一种无鼠标，光学和位置转换型屏幕指示器控制（１），使用户的手指（７）上的纹理或指纹（６）的一部分成像。手指的运动产生图像的运动，该图像的运动可以被运动传感器捕获，并被转换为屏幕指示器的相应运动。当图像在运动传感器内部“运动”时，其中的一部分会在观察范围内消失，并被其他成像模式代替。足够多的改变的成像作为当前的新成像被保持，并通过比较参考帧（前面的成像）和当前帧（当前的成像），可以探测到成像运动的数量和方向。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
,光学和位置转换型屏幕指示器的控制的制作方法本申请涉及下面两项美国专利所述内容1995年3月2日申请，1996年11月26日公开，标题为“FREEHAND IMAGE SCANNING DEVICE WHICHCOMPENSATES FOR NONLINEAR MOVEMENT”的5,578,813；和1996年8月14日申请，1997年7月1日公开，标题为“NAVIGATION FOR DETECTINGMOVEMENT OF NAVIGATION SENSORS RELATIVE TO AN OBJECT”的5,644,139。此两项专利的专利技术人相同，他们是Ross R.Allen,David Beard,Mark T.Smith和Barclay J.Tullis，并且此两项专利都转让给惠普公司Hewlett-Packard Co。本申请还涉及1995年10月6日申请，标题为“METHOD AND SYSTEM FOR TRACKING ATTITUDE”的美国专利<目前未知的-S/N 08/540,355已经被批准但是还未公开>所述内容，该专利也转让给了Hewlett-Packard Co。这三项专利描述了运动位置的跟踪以及把文档的扫描部分装配成整个文档的技术。该技术是下面所述优选实施例的组成部分。因此，美国专利5,578,813和5,644,139，以及<S/N08/540,335的任何公开号>在此引入作为参考。用于计算机及其显示器的手动指示设备的应用已经变得非常普遍。到目前为止，在各种设备中最流行的是传统式(机械)鼠标，该鼠标与配套的鼠标垫一起使用。鼠标底部表面中央是一个孔，一个橡皮表面的钢球的下侧部分穿过该孔延伸。鼠标垫通常是一块覆盖有合适纤维的致密泡沫橡胶垫。底部表面上的低摩擦垫，可以在纤维上容易的滑动，但橡皮球却不滑动，而是在鼠标移动时滚动。鼠标内部是接触所述球的中纬线，并把球的转动转换为代表鼠标运动的正交元素的电信号的滚轴，或轮子。这些电子信号被耦合到计算机，在此软件根据鼠标的移动，响应所述信号，使指示器(光标)显示的位置产生Δx和Δy的变化。用户通过必要的移动鼠标使得显示的指示器移动到所期望的部位或位置。一旦屏幕上的指示器指向所感兴趣的对象或部位，鼠标的一个或多个按钮之一被握着鼠标的手指激活。激活用作某种操作的指示，其本质由计算机的软件定义。不幸的是，上述常用类型的鼠标有许多缺点。其中包括鼠标球的老化或其表面的损坏，鼠标垫表面的老化或损坏，以及接触滚轴易滚性的降低(就是说，(a)由于灰尘或绒屑的积累，或者(b)由于磨损，或者(c)包括(a)和(b))。所有这些都可以导致鼠标性能不稳定，或者完全不能按要求进行。造成这些麻烦的根本原因是传统鼠标在结构和操作上大部分是机械的，而且在很大程度上依赖于机械力如何被产生和转换的巧妙折衷。在过去的几年里，许多应用于计算机鼠标的光学技术被提出，但是目前机械鼠标仍然是最广泛应用的指示(pointing)设备。最近的一项光学发展技术似乎很大程度地被接受，该技术在由Gordon,Knee,Badyal和Hartlove于1998年3月30日申请，标题为“SEEING EYE MOUSEFOR A COMPUTER SYSTEM”的美国专利申请09/052,046号专利中被描述，该专利转让给了惠普公司Hewlett Packard Co.该申请公开了前面结合专利所述的技术的应用，用来生产可以在任意表面上导航的光学鼠标。其中被公开的设备是一种非机械的鼠标，从生产的角度来看是可行的，相对便宜，可靠，并且对于用户来说和传统的鼠标操作基本上相同。这种新型的光学鼠标有熟悉的“感觉”，不会导致不希望的行动。它不依赖于与鼠标垫的共同使用，不管是特殊情况或其他，相反，它几乎可以在任意表面上导航。该鼠标应用一种单一的成像集成电路，以跟踪该电路在任意表面上的转换(提示鼠标自身)。然而，它仍是一种鼠标，需要在其上进行操作的某种表面。膝上型计算机和特定的混乱的工作环境，不论对于传统式鼠标，还是光学鼠标都不适合。例如，膝上型计算机的制造者们在提供类似鼠标的指示器sansthe mouse上遇到了相当大的麻烦。已经有绕轴转动的游戏杆，粘附型轨迹球和弹出式伸缩仪，只是列举出少数几个。膝上型计算机在按键之间有一个可弹出的小杆，并且根据手指尖在上面的施力来控制屏幕指示器。该杆在键盘上位于字母键“J”旁边，有利于使手保持在键盘上的起始位置。轨迹球和伸缩仪或者是繁琐结构，或者是做工精细，而力量传感杆却与以前的装置非常相似，因为它并不把一个空间位置(手/鼠标的组合)转换为另一个位置(屏幕指示器的位置)。相反，它通过对静止压力作出反应来移动屏幕指示器。已经有经过良好设计、正确运行的测试，该测试表明了通过把空间位置转换为指示器部位(也就是，包括实际的移动)来进行屏幕指示器控制的范例，且该转换更加快速和精确，从而更易于使用。如果能够进行任意平面上跟踪移动的导盲(seeing eye)鼠标的光学结构(上面提到的)可以适用于位置转换型屏幕指示器控制，并且不需要实际的鼠标或者配备，绑定，或者弯曲，或者完全脱落的其它可移动的附件，则是令人想要的。如果所述光学结构还允许用户将手保持在键盘上的起始位置，则会有更大的好处。该做什么呢？一种无鼠标，光学和位置转换型屏幕指示器控制问题的解决方案是使用户手指之一的纹理部分(认为“指纹”)成像，该手指可以是拇指或一个手指。手指的运动产生图像的运动，可以通过运动传感器检测，并被转换为屏幕指示器的相应运动。所述手指置于透镜棒的一端上，该透镜棒或者在按键之间向上延伸也就是接近按键“H”,“J”“Y”和“U”的结合处；或者在键盘中央的边框前沿向外延伸。前面的方案可以与右手食指很好地协作，而后面的方案则可以用任何一个拇指很好地操作。当所成的图像在运动传感器内部“移动”时，其中的一部分会在视野内消失，并被相邻手指部分的其他图像模式代替。足够多的改变的图像作为当前的新图像，之后其自身发生变化，依此类推。通过比较参考帧(前面的图像)和当前帧(当前的图像)，可以探测到图像运动的数量和方向。这些探测到的数量响应于鼠标球的旋转，并被传送到计算机软件做相应的处理。因为现在没有了鼠标，需要做一些事情来充当常用鼠标的按键或开关。在本专利技术中，它们可能作为键盘的附加按键出现。特别地，它们可以位于由缩短空格键SPACE腾出的部位。这些按键将和鼠标驱动而不是键盘驱动会话。附图说明图1是独立的无鼠标光学和运动转换型屏幕指示器控制结构主要组成部分的侧视示意图；图2是在作为运动转换型屏幕指示器控制结构的一部分的按键“J”附近，具有一个光立柱的计算机键盘顶部透视图，其中用按键代替传统鼠标的按钮，并且还显示了水平装配光立柱的键盘的边框前沿可选的部位。现在参考图1，其中显示了用于跟踪按压在透明立柱3的表面5上的人的手指7的移动的运动检测装置1的侧视图的简化表示，立柱3可以由塑料制成。一个发出的光被收集并被透镜4聚焦，照明表面5的光源2，该光源可以是发光二极管LED。表面5可以是平面或优选为有轻微的曲率。曲率有助于下述运动检测器9的焦距中的表面5的尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于计算机系统或类似系统，用来控制屏幕指示器的位置的装置（１），该装置包括： 一个细杆透镜（３），在人的手指放在上面的一端带有一个成像表面（５），和光线可以射入的相对的一端，从手指头反射，从光线射入的方向相反的方向逃出。 一个光源（２），安装在靠近细杆透镜的末端，在此末端发射光线进入到细杆透镜。 一个运动传感器（９），安装在靠近细杆透镜的末端的位置，接收从手指尖端头反射回来以及从细杆透镜的末端射出的光线，该运动传感器产生信号指示在直角坐标系下的手指在成像表面上的运动。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GB戈顿，DE莫里斯，
申请(专利权)人：艾加伦特技术公司，惠普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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