JP2012503820A - 撹乱光を使用したタッチロケーションの決定 - Google Patents

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Abstract

システムが、タッチスクリーンの導波路層に光ビームを提供するように構成される複数の光源を備える。該光ビームの少なくとも1つは、物体が該タッチスクリーンをタッチ点においてタッチしたときに撹乱される。該システムは複数の検出器も備える。該検出器の少なくとも1つは、前記撹乱光を検出するように構成される。該システムは、前記少なくとも1つの検出器に結合される制御ロジックを備える。該制御ロジックは、該少なくとも1つの検出器が前記撹乱光を検出した結果として前記タッチ点のロケーションを求める。前記複数の光源及び前記複数の検出器は光源/検出器層内に収容される。該光源/検出器層は、前記光源/検出器層と前記導波路層との間で光を伝達する複数のミラーを備えるミラー層によって前記導波路層から分離される。
【選択図】図3

Description

さまざまなタイプのコンピュータが、タッチスクリーンを使用してエンドユーザからの入力を受け取る。
一般に、エンドユーザは、指又は他の道具を使用してタッチスクリーンと物理的接触を行う。
タッチスクリーンに結合されたコンピュータは、物理的接触を検出し、それに応じて反応する。
タッチスクリーンは、一般に単一の指又は他の道具からの入力を検出するように適合されているが、多くの場合、複数のこのような道具からの同時入力を適切に検出して処理することはできない。
さらに、タッチスクリーンは、望ましくない大量の空間を消費するスクリーン裏側の回路部を必要とする。
次に本発明の例示の実施形態を詳細に説明するために、添付図面を参照することにする。
実施形態による例示のタッチスクリーンデスクトップコンピュータシステムを示す図である。 実施形態による図1のシステムにおけるタッチスクリーンディスプレイの3次元図である。 実施形態による図2のディスプレイの断面図である。 実施形態による図2のディスプレイの別の断面図である。 実施形態による図2のディスプレイ上の検知グリッドの概念的な説明図である。 実施形態による動作中の図2のディスプレイの3次元図である。 実施形態による本明細書に開示される技法を実施するシステムの例示のブロック図である。 実施形態による本明細書に開示される例示の方法の状態図である。 実施形態による本明細書に開示される技法を実施する別の例示のシステムの例示のブロック図である。 実施形態による図8Aのシステムによって検出されるような実タッチ点(actual touch point)及び/又はファントムタッチ点(phantom touch points)を示す図である。 実施形態による図8Aのシステムによって検出されるような実タッチ点及び/又はファントムタッチ点を示す図である。 実施形態による本明細書に開示される技法を実施する一般的なコンピュータシステムの例示のブロック図である。 実施形態による図9の一般的なコンピュータシステムで実施されるソフトウェアアーキテクチャの概念的な説明図である。
表記法及び用語体系
以下の説明及び特許請求の範囲の全体にわたって、特定のシステムコンポーネントを参照するために、一定の用語が使用される。
当業者には理解されるように、企業は、1つのコンポーネントを異なる名前で参照することがある。
この文書は、名称は異なるが機能は異ならないコンポーネントを区別するように意図していない。
以下の解説及び特許請求の範囲において、「含む」及び「備える」という用語は、オープンエンド形式で使用され、したがって、「〜を含むが、これらに限定されるものではない」ことを意味するように解釈されるべきである。
また、「結合する」という用語は、間接接続、直接接続、光接続、又は無線電気接続のいずれをも意味するように意図されている。
したがって、第1のデバイスが第2のデバイスに結合する場合、その接続は、直接電気接続、他のデバイス及び接続を介した間接電気接続、光電気接続、又は無線電気接続を通じたものとなり得る。
「隣接(adjacent)」という用語は、「すぐ隣(next to)」又は「近く(near)」を意味し得る。
たとえば、コンポーネントBがコンポーネントAとコンポーネントCとの間に位置している場合、コンポーネントCはコンポーネントAにもコンポーネントBにも隣接すると記載され得る。
詳細な説明
以下の議論は、本発明のさまざまな実施形態を対象としている。
これらの実施形態の1つ又は複数が好ましいものとなり得るが、開示される実施形態は、特許請求の範囲を含む開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきでもなければ、別の方法で使用されるべきでもない。
加えて、当業者は、以下の説明が広い用途を有し、いずれの実施形態の議論もその実施形態の単なる例示にすぎないように意図されており、特許請求の範囲を含む開示の範囲がその実施形態に限定されることを暗示するように意図されていないことを理解するであろう。
複数の同時タッチを検出することができるタッチスクリーンシステムが本明細書で開示される。
このシステムは、ガラス(又は「導波路」)層、光源/検出器層、及びガラス層と光源/検出器層との間のミラー層といった複数の隣接する層を備える。
光源/検出器層は、この層の一方の側面に沿って配置された複数の光源と、この層の異なる側面(たとえば、隣接しており反対側でない側面)に沿って配置された複数の光検出器とを備える。
ミラー層は複数のミラーを備える。
各ミラーは、光源/検出器層の異なる光源又は検出器に隣接している。
光源から放出された光は、ミラー層のミラーから反射され、ガラス層に入る。
ガラス層を出た光は、ミラー層のミラーから反射され、光源/検出器層の光検出器によって検出される。
光源及び検出器は、ガラス層の周囲に沿ってではなく、ガラス層の「裏側」に配置されるので、空間が節約される。
動作中、光源は連射式(rapid-fire)デイジーチェーン(daisy-chain)シーケンスでアクティブ化される。
各光源がアクティブ化されている時間期間において、光検出器のそれぞれも連射式デイジーチェーンシーケンスでアクティブ化される。
この光放出/検出シーケンスによって、本質的には、タッチの有無を求めてタッチスクリーンを高速かつ繰り返し「走査」する「グリッド」が形成される。
したがって、たとえば、指がロケーション「A」でタッチスクリーンをタッチしたとき、ロケーションAとアライン(align:位置調整)された光源は、指がタッチスクリーンから取り除かれ得る前に光を放出する。
指は光を分散させ、ロケーションAとアラインされた光検出器が分散光を検出する。
タッチスクリーンは、光を放出した光源と分散光を検出した光検出器とが「交差」する点を求める。
この交差した点が、タッチロケーションであると決定される。
同じ技法は、任意の数の同時タッチに使用可能である。
次に、この技法のさまざまな実施形態が説明される。
図1は例示のコンピュータシステム100を示している。
コンピュータシステム100はディスプレイ102及び筐体104を備える。筐体104は、プロセッサ、メモリ、ビデオカード等を含むさまざまなコンピュータコンポーネントを収容する。
少なくともいくつかの実施形態では、ディスプレイ102にはタッチスクリーンディスプレイが含まれる。
いくつかのこのような実施形態では、ディスプレイ102は、キーボード、マウス等が不要であるようなプライマリ入力デバイスである。
ディスプレイ102にタッチスクリーンディスプレイが含まれる実施形態では、ディスプレイ102は、人間のタッチ、スタイラス(stylus)等を含む任意のタイプの刺激を受容し得る。
コンピュータシステム100は、図1ではデスクトップコンピュータとして示されているが、コンピュータシステム100のさまざまなものには、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、ポータブル音楽プレイヤー、移動電話、テレビ等が含まれ得る。
本明細書に開示される技法は、いくつかのこのようなデバイス又はすべてのこのようなデバイスにおいて実施され得る。
図2は、図1のディスプレイ102の詳細な3次元図を示している。
ディスプレイ102は複数の層を備える。
具体的には、ディスプレイ102は、ガラス層200と、ガラス層200に隣接するミラー層202と、ガラス層200及びミラー層202に隣接する光源/検出器層(LSDL)204とを備える。
ガラス層200には、液晶ディスプレイ又はプラズマディスプレイ(図3及び図4に図示)等の表示面も隣接している。
ガラス層200は、「タッチスクリーン」又は「導波路層」とも呼ばれ、ガラス層200を通じて光(たとえば所定の光波長帯域)をガイドすることができる任意の適切なタイプのガラスを備える。
少なくともいくつかの実施形態では、ガラス層200は、過度の吸収がない全反射として知られている技法を使用して光をガイドする。
LSDL204は、該LSDL204の一方の側面(たとえばエッジ)に沿って配列された複数の光源212(たとえば赤外レーザダイオード)と、該LSDL204の別の側面に沿って配列された複数の検出器210とを備える。
光源212及び検出器210は、所望に応じてLSDL204のこれらの側面のいずれにも配列され得るが、少なくともいくつかの実施形態では、光源212はすべてLSDL204の共通の側面に配置され、検出器210はすべてLSDL204の別の共通の側面に配置される。
さらに、いくつかの実施形態では、光源212を備えるLSDL204の側面(複数可)は、検出器210を備えるLSDL204の側面(複数可)と実質的に直交している。
光源212には、たとえば赤外発光ダイオード、赤外レーザダイオード等が含まれ得る。
検出器210には、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)センサ等の任意の適切なタイプの光検出器が含まれ得る。
ミラー層202は、ガラス層200及びLSDL204と境を接するか又は少なくともそれらに隣接し、複数のミラー対214を備える。
いくつかの実施形態では、ミラー対214の総数は、検出器210及び光源212の総数と一致し、各検出器210又は各光源212につき1つのミラー対がある。
ミラー対214は、必要に応じて、ミラー層202に配列されて、ガラス層200内への光の適切な導入及びガラス層200の外部への光の適切な抽出を達成し得る。
一方、少なくともいくつかの実施形態では、各ミラー対214は、検出器210又は光源212の真上(たとえばガラス層200のより近く)に配置される。
いくつかの実施形態では、ディスプレイ102の単一の側面に沿った複数の検出器又は光源については、ガラス層200からの光の抽出又はガラス層200内への光の導入を容易にするために、実質的に円筒形のミラーの単一の対が使用され得る。
換言すれば、このような実施形態では、円筒形ミラーの単一の対はミラー層202の長さにわたってもよく、それによって、光源212の一部又は全部を使えるようにしている。
同様に、円筒形ミラーの別の一対はミラー層202の幅にわたってもよく、それによって、検出器210の一部又は全部が使えるようになる。
いくつかのこのような実施形態では、光の漂遊(light stray)を緩和するために、バッフリング(baffling)が単一の対のミラー間に配置され得る。
ディスプレイ102はタッチスクリーンを備え、さらに、検出器210、光源212、及びミラー対214は、以下で説明されるようにタッチ(たとえば人間の指、スタイラス)を検出するのに使用されるので、検出器のそれぞれの間の間隔、光源のそれぞれの間の間隔、及びミラー対のそれぞれの間の間隔は、平均的な人間の指先の幅及び/又は長さ(たとえば最小で0.01mmと10mmとの間)にほぼ等しくあり得る。
他の実施形態では、検出器のそれぞれの間の間隔、光源のそれぞれの間の間隔、及び/又はミラーのそれぞれの間の間隔は、ディスプレイ102と共に使用するために製造されるスタイラス先端の幅(たとえば最小で0.25mmと2mmの間)とほぼ等しくあり得る。
他の幅も使用され得る。
検出器210及び光源212は、図6に示され以下でさらに説明されるように、筐体104内の回路ロジックに結合している。
筐体104内の回路ロジックは検出器210及び光源212に電力を供給する。
回路ロジックは、光源212も制御し(たとえば光源をオン/オフに切り替え)、検出器210も制御する(たとえば検出器をオン/オフに切り替え、検出器からデータを受信する)。
いくつかの実施形態では、回路ロジックは、筐体104の代わりにディスプレイ102に収容される。
動作中、光源212は、赤外レーザ光等の光を放出する。
この光は、ミラー対214によって反射され、ガラス層200に提供される。
光波形は以下で説明されるようにガラス層200内を進む。
コンピュータシステム100のユーザが(たとえば指、スタイラス、又は他の適切な装置を使用して)ディスプレイ102をタッチしたとき、ガラス層200内の波形は、ガラス層200と指又はスタイラスとの間の接触点において撹乱される。
ガラス層200内の光は全反射を使用するので、ガラス層200との接触により、又はガラス層200との接近によっても、ガラス層200内の光パターンの撹乱が引き起こされる。
このような撹乱は「漏れ全反射(frustrated total internal reflection)」と呼ばれる。
検出器210の1つは、この撹乱を検出し、通知信号を介してこれを筐体104内の回路ロジックに報告する。
いずれの光源及びいずれの検出器が撹乱に対応しているのかを判断することによって、回路ロジックは、ガラス層200のタッチの正確なロケーションを求めことができる。
次に、回路ロジックは、所望に応じて、このロケーション情報をソフトウェアアプリケーションに供給する。
次に、この検出技法がさらに明らかにされる。
図2の破線206は、図3に示されるディスプレイ102の断面図に対応する。
図3は、図2のコンポーネントを示すことに加えて、前述の表示面304も示している。
少なくともいくつかの実施形態では、ガラス層200は、上述したガラス層200内の全反射が撹乱もされず、もっぱら表示面との接近に起因して「漏れ」もないように、ガラス層200と表示面との間におけるガラス層の表面上にコーティングを備える。
ガラス層200を表示面に接近させることによってガラス層200の全反射能力に漏れを生じさせないように、コーティングは、ガラス層200の屈折率とは異なる屈折率を有する任意の適切な透明材料を含み得る。
図示するように、動作中、光源212はミラー層202に向けて光を放出する。
ミラー層202は、光源212とアラインされたミラー対214を備える。
ミラー対214は、ミラー214a及び別のミラー214bの2つのコンポーネントを備える。
少なくともいくつかの実施形態では、これらのミラーコンポーネントは曲面にされている。
複数のミラーコンポーネントによって、ガラス層200の全体を通じた光の拡散が容易にされる。
詳細には、光源212から放出された光ビームはまずミラー214aに当たり、ミラー214aはこの光ビームをミラー214bに向けて反射する。
次に、ミラー214bは光ビームをガラス層200内へ反射する。
ミラー214bが光ビームを反射するとき、光ビームが或る範囲の角度でガラス層200内へ導入されるように、ミラー214a及び214bは互いに角度付けられている。これらの角度のそれぞれは、全反射が起こるのに必要とされる臨界角よりも小さい。
この角度の範囲は、ガラス層200内の光波形を飽和させるほど十分広い(すなわち光波形内のギャップを防止する)。
具体的には、波形300及び302がガラス層200内へ導入される。
波形300は、全反射に必要とされる臨界角で導入された光を表す。
波形302は、前述の臨界角よりも小さな所望の角度範囲内で導入された光を表す。
波形302は、波形300によってカバーされないどのギャップも飽和させる、すなわち「埋める」ように導入される。
波形300の角度と波形302の角度との間の角度で入る光は、合わさって、ガラス層200の少なくとも一部を光で飽和させる。
いくつかの実施形態では、単一の光源212によって放出された光は、ガラス層200全体を飽和させないが、その代わり、図5Bに示され以下で説明されるようにガラス層200の一部のみを飽和させる。
図2の破線208は、図4に示されるディスプレイ102の断面図に対応する。
ガラス層200のタッチによって引き起こされた光の撹乱が例示の光ビーム401として示されている。
ミラー層202はミラー対214を備える。
図4のミラー対214はミラーコンポーネント400a及び400bを備える。
ミラー400bは、例示の光ビーム401を受信し、その光ビーム401をミラー400aへ反射する。
次に、ミラー400aは例示の光ビーム401を検出器210に提供する。
次に、検出器210は、例示の光ビームを捕捉し、捕捉した光ビームに関するデータをディスプレイ102及び/又は筐体104の回路ロジックに提供する。
図5Aは、図2に示されるような、光源212及び検出器210の配列によってディスプレイ102に形成される概念的な「検出グリッド」を示している。
図5Aの説明図はトップダウン図である。
この概念的なグリッドの水平ラインのそれぞれは、光源212によって放出され得る離散的な光ビームを表す。
これらの光ビームは、総称して、光ビームアレイ500と呼ばれる。
参照及び議論を簡単にするために、光ビームには参照番号1〜24が割り当てられている。
概念的なグリッドの縦線のそれぞれは離散的な検出経路を表す。
指又はスタイラスによって撹乱された光は検出器210への検出経路に沿って進む。
これらの検出器経路は、総称して、検出器経路アレイ502と呼ばれる。
参照及び議論を簡単にするために、検出器経路には参照番号25〜58が割り当てられている。
図2及び図5Aを同時に参照して、動作中、コンピュータシステム100は、光源212のそれぞれを順に発光させる(すなわち、光を放出させ、その後、光の放出を停止させる)。
したがって、たとえば、光ビーム1に対応する光源212が最初に発光し、その後、光ビーム2に対応する光源が続き、その後、光ビーム3に対応する光源が続き、以下同様に光源が続く。
このように、光源212のそれぞれが順に発光し、その結果、光ビーム24に関連した光源212が発光した後、光ビーム1に対応する光源212が再び発光することになる。
換言すれば、光源212は「ラウンドロビン」形式で発光する。
発光期間(すなわち、光源が光を放出している時間の長さ)は、任意の適切な時間の長さ(たとえば約1ピコ秒〜1ミリ秒未満)であり得る。
遅延期間(すなわち、光源が光の放出を停止した時刻と次の光源が光の放出を開始する時刻との間の時間の長さ)も、任意の適切な長さ(たとえば約1ピコ秒〜1ミリ秒未満)であり得る。
他の速度も使用され得る。
光源が発光されるごとに、検出器210を制御する回路ロジックは、検出器210のそれぞれを「ラウンドロビン」形式でアクティブ化する。
たとえば、光ビーム1の光源212が発光されている間、検出器210のそれぞれがアクティブ化及び非アクティブ化され、その結果、各経路25〜58が、ディスプレイタッチによって引き起こされるあらゆる光の撹乱の有無を求めて走査される。
すべての検出器経路が走査された後、光ビーム1の光源212は発光を停止し、代わりに、光ビーム2の光源212が発光する。
光ビーム2の光源212が発光している間、検出器経路25〜58のそれぞれが、ラウンドロビン形式で再び走査されて、ディスプレイタッチによって引き起こされたあらゆる光の撹乱が検出される。
このプロセスは無制限に続けられる。
光の撹乱が検出器210によって検出されたとき、検出器210は、タッチが行われた可能性があることを制御ロジックに通知する信号をその制御ロジックへ送信する。
検出期間(すなわち、検出器がアクティブ化されている時間の長さ)は、任意の適切な時間の長さ(たとえば約1ナノ秒〜1秒未満)であり得る。
検出遅延期間(すなわち、検出器がシャットオフされた時刻と次の検出器がアクティブ化された時刻との間の時間の長さ)も、任意の適切な長さ(たとえば約1ピコ秒〜1ミリ秒未満)であり得る。
他の速度も使用され得る。
このように、光源212及び検出器210は共同して、タッチの有無を求めてディスプレイ102を繰り返し「走査」する。
少なくともいくつかの実施形態では、図5Aに示されるグリッド全体を「走査」するのに必要とされる時間(たとえば1ピコ秒〜1秒未満)は、指又はスタイラスがタッチの期間中にディスプレイ102のガラス層200と接触している際又はガラス層200の近くにある際に費やし得る最小時間量よりも短い。
図5Aをさらに参照して、例示のタッチ点504が示されている。
このタッチ点504は、指、スタイラス、又は他の装置が、(たとえばソフトウェアアプリケーションに関連して)ディスプレイ102に表示されていたグラフィカルユーザインターフェース(GUI)とインターラクト(interact)している間に使用されていた可能性のあるディスプレイ102上のロケーションを示す。
動作中、光ビーム1〜8に関連した光源の各発光中に検出器経路25〜58のそれぞれを(検出器210を使用して)走査した後、光の撹乱が検出されていない場合がある。
しかしながら、光ビーム9に関連した光源212が発光されたとき、タッチ点504においてディスプレイ102上で押圧されたタッチによって、光が撹乱される。
検出器経路38に関連した検出器210が、この撹乱光を検出したとき、検出器210はその回路ロジックへ通知信号を送信する。
次に、回路ロジックは、1)いずれの検出器210及び、2)いずれの光源212がその検出時にアクティブ化されたのかを求める。
回路ロジックは、次に、その検出器の検出経路とその光源の光ビームとに対応するグリッド上の交点を求める。
この交点がタッチ点であると決定される。
回路ロジックは、必要に応じて、処理ロジック、ソフトウェアアプリケーション(複数可)等へ交点を転送する。
図5Bは、上述した検出プロセスを示している。
図示するように、光源212はミラー214a〜214bを使用して図5Aの光ビーム9を放出する。
指506はタッチ点504においてディスプレイ102をタッチする。
この指タッチによって、ビーム9からの光が撹乱、すなわち「漏出」され、撹乱光508として示される。
(図5Aの検出経路38に対応する)検出器210は、ミラー214c〜214dを使用して撹乱光508を検出する。
検出器210は、次に、上述したように通知信号(複数可)を生成して送信する。
複数(たとえば同時)のタッチも、上記技法を使用して検出され得る。
図6は、光源212及び検出器210を備えるディスプレイ102を示している。
光源212及び検出器210はディスプレイ制御ロジック602に結合している。
ディスプレイ制御ロジック602は、上述したように光源212及び検出器210を制御する。
ディスプレイ制御ロジック602はストレージ600に結合し得る。ストレージ600は1つ又は複数のアプリケーション606を含む。
アプリケーション(複数可)606は、実行されると、ディスプレイ制御ロジック602に、上述した機能の少なくともいくつかを実行させ、背景除去及び/又は較正を含み得る。
ディスプレイ制御ロジック602は、コンピュータシステム筐体104内又はディスプレイ102内に収容され得る。
ディスプレイ制御ロジック602は、処理ロジック604に結合している。
処理ロジック604は、オペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーション等の実行等、コンピュータシステム100の処理機能の多くをハンドリングする。
処理ロジック604は、ストレージ610に記憶された1つ又は複数のアプリケーション608を実行して、検出されたタッチ情報をアプリケーション(複数可)に提供し得る。
検出器210から受信されたタッチデータは、ディスプレイ制御ロジック602によって処理され得る。
場合によっては、複数のタッチが受け取られることがある。
複数のタッチが適切に解釈されることを確保するために、アプリケーション606は、タッチに関連した(たとえばタッチ間の)タイミングを解析する。
この技法は、本明細書では、アプリケーション606にコード化されてディスプレイ制御ロジック602によって実行されるものとして説明されているが、アプリケーション608及び処理ロジック604も使用され得る。
いくつかの実施形態では、他の同様のアプリケーション及び/又は処理ロジックが使用され得る。
次に、この技法が詳細に説明される。
図7は、実施形態に従って実施される例示の方法700の状態図を示している。
図6及び図7を参照して、方法700は、「入力待ち受け状態」において入力を待ち受ける(ブロック702)ことによって開始する。
たとえば、ディスプレイ制御ロジック602はアイドル状態又は待機状態にあり得る。
ディスプレイ制御ロジック602がディスプレイ102上の単一のタッチを検出した場合(矢印704)、ディスプレイ制御ロジック602は、そのタッチの時刻及び位置を(たとえばストレージ600のレジスタに)記録する。
ディスプレイ制御ロジック602は、この時、「確認待ち受け状態」(ブロック706)にある。
換言すれば、ディスプレイ制御ロジック602は、タッチを検出しており、現在、別のタッチが受け取られるか否かを判断するために待機している。
ディスプレイ制御ロジック602が待機している間、ディスプレイ制御ロジック602は、内部カウンタ(特に図示せず)又は他のメカニズムを使用して、矢印704においてタッチが検出されてから経過した時間量を求める。
この時間量が(たとえばアプリケーション606内に事前にプログラミングされた)所定のしきい値を超えている場合(矢印708)、又は別のタッチが、最初のタッチロケーションから(たとえばアプリケーション606内に事前にプログラミングされた)所定の距離しきい値を超えているロケーションにおいて検出された場合(矢印708)、ディスプレイ制御ロジック602は、1つのみのタッチが受け取られたことを確認する(ブロック710)。
換言すれば、ディスプレイ制御ロジック602は、「1確認状態」(ブロック710)に入り、そのタッチの位置が記録される。
すべてのタッチデバイスがディスプレイ102から取り除かれたとき(矢印712)、ディスプレイ制御ロジック602は「入力待ち受け状態」(ブロック702)に戻る。
上述した所定の時間しきい値は、2つのタッチが異なる時刻に受け取られたにも関わらずそれらの2つのタッチの十分な開きを同時のタッチとして検出することを可能にするように選ばれる。
この状況は、タッチが別個の時刻に検出されたとき又はタッチが同時に検出されたがその後(たとえば指を広げることによって)離されたときに発生する。
「1確認状態」にある間、ディスプレイ制御ロジック602が第2のタッチを検出した場合、ディスプレイ制御ロジック602はそれらの2つのタッチのいずれが、「1確認状態」において確認された最初のタッチに最も近いのかを識別し得る。
ディスプレイ制御ロジック602は、この識別されたタッチを最初のタッチとして指定し得る。
しかしながら、ディスプレイ制御ロジック602は、一般に、1つのタッチの確認から2つのタッチの確認へ直接遷移しない。
ディスプレイ制御ロジック602が、「確認待ち受け状態」(ブロック706)にある間、第2のタッチを検出した場合(矢印714)、ディスプレイ制御ロジック602は、「2確認状態」(ブロック716)に入る。この状態では、2つのタッチが確認され、これらのタッチの位置が記録される。
第2のタッチ(矢印714)は、前述したしきい値時間フレーム内で受け取られなければならない。
また、第2のタッチ(矢印714)は、前述した位置しきい値の外側の位置に位置していなければならない。
そうでない場合、矢印708に従って「1確認状態」(ブロック710)になる。
別の経路に従って「2確認状態」(ブロック716)になることもある。
ディスプレイ制御ロジック602が、「入力待ち受け状態」(ブロック702)にある間、2つの同時のタッチを検出した場合(矢印718)、ディスプレイ制御ロジック602は、「2確認状態」(ブロック716)に入る。
ディスプレイ制御ロジック602が、「2確認状態」(ブロック716)にある間、すべてのタッチデバイスがディスプレイ102から取り除かれたと判断した場合(矢印720)、ディスプレイ制御ロジック602は「入力待ち受け状態」(ブロック702)に戻る。
「2確認状態」716にある間、タッチの一方がそのままであるのに対し、タッチの他方がタッチスクリーンから取り除かれることがある。
その場合、ディスプレイ制御ロジック602は、引き続き2つのタッチを認識する。
ディスプレイ制御ロジック602は、現在欠けているタッチのロケーションを、ベクトルを使用して近似する。
具体的には、欠けているタッチ位置は、始点がタッチスクリーン上にまだ存在するタッチに対応するベクトルの終点で近似されることになる。
このベクトルは、最近の2つ(又は3つ以上)の記録されたタッチ位置の個別の位置から導出される第2のベクトルと同じ角度及び長さを維持する。
詳細には、第2のベクトルの始点は、最近の2つ(又は3つ以上)の記録された位置のうち、受信された単独のタッチ位置に最も近い個別の位置となるように選ばれる。
方法700のステップは、3つ以上のタッチを検出するように適合され得る。
上述したしきい値時間フレーム及び位置しきい値は共にユーザ調整可能である。
このようなすべての変形は本開示の範囲内に含まれる。
図8Aは、方法700が実施され得る別のシステム800を示している。
システム800は、処理ロジック802と、アプリケーション806〜807を含むストレージ804と、ディスプレイ制御ロジック808と、ディスプレイ810と、タッチスクリーン812と、光送受信機814及び816と、アプリケーション820及び822を含むストレージ818とを備える。
タッチスクリーン812は、そのエッジに沿って、以下で説明される逆反射テープ(retro-reflective tape)830を備える。
方法700の技法は、アプリケーション806等のソフトウェアにコード化されて、処理ロジック802によって実行され得る。
代替的に、方法700の技法は、アプリケーション820等のソフトウェアにコード化されて、ディスプレイ制御ロジック808によって実行され得る。
システム800は、光源及び検出器のグリッドを使用してタッチを検出するシステム100とは異なり、光の送信と、タッチスクリーン812上に存在する障害物の検出との双方を行う複数の光送受信機814及び816を備える。
図8Bは動作中のシステム800を示している。
ユーザは指を使用してタッチスクリーン812をタッチ点824においてタッチすると仮定する。
ディスプレイ制御ロジック808は、光送受信機814にタッチスクリーン812全体にわたって光(たとえば赤外光)を放出させる。
逆反射テープ830(たとえば複数の小型鏡面コーナーキューブを備える材料)がタッチスクリーン812のエッジに沿って配置されている。
逆反射テープ830によって、光送受信機814から放出された光は、該光が逆反射テープ830に到達した方向と実質的に同じ方向に(たとえば実質的に同じ角度で)戻る、すなわち「バウンスバック(bounce back)」する。
指又は他の障害物が以下で説明されるように光を遮ることができる限り、赤外光はタッチスクリーン812のいずれかの側面上で放出され得る。
光送受信機816も同様に動作する。
図示するように、タッチ点824において構築されたタッチは、光送受信機814及び816によって放出された光を遮る。
したがって、光送受信機814によって放出された光は、逆反射テープ830に当たり、タッチ点824におけるタッチによってブロックされる光を除いて光送受信機814に戻る。
同様に、光送受信機816によって放出された光は、逆反射テープ830に当たり、タッチ点824におけるタッチによってブロックされる光を除いて光送受信機816に戻る。
このように、光送受信機814及び816のそれぞれは、指等の障害物が位置する経路を求める。
送受信機814及び816によって求められた障害経路834と836との交点832を求めるのに、三角測量技法が使用され得、それによって、タッチ点824における障害物(又はタッチ)の正確なロケーションが識別され得る。
図8Cは、タッチスクリーン812を再び示している。
ただし、この図8Cのタッチスクリーン812は2つのタッチ点824及び826を有する。
光送受信機814及び816によって実行される上述した三角測量技法はタッチ点824及び826を識別する。
一方、図8Bに示されたタッチスクリーンと異なり、図8Cのタッチスクリーンは複数のタッチ点を有する。
その結果、光送受信機814及び816は、2つの実タッチ点824及び826を識別するだけでなく、ファントムタッチ点828と呼ばれる2つの追加の交点も識別する。
これらのファントムタッチ点は実タッチ点のように見えるが、実際には実タッチ点ではない。
実タッチ点のみが使用されるべきであるので、実タッチ点とファントムタッチ点とを区別することが望ましい。
次に説明されるように、システム800は実タッチ点とファントムタッチ点とを区別する。
アプリケーション822は、ディスプレイ制御ロジック808によって実行されると、ディスプレイ制御ロジック808に、光送受信機814及び816を使用する上述した三角測量技法を実行させる。
ディスプレイ制御ロジック808は、三角測量技法を実行しているとき、障害物経路838、840、842、及び844にそれぞれ対応する障害物の角度846、848、850、及び852を使用して、複数のタッチ点824、826、及び828のそれぞれの特性を予測する。
ディスプレイ制御ロジック808は、タッチスクリーン812に対する障害物経路838、840、842、及び844の向きも使用して、複数のタッチ点824、826、及び828のそれぞれの特性を予測する。
さらに、ディスプレイ制御ロジック808は、タッチスクリーン812に対する光送受信機814及び816のロケーションに対応する光送受信機814及び816に関する追加の情報を保持し得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、光送受信機814及び816によって収集された一部又は全部の情報を使用して、タッチ点824、826、及び828に関連した空間特性を求める。
このような特性は、タッチ点のほぼ確実なサイズ、形状、向き等を含む。
ディスプレイ制御ロジック808は、次に、タッチ点824、828、及び828の異なる空間特性を比較して、タッチ点824、826、及び828のいずれが実タッチ点である可能性が最も高いのか及びいずれがファントムタッチ点である可能性が最も高いのかを判断し得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、所望に応じて、事前にプログラミングされた公式等を使用して空間特性の一部又は全部を重み付けすることによりこのような比較を実行し得る。
次に、上述した空間特性のそれぞれを求めることが説明される。
ディスプレイ制御ロジック808は、タッチ点のロケーションと共に、タッチ点に関連した障害物経路角を使用して(すなわち三角測量を使用して)タッチ点の形状を求め得る。
たとえば、タッチ点は楕円であると仮定されるので(たとえば、指及び指先は楕円に類似している傾向があるので)、ディスプレイ制御ロジック808は、光送受信機814及び816からのタッチ点の幅等の光情報を使用して、タッチ点に関連した長軸及び短軸の長さを求め得る。
具体的には、ディスプレイ制御ロジック808が、光送受信機814及び816を使用して、その形状が求められるタッチ点のロケーションを求めた後、ディスプレイ制御ロジック808は、タッチ点に対応する障害物角並びに光送受信機814及び816からのタッチ点の距離を使用して(すなわち、基本的な三角技法を使用して)、タッチ点の長軸の長さを求める。
同様の技法は、タッチ点の短軸の長さを求めるのにも使用され得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、次に、長軸の長さと短軸の長さとの間の差を求め、長軸を該差の絶対値で割って楕円タッチ点の離心率(eccentricity)を求め得る。
離心率が大きいほど、タッチ点はより楕円である。
他の同様の技法が、光送受信機814及び816によって収集された一部又は全部のデータを使用してタッチ点の形状情報を求めるのに使用され得る。
たとえば、図8Cを参照して、タッチ点824の形状が求められる場合、菱形形状の障害物825内に楕円を内接させる近似が行われ得る。
いくつかの実施形態では、ディスプレイ制御ロジック808は、4つの可能なタッチ点のうち、2つの実タッチ点及び2つのファントムタッチ点が交互形式で配列されることを仮定するようにプログラミングされ得る。
この仮定は、実タッチ点及びファントムタッチ点が一般にこのような交互形式で配列される傾向があるということに基づいている。
したがって、たとえば、図8Cを参照して、タッチ点は交互形式で示されている。
実タッチ点824の後に、ファントムタッチ点828の一方が続き、その後に実タッチ点826が続き、その後に別のファントムタッチ点828が続いている。
したがって、ディスプレイ制御ロジック808が、本明細書で説明された技法のいずれかを使用して、可能なタッチ点の1つにすぎないものの正体(すなわちタッチ点が実タッチ点であるのか又はファントムタッチ点であるのか)を正確に求める場合、タッチ点は実タッチ点とファントムタッチ点とが交互になっているので、ディスプレイ制御ロジック808は残りのタッチ点の正体を自動的に求め得る。
いくつかのこのような場合において、可能なタッチ点の1つにすぎないものの正体は、その可能なタッチ点がタッチスクリーン812の外れに位置しているときは、直ちにかつ正確に求められる。
タッチスクリーン812の外れにあると判断される可能なタッチ点はファントムタッチであり、これによって、残りの可能なタッチ点の正体が確認される。
ディスプレイ制御ロジック808は、障害物経路の向き及び角度と光送受信機814及び816のロケーション情報とを使用してタッチ点のサイズを求め得る。
前述したように、ディスプレイ制御ロジック808は、可能なタッチ点のそれぞれの長軸及び短軸の長さを求め得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、これらの長さを使用して可能なタッチ点のそれぞれに関連したサイズ(すなわち面積)を求め得る。
可能なタッチ点の面積を求めるために、ディスプレイ制御ロジック808は長軸及び短軸の積にπを乗算する。
ディスプレイ制御ロジック808は、可能なタッチ点のそれぞれの面積を求めた後、可能なタッチ点のすべての平均サイズを求め得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、次に、各可能なタッチ点のサイズ又は可能なタッチ点の対のサイズを、可能なタッチ点のすべての平均サイズと比較して、タッチ点のいずれが実タッチ点である可能性が最も高いのか及びいずれがファントムタッチ点である可能性が最も高いのかを判断し得る。
いくつかの実施形態では、平均タッチ点サイズを密接に近似するサイズを有するタッチ点が、サイズが平均タッチ点サイズを密接に近似していないタッチ点よりも実タッチ点である可能性が高い。
他の同様の技法も使用され得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、光送受信機814及び816を使用して収集された情報に基づいてタッチ点の向きを求め得る。
具体的には、各可能なタッチ点について、ディスプレイ制御ロジック808は、そのタッチ点に関連した障害物角と光送受信機814及び816に対するそのタッチ点の位置とを求める。
ディスプレイ制御ロジック808は、この情報を使用して、その可能なタッチ点が水平に向いているのか又は垂直に向いているのかを予測する。
光送受信機の一方(たとえば光送受信機814)によって測定された障害物角が他方の光送受信機(たとえば光相互接続816)によって測定された障害物角よりも大きいと仮定する。
このような場合において、その可能なタッチ点が光送受信機816よりも光送受信機814の近くに位置しているとディスプレイ制御ロジック808が判断したとき、幾何学的に言えば、その可能なタッチ点は垂直に向いているよりも水平に向いている可能性が高い。
一方、可能なタッチ点が光送受信機814よりも光送受信機816の近くに位置している場合、その可能なタッチ点は、水平に向いているよりも垂直に向いている可能性が高い。
同様に、光送受信機816によって測定された障害物角が、光送受信機814によって測定された障害物角よりも大きいと仮定する。
可能なタッチ点が光送受信機814よりも光送受信機816の近くに位置している場合、そのタッチ点は水平に向いている可能性がより高い。
そうでない場合、そのタッチ点は垂直に向いている可能性がより高い。
一般に、或る可能なタッチ点の向きが他の可能なタッチ点の向きと一致していない場合、その可能なタッチ点はファントムタッチ点である可能性がある。
上記判断を行う際に、ディスプレイ制御ロジック808は、より多くの重み又はより少ない重みをさまざまな因子に与え得る。
たとえば、ディスプレイ制御ロジック808は、タッチ点の形状に関して行われる判断には余分の重みを与え得り、タッチ点の向きに関して行われる判断にはより少ない重みを与え得る。
タッチ点予測は、所望に応じて重み付けされ得る。
いくつかの実施形態では、重み付けの後、これらの予測は、累積値、すなわち予測を生成するために組み合わせられ得る。この累積値は、その結果、一部又は全部の利用可能な情報を考慮に入れて、いずれのタッチ点が実タッチ点である可能性が最も高いのか及びいずれがファントムタッチ点である可能性が最も高いのかを示す。
いくつかの実施形態では、上述した因子は、事前にプログラミングされた方式に基づいて数値を割り当てられ得、重み付けされた後、可能なタッチのいずれが実タッチであるのか及びいずれがファントムタッチであるのかを判断(又は予測)するために、1つ又は複数の事前にプログラミングされた公式で使用され得る。
いくつかの実施形態では、重み付けは行われない。
これらの技法に対するありとあらゆる変形は本開示の範囲内に包含される。
上述した障害物経路角情報は、光送受信機によって収集され、信号を使用してディスプレイ制御ロジック808に提供される。
ディスプレイ制御ロジック808は、障害物経路を示すこのような信号の変化(たとえばディップ)の有無を監視し得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、このような変化(たとえばディップ幅)を解析して、識別された障害物経路に関連した角度を求め得る。
タッチ点の角度等の他の情報も、このような信号の変化を使用して求められ得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、このように情報を取得すると、上述した因子を使用して、可能なタッチ点のいずれが実タッチ点であるのか及びいずれがファントムタッチ点であるのかを予測し得る。
ディスプレイ制御ロジック808は、いずれが実タッチ点であるのかを予測すると、その時点で実行中であり得る任意の適用可能なソフトウェアへこのような予測を転送し得る。
場合によっては、これらの2つの実タッチは、タッチスクリーン812に同時に導入されないことがある。
換言すれば、タッチの一方が導入され、その後になって、第2のタッチが続くことがある。
システム800は、単一のタッチ、連続した複数のタッチ、及び複数の同時のタッチを区別するように適合されている。
より具体的には、ディスプレイ制御ロジック808がタッチスクリーン812上の第1のタッチを検出したとき、ディスプレイ制御ロジック808が、第1のタッチをマウスダウンイベントとしての処理する前に、所定の(たとえばユーザ指定された)長さの時間の間待機するように、アプリケーション822はプログラミングされる。
この遅延時間の間待機することによって、第2のタッチの導入が可能になる。
この遅延は、第1のタッチがタッチスクリーン812から離された場合に中断され得る。
このような場合、ディスプレイ制御ロジック808は、第1のタッチをクリックイベントとして処理する。
代替的に、この遅延は、第1のタッチが該第1のタッチの最初のロケーションから所定の距離を移動された場合に中断され得る。その理由は、このような移動が、ユーザがタッチスクリーン812のグラフィカルユーザインターフェース(GUI)上の物体を「ドラッグ」することを意図していることを示すからである。
このような場合、ディスプレイ制御ロジック808は、第1のタッチを処理し、ドラッグイベントとしてドラッグを行う。
さらに、この遅延は、第2のタッチがタッチスクリーン812上で検出された場合にも中断され得る。
遅延時間が、第2のタッチが検出される前に満了した場合、第1のタッチイベントのみが処理され、他のタッチは、すべてのタッチがタッチスクリーン812から解放されるまで処理されない。
同様に、第2のタッチが遅延期間中に検出された場合、遅延は満了し、すべてのタッチがタッチスクリーン812から離されるまで、ダブルタッチイベントのみが処理される。
他のこのようなタッチルールは、所望に応じてアプリケーション822内にプログラミングされ得る。
上記技法は、ディスプレイ制御ロジック808によって実行されたものとして一般的に説明されているが、いくつかの実施形態では、上記技法は、アプリケーション807を実行している間、処理ロジック802によって実行され得る。
使用されるコンピュータシステムのタイプ(たとえば、本明細書で開示される技法を実施するシステム100、システム800、又は別のシステム)に関わらず、ディスプレイ及びディスプレイ制御ロジックを使用して収集されたタッチデータは、その後、実行中の適切なアプリケーション(複数可)に提供される。
たとえば、コンピュータシステムのユーザはディスプレイ上でGUIを見ることがある。
このGUIは、アプリケーションを使用して生成される。
ユーザは、ディスプレイをタッチすることによってGUIとインターラクトする。
ディスプレイ制御ロジックは、このタッチ情報を収集し、このタッチ情報を、ユーザがインターラクトしていたGUIを生成するのに使用されたアプリケーションに提供する。
図9は、タッチデータを収集して適切にルーティングするソフトウェアアーキテクチャを備える(たとえばシステム100及び/又は800を例示する)一般的なコンピュータシステム1000を示している。
コンピュータシステム1000は、タッチスクリーンディスプレイ1002、処理ロジック1004、ストレージ1006、及び他の回路ロジック1008(たとえばビデオカード、バス)を備える。
ストレージ1006は、システムサービスアプリケーション(「SS」)1010及びアドミニストレーションアプリケーション(「AA」)1012を含む。
ストレージ1006は、1つ又は複数の一般的なユーザアプリケーション1014及び標準化されたドライバースタック(「SDD」)1016も含む。
SS1010は、ハードウェアからの入力を受け付けて、その入力をオペレーティングシステム及び/又はアドミニストレーションアプリケーション(AA)に提供するように動作するプログラムとして規定され得る。
AA1012は、システムサービスアプリケーションからの入力を受け付けると共に、その入力をオペレーティングシステム及び/又はユーザごとの協働アプリケーションに提供するプログラムとして規定され得る。
SDD1016は、協働ハードウェアからの入力を解釈すると共に、その入力を、実施から独立した一様な方法でアプリケーションに提示するように意図されたプログラムのセットとして規定され得る。
アプリケーション1014は、WINDOWS(登録商標)VISTA(登録商標)OS等のオペレーティングシステム(「OS」)1018を含む。
ストレージ1006に記憶されたソフトウェアが動作を実行するものとして本明細書で説明されるとき、実際には、処理ロジック1004が、ソフトウェアを実行する結果としてその動作を実行することが理解される。
SS1010は、OS1018のブートアップ時に起動される。
SS1010は、SDD1016を介して、ディスプレイ1002から情報を受信しディスプレイ1002へ情報を転送する。
ユーザがシステム1000にログインされていないとき、SS1010は、それに応じてディスプレイ1002を(たとえば、ログインスクリーンで)構成する。
複数のユーザのそれぞれがログインするので、AA1012の別個のインスタンスが起動され、処理ロジック1004によって実行される。
SS1010がディスプレイ1002からタッチデータを受信したとき、SS1010は、現在ログインされて現在アクティブであるユーザに対応するAA1012のインスタンスへそのタッチデータをルーティングする。
タッチデータは、プロセス間通信の任意の適した/適切な方法を使用して転送される。
次に、タッチデータを受信するAA1012インスタンスは、タッチデータを解析して、タッチデータをさらにどのようにルーティングすべきかを判断する。
いくつかの実施形態では、AA1012が、タッチデータが単一のタッチのみを含むと判断した場合、AA1012は、デフォルト、すなわち「通常」の処理のためにその単一のタッチをOS1018に提供する。
一方、いくつかの実施形態では、AA1012が、タッチデータが複数のタッチを含むと判断した場合、AA1012は、拡大操作、縮小操作、グラブ(grab)操作、及びドラッグ操作等の目的で複数のタッチデータを利用し得る現在実行中のアプリケーション1014にタッチデータを提供する。
このタイプのルーティングに対する多くの変形が可能である。
すべてのこのような変形は本開示の範囲内に含まれる。
SS1010は、AA1012のインスタンスから受信されるユーザコンテキスト情報に基づいて、AA1012のいずれのインスタンスへタッチデータをルーティングすべきかを判断する。
AA1012の各インスタンスによって提供されるユーザコンテキスト情報は、そのインスタンスに関連したユーザのステータスを示す。
たとえば、ユーザコンテキスト情報は、ユーザが現在ログインされていること、ユーザが現在ログインされているがアクティブでないこと、ユーザが現在ログインされておりアクティブであること、スクリーンセーバが動作中であること等を示し得る。
ユーザコンテキスト情報は、所望に応じて、任意のこのような情報を含むようにプログラミングされ得る。
前述したように、ユーザコンテキスト情報は、受信されたタッチデータをAA1012の適切なインスタンス(たとえばログインされてアクティブなユーザに対応するインスタンス)にルーティングするのに使用され得る。
しかしながら、ユーザコンテキスト情報は、逆方向のデータ転送も容易にする。
具体的には、SS1010は、ユーザコンテキスト情報を使用して、ユーザの好みに従いタッチスクリーンディスプレイ1002を構成し得る。
たとえば、AA1012の特定のインスタンスが、現在ログインされているアクティブなユーザに対応する場合、SS1010は、そのユーザの好みに従ってタッチスクリーンディスプレイ1002を構成することになる。
各ユーザの好みは、たとえばデータベースの形態でストレージ1006に記憶され得る。
図10は、上述したソフトウェアアーキテクチャの概念的な説明図1020を示している。
図示するように、(ディスプレイ制御ロジックを含む)ディスプレイハードウェア1002はSDD1016と通信する。
次に、SDD1016はSS1010と通信する。
SS1010がSDD1016を介してディスプレイハードウェア1002からタッチデータを受信したとき、SS1010は、システム1000で実行中であり得るAA1012の(場合によっては)複数のインスタンスの1つへタッチデータをルーティングする。
タッチデータがルーティングされるAA1012インスタンスは、AA1012のインスタンス(複数可)から受信されるユーザコンテキスト情報に依存する(たとえば、その時点でいずれのユーザが現在システム1000にログインされてシステム1000でアクティブであるのかに依存する)。
たとえば、ユーザが現在アクティブである場合、SS1010は、AA1012のそのユーザのインスタンスへタッチデータをルーティングする。
AA1012の複数のインスタンスのそれぞれは、図示するように、1つ又は複数のアプリケーション1014と通信し得る。
したがって、タッチデータを受信するAA1012のインスタンスは、現在使用中のアプリケーション1014の1つ(たとえば、「アクティブ」又は「最上位」のアプリケーション)へタッチデータをルーティングし得る。
いくつかの実施形態では、タッチデータを受信するAA1012のインスタンスは、タッチデータをアプリケーション1014の1つであるOS1018へルーティングする。
タッチデータが単一のタッチのみを含むとき、データは、一般にAA1012インスタンスからOS1018へルーティングされる。
タッチデータがダブルタッチを含む場合、AA1012のインスタンスは、複数のタッチデータ(たとえば、ウィンドウの拡大イベント又は縮小イベント、ドラッグイベント)を使用し得る適切なアプリケーション(複数可)1014にタッチデータを提供する。
しかしながら、このようなさまざまなルートが可能であり、本開示の範囲内に含まれる。
前述したように、SS1010は、SDD1016を使用して、その時点で実行中であり得るAA1012のいずれのインスタンスであろうと、そのインスタンスに従ってディスプレイ1002のパラメータを構成し得る。
SS1010は、その時点で実行中であり得るいずれのアプリケーション1014であろうと、そのアプリケーション1014に従って(その時点で実行中であるAA1012の特定のインスタンスに従って)ディスプレイ1002のパラメータをさらに構成し得る。
上記議論は、本発明の原理及びさまざまな実施形態の例示であるように意図されている。
上記開示が完全に理解されると、多数の変形及び変更が当業者には明らかになるであろう。
添付の特許請求の範囲は、このようなすべての変形及び変更を包含するように解釈されることが意図されている。
100 コンピュータシステム
102 ディスプレイ
104 筐体
200 ガラス層
202 ミラー層
204 光源/検出器層(LSDL)
210 検出器
212 光源
214 ミラー対
600 ストレージ
602 ディスプレイ制御ロジック
604 処理ロジック
606 アプリケーション
608 アプリケーション
610 ストレージ
800 システム
802 処理ロジック
804 ストレージ
806〜807 アプリケーション
808 ディスプレイ制御ロジック
810 ディスプレイ
812 タッチスクリーン
814,816 光送受信機
818 ストレージ
820,822 アプリケーション
830 逆反射テープ

Claims (25)

  1. タッチスクリーンの導波路層に光ビームを提供するように構成される複数の光源であって、該光ビームの少なくとも1つは、物体が該タッチスクリーンをタッチ点においてタッチしたときに撹乱される、複数の光源と、
    複数の検出器であって、該検出器の少なくとも1つは前記撹乱光を検出するように構成される、複数の検出器と、
    前記少なくとも1つの検出器に結合される制御ロジックであって、該少なくとも1つの検出器が前記撹乱光を検出した結果として前記タッチ点のロケーションを求める、制御ロジックと
    を備え、
    前記複数の光源及び前記複数の検出器は光源/検出器層内に収容され、該光源/検出器層は、該光源/検出器層と前記導波路層との間で光を伝達する複数のミラーを備えるミラー層によって前記導波路層から分離される
    システム。
  2. 前記複数の光源の少なくともいくつかは赤外レーザダイオードを備える
    請求項1に記載のシステム。
  3. 前記制御ロジックは、前記複数の光源のいずれが、撹乱された前記光ビームを放出したのかを判断することによって、前記ロケーションを求める
    請求項1に記載のシステム。
  4. 前記複数の光源は、前記光源/検出器層の、前記複数の検出器とは異なる側面に沿って配列される
    請求項1に記載のシステム。
  5. 前記撹乱光は、前記複数の光源の1つによって放出された光ビームから分散された光を含む
    請求項1に記載のシステム。
  6. 前記複数の光源は、前記タッチスクリーンの一側面に隣接して配置され、該一側面は前記タッチスクリーンの別の側面に直交し、前記複数の検出器は該別の側面に隣接して配置される
    請求項1に記載のシステム。
  7. 隣接する光源間の間隔は0.01mmと10mmとの間である
    請求項1に記載のシステム。
  8. 前記複数の光源のそれぞれは、2つのコンポーネントを備えるミラー対に関連付けられ、
    該ミラー対は光源から前記タッチスクリーンへ光ビームを伝達し、該ミラー対は、該光ビームを前記タッチスクリーンに提供するときに該光ビームを或る範囲の角度に拡散させる
    請求項1に記載のシステム。
  9. 前記複数の光源の第1の光源がアクティブ化されている間、前記複数の検出器のそれぞれがアクティブ化及び非アクティブ化され、
    前記複数の光源の第2の光源がアクティブ化されている間、前記複数の検出器のそれぞれがアクティブ化及び非アクティブ化され、前記複数の光源の前記第2の光源は、前記複数の光源の前記第1の光源が非アクティブ化されている間アクティブ化される
    請求項1に記載のシステム。
  10. 前記複数の光源のすべて及び前記複数の検出器のすべては100ミリ秒の範囲内でアクティブ化される
    請求項1に記載のシステム。
  11. 光波をガイドすることができる第1の層と、
    前記第1の層に隣接する第2の層であって、複数の反射デバイスを備える第2の層と、
    前記第2の層に隣接する第3の層であって、該第3の層は複数の光源及び複数の検出器を備え、該光源は該第3の層の一対の側面の1つ又は複数に配列され、該検出器は該第3の層の別の一対の側面の1つ又は複数に配列される、第3の層と、
    前記複数の検出器に結合される制御ロジックと
    を備え、
    前記光源のそれぞれは、光がその光源から前記複数の反射デバイスの1つを介して前記第1の層へ進むようにアクティブ化され、前記光源のそれぞれはラウンドロビン形式でアクティブ化及び非アクティブ化され、
    前記光源のそれぞれがアクティブ化されている間、前記複数の検出器のそれぞれは、ラウンドロビン形式でアクティブ化及び非アクティブ化され、
    前記複数の検出器の1つが光を検出した結果として、前記制御ロジックは、前記検出された光が前記複数の光源のいずれによって生成されたのかを判断する
    システム。
  12. 前記複数の検出器の前記1つは、該複数の検出器の該1つ及び前記検出された光を生成した前記光源に対応するロケーションにおける前記第1の層への漏れ全反射の結果として反射された前記光を検出する
    請求項11に記載のシステム。
  13. 前記一対の側面は前記別の一対の側面と直交する
    請求項11に記載のシステム。
  14. 前記複数の光源のそれぞれがラウンドロビン形式でアクティブ化及び非アクティブ化され、前記複数の検出器のそれぞれがラウンドロビン形式でアクティブ化及び非アクティブ化される総時間量は100ミリ秒未満である
    請求項11に記載のシステム。
  15. 前記光源から前記複数の反射デバイスの1つを介して前記第1の層へ進む前記光は、前記別の一対の側面に平行に走る光ビームとなって前記第1の層を通って進む
    請求項11に記載のシステム。
  16. 前記システムは、ディスプレイ、テレビ、デスクトップコンピュータシステム、移動通信デバイス、携帯情報端末、及びポータブル音楽プレイヤーからなる群から選択されるシステムを含む
    請求項11に記載のシステム。
  17. 全反射を使用してディスプレイの長さに沿って伝播する光ビームを生成することと、
    前記光ビームの少なくとも一部を漏出させるように該光ビームの前記全反射に漏れを生じさせることと、
    複数の検出器の1つが前記漏出された光の反射された部分を検出するまで該複数の検出器のそれぞれをアクティブ化及び非アクティブ化することと、
    前記漏出された光の前記反射された部分を検出する前記検出器のロケーションと前記光ビームを生成した光源のロケーションとを使用して、前記光ビームの前記全反射に漏れが生じた1つ又は複数のロケーションを求めること、
    を含む方法。
  18. 前記長さに沿って前記光ビームを生成することは、
    前記光源を使用して前記光ビームを生成することと、
    前記光ビームを一対のミラーに提供することと、
    前記一対のミラーから前記ディスプレイ内へ前記光ビームを導入することと
    を含み、
    前記ディスプレイは、波形をガイドすることができるガラスの層を備える
    請求項17に記載の方法。
  19. アプリケーションを実行し該アプリケーションに関連したグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を表示しているプロセッサに前記1つ又は複数のロケーションを提供すること
    をさらに含む請求項17に記載の方法。
  20. 前記光ビームを生成することは、
    赤外レーザダイオードを使用すること
    を含む
    請求項17に記載の方法。
  21. 光源および検出器層(LSDL)であって、当該LSDLの一対の側面の少なくとも一方に沿って配置された複数の光源と、当該LSDLの別の一対の側面の少なくとも一方に沿って配置された複数の検出器とを備えるLSDLと、
    前記LSDLに隣接するミラー層であって、該ミラー層は複数のミラー対を備え、該複数のミラー対の少なくとも1つは前記複数の光源の1つとアラインされ、前記ミラー対の少なくとも別の1つは前記複数の検出器の1つとアラインされる、ミラー層と、
    前記ミラー層に隣接するガラス層と
    を備えるシステム。
  22. 前記複数の光源は、該複数の光源から放出された光を前記ガラス層内へ反射する単一のミラー対とアラインされる
    請求項21に記載のシステム。
  23. 前記複数の検出器は、前記ガラス層から該複数の検出器へ光を反射する単一のミラー対とアラインされる
    請求項21に記載のシステム。
  24. 前記複数の光源は1mmと10mmとの間で離間される
    請求項21に記載のシステム。
  25. 前記システムはコンピュータディスプレイを備える
    請求項21に記載のシステム。
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