[发明专利]运动感知装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动感知装置，特别是指应用在计算机、移动通信等领域内的运动感知装置。

背景技术

运动感知装置，如鼠标，是最为常用的计算机接口设备之一。当用户在工作表面上移动鼠标时，鼠标内的运动感知装置便感知到此运动轨迹，由此控制计算机屏幕上的指针或光标。一般来讲，现有技术中有两种运动感知装置：机械感知装置和光学感知装置。

机械感知装置，如机械鼠标，一般包括：位于鼠标底部的橡皮球以及以机械方式连接在橡皮球上的两个滚轮。当鼠标在工作表面如鼠标垫或桌面上移动时，橡皮球转动，这时滚轮把橡皮球的转动转换为电信号，并控制计算机屏幕上指针或光标的运动。然而，机械鼠标很容易损坏，并且由于灰尘积累以及磨损会引起性能的降低、减少使用寿命。

图1为一般光学感知装置的原理示意图。光学感知装置30，如光学鼠标，包括：一个光发射装置31(如发光二极管)和一个图像阵列检测器阵列32。图像阵列检测器阵列32可以检测工作表面35(如鼠标垫或桌面等)的特征。当用户在工作表面35上移动鼠标时，光发射装置31会发射光线33到工作表面35，并通过把具有工作表面35特征的反射光线34回馈给图像阵列检测器阵列32。该图像阵列检测器阵列32会感知工作表面35图像的变化而判断该光学感知装置30的移动。通过计算接收到的图像之间的相关值，而指示显示器屏幕指针或光标的运动。其中，在光发射装置31和图像阵列检测器阵列32的前方可以根据需要设置透镜36、37。但是，这类光学感知装置对工作表面的要求比较高，用户一般都需要利用鼠标垫或具有一定纹理的工作表面才可以进行顺畅的操作。但当遇到玻璃或其他特别光滑的工作表面时，此类光学鼠标就容易失效而影响使用效果。因此，会给使用者带来了很大的不便，尤其在便携式的移动设备如笔记本电脑、移动电话或PDA中，这一缺陷就显得尤为突出。

为了克服上述一般光学感知装置的所具有的缺陷，美国公开专利申请第2003/0025671号揭示了一种利用光学轨迹球技术。该光学轨迹球技术的基本原理是：在鼠标的底部安装一个具有一定纹理且可以反射光线的光学轨迹球。该光学轨迹球的一部分在鼠标的内部，另外一部分在鼠标的外部，与工作表面相接触。在鼠标的内部同样安装一个发光装置和一个图像阵列检测器阵列。该发光装置的发射光线射到光学轨迹球表面，又反射到图像阵列检测器阵列上。这样设置，当鼠标在一个工作表面运动时，光学轨迹球会跟该工作表面发生摩擦而发生转动。由于该光学轨迹球的转动，使得图像检测阵列会接收到不同的图像信息，从而计算图像的相关值来控制显示设备屏幕指针或光标的运动。这种利用光学轨迹球的技术，可以使得光学感知装置脱离传统的鼠标垫，也不需要对工作表面有特别的要求，从而使操作变得非常方便。

但是，随着科技的不断发展，传统鼠标由于自身结构的缘故，其使用的局限性会越来越明显。特别的，当该鼠标或类似的光学运动感知装置应用在便携式的移动设备中，其不便于操作的缺点就显露无遗。例如，当鼠标需要在如在衣物、皮肤等不平整的表面上运动时，由于鼠标具有宽大的底面和较大的外型，而影响使用者操作的精确度和可靠度。更进一步，便携式的移动设备越做越小，需要借助光学运动感知装置来进行输入操作时，传统的鼠标更无法胜任。

综上所述，有必要研究一种更为方便可靠运动感知装置克服现有技术中的诸多缺陷与不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便可靠的运动感知装置。

本发明的目的，可以通过以下技术方案之一实现：

一种运动感知装置，相对于表面运动，用以控制屏幕光标，包括：笔型的主体部、光学轨迹球及控制单元，其中所述笔型的主体部，内部设有发光装置和感光装置，外部设有按键，其中感光装置内具有图像检测阵列和信号处理单元。所述光学轨迹球，设置在主体部的前端，一部分位于主体部内部，一部分露出在主体部前端，在表面上移动时，光学轨迹球可自由的转动，其中位于主体部内部的轨迹球表面反射发光装置发出的光线到感光装置的图像检测阵列上，而信号处理单元对接收到的光线信息进行运算处理。所述控制单元，将感光装置输出的信号转换成可识别的控制信号，来控制屏幕光标。

本发明的目的，可以通过以下技术方案之二实现：