[发明专利]触摸感应系统以及控制其操作的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年9月2日提交的瑞典专利申请第0901145-3号，以及于2009年9月2日提交的美国临时申请第61/272,215号的权益，两者据此以引用方式并入。

发明领域

本发明涉及到触摸感应系统，以及关于该系统的操作控制的方法。

发明背景

触摸感应面板越来越多地被用于为计算机、电子仪器测量以及测试设备、游戏设备等等提供输入。为用户提供配备图形用户界面(GUI)的面板，以通过使用例如指示器、触笔或者一个或者更多的手指来进行交互。

为了能够为面板提供触摸敏感性，摄像机可被用于捕捉面板上触摸点散射的光线，或者通过电阻性线栅、电容传感器、应变仪等等的合并进入面板的光线。面板可以为众多的同时触摸提供交互能力。

WO2006/095320公开了一种在面板表面上发射和探测光的系统。当用户触摸表面时，入耦合点和出耦合点之间的光透射被阻塞，并且系统探测在这些点之间的光的存在或者不存在。公开了一种节能功能，该节能功能在系统没有处于使用时运行。如果显示屏被例如指纹玷污了，光传输路径可能变成无意中被中断，并且从系统得到的信息可能变得错误或者不完整，因为被污染的表面变得对触摸迟钝。由于上表面的启用可能需要在面板周围的边框，同样也不保证整个表面能够被光透射所覆盖。如果污染物被积累在发射器或者探测器之一的前面，就会一直阻塞光路径。在面板表面周围具有边框的系统很容易在边框的位置上积累灰尘、油脂等等。所以不期望在边框的位置放置发射器和探测器，如此可能很难照明整个表面。

在US2008/0062150中公开了在触摸表面上具有照明的另一触摸屏幕。如果在一段预定时间内触摸屏幕没有被触摸，则该触摸屏幕实施节能功能，其减小扫描速度，即，顺序激活光源以在触摸表面发射光的频率。

WO2009/077962公开了使用包括信号流端口的断层扫描仪的面板形式的触摸屏幕。该断层扫描仪处理引入面板的信号，并且探测由于触摸引起的信号中的变化。该触摸感应技术可以基于受抑全内反射(FTIR)，这意味着光从面板的边界射入面板内，并且通过面板传播。所用的算法并不特别适用于探测FTIR系统的变化。例如，公开的断层扫描仪使用透射的光的探测，但是基于通过从探测的信号减去背景信号而获得的信号来确定触摸的位置。不过，由于污染物只是吸收沿着通过面板的路径的光的一部分，FTIR系统潜在地对诸如面板上的指纹以及油脂的污染物较不敏感。因此，FTIR能够提供与用户的可靠和稳定的交互。发明者现已意识到需要一种特别适于FTIR技术的节能功能。

因此，本发明的目的是由此而减少基于FTIR技术的触摸感应系统的能量消耗，并且特别地，减少了触摸感应系统处于使用时的能量消耗。

发明内容

以下描述中可能出现的该目标或其他目标，通过根据独立的权利要求的触摸感应系统、方法、及计算机可读介质、由从属权利要求定义的其实施方式被至少部分地实现。

本发明的一个方面是一种触摸感应系统，该系统包括：透光性面板，该透光性面板规定了触摸表面和相对表面；包括发射器的照明装置，其配置为将光引入面板，以令光在面板内以一发射图样传播；包括探测器的光探测装置，其配置为接收在面板内传播的光；该系统还包括了用于控制照明装置的控制单元，该控制单元还包括了模式选择器，其配置为：

监测在光探测装置中接收的光，以探测在触摸表面上一个或者更多的触摸，所述的一个或者更多的触摸衰减了在面板内传播的光；以及

为发射图样选择一个模式，这依赖于在触摸表面上触摸的发生；由此，控制单元被配置为根据所选择的模式来控制发射图样，其中，控制单元被配置为通过改变照明装置中的激活的发射器数量以及由发射器发射的光的强度中的至少一个来控制发射图样。

根据这个方面，模式选择器因此可以适于在沿着面板两侧具有入耦合点和出耦合点的触摸感应系统中节省能量。这个方面的一个优势是能够改变发射图样以减少触摸感应系统的能量消耗，以及/或者对于给定的能量消耗，允许触摸感应系统的较高更新频率(帧率)。发射图样的改变也可以用于在触摸表面的不同部位实现不同的分辨率，例如，分辨率可以在具有很多触摸的触摸表面上的部分上选择性地增长。

本发明的实施方式被设计为允许在触摸感应系统的非激活(触摸表面上没有触摸)以及激活使用期间减少能量消耗。

本发明的实施方式被设计为对触摸表面的实际行动提供能量消耗的动态适配。

本发明的实施方式被设计为对触摸表面上的新触摸提供快速的响应。