[发明专利]一种激光跟踪式无线三维鼠标

说明书

技术领域：本发明涉及鼠标技术领域，尤其涉及一种基于激光跟踪测量技术的无线三维鼠标。

背景技术：

市场上现有的电脑鼠标，均是通过机械或光电传感器，检测平面上的二维运动和按键信息，配合电脑软件实现平面鼠标的功能，但鼠标不能离开台面在三维空间操作，不能检测三维空间的运动轨迹，无法检测运动过程中的加速度信息，而且需要有线连接，在操作键盘的同时不能使用鼠标操作，长时间多次交换使用键盘和鼠标时会大大降低办公效率，减少了用户自动化办公的舒适方便性。笔记本在户外使用时，光电鼠标的使用者需要一定的空间来握持鼠标沿一平面移动，才能有效控制光标移动，因此必定占去相当多空间，使用上并非十分方便，尤其对于常常随身携带的笔记本电脑，要求其尽量轻便、小巧，而鼠标则会占用一定的空间或重量，携带、使用时不够方便，用户常使用笔记本上小块触摸屏代替鼠标操作，触摸屏太小，也给用户带来诸多不便。另外也无法满足人们的远距离操作大显示屏幕诸如电视机、投影仪和室外等大显示屏电子产品，同时长时间的使用鼠标器特别容易产生肩周炎等职业病。因此本发明力图解决目前鼠标的缺陷，设计出一种可以在操作键盘的同时轻松实现三维无线鼠标的功能，并可适合于电脑、电视、投影仪、投影电视和室外大屏幕的可以三维空间运动的鼠标，可以兼具现有鼠标和遥控器的功能，同时控制距离可以达到80米左右的范围。

激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

激光跟踪测量系统已经非常成熟，在国际上有很多激光跟踪仪生产厂家，SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模块和数字摄影测量模块等。

若能将激光跟踪系统应用于电脑输入设备，即可轻易实现无线三维高精密鼠标的操作。

发明内容:

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供在于避免上述不足之处而提供一种与键盘融合的、用手指直接控制显示器屏幕上光标的鼠标装置，用于解决现有鼠标依赖于桌面，使用不灵活的技术缺陷。所要解决的技术问题是使鼠标的使用更加方便，从而更加实用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:

一种激光跟踪式无线三维鼠标，主要组成部分包括：激光干涉测长系统，激光跟踪系统，指环控制器，外壳及夹持支架以及软件等组成。

激光干涉测长系统：用半导体激光发射器作为光源的激光干涉仪，用来测量长度，构成一个具有干涉作用的测量系统。

激光跟踪系统：由跟踪探测、跟踪轴架和伺服控制三部分组成。跟踪探测部分能根据瞄准偏差信号决定目标运动速度的方向和大小，包括光电探测器(如PSD,CCD或四象限光电池)、光学部分(如激光干涉仪、组合目标靶镜(角锥棱镜、猫眼反射镜)、跟踪反射镜、分光棱镜、1/4波片等;跟踪轴架部分保证使固定于其上的反射镜能够绕两个互相垂直并相交的轴旋转，其中包含两套角度编码器、电机以及光电接收器件等，能为高速、高精度、稳定跟踪提供保证，同时两套角度编码器产生的角度信号通过坐标换算成空间三维位置移动信号传送给计算机;伺服控制部分包含电源、编码器和干涉仪用计数器、电机放大器和跟踪处理器。跟踪处理器将跟踪器内的信号转化成角度和距离观测值，将数据传送到计算机上，伺服控制部分是跟踪瞄准系统的操作控制环节。在此部分的电路中加入一个蓝牙接收模块，接收来自指环上按键发出的信号。