專利名稱：確定一個(gè)或多個(gè)物體在觸摸表面上的觸摸數(shù)據(jù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸傳感板以及與這 種板相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技木。
背景技術(shù)：
更大程度上，觸摸傳感板正用于為計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、電子測(cè)量和測(cè)試設(shè)備、游戲裝置等提供輸入數(shù)據(jù)。板可以提供有一個(gè)圖形用戶接ロ(GUI)，以便用戶使用例如指針、觸筆或ー個(gè)或多個(gè)手指進(jìn)行交互。Gn可以是固定的或動(dòng)態(tài)的。固定⑶I可以是例如置于板之上、之下或內(nèi)部的印刷物的形式。動(dòng)態(tài)GUI可以由與板相整合或置于板下方的一個(gè)顯示屏來提供，或由ー個(gè)投射器投射到板上的圖像來提供。存在很多已知的為板提供觸摸傳感的技術(shù)，例如通過使用照相機(jī)來捕獲從板上的一個(gè)或多個(gè)觸摸點(diǎn)散射的光，或者通過將電阻式線刪、電容式傳感器、應(yīng)變計(jì)等結(jié)合到板中。US2004/0252091披露了一種基于受抑內(nèi)全反射(FTIR)的替代技術(shù)。光被耦合進(jìn)入板以便通過全內(nèi)反射在板內(nèi)部進(jìn)行傳播。光傳感器陣列位于板的周邊以對(duì)光進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)物體與板的表面接觸時(shí)，光會(huì)在觸摸點(diǎn)上局部地衰減。物體的位置是通過基于光傳感器陣列上每個(gè)光源的光的衰減通過三角測(cè)量來確定的。US2009/0153519披露了ー種能夠傳導(dǎo)信號(hào)的板。斷層掃描儀與板相鄰,其中信號(hào)流端ロ在分立位置上排列在板的邊緣。在信號(hào)流端口上測(cè)得的信號(hào)經(jīng)過斷層掃描處理以便產(chǎn)生傳導(dǎo)率在板上的一種ニ維表示，借此可以檢測(cè)板表面上的觸摸物體。例如使用眾所周知的濾波反投影算法的層析成像重構(gòu)是ー種深加工操作。因此，斷層掃描重構(gòu)可能需要大量的處理時(shí)間，尤其是如果要求高分辨率的ニ維表示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目的是至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)之ー或多個(gè)限制。在以下描述中可能出現(xiàn)的此目的以及其他目的借助于方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、確定位置的裝置、以及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求、由從屬權(quán)利要求限定的其實(shí)施方案的觸摸傳感裝置來至少部分地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的ー個(gè)第一方面是ー種用在觸摸傳感裝置中的方法。該裝置包括限定了一個(gè)觸摸表面和一個(gè)相對(duì)的表面的一個(gè)透光板、一個(gè)在該板內(nèi)部提供多個(gè)光線片層(Sheetsof light)的光源安排，其中每個(gè)光線片層包括在該觸摸表面和該相對(duì)的表面之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)上的光，所述裝置進(jìn)ー步包括用于檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)的光的ー個(gè)光傳感器安排，其中將該觸摸傳感裝置配置為使得觸碰該觸摸表面的ー個(gè)或多個(gè)物體使至少兩個(gè)光線片層局部衰減。該方法包括以下步驟獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)，該信號(hào)表示光在所述外耦合位點(diǎn)中的一種空間分布；對(duì)所述至少ー個(gè)投影信號(hào)進(jìn)行處理以識(shí)別表示所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線；基于這些信號(hào)分布曲線識(shí)別觸摸表面上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域；對(duì)所述至少ー個(gè)投影信號(hào)進(jìn)行處理以重構(gòu)信號(hào)值在所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域內(nèi)的一種ニ維分布；并且通過對(duì)候選觸摸區(qū)域內(nèi)的重構(gòu)信號(hào)值進(jìn)行處理來為該或每個(gè)物體確定觸摸數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，識(shí)別步驟包括對(duì)每ー個(gè)信號(hào)分布曲線,確定觸摸表面上的一個(gè)衰減路徑，其中該衰減路徑具有的寬度是基于該信號(hào)分布曲線確定的；并且根據(jù)ー組由此確定的衰減路徑，識(shí)別該觸摸表面上的所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方案中，識(shí)別步驟包括使這些衰減路徑相交。在這種實(shí)施方案中，獲取步驟可以包括獲取多個(gè)投影信號(hào)，每個(gè)投影信號(hào)與觸摸表面上的一組盲區(qū)相關(guān)聯(lián)，其中投影信號(hào)對(duì)觸碰觸摸表面的物體不敏感；并且其中識(shí)別步驟進(jìn)一歩包括使這些衰減路徑與這些盲區(qū)相交。在一個(gè)實(shí)施方案中，獲取步驟包括獲取多個(gè)投影信號(hào)；并且其中識(shí)別步驟包括對(duì)每ー個(gè)投影信號(hào)產(chǎn)生ー個(gè)路徑圖，該路徑圖表示相關(guān)衰減路徑在該觸摸表面上的位置；并且使所產(chǎn)生的這些路徑圖相交。在這種實(shí)施方案中，每個(gè)路徑圖可以與所述光線片層之一相關(guān)聯(lián)，并且識(shí)別步驟可以包括形成多對(duì)路徑圖以便使相關(guān)光線片層中的光線之間的角度最小化；并且使所述多對(duì)路徑圖相交。在一個(gè)實(shí)施方案中，獲取步驟包括獲取多個(gè)投影信號(hào)，并且其中識(shí)別步驟包括為多對(duì)投影信號(hào)產(chǎn)生ー個(gè)路徑圖，該路徑圖表示為該對(duì)投影信號(hào)確定的衰減路徑的交集；并且使產(chǎn)生的路徑圖相交。在這種實(shí)施方案中，每個(gè)投影信號(hào)可以與所述光線片層之一相關(guān)聯(lián)，并且識(shí)別步驟可以包括形成所述多對(duì)投影信號(hào)以使得相關(guān)光線片層中的光線之間的角度最大化。在這種實(shí)施方案中，相交步驟包括使這些路徑圖在幾何意義上對(duì)齊并在這些路徑圖上執(zhí)行邏輯與運(yùn)算。每個(gè)路徑圖可以進(jìn)一歩表示多個(gè)盲區(qū)的該觸摸表面上的位置，其中該投影信號(hào)對(duì)觸碰該觸摸表面的物體不敏感。在一個(gè)實(shí)施方案中，確定該衰減路徑的步驟包括確定該信號(hào)分布曲線的多個(gè)極限；識(shí)別對(duì)應(yīng)于該信號(hào)分布曲線穿過該觸摸表面的一條光路；并且基于所識(shí)別的光路在該觸摸表面上重新描繪這些極限。在這種實(shí)施方案中，重新描繪這些極限的步驟包括應(yīng)用ー個(gè)預(yù)定的寬度函數(shù)，該預(yù)定寬度函數(shù)表示信號(hào)分布曲線寬度依賴于由光的散射所產(chǎn)生的到該內(nèi)耦合位點(diǎn)的距離。在一個(gè)實(shí)施方案中，光散射由觸摸表面和相対的表面中的至少ー個(gè)來產(chǎn)生。該寬度函數(shù)可以表示在給定該信號(hào)分布曲線寬度的情況下，隨到該內(nèi)耦合位點(diǎn)的距離而變化的該物體的實(shí)際寬度。在一個(gè)實(shí)施方案中，確定衰減路徑的步驟包括通過ー個(gè)多邊形，優(yōu)選地是凸多邊形，表示每個(gè)衰減路徑。在一個(gè)實(shí)施方案中，產(chǎn)生這些光線片層的方式為通過掃描沿著ー個(gè)第一內(nèi)耦合位點(diǎn)的光的ー個(gè)第一組光束，從而使得該第一組光束在該觸摸表面上沿著ー個(gè)第一主方向進(jìn)行掃描，并且通過掃描沿著ー個(gè)第二內(nèi)耦合位點(diǎn)的光的ー個(gè)第二組光束，從而使得該第ニ組光束在該觸摸表面上沿著ー個(gè)第二主方向進(jìn)行掃描。
在一個(gè)實(shí)施方案中，以光束的形式產(chǎn)生這些光線片層，該光束在背離ー個(gè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)耦合位點(diǎn)的方向上在該觸摸表面的平面中進(jìn)行擴(kuò)展。在一個(gè)實(shí)施方案中，姆個(gè)投影信號(hào)與所述光線片層之一相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施方案中，獲取投影信號(hào)的步驟包括獲取表示光能量在外耦合位點(diǎn)內(nèi)的空間分布的一個(gè)能量信號(hào)，并且通過ー個(gè)背景信號(hào)來歸ー化該能量信號(hào)，其中該背景信號(hào)表示物體不觸碰該觸摸表面時(shí)光能量在外耦合位點(diǎn)內(nèi)的空間分布。本發(fā)明的ー個(gè)第二方面是包含計(jì)算機(jī)代碼的ー種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行吋，該計(jì)算機(jī)代碼被適配用于執(zhí)行該第一方面的方法。本發(fā)明的ー個(gè)第三方面是ー種裝置，該裝置用于為包含在ー個(gè)觸摸傳感裝置中的一個(gè)觸摸表面上的ー個(gè)或多個(gè)物體確定觸摸數(shù)據(jù)。該裝置包括用于獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)的ー個(gè)兀件，該投影信號(hào)表不光在一個(gè)外稱合位點(diǎn)中的一種空間分布；用于處理所述至少ー個(gè)投影信號(hào)以識(shí)別表示所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線的ー個(gè)元件；用于基于這些信號(hào) 分布曲線來識(shí)別該觸摸表面上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域的ー個(gè)元件；用于對(duì)所述至少一個(gè)投影信號(hào)進(jìn)行處理以重構(gòu)信號(hào)值在所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域內(nèi)的一種ニ維分布的ー個(gè)元件；以及用于通過對(duì)這些候選觸摸區(qū)域內(nèi)的重構(gòu)信號(hào)值進(jìn)行處理為該或每個(gè)物體確定觸摸數(shù)據(jù)的ー個(gè)元件。本發(fā)明的ー個(gè)第四方面是ー種觸摸傳感裝置，包括限定了一個(gè)觸摸表面以及ー個(gè)相對(duì)的表面的一個(gè)透光板；一個(gè)在該板內(nèi)部提供光線片層的光源安排，其中每個(gè)光線片層包括在該觸摸表面和該相對(duì)的表面之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)I禹合位點(diǎn)傳播到ー個(gè)外率禹合位點(diǎn)上的光；一個(gè)檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)的光的光傳感器安排，其中將該觸摸傳感裝置配置為使得觸碰該觸摸表面的ー個(gè)物體使至少兩個(gè)光線片層局部地衰減；以及用于根據(jù)該第三方面確定觸摸數(shù)據(jù)的該裝置。該第一方面的任意一個(gè)實(shí)施方案可以與第二至第四方面相結(jié)合。本發(fā)明的ー個(gè)第五方面是ー種用在觸摸傳感裝置中的方法。該方法包括以下步驟獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)，該信號(hào)表示光在所述外耦合位點(diǎn)中的空間分布；對(duì)所述至少ー個(gè)投影信號(hào)進(jìn)行處理以識(shí)別表示所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線；對(duì)每ー個(gè)信號(hào)分布曲線，確定觸摸表面上的ー個(gè)衰減路徑，其中該衰減路徑具有的寬度是基于該信號(hào)分布曲線確定的；根據(jù)ー組由此確定的衰減路徑，識(shí)別該觸摸表面上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域；并且基于這些候選觸摸區(qū)域，為該或每個(gè)物體確定觸摸數(shù)據(jù)。從以下詳細(xì)描述、從所附權(quán)利要求以及從附圖中本發(fā)明的另外ー些其他目的、特點(diǎn)、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


現(xiàn)在將參考所附示意圖更為詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方案。圖IA是ー種觸摸傳感裝置的側(cè)視圖，圖IB是這種觸摸傳感裝置的扇形光束實(shí)施方案的俯視圖，圖IC是這種觸摸傳感裝置的掃描光束實(shí)施方案的俯視圖，圖ID展示了ー個(gè)掃描光束實(shí)施方案中投影信號(hào)的產(chǎn)生過程。圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的一種用于觸摸確定方法的流程圖。圖3A至3B是具有觸摸簽名的投影信號(hào)的示圖。
圖4A展不了一個(gè)掃描光束實(shí)施方案,該實(shí)施方案具有光束和觸摸物體之間的交互，并且圖4B展示了ー個(gè)具體光束掃視的非照明區(qū)域。圖5A至5B展示了衰減路徑以及用于兩種不同投影信號(hào)的非照明區(qū)域。

圖6A至6C展示了為圖4A中掃描光束獲取的多邊形集合、多邊形交集以及分析區(qū)域。圖7展示了圖6的多邊形集合，以及以組合該多邊形集合的不同順序而獲取的多邊形交集和分析區(qū)域。圖8A展不了ー個(gè)扇形光束實(shí)施方案,該實(shí)施方案具有光束和觸摸物體之間的交互，并且圖SB展示了相應(yīng)的多邊形集合。圖9展示了通過組合圖SB中的多邊形集合而獲取的多邊形交集和分析區(qū)域。圖IOA至IOG展示了ー種用于識(shí)別分析區(qū)域的中心線技木。圖IlA展示了由完全重構(gòu)產(chǎn)生的衰減值的ー個(gè)示圖，圖IlB是由多邊形交集識(shí)別的分析區(qū)域的一個(gè)示圖，并且圖IlB是由局部重構(gòu)產(chǎn)生的衰減值的ー個(gè)示圖。圖12A至12B的流程圖示例了確定觸摸位置的多種方法。圖13A至13B是用于確定觸摸位置的裝置的方框圖。圖14A至14C分別是針對(duì)具有一個(gè)觸摸物體的情況，隨一個(gè)外耦合位點(diǎn)中的位置而變化的投影信號(hào)、背景信號(hào)以及透射信號(hào)的示圖。圖15A至15B是由觸摸傳感裝置中的散射而產(chǎn)生的散射函數(shù)的示意圖。圖16A至16D是在ー個(gè)透光板內(nèi)部傳播的光束的俯視圖，用于展示圖15A至15B中散射函數(shù)的起因。圖17A至17B是掃描光束實(shí)施方案的俯視圖，用于展示衰減路徑的產(chǎn)生。圖18A至18B是扇形光束實(shí)施方案的俯視圖，用于展示衰減路徑的產(chǎn)生。圖19是基于測(cè)量數(shù)據(jù)的散射函數(shù)的示圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于檢測(cè)ー個(gè)觸摸傳感裝置的觸摸表面上至少ー個(gè)物體、典型地多個(gè)物體的位置的多種技木。本文的描述始于針對(duì)很多示例性安排(用于照亮透光板的內(nèi)部)提出用于觸摸確定的受抑內(nèi)全反射(FTIR)的使用。接著，描述了ー種用于觸摸確定的方法并更為詳細(xì)地討論了該方法的某些步驟。最后，討論了由透光板中的散射所產(chǎn)生的信號(hào)散射的影響，以及可以如何使用信號(hào)散射來改善該觸摸確定方法。貫穿整個(gè)描述中，相同的參考號(hào)用于標(biāo)識(shí)相應(yīng)的元素。以下符號(hào)用于標(biāo)識(shí)某些信號(hào)、信號(hào)參數(shù)以及信號(hào)表示。Si :空間透射信號(hào)iPijj :空間透射信號(hào)i中的尖峰jbi, j, I :空間透射信號(hào)i中的尖峰j的左極限bijJjr :空間透射信號(hào)i中的尖峰j的右極限bijJjm :空間透射信號(hào)i的尖峰j中局部最小值的位置Ai :用于空間透射信號(hào)i的多邊形集合Ai, j :多邊形集合i中的衰減路徑j(luò)
Di, j :多邊形集合i中的盲區(qū)jAi+k :多邊形集合Ai和Ak的交集照明和檢測(cè)圖IA是ー個(gè) 觸摸傳感裝置中示例性安排的側(cè)視圖。該裝置包括一個(gè)透光板I、一個(gè)或多個(gè)光發(fā)射器2 (示出了ー個(gè))以及ー個(gè)或多個(gè)光傳感器3 (示出了ー個(gè))。該板限定了兩個(gè)相對(duì)的且通常平行的表面4、5，并且可以是平坦的或彎曲的。在板的兩個(gè)邊界面之間提供一個(gè)輻射傳播通道，其中邊界面4、5中的至少ー個(gè)允許傳播的光與觸摸物體6相互作用。典型地，來自這個(gè)或這些發(fā)射器2的光通過全內(nèi)反射(TIR)在輻射傳播通道中進(jìn)行傳播，并且傳感器3排列在板I的邊緣以產(chǎn)生表示所接收的光的能量的一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。如圖IA所示，光可以直接通過連接板I的上和下表面4、5的邊緣部分而耦合進(jìn)入和離開板I?？商娲?，獨(dú)立的耦合元件(例如具有楔形物的形狀，未示出)可以附接到邊緣部件或板I的上或下表面4、5上，以便使光耦合進(jìn)入和/或離開板I。當(dāng)物體6足夠近地移至上表面4時(shí)，一部分光可以通過物體6散射，一部分光可以被物體6吸收，并且一部分光可以不受影響地繼續(xù)傳播。因此，當(dāng)物體6觸摸圖IA中板的上表面4時(shí)，全內(nèi)反射受到抑制并且透射光的能量降低?？梢酝ㄟ^從多個(gè)不同方向測(cè)量通過板I透射的光的能量來確定觸摸物體6的位置。例如，這可以通過操作很多空間上間隔開的發(fā)射器2在板I內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)目的光線片層以及通過操作傳感器3來檢測(cè)每個(gè)光線片層的透射能量的能量來完成。只要觸摸物體使至少兩個(gè)光線片層衰減，就可以確定物體的位置。在圖IA的實(shí)施方案中，將ー個(gè)數(shù)據(jù)處理裝置7配置用于處理來自這個(gè)或這些傳感器3的一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)，以確定觸摸物體6的位置。如圖IA所指出，觸摸物體6不會(huì)阻礙光。因此，如果兩個(gè)物體恰巧沿著從發(fā)射器2到傳感器3的光路上前后相接地排列，一部分光會(huì)與兩個(gè)物體相互作用。假設(shè)有足夠的光能量，光的剰余部分將到達(dá)傳感器3并產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)允許識(shí)別兩個(gè)交集(觸摸點(diǎn))。一般而言，每個(gè)這類觸摸點(diǎn)具有0至I的透射率，但一般在0. 7至0. 99范圍內(nèi)。沿著光路i的總透射率t是多個(gè)觸摸點(diǎn)在該光路上各個(gè)透射率tn的乘積ル=TI tn。因此，數(shù)據(jù)處理裝置7確定多個(gè)觸摸物體的位置是可能的，即使它們的位置與光路在一條直線上。圖IB和IC展示了用于在透光板I內(nèi)產(chǎn)生光線片層的示例性光源安排以及用于檢測(cè)每個(gè)光線片層的透射能量的光傳感器安排。在圖IB的實(shí)施方案中，來自兩個(gè)間隔開的發(fā)射器2的光耦合進(jìn)入板I以通過全內(nèi)反射在板I內(nèi)傳播。各個(gè)發(fā)射器2產(chǎn)生光束BI、B2,該光束在離開發(fā)射器2傳播的同時(shí)在板I的平面中擴(kuò)展。這種光束表示扇形光束，并且此類型的實(shí)施方案在下文通常稱之為“扇形光束實(shí)施方案”每個(gè)扇形光束B1、B2從板I上內(nèi)耦合位點(diǎn)中的ー個(gè)或多個(gè)入口或內(nèi)耦合點(diǎn)進(jìn)行傳播以形成光線片層，在此實(shí)例中該光線片層基本上在整個(gè)板I上分布。光傳感器3的陣列位于板I周邊附近以便在板I的外耦合位點(diǎn)內(nèi)的很多間隔開的外耦合點(diǎn)上接收來自發(fā)射器2的光。物體的位置可以基于光傳感器3陣列上每個(gè)發(fā)射器2的光的衰減通過三角測(cè)量來確定。這種類型的觸摸傳感裝置例如可以從前述的US2004/0252091來獲知，該申請(qǐng)通過引用結(jié)合在此。
在圖IC的實(shí)施方案中，兩個(gè)光束BI、B2在不同的方向R1、R2上掃過板，并且在掃描的過程中測(cè)量每個(gè)透射光束的能量。典型地，每個(gè)光束B1、B2在板I的平面上是準(zhǔn)直的。這種類型的實(shí)施方案在下文通常稱之為“掃描光束實(shí)施方案”。準(zhǔn)直光束BI、B2的掃描形成了光線片層。具體而言，每個(gè)光束BI、B2產(chǎn)生后通過輸入掃描器安排8沿著板I的內(nèi)耦合位點(diǎn)中的ー組入口或內(nèi)耦合點(diǎn)進(jìn)行掃描。在所示的實(shí)例中，入口點(diǎn)位于板I的左上邊緣。在板I的外耦合位點(diǎn)內(nèi)很多外耦合點(diǎn)上的透射能量由輸出掃描器安排9進(jìn)行測(cè)量，該輸出掃描器安排與輸入掃描器安排8同步以便它在掃過板I時(shí)接收光束B1、B2。在所不的實(shí)例中，外稱合點(diǎn)與入口點(diǎn)相對(duì)地位于板I的右下邊緣上。
每個(gè)輸出掃描器安排9典型地包括ー個(gè)光束掃描器以及ー個(gè)光檢測(cè)器(未示出)。同樣，姆個(gè)輸入掃描器安排8典型地包括一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)光掃描器(未不出)。然而，可以想象，兩個(gè)或更多的輸入掃描器安排共用ー個(gè)相同的光發(fā)射器，和/或兩個(gè)或更多的輸出掃描器安排共用一個(gè)相同的光傳感器。還應(yīng)當(dāng)理解，多于兩個(gè)的光束可以掃過平面。典型地，光束在板上平移，即它們?cè)诎宓钠矫嫔暇哂谢静蛔兊慕嵌?掃描角)。盡管圖IC并未示出，但專用的光組件與內(nèi)耦合和外耦合位點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，以便分別地將輸入掃描器安排8的入射光重新定向到所需的方向(“掃描角”)并將透射光重新定向到輸出掃描器安排9上的公共聚焦區(qū)域/點(diǎn)上。在圖Cl的實(shí)例中，光束BI、B2基本上平行于板I的對(duì)應(yīng)的邊緣。然而，可以想象當(dāng)光束BI、B2掃過板I時(shí)，它們的掃描角發(fā)生變化。在申請(qǐng)人的PCT公告W02010/006882和W02010/006885中進(jìn)ー步披露了所示的實(shí)施方案及其替代配置，這兩個(gè)公告通過引用結(jié)合在此。在圖IC實(shí)施方案的一種替代形式(未不出)中，姆個(gè)輸出掃描器安排9和重定向光組件由對(duì)應(yīng)的的延伸傳感器來替代，延伸傳感器沿著板邊緣延展并光連接至板上。每個(gè)這種延伸傳感器都受到控制以測(cè)量隨時(shí)間變化的接收能量，同時(shí)光束沿著板上的內(nèi)耦合位點(diǎn)進(jìn)行掃描。因此，類似于圖IC中的實(shí)施方案，利用板上的外耦合位點(diǎn)對(duì)很多外耦合點(diǎn)上的透射能量進(jìn)行測(cè)量，其中外耦合點(diǎn)對(duì)應(yīng)于延伸傳感器的輸出信號(hào)中的不同時(shí)間點(diǎn)。在一種變化形式中，保留重定向光組件，但每個(gè)輸出掃描器安排9由靜態(tài)輻射檢測(cè)器來替代，該檢測(cè)器設(shè)置在前述的公共區(qū)對(duì)焦區(qū)域/點(diǎn)中，與板邊緣分隔開。在這種變化形式中，靜態(tài)輻射檢測(cè)器受到控制以測(cè)量隨時(shí)間而變化的接收能量，同時(shí)光束沿著板上的內(nèi)耦合位點(diǎn)進(jìn)行掃描。在申請(qǐng)人的PCT公告W02010/006884和W02010/006886中進(jìn)ー步披露了這種替代形式和變化形式，這兩個(gè)公告通過引用結(jié)合在此。在圖IC實(shí)施方案的又一個(gè)替代方式中，省略了輸出掃描器安排9并以回射器代替，這樣光束B1、B2反射回對(duì)應(yīng)的的輸入掃描器安排8中。因此,將輸入掃描器安排8配置為既接收又掃描光束的收發(fā)器以測(cè)量透射能量。在申請(qǐng)人的PCT公告WO 2009/048365中進(jìn)ー步披露了這種替代形式，該公告通過引用結(jié)合在此。在以上所有的實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)傳感器3的輸出信號(hào)表不在板上延展的檢測(cè)線總集上的測(cè)量能量，每條檢測(cè)線在唯一一對(duì)內(nèi)耦合和外耦合點(diǎn)之間延展并因此在板上具有唯一的方向和位置，這可以在板的俯視圖中看到。在經(jīng)過處理以用于觸摸確定之前，輸出信號(hào)可以聚合為ー個(gè)空間透射信號(hào)以用于每個(gè)光線片層?？臻g透射信號(hào)因此表示板周邊附近不同位置上的接收能量?？臻g透射信號(hào)可選擇地由背景信號(hào)進(jìn)行歸ー化以表示不同位置上的光的真實(shí)透射(或相當(dāng)于衰減)，這將在下文進(jìn)ー步示例。在以下描述中，空間透射信號(hào)還稱之為“投影”或“投影信號(hào)”。在本文披露的扇形光束實(shí)施方案中，為姆ー個(gè)發(fā)射器獲取ー個(gè)空間透射信號(hào)，其中空間透射信號(hào)基于系統(tǒng)中所有外耦合點(diǎn)上測(cè)量的并屬于具體發(fā)射器的能量值的集合。在本文披露的掃描光束實(shí)施方案中，為每個(gè)光束掃描獲取一個(gè)空間透射信號(hào)，其中空間透射信號(hào)基于在特定的光束沿著系統(tǒng)中外耦合點(diǎn)掃描時(shí)(典型地是在ー個(gè)單一外耦合位點(diǎn)內(nèi))測(cè)量的能量值的集合。
為了進(jìn)一歩示例此方面，圖ID展示了從圖IC的右端輸出掃描器安排9獲取的空間透射信號(hào)S1，或以上所討論的它的替代形式的任意ー種。圖ID還示例性地展示了光束BI在掃過板I時(shí)它對(duì)應(yīng)的檢測(cè)線A,p…，N集合，其中檢測(cè)線的密度是任意的并且依賴于例如輸出掃描器安排9的采樣率?？臻g透射信號(hào)S1可以例如隨時(shí)間變化而給出，這相當(dāng)干沿著板I的右端邊緣的位置。所示的透射信號(hào)S1包含觸摸物體(未示出)產(chǎn)生的信號(hào)分布曲線Pu。通常，在下文中這種信號(hào)分布曲線Pia還稱為“觸摸簽名”。觸摸確定圖2是以上描述并討論的對(duì)應(yīng)于圖I的一種示例方法的流程圖，該方法基于觸摸傳感裝置獲取的輸出信號(hào)來確定觸摸。該方法的步驟將在以下簡(jiǎn)要解釋，以便給出該方法以及獨(dú)立步驟和/或步驟組合的某些優(yōu)點(diǎn)的概述。該方法是迭代的；步驟201至208的每次迭代表示ー個(gè)“感測(cè)實(shí)例”。這樣，感測(cè)實(shí)例在步驟201開始，開始對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，典型地是每個(gè)檢測(cè)線的一個(gè)能量值，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)射器。取決于實(shí)施方式，可以同時(shí)(至少部分地)或者順序地啟動(dòng)多個(gè)發(fā)射器。然后，在步驟202，如以上所述基于輸出信號(hào)產(chǎn)生空間透射信號(hào)。接著在步驟203，對(duì)空間透射信號(hào)進(jìn)行處理以識(shí)別尖峰，即可能的觸摸簽名。處理結(jié)果是用于每個(gè)尖峰的一對(duì)極限點(diǎn)，其中這些極限點(diǎn)指示空間透射信號(hào)中尖峰的寬度和位置。由于空間透射信號(hào)與外耦合點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，該對(duì)極限點(diǎn)還映射到沿著觸摸表面的邊緣的一對(duì)外耦合點(diǎn)。在步驟204，基于所識(shí)別的極限點(diǎn)，為每個(gè)空間透射信號(hào)產(chǎn)生ー個(gè)多邊形集合。該多邊形集合表示觸摸表面上的一個(gè)或多個(gè)觸摸物體可能所在的路徑，該路徑由空間透射信號(hào)中的已識(shí)別尖峰來推斷。多邊形集合的產(chǎn)生利用了已知的系統(tǒng)參數(shù)，例如觸摸板上的所有檢測(cè)線的方向以及板的幾何布局。基本上，多邊形集合通過從外耦合點(diǎn)沿著它在觸摸表面上的相關(guān)檢測(cè)線來重新描繪每個(gè)極限點(diǎn)而產(chǎn)生，從而為每個(gè)尖峰限定了衰減路徑。而且，一個(gè)或多個(gè)多邊形可以加入到這個(gè)或這些衰減路徑上以說明每個(gè)空間透射信號(hào)的“盲區(qū)”，即在觸摸表面上未由到達(dá)相關(guān)外耦合位點(diǎn)的光照射到的任意區(qū)域。因此，在空間透射信號(hào)中，盲區(qū)中的觸摸物體不會(huì)顯示為觸摸簽名。接著，在步驟205，通過合并多邊形集合(典型地是采用邏輯與操作)來識(shí)別分析區(qū)域。考慮到步驟202產(chǎn)生的空間透射信號(hào)的集合中包含的信息，分析區(qū)域是ー個(gè)或多個(gè)觸摸物體可能所在的觸摸表面上的區(qū)域。在步驟206，基于空間透射信號(hào)來重構(gòu)ー個(gè)空間分布圖，但僅在分析區(qū)域內(nèi)進(jìn)行(稱為“局部重構(gòu)”)?？臻g分布圖表示觸摸表面上的能量相關(guān)參數(shù)(例如能量、衰減或透射)的空間分布?？傮w來講，空間分布圖的重構(gòu)是ー種深加工操作，典型地涉及ー個(gè)反向投影算法、一個(gè)超定方程系統(tǒng)或者在空間透射信號(hào)或其導(dǎo)數(shù)上運(yùn)算的一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中的ー個(gè)或多個(gè)。通過將重構(gòu)僅限制在分析區(qū)域，顯著減少重構(gòu)的計(jì)算時(shí)間和/或所需的處理能力是可能的。它還可以用于增加重構(gòu)過程的計(jì)算穩(wěn)定性，因?yàn)榫植恐貥?gòu)可以比完全重構(gòu)更為超定。為了進(jìn)ー步展示步驟205對(duì)步驟206的影響，考慮了一種寬屏(16 9)格式的40英寸觸摸板。這種觸摸板的總面積約為4400cm2。假設(shè)10個(gè)物體正在觸碰該板，每個(gè)物體具有Icm2的面積。在圖IC的安排中，兩個(gè)光束在板上相互垂直地掃描，分析區(qū)域的最大數(shù)目為100，最大的總分析區(qū)域約為100cm2。因此，通過在重構(gòu)過程中僅考慮分析區(qū)域，將有待重構(gòu)的面積減少了 44倍。重構(gòu)之后，在步驟207分析空間分布圖以識(shí)別所有真實(shí)觸摸點(diǎn)。接著，在步驟208，為所識(shí)別的觸摸點(diǎn)提取觸摸數(shù)據(jù)并輸出，然后該處理過程返回到步驟201以進(jìn)行一次新的迭代。可以提取任意可利用的觸摸數(shù)據(jù)，包括但不限于觸摸點(diǎn)的X，y坐標(biāo)、面積、形狀和/或壓力。 將在以下更為詳細(xì)地描述步驟203至207的實(shí)施方案。在以下描述中，假設(shè)空間透射信號(hào)代表透射光的衰減，歸ー化該衰減以降至0至I的范圍中。然而，應(yīng)當(dāng)理解還可以將不同步驟用于空間透射信號(hào)的其他格式上，例如上述的能量值或歸一化的能量值。尖峰檢測(cè)和分析(步驟203)在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)空間透射信號(hào)進(jìn)行處理以檢測(cè)衰減高于ー個(gè)指定閾值的任意尖峰。該閾值可以是固定的并且被設(shè)置為任何適當(dāng)?shù)闹?，但是通常小?.25。在ー個(gè)實(shí)例中，將該閾值設(shè)置在十分低的值上，例如大約0. 01至0. 001，從而能夠檢測(cè)最微弱的觸摸簽名。通常，將閾值設(shè)置在高于空間透射信號(hào)的噪聲等級(jí)上。為了提高尖峰檢測(cè)步驟的靈敏度，在尖峰檢測(cè)步驟之前，需要利用任意標(biāo)準(zhǔn)的濾波技術(shù)(例如低通濾波器、中值濾波器、傅立葉濾波器等)對(duì)空間透射信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以降噪。如圖3A所指出，尖峰檢測(cè)步驟找到了信號(hào)Si中那些衰減尖峰Pm的強(qiáng)于閾值qt的極限點(diǎn)u，、ム，。根據(jù)后續(xù)重構(gòu)和識(shí)別步驟206至207的實(shí)施方式，尖峰檢測(cè)步驟還可以計(jì)算尖峰Pu的中心點(diǎn)Cy、寬度ル,」.以及總的(綜合的)衰減(圖3A中的陰影面積)。例如可以將中心點(diǎn)Cy識(shí)別為尖峰的最大值或極限點(diǎn)p &&之間的中點(diǎn)。為了提高尖峰檢測(cè)步驟的精度，利用任意適合的插值算法通過內(nèi)插來増加空間透射信號(hào)中的信號(hào)值的密度是可能的。這相當(dāng)于增加與空間透射信號(hào)相關(guān)的外耦合點(diǎn)和檢測(cè)線的空間密度。増加尖峰檢測(cè)步驟的精度的另ー種方法是對(duì)每個(gè)尖峰擬合一個(gè)基函數(shù)或ー組基 函數(shù)，并確定擬合的基函數(shù)上的極限點(diǎn)。這個(gè)或這些基函數(shù)可以具有任意形狀，例如高斯鐘、柯西-洛倫茨分布、低通濾波頂帽函數(shù)等。還可以對(duì)尖峰檢測(cè)步驟進(jìn)行適配以用于識(shí)別圖3B所示的觸摸簽名，該觸摸簽名是通過使不同觸摸物體產(chǎn)生的尖峰相重疊而形成的，并且用于將重疊的尖峰分離開。這種分離可以通過為合并的尖峰擬合一組基函數(shù)(圖3B中的虛線所示)井根據(jù)擬合的基函數(shù)來確定各個(gè)尖峰的極限點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例尖峰檢測(cè)步驟中，對(duì)每個(gè)空間透射信號(hào)通過以下步驟進(jìn)行處理I.在空間透射信號(hào)的最左端開始。
2.從左至右，在空間透射信號(hào)Si的信號(hào)值上進(jìn)行迭代，并且找到衰減變得比閾值Qt更大以及又變得比閾值qt更小的位置。將這些位置存儲(chǔ)為尖峰Pi, j的極限點(diǎn)by,p by,ro對(duì)于每一個(gè)尖峰Pu，還存儲(chǔ)尖峰是有界的或無界的信息，即是否極限點(diǎn)之一與空間透射信號(hào)Si中活動(dòng)區(qū)域(見下文)的端部相一致。3.對(duì)每ー個(gè)尖峰Pm，對(duì)極限點(diǎn)、u，レ&進(jìn)行處理以便有可能將它們稍微移離開尖峰Pi,パ例如，只要信號(hào)值幅度下降，就可以將每個(gè)極限點(diǎn)尖峰移開。此步驟可用于確保微弱的觸摸簽名作為ー個(gè)整體包含在內(nèi)而不只是觸摸簽名的細(xì)長(zhǎng)區(qū)域(具有高于閾值qt的信號(hào)值)。然后將產(chǎn)生的極限點(diǎn)作為后續(xù)計(jì)算中的極限點(diǎn)。4.對(duì)于所有的尖峰Pi,j， 有可能的是利用所添加的約束條件，采用任意適合的算法搜索極限點(diǎn)之間的局部最小值，該約束條件即局部最小值的深度必須高于預(yù)定的或預(yù)設(shè)的噪聲等級(jí)。為每個(gè)尖峰存儲(chǔ)與局部最小值レー相關(guān)的信息。5.對(duì)具有ー個(gè)或多個(gè)局部最小值的所有尖峰進(jìn)行尖峰分離。利用上述基函數(shù)，所分離的尖峰的極限點(diǎn)可以通過使用局部最小值的位置作為極限點(diǎn)或通過任意適合的技術(shù)來確定。多邊形集合的產(chǎn)牛(步驟204)為了解釋和示例產(chǎn)生多邊形集合的步驟，考慮了圖4A中的掃描光束實(shí)施方案。這里，六條光束BI至B6掃過觸摸表面，其中射出第一組光束BI、B3、B4以便從第一內(nèi)耦合位點(diǎn)10向第一外耦合位點(diǎn)11傳播，同時(shí)在第一主方向Rl上進(jìn)行掃描，并且射出第二組光束B2、B5、B6以便從第二內(nèi)耦合位點(diǎn)10向第二外耦合位點(diǎn)11傳播，同時(shí)在第二主方向R2上進(jìn)行掃描第一和第二主方向R1、R2相互正交并且平行于板的邊緣。第一組光束包括垂直于第一內(nèi)耦合位點(diǎn)10的ー個(gè)光束BI以及兩個(gè)不垂直并且不平行的光束B3、B4。第二組光束包括垂直于第二內(nèi)耦合位點(diǎn)10的ー個(gè)光束B2以及兩個(gè)不垂直并且不平行的光束B5、B6。圖4A展示了每個(gè)光束的中心光線如何與觸摸表面上的4個(gè)觸摸物體6的外邊界進(jìn)行相互作用。圖4B展示了光束B5的照明區(qū)域。由于光束B5不垂直于第一內(nèi)耦合位點(diǎn)，光束B5只會(huì)在觸摸板的ー個(gè)子集上掃描，因而無法(或基本無法)照明某些部分“盲區(qū)”。箭頭IN5展不了光束B5掃描的第一內(nèi)稱合位點(diǎn)的范圍，而箭頭0UT5展不了光束B5掃描的第一外率禹合位點(diǎn)的范圍。箭頭0UT5還指示了光束B5的空間透射信號(hào)的作用區(qū)域，該作用區(qū)域被映射到第一外耦合位點(diǎn)。圖5A示出了為光束B5獲取的空間透射信號(hào)S5的實(shí)例以及觸摸板的俯視圖。而且，在信號(hào)S5中對(duì)應(yīng)于尖峰P5VP5i2的衰減路徑A5VA5i2以陰影區(qū)域表示。類似的，與信號(hào)S5相關(guān)聯(lián)的盲區(qū)D5a，D5,2也表示為陰影區(qū)域。圖5B示出了為光束B5獲取的具有尖峰P5^P5i2的空間透射信號(hào)S5的另ー個(gè)實(shí)例以及相應(yīng)的衰減路徑A5a，A5,2和盲區(qū)D5a，D5,2。應(yīng)當(dāng)注意，尖峰P5il是無界的并且它的衰減路徑A5a至少部分地與盲區(qū)D5il重疊。產(chǎn)生多邊形集合的步驟包括產(chǎn)生表示在觸摸板上觸摸物體可能所在的所有區(qū)域的多邊形。盲區(qū)包括在多邊形集合中，因?yàn)榭臻g透射信號(hào)不包含與這些區(qū)域有關(guān)的信息。因此，圖5A和5B中的陰影區(qū)域A5a，A5j2, D5a, D5,2還表示對(duì)應(yīng)信號(hào)S5的多邊形集合。應(yīng)當(dāng)注意，圖5B中的盲區(qū)D5il和無界尖峰P5il的衰減路徑A5a可由多個(gè)分離的多邊形或由一個(gè)單ー組合多邊形來表不。返回到圖4A的掃描光束實(shí)施方案和觸摸物體集合，為光束BI至B6產(chǎn)生的結(jié)果多邊形集合A1至A6示于圖6A至6C中。在圖6以及后續(xù)的圖例中，實(shí)線表示衰減路徑的邊緣，而虛線表示盲區(qū)的極限。因此，步驟204得到了為每個(gè)空間透射信號(hào)而生成的一個(gè)多邊形集合，其中多邊形集合Ai是為空間透射信號(hào)S1產(chǎn)生的所有多邊形Ai,p的并集
權(quán)利要求
1.一種用在觸摸傳感裝置中的方法，所述裝置包括限定了一個(gè)觸摸表面(4)和ー個(gè)相對(duì)的表面(5)的一個(gè)透光板(I)、一種用于在該板(I)內(nèi)部提供多個(gè)光線片層的光源安排(2 ;8),其中姆個(gè)片層包括在該觸摸表面(4)與該相對(duì)的表面(5)之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)(11)上的光，所述裝置進(jìn)ー步包括用于檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)(11)的光的ー種光傳感器安排(3 ;9)，其中該觸摸傳感裝置被配置成使得觸碰該觸摸表面(4)的ー個(gè)或多個(gè)物體(6)造成至少兩個(gè)光線片層的ー種局部衰減，所述方法包括以下步驟 獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si),該投影信號(hào)表示光在所述外耦合位點(diǎn)(11)中的一種空間分布； 對(duì)所述至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si)進(jìn)行處理以識(shí)別代表所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線(Pi, P ； 基于這些信號(hào)分布曲線(Pm)識(shí)別在該觸摸表面(4)上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域；(|} 對(duì)所述至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si)進(jìn)行處理以重構(gòu)在所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域內(nèi)的信號(hào)值的ー種ニ維分布；并且 通過處理在這些候選觸摸區(qū)域內(nèi)的重構(gòu)信號(hào)值來為這個(gè)或每個(gè)物體(6)確定觸摸數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中該識(shí)別步驟包括對(duì)每ー個(gè)信號(hào)分布曲線(Pm)確定穿過該觸摸表面(4)的ー個(gè)衰減路徑(Ai, P，其中該衰減路徑具有的寬度是基于該信號(hào)分布曲線(PiJ來確定的；并且根據(jù)ー組如此確定的衰減路徑(Am)識(shí)別在該觸摸表面(4)上的所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該識(shí)別步驟包括使這些衰減路徑(Ay)相交。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該獲取步驟包括獲取多個(gè)投影信號(hào)(Si),每個(gè)投影信號(hào)(Si)與在該觸摸表面⑷上的一組盲區(qū)(Dy)相關(guān)聯(lián)，其中該投影信號(hào)(Si)對(duì)觸碰該觸摸表面(4)的物體(6)是不敏感的；并且其中該識(shí)別步驟進(jìn)一歩包括使這些衰減路徑(Aijj)與這些盲區(qū)(Dijj)相交。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該獲取步驟包括獲取多個(gè)投影信號(hào)(Si);并且其中該識(shí)別步驟包括對(duì)于每ー個(gè)投影信號(hào)(Si)產(chǎn)生ー個(gè)路徑圖(Ai),該路徑圖代表在該觸摸表面(4)上的相關(guān)衰減路徑(Aiij)的位置；并且使這些所產(chǎn)生的路徑圖(Ai)相交。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中每個(gè)路徑圖(Ai)與所述多個(gè)光線片層之一相關(guān)聯(lián)，其中該識(shí)別步驟包括形成多對(duì)路徑圖(Ai)以便使這些相關(guān)聯(lián)的片層中的光線之間的角度最小化；并且使所述多對(duì)路徑圖(Ai)相交。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該獲取步驟包括獲取多個(gè)投影信號(hào)(Si),并且其中該識(shí)別步驟包括對(duì)于多對(duì)投影信號(hào)(Si)產(chǎn)生ー個(gè)路徑圖(Ai),該路徑圖代表為這些對(duì)投影信號(hào)(Si)所確定的這些衰減路徑(Am)的多個(gè)交集；并且使這些所產(chǎn)生的路徑圖(Ai)相交。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中每個(gè)投影信號(hào)(Si)是與所述光線片層之一相關(guān)聯(lián)的，其中該識(shí)別步驟包括形成所述多對(duì)投影信號(hào)(Si)以使在相關(guān)聯(lián)的片層中的光線之間的角度最大化。
9.如權(quán)利要求5至8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中該相交步驟包括使這些路徑圖(Ai)在幾何意義上對(duì)齊并在這些路徑圖(Ai)上執(zhí)行ー個(gè)邏輯與運(yùn)算。
10.如權(quán)利要求5至9中任意一項(xiàng)所述的方法，其中每個(gè)路徑圖(Ai)進(jìn)ー步代表在該觸摸表面(4)上的多個(gè)盲區(qū)(Dy)的位置，其中該投影信號(hào)(Si)對(duì)觸碰該觸摸表面(4)的多個(gè)物體(6)是不敏感的。
11.如權(quán)利要求2至10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中確定該衰減路徑的步驟包括確定該信號(hào)分布曲線(PiJ的多個(gè)極限;識(shí)別與該信號(hào)分布曲線(PiJ相對(duì)應(yīng)穿過該觸摸表面(4)的一條光路；并且基于所識(shí)別的光路重新描繪穿過該觸摸表面(4)的這些極限
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中重新描繪這些極限的步驟包括應(yīng)用ー個(gè)預(yù)定的寬度函數(shù)，該預(yù)定寬度函數(shù)表示信號(hào)分布曲線寬度依賴于由光的散射所產(chǎn)生的到該內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)的距離。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該寬度函數(shù)表示在給定該信號(hào)分布曲線寬度的情 況下，隨到該內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)的距離而變化的該物體(6)的實(shí)際寬度。
14.如權(quán)利要求2至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述確定衰減路徑的步驟包括通過ー個(gè)多邊形，優(yōu)選地是凸多邊形，表示每個(gè)衰減路徑(Ay)。
15.如前述任ー權(quán)利要求所述的方法，其中產(chǎn)生這些光線片層的方式為通過掃描沿著ー個(gè)第一內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)的光的ー個(gè)第一組光束(BI，B3, B4)，從而使得該第一組光束(B1,B3,B4)在該觸摸表面(4)上沿著ー個(gè)第一主方向(Rl)進(jìn)行掃描，并且通過掃描沿著一個(gè)第二內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)的光的ー個(gè)第二組光束(B2，B5，B6)，從而使得該第二組光束(B2，B5, B6)在該觸摸表面(4)上沿著ー個(gè)第二主方向(R2)進(jìn)行掃描。
16.如權(quán)利要求I至14中任意一項(xiàng)所述的方法，其中以光束的形式產(chǎn)生這些光線片層，該光束在背離ー個(gè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)的方向上在該觸摸表面(4)的平面中進(jìn)行擴(kuò)展。
17.如前述任ー權(quán)利要求所述的方法，其中每個(gè)投影信號(hào)(Si)與所述光線片層之一相關(guān)聯(lián)。
18.如前述任ー權(quán)利要求所述的方法，其中獲取投影信號(hào)(Si)的步驟包括獲取表示光能量在外耦合位點(diǎn)(11)內(nèi)的空間分布的一個(gè)能量信號(hào)，并且通過ー個(gè)背景信號(hào)(REF)來歸ー化該能量信號(hào)，其中該背景信號(hào)(REF)表不物體(6)不觸碰該觸摸表面(4)時(shí)光能量在外耦合位點(diǎn)(11)內(nèi)的空間分布。
19.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)代碼，當(dāng)在ー個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行吋，該計(jì)算機(jī)代碼被適配用于執(zhí)行權(quán)利要求I至18中任意ー項(xiàng)的方法。
20.ー種裝置，用于為包含在ー個(gè)觸摸傳感裝置之一觸摸表面(4)上的ー個(gè)或多個(gè)物體(6)確定觸摸數(shù)據(jù)，所述觸摸傳感裝置包括限定了一個(gè)觸摸表面(4)和一個(gè)相對(duì)的表面(5)的一個(gè)透光板(I)、一個(gè)在該板(I)內(nèi)部提供光線片層的光源安排(2 ;8)，其中每個(gè)光線片層包括在該觸摸表面(4)和該相對(duì)的表面(5)之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)(11)上的光，一個(gè)檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)(11)的光的光傳感器安排(3 ;9)，其中將該觸摸傳感裝置配置為使得觸碰該觸摸表面(4)的每個(gè)物體(6)使至少兩個(gè)光線片層局部地衰減，所述裝置包括 一個(gè)元件(1300)，用于獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si),該投影信號(hào)表示光在所述外耦合位點(diǎn)(11)中的一種空間分布；一個(gè)元件(1302)，用于處理所述至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si)以識(shí)別表示所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線(Pijj); 一個(gè)元件(1304)，用于基于這些信號(hào)分布曲線(Py)來識(shí)別該觸摸表面(4)上的ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域； 一個(gè)元件(1306)，用于處理所述至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si)以重構(gòu)信號(hào)值在所述ー個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域內(nèi)的一種ニ維分布；以及 一個(gè)元件(1308)，用于通過對(duì)該候選觸摸區(qū)域內(nèi)的重構(gòu)信號(hào)值進(jìn)行處理為該或每個(gè)物體(6)確定觸摸數(shù)據(jù)。
21.ー個(gè)觸摸傳感裝置，包括 限定了一個(gè)觸摸表面(4)以及ー個(gè)相對(duì)的表面(5)的一個(gè)透光板(1)， 一個(gè)在該板(I)內(nèi)部提供光線片層的光源安排(2 ;8)，其中每個(gè)光線片層包括在該觸摸表面(4)和該相對(duì)的表面(5)之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)(11)上的光， 一個(gè)檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)(11)的光的光傳感器安排(3 ;9)，其中將該觸摸傳感裝置配置為使得觸碰該觸摸表面(4)的ー個(gè)物體(6)使至少兩個(gè)光線片層局部地衰減，以及用于根據(jù)權(quán)利要求20確定觸摸數(shù)據(jù)的該裝置(7)。
22.—種用在觸摸傳感裝置中的方法，所述裝置包括限定了一個(gè)觸摸表面(4)和ー個(gè)相対的表面(5)的一個(gè)透光板(I)、一個(gè)在該板(I)內(nèi)部提供光線片層的光源安排(2 ;8)，其中每個(gè)光線片層包括在該觸摸表面(4)和該相對(duì)的表面(5)之間通過內(nèi)反射從ー個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)(10)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)(11)上的光，所述裝置進(jìn)ー步包括用于檢測(cè)到達(dá)該外耦合位點(diǎn)(11)的光的ー個(gè)光傳感器安排(3 ;9)，其中將該觸摸傳感裝置配置為使得觸碰該觸摸表面(4)的ー個(gè)或多個(gè)物體(6)使至少兩個(gè)光線片層局部衰減，所述方法包括以下步驟 獲取至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si),該信號(hào)表示所述外耦合位點(diǎn)(11)中的光的空間分布； 處理所述至少ー個(gè)投影信號(hào)(Si)以識(shí)別表示所述衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線(Py)； 對(duì)每ー個(gè)信號(hào)分布曲線(Pu)，確定觸摸表面(4)上的ー個(gè)衰減路徑(Ai，j)，其中該衰減路徑具有基于該信號(hào)分布曲線(Py)確定的寬度； 根據(jù)ー組由此確定的衰減路徑(Ai, P，識(shí)別該觸摸表面(4)上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域；并且 基于這些候選觸摸區(qū)域，為該或每個(gè)物體(6)確定觸摸數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種觸摸傳感裝置包括一個(gè)透光板，在該透光板中多個(gè)光線片層通過內(nèi)反射在一個(gè)觸摸表面和一個(gè)相對(duì)的表面之間從一個(gè)內(nèi)耦合位點(diǎn)傳播到一個(gè)外耦合位點(diǎn)。這種觸摸傳感裝置被配置成使得觸碰該觸摸表面的多個(gè)物體造成至少兩個(gè)光線片層的一種局部衰減。一個(gè)光傳感器安排被光學(xué)地連接至該外耦合位點(diǎn)上以測(cè)量透射光能量。一個(gè)數(shù)據(jù)處理器被連接至該光傳感器安排上并被配置成用于執(zhí)行一種觸摸確定處理。這種處理在至少一個(gè)投影信號(hào)上進(jìn)行，該投影信號(hào)表示光在該外耦合位點(diǎn)內(nèi)的一種空間分布。在這種處理中，對(duì)這個(gè)或這些投影信號(hào)進(jìn)行處理以識(shí)別代表該衰減的多個(gè)信號(hào)分布曲線(步驟1202)。這些信號(hào)分布曲線用于識(shí)別在該觸摸表面上的一個(gè)或多個(gè)候選觸摸區(qū)域(步驟1206′)。然后對(duì)這個(gè)或這些投影信號(hào)進(jìn)行處理以便在這個(gè)或這些候選觸摸區(qū)域中局部地重構(gòu)信號(hào)值的二維分布(步驟1207)，在此基礎(chǔ)上通過處理在這些候選觸摸區(qū)域內(nèi)的所重構(gòu)的信號(hào)值來為這個(gè)或每個(gè)物體確定觸摸數(shù)據(jù)(步驟1208)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102656547SQ201080047120
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者托馬斯·克里斯蒂安松, 馬蒂亞斯·布萊博恩·克魯斯 申請(qǐng)人:平蛙實(shí)驗(yàn)室股份公司