[發明專利]自動校準的觸摸系統及方法

有效

• 申請號: 200910002006.1
• 申請日: 2004-04-06
• 公開（公告）號: CN101533312A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 杰拉爾德·D·莫里森
• 申請（專利權）人: 智能技術公司
• 主分類號: G06F3/03
• 分類號: G06F3/03;G06F3/041
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿;陸錦華

本申請是于2004年4月6日提交的，申請號為200480012362.7， 題為“自動校準的觸摸系統及方法”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明一般涉及觸摸系統，并且特別涉及自動校準的觸摸系統以 及自動校準觸摸系統的方法。

背景技術

觸摸系統是本領域所熟知的，通常包括具有觸摸表面的觸摸屏， 使用觸控筆(pointer)在該觸摸表面進行接觸。檢測觸控筆與觸摸表面 的接觸，并用來產生相應的輸出觸控筆位置數據，該數據表示觸摸表 面中進行觸控筆接觸的區域。基本上有兩類可用的觸摸系統，并且可 以大略地分成“主動”觸摸系統和“被動”觸摸系統。

主動觸摸系統使得用戶可通過利用特殊的觸控筆來接觸觸摸表 面，從而產生觸控筆位置數據，該觸控筆通常需要某種形式的自帶電 源，典型地是電池。該特殊的觸控筆發出諸如紅外光、可見光、超聲 頻率、電磁頻率等用來觸發觸摸表面的信號。

被動觸摸系統使得用戶可使用被動觸控筆接觸觸摸表面來產生觸 控筆位置數據，并且不需要為觸發觸摸表面而使用特殊觸控筆。被動 觸控筆可以是手指、某種材料的柱體、或任何其他可用于在觸摸表面 上接觸感興趣的某個預定區域的合適的物體。由于在被動觸摸系統中 不需要特殊的主動觸控筆，用戶就不必關心電池的電平和/或觸控筆的 損壞、失竊或一時找不到觸控筆等問題。

國際PCT申請號PCT/CA01/00980、提交日2001年7月5日、國 際公開號WO?02/03316、公開日2002年1月10日、轉讓給本發明受 讓人的國際申請中公開了一種基于照相機的觸摸系統，包括觸摸屏， 該觸摸屏包含有觸摸表面，在其上呈現計算機生成的圖像。方形的邊 框或框架圍繞該觸摸表面并在其角落支持數碼照相機。該數碼照相機 具有覆蓋觸摸表面以及沿著觸摸表面觀察的重疊的視野。數碼照相機 獲取不同位置的圖像并產生圖像數據。由照相機獲取的圖像數據再由 數字信號處理器來處理以確定在所拍攝的圖像數據中是否存在觸控 筆。當確定在所拍攝的圖像數據中存在觸控筆，數字信號處理器把觸 控筆特征數據傳送到主控制器，主控制器處理該觸控筆特征數據以利 用三角測量(triangulation)來確定該觸控筆相對于觸摸表面的位置。 該觸控筆位置數據被傳送到執行一個或多個應用程序的計算機。該計 算機使用該觸控筆位置數據來更新在觸摸表面上呈現的計算機生成的 圖像。在觸摸表面上觸控筆接觸可以被記錄成文字或圖畫，或用于控 制由計算機執行的應用程序的執行。

在這種被動式基于照相機的觸摸系統中，并且事實上在所有觸摸 系統中，產生用于在觸摸表面上顯示的圖像的機制與提供觸摸能力的 機制是相區分并且分離的。這樣，觸摸屏的坐標系就與圖像生成器的 坐標系不同。為了使觸摸系統維持所期望的高分辨率，觸摸系統的坐 標系必須正確映射到圖像生成器的坐標系。這種坐標系映射通常通過 需要人工干預的校準過程來執行。

例如，授予Martin并轉讓給本發明的受讓人SMART技術公司的 美國專利5,448,263公開了一種被動觸摸系統，其耦合到執行校準例程 的計算機，該校準例程把該觸摸屏的坐標系映射到計算機顯示的坐標 系。在校準例程執行期間，把已知計算機顯示坐標系上的參考標記顯 示在觸摸屏的觸摸表面上，并提示用戶用觸控筆來觸摸該參考標記。 響應該觸控筆接觸，觸摸屏輸出觸控筆位置數據，該數據表示在觸摸 表面上進行觸控筆接觸的特定位置。由觸摸屏輸出的觸控筆位置數據 被傳送到計算機。由于該參考標記的顯示坐標是已知的，計算機可以 利用由觸摸屏輸出的該觸控筆位置數據把計算機顯示坐標系映射到觸 摸屏坐標系。

盡管這種校準例程可使計算機顯示坐標系映射到觸摸屏坐標系， 但執行這種校準例程很不方便和麻煩，在使用獨立的投影儀把計算機 生成的圖像投影到觸摸表面的觸摸系統中尤其如此。在這樣的觸摸系 統中，如果投影儀和觸摸屏相互之間稍稍移位，用戶就必須中斷所做 的事情并啟動校準例程以便重新把計算機顯示坐標系映射到觸摸屏坐 標系。因此可以理解，很希望改進觸摸系統中計算機顯示坐標系到觸 摸屏坐標系的校準處理。

本發明的一個目的是提供一種新穎的自動校準觸摸系統和自動校 準觸摸系統的方法。

發明內容