CN111919190A - 3d输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3‑D输入装置(10)，特别是一种移动3‑D输入装置，其具有壳体(20)和设置在壳体(20)内的输入元件(40)。输入元件(40)具有至少第一侧(42)和与第一侧(42)相对的第二侧(44)。另外，根据本发明的3‑D输入装置(10)具有传感器装置(60)。输入元件(40)能相对于壳体(20)以六个分量运动，即，在笛卡尔坐标系的三个轴上的三个位移和围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三个角度旋转。传感器装置(60)检测输入元件(40)相对于壳体(20)的运动和/或位置。输入元件(40)的第一侧(42)或输入元件(40)的第二侧(44)或输入元件(40)的第一侧(42)和第二侧(44)一起被构造为使得使用者可以通过对输入元件(40)的作用来完成输入元件(40)沿六个分量的运动。本发明还涉及移动装置(100)和3‑D遥控器，它们各自具有至少一个根据本发明的这种3‑D输入装置(10)。

Description

3D输入装置

本发明涉及3D输入装置、特别是移动3D输入装置。本发明还涉及各自包括至少一个本发明的3D输入装置的移动装置和3D遥控器。

3D输入装置特别是用于将三维输入(例如，三维运动命令)发送至计算机系统。例如，在3D构造软件中使用所谓的3D鼠标在虚拟的3D环境中移动对象或允许使用者通过虚拟的3D场景进行操纵。优选地，在设计3D构造(也称为CAD)中借助于计算来实施这样的输入装置。另外，3D输入装置可用于操纵杆、游戏机、数据手套、计算机键盘、计算机鼠标、触控板、触摸板或遥控器。3D输入装置的另一个应用领域是用于遥控设备(例如，无人机)的遥控器。

3D输入装置的特征特别在于，可以使用这样的装置来显示或输入两个对象相对于彼此的所有相对运动和/或相对位置。这样的相对运动和/或相对位置可以通过六个分量来描述，即在笛卡尔坐标系的三个轴上的三个位移(X，Y，Z)和围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三个角度旋转(A，B，C)。为了显示或输入六个分量，常规的3D输入装置包括输入元件，该输入元件可相对于固定的基本元件沿六个分量运动。这些相对运动和/或相对位置通过传感器装置检测。以这种方式，例如可以在空间中沿六个分量移动虚拟对象或遥控设备(例如，无人机)。

常规的3D输入装置尤其从DE3611337A1以及从US2012/0215475A1获知。

现有技术的输入装置具有如下缺点：它们较大，因此不适合移动或便携式用途。

本发明的一个目的是提供一种小型化的3D输入装置、特别是小型化的移动3D输入装置。此外，一个目的是提供也被小型化的移动装置和3D遥控器。

上述目的通过权利要求1所限定的3D输入装置、权利要求15所限定的移动装置和权利要求16所限定的3D遥控器来实现。

具体地，本发明的3D输入装置是优选为便携式的移动3D输入装置。3D输入装置包括壳体和设置在壳体中的输入元件。输入元件优选设置在例如孔的开口中、特别是延伸穿过壳体的开口中。优选的是，可以从壳体外部例如经由开口在物理上接近输入元件。一方面，优选的是，输入元件完全设置在壳体中，即设置在壳体的轮廓内。在这种情况下，输入元件至少部分地与壳体的轮廓齐平。另一方面，优选的是，输入元件突出到壳体的轮廓之外。结果，输入元件从壳体突出。在这种向外突出的情况下，输入元件可以仅从壳体的一侧突出或从多侧突出。例如，如果输入元件具有柱体形状，而壳体具有长方体形状，则输入元件可以仅通过柱体形状的底面附近的部分从长方体突出。输入体也可以通过上述部分和与该部分相对的部分(即，与柱体形状的底面相对的部分)从壳体的长方体形状在两侧突出。例如，如果输入元件具有球体形状，而壳体呈立方体形状，则球体可以从立方体的所有六侧突出。本发明的3D输入装置的输入元件包括至少一个第一侧和与第一侧相对的第二侧。优选地，所述侧彼此平行地、特别是真正平行地相对。这些侧主要描述输入元件的区域或输入元件的周围。然而，这些侧也可以代表输入元件的物理表面或部分。此外，本发明的3D输入装置包括传感器装置。传感器装置优选设置在壳体与输入元件之间。传感器装置也可以与壳体和/或输入元件连接。在这种传感器装置与壳体和/或输入元件连接的情况下，优选将传感器装置设置在壳体上和/或输入元件上。输入元件能相对于壳体以六个分量运动，这六个分量即为在笛卡尔坐标系的三个轴上的三个位移和围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三个角度旋转。传感器装置检测输入元件相对于壳体的运动和/或位置。输入元件的第一侧或输入元件的第二侧或输入元件的第一侧和第二侧一起被设计成使得使用者能够通过作用在输入元件上来执行输入元件沿六个分量的运动。使用者对输入元件的这种作用尤其是指使用者优选使用一个或多个手指来触摸和/或夹持输入元件。

优选的是，输入元件为柱体形状，特别是圆柱体形状。对于输入元件的这种形状，优选的是，输入元件的第一侧对应于输入元件的柱体形状的底面。柱体形状可以是实心的柱体形状，但是，也可以想到空心的柱体形状。柱体形状不一定是圆柱体形状。由此也包括诸如棱柱或球体的形状。代替输入元件的柱体形状，输入元件也可以呈球形。

在优选的实施方式中，本发明的3D输入装置的输入元件具有在第一侧上的第一表面和/或在第二侧上的第二表面。这两个表面例如均可以彼此独立地设计为凸面、凹面或平面。如果输入元件具有柱体形状，则第一表面优选是柱体的底面，而第二表面是柱体的与底面相对的表面。第一表面和/或第二表面被设置成供使用者接近，使得使用者优选有效接近第一表面和/或第二表面。在此，3D输入装置、特别是输入元件的设计使得使用者能够使至少一个表面、特别是同时使两个表面运动。执行输入元件的这种运动，以使输入元件可以沿六个分量相对于壳体偏转。

优选地，输入元件具有从第一侧延伸至第二侧的开口。特别地，该开口的开口直径基本上对应于人手指的直径。另外，开口优选被设计成使得使用者可以至少在一侧、特别是在两侧伸入开口中。

3D输入装置优选包括至少一个环，特别是指环。该至少一个环在输入元件的第一侧和/或在输入元件的第二侧上与输入元件连接。环优选与输入元件的第一表面和/或输入元件的第二表面连接。

在优选的实施方式中，3D输入装置的壳体对应于移动装置的壳体。该移动装置特别是移动电话或平板计算机或膝上型计算机，优选是可转换型笔记本，或者是导航装置。在3D输入装置的壳体对应于移动装置的壳体的这样的实施方式中，优选的是，3D输入装置、特别是传感器装置的必要的电源和/或评估装置由移动装置的现有的电源和/或计算能力提供。例如，传感器装置可以与移动装置的用于传输电力的可再充电电池连接。传感器装置还可以与移动装置的用于传输数据的处理器连接。

传感器装置特别是包括至少一个传感器单元。传感器单元又包括至少一个优选为磁阻式传感器和与该传感器相关联的至少一个优选为磁性的发射器。这样，每个传感器单元被配置为使得其检测输入元件相对于壳体的运动的至少一个分量。至少一个传感器优选是AMR(各向异性磁阻)、GMR(巨磁阻)、CMR(大磁阻)或TMR(隧道磁阻)类型的传感器。在多个传感器的情况下，可以使用不同的传感器类型。

优选的是，至少一个传感器单元如DE102017206025.5中对于传感器单元的定义来实施。

此外，优选的是，3D输入装置包括至少六个传感器单元，每个传感器单元特别精确地包括一个传感器和/或特别精确地包括一个发射器。

在优选的实施方式中，至少一个传感器是一维传感器。具体地，发射器被实施为磁体，优选为永磁体。一维传感器是传感器可以沿一维传感器方向检测与其相关联的发射器的运动的这样的传感器。优选地，它是测量场线的方向以确定运动的磁阻式传感器。

优选地，至少三个传感器相对于它们的传感器方向平行地设置，并且至少三个另外的传感器也相对于它们的传感器方向平行地设置，至少三个第一传感器的传感器方向垂直于至少三个另外的传感器的传感器方向。优选的是，在正好六个传感器的情况下，三个第一传感器和三个另外的传感器分别以相对于彼此间隔120的距离设置在圆形路径上。在此，特别优选的是，所有传感器分别彼此间隔60°。第一传感器的圆形路径和另外的传感器的圆形路径优选各自设置在相应的平面中，两个平面优选一个位于另一个内部，或者真正地平行。通过真正平行的平面，传感器可以设置成使得三个第一传感器中的一个传感器与另外三个传感器中的一个传感器之间的连线垂直于所述平面，传感器的设置优选使得存在三个这样的连线。

如上所述，磁阻式传感器检测从磁体发出的场线。在此，测量的是场线的方向，而不是场强度。当磁体和磁阻式传感器沿敏感的传感器方向相对运动时，传感器可以测量相对于磁体的位置。对于与该方向正交的运动，这导致测量位置没有变化或几乎没有变化。

如果四个磁阻式传感器或部分传感器例如在芯片中连接以形成惠斯通测量电桥，则获得取决于现有磁场的两个电压。磁场是由磁体产生，产生的两个电压代表位置传感器的正弦和余弦信号。

通过应用反正切α＝arctan2(余弦信号、正弦信号)，可以将两个传感器电压组合为角度α。其值的范围是从–π到+π。由于函数arctan2()是周期为2π的周期函数，超出该范围的值将导致测量值不明确。简单的换算将从–π到+π的测量值角度α转换为距离(例如，毫米)。已知总共六个独立的传感器单元，有六个测量值α1、α2、α3、α4、α5、α6。

合适的校准矩阵可以将确定的六个距离转换为位移(X，Y，Z)和角度旋转(A，B，C)的坐标。

磁体沿磁阻式传感器敏感的运动方向(即，传感器方向)的运动导致被测位置的准线性变化。可以根据至少六个独立的传感器单元的几何布置计算相关联的校准矩阵M。

确定校准矩阵的第二种可行方式是通过校准。在此，执行装置的已知偏转并检测所有传感器单元的相关联的测量值。也可以根据它们计算出校准矩阵。

由3D输入装置的评估装置执行上述的及可行的另外和/或附加的评估，例如用于根据检测到的传感器值确定相对运动和/或相对位置的计算。如果3D输入装置与移动装置连接，则优选的是，移动装置的处理器承担3D输入装置的评估装置的功能。

在优选的实施方式中，所有传感器与壳体连接，特别是安装在壳体上或集成在壳体中。替代地或补充地，所有发射器与输入元件连接，特别是安装在输入元件上或集成在输入元件中。

本发明的3D输入装置特别是包括至少一个弹簧装置。该至少一个弹簧装置与壳体和/或输入元件连接成使得输入元件在静止位置时相对于壳体具有固定位置，也称为静止位置。该固定位置描述了当输入元件不相对于壳体运动或不相对于壳体偏转时输入元件相对于壳体的位置。当输入元件相对于壳体运动时，在运动完成之后，特别是当输入元件被释放时，由于弹簧装置而使它返回到静止位置。弹簧装置与壳体和/或输入元件的连接例如可以是刚性的，也可以是接触连接。这样的接触连接特别地被设计成使得弹簧装置与壳体和/或输入元件不是刚性地，例如一体地连接，而是在它们之间仅存在接触。优选地，该接触是永久的，即，在壳体和输入元件的任何相对运动期间都是接触的。另一方面，也可以是至少暂时不存在接触，并且弹簧装置与壳体和/或输入元件因此彼此间隔开。

弹簧装置具体包括至少一个弹性垫和/或至少一个弹簧。弹簧优选是经典的变形弹簧，例如特别是金属的螺旋弹簧或线弹簧，或者是橡胶弹簧，例如橡胶块。对于弹簧和弹性垫，优选使用没有滞后或具有低滞后的材料。优选地，使用金属和/或塑料材料(例如弹性体、硅树脂或钢)作为弹簧和/或垫的材料。优选的是，至少一个弹性垫和/或至少一个弹簧一方面与壳体另一方面与输入元件固定地、特别是刚性地连接。弹簧和/或垫也可以仅与壳体和/或输入元件固定地、特别是刚性地连接。例如，如果使用线弹簧，则其一端可以与壳体刚性地连接，而另一端仅突出于输入元件上方或与输入元件接触。另外，可以使用软管作为弹簧。在这种情况下，其中软管在输入元件上方延伸(例如张紧)并在软管端部的区域中与壳体刚性地连接的构造是优选的。相反，例如如果螺旋弹簧被用作弹簧，则它们可以被设置在壳体和输入元件之间，并且一方面可以与壳体刚性地连接，另一方面与输入元件刚性地连接。优选的是，弹簧装置包括至少两个弹性垫。这些弹性垫优选被设置成使得其中设置有输入元件的壳体的开口通过垫在两侧与环境隔离。作为替代或补充，优选的是，弹簧装置具有相对于彼此间隔120°的、设置在一个平面上的至少三个弹簧，例如线弹簧。

在优选实施方式中，3D输入装置包括用于限制输入元件相对于壳体的移动性的至少一个止动件。该至少一个止动件优选是机械阻滞器，例如阻尼器。可以实现至少一个止动件，使得其防止输入元件相对于壳体的运动，该运动可能导致对3D输入装置的移动性的损害。作为替代或补充，止动件可以被设计成使得其限定发射器相对于每个传感器单元的传感器的运动，从而使发射器总是处于被传感器覆盖的传感器范围内。优选地，止动件与壳体和/或输入元件连接。

特别是输入元件的位移和/或角度旋转引起安装的弹簧和/或止动装置的伸展或压缩。可以使用弹簧定律F＝c·s来确定出现的力，其中力F以[N]为单位，距离s以[mm]为单位，弹簧常数c以

为单位。由于弹簧和/或止动装置的几何布置，特别是由于距旋转中心的距离，也可能产生扭矩。因此，本文提出的3D输入装置也可以检测力和/或力矩。使用合适的校准矩阵，3D输入装置可以确定并输出力和扭矩。

应用建立力、质量和加速度之间的关系(F＝m·a，F以[N]为单位，m以[kg]为单位，a以

为单位)的牛顿定律以及关于扭矩、质量惯性矩和角加速度之间关系(M＝J·α，M以[Nm]为单位，J以[kgm²]为单位，α以

为单位)的等效定律，3D输入装置还可以使用合适的校准矩阵测量加速度或角加速度。

优选地，3D输入装置包括至少一个加速度传感器，特别是三维传感器。加速度传感器检测壳体和/或输入元件在空间中的取向和/或运动。当壳体以可选方式保持在空间中时，地球的重力矢量会相应地作用于具有某个取向的3D输入装置上。这可能导致检测到输入元件相对于壳体的偏转。使用至少一个加速度传感器，可以消除这种检测到的偏转。优选的是，壳体包括至少一个加速度传感器。

移动装置具体是包括至少一个本发明的3D输入装置的移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航装置。优选的是，移动装置包括两个3D输入装置。如果移动装置是移动电话，则可以将3D输入装置设置在经常设置主页键的显示器下方。在此，优选的是，3D输入装置承担主页键的功能以及如果需要，根据3D输入装置的功能而承担其他功能。如果3D输入装置也用作键、特别是主页键，则优选定义阈值，以便可以从连续传感器测量中得出例如“按下”或“未按下”的键功能。如果移动装置具有本发明的两个3D输入装置，则优选将它们设置在移动装置的显示器的两侧。

本发明的3D遥控器包括至少一个本发明的3D输入装置，壳体可与移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航装置连接。优选地，这样的连接是非一体形成的可附接或可插拔的连接。在这种情况下，壳体可以被设计成基本上对应于手持盖或平板盖的形状，并且可以以对应的方式与移动电话或平板式计算机连接。在此，优选的是，3D输入装置与移动装置连接以用于数据和/或电力的传输。例如，这可以通过壳体经由插入式连接件与移动装置的充电装置端口连接的方式来实现。作为替代或补充，通过感应和/或无线连接的数据和/或电力传输也是可行的。

下面将参照优选实施方式和附图更详细地描述本发明。在图中：

图1是根据本发明的3D输入装置的示意性俯视图，

图2a、图2b、图2c示出了根据本发明的3D输入装置在移动装置的框架内的不同示意图，

图3至图6示出了根据本发明的3D输入装置在移动装置中的不同实施方式的示意性侧视图，以及

图7是根据本发明的3D输入装置的另外的实施方式的示意性截面图。

在图中，相似的元件由相似的附图标记标识。

图1的3D输入装置10包括长方体形的壳体20。壳体20具有从上侧延伸至下侧的孔22。在孔中设置有空心柱体61。该空心柱体61以防止旋转的方式与壳体20连接。空心柱体61和壳体20也可以形成为整体，也称为一体地形成。

六个一维磁阻式传感器64、65设置在空心柱体61的朝内的壳表面上。在所示的实施方式中，这些传感器64、65是传感器方向平行于图像平面的三个传感器64。这三个传感器64彼此间隔120°设置。传感器方向垂直于图像平面延伸的三个传感器65也被示出为彼此间隔120°设置。

输入元件40位于空心柱体61中，其中，在所示的实施方式中，可以看到输入元件40的第一侧42的第一表面43。图1没有示出在相对的后侧的输入元件40的第二侧44的第二表面45。

根据中心所示的坐标系，输入元件40可相对于壳体20或空心柱体61自由运动。结果，输入元件可相对于壳体20沿六个分量(即，三个位移X、Y、Z和三个角度旋转A、B、C)运动。

为了将其保持在静止位置，输入元件40通过由三个弹簧74形成的弹簧装置70(70'，70'，70”)与壳体20连接。在此，弹簧各自在两个端部位置处分别与输入元件40和壳体20固定地、特别是刚性地连接。与所示的实施方式相反，例如当使用线弹簧作为弹簧74时，也可以将弹簧74仅与壳体20固定地连接并且仅突出于输入元件40上方或与其接触，而弹簧74与输入元件40没有刚性连接。弹簧装置70防止输入元件40从壳体中掉出。此外，弹簧装置70限定了输入元件相对于壳体20的静止位置，输入元件40在偏转之后、特别是在其被释放时返回到该静止位置。

在所示的实施方式中，输入元件40具有实心的柱体形状。在输入元件40的柱体形状的朝外的壳表面上，设置有分别与传感器64、65相关联的六个磁性发射器66、67。在所示的实施方式中，六个发射器是永磁体66、67。永磁体66、67根据传感器方向设置成使得它们的磁化线(即，磁体66、67的两个磁极之间的连线)平行于相应的相关联的传感器64、65的传感器方向。因此，磁体66具有与图像平面平行的磁化线，磁体67具有与图像平面正交的磁化线。三个磁体66以及三个磁体67各自相对于彼此间隔120°设置。

磁体66、67和与该磁体相关联的传感器64、65一起形成传感器单元62、63。对于每个传感器单元62、63，相应的传感器64、65测量磁体66、67相对于该传感器64、65的相对运动。通过对通过传感器64、65测得的磁体66、67的所有运动的评估，可以根据所有六个分量来确定输入元件40相对于壳体20的相对运动和/或相对位置。

如图所示，代替将弹簧74设置在壳体20和输入元件40的顶表面上，也可以将弹簧74设置在下侧上或下侧和上侧上。还可以将弹簧居中地设置在上侧和下侧之间。此外，任何其他数量的弹簧都是可行的。

以下图2至图6示出了包括根据本发明的3D输入装置10的移动装置100。在没有移动装置的情况下，本文关于3D输入装置10描述的实施方式也是可以想到和有效的。例如，在这种情况下，移动装置100对应于本发明的3D输入装置10的壳体20。

图2a示出了关于移动装置100的俯视图，该移动装置是蜂窝电话，例如智能电话。蜂窝电话100在下侧具有穿过蜂窝电话100的壳体20的孔22。实心的柱状的输入元件40设置在孔22中，图2a示出了在输入元件40的第一侧42的第一表面43。与图1的3D输入装置10相比，图2a的3D输入装置10不包括空心柱体61。因此，传感器54、65直接设置在壳体20的孔22的朝内的孔表面上。类似于图1中的实施方式，发射器66、67位于输入元件40的柱体形状的壳表面上。

图2b示出了图2a的移动装置100的后视图。在此，可以看到输入元件40的第二侧44的第二表面45。

图2c是图2a和图2b的移动装置100的侧视图，示出了蜂窝电话的下侧。在此可以看出，输入元件40的第一侧42和第二侧44上的两个区域与移动装置100的壳体20的轮廓不齐平。因此，包括第一表面43和第二表面45的输入元件40的两个区域从壳体20突出。

图3示出了图2a、图2b和图2c的移动装置100与使用者的手12。手12的拇指14'和食指14”分别放在输入元件40的第一表面43和第二表面43上。通过用使用者的手12以这种方式夹持输入元件40，使用者可以使输入元件40相对于壳体20偏转。例如，当使用者沿垂直于图面的平面在相同的方向上移动两个手指时，输入元件40沿X、Y、Z相对于壳体20执行位移。例如，当使用者在夹持输入元件40的同时在与图面正交的方向上将两个手指14'、14”从图面移出时，输入元件40沿Z轴(所示的坐标系)执行位移，Z轴与图面正交。例如，当使用者在与图面正交的方向(在Z方向上)上将拇指14'从图面移出并在与图面正交的方向(与Z方向相反)上将食指14”移入图面时，输入元件40围绕X轴执行角度旋转A。当使用者在与柱状的输入元件40相切的方向上执行两个手指14'、14”的单向旋转时，输入元件40围绕Y轴执行角度旋转B。输入元件的这样的运动可以结合，由此执行输入元件40相对于壳体20的特别是同时的运动。然后，例如可以将通过3D输入装置40以这种方式检测到的运动用作输入命令。

图4示出了具有本发明的3D输入装置10的移动装置100的另外的实施方式。代替输入元件40从壳体20突出的图3的输入元件40的实施方式，图4的输入元件40与壳体20齐平。在此，输入元件40具有实心柱体的形状，与柱体形状的底面对应的第一表面43包括槽形，该槽形也可以称为凹形表面43。与该表面43相对的第二表面45也被设计为凹面。与所示的实施方式相反，第一表面43和第二表面45的凹面构造、凸面构造或平面构造的组合也是可行的。输入元件40也可以不突出到壳体20之外并且也不与壳体20齐平，而是完全设置在壳体20内。

图5示出了具有根据本发明的3D输入装置10的移动装置100的另外的实施方式。所示的实施方式基本上对应于图3中的实施方式，在第一表面43中设置有环50，环50特别是被设计为指环。该环50与输入元件40的第一表面43连接。以这种方式，使用者可以用一个或多个手指14伸入环50中，从而可以实现输入元件40沿六个分量的偏转，而无需从两侧夹持第一表面43和第二表面45。

图6示出了具有根据本发明的3D输入装置10的移动装置100的另外的实施方式。与上述实施方式相反，输入元件40不具有实心的柱体形状，而是具有空心的柱体形状。因此，使用者可以用一个或多个手指14伸入和/或穿过输入元件40。与图5的实施方式一样，也可以从一侧和/或仅使用一根手指使输入元件沿六个分量偏转。在此，使用者用一根手指14伸入输入元件40的空心柱体的内壳表面。输入元件40的空心柱体的直径基本上对应于人手指的直径，从而确保空心柱体尽可能紧密地接触手指。同样，传感器设置在输入元件40的柱体形状的外壳表面上。

图7示出了根据本发明的3D输入装置10的另外的实施方式。代替图4的弹簧74，输入元件40由弹簧装置70支撑在壳体20附近，该弹簧装置70包括两个弹性垫72'、72”。弹性垫72'、72”各自与壳体20固定地连接并且与输入元件40固定地连接。一方面，这些固定连接防止弹性垫72'、72”滑动。弹性垫72'、72”的弹性优选仅在壳体20和输入元件40之间有效。由于使用者的作用造成的弹性垫72'、72”的变形引起趋于使输入元件40返回到静止位置的恢复力。优选地，弹性垫72'、72”是无滞后或低滞后的垫，以便使输入元件40返回到静止位置。代替示出的弹性垫72'、72”在壳体20内设置在壳体壁20'和20”的实施方式，弹性垫72'、72”也可以设置在壳体20的壳体壁20'、20”的外侧。垫72'、72”朝外与壳体20齐平地设置在孔内是可行的，从而提供在壳体20和输入元件40之间没有间隙的齐平外观。除了弹性垫72'、72”的弹簧功能外，所述垫还允许封闭或密封以抵抗外部环境的影响，例如对移动装置100内部的影响。

Claims (16)

1.一种3D输入装置(10)，特别是移动3D输入装置，所述3D输入装置包括：

壳体(20)；

设置在所述壳体(20)中的输入元件(40)，所述输入元件(40)具有第一侧(42)和与第一侧(42)相对的第二侧(44)；以及

传感器装置(60)；

其中所述输入元件(40)能相对于所述壳体以六个分量运动，所述六个分量分别为在笛卡尔坐标系的三个轴上的三个位移和围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三个角度旋转；

其中所述传感器装置(60)检测所述输入元件(40)相对于所述壳体(20)的运动；并且

其中所述第一侧(42)或所述第二侧(44)或这两侧(42、44)一起被构造为使得使用者能够通过对所述输入元件(40)的作用、特别是接触作用来执行所述输入元件(40)沿所述六个分量的运动。

2.根据权利要求1所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述输入元件(40)具有柱体形状，优选具有圆柱体形状，或者具有球形，所述第一侧对应于所述柱体形状的底面。

3.根据权利要求1或2所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述输入元件(40)还包括：

在所述第一侧(42)上优选为凸面、凹面或平面的第一表面(43)，

和/或

在所述第二侧(44)上优选为凸面、凹面或平面的第二表面(45)，

所述第一表面(43)和/或所述第二表面(45)被设置为使用者可接近，使得使用者能够使至少一个表面(43、45)、特别是同时使两个表面(43、45)运动。

4.根据权利要求1至3所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述输入元件(40)的开口(48)从所述第一侧(42)延伸至所述第二侧(44)，特别是所述开口直径基本上对应于人手指(14)的直径。

5.根据权利要求1至4所述的3D输入装置(10)，其特征在于：至少一个环(50)、特别是指环，所述至少一个环(50)在所述第一侧(42)和/或所述第二侧(44)上与所述输入元件(40)连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述壳体(20)对应于移动装置(100)、特别是移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航装置的壳体。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述传感器装置(60)包括至少一个传感器单元(62、63)，每个传感器单元包括：

至少一个传感器(64、65)，该传感器特别是磁阻式的传感器，以及

与该传感器(66、67)相关联的至少一个发射器(66、67)，该发射器特别是磁性的发射器；

每个传感器单元(62、63)检测所述输入元件(40)的相对于所述壳体(20)的至少一个分量。

8.根据权利要求7所述的3D输入装置(10)，其特征在于：至少六个传感器单元(62、63)，每个传感器单元(62、63)包括正好一个传感器(64、65)和/或正好一个发射器(66、67)。

9.根据权利要求7或8所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述至少一个传感器(64、65)是一维传感器和/或所述至少一个发射器(66、67)是磁体、特别是永磁体。

10.根据权利要求7至9所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所有传感器(64、65)均与所述壳体(20)连接，特别是均安装在所述壳体(20)上，和/或所有发射器(66、67)均与所述输入元件(40)连接，特别是均安装在所述输入元件(40)上。

11.根据权利要求1至10所述的3D输入装置(10)，其特征在于：至少一个弹簧装置(70)，所述弹簧装置(70)与所述壳体(20)和/或所述输入元件(40)连接成使得所述输入元件(40)在静止位置时相对于壳体(20)具有固定位置。

12.根据权利要求11所述的3D输入装置(10)，其特征在于，所述弹簧装置(70)包括至少一个弹性垫(72)和/或至少一个弹簧(74)，例如线弹簧。

13.根据权利要求1至12所述的3D输入装置(10)，其特征在于：用于限制所述输入元件(40)相对于所述壳体(20)的移动性的至少一个止动件(80)，该止动件特别是被构造为机械阻滞器。

14.根据权利要求1至13所述的3D输入装置(10)，其特征在于：至少一个、特别是三维的加速度传感器(90)，所述加速度传感器(90)检测所述壳体(20)和/或所述输入元件(40)在空间中的取向和/或运动。

15.一种移动装置(100)，特别是移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航装置，所述移动装置具有至少一个、优选两个根据权利要求1至14所述的3D输入装置(10)。

16.一种3D遥控器，其包括根据权利要求1至5或7至15中任一项所述的3D输入装置(10)，所述壳体(20)被构造为与移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航装置连接。

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