用于交互式显示器屏幕的压力、旋转及触控笔功能性制造技术

本发明专利技术提供与运用电子交互式显示器的触摸及手势辨识相关的系统、方法及设备。所述交互式显示器具有包含观看区域的前表面、经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方的平面光导、光源，及与所述第一平面光导耦合的至少一个感光元件。所述平面光导经配置以接收散射光，所述所接收的散射光产生于由所述光源发射的光与光学接触所述前表面的对象之间的交互。所述感光元件经配置以检测所述所接收的散射光中的至少一些且将图像数据输出到处理器。所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本专利技术主张2014年4月28日申请的名为“PRESSURE,ROTATIONANDSTYLUSFUNCTIONALITYFORINTERACTIVEDISPLAYSCREENS(用于交互式显示器屏幕的压力、旋转及触控笔功能性)”的美国临时专利申请案第61/985,325号(代理人案号QUALP250PUS/144464P1)及2014年9月30日申请的名为“PRESSURE,ROTATIONANDSTYLUSFUNCTIONALITYFORINTERACTIVEDISPLAYSCREENS(用于交互式显示器屏幕的压力、旋转及触控笔功能性)”的美国专利申请案第14/502,726号(代理人案号QUALP250US/144464)的优先权。这些先前申请案的揭示内容被视为本专利技术的一部分且特此以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于将触摸响应能力提供到装置且更具体来说提供到交互式显示器的技术，所述交互式显示器提供用户输入/输出接口，所述用户输入/输出接口响应于与显示器的触摸交互的具体特性而被控制。
技术介绍
本专利技术的受让人已开发出用于将多点触摸功能性提供到显示屏幕(尤其是具有大幅面的显示屏幕)的基于光学的技术。举例来说，其全文出于所有目的而特此以引用方式并入到本申请案中的序列号为61/947,971的申请案“LARGEAREAINTERACTIVEDISPLAYSCREEN”揭示用于将触摸响应能力提供到具有大显示屏幕的装置(包含交互式显示器)的技术，所述交互式显示器提供用户输入/输出接口，所述用户输入/输出接口响应于用户的触摸及/或多个同时触摸而被控制。这些技术相对于其它方法(例如投射式电容触摸(PCT)及其它光学方法)的优点包含通过少数组件到较大大小的可扩展性、对于电磁干扰及对于环境光的经降低敏感度及可避免显示器防护玻璃罩与框架之间的气隙的平整边框。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文所揭示的合乎需要的属性。本专利技术中所描述的主题的一个创新方面可在包含交互式显示器的设备中实施，所述交互式显示器具有包含观看区域的前表面、经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方的平面光导、发射可见光及红外光中的一者或两者的光源，及与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边的至少一个感光元件。所述平面光导经配置以接收散射光，所述所接收的散射光产生于由所述光源发射的光与光学接触所述前表面的对象之间的交互。所述感光元件经配置以检测所述所接收的散射光中的至少一些且将图像数据输出到处理器。所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。根据一些实施方案，一种设备包含交互式显示器，所述交互式显示器具有包含观看区域的前表面、经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方的平面光导、发射可见光及红外光中的一者或两者的光源，及与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边的至少一个感光元件。所述平面光导经配置以接收光，所述所接收的光产生于以下各者中的一者或两者：由所述光源发射的光被与所述前表面光学接触的对象进行的散射，及由所述对象发射的光。所述感光元件经配置以检测所述所接收的光中的至少一些且将图像数据输出到处理器。所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。在一些实例中，所述光源可在与所述前表面基本上正交的方向上发射光。所述光源可经配置为或包含液晶或场序色彩显示器的背光、反射式显示器的前光或来自发射型显示器的光。在一些实例中，所述对象可为无源触控笔或用户的手指或附肢。在一些实例中，所述对象可为无源触控笔。所接收的光可产生于由所述光源发射的光被所述无源触控笔的笔尖进行的散射。所述笔尖可具有在压力下变形的弹性体特性及漫反射表面。所述处理器可经配置以从所述图像数据辨识所述无源触控笔的部位、接触压力及角定向中的一或多者。所述处理器可经配置以从所述图像数据辨识所述无源触控笔的部位、接触压力及角定向中的每一者。在一些实例中，所述对象可为有源触控笔，其包含笔尖。所接收的光可产生于由所述有源触控笔发射通过所述笔尖的光。所述笔尖可具有在压力下变形的弹性体特性。所述笔尖可经配置成以基本上各向同性方式散射由所述有源触控笔发射通过所述笔尖的光。在一些实例中，所述对象可具有在压力下变形的弹性体特性，且所检测到的光的图像数据可包含与施加在所述对象与所述前表面之间的接触压力相关的特性信息。所述处理器可经配置以从所述特性信息辨识及区分用于多个触摸点的个别接触压力。在一些实例中，所述感光元件可包含光敏检测器阵列或相机。所述感光元件可经安置在所述平面内或在所述平面光导的所述平面后方。在一些实例中，所述处理器可经配置以辨识及区分触控笔触摸及手指两者进行的同时或几乎同时触摸。在一些实例中，感光元件可为相机，所述相机包含具有光轴的透镜，所述相机经安置成光轴大致平行于所述前表面。根据一些实施方案，一种电子显示器具有包含观看区域的前表面、经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方的平面光导、发射可见光及红外光中的一者或两者的光源，及与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边的至少一个感光元件。所述平面光导经配置以接收散射光，所述所接收的散射光产生于由所述光源发射的光与光学接触所述前表面的对象之间的交互。所述感光元件经配置以检测所述所接收的散射光中的至少一些且将图像数据输出到处理器。在一些实例中，所述处理器可经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。在一些实例中，所述处理器可经配置以从所述图像数据辨识所述对象的部位、接触压力及角定向中的每一者。在一些实例中，所述对象可具有在压力下变形的弹性体特性，且所检测到的光的图像数据包含与施加在所述对象与所述前表面之间的接触压力相关的特性信息。在一些实例中，所述对象可为无源触控笔，所接收的散射光可产生于由所述光源发射的光与所述无源触控笔的笔尖之间的交互，且所述笔尖可具有弹性体特性及漫反射表面。根据一些实施方案，一种设备包含交互式显示器，所述交互式显示器具有包含观看区域的前表面、发射可见光及红外光中的一者或两者的光源、经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边的至少一个感光元件，及经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方、与所述至少一个感光元件耦合的用于接收光的装置，所述所接收的光产生于以下各者中的一者或两者：由所述光源发射的光与光学接触所述前表面的对象之间的交互，及由所述对象发射的光。所述感光元件经配置以检测所接收的光中的至少一些且将图像数据输出到处理器。所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。根据一些实施方案，一种方法包含：运用感光元件检测所接收的光，所述所接收的光产生于以下各者中的一者或两者：由光源发射的光与至少部分地光学接触交互式显示器的显示器防护玻璃罩的前表面的对象的之间的交互，及由所述对象发射的光；将图像数据从所述感光元件输出到处理器；及运用处理器从所述图像数据辨识所述对象的接触压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：交互式显示器，其具有包含观看区域的前表面；平面光导，其经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方；光源，其发射可见光及红外光中的一者或两者；以及至少一个感光元件，其与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边；其中：所述平面光导经配置以接收光，所述所接收的光产生于以下各者中的一者或两者：由所述光源发射的光被与所述前表面光学接触的对象进行的散射，及由所述对象发射的光；所述感光元件经配置以检测所述所接收的光中的至少一些且将图像数据输出到处理器；且所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.28 US 61/985,325;2014.09.30 US 14/502,7261.一种设备，其包括：交互式显示器，其具有包含观看区域的前表面；平面光导，其经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方；光源，其发射可见光及红外光中的一者或两者；以及至少一个感光元件，其与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边；其中：所述平面光导经配置以接收光，所述所接收的光产生于以下各者中的一者或两者：由所述光源发射的光被与所述前表面光学接触的对象进行的散射，及由所述对象发射的光；所述感光元件经配置以检测所述所接收的光中的至少一些且将图像数据输出到处理器；且所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述对象的接触压力及旋转定向中的一者或两者。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源在与所述前表面基本上正交的方向上发射光。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述光源经配置为或包含液晶或场序色彩显示器的背光、反射式显示器的前光或来自发射型显示器的光。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述对象为无源触控笔或用户的附肢或手指。5.根据权利要求1所述的设备，其中：所述对象为无源触控笔；所述所接收的光产生于由所述光源发射的光被所述无源触控笔的笔尖进行的散射；且所述笔尖具有在压力下变形的弹性体特性及漫反射表面。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述无源触控笔的部位、接触压力及角定向中的一或多者。7.根据权利要求5所述的设备，其中所述处理器经配置以从所述图像数据辨识所述无源触控笔的部位、接触压力及角定向中的每一者。8.根据权利要求1所述的设备，其中：所述对象为有源触控笔，其包含笔尖；所述所接收的光产生于由所述有源触控笔发射通过所述笔尖的光；且所述笔尖具有在压力下变形的弹性体特性。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述笔尖经配置成以基本上各向同性方式散射由所述有源触控笔发射通过所述笔尖的所述光。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述对象具有在压力下变形的弹性体特性，且所述所检测到的光的图像数据包含与施加在所述对象与所述前表面之间的接触压力相关的特性信息。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述处理器经配置以从所述特性信息辨识及区分用于多个触摸点的个别接触压力。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述感光元件包含光敏检测器阵列或相机。13.根据权利要求12所述的设备，其中所述感光元件经安置在平面内或在所述平面光导的平面后方。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以辨识及区分由触控笔触摸及手指两者进行的同时或几乎同时触摸。15.根据权利要求1所述的设备，其中所述感光元件为相机，其包含具有光轴的透镜，所述相机经安置成所述光轴大致平行于所述前表面。16.一种设备，其包括：电子显示器，其具有包含观看区域的前表面；平面光导，其经安置成接近于所述前表面且在所述前表面后方；光源，其发射可见光及红外光中的一者或两者；以及至少一个感光元件，其与所述第一平面光导耦合且经安置成在所述观看区域的周边外部或接近于所述观看区域的周边；...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·迈克尔·维尔瓦斯，艾弗杰尼·佩托维奇·高瑟夫，鲁塞尔·韦恩·格鲁尔克，胡尔希德·赛义德·阿拉姆，亚切克·马伊坦，琳达·斯泰西·艾里什，艾弗杰尼·尤里耶·波利亚科夫，托马斯·戈登·布朗，萨米尔·库马尔·古普塔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US