快速多触摸后处理的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求2013年11月1日提交的美国专利申请No. 14/069,609的优先权，并 且还要求2013年7月12日提交的美国临时专利申请No. 61/845, 892的优先权。此申请包 括经受版权保护的材料。版权所有者不反对本专利公开的任何人作出的拓制，就像它出现 在专利和商标局的文件或记录中的内容，但在其它情况下保留任何版权。
技术领域 所公开的系统和方法总地涉及用户输入领域，且更具体地涉及提供快速多触摸 (multi-touch)后处理的用户输入系统。
【附图说明】
[0003] 如附图中所示，根据以下对实施例的更具体说明，本公开的上述和其它目的、特征 以及优点将变得显而易见，在附图中，各个图中的附图标记指示相同部件。这些附图不一定 按比例绘制，而是着重于说明所公开实施例的原理。
[0004] 图1提供了示出低等待时间（low-latency)触摸传感器设备的实施例的高级框 图。
[0005]图2示出了可被用在低等待时间触摸传感器设备的实施例中的交叉的导电路径 的布局的实施例。
[0006] 图3示出了展示场平坦化过程的框图。
[0007] 图4示出了展示在局部最大值周围的四个相连的近邻的图。
[0008] 图5示出了展示在局部最大值周围的八个相连的近邻的图。
[0009] 图6示出了展示对非对称的触摸点的椭圆拟合的几何图。
【具体实施方式】
[0010] 本申请涉及快速多触摸传感器，诸如2013年3月15日提交的题为"Low-Latency TouchSensitiveDevice(低等待时间触敏设备）"美国专利申请No. 13/841，436、2013 年3月15日提交的题为"FastMulti-TouchStylus(快速多触摸笔）"的美国专利 申请No. 61/798, 948、2013 年 3 月 15 日提交的题为"FastMulti-TouchSensorWith User-IdentificationTechniques(采用用户识别技术的快速多触摸传感器）"的美 国专利申请Ν〇·61/799,035、2013年 3 月 15 日提交的题为"FastMulti-TouchNoise Reduction(快速多触摸噪声抑制）"的美国专利申请No. 61/798, 828、2013年3月15日提 交的题为"FastMulti-TouchStylus(快速多触摸笔）"的美国专利申请No. 61/798, 948、 2013年7月12日提交的题为"FastMulti-TouchPostProcessing(快速多触摸后处 理）"的美国专利申请Ν〇·61/845,892、2013年7月12日提交的题为"ReducingControl ResponseLatencyWithDefinedCross-ControlBehavior(通过定义的交叉控制行为 减少控制响应等待时间）"的美国专利申请No. 61/845, 879、2013年9月18日提交的题 为"SystemsAndMethodsForProvidingResponseToUserInputUsingInformation AboutStateChangesAndPredictingFutureUserInput(用于利用有关状态变化 的信息提供对用户输入的响应并预测未来用户输入的系统和方法）"的美国专利申请 No. 61/879, 245、和 2012 年 10 月 5 日提交的题为"HybridSystemsAndMethodsFor Low-LatencyUserInputProcessingAndFeedback(用于低等待时间用户输入处理和反 馈的混合系统和方法）"的美国专利申请No. 61/710, 256中所公开的快速多触摸传感器。这 些申请的全部公开内容通过引用结合于此。
[0011] 本公开将首先描述快速多触摸传感器的操作，对于所述多触摸传感器可描述本后 处理技术。然而，当前公开的系统和方法不限于与下面描述的快速多触摸传感器关联的后 处理，而是可广泛地运用到其它传感器而不脱离本发明的精神和范围。
[0012] 在一个实施例中，利用本文公开的后处理技术的快速多触摸传感器提供来自二维 流形（manifold)上的人的手指（或其它物体）的触摸事件（或其它姿态）的检测并具有 对触摸事件或多个同时的触摸事件进行检测并彼此区别的能力。（如本文所使用的，短语 "触摸事件"包括近触摸（neartouch)事件或可利用传感器识别的任何其他姿态。）根据 实施例，触摸事件可以非常低的等待时间（例如大约十毫秒或更少时间、或者少于一毫秒） 被检测、处理并提供至下游计算进程。
[0013] 在实施例中，所公开的快速多触摸传感器利用一种投射电容式方法，该方法对于 触摸事件的高更新率和低等待时间测量已有改善。该技术可使用并行硬件和较高频率波 形以获得前述优势。另外公开了作出灵敏和稳健测量的方法，该方法可用在透明显示表面 上并可允许运用这项技术的产品的经济型制造。在这点上，本文中所使用的"电容性物体 (capacitiveobject) "可以是手指、人体的其它部分、指示笔或传感器对其敏感的其它物 体。本文公开的传感器和方法不需要依赖于电容。对于下文公开的光学传感器实施例，这 些实施例利用光子隧穿和泄漏以感测触摸事件，并且本文中所使用的"电容性物体"包括可 与这种感测相容的任何物体，诸如指示笔或手指。类似地，本文中所使用的"触摸位置"和 "触敏设备"不需要电容性物体与所公开的传感器之间的实际触摸接触。
[0014] 图1示出了根据实施例的快速多触摸传感器100的某些原理。在附图标记200处， 不同的信号被发送至该表面的行中的每一行内。信号被设计成"正交的（orthogonal)"，即 可彼此隔开并可区别。在附图标记300处，接收器被附连至每一列。接收器被设计成接收 所发送的信号中的任何一个、或者这些信号的任意组合，并且单独地测量出现在该列上的 正交发送信号中的每一个的量。传感器的触摸表面400包括一系列行和列（未全部不出）， 这些正交信号可沿这些行和列传播。在实施例中，这些行和列被设计成：当它们不经受触摸 事件时，较低量或可忽略量的信号被耦合在它们之间，相反，当它们经受触摸事件时，较高 量或不可忽略量的信号被耦合在它们之间。（在实施例中，相反情形可以成立一使较少量的 信号代表触摸事件，而使较大量的信号代表没有触摸。）如以上所讨论的，触摸或触摸事件 不需要物理接触，而是影响耦合信号的电平的事件。
[0015] 继续参见图1，在实施例中，一般来说，在行和列两者附近的触摸事件的电容性结 果可使出现在该行上的不可忽略的量的信号耦合至该列。更一般地说，触摸事件可造成并 由此对应于列上接收的信号。由于行上的信号是正交的，因此多个行信号可被耦合至一列 并由接收器进行区别。同样，每个行上的信号可被耦合至多个列。对于耦合至给定行的每 个列，该列上发现的信号包含将指示哪些行正与该列同时地被触摸的信息。所接收的每个 信号的量一般与携带对应信号的列和行之间的耦合的量有关，并由此可指示触摸物体到该 表面的距离、由触摸所覆盖的表面的面积和/或触摸的压力。
[0016] 当同时触摸行和列时，出现在行上的信号中的一些被耦合到相应的列内。（如以 上所讨论的，术语"触摸"或"被触摸（touched)"不需要实际的物理接触，而是相对接近。） 事实上，在触摸设备的各种实施方式中，与行和/或列的物理接触是不太可能的，因为在行 和/或列与手指或其它触摸物体之间可存在保护性阻挡结构（barrier)。此外，一般来说， 行和列本身不彼此接触，相反被布置在接近位置，这防止可忽略的量以上的信号被耦合在 它们之间。一般来说，行-列耦合不起因于它们之间的实际接触，也不起因于来自手指或其 它触摸物体的实际接触，而是起因于使手指（或其它物体）贴近的电容性效应一导致电容 性效应的贴近（closeproximity)在本文中被称为触摸。）
[0017] 行和列的本性是任意的并且具体取向是无关的。事实上，术语"行"和"列"不旨 在表示方格，而是表示在其上发送一信号的一组导体（行）以及在其上可耦合一信号的一 组导体（列）。行和列甚至根本不一定在一个网格中。其它形状是可能的，只要触摸事件将 触摸部分"行"和部分"列"，并造成某种形式的耦合。例如，"行"可以是同心圆，而"列"可 以是从中心向外辐射的轮辐。此外，不一定仅存在两种类型的信号传播信道：在实施例中， 取代行和列，可提供信道"A"、"B"和"C"，其中在"A"上发送的信号可在"B"和"C"上被接 收，或者，在实施例中，在"A"和"B"上发送的信号可在"C"上被接收。还可能的是，信号传 播信道可交替发挥作用，有时支持发送器，且有时支持接收器。许多替代实施例是可能的并 对本领域内技术人员而言在考虑本公开后将是显而易见的。
[0018] 如以上提到的，在实施例中，触摸表面400由一系列行和列构成，信号可沿该一系 列的行和列传播。如以上所讨论的，这些行和列被设计成使得：当它们不被触摸时，可忽略 的量的信号被耦合在它们之间。此外，不同的信号被发送到每个行内。在实施例中，这些不 同信号中的每一个是彼此正交的（即，可隔开和可区别的）。当同时触摸行和列时，出现在 行上的不可忽略的量的信号被耦合到相应的列内。被耦合到列上的信号的量可与触摸的压 力或面积有关。
[0019] 接收器300被附连至每个列。接收器被设计成接收不可忽略的量的任何正交信 号、或者正交信号的任意组合，并识别提供不可忽略的量的信号的列。在实施例中，接收器 可测量出现在该列上的正交发送信号中的每一个的量。以此方式，除了识别与每个列接触 的行，接收器可提供关于该触摸的附加（例如，定性）的信息。一般来说，触摸事件可对应 于在列上接收的信号。对于每个列，在其上接收的不同信号指示对应行中的哪个正与该列 同时被触摸。在实施例中，所接收的每个信号的不可忽略的量可关联于相应行和列之间的 耦合的量并可指示由该触摸所覆盖的表面的面积、触摸的压力等等。 简单正弦波实施例
[0020] 在实施例中，被发送到行中的正交信号可以是未经调制的正弦波，每个正弦波具 有不同的频率，选择这些频率以使它们在接收器中能容易地彼此区别。在实施例中，选择 这些频率以在这些频率之间提供充分的间隔，以使得这些频率在接收器中能容易地彼此区 另IJ。在实施例中，所选择的频率之间不存在简单