專利名稱：具有改進(jìn)照明的光學(xué)觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題一般地涉及觸摸顯示系統(tǒng)，其允許用戶通過在表面之上或其附近的 觸摸與一個或多個處理設(shè)備進(jìn)行互動。
背景技術(shù)：
數(shù)字轉(zhuǎn)換器和輸入板可作為處理單元中的坐標(biāo)輸入設(shè)備引入。例如，數(shù)字轉(zhuǎn)換器 或輸入板可在觸摸生效顯示系統(tǒng)中的一個或多個顯示設(shè)備(例如CRT，LCD或其他顯示技 術(shù))旁邊使用。通常來說，可以使用用于檢測物體相對于顯示區(qū)域的角度(方向)或者位 置的多種系統(tǒng)，例如，壓力敏感電阻薄膜系統(tǒng)、電容系統(tǒng)、電磁感應(yīng)系統(tǒng)等等。作為另一個例 子，可以使用能夠檢測物體的角度或者位置的光學(xué)系統(tǒng)。更具體地，觸摸屏輸入設(shè)備包括電 阻式、表面電容式、表面聲波(SAW)式、紅外線(IR)式、受抑全內(nèi)反射(FTIR)式、投射電容 式、光學(xué)和彎曲波式。通常，前述觸摸屏設(shè)備(除了某些光學(xué)和紅外技術(shù)以外)需要使用觸 摸生效的透明覆蓋層，生效觸摸的透明覆蓋層增加了顯示組件的高度。某些光學(xué)和紅外系統(tǒng)依賴于在光學(xué)路徑中傳播的光的檢測，光學(xué)路徑位于觸摸表 面之上的區(qū)域中的一個或多個檢測平面內(nèi)。例如，用于觸摸屏的光學(xué)成像可以使用以下技 術(shù)的組合以確定觸摸的點或者區(qū)域，包括行掃描照相機或者區(qū)域圖像照相機、數(shù)字信號處 理、前照明或者后照明以及算法。用來在檢測平面內(nèi)發(fā)射和檢測光的部件可以沿著觸摸屏 區(qū)域的一個或多個邊緣放置，作為圍繞觸摸屏區(qū)域的部分邊框。光學(xué)觸摸技術(shù)經(jīng)常使用沿著觸摸表面的一個或多個邊緣定向的行掃描照相機或 者區(qū)域照相機，以對邊框成像，并且通過檢測紅外線光源的中斷，跟蹤靠近觸摸屏表面的任 何物體的運動。例如，可由沿著照相機的光軸排列的IR-LED發(fā)射器橫跨觸摸屏的表面發(fā)射 光，以檢測由逆反射邊界反射的光強度?？梢詮膬蓚€光學(xué)元件中的每一個中投射出在觸摸 表面上方呈扇形的光，在每個光學(xué)單元中的線性感光傳感器測量所述光學(xué)單元所檢測到的 光的強度。如果手指、筆、或其他物體中斷光的一部分，所述系統(tǒng)可以檢測出陰影的方向。由 于光學(xué)單元在已知位置，所以手指或筆的坐標(biāo)可以基于三角測量原理計算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主題的目的和優(yōu)勢對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，如果仔細(xì)審閱本發(fā) 明所公開的內(nèi)容和/或本申請主題的一個或多個實施方式中的做法。根據(jù)本發(fā)明主題的一個或更多方面，光學(xué)觸摸顯示系統(tǒng)的性能可以通過改進(jìn)所發(fā) 出的穿越以觸摸區(qū)域為邊界的觸摸表面的光而提高。在基于從主光源回射到檢測系統(tǒng)的光強來檢測物體的系統(tǒng)中，通過調(diào)整檢測光以消除代表從物體直接到達(dá)檢測器的光成分，可 提高檢測接近檢測系統(tǒng)的物體的精度。通過使用基于根本源于相對于檢測系統(tǒng)離軸設(shè)置的 次級光源的檢測光所產(chǎn)生的誤差信號，在一些實施方式中可做到這一點。例如，在一些實施方式中，觸摸檢測系統(tǒng)包括具有光學(xué)中心的光檢測系統(tǒng)，沿觸摸 區(qū)域至少一邊緣設(shè)置的回射鏡，主照明系統(tǒng)，和次級照明系統(tǒng)。所述主照明系統(tǒng)可以遠(yuǎn)離回 射鏡設(shè)置，例如位于所述觸摸區(qū)域的不同邊緣。所述主照明系統(tǒng)可被配置為發(fā)出穿過所述 觸摸區(qū)域的光，以便在所述觸摸區(qū)域沒有物體存在的情況下，至少一些源于所述主照明系 統(tǒng)的光，被回射到檢測系統(tǒng)。例如，所發(fā)出的光可為具有頂點的扇形圖案，從所述主照明系 統(tǒng)的扇形的頂點與所述檢測系統(tǒng)的光學(xué)中心對準(zhǔn)。精確對準(zhǔn)是所期望的，但通常所述對準(zhǔn) 應(yīng)盡可能的接近所述檢測系統(tǒng)的所述光學(xué)中心。
在缺乏所述觸摸區(qū)域的物體(即物體在觸摸表面上或附近)的情況下，光傳播穿 過觸摸表面并由回射鏡返回到光檢測系統(tǒng)。如果存在一個物體，物體的投影可以檢測到，這 是由于檢測光的圖案的差異。所述次級照明系統(tǒng)也可以遠(yuǎn)離回射鏡設(shè)置，也配置為發(fā)射出具有頂點的扇形圖案 的光穿過觸摸表面。所述次級照明系統(tǒng)配置為，相對于主照明系統(tǒng)，源于所述次級照明系統(tǒng) 的較少的光(或甚至沒有)在缺乏物體的情況下到達(dá)了檢測系統(tǒng)。例如，在一些實施方式 中，來自次級照明系統(tǒng)的扇形頂點沒有與檢測系統(tǒng)的所述光學(xué)中心對準(zhǔn)。所述觸摸檢測系統(tǒng)可以包含一個或多個計算設(shè)備，其與主照明系統(tǒng)、次級照明系 統(tǒng)、光檢測系統(tǒng)連接?？蓪⒅辽僖粋€計算設(shè)備配置成，基于計算被光學(xué)檢測系統(tǒng)所檢測到光 的圖案，確定在物體已經(jīng)干擾穿過所述觸摸表面的光的位置。由所述光檢測系統(tǒng)檢測到的光的圖案可由根本源于主和次級照明系統(tǒng)之一或其 二者的光線決定。短語“根本源于”，指的是，在觸摸區(qū)邊緣對光進(jìn)行回射、觸摸區(qū)物體對光 進(jìn)行反射、或其它導(dǎo)致光到達(dá)檢測系統(tǒng)的干涉之前，光的根本來源。在某些實施方式中，計算設(shè)備或其他部件配置為將根本源于主照明系統(tǒng)的所檢測 光的圖案和根本源于次級照明系統(tǒng)的所檢測光的圖案分離開。例如，圖案可以通過使主照 明系統(tǒng)和次級照明系統(tǒng)分階段進(jìn)行，并將檢測圖案與照明系統(tǒng)為激活狀態(tài)的特定時間進(jìn)行 關(guān)聯(lián)而分離。通過分離所檢測的圖案，計算設(shè)備可以調(diào)整光的圖案，用于三角測量或以其他方 式確定干擾穿過觸摸表面的光的物體位置。如果物體干擾光的位置相對接近光的主圖案被 射出的位置點，則由于被物體反射或者其它方式散射到檢測器的光的檢測信號的幅度可能 會扭曲結(jié)果。也就是說，來自物體的光可導(dǎo)致物體的陰影效果相對于返回檢測系統(tǒng)的回射 光的減少或消除。然而，根本源于所述次級照明系統(tǒng)的檢測光的圖案可以用來解釋部分或所有源于 主照明系統(tǒng)的由物體反射的光。例如，計算設(shè)備可配置為從根本源于主照明系統(tǒng)的光的檢 測圖案中減去根本源于次級照明系統(tǒng)的光的檢測圖案。被減去的光圖案對次級照明系統(tǒng)的 定位引起的非回射成分影響很小。因此，可以“更正”所測量的根本源于主照明系統(tǒng)的光的 圖案，以去除代表物體所反射光的成分，而不去除代表由回射決定的適當(dāng)返回的成分。所述 更正可導(dǎo)致刪除全部或部分由物體引起的直接反射或其他散射的成分。光源的分階段和/或其他分離操作，可由最終執(zhí)行三角測量運算的同一計算設(shè)備完成、或可由單獨的計算設(shè)備(或多個設(shè)備)執(zhí)行。例如，微控制器、DSP或其他合適的元 件或電路可以控制源的分階段進(jìn)行和調(diào)整檢測圖案，由連接到微控制器、DSP或其他組件的 計算機進(jìn)行三角測量。 在一些實施方式中，光檢測系統(tǒng)和主照明系統(tǒng)被納入單個的光學(xué)單元。觸摸檢測 系統(tǒng)可以包含兩個或更多合并后的光學(xué)單元，每個光學(xué)單元都遠(yuǎn)離回射鏡的位置且彼此遠(yuǎn) 離的位置設(shè)置。在一些實施方式中，每個光學(xué)單元可包括次級照明系統(tǒng)，而在另外一些實施 方式中，觸摸檢測系統(tǒng)包括一個或多個次級照明系統(tǒng)，但一個或多個次級照明系統(tǒng)與用于 主照明和檢測的光學(xué)單元分開。主照明系統(tǒng)和次級照明系統(tǒng)的一方或雙方可包含任何適當(dāng)類型或設(shè)置的光源。在 一些實施方式中，照明系統(tǒng)包括多個配置成發(fā)光的光源，好像他們是點光源。照明系統(tǒng)可以 包括如光整形擴散器的擴散器光學(xué)器件，以利用離散數(shù)量的源更好地獲得光的扇形分布。 在一些實施方式中，擴散器的使用允許更少的源用于照明系統(tǒng)中。在此討論一種檢測物體在觸摸區(qū)域位置的方法的某些實施方式。例如，一些這類 方法可以包括發(fā)射穿過觸摸表面的形成主圖案的光，朝向形成表面邊界的觸摸區(qū)域的一個 或多個邊緣。所述主圖案可以以檢測系統(tǒng)的光軸為中心，檢測系統(tǒng)的位置設(shè)置成檢測光的 回射圖案。可以發(fā)射多個主圖案，每一個均來自相應(yīng)位置和并以相應(yīng)的檢測系統(tǒng)的光軸為 中心。所述方法也可包括發(fā)射出穿過觸摸表面的形成次級圖案的光，次級圖案相對于檢 測系統(tǒng)(或多個檢測系統(tǒng))的光軸偏離中心，或以其他方式發(fā)射出，使得在物體不存在的情 況下，相對源于主圖案的光的總量，較少的根本源于次級圖案的光被檢測系統(tǒng)接收到。所述 方法可包括檢測由所述檢測系統(tǒng)檢測到的光并產(chǎn)生所檢測光的信號。如果使用多個檢測系 統(tǒng)，每個檢測系統(tǒng)產(chǎn)生各自的檢測光信號。所述方法可進(jìn)一步包括調(diào)整檢測光信號，以產(chǎn)生校正的光信號，所述校正光信號 代表被調(diào)整的檢測光，從而部分或完全刪除在觸摸區(qū)域中由物體所反射的或其它散射產(chǎn)生 的一個或多個成分。所述方法可包括確定在觸摸區(qū)域干擾光傳輸?shù)奈矬w的位置。例如，可發(fā)出多個主圖案，以及可通過確定相對于兩個或更多檢測系統(tǒng)在觸摸區(qū) 域干擾光的物體的投影方向來確定物體的位置。所述方法可包括基于投影方向和檢測系統(tǒng) 的空間設(shè)置，對觸摸區(qū)域中的物體位置做三角測量。在一些實施方式中，調(diào)整檢測光信號包括，從代表源于主圖案的檢測光的檢測光 信號中減去代表源于次級圖案的檢測光的檢測光信號。在一些實施方式中，通過將主圖案 和次級圖案分階段進(jìn)行使得發(fā)射出主圖案的至少部分時間不發(fā)射出次級圖案，這可變得容 易。分別源于主照明圖案和次級照明圖案的檢測光，可以通過將所述檢測光信號與發(fā)射所 述照明圖案的時間進(jìn)行相關(guān)運算而分離。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)包括一個或多個顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備的表面設(shè) 置為平行于觸摸表面或與觸摸表面對應(yīng)。例如，液晶顯示器或在顯示屏上的保護(hù)層可對應(yīng) 于觸摸表面。在一些實施方式中，所述顯示設(shè)備可連接至少一個計算設(shè)備。因此，計算設(shè)備 與觸摸檢測系統(tǒng)和顯示器一起，可提供用于操作和/或以其他方式與計算設(shè)備交互的觸摸 生效顯示器。 在一些實施方式中，計算機系統(tǒng)配置為連接觸摸檢測系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括至少一個計算設(shè)備，其配置為指令主光源和次級光源發(fā)射出穿過具有觸摸區(qū)域的觸摸表面 的光。計算設(shè)備可進(jìn)一步配置為接收來自至少兩個檢測器中的每一個的數(shù)據(jù)，其代表撞擊 觸摸區(qū)域檢測器的光的圖案。計算設(shè)備可以被配置為對代表來自觸摸區(qū)域的光圖案的數(shù)據(jù) 執(zhí)行校正操作，并根據(jù)來自校正操作的數(shù)據(jù)，如果存在物體，確定物體相對于觸摸區(qū)域的位置。 在一些實施方式中，校正操作可包括去除代表在觸摸區(qū)域內(nèi)物體所直接反射的光 的光成分。當(dāng)然，在某些情況下，例如當(dāng)不存在物體或物體遠(yuǎn)離接收光的檢測器時，應(yīng)當(dāng)理 解，校正操作將產(chǎn)生代表光圖案的數(shù)據(jù)，與初始接收到的圖案相同或者幾乎相同。在某些實施方式中，計算設(shè)備配置為(a)從觸摸區(qū)域接收到的根本源于主光源的 光分離圖案，以及(b)從觸摸區(qū)域接收到的根本源于次級光源的光分離圖案。在校正操作 的執(zhí)行過程中，可從圖案(a)中減去圖案(b)。在一些實施方式中，可基于圖案被檢測到的 時間相對于照明源的操作來識別圖案(b)和(a)。例如，主照明源和次級照明源可被指令以 分階段的方式發(fā)出光，這樣，主源激活的至少部分時間次級源未激活，反之亦然。


充分和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括附加權(quán)利要求的最佳實施方式和對本領(lǐng)域技術(shù)人員 的指引，在說明書的其余部分更顯著的闡述。說明書參考下列附圖，其中在不同特征中使用 相同的參考標(biāo)號旨在說明相同或者類似的部件圖1是根據(jù)一些實施方式的觸摸檢測系統(tǒng)中包括主照明源和次級照明源的示例 性觸摸檢測系統(tǒng)的示意圖。圖2是分解圖，更加詳細(xì)的示出來自于圖1中主照明源和次級照明源的光的行為。圖3和4是顯示假定信號的示意圖，該假定信號代表了在某些實施方式中由檢測 系統(tǒng)所接收的光。圖5是示出包含照明系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)的示例性光學(xué)單元的示意圖。圖6是流程圖，示出觸摸檢測方法的示例性步驟。圖7是流程圖，示出用于校正代表由檢測器接收到的光的信號的方法的示例性步 驟；以及圖8是示出與示例性計算設(shè)備連接的示例性觸摸平板顯示器系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地參考多個可選的示例性實施方式和附圖，類似的標(biāo)號代表基本上相 同的結(jié)構(gòu)元素。通過說明提供每個實施例，實施例不是作為限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明 白，在沒有背離公開和權(quán)利要求的范圍或者精神的條件下，可以進(jìn)行修改和變化。例如，作 為一個實施方式的一部分說明或者描述的特征可以使用在另一個實施方式上，以產(chǎn)生更進(jìn) 一步的實施方式。因而，希望的是隨后的公開內(nèi)容包括如在權(quán)利要求和權(quán)利要求的等同物 范圍內(nèi)發(fā)生的修改和變化。圖1是示出示例性觸摸檢測系統(tǒng)10的示意圖。在該實施例中，觸摸區(qū)域31以邊 緣32為界。例如，觸摸區(qū)域31可與觸摸表面(例如，在用于觸摸生效顯示系統(tǒng)的顯示器頂 部或顯示器上保護(hù)層的頂部)相對應(yīng)。邊緣32可與圍繞顯示區(qū)域的邊框相對應(yīng)。
圖1進(jìn)一步示出了兩個光學(xué)單元30A及30B ；實際上，光學(xué)單元30A及30B可小于 如圖1所示，可在觸摸區(qū)域31的邊緣處的邊框中或邊框下安裝。在該實施例中，光學(xué)單元 30A及30B的位置彼此遠(yuǎn)離并遠(yuǎn)離邊緣32，例如，在觸摸區(qū)域31的上角處或附近。當(dāng)然，光 學(xué)單元30A和30B可定位在其他地方，在其他實施方式中可使用更多的光學(xué)單元。每個光學(xué)單元30包括主照明系統(tǒng)34(在該實施例中包括扇形設(shè)置的一套二極管 43)和檢測系統(tǒng)42，光通過透鏡44中繼到檢測系統(tǒng)42。主照明系統(tǒng)34所發(fā)出光的扇形圖 案36( “主照明圖案”)具有頂點38。應(yīng)當(dāng)理解，每個照明系統(tǒng)34被配置成發(fā)出呈扇形圖 案的光，并且只是為了清楚起見，圖案36在圖1中被僅僅結(jié)合單元30B顯示。來自每個主 照明系統(tǒng)的圖案的頂點38與各自的檢測系統(tǒng)42的光學(xué)中心40對準(zhǔn)。圖1進(jìn)一步示出了次級照明系統(tǒng)46，也被配置成發(fā)出形成為具有頂點50的扇形圖 案48("次級照明圖案")的光。和來自主照明系統(tǒng)34的光的頂點形成對比，來自次級照 明系統(tǒng)46的光與檢測系統(tǒng)42的光學(xué)中心40不對準(zhǔn)。任何一個照明系統(tǒng)都可包含任何適當(dāng)類型或數(shù)量的照明部件。例如，可使用發(fā)光 二極管或二極管，在一些實施方式中，照明源包括紅外(IR)光源。檢測系統(tǒng)42可以包含任 何適當(dāng)類型或排列的部件，其適于檢測由光學(xué)單元檢測到的光，從而對觸摸區(qū)域的邊緣成 像。例如，檢測系統(tǒng)42可包括光電檢測器或光電二極管。作為另一個實施例，可使用基于 CMOS或其他技術(shù)的線檢測器或區(qū)域檢測器。來自于主照明源的光可以跨越觸摸區(qū)域31發(fā)射并被回射，以使得光返回到起始 點。例如，主照明系統(tǒng)34可配置成發(fā)出光，猶如光線來自點光源。然后，返回的光經(jīng)由孔徑 被引導(dǎo)到檢測系統(tǒng)42。例如，圖1示出兩個光路52和54。在觸摸表面上或附近不存在物 體的情況下，來自光源34傳播的光越過觸摸區(qū)域31，然后被沿邊緣32設(shè)置的回射部件反 射。然后，光的圖案被檢測系統(tǒng)42檢測并且轉(zhuǎn)換為信號。如果物體干擾越過觸摸區(qū)域31的光的傳輸，則物體的位置可根據(jù)檢測系統(tǒng)42檢 測到的光的特性的變化而確定。例如，如果物體在位置33處位于觸摸表面上或附近，則兩 個示例性光路52和54都將中斷。具體來說，來自主照明系統(tǒng)34的光將在位置33到達(dá)物 體，但是將不會回射。換句話說，在位置33的物體將在回射光中投下陰影。與檢測系統(tǒng)42 相關(guān)的光學(xué)器件被構(gòu)造成使得陰影相對于檢測器的幾何設(shè)置的位置對應(yīng)于陰影的特定方 向?；诒粰z測系統(tǒng)42A和42B所檢測到的陰影方向和檢測系統(tǒng)42A和42B之間的已知空 間關(guān)系，位置33可通過三角測量確定。向前轉(zhuǎn)到圖3，物體對所接收光的影響可在信號示意圖62中觀測。在該實施例中， 信號圖62代表在檢測系統(tǒng)42處接收到的、根本源于主照明源的光的圖案。例如，圖62能 沿著檢測器的長度(62的橫軸)描述所檢測的光的強度(62的豎軸)。變化64表明那里的 光強由于物體的陰影被減少。 然而，可能會出現(xiàn)一些問題，這取決于物體相對于檢測系統(tǒng)的位置。圖2是分解 圖，示出了在一些示例性觸摸檢測系統(tǒng)中的光的行為。在該實施例中，顯示出包括主照明系 統(tǒng)34和檢測系統(tǒng)42的光學(xué)單元30，連同次級照明系統(tǒng)46和沿邊緣32定位回射鏡的一般 視圖。光線軌跡56表示光路，從主照明源34發(fā)出的光越過觸摸區(qū)域傳播，并返回到檢測系 統(tǒng)42。正如上文指出，如果該光路被物體中斷，那么物體的陰影可用于確定物體在觸摸區(qū)域 內(nèi)的位置。
圖2示出了物體33中斷另一條光路，中斷的結(jié)果用光線軌跡58示出。物體33防 止源于主照明系統(tǒng)并沿光線軌跡58傳播的光的回射。然而，在該實施例中，物體33相對接 近于光學(xué)單元30，這會引入額外的復(fù)雜性。因為物體33的位置更接近于主照明系統(tǒng)34，所 以物體33本身可以反射來自于主照明系統(tǒng)34光，如光線軌跡58的返回路徑顯示的那樣。 因此，雖然物體33阻斷了回射光，但是其陰影對檢測系統(tǒng)42的影響可以被降低或者消除。 陰影可被緊鄰位置的物體所直接反射的光"填入"。在該實施例中，雖然光被從緊鄰位置 的物體反射，但物體可折射或以其他方式散射光，從而使光被檢測系統(tǒng)42接收到。準(zhǔn)確識 別和/或跟蹤陰影能力的損失可導(dǎo)致觸摸檢測系統(tǒng)在精度方面的損失。再回到圖3中，該影響可在信號圖66和70看見。當(dāng)物體比在信號圖62中示出的更接近于照明源/檢測系統(tǒng)時，圖66描述在檢測系統(tǒng)收到的主照明。在圖66中，68代表 由于物體33導(dǎo)致的強度的減少。雖然在圖3中仍然可見，但強度差異68不像圖62中的變 化64那樣顯著。圖70代表更極端的情況，物體移動得比在圖66更接近。在該實施例中， 72示出的差異相對于信號的剩余部分幾乎不能查覺?；氐綀D2，次級照明系統(tǒng)46的作用可在更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)里描述。如上文所述，次級照明系統(tǒng)46可以被配置成發(fā)出扇形圖案的光，其頂點與檢測系統(tǒng)42的光學(xué)中心未對準(zhǔn)。該 配置能有利地允許次級照明系統(tǒng)46被用來產(chǎn)生誤差信號。因為次級照明系統(tǒng)46與檢測系 統(tǒng)42不對準(zhǔn)，所以從邊緣32回射的光不像來自主照明系統(tǒng)34的光那樣返回檢測系統(tǒng)42。 相反，在觸摸區(qū)域不存在物體的情況下，來自次級照明系統(tǒng)的光線到達(dá)檢測系統(tǒng)比來自主 照明系統(tǒng)的光線少。在一些實施方式中，在觸摸區(qū)域不存在物體的情況下，很少或沒有來自 次級照明系統(tǒng)46的光到達(dá)檢測系統(tǒng)42。而是，所述光將向其原處回射，次級照明系統(tǒng)46。但是，如果在觸摸區(qū)域存在物體，則來自次級照明系統(tǒng)46的光仍有可能被檢測 至IJ。圖2中的光線軌跡60代表了來自次級照明系統(tǒng)46發(fā)出的光的光路的實施例。在該實 施例中，在從物體33反射之后，光從照明系統(tǒng)46發(fā)出并且被檢測系統(tǒng)42檢測。這種影響 還表現(xiàn)在圖4的信號圖74里。在該實施例中，差異76代表了信號強度的增加，取決于根本 源于次級光源46的由物體33所反射的光。代表了所檢測到的、根本源于次級照明系統(tǒng)的光的信號能用來校正代表了根本源 于主照明系統(tǒng)的光的信號。例如，信號圖78代表校正操作的結(jié)果，其中從根本源于主照明 系統(tǒng)的光的被檢測到的圖案中減去根本源于次級照明系統(tǒng)的光的被檢測到的圖案。在該實施例中，信號圖74已經(jīng)從信號圖70中減去，以產(chǎn)生信號圖78。信號圖78 的差異80更準(zhǔn)確地代表了來自于主照明系統(tǒng)34的回射光中由物體33投射的陰影。由于 校正，陰影不再被淹沒。然而，由于基于根本源于次級照明系統(tǒng)的光所檢測到的圖案具有可 以忽視的回射成分，所以減法操作對根本源于主照明系統(tǒng)的所檢測的光的圖案的剩余部分 有最小的或者沒有影響。代表根本源于主光源和次級光源的光的所檢測到的光的圖案可用任何合適的方式分離。在一些實施方式中，主照明系統(tǒng)34和次級照明系統(tǒng)46可被分階段進(jìn)行，以使得對 從主照明系統(tǒng)34發(fā)出光的至少部分時間來說，次級照明系統(tǒng)46沒有發(fā)出光，反之亦然。參 考測量的時間可以識別代表根本源于各自的光源的所檢測到光的圖案。分階段能以任何合 適的比率發(fā)生，并且可以是另一個分階段計劃的一部分(即，如果多個主照明系統(tǒng)相對于 彼此分階段進(jìn)行，則全部主照明可相對于一個或更多次級照明系統(tǒng)分階段進(jìn)行，等等)。
在一些實施方式中，照明源的分階段和所檢測圖案的校正通過使用包括一個或更 多計算設(shè)備的計算機系統(tǒng)而進(jìn)行。所使用的術(shù)語"計算設(shè)備"所指的不僅包括基于處理器 的設(shè)備，也包括能由一個或更多輸入提供輸出信號的硬件(包括模擬部件)的其他排列。計算設(shè)備能命令主照明源和次級照明源發(fā)光，并且計算設(shè)備能接收到代表了由系 統(tǒng)的光檢測器所檢測到的光的圖案的數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)理解數(shù)據(jù)可為任何合適的形式，包括但不 限于，光圖案和模擬信號的數(shù)字化表現(xiàn)。計算設(shè)備能分離由來自于主照明源和次級照明源 的光所導(dǎo)致的信號，并且計算設(shè)備可對代表每個檢測器所檢測光的圖案的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正操 作。例如，校正操作可包括上面所述的減法操作。在某些情形下，“校正"對用于三角測量物體位置的實際信號有很少的或幾乎沒 有效果。例如，當(dāng)物體相對地遠(yuǎn)離照明/檢測系統(tǒng)時，由物體所反射的光對來自于主照明系 統(tǒng)的所檢測光的圖案的影響通常將最小或者不存在。如果次級照明系統(tǒng)被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，則 根本源于次級照明系統(tǒng)的所檢測光的總量也應(yīng)是最小或者不存在，導(dǎo)致"校正"小至不需 要的規(guī)模。圖5是示出包括照明系統(tǒng)134和檢測系統(tǒng)142的示例性光學(xué)單元130的示意圖。 光學(xué)單元130可適用于在本發(fā)明主題的一些實施方式中使用。光通過透鏡144通過在壁 145中的孔徑返回。光學(xué)單元130包括一套擴散器光學(xué)器件147，其可有利地減少獲得扇 形圖案所需要的光源數(shù)量。擴散器光學(xué)器件147可以包括例如光整形擴散器，例如可以從 Luminit LLC 公司獲得的擴散器，20600 Gramercy PlaceBuilding 203 Torrance，美國，力口 利福尼亞。相似的擴散器光學(xué)器件也可用于次級照明系統(tǒng)。圖6是流程圖，顯示用于確定物體相對于觸摸區(qū)域的位置的方法200的示例性步 驟。在步驟202中，越過觸摸表面發(fā)出光的主圖案，其以檢測系統(tǒng)的光軸為中心。在一些實 施方式中，步驟202代表來自于多個主照明系統(tǒng)的每個的光的主圖案，每個主照明系統(tǒng)發(fā) 出以各自檢測系統(tǒng)的光軸為中心的圖案。在步驟204中，越過觸摸表面發(fā)出光的次級圖案，使得所發(fā)出的該次級圖案相對 于檢測系統(tǒng)的檢測軸是偏離中心的。如果使用多個主照明系統(tǒng)和相關(guān)的檢測系統(tǒng)，則該次 級圖案可相對于全部檢測系統(tǒng)的光軸是偏離中心的，對于全部檢測系統(tǒng)，該次級圖案將用 來產(chǎn)生用于誤差校正的檢測光的圖案?？砂l(fā)出多個次級圖案或者可使用用于多個檢測系統(tǒng) 的單個次級圖案。
正如上文指出，在一些實施方式中，主圖案(或多個主圖案)和次級圖案(或多個 次級圖案)的光可分階段進(jìn)行，以有利于分離檢測光的圖案。因此，可進(jìn)行步驟202和204， 以使得主圖案和次級圖案的光彼此不同時間發(fā)出。在步驟206中，檢測由檢測系統(tǒng)接收的光，并產(chǎn)生一個或更多檢測光信號。如上文 指出的那樣，多個檢測系統(tǒng)可用于三角測量；在這樣的情況下，檢測到的光信號由每個各自 的檢測系統(tǒng)產(chǎn)生。每個檢測到的光信號代表了檢測系統(tǒng)所檢測的光的圖案，并且每個檢測到的光信 號可為任何合適的形式。例如，可提供模擬或者數(shù)字強度信號。如果采用線性檢測器，信號 可以代表沿檢測器長度方向所檢測的光強。雖然此處的幾個實施例涉及線檢測器，但是應(yīng) 當(dāng)理解也可使用區(qū)域檢測器/照相機。步驟208描述調(diào)整每一個所檢測的光信號，以獲得校正的光信號。對術(shù)語"校正"和"調(diào)整"的使用并不暗示被檢測的光信號必須總被改變。相反，正如前面所提及的那樣，在某些情形下"校正"光信號可從所檢測光的信號沒有顯著改變或者根本沒有改 變，例如當(dāng)物體位于觸摸區(qū)域內(nèi)但是遠(yuǎn)離檢測器光學(xué)器件。最后，變化程度將取決于這些因素，包括物體(如果有的話)在觸摸區(qū)域的位置和 它對越過觸摸區(qū)域的光的傳輸?shù)挠绊?。而且，在一些實施方式中，每個檢測系統(tǒng)均具有其自 己的檢測光信號，該檢測光信號基于相同檢測系統(tǒng)所產(chǎn)生的誤差信號而被調(diào)整。例如，在包 括多個檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)中，如果物體相對于第二檢測器離第一檢測器要近得多，則對第一 檢測器所檢測光的圖案的校正會比對第二檢測器所檢測光的圖案的校正大得多。在步驟210中，利用來自一個或更多檢測系統(tǒng)的已校正的光信號，來確定干擾越 過觸摸區(qū)域的傳輸?shù)奈矬w(如果有的話)位置。例如，三角測量原理可以用來確定物體的 位置，基于由物體投下的至少兩個陰影的方向，這是由物體堵塞或者防止從主照明系統(tǒng)發(fā) 出光的回射所產(chǎn)生。因為三角測量基于校正信號，所以精度與包括從物體本身反射的光成 分的信號相比得到提高。圖7是流程圖，顯示出調(diào)整檢測光信號以獲得校正光信號的方法212的示例性步 驟。在步驟214中，檢測第一圖案，當(dāng)主照明系統(tǒng)發(fā)出光時，該第一圖案包括由檢測系統(tǒng)所 接收的光。在步驟216中，檢測第二圖案，當(dāng)次級照明系統(tǒng)發(fā)出光時，該第二圖案包括由檢 測系統(tǒng)所接收的光。在步驟218中，第二圖案被從第一圖案中減去。例如，如果圖案表示為 強度信號，則減去用于與檢測器的區(qū)域相對應(yīng)的強度信號。如果圖案表示為像素的行或網(wǎng) 格，則可從第一圖案的像素值中減去第二圖案的像素值。圖8是示出了如連接到示例性顯示器和計算設(shè)備301的示例性觸摸檢測系統(tǒng)310 的框圖，以產(chǎn)生觸摸屏系統(tǒng)300。通過硬線(hardwire)連接和/或無線連接，計算設(shè)備301 可以從功能上耦接到觸摸屏系統(tǒng)310。計算設(shè)備301可以是任何適合的計算設(shè)備，包括但 是不限于處理器驅(qū)動設(shè)備，例如，個人計算機、膝上型計算機、手持計算機、個人數(shù)字助理 (PDA)、數(shù)字和/或蜂窩電話、尋呼機和視頻游戲設(shè)備等等。這些類型和其它類型的處理器 驅(qū)動設(shè)備將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。如在本討論中使用的，術(shù)語“處理器”可以 指任何類型的可編程邏輯設(shè)備，包括微處理器或者任何其它類型的類似設(shè)備。計算設(shè)備301可以包括，例如，處理器302、系統(tǒng)存儲器304和多個系統(tǒng)接口部件 306。處理器302、系統(tǒng)存儲器304、數(shù)字信號處理(DSP)單元305和系統(tǒng)接口部件306可以 通過系統(tǒng)總線208在功能上連接起來。系統(tǒng)接口部件306可使處理器302能夠與外圍設(shè)備 通信。例如，存儲設(shè)備接口 310可以提供處理器302和存儲設(shè)備311(例如，可移動的和/ 或不可移動的，例如磁盤驅(qū)動)之間的接口。還可以提供網(wǎng)絡(luò)接口 312作為處理器302和 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備(沒有示出)之間的接口，使得計算設(shè)備301可以連接到網(wǎng)絡(luò)。顯示屏接口 314可以提供處理器302和觸摸屏系統(tǒng)的顯示設(shè)備之間的接口。例如， 接口 314可以提供用于由顯示設(shè)備在DVI、VGA或其他適當(dāng)?shù)倪B接上實施的、適合格式的數(shù) 據(jù)。在這個實施例中，觸摸屏100由邊緣332A、332B、332C和332D界定。例如，邊框可 以沿著每個邊緣定位，以保護(hù)屏幕的邊緣。在這個實施例中，觸摸表面331的邊緣與邊緣 332對應(yīng)。如上面所注釋的，觸摸表面可以與顯示器的外部表面對應(yīng)或者可以與放置在顯示 器上的保護(hù)性材料的外部表面對應(yīng)。
在該實施例中，觸摸屏幕100以邊緣332A、332B、332C和332D為界。例如，邊框可沿各邊緣設(shè)置以保護(hù)屏幕的邊緣。在該實施例中，觸摸區(qū)域331的邊緣與邊緣332相對應(yīng)。 正如上文所述，一個觸摸表面可對應(yīng)于顯示器的外表面或者可對應(yīng)于設(shè)置在顯示器上的保 護(hù)材料外表面。圖8進(jìn)一步示出了多個光學(xué)單元330，在該實施例中單元330A和330B沿邊緣332D 定位于顯示器的角落。光學(xué)單元330A和330B包括配置成發(fā)出光的扇形圖案的主照明系統(tǒng)， 該光的扇形圖案以每個各自的光學(xué)單元的檢測系統(tǒng)的光軸為中心。圖8還示出沿光學(xué)單元 330A和330B之間的邊緣332D設(shè)置的次級照明系統(tǒng)346。一個或多個輸入/輸出(“I/O")端接口 316可作為在處理器302和各種輸入 和/或輸出裝置之間的接口。例如，每個光學(xué)單元330的檢測系統(tǒng)和主照明系統(tǒng)可以連接 到計算設(shè)備301，并且可將代表檢測器所檢測光的圖案的輸入信號通過輸入端接口 316提 供給處理器302。與此類似，光學(xué)單元330的主照明系統(tǒng)和次級照明系統(tǒng)346可連接到計算 設(shè)備301，并且可通過輸出端接口 316接收來自于處理器302的輸出信號。多個程序模塊可以存儲在系統(tǒng)存儲器304中、存儲在與存儲設(shè)備311 (例如，硬盤 驅(qū)動器)相關(guān)聯(lián)的任何其它計算機可讀介質(zhì)中、和/或存儲在可以由計算設(shè)備301訪問的 任何其它數(shù)據(jù)源中。程序模塊可以包括操作系統(tǒng)317。程序模塊還可以包括信息顯示程序 模塊319，信息顯示程序模塊319包括用于在顯示屏上顯示圖像或者其它信息的計算機可 執(zhí)行指令。本發(fā)明的示例性實施方式的其它方面可以體現(xiàn)在觸摸屏控制程序模塊321中， 觸摸屏控制程序模塊321用于控制主照明系統(tǒng)、次級照明系統(tǒng)和檢測器組件和/或用于根 據(jù)從檢測器接收的信號計算觸摸位置并辨別相對于觸摸屏的交互狀態(tài)。在一些實施方式中，包括DSP單元，DSP單元用于執(zhí)行歸屬于觸摸面板控制(Touch Panel Control)程序模塊321的一些功能或者全部功能。如本領(lǐng)域公知的，可以將DSP單 元305配置為執(zhí)行包括濾波、數(shù)據(jù)采樣、三角測量和其它計算的多種類型的計算，并且配置 為控制照明系統(tǒng)的調(diào)制和/或其它特性。DSP單元305可以包括一系列在軟件中實現(xiàn)的掃 描成像儀、數(shù)字濾波器和比較器。因此可以對DSP單元305編程，用于計算觸摸位置并辨別 如本領(lǐng)域公知的其它交互特性?？梢杂刹僮飨到y(tǒng)317控制的處理器302可以配置為執(zhí)行各種程序模塊的計算機可 執(zhí)行指令。由于執(zhí)行這些指令，可以執(zhí)行依照本主題的一個或者多個方面的方法。此外，由 信息顯示程序模塊319顯示的圖像或者其它信息可以存儲在一個或者多個信息數(shù)據(jù)文件 323中，一個或者多個信息數(shù)據(jù)文件323可以存儲在與計算設(shè)備301相關(guān)聯(lián)的或者可由計算 設(shè)備301訪問的任何計算機可讀介質(zhì)上。當(dāng)使用者在觸摸屏上觸摸或者靠近觸摸屏?xí)r，橫跨一個或者多個檢測平面內(nèi)的觸 摸屏表面導(dǎo)向的能量束的強度將發(fā)生變化。檢測器配置為檢測橫跨觸摸屏表面反射的或者 散射的能量束的強度，并且應(yīng)當(dāng)足夠靈敏，以檢測該強度的變化。計算設(shè)備301可以使用檢 測器組件和/或觸摸屏顯示系統(tǒng)的其它部件產(chǎn)生的信息信號，以確定相對于觸摸區(qū)域331 的觸摸位置。計算設(shè)備301還可以確定對于在觸摸屏上的或者靠近觸摸屏的觸摸的適合響 應(yīng)。依照一些實施，當(dāng)沒有觸摸存在時，來自檢測器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以周期性地由計算 設(shè)備301處理，以監(jiān)控沿著檢測平面導(dǎo)向的能量束的典型強度水平。這允許系統(tǒng)解釋周圍亮度水平和其它周圍條件的變化，并且由此降低變化的影響。計算設(shè)備301可以可選地按需要增加或者降低由主照明系統(tǒng)和/或次級照明系統(tǒng)發(fā)出的能量束的強度。隨后，如果檢 測器系統(tǒng)檢測到能量束強度的變化，則計算設(shè)備301可以處理這項信息，以確定在觸摸屏 上或者靠近觸摸屏已經(jīng)發(fā)生觸摸。例如，通過處理從每個檢測器系統(tǒng)接收的信息并執(zhí)行一個或者多個眾所周知的三 角測量計算，可以確定相對于觸摸屏的觸摸位置。相對于每個檢測器系統(tǒng)降低的能量束強 度的區(qū)域的位置關(guān)于顯示屏的一個或者多個像素(或者虛擬像素)的坐標(biāo)進(jìn)行確定。然后 根據(jù)檢測器系統(tǒng)之間的幾何關(guān)系，可以對相對于每個檢測器增加的或者降低的能量束強度 的區(qū)域的位置進(jìn)行三角測量，以確定觸摸相對于觸摸屏的實際位置。如所適用的，任何這種 確定觸摸位置的計算可以包括補償偏差(例如，透鏡畸變、周圍條件、觸摸屏或者其它觸摸 表面上的損壞或者障礙等等)的算法。上面的實施例提及各種照明源，應(yīng)當(dāng)理解可以使用任何適合的輻射源。例如，可以 使用發(fā)光二極管(LED)來產(chǎn)生在檢測平面內(nèi)在一條或者多條光學(xué)路徑上指向的紅外線輻 射。但是，如適用，電磁(EM)譜的其它部分或者甚至其它類型的能量可以與適合的源和檢 測系統(tǒng)一起使用。在觸摸生效的顯示屏的背景下給出上面實施例中的幾個實施例。但是，應(yīng)當(dāng)理解， 當(dāng)要跟蹤物體相對于區(qū)域的位置時，甚至在沒有顯示屏存在的情況下也可以應(yīng)用本發(fā)明公 開的原理。本發(fā)明討論的各種系統(tǒng)沒有局限于任何特定的硬件結(jié)構(gòu)或者配置。如上面所注釋 的，計算設(shè)備可以包括任何適合的部件排列，任何適合的部件排列提供以一種或者多種輸 入為條件的結(jié)果。適合的計算設(shè)備包括訪問存儲的軟件的、基于多用途微處理器的計算機 系統(tǒng)，還包括專用集成電路、其它可編程邏輯集成電路及其組合。任何適合的編程、腳本、或 者其它類型的語言或者語言的組合可以用于在軟件中實現(xiàn)本發(fā)明包含的啟示內(nèi)容。一個或多個適合的計算設(shè)備可以執(zhí)行本發(fā)明公開方法的實施方式。這種系統(tǒng)可以 包括適合于執(zhí)行本發(fā)明公開方法的一個或者多個實施方式的一個或者多個計算設(shè)備。如上 面所注釋的，這種設(shè)備可以訪問包含計算機可讀指令的一個或多個計算機可讀介質(zhì)，當(dāng)計 算機可讀指令由至少一個計算機執(zhí)行時，計算機可讀指令使該至少一個計算機實現(xiàn)本主題 的方法的一個或者多個實施方式。當(dāng)利用軟件時，軟件可以包括一個或者多個組件、過程和 /或應(yīng)用。除了軟件之外或者可選的是，計算設(shè)備可以包括使設(shè)備操作為實現(xiàn)本主題的一種 或者多種方法的電路。可以使用任何適合的計算機可讀介質(zhì)來實現(xiàn)或者實踐本發(fā)明公開的主題，包括但 是不限制于磁盤、驅(qū)動、基于磁的存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)，包括光盤(包括CD-ROM、DVD-ROM 以及CD-ROM和DVD-ROM的變型)、閃存、RAM、ROM和其它存儲設(shè)備等等。盡管已經(jīng)關(guān)于本主題的特定實施方式詳細(xì)地描述了本主題，應(yīng)理解，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在理解了前述內(nèi)容之后，可以容易地對這樣的實施方式進(jìn)行替換、變化或者等價。因 此，應(yīng)當(dāng)理解，為了范例而不是限制給出本公開，如對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，本公開 沒有將對本主題的這樣修改、變化和/或添加排除在外。
權(quán)利要求
一種觸摸檢測系統(tǒng)，包括光檢測系統(tǒng)，具有光學(xué)中心；回射鏡，在觸摸區(qū)域內(nèi)沿著觸摸表面的至少一個邊緣設(shè)置；主照明系統(tǒng)，配置成發(fā)出越過所述觸摸表面的光，以使得至少一些來自所述主照明系統(tǒng)的光在所述觸摸區(qū)域沒有物體的情況下回射至所述光檢測系統(tǒng)；以及次級照明系統(tǒng)，配置成發(fā)出越過所述觸摸表面的光，以使得在所述觸摸區(qū)域內(nèi)沒有物體的情況下，來自所述次級照明系統(tǒng)的光比來自所述主照明系統(tǒng)的光回射到所述檢測系統(tǒng)的少；其中所述光檢測系統(tǒng)配置成檢測由所述光檢測系統(tǒng)從所述觸摸區(qū)域接收到的光的圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中所述主照明系統(tǒng)被遠(yuǎn)離所述回射鏡定位，并發(fā)出具有頂點的扇形圖案的光，來自所述 主照明系統(tǒng)的所述扇形的所述頂點與所述檢測系統(tǒng)的光學(xué)中心對準(zhǔn)；并且所述次級照明系統(tǒng)被遠(yuǎn)離所述回射鏡定位，并且配置成發(fā)出越過所述觸摸表面、具有 頂點的扇形圖案的光，來自所述次級照明系統(tǒng)的所述扇形的所述頂點未與所述檢測系統(tǒng)的 光學(xué)中心對準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中所述光檢測系統(tǒng)和主照明系統(tǒng)被并入單 個的光學(xué)單元，并且所述系統(tǒng)包括兩個光學(xué)單元，每個光學(xué)單元都設(shè)置為遠(yuǎn)離所述回射鏡 和彼此遠(yuǎn)離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸檢測系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與所述光學(xué)單元和所述次級照明 系統(tǒng)連接的至少一個計算設(shè)備，所述至少一個計算設(shè)備配置成基于評價所檢測光的圖案， 確定物體已經(jīng)干擾越過所述觸摸表面?zhèn)鞑サ墓獾奈恢谩?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中，對于每個光學(xué)單元來說，所述至少一個 計算設(shè)備配置為識別代表了根本源于主照明系統(tǒng)的光的檢測圖案；以及 識別代表了根本源于所述次級照明系統(tǒng)的光的檢測圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中所述至少一個計算設(shè)備被配置成基于所 述圖案被檢測的時間相對于所述主照明系統(tǒng)和次級照明系統(tǒng)正發(fā)出光的時間來識別光的圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中，所述至少一個計算設(shè)備被配置成，通過 從代表了根本源于所述主照明系統(tǒng)的光的檢測圖案中減去代表了根本源于所述次級照明 系統(tǒng)的光的檢測圖案，確定物體干擾越過所述觸摸表面?zhèn)鞑サ墓獾奈恢谩?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸檢測系統(tǒng)，其中，所述主照明系統(tǒng)包括配置成模擬點光 源的光發(fā)射的多個光源。
9. 一種檢測物體在觸摸區(qū)域中的位置的方法，所述方法包括向限定了觸摸表面的觸摸區(qū)域的一個或多個邊緣發(fā)出主圖案中的光，所述主圖案被 發(fā)出，以使得在所述觸摸區(qū)域中沒有物體的情況下，至少一些所述光將被回射回到檢測系 統(tǒng)；發(fā)出越過所述觸摸表面的次級圖案中的光，所述次級圖案被發(fā)出，以使得在所述觸摸區(qū)域中沒有物體的情況下，來自所述次級圖案的至少一些所述光將不回射到所述檢測系 統(tǒng)；檢測由所述檢測系統(tǒng)所接收到的光并產(chǎn)生檢測光信號；基于根本源于所述次級圖案的檢測光的強度，調(diào)整所述檢測光信號以產(chǎn)生經(jīng)校正的光 信號；以及如果物體干擾光在所述觸摸區(qū)域的傳輸，則由所述經(jīng)校正的光信號確定所述物體相對 于所述觸摸區(qū)域的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中調(diào)整所述檢測光信號的步驟包括從代表了根本 源于所述主圖案的光的檢測光信號中減去代表了根本源于所述次級圖案的光的檢測光信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在發(fā)射出主圖案的至少部分時間中不發(fā)射出次 級圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定所述物體相對于所述觸摸區(qū)域的位置的步 驟包括識別所述物體在第一和第二檢測器位置所投射的陰影的方向；以及基于相對于每個檢測器的陰影的方向以及所述第一和第二檢測器位置的空間排列，對 所述物體的位置進(jìn)行三角測量。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中發(fā)出主圖案中的光的步驟包括，從多個主光源發(fā) 出主圖案中的光，每個源均與各自的檢測系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，從而使在所述觸摸區(qū)域內(nèi)不存在物 體的情況下，至少一些來自每個源的光將回射到與其相關(guān)的檢測系統(tǒng)。
14.一種計算機系統(tǒng)，配置成連接有觸摸檢測系統(tǒng)，所述計算機系統(tǒng)包括至少一個計算 設(shè)備，所述計算設(shè)備配置成指令主照明源和次級照明源發(fā)出越過具有觸摸區(qū)域的觸摸表面的光；從至少兩個檢測器中的每一個接收代表了由每個檢測器從所述觸摸區(qū)域所接收到的 光的圖案的數(shù)據(jù)；對代表了接收到的光的每個圖案的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行校正操作；以及基于所述校正操作得到的數(shù)據(jù)，確定物體相對于所述觸摸區(qū)域的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機系統(tǒng)，其中，所述校正操作包括除去代表了由物體 在觸摸區(qū)域內(nèi)直接反射的光的光成分。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機系統(tǒng)，其中，所述至少一個計算設(shè)備被配置成指令 所述主照明源和次級照明源以分階段的方式發(fā)出光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機系統(tǒng)，其中，所述至少一個計算設(shè)備配置為(a)當(dāng)所述主照明源正發(fā)光時，分離從所述觸摸區(qū)域返回的光的圖案，并且(b)當(dāng)所述 次級照明源正發(fā)出光時，分離從所述觸摸區(qū)域返回的光的圖案；以及在進(jìn)行校正操作的過程中，從圖案(a)中減去圖案(b)。
全文摘要
在一個光學(xué)觸摸顯示系統(tǒng)中，在檢測區(qū)域缺乏物體的情況下，來自主光源的光可被回射到一個檢測器。當(dāng)存在物體時，其位置可根據(jù)在檢測器的影子方向進(jìn)行三角測量。準(zhǔn)確性可以被提高，將次級光源相對于主光源離軸設(shè)置，以便來自次級光源的光被最少地回射到檢測器。相反，當(dāng)存在物體時，來自次級來源的光可從物體直接反射。每個檢測器的代表主光源的光信號可通過去除從物體直接反射的光而被校正，基于確定和去除代表來自次級光源的光的信號成分。在一些實施方式中，通過對主和次級光源分階段而使其便利。
文檔編號G06F3/042GK101802760SQ200880105040
公開日2010年8月11日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者約翰·牛頓 申請人:奈克斯特控股公司