[发明专利]检测触摸表面上多个对象的位置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月23日所提交的第0801466-4号瑞典专利申请、以及于2008年6月23日所提交的第61/129,373号美国临时申请的利益，此处通过应用将这两者并入。

技术领域

本发明涉及用于检测触摸表面上的多个对象的位置的技术。触摸表面可以是触敏面板的一部分。

背景技术

触敏面板被越来越多地用于向计算机、电子测量和检测器材、游戏设备等等提供输入数据。面板可具备图形用户接口(GUI)，用于让用户使用例如指针、触针或一个或多个手指进行相互作用。GUI可以是固定的或动态的。固定的GUI可以例如是以放置在面板以上、以下或者内部的印刷品的形式。动态的GUI能够通过与面板集成的、或者置于面板下方的显示屏幕来提供，或者通过由投影仪投射到面板上的图象来提供。

有大量用于为面板提供触敏度的已知技术，例如，通过使用摄像机捕获在面板上的触摸点散射的光，或者通过将电阻性线栅、电容性传感器、应变计等等并入面板。

US 2004/0252091公开了一种基于受抑全内反射(FTIR)的可供选择的技术。来自两个以定距离被间隔的光源的光被耦合入面板，以便通过全内反射在面板内部传播。来自每个光源的光在整个面板上自始至终是均匀分布的。光传感器的阵列定位在面板周界的周围以检测来自光源的光。当对象与面板表面接触时，光将在接触点上局部衰减。在光传感器阵列上，通过基于对来自每个源的光的衰减的三角测量，确定对象的位置。

US 3,673,327公开了一种类似的技术，其中光束发射器的阵列沿面板的两边缘放置，以便建立起交叉光束的网格，交叉光束通过内反射传播穿过面板。光束检测器的相应阵列被放置在面板的相对边缘。当对象触摸面板表面，在触摸点上交叉的光束将衰减。在检测器的阵列上的衰减光束直接识别对象的位置。

这些已知的FTIR技术受到成本昂贵的困扰，即因为它们需要使用大量的检测器，并且还可能需要大量的光源。此外，因为检测器/源的所需数量随着面板的表面积明显增加，这些技术不方便进行扩展。此外，面板的空间分辨率依赖于检测器/源的数量。更进一步地，用于照亮面板的能量消耗可能是相当可观的，并且随着面板表面积的增加而明显地增加。

仍有改进用于检测多个触摸对象的位置的技术的需要。

发明概述

本发明的目标在于，至少部分地克服以上所确定的先有技术限制中的一个或多个。

这个目标和将要从以下描述中出现的其他目标是通过根据独立权利要求、和根据由从属权利要求所限定的其实施方式所述的装备、方法和计算机程序产品来至少部分地实现的。

本发明的第一方面是用于检测触摸表面上的多个对象的位置的装备，所述装备包括：面板，其限定了触摸表面和相对表面；输入扫描仪布置(input scanner arrangement)，其适应于将至少三条辐射光束引入面板，使得每条光束通过内反射在触摸表面与相对表面之间在各自的主方向上传播，并且使每条光束沿表面扫过面板的传感区域；至少一个辐射检测器，其被配置成在光束扫过传感区域的同时，从输入扫描仪布置接收光束；以及数据处理器，其连接到所述至少一个辐射检测器并且被配置成基于由对象触摸所述传感区域以内的触摸表面所导致的所述光束的衰减来识别所述位置，所述衰减可从辐射检测器的输出信号来识别。

在一个实施方式中，传感区域的至少一部分由第一组相互成锐角的第一光束扫过，其中第一光束具有的最大相互的锐角角度为≤30°，并且优选为≤20°。

第一光束可以在第一主向上扫过面板，以及至少一个第二光束可以在第二主向上扫过面板。该第二主向不与第一主向平行，并且优选地与第一主向正交。

在一个实施方式中，面板为矩形，并且第一和第二主向平行于面板相应的边。

在一个实施方式中，所述至少一个第二光束被包括在第二组相互成锐角的第二光束中，其中第二光束在第二主向上扫过，并且具有的最大相互的锐角角度为≤30°，并且优选为≤20°。

在一个实施方式中，所述第一组包括两条第一光束，和/或第二组包括两条第二光束。在另一个实施方式中，第一组包括三条第一光束，和/或第二组包括三条第二光束。

在一个实施方式中，在第一组中的第一光束中的一条的主方向正交于第一主向，和/或在第二组中的第二光束中的一条的主方向正交于第二主向。

在一个实施方式中，每对第二光束具有在第二组内唯一的相互的锐角角度，和/或每对第一光束具有在第一组内唯一的相互的锐角角度。