專利名稱：：光學平板觸筆和室內導航系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于移動計算裝置的三維觸摸型輸入系統(tǒng)以及光學導航方法。
背景技術：
：許多小型和大型的移動計算裝置都使用觸摸屏接口而不是傳統(tǒng)的鍵盤作為用戶輸入的主要手段。然而，單獨的典型觸摸屏接口通常缺少用來捕獲復雜的繪圖和/或書寫，諸如草寫體手書、標注、草圖、或其它復雜或不標準的圖形輸入，所必需的精度。為了使得用戶輸入能夠更豐富具有更高的保真度，可以使用觸筆(或其它書寫類型的裝置)來提高用于這樣的移動計算裝置的觸摸屏接口的精度。觸筆能夠容易地與電阻式觸摸屏接口、靜電(或電容式)觸摸屏接口或者電磁式觸摸屏接口一起使用。然而，當前的觸摸屏接口，單獨使用或者與觸筆結合使用，都缺少使能三維(3D)用戶輸入的能力。因此，傳統(tǒng)觸摸屏不能支持為了如下目的的3D交互玩3D視頻游戲、利用3D計算機輔助設計(CAD)程序、補充其它的3D用戶接口、或操縱諸如從MRI和CAT掃描得到的醫(yī)學圖像之類的體圖像、以及許多其它潛在的用途。此外，現(xiàn)有的二維(2D)觸摸屏用戶接口采用不能支持用于提供補充的移動裝置應用諸如測定位置和室內導航之類的更廣泛用途的技術。
發(fā)明內容此處公開的各種實施方式涉及光學用戶輸入技術，包括一個或更多個3D定位(position)傳感器和一個或更多個3D位置(location)發(fā)射器以使能在3D空間中的高精度的用戶輸入。對于若干實施方式，3D輸入傳感器可以相對于特定輸入/輸出面板諸如移動計算裝置的2D或3D板(slate)型顯示裝置(“板”)定向(orient)。這些實施方式還可以包括使用一個或更多個3D位置發(fā)射器，對于某些實施方式，所述3D位置發(fā)射器可以布置在觸筆、或者其它書寫型裝置或指向裝置上。從而這種實施方式能夠利用從3D位置發(fā)射器到3D定位傳感器的選擇性可辨別(例如，相對唯一)的信號來確定在3D空間內的3D位置發(fā)射器的位置和取向二者，以區(qū)分一個3D位置發(fā)射器與另一個3D位置發(fā)射器。此外，該數(shù)字信號還可用于將附加數(shù)據(jù)從3D位置發(fā)射器發(fā)送至3D定位傳感器，所述附加數(shù)據(jù)包括3D位置發(fā)射器的已知位置。此處所公開的若干實施方式還涉及使用與一個或更多個3D定位傳感器結合的一個或更多個3D位置發(fā)射器的用戶輸入裝置。某些這樣的實施方式還涉及能夠在顯示裝置的初始制造之后的某點添加到顯示裝置上的用戶輸入裝置。此外，此處所公開的各種實施方式涉及室內導航和其它補充應用，其可以使用一個或更多個3D輸入傳感器、一個或更多個3D位置發(fā)射器和/或其它補充裝置部件、以及其它具有相似能力的移動計算裝置之間的交互。提供這個概述以簡單的形式介紹概念的選擇，概念在下面的詳細說明中被進一步描述。這個概述不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用來限制所要求保護的主題的范圍。為了便于理解和為了圖示本公開和各種實施方式，在附圖中公開了示例的特征和實施方式，當結合附圖閱讀時，會更好地理解這些示例的特征和實施方式，然而，應當理解本公開不限于所公開的特定方法、精確的布置和手段。貫穿若干視圖，相似的參考符號表示相似的元件。在圖中圖1為其中可以使用此處公開的許多實施方式的示例性聯(lián)網(wǎng)計算機環(huán)境的圖示；圖2描述了使用代表此處公開的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)的示例性計算裝置；圖3A為圖示了可以在代表此處公開的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)中使用的示例性定位敏感二極管(PSD)的操作的立體視圖混合塊和電氣圖3B為圖3A的側視視圖混合塊和電氣圖4A為包括代表此處所述的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)的示例性移動計算裝置的立體圖4B為圖4A所圖示的示例性移動計算裝置的側視圖5圖示了用于代表此處公開的若干實施方式的室內導航的PSD傳感器和靜止IR-LED信標的示例性使用；圖6圖示了用于代表此處公開的若干實施方式的室內導航的PSD傳感器和動態(tài)信標的示例性使用；圖7A為圖示了用于確定與此處公開的各種實施方式一起使用的觸摸型輸入裝置的位置和取向的示例性處理的處理流程圖7B為圖示了用于代表此處公開的各種實施方式的移動計算裝置信標導航(即，利用信標確定位置)的示例性處理的處理流程圖7C為圖示了用于代表此處所公開的各種實施方式的移動計算裝置激光定位(即，獲取相對本地導航/位置信息)的示例性處理的處理流程圖；以及圖8示出了示例性計算環(huán)境。具體實施方式圖1為其中可以使用此處公開的許多實施方式的示例性聯(lián)網(wǎng)計算環(huán)境100的圖示。聯(lián)網(wǎng)計算環(huán)境100包括通過一個或更多個網(wǎng)絡180相互連接的多個計算裝置。一個或更多個網(wǎng)絡180允許特定的計算裝置連接到另一個計算裝置并與其通信。所描繪的計算裝置包括移動裝置110、120和140、膝上型計算機130、以及應用服務器150。在一些實施方式中，計算裝置可以包括臺式個人計算機、工作站、膝上型電腦、微型小電腦(net-top)、平板(tablet)計算機、PDA、蜂窩電話、智能電話、或任意能夠使用WAP的裝置、或者能夠與網(wǎng)絡180直接或間接對接的任意其它計算裝置，諸如圖8所圖示的計算裝置800。在蜂窩電話、平板計算機、PDA或其他無線裝置等的情況下，每個計算裝置可以運行HTTP客戶端(例如，網(wǎng)頁瀏覽程序)或者能夠使用WAP的瀏覽器，這允許計算裝置的用戶訪問在服務器150處對其可用的信息或者向服務器150提供信息。計算裝置還可以使用其它應用來例如訪問服務器150或者向服務器150提供信息。在一些實施方式中，可以利用一個或更多個通用計算系統(tǒng)諸如圖8所圖示的計算裝置800來實施服務器150。盡管僅示出了一個服務器150，但是這并不意味著限制，而是可以實施多個服務器。在一些實施方式中，計算裝置可以包括未示出的其它計算裝置。在一些實施方式中，計算裝置可以包括多于或少于圖1所示數(shù)量的計算裝置。一個或更多個網(wǎng)絡180可以包括諸如企業(yè)私有網(wǎng)絡的安全網(wǎng)絡、諸如無線開放網(wǎng)絡的不安全網(wǎng)絡、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、以及因特網(wǎng)。一個或更多個網(wǎng)絡180中的每個網(wǎng)絡可以包括集線器、網(wǎng)橋、路由器、交換機、以及諸如有線網(wǎng)絡或直接有線連接之類的有線傳輸介質。諸如應用服務器150之類的服務器可以允許客戶端從服務器下載信息(例如，文本、音頻、圖像和視頻文件)或者執(zhí)行關于存儲在服務器上的特定信息的搜索查詢。通常，“服務器”可包括用作客戶端-服務器關系中的主機的硬件裝置或者與一個或更多個客戶端共享資源或者為一個或更多個客戶端執(zhí)行工作的軟件處理?？梢酝ㄟ^由客戶端向服務器發(fā)送請求要求訪問特定資源或者執(zhí)行特定工作來啟動客戶端-服務器關系中的計算裝置之間的通信。服務器可以隨后執(zhí)行所請求的行為并且向客戶端發(fā)回響應。聯(lián)網(wǎng)計算環(huán)境100可以對于一個或更多個計算裝置提供云計算環(huán)境。云計算指基于因特網(wǎng)的計算，其中經(jīng)由因特網(wǎng)(或其它的全球網(wǎng)絡)將共享資源、軟件和/或信息按需提供給一個或更多個計算裝置?；谠谟嬎銠C網(wǎng)絡圖中的云圖，術語“云”用作因特網(wǎng)的隱喻，其中云圖用來將因特網(wǎng)描繪為其代表的底層基礎架構的抽象。移動裝置140的一種實施方式包括基于觸摸的輸入系統(tǒng)148(此處示出為觸筆系統(tǒng))、顯示器149、網(wǎng)絡接口145、處理器146、以及存儲器147，所有這些彼此通信。顯示器149可以顯示數(shù)字圖像和/或視頻。顯示器149可以包括觸摸屏用戶接口。基于觸摸的輸入系統(tǒng)148可以確定基于觸摸的輸入裝置諸如觸筆141關于顯示器149的表面的定位和取向(orientation)。網(wǎng)絡接口145允許移動裝置140連接到一個或更多個網(wǎng)絡180。網(wǎng)絡接口145可以包括無線網(wǎng)絡接口、調制解調器和/或有線網(wǎng)絡接口。處理器146允許移動裝置140執(zhí)行存儲在存儲器147中的計算機可讀指令以執(zhí)行此處所討論的處理。觸摸型輸入裝置最初被開發(fā)以用作非顯示表面上的數(shù)字化轉換器，但是后來適于與專用顯示裝置一起使用，以使得用戶能夠與在這樣的顯示裝置上顯示的輸出直接交互(而不是間接地利用鼠標、鍵盤或者類似的輸入裝置)。最普遍的觸摸型輸入裝置為手指、觸筆、或書寫工具，此處使用的術語“觸筆”旨在包括廣泛的大量觸摸型輸入裝置而無限制。為了獲得定位分辨率、精度和速度，觸摸型輸入裝置(或者如此處所使用的“觸筆系統(tǒng)”)通常包括具有電阻式、靜電式或電磁式觸摸屏的顯示裝置。電阻式觸摸屏為檢測在觸筆和觸摸屏之間發(fā)生的電阻變化的觸摸屏，并從而感測觸筆與觸摸屏的表面接觸的位置。電阻式觸摸屏面板包括層疊以窄間隙分開的一對薄的撓性層的堅固但具有撓性的表面(例如，輸出顯示器)。這兩層分別包括導電的水平線路和垂直線路以形成與表面直接下方的精確位置對應的交叉點。當觸摸型輸入裝置(例如觸筆)對觸摸屏表面上的點施加壓力(即壓下)時，兩個導電層在該觸點下方接觸，從而使得能夠確定觸摸的位置。靜電式(或“電容式”)觸摸屏為檢測導電觸摸型輸入裝置和觸摸屏之間發(fā)生的電容變化的觸摸屏。靜電式觸摸屏感測觸摸型輸入裝置在何處已經(jīng)與觸摸屏的表面接觸(或者已經(jīng)變得非常接近)。典型地，靜電式觸摸屏使用呈現(xiàn)在顯示器前方的導電透明痕跡(trace)之間的電容耦合，以感測觸摸型輸入裝置。然而，電磁式觸摸屏為目前最普遍使用的觸摸屏并且經(jīng)常利用緊靠顯示器面板后方內置的二維(2D)傳感器陣列來實施。利用構成2D傳感器陣列的水平和垂直線環(huán)(wireloop)的網(wǎng)格來通過傳感器陣列中的順次啟動環(huán)(sequentiallyactivatedloop)與位于觸筆內的諧振電感器/電容器(LC)電路之間的電磁耦合來檢測觸摸型輸入裝置具體地說專用觸筆的定位。此外，雖然線環(huán)(有時稱作“環(huán)形天線陣列”)之間的物理間隔阻止任意單個線環(huán)單獨提供用于確定定位的足夠分辨率，但是線環(huán)共同向觸筆提供穩(wěn)定的參考測量，之后能夠利用該參考測量以每秒133個采樣的更新率在X和Y兩個方向上將實際定位內插至O.1mm的精度。然而，電磁式觸摸屏的一個缺點在于(包括線環(huán)的)2D傳感器陣列必須直接置入觸摸屏內，因此2D傳感器陣列不能在之后被添加到標準顯示裝置。標準顯示器也難以轉換成電阻式和靜電式觸摸屏。此外，這些裝置都不支持全3D輸入并且極大地限制為2D輸入用途。相反，此處公開的各種實施方式使用基于光學用戶輸入技術的根本上不同的手段。更具體地，此處公開的各種實施方式針對與2D或3D顯示裝置結合操作以從觸摸型輸入裝置接收3D空間輸入的光學3D追蹤系統(tǒng)。對于這些各種實施方式，利用覆蓋顯示裝置前方的大體積空間的3D定位傳感器系統(tǒng)檢測觸摸型輸入裝置(例如，觸筆)的定位。對于若干這樣的實施方式，3D定位傳感器系統(tǒng)可以包括(a)從已知的相對定位一起操作來導出被檢測觸筆的3D位置和取向的兩個或更多個2D定位傳感器、以及(b)至少一個具有一個或更多個定位發(fā)射器的3D位置發(fā)射器。對于某些這樣的實施方式，2D定位傳感器可以包括定位敏感二極管(PSD)，定位發(fā)射器可以包括一個或更多個紅外發(fā)光二極管(IR-LED)。對于若干實施方式，光學用戶輸入技術包括一個或更多個3D定位傳感器和一個或更多個3D位置發(fā)射器。類似地，用于各種這樣的實施方式的基于觸摸的輸入裝置(諸如觸筆)可以包括嵌入觸筆的3D位置發(fā)射器，所述3D位置發(fā)射器具有三個或更多個IR-LED以允許位置確定和取向確定二者。在某些實施方式中，光學3D追蹤系統(tǒng)(除了捕獲觸筆的定位之外)還可以捕獲觸筆的姿態(tài)(或取向)以基于具體取向(包括取向的變化)提供至少一個補充的用戶輸入，也就是說當以3D模式操作和甚至當以2D模式操作時，使得能夠與顯示裝置進行更豐富地交互(即，不僅僅“觸摸”)。例如，在被用于基于圖形的書寫或繪圖應用中時，旋轉觸筆可以提供圖形應用中的畫筆取向的控制，或者可以提供線寬的直接控制以模仿書法筆的邊緣加厚(edged-thickness)特性。圖2描繪了使用代表此處公開的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)的諸如圖1的移動計算裝置140之類的示例計算裝置200。計算裝置200可以是移動式或者是非移動式，并且此處所述的技術可以用于移動式和非移動式的計算裝置兩者。計算裝置200包括顯示裝置210和物理控制按鈕222。對于某些實施方式，顯示裝置210可包括觸摸屏，然而在可替選的實施方式中，顯示裝置可以替換為非顯示表面。顯示裝置210包括提供關于信號強度、時間和與計算裝置200相關的電池壽命的信息的狀態(tài)區(qū)212。通過利用觸筆尖端252直接觸摸顯示裝置210或者將觸筆250定位在顯示裝置210表面上方，諸如觸筆250的觸摸型輸入裝置可以用來向計算裝置200提供輸入信息。示例的計算裝置200還可包括兩個或更多個2D定位傳感器260和262。對于某些實施方式，每個2D定位傳感器260和262可進一步包括定位在廣角鏡頭的焦平面內的定位敏感二極管(PSD)以在顯示裝置210上方(或之上)提供例如120度半錐形體積的3D空間，從而每個PSD的體積極大地與顯示裝置上方的3D空間交迭。類似地，用于各種這樣的實施方式的觸筆250可以包括一起構成定位發(fā)射器270的一個或更多個IR-LED272。PSD能夠感測從IR-LED發(fā)射的光的入射角，所述IR-LED例如是以固定和預定布置安裝在觸筆上的IR-LED、或者用作靜止或動態(tài)參考信標的IR-LED(本文后續(xù)對其討論)。關于具有IR-LED布置(其對于計算裝置是已知的)的特征的觸筆，可以在從至少兩個PSD傳感器觀測到IR-LED的光時經(jīng)由三角測量確定每個IR-LED的相對定位。此外，由于觸筆上的任意一對IR-LED的相對位置對于計算裝置是已知的，所以測量觸筆體上的任意三個或更多個IR-LED的定位使得能夠計算觸筆本身的定位和取向二者，所述觸筆本身包括限定旨在作為輸入的特定空間點的觸筆尖端。由于一些IR-LED發(fā)射器可以在任意給定時間(例如，被握持觸筆的用戶的手指)遮蔽，所以各種觸筆實施方式可以使用多于三個的IR-LED以增加觸筆的IR-LED中的至少三個在任意給定時間不被遮蔽并且可以由PSD傳感器觀測到的可能性。PSD為具有僅由電流能夠被測量的精度限制的非常高的分辨率的模擬裝置。這樣，PSD傳感器具有演示的近似百萬分之一的分辨率。此外，PSD不要求完美聚焦被測量的光；而是，PSD僅要求來自發(fā)射器的光完全落入感測表面的邊界內。此外，PSD是快速的，使得每秒超過10，000個采樣的定位采集是可能的。此外，PSD為相當簡單的裝置，能夠有成本效益地大量制造。對于此處所述的各種實施方式，PSD傳感器可以定位在廣角鏡頭的焦平面內以提供例如用于檢測IR-LED信號的120度的錐形體積的3D空間。圖3A為圖示了可以在代表此處公開的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)中使用的示例性PSD300的操作的立體視圖混合塊和電氣圖，圖3B為圖3A的側視視圖混合塊和電氣圖。在圖中，PSD(此處示出為線性PSD，諸如由挪威的OSIOptoelectronicsAS開發(fā)的PSD)包括硅光檢測器PIN二極管(“光電二極管”)310，硅光檢測器PIN二極管310具有重摻雜P型半導體“陰極”312(標注“P”表示正)、寬帶輕摻雜近本征半導體(“本征區(qū)”)314(標注“I”表示本征)、以及重摻雜η型半導體“陽極”316(標注“N”表示負)的特征。陰極312和陽極316分別具有覆蓋如圖所示的光電二極管310的相對側的兩個觸點312a、312b和316a、316b。在該配置中，四個觸點312a、312b、316a和316b之間的具體電阻(或者光電流率)基于光330的定位而變化和分布，能夠例如通過歐姆表340的布置來測量，光330聚焦在光電二極管310的表面310’上引起從陰極312到陽極316的電流318。通過測量在歐姆表340的布置中分布的光電流率，能夠確定傳感器表面上的光點的質心。此處公開的一些實施方式可采用使得PSD傳感器能夠通過每次使一個IR-LED發(fā)射它的光而順序地獲取每個IR-LED發(fā)射器的定位的手段。然而，若干其它實施方式可使用例如基于直接序列擴頻信號同時地感測多個IR-LED發(fā)射器的定位的可替選的手段，其中所有IR-LED同時發(fā)射光并且每一個IR-LED利用不同的可唯一辨別的編碼序列，該編碼序列使得每個IR-LED的數(shù)字信號能夠通過PSD傳感器(已知其是極其線性的裝置)彼此辨識出。PSD傳感器的這種類型的擴頻檢測還提供了濾出到達傳感器的任意環(huán)境IR光(由于任意環(huán)境IR光缺少任何可唯一辨別的編碼特性)的益處。此外，用于多種這樣的實施方式的PSD傳感器可包括濾波器以防止非IR光到達光電二極管。鑒于上述內容，此處所公開的某些實施方式涉及用于移動計算裝置的3D觸摸型輸入系統(tǒng)，所述系統(tǒng)至少包括(a)三個IR位置發(fā)射器，所述三個IR位置發(fā)射器以第一已知配置固定地耦接至觸摸型輸入裝置，用于發(fā)射三個可辨別的IR信號；(b)兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以第二已知配置固定地耦接至移動計算裝置，用于感測從三個IR位置發(fā)射器發(fā)射的三個可辨別的IR信號，其中所述感測包括基于三個可辨別的IR信號確定三個IR位置發(fā)射器中的每個相對于兩個定位傳感器中的每個的兩個2D方向(總共六個2D方向，每個IR位置發(fā)射器兩個)；以及(c)處理器，所述處理器用于利用(例如，六個)2D方向、第一已知配置和第二已知配置來確定觸摸型輸入裝置相對于移動計算裝置的定位和取向。圖4A為包括代表此處所述的若干實施方式的光學3D追蹤系統(tǒng)400的不例性移動計算裝置的立體圖。圖4B為圖4A所圖示的示例性移動計算裝置的側視圖。在圖中，板410形式的顯示裝置包括兩個PSD傳感器412和414，這兩個PSD傳感器412和414被配置為從安裝在指向/書寫裝置上的多個IR-LED422接收(在圖4A中利用虛線圖示的)擴頻信號424，所述指向/書寫裝置此處為結合板410使用的觸筆420(及其尖端420’)。如圖示，PSD傳感器412和414可以接近板(例如，平板計算機的顯示裝置)的兩個角部安裝。此外，如圖4B所示，諸如PSD傳感器412的每個PSD傳感器的廣角鏡頭可以被定位使得其視場430(此處如形成120度角的虛線所示)覆蓋在板410表面前方3D體積的空間432。對于若干這樣的實施方式，可以通過一個或更多個數(shù)字信號處理器(DSP)(未不出)處理由IR-LED422發(fā)射并由PSD傳感器412和414接收的擴頻數(shù)字信號424，所述數(shù)字信號處理器確定每個這樣的IR-LED422在其視場430內的相對角度(即，無阻礙且被檢測到)。該信息用來三角測量每個IR-LED的定位，并且基于至少三個這樣的IR-LED422在任意給定時刻的相對位置，能夠確定觸筆420及其尖端420’的位置和取向。換言之，可以基于感測到的發(fā)射器定位計算觸筆的定位和取向，所述感測到的發(fā)射器定位基于其相對于觸筆幾何形狀的已知布置。光學3D追蹤系統(tǒng)400提供了足以精確地檢測來自例如觸筆420(或者其它觸摸型輸入裝置)的輸入的分辨率和精度。事實上，兩個PSD傳感器412和414向板410提供了可與立體視覺相比的東西，其中在感測三個IR-LED422時立體圖(perspective)上的些微差別使得能夠幾何確定這些IR-LED422相對于顯示裝置(或板)的限定平面的位置和取向，其中所述些微差別作為信號424的水平角度和垂直角度被測量，信號424的水平角度和垂直角度進而限定從每個PSD傳感器412和414至每個IR-LED422的方向，因此總共六個方向用于這個特定示例。在一些實施方式中，傳統(tǒng)的基于PSD的定位傳感器可能用來順序地獲取對每個光發(fā)射器的方向，使得每個IR-LED順次地點亮并且PSD每次一個地按順序確定每個IR-LED的定位并且對于IR-LED陣列持續(xù)地重復該循環(huán)。然而，對于多種其它實施方式，陣列中的兩個或更多個IR-LED可以同時地發(fā)射并且使用序列發(fā)生器，所述序列發(fā)生器使得每個IR-LED能夠發(fā)射它自己的可辨別的模式(pattern)，也就是說其中每個IR-LED發(fā)射相對唯一的模式。例如，可以向以250Kb/秒的速率運行的每個IR-LED分配512比特的偽隨機比特序列。這進而允許線性PSD傳感器從共同發(fā)射的IR-LED接收混合信號并且之后基于從IR-LED陣列接收的在直接序列擴頻傳輸?shù)那闆r下的處理增益分離來自每個發(fā)射器的相對唯一的信號。因此，這樣的實施方式包括擴頻解決方案，其具有在同時(而不是按時間順序)追蹤每個發(fā)射器時相對不受不相關信號影響的優(yōu)點。對于若干實施方式，IR-LED的布置(或者“IR-LED陣列”)可以由電池供電。對于與IR-LED布置一起使用觸筆的多種實施方式，其中觸筆(也就是說IR-LED)由電池供電，這樣的實施方式可進一步包括使用中檢測器件，諸如觸摸傳感器，所述觸摸傳感器能夠檢測觸筆何時正被使用并且能夠在不使用觸筆時例如通過進入低功率模式并關掉IR-LED來節(jié)約電池電量。盡管觸筆可以使用電池用于其IR-LED，但是期望全部所需功率低于光學鼠標的全部所需功率，因此意味著長電池壽命的潛能。實際上，與例如光學鼠標不同，不需要以未知的反照率從表面反射IR-LED發(fā)射，而是相反，旨在由對應的PSD傳感器直接接收IR-LED發(fā)射。因此，對于若干這樣的實施方式，如果發(fā)射光在被收集時使用具有容許孔徑(例如，至少在一個方向上具有120度的最小孔徑)的PSD傳感器，則IR-LED輸出功率可以非常低。這進而防止需要過量的光從IR-LED發(fā)射，過量的光從IR-LED發(fā)射另外可能通過可導致由PSD傳感器檢測到錯誤信號的非有意照亮附近對象(諸如握持其中布置有IR-LED的觸筆的用戶的手指)而使PSD傳感器的性能退化。此外，某些實施方式可以調制IR-LED的發(fā)射光以向觸筆提供至板(例如平板計算機)的低速率無線數(shù)字通信信道，該信道能夠用來發(fā)送附加信息，諸如按鈕按下事件、碼盤或線性滑塊的定位、尖端表面接觸壓力數(shù)據(jù)、電池狀態(tài)等。此處所述的光學3D追蹤系統(tǒng)的多種實施方式，具體地說PSD和IR-LED的使用的另外的益處在于其還適合于提供室內導航特征(或者“定位/位置認知”)。更具體地，PSD傳感器可以用來利用靜止定位或者相對于PSD傳感器相對固定的定位的補充IR-LED來感測平板相對于平板操作所在的房間的定位。例如，對于某些實施方式，包括光學3D追蹤系統(tǒng)的PSD傳感器還能夠用于感測從例如房間、門廳、汽車、或其它這種封閉場所內的裝置附近的固定IR-LED信標發(fā)射的紅外信號。這些信標能夠通過紅外信號通知它們的定位以及其它輔助信息，計算裝置可以使用這些信息來計算裝置的定位和姿態(tài)以用于諸如室內位置定位、導航等多種目的。由于感測系統(tǒng)的高精度，可以獲得封閉場所內的絕對的板定位和姿態(tài)(具有亞厘米級精度)。此外，參考信標可以是靜止的(以提供固定的參考點)或者動態(tài)的(以提供相對的參考點)。對于某些實施，參考信標可以通過它們發(fā)射的紅外信號通知它們的定位和其它輔助信息。這樣，此處公開的某些實施方式涉及用于移動計算裝置的光學導航的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)至少包括(a)兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以已知配置固定地耦接至移動計算裝置，用于感測從具有已知位置的三個IR位置發(fā)射器發(fā)射的三個可辨別紅外(IR)信號，其中所述感測包括基于三個可辨別的IR信號確定三個IR位置發(fā)射器中的每個相對于兩個定位傳感器中的每個的2D方向(例如，對于每個IR位置發(fā)射器的兩個2D方向)；以及(b)處理器，所述處理器用于利用(例如六個)2D方向、兩個定位傳感器的已知配置和三個IR位置發(fā)射器的已知位置來確定移動計算裝置相對于三個IR位置發(fā)射器的定位和取向。圖5圖示了用于代表此處公開的若干實施方式的室內導航的PSD傳感器512和靜止IR-LED信標514的示例性使用。每個靜止信標514包括至少一個IR-LED，所述IR-LED發(fā)射可由PSD傳感器512接收和可由在相關聯(lián)的移動計算裝置510例如平板計算機內的DSP(未示出)解碼的擴展序列數(shù)字信號516(以虛線圖示)。在某些實施方式中，每個靜止信標514可以通過用二次編碼調制它的IR-LED的紅外發(fā)射來發(fā)送其相對唯一的標識及其已知位置，其中所述靜止信標514例如可以安裝到房間的天花板518。在某些替選實施方式中，可能代替地經(jīng)由可由計算裝置510接收的可本地訪問的通信系統(tǒng)(例如，覆蓋該區(qū)域的W1-Fi系統(tǒng))發(fā)布每個信標的已知位置(可能以及其它另外的信息)。通過接收來自三個或更多個靜止信標514的信號，計算裝置510可以基于可檢測的靜止信標514的已知位置計算其定位和取向(例如姿態(tài))。再次，兩個PSD傳感器512向移動計算裝置510提供與立體視覺可比的東西，其中在感測三個信標514時立體圖上的些微差別作為信號516的水平角度和垂直角度被測量，信號516的水平角度和垂直角度進而限定從每個PSD傳感器至每個IR-LED信標514的方向，因此總共六個方向用于該特定示例，所述些微差別使得能夠幾何確定移動計算裝置510的位置以及它關于其顯示裝置(或板)的限定平面相對于IR-LED信標514的取向。此外，此處公開的某些實施方式涉及用于相對光學定位的系統(tǒng)，用于每個移動計算裝置的所述系統(tǒng)至少包括(a)兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以已知配置固定地耦接至移動計算裝置，用于感測從3D空間中的多個IR源發(fā)射的多個可辨別的IR信號，其中所述感測包括對于每個可辨別的IR信號確定對應的IR信號源相對于兩個定位傳感器中的每個的兩個2D方向；(b)IR激光發(fā)射器，所述IR激光發(fā)射器在第一已知取向上固定地耦接至第一移動計算裝置，用于發(fā)射可辨別的IR激光，所述IR激光在由3D空間中的碰撞點處的干涉障礙反射和散射時產(chǎn)生能夠由兩個定位傳感器感測的從碰撞點處發(fā)散的可辨別IR信號，其中所發(fā)射的IR激光被調制以提供從移動計算裝置至其它移動計算裝置的數(shù)字通信信道；以及(c)處理器，所述處理器用于基于兩個2D方向、兩個定位傳感器的已知配置以及IR激光的已知位置和已知發(fā)射方向估計移動計算裝置相對于來自碰撞點的IR源的定位。對于若干實施方式，可以利用與本文早先公開的IR-LED類似的專用代碼序列來調制IR激光發(fā)射器。此外，各種實施方式可以使用符合例如與不可見激光發(fā)射有關的職業(yè)安全與健康管理(OSHA)規(guī)范的低功率IR激光，這是由于不可見激光發(fā)射對人類眼睛增加的風險，因為這種不可見的發(fā)射不會觸發(fā)保護人類眼睛免受傳統(tǒng)激光指示器影響的瞬目反射。對于低功率IR激光，某些實施方式可以通過將發(fā)射限定為在眼睛的瞳孔徑內I微瓦來確保激光發(fā)射對于眼睛無條件的安全。圖6圖示了包括上述系統(tǒng)的用于代表此處公開的若干實施方式的室內導航的PSD傳感器612和動態(tài)信標614的示例性使用。第一計算裝置610除了包括它的一組PSD傳感器612之外還可包括至少一個動態(tài)信標614?？梢詫嵤榧t外激光指示器的動態(tài)信標614可發(fā)射具有相對唯一擴頻序列的調制紅外信號615(點線所示)。信號615隨后在其撞擊表面617的點處被反射并作為反射信號616(虛線所不)被散射,從而可由信標614的PSD傳感器檢測到。由于動態(tài)信標614從信標614的相對于PSD傳感器的精確已知的定位、方向和角度發(fā)射其紅外激光信號616，所以計算裝置610利用其PSD傳感器能夠確定紅外激光發(fā)射(例如信號616)與例如計算裝置610位于其中的房間的墻壁(未示出)或天花板518的交匯點。該信息可以用來在一定程度上基于關于計算裝置周圍的房間的構造的各種假設(例如，天花板水平，墻壁是垂直的等)來推斷計算裝置的定位和/或姿態(tài)。在任何情況下，由于發(fā)射方向對于計算裝置是已知的，所以可僅使用單個PSD傳感器來確定激光束碰撞反射表面的位置。此外，當?shù)谝挥嬎阊b置610能夠與一個或更多個相似地配置的另外的計算裝置(諸如第二計算裝置620，其包括PSD傳感器622和動態(tài)信標624，所述動態(tài)信標624發(fā)射其自身的調制的紅外信號625(點線所不)、在所述紅外信號625撞擊表面627的點處的其反射/散射626(虛線所示))交互時，然后每個計算裝置610和620能夠確定其相對于它現(xiàn)在能夠經(jīng)由紅外信號與之通信的其它計算裝置可能的相對定位。更具體地，通過共享該激光碰撞位置信息，一組計算裝置能夠僅利用可由每個計算裝置檢測到的3個共同可見的激光碰撞(不是必須為相同的激光碰撞)確定相對于彼此的相對位置。室內導航允許計算裝置的多種新應用，例如包括在相對于信標(靜止或動態(tài))的不同位置和取向獲取圖片，這進而可以支持圖像整合、3D重建、3D建模、映射以及其它用途。還可能支持多個移動裝置及其外圍設備之間的交互式用戶接口(UI)，使得第一計算裝置的觸筆可與靜止屏幕以及從外圍投影顯示裝置(第一計算裝置或者與第一計算裝置通信的第二計算裝置)發(fā)出的投影圖像交互。這些Π還可包括特殊姿勢輸入，諸如，例如，指向投影到大的靜止屏幕上的實況演示上的部分以及增加標注。配備有活動信標投影儀的移動計算裝置也使得這樣的應用成為可能其能夠通過在板未被覆蓋且處于活動記錄狀態(tài)的情況下移動通過開放空間來捕獲精確的建筑平面圖。類似地，這種裝置可用來捕獲像是雕塑、汽車等較大對象的精確的3D形狀，以用于3D建模、3DCAD或其它目的。另外的裝置間的能力還可包括從一個計算裝置向另一個計算裝置選擇發(fā)送消息。例如，這些計算裝置610和620可建立自組織(ad-hoc，點對點)坐標系統(tǒng)，其中投影儀可由所有參與的計算裝置使用(也就是說與之交互)，只要指出信息或者允許對投影圖像的另外的標注一將投影圖像轉變成共享的交互工作表面。類似地，這些位置特征可用于交互游戲、3D建模、以及若干其它應用。在其它實施方式中，兩個裝置相對于兩個或更多個參考信標的定位和姿態(tài)可用于使得一個裝置能夠與由其它裝置顯示的輸出直接交互，反之亦然。例如，來自第一裝置的觸筆可指向第二裝置的投影顯示(即，在相對于參考信標及因此兩個裝置的已知固定位置上的投影屏幕上)并且通過第二裝置與投影顯示直接交互。特別地，這包括與相似配備的計算裝置交換定位和姿態(tài)信息的能力，這進而使能新形式的用戶接口。例如，將移動計算裝置指向另一單元可以用作建立這些裝置并且僅這些裝置之間的通信的姿勢。圖7A為圖示了用于確定與此處公開的各種實施方式一起使用的觸摸型輸入裝置的位置和取向的示例處理700的處理流程圖。在702處，移動計算裝置利用IR定位傳感器感測多個IR信號，并且對于每個IR定位傳感器確定每個IR信號的2D方向。在704處，辨別每個IR信號的源(例如，觸摸型輸入裝置上的具體的IR-LED)，也就是說每個IR信號源(例如，IR-LED)匹配到觸筆上的具體的IR位置發(fā)射器，其配置已經(jīng)對于移動計算裝置已經(jīng)已知(或者，可替換地，其配置可以被觸筆作為每個IR信號上的調制數(shù)據(jù)發(fā)送)。在706處，基于得到的IR信號的方向以及IR定位傳感器(以及它們的讀數(shù)的差)和IR位置發(fā)射器(其發(fā)起那些IR信號)二者的已知配置來確定基于觸摸的輸入裝置的位置和取向。圖7B為圖示了用于代表此處公開的各種實施方式的移動計算裝置信標導航(即，利用信標確定位置)的示例性處理730的處理流程圖。在732處，移動計算裝置(利用兩個IR定位傳感器)從至少三個信標(每個是一個IR定位傳感器)感測IR位置發(fā)射，并且對于每個IR定位傳感器確定對于每個IR信號(對于每個信標)的2D方向。在734處,每個IR信號源被匹配到其位置(在一些實施方式中通過已知信標的查找，而在其它實施方式中該信息可以被編碼(調制)到IR信號自身中)，并且這些位置被匹配到由每個IR定位傳感器確定的相對方向。在736處,基于得到的IR信號的方向、IR定位傳感器的已知配置(以及它們讀數(shù)的差)和信標(其發(fā)起那些IR信號)的已知位置來相對于信標確定移動計算裝置的位置和取向。圖7C為圖示了用于代表此處公開的多種實施方式的移動計算裝置激光定位(SP，導出相對本地導航/位置信息)的示例性處理760的處理流程圖。在762處，移動計算裝置例如從具有相對于其IR定位檢測器的已知位置和取向的IR激光裝置發(fā)射激光，所述激光在與干涉對象碰撞時產(chǎn)生它利用其IR定位檢測器感測的其自身IR信號的散射，伴隨有可通過信標和/或通過其它具有相似能力的移動計算裝置發(fā)射的任意其它的IR信號。在764處，感測到的IR信號匹配到其相應的源，源包括激光碰撞點(對應于激光撞擊干涉對象的位置)、在其IR信號中以及來自其它移動計算裝置的源于其激光碰撞點的IR信號的信標(信標可發(fā)送它們的位置信息以及其它編碼的(即調制的)數(shù)據(jù))。每個移動計算裝置編碼(調制)其關于其激光的連續(xù)束中的其激光碰撞點的位置信息，并且還可以將調制激光用作與其它移動裝置的通信介質。在766處，處理每個IR信號、(如由每個IR定位傳感器確定的)其方向、以及任意對應的位置信息(諸如由其它計算裝置或信標提供的位置信息)，以導出相對于接收到的IR信號的本地位置信息。圖8示出了其中可以實施示例實施方式和方面的示例性計算環(huán)境。計算系統(tǒng)環(huán)境僅為適合的計算環(huán)境的一個示例，并且不旨在暗示關于使用范圍或功能的任意限制?？梢允褂迷S多其它通用或專用目的的計算系統(tǒng)環(huán)境或配置?？蛇m于使用的公知計算系統(tǒng)、環(huán)境和/或配置的示例包括但不限于個人計算機(PC)、服務器計算機、手持或膝上型裝置、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、網(wǎng)絡個人計算機、迷你計算機、大型計算機、嵌入式系統(tǒng)、包括任意上述系統(tǒng)或裝置的分布式計算環(huán)境等。可使用由計算機執(zhí)行的諸如程序模塊的計算機可執(zhí)行指令。通常，程序模塊包括執(zhí)行特定任務或實施特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、部件、數(shù)據(jù)結構等?？梢允褂梅植际接嬎悱h(huán)境，其中由通過通信網(wǎng)絡或其它數(shù)據(jù)傳輸介質鏈接的遠程處理裝置執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中，可以將程序模塊或其它數(shù)據(jù)放置在包括存儲器存儲裝置的本地和遠程計算機存儲介質中。參考圖8，用于實現(xiàn)此處所描述的方面的示例性系統(tǒng)包括諸如計算裝置800的計算裝置。在它最基本的配置中，計算裝置800通常包括至少一個處理單元802和存儲器804。取決于計算裝置的準確配置和類型，存儲器804可以為易失的(諸如RAM)、非易失的(諸如只讀存儲器(R0M)，閃存等)、或二者的某種結合。在圖8中通過虛線806圖示了這種最基本的配置。計算裝置800可以具有另外的特征/功能。例如，計算裝置800可包括另外的存儲器(可移除和/或不可移除)，所述另外的存儲器包括但不限于磁盤或光盤或磁帶。在圖8中通過可移除存儲器808和不可移除存儲器810圖示了這些另外的存儲器。計算裝置800通常包括各種各樣的計算機可讀介質。計算機可讀介質可以為能夠由裝置800訪問的任意可用的介質，并且包括易失和非易失介質兩者、可移除和不可移除介質兩者。計算機存儲介質包括以任意用于信息存儲的方法或技術實施的易失和非易失以及可移除和不可移除的介質，所述信息諸如計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結構、程序模塊、或其它數(shù)據(jù)。存儲器804、可移除存儲器808、以及不可移除存儲器810都為計算機存儲介質的示例。計算機存儲介質包括但不限于RAM、R0M、電可擦除編程只讀存儲器(EEPR0M)、閃存或其它存儲器技術、CD-ROM、數(shù)字通用光盤(DVD)或其它光學存儲器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲器或其它磁存儲裝置、或者能夠用來存儲期望的信息并且能夠由計算裝置800訪問的任意其它介質。任何這樣的計算機存儲介質可以是計算裝置800的部分。計算裝置800可包含允許裝置與其它裝置通信的一個或多個通信連接器812。計算裝置800也可具有一個或多個輸入裝置814，諸如鍵盤、鼠標、筆、語音輸入裝置、觸摸輸入裝置等。還可包括諸如顯示器、揚聲器、打印機等的一個或多個輸出裝置816。所有這些裝置在本領域中是公知的并且無需在此詳細討論。應當理解，可以結合硬件或軟件或者適當時二者的組合來實施此處所述的各種技術。因此，當前公開的主題的方法和設備、或者其某些方面或部分可采用體現(xiàn)于諸如軟盤、CD-ROM、硬盤驅動器、或任意其它機器可讀存儲介質的有形介質中的程序代碼(S卩，指令)的形式，其中，當程序代碼被加載到諸如計算機的機器中并由其執(zhí)行時，該機器變?yōu)橛糜趯嵺`當前公開的主題的設備。盡管在一個或更多個獨立計算機系統(tǒng)的情況下示例性實施方式可以指示使用當前公開主題的方面，但是并不如此限制該主題，而是相反，可以與任意計算環(huán)境諸如網(wǎng)絡或分布式計算環(huán)境結合實現(xiàn)該主題。進一步地，可以在多個處理芯片或裝置中或跨多個處理芯片或裝置實現(xiàn)當前公開主題的方面，并且存儲器可以跨多個裝置類似地作用。例如，這樣的裝置可包括個人計算機、網(wǎng)絡服務器、以及手持裝置。盡管已經(jīng)以結構特征和/或方法行為特定的語言描述了主題，但是應該理解，在所附的權利要求中所限定的主題不必然限制為上述特定的特征或行為。相反，上述特定的特征和行為作為實現(xiàn)權利要求的示例形式被公開。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了如下的方案附記1.一種用于移動計算裝置的三維3D觸摸型輸入系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括三個紅外IR位置發(fā)射器，所述三個IR位置發(fā)射器以第一已知配置固定地耦接至觸摸型輸入裝置，用于發(fā)射三個可辨別的IR信號；兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以第二已知配置固定地耦接至所述移動計算裝置，用于感測從所述三個IR位置發(fā)射器發(fā)射的所述三個可辨別的IR信號，其中所述感測包括基于所述三個可辨別的IR信號確定所述三個IR位置發(fā)射器中的每個相對于所述兩個定位傳感器中的每個的兩個二維2D方向；以及處理器，所述處理器用于基于所述2D方向、所述第一已知配置以及所述第二已知配置確定所述觸摸型輸入裝置相對于所述移動計算裝置的定位和取向。2.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述可辨別的IR信號被調制以提供從所述觸摸型輸入裝置至所述移動計算裝置的數(shù)字通信信道。3.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述IR位置發(fā)射器包括IR發(fā)光二極管。4.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述定位傳感器包括定位敏感二極管。5.根據(jù)附記4所述的系統(tǒng)，其中所述定位傳感器還包括廣角鏡頭，所述廣角鏡頭具有在至少一個方向上的120度最小孔徑的特征。6.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置為觸筆型裝置。7.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置與所述移動計算裝置分開、用電池供電、并且包括用于所述觸摸型輸入裝置不使用時的節(jié)電功能部件。8.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置的具體取向提供至少一個補充的用戶輸入。9.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述三個IR位置發(fā)射器包括IR發(fā)光二極管。10.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述兩個定位傳感器包括定位敏感二極管。11.根據(jù)附記I所述的系統(tǒng)，其中所述兩個定位傳感器感測從三個IR信標發(fā)射的三個可辨別的紅外信標信號，其中所述感測包括基于所述三個可辨別的IR信標信號確定所述三個IR信標中的每個相對于所述兩個定位傳感器中的每個的所述兩個2D方向，并且其中所述感測包括解調所述IR信標信號以接收所述三個IR信標的每個的位置數(shù)據(jù)；并且所述處理器基于所述2D方向、所述兩個定位傳感器的所述已知配置以及所述三個IR信標的已知位置確定所述移動計算裝置相對于所述三個IR信標的定位和取向。12.一種用于移動計算裝置的光學導航的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以已知配置固定地耦接至所述移動計算裝置，用于感測從具有已知位置的三個紅外IR位置發(fā)射器發(fā)射的三個可辨別的IR信號，其中所述感測包括基于所述三個可辨別的IR信號確定所述三個IR位置發(fā)射器中的每個相對于所述兩個定位傳感器中的每個的兩個二維2D方向，以及處理器，用于基于所述2D方向、所述兩個定位傳感器的所述已知配置以及所述三個IR位置發(fā)射器的所述已知位置確定所述移動計算裝置相對于所述三個IR位置發(fā)射器的定位和取向。13.根據(jù)附記12所述的系統(tǒng)，其中所述可辨別的IR信號被調制以提供從所述IR位置發(fā)射器至所述移動計算裝置的數(shù)字通信信道。14.根據(jù)附記12所述的系統(tǒng)，其中從所述數(shù)字通信信道得到位置信息。15.根據(jù)附記12所述的系統(tǒng)，其中所述三個IR位置發(fā)射器包括IR發(fā)光二極管。16.根據(jù)附記12所述的系統(tǒng)，其中所述兩個定位傳感器包括定位敏感二極管。17.一種用于移動計算裝置的相對光學定位的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括兩個定位傳感器，所述兩個定位傳感器以已知配置固定地耦接至所述移動計算裝置，用于感測從三維3D空間中的多個紅外IR源發(fā)射的多個可辨別的IR信號，其中所述感測包括對于每個可辨別的IR信號確定對應的IR信號源相對于所述兩個定位傳感器中的每個的兩個二維2D方向；IR激光發(fā)射器，所述IR激光發(fā)射器以第一已知取向固定地耦接至所述第一移動計算裝置，用于發(fā)射可辨別的IR激光，所述IR激光在由所述3D空間中的碰撞點處的干涉障礙反射和散射時產(chǎn)生能夠被所述兩個定位傳感器感測到的從所述碰撞點發(fā)散的可辨別的IR信號，其中所發(fā)射的IR激光被調制以提供從所述移動計算裝置至其它移動計算裝置的數(shù)字通信信道；以及處理器，所述處理器用于基于所述兩個2D方向、所述兩個定位傳感器的所述已知配置以及所述IR激光的已知位置和已知發(fā)射方向估計所述移動計算裝置相對于來自所述碰撞點的所述IR信號源的定位。18.根據(jù)附記17所述的系統(tǒng)，其中所述移動計算裝置經(jīng)由所述IR激光發(fā)射器向第二移動計算裝置發(fā)送通信，其中所述移動計算裝置經(jīng)由所述兩個定位傳感器接收來自所述第二移動計算裝置的通信。19.根據(jù)附記17所述的系統(tǒng)，其中所述IR激光發(fā)射器包括IR發(fā)光二極管。20.根據(jù)附記17所述的系統(tǒng)，其中所述兩個定位傳感器中的每個包括定位敏感二極管。權利要求1.一種用于移動計算裝置(140)的三維3D觸摸型輸入系統(tǒng)(148)，所述系統(tǒng)包括三個紅外IR位置發(fā)射器(272)，所述三個IR位置發(fā)射器以第一已知配置固定地耦接至觸摸型輸入裝置(250)，用于發(fā)射三個可辨別的IR信號(424)；兩個定位傳感器(260，262)，所述兩個定位傳感器以第二已知配置固定地耦接至所述移動計算裝置(140)，用于感測從所述三個IR位置發(fā)射器(272)發(fā)射的所述三個可辨別的IR信號(424)，其中所述感測包括基于所述三個可辨別的IR信號(424)確定所述三個IR位置發(fā)射器(272)中的每個相對于所述兩個定位傳感器(260，262)中的每個的兩個二維2D方向；以及處理器(802)，所述處理器用于基于所述2D方向、所述第一已知配置以及所述第二已知配置確定所述觸摸型輸入裝置(250)相對于所述移動計算裝置(140)的定位和取向。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可辨別的IR信號(424)被調制以提供從所述觸摸型輸入裝置(250)至所述移動計算裝置(140)的數(shù)字通信信道。3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述IR位置發(fā)射器(272)包括IR發(fā)光二極管，并且其中所述定位傳感器(260，262)包括定位敏感二極管。4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置(250)為觸筆型裝置。5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置(250)與所述移動計算裝置分開、用電池供電、并且包括用于所述觸摸型輸入裝置不使用時的節(jié)電功能部件。6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述觸摸型輸入裝置(250)的具體取向提供至少一個補充的用戶輸入。7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述三個IR位置發(fā)射器(272)包括IR發(fā)光二極管，并且其中所述兩個定位傳感器(260，262)包括定位敏感二極管。8.一種用于移動計算裝置(140)的光學導航的方法(700)，所述方法包括感測(702)從具有已知位置的三個IR位置發(fā)射器(272)發(fā)射的三個可辨別的紅外IR信號(424)，其中所述感測(702)包括基于所述三個可辨別的IR信號確定所述三個IR位置發(fā)射器(272)中的每個相對于兩個定位傳感器(260，262)中的每個的兩個二維2D方向；以及利用處理器(802)來基于所述2D方向、所述兩個定位傳感器(260，262)的已知配置以及所述三個IR位置發(fā)射器(272)的所述已知位置確定所述移動計算裝置(140)相對于所述三個IR位置發(fā)射器(272)的定位和取向。9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述可辨別的IR信號(424)被調制以提供從所述IR位置發(fā)射器(272)至所述移動計算裝置(140)的數(shù)字通信信道。10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中所述三個IR位置發(fā)射器(272)中的每個包括IR發(fā)光二極管，并且其中所述兩個定位傳感器(260，262)中的每個包括定位敏感二極管。全文摘要本發(fā)明公開了一種光學平板觸筆和室內導航系統(tǒng)。光學用戶輸入技術包括三維(3D)輸入傳感器和3D位置發(fā)射器以使能3D空間中的高精度輸入，并且所述3D位置發(fā)射器可以為觸筆、或者其它書寫或指向裝置。某些實施方式可包括用于除了3D空間內的位置之外還發(fā)送所述3D位置發(fā)射器的取向的取向組件，并且一些實施方式還可選擇性使用從所述3D位置發(fā)射器至所述3D輸入傳感器的可辨別信號以區(qū)分一個3D位置發(fā)射器與另一3D位置發(fā)射器，以從3D位置發(fā)射器向3D定位傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)，或者作為提供所述3D位置發(fā)射器相對于所述3D定位傳感器的取向信息的手段。還公開了測定位置、室內導航、以及其它利用3D輸入傳感器和/或3D位置發(fā)射器的補充應用。文檔編號G06F3/0346GK102999177SQ20121043352公開日2013年3月27日申請日期2012年11月2日優(yōu)先權日2011年11月2日發(fā)明者查爾斯·泰克,安德里亞斯·諾瓦茨克申請人:微軟公司