[发明专利]用于办公自动化设备的位置指示器

说明书

                      背景技术

(1)技术领域

本发明涉及一种用于办公自动化设备的位置指示器，这些设备包括计算机和游戏机，并且涉及一种图形输入的方法。具体来说，本发明涉及一种像游戏机一样能够通过移动位置指示器来表达三维图象结构或三维运动的方法。

(2)相关技术说明

现有的两维的位置指示器，比如已被广泛使用的鼠标，在进行三维成像表达时有一定的局限性。而且，由于其采用接触法，所以要求其使用者将一装置与一平板接触以便于输入信息。这样会对人体的肌肉造成极大的损害。Rabb，Blood，Steiner以及Jones在电气电子工程师学会学报(IEEE)上发表的＂磁性运动与定向跟踪系统＂就是一种现有技术中涉及三维位置指示器的已知例子。于1979年九月发表在航天与电子系统学报AES-5的第5期pp262-270上。在该现有技术中，涉及到多个固定在空间中的线圈和在空间中的可动线圈，通过测量两种线圈所产生的电磁场之间的相互干涉可以检测到可动线圈在空间中的运动。也可以用声波替代电磁场来进行相同的测量。由于该技术对用户相对于基准坐标的工作姿势有限制性，因此，用户的姿势所带来的负荷是相当重的。

另一种装置是在位置指示器内含有多个加速度表以检测人体的运动。在这种情况下，由于仅在这些运动产生变化时才能有输出量，因此在低速或匀速运动状态下精度会极度地降低。

相反，本发明不需要外部基准坐标。本发明的一个区别技术特征就是测量人体活动时的运动速度。而且它与现有的鼠标具有较高的水准互换性，并且具有较高的成本效益以及能进行批量生产。

发明概述

本发明的目的是提供一种用于如电脑和游戏机的办公自动化设备中来执行图形输入的方法。为了实现该目的，本发明的位置指示器包括一些沿着XYZ轴所指方向定位的压力传感器。为了避免外界干扰，比如空调器所形成的气流的干扰，这些压力传感器上罩着一些带有多个小孔的罩。压力传感器通过罩上所形成的小孔与大气相通。本发明压力传感器的主要元件是一弹性薄膜。当位置指示器移动时，弹性薄膜推动空气并通过空气的动量形成原地流动，而空气的反作用又形成施加在弹性薄膜上的机械应力。接着，机械应力以电压的形式被一电子装置检测到。

相应于该运动方向的自由度，在彼此相互独立的方向上应安装一个以上的压力传感器。在使用该位置指示器时，它可以在该环境内自由地移动。位置指示器的三维运动可以通过测量各压力传感器的输出量而计算出来。

附图简要说明

图1是一表示本发明位置指示器的整体结构的说明图；

图2是一表示该结构的说明图，在该结构中位置指示器的欧拉角是可以测量的；

图3是一表示本发明所采用的压力传感器的结构的说明图；

图4是一表示采用双层罩的方法的说明图，该双层罩用于防止外面来的气流产生影响；

图5是一表示该结构的说明图，在该结构中，在一种柔性材料上附上一层压电膜以降低振动所导致的影响；

图6是一表示该结构的说明图，其中压电膜的正面和背面的结构是这样的，即它们在外部相面对并彼此相背；

图7是一表示该结构的说明图，其中压电膜刚好被弯曲成字母S的形状；

图8是一表示该结构的说明图，其中一片由具有较好弹性和刚性的材料制成的薄膜和一片压电膜相结合形成一个具有双面结构的元件；

图9是一表示该结构的说明图，其中薄膜和压电膜相结合形成一个具有单面结构的元件；

图10是一表示压力传感器的另一种结构的说明图，其可以被光学装置检测到；

图11是一表示压力传感器的另一种结构的说明图，该结构可以采用硅树脂通过刻蚀工艺制成。

                      优选实施例的说明

在本说明中，相同的数字标记功能相同或相似的部件。