[发明专利]解决光学触摸屏的多点触摸情景的系统和方法

说明书

优先权要求

本申请要求2008年2月14日提交的、标题为“OPTICALTOUCHSCREEN RESOLVING MULTITOUCH(解决多点触摸的光学触摸屏)”的新西兰临时专利申请第565,808号的优先权，其以引用方式并入本文。

技术领域

本主题涉及触摸显示系统，其允许用户通过在表面上或在表面附近触摸来与一个或多个处理装置交互。

背景技术

图1示出了基于光学/红外线触摸检测系统100的示例，该系统依赖于在光路中传播的光的检测，所述光路位于触摸表面上的区域104(下文中成为“触摸区域”)中的一个或多个检测平面内。图2描述了系统100的一部分的透视图。例如，用于触摸屏的光学成像能够使用行扫描或区域成像照相机、数字信号处理、前照明或背照明、以及算法的组合以确定触摸的点或区域。在这个示例中，两个光检测器102A和102B设置为对沿着触摸屏区域的一个或多个边缘设置的边框106(表示为106A、106B、以及106C)进行成像。光检测器102可以是行扫描或区域照相机，光检测器102被定向以通过检测返回到光检测器的视场110的光的中断来追踪靠近触摸屏的表面的任何物体的运动，视场110具有光学中心112。

如图2所示，在一些系统中，光能够通过沿着光检测器的光轴排列的IR-LED发射器114而横跨触摸屏的表面发射，以沿着触摸区域104的边缘利用通过窗口116返回的光来检测由回射表面107所反射的光是否存在。如图1所示，在108处，沿着触摸区域104的边缘的回射表面将光从其源自的方向返回。

可选地，光可以通过沿着触摸区域104的一个或多个边缘的部件来发射，在没有物体阻断的情况下，所述部件将光引导为横跨触摸区域并进入光检测器102。

如图2的透视图所示，如果物体118(在这个示例中是指示笔)在检测平面内阻断光线，则物体将在边框(在这个示例中是106A)上投下阴影120，其记录为表面107的回射光的减少。在这个具体的示例中，光检测器102A将记录阴影120的位置以确定投在边框106A上的阴影的方向，而光检测器102B将记录在其视场中的边框部分106B或106C上的回射表面上投下的阴影。

图3示出了涉及与系统100的触摸区域104相关的触摸点T的位置的几何关系。根据所检测的光的阻断，触摸点T能够通过两条线122和124的交叉进行三角测量。线122和124分别对应于从由光检测器102A和102B成像的阴影的中心到位于光检测器102A和102B中的相应的检测器位置的光线轨迹。相对于由检测器102B所检测的光，一个阴影的边界121和123被示出。

光检测器102A和102B之间的距离W是已知的，而角α和β能够通过线122和124来确定。触摸点T的坐标(X，Y)能够通过式子tanα＝Y/X和tanβ＝Y/(W-X)来确定。

然而，如图4所示，如果同时触摸两点则会出现问题，“同时”是指在求取光阻断的过程中、在给定的时间间隔内发生的触摸。

图4示出了两个触摸点T1和T2，和在触摸区域104的边缘处的四个产生的阴影126、128、130、以及132。虽然在这个示例中没有示出中心线，但是点T1可以根据分别经由光检测器102A和102B检测的各自的阴影126和128的中心线进行三角定位。点T2可以根据分别经由光检测器102A和102B检测的各自的阴影130和132的中心线进行三角定位。然而，阴影126和132在G1处相交，而阴影128和130在G2处相交，阴影的中心线能够三角测量相应的“假”点，“假”点是所有潜在触摸位置坐标。然而，当只有两个光检测器时，这些“假点”很难区分于“真实的”触摸点，在“真实的”触摸点处，触摸区域的光线是实际地阻断的。

发明内容

如果仔细审阅本公开的内容和/或本申请主题的一个或多个实施方式中的做法，本发明主题的目的和优势对本领域技术人员将是显而易见的。

根据本主题的一个或多个方面，能够彼此区分假点和真实的触摸点而不依赖于额外的光检测器。在一些实施方式中，当使用多个光源和/或不同图案的光时，根据由光检测器检测的阴影长度的变化能够确定或估算从触摸点到单个光检测器的距离。该距离能够用于验证一个或多个潜在触摸位置坐标。