[发明专利]输入装置、输入控制系统、信息处理方法及程序

说明书

技术领域

本发明涉及操作被二维或者三维显示的操作对象的输入装置、输入控制系统、信息处理方法和程序。

背景技术

例如，鼠标被广泛用作输入装置来操作在显示器上二维显示的图形用户界面(graphical user interface，GUI)。近年来，提出了多种空间操作型输入装置，但并不限于鼠标所代表的平面操作型输入装置。

例如，日本未审查专利申请公开号(PCT申请的翻译)No.6-501119公开了一种输入装置，该输入装置包括三个加速度计和三个角速度传感器，其中这三个加速度计检测沿三个轴向的线性平移运动，并且这三个角速度传感器检测三个轴向的角度旋转，并且检测这三个维度内的六次方运动。该输入装置检测鼠标的加速度、速度。位置和方位，并将该检测信号传送给计算机，从而使得能够控制被三维显示的图像。

发明内容

但是，这种空间操作型输入装置与平面操作型输入装置相比，具有可操作性较低的问题。其原因在于加速度传感器不会使重力加速度和运动加速度分离，数值处理如各种传感器的积分易于出现误差，以及人的细微动作等难以检测并且易于出现误检。因此，对于原来的空间操作型输入装置来说，不易得到用户直观的操作感。

期望提供可操作性良好并且能够得到用户直观的操作感的输入装置、输入控制系统、信息处理方法和程序。

根据本发明的实施例，提供了一种输入装置，该输入装置包括壳体、第一检测单元、第二检测单元和控制单元。

该壳体具有二维检测表面。

第一检测单元检测在检测表面上移动的检测对象的位置坐标，并且输出用以计算该检测对象的移动方向和移动量的第一信号。

第二检测单元检测该检测表面相对于屏幕所属的空间坐标系中的一个基准面的斜率，并且输出用以计算该检测表面相对于该基准面的倾斜角的第二信号。

该控制单元基于第一信号和第二信号来生成用以三维地控制显示在该屏幕上的图像显示的控制信号。

在该输入装置中，该控制单元基于第一信号计算该检测对象的移动方向和移动量，并且基于第二信号计算该检测表面相对于基准面的倾斜角。该检测对象例如是用户的手指，并且该基准面可以包括例如水平地面。该控制单元基于第二信号指定检测表面相对于基准面的相对位置，并且使该屏幕的上、下、左、右及深度各个方向与该检测表面内的各个轴向相对应。然后，该控制单元三维地控制与该检测对象的移动方向和移动量相对应的图像显示。

根据本输入装置，可以通过该壳体的方位操作和手指在检测表面上的移动操作来三维地控制图像。这能够提高可操作性，并且能够得到用户直观的操作感。

该检测对象不仅限于用户的手指，而且还包括其它操作子如输入笔。只要第一检测单元是能够检测到检测对象在检测表面上的位置坐标，它就不受特别的限制，例如，可以使用触摸传感器，如电容式或者电阻式触摸传感器。对于第二检测单元，例如可以使用加速度传感器、地磁传感器和角速度传感器等。

基准面并不限于垂直于重力方向的平面，也可以是平行于重力方向的平面，例如平行于屏幕的平面。

作为操作对象的图像可以是二维图像，也可以是三维图像(实像和虚像)，并且包括符号和指针(光标)等。图像显示的三维控制是指图像沿屏幕的上、下、左、右及深度各个方向的显示控制，并且包括例如，指示三维视频图像的指针沿三个轴向的移动控制和三维视频图像的显示控制等。

该检测表面通常具有第一轴和与该第一轴正交的第二轴。第二检测单元也可以包括加速度传感器，该加速度传感器输出与第一轴和第二轴的至少一者的轴向相对于重力方向的倾斜角相对应的信号。这便能够轻松得到与该检测表面相对于基准面的倾斜角相对应的检测信号。

该加速度传感器通常沿第一轴向、第二轴向以及与第一轴向和第二轴向均正交的第三轴向配置在壳体内侧，并且基于该加速度传感器在各个轴向上的输出来计算该检测表面相对于基准面的倾斜角。

在图像为显示在屏幕上的三维视频图像的情况下，该控制信号可以包括用以控制该三维视频图像的视频图像视差的大小的信号。

这便使能三维视频图像沿该屏幕的深度方向的适当显示控制。

根据本发明的另一实施例，提供了一种输入控制系统，该输入控制系统包括输入装置和信息处理装置。