光学触敏装置中用触摸事件模板检测多触摸事件制造方法及图纸

一种光学触敏装置，其能够确定多个同时触摸事件的位置。该光学触敏装置包括多个发射器和检测器。每个发射器产生由检测器接收的光束。触摸事件干扰这些光束。触摸事件模板被用于基于哪些光束受到干扰来确定实际触摸事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是要求2012年4月30日提交的“在光学触敏装置中用触摸事件模板检测多触摸事件(Detecting Multitouch Events in an Optical Touch-Sensitive Device Using Touch Event Templates)”的美国申请序列号13/460,703的优先权的PCT申请。本PCT申请还要求2012年4月30日提交的“光学触敏装置中用线状图像检测多触摸事件(Detecting Multitouch Events in an Optical Touch-Sensitive Device Using Line Images)”的美国申请序列号13/460,704的优先权。本PCT申请还要求2012年4月30日提交的“光学触敏装置中通过组合光束信息检测多触摸事件(Detecting Multitouch Events in an Optical Touch-Sensitive Device by Combining Beam Information)”的美国申请序列号13/460,709的优先权。这些申请(13/460,703、13/460,704、13/460,709)它们各自是2011年2月18日提交的“光学触敏装置中用于检测多触摸事件的方法和装置(Method and Apparatus for Detecting a Multitouch Event in an Optical Touch-Sensitive Device)”的美国申请序列号13/059,817的部分延续；其是2009年8月7日提交的“光学触敏装置中用于检测多触摸事件的方法和装置(Method and Apparatus for Detecting a Multitouch Event in an Optical Touch-Sensitive Device)”的国际申请号号PCT/EP2009/005736在美国法典第35项第371款下的美国国家阶段申请；该申请要求2008年8月7日提交的IE申请S2008/0652的优先权以及2008年10月10日提交的IE申请S2008/0827的优先权。这些申请(13/460,703、13/460,704、13/460,709)它们各自还是2011年2月18日提交的“具有调制发射器的光控系统(Optical Control System With Modulated Emitters)”的美国申请序列号No.13/059,772的部分延续；该申请是2009年8月7日提交的“具有调制发射器的光控系统(Optical Control System With Modulated Emitters)”的国际阶段申请号PCT/EP2009/05739在美国法典第35项第371款下的美国国家阶段申请；该申请要求2008年8月7日提交的IE申请S2008/0651的优先权。这些申请的内容均通过引用将其全文结合在此。
本专利技术总体上涉及检测触敏装置中的触摸事件，具体地，涉及能够检测多触摸事件的光学方法。
技术介绍
用于与计算装置进行交互的触敏显示器变得越来越普遍。存在许多不同的用于实现触敏显示器和其他触敏装置的技术。这些技术的示例包括：例如，电阻式触摸屏、表面声波触摸屏、电容式触摸屏以及某些类型的光学触摸屏。然而，这些方法中的许多目前都经受缺点的损害。例如，一些技术可以很好地作用于小尺寸的显示器，如用在许多现代移动电话中，但不能很好地缩放以适应大尺寸屏幕，如与膝上计算机或甚至台式计算机连用的显示器中。对于需要特殊加工的表面或在该表面中使用特殊元件的技术，将屏幕尺寸增大线性因数N意味着必须对该特殊处理进行缩放以处理比该屏幕大N2倍的区域或意味着需要N2倍个特殊元件。这可能会导致产量低得过分或成本过分地高。一些技术的另一个缺点是它们不能够或难以处理多触摸事件。当多个触摸同时发生时，发生多触摸事件。这会在原始检测信号中引入模糊性，于是必须解决这些模糊性。重要的是，必须迅速并且在计算上高效的方式来解决这些模糊性。如果太慢，则该技术将不能传递该系统所需的触摸采样率。如果计算上太集中，那么这将抬高该技术的成本和功耗。另一个缺点是，这些技术未必能够满足日益增长的分辨率需求。假设该触敏表面是具有长和宽度尺寸L×W的矩形。进一步假设应用要求分别以δ1和δw的准确度定位触摸点。那么所需的有效分辨率为：R＝(LW)/(δ1 δw)。我们将R表达为触摸点的有效数量。随着技术的进步，在R中的分子通常会增大，并且分母通常会降低，从而导致所需的触摸分辨率R整体上增加的趋势。因此，需要改善的触敏系统。
技术实现思路
光学触敏装置能够确定多个同时触摸事件的位置。该光学触敏装置包括多个发射器和检测器。每个发射器产生由这些检测器接收的光束。这些光束优选地被复用，这种方式使得许多光束能够由检测器同时接收。触摸事件干扰这些光束。触摸事件模板用于基于哪些光束已经受到干扰来确定实际触摸事件。在其中一方面，先验地确定一组预期触摸事件的触摸事件模板集。预期触摸事件的每个触摸事件模板由将被预期触摸事件干扰的至少两个光束定义。将触摸事件模板与指示哪些光束已经受到实际触摸事件干扰的信息进行比较。由此，确定实际触摸事件。在一种方法中，所接收的信息是对这些光束的干扰的数值测量，并且该比较基于对定义触摸事件模板的光束的数值测量求平均(或以其他方式算术地组合)。在其中一个变体中，预期触摸事件包括触摸事件类(一类或更多类)，例如，椭圆形触摸事件或圆形触摸事件。该触摸事件类能够被参数化，例如作为尺寸、取向或位置的函数。相应的触摸事件模板作为这些参数的函数跨越该触摸事件类。例如，可以针对不同直径的圆形接触区域或不同尺寸、离心率和位置的椭圆形接触区域构造触摸事件模板集。另一个方面，光束的数量和/或不同光束的相对重要性可以变化。例如，该触摸事件模板集能够包括预期触摸事件的一系列触摸事件模板。由不同数量的光束定义这一系列中的每个模板。因此，某个预期触摸事件可以有2光束、4光束、6光束等模板。更少的光束通常产生更快的结果；更多的光束通常产生更可靠的结果。不同的光束还可以是给定相对权重例如，反映与触摸事件的中心的接近程度、角度差异和/或发射器/检测器差异。另一方面，能够使用模板模型。模板模型是能够用于生成许多不同...

【技术保护点】
一种用于确定表面上的同时触摸事件的方法，所述表面具有设置在其外围周围的发射器和检测器，所述发射器产生由所述检测器接收的光束，所述触摸事件干扰所述光束，所述方法包括：先验地确定一组预期触摸事件的触摸事件模板集，预期触摸事件的每个触摸事件模板由将被所述预期触摸事件干扰的至少两个光束限定；接收指示哪些光束已经受到实际触摸事件的干扰的信息；以及将所接收的信息与所述触摸事件模板比较，从而确定所述实际触摸事件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.30 US 13/460,704;2012.04.30 US 13/460,709;1.一种用于确定表面上的同时触摸事件的方法，所述表面具有设置
在其外围周围的发射器和检测器，所述发射器产生由所述检测器接收的
光束，所述触摸事件干扰所述光束，所述方法包括：
先验地确定一组预期触摸事件的触摸事件模板集，预期触摸事件的
每个触摸事件模板由将被所述预期触摸事件干扰的至少两个光束限定；
接收指示哪些光束已经受到实际触摸事件的干扰的信息；以及
将所接收的信息与所述触摸事件模板比较，从而确定所述实际触摸
事件。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述组预期触摸事件包括能够
被参数化的触摸事件类，并且所述触摸事件模板集作为参数的函数跨越
所述触摸事件类。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述组预期触摸事件包括椭圆
形触摸事件类，所述触摸事件模板集作为以下各项中的至少一项的函数
跨越所述椭圆形触摸事件类：长轴线的长度、短轴线的长度、长轴线的
取向、活动区域内的x位置以及所述表面内的y位置。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述触摸事件模板集在长轴的
长度的至少5mm至10mm的范围上跨越所述椭圆形触摸事件类。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述触摸事件模板集包括圆形
触摸事件类，所述触摸事件模板集作为所述触摸事件的直径的函数跨越
所述圆形触摸事件类。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸事件模板集包括预期
触摸事件的一系列触摸事件模板，所述系列中的所述触摸事件模板定义
将受所述预期触摸事件干扰的不同数量的光束。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述系列触摸事件模板由N个
光束定义，并且所述系列中的n光束模板由所述N个光束中的第n个光
束定义。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述系列触摸事件模板由N个
光束定义，并且所述系列中的n光束模板由所述N个光束中的n子集定
义。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸事件模板集包括定义
所述集内的多个触摸事件模板的模板模型。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述模板模型是变量的函数，
并且将所接收的信息与所述触摸事件模板比较的步骤包括将所接收的信
息与所述模板模型比较，并且如果匹配，还基于所接收的信息确定所述
变量的值。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸事件模板由至少两个
光束定义，其中所述至少两个光束将由于所述预期触摸事件而具有降低
的透射。
12.如权利要求11所述的方法，其中，至少一个触摸事件模板进一
步由至少一个光束定义，其中所述至少一个光束将由于所述预期触摸事
件具有增强的透射。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收的信息是指示发射器
和检测器之间的光束的透射已经受到干扰的透射系数集。
14.如权利要求1所述的方法，其中，触摸事件模板内的所述光束并
不都具有相等的权重。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在触摸事件模板内，更接近
所述预期触摸事件的中心的光束比离所述预期触摸事件的所述中心更远
的光束的权重更大。
16.如权利要求14所述的方法，其中，在触摸事件模板内，角度不
同的光束比彼此更加平行的光束的权重更大。
17.如权利要求1所述的方法，其中，在触摸事件模板内，如果两个
光束来自同一发射器或到同一检测器，则这两个光束被更小地加权。
18.如权利要求1所述的方法，其中，在触摸事件模板内，没有两个
光束是平行的。
19.如权利要求1所述的方法，其中，在触摸事件模板内，没有两个
光束来自同一发射器或到同一检测器。
20.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸事件模板的数据记录
包括关于将受所述预期触摸事件干扰的所述光束之外的所述预期触摸事
件的信息。
21.如权利要求1所述的方法，其中，所述触摸事件模板集中的触摸
事件模板的数量由于对称性而减少。
22.如权利要求1所述的方法，其中，将所接收的信息与所述触摸事
件模板比较的步骤被排序，从而提高所述比较的计算效率。
23.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收的信息包括对所述光
束的所述干扰的数值测量，并且将所接收的信息与所述触摸事件模板比
较的步骤包括将定义所述触摸事件模板的所述光束的所述数值测量进行
组合。
24.如权利要求23所述的方法，其中，将定义所述触摸事件模板的
所述光束的所述数值测量进行组合包括对所述数值测量求平均。
25.如权利要求23所述的方法，其中，将定义所述触摸事件模板的
所述光束的所述数值测量进行组合包括对所述数值测量取加权平均。
26.如权利要求23所述的方法，其中，将定义所述触摸事件模板的
所述光束的所述数值测量进行组合包括取所述数值测量的中值。
27.如权利要求23所述的方法，其中，将定义所述触摸事件模板的
所述光束的所述数值测量进行组合包括取所述数值测量的某个百分比
值。
28.如权利要求23所述的方法，其中，将定义所述触摸事件模板的
所述光束的所述数值测量进行组合包括估计所组合的数值测量的置信
度。
29.一种光学触敏装置，包括：
表面，将用于针对其检测触摸事件；
发射器和检测器，设置在所述表面的外围周围，所述发射器产生所
述检测器接收的光束，所述触摸事件干扰所述光束；和
触摸事件处理器，其直接或间接耦合到所述发射器和检测器，所述
触摸事件处理器接收指示哪些光束已经受到实际触摸事件的干扰的信息
并将所接收的信息与触摸事件模板集比较从而确定所述实际触摸事件，
其中，一组预期触摸事件的所述触摸事件模板集是先验确定的，预期触
摸事件的每个触摸事件模板由将被所述预期触摸事件干扰的至少两个光
束定义。
30.一种用于确定表面上的同时触摸事件的方法，所述表面具有设置
在其外围周围的发射器和检测器，所述发射器产生由所述检测器接收的
光束，所述触摸事件干扰所述光束，该方法包括：
接收指示哪些光束已经受到触摸事件的干扰的信息；
基于所接收的信息，从所述发射器和/或检测器的视点确定所述触摸
事件的线状图像；以及
基于所述线状图像确定所述触摸事件。
31.如权利要求30所述的方法，其中，所述触摸事件的所述线状图
像仅来自检测器的视点。
32.如权利要求30所述的方法，其中，所述触摸事件的所述线状图
像仅来自发射器的视点。
33.如权利要求30所述的方法，其中，通过组合来自两个或更多个
发射器和/或检测器的光束图案产生线状图像。
34.如权利要求33所述的方法，其中，所述发射器和检测器交错在
所述表面的外围周围，并且通过组合来自发射器和相邻检测器的光束图
案产生所述线状图像。
35.如权利要求30所述的方法，其中，所述线状图像是模拟图像。
36.如权利要求30所述的方法，其中，从发射器到检测器的光束足
够宽以部分地受触摸事件的干扰，并且所述模拟线状图像基于这种部分
干扰。
37.如权利要求30所述的方法，其中，每个线状图像跨越至少5度
的视野。
38.如权利要求30所述的方法，其中，每个线状图像跨越至少10度
的视野。
39.如权利要求30所述的方法，其中，每个线状图像跨越至少20度

\t的视野。
40.如权利要求30...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·德拉姆，
申请(专利权)人：拉普特知识产权公司，
类型：发明
国别省市：马耳他;MT