[发明专利]用于光学触摸检测的受振动波导表面

说明书

一种光学触敏设备包括：平面光学波导结构，其具有平面光学波导；以及换能器，其能够激活以使所述平面光学波导结构的顶部表面振动。所述设备还包括多个发光体和检测器。所述发光体和检测器沿着所述波导结构的周边布置。所述发光体产生光束，所述光束通过全内反射(TIR)经所述波导结构传播至所述检测器。在所述波导结构的受振动的顶部表面上的触摸干扰所述光束，并且所述触敏设备基于所述干扰确定触摸事件。

相关申请的交叉引用

本申请按照35U.S.C.§119(e)要求提交于2015年12月2日的名称为“KineticFriction Reduction–Vibrating the Waveguide”的美国临时专利申请序列号62/262,321的优先权。上述所有申请的主题均以引用方式全文并入本文中。

背景技术

1.技术领域

本发明大体上涉及光学触摸检测系统。

2.相关技术描述

用于与计算设备交互的触敏显示器正变得日益普遍。存在用于实现触敏显示器和其它触敏设备的多种不同的技术。这些技术的例子包括例如电阻式触摸屏、表面声波触摸屏、电容式触摸屏和某些类型的光学触摸屏。

然而，这些方法中的许多目前存在缺点。例如，一些技术对于如在许多现代化的移动电话中使用的小尺寸显示器可能效果良好，但对于如在用于膝上型或甚至台式计算机的显示器中的大屏幕尺寸来说不能很好地扩展。对于需要特殊处理的表面的技术或在表面中使用特殊元件来说，屏幕尺寸增加N的线性因子意味着特殊处理必须被扩展以处置面积大N²倍的屏幕，或者需要数量为N²倍的特殊元件。这会导致无法接受的低产率或高得难以接受的成本。

一些技术的另一个缺点是，它们不能或难以处置多触摸事件。多触摸事件发生在多个触摸事件同时进行时。这会在原始检测信号中引入歧义，这种歧义必须接着被解决。重要的是，歧义必须以快速且计算上高效的方式解决。如果太慢，那么该技术将不能够提供系统所需的触摸采样速率。如果在计算上太密集，那么这会抬高该技术的成本和功耗。

另一个缺点是，技术可能不能够满足不断增加的分辨率需求。假设触敏表面是具有长度和宽度尺寸L×W的矩形。进一步假设应用需要触摸点分别以δl和δw的精度定位。那么所需的有效分辨率为R＝(L W)/(δlδw)。我们将R表达为触摸点的有效数目。随着技术进步，R中的分子通常会增加，并且分母通常会减小，从而导致所需触摸分辨率R的总体增加的趋势。

因此，需要改进的触敏系统。

发明内容

一种光学触敏设备具有受振动表面以减小接触物体与表面之间的摩擦。

在一个方面，光学触敏设备包括：平面光学波导结构，其具有平面光学波导；以及换能器，其能够激活以使平面光学波导结构的顶部表面振动。该设备还包括多个发光体和检测器。发光体和检测器沿着波导结构的周边布置。发光体产生光束，光束通过全内反射(TIR)经波导结构传播至检测器。在波导结构的受振动的顶部表面上的触摸干扰光束，并且触敏设备基于干扰确定触摸事件。

在另一方面，光学触敏设备确定物体在光学波导结构上的触摸事件的触摸类型。光学触敏设备以受控方式激活发光体和检测器以进行多次扫描，并且每次扫描与一组扫描特性相关联。光学触敏设备激活至少一个换能器以使光学波导结构的顶部表面振动，并且顶部表面的振动与一组振动特性相关联。光学触敏设备针对每次扫描测量光束以确定哪些光束已被触摸事件干扰。光学触敏设备基于振动特性和扫描特性一起分析扫描的被测量光束。光学触敏设备基于该分析确定触摸事件的触摸类型。

其它方面包括与上述任一方面有关的部件、设备、系统、改进、方法、过程、应用、计算机可读介质和其它技术。

附图说明

现在将以举例方式结合附图描述本发明的实施例，在附图中：