包括点310的 坐标和指向邻近的相交点311至314的指针。
[0120] 返回来参照图9,在步骤621，对如在表1V中列出的所有可用光束进行扫描，并且 通过对光束的检测值和阈值进行比较而赋予这些光束被阻挡/未被阻挡的二进制值。在一 些实施方式中，使用归一化检测值而不是使用二进制值。然后对来自邻近光束的归一化值 进行插值以细化触摸位置计算。
[0121] 在步骤622,以如下方式对被阻挡光束进行分析。当识别出第一被阻挡光束时，该 方法检查沿着该被阻挡光束的每个相交点，以察看该点是否是两个被阻挡光束的相交点。 当识别出这种相交点时，该方法针对两个被阻挡光束的附加相交递归地检查所有直接邻近 的相交点，直到发现两个被阻挡光束没有另外的相交点为止。也由两个被阻挡光束形成的 所有邻近相交点都被认为属于同一个触摸物体，并且因此被一起编组。该递归方法找到属 于单个触摸物体的所有相连接的相交。该方法然后以在之前的步骤中还没有被使用的被阻 挡光束开始重复。在图11中的圆圈651内示出了所得到的相连的相交点的网络，其中成对 的被阻挡光束在相交点处相交。
[0122] 参照图11，图11是根据本发明的一个实施方式的用于定位触摸物体的相连接的 被阻挡光束的网络的图示。图11示出了在一个触摸的情况下的被阻挡光束和未被阻挡光 束。图11是一个彩色图。绿色线代表未被阻挡光束，而红色线代表被阻挡光束。因而，显 著的相交点是两个红色线相交的点。从第一个这种红色的相交点开始，当前方法递归地构 建相连接的红色相交的网络。该区域为在图11中由红色圆圈651标记的红色区域
[0123] 步骤622在图9中由方框640示出。方框640包括第一被阻挡光束633。示出了 沿着光束633的三个相交点637至639。点637和638是光束633分别与两个没被阻挡光 束634和635相交的地方。点639是光束633和第二被阻挡光束636之间的相交点。相交 光束636是通过该方法识别出的第二被阻挡光束。
[0124] 在步骤623,该方法递归地检查邻近点639的相交点，以创建属于同一个触摸物体 的邻近相交的网络或网。这在图9中用方框650示出，示出了第一相交点639和邻近的相 交点645至647。点647是沿着光束633的下一个相交点；点645和646是沿着第二被阻 挡光束636的邻近相交点。点645是光束636与光束643相遇的地方，而点646是光束636 与光束641相遇的地方。该步骤的递归特性意味着，如果这些点645至647中的任何点也 是由两个被阻挡光束形成的，则搜索扩大至它们的近邻。邻近相交的列表离线生成并且存 储在存储器内。该方法以按照顺序地检查这些光束而开始。第一被阻挡光束将该搜索分支 到检查其近邻。利用被检查的光束的列表来避免在该方法重新开始针对第一被阻挡光束顺 序地进行检查时再次检查邻近光束。
[0125] 在步骤624,该方法继续分析相连接的相交点以提取每个光束上的第一和最后的 被阻挡相交点。这提供了触摸区域的轮廓。因而，在图11中，这些最外面的点形成了包围 红色线的网络或网的黄色圆圈651。图11的小型化形式在图9中的方框660中出现，其中 黄色圆圈651包围红色光束的网。触摸位置被计算为用于所有光束的这些两端点的平均。 触摸区域的宽度和高度通过确定该区域的左侧坐标、右侧坐标、顶侧坐标和底侧坐标来计 算。这些是通过每个方向上的相交点的最大坐标和最小坐标或另选地通过将每个方向上的 两个或三个最大和最小相交点的坐标平均来确定的。
[0126] 如果候选触摸位置包括至少一个唯一被阻挡光束，也就是如果包括没有穿过任 何其它候选触摸位置的被阻挡光束，则该候选触摸位置被确认为实际触摸位置。如果没 有唯一被阻挡光束对应于候选触摸位置，也就是如果穿过该候选位置的所有被阻挡光束 都穿过至少一个其它确认的触摸位置，则将该候选触摸位置丢弃。这样，就可以丢弃幻影 (phantom)触摸，即：将与被阻挡光束的相交对应的、不是由位于相交位置的物体产生而是 由在该位置上投射光束阴影的两个物体产生的位置丢弃。
[0127] 参照图12,图12是其中检测光束相交的位置的图。如以上所说明的，其中每个相 交光束都被阻挡的相交被标记为被阻挡的相交。被阻挡的相交在图12中为黑色阴影。图12 示出了通过以上描述的系统和方法识别的与五个触摸物体对应的五蔟被阻挡的相交701 至705。还示出了另外的被阻挡的相交，但是它们属于太小而无法定量成触摸物体的蔟。
[0128] 参照图13至图18,图13至图18是根据本发明的一个实施方式的用于确定触摸位 置的另选方法的图示，其中根据被阻挡的细光束排除了较大的、候选触摸区域的多个部分。 该方法使用非常细的光束，并且假定对屏进行触摸的任何物体都具有至少为d的半径。该 方法开始于将整个屏限定为潜在触摸区域Q，半径d的触摸物体可以存在于该潜在触摸区 域Q内。图13示出了具有由阴影区域653表示的区域Q的屏802。未被阻碍的窄光束表 明在距离该光束的距离d内没有定位具有半径d的物体。该情形在图14中示出，图14示 出了横跨屏802穿过的未被阻碍的窄光束305。基于任何触摸物体都具有半径d的假设， 显然没有这样的触摸物体位于光束305的距离d内。因此，从区域Q移除或排除了沿着光 束305的具有宽度2d的狭长地带，从而将区域Q分割成两个多边形653和654。随着增加 更多的未被阻碍的光束，更多的区域被从Q移除。因而，在图15中，示出了两个未被阻碍的 光束305和306,由此将Q分成四个多边形653至656。最终，Q变成数量越来越多的分开 的凸多边形（具有越来越多的边数，如图16所示），其中Q已经被减少为三个凸多边形653 至655。当实现该方法时，前进穿过邻近的光束而不是遥远的光束有时是有利的。例如，返 回来参照图15,可以看到，与光束305并排的第二未被阻挡光束将在不增加任何附加多边 形的情况下减少Q的尺寸，而在图16中，未被阻挡光束306增加了两个新的多边形355和 356。Q中的附加多边形特别需要更多的存储器来存储附加的多边形数据。
[0129] 在一些实现中，在完成基于未被阻挡窄光束分割Q之后该方法不再继续。当已经 分析了所有未被阻挡光束时，该方法终止。Ql中每个剩余的多边形都被认为包含触摸物体， 但是物体在多边形内的位置是未知的。参照图16,图16示出了在Q中剩余的三个多边形 653至655,因而认为有三个物体分别在这三个位置处对屏802进行触摸。在一些实施方式 中，假定每个多边形的重心为其相应的触摸物体的中心。
[0130] -些触摸样式（图案）将比触摸点在Q中产生更多分离的多边形。这些额外的多 边形已知为假性点或鬼影点（ghost point)。消除或排除假性点或鬼影点的一个方式是利 用分析被阻挡光束的第二步骤继续该方法，如参照图17和图18所说明的。每个被阻挡光 束i表示沿着该光束的地域Q 1，该地域％包含至少一个具有半径d的触摸物体。由于触摸 物体只能存在于Q内，因此在Qi与Q相交的位置有至少一个物体，即图17示出 了被阻挡光束307。Q中的两个多边形位于距离该光束的路径的距离d内，即多边形654和 655,并且这两个多边形同等地可能包含阻挡物体。为了解决这种不确定性，假定Q中的仅 仅具有唯一被阻挡光束的多边形（即，被阻挡光束穿过Q中的仅一个多边形）包含触摸物 体。图18示出了第二被阻挡光束308。在Q中，只有一个多边形位于距离该光束的路径的 距离d内，即多边形655。因此，多边形655肯定包含触摸物体。多边形654可能包含附加 的触摸物体，或者其可能是假性点。在多个物体被追踪的情况下，在Q中，被非唯一被阻挡 光束（其似乎对应于被追踪物体）穿过的多边形被认为包含被追踪物体。因此，如果654 的位置对应于之前被追踪的触摸物体，则将多边形654赋予触摸物体，但是在其它情况下， 其被作为假性点忽略。
[0131] 所假定的触摸物体的中心为其多边形Q的重心。另选地，所假定的触摸物体的中 心为可以比多边形654小的由O 1H Q限定的多边形的重心。因而，在Q中被唯一被阻挡光 束横穿的多边形明确包含触摸物体，而在Q中没有被唯一被阻挡光束横穿而是仅仅被横穿 Q中的多个多边形的被阻挡光束横穿的多边形可能含有触摸物体。在一些实施方式中，这些 可能的触摸候选者被报告为可能的、不是确定的触摸位置。
[0132] 参照图19,图19是根据本发明的一个实施方式的表示由于触摸物体而没有光束 穿过的区域的五个圆圈615-619的图示。使用图13至图18中所示的方法，每个圆圈内的 区域Q为所得到的触摸候选区域。因而，仅仅使用图19中所示的未被阻挡光束就识别出五 个触摸物体。
[0133] 参照图20,图20是根据本发明的一个实施方式的根据未被阻挡光束的数量追踪 分开的触摸候选区域的数量的曲线图。X轴代表在触摸系统中分析的光束数量，y轴代表在 Q中识别出的单独多边形的数量。在分析150个光束之后，在Q中识别出了六个分开的多 边形。然而，一旦已经分析了 250个光束，则其中一个多边形被消除，因为未被阻碍的光束 150至150中的一些光束在第六个多边形的d内穿过，从而将该多边形从Q中去除。
[0134] 为了检测触摸物体，在屏的任何位置具有假定的最小直径d，屏上的每个位置必须 位于至少一个光束的距离d内。因此，将没有位于至少一个光束的距离d内的任何区域识 别出并将其从Q去除。换句话说，距离所有光束比d更远的任何区域都是不可检测区域R。 Q和R公共的任何区域即Rn Q为盲区。这样的区域由光束布局和d的大小来限定，并且应 该被从Q中剔除（遮蔽），因为不可能确定是否物体将存在于此。
[0135] 现在描述基于未被阻挡光束排除区域Q的多个部分的方法的变型。以上描述的方 法使用窄光束，从而光束或者被阻挡或者未被阻挡，即，每个光束都具有二元状态。该变型 使用能够被部分地阻挡的宽光束。在宽光束的情况下，使用阻挡量来确定阻挡物体在该光 束内可能位于何处，并且从Q排除光束的其余部分。
[0136] 参照图21和图22,图21和图22是根据本发明的一个实施方式的被部分地阻挡 的宽光束的简化图示，它们示出了在何处放置阻挡物体的作用。图21示出了从扩展发射 器透镜（extended emitter lens) 404退出并且到达扩展接收器透镜（extended receiver lens) 403的光束323和324。从发射器106穿过透镜404经由透镜403传送到接收器206 的宽光束能够被模拟为沿着透镜404产生的一系列点源光束，每个点源光束都扩散成覆盖 接收器透镜403。在图21中示出了两个这种光束，即光束323和324。在图21中，触摸物 体905阻挡这些光束的一部分到达接收器透镜403的左侧边缘。该方法假定任何阻挡物体， 例如指示器905,都具有至少d的半径，并且该物体从光束边缘中的一个边缘向内阻挡该光 束。因而，在接收器206处不存在的期望光的量表示半径为d的触摸物体已经进入该光束的 程度。图21示出了当物体905插入在透镜404和403之间的中间时的光束阻挡。当物体 905插入光束小于一半，物体905越接近透镜404或透镜403插入时，被阻挡的光量越大。
[0137] 图22示出了在发射器透镜404附近插入的物体905以及其对所模拟的点源光束 323和324的作用。在这种情况下，在接收器206处检测到的光的总量小于在图21的情况 下检测到的量，即使物体905插入宽光束的程度相同（从透镜404到透镜403)。当物体905 在透镜403附近插入，检测到了类似的光量。
[0138] 因而，当半径为d的物体阻挡宽光束的一部分时，该部分从该光束的一侧向内延 伸，物体的外边缘必定沿着位于该光束内的曲线的某处。使用由图21和图22所示的模型 针对半径为d的物体的所有可能触摸点对光束强度进行数值计算。
[0139] 现在参照图23,图23是根据本发明的一个实施方式的横跨款光束的宽度的等参 曲线（iso-curves)的简化示例性图示。图23示出了被显示为一组实曲线的以上计算的 结果。虚曲线是使用最小二乘法拟合多项式进行的近似。实曲线和虚曲线被称为"等参曲 线"（等参意味着相等）。因而，如果触摸物体的外边缘位于沿着等参曲线的某处，则所检测 到的光量相同。
[0140] 在本发明的一些实施方式中，在设备上测量等参曲线。如下面参照图51描述的那 样，这特别适合于采用复杂光导（诸如在图44中所示的光导）的系统，在这种复杂光导中， 横跨宽光束的宽度的光强分布不是简单的曲线。在本发明的其它实施方式中，等参曲线按 照如下方式计算。当光束被从左侧到某一边缘（x，y)被阻碍时，从源上的位置α发射的光 将从边缘β。的投影到传感器的右侧边缘照耀在该传感器上。在所有发射位置上对传感器 的照亮比率进行积分，给出了来自该传感器的总的检测到的光强。用于x、a和β。的左侧 到右侧的范围为从O到1，沿着从源到传感器的光束的坐标y的范围也是从O到1。用于计 算强度比率I的公式由等式（1)和（2)给出：
S
[0143] 在本发明的一些实施方式中，等参区域在设备上进行测量并作为乘数与α和β。 一起增加。
[0144] 图23示出了宽光束325中的多个等参曲线，代表未被阻碍的光强度的5%的步长。 因而，最左侧的曲线代表当光束325的强度的5%被阻挡时物体的外边缘的可能位置，左侧 第二个曲线代表10%的被阻挡强度，等等。在光束325的右半部上标记可能物体边缘的等 参曲线是位于光束325的左半部上的等参光束的镜面反射。尽管图23示出了具体的等参 曲线，但是它们并不是定量步长，如以上的公式（1)和（2)中可以证明。相反，等参曲线横 跨光束325的整个宽度线性地前进，并且图23中所示的曲线仅仅是示例性的。
[0145] 从概念上来说，每个等参曲线都是在之前的方法中的细光束的等价物。也就是说， 在之前的方法中，未被阻挡细光束意味着半径为d的物体远离光束路径至少距离d。类似 地，当例如宽光束325的20%被阻挡时，参照图23中的等参曲线，这意味着边缘位于沿着从 左侧开始的第四个等参曲线的某处或者位于沿着从右侧开始的第四个等参曲线的某处。该 物体不可能位于从左侧的第四个等参曲线的右侧或从右侧的第四个等闲曲线的左侧，因而 这些区域被从Q去除。此外，因为该方法搜索触摸物体的中心坐标，因此可以将沿着这些等 参曲线的宽度为d的空白从Q去除。参照图24至30来说明该过程。
[0146] 参照图24至图30,图24至图30是根据本发明的一个实施方式的触摸位置确定方 法的简化图示，其中根据被阻挡的以及被部分地阻挡的宽光束排除大的候选触摸触摸的多 个部分。图24示出了横跨屏的被部分地阻挡的宽光束的中心326。从该宽光束缺失的期 望光量小于50%，即光束的大于50%的光被检测到。对应的等参曲线327在中心326的左 侧示出，表示阻挡该光束的物体可能沿着定位的边界。该物体可能位于等参曲线327的右 侧的任何位置，但是其不可能向左侧延伸超过该等参曲线。因而，可以将由该宽