CN1910647B - 位置确定与运动追踪的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

供在基于处理器的系统(301)中使用的位置确定和运动追踪的系统和方法。实施例可包括在绕固定点(132)的至少一个方向(133)上运动的转向器(130)、可操作来反射作为定位光束(141)的搜索光束(131)的物体(101)、可操作来确定物体距转向器的取向的至少一个位置角度(103)的逻辑器(160)、以及可操作来确定物体距固定点(132)的距离(104)的逻辑器(160)。

Description

位置确定与运动追踪的方法及其系统
相关申请的交叉引用 
本申请与共同提出、同时待审、以及一般转让的、序号为10/758,981、代理人诉讼号为10030168-1的、标题为“METHOD ANDSYSTEM FOR OPTICALLY TRACKING A TARGET USING AN INTERFEROMETRICTECHNIQUE(使用干涉测量技术的光学追踪目标的方法和系统)”的美国专利申请有关，通过引用将其公开内容结合在此。 
技术领域
本发明针对于位置确定与运动追踪领域，具体在于基于处理器系统的输入的导航。
背景技术
现在的电脑输入设备，诸如滚球鼠标，光学鼠标和其它指示器，通过接触面至鼠标的相对运动追踪它们的位置。当典型的滚球鼠标移过接触面时，内部滚球转动并驱动计算X方向步进数和Y方向步进数的光学编码器。计算机利用这个信息来确定在每一坐标内光标应相对于其先前位置移动多远。典型的光学鼠标利用摄像机来俘获接触面的连续图像并且比较这些图像以此计算鼠标相对于先前位置已经移动了多远。滚球鼠标和光学鼠标如此确定相对运动，并且两者都不使用固定的参照系。
发明内容
依照本发明，能够确定物体相对于参考点的位置。通过物体位置的反复确定，能够在参照系内追踪物体的运动。
依照本发明，光束能扫过参考点并通过对应于搜索区域的定义的圆弧。物体在被适当地布置时，在将其放置到搜索区域内时将反射该光束。反射时光束的角度被用作参照系内物体的一个位置坐 标。反射光束射向检测器，在此处，其与控制光束结合形成干涉图案。通过干涉测量，由干涉图案计算出物体距参考点的距离并将其用作参照系内物体的第二位置坐标。计算的距离与反射时光束的角度相结合来定义在两个维度上相对于参考点的物体位置。通过反复确定物体的位置来追踪物体的运动。
依照本发明，可将反射器(如后向反射器)固定在物体上，使光束沿其入射路径被反射回去。还可使用宽带辐射源来产生光束，并与适合使用低相干干涉测量的系统一起来精确地确定物体距参考点的距离。依照本发明，这些系统和方法能在基于处理器的系统中提供输入设备导航。
附图说明
图1是依照本发明的用于确定位置的实施例的示意图；
图2是说明依照本发明实施例中的位置确定与运动追踪的方法的流程图；
图3是说明被配置成可确定计算机输入设备的位置并追踪其运动的依照本发明实施例的图示。
图4说明了适合于依照本发明实施例的一个计算机系统的例子。
具体实施方式
运动相对追踪系统通常不能确定物体的位置，并因此确定只与起始点有关的运动。使用参照系的系统具有下列优点：能够确定物体相对于参考点的位置，并且如果该物体位置被重复地确定，可以精确地追踪物体进一步的运动。对于诸如计算机输入的应用，以这种方式追踪运动提供了比传统的相对运动方法更显著的优点。例如，如果追踪球鼠标被提离接触面、移动到新的位置、再回到接触面，则确定相对运动的系统将不能追踪这一运动，然而通过位置确定来追踪运动的系统能够追踪这种运动。
为了在相对于固定原点的空间中定位物体，对于空间的每一个维度来说，一个坐标应当是已知的。例如，为了在二维空间中定 位物体，一般使用两个坐标。在极坐标(一种便利的二维坐标系统)中，用物体距固定原点的距离作为一个位置坐标、并用连接物体与原点的连线相对于预定的0°取向形成的夹角作为第二位置坐标，可在二维空间内完全定义物体的位置。对于三维系统，一般使用三个坐标。在球坐标系统(一种便利的三维坐标系统)中，用物体距固定原点的距离作为第一坐标、用连接物体与原点的连线相对于第一0°取向形成的夹角(如方位角)作为第二坐标、并用连线相对于第二0°取向形成的夹角(如仰角)作为第三坐标可描述物体的位置。
图1是依照本发明布置的用于确定位置并用于在二维空间里确定物体101位置的系统的示意图。在操作图1的系统的过程中，光源110沿光源路径投射源光束111，准直仪112校准源光束111。在图1的实施例中，光源110是产生宽带辐射束的宽带或低相干的电磁辐射光源。实施例不限于宽带或低相干辐射，而是可使用任何相干程度的电磁辐射。沿着图1的光源路径布置的是分束器120。在图1的实施例中，分束器120是能把源光束111分成搜索光束131和控制光束121的部分反射表面。实施例不限于以图1描述的方式取向的反射表面，而是可使用偏振分束器、棱镜、或其他适合分离源光束111的光学元器件。在描述的实施例中，控制光束121通过分束器120射向反射器122，反射器122使控制光束沿着检测器路径151重新射入检测器150。部分反射的分束器120通过搜索光束131，允许它到达转向器130。在图1描述的实施例中，转向器130是安装在支点132上的反射表面。实施例不限于转动的反射表面，而是可包括棱镜、折射机构、或者任何其他移动、旋转、扫过或以其他的方式能够使搜索光束131移过搜索区域的设备。
如图1所进一步描述的，转向器130沿圆弧133移动(通过步进电机、磁控制、或者任何其他适当的机构)使得搜索光束131扫过基本上整个搜索区域140。如果物体101处在搜索区域140内，搜索光束131在转向器运动期间将到达物体上的某个点。在图1的实施例中，后向反射器102固定于物体101上。后向反射器具有沿 着入射路径将入射光束反射回去的能力。如果物体101具有后向反射表面102(例如一侧贴有3M 
Figure S05802235320060720D000041
后向反射带)，搜索光束131将射到物体101上并作为定位光束141沿着入射路径被反射回去。然后定位光束141到达转向器130并且再次沿着由搜索光束131传播的相同路径但是以相反的传播方向被射出。定位光束141之后到达分束器120并且沿着检测器路径151被分束器120反射。因此，当转向器130位于角103时，定位光束141和控制光束121都沿着检测器路径151到达检测器。
图1还包括确定物体101的位置角度的逻辑器160。当系统检测到定位光束141的存在时，系统将记录可用来确定物体相对于系统的位置的转向器130的角度。如果在光束131入射到转向器130而转向器130的表面垂直于光束131的路径时定义转向器130处于0°的话，则物体101的方向可以被确定下来。当转向器130处于角度103时，系统将产生定位光束141。如果角度103对应为30°，则定位光束141的产生意味着物体位于30°线上。
为了在二维空间内确定物体的位置，应当要知道两个位置坐标。对于图1的实施例，定位光束141和控制光束121被用来通过干涉测量确定距离104并将物体101距参考点的距离用作第二位置坐标。定位光束141和控制光束121都入射到检测器150上。在结合时，光束将相长地和相消地干涉从而导致在检测器150处测得的明暗干涉带。那些干涉带具有衬度-亮的很亮、或者暗的很暗-并且这个衬度是定位光束141和控制光束121传播的不同路径长度的直接作用。图1的实施例使用宽带或低相干光源来产生被分离的宽带源光束111。由重组光束产生的并在检测器处观察到的干涉带的衬度被用于计算控制光束121和定位/搜索光束131、141的路径长度的差异。当已知的从分束器120到转向器130的距离被消除时，距离140保留。通过分析衬度作用，图1的系统因此确定距离104。这种确定距离的方法被称为低相干性干涉测量法并且该方法在A.F.Fercher等人的“Low-Coherence Interferometry”，Optics Letters 13，186(1988)中被进一步描述，通过引用将其结合在此。
依照本发明的实施例使用低相干性干涉测量法来确定距离104。依照本发明的其他实施例可包括，但不限于基于多个离散波长的干涉测量方法或者基于单波长光源的干涉测量方法。使用的方法应当与光源110适当匹配。例如，如果光源110是激光器，则可使用单波长干涉测量的方法。如果使用的光源发射三种波长，则可使用三波长干涉测量的方法。
图1的实施例被描绘以及描述成在二维空间内定位物体。然而，依照本发明的实施例还可以在三维空间内定位物体。对于如图1所描述的配置，转向器130可以容易地适于使搜索光束131扫过以垂直布置并且每一个都具有0°取向的两个圆弧。当物体被定位且产生定位光束时，系统可接着记录在每个圆弧内相对于各自的0°取向的转向器130的角度。从转向器130测得的两个角度与距离104结合提供了球坐标系统的三个位置坐标。可选地，如果准直仪112是在与传播方向垂直的一个维度上延长源光束111的圆柱透镜或其他光学设备时，准直仪112可用来提供第二位置角度。这种延长提供了在物体101被提离接触面时检测物体101的能力。利用这里所描述的干涉测量方法可确定第二位置角度。
为了确定物体相对于固定参考点的位置，依照本发明的实施例可使用图2所说明的概括方法200。在步骤201处，建立固定参考点和与0°角相对应的取向。二维系统可使用极坐标并且可将固定参考点用作由此测量距离的原点以及可将0°取向用作测量角度的基准。三维系统可使用球坐标，球坐标将固定参考点设置为由此测量距离的原点，将0°取向用作测量第一角度的基准，并且将另一个0°取向用作测量与第一角度垂直的第二角度的基准。在步骤202处，源光束被分隔或分离成控制光束和定位光束。之后控制光束沿固定路径被发送至检测器，同时搜索光束沿着独立的路径到达固定参考点。在步骤203处，搜索光束在参考点附近扫过并且扫过由第一0°取向测得的圆弧。如果系统正在确定三维中的位置，则 搜索光束可以扫过由另一个0°取向测得的第二圆弧(与第一圆弧垂直)。在步骤204处，在这个圆弧(或两个圆弧)中适当设计的物体使搜索光束沿其入射路径反射回去。适当设计的物体是任何被布置的物体以使其将搜索光束沿其入射路径反射回去。一种方法将后向反射器(棱镜形，能够使入射光沿其入射路径反射回去)固定到物体的一个表面上。与后向反射镜固定在一起的物体可使搜索光束(如图1的光束131)沿其入射路径反射回去。实施例不限于使用后向反射器，而是可以容易地适于使用任何能够使搜索光束沿着入射路径反射回去的布置。在步骤205处，这个反射光束导致与控制光束的重新结合，并且由两光束的干涉图案确定物体相对于固定参考点的距离。在步骤206处，确定了搜索光束相对于0°取向的角度。在结合时，距离104和角度(θ)103定义了二维空间内物体101的位置。
依照本发明的实施例可用于确定位置和/或追踪鼠标、触笔或任何其他计算机输入设备的运动。另外，依照本发明的实施例可使用任何物体向计算机输入位置，只要该物体能适合于将搜索光束作为定位光束反射。
图3是说明被布置成可确定位置以及追踪计算机输入设备的运动的实施例的示意图。示范的计算机系统300已经适合使用计算机输入系统301。系统301允许用户操纵触笔302并利用图形用户界面应用309向计算机系统300提供定位信息。宽带光源303产生被分束器304分离的光束。然后控制光束被射向检测器305，并且搜索光束被射向转向器306。转向器306使搜索光束扫过工作区域，如工作台，桌子或其他区域。当搜索光束到达触笔302时，后向反射器307使搜索光束作为定位光束沿着入射路径反射回去。之后，定位光束被系统301重定向以此与控制光束在检测器305处结合。通过与上述相类似的方法，然后系统计算出触笔302相对于固定点的位置。搜索光束的重复扫过导致触笔302位置的重复确定。通过将连续的位置确定存储进存储器，系统300能随时间追踪触笔302 的运动。按这种方式布置的实施例可提供优于传统相对运动应用的鼠标、触笔或其他计算机输入应用。
依照本发明的各种实施例允许在任何区域追踪运动并提供对众多应用有用的特定位置信息的能力。例如，图3的触笔可用于指示地图308上的位置，将这个信息传递给计算机系统300。触笔302可用来追踪地图308上的物体，并且系统301将提供它们的信息。当由光源303发射的辐射的相干长度用来定义导航区域(如图1中的搜索区域140)时，系统301还可适用于限制触笔302定位于固定范围。
相干长度由下面的公式来确定：
光源303发射850nm的光，线宽是0.01nm，其将导致7.2cm的相干长度以及边长大约5.1cm的正方形搜索区域。这样的系统301能在合理的地理区域(如图1的区域140)内限制触笔302的检测。这样避免了在整个房间里追踪触笔或者在搜索区域外但是仍然在搜索光束路径内追踪反射物体而浪费能量和其他资源。
当通过计算机可执行指令执行时，本发明实施例的的各种元器件本质上是定义这样的各种元器件操作的软件代码。可执行指令或者软件代码可从可读介质(例如，硬盘驱动器介质、光介质、EPROM、EEPROM、磁带介质、盒式磁带介质、闪存、ROM、存储棒、和/或类似的介质)中获得，或者借助于来自信息介质(例如，因特网)的数据信号而通信。实际上，可读介质可包括任何可存储或传递信息的介质。
图4说明了适合于按照本发明的实施例的一个示范计算机系统400。中央处理器(CPU)耦合至系统总线402。CPU 401可以是任何通用CPU，例如INTEL的PENTIUM 4处理器。然而，本发明不受CPU 401体系结构的限制，只要CPU 401支持这里描述的本发明的操作。CPU 401可执行按照本发明的实施例的各种逻辑指令。
计算机系统400可包括随机存取存储器(RAM)403，它可以是SRAM、DRAM、SDRAM等。计算机系统400还可包括只读存储器(ROM)404，它可以是PROM、EPROM、EEPROM等。如本领域公知的，RAM 403和ROM 404保存用户和系统的数据和程序。
计算机系统400还可包括输入/输出(I/O)适配器405、通信适配器411、用户接口适配器408、和显示适配器409。在某些实施例中，I/O适配器405、用户接口适配器408、和/或通信适配器411可使用户与计算机系统400交互操作以便于输入与转换(如鼠标按钮)相关联的信息。通信适配器411还可提供到网络412的通信。
I/O适配器405可将存储设备406(如一个或多个硬盘驱动器、光盘(CD)驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器等)连接到计算机系统400。在RAM403不能满足与存储追踪物体运动的数据相关联的存储需求时，可利用存储设备。用户接口适配器408将用户输入设备(如键盘413)、位置确定系统407(如图1说明的系统实施例)、和麦克风414和/或输出设备(如扬声器415)耦合至计算机系统400。显示适配器409由CPU 401驱动来控制在显示设备410上的显示，从而显示比如本发明实施例的用户界面。
本发明不限于系统400的体系结构。例如，可以使用任何适合的基于处理器的设备，包括(不限于)个人计算机、膝上型电脑、计算机工作站、和多处理器服务器。此外，依照本发明的实施例可在特定用途集成电路(ASIC)或超大规模集成(VLSI)电路上实现。

Claims (10)

1.一种用于确定基于处理器的系统(301)的输入物体(101)位置的方法，所述方法包含：
限定搜索区域；
通过移动搜索光束(131)扫过所述搜索区域(140)来确定所述物体的至少一个位置角度(103)，其中在所述搜索光束处于所述至少一个位置角度上时，所述搜索光束被反射离开所述物体以产生定位光束(141)；
通过分析由结合所述定位光束和控制光束(121)产生的干涉图案来确定所述物体距参考点(132)的距离(104)，其中所述距离和所述至少一个位置角度描述了由所述基于处理器的系统使用的所述位置，
其中，所述搜索光束是低相干光束，所述搜索区域的大小是根据所述低相干光束的相干长度来限定的，所述相干长度等于所述搜索光束的波长的平方除以所述搜索光束的线宽。
2.如权利要求1所述的方法，还包含：
通过多次确定所述物体的所述位置来追踪所述物体的运动。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述搜索光束至少扫过第一圆弧(133)和第二圆弧，其中所述第一圆弧和第二圆弧对应于第一球坐标和第二球坐标。
4.一种确定位置的系统，所述位置供输入到基于处理器的应用(301)中，所述系统包含：
转向器(30)，其绕固定点(132)在至少一个维度(133)上运动；
物体(101)，用于指示搜索区域中的位置以此为所述应用提供输入，所述物体可操作以反射作为定位光束(141)的搜索光束(131)；
逻辑器(160)，可操作来确定位置距所述转向器的取向的至少一个角度(103)；
逻辑器(160)，可操作来确定所述物体距所述固定点的距离(104)，
其中，所述搜索光束是低相干光束，所述搜索区域的大小是根据所述低相干光束的相干长度来限定的，所述相干长度等于所述搜索光束的波长的平方除以所述搜索光束的线宽。
5.如权利要求4所述的系统，还包含：
分束器(120)，可操作将源光束(111)分成控制光束(121)和所述搜索光束；
光学器件(122)，被布置成用来结合所述定位光束和所述控制光束；
检测器(150)，响应由所述结合产生的干涉图案；
其中可操作来确定距离的所述逻辑器分析所述干涉图案以确定所述距离。
6.如权利要求4所述的系统，还包含：
逻辑器(160)，通过重复确定所述物体的位置可操作来追踪所述物体的运动。
7.一种用于确定可移动物体的位置的系统，包含：
第一光路，用于使第一光束(121)射向至少一个光电传感器(150)；
第二光路，用于使由所述可移动物体反射的第二光束(141)射向所述至少一个光电传感器；
机构(130)，用于确定所述物体的角坐标(103)；
界面，用于接收由所述至少一个光电传感器产生的数据；以及
处理器(160)，可操作来分析经由所述界面接收的并由所述至少一个传感器产生的数据以识别干涉图案，其中测量所述干涉图案的维度，其中所述物体的距离坐标(104)利用所述测量的维度来确定，并且其中所述角坐标和所述距离坐标用来定义用于输入基于处理器的系统(301)的所述物体在搜索区域中的位置，
其中，所述第一光束是低相干光束，所述搜索区域的大小是根据所述低相干光束的相干长度来限定的，所述相干长度等于所述第一光束的波长的平方除以所述第一光束的线宽。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述角坐标与所述第二光路相关联，并且其中所述处理器可操作利用所述角度和所述测量的维度来确定所述物体的所述位置。
9.一种用于确定物体(101)在搜索区域中的位置的系统，所述系统包含：
第一光束(121)和第二光束(131)的光源(110)；
第一机构(130)，使所述第二光束扫过至少一个角坐标(133)，其中所述第二光束被反射离开所述物体；以及
第二机构(160)，通过干涉测量分析由所述第一光束和所述第二光束产生的干涉图案，
其中，所述第二光束是低相干光束，所述搜索区域的大小是根据所述低相干光束的相干长度来限定的，所述相干长度等于所述第二光束的波长的平方除以所述第二光束的线宽。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述光源产生一范围内的电磁辐射，其中所述范围用于建立对所述确定的位置的几何限制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8729770B1 (en) 2003-12-02 2014-05-20 Adriatic Research Institute MEMS actuators with combined force and bi-directional rotation
JP4200960B2 (ja) * 2004-10-01 2008-12-24 ソニー株式会社 編集装置及び編集方法並びにプログラム
JP2009517756A (ja) * 2005-11-30 2009-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 大型表示領域の非ｃｒｔディスプレイとの使用向けのライトペン入力システム及び方法
US20080231600A1 (en) 2007-03-23 2008-09-25 Smith George E Near-Normal Incidence Optical Mouse Illumination System with Prism
TWI406153B (zh) * 2007-06-12 2013-08-21 Quanta Comp Inc 游標控制方法及應用該游標控制方法之簡報系統及電腦可讀取儲存媒體
WO2009109058A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-11 Quasmo Ag Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines spielablaufs
US7924441B1 (en) 2008-08-08 2011-04-12 Mirrorcle Technologies, Inc. Fast and high-precision 3D tracking and position measurement with MEMS micromirrors
US20100201808A1 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Microsoft Corporation Camera based motion sensing system
GB201020282D0 (en) 2010-11-30 2011-01-12 Dev Ltd An improved input device and associated method
EP2557391A1 (de) 2011-08-12 2013-02-13 Leica Geosystems AG Messgerät zur Bestimmung der räumlichen Lage eines Messhilfsinstruments
US9501152B2 (en) 2013-01-15 2016-11-22 Leap Motion, Inc. Free-space user interface and control using virtual constructs
US10691219B2 (en) 2012-01-17 2020-06-23 Ultrahaptics IP Two Limited Systems and methods for machine control
US8693731B2 (en) 2012-01-17 2014-04-08 Leap Motion, Inc. Enhanced contrast for object detection and characterization by optical imaging
US11493998B2 (en) 2012-01-17 2022-11-08 Ultrahaptics IP Two Limited Systems and methods for machine control
US9679215B2 (en) 2012-01-17 2017-06-13 Leap Motion, Inc. Systems and methods for machine control
US8638989B2 (en) 2012-01-17 2014-01-28 Leap Motion, Inc. Systems and methods for capturing motion in three-dimensional space
US9285893B2 (en) * 2012-11-08 2016-03-15 Leap Motion, Inc. Object detection and tracking with variable-field illumination devices
US10609285B2 (en) 2013-01-07 2020-03-31 Ultrahaptics IP Two Limited Power consumption in motion-capture systems
US9465461B2 (en) 2013-01-08 2016-10-11 Leap Motion, Inc. Object detection and tracking with audio and optical signals
US9459697B2 (en) 2013-01-15 2016-10-04 Leap Motion, Inc. Dynamic, free-space user interactions for machine control
US10134267B2 (en) 2013-02-22 2018-11-20 Universal City Studios Llc System and method for tracking a passive wand and actuating an effect based on a detected wand path
US9702977B2 (en) 2013-03-15 2017-07-11 Leap Motion, Inc. Determining positional information of an object in space
US9916009B2 (en) 2013-04-26 2018-03-13 Leap Motion, Inc. Non-tactile interface systems and methods
US10281987B1 (en) 2013-08-09 2019-05-07 Leap Motion, Inc. Systems and methods of free-space gestural interaction
US9721383B1 (en) 2013-08-29 2017-08-01 Leap Motion, Inc. Predictive information for free space gesture control and communication
US9632572B2 (en) 2013-10-03 2017-04-25 Leap Motion, Inc. Enhanced field of view to augment three-dimensional (3D) sensory space for free-space gesture interpretation
US9996638B1 (en) 2013-10-31 2018-06-12 Leap Motion, Inc. Predictive information for free space gesture control and communication
US9613262B2 (en) 2014-01-15 2017-04-04 Leap Motion, Inc. Object detection and tracking for providing a virtual device experience
US9433870B2 (en) 2014-05-21 2016-09-06 Universal City Studios Llc Ride vehicle tracking and control system using passive tracking elements
US9507442B2 (en) 2014-05-21 2016-11-29 Leap Motion, Inc. Multi-function stylus for motion capture and sensory based machine control
US9616350B2 (en) 2014-05-21 2017-04-11 Universal City Studios Llc Enhanced interactivity in an amusement park environment using passive tracking elements
US10207193B2 (en) 2014-05-21 2019-02-19 Universal City Studios Llc Optical tracking system for automation of amusement park elements
US9429398B2 (en) 2014-05-21 2016-08-30 Universal City Studios Llc Optical tracking for controlling pyrotechnic show elements
US9600999B2 (en) 2014-05-21 2017-03-21 Universal City Studios Llc Amusement park element tracking system
US10025990B2 (en) 2014-05-21 2018-07-17 Universal City Studios Llc System and method for tracking vehicles in parking structures and intersections
US10061058B2 (en) 2014-05-21 2018-08-28 Universal City Studios Llc Tracking system and method for use in surveying amusement park equipment
US10318023B2 (en) 2014-08-05 2019-06-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining a position of an input object
CN204480228U (zh) 2014-08-08 2015-07-15 厉动公司 运动感测和成像设备
US10238979B2 (en) 2014-09-26 2019-03-26 Universal City Sudios LLC Video game ride
JP6619823B2 (ja) 2015-06-04 2019-12-11 ルーミンコード エーエス 自由空間位置ファインダー

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714339A (en) * 1986-02-28 1987-12-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Three and five axis laser tracking systems
US6008798A (en) * 1995-06-07 1999-12-28 Compaq Computer Corporation Method of determining an object's position and associated apparatus
US6344846B1 (en) * 1997-10-27 2002-02-05 Stephen P. Hines Optical retroreflective remote control

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1470293A (en) * 1974-09-25 1977-04-14 Cetec Systems Ltd Digitising system
GB1466471A (en) * 1974-09-25 1977-03-09 Cetec Systems Ltd Optical digistising system
US7078672B2 (en) 2004-01-16 2006-07-18 Tong Xie Method and system for optically tracking a target using interferometric technique

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714339A (en) * 1986-02-28 1987-12-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Three and five axis laser tracking systems
US4714339B1 (en) * 1986-02-28 1997-03-18 Us Army Three and five axis laser tracking systems
US4714339B2 (en) * 1986-02-28 2000-05-23 Us Commerce Three and five axis laser tracking systems
US6008798A (en) * 1995-06-07 1999-12-28 Compaq Computer Corporation Method of determining an object's position and associated apparatus
US6344846B1 (en) * 1997-10-27 2002-02-05 Stephen P. Hines Optical retroreflective remote control

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005072500A2 (en) 2005-08-11
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US7184022B2 (en) 2007-02-27
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KR101099820B1 (ko) 2011-12-27
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US20050156888A1 (en) 2005-07-21

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