[發明專利]一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置和方法

無效

• 申請號: 200910031023.8
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101872267A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 趙文龍
• 申請（專利權）人: 南京芒冠光電科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G02B7/182
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置和方法，屬于計算機人機交互接口設備領域。

背景技術

在計算機人機交互領域中，電子白板是一種將操作者從鼠標和鍵盤解放出來的革命性產品。目前電子白板類的產品主要采用了以下一些原理來實現：電阻膜壓感技術、電磁感應技術、紅外線矩陣技術、超聲波技術、CCD掃描技術和光電感應技術。電阻膜壓感技術和電磁感應技術都需要特制的白板，而且成本隨板面面積的增加而增加，而且板面一個區域有損壞就會影響整個白板的使用，其他的一些技術雖然與板無關，只要板面足夠的平整就可以了，總的來講成本都是比較高的，而且都有一些制約因素無法解決比如紅外線矩陣技術和光電感應技術比較容易受光線干擾，超聲波技術容易受溫度干擾等。

發明內容

本發明的目的在于提出一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置和方法，通過這個裝置和方法可以實現一種能夠擺脫屏幕大小的局限，擺脫環境干擾，而且成本相對比較低的電子白板。

本發明所提出的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，包括發光筆或激光器，光信號接收裝置，反射鏡，電機，信號處理模塊，計算機，其特征在于：所述的光信號接收裝置包含光信號接收二極管、發光二極管和遮光裝置；所述的反射鏡與電機連接并隨電機軸同步轉動；信號接收裝置與信號處理裝置連接并通過計算機接口連接計算機；所述的發光筆在接觸屏幕的時產生亮光；所述的激光器通過反射鏡將激光器發射的激光反射到手指等其他指示設備，同時手指等其他指示設備對激光的反射光通過反射鏡射入接收二極管；所述的光信號接收裝置可設有濾鏡；所述的發光二極管、發光筆、激光器可按不同的頻率發光。

本發明所提出的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的方法，包括以下步驟：

1)在屏幕邊緣設置兩個間隔一定距離L的光信號接收裝置，使激光器所發射激光束射向屏幕反射鏡中心即電機的轉軸位置；

2)已知電機的轉速為v，電機一個旋轉周期內，記錄光信號接收裝置接收到反光鏡所反射發光二極管光的時間t，記錄光信號接收裝置通過反射鏡接收到發光筆或者手及其他指示器所反射的激光器發出的光信號時反射鏡的時間t′，發光筆或者手及其他指示器與電機軸連線和接收二極管與電機軸連線的夾角ω＝v*(t′-t)；

3)根據兩個光信號接收裝置可獲得兩個夾角，結合L可以根據三角形定理得到屏幕上的發光筆或手等指示器相對兩個信號接收裝置的距離和角度，兩個信號接收器在屏幕上的安裝位置是已知的，可以求出發光筆或者手等指示器的相對兩個信號接收器的屏幕坐標；

4)將屏幕坐標與計算機坐標建立映射則可以通過屏幕上發光筆或手等指示器的位置來獲得計算機光標的坐標；

5)連續計算電機每個周期所獲得的光筆或手等其他指示器的信息，即可實現對其的追蹤。所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的遮光裝置，用于遮罩接收二極管并留有一條狹縫使接收二極管、狹縫和電機軸處于一條直線上。

所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的反射鏡，置于電機軸上，鏡面與軸平行且基本重合，由電機帶動其旋轉。

所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的反射鏡，可以是單面反射鏡或多面反射鏡。

所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的濾鏡通透發光筆或激光器所產生的光，截止其他波段的光線。

所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的激光器安裝位置和方向與接收二極管基本重合。

所述的一種在屏幕上精確定位并追蹤指示器位置的裝置，其特征在于，所述的光信號接收裝置不少于兩組。

附圖

圖1是實施本發明的裝置連接圖；

圖2是信號接收裝置的示意圖；

圖3是反射鏡與電機的連接示意圖；

圖4是光路示意圖；

圖5是方法原理框圖；

具體實施方式：

實例1