(57)【要約】  ホバリングおよびタッチイベントを別々に処理するデジタイザセンサ上でホバリングイベントを追跡するための方法およびシステムであって、デジタイザセンサのタッチ追跡用とは異なるように構成される少なくとも１つのパラメータをホバリング追跡用に構成すること、デジタイザセンサ上の複数の導電線から入力信号のパターンを検出すること、および検出されたホバリング入力信号のパターンに応答する追跡点を画定することを含む方法およびシステム。【選択図】図２
2009543246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホバリングおよびタッチイベントを別々に処理するデジタイザセンサ上でホバリングイベントを追跡するための方法であって、
デジタイザセンサのタッチ追跡用とは異なるように構成される少なくとも１つのパラメータをホバリング追跡用に構成すること、
デジタイザセンサ上の複数の導電線から入力信号のパターンを検出すること、および
検出されたホバリング入力信号のパターンに応答する追跡点を画定すること
を含む方法。
【請求項２】
少なくとも１つのパラメータは、複数の導電線に結合された増幅器の利得係数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのパラメータは、複数の導電線に問合せを行なうために実行される信号の振幅を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ホバリング追跡のためにデジタイザセンサの少なくとも１つのパラメータを構成することは、入力信号のパターンを検出するためにＡＣ信号により差動増幅器と結合された導電線の対に問合せを行なうことを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
検出は容量性タッチ方法に基づく、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
パターンは入力信号の振幅のパターンである、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
追跡点は、入力信号の振幅のパターンの質量中心である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
質量中心は、入力信号の振幅のパターンの加重平均と定義される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
入力信号の振幅のパターンからホバリングイベントの高さを算出することを含む、請求項６〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
入力信号の振幅のパターンからホバリングイベントの高さの変化を算出することを含む、請求項６〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
高さの変化は入力信号の振幅の経時的変化に基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
入力信号の振幅のパターンから高さの表面マップを算出することを含む、請求項６〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
追跡点によりデジタイザセンサに関連するディスプレイのカーソル位置を制御することを含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
入力信号の振幅を決定すること、および
所定の振幅閾値より高い振幅を有する入力信号の所定の数に応答して、デジタイザセンサの少なくとも１つのパラメータの構成をタッチ追跡用に切り替えること
を含む、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
所定の振幅閾値はデジタイザセンサの飽和レベルである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つのパラメータがタッチ追跡用に構成されている間に低信号イベントを検出すること、および
上下閾値の間と定義される低信号イベントの検出に応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をホバリング追跡用に切り替えること
を含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
デジタイザセンサの複数の導電線から入力信号を検出すること、
入力信号の振幅勾配のパターンを決定すること、および
振幅勾配のパターンに応答して複数の導電線に対応する領域でタッチまたはホバリングイベントのいずれかを決定すること
を含む、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
入力信号が検出されるデジタイザセンサ上の領域の輪郭を決定すること、
輪郭の近傍の入力信号の信号振幅の勾配を決定すること、および
勾配閾値より上で入力信号がタッチ入力信号と決定され、かつ勾配閾値より下で入力信号がホバリング入力信号と決定される勾配閾値を定義すること
を含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの勾配が勾配閾値より高いことに応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をタッチ追跡用に切り替えることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの勾配が勾配閾値より低いことに応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をホバリング追跡用の構成に戻すように切り替えることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
デジタイザセンサ上のホバリングおよびタッチイベントを同時に追跡するための方法であって、
デジタイザセンサの一部分をホバリング追跡用に構成すること、
デジタイザセンサの一部分をタッチ追跡用に構成すること、および
ホバリング追跡用に構成されたデジタイザセンサの部分およびタッチ追跡用に構成されたデジタイザセンサの部分を実質的に同時に追跡すること
を含む方法。
【請求項２２】
デジタイザセンサの１つまたはそれ以上の導電線上でタッチイベントを検出すること、および
１つまたはそれ以上の導電線をタッチ追跡用に構成すること
を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
タッチイベントの検出は、
１つまたはそれ以上の導電線上で検出された入力信号の振幅を所定の振幅閾値と比較すること、および
所定の振幅閾値より高い振幅を有する所定の数の入力信号に応答して、タッチイベントを確認すること
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
振幅閾値はデジタイザセンサの飽和レベルである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
デジタイザセンサの複数の導電線から入力信号を検出すること、
入力信号の振幅勾配のパターンを決定すること、および
振幅勾配のパターンに応答して、複数の導電線に対応する領域でタッチまたはホバリングイベントのいずれかを決定すること
を含む、請求項２１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
入力信号が検出されるデジタイザセンサ上の領域の輪郭を決定すること、
輪郭の近傍で検出される入力信号の振幅勾配を決定すること、および
勾配閾値より上で領域からの入力信号がタッチ入力信号と決定され、かつ勾配閾値より下で領域からの入力信号がホバリング入力信号と決定される勾配閾値を定義すること
を含む、請求項２１〜２５に記載の方法。
【請求項２７】
低信号イベントの検出に応答して、デジタイザセンサの一部分の構成をタッチ追跡用からホバリング追跡用に切り替えることを含む、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
デジタイザセンサへの入力信号が所定の勾配閾値より低いという決定に応答して、デジタイザセンサの一部分の構成をホバリング構成に切り替えることを含む、請求項２１〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
ホバリング追跡用のデジタイザセンサの部分で追跡されるホバリングイベントの少なくとも１つのパラメータ値を決定すること、および
少なくとも１つのパラメータ値に応答して、タッチイベントをユーザが意図するユーザインタラクションとして確認すること
を含む、請求項２１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
ホバリング追跡用のデジタイザセンサの部分で追跡されるホバリングイベントの少なくとも１つのパラメータ値を決定すること、および
少なくとも１つのパラメータ値に応答して、タッチイベントをユーザが意図するユーザインタラクションとして拒絶すること
を含む、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
所定のジェスチャを検出することを含み、所定のジェスチャは、実質的に同時に行なわれるタッチおよびホバリングジェスチャを含む、請求項２１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
デジタイザセンサ上で検出されるタッチ入力信号とホバリング入力信号とを区別するための方法であって、
デジタイザセンサから入力信号を検出すること、
入力信号の振幅および振幅の勾配を決定すること、および
振幅および勾配に基づいてタッチ入力信号とホバリング入力信号とを区別すること
を含む方法。
【請求項３３】
入力信号が検出されるデジタイザセンサ上の領域の輪郭を決定すること、および
輪郭の近傍の勾配を決定すること
を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
入力信号は、グリッド状に配設されたデジタイザセンサの複数の垂直および水平方向の導電線から検出され、輪郭は、入力信号を検出する複数の垂直および水平方向の導電線によって画定される矩形の輪郭である、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
入力信号は、グリッド状に配設されたデジタイザセンサの複数の垂直および水平方向の導電線から検出され、輪郭は、入力信号が検出されるデジタイザセンサの交差導電線の接合部によって画定される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
勾配閾値より上では入力信号がタッチ入力信号と決定され、勾配閾値より下では入力信号がホバリング入力信号と決定される、勾配の勾配閾値を定義することを含む、請求項３２〜３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】
ホバリング入力信号に基づいて、デジタイザに関連するディスプレイ上のカーソル位置を制御することを含む、請求項３２〜３６のいずれかに記載の方法。
【請求項３８】
ホバリング入力信号が検出される領域の追跡点を定義することを含む、請求項３２〜３７のいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
追跡点は領域の形状の中心である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
追跡点は領域の質量中心である、請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
質量中心は振幅の加重平均と定義される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
タッチ入力信号に基づいてユーザ動作を実行することを含み、ユーザ動作は、タッチ入力信号による特徴の選択、テキストの書込み、カーソルの監視、およびデータの入力から成る群から選択される、請求項３２〜４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
ホバリング入力信号の特徴に基づいて、タッチ入力信号がユーザの意図する入力信号であることを確認することを含む、請求項３２〜４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
ホバリング入力信号に基づいて、タッチ入力信号をユーザの意図する入力信号と特徴付けることを含む、請求項３２〜４３のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
入力信号は容量性タッチ方法によって検出される、請求項３２〜４４のいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
デジタイザは透明なデジタイザである、請求項３２〜４５のいずれかに記載の方法。
【請求項４７】
デジタイザセンサの掌拒絶のための方法であって、
ホバリングイベントおよび関連タッチイベントを検出すること、および
検出されたホバリングイベントおよび関連タッチイベントに基づいて、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認または拒絶すること
を含む方法。
【請求項４８】
ホバリングイベントおよび関連タッチイベントの領域を決定すること、および
検出されたホバリングイベントの領域に基づいて、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認または拒絶すること
を含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
関連タッチイベントの領域が所定のタッチ閾値より大きいことに応答して、意図するユーザインタラクションとして関連タッチイベントを拒絶することを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
ホバリングイベントの領域が所定のホバリング閾値より小さいことに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして特徴付けることを含む、請求項４８または４９に記載の方法。
【請求項５１】
ホバリングイベントおよび関連タッチイベントの質量中心を決定することを含む、請求項４７〜５０のいずれかに記載の方法。
【請求項５２】
ホバリングおよび関連タッチイベント間の質量中心の距離が所定の偏移閾値より高いことに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認することを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
ホバリングイベントは関連タッチイベントの前兆である、請求項４７〜５２のいずれかに記載の方法。
【請求項５４】
関連タッチイベントおよびホバリングイベントは実質的に同時に検出される、請求項４７〜５３に記載の方法。
【請求項５５】
ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域の片側に現われることを決定することに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認することを含む、請求項４８〜５４に記載の方法。
【請求項５６】
ホバリングイベントが所定の領域より大きく、ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域を実質的に取り囲むことに応答して、意図するユーザインタラクションとして関連タッチイベントを拒絶することを含む、請求項４８〜５５のいずれかに記載の方法。
【請求項５７】
ホバリングイベントが所定の領域より小さく、ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域を実質的に取り囲むことに応答して、意図するユーザインタラクションとしてタッチイベントを確認することを含む、請求項４８〜５６のいずれかに記載の方法。
【請求項５８】
デジタイザ上のホバリングおよびタッチを追跡するためのシステムであって、
ホバリングおよびタッチ入力信号を検出するように動作可能なデジタイザ、
タッチ用の所定のデジタイザ構成およびホバリング用の所定のデジタイザ構成を格納するように動作可能なメモリ、および
タッチ用の所定のデジタイザ構成を適用してタッチ入力信号を追跡し、かつホバリング用の所定のデジタイザ構成を適用してホバリング入力信号を追跡するように動作可能なコントローラ
を備えたシステム。
【請求項５９】
コントローラは、デジタイザセンサへのホバリングとタッチ入力信号とを区別するように動作可能である、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
所定のデジタイザ構成は、タッチおよびホバリング追跡のための専用の所定の利得設定を含む、請求項５８または５９に記載のシステム。
【請求項６１】
所定のデジタイザ構成は、タッチおよびホバリング追跡問合せ信号のための専用の所定の電力レベルを含む、請求項５８〜６０のいずれかに記載のシステム。
【請求項６２】
デジタイザは複数の導電線を含み、コントローラは、タッチ入力信号が検出される導電線にタッチ用の所定のデジタイザ構成を適用し、かつホバリング入力信号が検出される導電線にホバリング用の所定のデジタイザ構成を適用するように動作可能である、請求項５８〜６１のいずれかに記載のシステム。
【請求項６３】
コントローラは、タッチ入力信号が検出されたときに、ホバリング用の所定の構成からタッチ用の所定の構成に切り替えるように動作可能である、請求項５８〜６２のいずれかに記載のシステム。
【請求項６４】
コントローラは、低振幅信号が検出されたときに、タッチ用の所定の構成をホバリング用の所定の構成に切り替えるように動作可能である、請求項５８〜６３のいずれかに記載のシステム。
【請求項６５】
コントローラは、ホバリング追跡とタッチ追跡とを切り替えるジェスチャを認識するように動作可能である、請求項５８〜６４のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタイザに関し、さらに詳しくは指先タッチ感知デジタイザに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチ技術は、種々の製品のための入力装置として一般的に使用される。様々な種類のタッチ装置の使用は、パーソナルデジタルアシスト（ＰＤＡ）、タブレットＰＣ、およびワイヤレスフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のような新しい携帯装置の出現のため、急増している。これらの装置のうちのいくつかは、それらの移動性を制限するとみなされる標準キーボード、マウス、または類似の入力装置に接続されない。代わりに、何らかの種類のタッチ入力技術を使用する傾向がある。スタイラスおよび／または指先を、ユーザインタラクションとして使用することができる。
【０００３】
両方ともＮ−ｔｒｉｇ  Ｌｔｄ．に譲渡され、両方の内容を参照によって本書に援用する、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ」と称する米国特許第６６９０１５６号および「Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ」と称する米国特許出願公開第２００４００９５３３３号は、ＦＰＤ上の物理オブジェクトの位置を決定する電磁的方法、および一般的にアクティブディスプレイスクリーンで電子装置に組み込むことのできる透明なデジタイザを記載している。デジタイザセンサは、電気信号を検知する垂直および水平方向の導電線のマトリクスを含む。デジタイザ上の特定の位置に物理オブジェクトを配置すると、信号が誘起され、その起点位置を検出することができる。
【０００４】
Ｎ−ｔｒｉｇ  Ｌｔｄに譲渡され、参照によって本明細書に援用する、「Ｔｏｕｃｈ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ａ  Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ」と称する米国特許出願公開第２００４０１５５８７１号は、同一検知導電線を用いて物理オブジェクトおよび／または指先タッチの位置を検出することのできるデジタル化タブレットシステムを記載している。一般的に、前記システムはＦＰＤ上に重ねて置かれた透明なセンサを含む。デジタイザのセンサは、電気信号を検知する、垂直および水平方向の導電線のマトリクスを含む。特定の位置でデジタイザに接触すると、信号が誘起され、その起点位置を検出することができる。
【０００５】
Ｎ−ｔｒｉｇに譲渡され、参照によって本明細書に援用する、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｆｏｒ  ａ  ｄｕａｌ  ｍｏｄｅ  ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ」と称する米国特許出願公開第２００６００１２５８０号は、デジタイザシステムで様々なタイプのユーザインタラクション、例えば電磁スタイラスおよびタッチを利用する方法を記載している。タッチの検出領域の大きさに基づく、掌拒絶のための方法が記載されている。
【０００６】
Ａｐｐｌｅ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓに譲渡され、参照によって本明細書に援用する、「Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  ＴｏｕｃｈＳｃｒｅｅｎ」と称する米国特許出願公開第２００６００９７９９１号は、透明な静電容量感知媒体を有するタッチパネルを記載しており、該タッチパネルはタッチパネルの面内の相異なる位置で同時に発生する複数のタッチまたはニアタッチを検出し、かつ複数のタッチの各々についてタッチパネルの面上のタッチの位置を表わす相異なる信号を生成するように構成されている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一部の実施形態の態様は、デジタイザへのタッチ入力信号とホバリング入力信号とを区別するためのデジタイザシステムおよび方法を提供する。タッチ入力信号およびホバリング入力信号は、指、掌、スタイラス、および／またはオブジェクト型ユーザインタラクションから得ることができる。本発明の一部の実施形態では、検出かつ／または認識されたホバリング入力信号は、ユーザ入力のために、例えばカーソル位置を制御するため、指タッチイベントの接近を予測するため、かつユーザインタラクションとして意図されたタッチとユーザインタラクションとして意図されないタッチとを区別するために、実行することができる。
【０００８】
本発明の一部の実施形態では、デジタイザへのタッチ入力信号およびホバリング入力信号は、デジタイザ上で、例えばデジタイザの１つまたはそれ以上の導電線上で検出された入力信号の振幅および勾配パターンに基づいて区別される。一部の例示的実施形態では、ホバリングおよびタッチの入力信号および／またはイベント間の区別のために、受信した入力信号の振幅の閾値が実行される。例えば、所定の振幅閾値より高い受信入力信号は、タッチイベントから導出されたものと決定される一方、所定の振幅閾値より低いが、下閾値より高い受信入力信号は、ホバリングイベントから導出されたものと決定される。もっと低い信号は任意選択的に無視される。一部の例示的実施形態では、ホバリングとタッチとを区別するために、ホバリングおよびタッチイベントに対応する所定の勾配パターンが実行される。一部の例示的実施形態では、ホバリングとタッチとを区別するために、検出入力信号の輪郭の周りの勾配信号の閾値を実行することができる。一部の例示的実施形態では、所定の勾配閾値より高い勾配値を有する入力信号は、タッチイベントから導出されたものと決定される一方、所定の勾配閾値より低い勾配値を有する入力信号は、信号が閾値より高ければ、ホバリングイベントから導出されたものと決定される。一部の例示的実施形態では、ホバリングとタッチとを区別するために、方法の組合せが実行される。
【０００９】
本発明の一部の実施形態の態様は、ホバリング信号を追跡するためのシステムおよび方法を提供する。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムは、ホバリング入力信号の追跡専用の所定のパラメータおよび／または設定を含む。一部の例示的実施形態では、デジタイザシステムは、ホバリングイベントの追跡に特定的なかつ／または専用の所定の利得設定を含む。ホバリングの追跡のために実行される所定の利得設定は一般的に、タッチ追跡に使用されるものより高い。一部の例示的実施形態では、デジタイザシステムは、デジタイザの導電線で伝送される問合せＡＣ信号のための所定の電力設定を含む。ホバリング追跡のために実行される所定の電力設定は一般的に、タッチイベントを追跡するために使用される電力より高い。一部の例示的実施形態では、接合容量的な方法を実行する場合、デジタイザシステムは、ホバリング検出中に、差動増幅器に結合されたデジタイザグリッドの１対の平行線で問合せＡＣ信号を伝送するように、事前設定される。一部の例示的実施形態では、デジタイザシステムおよび方法は、タッチ検出に使用されるものとは別個に、ホバリングイベントを処理するための所定の時間窓を含む。
【００１０】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントは、デジタイザに関連するディスプレイスクリーン上のカーソル位置を制御するために適用される。１つの例示的実施形態では、検出されたホバリングオブジェクトの質量中心が、カーソル位置を制御するための追跡点として実行される。一部の実施形態では、ホバリングイベントの位置は、アイコンまたは「タッチボタン」のようなディスプレイスクリーン上の特徴の強調をトリガするために使用される。
【００１１】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントの検出時に、ユーザインタラクションがデジタイザ上をホバリングしている間隔距離が推定される。一部の例示的実施形態では、ユーザインタラクションがデジタイザ上をホバリングしている高さは、受信する入力信号の振幅に基づいて推定される。一部の例示的実施形態では、所定の高さより上で受信される入力信号（例えば非常に低い信号）は、ユーザインタラクション入力としては拒絶される。一部の例示的実施形態では、入力信号の３Ｄ表面画像を決定することができる。例えば、ユーザインタラクションがデジタイザ上をホバリングしている間隔距離は、入力信号が検出された交差導電線の各接合部に対して推定される。
【００１２】
本発明の一部の実施形態の態様は、ホバリング検出構成とタッチ検出構成とを切り替えるためのシステムおよび方法を提供する。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムを動作させるために、ホバリングおよびタッチの両方がユーザインタラクションに使用される。一部の例示的実施形態では、ホバリングイベントは、デジタイザに関連するディスプレイスクリーン上のカーソル位置を制御するために適用される一方、タッチイベントは選択、例えばマウスの左クリック、テキストの書込み、およびデータの入力のために適用される。
【００１３】
本発明の一部の実施形態では、デジタイザセンサおよび／またはシステムのパラメータおよび／または設定は、検出されるイベント、例えばホバリングおよび／またはタッチに対応するように調整され、例えば自動的に調整される。例えば、検出されるホバリングおよび／またはタッチイベントに応答して、デジタイザセンサの利得設定は、イベントの位置がより正確に決定されるように調整される。なお、信号および／または利得が高い場合、タッチイベントはシステムの増幅器またはＡ／Ｄを飽和させるかもしれない。他方、信号および／または利得が低ければ、ホバリングイベントの場合、信号対雑音比が低すぎて、位置を正確に決定することができないかもしれない。
【００１４】
本発明の一部の実施形態では、デジタイザセンサは当初かつ／またはデフォルトとして、ホバリング検出用に構成される。一部の例示的実施形態では、飽和受信入力の検出は、タッチイベントが検出され、その検出に応答して、デジタイザシステムの設定がタッチイベントを処理するように調整されることを示唆する。本発明の一部の例示的実施形態では、入力読込みの「ヌル」および／または低振幅信号に応答して、デジタイザシステム設定は、ホバリングを検出するように調整され、例えば再調整される。ひとたびホバリングイベントが検出されると、システムはホバリングオブジェクトの位置を追跡する。一部の例示的実施形態では、ホバリングおよびタッチ構成間の切替えのためにユーザによって行なわれるジェスチャが実行される。
【００１５】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングおよびタッチ検出間の切替えに適応するように、１つまたはそれ以上のシステム設定が調整される。例えば、導電線から入力信号を読み取るための利得設定が調整され、デジタイザの導電線を伝送されるＡＣ信号の電力設定が調整され、かつ／または入力信号を検出するための時間窓が調整される。
【００１６】
本発明の一部の実施形態の態様は、ホバリングおよびタッチイベントの同時検出のためのデジタイザシステムおよび方法を提供する。本発明の一部の実施形態では、当初、ホバリング検出のためのデジタイザセンサ設定を実行し、次いで、ホバリング検出に対して飽和が検出されたデジタイザの特定の導電線または領域に関連するセンサパラメータを調整することによって、同時検出が容易になる。特定の導電線に関連するシステムパラメータの調整は、例えば、これらの線の利得の調整、および／またはこれらの特定の線（例えば、特定の線に問合せを行なうために使用される）に、またはタッチもしくはホバリングによってそれらに結合された線に印加されるＡＣ信号の振幅の調整を含むことができる。あるいは、幾つかの導電線で、例えば導電線１本おき、導電線３本毎などで、バリング検出のためのシステム設定を実行し、かつ他の導電線でタッチ検出のためのシステム設定を実行することによって、同時検出が容易になる。ホバリングおよび／またはタッチイベントを検出すると、近傍の導電線のセンサ設定は、検出されたイベントの位置を追跡するように更新することができる。
【００１７】
本発明の一部の実施形態の態様は、掌認識および任意選択的拒絶のためのデジタイザシステムおよび方法を提供する。本発明の一部の実施形態では、掌タッチから導出される入力信号はユーザインタラクションとして意図されず、拒絶される。
【００１８】
本発明の一部の実施形態では、掌および指タッチは、ホバリング信号および関連タッチ信号の組合せパターンに基づいて区別される。一部の例示的実施形態では、掌および指タッチは、ホバリングイベントのサイズおよび関連タッチイベントのサイズに基づいて区別される。一部の例示的実施形態では、イベントのサイズは、入力信号が検出された導電線の数によって推定される。一部の例示的実施形態では、掌および指先タッチは、検出されたホバリングおよびタッチイベントの相対位置に基づいて区別される。一部の例示的実施形態では、掌および指先タッチは、ホバリングおよび関連タッチイベントのサイズおよび相対位置の両方に基づいて区別される。一部の例示的実施形態では、掌および指先タッチは、検出されたタッチイベントおよび同時に周囲を取り囲むホバリングイベントの相対位置に基づいて区別される。
【００１９】
本発明の一部の実施形態の態様は、ホバリングおよびタッチイベントを別々に処理するデジタイザセンサ上でホバリングイベントを追跡するための方法であって、デジタイザセンサの少なくとも１つのパラメータをホバリング追跡用に構成し、該少なくとも１つのパラメータはタッチ追跡用とは異なるように構成され、デジタイザセンサの複数の導電線から入力信号のパターンを検出し、検出されたホバリング入力信号のパターンに応答する追跡点を画定することを含む方法を提供する。
【００２０】
任意選択的に、少なくとも１つのパラメータは、複数の導電線に結合された増幅器の利得係数を含む。
【００２１】
任意選択的に、少なくとも１つのパラメータは、複数の導電線に問合せを行なうために実行される信号の振幅を含む。
【００２２】
任意選択的に、ホバリング追跡のためにデジタイザセンサの少なくとも１つのパラメータを構成することは、入力信号のパターンを検出するためにＡＣ信号により差動増幅器と結合された導電線の対に問合せを行なうことを含む。
【００２３】
任意選択的に、検出は容量性タッチ方法に基づく。
【００２４】
任意選択的に、パターンは入力信号の振幅のパターンである。
【００２５】
任意選択的に、追跡点は、入力信号の振幅のパターンの質量中心である。
【００２６】
任意選択的に、質量中心は、入力信号の振幅のパターンの加重平均と定義される。
【００２７】
任意選択的に、該方法は、入力信号の振幅のパターンからホバリングイベントの高さを算出することを含む。
【００２８】
任意選択的に、該方法は、入力信号の振幅のパターンからホバリングイベントの高さの変化を算出することを含む。
【００２９】
任意選択的に、高さの変化は入力信号の振幅の経時的変化に基づく。
【００３０】
任意選択的に、該方法は、入力信号の振幅のパターンから高さの表面マップを算出することを含む。
【００３１】
任意選択的に、該方法は、追跡点によりデジタイザセンサに関連するディスプレイのカーソル位置を制御することを含む。
【００３２】
任意選択的に、該方法は、入力信号の振幅を決定し、所定の振幅閾値より高い振幅を有する入力信号の所定の数に応答して、デジタイザセンサの少なくとも１つのパラメータの構成をタッチ追跡用に切り替えることを含む。
【００３３】
任意選択的に、所定の振幅閾値はデジタイザセンサの飽和レベルである。
【００３４】
任意選択的に、該方法は、少なくとも１つのパラメータがタッチ追跡用に構成されている間に低信号イベントを検出すること、および低信号イベントの検出に応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をホバリング追跡用に切り替えることを含み、低信号イベントは上下閾値の間と定義される。
【００３５】
任意選択的に、該方法は、デジタイザセンサの複数の導電線から入力信号を検出し、入力信号の振幅勾配のパターンを決定し、振幅勾配のパターンに応答して複数の導電線に対応する領域でタッチまたはホバリングイベントのいずれかを決定することを含む。
【００３６】
任意選択的に、該方法は、入力信号が検出されるデジタイザセンサの領域の輪郭を決定し、該輪郭の近傍の信号入力信号の振幅の勾配を決定し、勾配閾値より上で入力信号がタッチ入力信号と決定され、かつ勾配閾値より下で入力信号がホバリング入力信号と決定される勾配閾値を定義することを含む。
【００３７】
任意選択的に、該方法は、少なくとも１つの勾配が勾配閾値より高いことに応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をタッチ追跡用に切り替えることを含む。
【００３８】
任意選択的に、該方法は、少なくとも１つの勾配が勾配閾値より低いことに応答して、少なくとも１つのパラメータの構成をホバリング追跡用の構成に戻すように切り替えることを含む。
【００３９】
本発明の一部の実施形態の態様は、デジタイザセンサ上のホバリングおよびタッチイベントを同時に追跡するための方法であって、デジタイザセンサの一部分をホバリング追跡用に構成し、デジタイザセンサの一部分をタッチ追跡用に構成し、ホバリング追跡用に構成されたデジタイザセンサの部分およびタッチ追跡用に構成されたデジタイザセンサの部分を実質的に同時に追跡することを含む方法を提供する。
【００４０】
任意選択的に、該方法は、デジタイザセンサの１つまたはそれ以上の導電線上でタッチイベントを検出し、１つまたはそれ以上の導電線をタッチ追跡用に構成することを含む。
【００４１】
任意選択的に、タッチイベントの検出は、１つまたはそれ以上の導電線上で検出された入力信号の振幅を所定の振幅閾値と比較し、所定の振幅閾値より高い振幅を有する所定の数の入力信号に応答して、タッチイベントを確認することを含む。
【００４２】
任意選択的に、振幅閾値はデジタイザセンサの飽和レベルである。
【００４３】
任意選択的に、該方法は、デジタイザセンサの複数の導電線から入力信号を検出し、入力信号の振幅勾配のパターンを決定し、振幅勾配のパターンに応答して、複数の導電線に対応する領域でタッチまたはホバリングイベントのいずれかを決定することを含む。
【００４４】
任意選択的に、該方法は、入力信号が検出されるデジタイザセンサの領域の輪郭を決定し、該輪郭の近傍で検出される入力信号の振幅勾配を決定し、勾配閾値より上で該領域からの入力信号がタッチ入力信号と決定され、かつ勾配閾値より下で該領域からの入力信号がホバリング入力信号と決定される勾配閾値を定義することを含む。
【００４５】
任意選択的に、該方法は、低信号イベントの検出に応答して、デジタイザセンサの一部分の構成をタッチ追跡用からホバリング追跡用に切り替えることを含む。
【００４６】
任意選択的に、該方法は、デジタイザセンサへの入力信号が所定の勾配閾値より低いという決定に応答して、デジタイザセンサの一部分の構成をホバリング構成に切り替えることを含む。
【００４７】
任意選択的に、該方法は、ホバリング追跡用のデジタイザセンサの部分で追跡されるホバリングイベントの少なくとも１つのパラメータ値を決定し、該少なくとも１つのパラメータ値に応答して、タッチイベントをユーザが意図するユーザインタラクションとして確認することを含む。
【００４８】
任意選択的に、該方法は、ホバリング追跡用のデジタイザセンサの部分で追跡されるホバリングイベントの少なくとも１つのパラメータ値を決定し、少なくとも１つのパラメータ値に応答して、タッチイベントをユーザが意図するユーザインタラクションとして拒絶することを含む。
【００４９】
任意選択的に、該方法は所定のジェスチャを検出することを含み、ここで該所定のジェスチャは、実質的に同時に行なわれるタッチおよびホバリングジェスチャを含む。
【００５０】
本発明の一部の実施形態の態様は、デジタイザセンサで検出されるタッチ入力信号とホバリング入力信号とを区別するための方法であって、デジタイザセンサから入力信号を検出し、入力信号の振幅および該振幅の勾配を決定し、振幅および勾配に基づいてタッチ入力信号とホバリング入力信号とを区別することを含む方法を提供する。
【００５１】
任意選択的に、該方法は、入力信号が検出されるデジタイザセンサの領域の輪郭を決定し、輪郭の近傍の勾配を決定することを含む。
【００５２】
任意選択的に、入力信号は、グリッド状に配設されたデジタイザセンサの複数の垂直および水平方向の導電線から検出され、輪郭は、入力信号を検出する複数の垂直および水平方向の導電線によって画定される矩形の輪郭である。
【００５３】
任意選択的に、入力信号は、グリッド状に配設されたデジタイザセンサの複数の垂直および水平方向の導電線から検出され、輪郭は、入力信号が検出されるデジタイザセンサの交差導電線の接合部によって画定される。
【００５４】
任意選択的に、該方法は、勾配閾値より上では入力信号がタッチ入力信号と決定され、勾配閾値より下では入力信号がホバリング入力信号と決定される、勾配の勾配閾値を定義することを含む。
【００５５】
任意選択的に、該方法は、ホバリング入力信号に基づいて、デジタイザに関連するディスプレイ上のカーソル位置を制御することを含む。
【００５６】
任意選択的に、該方法は、ホバリング入力信号が検出される領域の追跡点を定義することを含む。
【００５７】
任意選択的に、追跡点は領域の形状の中心である。
【００５８】
任意選択的に、追跡点は領域の質量中心である。
【００５９】
任意選択的に、質量中心は振幅の加重平均と定義される。
【００６０】
任意選択的に、該方法は、タッチ入力信号に基づいてユーザ動作を実行することを含み、ユーザ動作は、タッチ入力信号による特徴の選択、テキストの書込み、カーソルの監視、およびデータの入力から成る群から選択される。
【００６１】
任意選択的に、該方法は、ホバリング入力信号の特徴に基づいて、タッチ入力信号がユーザの意図する入力信号であることを確認することを含む。
【００６２】
任意選択的に、該方法は、ホバリング入力信号に基づいて、タッチ入力信号をユーザの意図する入力信号と特徴付けることを含む。
【００６３】
任意選択的に、入力信号は容量性タッチ方法によって検出される。
【００６４】
任意選択的に、デジタイザは透明なデジタイザである。
【００６５】
本発明の一部の実施形態の態様は、デジタイザセンサの掌拒絶のための方法であって、ホバリングイベントおよび関連タッチイベントを検出し、検出されたホバリングイベントおよび関連タッチイベントに基づいて、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認または拒絶することを含む方法を提供する。
【００６６】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントおよび関連タッチイベントの領域を決定し、検出されたホバリングイベントおよび関連タッチイベントの領域に基づいて、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認または拒絶することを含む。
【００６７】
任意選択的に、該方法は、関連タッチイベントの領域が所定のタッチ閾値より大きいことに応答して、意図するユーザインタラクションとして関連タッチイベントを拒絶することを含む。
【００６８】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントの領域が所定のホバリング閾値より小さいことに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして特徴付けることを含む。
【００６９】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントおよび関連タッチイベントの質量中心を決定することを含む。
【００７０】
任意選択的に、該方法は、ホバリングおよび関連タッチイベント間の質量中心の距離が所定の偏移閾値より高いことに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認することを含む。
【００７１】
任意選択的に、ホバリングイベントは関連タッチイベントの前兆である。
【００７２】
任意選択的に、関連タッチイベントおよびホバリングイベントは実質的に同時に検出される。
【００７３】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域の片側に現われることを決定することに応答して、関連タッチイベントを意図するユーザインタラクションとして確認することを含む。
【００７４】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントが所定の領域より大きく、ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域を実質的に取り囲むことに応答して、意図するユーザインタラクションとして関連タッチイベントを拒絶することを含む。
【００７５】
任意選択的に、該方法は、ホバリングイベントが所定の領域より小さく、ホバリングイベントの領域が関連タッチイベントの領域を実質的に取り囲むことに応答して、意図するユーザインタラクションとしてタッチイベントを確認することを含む。
【００７６】
本発明の一部の実施形態の態様は、デジタイザ上のホバリングおよびタッチを追跡するためのシステムであって、ホバリングおよびタッチ入力信号を検出するように動作可能なデジタイザと、タッチ用の所定のデジタイザ構成およびホバリング用の所定のデジタイザ構成を格納するように動作可能なメモリと、タッチ用の所定のデジタイザ構成を適用してタッチ入力信号を追跡し、かつホバリング用の所定のデジタイザ構成を適用してホバリング入力信号を追跡するように動作可能なコントローラとを備えたシステムを提供する。
【００７７】
任意選択的に、コントローラは、デジタイザセンサへのホバリングとタッチ入力信号とを区別するように動作可能である。
【００７８】
任意選択的に、所定のデジタイザ構成は、タッチおよびホバリング追跡のための専用の所定の利得設定を含む。
【００７９】
任意選択的に、所定のデジタイザ構成は、タッチおよびホバリング追跡問合せ信号のための専用の所定の電力レベルを含む。
【００８０】
任意選択的に、デジタイザは複数の導電線を含み、コントローラは、タッチ入力信号が検出される導電線にタッチ用の所定のデジタイザ構成を適用し、かつホバリング入力信号が検出される導電線にホバリング用の所定のデジタイザ構成を適用するように動作可能である。
【００８１】
任意選択的に、コントローラは、タッチ入力信号が検出されたときに、ホバリング用の所定の構成からタッチ用の所定の構成に切り替えるように動作可能である。
【００８２】
任意選択的に、コントローラは、低振幅信号が検出されたときに、タッチ用の所定の構成をホバリング用の所定の構成に切り替えるように動作可能である。
【００８３】
任意選択的に、コントローラは、ホバリング追跡とタッチ追跡とを切り替えるジェスチャを認識するように動作可能である。
【００８４】
本発明の対象は、明細書の結論の部分で特にかつ明確に主張する。本発明の実施形態の非限定的な実施例を以下で、本明細書に添付しかつ図面の簡単な説明に列挙する図面に関連して説明する。図において、２つ以上の図に現れる同一の構造、要素、または部分は、それらが現れる全ての図で、一般的に同一符号を付す。図に示す構成要素および特徴の大きさは、提示を簡便かつ分かり易くするために選択されたものであって、必ずしも縮尺通りに示されていない。例えば、幾つかの要素の寸法は、分かり易くするために、他の要素に比べて誇張されていることがある。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、本発明の一部の実施形態に係るデジタイザシステムの例示的簡易ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一部の実施形態に係る容量性タッチ方法に基づくタッチ検出の例示的簡易回路図である。
【図３】図３は、本発明の一部の実施形態に係る差動増幅器を含むデジタイザセンサの例示的簡易回路図である。
【図４】図４は、本発明の一部の実施形態に係る、接合容量性タッチ方法に基づく、指タッチ検出のためのデジタイザセンサの概略図である。
【図５】図５Ａは、本発明の一部の実施形態に係る、タッチ入力信号から得られた信号振幅の例示的信号パターンの概略図である。図５Ｂは、本発明の一部の実施形態に係る、タッチ入力信号から得られた信号振幅勾配の例示的信号パターンの概略図である。
【図６】図６Ａは、本発明の一部の実施形態に係るホバリング入力信号から得られた信号振幅の例示的パターンの概略図である。図６Ｂは、本発明の一部の実施形態に係るホバリング入力信号から得られた信号振幅勾配の例示的パターンの概略図である。
【図７】本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号とタッチ入力信号とを区別するための方法の例示的フローチャートである。
【図８】本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号を追跡するための例示的方法のフローチャートである。
【図９】本発明の一部の実施形態に係る、差動増幅器に入力されるデジタイザの２本の平行な導電線の各々が可変コンデンサに結合されるように構成された例示的回路図である。
【図１０】本発明の一部の実施形態に係る、デジタイザセンサの平行な導電線の対に伝達される信号を含む、指タッチを検出するための接合容量性タッチ方法に基づく、指タッチ検出用のデジタイザセンサの概略図である。
【図１１】本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号から追跡点を決定するための例示的方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の一部の実施形態に係る、デジタイザセンサ上をホバリングするオブジェクトの高さの変化を追跡するための例示的方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の一部の実施形態に係る、ホバリングおよびタッチ追跡間の切替えのための例示的方法のフローチャートである。
【図１４】本発明の一部の実施形態に係る、ホバリングおよびタッチの同時追跡のための例示的方法のフローチャートである。
【図１５】本発明の一部の実施形態に係る、タッチイベントの前兆であるホバリングイベントの解析に基づく掌拒絶のための例示的方法のフローチャートである。
【図１６】発明の一部の実施形態に係る、同時に検出されたホバリングおよびタッチイベントの解析に基づく掌拒絶のための例示的方法のフローチャートである。
【図１７】発明の一部の実施形態に係る、結果的に掌拒絶をもたらす、デジタイザにおけるホバリングおよびタッチの同時検出を示す概略図である。
【図１８】発明の一部の実施形態に係る、結果的にユーザインタラクションの確認をもたらす、デジタイザにおけるホバリングおよびタッチの同時検出を示す概略図である。
【００８６】
図面を簡潔かつ分かり易くするために、図に示される要素は必ずしも縮尺通りに描かれていないことは理解されるであろう。さらに、適切と考えられる場合、対応する要素または類似の要素を示すために、図面の間で参照符号が繰り返されることがある。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
以下の説明では、本発明の種々の態様を組み込んだ、本発明の例示的な非限定的実施例について記載する。実施形態を完全に理解していただくために、説明を目的として、特定の構成および詳細を提示する。しかし、本発明は本明細書に提示する特定の詳細無しに実施することができることも、当業者には明白であろう。さらに、本発明を曖昧にしないために、公知の特徴は省略または簡略化する。１つの実施形態に示す特徴は、他の実施形態に示す特徴と組み合わせることができる。提示を明確にするために、そのような特徴については繰り返さない。さらに、一部の実施形態では、幾つかの本質的でない特徴を記載する。
【００８８】
ここで、本発明の一部の実施形態に係るデジタイザシステムの例示的簡易ブロック図を示す図１を参照しながら説明する。図１に示すデジタイザシステム１００は、ユーザと装置との間のインタラクションを可能にする任意のコンピューティング装置、例えばＦＰＤスクリーンを含む例えば携帯コンピューティング装置に適しているかもしれない。そのような装置の例としてタブレットＰＣ、ペン使用可能ラップトップコンピュータ、ＰＤＡまたは任意のハンドヘルド装置、例えばパームパイロットおよび携帯電話が挙げられる。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムは、任意選択的に透明であって一般的にＦＰＤ１０上に重ねて置かれる、グリッドベースのセンサ１２を含む。ＡＳＩＣ１６は、出力を処理しサンプリングしてデジタル表現にする回路構成を含む。デジタル出力信号は、さらなるデジタル処理のために、デジタルユニット２０、例えばデジタルＡＳＩＣユニットに転送される。本発明の一部の実施形態では、デジタルユニット２０はＡＳＩＣユニット１６と一緒に、デジタイザシステムのコントローラとなり、かつ／またはコントローラの機能を有する。結果がひとたび決定されると、それは、オペレーティングシステムまたは任意の電流印加によって処理するために、インタフェース２４を介してホスト２２に転送される。本発明の一部の実施形態では、制御機能はホスト２２にも、またはホスト２２にだけ含まれる。
【００８９】
ＡＳＩＣ１６は、センサの出力を処理かつサンプリングしてデジタル表現にする回路構成を含む。デジタル出力信号は、さらなるデジタル処理のために、デジタルユニット２０、例えばデジタルＡＳＩＣユニットに送られる。本発明の一部の実施形態では、デジタルユニット２０はＡＳＩＣ１６と共に、デジタイザシステムのコントローラとして働き、かつ／またはコントローラおよび／またはプロセッサの機能を有する。結果は、ひとたび決定されると、オペレーティングシステムまたはいずれかの現在のアプリケーションによる処理のために、インタフェース２４を介してホスト２２に送られる。本発明の一部の実施形態では、制御機能は追加的に、または排他的にホスト２２に含まれる。ＡＳＩＣ１６およびデジタルユニット２０は単一のＡＳＩＣとして設けることができる。本発明の一部の実施形態では、デジタルユニット２０はＡＳＩＣ１６と共に、メモリおよび／またはメモリ機能を含む。一部の例示的実施形態では、メモリは、タッチおよび／またはホバリング検出用の所定のデジタイザ構成を格納するために実行される。
【００９０】
本発明の一部の実施形態では、センサ１２は、箔またはガラス基板上にパターン形成された、導電性材料、任意選択的にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から作られた導電線のグリッドを含む。導電線および箔は任意選択的に透明である。一般的に、グリッドは、電気的に相互に分離された２つの層から作られる。一般的に、層の１つは１組の等間隔に配置された平行な導体を含み、他の層は、第１層の組に直交する１組の等間隔の平行な導体を含む。一般的に、平行な導体は等間隔の直線状の線であり、ＡＳＩＣ１６に含まれる増幅器に入力される。任意選択的に、増幅器は差動増幅器である。一般的に、平行な導体は、任意選択的にＦＰＤの大きさおよび望ましい解像度に応じて約２〜８ｍｍ、例えば４ｍｍの間隔で配置される。任意選択的に、グリッド線の間の領域は、導電線の存在を隠すために、導電線と同様の光学特性を有する非導電性材料で満たされる。
【００９１】
一般的に、ＡＳＩＣ１６はグリッドの種々の導体の出力に接続され、第１処理段階で受信信号を処理するように機能する。上述の通り、ＡＳＩＣ１６は一般的に、センサの信号を増幅するために、増幅器、例えば差動増幅器のアレイを含む。加えて、無関係の周波数を除去するために、ＡＳＩＣ１６は任意選択的に１つまたはそれ以上のフィルタを含む。任意選択的に、フィルタリングはサンプリングの前に行なわれる。次いで信号はＡ／Ｄによってサンプリングされ、任意選択的にデジタルフィルタによってフィルタリングされ、さらなるデジタル処理のためにデジタルＡＳＩＣユニットに送られる。あるいは、任意選択的なフィルタリングは完全にデジタルまたは完全にアナログである。
【００９２】
本発明の一部の実施形態では、デジタルユニット２０はサンプリングデータをＡＳＩＣ１６から受け取り、サンプリングデータを読み出し、それを処理し、デジタイザセンサに接触するスタイラスおよび／または指のような物理的オブジェクトの位置を決定かつ／または追跡する。本発明の一部の実施形態では、オブジェクト、例えばスタイラス、指、および手のホバリングも、デジタルユニット２０によって検出され、処理される。算出された位置は、インタフェース２４を介してホストコンピュータに送られる。
【００９３】
一部の実施形態では、デジタルユニット２０は、センサ配列およびディスプレイスクリーンを取り囲む励振コイル２６に提供される、トリガーパルスを発生かつ管理する。励振コイルは（電界または電磁界の形の）トリガーパルスを提供し、それはスタイラスの受動回路構成を励起させて、後で検出することのできる応答をスタイラスから発生させる。
【００９４】
一部の実施形態では、デジタルユニット２０はトリガーパルスを発生し、導電線の少なくとも１本に送る。
【００９５】
本発明の一部の実施形態では、ホスト２２は、デジタイザ１６から得た情報を格納かつ処理するために、少なくともメモリユニット２３および処理ユニット２５を含む。メモリおよび処理能力は一般的に、デジタルユニット２０およびＡＳＩＣ１６にも含まれる。本発明の一部の実施形態では、メモリおよび処理機能は、ホスト２２、デジタイザユニット２０、およびＡＳＩＣ１６のいずれか２つまたは３つの間で分割することができ、あるいはそれらのいずれか１つに存在することができる。
【００９６】
スタイラス検出
本発明の一部の実施形態では、スタイラスは受動素子である。任意選択的に、スタイラスは、励振コイル２６によってトリガされてその共振周波数で振動する共振回路を含む。共振周波数で、回路は振動を発生し、それは励振パルスの終了後も続き、徐々に減衰する。スタイラスがデジタイザ２０上を接触および／またはホバリングする間、減衰する振動は近接する導電線に電圧を誘起し、それはセンサ１２によって検知される。あるいは、スタイラスは、エネルギピックアップユニットおよび発振回路を含むことができる。
【００９７】
本発明の一部の実施形態では、相互に近接しているが隣接していない２本の平行なセンサ線は、差動増幅器の正および負の入力にそれぞれ接続される。増幅器はしたがって、２本のセンサ線信号間の差の増幅である出力信号を発生することができる。２本のセンサ線の１つにスタイラスを有する増幅器は、比較的高い振幅の出力を生成する。スタイラス検出は、例えば、援用する米国特許出願公開第２００４００９５３３３号においてより詳細に記載される。
【００９８】
指タッチ検出
ここで、本発明の一部の実施形態に係るタッチ検出のための例示的回路図を示す図２を参照しながら説明する。導電線３１０および３２０は、センサ１２の平行な非隣接線である。本発明の一部の実施形態では、指タッチおよび／または指ホバリングからの指入力信号が存在するか否かを決定するために、導電線３１０および３２０に問合せが行なわれる。導電線対に問合せを行なうために、信号源Ｉａ、例えばＡＣ信号源は、線対に発振信号を誘起する。信号は共通グランド３５０を基準とする。指が対の導電線の１本の上に置かれると、指（デジタイザ上の接触またはホバリングのいずれか）と導電線３１０との間にキャパシタンスＣＴが生じる。導電線３１０とユーザの指との間に電位が存在するので、導電線３１０から指を介してグランドへ電流が通過する。その結果、どちらも差動増幅器３４０への入力として働く導電線３１０とその対３２０との間に、電位差が生じる。指タッチ検出は、例えば援用する米国特許出願公開第２００４０１５５８７１号に詳述されている。一般的に、ディスプレイスクリーンとその上にあるデジタイザセンサの導電線との間に寄生容量が生じる。一般的に寄生容量は、「定常雑音」および／または定常状態雑音と呼ばれるデジタイザの導電線への電流漏れを誘起する。理想的な環境では、各線における寄生容量およびその結果生じる定常状態雑音レベルは同一であることが期待される。しかし、実際には、デジタイザとスクリーンとの間の距離、デジタイザスクリーンの特定領域における材料構造、環境条件、および関連ＰＣＢの寄生容量のわずかな差異が、スクリーンと幾つかの線との間の寄生容量レベルに影響を及ぼす。不平衡静電容量は、線の不平衡な定常状態雑音レベルを生み出す。静電容量を平衡させるためのシステムおよび方法は、本願と同一譲受人に譲渡され、参照によって本明細書中に援用する、「Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ  Ａｒｒａｙ」と称する米国特許出願第１１／７９８８９４号に記載されている。米国特許出願第１１／７９８８９４号に記載されたシステムおよび方法を本発明に適用することができる。
【００９９】
ここで図３を参照すると、本発明の実施形態に係るデジタイザセンサの導電線のアレイが差動増幅器への入力として示されている。２本の導電線３１０および３２０の間の分離は、必要な電位差を生成することができるように、一般的に指の幅より大きく、例えば約１２ｍｍである。一般的にセンサの指タッチは２〜８本の線に、例えば６本の導電線にまたがる。一般的に、指はデジタイザ上を複数の導電線にわたってホバリングかつ／または接触するので、デジタイザ上を２つ以上の差動増幅器、例えば複数の差動増幅器に出力信号が発生する。しかし、指タッチは１本の導電線上に置かれたときに検出される。一般的に、デジタイザから約１ｃｍ〜４ｃｍ上、例えば１ｃｍ〜２ｃｍまたは３ｃｍ〜４ｃｍ上の高さの指および／または手のホバリングを検出することができる。差動増幅器３４０は、導電線３１０および３２０間に生じた電位差を増幅する。ＡＳＩＣ１６およびデジタルユニット２０は増幅された信号を処理し、感知信号の振幅および／または信号レベルに基づいてユーザの指の場所および／または位置を決定する。
【０１００】
一つの実施例では、出力の位相を調べることによって、差動増幅器の２つの入力からのユーザの指の原点が決定される。別の実施例では、指タッチは一般的に２本以上の導電線に出力を生じるので、差動増幅器の２つの入力からのユーザの指の原点は、隣接する増幅器の出力を調べることによって決定され、任意選択的に補間を用いて、より正確な値が求められる。さらに他の実施例では、両方の方法の組合せを実行することができる。
【０１０１】
ここで、本発明の一部の実施形態に係る、デジタイザセンサを用いた指タッチ検出のための容量性接合タッチ方法を概略的に示す図４を参照しながら説明する。センサ１２の各接点、例えば接点４０で、直交する導電線の間に最小量のキャパシタンスが存在する。例示的実施形態では、２次元センサマトリクス１２の１つまたはそれ以上の平行な導電線にＡＣ信号６０を印加する。信号６０が誘起される特定の位置で指４１がセンサに接触またはホバリングすると、少なくともタッチ位置および／またはホバリング位置に近接して、信号６０が印加される導電線と対応する直交導電線との間のキャパシタンスは増加し、指４１のキャパシタンスによって、信号６０は対応する直交導電線に結合され、出力信号６５を生成する。この方法は、同時に２つ以上の指タッチ（マルチタッチ）および／またはホバリングを検出することができる。この方法はさらに、タッチおよび／またはホバリング領域を算出することができる。本発明の例示的実施形態では、各導電線は増幅器に入力される。任意選択的に、各線は差動増幅器に入力される一方、増幅器の他の入力は接地される。任意選択的に、対の両方の線は異なる増幅器に入力され、同じ問合せ信号は対の両方の線に対して送信される。一般的に、指タッチが存在すると、容量性結合は、指が一般的に電流を線から排出させることによって引き起こされるので、結合信号は２０〜３０％減少する。指ホバリングの存在は結合信号をあまり劇的に減少しないかもしれない。
【０１０２】
本発明の一部の実施形態では、デジタイザセンサ上に近接して高さ（ｈ）に配置された指および／または手４１は、指および／または手がセンサに近い、すなわち小さい高さであることを前提として、空気を介して指および／または手とセンサ１２との間に静電容量を形成する。指および／または手の存在は、導電線と指および／または手の位置にあるかまたはそれに近い位置にある直交導電線との間の静電容量を増大する。信号は交流であるので、指および／または手の静電容量のおかげで、信号は接合部を越えて、導電線から接合部を形成する直交導電線に流れ、出力信号６５が検出される。一部の例示的実施形態では、デジタイザシステムは、複数のホバリングオブジェクトを同時に検出して追跡することができる。
【０１０３】
当然のことながら、指／手のサイズおよび導線の網目の細かさに応じて、複数の直交導線が何らかの容量性信号伝達を受け取ることがあり、導線間の信号の補間を使用して測定精度を高めることができる。
【０１０４】
本発明は、本明細書に記載するデジタイザシステムの技術的記述に限定されない。スタイラスおよび／または指タッチの位置を検出するために使用されるデジタイザシステムは例えば、援用する米国特許第６６９０１５６号、米国特許出願公開第２００４００９５３３３号、および／または同第２００４０１５５８７１号に記載されたデジタイザシステムと同様のものとすることができる。また、本発明は、その構成によっては、当業界で公知の他のデジタル化センサおよびタッチスクリーンにも適用できる。
【０１０５】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントとタッチイベントとを区別するためのシステムおよび方法を提供する。ホバリングするオブジェクトの信号振幅出力は一般的に、接触するオブジェクトの信号振幅出力より小さいが、オブジェクトがホバリングしているか、それとも接触しているかの決定は、異なるユーザ間の多様性が広範であるため、検出された信号の振幅のみに基づいて行なうことができない。一般的に、検出されたタッチ入力信号の振幅は、指サイズおよび加えられた圧力の両方の関数であり、それらは両方ともユーザ間で大きく異なる。センサの外部パラメータもまた検出される信号の振幅に影響を及ぼし、区別をさらに難しくする。しかし、ユーザ固有の検出を提供するシステムの場合、信号振幅だけを解析して、全てのホバリングとタッチイベントとの区別を行なうことができる。
【０１０６】
本発明の発明者らは、信号振幅および信号振幅勾配のパターンの解析を実行して、ホバリングおよびタッチイベント間の区別ができることを見出した。ここで、本発明の一部の実施形態に係る、指タッチイベント中の信号振幅の例示的パターンを示す図５Ａ、および信号振幅のパターンから決定される信号振幅勾配の例示的パターンを示す図５Ｂを参照する。図５Ａで、指先がデジタイザセンサに接触する領域５１０は、デジタイザセンサの垂直および水平方向の導電線に複数の信号を誘起する。水平方向の導電線から感知された検出信号の振幅は、バー５２０によって表わされ、垂直方向の導電線から感知された検出信号の振幅は、バー５３０によって表わされる。一部の例示的実施形態では、領域５１０に対応する導電線のみならず、隣接する導電線でも信号が検出される。一般的に、隣接する導電線に誘起される信号は、指先がデジタイザセンサおよびＬＣＤスクリーンを押し下げたときのセンサおよびＬＣＤの機械的変化のために発生する。一部の例示的実施形態では、所定のレベルより高い振幅だけを考慮する。本発明の一部の実施形態によると、導電線が差動増幅器に結合されるときに、検出領域の１本以上の線からの出力は、該領域が増幅器への両方の入力を含む場合、検出がほぼ零になることがある。一部の例示的実施形態では、これは、差動増幅器に結合される導電線を離隔させることによって回避することができる。
【０１０７】
図５Ｂで、信号振幅勾配は、２本の隣接する導電線で感知された振幅の差の絶対値と定義される。任意選択的に、勾配は隣接する導電線間の距離で除算される。一部の例示的実施形態では、所定のレベルより高い勾配だけを考慮する。水平方向の導電線から決定された勾配値はバー５２５によって表わされ、垂直方向の導電線から決定された検出信号の振幅は、バー５３５によって表わされる。本発明の発明者らは、図５Ａおよび５Ｂに明瞭に見ることができる通り、指先タッチが一般的に、領域５１０の輪郭の周りに検出可能により高い勾配値および／またはピーク勾配値を生じることを見出した。本発明の一部の実施形態では、検出可能により高い勾配値および／またはピーク勾配値は、所定の閾値より高い勾配値と定義される。
【０１０８】
ここで、本発明の一部の実施形態に係る、指ホバリングイベント中に検出される信号の例示的パターンを示す図６Ａ、およびホバリングイベントの信号振幅のパターンから決定された信号振幅勾配の例示的パターンを示す図６Ｂを参照する。図６Ａでは、検出されたホバリング領域に対応する領域６１０は、デジタイザセンサの垂直および水平方向の導電線に複数の信号を誘起させる。水平方向の導電線から感知された検出信号の振幅はバー６２０によって表わされ、垂直方向の導電線から感知された検出信号の振幅はバー６３０によって表わされる。一部の例示的実施形態では、信号は領域６１０に対応する導電線のみならず、隣接する導電線でも検出される。一般的に、ホバリングイベントから導出される信号は、タッチイベント（図５Ａ）から導出される信号と比較して、より多くの導電線に広がる。一般的に、ホバリングイベントの振幅値は、タッチ中に検出される振幅値より小さい。一部の例示的実施形態では、所定のレベルより高い勾配だけを考慮する。図６Ｂで、勾配信号の振幅勾配は、２本の隣接する導電線で感知される振幅の差の絶対値と定義される。任意選択的に、勾配は隣接する導電線間の距離で除算される。任意選択的に、勾配は導電線で検出された振幅値で除算される。一部の例示的実施形態では、所定のレベルより高い勾配だけを考慮する。
【０１０９】
水平方向の導電線から決定された勾配値は、バー６２５によって表わされ、垂直方向の導電線から感知された検出信号の振幅は、バー６３５によって表わされる。
【０１１０】
本発明の発明者らは、ホバリングイベントの場合、検出される大きさが一般的に領域６１０の輪郭および／または縁付近で着実な減少を示すので、輪郭付近では比較的低勾配が一般的に検出されることを見出した。本発明の一部の実施形態では、低勾配値とは、所定の勾配閾値より低い勾配値と定義される。図５および６を比較することによって分かるように、タッチイベントの振幅値は（ホバリングイベントの振幅値とは反対に）、領域６１０の輪郭および／または縁付近で急激に低下し、結果的に大きい縁および／または輪郭勾配を生じる。
【０１１１】
ここで図７を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号とタッチ入力信号とを区別するための方法の例示的フローチャートが示されている。本発明の一部の実施形態では、デジタイザの垂直および水平方向の導電線で検出される振幅値が決定される（ブロック７１０）。検出された振幅値に基づいて、デジタイザの垂直および水平方向の導電線で検出される振幅値に対応する勾配値が決定される（ブロック７２０）。任意選択的に、イベント（タッチおよび／またはホバリングのいずれか）の領域が決定される（ブロック７２５）。検出されたイベントの輪郭付近の導電線に対応する勾配値Ｘｉ（ｉは水平方向および／または垂直方向の導電線の各々に対する指数である）は、１つまたはそれ以上の閾値、例えば２つの閾値と比較される（ブロック７３０）。決定された勾配値がタッチ閾値より大きいか等しい場合、検出されたイベントはタッチイベントと定義される（ブロック７６０）。決定された勾配値がタッチ閾値より小さいが、ホバリング閾値より大きいか等しい場合、検出されたイベントはホバリングイベントと定義される（ブロック７６０）。２００７年６月１３日に出願され、本願と同一譲受人に譲渡され、参照によって本明細書中に援用する、「Ｆｉｎｇｅｒｔｉｐ  Ｔｏｕｃｈ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ａ  Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ」と称する米国特許出願第１１／８０８８６８号、に記載された方法およびシステムの幾つかを、タッチイベントの入力信号の振幅および勾配パターンを決定するために適用することができる。
【０１１２】
ここで図８を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号を追跡するための例示的方法が示されている。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステム１００はホバリングイベントを追跡するための所定の構成を含み、ホバリングイベントの追跡に特定的な１つまたはそれ以上のパラメータ設定を含むことができる。一部の例示的実施形態では、例えば本明細書中に記載する方法のいずれかによってひとたびホバリングイベントが決定されると、デジタイザシステム１００はホバリング追跡用に構成され（ブロック８１０）、デジタイザセンサへの入力信号は、ホバリング信号を追跡するために処理される（ブロック８２０）。他の例示的実施形態では、デジタイザシステムは、デフォルト設定としてホバリングイベントを追跡するように構成することができる。本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントがタッチイベントに変わると、タッチ設定に自動的に切替えが行なわれる。
【０１１３】
他の例示的実施形態では、ユーザは、デジタイザシステムをホバリング追跡用に構成するようにデジタイザに指示する、ジェスチャを行なうことができる。ジェスチャは、ホバリングジェスチャ、タッチジェスチャ、および／またはホバリングジェスチャとタッチジェスチャの組合せとすることができる。１つの例示的実施形態では、ジェスチャは、例えば２本の指を用いて実質的に同時に実行されるホバリングおよびタッチジェスチャを含む。本明細書中で使用する場合、用語「ジェスチャ」とは、ユーザがシステムに命令を指示するために行なう、意図的な所定の動きである。ジェスチャの幾つかの例として、ユーザインタラクションによる１回以上のタッピング動作、ダブルクリック、所定の形状を描くこと、ユーザインタラクションをデジタイザセンサに沿って特定の方向に移動させること、等が挙げられる。
【０１１４】
タッチ検出に一般的に使用される１つまたはそれ以上のパラメータ設定は、ホバリングイベントの追跡に対応するように変更することができる。一般的に、ホバリングイベント中に検出される入力信号の振幅は、タッチイベント中に検出される入力信号よりかなり小さい。したがって、タッチ追跡設定を使用した場合、信号対雑音比が低すぎるので、位置を正確に決定することができず、したがってホバリングイベントの追跡が困難であるかもしれない。一部の例示的実施形態では、ホバリングイベントを追跡するための所定の構成は、タッチイベントのサンプリングに使用されるビット数と比較して、ビット数が増大して検出入力信号をサンプリングすることを含む。
【０１１５】
一部の例示的実施形態では、ホバリングイベントを追跡するための所定の構成は、タッチ入力を検出するために用いられる問合せ検出信号と比較して、問合せ検出信号、例えば電流Ｉａ（図２）または信号６０の電力および／または振幅の増大および／または上昇を実行することを含む。一部の例示的実施形態では、ホバリングイベントを追跡するための所定の構成は、デジタイザの導電線に接続された増幅器により高い利得係数を実行することを含む。
【０１１６】
本発明の一部の実施形態では、より強い信号の伝送および／またはより高い利得の実行は結果的に、指がセンサに接触するときに飽和を生じ、あるいは寄生容量による偽検出を生じることがある。例えば接合容量方法を使用する場合、接合部の寄生容量は、オブジェクト検出用の設定閾値より高い信号検出を引き起こすことがあり得る。本発明の一部の実施形態では、寄生容量の影響は、平行な相隔たる導電線の対を差動増幅器に接続することによって克服される。不平衡寄生容量は、援用される米国特許出願第１１／７９８８９４号に記載された方法によって、コンデンサを導電線に結合することによって補償することができる。
【０１１７】
ここで図９を参照すると、不平衡寄生容量ＣｐａおよびＣｐｂを有する差動増幅器３４０に入力される、デジタイザの２本の平行な導電線３１０Ａおよび３２０Ａの例示的回路図が示されている。本発明の一部の実施形態では、不平衡寄生容量は、特定領域におけるデジタイザとスクリーンとの間の距離のわずかな差異、デジタイザスクリーンの特定領域の材料構造、環境条件、および関連ＰＣＢの寄生容量のため発生する。不平衡静電容量は、線の不平衡な定常状態雑音レベルを引き起こし、結果的に増幅された非零定常状態信号が差動増幅器によって生じる。本発明の一部の実施形態では、寄生容量Ｃｐａおよび／またはＣｐｂの平衡化は、差動増幅器３４０に接続された対の１つまたはそれ以上の導電線に、１つまたはそれ以上の可変コンデンサＣｖａおよび／またはＣｖｂを追加することによって達成される。したがって、２つの導電線間の異なる寄生容量から生じる信号は実質的に除去することができるので、オブジェクトが接合部の１つにタッチかつ／またはホバリングしない限り、入力信号は検出されない。
【０１１８】
一部の例示的実施形態では、単一の導電線に関連した複数のホバリングイベントの検出を容易化するために、差動増幅器に関連した導電線の各々に問合せ検出信号を実行することができる。ここで図１０を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、デジタイザセンサの平行な導電線の対に伝送される信号を含む、指タッチを検出するための接合容量性タッチ方法に基づく、指ホバリング検出のためのデジタイザセンサの概略図が示されている。問合せ検出信号６０および６１は、ホバリングイベント４１の位置を検出するために、差動増幅器に結合された両方の導電線に伝送される。
【０１１９】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントは、デジタイザに関連するディスプレイスクリーン上のカーソル位置を制御するために使用される。ここで図１１を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、ホバリング入力信号から追跡点を決定するための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、入力信号、例えばホバリング入力信号が検出された領域が推定かつ／または決定される（ブロック１１１０）。タッチイベントに対応する領域を推定するための方法は、援用する米国特許出願第２００６００１２５８０号に記載されている。同様の方法を本発明のために実行することができる。一部の実施形態では、入力信号を検出する垂直および水平方向の線に対応する矩形の領域が決定される。検出された領域内のセンサ接合部またはセンサ線に関連する信号振幅が決定される（ブロック１１２０）。決定された振幅に基づいて、領域の質量中心が推定される（ブロック１１３０）。本発明の一部の実施形態では、質量中心は、信号が検出された導電線の各々からの検出入力信号の振幅の加重平均を取ることによって推定することができる。検出かつ／または推定された領域の決定された質量中心、および検出された領域の形状に従って、追跡点が決定される（ブロック１１４０）。
【０１２０】
一部の例示的実施形態では、オブジェクトがホバリングする高さは、検出される信号の振幅に直接関係する。本発明の一部の実施形態では、例えば指および／または手がデジタイザセンサに接近しているか、かつ／またはそこから後退しているかを決定するために、経時的な相対高さおよび／または経時的高さの変化が決定される。本発明の一部の実施形態では、デジタイザへの入力信号は、ユーザの指および／または手とデジタイザセンサの導電線との間の容量結合から導出され、受信する信号の振幅は、指および／または手がデジタイザセンサ上をホバリングする領域、デジタイザセンサに対する指および／または手の高さ等のような、１つまたはそれ以上のパラメータの関数である。ユーザの指および／または手がデジタイザセンサに接近すると、信号の振幅が増大する。したがって検出された入力信号の振幅を使用して、指および／または手がデジタイザセンサに接近しているか、かつ／またはそこから後退しているかを検出することができる。
【０１２１】
ここで図１２を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、デジタイザセンサ上をホバリングするオブジェクトの高さの変化を追跡するための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、ホバリングするオブジェクトの追跡点の信号振幅が決定される（ブロック１２１０）。任意選択的に、デジタイザセンサによって検出されたホバリングするオブジェクトの領域が決定される（ブロック１２２０）。任意選択的に、信号振幅はホバリング領域によって正規化される（ブロック１２３０）。（振幅および／または領域上の振幅に対応する）高さの変化が経時的に決定される（ブロック１２４０）。正および／または負の勾配を使用して、指および／または手の接近または後退を決定することができる。接近の速度および／または他のパラメータも決定することができる。
【０１２２】
一般的に、決定される指および／または手の高さは、センサと、オブジェクトの下面および／またはオブジェクトのセンサに最も近い表面との間の高さである。一部の例示的実施形態では、指および／または手の追跡点の高さだけが決定され、指および／または手の高さを表わすために使用される。１つの例示的実施形態では、例えば指および／または手の表面マップを得るために、各接合点における高さが決定される。
【０１２３】
本発明の一部の実施形態では、本願と同一譲受人に譲渡され、本願と同日に出願され、参照によって本明細書中に援用する、「Ｕｓｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｎｄｅｄ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ」と称する米国特許出願に記載される、ユーザインタラクションのユーザ固有の認識を提供するシステムを使用して、検出されるユーザの入力信号の振幅に基づいて、ホバリングオブジェクトの絶対高さを決定することができる。例えば較正手順中に、ユーザに対し、１つまたはそれ以上の指をデジタイザセンサ上の１つまたはそれ以上の特定の高さに置くように要求することができる。信号振幅を格納し、デジタイザシステムのユーザ操作中に絶対値を決定するために使用することができる。
【０１２４】
本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムの動作中に、ホバリングおよびタッチ検出の切替えを行なうためのシステムおよび方法を提供する。ここで図１３を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、ホバリングとタッチ追跡とを切り替えるための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムの動作中に、本明細書中に記載する方法に従って３つのイベント、例えばタッチイベント（ブロック１３３０）、ホバリングイベント（ブロック１３２０）、および低信号イベント（ブロック１３１０）の１つを検出することができる。低信号イベントとは、入力信号が検出されず、かつ／または所定の閾値より低い信号が決定される場合である。一般的に検出は、サンプリングサイクル中にある期間にわたって行なわれる。本発明の一部の実施形態では、現在のサイクル中にタッチイベントが検出されると（ブロック１３３０）、次のサイクルで、デジタイザシステムは、例えばタッチ増幅係数を実行することによって、本明細書中に記載する通り、それ自体をタッチ追跡用および／またはタッチ検出用に構成する（ブロック１３７０）。同様に、現在のサイクル中にホバリングイベントが検出され（ブロック１３２０）かつ／または低信号イベントが決定されると、次のサイクルで、例えばホバリング増幅係数を実行することによって、本明細書中に記載する通り、デジタイザシステムはそれ自体をホバリング追跡および／または検出用に構成する（ブロック１３６０）。一部の例示的実施形態では、ホバリング検出構成（１３６０）とタッチ検出構成との間の切替えは、ホバリングデジタイザ構成から飽和および／または所定のレベルの飽和が決定されたときに行なわれる。オブジェクトは当然、デジタイザに接触する前にデジタル上をホバリングするので、かつ／またはそれに近づいて接触するので、一般的にホバリング検出構成はデフォルトおよび／または初期設定として使用される。タッチ検出構成からホバリング検出構成に戻る切替えは、検出された信号の振幅が所定のヌル閾値より低いときに、例えば低信号イベント時に行なわれる（ブロック１３１０）。タッチおよび／またはホバリングイベント間の区別を行なうために記載する他の方法を（図１３に関連して説明する通り、低信号信号および／または飽和を検出する以外に、かつ／またはそれに加えて）実行することができる。
【０１２５】
本発明の一部の実施形態では、ホバリングおよびタッチの同時検出のためのシステムおよび方法を提供する。図１４を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、ホバリングおよびタッチの同時追跡のための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、デジタイザシステムの動作中に、本明細書中に記載する方法を使用して、３つのイベント、例えばタッチイベント（ブロック１３３０）、ホバリングイベント（ブロック１３２０）、および低信号イベント（ブロック１３１０）の１つを検出することができる。低信号イベントとは、入力信号が検出されず、かつ／または所定の閾値より低い信号が決定される場合である。一般的に検出はサンプリングサイクル毎に実行される。本発明の一部の実施形態では、現在のサイクル中にホバリングイベントが検出され（ブロック１３２０）、かつ／または低信号イベントが決定されると、次のサイクルでデジタイザは、例えばホバリング増幅係数を実行することによって、本明細書中に記載する通り、それ自体をホバリング追跡および／または検出用に構成する（ブロック１３６０）。あるいは、現在のサイクル中にタッチイベントが検出されると（ブロック１３３０）、タッチイベントに関連する導電線が検出され（ブロック１４１０）、次のサイクルで、デジタイザシステムは、タッチイベントに関連する検出された導電線で、局所的にタッチ追跡および／または検出用に構成される（ブロック１４７０）。これらの特定の線に例えばタッチ増幅係数を実行することができる。本発明の一部の実施形態では、タッチ検出の近傍の線に加えて、これらの特定の線にタッチ増幅係数を実行することができる。一部の例示的実施形態では、選択的本数の導電線におけるホバリング検出構成（１３６０）から局所的タッチ検出構成（ブロック１４７０）への切替えは、デジタイザセンサの一部分で飽和および／または所定のレベルの飽和が検出されたときに行なわれる。現在のサイクルで飽和が決定された場合、タッチイベントに関連しかつ／またはその付近にある導電線が検出され（ブロック１４１０）、タッチイベントに関連するかまたは任意選択的にその付近における検出された導電線で、デジタイザシステムはそれ自体をタッチ追跡および／または検出用に構成する（ブロック１４７０）。オブジェクトは当然、デジタイザに接触する前にデジタル上をホバリングするので、かつ／またはデジタイザに近づいて接触するので、一般的にホバリング検出構成はデフォルトおよび／または初期設定として使用される。本発明の一部の実施形態では、これらの特定の線がタッチ検出構成からホバリング検出構成に戻る切替えは、低信号が検出されたときに、例えば低信号イベント時に実行される（ブロック１３１０）。タッチおよび／またはホバリングイベント間の区別を行なうために記載する他の方法を、（図１３に関連して説明する通り、例えば低信号イベントおよび／または飽和を検出する以外に、かつ／またはそれに加えて）実行することができる。あるいは、導電線の幾つかで、例えば導電線１本おき、導電線３本毎などで、ホバリング検出のためのシステム設定を実行し、かつ他の導電線でタッチ検出のためのシステム設定を実行することによって、同時検出は容易になる。
【０１２６】
本発明の一部の実施形態では、掌拒絶のために、検出されるタッチイベントの前兆としてのホバリングイベントの検出が提供され実行される。掌拒絶は一般的に、ユーザがデジタイザシステムとのユーザインタラクションのためにスタイラスおよび／または指先を使用しながら、手をデジタイザセンサ上に置くことかつ／または載置することから導出される入力信号を拒絶するために必要である。しばしば、センサ上に載置されかつ／またはホバリングする手は、ユーザの意図するデジタイザとのユーザインタラクションと誤解されることがある。
【０１２７】
図１５を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、タッチイベントの前兆として働くホバリングイベントの解析および／または処理に基づく掌拒絶のための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、ホバリングイベントは、後続のタッチイベントに関する「履歴」を提供するために使用される。本発明の一部の実施形態では、ユーザの意図するユーザインタラクションを検証し、かつ／または掌拒絶に使用するために、ホバリングおよび関連タッチイベントの１つまたはそれ以上の特徴が使用され、検出され、かつ／または解析される。デジタイザシステムは、ホバリングイベントが検出されるまでホバリングイベントを検索する（ブロック１５１０）。検出されたホバリングイベントのパラメータ、例えばホバリングオブジェクトの領域、検出された領域の質量中心、および／または検出された領域の中心が決定される（ブロック１５２０）。任意選択的に、ホバリングイベントが意図された所定のジェスチャであるか否かを決定するために、ジェスチャ認識が実行される。ホバリング検出後に、タッチイベントが検索される（ブロック１５３０）。検出されたタッチイベントのパラメータ、例えばタッチオブジェクトの領域、検出された領域の質量中心、および／または検出された領域の中心が決定される（ブロック１５４０）。ホバリング領域およびタッチ領域は、それぞれの所定のホバリング領域閾値および所定のタッチ領域閾値と比較される。タッチ領域がその所定の閾値ＴＴより大きいか否かのクエリが行なわれる（ブロック１５５０）。タッチ領域が比較的大きいことが分かると、掌拒絶が実行され（ブロック１５９０）、タッチ入力信号はユーザインタラクションとして拒絶される。この事例は一般的に、手または掌がデジタイザセンサに接触することを反映する。ブロック１５５０のクエリが否である場合、ホバリング領域およびタッチ領域が両方とも、それらのそれぞれの所定の閾値より小さいか否かを決定するために、新しいクエリが行なわれる（ブロック１５６０）。ホバリング領域およびそれに続くタッチ領域の両方が比較的小さいことが分かると、タッチ信号がユーザインタラクションとして確認される（ブロック１５８０）。この事例は一般的に、指がデジタイザセンサ上をホバリングし、次いで接触することを反映する。任意選択的に、タッチ信号をユーザインタラクションとして確認する前に、デジタイザセンサの導電線から決定された信号振幅および勾配のパターンに基づくタッチパターンの確認も実行される。信号振幅および勾配のパターンに基づいて実行されるタッチパターンの確認を行なうための方法は、２００７年６月１３日に出願され、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／８０８８６８号に詳述されている。１つの例示的実施形態では、振幅および勾配パターンに基づくタッチ確認および本明細書中に記載する他の方法に基づくタッチ確認を同時に、かつ／または実質的に同時に実行することができる。
【０１２８】
他の場合、ホバリングイベントおよび後続のタッチイベントの質量中心の差が決定され、差が所定の偏移閾値より高いか否かを決定するためにクエリが行なわれる（ブロック１５７０）。任意選択的に、質量中心の代わりに、検出された領域の中心を使用することができる。本発明の発明者らは、デジタイザセンサ上の手のホバリングとそれに続くデジタイザセンサへの指の接触とを区別するために、質量中心の変化を使用することができることを発見した。本発明の実施形態では、質量中心の実質的な変化の例として、手がスクリーン上をホバリングし（質量中心が手の中心付近にある）、次いで手の端部にある指がスクリーンに接触する場合がある。ホバリングイベントとタッチイベントとの間の質量中心の変化が大きく、例えば所定の閾値より高い場合、入力タッチ信号はユーザインタラクションとして確認される（ブロック１５８０）。そうでない場合、掌拒絶が行なわれる（ブロック１５９０）。本発明の実施形態では、質量中心が実質的に変化せず、かつ／または変化が小さく、例えば掌拒絶につながる例として、手がディスプレイスクリーンをホバリングし（質量中心が手の中心付近にある）、次いで手がデジタイザセンサに載置される場合がある。任意選択的に、タッチ信号をユーザインタラクションとして確認する前に、デジタイザセンサの導電線から決定された信号振幅および勾配のパターンに基づくタッチパターンの確認も実行される。
【０１２９】
ここで図１６を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、同時に検出されるホバリングおよびタッチイベントの解析に基づく掌拒絶のための例示的方法が記載されている。本発明の一部の実施形態では、タッチイベントが検索される（ブロック１６１０）。本発明の一部の実施形態では、タッチイベントは、本明細書中に記載するホバリングおよびタッチの両方の同時検出のための方法に基づいて検出される。タッチイベントが検出されると、タッチイベントの領域が決定される。領域が所定のタッチ閾値を超える場合、掌拒絶が実行され、タッチイベントはユーザインタラクションとして拒絶される（ブロック１６７０）。そうでない場合、センサで同時に検出されたホバリングイベントが解析される。タッチ場所の周囲にホバリングするオブジェクトの小さい領域が検出される場合（ブロック１６３０）、かつ／またはタッチ場所の片側でホバリングの大きい領域が検出される場合（ブロック１６４０）、ユーザが意図するユーザインタラクション、例えば指タッチが確認され、入力信号はユーザインタラクションに使用される。ホバリングするオブジェクトの大きい領域がタッチ場所の片側より多くで検出される場合（ブロック１６５０）、掌拒絶が実行される（ブロック１６７０）。
【０１３０】
ここで図１７を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、結果的に掌拒絶を生じる、デジタイザにおけるホバリングおよびタッチの同時検出が示されている。タッチ領域１７５１は、比較的大きいホバリング領域１７５２によって囲まれる。そのような検出は一般的に、掌がデジタイザセンサ上をホバリングし、デジタイザセンサに部分的にしか接触しないことによって引き起こされる。この例示的実施形態では、検出されるタッチ領域は小さいが、大きいホバリング領域１７５２は、イベントが掌イベントであることを示す。したがって検出される信号は、意図しないユーザインタラクションとして拒絶される。
【０１３１】
ここで図１８を参照すると、本発明の一部の実施形態に係る、結果的にユーザインタラクション確認を生じる、デジタイザにおけるホバリングおよびタッチの同時検出が示されている。タッチ領域１８５３は、タッチ領域の片側にホバリング領域１８５４を有する。そのような検出は一般的に、指先がセンサに接触する一方で、手がデジタイザセンサ上をホバリングすることによって反映される。したがって検出される信号は、意図するユーザインタラクションとして確認される。
【０１３２】
本発明の一部の実施形態では、小さいホバリング領域によって囲まれるタッチ領域は一般的に、指が接触しかつ部分的にデジタイザセンサ上をホバリングすることによって反映される。したがって検出される信号は、意図するユーザインタラクションとして確認される。
【０１３３】
本明細書中で使用する場合、デジタイザセンサにおけるイベントという用語、例えばホバリングイベントまたはタッチイベントは、デジタイザのかなり集中した位置および／または領域で検出される入力信号に対応する。
【０１３４】
本明細書中に記載するシステムおよび方法について、デジタイザにおけるユーザ固有の指タッチ認識に関連して主に説明したが、同様のシステムおよび方法は、デジタイザとの他の意図するユーザインタラクションのユーザ固有の認識に、例えばデジタイザ上の指ホバリング、デジタイザ上のスタイラスホバリング、デジタイザ上のスタイラスタッチ等の認識に使用することができる。
【０１３５】
本明細書で上述した個々の特徴は、本発明の例示的実施形態を生み出すために、あらゆる可能な組合せおよび部分組合せにより結合することができることを、さらに理解されたい。さらに、各実施形態に対して記載した全ての要素が必須というわけではない。多くの場合、そのような要素は、本発明を実行するための最良の形態を説明するため、または必須要素間の論理的架け橋を形成するために記載したものである。上に掲げた実施例は例示的な性質のものであって、発明の範囲を限定する意図は無く、発明の範囲は、添付する特許請求の範囲によってのみ定義される。
【０１３６】
本明細書で使用する用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および「有する（ｈａｖｅ）」、ならびにそれらの同根語は、「含むが、必ずしもそれらに限定されない」ことを意味する。
【図１】
2009543246.tif 000003
【図２】
2009543246.tif 000004
【図３】
2009543246.tif 000005
【図４】
2009543246.tif 000006
【図５】
2009543246.tif 000007
【図６】
2009543246.tif 000008
【図７】
2009543246.tif 000009
【図８】
2009543246.tif 000010
【図９】
2009543246.tif 000011
【図１０】
2009543246.tif 000012
【図１１】
2009543246.tif 000013
【図１２】
2009543246.tif 000014
【図１３】
2009543246.tif 000015
【図１４】
2009543246.tif 000016
【図１５】
2009543246.tif 000017
【図１６】
2009543246.tif 000018
【図１７】
2009543246.tif 000019
【図１８】
2009543246.tif 000020
【国際調査報告】
2009543246.tif 000021
2009543246.tif 000022
2009543246.tif 000023
2009543246.tif 000024
2009543246.tif 000025