本發(fā)明涉及觸摸屏面板，且更明確地說涉及確定觸摸屏面板上的交互位置。

背景技術(shù)：

觸摸屏面板為用戶通過選擇性地接觸觸摸屏面板上的不同位置而與包含觸摸屏面板或以其它方式耦合到觸摸屏面板的裝置介接的常見用戶接口。控制器確定用戶接觸觸摸屏面板的位置，并輸出指示觸摸屏面板上的接觸位置的信息。裝置基于指示觸摸屏面板上的接觸位置的信息執(zhí)行一或多個(gè)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般來說，本發(fā)明描述用于檢測(cè)與觸摸屏面板的接觸，并基于鋸齒形通過所述觸摸屏面板的光信號(hào)的數(shù)據(jù)模式的數(shù)字位的光功率電平改變，確定所述所檢測(cè)接觸在所述觸摸屏面板上的位置的技術(shù)?？刂破骺苫谒鰯?shù)據(jù)模式中其振幅發(fā)生改變的所述數(shù)字位的位置，確定所述觸摸屏面板上的所述接觸位置。

在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明描述一種介接方法，所述方法包括：接收從光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)，其中所述光信號(hào)輸出通過觸摸屏面板且包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位；從所述電信號(hào)確定所述幀中其功率電平相對(duì)于所述幀中的其它數(shù)字位減少的所述數(shù)字位中的一或多者；基于所述幀中其所述功率電平相對(duì)于所述幀中的所述其它數(shù)字位減少的所述所確定數(shù)字位，確定所述觸摸屏面板上與所述觸摸屏面板的表面發(fā)生接觸的接觸位置；及輸出指示所述所確定接觸位置的信息。

在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明描述一種用于介接的裝置，所述裝置包括：觸摸屏面板；光信號(hào)源，其經(jīng)配置以輸出通過所述觸摸屏面板的光信號(hào)，其中所述光信號(hào)包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位；及一或多個(gè)處理器，其經(jīng)配置以：接收從所述光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)；從所述電信號(hào)確定所述幀中其功率電平相對(duì)于所述幀中的其它數(shù)字位減少的所述數(shù)字位中的一或多者；基于所述幀中其所述功率電平相對(duì)于所述幀中的所述其它數(shù)字位減少的所述所確定數(shù)字位，確定所述觸摸屏面板上與所述觸摸屏面板的表面發(fā)生接觸的接觸位置；及輸出指示所述所確定接觸位置的信息。

在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明描述一種用于介接的裝置，所述裝置包括：用于接收從光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)的裝置，其中所述光信號(hào)輸出通過觸摸屏面板且包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位；用于從所述電信號(hào)確定所述幀中其功率電平相對(duì)于所述幀中的其它數(shù)字位減少的所述數(shù)字位中的一或多者的裝置；用于基于所述幀中其所述功率電平相對(duì)于所述幀中的所述其它數(shù)字位減少的所述所確定數(shù)字位，確定所述觸摸屏面板上與所述觸摸屏面板的表面發(fā)生接觸的接觸位置的裝置；及用于輸出指示所述所確定接觸位置的信息的裝置。

在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明描述一種上面存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，所述指令在執(zhí)行時(shí)致使一或多個(gè)處理器：接收從光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)，其中所述光信號(hào)輸出通過觸摸屏面板且包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位；從所述電信號(hào)確定所述幀中其功率電平相對(duì)于所述幀中的其它數(shù)字位減少的所述數(shù)字位中的一或多者；基于所述幀中其所述功率電平相對(duì)于所述幀中的所述其它數(shù)字位減少的所述所確定數(shù)字位，確定所述觸摸屏面板上與所述觸摸屏面板的表面發(fā)生接觸的接觸位置；及輸出指示所述所確定接觸位置的信息。

附圖及以下描述中闡明一或多個(gè)實(shí)例的細(xì)節(jié)。其它特征、目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)將從所述描述、圖式及權(quán)利要求書顯而易見。

附圖說明

圖1為說明用于實(shí)施與觸摸屏面板介接的一或多個(gè)實(shí)例技術(shù)的系統(tǒng)的框圖。

圖2為說明光信號(hào)在觸摸屏面板中的實(shí)例進(jìn)入及離開位置的概念圖。

圖3a及3b為說明光功率從觸摸屏面板逸出的概念圖。

圖4a及4b為說明在觸摸屏面板上的接觸位置下方流動(dòng)的數(shù)字位的光功率電平減少的概念圖。

圖5為說明包含穿過觸摸屏面板的數(shù)字位的實(shí)例幀的概念圖。

圖6為說明穿過觸摸屏面板的數(shù)字位的實(shí)例的概念圖。

圖7為說明根據(jù)本發(fā)明中所描述的一或多個(gè)實(shí)例技術(shù)的與觸摸屏面板的介接方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

用戶接觸觸摸屏面板，且裝置基于接觸位置來執(zhí)行一或多個(gè)功能。作為一實(shí)例，在許多移動(dòng)電話上，觸摸屏面板為主要用戶接口。觸摸屏面板在特定位置處顯示多個(gè)圖標(biāo)，其中每一圖標(biāo)表示不同應(yīng)用程序。用戶在顯示圖標(biāo)的位置處接觸觸摸屏面板。裝置確定接觸位置，且確定觸摸屏面板上的哪一圖標(biāo)顯示在接觸位置處。作為響應(yīng)，裝置執(zhí)行由所顯示圖標(biāo)表示的應(yīng)用程序。

在一些實(shí)例中，觸摸屏面板耦合到顯示器，其中顯示器自身可能并非觸敏式的。在這些實(shí)例中，觸摸屏面板在用戶可通過觸摸屏看到如呈現(xiàn)在非觸敏式顯示器上的圖標(biāo)的意義上顯示圖標(biāo)。換句話說，在一些實(shí)例中，觸摸屏面板與非觸敏式顯示器的組合形成觸敏式用戶接口。

裝置可經(jīng)配置以檢測(cè)與觸摸屏面板的接觸，并確定所述接觸的位置(即，接觸位置)。本發(fā)明描述用于檢測(cè)與觸摸屏面板的接觸，并基于發(fā)射到觸摸屏面板的光信號(hào)中所界定的數(shù)據(jù)模式改變而確定接觸位置的實(shí)例光學(xué)技術(shù)。

控制器可致使光信號(hào)源(例如，激光器或發(fā)光二極管(led))輸出光信號(hào)。為簡(jiǎn)單起見，對(duì)光信號(hào)源的描述是關(guān)于激光器進(jìn)行描述。在一些實(shí)例中，激光器可定位在觸摸屏面板的一側(cè)上；然而，本發(fā)明中描述的技術(shù)并不要求激光器定位在觸摸屏面板的一側(cè)上。一般來說，控制器可致使激光器輸出行進(jìn)通過觸摸屏面板的光信號(hào)。

在激光器的相對(duì)端處，觸摸屏面板可包含如下文更詳細(xì)描述的一對(duì)反射鏡，所述反射鏡將光信號(hào)反射回到觸摸屏面板但經(jīng)移位觸摸屏面板的一列或行，且在所述列或行的相對(duì)端處，觸摸屏面板可包含如下文更詳細(xì)描述的另一對(duì)反射鏡，所述反射鏡將光信號(hào)反射回到觸摸屏面板。以此方式，放置在觸摸屏面板的相對(duì)端上的反射鏡致使光信號(hào)鋸齒形通過觸摸屏面板，并從觸摸屏面板輸出到檢測(cè)器且接著輸出到控制器。

應(yīng)理解，通過觸摸屏面板的此鋸齒形模式是為便于理解而描述。本發(fā)明中描述的技術(shù)可適用于通過觸摸屏面板的其它實(shí)例模式，包含激光器未必定位在觸摸屏面板的一側(cè)上的實(shí)例。

觸摸屏面板的折射率可使得即使光信號(hào)以不同角度進(jìn)入，光信號(hào)仍在內(nèi)部反射(例如經(jīng)由全內(nèi)反射(tir))，且并不逸出觸摸屏面板。然而，當(dāng)接觸觸摸屏面板時(shí)，折射率發(fā)生改變。舉例來說，如果用戶將其手指放置在觸摸屏面板上，則觸摸屏面板的折射率在用戶放置其手指處發(fā)生改變。折射率改變致使光信號(hào)的一些(而非全部)光功率逸出觸摸屏面板，借此減少在內(nèi)部反射的信號(hào)的功率。

舉例來說，折射率改變致使光信號(hào)以許多不同角度從接觸位置進(jìn)行反射。所反射光信號(hào)中的一些的角度對(duì)于觸摸屏面板的折射率來說可能過大，而不能將所反射光信號(hào)保持在觸摸屏面板內(nèi)。然而，其它所反射光信號(hào)中的一些的角度對(duì)于觸摸屏面板的折射率來說可能足夠小，從而能將所反射光信號(hào)保持在觸摸屏面板內(nèi)。

光信號(hào)的光功率中的一些的逸出致使光信號(hào)的光功率減少。舉例來說，在未發(fā)生接觸的情況下，檢測(cè)器從觸摸屏面板接收的光信號(hào)的光功率與激光器發(fā)射到觸摸屏面板的光信號(hào)的光功率大致相同。然而，在發(fā)生接觸的情況下，檢測(cè)器從觸摸屏面板接收的光信號(hào)的光功率明顯小于激光器發(fā)射到觸摸屏面板的光信號(hào)的光功率。

在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，光信號(hào)包含數(shù)據(jù)模式，例如包含多個(gè)數(shù)字位(即，數(shù)字一及數(shù)字零)的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式。當(dāng)與觸摸屏面板接觸時(shí)，在接觸位置下方穿過的數(shù)字位的光功率減少，這是因?yàn)楣夤β手械囊恍╇x開觸摸屏面板(即，數(shù)字位的振幅減少)。

如果控制器確定由檢測(cè)器接收的一或多個(gè)數(shù)字位的光功率發(fā)生改變(例如，數(shù)字位的光功率減少)，則控制器可確定用戶與觸摸屏面板接觸(例如，檢測(cè)接觸)。舉例來說，檢測(cè)器可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，且控制器可確定其功率電平相對(duì)于其它數(shù)字位減少的一或多個(gè)數(shù)字位。由于電信號(hào)表示光信號(hào)，因此對(duì)于電信號(hào)中其功率電平相對(duì)于其它位減少的任何位，控制器確定電信號(hào)中其功率電平減少的一或多個(gè)數(shù)字位可被視為與控制器確定光信號(hào)中其光功率電平減少的一或多個(gè)數(shù)字位相同。在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，控制器還可基于數(shù)據(jù)模式內(nèi)其光功率電平的振幅減少的一或多個(gè)數(shù)字位的位置，確定觸摸屏面板上的接觸位置(例如，用戶接觸觸摸屏面板的觸摸屏面板上的位置)。

舉例來說，檢測(cè)器接收到數(shù)據(jù)模式的處于第一光功率電平的數(shù)字位(例如，數(shù)字一處于第一光功率電平)。在用戶接觸觸摸屏面板之后，檢測(cè)器開始接收到數(shù)據(jù)模式的處于第二較低光功率電平的數(shù)字位(例如，數(shù)字一處于第二較低光功率電平)。控制器可確定數(shù)據(jù)模式中其光功率電平從第一光功率電平減少到第二光功率電平的數(shù)字位的位置。根據(jù)本發(fā)明中描述的技術(shù)，控制器可基于數(shù)據(jù)模式中所確定的位置來確定觸摸屏面板上的接觸位置。

數(shù)據(jù)模式可存在允許控制器基于數(shù)據(jù)模式中其光功率電平從第一光功率電平減少到第二光功率電平的數(shù)字位的所確定位置來確定觸摸屏面板上的接觸位置的某些特性。舉例來說，控制器可將數(shù)據(jù)模式分段成多個(gè)幀。每一幀可以在幀的開始處的開始標(biāo)記物及在幀的末端處的末端標(biāo)記物分離于數(shù)據(jù)模式中。然而，識(shí)別幀的開始及末端的其它方式是可能的，且技術(shù)不限于使用開始及末端標(biāo)記物。

光數(shù)據(jù)模式的幀的一個(gè)特性可為幀的長(zhǎng)度(即，幀中的位數(shù)目)使得幀的第一位在幀的最后位進(jìn)入觸摸屏面板的大致相同時(shí)間處離開觸摸屏面板。舉例來說，控制器可確定(例如，經(jīng)預(yù)配置或?qū)崟r(shí)地)觸摸屏面板的大小及分辨率大小。基于通過觸摸屏面板的材料的光速及觸摸屏面板的大小，有可能確定光信號(hào)行進(jìn)通過觸摸屏面板花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)度。從分辨率大小，有可能確定數(shù)據(jù)模式的幀中需要的位數(shù)目。通過由光信號(hào)花費(fèi)的所確定時(shí)間長(zhǎng)度來劃分幀中需要的所確定位數(shù)目，有可能確定數(shù)據(jù)速率。

在此實(shí)例中，如果控制器致使激光器以所確定數(shù)據(jù)速率輸出具有所確定位數(shù)目的幀，則當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到幀的第一位時(shí)，激光器正將幀的最后位輸出到觸摸屏面板。在此實(shí)例中，幀的每一數(shù)字位可被視為對(duì)應(yīng)于觸摸屏面板上的特定位置。當(dāng)控制器確定所接收數(shù)字位的光功率電平存在改變時(shí)，控制器可確定幀中光功率電平開始改變的數(shù)字位的位置。換句話說，控制器可確定幀中其光功率電平發(fā)生改變的數(shù)字位?？刂破骺纱_定觸摸屏面板上對(duì)應(yīng)于其光功率電平發(fā)生改變的所確定數(shù)字位的位置，以確定觸摸屏面板上的接觸位置(例如，用戶接觸觸摸屏面板的觸摸屏面板上的位置)。

控制器接著可輸出指示所確定接觸位置的信息。舉例來說，執(zhí)行在處理器上的應(yīng)用程序可利用所確定接觸位置來執(zhí)行應(yīng)用程序或以其它方式執(zhí)行某一功能。

圖1為說明用于實(shí)施與觸摸屏面板介接的一或多個(gè)實(shí)例技術(shù)的系統(tǒng)的框圖。如所說明，系統(tǒng)10包含觸摸屏面板12、光信號(hào)源14(例如，激光器14或led14)、模式產(chǎn)生器16、檢測(cè)器18及控制器20。盡管模式產(chǎn)生器16說明為分離于控制器20，但在一些實(shí)例中，模式產(chǎn)生器16可為控制器20的部分。在一些實(shí)例中，系統(tǒng)10可集成為如下裝置的部分，例如視頻裝置、媒體播放器、機(jī)頂盒、例如移動(dòng)電話的無線手持機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、游戲控制臺(tái)、視頻會(huì)議單元、平板計(jì)算裝置及其類似者。在一些實(shí)例中，系統(tǒng)10可為連接到裝置(例如上文所描述的實(shí)例裝置)的獨(dú)立系統(tǒng)。

在系統(tǒng)10集成為裝置的部分的實(shí)例中，觸摸屏面板12可用以顯示由裝置產(chǎn)生的內(nèi)容(例如，充當(dāng)用于裝置的屏幕)及充當(dāng)用于裝置的用戶接口。在系統(tǒng)10為獨(dú)立系統(tǒng)的實(shí)例中，觸摸屏面板12可耦合到裝置的顯示器。在此類實(shí)例中，觸摸屏面板12為允許用戶查看顯示器的內(nèi)容，且另外可充當(dāng)用于裝置的用戶接口的透視裝置。

為易于描述，關(guān)于集成為裝置的部分的系統(tǒng)10來描述所述技術(shù)。舉例來說，例如智能電話及平板計(jì)算機(jī)的大部分移動(dòng)裝置包含不僅顯示由裝置產(chǎn)生的內(nèi)容且還充當(dāng)主要用戶接口的觸摸屏裝置。舉例來說，用戶接觸觸摸屏接口以執(zhí)行應(yīng)用程序、放大或縮小、滾動(dòng)及其它此類功能。觸摸屏面板12可充當(dāng)允許用戶通過接觸觸摸屏面板12的表面而與裝置交互的此觸摸屏面板。

裝置將執(zhí)行的功能可是基于用戶接觸觸摸屏面板12的位置。作為一實(shí)例，裝置可致使觸摸屏面板12顯示各自表示一應(yīng)用程序的多個(gè)圖標(biāo)。為執(zhí)行特定應(yīng)用程序，用戶可用其手指、觸控筆或一些其它裝置在觸摸屏面板12上表示所述應(yīng)用程序的圖標(biāo)的顯示位置處接觸(例如，觸摸)觸摸屏面板12的表面。作為響應(yīng)，裝置可執(zhí)行所述應(yīng)用程序。

在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，控制器20經(jīng)配置以確定觸摸屏面板12上發(fā)生接觸的位置(即，確定觸摸屏面板12上的接觸位置)?？刂破?0將識(shí)別所確定位置的信息發(fā)射到裝置的處理器，且處理器接著基于接觸位置來執(zhí)行功能。

在系統(tǒng)10集成為裝置的部分的實(shí)例中，裝置的處理器及控制器20可形成為集成電路(ic)。舉例來說，ic可被視為芯片封裝內(nèi)的處理芯片，例如單芯片系統(tǒng)(soc)。在一些實(shí)例中，裝置的處理器及控制器20可容納在不同集成電路(即，不同芯片封裝)中，例如系統(tǒng)10為獨(dú)立系統(tǒng)的實(shí)例。然而，在系統(tǒng)10集成為裝置的部分的實(shí)例中，可有可能裝置的處理器及控制器20容納在不同集成電路中。

控制器20的實(shí)例包含(但不限于)：一或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、通用微處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(fpga)或其它等效集成或離散邏輯電路。在一些實(shí)例中，控制器20可為包含集成及/或離散邏輯電路的專門硬件，所述電路允許控制器20執(zhí)行本發(fā)明中所描述的實(shí)例技術(shù)。

在一些實(shí)例中，除專門硬件之外或代替專門硬件，控制器20可包含可編程組件。在此類實(shí)例中，控制器20可執(zhí)行一或多個(gè)指令，所述指令致使控制器20執(zhí)行本發(fā)明中所描述的實(shí)例技術(shù)。舉例來說，存儲(chǔ)器裝置(未圖示)可存儲(chǔ)在由控制器20執(zhí)行時(shí)致使控制器20執(zhí)行本發(fā)明中所描述的實(shí)例技術(shù)的指令。存儲(chǔ)器裝置的實(shí)例包含(但不限于)：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)、快閃存儲(chǔ)器，或可用于攜載或存儲(chǔ)呈指令及/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)或處理器存取的其它媒體。

在一些實(shí)例中，存儲(chǔ)器裝置為非暫時(shí)性存儲(chǔ)媒體。術(shù)語(yǔ)“非暫時(shí)性”可指示存儲(chǔ)媒體未體現(xiàn)于載波或傳播信號(hào)中。然而，術(shù)語(yǔ)“非暫時(shí)性”不應(yīng)解釋為意味著存儲(chǔ)器裝置為非可移動(dòng)的或其內(nèi)容為靜態(tài)的。

光信號(hào)源14(例如，激光器14或led14)基于由模式產(chǎn)生器16所輸出的數(shù)據(jù)模式來經(jīng)由光纖鏈路22a將光信號(hào)發(fā)射到觸摸屏面板12的一側(cè)。為簡(jiǎn)單起見，對(duì)光信號(hào)源14的描述是以激光器14進(jìn)行描述?？刂破?0選擇模式產(chǎn)生器16輸出的數(shù)據(jù)模式。模式產(chǎn)生器16輸出的數(shù)據(jù)模式包含多個(gè)數(shù)字位(數(shù)字一及數(shù)字零)，且可為偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式。舉例來說，對(duì)于來自模式產(chǎn)生器16的數(shù)據(jù)模式中的每一數(shù)字一，激光器14以一定光功率電平輸出光。對(duì)于來自模式產(chǎn)生器16的數(shù)據(jù)模式中的每一數(shù)字零，激光器14可不輸出光，或可以極低光功率電平輸出光。激光器14的實(shí)例包含(但不限于)法布里-珀羅激光二極管或垂直腔面發(fā)射激光器(vcsel)。

如圖1中所說明，激光器14發(fā)射的光信號(hào)在觸摸屏面板12的表面下方行進(jìn)，且在觸摸屏面板12的寬度內(nèi)(例如，在觸摸屏面板12的頂部表面及底部表面內(nèi))行進(jìn)。觸摸屏面板12的頂部表面及底部表面的折射率可致使所發(fā)射的光信號(hào)保持在觸摸屏面板12內(nèi)。

如所說明，激光器14發(fā)射在激光器14插入光信號(hào)的側(cè)向下行進(jìn)到觸摸屏面板12的相對(duì)側(cè)的光信號(hào)。僅是出于說明的目的提供從一側(cè)發(fā)射光信號(hào)的激光器14，且激光器14可將光信號(hào)輸出到觸摸屏面板12的其它方式是可能的。

放置在觸摸屏面板12的末端處的是兩個(gè)彼此正交的反射鏡。反射鏡是通過使玻璃板的邊緣涂布有鏡面反射材料形成。第一反射鏡致使光信號(hào)彎曲90°(在圖1中向右)，且第二反射鏡致使光信號(hào)彎曲另一90°(在圖1中向下)以實(shí)現(xiàn)完整的180°轉(zhuǎn)向。放置在觸摸屏面板12的另一末端處的是致使光信號(hào)再次轉(zhuǎn)向180°的兩個(gè)以上反射鏡，且重復(fù)所述過程，直至光信號(hào)經(jīng)由光纖鏈路22b離開觸摸屏面板12到檢測(cè)器18為止。使用除了反射鏡的技術(shù)以將光信號(hào)的方向轉(zhuǎn)向180°可是可能的。

舉例來說，可以類似于透鏡的方式塑形反射鏡，借以激光束可經(jīng)塑形或再塑形以補(bǔ)償影響激光束的偽影或補(bǔ)償將影響激光束的偽影。在一些實(shí)例中，光信號(hào)也可以其它方式行進(jìn)通過觸摸屏面板12(例如對(duì)角地通過)，作為一個(gè)實(shí)例，使用反射鏡或其它技術(shù)來轉(zhuǎn)向光信號(hào)的方向。

在圖1的實(shí)例中，光信號(hào)可鋸齒形通過觸摸屏面板12(如由虛線箭頭所說明)，直至光信號(hào)離開觸摸屏面板12為止。以此方式，本發(fā)明中描述的技術(shù)可利用單一激光器14及單一檢測(cè)器18，而非包含沿著觸摸屏面板12的一側(cè)放置的多個(gè)激光器14及在觸摸屏面板12的相對(duì)側(cè)上的對(duì)應(yīng)檢測(cè)器18。然而，所述技術(shù)不限于此，且可擴(kuò)展到具有多個(gè)激光器14及多個(gè)檢測(cè)器18的實(shí)例。

檢測(cè)器18可包含將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電二極管(未圖示)。光電二極管的實(shí)例包含(但不限于)pin二極管或雪崩二極管(apd)。

借助于實(shí)例，光信號(hào)中所包含的數(shù)據(jù)模式中的數(shù)字一的光功率致使光電二極管輸出電平高于當(dāng)數(shù)字零由光電二極管接收時(shí)的電流信號(hào)的電流信號(hào)。檢測(cè)器18可將光電二極管信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓或電流電平，例如常見于具有數(shù)字水準(zhǔn)儀的數(shù)字電路中的高電壓及或低電壓。檢測(cè)器18可(例如)包含跨阻抗放大器(tia)以及其它電路，以促進(jìn)數(shù)據(jù)檢測(cè)及產(chǎn)生表示所接收的所檢測(cè)數(shù)據(jù)的輸出電壓信號(hào)。

控制器20可從檢測(cè)器18接收一或多個(gè)數(shù)字電信號(hào)。舉例來說，控制器20可從檢測(cè)器18的光電二極管接收電流，或在一些實(shí)例中，跨阻抗放大器(tia)可將來自光電二極管的電流轉(zhuǎn)換成控制器20接收的電壓。

圖2為說明光信號(hào)在觸摸屏面板中的實(shí)例進(jìn)入及離開位置的概念圖。舉例來說，相對(duì)于圖1中的觸摸屏面板12的俯視圖，圖2說明觸摸屏面板12的側(cè)視圖。如所說明，光數(shù)據(jù)模式沿著觸摸屏面板12的一側(cè)進(jìn)入，且沿著觸摸屏面板12的同一側(cè)或可能沿著任何其它側(cè)離開，其中舉例來說，也可能可在光信號(hào)可從面板的頂部或底部進(jìn)入或離開的情況下使用光學(xué)布置。出于清楚起見，詞語(yǔ)“頂側(cè)”意味著面板的觸摸側(cè)，且“底側(cè)”是指相對(duì)側(cè)，其為面向展示視覺內(nèi)容的顯示器或并入所述顯示器中或并入所述顯示器的部分中的側(cè)。然而，本發(fā)明中描述的技術(shù)不限于此。在一些實(shí)例中，光數(shù)據(jù)模式的進(jìn)入及離開點(diǎn)可為觸摸屏面板12的不同側(cè)。

在光束(例如，激光器14輸出的光信號(hào))進(jìn)入觸摸屏面板12時(shí)，光束發(fā)生擴(kuò)展，如圖1中所說明。此擴(kuò)展可致使光束到達(dá)觸摸屏面板12的頂側(cè)及/或底側(cè)。然而，光束從觸摸屏面板12的頂部或底部反射且保持為截留在觸摸屏面板12內(nèi)部，而非從觸摸屏面板12的頂部或底部離開。

舉例來說，觸摸屏面板12可形成有其折射率使得光信號(hào)在觸摸屏面板12內(nèi)部反射的材料。換句話說，觸摸屏面板12可形成有如下材料或物質(zhì)：其在面板表面處的折射率使得當(dāng)面板材料或物質(zhì)在其表面、空氣及或材料或物質(zhì)處的光學(xué)折射率與觸摸屏面板表面“牢固”接觸，且光線在特定位置處到面板表面的入射角滿足光學(xué)全內(nèi)反射的要求時(shí)，面板內(nèi)的光學(xué)光線在觸摸屏面板12內(nèi)部反射。因此，由激光器14輸出的數(shù)字位的光功率電平應(yīng)大致相同于檢測(cè)器18接收的數(shù)字位的光功率電平。

觸摸屏面板12的實(shí)例包含顯示器類型，例如曲面顯示器、柔性顯示器及其它此類類型的顯示器。一般來說，顯示器類型的觸摸屏面板12包含具有路由光信號(hào)的能力的顯示器，從而允許實(shí)施本發(fā)明中描述的技術(shù)。用于形成觸摸屏面板12的材料的實(shí)例包含(但不限于)：玻璃、被稱作“大猩猩玻璃”的玻璃類型、聚合物、塑料及其它合適的材料或物質(zhì)，其中材料或物質(zhì)不需要為平直或硬質(zhì)的。舉例來說，如上文所描述，也可利用例如曲面顯示器及柔性顯示器的顯示器類型。

在一些實(shí)例中，在來自激光器14的用于攜載數(shù)字光信號(hào)的光束進(jìn)入觸摸屏面板12時(shí)，可使用光學(xué)耦合布置，從而使得光線中的一些可接觸面板12的頂部表面且可接觸底部表面。此類方法可包含(但不限于)光束擴(kuò)展器。

舉例來說，在空氣接觸面板表面的位置中，光線可反射離開表面且保留在面板內(nèi)。如果表面位置并非理想的，例如具有刮痕、表面粗糙度、瑕疵、低洼、邊緣、物質(zhì)、非平面性質(zhì)、其它方面或性質(zhì)，及或面板由使得光從面板逸出的人員、物件或事物觸摸的地點(diǎn)及位置，則光有可能可在各種表面位置處從面板逸出。光有可能可在多個(gè)區(qū)域及或位置處從面板泄漏。光也有可能可在光與其它光介接的位置處吸收于面板內(nèi)或被消除。光也有可能可由光學(xué)物質(zhì)及或材料的瑕疵或其它方面散射于面板內(nèi)。

一般來說，如果觸摸屏面板12的折射率發(fā)生改變，則光信號(hào)的光功率中的一些可逸出觸摸屏面板12，從而致使檢測(cè)器18接收的數(shù)字位的光功率電平發(fā)生改變。折射率改變的一個(gè)原因是與觸摸屏面板12的表面發(fā)生物理接觸。舉例來說，如果用戶將其手指或觸控筆放置在觸摸屏面板12的表面上，則用戶接觸觸摸屏面板12的位置處的折射率發(fā)生改變。在此狀況下，到達(dá)觸摸屏面板12上的接觸位置的光信號(hào)的部分光束以各種角度反射(例如，散射)，包含允許反射光束逸出觸摸屏面板12的角度。因?yàn)樵诮佑|位置下流動(dòng)的數(shù)字位的光功率中的一些離開觸摸屏面板12，所以數(shù)字位的光功率電平減少。

圖3a及3b為說明光功率從觸摸屏面板逸出的概念圖。圖3a及3b說明光束從激光器14的傳播。舉例來說，光束光線中的一些展示為反射離開觸摸屏面板12中的表面。圖3a及3b可被視為說明光信號(hào)中來自模式產(chǎn)生器16的數(shù)據(jù)模式的數(shù)字一的傳播。因此，如果光束的一部分離開觸摸屏面板12，則數(shù)字一的光功率電平相對(duì)于光束并未逸出的其它數(shù)字位經(jīng)減少。換句話說，逸出光束的一部分并不意味著丟失了數(shù)字位，而是意味著丟失了用于表示數(shù)字一的能量中的一些，這意味著數(shù)字一的光功率電平減少。

舉例來說，如上文所描述，激光器14發(fā)射處于第一功率電平的光脈沖對(duì)應(yīng)于激光器14發(fā)射數(shù)字一，且激光器14發(fā)射處于第二較低功率電平的光脈沖(或不發(fā)射光脈沖)對(duì)應(yīng)于激光器14發(fā)射數(shù)字零。如果攜載處于第一及第二功率電平的光脈沖的光束的一部分離開觸摸屏面板12，則處于第一功率電平的光脈沖的光功率減少。

在圖3a中，用戶或物件未與觸摸屏面板12接觸，且因此如所說明，光束保持為截留在觸摸屏面板12內(nèi)。在圖3b中，用戶與觸摸屏面板12接觸。用戶接觸致使光束以許多角度散射。如所說明，從接觸位置反射的光束的部分逸出觸摸屏面板12(例如，以所述虛線逸出)，而從接觸位置反射的光束的其它部分保持為截留在觸摸屏面板12內(nèi)。如更詳細(xì)地描述，在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，控制器20可確定數(shù)據(jù)模式中其光功率電平相對(duì)于其它數(shù)字位減少的數(shù)字位，所述減少可能歸因于光功率從觸摸屏面板14逸出，如圖3b中所說明，所述逸出是由于用戶接觸觸摸屏面板12。

圖4a及4b為說明在觸摸屏面板上的接觸位置下方流動(dòng)的數(shù)字位的光功率電平減少的概念圖。舉例來說，如圖4a中所說明，當(dāng)未與觸摸屏面板12接觸時(shí)，流過觸摸屏面板12的數(shù)字位的振幅(例如，表示數(shù)字位的光脈沖的光功率電平)并不改變。然而，當(dāng)與觸摸屏面板12接觸時(shí)，如圖4b中所說明，數(shù)據(jù)模式的至少數(shù)字一的光功率電平的振幅在接觸點(diǎn)處開始減少(例如，表示數(shù)字一的光脈沖的光功率電平在接觸點(diǎn)處減少)。此后，數(shù)字一的光功率電平的振幅保持減少，直至在接觸位置下方穿過為止，且接著保持處于經(jīng)減少光功率電平。

在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，檢測(cè)器18檢測(cè)從光數(shù)據(jù)信號(hào)接收的數(shù)據(jù)，及光數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)于光數(shù)據(jù)流中檢測(cè)到的每一數(shù)據(jù)“一”(亦即“1”)位的相對(duì)光功率電平兩者。數(shù)字信號(hào)連接19a攜載所檢測(cè)接收數(shù)據(jù)(例如，一及或零數(shù)字位電平)，且數(shù)字連接19b指示經(jīng)由數(shù)字信號(hào)連接19a接收的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)位“1”電平是否存在光功率電平改變。數(shù)字信號(hào)連接19a及19b可為將檢測(cè)器18連接到控制器20的數(shù)據(jù)線(例如，在電路板上)。在檢測(cè)器18為控制器20的部分的一些實(shí)例中，數(shù)字信號(hào)連接19a及19b可在控制器20內(nèi)部。

數(shù)字信號(hào)連接19b上的信號(hào)指示關(guān)于先前光數(shù)據(jù)“1”功率電平是否實(shí)質(zhì)上并不存在光功率電平改變，或關(guān)于先前光數(shù)據(jù)“1”功率電平是否實(shí)質(zhì)上存在光功率電平降低，或關(guān)于先前光數(shù)據(jù)“1”功率電平是否實(shí)質(zhì)上存在光功率電平“1”的增加。控制器20可利用所接收的經(jīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，及或確定其經(jīng)由19a接收的數(shù)據(jù)位“1”光電平是增加還是降低。如果電平降低，則控制器20可利用此信息來確定數(shù)據(jù)序列中可能已接觸觸摸屏面板12的位置。如果電平增加，則控制器20可利用此信息來確定數(shù)據(jù)序列中人員將其皮膚或物件提升離開觸摸屏面板12的位置。

舉例來說，以此方式，數(shù)據(jù)序列(例如，光信號(hào)中的數(shù)據(jù)模式)與觸摸屏面板12上的位置之間可存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。以此方式，控制器20可通過確定哪些數(shù)據(jù)“1”位的對(duì)應(yīng)光功率電平向上或向下改變，來確定觸摸屏面板12何時(shí)被觸摸及觸摸位置或觸摸何時(shí)移除及移除位置。數(shù)據(jù)模式可包含充分多的數(shù)據(jù)“1”電平，從而使得控制器20可準(zhǔn)確地確定接觸位置及接觸移除位置。在一些實(shí)例中，控制器20可對(duì)所接收數(shù)據(jù)模式及檢測(cè)電平實(shí)施平均化，以便最小化錯(cuò)誤檢測(cè)的影響并增加檢測(cè)到出現(xiàn)觸摸或移除觸摸的所識(shí)別位置的準(zhǔn)確性。

舉例來說，控制器20可致使模式產(chǎn)生器16以指定數(shù)據(jù)速率輸出具有某些特性的數(shù)據(jù)模式。數(shù)據(jù)模式可包含多個(gè)幀，其中每一幀包含多個(gè)數(shù)字位。幀中的每一者中的數(shù)字位的數(shù)目可使得當(dāng)激光器14以所述數(shù)據(jù)速率輸出數(shù)字位時(shí)，檢測(cè)器18將在激光器14輸出幀的最后位的實(shí)質(zhì)上相同時(shí)間處(例如，某一閾值時(shí)間內(nèi))接收幀的第一位。在概念上，此可被視為幀中的每一位對(duì)應(yīng)于觸摸屏面板12上的特定位置。

借助于實(shí)例，如果未與觸摸屏面板12接觸，則檢測(cè)器18接收的數(shù)據(jù)模式中的數(shù)字位的光功率電平將實(shí)質(zhì)上相同于激光器14發(fā)射的數(shù)字位的光功率電平(例如，可存在某一最小功率損耗，但處于功率電平閾值內(nèi))。舉例來說，檢測(cè)器18接收的數(shù)據(jù)模式中的數(shù)字位的光功率電平將實(shí)質(zhì)上相同于檢測(cè)器18先前檢測(cè)到的數(shù)字位的光功率電平。

當(dāng)(例如)在位置(x,y)處與觸摸屏面板12接觸時(shí)，數(shù)字位的光功率電平將發(fā)生改變。舉例來說，如果在坐標(biāo)(x,y)處與觸摸屏面板12接觸，則已在接觸位置下方穿過的幀的數(shù)字位的光功率電平將實(shí)質(zhì)上相同于其穿過位置(x,y)之前的電平。然而，尚未穿過接觸位置(x,y)的數(shù)字位的光功率電平將在其穿過接觸位置時(shí)減少。換句話說，尚未穿過接觸位置的數(shù)字位的光功率電平相對(duì)于已穿過接觸位置的其它數(shù)字位將減少。

控制器20可確定其光功率電平減少的數(shù)字位。如所說明，檢測(cè)器18將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(例如，電流信號(hào)或進(jìn)一步將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào))。電信號(hào)中的數(shù)字位對(duì)應(yīng)于光信號(hào)中的數(shù)字位。在一些實(shí)例中，控制器20可基于由檢測(cè)器18經(jīng)由數(shù)字信號(hào)連接19a及19b提供的信息來確定電信號(hào)中其功率電平減少的數(shù)字位?？刂破?0可基于電信號(hào)中其功率電平減少的數(shù)字位來確定其光功率電平減少的數(shù)字位(即，電信號(hào)中其功率電平減少的位與光信號(hào)中其功率電平減少的位相同)。

借助于實(shí)例，控制器20可致使模式產(chǎn)生器16使數(shù)據(jù)模式的每一幀前加有開始標(biāo)記物(例如，多個(gè)保留位以指示幀的開始)，并使數(shù)據(jù)模式的每一幀附加有結(jié)束標(biāo)記物(例如，多個(gè)保留位以指示幀的結(jié)束)。在一些實(shí)例中，幀中的數(shù)字位可布置為偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式。偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式的一個(gè)特性為一組數(shù)字位并不在數(shù)據(jù)模式內(nèi)重復(fù)。

偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式的一個(gè)實(shí)例為包含表示從0到2⁷的全部數(shù)值的七個(gè)位的2⁷prbs(偽隨機(jī)位流)數(shù)據(jù)模式。舉例來說，2⁷prbs包含0000000、0000001、0000010、0000011等等，直至111111。然而，七個(gè)位無需以數(shù)值增序或降序排序，且在模式內(nèi)可是隨機(jī)的(例如，0000000之后可為1010101，或任何其它此隨機(jī)次序)。在任何情況下，數(shù)值中的每一者可不在數(shù)據(jù)模式中重復(fù)。存在偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式的其它實(shí)例且其可為幀中的數(shù)字位的可能實(shí)例。

在一些實(shí)例中，控制器20可接收開始標(biāo)記物及結(jié)束標(biāo)記物，并確定數(shù)據(jù)模式的一個(gè)全幀已穿過觸摸屏面板12。由于數(shù)據(jù)模式中的數(shù)字位的偽隨機(jī)本質(zhì)，因此控制器20可能夠唯一地識(shí)別幀中數(shù)字位的光功率電平發(fā)生改變的位置。舉例來說，在2⁷prbs數(shù)據(jù)模式中，一組七個(gè)位從不重復(fù)，且因此當(dāng)控制器20確定數(shù)字位的光功率電平發(fā)生改變時(shí)，控制器20可確定幀中其光功率電平發(fā)生改變的數(shù)字位的位置。

舉例來說，基于開始標(biāo)記物離開觸摸屏面板12時(shí)的計(jì)時(shí)，數(shù)據(jù)模式中的每一位(且可能多個(gè)位)對(duì)應(yīng)于觸摸屏面板12上的特定位置。當(dāng)用戶接觸觸摸屏面板12時(shí)，表示數(shù)字一且在接觸位置下方行進(jìn)的脈沖的光功率電平將減小，但表示已在接觸位置前方的數(shù)字一的脈沖的光功率電平將不改變。通過確定其光功率電平被減小的位且因?yàn)橐唤M七個(gè)位從不重復(fù)(在2⁷prbs數(shù)據(jù)模式的實(shí)例中)，控制器20可確定接觸位置。

舉例來說，控制器20可確定觸摸屏面板12上對(duì)應(yīng)于其光功率電平相對(duì)于其它數(shù)字位被減小的數(shù)字位的位置。同樣，在一些實(shí)例中，控制器20可確定電信號(hào)中其功率電平被減小的位，并基于電信號(hào)中其功率電平被減小的數(shù)字位，確定觸摸屏面板12上對(duì)應(yīng)于其光功率電平相對(duì)于其它數(shù)字位被減小的數(shù)字位的位置。舉例來說，數(shù)據(jù)模式的幀中的每一數(shù)字位的位置對(duì)應(yīng)于觸摸屏面板12上的一位置。在確定其功率電平發(fā)生改變的數(shù)字位之后，控制器20可確定幀中的這些數(shù)字位的位置。如上文所提到，在prbs模式中，一組位從不在所述模式中重復(fù)，且因此由于這些數(shù)字位所屬的組并不重復(fù)，控制器20可能夠確定幀中的這些數(shù)字位的位置。基于幀中的這些數(shù)字位的所確定位置，控制器20可確定觸摸屏面板12上對(duì)應(yīng)于這些數(shù)字位的位置的位置?；谒龃_定，控制器20可將觸摸屏面板12上的接觸位置確定為觸摸屏面板12上對(duì)應(yīng)于其功率電平被減小的數(shù)字位的位置。

在上文實(shí)例中，控制器20基于前加到幀的開始標(biāo)記物及附加到幀的末端標(biāo)記物，確定其功率電平(例如，光信號(hào)的上下文中的光功率電平或電信號(hào)的上下文中的電功率電平)發(fā)生改變的數(shù)字位的位置。然而，本發(fā)明中描述的技術(shù)不限于此。在一些實(shí)例中，幀中的每一者相對(duì)于其它幀可是獨(dú)特的。在這些實(shí)例中，可能無需開始標(biāo)記物及末端標(biāo)記物，但可任選地包含所述標(biāo)記物。在一些實(shí)例中，控制器20可經(jīng)配置有幀中的位的總數(shù)目，且可計(jì)數(shù)所接收位的數(shù)目以確定幀的末端。在此類實(shí)例中，可能無需開始標(biāo)記物及末端標(biāo)記物，但可任選地包含所述標(biāo)記物。識(shí)別幀的開始及結(jié)束的上文實(shí)例技術(shù)的各種組合可是可能的。而且，可存在用于識(shí)別幀的開始及結(jié)束的其它技術(shù)，且本發(fā)明中描述的技術(shù)不限于上文實(shí)例。

圖5為說明包含穿過觸摸屏面板的數(shù)字位的實(shí)例幀的概念圖。圖6為說明穿過觸摸屏面板的數(shù)字位的實(shí)例的概念圖。因?yàn)閳D5及6是相關(guān)的，所以對(duì)其進(jìn)行一起描述。

控制器20可致使模式產(chǎn)生器16將開始標(biāo)記物24前加到幀26并將末端標(biāo)記物28附加到幀26。在一些實(shí)例中，模式產(chǎn)生器16可經(jīng)配置以在并無來自控制器20的指令的情況下，將開始標(biāo)記物24前加到幀26并將末端標(biāo)記物28附加到所述幀。

如圖5中所說明，幀26包含多個(gè)數(shù)字位。圖5中說明的幀26的位數(shù)目?jī)H僅是為了輔助理解。本發(fā)明在下文更詳細(xì)地描述用于確定幀26中的位數(shù)目的技術(shù)。一般來說，幀26中的位數(shù)目可使得當(dāng)激光器14以指定數(shù)據(jù)速率輸出幀26時(shí)，幀26的第一位約在幀26的最后位進(jìn)入觸摸屏面板12的實(shí)質(zhì)上相同時(shí)間處離開觸摸屏面板12。換句話說，如果激光器14以指定數(shù)據(jù)速率發(fā)射幀26，則檢測(cè)器18在激光器14輸出幀26的最后位的大致相同時(shí)間處接收幀26的第一位。

舉例來說，圖6以虛線箭頭說明幀26通過觸摸屏面板12的鋸齒形路徑。如上文關(guān)于圖1所描述，觸摸屏面板12的側(cè)向末端處的相應(yīng)反射鏡致使光信號(hào)轉(zhuǎn)向90°，從而帶來通過觸摸屏面板12的鋸齒形路徑。如圖6中所說明，歸因于幀26通過觸摸屏面板12的鋸齒形模式，幀26的第一位約在幀26的最后位進(jìn)入觸摸屏面板12(例如，在觸摸屏面板12的左下拐角處)時(shí)離開觸摸屏面板12(例如，在觸摸屏面板12的右下拐角處)。

如圖6中可看出，在幀26的第一位將離開且?guī)?6的最后位剛進(jìn)入時(shí)，幀26中的每一數(shù)字位對(duì)應(yīng)于觸摸屏面板12上的特定位置。在此實(shí)例中，如果用戶在特定位置處接觸觸摸屏面板12的表面，則在定位于接觸位置處的數(shù)字位之后的數(shù)字位的光功率電平可能減少。舉例來說，如圖6中所說明，如果用戶將在接觸位置30處接觸觸摸屏面板12的表面，則在定位于接觸位置30處的數(shù)字位之后的數(shù)字位的振幅(例如，光功率電平)將減少，如關(guān)于圖4b所描述。

應(yīng)理解，在許多系統(tǒng)中，用戶的手指或觸控筆的表面區(qū)域?qū)⒋笥谟|摸屏面板12上的區(qū)域。然而，為簡(jiǎn)單起見，所述實(shí)例是在接觸位置30的接觸區(qū)域?yàn)閷?duì)應(yīng)于一個(gè)位的區(qū)域的情況下進(jìn)行描述。對(duì)于多個(gè)位的光功率電平因?yàn)橛脩舻氖种富蛴|控筆的表面區(qū)域涵蓋較大區(qū)域而同時(shí)減少的情況，本發(fā)明中描述的技術(shù)同樣適用。

在本發(fā)明中描述的技術(shù)中，控制器20可確定幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位，并確定幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位的位置。舉例來說，在圖6中，位置30周圍的數(shù)字位的光功率電平將減少，且控制器20可因?yàn)閺臋z測(cè)器18接收的電信號(hào)中的對(duì)應(yīng)數(shù)字位的功率電平將減少而確定位置30周圍的數(shù)字位的光功率電平減少。在圖5及6中所說明的實(shí)例中，幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位大約定位為幀26中的第十一位?；趲?6中其光功率電平減少的數(shù)字位的位置，控制器20可確定數(shù)字位在觸摸屏面板12上的位置(例如，確定位置30)?？刂破?0可將接觸位置(例如，用戶接觸觸摸屏面板12的位置)確定為幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位的所確定位置。

控制器20可由于幀26的偽隨機(jī)本質(zhì)而確定幀26中的第十一位為光功率電平減少時(shí)的位。舉例來說，在圖5及6中所說明的實(shí)例中，三個(gè)數(shù)字零及接著的數(shù)字一在定位于接觸位置30處的數(shù)字位之后。幀26中的其它地方并不存在三個(gè)數(shù)字零后接數(shù)字一的模式的狀況?？刂破?0也可能在接收到開始標(biāo)記物24之后計(jì)數(shù)控制器20接收的位數(shù)目，以確定幀26中其光功率電平減少的數(shù)字的位置。然而，在并不利用開始標(biāo)記物24或末端標(biāo)記物28的實(shí)例中，數(shù)字位模式的唯一性可允許控制器20確定幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位的位置。

在一些實(shí)例中，控制器20可考慮幀26中的數(shù)字位的位置，這是因?yàn)橛脩艨稍趲?6的第一位并非將離開觸摸屏面板12的時(shí)間處接觸觸摸屏面板12。舉例來說，圖6說明幀26的第一位將離開的特定實(shí)例，但可存在第一位已離開觸摸屏面板12的狀況。換句話說，圖6說明在幀26的第一數(shù)字位將離開觸摸屏面板12的時(shí)間t0處的實(shí)例。接著在時(shí)間t1(時(shí)間t0之后的某一時(shí)間)處，圖6中所說明的全部數(shù)字位將根據(jù)圖6中所說明的鋸齒形模式移位。在此狀況下，在時(shí)間t1處，幀26的第一位將已離開觸摸屏面板12，且用戶有可能在時(shí)間t1而非時(shí)間t0處接觸觸摸屏面板12。

然而，甚至在此類狀況下，控制器20可仍能夠確定接觸位置。舉例來說，通過確定其光功率電平減少的數(shù)字位的位置，且通過確定從控制器20接收到來自檢測(cè)器18的開始標(biāo)記物24的位經(jīng)過的時(shí)間量，控制器20可在用戶接觸觸摸屏面板12的表面時(shí)，確定其光功率電平減少的數(shù)字位在觸摸屏面板12上的位置。

在一些實(shí)例中，控制器20的本地存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)查詢表或一些其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，或控制器20可存取的在控制器20外部的系統(tǒng)存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)查詢表或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作為一個(gè)實(shí)例，查詢表可存儲(chǔ)基于控制器20接收到開始標(biāo)記物24之后經(jīng)過的時(shí)間量，識(shí)別觸摸屏面板12上對(duì)應(yīng)于幀26中的數(shù)字位的位置的位置的x及y坐標(biāo)的信息。在控制器20確定幀26中其光功率電平減少的數(shù)字位的位置且確定控制器20接收到開始標(biāo)記物24之后經(jīng)過的時(shí)間量之后，控制器20可確定接觸位置的x及y坐標(biāo)?？刂破?0可將x及y坐標(biāo)輸出到裝置的處理器以用于進(jìn)一步處理。

上文實(shí)例描述用戶用一手指或觸控筆接觸觸摸屏面板12的情況。在一些實(shí)例中，用戶可用多個(gè)手指接觸觸摸屏面板12。舉例來說，為收縮或擴(kuò)展顯示內(nèi)容，用戶可將兩個(gè)手指放置在觸摸屏面板12上并將手指聚集在一起或?qū)⑹种高M(jìn)一步分離。當(dāng)用戶用多個(gè)手指接觸觸摸屏面板12時(shí)，本發(fā)明中描述的技術(shù)可能夠類似地檢測(cè)接觸位置。

如上文所描述，歸因于用戶接觸，光信號(hào)的光束發(fā)生散射。在一些實(shí)例中，光束的散射可致使不同數(shù)字位彼此疊加。舉例來說，表示第一數(shù)字一的光束的散射角度與表示第二數(shù)字一的光束的散射角度可使得兩個(gè)光束疊加在一起，且檢測(cè)器18可檢測(cè)到此經(jīng)散射光。為減輕檢測(cè)器18接收到此經(jīng)散射光的影響，控制器20可實(shí)施交叉相關(guān)系統(tǒng)。

而且，在上文實(shí)例中，在僅一個(gè)檢測(cè)器18處于激光器14的相同側(cè)上的情況下利用僅一個(gè)激光器14。然而，本發(fā)明中描述的技術(shù)不限于此。在一些實(shí)例中，激光器14及檢測(cè)器18可定位于不同于所說明情況的位置中，包含激光器14及檢測(cè)器18不在觸摸屏面板12的相同側(cè)上的位置。此外，在一些實(shí)例中，可存在多個(gè)激光器14及多個(gè)檢測(cè)器18。舉例來說，檢測(cè)器18可接收光且另一激光器14可輸出另一光束，而非使用反射鏡以轉(zhuǎn)向光。

使用多個(gè)激光器14及多個(gè)檢測(cè)器18可增加分辨率(例如，相比于利用單一激光器14及單一檢測(cè)器18的實(shí)例，允許控制器20確定觸摸屏面板12上的較小接觸區(qū)域)。舉例來說，在使用單一激光器14及單一檢測(cè)器18的情況下，控制器20可能夠?qū)⒂脩艚佑|觸摸屏面板12的位置確定為一平方毫米。在使用多個(gè)激光器14及多個(gè)檢測(cè)器18的情況下，控制器20可能夠?qū)⒂脩艚佑|觸摸屏面板12的位置確定為四分之一平方毫米或更小。

而且，使用多個(gè)激光器14及多個(gè)檢測(cè)器18可允許數(shù)據(jù)速率減少，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)模式無需流過觸摸屏面板12的整體，而是僅流過觸摸屏面板12的列或行的較小子集。在存在多個(gè)激光器14的實(shí)例中，每一激光器14可以不同載波頻率或相同頻率(即，波長(zhǎng))輸出，或在數(shù)據(jù)模式不同或重復(fù)相同數(shù)據(jù)模式但所述數(shù)據(jù)模式在時(shí)間上經(jīng)移位達(dá)(例如)二分之一數(shù)據(jù)時(shí)間周期(即，經(jīng)相移達(dá)二分之一數(shù)據(jù)周期)的情況下，以相同頻率輸出。

然而，使用單一激光器14及單一檢測(cè)器18可減少成本并提供充分分辨率。此外，甚至在具有單一激光器14及單一檢測(cè)器18的實(shí)例中，有可能使用較小光束、較高數(shù)據(jù)速率或經(jīng)多路復(fù)用激光器載波頻率來增加分辨率(例如，降低控制器20可確定接觸位置的區(qū)域)。舉例來說，分辨率可使得指針(例如，觸控筆)可用于繪制極細(xì)線條。因此，所述技術(shù)是關(guān)于使用單一激光器14及單一檢測(cè)器18進(jìn)行描述，但本發(fā)明中描述的技術(shù)不限于此。

在一些實(shí)例中，處理器有可能估計(jì)由用戶繪制的特征，例如線條及曲線。舉例來說，即使分辨率并非極高，用戶可仍能夠繪制細(xì)線條及曲線。雖然控制器20可能不能夠確定準(zhǔn)確的接觸位置(例如，足夠精確的接觸位置)，但處理器可執(zhí)行經(jīng)配置以(例如)通過比較所計(jì)算的線條或形狀與可能特征或形狀的一或多個(gè)模板來估計(jì)由用戶繪制的可能特征或形狀的軟件或硬件。舉例來說，模板可對(duì)應(yīng)于具體界定為觸摸屏上的控制或命令的線條或形狀。

在一些狀況下，塵土、油污、刮痕及其類似者可致使光束發(fā)生散射，從而帶來并非用戶接觸觸摸屏面板12引起的數(shù)字位的光功率電平減少?？刂破?0可平均化所接收數(shù)字位以排除觸摸屏面板12上的此類標(biāo)記的影響。舉例來說，控制器20可在多個(gè)幀上確定接觸位置(例如，接收多個(gè)幀的數(shù)字位)，而非僅基于幀26的數(shù)字位來確定接觸位置。在這些實(shí)例中，控制器20可平均化多個(gè)幀的數(shù)字位值，此可移除觸摸屏面板12上的此類標(biāo)記的影響。控制器20還可存儲(chǔ)不同位的歷史量值，并使用此歷史以基于歷時(shí)大量時(shí)間周期并不改變的位置處的位量值減少來識(shí)別來自觸摸屏面板12的無意漏光的可能位置。

在一些狀況下，用戶可將保護(hù)屏放置在觸摸屏面板12的表面上。本發(fā)明中描述的技術(shù)適用于保護(hù)屏覆蓋觸摸屏面板12的實(shí)例。

如上文所描述，幀26的一個(gè)特性可為在幀26的第一位將離開觸摸屏面板12時(shí)，幀26的最后位剛進(jìn)入觸摸屏面板12。以下描述如何確定達(dá)成此結(jié)果所需的位數(shù)目。應(yīng)理解，在一些實(shí)例中，控制器20可實(shí)時(shí)地確定幀26中所包含的位數(shù)目，且可致使模式產(chǎn)生器16輸出包含所確定位數(shù)目的偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式。在一些實(shí)例中，控制器20可預(yù)配置有幀26中所包含的位數(shù)目，且可無需進(jìn)行實(shí)時(shí)確定。在一些實(shí)例中，模式產(chǎn)生器16可預(yù)配置有用于幀26中的每一者的特定偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模式，其中數(shù)據(jù)模式中的每一者包含根據(jù)下文描述所確定的位數(shù)目。

幀26中的位數(shù)目可是基于光束的寬度、觸摸屏面板12的顯示大小、通過觸摸屏面板12的光速及數(shù)據(jù)時(shí)鐘速率。一般來說，光束越細(xì)，分辨率越大，但此也致使數(shù)據(jù)速率增加。而且，觸摸屏面板12的大小越大，數(shù)據(jù)速率越高或位數(shù)目越大。

控制器20或系統(tǒng)中的其它組件也有可能維持自學(xué)習(xí)方法，以繼續(xù)將觸摸屏面板12上的特定位置與屏幕上的特定位置上的特定數(shù)據(jù)位位置相關(guān)聯(lián)。舉例來說，控制器20可繼續(xù)監(jiān)視觸摸屏面板12在第一數(shù)據(jù)位進(jìn)入觸摸屏面板12的位置處存在多少數(shù)據(jù)位，及剛離開觸摸屏面板12的特定數(shù)據(jù)位序列。由此，控制器20可連續(xù)地確定觸摸屏面板12中存在多少數(shù)據(jù)位。在此實(shí)例中，可能無需開始及末端標(biāo)記物。

在一些實(shí)例中，控制器20可利用由偽隨機(jī)模式產(chǎn)生器連續(xù)改變的獨(dú)特位模式，或存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)部或外部的存儲(chǔ)器位置中的一或多個(gè)模式。存在類似操作的許多其它方式。也可能使用可有助于數(shù)據(jù)模式辨識(shí)的將識(shí)別數(shù)據(jù)序列中的誤差的誤差校正方法及技術(shù)，從而使得有可能如上文所描述地確定觸摸屏面板12內(nèi)的位數(shù)目。存在將為“1”或“0”位的位與觸摸屏面板12上的特定位置相關(guān)聯(lián)的許多其它方式，上文實(shí)例僅僅提供為幾個(gè)實(shí)例技術(shù)。

以下為用以輔助理解的說明性實(shí)例。假定觸摸屏面板12的顯示大小為254mm乘254mm，假定光束的寬度為1mm的直徑，且假定分辨率(例如，控制器20可確定接觸位置的接觸區(qū)域的大小)為1mm²。在254mm乘254mm的大小的情況下，包含劃分成多個(gè)幀的數(shù)據(jù)模式的光信號(hào)的光束需要行進(jìn)的距離為64,516mm(254*254)。

光速為3x10¹¹mm/sec。如果觸摸屏面板12的折射率為1.5，則通過觸摸屏面板12的光速為3x10¹¹除以1.5，為2x10¹¹mm/sec。因?yàn)楣馐枰羞M(jìn)通過觸摸屏面板12的距離為64,516mm，所以光束行進(jìn)通過觸摸屏面板12花費(fèi)的時(shí)間量為64,516mm除以2x10¹¹mm/sec，為323納秒(ns)。

在此實(shí)例中，因?yàn)榉直媛式?mm²，光束的直徑為1mm，且光束在觸摸屏面板12中行進(jìn)的距離為64,516mm，所以幀26的位數(shù)目應(yīng)近似64,516位。而且，因?yàn)楣馐羞M(jìn)通過觸摸屏面板12花費(fèi)的時(shí)間量為323ns，所以如果激光器14以200千兆赫(ghz)(即，64,516除以323ns為大約200ghz)輸出幀26，則當(dāng)幀26的最后位剛進(jìn)入觸摸屏面板12時(shí)，幀26的第一位可剛離開。

圖7為說明根據(jù)本發(fā)明中所描述的一或多個(gè)實(shí)例技術(shù)的與觸摸屏面板的介接方法的流程圖。控制器20可經(jīng)由檢測(cè)器18接收從光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)，其中光信號(hào)輸出通過觸摸屏面板12(例如，觸摸屏面板12的一側(cè))，且其包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位(32)。舉例來說，檢測(cè)器18可接收從觸摸屏面板12的一側(cè)輸出的光信號(hào)。檢測(cè)器18可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(例如，光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào))?？刂破?0可從檢測(cè)器18接收電信號(hào)(例如，電流信號(hào))。在一些實(shí)例中，檢測(cè)器18或一些其它中間單元可將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。在這些實(shí)例中，控制器20接收的電信號(hào)可為電壓信號(hào)。

舉例來說，激光器14可經(jīng)由觸摸屏面板的一側(cè)(即，檢測(cè)器18接收光信號(hào)的側(cè)的相同側(cè)或不同側(cè))發(fā)射光信號(hào)。在一些實(shí)例中，激光器14可以一數(shù)據(jù)速率發(fā)射光信號(hào)，使得幀的第一位約在幀26的最后位進(jìn)入觸摸屏面板12的大約相同時(shí)間處離開觸摸屏面板12。在一些實(shí)例中，僅一個(gè)激光器14可發(fā)射僅一個(gè)光信號(hào)，且僅一個(gè)檢測(cè)器18可接收所述僅一個(gè)光信號(hào)。以此方式，控制器20接收的電信號(hào)是從輸出通過觸摸屏面板12的光信號(hào)產(chǎn)生，且其中光信號(hào)包含數(shù)據(jù)模式的幀的多個(gè)數(shù)字位。

控制器20可從電信號(hào)確定幀26中其功率電平(例如，光功率電平或從光信號(hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)的電功率電平)相對(duì)于幀26中的其它數(shù)字位減少的一或多個(gè)數(shù)字位(34)?？刂破?0可基于幀26中其功率電平相對(duì)于幀26中的其它數(shù)字位減少的所確定數(shù)字位，確定觸摸屏面板12上與觸摸屏面板12的表面發(fā)生接觸的接觸位置(36)。

控制器20可輸出指示所確定接觸位置的信息(38)。舉例來說，控制器20可將指示所確定接觸位置的信息輸出到利用信息執(zhí)行一或多個(gè)功能的執(zhí)行于處理器上的應(yīng)用程序(例如，操作系統(tǒng)接收所述信息以執(zhí)行應(yīng)用程序、游戲應(yīng)用程序基于接觸位置來執(zhí)行功能等)。

舉例來說，控制器20可確定幀26中其功率電平相對(duì)于幀26中的其它數(shù)字位減少的數(shù)字位的位置?？刂破?0可基于幀中其功率電平相對(duì)于幀中的其它數(shù)字位減少的數(shù)字位的所確定位置來確定接觸位置。在一些實(shí)例中，控制器20還可確定在接收到幀26的開始標(biāo)記物24之后，接收到其功率電平相對(duì)于幀26中的其它數(shù)字位減少的數(shù)字位的時(shí)間量。在這些實(shí)例中，控制器20可基于幀中其功率電平相對(duì)于幀中的其它數(shù)字位減少的數(shù)字位的所確定位置及所確定時(shí)間量來確定接觸位置。

在一或多個(gè)實(shí)例中，所描述功能可用硬件、軟件、固件或其任何組合來實(shí)施。如果用軟件實(shí)施，則所述功能可作為一或多個(gè)指令或代碼在計(jì)算機(jī)可讀媒體上存儲(chǔ)或發(fā)射，且由基于硬件的處理單元執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其對(duì)應(yīng)于例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的有形媒體。以此方式，計(jì)算機(jī)可讀媒體可一般對(duì)應(yīng)于非暫時(shí)性的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體可為可由一或多個(gè)計(jì)算機(jī)或一個(gè)或多個(gè)處理器存取以檢索用于實(shí)施本發(fā)明中描述的技術(shù)的指令、代碼及/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何可用媒體。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可包含計(jì)算機(jī)可讀媒體。

借助于實(shí)例而非限制，此類計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤存儲(chǔ)裝置、磁盤存儲(chǔ)裝置或其它磁性存儲(chǔ)裝置、快閃存儲(chǔ)器或可用來存儲(chǔ)呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。應(yīng)理解，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體并不包含載波、信號(hào)或其它暫時(shí)性媒體，而是替代地涉及非暫時(shí)性有形存儲(chǔ)媒體。如本文中所使用，磁盤及光盤包含壓縮光盤(cd)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(dvd)、軟性磁盤及藍(lán)光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤利用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上各項(xiàng)的組合也應(yīng)包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。

可由例如一或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、通用微處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(fpga)或其它等效集成或離散邏輯電路的一或多個(gè)處理器來執(zhí)行指令。因此，如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“處理器”可指前述結(jié)構(gòu)或適于實(shí)施本文中所描述的技術(shù)的任一其它結(jié)構(gòu)中的任一者。另外，在一些方面中，本文中所描述的功能性可在經(jīng)配置用于編碼及解碼的專用硬件及/或軟件模塊內(nèi)提供，或并入在組合編解碼器中。而且，所述技術(shù)可完全實(shí)施于一或多個(gè)電路或邏輯元件中。

本發(fā)明的技術(shù)可在廣泛多種裝置或設(shè)備中實(shí)施，包含無線手持機(jī)、集成電路(ic)或一組ic(例如，芯片組)。本發(fā)明中描述各種組件、模塊或單元是為了強(qiáng)調(diào)經(jīng)配置以執(zhí)行所公開的技術(shù)的裝置的功能方面，但未必需要由不同硬件單元實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，如上文所描述，各種單元可結(jié)合合適的軟件及/或固件組合在編解碼器硬件單元中，或通過互操作硬件單元的集合來提供，所述硬件單元包含如上文所描述的一或多個(gè)處理器。

描述了各種實(shí)例。這些及其它實(shí)例處于以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。