专利名称：二维位置感测系统及其传感器的制作方法
技术领域：
所述的实施例涉及用于感测二维中的辐射源或辐射阻挡对象的位置的系统和方法。实施例也涉及用于这样的系统和方法中的传感器。
发明内容
本发明的一些实施例提供了传感器，所述传感器用于估计对象相对于所述传感器的方向。辐射源朝着所述传感器发射生成的或反射的辐射。所述传感器具有在孔板之后的线性光学传感器阵列。所述传感器阵列具有线性布置的多个传感器元件。所述孔板具有孔， 从而当所述系统在使用时允许来自所述辐射源的辐射仅仅到达所述传感器元件中的一些。 来自所述传感器的强度信号耦合到处理器，所述处理器被配置成识别所述辐射入射在其上的传感器元件。中心传感器元件从被照射的传感器元件当中选择并且用于估计所述辐射源相对于所述传感器的方向。其它实施例提供了一种具有线性阵列传感器的传感器。提供多个辐射源以照射线性阵列传感器中的传感器元件的范围。来自每个辐射源的辐射通过孔板中的孔并且仅仅照射传感器元件中的一些。辐射阻挡元件用于阻挡来自辐射源中的一些的辐射到达传感器元件中的一些。到达传感器元件的辐射的缺失被测量并且用于估计辐射阻挡元件相对于传感器的方向。在另一个方面中，提供了一对传感器。所述传感器相对于彼此以已知间隔定位。每个传感器确定辐射源(在一些实施例中)或辐射阻挡对象(在其它实施例中)相对于传感器的方向。基于源或对象相对于每个传感器的方向和传感器的已知相对定位估计辐射源或辐射阻挡对象的位置。另一个方面提供了一种估计定位在感测区域中的辐射源的方向的方法，所述方法包括提供辐射传感器，所述辐射传感器包括具有多个传感器元件的线性阵列传感器，所述传感器元件面对所述感测区域；孔板，所述孔板定位在所述线性阵列传感器和所述感测区域之间以阻挡来自所述感测区域的辐射到达所述线性阵列传感器；以及孔，所述孔形成于所述孔板中以允许来自所述辐射源的辐射到达所述传感器元件中的一些；接收来自所述线性阵列传感器的强度信号，其中所述强度信号包括对应于通过所述孔入射在所述传感器元件上的辐射的强度值；以及基于所述强度信号确定所述方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号包括超过阈值的至少一个高强度值，并且其中基于所述至少一个高强度值确定所述方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号包括超过阈值的高强度值的范围，并且其中确定所述方向包括基于所述高强度值的范围选择中心传感器元件；以及基于所述中心传感器元件确定方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号包括低于阈值的至少一个低强度值，并且其中基于所述至少一个低强度值确定所述方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号包括低于阈值的低强度值的范围，并且其中确定所述方向包括基于所述低强度值的范围选择中心传感器元件；以及基于所述中心传感器元件确定方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号是模拟信号并且其中确定所述方向包括将所述模拟辐射强度信号转换成相应的最终辐射强度；以及基于所述最终辐射强度信号确定方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号是数字信号，所述数字信号具有分别对应于所述传感器元件的每一个的高值或低值，并且其中确定所述方向包括基于高强度值的范围选择中心传感器元件；以及基于所述中心传感器元件确定方向。在一些实施例中，所述辐射强度信号是数字信号，所述数字信号具有分别对应于所述传感器元件的每一个的高值或低值，并且其中确定所述方向包括基于低强度值的范围选择中心传感器元件；以及基于所述中心传感器元件确定方向。在一些实施例中，可以在确定所述方向之前滤波所述辐射强度信号以去除虚假值。在一些实施例中，确定所述方向包括在查找表中查找角。在一些实施例中，确定所述方向包括计算角。另一个方面提供了一种估计辐射源相对于感测区域的位置的方法，所述方法包括相对于所述感测区域将第一位置传感器定位在第一位置；相对于平面将第二位置传感器定位在第二位置，其中所述第一和第二位置传感器分离一定距离；相对于所述第一位置传感器确定第一线；相对于所述第二位置传感器确定第二线；以及估计所述辐射源的位置在所述第一和第二线的交叉点。在一些实施例中，所述感测区域是显示屏的表面。在一些实施例中，所述感测区域是书写表面的表面。在一些实施例中，所述辐射源是发射所述第一和第二位置传感器可检测的辐射的有源辐射源。在一些实施例中，所述辐射源是无源反射辐射，并且还包括在固定位置提供一个或多个有源辐射源，并且其中所述无源辐射源将来自所述有源辐射源的辐射反射到所述第一和第二位置传感器上。 在一些实施例中，所述感测区域是显示屏的表面。在一些实施例中，所述感测区域是书写表面的表面。另一个方面提供了一种估计辐射源相对于感测区域的位置的方法，所述方法包括邻近所述感测区域提供多个有源辐射源；相对于所述感测区域将第一位置传感器定位在第一位置，其中由所述辐射源中的至少一些发射的辐射入射在所述第一辐射传感器上； 相对于平面将第二位置传感器定位在第二位置，其中由所述辐射源中的至少一些发射的辐射入射在所述第二辐射传感器上，并且其中所述第一和第二位置传感器分离一定距离；相对于所述第一位置传感器确定第一线；相对于所述第二位置传感器确定第二线；以及估计所述辐射源的位置在所述第一和第二线的交叉点。在一些实施例中，阻止来自第一组有源辐射源的辐射到达所述第一位置传感器并且阻止来自第二组辐射源的辐射到达所述第二辐射传感器，并且其中所述第一线对应于所述第一组并且所述第二线对应于所述第二组。
另一个方面提供了一种位置传感器，包括具有线性布置的多个传感器元件的线性阵列传感器，所述传感器元件面对感测区域；孔板，所述孔板定位在所述线性阵列传感器和所述感测区域之间以阻挡来自所述感测区域的辐射到达所述线性阵列传感器；以及孔， 所述孔形成于所述孔板中以允许来自所述感测区域的辐射到达所述传感器元件中的一些。在一些实施例中，所述传感器包括处理器，所述处理器耦合到所述线性阵列传感器以接收来自所述线性阵列传感器的辐射强度信号，其中所述辐射强度信号对应于通过所述孔入射在传感器元件的范围上的辐射的强度。在一些实施例中，所述传感器包括滤波到达所述传感器元件的辐射的光学滤波器。在一些实施例中，所述传感器元件对所述感测区域中的辐射源所发射的辐射敏感，并且其中所述光学滤波器被选择成允许所述辐射源所发射的辐射到达所述传感器元件。在一些实施例中，所述感测区域是大体平面的，并且其中所述传感器元件大体平行于所述感测区域线性地布置。在一些实施例中，所述处理器被配置成响应所述辐射强度信号估计相对于所述位置传感器的方向。下面在本发明的一些示例性实施例的描述中描述了本发明的这些和其它方面。
现在将参考附图描述本发明的各种实施例，其中
图1示出了根据本发明的传感器；
图2是图1的传感器的部分剖视前视图3是图1的传感器的横截面俯视图4示出了来自图1的传感器的强度信号；
图5和6示出了其它示例性强度信号；
图7示出了基于图4的信号的最终强度信号；
图8示出了用于估计辐射源的位置的系统；
图9示出了根据本发明的第一白板系统；
图10示出了用于图9的白板系统的辐射源；
图11示出了根据本发明的第二白板系统；
图12示出了用于本发明的反射辐射源；
图13示出了根据本发明的第三白板系统；
图14示出了来自图13的白板系统的传感器的强度信号
图15示出了基于图14的信号的最终强度信号；以及
图16示出了本发明的另一个实施例中的强度信号。
附图仅仅是示例性的并且未按比例绘制。
具体实施例方式
本文中所述的示例性实施例提供了涉及用于确定辐射源或辐射阻挡对象的位置的光学传感器系统和方法的细节。其它示例性实施例描述了用于跟踪白板表面上的笔或其它对象的运动的白板系统的细节。辐射源可以辐射由辐射源生成的辐射或者可以反射来自其它源的辐射。辐射可以在可见光谱内或在其它光谱内，例如紫外或红外光谱。本文中所述的实施例仅仅是示例性的并且光学传感器的其它实现方式和配置也是可能的。首先参考图1、2和3，所述图示出了位置传感器100和辐射源110。辐射源110发射入射在传感器100上的辐射。辐射源在本文中被描述为发射辐射，不管辐射源简单地反射由另一个辐射源产生的辐射还是辐射源生成然后远离辐射源传播的辐射。在一些实施例中，辐射源110可以是无源辐射源，其反射初始由另一个辐射源产生的辐射。例如，辐射源可以是朝着传感器100简单地反射辐射的反射源。在一些实施例中，辐射源110可以是有源辐射源，例如LED、灯泡或其它源。传感器100包括线性传感器阵列114、孔板118和处理器120。线性传感器阵列 114安装在传感器支座1 上，所述传感器支座又安装在基板1 上。孔板118也安装在基板126上。传感器阵列114具有线性布置的多个传感器元件116。传感器元件116的每一个对辐射源110所发射的辐射敏感。例如，传感器阵列114可以是对辐射源110所发射的可见或红外辐射敏感的线性CMOS传感器。传感器阵列114耦合到处理器120。传感器阵列 114将强度信号122提供给处理器120。孔板118具有形成于其中的孔124，使得辐射源110所发射的辐射仅仅入射在传感器元件116中的一些上。在该实施例中，孔IM是狭缝，允许辐射源110在ζ维度上移动并且仍然通过孔1 将辐射发射到传感器100上。在其它实施例中，孔可以是孔洞或者可以具有另一个形状。在一些实施例中，可以基于传感器元件116的灵敏度、形状和间隔选择孔的形状(包括尺寸)。感测区域111是辐射源110可以在其中发射将通过孔IM入射在传感器元件116 上的辐射的空间范围。传感器元件116大体平行于感测区域111的平面布置。当辐射源 110相对于传感器100在X或y维度上移动时，辐射源110所发射的辐射穿过孔IM并且入射在不同传感器元件116上。在一些实施例中，光学滤波器可以用于限制入射在传感器阵列114上的辐射的频带。参考图2和3，光学滤波器可以定位在孔IM的前面(如图2中所示)或孔IM和传感器阵列114之间以减小到达传感器元件116的无关辐射的量。例如，滤波器可以仅仅允许在对应于辐射源110所发射的辐射的频率范围内的辐射到达传感器元件116。在一些实施例中，光学陷波滤波器可以用于阻挡非理想辐射到达传感器元件116。使用光学滤波器可以例如通过增加强度信号中的信噪比而改善传感器100的操作。图4示出了示例性强度信号122。强度信号122是由传感器阵列114提供的模拟信号。强度信号122大体上具有对应于很少或没有来自辐射源110的辐射入射在其上的多数传感器元件116的低强度水平。强度信号122具有对应于来自辐射源110的辐射入射在其上的传感器元件116的较高强度水平。在各种实施例中，传感器元件116和孔124的尺寸和间隔可以使得仅仅一个或几个传感器元件116可以使来自辐射源110的辐射入射在其上。在其它实施例中，孔IM可以被成形为允许来自辐射源110的辐射入射在更多数量的传感器元件上。
在各种实施例中，强度信号122可以是模拟信号或数字信号(或两者的组合)。在强度信号是数字信号的实施例中，对应于特定阵列元件的强度水平可以具有两个或以上的值。例如，图5示出了强度信号122，其中强度水平是高水平或低水平取决于入射在每个传感器元件上的辐射是低于还是高于阈值。在其它实施例中，入射在每个传感器元件上的辐射的强度可以被报告为在值的范围内的强度水平。例如，图6示出了强度信号，其中为每个传感器元件提供在低值和高值之间的强度水平。如果八位被提供用于报告每个传感器元件的强度水平，则低值可以为0并且高值可以为255。再次参考图4，在该实施例中，强度信号122是原始强度信号，该原始强度信号由处理器120转换成最终强度信号136。在该实施例中，处理器120被配置成以下面方式这样做。处理器120首先估计用于在辐射的背景水平和辐射源110所发射的辐射的较高水平之间进行区分的阈值。这可以例如通过识别最常见强度水平(众数值)并且将阈值设定在原始强度信号的众数强度水平和峰值水平之间的水平而实现。原始强度信号122可以是双态信号并且阈值可以被设定在两个众数值之间的水平。在其它实施例中，这可以通过计算平均强度水平(平均值)而实现，所述平均强度水平将典型地在背景辐射水平和辐射源110 所发射的辐射的水平之间。在其它实施例中，可以以另一种方式选择阈值水平。在该例子中如下计算阈值水平134 阈值水平134 =(峰值强度水平-平均强度水平)*30 % +平均强度水平参考图4和7，最终强度信号136具有用于具有超过原始强度信号中的阈值134的强度水平的传感器元件的高强度和用于具有处于或低于原始强度信号中的阈值的强度水平的传感器元件的低强度水平。典型地，最终强度信号136将具有处于对应于来自辐射源110的辐射通过孔板118 入射在其上的传感器元件的高水平的强度水平的范围。在该实施例中，处理器然后识别在最终强度信号136具有高水平的传感器元件的范围的中间的中心传感器元件。在图4和7 的例子中，传感器阵列具有4096个传感器元件并且用于传感器元件观83至四05的强度水平在最终强度信号136中是高的。传感器元件观94是中心元件，如图3中所示。在一些实施例中，可以直接从原始强度信号计算中心元件。用于从最终强度信号 136选择中心元件的方法也可以用于从仅仅具有两个值的数字强度信号直接计算中心元件，如图5中所示。在其它实施例中，可以以其它方式计算中心元件。例如，如果传感器提供强度水平的范围，如图4和6中所示，则处理器可以被配置成选择具有最高传感器强度水平的传感器元件。在一些实施例中，处理器可以滤波原始或最终强度信号以去除虚假值。例如，可以滤波强度信号以去除由低强度水平围绕的一个或少量传感器元件的高强度水平。 孔板和传感器阵列118的几何形状可以被布置成使得来自辐射源110的辐射将照射一组传感器元件。如果少于应当由辐射源照射的一小组元件具有高强度水平并且由具有低强度水平的传感器元件围绕，则该组元件可以被当作具有低强度水平。再次参考图1，传感器100相对于x-y平面成预定角定位。在该实施例中，传感器 100与χ和y维度成45°角定位。处理器120接收强度信号122并且确定来自辐射源110 的辐射入射在传感器100上所成的角θ (图1)。处理器120基于中心传感器元件确定角θ。这可以使用各种几何或计算方法或方法的组合实现。
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在图3上示出了几何方法。处理器120确定相对于基准点的角Θ，所述基准点将典型地在传感器100的尺寸内。在一些实施例中，基准点可以在传感器100的尺寸的外部。 在本实施例中，角Θ相对于在孔124的中心的基准点130是确定的。传感器阵列位于离孔板一定距离h处，传感器阵列的中心140在基准点130的正后方。中心传感器元件2894与传感器阵列的中心140间隔距离d。可以如下计算角Θ :Z Θ =Z a + Z β= tarf1 (d/h)+45°在一些实施例中，查找表可以用于确定角Θ。可以事先为传感器阵列114中的每个传感器元件116计算角Θ并且结果可以存储在处理器120可访问的查找表中。处理器 120然后可以在已识别中心元件之后查找角Θ。基准点130和角Θ共同限定线132，辐射源110沿着所述线相对于传感器100定位。接着参考图8，该图示出了用于估计辐射源210相对于x-y平面的位置的系统 200。系统200包括类似于传感器100的一对传感器202和204。传感器202具有基准点 230。线232穿过基准点230并且与y维度成角Θ。传感器204具有基准点236。线246穿过基准点236并且与y维度成角φ。辐射源210位于线232和246的交叉点处。传感器202 和204可以共用处理器220使得它们的相应传感器阵列214和248将强度信号提供给处理器220。处理器220以上面关于线132和图3所述的方式计算线232和246。处理器220 可以以任何方式计算线，包括上述的查找表方法。线232和246位于χ-y平面上。处理器220计算线232和246交叉的交叉点250。 交叉点250是辐射源210的位置的估计。接着参考图9，该图示出了白板系统300。白板系统300包括具有一对传感器302 和304的白板352。传感器302和304类似于系统200的传感器202和204并且以相同的方式操作。传感器302安装在防福射罩354之后,所述防福射罩减小入射在传感器302上的环境辐射的量。类似地，传感器304安装在防辐射罩356之后。感测区域311在白板352 的表面上。辐射源310定位在感测区域311中。图9的实施例可以同等地用于显示屏以形成触摸屏或电子白板。感测区域311将在显示屏的表面上，传感器302和304邻近显示屏的角部安装。在其它实施例中，感测区域可以在另一个书写或显示表面的表面上。参考图10，辐射源310在所有方向上从辐射源生成并且发射辐射。辐射源310是安装到干擦写笔358的环370，所述干擦写笔用于在白板352上书写。环370包括由电池 (未显示)供电的多个LED 372。环370可以可选地可移除以用于安装到不同的干擦写笔上。LED 372发射由传感器302和304检测的辐射。再次参考图9，传感器302和304具有基准点330和336。传感器302和304在χ 维度上分离一定距离d。基准点336位于x-y平面的原点(也就是点(0，0))。基准点330 位于点(d,0)。福射源310位于点(xp，yp)。处理器320耦合到传感器302和304。处理器320计算角Θ和φ，如上所述。如下计算辐射源310的位置
处理器320被配置成重复地估计辐射源310的位置。当用户用笔358在白板352 上书写时，辐射源310与笔协同地移动。处理器320跟踪辐射源在x-y平面中的运动。每个计算位置被记录，提供由用户在白板上书写的信息的记录。 辐射源310是自身生成并且发射辐射的有源辐射源。发射辐射可以是可见光或者它可以在可见光谱之外，只要传感器302和304对发射辐射敏感。接着参考图11，该图示出了白板系统400，所述白板系统在结构和操作上类似于白板系统300。相应部件由相似附图标记识别。白板系统400与白板系统300的区别在于辐射源410的性质。辐射源410是无源反射辐射源。一对有源固定位置辐射源462和464 安装在白板452的边框466中。每个辐射源发射越过白板的书写表面468的全部或多数的辐射。参考图12，辐射源410是安装在干擦写笔458上的反射环470。反射环470可以可移除以用于安装在不同的干擦写笔上。在一些实施例中，反射环470可以具有覆盖有反射带的外表面。在其它实施例中，外表面可以是抛光金属表面。再次参考图10，有源辐射源462所发射的辐射沿着线474入射在辐射源410上并且沿着线432反射到传感器402。有源辐射源464所发射的辐射沿着线478入射在辐射源 410上并且沿着线446反射到传感器404。处理器420耦合到传感器402和404并且估计辐射源410的位置，如上面关于白板系统300所述。白板系统400能够跟踪笔458的运动而不用提供安装到笔的有源辐射源。可选地，边框466可以被着色以减小来自有源辐射源 462和464的辐射反射到传感器402和404上，由此减小由传感器中的传感器元件测量的辐射的基本水平，并且增加由辐射源410反射到传感器上的辐射的强度相比于来自其它源的背景或基本水平辐射的差异。接着参考图13，该图示出了另一个白板系统500。白板系统500在结构和操作上类似于白板系统300和400并且相应部件由相应附图标记识别。白板系统500具有安装在白板552的边框566中的固定位置的多个有源辐射源 562。福射发射器562发射入射在传感器502和504上的福射。传感器502具有类似于传感器(图3)的多个传感器元件和孔板，使得来自每个辐射发射器562的辐射仅仅入射在传感器元件中的一个或一些上。在该实施例中，(i)孔板518中的孔524(未显示)的形状和 ( )有源辐射源562的间隔和强度以及有源辐射源所发射的辐射的发散(或准直)可以被选择成使得入射在传感器元件上的辐射大致相等。辐射源的间隔、强度和发散或准直可以围绕边框566不同。在其它实施例中，对于辐射源中的一些或全部，间隔、强度或发散或准直或这些方面中的一些可以是相同的。笔(或其它辐射阻挡对象)510在白板552的书写表面568上来回移动。笔阻挡来自辐射源562中的一些的辐射到达传感器元件中的一些。辐射阻挡对象510阻挡来自有源辐射源562a的辐射到达传感器502并且阻挡来自有源辐射源562b的辐射到达传感器504。参考图14，该图示出了来自传感器502的传感器阵列514 (未显示)的原始强度信号522。原始强度信号522具有用于来自辐射源562的辐射入射在其上的传感器元件的较高强度水平和用于来自辐射源的辐射由笔558阻挡入射在其上的传感器元件的较低强度水平。传感器502和504耦合到处理器520。参考图15，传感器502确定阈值水平534并且通过比较原始强度信号522和阈值水平534而生成最终强度信号536。在图15中，接收小于阈值水平的辐射的传感器元件具有在最终强度信号中的高强度值。处理器520然后以上面关于最终强度信号136和图7所述的方式基于最终强度信号具有高值的传感器元件的范围识别中心传感器元件。处理器520然后基于中心传感器元件确定角Θ。类似地，处理器520确定角φ并且基于传感器502、504之间的距离d以及角Θ和φ估计笔558的位置。参考图I至3，传感器100依赖于落在不同传感器元件116上的从高到低辐射水平的过渡。类似地，传感器502和504 (图13)依赖于落在不同传感器元件516 (未显示) 上的从高到低辐射水平的过渡。传感器100中的基线或背景辐射强度水平低，而在传感器 502中它高，但是两个传感器使用类似原理操作以确定定位辐射源或辐射阻挡对象所沿着的线。白板系统500可以用于阻挡来自辐射源562的辐射到达传感器502和504的笔或其它装置，允许估计和跟踪标准笔、手指或其它对象在白板表面568上的位置和运动。再次参考图13和14，白板系统500被配置成使得在没有任何辐射阻挡装置的情况下传感器502和504中的每个传感器元件上的辐射强度大致相等。在其它实施例中，从辐射源562到达传感器元件516的辐射的强度可以更显著地变化。图16示出了在越过传感器元件的辐射强度水平未被平衡的实施例中来自传感器的若干原始强度信号。强度信号622a示出了在没有诸如笔的任何辐射阻挡对象的情况下入射在不同传感器元件上的辐射的较高可变性。强度信号622b示出了使用辐射阻挡对象阻挡来自辐射源562的辐射到达传感器元件中的一些的影响。在该实施例中，处理器记录白板系统的启动阶段期间的强度信号622a并且使用被记录强度信号作为基线。在操作进行期间，从传感器阵列接收的强度信号(例如强度信号622b)与被记录基线强度信号比较以识别强度信号的变化。基线强度信号622a和强度信号622b之间的差异被显示为差分强度信号622c。差分强度信号622c被用作原始强度信号以确定阈值水平并且识别中心传感器元件。已在这里仅仅作为例子描述了本发明。可以对这些示例性实施例进行各种修改和变化而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种估计定位在感测区域中的辐射源的方向的方法，所述方法包括 -提供辐射传感器，所述辐射传感器包括-具有多个传感器元件的线性阵列传感器，所述传感器元件面对所述感测区域； -孔板，所述孔板定位在所述线性阵列传感器和所述感测区域之间以阻挡来自所述感测区域的辐射到达所述线性阵列传感器；以及-孔，所述孔形成于所述孔板中以允许来自所述辐射源的辐射到达所述传感器元件中的一些；-接收来自所述线性阵列传感器的强度信号，其中所述强度信号包括对应于通过所述孔入射在所述传感器元件上的辐射的强度值；以及 -基于所述强度信号确定所述方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射强度信号包括超过阈值的至少一个高强度值，并且其中基于所述至少一个高强度值确定所述方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射强度信号包括超过阈值的高强度值的范围，并且其中确定所述方向包括-基于所述高强度值的范围选择中心传感器元件；以及 -基于所述中心传感器元件确定方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射强度信号包括低于阈值的至少一个低强度值，并且其中基于所述至少一个低强度值确定所述方向。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射强度信号包括低于阈值的低强度值的范围，并且其中确定所述方向包括-基于所述低强度值的范围选择中心传感器元件；以及 -基于所述中心传感器元件确定方向。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射强度信号是模拟信号并且其中确定所述方向包括-将所述模拟辐射强度信号转换成相应的最终辐射强度；以及 -基于所述最终辐射强度信号确定方向。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述辐射强度信号是数字信号，所述数字信号具有分别对应于所述传感器元件的每一个的高值或低值，并且其中确定所述方向包括-基于高强度值的范围选择中心传感器元件；以及 -基于所述中心传感器元件确定方向。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述辐射强度信号是数字信号，所述数字信号具有分别对应于所述传感器元件的每一个的高值或低值，并且其中确定所述方向包括-基于低强度值的范围选择中心传感器元件；以及 -基于所述中心传感器元件确定方向。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，包括在确定所述方向之前滤波所述辐射强度信号以去除虚假值。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中确定所述方向包括在查找表中查 戈角。
11.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中确定所述方向包括计算角。
12.—种估计辐射源相对于感测区域的位置的方法，所述方法包括 -相对于所述感测区域将第一位置传感器定位在第一位置；-相对于平面将第二位置传感器定位在第二位置，其中所述第一和第二位置传感器分离一定距离；-相对于所述第一位置传感器确定第一线； -相对于所述第二位置传感器确定第二线；以及 -估计所述辐射源的位置在所述第一和第二线的交叉点。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述感测区域是显示屏的表面。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述感测区域是书写表面的表面。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其中所述辐射源是发射所述第一和第二位置传感器可检测的辐射的有源辐射源。
16.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其中所述辐射源是无源反射辐射源，并且还包括在固定位置提供一个或多个有源辐射源，并且其中所述无源辐射源将来自所述有源辐射源的辐射反射到所述第一和第二位置传感器上。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述感测区域是显示屏的表面。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述感测区域是书写表面的表面。
19.一种估计辐射源相对于感测区域的位置的方法，所述方法包括 -邻近所述感测区域提供多个有源辐射源；-相对于所述感测区域将第一位置传感器定位在第一位置，其中由所述辐射源中的至少一些发射的辐射入射在所述第一辐射传感器上；-相对于平面将第二位置传感器定位在第二位置，其中由所述辐射源中的至少一些发射的辐射入射在所述第二辐射传感器上，并且其中所述第一和第二位置传感器分离一定距 1 ；-相对于所述第一位置传感器确定第一线； -相对于所述第二位置传感器确定第二线；以及 -估计所述辐射源的位置在所述第一和第二线的交叉点。
20.根据权利要求19所述的方法，其中阻止来自第一组有源辐射源的辐射到达所述第一位置传感器并且阻止来自第二组辐射源的辐射到达所述第二辐射传感器，并且其中所述第一线对应于所述第一组并且所述第二线对应于所述第二组。
21.一种位置传感器，包括-具有线性布置的多个传感器元件的线性阵列传感器，所述传感器元件面对感测区域；-孔板，所述孔板定位在所述线性阵列传感器和所述感测区域之间以阻挡来自所述感测区域的辐射到达所述线性阵列传感器；以及-孔，所述孔形成于所述孔板中以允许来自所述感测区域的辐射到达所述传感器元件中的一些。
22.根据权利要求21所述的位置传感器，还包括处理器，所述处理器耦合到所述线性阵列传感器以接收来自所述线性阵列传感器的辐射强度信号，其中所述辐射强度信号对应于通过所述孔入射在传感器元件的范围上的辐射的强度。
23.根据权利要求21或22所述的位置传感器，还包括滤波到达所述传感器元件的辐射的光学滤波器。
24.根据权利要求23所述的位置传感器，其中所述传感器元件对所述感测区域中的辐射源所发射的辐射敏感，并且其中所述光学滤波器被选择成允许所述辐射源所发射的辐射到达所述传感器元件。
25.根据权利要求21至M中的任一项所述的位置传感器，其中所述感测区域是大体平面的，并且其中所述传感器元件大体平行于所述感测区域线性地布置。
26.根据权利要求21至25中的任一项所述的位置传感器，其中所述处理器被配置成响应所述辐射强度信号估计相对于所述位置传感器的方向。
全文摘要
公开了二维位置感测系统和用于这样的系统中的传感器。所述传感器包含具有传感器元件的线性阵列传感器和孔板。一些实施例包括将辐射引导到传感器元件中的一些上的辐射源。其它实施例包括阻挡辐射到达传感器元件中的一些的辐射阻挡对象。可以从入射在传感器元件上的辐射估计辐射源或辐射阻挡对象的方向或位置。
文档编号G01S3/00GK102597796SQ201080036257
公开日2012年7月18日 申请日期2010年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者A·尤图库里, J·克拉克, 斯蒂芬·麦克费德烟 申请人:百安托国际有限公司