大面积交互式显示屏制造技术

一种包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片的交互式显示器为电子装置的用户提供输入/输出I/O接口。一种布置包含处理器、光源以及安置在所述观看区域的外围之外与所述玻璃盖片共面或在其后面的相机。所述相机接收因所述交互式显示器所输出的光与物件的交互而产生的散射光，所述所输出的光从所述物件被所述玻璃盖片接收，并引向所述相机。所述处理器从所述相机所输出的图像数据确定所述物件相对于所述相机的光轴的方位角和/或所述物件距所述相机的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本专利技术主张2014年3月4日申请且标题为“大面积交互式显示屏(LARGE AREA INTERACTIVE DISPLAY SCREEN)”的第61/947,971号美国临时专利申请案以及2015年2月19日申请且标题为“大面积交互式显示屏(LARGE AREA INTERACTIVE DISPLAY SCREEN)”的第14/626,679号(代理人案号QUALP241US/143621)美国专利申请案的优先权。这些先前申请案的揭示内容被视为本专利技术的一部分且特此以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于将触摸响应能力提供给具有大显示屏的裝置的技术，且更具体地说，涉及响应于用户的触摸和/或多个同时触摸来控制的提供用户输入/输出接口的交互式显示器。
技术介绍
难以将传统的多点触摸系统按比例缩放到大尺寸(>24\对角线)显示器。用于大多数智能电话的投射式电容在尺寸上已受氧化铟锡电极的高电阻率(其可使RC时间常数和信噪等级降级)和处理成本限制。归因于大量组件，基于阴影检测或受抑全内反射(FTIR)的光学方法并不很好地按比例缩放到大尺寸显示器。现有的基于相机的光学触摸系统具有限制其在消费型电子装置中的应用的两个主要缺点。首先，由于相机通常越过显示器的表面观察，因此相机在显示器外部周围增加了相当大的边框高度。现代平整屏幕裝置的设计更喜欢在美观性上合意的平整边框。其次，归因于相机的侧向视角，这些系统容易发生遮挡和重影触摸，从而限制可以可靠地检测对象的位置，以及可检测的对象的数量。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本
文所揭示的合乎需要的属性。本专利技术中所描述的标的物的一个创新方面可在包含一或多个相机的交互式显示器中实施，每一相机安裝在显示器玻璃盖片的平面内或平面后面。可为IR敏感VGA微相机的相机可输出图像数据，从所述图像数据可确定一触摸或同时多个触摸的位置。所揭示的技术避免在显示器外部周围增加相当大的边框高度，同时使得能够准确地确定触摸位置，且在同时发生两个或两个以上触摸时最小化阻塞效应。根据一些实施方案，一种设备或电子装置可与交互式显示器协作以向所述设备的用户提供输入/输出(I/O)接口。所述交互式显示器包含具有前表面的玻璃盖片，所述前表面包含观看区域。所述电子装置可包含交互式显示器或以电或无线方式耦合到交互式显示器。所述设备可包含安置在与玻璃盖片共面或在玻璃盖片后面的观看区域的外围之外的处理器、光源和一或多个相机。当对象(例如用户的手指或手持式物件接触显示器的前表面时，从所述对象散射的光中的至少一些可被玻璃盖片接收，并引向所述相机。所述相机可检测此光，并向所述处理器输出所述检测到的光的图像数据。所述处理器可从所述图像数据确定所述物件相对于相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的一者或两者。根据一些实施方案，一种设备包含交互式显示器、处理器、光源以及至少一个相机。所述交互式显示器包含具有前表面的玻璃盖片，所述前表面包含观看区域，且为电子装置的用户提供输入/输出(I/O)接口。所述光源发射可见光和红外光中的一者或两者。所述至少一个相机安置在所述观看区域的外围之外，与所述玻璃盖片共面或在其后面。所述相机经配置以接收因从交互式显示器输出的光与物件的交互而产生的散射光，且所述散射光的至少一些从所述物件被玻璃盖片接收，并引向所述相机。所述处理器经配置以从所述相机所输出的图像数据确定所述物件相对于所述相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的一者或两者。在一些实例中，所述处理器可经配置以确定所述物件相对于相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的两者。在一些实例中，所述玻璃盖片可包含接近于前表面安置的第一平面光导，所述第一平面光导经配置以接收散射光，所述接收到的散射光的至少一些在第一平面光导内进行全内反射(TIR)。光转向布置可包含安置在第一平面光导后面的第二平面光导，且所述输出的光可因第二平面光导在具有正交于所述前表面的实质性分量的方向上反射从所述光源发射的光而产生。所述光源可与所述第二平面光导光学耦合。所述交互式显示器可安置于第一平面光导与第二平面光导之间。所述第一平面光导可安置在前表面的前方，
所述第二平面光导可安置在第一平面光导后面，且输出的光可因第二平面光导在具有正交于所述前表面的实质性分量的方向上反射从所述光源发射的光而产生。所述第二平面光导可充当交互式显示器的前照灯。在一些实例中，输出的光可照明交互式显示器上方的区域。在一些实例中，所述处理器可经配置以控制所述交互式显示器和所述电子装置中的一者或两者。在一些实例中，所述光源可为红外光源，且所述交互式显示器是液晶显示器。在一些实例中，所述处理器可经配置以通过分析所述相机所接收到的多个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据来确定所述触摸距所述相机的距离。所述处理器可经配置以通过分析所述多个万花筒反射中的两个或两个以上之间的空间间距来确定所述距离。在一些实例中，所述处理器可经配置以通过分析相机所接收到的至少一个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据，来确定所述触摸的所述触摸相对于所述相机的光轴的方位角在一些实例中，所述至少一个相机包含两个或两个以上相机，且所述处理器经配置以通过所述相机所输出的图像数据的三角测量来确定所述触摸的方位角。在一些实例中，所述观看区域可具有超过24英寸的对角线尺寸。根据一些实施方案，一种方法包含：用处理器从至少一个相机的输出确定用户触摸的位置；以及响应于所述确定所述用户触摸的所述位置，用所述处理器来控制电子装置和为所述电子装置提供输入/输出(I/O)接口的交互式显示器中的一者或两者。所述交互式显示器包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片，所述相机安置在所述观看区域的外围之外，与所述玻璃盖片共面或在其后面，所述相机的输出因使用所述相机接收到散射光产生，所述散射光因从所述交互式显示器输出的光与物件的交互而产生，所述散射光的至少一些被玻璃盖片接收，并引向所述相机，且通过所述处理器从所述相机所输出的图像数据确定物件相对于相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离来确定位置。在一些实例中，所述确定所述用户触摸的所述位置可包含分析所述相机所接收到的多个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据。所述确定所述物件距所述相机的所述距离可包含分析所述多个万花筒反射中的两个或两个以上之间的空间间距。所述确定所述方位角可包含分析所述相机所接收到的至少一个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据。根据一些实施方案，一种设备包含：交互式显示器，其包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片，且为电子装置的用户提供输入/输出(I/O)接口；处理器；光源，其发射可见光和红外光中的一者或两者；以及至少一个用于检测光的装置，其安置在观看区域外围之外与玻璃盖片共面或在其后面，所述光检测装置经配置以接收因从交互式显示器输出的光与物件的交互而产生的散射光，所述散射光的至少一些由玻璃盖片从所述物件接收，并引向所述光检测装置，所述光检测装置经配置以将对应于接收到的散射光的图像数据输出到所述处理器。所述处理器经配置以从所述图像数据确定所述物件相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：交互式显示器，其包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片，且为电子装置的用户提供输入/输出I/O接口；处理器；光源，其发射可见光和红外光中的一者或两者；以及至少一个相机，其安置在所述观看区域的外围之外，与所述玻璃盖片共面或在其后面；其中：所述相机经配置以接收因从所述交互式显示器输出的光与物件的交互而产生的散射光，所述散射光的至少一些从所述物件被所述玻璃盖片接收，并引向所述相机；且所述处理器经配置以从所述相机所输出的图像数据确定所述物件相对于所述相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的一者或两者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 US 61/947,971;2015.02.19 US 14/626,6791.一种设备，其包括：交互式显示器，其包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片，且为电子装置的用户提供输入/输出I/O接口；处理器；光源，其发射可见光和红外光中的一者或两者；以及至少一个相机，其安置在所述观看区域的外围之外，与所述玻璃盖片共面或在其后面；其中：所述相机经配置以接收因从所述交互式显示器输出的光与物件的交互而产生的散射光，所述散射光的至少一些从所述物件被所述玻璃盖片接收，并引向所述相机；且所述处理器经配置以从所述相机所输出的图像数据确定所述物件相对于所述相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的一者或两者。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以确定所述物件相对于所述相机的光轴的方位角以及所述物件距所述相机的距离中的两者。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述玻璃盖片包含安置成接近于所述前表面的第一平面光导，所述第一平面光导经配置以接收所述散射光，所述接收到的散射光的至少一些在所述第一平面光导内经历全内反射TIR。4.根据权利要求3所述的设备，其中光转向布置包含：第二平面光导，其安置在所述第一平面光导后面；以及所述所输出的光因所述第二平面光导在具有正交于所述前表面的实质性分量的方向上反射从所述光源发射的光而产生。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述光源与所述第二平面光导光学耦合。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述交互式显示器安置于所述第一平面光导与所述第二平面光导之间。7.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一平面光导安置在所述前表面的前方；所述第二平面光导安置在所述第一平面光导后面；以及所述所输出的光因所述第二平面光导在具有正交于所述前表面的实质性分量的方向上反射从所述光源发射的光而产生。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第二平面光导充当所述交互式显示器的前光。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述所输出的光照明所述交互式显示器上方的区域。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以控制所述交互式显示器和所述电子装置中的一者或两者。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源是红外光源，且所述交互式显示器是液晶显示器。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以通过分析所述相机所接收到的多个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据来确定触摸距所述相机的距离。13.根据权利要求12所述的设备，其中所述处理器经配置以通过分析所述多个万花筒反射中的两个或两个以上之间的空间间距来确定所述距离。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器经配置以通过分析所述相机所接收到的至少一个万花筒反射的由所述相机输出的图像数据来确定所述触摸的所述触摸相对于所述相机的光轴的方位角。15.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个相机包含两个或两个以上相机，且所述处理器经配置以通过所述相机所输出的图像数据的三角测量来确定所述触摸的所述方位角。16.根据权利要求1所述的设备，其中所述观看区域具有超过24英寸的对角线尺寸。17.一种方法，其包括：使用处理器来从至少一个相机的输出确定用户触摸的位置，以及使用所述处理器，响应于所述确定所述用户触摸的所述位置，控制电子装置和为所述电子装置提供输入/输出I/O接口的交互式显示器中的一者或两者，其中：所述交互式显示器包含具有包含观看区域的前表面的玻璃盖片；所述相机安置在所述观看区域的外围之外，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·麦可·韦瓦士，罗素·威尼·格鲁克，胡尔希德·赛义德·阿拉姆，卡林·米特科夫·阿塔纳索夫，维卡斯·拉马钱德兰，哈西卜·艾哈迈德·西迪基，詹姆斯·威尔逊·纳什，罗伯特·米切尔·克莱曼，阿尔布雷希特·约翰尼斯·林德纳，艾弗杰尼·佩托维奇·高瑟夫，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US