[發明專利]具有受控照明的交互輸入系統

有效

• 申請號: 200980116652.9
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN102016771A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 格蘭特·麥克吉布尼;丹尼爾·P·麥克雷諾德斯;吉拉爾德·莫里森
• 申請（專利權）人: 智能技術無限責任公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;H05B37/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

技術領域

本發明總體上涉及交互輸入系統，具體地，涉及具有受控照明的交互輸入系統。

背景技術

允許用戶使用主動指示器(例如，發出光、聲音或其他信號的指示器)、被動指示器(例如，手指、柱體或其他物體)或諸如鼠標或軌跡球的其他適當輸入裝置來向應用程序注入“墨水”的交互輸入系統是公知的。這些交互輸入系統包括但是不限于：觸摸系統，其包括觸摸板，該觸摸板使用模擬電阻或機器視覺技術來記錄指示器輸入，諸如美國專利No.5,448,263、6,141,000、6,337,681、6,747,636、6,803,906、7,232,986、7,236,162和7,274,356，已轉讓給本申請的受讓方加拿大的Alberta的SMART?Technologies?ULC?of?Calgary，其內容通過引用被并入于此；觸摸系統，包括觸摸板，該觸摸板使用電磁、電容、聲音或其他技術來記錄指示器輸入；平板個人計算機(PC)；膝上型PC；個人數字助理(PDA)；以及，其他類似裝置。

為了便利相對于交互輸入系統的觸摸表面檢測指示器，已經考慮了各種照明方案。例如，Carroll等人的美國專利No.4,243.879公開了一種用于包含多個光電換能器的光電觸摸板的動態電平位移器。該動態電平位移器周期地感測在當每一個光電換能器在觸摸板的正常運行期間可以接收到輻射能量脈沖時的間隔緊前的環境光等級。將在這樣的間隔期間的每一個光電換能器的輸出與前一個環境間隔期間的輸出作比較，以便產生用于指示輻射能量脈沖的存在與否的信號，而與環境光波動無關。

Doering等人的美國專利No.4,893.120公開了一種觸摸屏系統，該觸摸屏系統使用調制光束以即使在亮的環境光條件下也檢測何時一個或多個光束被阻擋。觸摸板系統包括具有限定的周界的觸敏顯示表面。多個發光元件和光接收元件圍繞該顯示表面。發光和光接收元件被定位，以使得由所選擇的發光和光接收元件的對所限定的光路通過該顯示表面，并且限定交叉的光路的網格。掃描電路繼而使能所選擇的發光和光接收元件的對，以調制根據預定模式發射的光的振幅。如果當前使能的光接收元件未產生根據預定模式調制的輸出信號，則濾光器產生阻擋的路徑信號。如果濾光器正在產生與在顯示表面的周界內彼此相交的光路對應的至少兩個阻擋的路徑信號，則計算機確定物體是否接近顯示表面，并且如果如此，則計算機確定該物體的位置。

Toh的美國專利No.6,346,966公開了一種圖像獲取系統，該系統允許向包含感興趣的物體的場景同時應用不同的照明技術。在單個位置內，通過選擇用于獲取每一個圖像的特定波長帶來獲取由不同的照明技術照亮的多個圖像。在典型的應用中，同時使用背光照明和前置照明來照亮物體，并且向所獲取的圖像應用不同的圖像分析方法。

Ogava的美國專利No.6,498,602公開了一種光學數字化器，該光學數字化器識別指示器儀器，由此允許使用手指或指示器來進行輸入。光學數字化器包括：光源，用于發出光線；圖像拍攝裝置，其被布置在坐標平面的周邊，并且在拍攝了指示儀器的圖像后將指示儀器的圖像轉換為電信號；以及，計算裝置，用于在處理了由所述圖像拍攝裝置轉換的電信號后計算指示位置坐標。極化裝置將由光源發射的光線極化為第一偏振光線或第二偏振光線。開關裝置將在坐標平面上的輻射光轉換為第一偏振光或第二偏振光。具有回射特性的回射材料被安裝在坐標平面的框處。具有透射軸的偏振片使得透射第一偏振光。判斷裝置當通過第一偏振光線來拍攝指示儀器的圖像時將指示儀器判斷為第一指示儀器，并且當通過第二偏振光線來拍攝指示儀器的圖像時將指示儀器判斷為第二指示儀器。

King的美國專利申請公開No.2003/0161524公開了一種方法和系統，用于通過下述方式來改善機器視覺系統區別期望的目標特征的能力：在一個或多個不同的照明條件下拍攝圖像，并且使用圖像分析來提取關于目標的感興趣的信息。單獨地或與直接在軸上的或低角度的照明相結合地使用紫外線，以加亮目標的不同特征。在目標和照相機之間布置的一個或多個濾光器幫助從由照相機拍攝的一個或多個圖像中濾除不需要的光。該圖像可以由傳統圖像分析技術分析，并且結果被記錄或顯示在計算機顯示器上。