[发明专利]方向输入装置和利用方向输入装置操作用户界面的方法

权利要求书

1.一种方向输入装置，包括：

板单元，其被配置成包括在所述板单元的一侧上形成且具有不同代码的标记的标记表面，或者被配置成与所述标记表面集成；

光学单元，其在朝向所述标记表面的方向上物理地连接到所述板单元，并且被配置成通过光源将光照射到所述板单元的标记表面上，通过使用传感器来感测从所述板单元的标记表面上的特定标记所反射的光，以及将被反射的光转变成图像信号；以及

连接单元，其被配置成连接所述板单元和所述光学单元。

2.如权利要求1所述的方向输入装置，

其中，所述光学单元形成在所述板单元的所述标记表面之下，以及

其中，当所述光学单元被固定时，所述板单元的标记表面响应于用户施加到所述板单元的力而在相对于所述光学单元的相反方向上移动。

3.如权利要求2所述的方向输入装置，其中，所述板单元包括形成在所述板单元之上的按钮以允许用户点击，或者所述板单元是用于用户的可点击按钮的形式。

4.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述光学单元形成在所述板单元的标记表面之上，并且当所述板单元被固定时，所述光学单元响应于用户施加到所述光学单元的力而在相对于所述板单元的标记表面的相反方向上移动。

5.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述板单元的标记表面被置于所述连接单元之下以从所述传感器获取图像。

6.如权利要求5所述的方向输入装置，其中，所述连接单元还被配置成包括两个轴以能够水平和竖直移动。

7.如权利要求1所述的方向输入装置，还包括：

恢复单元，其被配置成在用户没有施加力的情况下将所述板单元和所述光学单元的相对位置恢复为起始点。

8.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述方向输入装置是鼠标的形式。

9.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述方向输入装置是具有按钮的原子笔的形式，所述按钮能够被用户按压或能够水平和竖直移动。

10.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述板单元被编码成使得关于构成所述板单元的标记表面上的标记的单元格而没有空行或空列。

11.如权利要求1所述的方向输入装置，其中，所述板单元的标记表面上的标记通过使用二进制值、亮度值或色彩值中的至少之一来被编码。

12.如权利要求1所述的方向输入装置，还包括：

处理器，其被配置成通过分析从所述光学单元的传感器获取的图像信号以及在板图像中读取对光进行反射的至少一个标记和所述标记的位置来计算所述板单元的当前相对位置，并且被配置成通过使用从预定起始点到所述当前相对位置的矢量值来计算包括输入的大小、速度和方向矢量的输入参数。

13.如权利要求12所述的方向输入装置，其中，所述处理器还被配置成：

基于所述板单元的先前获取的相对位置和所述板单元的当前相对位置之间的差异以及从这两个位置移动所需的时间，来计算移动速度；以及

通过使用所述板单元的相对位置中的差异和所述移动速度来计算所述输入的大小、速度和方向矢量。

14.一种用于利方向输入装置操作用户界面的方法，所述方法包括：

通过板单元的板接收从光源产生的光；

响应于用户的力被施加，所述板单元的标记表面和光学单元在相对方向上移动，以在所述标记表面的特定标记上反射从所述光源接收的光；

通过所述光学单元的传感器，感测从所述标记表面上的特定标记反射的光并且将被反射的光转变成图像信号；以及

通过分析由所述传感器转换的图像信号来计算包括用户输入方向和距离信息的输入参数。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述输入参数的计算包括：

通过分析所述图像信号以及读取板上的标记的位置和对光进行反射的所述标记来计算所述板单元的当前相对位置；以及

通过使用从预定起始点到所述板单元的当前相对位置的矢量值来计算包括输入的大小、速度和方向矢量的输入参数。