TWI416393B

TWI416393B - 碰觸偵測系統

Info

Publication number: TWI416393B
Application number: TW095146243A
Authority: TW
Inventors: Bayramoglu Gokalp
Original assignee: Tpk Holding Co Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2013-11-21
Also published as: WO2007070229A3; CN102778981A; US7593005B2; WO2007070229A2; US20070132743A1; CN101601082B; EP1960989A2; CN102778981B; CN101601082A; EP1960989A4; TW200805125A

Description

碰觸偵測系統

本申請案主張美國臨時申請案第60/749,489號之權利。本發明大體上係關於碰觸演算法，且更具體言之，本發明係關於使用小波演算法對由碰觸能夠傳播聲波之基板而產生之聲波執行信號分析的碰觸偵測。

碰觸螢幕已被使用多年。通常，碰觸螢幕包含電阻性碰觸螢幕、紅外線碰觸螢幕、表面聲波碰觸螢幕、壓力及電容性碰觸螢幕。

習知電阻性碰觸螢幕之主要問題為耐久性。在使用一段時期後，螢幕可能會不能顯示某些位置。電阻性碰觸螢幕產品要求多個製造步驟，包括(但不限於)濺鍍或印刷導電塗層、增加線性化圖案及增加覆蓋片。電阻性及電容性產品均傾向於隨著時間流逝而使其線性化及校準變得不精確。此等螢幕可由終端使用者重新校準；然而，線性化為導電圖案之一函數且不可由終端用戶加以調整。

紅外線螢幕使用紅外線發射器及接收器。在螢幕被碰觸時，自發射器至接收器之光被阻斷且此阻斷被碰觸偵測演算法偵測到。紅外線螢幕之增加的功率消耗使其用於手持式及攜帶式應用之可能性不大。與其他技術相比，一紅外線螢幕之增加的零件數可能會降低其可靠性。

電容性螢幕傾向於受到周圍電容之影響。因此，必須非常小心地進行系統級設計以確保螢幕周圍不存在許多金屬物件。當然，此增加設計及生產成本。習知碰觸螢幕之另一問題為功率消耗。

表面聲波螢幕歸因於發射器總是發出聲波之事實而比電阻性及電容性螢幕使用更多功率。此等螢幕歸因於功率消耗對電池壽命之影響而不可被用於手持式及攜帶式應用中。

近來，存在正由不同公司所開發之新的聲波技術。NXT具有在螢幕被碰觸時偵測聲波之“飛行時間”的聲波技術。然而，來自螢幕上之邊界的反射波引發了需要吸收材料被置放於螢幕之邊緣上以抑制反射波之問題。此步驟增加了製造複雜性。此外，信號處理單元必須足夠强大以足以執行信號處理工件，此可能會增加設計及生產成本。

由Intelligent Vibrations所開發之類似技術使用由碰觸螢幕而產生之聲波來偵測“飛行時間”。此技術使用兩個置放於基板之兩側上的感測器。此技術對光碰觸並不非常敏感。信號處理係需要高處理能力(此增加生產成本)的控制器板(controller board)來執行。

聲觸(Soundtouch)技術具有計算每一點之相位差以偵測碰觸之特徵化螢幕的方法。此方法之主要問題為其需要極多的儲存區以儲存特徵化資料。此增加產品之成本。

名為Sensitive－Object之另一公司具有特徵化螢幕之類似方法且將特徵化資料儲存於記憶體中。其缺點與Soundtouch技術相同。

美國專利5465302教示如何使用麥克風之陣列來偵測來自說話者位置之信號。由麥克風所偵測之信號藉由使用快速傅利葉轉換(Fast Fourier Transformation)而被轉換且相位差被擷取。此等相位差被用於判斷說話者之位置。

美國專利6922642教示如何在能夠傳輸聲波之表面上產生聲波。此外，此專利教示如何產生分散修正卷積函數(dispersion corrected convolution function)、分散修正相關函數(dispersion corrected correlation function)及其他相位等效函數以判斷關於表面上之接觸的資訊。

美國專利6871149教示如何使用所偵測信號之相位差來判斷在一給定表面上之碰觸位置。需要至少兩對變換器來偵測在一表面上所產生之聲波。此等信號被處理以判斷相位且接著在信號間之相位差被用於判斷碰觸位置。

世界專利申請案(World Patent Application)WO 00/38104教示如何偵測在一大表面上之碰觸位置。該申請案論述了如何藉由使用一硬物或手指(手指之指甲或皮膚)來產生聲波且接著如何分析此等聲波以判斷碰觸位置。

美國專利申請案2005/0083313教示如何藉由使用相位資訊來偵測碰觸位置。此技術使用可將機械能轉換為電能而亦熟知為“變換器”之裝置。判斷右通道及左通道之到達信號之相位且接著計算此等相位間之差異且儲存於一記憶體中。在表面被碰觸時，計算右通道與左通道間之相位差且與儲存於記憶體中之相位差進行比較。

美國專利申請案2005/02127777教示如何特徵化一表面及將特徵化資料儲存於記憶體中。不同技術被揭示，包括如何將所量測之相位差與所儲存之相位差進行比較以偵測碰觸位置。

WO0148684教示如何在一給定表面上偵測聲波及如何使用所量測之資料來構造一非分散信號以判斷碰觸位置。

美國專利6456952教示如何特徵化一碰觸螢幕以防止漂移。

美國專利6977646揭示如何為碰觸螢幕進行校準。

美國專利5751276教示如何對碰觸螢幕執行校準及如何將此等數值儲存於記憶體位置中以待稍後使用。

美國專利6353434教示如何對碰觸螢幕執行校準及如何將校準資料儲存於記憶體位置中以待稍後使用。

美國專利6650319揭示完整的映射及螢幕特徵化。

此等先前技術之專利及專利申請案揭示了存在特徵化碰觸表面且將特徵化資訊儲存於儲存元件中之成熟的先前技術之事實。將所儲存資料與即時資料進行比較以判斷碰觸位置。此係若干專利及專利申請案中幾乎共同的機制。資料儲存量隨著螢幕大小增加而增加。在某些情况下，資料量可為產品實施之禁止因素且在其他情况下，其使生產成本增加。因此，極其需要使用新技術以減少將被儲存之資料量的能力。

在此等方面，根據本發明之使用小波演算法的碰觸偵測實質上脫離先前技術之習知概念及設計，且在此情况下設置一種主要為了藉由接收由碰觸所產生之聲波且使用小波轉換來對此等聲波執行信號分析來偵測在一給定表面上之碰觸以使得資料儲存需求實質上被降低而開發的裝置。

鑒於先前技術中現存的已知類型之碰觸螢幕所固有的前述缺點，本發明提供一種使用小波演算法之新式碰觸偵測，其中該新式碰觸偵測可被用於藉由接收由碰觸產生之聲波且使用僅使用某些數目之小波係數之小波轉換來對此等聲波執行信號分析來偵測在一給定表面上之碰觸。

本發明之一般目的(隨後將較為詳細地描述)為提供一種使用僅使用少數小波係數之小波演算法的新式碰觸偵測，其具有此前所提及之小波碰觸演算法之許多優點及許多導致未由任一先前技術碰觸螢幕單獨或以其任一組合來預期、明顯呈現、建議或甚至暗示的使用小波演算法之新式碰觸偵測的新穎特性。

為了達成此目的，本發明大體上包含：一基板，其可為能夠傳播聲波之任何材料；變換器，其偵測由碰觸螢幕所產生之聲波；一控制器，其實施小波演算法；及一軟體，其併有小波演算法。該基板可由能夠傳播聲波之任何材料加以建置。基板之大小不限於特定大小。控制器之靈敏度係由演算法基於基板之大小來判斷及調整。一適應性靈敏度控制由基板之大小來判斷。變換器可為壓電變換器或可偵測由碰觸基板而產生之聲波的任何其他類型之變換器。此等變換器之共振頻率可在聲頻範圍內。控制器之靈敏度係基於用於偵測聲波之此等變換器之共振頻率來判斷的。控制器為接受來自置放於基板上之此等變換器之輸入的裝置。此等信號藉由控制器板上之類比數位轉換器而被轉換為數位信號。數位信號被施加至控制器上之微控制器電路。微控制器具有一儲存於ROM區中之韌體碼。此碼實施用以特徵化及偵測碰觸位置之小波演算法。由控制器所計算之位置被傳達至主電腦。一駐留於主電腦中之驅動器自控制器接收碰觸座標位置且將該位置傳達至作業系統。若控制器未執行小波演算法，則該軟體將執行小波演算法。在任一給定時間及在一給定系統中，軟體能夠偵測控制器是否能夠執行小波演算法以偵測碰觸位置。此為計算小波係數且使用此等小波係數來判斷碰觸位置之小波演算法。

因此，已相當寬泛地略述本發明之較重要的特性，以便使本發明之詳細描述可被較好地理解，且使本發明對此項技術之貢獻可被較好地瞭解。下文中將描述本發明之額外特性。

在此方面，在詳細解釋本發明之至少一具體例之前，應理解，本發明並不限於其在構造之細節及陳述於以下描述或說明於圖式中之組件的配置中的應用。本發明能夠具有其他具體例且可被以各種方式來實踐及實現。又，應理解本文所採用之措詞及術語係用於達成描述之目的且不應被認為係限制性的。

本發明之一主要目的為提供一種將克服先前技術裝置之缺點的使用小波演算法之碰觸偵測。

本發明之一目的為提供一種用於藉由監聽由碰觸而產生之聲波及使用小波轉換來對此等聲波執行信號分析來偵測在一給定表面上之碰觸之使用小波演算法之碰觸偵測。

另一目的為提供一種藉由提供顧客不需要線性化之碰觸螢幕來克服現有碰觸技術之缺點的使用小波演算法之碰觸偵測。

另一目的為提供一種為被動的且不使用如市場所現有之產品一樣多之功率的使用小波演算法之碰觸偵測。

另一目的為提供一種使用聲波技術以藉由特徵化每一點且將碰觸資料與特徵化資料進行比較來偵測碰觸位置的使用小波演算法之碰觸偵測。

另一目的為提供一種使用小波轉換來產生近似及詳細係數且將其儲存於一記憶體中以使得可將其與一碰觸資料進行比較以判斷碰觸位置的使用小波演算法之碰觸偵測。

另一目的為提供一種不需要與先前技術所提出之裝置一樣多之儲存空間的使用小波演算法之碰觸偵測。

本發明之其他目的及優點對讀者而言將為顯而易見的且此等目的及優點意欲落入本發明之範疇內。

為了達成上述及相關目的，本發明可以說明於附圖中之形式來實施，然而，應注意以下事實：圖式僅為說明性的，且可對所說明之特定構造做出改變。

在結合附圖來考慮時，本發明之各種其他目的、特性及隨附優點將隨其被更好地理解而將被充分瞭解，在該若干圖式中，相同元件符號表示相同或類似零件。

現描述性地轉向圖式，其中在該若干視圖中，類似元件符號表示類似元件，附圖說明一使用小波演算法之碰觸偵測，其包含：一基板，其可為能夠傳播聲波之任何材料；變換器，其偵測由碰觸螢幕而產生之聲波；一控制器，其實施小波演算法；及一軟體，其併有小波演算法。該基板可由能夠傳播聲波之任何材料加以建置。基板之大小不限於某一大小。控制器之靈敏度係由演算法基於基板之大小來判斷及調整。一適應性靈敏度控制由基板之大小來判斷。變換器可為壓電變換器或可偵測由碰觸基板而產生之聲波的任何其他類型之變換器。此等變換器之共振頻率可在聲頻範圍內。控制器之靈敏度係基於用於偵測聲波之此等變換器的共振頻率來判斷的。控制器為接受來自置放於基板上之此等變換器之輸入的裝置。此等信號藉由控制器板上之類比數位轉換器而被轉換為數位信號。此等信號被施加至控制器上之微控制器電路。微控制器具有一儲存於ROM區中之韌體碼。此碼實施用以特徵化及偵測碰觸位置之小波演算法。由控制器所計算之位置被傳達至主電腦。一位於主電腦中之驅動器自控制器接收碰觸座標位置且將該位置傳達至作業系統。若控制器未執行小波演算法，則該軟體將執行小波演算法。在任一給定時間及在一給定系統中，軟體能夠偵測控制器是否能夠執行小波演算法以偵測碰觸位置。此為計算小波係數且使用此等小波係數來偵測碰觸位置之小波演算法。

該基板可由能夠傳播聲波之任何材料加以建置。基板之大小不限於任何大小。控制器之靈敏度係由演算法基於基板之大小來判斷及調整。一適應性靈敏度控制由基板之大小來判斷。基板由可傳播聲波而不引入大量衰減之任何材料製成。玻璃為基板之良好候選物，因為其可傳播聲波而不具有許多衰減。一些應用要求基板為透明的。此等應用中之一者為基板被置放於一顯示裝置前面以將輸入提供至主電腦。在此等應用中，要求基板具有良好的光透射特徵。在其他應用中，基板之光透射特徵並非如此重要。在此等情况下，可使用不透明之基板。基板可為透明或不透明的。一些應用要求透明基板而一些其他應用要求不透明基板。基板大小可基於應用而改變。在基板面積較小時，聲波之衰減小於在基板面積較大時之聲波衰減。一電路偵測此衰減且調整控制器電路之靈敏度以補償歸因於增加大小所增加的衰減。基板必須使用可傳播聲波而沒有太多衰減之材料加以建置。

變換器可為壓電變換器或可偵測由碰觸基板而產生之聲波的任何其他類型之變換器。此等變換器之共振頻率可在聲頻範圍內。控制器之靈敏度係基於用於偵測聲波之此等變換器的共振頻率來判斷的。變換器為偵測基板上之聲波振動之市售壓電變換器。變換器可為環狀彎曲型或矩形變換器。此等變換器係使用膠附著至基板之底面。

控制器為接受來自置放於基板上之此等變換器之輸入的裝置。此等信號藉由控制器板上之類比數位轉換器而被轉換為數位信號。此等信號被施加至控制器上之微控制器電路。微控制器具有一儲存於ROM區中之韌體碼。此碼實施用以特徵化及偵測碰觸位置之小波演算法。由控制器所計算之位置被傳達至主電腦。控制器由類比數位轉換器、儲存單元、執行演算法之微控制器、通信電路及電路操作所需之其他電組件所組成。類比數位轉換器接受來自螢幕之類比信號且將其轉換為數位資訊。此數位資訊被發送至微控制器單元以供進行數學計算。計算之結果被儲存於儲存單元中。在螢幕正被特徵化時，類比信號自螢幕至控制器。此信號由類比數位轉換器數位化且接著被施加至微控制器單元。控制器上之微控制器單元計算數位信號之小波係數。此等係數接著被儲存於儲存單元中。在螢幕之正常操作期間，當螢幕被手指或任何其他物件碰觸時，由變換器偵測到之類比信號被傳達至控制器。在控制器上之類比數位轉換器將該類比信號轉換為數位信號。接著此數位信號被施加至微控制器單元。微控制器單元計算小波係數且將此等係數與儲存於儲存單元中之係數進行比較。基於兩組係數之間的相關性，碰觸位置被判斷且被報告至通信單元。通信單元使用與主電腦通信之任何標準通信協定。控制器可經建置以與大型系統或小型系統一起使用。在與大型系統一起使用時，可使用主電腦能夠支援之任何標準通信協定。此等協定包括(但不限於)串列資料介面(serial data interface)、通用串列匯流排介面(Universal Serial Bus interface)及其他協定。若控制器用於小型系統中(諸如，手持式電腦或PDA或MP3播放器或任何其他可攜式電腦或可攜式娛樂裝置)，則控制器可使用可攜式裝置能夠支援之任何通信協定。控制器可具有能夠執行所提出之演算法的任何控制器晶片。類比數位轉換器可為可接受類比信號且產生被施加至微控制器單元之數位輸出的任何轉換器。

一駐留於主電腦中之驅動器自控制器接收碰觸座標位置且與將該位置傳輸至作業系統。若控制器未執行小波演算法，則軟體將執行小波演算法。在任一給定時間及在一給定系統中，軟體能夠偵測控制器是否能夠執行小波演算法以偵測碰觸位置。軟體為駐留於主電腦上之系統之一組件。軟體提供與控制器及與主電腦作業系統之通信。軟體組件具有兩種與控制器及主電腦系統進行通信的方法。軟體可藉由使用任何軟體程式設計語言來寫入。此等程式設計語言包括(但不限於)C＋＋、FORTRAN、C及其他語言。軟體可在小波演算法未在控制器中被執行之情况下執行小波演算法。或者，軟體可僅將碰觸之座標傳輸至主電腦。軟體可與用於主電腦上之任何作業系統通信。此作業系統包括(但不限於)Windows作業系統及Windows CE。

小波演算法為計算小波係數且使用此等小波係數來偵測碰觸位置。演算法為實施小波轉換處之組件。如前所述，此在控制器中或在軟體中完成。演算法接受表示來自螢幕之信號的數位值。對此信號施加一小波轉換。在螢幕之特徵化相位期間，計算小波係數且儲存於儲存單元中。在常規操作期間，數位值被應用於演算法且演算法計算小波係數。演算法讀取所儲存之係數且進行一比較。基於比較之結果，判斷碰觸位置。演算法可在使用任何軟體語言之軟體中實施。或者，演算法可在如一韌體之控制器中實施。再次，任何程式設計語言可被用於在控制器中實施演算法。演算法亦可被併入於一特殊應用積體電路中，使得所有計算按照硬體計算而在特殊應用積體電路內執行。一DSP處理器亦可被用於執行演算法。

如圖1所示，碰觸螢幕2被置放於另一基板1之頂部。如圖2所示，四個變換器被置放於螢幕之底部處。變換器以非對稱組態而被置放於基板上。圖3展示變換器與控制器及主電腦系統之間的連接。變換器3與5藉由使用線23而一起成對，而變換器4與6一起成對。變換器3之一端子藉由使用線23而被連接至變換器5之類似端子。變換器5之另一端子被連接至控制器7作為輸入通道中之一者。此連接係經由線20來完成的。變換器3之另一端子亦經由線18而被連接至控制器7且被連接至接地連接。變換器3與變換器5連接可對換，亦即，變換器5之另一端子可被連接至線18，而變換器3之另一端子可被連接至線20。變換器6與變換器4係使用線22而彼此連接。變換器6之另一端子經由線21而被連接至控制器輸入。變換器4亦經由線19而被連接至控制器7輸入。線19被連接至控制器7中之接地。如上所述，此等連接可對換。舉例而言，變換器6之端子可被連接至線19，而變換器4之端子可被連接至線22。控制器7輸出被連接至主電腦系統8。

圖1展示基板2及其如何被置放於表面1上。圖2展示基板2及置放於基板2上之變換器。變換器3、4、5及6可為能夠偵測聲波之任何變換器。其可附著至基板2之頂面或底面處。在任一種情况下，其必須附著至基板以偵測由聲波所產生之基板的振動。在許多其他可能連接物中，使用膠來完成此工件。作為藉由使用手指或使用將產生聲波之任何物體來碰觸基板之結果以產生聲波。變換器連接展示於圖3中。變換器以非對稱組態而被置放於基板上。每一變換器具有兩個端子。一端子為普通端子且另一端子為信號端子。變換器3及變換器5之普通端子經由線23而被連接在一起。同樣，變換器6及變換器4之普通端子經由線22而被連接在一起。變換器3之另一端子經由線18而被連接至控制器7。變換器5之另一端子經由線21而被連接至控制器。變換器6之另一端子經由線21而被連接至控制器7。變換器4之另一端子經由線19而被連接至控制器7。如圖6中所描繪的，控制器7由許多子組件組成。一類比數位轉換單元(A/D)24接受來自變換器之輸入。存在三個至A/D單元24之輸入。右通道28、左通道29及共同信號30。此等信號來自變換器且其被A/D單元24數位化。此單元可為可執行類比至數位轉換之任何A/D單元。該A/D單元實際上可為DSP單元之一部分。A/D單元24之輸出被施加至微控制器單元25。微控制器單元25對數位信號執行小波演算法。存在兩個不同的操作。在特徵化相期間，碰觸基板2產生聲波。此等波由變換器3、4、5及6來偵測。來自此等變換器3、4、5及6之類比信號被施加至控制器7中之A/D單元24。在信號由A/D單元24自類比信號轉換為數位信號後，其被施加至微控制器單元25。如下所述，微控制器單元25計算此信號之小波係數。或者，數位信號處理單元26可被用於執行小波及其他數位信號處理計算。在此種情况下，數位信號處理單元26與微控制器單元25緊密合作以完成小波轉換及另外的計算。自動增益控制單元27控制前置放大器24之增益，以使得電路在螢幕2被猛烈地碰觸時不超載。在駐留於微控制器25中之演算法31中執行若干級小波轉換係數計算。圖5展示螢幕特徵化之演算法的細節。此處，信號38及信號39為A/D單元24之輸出。信號38被施加至一離散小波轉換單元13。信號39被施加至一離散小波轉換單元14。單元13及14均計算傳入數位信號的離散小波轉換。此處，使用五級小波分解。然而，分解並非必須為五級且任何級之分解可被用於找出小波係數。如圖7所示，五級小波分解產生五個近似係數及五個詳細係數。CA1至CA5為近似係數之五個級。CD1至CD5為詳細係數之五個級。小波轉換之近似係數有助於識別兩個信號之間的相似性。詳細係數提供關於信號之詳細資訊，且信號之任何突然改變由詳細係數來識別。小波係數被用於諸如影像處理之許多其他應用中。小波轉換之最有用特性中之一者為在任一給定級，有可能使用少數係數來表示原始信號。此使得吾人能夠將小波轉換用於資料壓縮應用中。此處，在每一階段使用有限數目之係數以降低資料儲存要求。嘗試不同數目之係數。舉例而言，在一種情况下，每一階段使用32個係數。在另一種情况下，每一階段使用128個係數。又，每一階段使用16個係數。返回圖5，信號38被施加至計算輸入信號38之近似係數33及詳細係數35的離散小波轉換單元13。離散小波轉換單元14計算輸入信號39之小波近似係數32及詳細係數34。輸入信號38之近似係數及信號39之近似係數被施加至發現兩個近似係數之間的差異的差異單元15。輸入信號38之詳細係數35及輸入信號39之詳細係數34被施加至計算詳細係數35與詳細係數34間之差異的差異單元16之輸入。差異單元15之輸出37及差異單元16之輸出36被施加至儲存單元。以此方式，特徵化點之所有係數被儲存於儲存單元中。現轉向圖8以描述偵測即時碰觸之螢幕操作。當圖2中之螢幕2被手指或另一物件碰觸時，產生聲波且此等波由位於基板2上之變換器3、4、5及6偵測到。來自變換器3、4、5及6之信號28、29及30被施加至控制器單元7。控制器單元7在其中具有一放大器及類比數位轉換器(A/D)24。A/D單元24之輸出為數位信號41及42且其被施加至離散小波轉換單元13及14。離散小波轉換單元13及14計算輸入信號之近似及詳細小波係數。輸入信號41之近似係數44及詳細係數43由離散小波轉換單元13來計算。輸入信號42之近似係數46及詳細係數45由離散小波轉換單元14來計算。小波轉換單元13及14可均為類比及數位小波轉換單元。輸入信號41之近似係數44及輸入信號42之近似係數46被施加至差異單元16以找出此等係數間之差異。輸入信號41之詳細係數43及輸入信號42之詳細係數45被施加至找出兩個係數間之差異的差異單元15之輸入。差異單元15之輸出47及差異單元16之輸出48被施加至相關單元52。相關單元52之其他輸入49及50來自儲存單元。如上所述，在特徵化相位期間，係數49及50被儲存於儲存單元中。相關單元51之輸出為碰觸之位置。相關器單元之細節展示於圖9中。存在許多種在特徵化信號與即時信號之係數之間求出相關的不同方法。此處，論述耦合差異相關技術。圖10展示相關之一種方法。在圖10中，每一階段的每一係數矩陣55被施加至加法器單元56。加法器56將在一給定階段之所有係數相加。若所有係數被相加，則總和57被施加至將總和除以一給定階段之係數的總數的除法器電路60。結果61為一給定階段之係數的平均值。輸出61被施加至乘法器65。乘法器65之另一輸入62來自儲存單元。信號62為特徵化信號在一給定階段之係數的平均值。輸出63為信號61乘以信號62之結果。輸出信號63被施加至基於相乘結果來消除候選點之交叉相關消除器66。若使用五級分解，則相關消除器將針對所有級檢查所有相乘結果。接著，若存在許多負的相乘結果，則此等點被自候選清單中消除。相關消除器之輸出67被施加至保持候選位置的清單之候選位置單元68。候選位置單元之輸出68被施加至比較候選位置間之每一平均相關數且找出最有可能之位置的比較器單元70。比較器70之輸出71為由相關器所報告之碰觸位置。若作為相關器單元計算之結果不存在緊密相關，則不報告此碰觸之位置，因為其可能為一雜訊信號。圖10展示用於補充第一單元之第二相關器單元。輸入75為一給定階段之係數。此等係數75被施加至將所有此等係數加在一起之加法器單元76。結果77被施加至將所有係數75之總和77除以該給定階段之係數的總數的除法器單元78。除法器單元78之輸出79被施加至減法器單元80。減法器單元80之另一輸入81為特徵化信號之係數。減法器單元80發現即時信號之係數79與特徵化信號之係數81之間的差異。減法器單元80之結果82被施加至找出較小係數數目且使用其來求相關的小數值偵測器單元83。此針對每一階段之近似係數及詳細係數而執行。結果，具有最多小於其他數目的數目的位置被認為是碰觸位置。圖9及圖10中論述之相關器單元之變化為將一給定階段之一即時信號之所有係數為與一特徵化信號之係數相關的單元。此為一較長的處理，然而，其可產生一較好的結果。一搜尋演算法可被用於增加相關處理之速度。此外，一內插演算法可被用於減少儲存於儲存單元中之點的數目。在此種情况下，較少數目的點被用於特徵化螢幕且內插演算法被用於在即時碰觸操作期間來判斷碰觸位置。

關於本發明之使用及操作的方式的進一步論述，其在上文描述中應為顯而易見的。因此，將不再提供關於使用及操作之方式的進一步論述。

接著，關於上文描述，應認識到，本發明之部分之最佳尺寸關係(包括大小、材料、形狀、形式、功能及操作方式、總成及使用之變化)被認為對於熟習此項技術者而言係顯而易見及明顯的，且說明於圖式中且描述於本說明書中之此等關係的所有等效關係意欲包含於本發明中。

因此，上文之描述被認為僅係對本發明之原理的說明。另外，由於熟習此項技術者可容易地對本發明進行多種修改及改變，所以不希望將本發明限制於所展示及所描述之確切構造及操作，且因此，可採取落入於本發明之範疇內的所有適合修改及等效物。

1．．．基板(表面)

2．．．碰觸螢幕(基板)

3．．．變換器

4．．．變換器

5．．．變換器

6．．．變換器

7．．．控制器

8．．．主電腦系統

13．．．離散小波轉換單元

14．．．離散小波轉換單元

15．．．差異單元

16．．．差異單元

18．．．線

19．．．線

20．．．線

21．．．線

22．．．線

23．．．線

24．．．類比數位轉換單元(前置放大器)

25．．．微控制器單元(微控制器)

26．．．數位信號處理單元

27．．．自動增益控制單元

28．．．信號(右通道)

29．．．信號(左通道)

30．．．信號

31．．．演算法

32．．．近似係數

33．．．近似係數

34．．．詳細係數

35．．．詳細係數

36．．．輸出

37．．．輸出

38．．．信號

39．．．信號

41．．．數位信號(輸入信號)

42．．．數位信號(輸入信號)

43．．．詳細係數

44．．．近似係數

45．．．詳細係數

46．．．近似係數

47．．．輸出

48．．．輸出

49．．．輸入(係數)

50．．．輸入(係數)

51．．．相關單元

52．．．相關單元

55．．．係數矩陣

56．．．加法器單元(加法器)

57．．．總和

60．．．除法器電路

61．．．結果(信號)

62．．．輸入(信號)

63．．．輸出

65．．．乘法器

66．．．交叉相關消除器

67．．．輸出

68．．．候選位置單元

70．．．比較器單元(比較器)

71．．．輸出

75．．．輸入(係數)

76．．．加法器單元

77．．．總和(結果)

78．．．除法器單元

79．．．輸出(係數)

80．．．減法器單元

81．．．輸入(係數)

82．．．結果

83．．．小數值偵測器單元

CA1－CA5．．．近似係數之五個級

CD1－CD5．．．詳細係數之五個級

圖1為先前技術。

圖2為一螢幕之先前技術。

圖3為本發明之立體圖。

圖4為特徵化演算法。

圖5為偵測演算法。

圖6為控制器。

圖7為小波係數。

圖8為偵測演算法。

圖9為偵測演算法。

圖10為偵測演算法。