[发明专利]用于检测光学触摸敏感装置中的多触摸事件的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测触摸敏感装置中的触摸点的方法和设备。

背景技术

参考图1，在常规的光学触摸表层/覆层(overlay)中，光发射器14、22和检测器18、24沿着矩形的触摸敏感表面16的相对的边设置，并且正交的栅格/网格由在发射器和对应的检测器之间传输的光束12、20形成。正如此处所用的，术语“光束”是指沿着发射器和检测器之间狭窄的光路通过的光，尽管在图1的情况下，每个发射器只在狭窄的角度上发光以确保只有直接相对的检测器接收来自该发射器的光，但是并不意味着任何给定的发射器必然以一个或多个不连续/离散的定向的光束发光。而且，术语“光”包括红外(IR)和紫外(UV)辐射，并且术语“光学的”也据此解释。

触摸敏感表面可以是光束以全内反射通过的光学透明的平面波导，或光束非常靠近该表面并且平行于该表面通过的表面。

在波导的情况下，所用的材料可以是透明的塑料或玻璃板。与透明的波导接触的诸如手指或触针的物体的折射率比通常围绕该波导的空气高。在接触区域，折射率的增加将干扰波导内的光束的全内反射。破坏全内反射将增加波导的光泄漏，衰减通过该触摸事件位置的任何光束。相应地，移除触摸物体将使通过的光束的衰减被减少。这种衰减的变化在相关检测器的输出中是可检测的。当触摸敏感表面是光束在其上通过的表面时，在所用波长非光学透明的物体将衰减或中断通过该物体位置的光束。不论在那种情况下，如果由相关检测器检测的其振幅下降低于预定的或自适应计算的阈值T_h，都认为光束被中断。

发射器14、22和检测器18、24由控制器200经由驱动电路210驱动。例如可以包括适当编程的微处理器或PLA的控制器200，也用来处理从检测器输出的数据，在模数转换之后，确定触摸点的位置。光束被逐一扫面并且CPU中的逻辑可以确定一个或多个被中断的光束的交点并推断出该中断物体/遮挡物体(interrupting object)的位置。物体必须足够大，以可检测地衰减沿着一个轴的至少一个光束和沿着正交轴的至少一个光束，因此，分辨率通常相当低除非使用大量发射器和/或检测器。通过扫描光束是指采样检测器的输出，以确定照射在每个检测器上的该光束或每个光束的振幅。

当最不透明的物体位于触摸敏感区中时使用光束的正交栅格是有效的，因为该物体的中心位置可以通过扫描处理产生的一对正交坐标完全描述。

美国专利4,301,447(Funk等人)公开了一种机构，该机构用于检测沿着触摸敏感表面的相对边的任何给定的发射器和一些或全部检测器之间的光束的中断，用以增加触摸敏感机构的分辨率。

欧洲专利EP 0601651A1和美国专利US5,635,724公开了用于处理来自此种扫描系统的检测器输出的方法，以便在遮挡物体放置在具有发散模式辐射的发射器的光路中时分辩该阴影投射的中心线。

在这些公开中，分辨率被改进，但是不适应多个同时触摸事件。如图2a所示，由存在多于一个遮挡物体26、28的此种系统产生的坐标可能是不明确的，因为与一个触摸点相关的光束可能与另一个触摸点的光束相交，并且指示可能存在至少一个假的额外触摸点。例如，两对被中断的正交光束可以表示在由四个相交光束描述的矩形角处的两个和四个同时触摸事件之间。

在图2a中，分别在触摸敏感表面30中的位置T1和T2处的两个触摸事件26、28中断沿着一个轴的光束32和34和沿着另一个轴的光束36和38。从图中很显然，仅仅用这个信息，相关的逻辑电路不能肯定地确定在位置T1和T2或位置F1和F2处，或者在这些位置的一些组合处是否有触摸事件，前面所说这些位置与四个光束32、34、36和38的中断一致。