三维遥控装置以及三维遥控系统制造方法及图纸

一种三维遥控装置及使用该装置的三维遥控系统，该装置包括：一光源，一遥控模组，一图像感测模组，一图像处理模组，及一通讯模组。所述遥控模组与所述光源分离，其可由操作者操控其相对所述光源做三维运动，所述光源发射的光入射至所述遥控模组经所述遥控模组反射而形成出射光，该出射光携带所述遥控模组在三维运动过程中的三维位移信息且与所述入射光反向平行，所述图像感测模组与所述光源相对固定设置，用于感测所述出射光以形成图像。所述图像处理模组与所述图像感测模组相连，用于处理所述图像感测模组产生的图像，并产生表征所述遥控模组在三维运动过程中的位移的信号。所述通讯模组与所述图像处理模组相连，用于输出所述位移信号。

Three dimensional remote control device and three-dimensional remote control system

The utility model relates to a three-dimensional remote control device and a three-dimensional remote control system using the device, which comprises a light source, a remote control module, an image sensing module, an image processing module and a communication module. The remote control module is separated from the light source, which can be controlled by the operator relative to the light source to do the three-dimensional motion, emitted by the light source is incident to the remote control module through the remote control module and the formation of reflection light and the emitted light carrying the remote control module in the process of three-dimensional 3D motion the displacement information and the incident light and the reverse parallel to the image sensing module and the light source is relatively fixed, for sensing the emitted light to form an image. The image processing module is connected with the image sensing module, which is used for processing the image generated by the image sensing module and generating a signal which represents the displacement of the remote control module in the three-dimensional motion process. The communication module is connected with the image processing module to output the displacement signal.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种遥控装置及采用该种遥控装置的遥控系统。技术背景对于大多数与人交互的信息处理系统，比如电脑、游戏机等，其显示界面均包含一个可 由操作者控制位置的记号，比如在电脑界面中的光标或者在游戏界面中游戏的参与者可以控 制的屏幕上的物件。操作者通过操作遥控装置，如鼠标器，将其在空间中的位移信息输入至 信息处理系统，从而实现对信息处理系统的控制。现有的鼠标器的工作方式，包括机械式及光电式，其通常包括一个可以由操作者控制的 鼠标主体以及连接鼠标主体与信息处理系统(如电脑)的通讯线。鼠标主体包括一感测装置， 用于感测由操作者操纵的鼠标主体在一个平面上的二维位移，并由通讯线将该二维位移的信 息传输至电脑。电脑处理该二维位移信息并执行与之相应的指令，从而实现操作者对电脑的 遥控。然而，凭借现有的鼠标器只能通过二维位移来实现遥控，其为一二维遥控装置。在许多 情况下，比如在三维电子游戏中需要操作显示界面上某一物件做三维运动时，该种二维遥控 装置在一定程度上会给操作者的操作带来不便。Elsadek等人在1998年IEEE系统、人与控制论国际会议(1998 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics) 上发表的论文New Technique For Investigating Three Dimensional (3D) Mouse中提出了一种三维鼠标器，通过使用微带天 线(Microstrip Antenna)借助电磁波在二维媒质中存储物件的三维信息并构建物件的全息 图像。然而，这种遥控装置由于使用了微带天线(Microstrip Antenna)技术及光学全息原理 ，其结构较复杂。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种结构简单的操作者可以通过三维位移来实现遥控的三维遥控装置及 采用该种三维遥控装置的三维遥控系统实为必要。一种三维遥控装置，其包括 一光源， 一遥控模组， 一图像感测模组， 一图像处理模组 ，及一通讯模组。所述遥控模组与所述光源分离，其可由操作者操控其相对所述光源做三维 运动。所述光源发射的光入射至所述遥控模组经所述遥控模组反射而形成出射光，该出射光携带所述遥控模组在三维运动过程中的三维位移信息且与所述入射光反向平行。所述图像感 测模组与所述光源相对固定设置，用于感测所述出射光以形成图像。所述图像处理模组与所 述图像感测模组相连，用于处理所述图像感测模组产生的图像，并产生表征所述遥控模组在 三维运动过程中的位移的信号。所述通讯模组与所述图像处理模组相连，用于输出所述位移信号。一种三维遥控系统，其包括一光源， 一遥控模组， 一图像感测模组， 一图像处理模组， 一通讯模组，及一信息处理系统。所述遥控模组与所述光源分离，其可由操作者操控其相对 所述光源做三维运动。所述光源发射的光入射至所述遥控模组经所述遥控模组反射而形成出 射光，该出射光携带所述遥控模组在三维运动过程中的三维位移信息且与所述入射光反向平 行。所述图像感测模组与所述光源相对固定设置，用于感测所述出射光以形成图像。所述图 像处理模组与所述图像感测模组相连，用于处理所述图像感测模组产生的图像，并产生表征 所述遥控模组在三维运动过程中的位移的信号。所述通讯模组与所述图像处理模组相连，用 于输出所述位移信号。所述信息处理系统接受所述通讯模组输出的位移信号的控制。所述遥控模组在三维空间中的不同位置上均能使入射的来自所述光源的光经其反射后沿 与入射方向反向平行的方向出射，使得由操作者操纵的所述遥控模组的三维位移可以被所述 图像感测模组感测，被所述图像处理模组识别，并进而被所述通讯模组传送至所述信息处理 系统并控制该系统。这样，操作者可以通过三维位移来遥控信息处理系统，相比现有的二维 遥控方式，更为方便、直接。同时，所述三维遥控装置通过简单的反射手段实现三维信息的 感测，不涉及复杂的微带天线技术及光学全息原理，因而其结构相对简单。附图说明图l是本专利技术实施例提供的三维遥控系统的功能模块图。图2是本专利技术实施例提供的遥控模组的示意图。图3是本专利技术另一实施例提供的遥控模组的示意图。图4是本专利技术又一实施例提供的遥控模组的示意图。图5是本专利技术实施例提供的图像感测模组的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的三维遥控装置及三维遥控系统作进一步详细说明。 请参阅图l，本专利技术实施例提供的三维遥控系统，其包括一三维遥控装置100，及一信息 处理系统108;所述信息处理系统108与所述三维遥控装置100相连并接受其控制。该三维遥 控装置100包括一光源102， 一遥控模组103， 一图像感测模组104， 一图像处理模组106，以及一通讯模组110。所述光源102固定，即不随操作者操作所述遥控模组103时的三维动作而运动，且可发射 某一波长范围内的光。该光源可为一红外光源，如红外发光二极管。参见图2，所述遥控模组103与所述光源102分离，其包括一等腰直角棱镜202及一手柄装 置204。所述等腰直角棱镜202固定于所述手柄装置204中，并且可以将入射光束201经两次全 反射后沿与入射方向呈180度的方向，也即与入射方向反向平行的方向射出而成为出射光束 203。操作者可以通过移动该手柄装置204移动等腰直角棱镜202做三维运动。所述等腰直角棱镜202，可以由如图3所示的平面镜组212、如图4所示猫眼回射器(Cat's Eye Retroreflector)222或其他能使入射的光经反射沿与入射方向呈180度的方向出射的光 学元件替换，同样可以达到本专利技术的技术效果。参见图5，所述图像感测模组104与所述光源102相对固定，其包括一镜头模组301， 一滤 光片303及一图像感测器305。所述镜头模组301用于汇聚射入图像感测模组104的光并在所述 图像感测器305上成像。所述滤光片303位于所述镜头模组301与所述图像感测器305之间且只 允许与所述光源102发光波段相同的光通过。优选地，如果光源102为红外光源，则该滤光片 303为红外导通滤光片(Infrared Pass Filter),只允许红外光通过。该滤光片303的设置可 使所述图像感测模组104只接收来自光源102的光，而不会被环境中其他波长的光如可见光干 扰。所述图像处理模组106与所述图像感测模组104相连，其包括一数字信号处理器(Digital Signal Processor)。当操作者操作所述遥控模组103在空间中做三维位移时，由于所述遥控 模组103在三维空间中的不同位置上均能使入射的光经反射沿与入射方向呈180度的方向，也 即与入射方向反向平行的方向出射，所述图像感测模组104所能感测到的图像则会随所述遥 控模组103的位置改变而改变，并且这些随所述遥控模组103的位置改变而改变的图像携带着 所述遥控模组103在三维运动过程中的三维位移信息。在这个过程中，所述数字信号处理器 以一定频率接收并处理所述图像感测模组104发出的图像，从中分析出遥控模组103所做三维 位移的信息。所述通讯模组110与所述图像处理模组106相连，其接收来自图像处理模组106的三维位 移信息，并将该位移信息传输至所述信息处理系统108并控制该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维遥控装置，其特征在于，该三维遥控装置包括：一光源，一遥控模组，一图像感测模组，一图像处理模组，及一通讯模组，所述遥控模组与所述光源分离，其可由操作者操控其相对所述光源做三维运动，所述光源发射的光入射至所述遥控模组经所述遥控模组反射而形成出射光，该出射光携带所述遥控模组在三维运动过程中的三维位移信息且与所述入射光反向平行，所述图像感测模组与所述光源相对固定设置，用于感测所述出射光以形成图像，所述图像处理模组与所述图像感测模组相连，用于处理所述图像感测模组产生的图像，并产生表征所述遥控模组在三维运动过程中的位移的信号，所述通讯模组与所述图像处理模组相连，用于输出所述位移信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁崐益，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]