专利名称：一种定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用光学来定位的系统，属信息处理领域。
背景技术：
现在公开的光学定位传感器，主要是使用在光学鼠标上的光学传感器，它通过鼠标在移动过程中对接触界面的不断“拍照”，光学传感器录得连续的图案，然后通过“数字信 号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理，以判断鼠标移动的方向以及位移。其缺 点在于需要对比前后的坐标才能得出方向和位移，而且这些定位方法只能得知鼠标移动的 方向以及相对位移，是一种相对坐标定位，用户将鼠标偏移原位置后，即使移动回原位置， 得到的坐标也可能与上次不同，所以将这种定位方式用于写字时，就会存在重新定位的问 题，因此用户很难将鼠标用于写字。另有一种Anoto公司提供的Anoto数码笔，其原理是在支持Anoto功能的数字笔 内嵌有一个微型摄像机，它能够记录数码笔在带有特殊图案的数码纸表面上的移动，并将 其保存为一系列的图形坐标；数码纸与普通纸不同之处，就是数码纸上有“点阵”，“点阵”由 一些非常细小的点，按照特殊算法规则排列的组成。点阵的作用是提供给数码笔一个坐标 参数信息，保证数码笔在数码上书写时，能够准确的记录书写的笔迹。但这种方案只能在特 殊的纸张上进行书写，而不能在其它平面上书写，当用户没有这特殊的纸张时就无法进行 数字书写和录入。
发明内容
本发明可以解决一般光学定位传感器只能进行相对定位的缺陷，利用接触界面 特定的特征，实现绝对定位，绝对定位的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关 系，，每次扫描得到的数据通过校准得到坐标，在同一点的输出坐标是稳定的，从而不需要 对比前后几幅图像，可以用于写字等需要经常重新定位的场合。本发明也解决了 Anoto方 案只能在数码纸上进行书写的缺陷，提出了可以在各种平面上都可以书写的解决方案，也 提出了解决了在移动电话上进行书写的新方案。这种定位系统(1)，由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成，对一入射光，由光 反射面(2)对之进行反射，其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析，令光反射面 (2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征，则由被定位部分(3)所收到的识别特征， 得知被定位部分(3)是在那一个小区域上，从而对其定位。此定位方法不需要对比前后几 幅图片，定位部分(3)收到的唯一的识别特征定位，即可知道当前相对于光反射面(2)的位 置。被定位部分(3)含有光接收器(5)。光接收器(5)会接收光反射面(2)上的反射 光，对应的射到光反射面(2)的入射光可以是外界的光线，或被定位部分(3)所含的光发射 器(6)产生的光线，光发射器(6)产生的光线是在可见光、红外、紫外线、激光等频段中，也 可以在其组合频段中。
光反射面(2)中各小区域不同的识别特征，是不同的反射图样，是影响反射光线 的特征，包括不可见者。即反射光线可以在自然光、红外、紫外线、激光等频段中，也可以在 其频段的组合中。反射图样也可以是各种便于识别的图案或各种图案的组合，这种图案可 以是由颜色绘出的图案，也可以是可以影响反射光线的凹痕、凸痕和其组合，也可以是由不 同数目、粗细、角度的直线和曲线构成的图案。光反射面(2)中各小区域不同的识别特征，是不同的粗糙程度。这种粗糙程度可 以影响反射光线，可以作为唯一的识别特征。光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的纸张所组成，即在纸面上的各小区域制作唯一的识别特征，这纸面就可以作为定位系统(1)的光反射面(2)。可以通过各 种方法在纸上制作不同的识别特征，如在各小区域压制不同粗细、不同数目、不同角度的直 线，通过这些组合出来的标识特征是唯一的，就可以将一张普通纸变为本定位系统(1)的 光反射面⑵。当令定位系统(1)中被定位部分(3)在光反射面(2)上移动，可得到其运动的轨 迹，此时被定位部分(3)可用做数码笔，用于所写所画的电子记录。将数码笔记录的轨迹可 以实时传送到移动电话或计算机中进行处理，这样就可以利用这些轨迹进行短消息、彩信、 E-mail等书写和绘画；也可以数码笔先记录轨迹，后期再将一批轨迹数据导入计算机后处理。光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的电子器件，包括移动电话外壳 或计算机外壳，或者附加的一部分，所组成。在移动电话和计算机的正面外壳、反面外壳、侧 面外壳等不同平面的各小区域制作唯一的反射特征，这些平面就可以作为定位系统(1)中 的光反射面(2)。移动电话和计算机的外壳也可以是其显示器表面、或覆盖在显示器表面的 外壳、或显示器周边的外壳，也可以是移动电话上附带的一个部件。当这个平面是移动电话 和计算机的显示器的表面，或覆盖在显示器表面的外壳时，这些识别特征可以是由显示器 本身显示的内容。当被定位部分(3)是数码笔时，用户可以利用这些带有识别特征的外壳 构成的平面进行书写，将录得的轨迹传送给移动电话和计算机进行处理。光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的独立的平面，包括纸质平面、 塑料平面、金属平面所组成。即在一个光反射平面⑵中，可以包含一种或多种不同的独立 的平面，如一个光反射平面(2)同时有纸质平面和塑料平面，是纸制品和塑料材质的复合 品，这两个不同的平面的上小区域的识别特征在这个光反射平面(2)是唯一的。光反射面(2)各小区域不同的识别特征，由使用者用包括印刷、压制、蚀刻等机械 方法或激光蚀刻等制成。即使用者可以使用普通印刷、冲制、冲压、压制、光照曝光、化学腐 蚀、激光蚀刻等方法在纸张、塑料、照片、照片底版、金属、或其复合品上制作各小区域的识 别特征。压制出的图样可以使用颜色，也可以不使用颜色，如可以只是细小的凹痕。当令定位系统(1)中被定位部分(3)在光反射面(2)上移动，可得到其运动的轨 迹，此时定位系统(1)可用来做鼠标控制器。即在被定位部分(3)上加入鼠标的左键、右 键、滚轮功能，再重复通过以上定位过程就可以控制这个鼠标移动，可以用于移动电话和计 算机的控制。本发明中定位系统⑴也可以作为一种控制机器设备的控制器。可以用于通过书 写的内容和鼠标控制器功能来控制机器。
这个反射图样可以是附图2所述的表形图样模板，它以两个或多个指向针不同的角度的组合生成唯一的图样。
附图为实现本实用新型方法的示意图。图1是本发明定位系统的组成部分。1定位系统2光反射面3被定位部分4第4小区域5光接收器6光发射器图2是本发明中一个小区域的图样示意图。201某一个小区域202第一指向针203第二指向针204 圆形205 缺 口图3是本发明一个小区域和其周边小区域的示意图。301第1小区域302第2小区域303第3小区域304第4小区域(可以是图1中的第4小区域)305第5小区域306第6小区域307第7小区域308第8小区域309第9小区域图4是本发明一个小区域和其周边小区域的示意图，这些区域含有不同的图样。401第1小区域402第2小区域403第3小区域404第4小区域(可以是图1中的第4小区域)405第5小区域406第6小区域407第7小区域408第8小区域409第9小区域
具体实施例方式下面给出一个实施例。参见附图1，假设定位系统⑴中的光反射面⑵是一个移动电话上的外壳上的平 面，这个平面的长为12厘米，宽为6厘米，每个小区域长是0. 1毫米，宽是0. 1毫米，这样光 反射面(2)上就有720000个小区域，第4小区域(4)就是其中一个区域。参见附图2，这是一个光反射面⑵上其中某一个小区域(201)的图样示意图，图 样中包括一个圆形(204)，在圆形(204)内有第一指向针(202)和第二指向针(203)。第一 指向针(202)和第二指向针(203)都可以以圆形(204)的原点为原点旋转。圆形(204)上 的有一个缺口(205)，这个位置就可以设为作为计算第一指向针(202)和第二指向针(203) 旋转角度的起始位置，第一指向针(202)比第二指向针(203)较长且较粗。当第一指向针 (202)角度设为Al，第二指向针(203)以圆形(204)的原点为原点分别旋转时，每次旋转的 单位角度为一分，这样当第一指向针(202)的角度固定为Al时，共有360*60 = 21600个图 样可以作为某小区域的唯一识别特征。设第一指向针(202)旋转时，每次旋转的单位角度 为10度，则共有360*60*36 = 777600个图样可以作为某小区域唯一识别特征，手机上的外 壳上的平面可以从中选择720000个图样印制。附图3为光反射面⑵上第4小区域(4)及其周边8个小区域(301)，(302)， (303)，(305)，(306)，(307)，(308)，(309)的示意图，小区域(304)即为光反射面(2)上第 4小区域(4)，每个小区域上都用模板压制出唯一的不同图样。当被定位部分(3)移动到第 4小区域(304)的附近，光发射器(6)发射的光线经过光反射面(2)反射后被光接收器(5) 接收，然后被定位部分(3)经过分析，识别出圆形(204)和缺口(205)，并识别出第一指向针 (202)和第二指向针(203)的角度，这样就得到了唯一的识别特征，就知道被定位部分(3) 在第4小区域(304)附近，即得到了被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。当被定位部分(3)在光反射面(2)上运动时，通过上述过程，可以得知被定位部分 (3)的运动轨迹，此时定位部分(3)可以作为一种数码笔，用于所写所画的电子记录，并将 其记录的数据传给移动电话进行处理，用于发送短信息、彩信等。类似的，第二个实施例为可以将一张A4纸作为光反射面(2)，A4纸大小是长297 毫米，宽210毫米，每个小区域长是0. 1毫米，宽是0. 1毫米，这样光反射面(2)上就有 6237000个小区域。参见附图2，当设第一指向针(202)每次旋转的单位角度为1度，第二 指向针(203)每次旋转的单位角度都为1分时，则共有360*60*360 = 7776000个图样可以 作为某小区域唯一识别特征，A4纸上可以从中选择6237000个图样印制。与实施例1类似 的识别过程和方式，即可以得到被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。图4是另一个实施例的示意图，某金属材料光反射面(2)上一个小区域(404)及 其周边 8 个小区域(401)，(402)，(403)，(405)，(406)，(407)，(408)，(409)的示意图，每 个小区域长是1毫米，宽是1毫米。每个小区域内都有一条带缺口的实线，和其它一条或多 条虚线和实线的组合，作为唯一识别特征，而在每个小区域腐蚀出不同数目的虚线和实线， 即可以作为不同的识别特征。若某个小区域内可以容纳32条直线和额外一条带缺口的直 线，那么最少就可以有232 = 4294967296个不同的识别特征可以使用，即这块金属材料可以 最大为4294967296平方毫米，即约4295平方米。使用与实施例1类似的识别过程和方式， 即可以得到被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。
权利要求
一种定位系统(1)，其特征在于该定位系统(1)由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成，对一入射光，光反射面(2)对之进行反射；令光反射面(2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征，其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析，则由被定位部分(3)所收到的识别特征，得知被定位部分(3)是在那一个小区域上，从而对其定位。
2.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于光反射面(2)各小区域不同的 识别特征，是不同的反射图样，是影响反射光线的特征，包括不可见者；而其光学器件可以 工作在自然光、红外、紫外线、激光光学等频段中，也可以工作在其组合频段中。
3.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于光反射面(2)各小区域不同的 识别特征，是不同的粗糙程度。
4.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于光反射面(2)由其各小区域制 有不同的识别特征的纸张所组成。
5.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于光反射面(2)由其各小区域 制有不同的识别特征的电子器件，包括移动电话和计算机的外壳，或者附加的一部分，所组 成。
6.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于光反射面(2)由其各小区域制 有不同的识别特征的独立的平面，包括纸质、塑料、金属平面所组成。
7.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于令被定位部分(3)在光反射面 (2)上移动，可得到其运动的轨迹，此时被定位部分(3)可用做数码笔，用于所写所画的电 子记录。
8.按权利要求1所述的一种定位系统，其特征在于定位系统(1)可以作为一种鼠标控 制器。
9.按权利要求1所述的一种定位系统，其特征在于定位系统(1)可以作为一种控制机 器设备的控制器。
10.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于其由光反射面(2)各小区域不 同的识别特征，由使用者用包括印刷、压制的机械方法或激光蚀刻制成。
11.按权利要求1所述的一种定位系统(1)，其特征在于其由光反射面(2)各小区域不 同的识别特征可以是表形图样模板。
全文摘要
一种定位系统(1)，由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成，对一入射光，由光反射面(2)对之进行反射，其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析，令光反射面(2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征，则由被定位部分(3)所收到的识别特征，得知被定位部分(3)是在那一个小区域上，从而对其定位。
文档编号G06F3/033GK101807123SQ200910007488
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者旋永南 申请人:李幸超