JP2012252702A - 光学送信機及び受信機を有するタッチセンサー式システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示面の領域(A)の上方に取り付けられる光学タッチセンサー式システムに関する。少なくとも前記面をカバーする「発光層」を、表示面の上方に作るために配置された2つの光源(S1,S2)と、光学場が少なくともその面をカバーする第一の撮像装置(C1)及び第二の撮像装置(C2)とを備え、光源は第一及び第二の撮像装置から分離されている。第一の物体(P)がその面の上方にあるとき、前記物体の第一及び第二の光る画像が第一の撮像装置及び第二の撮像装置によって捉えられ、三角測量によって表示面の上方にあるこの第一の物体の位置決定を可能にする。
【選択図】図3
Description
―抵抗性技術
―画面の前方へのガラスパッドの追加と、
―低下した画面の反射率と、
―低減された画面の明るさと、
―航空電子機器環境用に硬化された「ガラス−ガラス」の解決策のための大きな励起力の必要性と、
―「デュアルタッチ」(“dual−touch”)での使用における、偽の励起又は「ゴースト」(“ghosts”)のあり得る発生と、
―画面の電線接続を通すための広い画面の縁部。
―投影型静電容量技術
―励起要素のサイズにより制限される解像度と、
―電磁放射に対する高い検出感度と、さらに放射を生み出す技術と、
―グローブを用いる励起に対する深刻な困難さと、
―ペンのような物体を用いる励起の不可能さ。
―音響技術
―未完成の技術と、
―振動する環境に対する感度と、
―画面の表面が、それを製品の残り部分から絶縁するために「浮遊」している、画面の低下した光学的性能。
―LCDパネルへ組み込まれる「イン・セル」技術
―光学技術:光の存在は不可欠:夜間使用での問題、
―容量性技術:画面の表面の不可欠な変形:画面を保護し保持するために航空電子工学において加えられた強化ガラスとは不適合。
―「赤外マトリックス」技術
―限られた解像度:劣ったギザギザのある線の輪郭と、
―信頼性及び製品寿命を低下させる多数の構成部品(照明LEDと光センサー)の使用と、
―暗視ゴーグルを使うときの不適合の問題。
―「漏れ全反射」(FTIR)技術
―画面の前方にガラスパッドを追加することにより生じる、低下した光学的性能と、
―低下した画面の反射率と、
―低減された画面の明るさと、
―暗視ゴーグルを使うときの不適合の問題。
―「光学的画像」技術
―センサーが飽和しているときの、強い照度の下での使用制限と、
―「デュアルタッチ」での使用におけるファントム画像の存在と、
―暗視ゴーグルを使うときの不適合の問題。
―NVG(暗視ゴーグル)の適合性:光源は例えば880nmの近赤外線の波長で作用し、それは光源を暗視ゴーグルの使用に対して不適合にする。
―明度の小さなダイナミックレンジ:CCD又はCMOSタイプのマトリックス・センサーに基づく現代の解決策は、限られた捕捉のダイナミックレンジを有し、これらのセンサーは、固定された露光時間において、あまり広範囲の明度にわたっては機能できないが、コックピットに入射する日光は数桁のオーダーで変化し得、光学的画像のタッチセンサー式画面は、日光が直接的に画面を照らすとき、周辺光によって速やかに飽和する。
―画像処理の複雑さ:現存する、いわゆる“COTS”(「汎用部品」)と呼ばれる解決策は、航空電子工学の認証の権威者によって複雑とみなされた電子部品及びソフトウェアを使用する。マトリックス・センサーは、洗練された制御及び捕捉の電子機器を必要とする。使用されるソフトウェアの情報源へのアクセスは困難である。また、その構成部品は高価である。
―ファントム画像につながる誤動作の可能性:2つのポインターを同時に使ういわゆる「デュアルタッチ」と呼ばれる操作において、現代の解決策は誤動作を生じる検出の副作用を、しばしば示す。
―表示画面の光学的性能を妨害なしに保持することと、
―強い照明の下での動作と、
―カバーされるべき設置に応じた、適合及び発展に対する高い能力と、
―必ずしも均質かつ長方形でない、非常に大きな領域にわたる検出と、
―最適な信頼性及び安全性に対する高い冗長性と、
―ファントム画像を作ることなく、モジュールを追加することによる「デュアルタッチ」又はより高度のモードにおける使用と、
―暗視ゴーグルの使用との適合性(930nmを超える波長でのセンサー及び光源)と、
―線形センサー又は表面センサー、レーザーダイオード又はLEDのような低価格構成部品の使用と、
―発光源と撮像装置が分離している、高レベルのシステムのモジュール方式と、
―システムが何ら力を加えることを必要としないための、ポインターと流体の相互作用と、
―先行技術の代替解決策よりも大幅に改善された解像度及び精度と
を有する。
2 送信−受信モジュール
3 逆反射障壁
4 物体
4L 影
4R 影
5 コンピュータ
21 光源
22L センサー
22R センサー
C 撮像装置
C1 第一のセンサー
C2 第二のセンサー
C3 第三のセンサー
S 光源
S1 第一の光源
S2 第二の光源
P ポインター
A 表示面
Yp ポインターの位置
Xp ポインターの位置
SC1 信号
SC2 信号
SC3 信号
G 日除け
F スペクトル・フィルター
R.A. 日光吸収障壁
G1 ゴースト
G2 ゴースト
P1 第一の物体
P2 第二の物体
T 持続時間
GL 光ガイド
μP 拡散パターン
D 表示画面
Pk 画素
Pj 画素
Pk1 座標
Pk2 座標
Pj1 座標
Pj2 座標
Claims (15)
- 表示面の領域(A)の上方に取り付けられる光学タッチセンサー式システムであって、前記システムは、
光学場が少なくとも前記領域(A)をカバーする第一の撮像装置(C1)及び第二の撮像装置(C2)を備え、
前記光学タッチセンサー式システムは、第一光源及び第二光源(S,S1,S2)を備え、各光源が、前記表示面の前記領域の上方に、少なくとも前記領域をカバーする「発光層」を作るために配置され、前記第一光源の発光スペクトルが前記第二光源の発光スペクトルから分離され、又は前記第一光源の動作時間が前記第二光源の動作時間から分離され、各光源が前記第一及び第二の撮像装置から分離されており、第一の物体(P)が前記領域の上方にあるとき、前記第一光源又は前記第二光源により与えられる、前記物体の第一及び第二の光る画像が前記第一の撮像装置及び前記第二の撮像装置によって捉えられ、前記システムが、前記第一及び第二の光る画像の既知である位置の三角測量によって、前記表示面の前記領域の上方にある、この第一の物体の位置決定を可能にする解析手段を含むことを特徴とする、光学タッチセンサー式システム。 - 第一及び第二の物体(P1,P2)が前記表示面の前記領域の上方にあるとき、前記第一の物体の第一、第二、及び第三の光る画像が前記第一、第二、及び第三の撮像装置により捉えられ、前記第二の物体の第四、第五、及び第六の光る画像が前記第一、第二、及び第三の撮像装置により捉えられるように、それが第三の撮像装置(C3)を含み、本システムが、前記六つの光る画像の既知である位置の三角測量によって、前記表示面の前記領域の上方にある、前記第一の物体及び前記第二の物体の位置の決定を確実に可能にする解析手段を含むことを特徴とする、請求項1に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記第一及び第二の光源が、前記光学タッチセンサー式システムの正常な動作中に、周期的にしかし決して同時にではなく光を放射することを特徴とする、請求項1あるいは2に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記第一の光源が第一のスペクトル帯域において照射し、前記第二の光源は前記第一のスペクトル帯域から分離されている第二のスペクトル帯域において照射し、前記撮像装置が前記2つのスペクトル帯域のうちの1つだけの伝達を可能にするスペクトル・フィルターを含むことを特徴とする、請求項1あるいは2に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記光源が暗視ゴーグルの増幅スペクトル帯域の外側にあるスペクトル帯域内で照射することと、前記撮像装置が前記光源の前記スペクトル帯域において感度が高いこととを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記光源が、前記表示面の前記領域の上方及びそれに対して直角な平面内の、平均照度が実質的に一定であるように配置された光学的手段(GL,μP)を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記光学的手段が、視準の光学的部分及び光ガイド(GL)を備えることを特徴とする、請求項6に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記光学的手段が、規則的に配置された拡散パターン(μP)を含む光ガイド(GL)を備えることを特徴とする、請求項6に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記撮像装置が日除け(G)を含み、前記表示面の周囲が日光吸収障壁(R.A.)によって囲まれることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が実質的に長方形であり、前記領域が前記表示面全体をカバーすることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が複数の領域を含み、本システムが、少なくとも1つの物体の位置が各領域内で決定され得るように配置された、複数の光源及び撮像装置を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が表示画面(D)であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が静的表示領域を含むことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が、航空機のコックピット内に取り付けられた航空電子システムに属することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の光学タッチセンサー式システム。
- 前記表示面が計器パネルの一部分又は全体をカバーすることを特徴とする、請求項14に記載の光学タッチセンサー式システム。
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