專利名稱：便攜式交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及交互式呈現(xiàn)系統(tǒng)，并且具體地，涉及便攜式交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)。
背景技術：
觸摸系統(tǒng)在本領域中是公知的，并且通常包括觸摸屏，該觸摸屏具有在其上使用 指示器來進行接觸的觸摸表面。指示器與觸摸表面的接觸或者指示器相對于觸摸表面的接 近(例如，懸停(hovering))均被檢測，并且用于生成相應的輸出指示器位置數(shù)據(jù)，該輸出 指示器位置數(shù)據(jù)表示指示器經由接觸或接近所位于的觸摸平面的區(qū)域?；旧希梢蕴峁?兩種一般類型的觸摸系統(tǒng)，并且它們可以被寬泛地歸類為“有源”觸摸系統(tǒng)和“無源”觸摸 系統(tǒng)。有源觸摸系統(tǒng)允許用戶通過用專用指示器接觸觸摸表面來生成指示器位置數(shù)據(jù)， 該專用指示器通常需要一些形式的自帶(on board)電源，通常為電池。該專用指示器發(fā)出 激活觸摸表面的信號，諸如紅外線光、可見光、超聲頻率、電磁頻率等。無源觸摸系統(tǒng)允許用戶通過用無源指示器接觸觸摸表面來生成指示器位置數(shù)據(jù)， 而不需要使用專用指示器來激活觸摸表面。無源指示器可以是手指、一些材料的圓柱體或 者能夠用于在觸摸表面上接觸一些預定的興趣區(qū)域的任何其它適當?shù)奈矬w。由于專用有源 指示器在無源觸摸系統(tǒng)中并不是必要的，所以用戶幾乎不用擔心電池電力水平和/或指示 器損壞、失竊或指示器誤放。無論利用有源觸摸系統(tǒng)還是無源觸摸系統(tǒng)，每個觸摸系統(tǒng)都可以適于結合各種大 小的顯示器來使用，這可能取決于例如進行的會議的規(guī)模以及舉行會議的位置(例如，房 間、大廳)。當在不具有固定觸摸系統(tǒng)的呈現(xiàn)位置舉行這樣的活動時，有必要將觸摸系統(tǒng)運 輸?shù)皆撐恢?、展開該觸摸系統(tǒng)、在活動結束時對該觸摸系統(tǒng)進行打包，并且然后將該觸摸系 統(tǒng)從呈現(xiàn)位置拆除。這全部應當以促進觸摸系統(tǒng)的安全運輸和有效展開/拆除并且同時展 現(xiàn)出可靠的操作性的方式來完成。Moon的美國專利申請公開No. 2007/0109278描述了一種便攜式終端中的輸入裝 置和方法。該輸入裝置包括具有像素的顯示單元，用于形成與該像素相對應的網格并且在 該網格中產生指示器的位置信息的光學感應單元，用于將該位置信息轉換為坐標信息并且 基于該坐標信息計算光標的位置的坐標轉換器，以及用于在計算的位置處顯示光標的控制 器。該方法包括標識該輸入裝置的操作模式，以及如果該模式是鍵輸入模式，則操作用于鍵 識別的光學傳感器，顯示軟鍵盤，響應于用戶輸入來標識輸入位置，找出與所標識的輸入位 置相對應的鍵值，以及處理所找到的鍵值。如果該模式是光標輸入模式，則該方法操作用于 光標識別的光學傳感器，顯示光標等待畫面，響應于用戶輸入來標識輸入位置，計算與所標 識的輸入位置相對應的坐標值，找出與該坐標值相對應的像素，以及改變所找到的像素的 顏色。Yamada的美國專利申請公開No. 2004/0246229描述了一種信息顯示系統(tǒng)，該信息顯示系統(tǒng)包括信息處理裝置；信息顯示裝置，該信息顯示裝置在顯示表面上顯示保存在該信息處理裝置中的信息；以及指示裝置，該指示裝置指向在由信息顯示裝置所顯示的顯 示圖像上的任意位置。Ogawa的美國專利No. 7，202，860描述了 一種坐標輸入設備，該坐標輸入設備包括位于監(jiān)視器的顯示屏的左上位置和右上位置的一對相機，該對相機接近從該監(jiān)視器的顯示 屏延伸的平面，并且觀看與該顯示屏上的位置相接觸的對象的側面以及預定的桌面坐標檢 測區(qū)域二者，以捕捉視場內的對象的圖像。該坐標輸入設備還包括控制電路，該控制電路計 算指示工具的坐標值，指向坐標檢測范圍內的位置，并且基于從該相機對輸出的視頻信號 將該坐標值傳送給計算機的程序。Morrison等人的美國專利No. 6，947，032描述了一種用于確定觸摸表面上的指示 器接觸的系統(tǒng)和方法。具有視場的至少一個成像設備通常沿該觸摸表面進行監(jiān)看。至少 一個處理器與該至少一個成像設備進行通信，并且分析由該至少一個成像設備所獲取的圖 像，以檢測指示器的相對位置以及其中指示器的反射，并且由此確定是否已經進行了與該 觸摸表面的指示器接觸。Takekawa等人的美國專利No. 6，828，959描述了一種具有框的坐標位置輸入設 備，該框具有反射元件，該反射元件用于遞歸地反射從形成矩形形狀的框的四個邊緣的內 側中所提供的光。兩個光學單元向該反射元件照射光，并且接收反射的光。該框可以經由 一個或多個安裝元件來可拆離地附連到白板。該兩個光學單元位于形成該框的邊緣的任何 一個的兩端處，并且同時該兩個光學單元和框主體被彼此整合。Worthington等人的美國專利No. 7，232，986描述了一種用于檢測興趣區(qū)內的指 示器的裝置，該裝置包括至少一對成像設備。該成像設備具有包含該興趣區(qū)的重疊的視場。 至少一個光源在該興趣區(qū)上提供照明，并且處于至少一個成像設備的視場內。濾波器與其 視場看到該光源的至少一個成像設備相關聯(lián)。該濾波器阻斷光源所投射的光，以防止該成 像設備由于所投射的光而被遮蔽(blind)。Greer的美國專利No. 6，128，585描述了一種傳感器陣列，該傳感器陣列位于有利 視野點(vantage point)以相對由發(fā)光參考標記區(qū)分的外部參考框來檢測和校準其參考 框。該傳感器陣列包含廣角校準范圍，并且提供指示位于該校準范圍內的光源的空間位置 的數(shù)據(jù)。在頂點處具有發(fā)光二極管的四面體架構用作便攜式參考目標，該便攜式參考目標 位于要被校準的特征傳感器的前面。該傳感器陣列在將特征傳感器的結構光投射到該參考 目標的架構上時讀取并且校準頂點處的發(fā)光二極管的位置。該結構光與參考目標相交并且 從該參考目標進行反射，為該特征傳感器提供位置和方向數(shù)據(jù)。關連該數(shù)據(jù)以將該特征傳 感器的坐標系映射到外部參考框的坐標系。計算機生成的虛擬圖像顯示通過實時反饋系統(tǒng) 將期望的傳感器位置與實際傳感器位置進行比較，允許用戶適當定位該特征傳感器。雖然具有以上技術，但是期望改進的便攜式觸摸系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的目標在于至 少提供一種新穎的便攜式交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)。

發(fā)明內容
因此，一方面，提供了一種便攜式觸摸系統(tǒng)，包括邊框，所述邊框具有第一端和第二端；
殼體，所述殼體適于容納所述邊框的第一端和第二端，使得該殼體和邊框圍住顯示區(qū)域；以及至少一個相機系統(tǒng)，所述至少一個相機系統(tǒng)被耦接到所述殼體，其中，所述至少一 個相機系統(tǒng)可操作來在所述顯示區(qū)域的至少一部分內捕捉位于所述至少一個相機系統(tǒng)的 視場內的對象的圖像。根據(jù)另一方面，提供了一種使用便攜式觸摸系統(tǒng)來提供媒體呈現(xiàn)的方法，包括將包括觸摸系統(tǒng)組件的殼體定位成與表面基本上相鄰；以及將邊框耦接到所述殼體，從而在被圍在所述邊框和殼體的內緣內的所述表面的區(qū) 域上形成觸摸表面。根據(jù)又另一方面，提供了一種使用便攜式觸摸系統(tǒng)來提供媒體呈現(xiàn)的方法，包 括提供具有第一端和第二端的邊框；提供用于容納所述邊框的第一端和第二端的殼體；提供由所述殼體和邊框圍住的顯示區(qū)域；以及提供耦接到所述殼體的至少一個相機系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)可操作 來在所述顯示區(qū)域的至少一部分內捕捉位于所述至少一個相機系統(tǒng)的視場內的對象的圖像。


現(xiàn)在將參考附圖來更全面地描述實施例，在附圖中圖1是媒體呈現(xiàn)觸摸系統(tǒng)的示意圖；圖2是形成圖1的媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)的一部分的相機系統(tǒng)的示意圖；圖3是形成圖1的媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)的一部分的主控制器的示意圖；圖4是便攜式觸摸系統(tǒng)的立體圖；圖5A示出了處于折疊位置的圖4的便攜式觸摸系統(tǒng)的殼體；圖5B示出了圖5A中所示的殼體的展開；圖6是殼體的橫截面?zhèn)让嬲晥D；圖7示出了殼體的側面正視圖以及沿A-A’取的橫截面視圖；圖8A是處于折疊狀況的替選邊框的視圖；以及圖8B圖示了處于展開位置的圖8A的邊框。
具體實施例方式在下面的描述中，提供了諸如觸摸系統(tǒng)的便攜式交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)的實施例， 由此除其它特征之外，該便攜式交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)促進了交互式媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)的運輸、 展開和打包?，F(xiàn)在轉到圖1，示出了諸如基于相機的觸摸系統(tǒng)150的示例性媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)，類似 于Morrison等人的并且讓于主申請的受讓人的美國專利No. 6，803，906中所公開的，其全 部內容通過引入并入這里。如圖1中所示，觸摸系統(tǒng)150包括經由相機系統(tǒng)170耦接到主控制器154的觸摸屏152。還將主控制器154耦接到計算機156，該計算機156執(zhí)行一個或多個應用程序并且生成顯示，該顯示經由投影儀158被投射到觸摸屏152的顯示區(qū)域160上。該觸摸屏152、主 控制器154、計算機156和投影儀158形成閉環(huán)，使得用戶與觸摸屏152的交互能夠被記錄 為寫入或描畫，或者用于控制由計算機156執(zhí)行的應用程序的執(zhí)行。雖然該實施例中的觸 摸屏152包括框結構162，該框結構162圍繞由支架164所支撐的顯示區(qū)域160，但是可利 用其它媒介來提供該顯示區(qū)域。例如，地板、天花板、墻壁或任意其它適當基底的一部分都 可以用于形成在其上呈現(xiàn)從投影儀158所投射的顯示的顯示區(qū)域。相機系統(tǒng)170的視場內 的顯示區(qū)域160的至少一部分可以被指定為觸摸區(qū)161，其使得用戶能夠經由例如將接觸 應用于觸摸區(qū)161上的一個或多個點來與觸摸系統(tǒng)150進行交互。在一些實例中，整個顯 示區(qū)域160都可以形成觸摸區(qū)，而根據(jù)其它實例，僅有顯示區(qū)域的一部分被指定為觸摸區(qū)。參考圖2，每個相機系統(tǒng)170 (圖1)都包括二維CMOS相機圖像傳感器和關聯(lián)的 透鏡組件280;先入先出(FIFO)緩沖器282，該先入先出(FIFO)緩沖器282通過數(shù)據(jù)總線 耦被合到該圖像傳感器和透鏡組件280 ；以及數(shù)字信號處理器(DSP) 284，該數(shù)字信號處理 器(DSP) 284通過數(shù)據(jù)總線283被耦接到緩沖器282，并且通過控制總線285被耦接到圖像 傳感器和透鏡組件280。還包括引導EPROM 286和電源子系統(tǒng)288。該CMOS相機圖像傳感器可以包括Photo-bit PB300圖像傳感器，該Photo-bit PB300圖像傳感器被配置用于20X640像素子陣列，其可以操作來，以包括超過每秒二百 (200)幀的高速率來捕捉圖像幀。例如，F(xiàn)IFO緩沖器282和DSP 284可以分別由Cypress 以部件編號CY7C4211V來制造以及由Analog Device以部件編號ADSP2185M來制造。DSP 284經由控制總線向圖像傳感器和透鏡組件280提供控制信息。該控制信息 允許DSP 284控制圖像傳感器和透鏡組件280的參數(shù)，諸如曝光度、增益、陣列配置、重置和 初始化。DSP 284還為圖像傳感器和透鏡組件280提供時鐘信號，以控制圖像傳感器和透鏡 組件280的幀速率。DSP 284還將從圖像傳感器和關聯(lián)的透鏡組件280所獲取的圖像信息 經由串行端口 284傳送到主控制器154 (圖1)。如圖3中所示，主控制器(圖1)包括DSP 390、引導EPROM 392、串行線路驅動器 394和電源子系統(tǒng)395。DSP 390通過數(shù)據(jù)總線并且經由串行端口 396來與相機系統(tǒng)170 的每一個的DSP 284進行通信。DSP390還經由數(shù)據(jù)總線、串行端口 398和串行線路驅動器 394來與計算機156進行通信。在該實施例中，DSP 390也由Analog Device以部件編號 ADSP2185M來制造。串行線路驅動器394由Analog Device以部件編號ADM222來制造。主控制器154 (圖3)和每個相機系統(tǒng)170 (圖2)遵循通信協(xié)議，該通信協(xié)議使得 能夠經由類似于通用串行總線(USB)的共用串行線纜進行雙向通信。傳輸帶寬被劃分為 三十二(32)個16比特的信道。在該32個信道中，五(5)個信道被指配給相機系統(tǒng)170中 的DSP 284的每一個以及主控制器154中的DSP 390。剩余信道沒有被使用并且可以被保 留用于控制和圖像處理功能的進一步擴展(例如，使用附加的相機系統(tǒng))。主控制器154監(jiān) 視指配給相機系統(tǒng)DSP 284的信道，而相機系統(tǒng)170的每一個中的DSP 284監(jiān)視指配給主 控制器DSP 390的五(5)個信道。主控制器154和相機系統(tǒng)170的每一個之間的通信作為 響應于中斷的后臺處理來執(zhí)行?，F(xiàn)在將借助于圖1-3來描述觸摸系統(tǒng)150的一般操作。每個相機系統(tǒng)170以由 DSP時鐘信號所建立的幀速率來獲取其圖像傳感器和透鏡組件280的視場內的至少觸摸區(qū)161的圖像，并且處理該圖像以確定指示器是否在所獲取的圖像中。如果指示器處于所獲取圖像中，則進一步處理該圖像以確定與觸摸區(qū)161 (圖1)接觸或者在其上懸停的指示器 的特性。指示器與觸摸區(qū)161的接觸由相機系統(tǒng)170檢測為一個或多個暗區(qū)或照亮區(qū)，該 一個或多個暗區(qū)或照亮區(qū)通過在該指示器與觸摸區(qū)161的接觸點處生成對比度差來創(chuàng)建。 例如，該指示器的接觸點可以表現(xiàn)為相對于觸摸區(qū)161的背景區(qū)更暗。替選地，根據(jù)另一示 例，該指示器的接觸點可以表現(xiàn)為相對于觸摸區(qū)161的背景區(qū)被照亮。接收到的與一個或 多個照亮(或暗)區(qū)相關聯(lián)的像素信息由圖像傳感器和透鏡組件280來捕捉，并且然后由 相機系統(tǒng)DSP 284來處理。將與觸摸區(qū)161的指示器接觸相對應的指示器特性轉換為指示 器信息分組(PIP)，并且對該PIP進行排隊，以供傳輸?shù)街骺刂破?54。相機系統(tǒng)170的每 一個還接收并且響應于由主控制器154所生成的診斷PIP。主控制器154以為PIP設置的頻率(在該實施例中為每秒七十(70)次)來輪詢相 機系統(tǒng)170的每一個，并且對該PIP中的指示器特征(例如，指示器接觸)進行三角測量， 以確定指示器位置數(shù)據(jù)。主控制器154進而將該指示器位置數(shù)據(jù)和/或狀態(tài)信息發(fā)射到個 人計算機156。以該方式，發(fā)射到個人計算機156的指示器位置數(shù)據(jù)可以被記錄為寫入(例 如，注釋)、描畫、執(zhí)行響應，或者可以用于控制由計算機156執(zhí)行的應用程序的執(zhí)行。計算 機156還更新傳遞到投影儀158的顯示輸出，使得投射到觸摸區(qū)161上的信息反映指示器 活動。現(xiàn)在轉到圖4，示出了便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)，并且通常用附圖標記400來標 識。便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)400包括柔性邊框402和殼體404。邊框402的端部406 包括引腳，該引腳可插入殼體404的端區(qū)域408，使得當進行附連時，在由邊框402和殼體 404所勾勒的邊界內創(chuàng)建顯示區(qū)域410。因此，所創(chuàng)建的顯示區(qū)域410可以在諸如屏幕、墻 壁、地板、天花板或其它表面的任何基底上形成。整個顯示區(qū)域410或顯示區(qū)域410的一部 分可以被用作觸摸區(qū)412。因此，便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)400可以適于通過將殼體404 和附連的邊框402定位成鄰近適合于接收諸如投影儀的輸出的投射圖像的任何表面來創(chuàng) 建顯示區(qū)域和觸摸區(qū)。便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)400可以合并關于圖1-3所描述的基于相機的觸摸系 統(tǒng)的組件和功能。例如，相機系統(tǒng)170(0 2)和主控制器152 (圖3)可以位于殼體404內。 通過使用邊框402和殼體404對諸如基本上垂直的墻壁的任何表面建立顯示邊界，來形成 顯示區(qū)域160 (圖1)和觸摸區(qū)161 (圖1)。雖然示例性實施例描述了合并了有一對相機系 統(tǒng)的觸摸系統(tǒng)，但是便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)400可以合并有源的或無源的任何觸摸系 統(tǒng)，并且該觸摸系統(tǒng)例如合并一個或多個相機系統(tǒng)(例如，單個相機系統(tǒng)、四相機系統(tǒng)等) 的使用。雖然顯示區(qū)域410包括圍在邊框402和殼體404之間的整個區(qū)域，但是觸摸區(qū)412 可以在顯示區(qū)域410的一部分上或在整個顯示區(qū)域410上進行延伸。在所提供的示例中， 觸摸區(qū)412的延伸由相機系統(tǒng)170所看到的并且由此能夠檢測和處理指示器活動(例如， 接觸或懸停)的區(qū)來管理。因此，如果相機系統(tǒng)170被建立為在整個顯示區(qū)域410上捕捉 圖像，則整個顯示區(qū)域就成為觸摸區(qū)412。然而，如所圖示，如果相機系統(tǒng)170被建立為在顯 示區(qū)域410的一部分上捕捉圖像，則所捕捉的區(qū)域就成為觸摸區(qū)412。該實施例中的殼體404包括多個可折疊的部件，諸如部件416、部件418和部件 420，其中，將部件416和418經由鉸鏈422來耦接，并且將部件418和420經由鉸鏈424來耦接。部件416和420均包括手柄430，以供在殼體404處于折疊狀況時(參見圖5A)便利 殼體404的運輸和攜帶。圖5A示出了在便攜式基于相機的觸摸系統(tǒng)400沒有被展開進行使用時的彼此折 疊的部件416、418和420。如圖所示，折疊能力提供了用于減小殼體404的整體大小的手 段，使得易于使用手柄430或其它裝置(例如，推車或臺車等)在不同位置之間運輸系統(tǒng) 400。位于部件416和420的任何一端的開口 434適于容納邊框402 (圖4)的各端406 (圖 4)。如圖5B中所示，可以通過關于鉸鏈422和424來延伸部件416-420直至部件416-420 的表面620-644在同一表面上基本上對齊來展開殼體404(見圖4)。現(xiàn)在轉到圖6，示出了殼體404(圖4)的橫截面?zhèn)让嬲晥D。如圖示，以同時促進該系統(tǒng)的運輸并且增進其展開以供使用的方式來將各個組件包括在該殼體404內。部件 416容納第一相機設備438、光源440、透鏡442、信號處理殼體444和光源電源單元446。將相機設備438耦接到殼體的端部，使得相機設備438的視場始于顯示區(qū)域 410(圖4)的底角區(qū)域。相機設備438包括圖像傳感器，諸如關于圖2所描述的CMOS相機 傳感器280。光源440可以包括紅外線發(fā)光二極管，其適于生成用于在顯示區(qū)域410 (圖4) 并且因此在觸摸屏412 (圖4)上進行傳輸?shù)募t外線光信號。還可以采用具有不同操作波長 的其它光學設備。透鏡442從光源440接收該紅外線光信號，并且以使得該光信號形成基 本上校準的紅外線光束的方式至少在觸摸區(qū)412 (圖4)上分布該光信號。透鏡442可以包 括菲涅爾(Fresnel)透鏡或任何其它類型的透鏡，或者透鏡部件或組件的組合。透鏡442 可以被固定在適當?shù)奈恢?，或者是可調節(jié)的類型，以便于控制該光信號在顯示區(qū)域410上 的散播方向和覆蓋范圍。如關于圖2和圖3所圖示和描述的，除其它組件和設備之外，信號 處理殼體444可以包括數(shù)字信號處理器284、EPR0M 286、電源288和主控制器254。電源單 元446將電力分配給光源420以及諸如光源450、452和454的位于殼體404內并在其中操 作的任何其它光源。仍然參考圖6，部件418包括光源450和452以及透鏡456和458。殼體404的部 件418內的光源450-452和透鏡456-458與以上已經描述的部件416的光源440和透鏡 442相同。部件420包括光源460、透鏡462和相機設備466。類似地，殼體404的部件420 內的光源460、透鏡462和相機設備466與以上已經描述的部件416的光源440、透鏡442 和相機設備438相同。相機設備466還可以包括圖像傳感器，諸如關于圖2所描述的CMOS 相機傳感器280。相機設備438和466中的每一個都被可操作地耦接到諸如數(shù)字信號處理器 284(圖2)的處理設備。每個相機設備438、466和數(shù)字信號處理器284形成諸如相機系統(tǒng) 170 (圖2)的相機系統(tǒng)。例如，在一些實施例中，相機設備438和466中的每一個都被通信 地耦接到獨立的自帶數(shù)字信號處理器284，其中，每個獨立的數(shù)字信號處理器284都適于處 理從其所耦接到的相機設備接收到的圖像。然后，由每個相應的數(shù)字信號處理器284所處 理的與相機設備438和466相關聯(lián)的圖像被耦接到信號處理殼體444 (圖3)內的主控制器 154，以供進一步進行處理，以便于確定指示器位置數(shù)據(jù)。在其它實施例中，相機設備438和 466的每一個都被通信地耦接到單個數(shù)字信號處理器284，由此該單個數(shù)字信號處理器284 適于處理從相機設備438和466 二者接收到的圖像，并且對該圖像進行處理，以確定指示器 位置數(shù)據(jù)，而不需要分立的主控制器。
圖7主要圖示了殼體404的橫截面端視圖，其包括適于提供線纜管理功能的基座 468。基座468包括沿殼體404的長度延伸(run)的開口 470。使用開口 470，線纜和電線 在光源440、450、452、460、相機設備438、466、信號處理殼體444和電源單元446之間分配 信令和電力。圖7還圖示了前部金屬包層472和后部金屬包層474，其為包括在殼體404內 的電子組件(例如，光源、信號處理殼體等)提供電磁干擾(EMI)屏蔽。該屏蔽將電磁輻射 放射減少到指定的EMI標準內。前部金屬包層472從如480處所示的殼體404的頂部延伸 到如482處所指示的基座468。后部金屬包層474從如484處所指示的殼體404的頂部延 伸，并且覆蓋在如486處所指示的基座468的頂部處的開口 470。 在操作中，通過圖4中所示的處于展開狀況的觸摸系統(tǒng)400，光源440、450、452和 460以及各個透鏡442、456、458和462共同生成照亮至少觸摸區(qū)412 (圖4)的紅外線輻射 簾。該紅外線輻射簾為觸摸區(qū)412提供紅外線信號覆蓋區(qū)域，使得當對象(例如，指示器) 攔截所生成的紅外線輻射時，由相機設備438和466來檢測光學強度的改變。該光學強度的 改變取決于邊框402 (圖4)的光學特性。例如，如果邊框402被抗紅外線反射(即，吸收) 屬性所覆蓋或者展現(xiàn)出抗紅外線反射屬性，則由于在攔截位置處，該對象由紅外線信號照 亮并且表現(xiàn)為亮區(qū)，所以與由對象攔截的觸摸區(qū)412的任何區(qū)相比，觸摸區(qū)412將表現(xiàn)為暗 背景。替選地，根據(jù)另一示例，如果邊框402由回復反射(retro-reflective)屬性所覆蓋 或者展現(xiàn)出回復反射屬性，則由于該對象在攔截位置處與回復反射的光信號相干擾并且因 此由相機設備檢測為較暗區(qū)或點，所以與由對象攔截的觸摸區(qū)412任何區(qū)域相比，觸摸區(qū) 412 (圖4)將表現(xiàn)為亮背景。在觸摸系統(tǒng)400內，每個相機系統(tǒng)170 (圖2)獲取觸摸屏412的圖像，并且處理該 圖像以確定諸如指示器(例如，用戶的手指)的對象是否已經被檢測為所獲取圖像內的照 亮或較暗區(qū)。在每個相機系統(tǒng)170內，與檢測到的照亮或暗區(qū)相關聯(lián)的像素信息由相機設 備438和466的圖像傳感器和透鏡組件280來捕捉，并且然后由位于信號處理殼體444內 的相機DSP 284進行處理。然后，將與觸摸區(qū)412相接觸的指示器相對應的指示器特性轉 換成指示器信息分組(PIP)，并且對該PIP進行排隊以供傳輸?shù)街骺刂破?54(圖3)。主控 制器154針對PIP來輪詢相機系統(tǒng)170的每一個，并且對該PIP中的指示器特性(例如，指 示器接觸或懸停)進行三角測量以確定指示器位置數(shù)據(jù)。信號處理殼體444內的主控制器 154進而將該指示器位置數(shù)據(jù)和/或狀態(tài)信息發(fā)射到個人計算機156 (圖1)。因此，發(fā)射到 個人計算機156的指示器位置數(shù)據(jù)可以被記錄為寫入(例如，注釋)、描畫、執(zhí)行響應，或者 可以用于控制由計算機156執(zhí)行的應用程序的執(zhí)行。計算機156還更新傳遞到投影儀158 的顯示輸出，使得投射到觸摸區(qū)412上的信息反映指示器活動?，F(xiàn)在轉到圖8A，示出了用于在觸摸系統(tǒng)400中使用的處于折疊、收縮或緊縮位置 的邊框502的替選實施例?？梢允褂迷S多不同的伸長材料利用單片或者多個可連接或耦接 的組件來構建邊框502。例如，該邊框可以包括多個伸長元件(例如，桿體)504-514，其每一 個都從由一對通道(未示出)封裝的一對桿體520A、520B來構建，將該通道縫合到能夠展 現(xiàn)出抗反射或回復反射屬性的紡織材料522 (例如，邊帶(webbing))中。該伸長件504-514 使用鉸鏈(未示出)來彼此耦接，以便于便利邊框502的收縮/展開。參考圖8B，收縮的邊框502隨后可以被展開和延伸，以供在使用期間耦接到殼體 404 (圖4)。如圖所示，所耦接的伸長部件504-514繞其鉸鏈進行操作，以將邊框504轉換到展開位置。通常，邊框502可以包括至少兩個特征，它們是用于便利存儲和運輸?shù)氖湛s性以 及用于提升在檢測和獲取與和觸摸屏進行交互的指示器相關聯(lián)的圖像時所使用的相機系 統(tǒng)或者任何其它這樣的圖像檢測系統(tǒng)所執(zhí)行的檢測和處理的反射特 性。例如，根據(jù)可選實施例，該邊框還可以通過使用邊帶和彈簧鋼來制作。彈簧鋼帶可 以由邊帶中的通道來封裝(即，兩層縫合在一起，或者一片進行折疊并縫合)以形成邊框。 在存儲/運輸模式中，該彈簧鋼/邊帶可以保持在卷曲狀態(tài)中。根據(jù)另一示例，可膨脹邊框 可以由具有一系列用于膨脹的空氣通道的不透性材料來構造。在一個實施例中，可以以允 許在允許空氣流出的同時保持膨脹的方式來構造該可膨脹邊框。根據(jù)這樣的構造，經由供 氣裝置持續(xù)向該可膨脹邊框供給空氣。為了收縮該邊框以供存儲和運輸，可以簡單地切斷 該供氣裝置。根據(jù)另一實施例，該可膨脹邊框可以適于包括氣密性構造，使得其僅需要被膨 脹一次。為了收縮該邊框以供存儲和運輸，例如通過操作閥門來對該邊框進行放氣。在不同的邊框實施例中，可以通過，例如，在一個或多個伸長元件上應用具有抗反 射或回復反射屬性的覆蓋物，向一個或多個伸長元件上應用抗反射或回復反射覆層，或者 從抗反射或回復反射材料構建一個或多個伸長元件，來對該邊框或在該邊框內應用抗反射 或回復反射屬性。雖然已經參考附圖描述了實施例，但是本領域技術人員將意識到，可以在不背離 所附權利要求所限定的權利要求的精神和范圍內進行各種變化和修改。
權利要求
一種便攜式觸摸系統(tǒng)，包括邊框，所述邊框具有第一端和第二端；殼體，所述殼體適于容納所述邊框的第一端和第二端，使得所述殼體和所述邊框圍住顯示區(qū)域；以及耦接到所述殼體的至少一個相機系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)可操作來在所述顯示區(qū)域的至少一部分內捕捉位于所述至少一個相機系統(tǒng)的視場內的對象的圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式觸摸系統(tǒng)，其中，所述顯示區(qū)域的部分包括觸摸區(qū)。
3.根據(jù)權利要求2所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)包括具有重疊的 視場的至少兩個相機系統(tǒng)，所述重疊的視場包含至少所述觸摸區(qū)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)包括位于所述 殼體內的至少一個第一處理器，所述至少一個第一處理器適于接收所捕捉的圖像并且生成 與所捕捉的圖像相關聯(lián)的像素數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的便攜式系統(tǒng)，進一步包括可操作地耦接到所述至少一個第一 處理器并且位于所述殼體內的第二處理器，其中，所述第二處理器接收所生成的像素數(shù)據(jù) 并且生成與所述視場內的對象相關聯(lián)的位置坐標信息。
6 .根據(jù)權利要求4或5所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)包括互補金屬 氧化物半導體(CMOS)相機設備。
7.根據(jù)權利要求1至6中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述邊框包括非紅外線 反射覆層。
8.根據(jù)權利要求1至6中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述邊框包括回復反射覆層。
9.根據(jù)權利要求1至8中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述邊框在從所述殼體 拆離后是可收縮的。
10.根據(jù)權利要求9所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述邊框包括 多個伸長元件；以及覆蓋物，所述覆蓋物適于封裝所述伸長元件中的每一個，其中，所述伸長元件被可操作 地彼此耦接，以延伸所述邊框用于耦接到所述殼體。
11.根據(jù)權利要求10所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述覆蓋物包括紡織材料、塑料材料和 金屬材料中的至少一個。
12.根據(jù)權利要求10所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述覆蓋物包括應用于所述多個伸長 元件的覆層，并且其中，所述覆層包括抗紅外線反射屬性和回復反射屬性中的一個。
13.根據(jù)權利要求1至12中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述殼體是可收縮的。
14.根據(jù)權利要求13所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述殼體包括通過鉸鏈耦接的至少兩 個部件，所述至少兩個部件適于被折疊到第一位置以供展開，并且適于在非展開狀態(tài)期間 被折疊到第二位置。
15.根據(jù)權利要求1至14中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，進一步包括位于所述殼體 內的至少一個光源，所述至少一個光源適于生成光信號。
16.根據(jù)權利要求15所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述至少一個光源包括紅外線源。
17.根據(jù)權利要求15或16所述的便攜式系統(tǒng)，進一步包括位于所述殼體內的至少一個 透鏡，所述至少一個透鏡適于在所述顯示區(qū)域的所述至少一部分上散播所述光信號。
18.根據(jù)權利要求17所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述至少一個透鏡包括菲涅爾透鏡。
19.根據(jù)權利要求15至18中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，進一步包括位于所述殼體 內的電源，所述電源可操作來向所述至少一個光源提供電力。
20.根據(jù)權利要求5所述的便攜式系統(tǒng)，進一步包括位于所述殼體內的電源，所述電源 可操作來向所述至少一個第一處理器和所述第二處理器提供電力。
21.根據(jù)權利要求1至20中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述殼體包括適于提 供線纜管理的基座。
22.根據(jù)權利要求1至21中的任何一項所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述殼體包括外殼， 所述外殼可操作來將多個電子設備封裝在所述便攜式殼體內，并且提供電磁干擾屏蔽。
23.根據(jù)權利要求10所述的便攜式系統(tǒng)，其中，所述覆蓋物包括邊帶。
24.一種使用便攜式觸摸系統(tǒng)來提供媒體呈現(xiàn)的方法，包括將包括觸摸系統(tǒng)組件的殼體定位成與表面基本上相鄰；以及將邊框耦接到所述殼體，從而在被圍在所述邊框和所述殼體的內緣內的所述表面的至 少一部分上形成觸摸表面。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，進一步包括利用紅外線信號來照亮所形成的觸摸 表面，其中，所述紅外線信號從所述殼體內生成。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中，所述邊框吸收所述紅外線信號，使得與所述觸 摸表面進行交互的對象被檢測為照亮區(qū)。
27.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中，所述邊框回復反射所述紅外線信號，使得與所 述觸摸表面進行交互的對象被檢測為暗區(qū)。
28.根據(jù)權利要求26所述的方法，進一步包括確定與所檢測到的照亮區(qū)相關聯(lián)的坐 標位置。
29.根據(jù)權利要求28所述的方法，進一步包括基于所確定的與所檢測到的照亮區(qū)相 關聯(lián)的坐標位置來向與所述殼體進行通信的計算機發(fā)送與所述對象相關聯(lián)的位置數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權利要求27所述的方法，進一步包括確定與所檢測到的暗區(qū)相關聯(lián)的坐標位置。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，進一步包括基于所確定的與所檢測到的暗區(qū)相關 聯(lián)的坐標位置來向與所述殼體進行通信的計算機發(fā)送與所述對象相關聯(lián)的位置數(shù)據(jù)。
32.一種使用便攜式觸摸系統(tǒng)來提供媒體呈現(xiàn)的方法，包括提供具有第一端和第二端的邊框；提供用于容納所述邊框的第一端和第二端的殼體；提供由所述殼體和所述邊框圍住的顯示區(qū)域；以及提供耦接到所述殼體的至少一個相機系統(tǒng)，其中，所述至少一個相機系統(tǒng)可操作來在 所述顯示區(qū)域的至少一部分內捕捉位于所述至少一個相機系統(tǒng)的視場內的對象的圖像。
33.根據(jù)權利要求31所述的方法，其中，所述顯示區(qū)域的所述至少一部分包括觸摸屏 區(qū)域。
全文摘要
一種便攜式觸摸系統(tǒng)(400)包括邊框(402、502)，該邊框(402、502)具有第一端和第二端(406)；以及殼體(404)，該殼體(404)適于容納該邊框的第一端和第二端，使得該殼體和邊框圍住顯示區(qū)域(410)。至少一個相機系統(tǒng)(170)被耦接到該殼體，并且可操作來在該顯示區(qū)域的至少一部分內捕捉位于該至少一個相機系統(tǒng)的視場內的對象的圖像。
文檔編號G06F3/042GK101816009SQ200880107044
公開日2010年8月25日 申請日期2008年9月10日 優(yōu)先權日2007年9月14日
發(fā)明者喬·賴特, 羅伯特·西羅蒂克 申請人:智能技術Ulc公司