JP2020521236A - タッチ式入力装置 - Google Patents
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Abstract
Description
a)複数の光学振動センサを共通のハウジング内に取り付けて備えている入力装置であって、各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成されており、当該入力装置を、前記固体の物体の前記表面に接触させて配置することと、
b)前記オブジェクトを前記固体の物体の前記表面に物理的に接触させることによって、前記固体の物体に振動を生じさせることと、
c)前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、前記振動を検出することと、
d)前記振動の相対位相を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定することと
を含む方法を提供する。
各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成され、
当該入力装置は、固体の物体の表面上に配置され、あるいは固体の物体の表面に取り付けられるように構成され、
当該入力装置は、
前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、オブジェクトが前記固体の物体の前記表面に物理的に接触することによって引き起こされる振動を検出し、
前記振動の相対位相を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定する
ように構成されている、入力装置へと広がる。
主ハウジングと、
前記主ハウジング内に取り付けられた複数のセンサユニットと
を備え、
各々のセンサユニットは、センサハウジングと、前記センサハウジング内に取り付けられた光学振動センサとを備え、
各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成され、
各々のセンサハウジングの平均密度は、前記センサを接続する前記主ハウジングの一部分の平均密度よりも高い、入力装置を提供する。
x=s1+n1 式1
y=s2+n2 式2
w=x−y=[s1−s2]+[n1−n2]式3
センサが近づけて配置されているほど、最初の項の大きさ、すなわち|s1−s2|が、小さくなることに注意すべきである。累積誤差の大きさ、すなわち|n1−n2|は、センサを互いに近づけても変化しない。したがって、センサを互いに近づけると、フィンガプリントまたは推定器wのSNRが低下し、すなわち
a)複数の光学振動センサを共通のハウジング内に取り付けて備えている入力装置であって、各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成されている入力装置を、前記固体の物体の前記表面に接触させて配置することと、
b)前記オブジェクトを前記固体の物体の前記表面に物理的に接触させることによって、前記固体の物体に振動を生じさせることと、
c)前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、前記振動を検出することと、
d)前記振動の相対振幅を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定することと
を含む方法を提供する。
zφ(T)≧しきい値 式7
である場合に、信号が検出される。
Claims (48)
- 固体の物体の表面におけるオブジェクトの接触点に関する情報を決定することによって入力を受け取る方法であって、
a)複数の光学振動センサを共通のハウジング内に取り付けて備えている入力装置であって、各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成されており、当該入力装置を、前記固体の物体の前記表面に接触させて配置することと、
b)前記オブジェクトを前記固体の物体の前記表面に物理的に接触させることによって、前記固体の物体に振動を生じさせることと、
c)前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、前記振動を検出することと、
d)前記振動の相対位相を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定することと
を含む方法。 - 前記振動の相対振幅を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定すること
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記振動の相対位相および/または振幅を使用して前記表面における接触点に関する情報を決定することは、到来方向推定アルゴリズムを使用することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記接触点において生じる振動の波面の曲率半径を決定することによって、前記入力装置から前記接触点までの距離を決定すること
をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 2つの入力装置を使用し、各々の入力装置によって前記接触点からの振動の波面のそれぞれの到来方向を決定することと、
前記到来方向の交点を決定することで、前記表面における前記接触点に関する情報を決定することと
を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 直接および間接振動を含む検出された複合信号から、前記表面との接触点に関する情報を決定すること
を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複合信号から直接信号の推定値を差し引くことによって得られる残留信号から、前記表面との接触点に関する情報を決定すること
を含む、請求項6に記載の方法。 - 1つ以上の推定部分インパルス応答を使用して、前記表面との接触点に関する情報を決定すること
を含み、
推定部分インパルス応答は、対応する予想タッチ入力に関して光学振動センサのアレイによって検出されると予想される複合信号の一部分の推定である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記入力装置は、振動の周波数のうちの或る範囲またはサブセットを優先的または排他的に使用して、前記接触点についての情報を決定する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固体の物体および/または前記固体の物体上の前記入力装置の位置に関する1つ以上のパラメータを決定すること
をさらに含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記入力装置は、前記固体の物体のうちの前記接触点が位置する領域または面とは異なる領域または面に配置される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記光の第1の部分を反射させる前記反射面は、前記固体の物体の前記表面である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 各々の光学振動センサは、膜を備え、前記膜は、前記第1の部分を反射させる前記反射面を備える、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 各々の光学振動センサは、膜と、前記膜と前記固体の物体の表面との間の機械的な結合とを備える、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記機械的な結合は、前記膜に取り付けられたマスを備える、請求項14に記載の方法。
- 前記共通のハウジングは、前記共通のハウジングの周辺部においてのみ前記固体の物体に接触する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記共通のハウジングの前記光学振動センサに隣接する領域において、前記共通のハウジングと前記固体の物体との間の物理的な接触が存在する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記入力装置は、0.2m未満の最大寸法を有する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 隣接するセンサハウジング間の隔たりが、1cm未満である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 隣接する光学振動センサ間の隔たりが、4cm未満である、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触点に関する情報は、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの前記接触点の位置を含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の光学振動センサを共通のハウジング内に取り付けて備えている入力装置であって、
各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成され、
当該入力装置は、固体の物体の表面上に配置され、あるいは固体の物体の表面に取り付けられるように構成され、
当該入力装置は、
前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、オブジェクトが前記固体の物体の前記表面に物理的に接触することによって引き起こされる振動を検出し、
前記振動の相対位相を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定する
ように構成されている、入力装置。 - 前記接触点に関する情報は、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの前記接触点の位置を含む、請求項22に記載の入力装置。
- 固体の物体の表面に接触しているときに、前記固体の物体における振動を検出する入力装置であって、
主ハウジングと、
前記主ハウジング内に取り付けられた複数のセンサユニットと
を備え、
各々のセンサユニットは、センサハウジングと、前記センサハウジング内に取り付けられた光学振動センサとを備え、
各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成され、
各々のセンサハウジングの平均密度は、前記センサを接続する前記主ハウジングの一部分の平均密度よりも高い、入力装置。 - 当該入力装置は、直接および間接振動を含む検出された複合信号から、前記表面とのオブジェクトの接触点に関する情報を決定するように構成されている、請求項24に記載の入力装置。
- 当該入力装置は、前記複合信号から直接信号の推定値を差し引くことによって得られる残留信号から、前記表面とのオブジェクトの接触点に関する情報を決定するように構成されている、請求項25に記載の入力装置。
- 当該入力装置は、1つ以上の推定部分インパルス応答を使用して、前記表面とのオブジェクトの接触点に関する情報を決定するように構成され、推定部分インパルス応答は、対応する予想タッチ入力に関して光学振動センサのアレイによって検出されると予想される複合信号の一部分の推定である、請求項24〜26のいずれか一項に記載の入力装置。
- 当該入力装置は、振動の周波数のうちの或る範囲またはサブセットを優先的または排他的に使用して、前記固体の物体の前記表面におけるオブジェクトの接触点についての情報を決定するように構成されている、請求項24〜27のいずれか一項に記載の入力装置。
- 当該入力装置は、前記固体の物体および/または前記固体の物体上の当該入力装置の位置に関する1つ以上のパラメータを決定するように構成されている、請求項24〜28のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記光の第1の部分を反射させる前記反射面は、前記固体の物体の前記表面である、請求項24〜29のいずれか一項に記載の入力装置。
- 各々の光学振動センサは、膜を備える、請求項24〜30のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記膜は、前記第1の部分を反射させる前記反射面を備える、請求項31に記載の入力装置。
- 各々の光学振動センサは、前記膜と前記固体の物体の表面との間の機械的な結合を備える、請求項24〜32のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記機械的な結合は、前記膜に取り付けられたマスを備える、請求項33に記載の入力装置。
- 前記主ハウジングおよび前記センサハウジングは、共通のハウジングを一緒に定め、前記共通のハウジングは、当該入力装置が使用時に前記固体の物体の実質的に平坦な表面に置かれたときに、前記共通のハウジングの周辺部においてのみ前記固体の物体に接触するように形作られている、請求項24〜34のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記主ハウジングおよび前記センサハウジングは、共通のハウジングを一緒に定め、前記共通のハウジングは、当該入力装置が使用時に前記固体の物体の実質的に平坦な表面に置かれたときに、前記共通のハウジングの前記光学振動センサに隣接する領域において前記共通のハウジングと前記固体の物体との間の物理的な接触が存在するように形作られている、請求項24〜35のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記センサハウジングは、当該入力装置が使用時に前記固体の物体の実質的に平坦な表面に置かれたときに、前記固体の物体の表面に接するように配置されている、請求項24〜36のいずれか一項に記載の入力装置。
- 各々のセンサハウジングは、可撓サスペンションによって前記主ハウジング内に取り付けられている、請求項24〜37のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記センサハウジングは、2.5g/cm3を上回る密度の材料から作られている、請求項24〜38のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記主ハウジングのうちの前記センサを接続する部分は、0.5g/cm3を下回る密度の材料から作られている、請求項24〜39のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記主ハウジングのうちの前記センサを接続する部分は、前記センサハウジングの材料の密度の20%未満の密度の材料から作られている、請求項24〜40のいずれか一項に記載の入力装置。
- 当該入力装置は、0.2m未満の最大寸法を有する、請求項24〜41のいずれか一項に記載の入力装置。
- 隣接するセンサハウジング間の隔たりが、1cm未満である、請求項24〜42のいずれか一項に記載の入力装置。
- 隣接する光学振動センサ間の隔たりが、4cm未満である、請求項24〜42のいずれか一項に記載の入力装置。
- 当該入力装置における前記複数の光学振動センサは、アレイに配置されている、請求項24〜44のいずれか一項に記載の入力装置。
- 前記接触点に関する情報は、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの前記接触点の位置を含む、請求項24〜45のいずれか一項に記載の入力装置。
- 固体の物体の表面におけるオブジェクトの接触点に関する情報を決定することによって入力を受け取る方法であって、
a)複数の光学振動センサを共通のハウジング内に取り付けて備えている入力装置であって、各々の光学振動センサは、
回折光学要素と、
光の第1の部分が前記回折光学要素を通過し、光の第2の部分が前記回折光学要素から反射されるように、前記回折光学要素を照明するように配置された光源と、
前記光の第1および第2の部分によって生成される干渉パターンを検出するように配置された光検出器と
を備え、
前記光学振動センサは、使用時に、前記光の第1の部分が前記回折光学要素を通過した後に、前記光の第1の部分が反射面から前記光検出器へと反射されるように構成されている入力装置を、前記固体の物体の前記表面に接触させて配置することと、
b)前記オブジェクトを前記固体の物体の前記表面に物理的に接触させることによって、前記固体の物体に振動を生じさせることと、
c)前記光学振動センサのうちの2つ以上を使用して、前記振動を検出することと、
d)前記振動の相対振幅を使用して、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの接触点に関する情報を決定することと
を含む方法。 - 前記接触点に関する情報は、前記固体の物体の前記表面における前記オブジェクトの前記接触点の位置を含む、請求項47に記載の方法。
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