触摸感应装置及其操作方法制造方法及图纸

技术编号:7167347 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种触摸感应装置被控制以确定与触摸表面(1)相互作用的一个或多个物体(7)的位置。该装置包括被布置成发射光以照射触摸表面(1)的至少部分的一组发射器(2)、被布置成从该组发射器(2)接收光的光检测器(4)以及处理元件(7)。每个发射器(2)被控制以经由发射光传输代码,以便代码识别各自的发射器(2)。代码可以至少部分地同时被传输。代码可以被选择以便每个代码的自相关值显著高于不同发射器(2)的任何两个代码之间的互相关值。处理元件处理来自光检测器(4)的输出信号以基于传输的代码分离从各个发射器(2)接收的光,并基于从各个发射器(2)接收的光确定一个或多个物体(7)的位置,例如使用三角测量或图像重建如关于传输层析成像的算法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定触摸表面上的一个或多个物体的位置的技术。背景在越来越大的程度上,触敏面板被用于将输入数据提供到计算机、电子测量和测试设备、游戏设备等。在一种类别的触敏面板中,从例如US3673327已知的,多个光发射器和光接收器被布置围绕触摸表面的外围,以在触摸表面上产生交叉光路的网格。每条光路在各自的发射器/接收器对之间延伸。触摸该触摸表面的物体将阻挡某些光路。基于接收器检测被阻挡的光路的识别,处理器可以确定被阻挡的光路之间的拦截位置。这种类型的系统只能检测一个物体的位置(单点触摸检测)。此外,发射器和接收器所需的数量,以及因此的成本和复杂性,随触摸面板的表面积和/或空间分辨率的增加而迅速地增加。在一个变化形式中,例如W02006/095320中所示的,每个光发射器发射在整个触摸表面上发散的光束,并且每一束由围绕触摸表面的外围定位的一个以上的光接收器检测。因此,每个发射器跨过触摸表面产生一条以上的光路。大量的光路通过顺序激活围绕触摸表面的外围的不同发射器,并通过由多个光接收器检测从每个发射器接收的光来产生。 由此,对于给定的表面积或空间分辨率可能减少发射器和接收器的数量,或可能实现一个以上的触摸物体的同时的位置检测(多点触摸检测)。然而,这是以降低时间分辨率为代价来实现的,原因在于发射器按顺序激活。这在发射器的数量很大时,可能是一值得注意的缺点。为了提高时间分辨率,每个发射器可在缩短的时间周期期间被激活。然而,这可能导致信噪比(SNR)的显著下降。概述本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个以上所确定的限制。这个目的和将从下面描述出现的其他目的通过根据独立权利要求的触摸感应装置、操作触摸感应装置的方法和计算机可读媒介至少部分地实现,其实施方式通过从属权利要求来定义。根据第一方面,提供一种触摸感应装置,包括触摸表面;发射器组,其被布置成发射光以照射触摸表面的至少一部分;光检测器,其被布置成从发射器组接收光;以及处理元件,其被配置成处理来自光检测器的输出信号以确定与触摸表面相互作用的一个或多个物体的位置;其中每个发射器被控制以经由发射光传输代码,以便代码识别各自的发射器,并且其中处理元件被配置成基于所传输的代码分离从各个发射器接收的光。根据第二方面,提供一种操作触摸感应装置的方法,触摸感应装置包括触摸表面、被布置成发射光以照射触摸表面的至少一部分的发射器组以及被布置成从发射器组接收光的光检测器,所述方法包括控制每个发射器以经由发射光传输代码,以便代码识别各自的发射器;处理来自光检测器的输出信号以基于所传输的代码分离从各个发射器接收的光;以及基于从各个发射器接收的光确定与触摸表面相互作用的一个或多个物体的位置。根据第三方面,提供一种储存处理指令的计算机可读媒介,当通过处理器执行处理指令时,计算机可读媒介执行根据第二方面的方法。对现有技术的触摸感应技术,并且特别是能够不管触摸物体的形状准确地确定触摸位置的触摸感应技术,提供一可选方案也是目的。该目的至少部分地通过另外的专利技术概念来实现。根据另外的专利技术概念的第一方面,提供一种触摸感应装置,包括定义触摸表面的光传输元件;发射器的集合,其被布置围绕触摸表面的外围以发射进入光传输元件的光束, 其中光束在光传输元件内部传播,同时照射触摸表面,以便触摸该触摸表面的物体引起所传播的光的衰减,其中在光束传播通过光传输元件时,每条光束在触摸表面的平面中发散; 光检测器的集合,其被布置围绕触摸表面的外围以在多条光路上从发射器的集合接收光, 其中每个光检测器被布置成从一个以上的发射器接收光;以及处理元件,其被配置成基于光检测器的输出信号确定关于每条光路的光能值、基于光能值生成关于每条光路的传输值以及在如此生成的传输值的至少一部分上运行图像重建算法,以确定触摸表面上物体的位置。根据另外的专利技术概念的第二方面,提供一种触摸感应装置中的方法。触摸感应装置包括定义触摸表面的光传输元件、被布置围绕触摸表面的外围以发射进入光传输元件的光束的发射器的集合,其中光束在光传输元件内部传播,同时照射触摸表面,以便触摸该触摸表面的物体引起所传播的光的衰减,并且其中在光束传播通过光传输元件时,每条光束在触摸表面的平面中发散,所述装置还包括光检测器的集合,光检测器的集合被布置围绕触摸表面的外围以在多条光路上从发射器的集合接收光,并且生成表示由每个检测器接收的光能的输出信号的集合,其中每个光检测器被布置成从一个以上的发射器接收光。该方法包括以下步骤基于输出信号的集合确定关于每条光路的光能值;通过光能值除以背景值生成关于每条光路的传输值;以及在如此生成的传输值的至少一部分上运算图像重建算法,以确定触摸表面上物体的位置。根据另外的专利技术概念的第三方面,提供一种储存处理指令的计算机可读媒介,当通过处理器执行处理指令时,计算机可读媒介执行根据第二方面的方法。本专利技术的其他目的、特征、方面以及优势将从下面详细的描述、从所附的权利要求以及从附图中呈现。附图简述参考所附的示意图,现将更详细地描述本专利技术的示例实施方式。附图说明图1是带触摸表面上的光束的检测的触摸感应装置的俯视平面图。图2是图1中的装置的侧视图。图3(A)_3(C)是另一实施方式的俯视平面图,图3(A)示出单个发射器和多个检测器之间的光路,图3(B)示出由所有光路形成的检测网格,以及图3 (C)示出受触摸物体影响的光路。图4(A)_4(E)是图1中的装置的俯视平面图,示出在代码生成周期期间以时间间隔序列激活发射器。图5是图4(A)-4(E)中各个发射器的激活的时序图。图6是可选实施方式的俯视平面图。图7是带在光传输面板内部传播的光束的检测的触摸感应装置的俯视平面图。图8是图7中的装置的侧视图。图9是带在光传输面板内部传播的光束的检测的另一触摸感应装置的侧视图。图10是图9中的装置的俯视平面图。图11是带自触摸物体散射的光的检测的触摸感应装置的俯视平面图。图12-15是示出围绕触摸表面的外围的发射器和检测器的示例性布置的俯视平面图。图16是发射器和面板的示例性布置的侧视图。图17是用于确定触摸位置的示例性方法的流程图。图18-19是在触摸感应装置中获得的信号图。图20-21是示出通过光的调制嵌入代码的可选方式的时序图。图22-23是使用用于嵌入代码的频率调制的不同实施方式的俯视平面图。示例实施方式的详述描述通过呈现触摸感应装置的实施方式开始,该触摸感应装置在触摸表面上产生光束网格。然后接着的是描述根据本专利技术的实施方式描述通过触摸感应装置中的发射器组传输的代码,连同用于选择并优化代码以及用于使不同的发射器组之间的代码结合的标准实施例。此后,描述触摸感应装置的可选类型的实施方式,以及举例说明发射器和检测器的布置。描述以数据处理例子和关于根据本专利技术的实施方式的触摸感应装置的部件的一般讨论得出结论。在整个描述中,相同的参考数字用于标识相应的元件。图1是由多个发射器2照射的触摸表面1的俯视平面图。发射器2被布置围绕触摸表面1的外围。每个发射器2可以由控制单元3激活以生成在触摸表面1上发散的光束, 如俯视平面图中所看到的。光束被适当地校准以平行于触摸表面1传播,如图2的侧视图中所看到的。多个光检测器4被布置围绕外围以检测由发射器2发射的光,以及处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸感应装置,包括:触摸表面(1);发射器(2)组,其被布置成发射光以照射所述触摸表面(1)的至少一部分;光检测器(4),其被布置成从所述发射器(2)组接收光;以及处理元件(5),其被配置成处理来自所述光检测器(4)的输出信号以确定与所述触摸表面(1)相互作用的一个或多个物体(7)的位置;其中,每个发射器(2)被控制以经由发射的光传输代码,以便所述代码识别各自的发射器(2),以及其中,所述处理元件(5)被配置成基于所传输的代码分离从各个发射器(2)接收的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯多·法拉尤斯
申请(专利权)人:平蛙实验室股份公司
类型:发明
国别省市:SE

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