СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ

1. Сенсорное устройство, включающее:
сенсорную поверхность(1);
группу излучателей (2), выполненных с возможностью излучать свет для подсветки по меньшей мере части сенсорной поверхности (1);
оптический датчик (4), выполненный с возможностью приема света от группы излучателей (2); и
процессорный элемент (5), сконфигурированный для обработки выходного сигнала оптического датчика (4) для определения местоположения одного или более объектов (7), взаимодействующих с сенсорной поверхностью (1);
при этом каждым излучателем (2) управляют для передачи кода посредством излучаемого света таким образом, что код идентифицирует соответствующий излучатель (2), и
процессорный элемент (5) сконфигурирован для разделения света, принятого от отдельных излучателей, на основе передаваемых кодов.
2. Сенсорное устройство по п.1, в котором значение автокорреляции каждого кода значительно выше, чем значение перекрестной корреляции между любыми двумя кодами различных излучателей (2).
3. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором коды, по меньшей мере передаваемые одновременно, линейно независимы.
4. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором излучателями (2) управляют так, чтобы передавать коды по существу одновременно.
5. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором по меньшей мере двумя излучателями (2) в группе излучателей (2) управляют для одновременного излучения света во время передачи кодов.
6. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором код вводят в излучаемый свет посредством модуляции.
7. Сенсорное устройство по п.6, в котором код вводят в излучаемый свет посредством амплитудной модуляции, при этом каждый код включает последовательность кодовых значений, каждое из которых представлено энергией излучаемого света.
8. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором код вводят в излучаемый свет посредством амплитудной манипуляции излучателя (2).
9. Сенсорное устройство по п.8, в котором коды выбирают так, чтобы около 50% излучателей (2) в упомянутой группе активировались одновременно для излучения света.
10. Сенсорное устройство по п.6, в котором код вводят в излучаемый свет посредством модуляции коэффициента заполнения, при этом каждый код включает последовательность кодовых значений, каждое из которых представлено длительностью импульса в постоянном интервале.
11. Сенсорное устройство по п.6, в котором код вводят в излучаемый свет посредством модуляции задержки, при этом каждый код включает последовательность кодовых значений, каждое из которых представлено временной задержкой импульса в постоянном интервале.
-1
12. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором каждый код включает последовательность значений, при этом упомянутые коды образуют столбцы матрицы модуляции M, причем процессорный элемент (5) применяет матрицу M, обратную матрице модуляции M, к выходному сигналу для разделения света, принимаемого от каждого отдельного излучателя (2).
13. Сенсорное устройство по п.12, где M - матрица Адамара или матрица Сильвестра, полученная из матрицы Адамара.
14. Сенсорное устройство по п.6, в котором код вводят в излучаемый свет посредством амплитудной модуляции в соответствии с базовой периодической функцией, при этом каждый код представлен уникальной частотой модуляции базовой периодической функции.
15. Сенсорное устройство по п.6, в котором излучателями (2) управляют для модуляции излучаемого света с использованием общей несущей волны на общей частоте, при этом код вводят в излучаемый свет посредством фазовой модуляции несущей волны, так что различные кодовые значения представлены различными сдвигами фаз несущей волны.
16. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором каждый излучатель (2) сконфигурирован для испускания расходящегося светового пучка.
17. Сенсорное устройство по п.1 или 2, включающее общий набор оптических датчиков (4) и общий набор излучателей (2), при этом каждый оптический датчик (4) принимает свет от одной или более групп излучателей (2), причем каждый излучатель (2) в общем наборе излучателей (2) включен по меньшей мере в одну группу.
18. Сенсорное устройство по п.17, в котором общий набор излучателей (2) и общий набор оптических датчиков (4) расположены по периметру сенсорной поверхности (1).
19. Сенсорное устройство по п.18, в котором излучатели (2) выполнены с возможностью подсветки пространства непосредственно над сенсорной поверхностью (1), а процессорный элемент (5) выполнен с возможностью идентификации прерываний света, принимаемого от каждого из упомянутых излучателей (2), и определения местоположения упомянутых одного или более объектов (7) на основе идентифицированных таким образом прерываний.
20. Сенсорное устройство по п.1 или 2, также включающее светопропускающий элемент (8), задающий сенсорную поверхность (1), при этом упомянутый свет распространяется внутри светопропускающего элемента (8) для подсветки сенсорной поверхности (1) так, что объекты (7), касающиеся сенсорной поверхности (1), вызывают ослабление распространяющегося света, при этом процессорный элемент (5) выполнен с возможностью идентификации ослаблений света, принимаемого от каждого из упомянутых излучателей (2), и определения местоположения упомянутых одного или более объектов (7) на основе идентифицированных таким образом ослаблений.
21. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором излучатели (2) выполнены с возможностью излучения света по множеству траекторий света поперек сенсорной поверхности (1), при этом оптический датчик (4) выполнен с возможностью приема света, рассеянного упомянутыми одним или более объектами (7), причем процессорный элемент (5) сконфигурирован для идентификации одного или более излучателей (2) на основе разделенного света и для определения упомянутого местоположения на основе траекторий света идентифицированного излучателя(-ей) (2).
22. Сенсорное устройство по п.1 или 2, в котором сенсорная поверхность (1) является многоугольной, а по меньшей мере один излучатель (2) размещен в углу сенсорной поверхности (1).
23. Сенсорное устройство по п.22, в котором упомянутый по меньшей мере один излучатель (2) выполнен с возможностью испускания светового пучка по направлению к геометрическому центру сенсорной поверхности (1).
24. Сенсорное устройство по п.22, в котором все излучатели (2) выполнены с возможностью испускания соответствующего светового пучка по направлению к геометрическому центру сенсорной поверхности (1).
25. Способ управления сенсорным устройством, которое включает сенсорную поверхность (1), группу излучателей (2), выполненных с возможностью излучения света для подсветки по меньшей мере части сенсорной поверхности (1), и оптический датчик (4), выполненный с возможностью приема света от группы излучателей (2), при этом упомянутый способ включает:
управление каждым излучателем (2) для передачи кода посредством излучаемого света таким образом, что код идентифицирует соответствующий излучатель (2);
обработку выходного сигнала оптического датчика (4) для разделения света, принятого от отдельных излучателей (2), на основе передаваемых кодов; и
определение местоположения одного или более объектов (7), взаимодействующих с сенсорной поверхностью, на основе света, принятого от отдельных излучателей (2).
26. Машиночитаемый носитель, хранящий процессорные инструкции, которые, при исполнении их процессором, обеспечивают выполнение способа по п.25.
27. Сенсорное устройство, включающее:
светопропускающий элемент (8), задающий сенсорную поверхность;
набор излучателей (2), размещенных по периметру сенсорной поверхности (1) для испускания световых пучков в упомянутый светопропускающий элемент (8), при этом световые пучки распространяются внутри светопропускающего элемента (8) и подсвечивают сенсорную поверхность (1), так что объект (7), касающийся сенсорной поверхности (1), вызывает ослабление распространяющегося света, при этом каждый световой пучок расходится в плоскости сенсорной поверхности (1) при распространении пучка через светопропускающий элемент (8);
набор оптических датчиков (4), размещенных по периметру сенсорной поверхности (1) для приема света, распространяющегося по множеству траекторий света, от набора излучателей (2), при этом каждый оптический датчик (4) выполнен с возможностью приема света более чем от одного излучателя (2); и
процессорный элемент (5), сконфигурированный для определения, на основе выходных сигналов оптических датчиков (4), значения световой энергии для каждой траектории света; для формирования величины передачи для каждой траектории света на основе значения световой энергии; и для выполнения алгоритма восстановления изображений по меньшей мере над частью сформированных указанным образом величин передачи, чтобы определить местоположение объекта (7) на сенсорной поверхности (1).
28. Устройство по п.27, в котором алгоритм восстановления изображения представляет собой алгоритм трансмиссионной томографии с веерной геометрией световых пучков.
29. Устройство по п.27 или 28, в котором процессорный элемент (5) сконфигурирован для формирования величин передачи путем деления значения световой энергии на фоновое значение.
30. Устройство по п.29, в котором фоновое значение представляет собой значение энергии для траектории света при отсутствии объектов (7), касающихся сенсорной поверхности (1).
31. Устройство по п.30, в котором фоновое значение задано заранее, вычислено во время отдельного шага калибровки или вычислено по одному или более предыдущим выходным сигналам.
32. Устройство по п.29, в котором процессорный элемент (5) сконфигурирован для формирования величины передачи в виде логарифма отношения значения световой энергии к фоновому значению.
33. Устройство по п.27 или 28, в котором процессорный элемент (5) сконфигурирован для интерполяции значений световой энергии или величин передачи траекторий света, падающего на каждый датчик (4), таким образом, что все траектории света, падающего на датчик 4, имеют одинаковый взаимный угол.
34. Устройство по п.27 или 28, в которым каждым излучателем (2) управляют для передачи кода посредством излучаемого света таким образом, что код идентифицирует соответствующий излучатель (2), при этом процессорный элемент (5) сконфигурирован для разделения, на основе выходных сигналов оптических датчиков (4), света, принимаемого от отдельных излучателей (2), на основе передаваемых кодов.
35. Устройство по п.27 или 28, в котором алгоритм восстановления изображений формирует двумерное распределение величин передачи или ослабления в пределах сенсорной поверхности (1).
36. Способ в сенсорном устройстве, включающем светопропускающий элемент (8), задающий сенсорную поверхность (1), набор излучателей (2), размещенных по периметру сенсорной поверхности (1) для испускания световых пучков в упомянутый светопропускающий элемент (8), при этом световые пучки распространяются внутри светопропускающего элемента (8) и подсвечивают сенсорную поверхность таким образом, что объект (7), касающийся сенсорной поверхности (1), вызывает ослабление распространяющегося света, при этом каждый световой пучок расходится в плоскости сенсорной поверхности (1) при распространении пучка через светопропускающий элемент (8); упомянутое устройство также включает набор оптических датчиков (4), размещенных по периметру сенсорной поверхности для приема света, распространяющегося по множеству траекторий света, от набора излучателей (2) и для формирования набора выходных сигналов, представляющих световую энергию, принятую каждым датчиком (4), при этом каждый оптический датчик (4) выполнен с возможностью приема света более чем от одного излучателя (2), при этом упомянутый способ включает следующие шаги:
определение, на основе набора выходных сигналов, значения световой энергии для каждой траектории света;
формирование величины передачи для каждой траектории света посредством деления значения световой энергии на фоновое значение; и
выполнение алгоритма восстановления изображений по меньшей мере над частью сформированных указанным образом величин передачи для определения местоположения объекта (7) на сенсорной поверхности (1).
37. Машиночитаемый носитель, хранящий инструкции, которые, при их исполнении процессором, обеспечивают выполнение способа по п.36.