[發明專利]利用光學觸摸感應裝置、使接觸與有源儀器相關聯的儀器檢測

在審

• 申請號: 201780041107.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN109416606A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: O·德拉姆
• 申請（專利權）人: 拉普特知識產權公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06F3/0354
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;魏利娜

一種光學觸摸感應裝置檢測由裝設(例如，筆、筆針)引起的觸摸事件以及區分這些事件與手指引起的觸摸事件。在一些實施例中，不同的儀器也可以被區分。光學觸摸感應裝置包括多個發射器和檢測器。每個發射器產生被檢測器接收的光學波束。光學波束優選地以某種方式被復用，使得許多光學波束可以同時被檢測器接收。觸摸事件干擾光學波束，例如由于受抑全內反射。指示哪些光學波束已經被干擾的信號被分析以檢測一個或更多個觸摸事件。該分析也區分儀器觸摸事件與手指觸摸事件。

(一個或更多個)相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求2016年5月23日提交的題目為“AssociatingContacts with Active Instruments(使接觸與有源儀器相關聯)”的美國臨時專利申請序列號為No.62/340,474的優先權，該臨時專利申請的主題通過引用整體被并入本文中。

技術領域

本發明總體涉及在觸摸感應裝置中檢測觸摸事件。

背景技術

用于與計算裝置交互的觸摸感應顯示器變得越來越普遍。存在用于實施觸摸感應顯示器和其他觸摸感應裝置的許多不同的技術。這些技術的示例包括，例如，電阻式觸摸屏、表面聲波觸摸屏、電容式觸摸屏和某些類型的光學觸摸屏。

然而，這些方法中的許多目前都存在缺陷。例如，一些技術針對小型的顯示器可以很好地工作，如用在許多現代移動電話中，但是卻不能很好地按比例縮放到如筆記本電腦或者甚至臺式計算機使用的顯示器中那樣的更大的屏幕大小。對于要求特殊處理的表面或在表面中使用特殊元件的技術，以線性因子N來增大屏幕大小意味著特別處理必須被按比例縮放以處理N²倍更大面積的屏幕或者意味著需要N²倍的許多特殊元件。這可能導致無法接受的低收益或過分地高成本。

一些技術的另一個缺陷是它們不能或難以處理多點觸摸事件。多點觸摸事件在多個觸摸事件同時發生時發生。這可能在原始檢測信號中引入歧義，該歧義隨后必須被解決。重要的是，歧義必須快速地并且以計算方面有效的方式被解決。如果太慢，那么技術將不能遞送系統需要的觸摸采樣率。如果計算方面太密集，那么這將抬高技術的成本和功耗。

另一個缺陷是技術可能不能滿足增長的分辨率需求。假設觸摸感應表面是具有長和寬尺寸LxW的矩形。進一步假設一個應用要求觸摸點定位的精度分別為δl和δw。那么所需的有效分辨率為R＝(L W)/(δlδw)。我們將R表達為有效數量的觸摸點。隨著技術的進步，R中的分子總體上將增大并且分母總體上將減小，從而造成所需的觸摸分辨率R整體呈上升趨勢。

因此，需要改進的觸摸感應系統。

發明內容

一種光學觸摸感應裝置檢測由儀器(例如，筆、筆針)引起的觸摸事件以及區分這些事件與手指引起的觸摸事件。在一些實施例中，不同的儀器也可以被區分。

光學觸摸感應裝置包括多個發射器和檢測器。每個發射器產生被檢測器接收的光學波束。光學波束優選地以某種方式被復用，使得許多光學波束可以同時被檢測器接收。觸摸事件干擾光學波束，例如由于受抑全內反射。指示哪些光學波束已經被干擾的信號被分析以檢測一個或更多個觸摸事件。該分析也區分儀器觸摸事件與手指觸摸事件。

在許多不同的基礎上，儀器可以與手指區分。一個示例是接觸面積。這可以包括接觸面積的大小、形狀和不對稱。儀器的接觸面積也可以被設計成包括多個不相交的區域。另一個示例是衰減率。儀器可以由將展現比手指更高衰減率的材料來構建。時間行為也可以被使用。手指接觸表面通常具有與儀器接觸表面不同的時間方面。對于衰減或增強光學波束，實際的儀器響應也可以被策劃成與由手指所引起的不同。因為儀器被制造，所以可以實現更多種類的響應，包括將傳入光學波束重新引導到不同的方向以及將傳入光學波束分成多個傳出光學波束。波長也是另一種自由度，其可以被用于區分儀器與手指和其它儀器兩者。