專利名稱：提高紅外觸摸系統(tǒng)分辨率的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來說，本發(fā)明涉及紅外(“IR”)觸摸系統(tǒng)或者觸摸屏。具體而言，本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用于提高紅外觸摸系統(tǒng)的分辨率。這種系統(tǒng)和方法利用軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器-接收器檢測，以更高的分辨率確定屏幕上的觸摸位置。在本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方案中，觸摸位置是通過多個(gè)步驟確定的，首先確定粗略的觸摸位置，然后在粗略的位置區(qū)內(nèi)確定觸摸的精確位置。利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠提高觸摸位置分辨率而不需要增加紅外發(fā)射器和接收器的密度，也不需要提高處理器速度。
背景技術(shù)：
在日?；顒?dòng)中觸摸系統(tǒng)出現(xiàn)得越來越頻繁。除了銀行、大廳指南、博物館和娛樂間以及汽車定位系統(tǒng)顯示器上使用的觸摸系統(tǒng)以外，小型化觸摸系統(tǒng)已經(jīng)成為袖珍日記和管理器的技術(shù)媒介選擇。盡管紅外觸摸系統(tǒng)能夠被用于這些應(yīng)用，但是為了在這些和其它新興市場中獲得成功，包括紅外觸摸系統(tǒng)的觸摸系統(tǒng)中觸摸位置的確定必須迅速、準(zhǔn)確和精確。對(duì)于袖珍日記而言更是如此，它采用相對(duì)較小的筆尖或者指點(diǎn)器作為用戶確定所需操作或者系統(tǒng)選擇的手段。
一般而言，觸摸位置是通過使用紅外發(fā)射器，通常是發(fā)光二極管(“LED”)，和紅外接收器，通常是光電管，來確定的。在

圖1中給出現(xiàn)有技術(shù)中觸摸屏的一個(gè)實(shí)例。一組n個(gè)紅外發(fā)射器20(1)～20(n)和另一組m個(gè)紅外發(fā)射器40(1)～40(m)，例如發(fā)光二極管，沿著觸摸屏11的兩個(gè)相鄰邊緣排列。一組n個(gè)紅外接收器30(1)～30(n)和另一組m個(gè)紅外接收器50(1)～50(m)沿著觸摸屏11的相對(duì)邊緣排列，從而使每個(gè)接收器30(i)和50(i)分別跟相對(duì)的發(fā)射器20(i)和40(i)對(duì)準(zhǔn)。發(fā)射器20(i)和40(i)跟接收器30(i)和50(i)是對(duì)應(yīng)的發(fā)射器和接收器，其中對(duì)于n個(gè)發(fā)射器和接收器，i＝1，2，...，n-1，n，對(duì)于m個(gè)發(fā)射器和接收器，i＝1，2，...，m-1，m。
在傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)觸摸系統(tǒng)中，沿著屏幕四周排列的發(fā)射器的數(shù)量等于相對(duì)邊緣上排列的接收器的數(shù)量，因?yàn)槊總€(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)。如圖1所示，典型的觸摸系統(tǒng)11構(gòu)成x坐標(biāo)發(fā)射器-接收器對(duì)，例如x坐標(biāo)對(duì)20(1)和30(1)，以及y坐標(biāo)發(fā)射器-接收器對(duì)，例如y坐標(biāo)對(duì)40(3)和50(3)構(gòu)成的一個(gè)笛卡爾坐標(biāo)網(wǎng)格。因此，檢測模式是x和y坐標(biāo)正交網(wǎng)格。
觸摸位置是通過掃描x坐標(biāo)對(duì)和y坐標(biāo)對(duì)，找出發(fā)射器-接收器對(duì)的紅外光是否被阻擋來確定的。在掃描過程中需要打開每一對(duì)接收器30(i)和50(i)，并且打開或者短時(shí)間打開相對(duì)面的發(fā)射器20(i)和40(i)，檢測對(duì)準(zhǔn)的接收器30(i)或者50(i)是否收到發(fā)射器20(i)和40(i)發(fā)射的紅外信號(hào)，然后關(guān)閉每個(gè)接收器30(i)和50(i)。針對(duì)每一發(fā)射器-接收器對(duì)打開接收器、對(duì)準(zhǔn)的發(fā)射器短時(shí)間發(fā)射、關(guān)閉接收器，直到所有發(fā)射器-接收器對(duì)都完成掃描。
傳統(tǒng)觸摸系統(tǒng)的觸摸定位準(zhǔn)確度和精度取決于屏幕11四周排列的發(fā)射器和接收器的密度。如圖1所示，這種正交檢測模式的一個(gè)問題是如果觸摸直徑95小于相鄰發(fā)射器和相鄰接收器之間間隔，就可能檢測不到這一觸摸，因?yàn)闆]有光束通過這一區(qū)域。
此外，確定觸摸位置所需要的時(shí)間取決于打開發(fā)射器和接收器，檢測接收器是否收到發(fā)射的紅外信號(hào)的處理器的速度。顯然，除非提高系統(tǒng)的處理能力，否則在觸摸系統(tǒng)中采用更多的發(fā)射器-接收器對(duì)，確定觸摸位置所需要的時(shí)間會(huì)隨著掃描發(fā)射器-接收器對(duì)的周期增大而延長。
因?yàn)榧t外發(fā)射器和接收器，也就是系統(tǒng)的光電子部分，占據(jù)了紅外觸摸系統(tǒng)總成本的很大一部分，因此增加光電子器件數(shù)量會(huì)顯著地增加系統(tǒng)總成本。同樣，因?yàn)樘幚砥魇羌t外觸摸系統(tǒng)總成本的另外一個(gè)重要部分，因此為了保持觸摸定位的最大時(shí)間不變而提高處理速度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)成本大幅度上升。
除了上述傳統(tǒng)的軸內(nèi)觸摸系統(tǒng)以外，Alpine電子有限公司的第TOKKAI HEI 110232024號(hào)日本專利申請(qǐng)“一種光學(xué)位置檢測裝置”描述了如何在相對(duì)發(fā)光二極管發(fā)射的光的范圍內(nèi)檢測兩個(gè)或者多個(gè)相鄰光電管。Alpine系統(tǒng)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)發(fā)光二極管和光電管的數(shù)量、位置的限制，提高位置檢測精度。盡管它是利用偏軸光電管檢測發(fā)光二極管的輸出，但是Alpine系統(tǒng)并沒有一種方法用來有效地掃描發(fā)光二極管-光電管對(duì)。對(duì)這個(gè)裝置工作過程的描述似乎確實(shí)暗示著順序循環(huán)掃描所有發(fā)光二極管，對(duì)于打開的每個(gè)發(fā)光二極管檢測多個(gè)光電管。這樣一個(gè)裝置需要很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)處理能力來對(duì)付沿著觸摸屏的四周循環(huán)通過每一個(gè)發(fā)光二極管，每一個(gè)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)的多個(gè)光電管提供的多得多的信息。
因此，需要一種紅外觸摸系統(tǒng)，它能夠提高分辨率，以便準(zhǔn)確又精確地確定觸摸位置，但是它不需要明顯多得多的紅外發(fā)射器和接收器，不需要明顯地提高計(jì)算機(jī)處理能力來控制發(fā)射器和接收器，處理掃描操作中獲得的數(shù)據(jù)。目前沒有這樣的系統(tǒng)或者方法，但是如果有的話，它會(huì)大大地提高紅外觸摸屏系統(tǒng)的能力和使用度。
發(fā)明簡述考慮到現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種提高了分辨率的紅外觸摸系統(tǒng)和方法，它能夠準(zhǔn)確而精確地確定觸摸位置，而不需要增加觸摸屏紅外發(fā)射器或者紅外接收器的數(shù)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提高觸摸位置分辨率不需要提高處理速度就能保持系統(tǒng)分辨率和操作速度。
為了這一目的和其它目的，本發(fā)明提供一種紅外觸摸系統(tǒng)，它提高了確定觸摸屏上觸摸位置的分辨率，這種紅外觸摸系統(tǒng)包括沿著觸摸屏第一個(gè)邊緣排列的第一組多個(gè)紅外發(fā)射器，第一組中每一個(gè)紅外發(fā)射器在受控狀態(tài)下發(fā)射一束錐形紅外光；沿著觸摸屏上跟第一組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第二個(gè)邊緣排列的第一組多個(gè)紅外接收器，從而使第一組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟其它發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)；沿著觸摸屏第三個(gè)邊緣排列的第二組多個(gè)紅外發(fā)射器，第三個(gè)邊緣跟第一個(gè)和第二個(gè)邊緣大致垂直，第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中的每一個(gè)紅外發(fā)射器在受控狀態(tài)下發(fā)射一束錐形紅外光；在觸摸屏上第二組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第四個(gè)邊緣上排列的第二組多個(gè)紅外接收器，第二組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的其它發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)；控制第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器打開，以及第一組和第二組多個(gè)紅外接收器打開，利用軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器和接收器的測量結(jié)果計(jì)算觸摸屏觸摸位置的一個(gè)處理器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供具有觸摸屏的一種紅外觸摸系統(tǒng)，這種紅外觸摸系統(tǒng)包括第一組多個(gè)紅外發(fā)射器，沿著觸摸屏的第一個(gè)邊緣排列，第一組紅外發(fā)射器的每一個(gè)紅外發(fā)射器受到控制發(fā)射紅外光；第一組多個(gè)紅外接收器沿著觸摸屏上跟第一組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第二個(gè)邊緣排列，第一組多個(gè)紅外接收器的每一個(gè)接收器跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的其它發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器中每一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的紅外光能夠被第一組多個(gè)紅外接收器中至少兩個(gè)紅外接收器收到；第二組多個(gè)紅外發(fā)射器排列在觸摸屏的第三個(gè)邊緣上，第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中的每一個(gè)紅外發(fā)射器都被控制發(fā)射紅外光；第二組多個(gè)紅外接收器沿著觸摸屏上跟第二組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第四個(gè)邊緣排列，第二組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的其余發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)，第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中的每一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的紅外光能夠被第二組多個(gè)紅外接收器中的至少兩個(gè)紅外接收器收到；第一個(gè)處理器按順序打開第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器以及相對(duì)的第一組和第二組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)；第二個(gè)處理器計(jì)算觸摸屏上的觸摸位置，其中的第二個(gè)處理器根據(jù)發(fā)射器和接收器之間的紅外線哪一些被阻擋確定觸摸區(qū)域的粗略x坐標(biāo)；根據(jù)發(fā)射器和接收器之間的紅外線哪一些被阻擋確定觸摸區(qū)的粗略y坐標(biāo)；從確定出來的粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸區(qū)計(jì)算觸摸區(qū)的粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)；打開觸摸區(qū)周圍偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)，在此基礎(chǔ)之上精確地計(jì)算觸摸區(qū)的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法，用來確定觸摸屏上的觸摸位置，該屏幕的第一個(gè)和第二個(gè)相鄰邊緣上有多個(gè)紅外發(fā)射器，這個(gè)觸摸屏還有多個(gè)紅外接收器沿著相對(duì)于多個(gè)紅外發(fā)射器的第三和第四個(gè)相鄰邊緣排列，每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法包括在打開每個(gè)紅外發(fā)射器和對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)接收器的基礎(chǔ)之上估計(jì)觸摸區(qū)粗略位置的步驟；打開偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)，精確計(jì)算觸摸區(qū)的位置的步驟。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種方法，用來確定觸摸屏上的觸摸位置，觸摸屏的第一個(gè)和第二個(gè)相鄰邊緣上排列著多個(gè)紅外發(fā)射器，觸摸屏在跟多個(gè)紅外發(fā)射器相對(duì)的第三個(gè)和第四個(gè)邊緣上還有多個(gè)紅外接收器，每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法還包括打開對(duì)準(zhǔn)的紅外發(fā)射器和接收器，估計(jì)粗略觸摸位置的步驟；根據(jù)粗略觸摸位置估計(jì)，選擇偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)的步驟；打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)，精確估計(jì)觸摸位置的步驟。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種方法用來確定觸摸屏上的觸摸位置，觸摸屏沿著x坐標(biāo)邊緣有第一組多個(gè)紅外x坐標(biāo)發(fā)射器，沿著y坐標(biāo)邊緣有第二組多個(gè)y坐標(biāo)紅外發(fā)射器，觸摸屏還有多個(gè)紅外接收器沿著跟發(fā)射器相對(duì)的兩個(gè)邊緣，每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法包括依次打開每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器，估計(jì)觸摸位置粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)的步驟；根據(jù)觸摸位置粗略的y坐標(biāo)估計(jì)選擇偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)的步驟；打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)，精確估計(jì)x坐標(biāo)觸摸位置的步驟；根據(jù)x坐標(biāo)觸摸位置的粗略估計(jì)，選擇偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)的步驟；打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)，精確估計(jì)y坐標(biāo)觸摸位置的步驟。
下面參考附圖介紹本發(fā)明的這些方面和其它方面以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。顯然，前面的描述和以下詳細(xì)描述都只是示例性的，不是也不應(yīng)該被看成對(duì)本發(fā)明的限制。
附圖簡述通過參考以下附圖閱讀以下詳細(xì)說明，能夠更好地了解本發(fā)明。要注意，附圖中的各個(gè)細(xì)節(jié)都不是按照比例畫出來的。相反，為了清楚起見，各個(gè)細(xì)節(jié)被任意地?cái)U(kuò)大或者縮小。在這些附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)觸摸屏系統(tǒng)的一個(gè)示意圖；圖2是本發(fā)明中觸摸系統(tǒng)的一個(gè)示意圖，其中紅外發(fā)射器發(fā)射的錐形光束照射在多個(gè)紅外接收器上；圖3是本發(fā)明中觸摸系統(tǒng)的一個(gè)示意圖，其中用一個(gè)紅外接收器接收從多個(gè)紅外發(fā)射器發(fā)射過來的光；圖4是本發(fā)明中觸摸系統(tǒng)的一個(gè)示意圖，其中利用軸內(nèi)和偏軸檢測確定觸摸位置能夠使用的多重轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)；圖5是本發(fā)明中提高觸摸位置分辨率的觸摸系統(tǒng)方法的一個(gè)步驟示意圖，它正在進(jìn)行第一次粗略的軸內(nèi)掃描；圖6是本發(fā)明中提高觸摸位置分辨率的觸摸系統(tǒng)方法的一個(gè)步驟示意圖，它正在進(jìn)行第二次精確的軸內(nèi)和偏軸掃描；圖7是本發(fā)明中提高觸摸位置分辨率的觸摸系統(tǒng)方法的一個(gè)步驟示意圖，它說明粗略的y坐標(biāo)觸摸位置和發(fā)射器-接收器偏軸對(duì)x坐標(biāo)跟精確確定y坐標(biāo)觸摸位置之間的關(guān)系；和圖8說明本發(fā)明的一個(gè)觸摸系統(tǒng)實(shí)施方案，其中至少一個(gè)處理器跟觸摸屏和預(yù)編程只讀存儲(chǔ)器進(jìn)行通信。
優(yōu)選實(shí)施方案本發(fā)明針對(duì)的是一種紅外(“IR”)觸摸系統(tǒng)，它利用軸內(nèi)和偏軸檢測提高觸摸系統(tǒng)觸摸位置的分辨率。本發(fā)明還提供一種方法，利用軸內(nèi)和偏軸檢測，以及對(duì)紅外發(fā)射器-接收器對(duì)進(jìn)行粗掃和對(duì)選中的發(fā)射器-接收器對(duì)進(jìn)行精掃的多個(gè)步驟，確定觸摸系統(tǒng)上的觸摸位置。本發(fā)明還利用了對(duì)于給定的x和y觸摸位置，選擇其它發(fā)射器-接收器對(duì)精確確定觸摸位置取決于觸摸位置這樣一個(gè)事實(shí)。換句話說，為了精確確定x位置而對(duì)y坐標(biāo)發(fā)射器-接收器對(duì)的選擇可以從x粗略位置確定，x坐標(biāo)發(fā)射器-接收器對(duì)可以從y粗略位置確定。
如前所述，如圖1所示，傳統(tǒng)的觸摸系統(tǒng)包括觸摸屏或者觸摸板11、第一組n個(gè)紅外發(fā)射器20(1)～20(n)，通常是LED，沿著觸摸屏11的第一個(gè)邊緣排列，第一組n個(gè)紅外接收器30(1)～30(n)，通常是光電管，沿著觸摸屏11的第二個(gè)邊緣排列，第二組m個(gè)紅外發(fā)射器40(1)～40(m)，沿著觸摸屏11的第三個(gè)邊緣排列，第二組m個(gè)紅外接收器50(1)～50(m)，沿著觸摸屏11的第四個(gè)邊緣排列。如圖1所示，觸摸屏11上的觸摸掃描包括，利用例如x方向，打開接收器30(4)，短時(shí)間打開相對(duì)的軸內(nèi)發(fā)射器20(4)，然后關(guān)閉接收器30(4)。沿著x方向針對(duì)每一個(gè)發(fā)射器-接收器對(duì)20(i)～30(i)，以及沿著y方向針對(duì)每一個(gè)發(fā)射器-接收器對(duì)40(i)～50(i)，重復(fù)這一步驟。如果在x方向發(fā)射器20(4)和它的相對(duì)接收器30(4)之間有觸摸，發(fā)射器20(4)發(fā)出的光會(huì)被阻擋，相對(duì)的接收器30(4)無法收到，這就說明在這個(gè)x位置上有一個(gè)觸摸。同樣，如果在y方向發(fā)射器40(m-1)和它的相對(duì)接收器50(m-1)之間有觸摸，發(fā)射器40(m-1)發(fā)射的光就會(huì)被阻擋，在這個(gè)y方向上有觸摸。
利用軸內(nèi)檢測結(jié)果，通過第一個(gè)和最后一個(gè)被阻擋光線的x和y坐標(biāo)進(jìn)行平均，計(jì)算出觸摸坐標(biāo)。用公式表示，x和y觸摸位置為x觸摸＝(xi+xi+1)/2和y觸摸＝(yi+yi+1)/2
因此，估計(jì)出來的觸摸x坐標(biāo)是x1，x1+？x/2，x2+？x/2，x 3，...，xi-？x/2，xi，xi+？x/2，xn，其中n是觸摸屏11一對(duì)相對(duì)邊緣上發(fā)射器-接收器對(duì)的數(shù)量。估計(jì)出來的坐標(biāo)會(huì)相同，除非采用y坐標(biāo)位置。顯然，觸摸位置的分辨率是？x/2和？y/2。
大家知道，發(fā)射器20(i)、40(i)發(fā)射出來的紅外光形成一個(gè)圓錐，而不是一束光。如圖2所示，發(fā)射器20(3)發(fā)射的紅外光能夠被一組相鄰的接收器30(1)、30(2)、30(3)、30(4)和30(5)收到。雖然圖2中說明一組5個(gè)相鄰接收器能夠收到發(fā)射器20(3)發(fā)射的紅外光，但是紅外光圓錐范圍內(nèi)接收器的數(shù)量取決于觸摸屏系統(tǒng)10的特性。因此，在其它優(yōu)選實(shí)施方案中，能夠檢測紅外發(fā)射器20(i)發(fā)射的紅外光的接收器30(i)的數(shù)量可以是2、3、4或者5個(gè)以上的相鄰單元。此外，雖然接收器30(i)可能在發(fā)射器20(i)發(fā)射的紅外光圓錐內(nèi)，但是仍然可能在圓錐的邊緣上沒有足夠的紅外光供接收器30(i)可靠地檢測。
因此，隨著具體發(fā)射器指標(biāo)的不同，不同的紅外發(fā)射器可能有更寬或者更窄的紅外光圓錐。發(fā)射器和接收器的一個(gè)這種指標(biāo)是光電單元的孔徑靈敏度。此外，只要紅外發(fā)射器產(chǎn)生足夠的功率，紅外接收器有足夠的靈敏度，發(fā)射器和相對(duì)接收器之間的間隔足夠大，就會(huì)有足夠多的接收器能夠收到發(fā)射器發(fā)射的紅外光，因?yàn)閳A錐的寬度在相對(duì)邊緣上會(huì)擴(kuò)展得更大。
對(duì)于圖2所示的優(yōu)選實(shí)施方案，接收器30(3)跟發(fā)射器20(3)在同一條軸線上，跟四個(gè)接收器30(1)、30(2)、30(4)和30(5)不在同一條軸線上。如圖3所示，從打開的接收器30(4)的角度看，盡管接收器30(4)能夠檢測到偏軸發(fā)射器20(3)發(fā)出的紅外光，同一個(gè)接收器30(4)還能夠檢測到其它發(fā)射器發(fā)射的紅外光，包括軸內(nèi)發(fā)射器20(4)和其它偏軸發(fā)射器20(2)、20(5)和20(6)。
圖4說明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中分辨率更高的一種檢測方式。如圖4所示，打開每個(gè)x和y發(fā)射器20(i)、40(i)，利用例如發(fā)射器20(3)，除了跟軸內(nèi)接收器30(3)相鄰的兩個(gè)偏軸接收器30(2)和30(4)以外，紅外光圓錐能夠被它的相應(yīng)軸內(nèi)接收器30(3)檢測到，同樣能夠被兩個(gè)接收器30(2)和30(4)相鄰的另兩個(gè)偏軸接收器30(1)和30(5)檢測到。在圖4所示的優(yōu)選實(shí)施方案中，用于觸摸檢測的偏軸發(fā)射器-接收器對(duì)是
i＝i±2其中i是軸內(nèi)發(fā)射器和接收器的位置。如圖4所示，觸摸屏11上潛在檢測坐標(biāo)的數(shù)量，或者檢測模式的數(shù)量，基本上大于圖1所示現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中只利用軸內(nèi)檢測的時(shí)候潛在檢測坐標(biāo)的數(shù)量。
雖然本發(fā)明中檢測方式的分辨率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的軸內(nèi)檢測方式，但是用于兩種系統(tǒng)的光電子器件的數(shù)量是相同或者基本相同的。換句話說，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案里，能夠減少觸摸系統(tǒng)需要的光電子器件的數(shù)量而不會(huì)犧牲觸摸位置的分辨率。
圖4還說明本發(fā)明能夠檢測到觸點(diǎn)直徑小于相鄰光電子器件間隔的觸摸。這一點(diǎn)可以跟圖1所示傳統(tǒng)正交檢測網(wǎng)格相比，其中如上所述，如果觸摸直徑是95，例如一個(gè)窄筆或者指點(diǎn)器，小于相鄰發(fā)射器和接收器之間的間隔，就有可能無法檢測到。
圖4說明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的檢測模式。但是，觸摸系統(tǒng)處理器掃描每一個(gè)發(fā)射器和接收器，同時(shí)保持所需要的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間可能是很困難的。本發(fā)明提供掃描光電子器件的一種方法，利用軸內(nèi)和偏軸掃描，顯著地提高觸摸定位的速度和效率。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以用一個(gè)兩步掃描操作來快速地確定觸摸屏11上觸摸的精確位置。只打開和檢測軸內(nèi)發(fā)射器-接收器對(duì)，對(duì)觸摸屏11進(jìn)行第一次“粗”掃。然后，用軸內(nèi)和偏軸發(fā)射器-接收器對(duì)對(duì)粗掃確定的區(qū)域進(jìn)行“精”掃。
在圖5中說明本發(fā)明這個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的第一次粗掃。這一粗掃包括依次打開觸摸屏11兩個(gè)邊緣上的每一個(gè)接收器20(1)～20(8)和40(1)～40(7)，短時(shí)間地打開相應(yīng)的軸內(nèi)發(fā)射器30(1)～30(8)和50(1)～50(8)。雖然圖5中的優(yōu)選實(shí)施方案采用了8個(gè)x軸發(fā)射器-接收器對(duì)和7個(gè)y軸發(fā)射器-接收器對(duì)，但是在其它的優(yōu)選實(shí)施方案中，沿著x和y軸可以采用更多或者更少的發(fā)射器-接收器對(duì)。
圖5所示的這個(gè)步驟類似于圖1所示傳統(tǒng)觸摸系統(tǒng)的檢測步驟。對(duì)于圖5所示的觸摸100，發(fā)射器20(5)和40(4)發(fā)射的紅外光束被阻擋，相應(yīng)的相對(duì)接收器30(5)和50(4)沒能檢測到任何軸內(nèi)紅外光束。于是，在圖5中，發(fā)射器對(duì)20(4)-30(4)和20(6)-30(6)，以及40(3)-50(3)和40(5)-50(5)檢測到的軸內(nèi)光束給出了包括被檢測到的觸摸的粗略區(qū)域99。
注意到圖5所示的實(shí)施方案中只畫出了軸內(nèi)檢測網(wǎng)格是非常重要的，在其它的優(yōu)選實(shí)施方案中，例如，對(duì)于更高速度的處理器和電路，可以用一些偏軸發(fā)射器-接收器對(duì)來進(jìn)行精掃，只要觸摸系統(tǒng)總速度和效率不下降。
完成粗掃，確定了粗略的觸摸區(qū)99以后，可以用軸內(nèi)和偏軸發(fā)射器-接收器對(duì)，對(duì)粗略的觸摸區(qū)99進(jìn)行第二輪的精掃。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，精掃過程里打開的偏軸發(fā)射器-接收器對(duì)是紅外波束跟粗略的觸摸區(qū)99交叉的那些對(duì)。圖6說明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中的觸摸系統(tǒng)檢測方法以及這種精掃的檢測模式。類似于圖4所示的實(shí)施方案，圖6所示的檢測模式中，打開跟發(fā)射器20(5)對(duì)準(zhǔn)的接收器30(5)，以及跟軸內(nèi)接收器30(5)相鄰的兩個(gè)接收器30(4)和30(6)，以及跟接收器30(4)和30(6)相鄰的兩個(gè)接收器30(3)和30(7)。在其它實(shí)施方案中，可以不打開軸內(nèi)接收器，以降低對(duì)處理器的檢測要求。
如圖6所示，注意到偏軸檢測方法能夠獲得高分辨率，雖然粗掃能夠得到兩束被阻擋的光束，但是精掃卻能夠檢測到14束被阻擋的光束。處理這些紅外光束阻擋信息能夠找到粗略觸摸區(qū)99中更加精確和準(zhǔn)確的觸摸位置。
紅外光束跟粗略觸摸區(qū)99交叉的發(fā)射器-接收器對(duì)的選擇取決于光電子器件的特性，包括發(fā)射器和接收器的孔徑靈敏度，以及發(fā)射器提供的紅外錐。例如在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)射器紅外錐可以被三個(gè)接收器檢測到，在采用不同發(fā)射器或者接收器間隔的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，發(fā)射器紅外錐可以被5個(gè)或者更多的接收器檢測到。給定觸摸系統(tǒng)10和觸摸屏11的尺寸，就確定了發(fā)射器紅外錐的特性以及能夠檢測到紅外線的紅外接收器的數(shù)量。這樣，能夠用于精掃的能夠檢測到紅外光束可以預(yù)先確定，例如如圖4和圖8中的一個(gè)實(shí)施方案所示。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，潛在紅外偏軸光束的預(yù)先確定可以作為粗掃軸內(nèi)網(wǎng)格位置的函數(shù)列成表。表內(nèi)的數(shù)據(jù)可以保存在處理器的只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)17中，由系統(tǒng)處理器15作為粗掃軸內(nèi)觸摸位置的函數(shù)加以訪問。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，系統(tǒng)處理可以分開在多個(gè)處理器15和16中，用圖8說明，分別完成控制發(fā)射器和接收器開關(guān)的任務(wù)以及查閱和計(jì)算觸摸位置的任務(wù)。
本發(fā)明的方法利用軸內(nèi)和偏軸檢測提高觸摸位置的分辨率而不需要針對(duì)每一個(gè)發(fā)射器掃描每一個(gè)接收器。也就是說，本發(fā)明的方法首先快速掃描軸內(nèi)發(fā)射器-接收器對(duì)，然后精確地掃描紅外波束跟粗略觸摸區(qū)交叉的選定的發(fā)射器-接收器對(duì)。在圖6中以及優(yōu)選實(shí)施方案中，選中的那些對(duì)是對(duì)于發(fā)射器20(5)打開接收器30(3)、30(4)、30(5)、30(6)和30(7)并進(jìn)行檢測；對(duì)于發(fā)射器20(3)和20(7)，打開接收器30(5)；對(duì)于發(fā)射器20(4)，打開接收器30(4)、30(5)和30(6)；對(duì)于發(fā)射器20(6)，打開接收器30(4)、30(5)和30(6)。這些發(fā)射器-接收器對(duì)的紅外光束跟粗略的觸摸區(qū)99交叉。剩下的發(fā)射器-接收器對(duì)則不打開，從而降低對(duì)第二次精掃的處理能力要求，縮短掃描周期，提高觸摸100的位置分辨率。對(duì)于圖5所示的優(yōu)選實(shí)施方案，打開的y軸發(fā)射器-接收器對(duì)類似于上述對(duì)，選擇光束跟粗略觸摸區(qū)99交叉的特定對(duì)。
本發(fā)明中確定是否存在觸摸以及觸摸位置的方法的另一個(gè)實(shí)施方案利用觸摸的x或者y坐標(biāo)的依賴性，以及能夠用于精確確定觸摸位置的交替軸光束。如圖7所示，觸摸100的x軸粗略位置在x軸發(fā)射器20(1)和20(4)之間(檢測到軸內(nèi)光束的最后兩個(gè))，觸摸100的y軸中心用線段A-A表示。估計(jì)出來的這些觸摸位置是用發(fā)射器和相對(duì)接收器的第一次軸內(nèi)粗掃來確定的。上面描述的y軸A-A線的計(jì)算結(jié)果是檢測到的軸內(nèi)紅外光束的最后一個(gè)的平均。對(duì)于圖7所示的實(shí)例觸摸100，y坐標(biāo)發(fā)射器-接收器對(duì)40(2)-50(2)和40(5)-50(5)是光束被阻擋之前發(fā)射器-接收器對(duì)40(3)-50(3)和40(4)-50(4)之間最后檢測到的光束。
如圖7所示，觸摸100精確x坐標(biāo)的確定可以通過打開通過觸摸100區(qū)域內(nèi)檢測到的最后兩個(gè)軸內(nèi)光束(例如如圖7所示的x軸發(fā)射器20(1)和20(4))之間x軸發(fā)射器-接收器對(duì)來完成，具體而言就是跟粗糙y軸線段A-A交叉的區(qū)域?？梢源蜷_的x軸發(fā)射器-接收器對(duì)可以作為y軸粗略觸摸位置的函數(shù)加以確定。也就是說，粗略觸摸位置可以被用于選擇交替軸(x軸)對(duì)來打開，同樣，粗糙x觸摸位置可以被用于選擇交替軸(y軸)對(duì)來打開。存在這種依賴性是因?yàn)榧t外光束是簡單的直線。具體而言，光束任意部分的x坐標(biāo)可以從光束的斜率(角度)和接收器光束的x截距被很容易地計(jì)算出來。用公式表示為xi＝x0+m*yi
其中xi是yi處光束的x坐標(biāo)；m是紅外光束的斜率或者角度；x0是紅外接收器那里的x坐標(biāo)。任意發(fā)射器-接收器對(duì)之間紅外光束的斜率m或者角度都能夠很容易地計(jì)算出來，因?yàn)橛|摸屏11邊緣上每個(gè)發(fā)射器和接收器對(duì)的位置對(duì)于給定觸摸系統(tǒng)10而言都是已知的，光束僅僅是連接發(fā)射器和相應(yīng)接收器的直線。
跟x軸相似，光束任意部分的y坐標(biāo)都可以從光束的斜率(角度)和接收器那里紅外光束的y坐標(biāo)截距很容易地計(jì)算出來，或者寫成公式的形式y(tǒng)i＝y(tǒng)0+m*xi其中yi是波束在xi的y坐標(biāo)；m是紅外光束的斜率或者角度；y0是紅外接收器的y坐標(biāo)。
考慮到這種相互依賴性，如圖7所示，給定y軸的粗略觸摸位置，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以打開并進(jìn)行檢測從而精確確定觸摸100的x坐標(biāo)的另一軸(x軸)發(fā)射器-接收器對(duì)，以及精確的x坐標(biāo)的計(jì)算，可以作為直線A-A的y坐標(biāo)的函數(shù)加以確定。對(duì)于圖7所示的實(shí)例，精確地計(jì)算觸摸x坐標(biāo)可以采用估計(jì)出來的y軸直線A-A上發(fā)射器-接收器對(duì)20(3)-30(1)和20(8)-30(4)的沒有被阻擋的最后的光束的平均值。直線A-A上光束20(3)-30(1)和20(8)-30(4)上的x坐標(biāo)可以利用以上x軸方程計(jì)算出來。類似地，精確x坐標(biāo)的計(jì)算也可以采用直線A-A上紅外光電子對(duì)20(2)-30(2)和20(4)-30(3)被阻擋的最后一個(gè)紅外光束的平均值。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，精確的x坐標(biāo)可以用上述“沒有被阻擋的最后的”平均值和“被阻擋的最后一個(gè)”平均值的平均值。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，不采用需要復(fù)雜處理器15的浮點(diǎn)計(jì)算方法，已知發(fā)射器-接收器光束的x坐標(biāo)可以作為選定粗略y軸位置或者坐標(biāo)的函數(shù)預(yù)先確定，作為粗略y坐標(biāo)的函數(shù)存入數(shù)據(jù)表。如圖8所示，列成表的數(shù)據(jù)可以保存在ROM17中，由觸摸系統(tǒng)處理器15在確定了粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸位置以后訪問。
如圖7所示，盡管描述的交替軸之間的相互依賴性集中在x坐標(biāo)的計(jì)算上，但是同樣也可以用y軸發(fā)射器-接收器對(duì)和觸摸屏11上產(chǎn)生的紅外光束來確定y軸。
雖然描述本發(fā)明的時(shí)候針對(duì)的是示例性的實(shí)施方案，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方案。例如，如上所述，交替軸發(fā)射器-接收器對(duì)的計(jì)算和確定可以用給定發(fā)射器光束特性的三角公式的計(jì)算來完成，或者利用從這些公式預(yù)先計(jì)算出來的查閱表來完成。因此，應(yīng)該理解成后面的權(quán)利要求包括本領(lǐng)域中的技術(shù)人員能夠進(jìn)行的本發(fā)明的其它變種和實(shí)施方案，只要它們包括在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.提高了觸摸屏觸摸位置定位分辨率的一種紅外觸摸系統(tǒng)，這種紅外觸摸系統(tǒng)包括觸摸屏第一個(gè)邊緣上排列的第一組多個(gè)紅外發(fā)射器，這些多個(gè)紅外發(fā)射器的每一個(gè)紅外發(fā)射器都受到控制，發(fā)射一個(gè)錐形的紅外光束；觸摸屏上跟第一組多個(gè)發(fā)射器直接相對(duì)的第二個(gè)邊緣上排列的第一組多個(gè)紅外接收器，這第一組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的其它發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)；觸摸屏第三個(gè)邊緣上排列的第二組多個(gè)紅外發(fā)射器，這第三個(gè)邊緣近似垂直于觸摸屏的第一個(gè)和第二個(gè)邊緣，這第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中的每一個(gè)紅外發(fā)射器都受到控制，發(fā)射一束錐形紅外光；觸摸屏上跟第二組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第四個(gè)邊緣上排列的第二組多個(gè)紅外接收器，其中第二組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的其余發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)；用來打開第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器，打開第一組和第二組多個(gè)紅外接收器，通過打開軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器和接收器，計(jì)算觸摸屏上觸摸位置的一個(gè)處理器。
2.權(quán)利要求1的紅外觸摸系統(tǒng)，其中第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器的打開和第一組和第二組多個(gè)紅外接收器的打開是按順序進(jìn)行的。
3.權(quán)利要求1的紅外觸摸系統(tǒng)，其中的第一個(gè)處理器用于打開第一組和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器，以及打開第一組和第二組多個(gè)紅外接收器，第二個(gè)處理器通過打開軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器和接收器計(jì)算觸摸屏上的觸摸位置。
4.權(quán)利要求3的紅外觸摸系統(tǒng)，其中通過打開軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器和接收器計(jì)算觸摸屏上觸摸位置的處理器，(a)在順序打開每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的軸內(nèi)接收器的基礎(chǔ)之上估計(jì)粗略的觸摸位置；(b)在粗略觸摸位置估計(jì)的基礎(chǔ)之上選擇偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)；和(c)在順序打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)的基礎(chǔ)之上，精確確定觸摸位置。
5.權(quán)利要求3的紅外觸摸系統(tǒng)，其中通過打開軸內(nèi)和偏軸紅外發(fā)射器和接收器計(jì)算觸摸屏上觸摸位置的處理器，(a)通過順序打開軸內(nèi)的每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器，估計(jì)觸摸屏上觸摸位置的粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)；(b)根據(jù)觸摸位置估計(jì)粗略的y坐標(biāo)選擇偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)；(c)在打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)的基礎(chǔ)之上精確確定觸摸位置的x坐標(biāo)；(d)根據(jù)觸摸位置粗略估計(jì)的x坐標(biāo)選擇偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)；和(e)在打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)的基礎(chǔ)之上精確確定觸摸位置的y坐標(biāo)。
6.具有觸摸屏的一種紅外觸摸系統(tǒng)，該紅外觸摸系統(tǒng)包括觸摸屏第一個(gè)邊緣上排列的第一組多個(gè)紅外發(fā)射器，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器的每一個(gè)紅外發(fā)射器受到控制發(fā)射紅外光；觸摸屏上跟第一組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第二個(gè)邊緣上排列的第一組多個(gè)紅外接收器，第一組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第一組多個(gè)發(fā)射器中的其余發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)，第一組多個(gè)紅外發(fā)射器的每一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的紅外光能夠被第一組多個(gè)紅外接收器中的至少兩個(gè)紅外接收器收到；觸摸屏第三個(gè)邊緣上排列的第二組多個(gè)紅外發(fā)射器，第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中的每一個(gè)紅外發(fā)射器受到控制發(fā)射紅外光；觸摸屏上跟第二組多個(gè)發(fā)射器相對(duì)的第四個(gè)邊緣上排列的第二組多個(gè)紅外接收器，第二組多個(gè)紅外接收器中的每一個(gè)接收器都跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的一個(gè)紅外發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)，跟第二組多個(gè)發(fā)射器中的其余發(fā)射器不對(duì)準(zhǔn)，第二組多個(gè)紅外發(fā)射器中每一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的紅外光能夠被第二組多個(gè)紅外接收器中的至少兩個(gè)紅外接收器收到；第一個(gè)處理器，用來順序打開第一和第二組多個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的第一和第二組多個(gè)紅外接收器；和第二個(gè)處理器，用來計(jì)算觸摸屏上的觸摸位置，其中的第二個(gè)處理器(a)根據(jù)打開的發(fā)射器和接收器之間哪些紅外光被阻擋確定觸摸區(qū)的粗略x坐標(biāo)；(b)根據(jù)打開的發(fā)射器和接收器之間哪些紅外光被阻擋確定觸摸區(qū)的粗略y坐標(biāo)；(c)從確定出來的觸摸區(qū)的粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)計(jì)算觸摸區(qū)的粗略x坐標(biāo)y坐標(biāo)；和(d)打開紅外光穿過計(jì)算出來的粗略觸摸區(qū)的偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)，由此精確計(jì)算觸摸位置的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)。
7.確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的一種方法，所述屏上第一個(gè)和第二個(gè)相鄰邊緣上有多個(gè)紅外發(fā)射器，所述觸摸屏還有多個(gè)紅外接收器沿著跟多個(gè)紅外發(fā)射器相對(duì)的相鄰的第三個(gè)和第四個(gè)邊緣排列，從而使每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法包括以下步驟打開軸內(nèi)的每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器，由此來粗略地估計(jì)觸摸位置；和打開選中的偏軸紅外發(fā)射器和接收器，由此來精確確定觸摸位置。
8.權(quán)利要求7中確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的方法，其中進(jìn)行軸內(nèi)激活的步驟是順序打開每個(gè)發(fā)射器和它的軸內(nèi)接收器。
9.權(quán)利要求7中確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的方法，其中的估計(jì)步驟建立在軸內(nèi)激活和偏軸激活每個(gè)紅外發(fā)射器和接收器的基礎(chǔ)之上。
10.確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的一種方法，該觸摸屏的第一個(gè)和第二個(gè)相鄰邊緣上有多個(gè)紅外發(fā)射器，這個(gè)觸摸屏在跟多個(gè)紅外發(fā)射器相對(duì)的第三個(gè)和第四個(gè)相鄰邊緣上還有多個(gè)紅外接收器，這樣，每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法還包括以下步驟在軸內(nèi)激活每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器的基礎(chǔ)之上估計(jì)粗略的觸摸位置；根據(jù)粗略的觸摸位置估計(jì)選擇偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)；和在打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)的基礎(chǔ)之上精確確定觸摸位置。
11.權(quán)利要求10中確定觸摸系統(tǒng)上觸摸位置的方法，其中軸內(nèi)激活的步驟是順序地激活紅外發(fā)射器和軸內(nèi)接收器。
12.確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的一種方法，該觸摸屏沿著x坐標(biāo)邊緣有第一組多個(gè)紅外x坐標(biāo)發(fā)射器，沿著y坐標(biāo)邊緣有第二組多個(gè)y坐標(biāo)紅外發(fā)射器，這個(gè)觸摸屏還有多個(gè)紅外接收器沿著多個(gè)紅外發(fā)射器相對(duì)的兩個(gè)邊緣排列，每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，該方法包括以下步驟(a)在軸內(nèi)激活每個(gè)紅外發(fā)射器和相對(duì)接收器的基礎(chǔ)之上估計(jì)觸摸屏上粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸位置；(b)根據(jù)粗略的y坐標(biāo)觸摸位置估計(jì)選擇偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)；(c)在打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器x坐標(biāo)對(duì)的基礎(chǔ)之上精確確定x坐標(biāo)觸摸位置；(d)在粗略的x坐標(biāo)觸摸位置估計(jì)的基礎(chǔ)之上選擇偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)；和(e)在打開選中的偏軸發(fā)射器和接收器y坐標(biāo)對(duì)的基礎(chǔ)之上精確確定y坐標(biāo)觸摸位置。
13.權(quán)利要求12中確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的方法，其中步驟(a)中進(jìn)行的軸內(nèi)激活是順序地激活相鄰的發(fā)射器和相對(duì)的接收器。
14.確定觸摸系統(tǒng)屏上觸摸位置的一種方法，該觸摸屏在x坐標(biāo)邊緣上有第一組多個(gè)紅外x坐標(biāo)發(fā)射器，在y坐標(biāo)邊緣上有第二組多個(gè)y坐標(biāo)紅外發(fā)射器，所述觸摸屏還有多個(gè)紅外接收器沿著跟多個(gè)紅外發(fā)射器相對(duì)的兩個(gè)邊緣排列，從而使每個(gè)發(fā)射器都跟一個(gè)接收器對(duì)準(zhǔn)，被激活的時(shí)候，每個(gè)紅外發(fā)射器產(chǎn)生紅外光束，能夠被軸內(nèi)接收器和跟軸內(nèi)接收器相鄰的至少一個(gè)接收器收到，該方法包括以下步驟(a)順序地激活每個(gè)軸內(nèi)x坐標(biāo)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器；(b)在確定了激活的x坐標(biāo)發(fā)射器和接收器之間哪些紅外光被阻擋以后確定粗略的x坐標(biāo)觸摸區(qū)；(c)順序激活每個(gè)軸內(nèi)y坐標(biāo)紅外發(fā)射器和相對(duì)的接收器；(d)在確定了激活的y坐標(biāo)發(fā)射器和接收器之間哪些紅外光被阻擋以后確定粗略的y坐標(biāo)觸摸區(qū)；(e)從確定的粗略x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸區(qū)計(jì)算粗略的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸區(qū)；和(f)在激活紅外光通過計(jì)算出來的粗略觸摸區(qū)的偏軸發(fā)射器和接收器對(duì)以后精確確定x坐標(biāo)和y坐標(biāo)觸摸位置。
全文摘要
公開了使用多個(gè)紅外(“IR”)發(fā)射器和接收器的一種觸摸系統(tǒng)，以及利用軸內(nèi)和偏軸檢測以更高的分辨率確定紅外發(fā)射器和接收器之間位置的一種方法。跟軸內(nèi)和偏軸檢測一起，本發(fā)明的觸摸系統(tǒng)和方法對(duì)發(fā)射器和接收器進(jìn)行粗略和精確的掃描，以提高觸摸位置的分辨率。確定觸摸位置的方法需要選擇和激活利用x和y坐標(biāo)的三角相關(guān)性確定的特定的偏軸紅外發(fā)射器和接收器對(duì)。利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠提高觸摸位置的分辨率，而不需要增加紅外發(fā)射器和接收器的數(shù)量，也不需要更高速度的處理能力。
文檔編號(hào)H01H36/00GK1433557SQ00818786
公開日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2000年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者T·E·馬斯特斯, R·W·克內(nèi)特施, H·A·小格里斯, J·迪肯 申請(qǐng)人:伊羅接觸系統(tǒng)公司