发明名称 接触感测器
摘要 一种使用弯曲波的振动以计算与在触摸感应装置(10)上的触摸有关资讯之方法及装置。该方法包含之步骤为:在该触摸感应装置中提供一可维持弯曲波之部件,提供附着至该部件用以测量在部件中弯曲波的传播俾决定所测量的弯曲波信号之装置,以及处理所测量的弯曲波信号以计算触摸有关之资讯。触摸感应装置(10)可包含一安装于显示装置(14)前方之透明触摸感应板(12)。一钢笔形状之尖笔(18)可用以将文字(20)或其它内容写在该触摸感应板(12)上。透明触摸感应板(12)亦可为一可维持弯曲波振动之声响装置。三个转换器(16)系安装于板(12)上。至少两个转换器(16)为感应转换器或感测器,因而对板中之弯曲波振动很敏感且监视着弯曲波振动。
申请公布号 TWI292884 申请公布日期 2008.01.21
申请号 TW089126910 申请日期 2000.12.15
申请人 新传讯者有限公司 发明人 尼可拉斯 帕崔克 罗兰 希尔
分类号 G06K11/00(2006.01) 主分类号 G06K11/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用以决定与在一被动式接触感测装置上之 触控有关的资讯之方法,该方法包括下列步骤: 提供一能够维持弯曲波之部件; 在一不连续位置触控该部件,藉由触控之起始冲击 力及/或藉由触控摩擦移动,在该部件中产生弯曲 波振动; 提供一连接至该部件之至少一量测构件,用于测量 该部件中之变化弯曲波振动,以决定一量测弯曲波 信号;以及 处理该量测弯曲波信号,以计算与该触控相关之资 讯。 2.如申请专利范围第1项之方法,进一步包括校正步 骤,用以应用一校正以将该量测弯曲波信号转换成 一来自非散布性波源的传播信号。 3.一种用以决定与在一主动式接触感测装置上之 触控有关的资讯之方法,该方法包括下列步骤: 提供一能够维持弯曲波之部件; 提供一发射转换器,该发射转换器系装设在该部件 上,并且在该部件中产生弯曲波振动,以探测与该 触控相关的资讯,而该触控系当做对该部件中呈现 之弯曲波的机械限制; 在一不连续位置触控该部件,藉由一该发射转换器 使在该部件中产生的该弯曲波振动发生变化; 提供一连接至该部件之至少一量测构件,用于测量 该部件中之变化弯曲波振动,以决定一量测弯曲波 信号;以及; 处理该量测弯曲波信号以计算与该触控相关之资 讯,包括应用一校正以将该量测弯曲波信号转换成 一来自非散布性波源的传播信号。 4.如申请专利范围第3项之方法,包括提供一发射转 换器,其具有当作该发射转换器及一感测器之双功 能。 5.如申请专利范围第3或4项之方法,其中该触控之 效应是反射作用,以致该发射转换器产生的弯曲波 被该触控反射且被该量测构件侦测。 6.如申请专利范围第3或4项之方法,其中该触控之 效应是吸收作用,以致该发射转换器产生的弯曲波 被该触控吸收且被该量测构件侦测。 7.如申请专利范围第5项之方法,其中使用来自一或 多个边界反射的间接激励藉由该量测构件来侦测 该触控之效应。 8.如申请专利范围第3或4项之方法,其中该发射转 换器产生的弯曲波振动无显着的声音。 9.如申请专利范围第8项之方法,其中该发射转换器 产生的弯曲波振动在超音波频率范围内。 10.如申请专利范围第8项之方法,其中该弯曲波振 动是背景杂讯。 11.如申请专利范围第3或4项之方法,其中该发射转 换器产生的弯曲波振动会在该构件中形成一声音 输出,当做一扬声器的声音发射器。 12.如申请专利范围第3或4项之方法,进一步包括以 相对相等的间隔将该发射转换器与该量测构件放 置在该部件的周围。 13.如申请专利范围第3或4项之方法,其中该发射转 换器是一惯性转换器,并且该量测构件是一弯曲转 换器,反之亦然。 14.如申请专利范围第2或3项之方法,其中所应用一 校正系以该构件材料之散布关系为基础。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中藉由结合使 用弯曲波方程式与该部件材料的已知物理参数,将 该散布关系模型化。 16.如申请专利范围第14项之方法,其中藉由使用一 雷射振动计来量测该散布关系,以在该部件中形成 数个给定频率之振动模式的影像,以得出所期望之 频率范围内的散布关系。 17.如申请专利范围第14项之方法,其中使用一并入 该接触感测装置中的自我测量机制来测量该散布 关系。 18.如申请专利范围第1或3项之方法,其中该量测构 件或每个量测构件都是感应器形式。 19.如申请专利范围第18项之方法,进一步包括将该 感应器或每个感应器装设在该部件的一边。 20.如申请专利范围第18项之方法,进一步包括将该 感应器或每个感应器装设该部件上,所装设位置与 该部件之一边之间有间隔。 21.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括比 较该量测弯曲波信号与一参考信号之步骤,用以确 认何时发生触控。 22.如申请专利范围第1或3项之方法,其中与该触控 相关的资讯包括该触控的位置。 23.如申请专利范围第1或3项之方法,其中与该触控 相关的资讯包括该触控的压按力。 24.如申请专利范围第1或3项之方法,其中与该触控 相关的资讯包括该触控的面积。 25.如申请专利范围第1或3项之方法,其中对该部件 之触控移动时,会产生一受到触控该部件的位置、 压按力和速度影响的连续信号,并且使用来自该连 续信号的连续时间资料来推导出与该触控相关的 额外有用资讯。 26.如申请专利范围第25项之方法,进一步包括实施 一类神经网路之步骤,用以处理该连续时间资料。 27.如申请专利范围第1或3项之方法,其中触控类型 系选自使用尖笔触控或手指触控。 28.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括测 量该量测弯曲波信号的频率内容,以决定该触控类 型。 29.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括提 供透明的部件。 30.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括提 供嵌板形式的部件。 31.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括提 供具有均匀厚度的部件。 32.如申请专利范围第1或3项之方法,进一步包括从 该触控产生之弯曲波振动变化来隔离非预期信号 之技巧。 33.一种被动式接触感测装置,包括:一能够维持弯 曲波振动之部件;及一装设在该部件上之感应器, 用于测量该部件中之弯曲波振动,以及用于将一信 号传输至一处理器,由该处理器从藉由触控之起始 冲击力及/或藉由触控摩擦移动而在该部件中产生 的一弯曲波振动,来处理在该部件表面上进行触控 有关的资讯。 34.一种主动式接触感测装置,包括: 一部件,其能够维持弯曲波振动; 一发射转换器,用于在该部件中激励弯曲波振动, 以探测与该触控相关的资讯;以及 一感应器,其装设在该部件上,用于测量该部件中 之弯曲波振动,以及用于将一信号传输至一处理器 ,由该处理器从因该触控所造成之机械限制而导致 该发射转换器产生之弯曲波振动的变化,来处理在 该部件表面上进行触控有关的资讯,并且应用一校 正以将该量测弯曲波信号转换成一来自非散布性 波源的传播信号。 35.如申请专利范围第34项之接触感测装置,其中该 接触感测装置是一扬声器,以致该扬声器的一声音 发射器系当做该接触感测装置的部件,并且一激励 器装设在该声音发射器上以在该声音发射器中激 励弯曲波振动,以形成一声音输出,藉此当做该接 触感测装置的发射转换器。 36.如申请专利范围第34或35项之接触感测装置,其 中该发射转换器具有当作该发射转换器及该感测 器之双功能。 37.如申请专利范围第34或35项之接触感测装置,其 中会以相对相等的间隔将该发射转换器与该感应 器放置在该部件的周围。 38.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该感应器系装设在该部件的一边。 39.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该感应器系装设在该部件上,所装设位置与该部 件之一边之间有间隔。 40.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,进 一步包括显示构件。 41.如申请专利范围第40项之接触感测装置,其中该 显示构件是一液晶显示幕,该液晶显示幕包含用于 激励或感应该部件中之弯曲波振动的液晶。 42.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该部件系透明。 43.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该部件系嵌板形式。 44.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该部件具有均匀厚度。 45.如申请专利范围第33或34项之接触感测装置,其 中该部件具有复杂的形状。 46.一种包含如申请专利范围第33项之接触感测装 置的行动电话。 47.一种包含如申请专利范围第33项之接触感测装 置的携带型电脑。 48.一种包含如申请专利范围第33项之接触感测装 置的个人资料助理。 49.一种包含如申请专利范围第34项之接触感测装 置的行动电话。 50.一种包含如申请专利范围第34项之接触感测装 置的携带型电脑。 51.一种包含如申请专利范围第34项之接触感测装 置的个人资料助理。 图式简单说明: 图1为根据本发明的触摸感应扬声器之例示; 图2a及2b为在触摸之前及之后弯曲波扬声器之例示 ; 图3为根据本发明第二具体实施例融入被动式触摸 感应之第一扬声器; 图4为根据本发明第二具体实施例融入被动式触摸 感应之第二扬声器; 图5为根据本发明第一具体实施例之被动式感应处 理通则之方块图; 图6为根据本发明第一具体实施例融入主动式触摸 感应之第一扬声器; 图7为根据本发明第一具体实施例融入主动式触摸 感应之第一扬声器; 图8为本发明的实施拓朴之方块图; 图9为根据本发明第一具体实施例之主动式感应处 理通则之方块图;及 图10a至10d为分散校正方法之图形例示。
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