求項１４】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにすることが、
前記レーザ装置の電力供給を容易にするためにレーザ電源にレーザイネーブル信号を印加することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザパルス列の通常のタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動をイネーブルにすることが、
前記レーザパルス列の関数として電荷蓄積デバイスを充電及び放電することを含み、前記レーザパルス列の通常のタイミング状態が、既定トリガ電荷より少ない、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることが、
前記レーザ装置の電力供給を中止するために、レーザ電源にレーザ無効信号を印加することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザパルス列の異常なタイミング状態の検出に基づいて前記レーザ装置の駆動を無効にすることが、
前記レーザパルス列の関数として電荷蓄積デバイスを充電及び放電することを含み、前記レーザパルス列の異常なタイミング状態が、既定トリガ電荷に等しいか、又はそれより多い、前記電荷蓄積デバイスの静電容量電荷の関数である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記既定パルス時間が、前記電荷蓄積デバイスの充電速度の関数である、請求項１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２８７１５７（Ｐ２００７−２８７１５７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０７８９９（Ｐ２００７−１０７８９９）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（５０６０７６６０６）アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド (129)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（５０６０７６６０６）アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー（シンガポール）プライベート・リミテッド (129)
【Ｆターム（参考）】
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