[发明专利]确定触摸表面上的一个或多个对象的位置

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2008年6月23日提交的第0801466-4号瑞典专利申请、于2008年6月23日提交的第61/129,373号美国临时申请、于2008年6月23日提交的第0801467-2号瑞典专利申请、于2008年6月23日提交的第61/129,372号美国临时申请、于2009年2月5日提交的第0900138-9号瑞典专利申请、于2009年2月5日提交的第61/202,208号美国临时申请、于2009年4月15日提交的第0950246-9号瑞典专利申请以及于2009年4月15日提交的第61/202,874号美国临时申请的权益，其全部在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及触摸传感板和关于这种板的数据处理技术。

背景技术

在日益增加的程度上，触摸传感板正被用于提供输入数据到计算机、电子测量和测试装置、游戏设备等。板可设置有图形用户界面(GUI)，用于用户使用例如指针、触针或一个或多个手指与GUI相互作用。GUI被固定或是动态的。固定的GUI例如可是以将印制的物质放置在板的上面、下面或内部的形式的。动态的GUI可以由与板集成或放置在板下的显示屏来提供，或通过由投影仪投映到板上的图像来提供。

有许多用于向板提供触摸灵敏度的已知技术，例如，通过使用照相机捕获板上触摸点所散射的光，或通过将电阻性线栅、电容性传感器、应变计等合并到板中。

US2004/0252091公开基于受抑全内反射(FTIR)的可选择的技术。光被耦合到板中以在板的内部通过全内反射传播。光检测器的阵列环绕板的周边来设置以检测光。当对象来触摸板的表面时，光将在触摸点处局部衰减。对象的位置由基于光的衰减的三角测量来确定，光的衰减来自在光传感器的阵列上的每个源。

US 3,673,327公开类似的技术，其中光束发射机的阵列沿着板的两边缘被放置以建立通过内反射传播穿过板的交叉光束的栅格。光束传感器的相应阵列被放置在板的相对边缘。当对象触摸板的表面时，在触摸点交叉的光束将会衰减。在检测器阵列上的衰减光束直接识别对象的位置。

这些已知的FTIR技术遭受是昂贵的，尤其(i.a.)因为它们需要使用大量的检测器并可能需要大量的光源。此外，它们是不容易扩展的，因为所需要的检测器/光源的数量随着板的表面积显著地增加。同样地，板的空间分辨率依赖检测器/光源的数量。更进一步，用于照明板的能量消耗可是相当大的而且可随着板的表面积的增加而显著地增加。

发明概述

本发明的目的是至少部分地克服上面确定的现有技术的局限中的一个或多个。

依靠根据独立权利要求的方法、装备和计算机程序产品至少部分地实现自下面的描述可显现的该目的和其它目的，其实施方式由从属权利要求来限定。

本发明的第一方面是用于确定在触摸表面上的至少一个对象的位置的装备，所述装备包括：板，其限定触摸表面和相对表面；照明布置，其适应于将辐射的至少两条光束引入板中，用于通过内发射在触摸表面与相对表面之间的传播，并且适应于在传感区域内沿着触摸表面扫过每条光束，由此，触摸在传感区域内的触摸表面的对象使所述至少两条光束被暂时衰减；检测布置，其用于当在传感区域的下游沿着板上的一个或多个延长的耦出部位扫过光束时，将光束耦合出板，所述检测布置包括至少一个光传感器，该光传感器光学地耦合到所述一个或多个耦出部位并且适应于测量在所述一个或多个耦出部位内所接收的各自的光束的能量；以及数据处理器，其连接到检测布置并且配置成获得指示在所述一个或多个耦出部位内所接收的各自的光束的能量作为时间的函数的输出信号并基于输出信号识别对象的位置。

在一个实施方式中，数据处理器被配置成在输出信号中识别源自所述对象的一组信号轮廓(signal profile)；基于每个信号轮廓确定至少部分跨越传感区域的衰减光路径；以及基于如此确定的衰减光路径识别对象的位置。数据处理器可配置成通过将输出信号中的每个信号轮廓的至少一个时间点映射到跨越传感区域的光路径确定衰减光路径。进一步，在所述映射中的数据处理器可配置成将输出信号中的每个信号轮廓的至少一个时间点映射到一个或多个耦出部位内的空间位置。