[发明专利]用于位置探测的传感器方法和系统

说明书

优先权声明

本申请要求享有2009年12月4日提交的题为“A Coordinate Input Device”的澳大利亚临时申请No.2009905917的优先权，在此通过引用将其全文并入这里；本申请还要求享有2010年2月23日提交的题为“A Coordinate Input Device”的澳大利亚临时申请No.2010900748的优先权，在此通过引用将其全文并入这里；本申请还要求享有2010年6月21日提交的题为“3D Computer Input System”的澳大利亚临时申请No.2010902689的优先权，在此通过引用将其全文并入这里。

背景技术

具有触摸功能的计算装置已经变得越来越普及。这样的装置能够使用光学、电阻和/或电容传感器来确定手指、指示笔或其他对象何时接近或触摸到接触表面，例如显示器。使用触摸能够有各种界面选项，例如基于跟踪随时间变化的触摸的所谓的“手势”。

尽管具有触摸功能的系统有优点，但仍然存在缺点。膝上型和台式计算机受益于具有触摸功能的屏幕，但特别的屏幕配置或布置可能需要用户以不舒适的方式触摸到或以其他方式移动。此外，一些触摸探测技术仍然很昂贵，尤其是对于较大的屏幕面积而言。

发明内容

本主题的实施例包括计算装置，例如桌面型、膝上型、平板计算机、移动装置或集成到另一个装置（例如，用于打游戏的娱乐装置、电视机、家电、电话亭、车辆、工具等）中的计算装置。计算装置被配置成从空间中一个或多个对象的位置和/或移动确定用户输入命令。可以利用一个或多个光学传感器对对象成像，可以通过任意数量的方式解释所得的位置数据以确定命令。

命令包括，但不限于二维、三维和其他图形用户界面之内的图形用户界面事件。作为范例，可以使用对象，例如手指或指示笔通过在绘制到屏幕上项目的位置处触摸到表面或悬停在该位置附近的表面上来选择屏幕上项目。作为另一范例，命令可以涉及非图形事件（例如，改变扬声器音量、激活/停用装置或特征等）。一些实施例可以依赖于除位置数据之外的其他输入，例如在手指或对象在给定位置时点击所提供的物理按钮。

不过，同样的系统可能能够解释不是触摸特征的其他输入。例如，可以以图案的方式移动手指或指示笔，然后将图案识别为特定的输入命令，例如，基于一种或多种将移动的图案关联到特定命令的启发式方式识别的手势。作为另一范例，在自由空间中移动手指或指示笔可以转换为图形用户界面中的移动。例如，即使未物理地触摸到，也可以将穿过平面或到达指定区域解释为触摸或选择动作。

对象在空间中的位置可以影响如何将对象的位置解释为命令。例如，对象在空间一个部分之内的移动可能导致与对象在空间另一部分之内相同移动不同的命令。

作为范例，可以沿着空间之内的一个或两个轴（例如，沿着空间的宽度和/或高度）移动手指或指示笔，在一个或两个轴中的移动导致光标在图形用户界面中的对应移动。沿着第三轴（例如在不同深度）不同位置的同样移动可能导致光标的不同对应移动。例如，手指距装置屏幕越远，手指从左到右移动可能导致光标的越快移动。在一些实施例中，可以利用虚拟体积（这里称为“交互式体积”）实现这个目的，虚拟体积是由空间坐标到屏幕/界面坐标的映射定义的，该映射沿着交互式体积的深度而改变。

作为另一范例，可以将不同区域用于不同类型的输入。在一些实施例中，可以将接近装置的屏幕定义为第一区域，可以将别处定义为第二区域。例如，第二区域可以位于膝上型计算机的屏幕和键盘按键之间，或者对于平板或移动装置而言，可以代表第一区域外部的可成像空间。第一区域中的输入可以被解释为触摸、悬停和其他图形用户界面命令。可以将第二区域中的输入解释为手势。例如，可以在第二区域中提供“滑动（flick）”手势，以便通过项目列表移动，而无需通过图形用户界面选择特定的项目/命令按钮。

如下文所述，各实施例的各方面还包括辐照、探测和装置配置，允许以响应和精确方式提供基于图像的输入。例如，可以使用探测器配置和探测器采样提供更高的图像处理吞吐量和响应更好的探测。在一些实施例中，对少于探测器所有可用像素的像素采样，例如，通过将像素限制为交互式体积的投影和/或确定感兴趣区域，由第二探测器探测的特征的一个探测器进行探测。