(57)【要約】与えられた圧力を受け取る形態とされた突き出した又は高くされた接触要素と、接触要素に対して異なる平面内に配置された検知要素と、与えられた圧力に応答して変位するよう作動可能に支持された検知部分とを備える投影型感圧式入力装置である。検知要素は、与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを更に備え、センサデータは、時間にわたって与えられた圧力のプロファイル（例えば、波形）別言すれば、圧力プロファイルとして知られたプロファイルのみならず、接触要素の回りにて生ずる、与えられた圧力の位置を決定することを容易にする。１つ以上の伝達要素が存在するようにしてもよく、この伝達要素は、接触要素を検知要素の検知部分に関係させて与えられた圧力の実質的に全てを接触要素から検知要素まで伝達する機能を果たす。任意の取り付け又はその他の構造体又は物体との干渉を防止し且つ、入力装置が適正に作動するのを許容し得るよう、高くされた接触要素、伝達要素及び検知要素の間の十分な剛性が維持されることを意図する。
2009545817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影型感圧式入力装置において、
取り付け部分と、与えられた圧力を検出し且つ測定するよう作動可能な検知部分とを有する検知要素と、
前記検知部分内にて作動して前記与えられた圧力の形成される特徴を測定し且つ前記形成される特徴に相応するセンサデータを出力する複数の圧力センサと、
前記検知要素から少なくとも部分的に持ち上げられ、また、前記与えられた圧力を最初に受け取るよう作動可能な接触面を有する接触要素と、
前記接触要素から前記与えられた圧力の実質的に全てを前記検知要素の前記検知部分に突き出して、前記与えられた圧力が前記検知要素に直接、作用するかのように、前記形成された特徴が前記センサにより検出され且つ測定されるようにする手段と、
前記センサデータを受け取り且つ処理すると共に、前記接触要素の前記接触面に作用する前記与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定するよう作動可能な処理手段とを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記突き出し手段は、前記接触要素を前記検知部分に関係付けると共に、これらを隔たった形態にて配置する形態とされた圧力伝達要素を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素、前記接触要素及び選択的に、前記圧力伝達要素は、前記接触要素及び前記検知要素の何れか一方及び前記圧力伝達要素が取り付ける物体と干渉するのを防止するのに十分な剛性をもって組み立てられる、投影型感圧式入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記突き出し手段は、前記与えられた圧力が前記接触要素から前記検知要素まで直接伝達されるように、互いに直接接触する、前記接触要素と前記検知要素とを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素は、
取り付けた周縁と、前記周縁の付近に形成されて、前記周縁及び前記検知部分を画成する複数の開口とを有する基部支持体であって、前記検知部分は、前記接触要素に作用する前記与えられた圧力が前記検知部分に伝達されるとき、該与えられた圧力の下、変位するよう作動可能である前記基部支持体と、
前記複数の開口により画成された複数の離間したビームセグメントであって、前記検知部分の変位により前記隔離されたビームセグメントに分配された形成される圧力を受け取るよう作動可能である前記複数の隔離したビームセグメントとを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力センサは、それぞれの隔離したビームセグメント内にて作用する歪みの形態にて前記与えられた圧力の形成される特徴を測定するよう前記隔離したビームセグメントと共に作動可能であり、前記歪みは、前記与えられた力が前記検知部分まで前記突き出される結果、前記隔離したビームセグメント内にて誘発された色々な応力の結果として生ずるようにした、投影型感圧式入力装置。
【請求項７】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素は、
固定位置にて支持された第一の構造的要素と、
前記第一の構造的要素と共に作動可能な第二の構造的要素であって、前記第一の構造的要素に対して可動であり、前記与えられた圧力が前記検知部分まで伝達されるとき、該与えられた圧力の下、変位する形態とされた検知部分を画成するよう動的に支持された前記第二の構造的要素と、
前記第一及び第二の構造的要素を接続する複数の隔離したビームセグメントであって、圧力を前記第一及び第二の構造的要素の間にて伝達すると共に、前記検知部分が変位したとき、前記隔離したビームセグメントに分配された形成される圧力を受け取るよう作動可能である前記複数の隔離したビームセグメントとを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項８】
請求項７に記載の投影型感圧式入力装置において、前記第一の構造的要素は、外側取り付け部分を備え、前記第二の構造的要素は、前記外側構造的部分及び選択的に、内側取り付け部分が外接する前記検知部分を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項９】
請求項７に記載の投影型感圧式入力装置において、前記第一の構造的要素は、内側取り付け部分を備え、前記第二の構造的要素は、前記検知要素の前記周縁の回りに配置された前記検知部分を備え、前記内側取り付け部分には前記検知部分が外接する、投影型感圧式入力装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素は、非平面状の多数高さ位置の形態を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素は、少なくとも１つの切欠き部分を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素及び前記接触要素は、各々、与えられた圧力を受け取ることができる、投影型感圧式入力装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素と共に作動可能な複数の接触要素を更に備え、前記複数の接触要素の各々は、その後に前記検知要素に突き出された与えられた圧力を受け取ることができる、投影型感圧式入力装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、非平面状、多数高さ位置形態、平坦、平面状の形態、随意的な形状の幾何学的形態、標準の幾何学的形態及びこれらの任意の組み合わせから成る群から選ばれた１つの形態を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、前記検知要素から異なる高さ距離に配置された部分を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、各々が機能的接触面を提供するよう作動可能である多数の異なる材料から形成される、投影型感圧式入力装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、少なくとも１つの切欠き部分を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、前記圧力センサのｘ−ｙ境界を少なくとも部分的に超えて伸びる周縁を備え、前記圧力センサは、前記ｘ−ｙ境界内側及び外側にて前記接触要素に作用する異なる与えられた圧力に起因する逆測定値を測定する、投影型感圧式入力装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、前記検知要素に対して傾斜位置又は平行でない位置にて向き決めされる、投影型感圧式入力装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素は、各々が前記検知要素に対するその後の突き出しのため、与えられた圧力を受け取るよう作動可能である多数の接触面を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の投影型感圧式入力装置において、前記多数の接触面は、対向した方向に面するよう向き決めされる、投影型感圧式入力装置。
【請求項２２】
請求項２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、前記接触要素及び前記検知要素の少なくとも一方の色々な多数高さ位置の形態を受容するよう異なる寸法を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２３】
請求項２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、前記検知要素から形成された突き出し部材を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２４】
請求項２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、１つ以上の締結手段を使用して前記検知要素及び前記接触要素に取り付けられる、投影型感圧式入力装置。
【請求項２５】
請求項２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、中実な構造体と、中空の内部を有する構造体とから成る群から選ばれた構造的形態を備え、前記形態の各々１つは、前記接触要素から前記検知要素への前記与えられた圧力の適正な伝達を容易にし得るよう十分に剛性である、投影型感圧式入力装置。
【請求項２６】
請求項２に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、前記接触要素から前記検知要素への前記与えられた圧力の適正な伝達を容易にし得るよう十分な剛性のばね定数を有するばねを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２７】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記圧力伝達要素は、前記検知要素及び前記接触要素に対して傾斜位置にて向き決めされる、投影型感圧式入力装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素及び前記検知要素の少なくとも一方の回りに配置され、前記入力装置に対して１つ以上の照明機能を提供する照明手段を更に備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の投影型感圧式入力装置において、前記照明手段は、前記接触要素と、前記検知要素との間に配設される、投影型感圧式入力装置。
【請求項３０】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素と前記検知要素との間に配設された間仕切りであって、前記接触要素及び前記検知要素と共に且つ任意の圧力伝達要素と共に作動して、前記検知要素を制御し且つ、前記入力装置に対して１つ以上の審美的又は実用的機能を提供する前記間仕切りを更に備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の投影型感圧式入力装置において、前記検知要素の少なくとも固定部分は、支持するため前記間仕切りに取り付け可能である、投影型感圧式入力装置。
【請求項３２】
請求項１に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触要素及び前記検知要素の少なくとも一方の回りにて支持され、１つ以上のインターフェース機能を提供する１つ以上のユーザインターフェース物体を更に備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項３３】
投影型感圧式入力装置において、
与えられた圧力を受け取る接触面を有する接触平面と、
前記接触平面からずらされて、また、検知部分を有する検知要素を備える検知平面と、
前記与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう前記検知部分内にて作動可能な複数のセンサであって、前記センサデータは前記接触平面の回りにて生ずる前記与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定することを容易にする、前記複数のセンサと、
前記接触平面の回りにて生ずる前記与えられた圧力の実質的に全てを前記検知平面の前記検知部分に伝達する少なくとも１つの圧力伝達要素とを備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触平面は、前記検知平面に対して平行である、投影型感圧式入力装置。
【請求項３５】
請求項３３に記載の投影型感圧式入力装置において、前記接触平面は、前記検知平面に対して傾斜位置にて向き決めされる、投影型感圧式入力装置。
【請求項３６】
投影型感圧式入力装置において、
接触平面内に保持されて、与えられた圧力を受け取る形態とされた接触面を有する接触要素と、
検知平面内に保持されて、前記与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを有する検知要素とを備え、
前記センサデータは、前記接触要素の回りの前記与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定することを容易にし、
前記接触平面を前記検知平面から突き出すと共に、前記与えられた圧力の実質的に全てを前記接触要素から前記検知要素まで伝達する形態とされた伝達要素を備える、投影型感圧式入力装置。
【請求項３７】
投影型感圧式入力装置内にて、与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定すると共に、１つ以上の作動を実行する方法において、
高くされた接触要素の接触面の回りにて与えられた圧力を受け取る工程と、
前記与えられた圧力を前記接触要素に対して異なる高さに支持された検知要素の検知部分まで伝達する工程とを備え、前記検知要素は前記与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを有し、
与えられた圧力の特徴を測定する工程と、
前記測定した特徴に基づいてセンサデータを発生させる工程と、
前記接触要素の回りにて生ずる前記与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定し得るよう前記センサデータを処理する工程とを備える、方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法において、前記与えられた圧力を受け取ったとき、前記入力装置が所期の作動を実施するように命令を実行する工程と、前記接触要素の回りにて前記与えられた圧力の前記位置又はその他の特徴を決定する工程とを更に備える、方法。
【請求項３９】
投影型感圧式入力装置を製造する方法において、
取り付け部分と、与えられた圧力を検出するよう作動可能な検知部分とを有する検知要素を提供する工程と、
前記検知要素の前記取り付け部分を固定する工程と、
前記検知要素の前記検知部分を前記取り付け部分に対して可動であるよう支持する工程と、
前記与えられた圧力の形成される特徴を測定し且つ、前記形成される特徴に相応するセンサデータを出力し得るよう前記検知部分内にて作動可能な複数の圧力センサを提供する工程と、
前記与えられた圧力を最初に受け取るよう作動可能な接触面を有する前記接触要素を前記検知要素に対して異なる高さ位置に配置する工程と、
前記与えられた圧力の実質的に全てを前記接触要素から前記検知要素まで伝達し得るよう十分な剛性にて前記検知要素を前記接触要素と関係付ける工程とを備え、前記接触要素は、前記与えられた実質的に全ての圧力を前記検知要素の前記検知部分まで突き出し、前記与えられた圧力が前記検知要素の回りにて直接、生ずるかのように形成される前記特徴が前記センサにより検出され且つ測定されるようにし、
前記センサデータを受け取り且つ処理すると共に、前記接触要素の前記接触面に作用する前記与えられた圧力の位置又はその他の特徴を決定するよう作動可能な処理手段を提供する工程を備える、投影型感圧式入力装置を製造する方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、前記検知要素は、間仕切りの後方にて外部から見えないように隠す工程を更に備え、前記間仕切りは前記接触要素と、前記検知要素との間に配置される、方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法において、前記間仕切りを前記入力装置の少なくとも１つの構成要素に対して密封する工程を更に備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、２００６年７月３１日付けで出願された、「投影型感圧式入力装置（Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  Ｆｏｒｃｅ−ｂａｓｅｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の米国仮特許出願第６０／８３４，６６３号明細書の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、全体として、タッチパネル、タッチスクリーン等のような入力装置、より詳細には、これらの感圧式入力装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
入力装置（例えば、タッチスクリーン又はタッチパッド）は、物体が触れたことを検出し且つ、入力装置に作用する物体の位置、物体により誘発されたものとして入力装置に伝達された圧力の大きさ、時間にわたって与えられた圧力のプロファイル（例えば、波形）及び（又は）これらの組み合わせ等のような、入力装置に関係するものとして物体の又は物体に関する１つ以上の特定の性質を決定する設計とされている。入力装置が一般に使用されている異なる使用例の幾つかの例は、コンピュータディスプレイ装置、キオスク端末、ゲーム機、ＰＯＳ、販売機、医療装置、キーパッド、キーボード及びその他のものを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８３４，６６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、市場にて入手可能な多岐にわたる異なる型式の入力装置がある。幾つかの例は、抵抗式入力装置、容量式入力装置、弾性表面波式入力装置、感圧式装置、赤外線式装置、及びその他のものを含む。これらの先行技術に関係した型式の入力装置の各々は、現在の形態とされており、幾つかの有用な機能上の特徴を提供するが、１つ以上の分野にて欠点がある。
【０００６】
抵抗式入力装置は、典型的に、それらの間にて接触が為される迄、共に押し付ける必要のある２つの伝導性板を備えている。抵抗型センサは、入力パッドからの光の約７５％の透過のみを許容し、ディスプレイのコントラストを低下させ、これによりかかる装置を高輝度の用途にて使用することを困難にする。更に、かかる装置の前面層は、典型的に、車のキー、ペン等のような硬く又は鋭利な物体によって容易に傷付き易い、ポリエステルのような柔軟な材料から成っている。従って、このことは、これらを殆ど一般の人がアクセスする用途にて不適当なものにする。
【０００７】
容量式入力装置は、圧力を接地に与える物体の容量を測定し又は異なるセンサ間の変換器容量（ｔｒａｎｓｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の変化を測定することにより作動する。容量型センサは、典型的に、大きい物体は十分な容量対接地比を提供するから、そのような大きい物体のみを検出することができる。換言すれば、容量型センサは、典型的に、適宜な伝導率の性質を有する物体が触れることのみを整合し又は検出することができ、これによりスタイラス及びその他の同様のタッチ又は圧力を与える物体を検出する能圧力のような、多岐にわたる潜在的に有用な用途にて使用できない。更に、容量型センサは、入力パッドの光の約９０％の透過を許容する。
【０００８】
弾性表面波式入力装置は、入力パッドの表面に沿って音を放出し且つ、物体が触れることと音との相互作用を測定することにより作動する。更に、表面音響波式入力装置は、入力パッドの光のほぼ１００％の透過を許容し、また、触れた物体が伝導性の性質を有する必要はない。しかし、弾性表面波式入力装置は、ペン先のような硬く且つ小さい物体が触れることを整合し且つ検出することはできず、また、これらの装置は、通常、あらゆる型式の入力装置の内で最も高価なものである。更に、その正確さ及び機能性は、水滴のような表面の汚染物による影響を受ける。
【０００９】
赤外線式装置は、装置の入力パッドの表面の回りにて放出された赤外光線により作動する。しかし、これらの装置は、全て、その正確さに影響を与える、太陽光又はその他の光のみならず、塵のような、塵埃に対して敏感である。
【００１０】
感圧式入力装置は、入力パッドに付与され且つ入力パッドにより伝達された圧力の位置及び大きさを測定する形態とされている。感圧式入力装置は、その他の型式の入力装置に優る有利な効果を提供する。例えば、これらの入力装置は、典型的に、極めて堅牢で且つ耐久性があり、このことは、これらの装置は落下又は衝撃衝突により容易に損傷されないことを意味する。事実、入力パッド（例えば、タッチスクリーン）は、破損、引き掻き傷等に対して抵抗性のある、厚い透明な材料片とすることができる。入力パッド内には光を吸収し、拡散させ又は反射する介在層が存在せず、このため、利用可能な入力パッドの光のほぼ１００％を透過させることができる。これらの装置は、典型的に、入力パッド上における塵、埃、油、水分又はその他の異物の塵埃の蓄積物に対して不透性である。
【００１１】
感圧式入力装置は、典型的に、与えられた圧力を測定する形態とされた１つ以上の圧力センサを備えている。感圧式入力装置は、手袋をした指、素手の指、スタイラス、ペン、鉛筆又は入力パッドに圧力を与えることのできる任意の物体にて作動させることができる。それらの有利な効果にも拘らず、既存の感圧式入力装置は、典型的に、多くのタッチスクリーンの用途にて効果的に使用するには、大き過ぎ又は嵩張り過ぎる。更に、殆どのその他の型式の入力装置のみならず、従来の感圧式入力装置は、一方向からのみ、すなわち換言すれば、入力パッドの一側部からのタッチのみを整合することができ、これにより感圧式入力装置をモニター又はスクリーン型の用途にのみ制限することになる。
【００１２】
感圧式入力装置と関係した１つの特別な問題点は、タッチ面又は入力部分に対して平行な圧力として説明することができる、偏心軸線の圧力に関するものである。これらの圧力は、望ましくなく且つ、全ての結果に誤差を生じさせる傾向となる。これらの偏心軸の圧力を取り扱い且つ最小にするため使用される手段の例は、ボール継手、先の尖った支持体及びばねである。しかし、これらの手段は製造が困難で且つ、コスト高であり、また、格別、良好に作動するものではない。
【００１３】
感圧式入力装置が直面する別の問題点は、圧力を与える方向及び位置の双方を解像することが必要であることが多いため、入力部材を規制し又は過剰に規制することである。
【００１４】
更に、別の問題点は、振動であり、かかる振動は、入力部材（例えば、タッチスクリーン）の典型的な質量のため問題を招来する。圧力は、支持体が振動を経験するとき、支持体から入力部材に伝達され、このことは、不正確な測定及び読み取りを招来する可能性がある。慣性圧力がこの振動と関係し、このとき、センサの基準出力は入力部材の向きに依存するであろう。入力部材の質量は、その向きに依存して、異なる圧力を発生させる。これらの異なる圧力に対応することは困難である。
【００１５】
上述した問題点に加えて、現在の感圧式入力装置は、与えられた圧力を受け取る形態とされた実際の接触要素上に又はその内部にセンサを配置することを必要とする。従って、かかる現在の感圧式入力装置が使用可能である潜在的な用途は制限される。
【発明を解決するための手段】
【００１６】
具体化し且つ本明細書に広く記載した本発明に従って、本発明は、与えられた圧力を受け取る形態とされた突き出した又は高くされた接触要素と、接触要素に対して異なる平面内に配置された検知要素と、与えられた圧力に応答して変位するよう作動可能に支持された検知部分とを備える投影型感圧式入力装置を特徴とする。検知要素は、与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを更に備え、センサデータは、時間にわたって与えられた圧力のプロファイル（例えば、波形）、別言すれば、圧力プロファイルとして知られたプロファイルのみならず、接触要素の回りにて生ずる、与えられた圧力の位置を決定することを容易にする。１つ以上の伝達要素が存在するようにしてもよく、この伝達要素は、接触要素を検知要素の検知部分に関係させて与えられた圧力の実質的に全てを接触要素から検知要素まで伝達する機能を果たす。高くされた接触要素、伝達要素及び検知要素の間の十分な剛性は、任意の取り付け又はその他の構造体又は物体との干渉を防止し且つ、入力装置が適正に作動するのを許容し得るように維持することを目的とする。
【００１７】
本発明は、取り付け部分と与えられた圧力を検出し且つ測定するよう作動可能な検知部分とを有する検知要素と、検知部分内にて作動して与えられた圧力の形成される特徴を測定し且つその形成される特徴に相応するセンサデータを出力する複数の圧力センサと、検知要素から少なくとも部分的に持ち上げられ、また、与えられた圧力を最初に受け取るよう作動可能な接触面を有する接触要素と、接触要素から与えられた圧力の実質的に全てを検知要素の検知部分に投影して、与えられた圧力が検知要素に直接、作用するかのように、形成された特徴がセンサにより検出され且つ測定されるようにする手段と、センサデータを受け取り且つ処理すると共に、接触要素の接触面に作用する与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するよう作動可能な処理手段とを備える、投影型感圧式入力装置である。
【００１８】
本発明は、また、与えられた圧力を受け取る接触面を有する接触平面と、接触平面からずらされて、また、検知部分を有する検知要素を備える検知平面と、与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう検知部分内にて作動可能な複数のセンサであって、該センサデータは接触平面の回りにて生ずる与えられた圧力の位置及びプロファイルの決定を容易にする、上記の複数のセンサと、接触平面の回りにて生ずる与えられた圧力の実質的に全てを検知平面の検知部分に伝達する少なくとも１つの圧力伝達要素とを備える、投影型感圧式入力装置でもある。
【００１９】
本発明は、接触平面内に保持されて、与えられた圧力を受け取る形態とされた接触面を有する接触要素と、検知平面内に保持されて、与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを有する検知要素であって、該センサデータは接触要素の回りの与えられた圧力の位置及びプロファイルの決定を容易にする、上記の検知要素と、接触平面を検知平面から突き出し且つ、与えられた圧力の実質的に全てを接触要素から検知要素まで伝達する形態とされた伝達要素を備える、投影型感圧式入力装置である。
【００２０】
本発明の投影型感圧式入力装置は、接触要素の接触面に与えられた圧力の位置及びプロファイルを識別し又は決定することができる。与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定する方法は、入力装置の異なる可能な設計形態に依存してかなり複雑である。その位置が検知要素の周縁外にある場合、センサにより受け取った圧力の方向は、単純に逆になる。この方向の逆転は、計算アルゴリズムに対し検知要素の周縁外にあることを表示する。従って、本発明は、投影型感圧式入力装置にて、与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定すると共に、１つ以上の作動を実行する方法であって、高くされた接触要素の接触面の回りにて与えられた圧力を受け取る工程と、与えられた圧力を接触要素に対して異なる高さに支持された検知要素の検知部分まで伝達する工程とを備え、検知要素は与えられた圧力に相応するセンサデータを出力するよう作動可能な複数のセンサを有し、また、与えられた圧力の特徴を測定する工程と、測定した特徴に基づいてセンサデータを発生させる工程と、接触要素の回りにて生ずる与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定し得るようセンサデータを処理する工程とを備える上記方法である。
【００２１】
本発明は、投影型感圧式入力装置を製造する方法であって、取り付け部分と与えられた圧力を検出するよう作動可能な検知部分とを有する検知要素を提供する工程と、検知要素の取り付け部分を固定する工程と、検知要素の検知部分を取り付け部分に対して可動であるよう支持する工程と、与えられた圧力の形成される特徴を測定し且つ、その形成される特徴に相応するセンサデータを出力し得るよう検知部分内にて作動可能な複数の圧力センサを提供する工程と、与えられた圧力を最初に受け取るよう作動可能な接触面を有する接触要素を検知要素に対して異なる高さに配置する工程と、与えられた圧力の実質的に全てを接触要素から検知要素まで伝達し得るよう、十分な剛性にて検知要素を接触要素と関係付ける工程とを備え、接触要素は、与えられた実質的に全ての圧力を検知要素の検知部分まで投影し、その与えられた圧力が検知要素の回りにて直接、生ずるかのように形成される特徴がセンサにより検出され且つ測定されるようにし、また、センサデータを受け取り且つ処理すると共に、接触要素の接触面に作用する与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するよう作動可能な処理手段を提供する工程を備える上記の方法に更に関する。
【００２２】
本発明は、添付図面と共に参照したとき、以下の説明及び特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、単に、本発明の一例としての実施の形態を示すものであると理解し、このため、これらは、その範囲を限定するものとみなすべきではない。全体として説明し且つ図面に示した本発明の構成要素は、多岐にわたる異なる形態にて配置し且つ設計することが可能であることが容易に理解されよう。しかし、本発明は、添付図面を使用することを通じて更に具体的に、詳細に記述し且つ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の斜視図である。
【図２】一例としての投影型感圧式入力装置の構造図である。
【図３】一例としての実施の形態に従った感圧式検知装置の図である。
【図４】与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するため必要な処理工程を実行すべく使用される処理装置と連結された、図３の感圧式検知装置の斜視図である。
【図５】図３の一例としての感圧式検知装置の一部分の詳細図である。
【図６】本発明の別の一例としての実施の形態に従った感圧式検知装置の図である。
【図７−Ａ】本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図７−Ｂ】図７−Ａの投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図８】突き出した接触要素が随意の形状を有し、その一部分が検知要素を超えて伸びる、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図９−Ａ】突き出した接触要素が異なる高さ位置又は平面を備える、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図９−Ｂ】図９−Ａの投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１０−Ａ】開口が検知要素の外周に対して傾斜面にて向き決めされた隔離したビームセグメントを形成する、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図１０−Ｂ】図１０−Ａの投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１１−Ａ】投影型入力装置が浮動形態を備える本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図１１−Ｂ】図１１−Ａの投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１２−Ａ】検知要素が形成された突出部分が接触要素を突き出した位置にて支持する、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の正面図である。
【図１２−Ｂ】図１２−Ａの投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１３】突き出した接触要素が間仕切りを通過し、また、該間仕切り及び伝達要素は密封された、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１４】圧力伝達要素が所定のばね定数又は剛性を有する、本発明の別の実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の部分斜視図である。
【図１５−Ａ】多数の突き出した又は高くされた接触要素が単一の検知要素の回りにて支持され且つ該単一の検知要素と共に作動可能である、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の頂面図である。
【図１５−Ｂ】図１５−Ａの一例としての投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１６】接触要素が検知要素と直接接触し、これにより圧力伝達要素を不要にする、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１７】検知要素が切欠き部分を備え、接触要素は該切欠き部分を通じて検知要素に近接する面の回りにて与えられた圧力を受け取り得る形態とされた、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１８】圧力伝達要素が接触要素及び検知要素に対して傾斜面にて向き決めされた、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の側面図である。
【図１９−Ａ】検知要素が非平面状、多数高さ位置の形態を有する、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置の頂面図である。
【図１９−Ｂ】図１９−Ａの一例としての入力装置の側面図である。
【図２０】本発明に従った投影型感圧式入力装置と共に作動可能な一例としてのユーザインターフェース配列の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の一例としての実施の形態に関する以下の詳細な説明は、本明細書の一部を構成し、また、単に一例として、本発明が実施可能である一例としての実施の形態を示す添付図面に関するものである。これら一例としての実施の形態は、当該技術の当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分詳細に説明するが、その他の実施の形態が具体化可能であり、また、本発明の思想及び範囲から逸脱せずに、本発明に対し色々な変更を為すことが可能であることを理解すべきである。このため、本発明の実施の形態に関する以下のより詳細な説明は、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、単に説明の目的のために記載したものであり、本発明の特徴及び特性を説明し、本発明の最良の作用形態を記載し、また、当該技術の当業者が本発明を実施するのを十分可能にすることにのみ限定されるものではない。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ規定されるべきものである。
【００２５】
本発明の以下の詳細な説明及び一例としての実施の形態は、本発明の要素及び特徴を全体を通して参照番号で表示した、添付図面を参照することにより最も良く理解されよう。
【００２６】
全体的に説明して、本発明は、突き出した又は高くされた接触要素／面と、検知要素とを有し、これらが互いにずらして又は互いに異なる平面内に配置される、感圧式入力装置を記載するものである。突き出した又は高くされた接触要素が取り付けられた検知要素を提供することは、接触要素の回りにて作動する１つ以上の圧力を検知要素まで突き出す機能を果たし、これらの圧力は、突き出した位置にて検知される。適正な向き及び正確さは、検知要素、任意の取り付け装置及び突き出した接触要素の間の十分に剛性な構造体又は組立体に依存する。
【００２７】
本発明は、１つ以上の接触点又は接触位置にて発する与えられた圧力にて生じるような、高くされた接触面の回りのタッチ又は衝撃を決定する方法であって、与えられた圧力は検知要素に伝達され、与えられた圧力の相応する特徴は、検知要素と共に作動可能な１つ又はより多くのセンサによって測定される、上記方法を更に説明する。センサは、測定された圧力に相応する信号をプロセッサに出力する形態とされており、このプロセッサは、信号を受け取り且つ処理して接触要素にて生ずる正確な接触位置及びプロファイルを決定する形態とされている。接触要素の回りにて与えられ且つ、検知要素及びセンサにより測定された圧力は、単一の与えられた圧力とし、系統的に又は無作為に且つ同時に又は連続的に与えられた多数の圧力とし、又は連続的に与えられた圧力とすることができる。
【００２８】
本発明の入力装置は、検知要素の隅部付近に配置された、圧力センサを使用して作動する。センサは、接触要素に与えられ且つ検知要素に伝達された圧力を検出し、また、処理手段に対して信号を出力し、与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定する。正確に作動するためには、検知要素は、与えられた圧力により誘発された形成される圧力をタッチ位置に比例してセンサに分散させるのに十分、剛性でなければならない。接触要素を検知要素に取り付けることは、接触要素におけるタッチ圧力を検知要素まで伝達することを許容する。接触要素、任意の圧力伝達及び検知要素が十分に剛性な組立体を形成する場合、接触要素に与えられた圧力は、検知要素に直接、与えられた圧力として同一のｘ−ｙ位置にて検知されよう。与えられた圧力の偏心軸線（横方向）圧力成分は、突き出した形態により増幅されるであろう。接触要素が圧力センサのｘ−ｙの隔間距離の比にて検知要素からずれる程度が大きければ大きい程、偏心軸線の圧力の増幅程度は益々、大きくなる。
【００２９】
接触要素に付与される正及び負の垂直方向圧力（ｚ−軸線）を検出することのできる圧力センサを使用することは、必ずしも必要なことではないが、かかる使用は意図するところである。この場合、高くされた接触要素は、センサの位置のｘ−ｙ寸法内に規制されない。センサの位置境界外にて高くされた又は突き出した接触要素にて与えられた圧力は、幾つかのセンサにて負のｚ軸線圧力を発生させ、その他のセンサにて正のｚ−軸線圧力を発生させる。適正な計算をすれば、センサ位置又は境界のｘ−ｙ寸法外であるときでさえ、与えられた圧力の真の位置及びプロファイルが得られるであろう。突き出した接触要素がｘ−ｙセンサ境界を超えて伸びる距離は、センサが与えられた圧力を正確に測定することが可能な圧力の範囲に依存するであろう。極めて長い距離は、てこ効果を発生させ、Ｘニュートンのタッチは幾つかのセンサにてＸニュートンの倍数の圧力を発生させるであろう。
【００３０】
これら着想の各々については、以下に更に詳細に説明する。
【００３１】
本発明は、その幾つかについて、以下により詳細な説明の全体にわたって言及する、先行技術の関連する感圧式入力装置に優る幾つかの顕著な優位性を提供する。例えば、突き出した又は高くされた接触要素の場合、その他の場合では利用不可能な多数の有用な用途が利用可能となる。更に、先行技術の関連する入力装置ではその他の場合に利用できない、多岐にわたる独創的で且つ斬新な審美性又はユーザインターフェースが可能である。本明細書にて言及した有利な点の多くは、何ら限定的な意味をもつものではない。事実、当該技術の当業者は、本発明を実施するとき、その他の有利な効果が実現可能であることが理解されよう。
【００３２】
図１及び図２を参照すると、本発明の一例としての実施の形態に従った全体的な投影型感圧式入力装置が示されている。図示したように、投影型感圧式入力装置１０は、検知要素５４から外方に又は離れる方向に突き出した又は高くされた接触要素１４を備えており、ここで、接触要素１４は、伝達要素９４として示した、１つ以上の圧力伝達要素（以下、「伝達要素」と称する）により支持されている。別言すれば、接触要素１４は、検知要素５４が位置する１つ以上の検知平面と異なる１つ以上の接触平面内に位置している。以下に説明するように、接触平面は、検知平面と異なる形態とされ且つそのように意図され、これにより接触要素１４を検知要素５４から離れて突き出した又は高くされた位置に配置することを可能にする。突き出した又は高くされた接触要素１４を提供するが、入力装置１０の全体は、単一構造として機能する形態とされており、このことは、それぞれの接触及び検知要素の面を通って伸びる同一の軸線に沿って検知要素に直接与えられたかのように、持ち上がり又は突き出した接触要素へのタッチが検知要素により測定されることを意味する。持ち上がり又は突き出した接触要素の回りの与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するときの正確さは、主として、接触要素と検知要素との間の相対的な横方向への動きに依存する。更に、入力装置の色々な構成要素は、十分な剛性を備える設計とされており、このため、入力装置の如何なる構成要素が入力装置を支持する任意の取り付け構造と接触することはなく、又は、検知要素の捩れ（存在するならば）は、許容可能な制限内に維持される。これらのパラメータが殆どの設計を決定する。別言すれば、入力装置、特に、入力装置の１つ以上の構成要素は、剛性、半剛性又は多少可撓性とし、その可撓性の程度は上記のパラメータにより制限される。単一構造と同様に作動することにより、入力装置１０は、全体として同一のものを構成し、又は作動可能な均一さを備えるかのように機能する。入力装置が十分に剛性である場合、与えられた圧力の垂直方向でない圧力により形成された曲げモーメント又はトルクは、入力装置の作動に対して何ら顕著な効果を与えることはない。モーメント又はトルクが発生される場合、それらが要求される解像機能にとって十分に小さい場合、これらは作動に影響せず、また、色々な出力信号を処理するため対処する必要はない。
【００３３】
接触要素
接触要素１４は、ユーザ又は物体と投影型感圧式入力装置１０との間のインターフェースとして機能し、検知要素５４から分離し且つ独立的な構造体を構成することを意図するものである。より詳細には、突き出した又は高くされた接触要素１４は、素手の指、手袋をした指、スタイラス、ペン、鉛筆、又は圧力を接触要素１８に与え又は圧力が接触要素１８に与えられるかのようにし又は圧力を与えることを促進することのできる任意のその他の物のような、１つ以上の物から与えられた圧力をその面１８の回りにて受け取ることを意図する。
【００３４】
圧力が接触面１８に与えられたとき、また、与えられた圧力を受け取ったとき、接触要素１４は、与えられた圧力の全て又は実質的に全て、また、何れの場合でも、比例的な量にて１つ以上の伝達要素９４に伝達し又は伝導する機能を果たす一方、伝達要素は、その圧力の全て又は実質的に全てを検知要素５４に伝達する機能を果たす。接触面１８の回りにて生ずる与えられた圧力を伝達要素９４まで伝達し又は伝導するため、接触要素１４自体又はその少なくとも一部分は、十分に剛性であり、このため、与えられた圧力の受け取り及び伝達に干渉するであろう取り付け又はその他の固定した構造体と接触要素１４との接触の可能性を最小にし又は解消することを意図する。接触要素に与えられた圧力の全てが検知要素に伝達され又は伝導されないようにする１つの方法は、入力装置を取り付けるために使用される取り付け構造体のような、何らかの物体又は構造体と干渉することである。入力装置が完全に剛性である場合でも、圧力伝達装置は、明確に、何らかの型式の機械的な干渉がない限り完全であることを意図する。
【００３５】
図示した一例としての実施の形態において、接触要素１４は、１つ以上の接触点又は接触箇所にて生じるもののような、与えられた圧力を受け取る形態とされた接触面１８に外接する周縁２２を有する中実な頂部又は板状の部材を備えている。接触要素１４は、任意の厚さ、寸法、表面輪郭等を含むが、これらにのみ限定されない任意の形態を備えることができる。更に、接触要素１４は、異なる審美的外観又はデザインを有する形態としてもよい。
【００３６】
このように、この特定の図面にて図示したが、接触要素１４は、単一の中実又は単一物の構造である必要はない。事実上、接触要素は、共に連結し又は連結しなくてもよく、又は直接又は間接的に接続し又は接続しなくてもよく、その各々が検知要素５４の回りにて突き出す態様にて支持される、幾つかの構造的要素を備えることができると考えられる。更に、接触要素１４は、１つ以上の穴、開口、凹所等を備えることができる。何れの場合でも、接触要素は、入力装置が適正に作動するのを許容し得るよう十分な剛性を備えることを意図するものである。例えば、１つの形態において、接触要素１４は、１つの接触面を構成する構造的要素の格子構造物又はグリッドを備えることができる。別の形態において、接触要素１４は、その各々が十分に剛性である、複数の中間の又は二次的な構造的要素により共に連結し又は結合された複数の主要な中実の構造的要素を備えることができる。更に別の形態において、幾つかの独立的な接触要素は、単一の投影型感圧式入力装置内にて作動可能に支持することができ、その各々は、同一の又は異なる検知要素と共に作動可能である。
【００３７】
更に、接触要素１４は、除去可能及び（又は）互換可能な構成要素を備えており、このため、接触要素１４が必要とされ又は望まれる異なる寸法、形状、審美性等を有することを可能にすることができる。この場合にも、これらの又は少なくとも伝達要素及び（又は）検知要素は、入力装置の適正な作動を許容するのに十分剛性であることを意図する。この場合にも、１つ以上の接触要素に作用する入力又は与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するときの正確さは、その数又は共に結合されているかどうかを問わず、最小に維持されることが好ましい、接触要素間の相対的な横方向への動きに依存することが分かる。
【００３８】
一例としての実施の形態において、投影型感圧式入力装置１０の構成及び所期の機能に基づいて、接触要素１４の接触面１８の回りにて与えられた圧力は、単一のタッチ点のような単一の接触点にて発し且つその単一の接触点から成るものとし、その単一の接触点は単一の位置又は点にて発するようにすることができる。その位置及び（又は）大きさを決定すべきはこの単一の接触点である。決定したとき、投影型感圧式入力装置１０は、接触要素１４の回りにおける特定の接触位置に相応する入力に基づいて信号の出力、信号の処理及びユーザフィードバックのような、１つ以上の機能を実行する形態とされている。多数の接触点又はタッチ点についても同じことがいえる。
【００３９】
図１に示した特定の実施の形態において、接触要素１４は、その表面積が検知要素５４の表面積よりも小さいすなわち換言すれば、その周縁が検知要素５４の周縁を超えて伸びないような寸法及び形態とされている。接触要素１４は、四角形の形状、及び平坦、平面状の接触面１８を有するものとして示されている。本明細書の説明から明らかであるように、接触要素１４は、点、線、曲線及びこれらの任意の組み合わせを特徴とする任意の幾何学的形態を有することができる。事実、随意的な形状、多角形、任意の湾曲形状又はこれらの任意の組み合わせのような、任意の形状とすることが可能である。更に、接触要素は、色々な表面輪郭又は構造的特徴を有し、また、このため、多数の平面内に位置する接触面を有することができる。更に、多くの異なる寸法の接触要素とすることが考えられる。当該技術の当業者に明らかであるように、これらの各々は、投影型感圧式入力装置を使用する特定の用途のみならず、色々な設計上の制約に大部分、依存するであろう。
【００４０】
与えられた圧力を受け取る設計とされた領域は、上側接触面１８の全体とすることができる。これと代替的に、接触要素１４は、選択的に、接触面１８の回りにて仮想線で示したように、特定され又は限界付けた入力領域２６を備えるようにしてもよい。
【００４１】
接触要素１４は、与えられた圧力を受け取り且つ伝達することのできる任意の材料から成るものとすることができる。従って、接触要素１４は、その接触面１８の回りにて受け取った与えられた圧力を伝達要素９４まで伝達するのに十分、剛性な材料にて製造することを意図する。金属、セラミック、プラスチック、ガラス、石、大理石、木等及びこれらの組み合わせのような色々な材料を使用することが考えられる。接触要素１４は、接触面１８の全て又は一部分の回りにて支持された布、織地、発泡材、ゴム等のような、１つ以上の可撓性の材料に共に作用可能であるようにすることができる。
【００４２】
接触要素１４を製造する材料は、単一の均質な材料にのみ規制されない。事実、接触要素１４は、材料の組み合わせから成るものとしてよい。例えば、接触要素は、ガラス又はアクリル樹脂構成要素のような、透明な構成要素を受け取り且つ支持する形態にて形成された開口を有するアルミニウムにて出来たものとし、アルミニウム及びガラス又はアクリル樹脂の双方が接触要素を構成し且つ、接触面を提供するようにすることができる。
【００４３】
圧力伝達要素
本発明は、与えられた圧力の実質的に全てを接触要素から検知要素の検知部分に投影し、その与えられた圧力が検知要素に直接、作用するかのように、形成される特徴が圧力センサにより検出され且つ測定されるようにする手段を備えている。突き出す手段は、独立的な圧力伝達要素（図１−図５参照）と、検知部分が形成され且つ該検知部分から上方に伸びる突出部（図１２−Ａ及び図１２−Ｂを参照）と、接触要素が形成され且つ該接触要素から下方に伸びる突出部と、検知要素と接触要素（図１６参照）との間の直接的な接触関係と、又はこれらの任意の組み合わせとを含むことができる。最も一般的なものは、多分、検知要素及び接触要素の双方に取り付ける個別の圧力伝達要素であろう。
【００４４】
図１に示した、一例としての投影型感圧式入力装置１０がその４つを備える伝達要素９４は、突き出し型接触要素１４を検知要素５４に作用可能に関係付ける機能を果たし、そのことは、検知要素５４は、与えられた圧力を直接、受け取らないが、与えられた圧力が検知要素５４に直接、作用するかのように、接触要素１４に又はその回りにて作用する与えられた圧力の特徴を測定するようにされることを意味する。別言すれば、伝達要素９４は、接触要素１４の面１８に与えられ又はその面に作用する圧力の全て又は実質的に全てを検知要素５４まで伝達し又は伝導する態様にて突き出す接触要素１４及び検知要素５４の双方に連結され、その与えられた圧力を検知することができるようにする。検知要素５４まで伝達される結果として、検知された圧力の全ての不一致は、圧力が伝達されず、また、接触要素が検知要素としても機能する１つの形態と比較したとき、与えられた圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを決定する際、処理手段により実行される計算に対処し、識別し且つその計算に含めることができる。しかし、かかる圧力の劣化は、色々な伝達要素間にて等しく又は均一に配分することが意図され、従って、問題とはならない。伝達要素間の圧力の比が変化しないようにするため、伝達要素は圧力の全てを伝達するか、又は、伝達要素の各々に比例的に等しくなるようにすることを意図する。
【００４５】
構造的観点からして、伝達要素９４は、接触要素１４に対する支持体を提供し、接触要素１４が検知要素５４に対して異なり又は突き出した平面内に作動可能に配置されることを可能にする形態とされる。この圧力に関して、伝達要素は、離間板と全く同様に作用する。更に、伝達要素は、任意の異なる寸法及び（又は）形状を有する形態とすることができ、その寸法及び（又は）形状の多くは、投影型感圧式入力装置が意図する特定の用途に依存するものとし、また、材料の組成及び使用中、伝達要素の性能特性を考慮する処理手段の圧力及び（又は）接触要素を突き出した位置にて支持するため使用される伝達要素の数に依存するものとなろう。図示したように、伝達要素９４は、接触要素を検知要素５４の接触面５８からの距離ｈに配置する寸法とされた中実な細長い円筒状部材を備えている。この距離又は高さは、必要に応じて変更することができ、任意の特定の測定値にのみ限定されるものではない。
【００４６】
１つの形態において、伝達要素９４は、スチールボルト、ねじ等のような、任意の剛性な構造体を備えることができる。別の形態において、伝達要素９４は、ばねのような、半剛性又は半可撓性の構造体を備えることができる。この場合にも、これらの伝達要素は、接触要素又は検知要素が任意の取り付け又はその他の構造体と接触するのを許容しないよう十分、剛性でなければならない。離間板又は座金は、伝達要素と更に組み合わせることができる。
【００４７】
伝達要素は、接触要素及び検知要素の面に装着し又は取り付け得る形態とすることができ、又は、これらの伝達要素は、これらを通って侵入し又は伸び且つ装着し得る形態としてもよい。伝達要素は、ねじ無し又はねじ付き離間板又はねじ付きナットを使用して接触要素及び検知要素から特定の距離に保持することができる。検知要素及び（又は）接触要素がねじ付き穴を有する場合、伝達要素は、反対側にてその穴内にねじ込み且つナットにより固定されるボルトとすることができる。検知要素及び（又は）接触要素が無ねじ穴を有する場合、片側のナットは、伝達要素（ボルトの形態をしている）を所要位置に固定するため使用することができる。理解し得るように、伝達要素は、一般に知られた締結手段を使用して取り付けることができる。殆どの場合、伝達要素は、小さい方の検知要素又は接触要素の周縁の回りに配置し又は位置決めされよう。
【００４８】
検知要素に対する接触要素の投影距離及び入力装置の所期の用途に依存して、伝達要素を検知要素及び接触要素の双方に装着するため接着剤を使用することができる。
【００４９】
伝達要素の性質及び設計は、審美性（これらが視認できる場合のように）、機能性（組立体に対し十分な剛性を提供する）、その他の装置の制約（例えば、突き出したパネルに対する照明を提供すること）、及び（又は）伝達要素を構成する材料を最良に固定する方法のような、その他の考慮事項により決まるであろう。
【００５０】
伝達要素は、薄板金属、機械加工し又は成形したプラスチック、又は入力装置の設計及び審美性に適したその他の材料にて製造した１つ以上の中実又は中空の要素を備えることができる。一例としての実施の設計において、伝達要素は、ねじ付き締結具（例えば、ボルト及びナット組立体）を使用して検知要素に装着し又は連結し且つ接着剤を使用して突き出した接触要素に装着し又は連結し得るように製造した薄板金属ボックスを備えることができる。薄板金属は、接着剤を施し且つ使用することのできる十分な表面積を提供し且つ、接触要素と検知要素との間にて照明を使用し易くするような、色々な有利な効果を提供する。
【００５１】
伝達要素は、伝達要素と接触要素又は検知要素の何れかとの間にて締結具（例えば、ねじ、ボルト等）及び（又は）接着剤を受容し得るように機械加工したアルミニウム又は剛性なプラスチックのブロックのような機械加工した要素とすることができる。穴のようなその他の造作部を伝達要素に機械加工し、１つ以上の目的の配線を外部から視認できない箇所に配置することを許容することができる。
【００５２】
伝達要素のその他の材料は、突き出した接触要素に使用するものと同一の材料（例えば、花崗岩）を含むことができ、この材料は、入力装置の全体的な審美性に付与する。
【００５３】
伝達要素の寸法、幾何学的形態及び材料の組成は、与えられた圧力を接触要素から検知要素まで適正に伝達し、接触要素１４上の与えられた圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを正確に決定することを保証するその能力に大きく影響するであろう。図示したように、処理手段は、使用される任意の型式の伝達要素の性能特性を識別し且つ考慮する形態とすることができる。
【００５４】
機能について説明すれば、伝達要素９４は、この場合にも、接触要素及び検知要素を作動可能に関係付ける形態とし、即ち、接触要素１４上に作用する任意の与えられた圧力の全て又は少なくとも十分な量を検知要素５４まで伝達し、与えられた圧力又はその特徴的な又は相応する特性が与えられた圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを決定するため使用することのできるセンサデータを出力する目的のため、検知要素５４により検知することができるようにする。説明したように、伝達要素９４は、その内部にて受け取った任意の圧力を接触要素１４から検知要素５４まで伝達し又はその伝達を容易にすることを目的とする。別言すれば、接触要素１４に付与される圧力の大きさを問わず、同一又は可能な限り多くの圧力が伝達要素９４を通して検知要素５４に間接的に与えられることを意図する。このため、伝達要素は、伝達要素の各々にわたって圧力を等しく比例的に小さくする形態とすることができる。
【００５５】
図示したように、伝達要素９４は、任意の適宜な又は作用可能な形態、寸法及び（又は）形状とすることができるが、これらの各々は、突き出した接触要素１４の全て又は一部分を検知要素５４から離間させることが望まれ又は要求される距離のような、１つ以上の作動パラメータにより規制することができる。１つの形態において、伝達要素９４は、図１及び図２に示した幾つかの剛性なロッド状の部材のような、独立的な剛性な部材とすることができ、これらの剛性な部材は、突き出した接触要素１４と検知要素５４との間にて所定の又は特定の距離だけ伸びている。別の形態において、伝達要素は、接触要素、検知要素又はその双方が形成され又はこれらと一体的である１つ以上の突出物を備えることができる。
【００５６】
図示した一例としての感圧式入力装置１０は４つの伝達要素を備えているが、単一の投影型感圧式入力装置は、任意の数の突き出した又は高くされた検知要素のみならず、任意の数の伝達要素を備えることができる。事実、投影型感圧式入力装置は、戦略的に配置された複数の伝達要素を備えることができ、その伝達要素の幾つかは、異なる寸法、形状、材料の組成及び（又は）形態とすることができる。例えば、以下に説明するように、接触要素及び（又は）検知要素は、多数の高さ位置にて多数の平面内に存在するようにしてよい。従って、使用される色々な伝達要素は、接触要素の異なる高さ位置の変化又はその他の特徴を補正し且つ、１つ又は複数の接触要素を１つ又は複数の検知要素の回りにて突き出す態様にて適正に支持するため異なる長さとすることができる。
【００５７】
検知要素
検知要素５４は、接触平面と異なる検知平面内に配置されたとき、伝達要素９４を介して伝達された、接触要素１４上にて生じる与えられた圧力を検出し、また、その与えられた圧力の１つ以上の特徴的な又は相応する性質を測定することができる任意の感圧式検知装置を備えている。
【００５８】
検知要素５４は、接触要素１４に作動可能に関係付けられ、接触要素１４に作用し又は接触要素１４上にて生ずる与えられた圧力の全て又は実質的に全てが伝達要素９４を通して検知要素５４に伝達されるようにし、また、検知要素５４は、与えられた圧力又はこの圧力に関係する特徴的な又は相応する性質を検出し且つ測定し、これにより接触要素１４の回りの与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定することを容易にする。詳細には、検知要素５４は、この要素と共に作用可能である１つ以上のセンサ（図示せず）を備えており、これらのセンサは、与えられた圧力の特徴又は相応する性質を検知し又は測定し、また、これらのセンサは、１つ以上の処理手段により受け取り且つ処理することのできる色々なデータ信号を出力し得る形態とされている。これらのデータ信号は、与えられた圧力の位置及びプロファイルを計算すべく処理手段が使用する必要なデータを提供することにより、接触要素１４の回りの与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定することを容易にすることを意図するものである。
【００５９】
図示した実施の形態において、検知要素５４は、接触面５８に外接する周縁又は外周６２を備えている。検知要素５４は、投影型感圧式入力装置１０の作動を容易にすることのできる支持構造体（図示せず）に対して検知要素５４を固定する形態とされた取り付け部分６６を更に備えている。取り付け部分６６は、検知要素５４の回りの任意の箇所に配置することができる。更に、取り付け部分６６は、単一の構成要素又は多数の異なる構成要素を備えることができる。例えば、図１に示した一例としての実施の形態において、取り付け部分６６は、内側取り付け部分６８と、外側取り付け部分７０とを備えることができ、これらの取り付け部分の各々については、以下により詳細に説明する。
【００６０】
取り付け部分６６は、検知要素５４を固定する形態とされており、取り付け部分６６は検知部分７２に対して定位置にあり、この検知部分７２は、与えられた圧力が検知要素５４の検知部分７２まで伝達されることに応答して取り付け部分６６に対して変位することができる。検知部分７２には、１つ以上の伝達要素９４に連結されており、このため、伝達されたとき、突き出した接触要素１４に作用する与えられた圧力を受け取る検知要素５４の一部分として機能する。検知要素５４は、センサと共に作動して与えられた圧力の１つ以上の特徴又は相応する性質を測定することができ、該センサは、次に、接触面１４上の与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するプロセッサに対し相応するデータを出力する。
【００６１】
上述したように、検知要素は、多くの異なる型式の検知装置を備えることができる。例えば、本発明の検知要素は、２００６年４月１１日付けで出願された「感圧式入力装置（Ｆｏｒｃｅ−ｂａｓｅｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の同時出願係属中の米国特許出願第１１／４０２，６９４号明細書（代理人事件番号２４３４７．ＮＰ）、２００６年１２月１４日付けで出願された「モジュラー式又は非モジュラー式検知構成要素を利用する感圧式入力装置（Ｆｏｒｃｅ−ｂａｓｅｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｍｏｄｕｌａｒ  ｏｒ  Ｎｏｎ−Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」という名称の米国仮特許出願第６０／８７５，１０８号明細書（代理人事件番号０２０８９−３２３４９．ＰＲＯＶ）に記載されたものの任意の１つのような、感圧式検知装置を備えることができ、これら米国特許出願の各々は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含められている。
【００６２】
より詳細には、図３及び図４を参照すると、一例としての実施の形態に従った感圧式検知装置１１０が示されている。一例としての検知装置１１０は、外周縁１１８を有する基部支持体１１４を備えるものとして示されている。複数の開口１２０、１２２、１２４、１２６は、周縁１１８内にて基部支持体１１４内に形成することができる。開口１２０、１２２、１２４、１２６は、周縁１１８に沿って配置することができ、また、図１に示したように、検知装置１１０の検知部分として機能する、図３に破線で示した実質的に矩形の入力部分１５０に外接し且つその入力部分を画成することができる。複数の開口は、検知部分１７２の側部に対して平行に、検知部分１７２の周縁１１８と隅部との間に配置された、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６として示した、複数の隔離したビームセグメントを画成することもできる。
【００６３】
色々なセンサは、それぞれ、隔離したビームセグメントの各々に又はその回りに配設することができる。図示したように、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の各々は、隔離したビームセグメント１３０上に配置され且つ該ビームセグメント１３０と共に作動可能なセンサ１３８−ａ、１３８−ｂとして示した２つのセンサと、隔離したビームセグメント１３２上に配置されたセンサ１４０−ａ、１４０−ｂと、隔離したビームセグメント１３４上に配置され且つ該ビームセグメント１３４と共に作動可能なセンサ１４２−ａ、１４２−ｂと、隔離したビームセグメント１３６上に配置され且つ該ビームセグメント１３６と共に作動可能なセンサ１４４−ａ、１４４−ｂとを備えている。特定のセンサは、上述し且つ図１、図２に示した伝達要素を介して伝達された、検知部分１７２に与えられた圧力又はその形成される特徴を検出し且つ測定し得る形態とされている。更に、センサは、センサデータを含む電子信号をセンサに装着されたすなわち別言すれば、センサと関係付けられた伝達装置１４６を通して出力する形態とされており、該信号は、センサにより検出された与えられた圧力に相応する。
【００６４】
一例としての実施の形態において、センサの各々は、それぞれの隔離したビームセグメントの各々内にて又はそのセグメントをわたる歪みを測定する形態とされた歪み計を備えている。更に、隔離したビームセグメントの各々は、その上に配置され又は配設された２つのセンサを備えるものとして示されているが、本発明は、この形態にのみ限定されるものではない。装置の制約及びその他の因子に依存して、２つ又は２つ以上のセンサを隔離したビームセグメントの各々に沿って配設することもできると考えられる。更に、隔離したビームセグメント自体がセンサとしての形態とされるようにすることも考えられる。センサについては、以下に詳細に説明する。
【００６５】
伝達装置１４６は、センサの出力信号及びセンサデータを信号処理装置１４７として示した１つ以上の信号処理装置まで伝導する形態とされており、この信号処理装置は、信号を１つ以上の目的のため１つ以上の方法にて処理する機能を果たす。例えば、信号処理装置は、増幅器、フィルタ、及びアナログ対デジタル交換器のような、アナログ信号プロセッサを備えることができる。更に、信号処理装置は、図４に示したように、処理した信号をコンピュータ１４８に供給するマイクロコンピュータプロセッサとすることができる。または、信号処理装置は、コンピュータ１４８自体としてもよい。更に、上記及びその他の型式の信号処理装置の任意の組み合わせを組み込み且つ利用することができる。典型的な信号処理装置及び方法は、当該技術にて既知であり、このため、本明細書にては具体的に説明しない。
【００６６】
感圧式タッチパッドに与えられた圧力の座標を決定するためのような、１つ以上の目的のため、信号を処理するため信号処理装置により採用される処理手段及び方法も当該技術にて既知である。色々な処理手段及び方法について、以下に更に詳細に説明する。
【００６７】
図３及び図４を再度参照すると、実質的に平坦又は平面状のパッド又は板を備える基部支持体１１４が示されている。基部支持体１１４は、静止状態にて同一の平面内に実質的に位置することが可能な、外側取り付け部分１７０と、内側取り付け部分１６８とを有することができる。外側取り付け部分１７０は、周縁１１８と開口１２０、１２２、１２４、１２６との間に配置することができる。内側取り付け部分１６８は、検知部分１７２と開口１２０、１２２、１２４、１２６との間に配置することができる。隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６は、内側取り付け部分１６８を外側取り付け部分１７０と作用可能に接続することができる。外側取り付け部分１７０は、検知装置１１０を支持する形態とされた任意の適宜な静止取り付け構造体に、また、これと共に作動可能な突き出した接触面（図示せず）に取り付けることができる。検知部分１７２は、内側取り付け部分１６８に取り付けられた別個の構造体とし、又は、内側取り付け部分１６８と一体的に形成された一体的な構成要素となる形態とすることができる。検知部分が別個の構造体である実施の形態において、検知部分の１つ以上の構成要素は、内側取り付け部分から除去可能な形態とすることができる。例えば、検知部分１７２は、基部支持体１１４に形成された大きい開口と、開口内に挿入し且つ開口内にて支持する形態とした除去可能な圧力パネルとを備えることができ、圧力パネルは、何れかの方向から伝達した与えられた圧力を受け取る形態とすることができる。
【００６８】
基部支持体１１４は、アルミニウム又はスチールのような金属の如き任意の適宜に非弾性的な材料にて形成することができ、又は、該支持体は、当該技術にて既知であるように、適宜に非弾性的な硬化したポリマー材料にて形成することができる。更に、基部支持体１１４は、ガラス、セラミック及びその他の同様の材料にて形成することができる。基部支持体１１４は、任意の型式の適宜なインターフェースの用途に適する形状及び形態とすることができる。
【００６９】
検知装置１１０の性能は、基部支持体１１４の外側取り付け部分のような、取り付け部分の剛性に依存することが分かる。従って、基部支持体１１４又はその少なくとも適宜な部分は、検知装置が適正に、特に、該検知装置と共に作動可能な伝達要素及び接触要素と共に機能することを可能にするのに適した剛性及び強度を有するよう形成する必要がある。これと代替的に、基部支持体１１４を剛性に形成することに代えて、基部支持体１１４又は少なくともその適宜な部分は、何らかの型式の剛性な支持体に装着することができる。適正な剛性は、より正確な入力の読み取りを容易にする機能を果たすことが認識される。
【００７０】
検知部分１５０は、実質的に平坦、又は平面状のパッド又は板とすることができ、また、基部支持体１１４と同一の平面内に位置するようにすることができる。検知部分１７２は、開口１２０、１２２、１２４、１２６が外接するようにすることができる。
【００７１】
検知部分１７２は、与えられた圧力が接触部分（図示せず）に作用し且つ、検知要素に伝達されることに起因して、検知部分１７２内にて誘発された色々な応圧力に応答して変位する形態とされる。検知部分１７２は、与えられた圧力により誘発された応力を内側取り付け部分１６８に伝達し、また、最終的に、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６まで伝達する更なる形態とされ、これらの隔離したビームセグメント内にて形成される歪みが誘発され且つ１つ以上のセンサにより測定される。
【００７２】
基部支持体１１４及び検知部分１７２は、第一の側部１８０と、第二の側部１８２とを有することができる。本発明の投影型感圧式入力装置は、検知部分１７２の第一の側部１８０又は第二の側部１８２の何れかに圧力を伝達することが望ましく、また、検知部分１７２は、基部支持体１１４を与えられた圧力に応答して何れかの方向に向けて平面から外に変位させる形態とすることができる。
【００７３】
検知部分１７２は、与えられた圧力をセンサまで伝導し又は伝達することのできる任意の適宜に剛性な材料にて形成することができる。かかる材料は、当該技術にて既知であるように、金属、ガラス、又は硬化したポリマーとすることができる。
【００７４】
隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６は、基部支持体１１４に形成することができ、また、複数の開口１２０、１２２、１２４、１２６により画成することができる。隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６は、静止状態にあるとき、基部支持体１１４及び検知部分１７２と実質的に同一の平面内に位置するようにすることができる。幾つかの実施の形態において、開口１２０、１２２、１２４、１２６は、基部支持体１１４を通る全経路にわって伸びる形態とすることができる。例えば、開口１２０、１２２、１２４、１２６は、貫通スロット又は貫通穴とすることができる。その他の実施の形態において、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６は、基部支持体１１４を通って部分的にのみ伸びる形態とすることができる。
【００７５】
図３に示したように、隔離したビームセグメント１３０は、開口１２２、１２４により形成し又は画成することができる。開口１２２は、周縁１１８の一部分に沿って伸び、また、２つの端部１２２−ａ、１２２−ｂを有することができる。開口１２４は、周縁の別の部分に沿って伸び、また、２つの端部１２４−ａ、１２４−ｂを有することができる。２つの開口１２２、１２４の部分は、開口１２２の一端１２２−ｂが開口１２４の一端１２４−ａに重なり合う周縁１１８の共通の部分に重なり合い且つその共通の部分に沿って伸びることができる。２つの端部１２２−ｂ、１２４−ａ、及び周縁１１８の共通の部分に沿って伸びる開口１２２、１２４の部分は、所定の距離だけ基部支持体１１４上にて離間分離させることができる。周縁１１８の共通部分に沿って伸びる開口１２２の部分は、周縁１１８の共通の部分に沿って伸びる開口１２４の部分よりも、周縁１１８に近くなるようにすることができる。開口１２２と開口１２４との間、及び端部１２２−ｂと端部１２４−ａとの間の基部支持体１１４の面積は、隔離したビームセグメント１３０を画成することができる。
【００７６】
隔離したビームセグメント１３２、１３４、１３６は、隔離したビームセグメント１３０について上述したものと同様に形成し且つ画成することができる。隔離したビームセグメント１３２は、開口１２４、１２６の間、及び端部１２４−ｂ、１２６−ｂの間にて基部支持体１１４の面積によりそれぞれ形成することができる。隔離したビームセグメント１３４は、開口１２０、１２２の間、及び端部１２０−ａ、１２２−ｂの間にて基部支持体１１４の面積によりそれぞれ形成することができる。隔離したビームセグメント１３６は、開口１２０、１２６の間、及び端部１２０−ｂ、１２６−ａの間にて基部支持体１１４の面積により形成することができる。このように、隔離したビームセグメントの全ては、基部支持体１１４に形成された色々な開口により画成することができる。更に、隔離したビームセグメントは、上述したように、検知部分１７２及び基部支持体１１４の平面と同一の平面内に位置する形態とすることができる。
【００７７】
複数の開口１２０、１２２、１２４、１２６は、互いに入れ子式に嵌り、ここで、開口１２２、１２６は、矩形の基部支持体１１４の側部１９０、１９２に沿ってそれぞれ伸び、また、短い側部１９０、１９２に対し垂直に方向変更し、また、基部支持体１１４の側部１９４、１９６の少なくとも一部分に沿って伸びることができる。開口１２０、１２４は、基部支持体１１４の側部１９６、１９４の一部分に沿って且つ、開口１２２、１２６よりも検知部分１７２により近い位置にそれぞれ配置することができる。このように、開口１２０、１２４は、開口１２２、１２６内に配置し又は保持することができる。別言すれば、開口の各々は、別の開口のセグメントに重なり合い且つそのセグメントに対して平行に伸びて隔離したビームセグメントを画成し、これにより、隔離したビームセグメントが任意の所望の長さを有することを許容するセグメントを備えることができる。
【００７８】
図５に図示したように、隔離したビームセグメント１３０は、基部支持体１１４の外側取り付け部分１７０が形成された外側又は周縁接続部１５４と、基部支持体１１４の内側取り付け部分１６８が形成された内側接続部１５６とを備えることができる。内側接続部１５６及び外側接続部１５４は、与えられた圧力により基部支持体１１４上にて誘発された応力を受け取り、また、反対方向に撓み又は屈曲することにより、その応力を隔離したビームセグメント１３０に集中させる形態とされている。突き出した接触要素（図示せず）から検知部分１７２まで圧力を伝達したとき、形成される圧力の少なくとも一部分は、隔離したビームセグメント１３０の、特に、内側接続部１５４及び外側接続部１５６の検知部分１７２及び内側取り付け部分１６８に対する形態の結果として、検知部分１７２を通して又は検知部分１７２から隔離したビームセグメント１３０まで伝達される。例えば、圧力が伝達要素を介して接触要素から検知部分１７２まで伝達されたとき、検知部分１７２は、検知部分１７２内にて変位し且つ応力を誘発させる。これら応力の一部分は、検知部分１７２から内側取り付け部分１６８まで、また、最終的に、隔離したビームセグメント１３０まで伝達することができ、この隔離したビームセグメントにおいて、センサ１３８−ａ、１３８−ｂは、隔離したビームセグメント１３０内の応力を検出し且つ測定する機能を果たす。センサデータは、この与えられた圧力の測定された特徴又は性質を含む。図５に図示されていないが、上述したその他の隔離したビームセグメント（図３及び図４参照）の各々は、同様の態様にて機能する。
【００７９】
図３及び図４を再度、参照すると、圧力又は応力を受け取ったとき、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６は、検知部分１７２に与えられた圧力が接触要素（図示せず）から伝達されることに応答して検知部分１７２の変位に対応して撓む形態とされている。このように、検知部分１７２に伝達され且つ与えられた圧力、及び検知部分１７２内にて誘発された形成される応力は、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６に向け且つその内部に集中させることができる。応力が集中する結果、隔離したビーム１３０、１３２、１３４、１３６のセグメントは撓み、また、その撓みは、センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ及び１４４−ａ、１４４−ｂによりそれぞれ測定することができる。
【００８０】
センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ及び１４４−ａ、１４４−ｂは、静止状態にあるとき、基部支持体１１４及び検知部分１７２と実質的に同一の平面内にて隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の各々に沿ってそれぞれ配置することができる。詳細には、図３及び図４に示したように、センサの各々は、隔離したビームセグメントの各端部に配置することができる。このように、センサ１３８−ａは、開口１２４の端部１２４−ａの付近にて隔離したビームセグメント１３０上に配置することができる。同様に、別のセンサ１３８−ｂは、開口１２２の端部１２２−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３０上に配置することができる。センサ１４０−ａは、開口１２６の開口端部１２６−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３２上に配置することができ、また、センサ１４０−ｂは、開口１２４の開口端部１２４−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３２上に配置することができる。センサ１４２−ａは、開口１２０の開口端部１２０−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３４上に配置することができ、また、センサ１４２−ｂは、開口１２２の開口端部１２２−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３４上に配置することができる。センサ１４４−ａは、開口１２６の開口端部１２６−ａ付近にて隔離したビームセグメント１３６上に配置することができ、また、センサ１４４−ｂは、開口１２０の開口端部１２０−ｂ付近にて隔離したビームセグメント１３６上に配置することができる。
【００８１】
センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、静止状態にあるとき、基部支持体１１４及び検知部分１７２と異なる平面内にて隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の各々に沿って配置することもできる。センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、必ずしも検知部分１７２と同一の平面内にある必要はなく、また、これらのセンサは互いに同一の平面内に位置する必要もない。図示した実施の形態において、センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、センサ又は検知平面と称することのできる同一の平面内に位置する。例えば、検知部分１７２と同一の平面内に側部を有し、また、検知部分１７２からずらした平面内に側部を有する隔離したビームセグメントは、検知部分１７２と同一の平面内にある側部に配置されたセンサ平面を有し、又は、検知部分１７２の平面に対してずらした側部に配置されたセンサ平面を有する。その何れの場合でもセンサは、共通のセンサ平面内に位置する形態とされている。
【００８２】
これと代替的に、検知要素は、非平面状の形態を有し、又は、その表面に沿って異なる高さ位置を有する形態とされた構造体を備えることができる。この場合、センサは、互いに対して異なる平面内に位置することができ、このため、検知要素は、多数の異なるセンサ平面を備えることができる。検知要素の複雑さ、及びこれに伴うセンサの位置の複雑さは、与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定するため使用される処理手段にて対処することができる。
【００８３】
センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、与えられた圧力が伝達要素を介して接触要素から検知部分１７２に伝達され且つ、該検知部分１７２に作用することに起因して生じる、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の撓みをそれぞれ測定する形態とされている。センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の変位に関係した性質を測定可能な任意の型式のセンサとすることができる。例えば、センサは、歪み計、容量計、液位計、レーザレベル計、圧電センサ又は当該技術にて既知の任意の適宜なセンサとすることができる。センサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂは、隔離したビームセグメント１３０、１３２、１３４、１３６の変位に相応するセンサデータを含む電気信号を発生させることができる。電気信号は、１つ以上の伝達手段を介してセンサ１３８−ａ、１３８−ｂ、１４０−ａ、１４０−ｂ、１４２−ａ、１４２−ｂ、１４４−ａ、１４４−ｂから伝達することができる。
【００８４】
伝達手段は、例えば、図４に示したもののような、電線１４６、無線送信機、光通信装置及び（又は）当該技術にて既知のその他のものを含む有線又は無線の通信手段を備えることができる。伝達手段は、色々なセンサの各々により出力された信号を信号処理器１４７として示した、信号プロセッサ又は信号処理手段まで運ぶ形態とされており、また、電気信号及び相応するセンサデータを受け取り且つ分析して、突き出した接触要素及び検知部分１７２上の圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを決定する形態とされている。処理手段及び分解方法は、当該技術にて既知の任意のものとすることができる。
【００８５】
図６には、本発明の更に別の実施の形態に従った感圧式検知装置２１０が示されている。この特定の実施の形態において、検知装置２１０は、外周縁２１８を有する基部支持体２１４を備えている。複数の開口２２０、２２２、２２４、２２６を周縁２１８内にて基部支持体２１４に形成することができる。開口２２０、２２２、２２４、２２６は、周縁２１８に沿って配置し、また、図６にて破線で表したように、周縁２１８の回りに形成された実質的に矩形の検知部分２７２を画成することができる。複数の開口は、検知部分２７２の隅部付近にて且つ検知部分２７２の側部に対して平行に、複数の隔離したビームセグメント２３０、２３２、２３４、２３６を画成することもでき、これら複数のビームセグメントの各々は、図示したように１つ以上のセンサと共に作動可能である。
【００８６】
基部支持体２１４は、実質的に平坦又は平面状のパッド又は板を備えるものとして示されている。基部支持体２１４は、静止状態にあるとき、同一の平面内に実質的に位置することのできる外側取り付け部分２７０と、内側取り付け部分２６８とを有することができる。外側取り付け部分２７０は、入力パッド２５０と色々な開口との間のみならず、周縁２１８と開口２２０、２２２、２２４、２２６との間に配置することができる。換言すれば、入力パッド２５０は、外側取り付け部分２７０に外接する形態とすることができる。内側取り付け部分２６８は、色々な開口２２０、２２２、２２４、２２６の内側に配置することができ、又は、換言すれば、色々な開口２２０、２２２、２２４、２２６が外接するようにしてもよい。隔離したビームセグメント２３０、２３２、２３４、２３６は、内側取り付け部分２６８を外側取り付け部分２７０と接続することができる。外側取り付け部分２７０は、検知装置２１０を支持する形態とされた任意の適宜な静止した取り付け構造体に取り付けることができる。検知部分２７２は、外側取り付け部分２７０に取り付けられた別個の構造体とし、又は、外側取り付け部分２７０と一体的に形成された一体的な構成要素となる形態とすることができる。
【００８７】
検知部分２７２は、周縁２１８の回りにて且つ周縁２１８と一体的に支持されたとき、突き出した接触要素（図示せず）上に作用し且つ、検知部分２７２に伝達された圧力が作用することにより生じる、検知部分２７２内に誘発された色々な応力に応答して変位する形態とされている。検知部分２７２は、与えられた圧力により誘発された応力を外側取り付け部分２７０に、また、最終的に、隔離したビームセグメント２３０、２３２、２３４、２３６に伝達する更なる形態とされており、この隔離したビームセグメントにて、この隔離したビームセグメント内に生じる歪みが誘発され、この歪みは、図３に示した実施の形態に関して上述したのと同様の態様にて１つ以上のセンサにより測定される。
【００８８】
実質的に、図６に示した検知装置の実施の形態は、図６の検知部分２７２が検知装置の外周又は周縁の回りに配置され、内側及び外側取り付け部分が検知部分２７２の内部に又は内側に配置される点を除いて、図３に示したものと同様である。換言すれば、図６の検知装置は、図３に示した検知装置の逆の構造的形態を備えるものとみなすことができる。この特定の実施の形態は、本発明が固定位置に支持された第一の構造的要素と、第一の構造的要素と共に作動可能である第二の構造的要素とを備えるものとして検知装置の幾つかの実施の形態を広義に考えることを示すことを意図するものであり、第二の構造的要素は、第一の構造的要素に対して可動であり、与えられた圧力の下、変位する形態とされた検知部分を画成するよう動的に支持されている。
【００８９】
図示した実施の形態にて示し且つ、その内容を参考として引用し本明細書に含めた、上述の特許出願に記載したその他の実施の形態に関して、検知部分と実質的に同一の平面内に位置する隔離したビームセグメント又はモジュラー型の隔離したビームセグメント又は異なる平面内に位置するビームセグメントのような隔離したビームセグメントを提供する工程と、検知部分内にて生ずる応力を隔離したビームセグメントまで／その内部に導き且つ集中させる検知部分の形態とする工程とを組み合わせること、また、検知部分に対してセンサが同一平面状又は実質的に同一平面状又は非平面状の関係にあることは、先行技術の関連した感圧式検知装置に優る顕著な有利な効果を提供する。これらの有利な効果は、開口を材料に適正に形成し且つ配置することにより、取り付け要素又は部分を含む検知装置の全体を単一の材料片から形成することができ、また、検知部分に伝達された長手方向圧力又はモーメントに対する検知装置の敏感性を低下させることができ、機械的に単純であり、予荷重ばねを不要にし、検知装置を環境から保護する堅牢で且つ丈夫な設計を提供し、センサを検知部分と一体的に且つ同一平面状に形成することにより寸法及び重量を最小にすることができ、また、検知装置の両側部からの圧力を整合させることができることを含むが、これらにのみ限定されるものではない。更に、極の軸線に対して垂直に且つ電極に対して平行に与えられた歪みを有するより敏感な長手方向モードにて配備されたセラミック圧電変換器は、センサが伸び又は歪みに対してより敏感であり、せん断圧力及び横方向圧力に対しては敏感でないようにし、これにより変換器を望ましくない圧力から隔離するための巧緻な機構の必要性を軽減する。
【００９０】
本発明の検知要素は、幾つかのその他の実施の形態又はその他の型式の感圧式検知装置を備えることができ、これらの装置の幾つかは、上述し又は参考として引用し本明細書に含めた一例としての感圧式検知装置と同様の態様にて機能するようにし又は機能しないようにしてもよい。従って、説明し又は参考として引用し本明細書に含めたものは、何らかの仕方にても限定的であることを意図するものではない。事実、その他の実施の形態又はその他の型式の検知要素（例えば、その他の型式の感圧式検知装置）は、本明細書にて具体的に説明しない本発明の範囲に属するものと考えられる。例えば、本発明の突き出した又は高くされた接触要素と共に使用することのできる幾つかの追加的な感圧式検知装置は、ペロンノウ（Ｐｅｒｏｎｎｅａｕ）その他の者への米国特許第３，６５７，４７５号明細書、ロエベル（Ｒｏｅｂｅｒ）への米国特許第４，１２１，０４９号明細書、デコスタ（ＤｅＣｏｓｔａ）その他の者への米国特許第４，３４０，７７７号明細書、ホッタ（Ｈｏｔｔａ）その他の者への米国特許第４，３８９，７１１号明細書、ガーウィン（Ｇａｒｗｉｎ）その他の者への米国特許第４，５１１，７６０号明細書、モリ（Ｍｏｒｉ）その他の者への米国特許第４，５５８，７５７号明細書に開示されている。更にその他の型式の感圧式検知装置とすることが考えられる。
【００９１】
検知要素５４は、特定の用途にて作動可能であるのに十分な強度を提供し、また、センサにより検出すべき圧力の下、十分な弾性的変形を提供し、環境条件（例えば、圧力、温度等）の下、反復可能な応答を提供する任意の材料から成るものとすることができる。歪み計の場合、この材料は、多くの金属（例えば、アルミニウム、スチール、青銅等）を含み、また、多岐にわたるポリマー（例えば、ポリカーボネート）を含む。圧電センサの場合、より厚い焼鈍したスチールのような遥かに低弾性の材料を使用することができる。殆どのセンサは、金属にて（その弾性対変形比が大きいため）、又はポリマーにて（その低廉な製造コストのため）製造されよう。
【００９２】
図２を再度参照すると、全体的に投影型感圧式入力装置１０は、接触要素１４の接触面１８の回りの１つ以上の与えられた圧力を受け取る形態とされ、入力装置１０、特に、接触要素１４は、その接触面１８に沿った任意の箇所にて与えられた圧力を受け取る形態とすることができ、この与えられた圧力は圧力Ｆとして示されている。これと代替的に、接触面１８は、１つ以上の境界により画成することのできる特定の入力部分又は領域２６を備えることができ、該入力部分２６は、接触面１８に沿った任意の箇所に存在するようにしてもよい。更に、特定の入力部分２６は、接触面１８の回りにて領域の全て又はその一部分のみを備えるようにしてもよい。
【００９３】
上述した接触要素１８は、与えられた圧力を実際に検知する形態とされた要素である、検知要素５４に対して突き出した又は高くされた要素である。従って、突き出した接触要素１４は、かかる突き出した又は高くされた位置に支持され、また、その接触面１８に与えられた圧力を検知要素５４まで適正に伝達し得るような態様にて検知要素５４に関係付けることを意図する。これは、圧力及び（又は）その１つ以上の測定可能な特性を正確に測定し得るような態様にて与えられた圧力を接触要素１４から検知要素５４まで伝達するための導管を提供するのみならず、接触要素１４を突き出した位置に支持することの双方の機能を果たす１つ以上の伝達要素９４を使用して行われる。接触要素１８、検知要素５４及び伝達要素９４の各々は、圧力の全て又は実質的に全てが検知要素５４に伝達されるような設計とされている。
【００９４】
接触要素１４及び検知要素５４に連結された伝達要素９４は、各々、中央取り付け箇所と、貫通して伸びる長手方向中心軸線とを備えている。全体的に云って、圧力は、接触要素１４上の任意の位置にて与えることができ、この圧力は、伝達要素９４の中央取り付け個所及び長手方向軸線からずらすことができる。伝達要素９４の位置に対する与えられた圧力の位置は、検知要素５４に伝達される圧力に影響を与えるであろう。図２にて示したように、圧力Ｆ１は、伝達要素９４の位置及び長手方向軸線に対する接触要素１４の回りのその相対的な圧力付与箇所のため、圧力Ｆ２と比較して、接触要素１４、伝達要素９４及び検知要素５４に逆転効果を誘発させるであろう。圧力及びその与えられたときの圧力の位置については、以下により詳細に説明する。
【００９５】
本発明の投影型感圧式入力装置は、相応する伝達要素により支持されたように、検知要素から離れた突き出した又は高くされた位置に配置された多数の突き出した接触要素を更に備えることができる。図２に仮想線で示したように、入力装置１０は、第二の突き出した接触要素１４−ａと、該第二の接触要素１４−ａを支持する、相応する１つ以上の伝達要素９４−ａとを備えている。単一の検知要素５４は、その回りの対向する突き出した位置にそれぞれ配置された、第一及び第二の接触要素１４、１４−ａを有するものとして示されており、これらの要素の各々は、１つ以上の伝達要素により支持されている。この形態において、検知要素５４は、接触要素の一方又は双方に作用する任意の与えられた圧力を検知し且つ、色々な接触要素上に作用する与えられた圧力の位置及びプロファイルを決定する形態とされている。この両側部付きの形態は１つ以上の用途に適しているであろう。
【００９６】
１つ以上の圧力が接触要素に与えられたとき、接触要素の面の回りの与えられた圧力の位置に関係なく、与えられた圧力は、伝達要素に、また、その後、検知要素の検知部分に伝達された圧力として伝え又は伝達され、ここで、これらの圧力は、検知要素の検知部分内のセンサ要素により検知され、与えられた圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを決定する。
【００９７】
次の図７−Ａ−図９−Ｂには、１つ以上の適宜に剛性な構成要素を有する投影型又は高くされた型式の感圧式入力装置に対する色々な一例としての代替的な設計が示されている。図７−Ａ及び図７−Ｂを特に参照すると、一例としての実施の形態に従った突き出した又は高くされた型式の感圧式入力装置のそれぞれの頂面図及び側面図が示されている。図示したように、投影型感圧式入力装置３１０は、検知要素３５４から異なる高さ位置に支持された突き出した接触要素３１４を備えている。接触要素３１４は、接触要素３１４上にて又はその回りにて作動する圧力の全て又は実質的に圧力の全てを上述したように、受け取り且つ、検知要素３５４に伝達するのみならず、接触要素３１４をその突き出した位置又は高くされた位置に支持する形態とされた幾つかの伝達要素３９４（４つとして図示）を介して検知要素３５４に作動可能に関係付けられる。
【００９８】
この特定の実施の形態において、接触要素３１４は、矩形の幾何学的形態を有する平坦、平面状の構造体を備えており、その周縁又は外周３２２の全体は、検知要素３５４の端縁内に保持されている（頂面図にて見たとき）。換言すれば、図７−Ａにて示したように、頂部から見たとき、又は、図７−Ｂにて示したように、側部から見たとき、検知要素３５４を超えて伸びる接触要素３１４の部分は無い。更に、頂部から見たとき、検知要素３５４の検知部分３７２を超えて伸びる接触要素３１４の部分は無いことも示されている。
【００９９】
接触要素３１４は、周縁又は外周３２１を有する切欠き部分３２０を備えることが更に示されている。切欠き部分３２０は、任意の寸法とすることができ、また、接触要素３１４は、任意の数の切欠きを備えることができる。切欠き部分３２０は、与えられた圧力を受け取り且つ整合させることのできる接触要素３１４の面３１８の部分に影響を与えることはない。切欠き部分３２０は、多岐にわたる目的のため使用することができる。例えば、切欠き部分は、ディスプレイとして使用されるガラス又はアクリル樹脂スクリーンを支持することができる。切欠き部分３２０は、色々な物品を接触要素３１４に取り付けるのを容易にすべく使用することもできる。別の用途にて、切欠き部分は、「仮想タッチ」領域を形成すべく使用することができる。この意味にて、圧力を接触要素に与えて、入力装置３１４が効果的に、接触要素が切欠き領域内にて構造体又は表面構造体を備えるかのように、その切欠き範囲内の１つの位置にてタッチを整合させる形態とすることができる。別言すれば、本発明は、同時に与えられた多数の圧力位置を平均化し、これら圧力の合計によって装置が切欠き領域内の座標の位置にて整合されるようにすることができる。例えば、仮想のタッチが切欠き領域３２０の中心にて整合されることが望まれる場合、多数の同時的な圧力を接触要素３１４の接触面３１８に与えることができ、その多数の同時的な圧力は、同一の軸線に沿って切欠き領域の中心から等距離にあり且つ同一の大きさである。この背景となる着想は、入力装置は、装置を作動させるため安全性の機能を必要する用途にて使用することができる（例えば、一方の手が装置の内部にあるのを防止し、また、装置が偶発的に作動するのを防止するため、装置を作動させるためには両手が必要とされる場合）。
【０１００】
検知要素３５４は、矩形の幾何学的形態を有する、平坦、平面状の構造体を備えるものとしても示されている。検知要素３５４は、上述し且つ図３−図５に関して説明したものと同様の態様の形態とし且つ機能する検知部分３７２を備えている。
【０１０１】
図７−Ａ及び図７−Ｂには、同一の長さを有し、このため、平坦、平面状の接触要素３１４を平坦、平面状の検知要素３５４により画成された平面に対して平行な持ち上がり又は突き出した平面にて平坦、平面状の接触要素３１４を支持するものとして伝達要素３９４が更に示されている。伝達要素３９４は、検知要素３５４の検知部分３７２の回りにて、すなわちその端縁又は周縁付近に戦略的に配置されるが、これは、伝達要素が接触要素及び検知要素の間にて色々な位置にて伸びるため、必要ではない。伝達要素３９４の各々は、上方に伸び且つ、突き出した接触要素３１４と接触し、また、その端縁又は周縁３２２付近にて接触要素３１４の下側に連結され、このため、与えられた圧力の大部分は、伝達要素３９４内又はその内部の位置にて接触要素３１４の面上にて又はその回りにて生じ、また、伝達要素３９４と入力装置３１０の中心軸線との間にて生じる。より詳細には、伝達要素３９４は、接触要素３１４の４隅の各々に位置決めされ又は配置されるものとして示されている。
【０１０２】
圧力を伝達する形態とされた伝達要素３９４は、ある程度の剛性を有する形態とされている。幾つかの実施の形態において、伝達要素は、その他の実施の形態におけるよりも剛性である。このことは、特定の用途、与えられる荷重又は圧力の型式、また、その他の因子に依存する。伝達要素に必要とされる剛性を決定することのできる別の因子は、伝達要素３９４の高さにより決定された、突き出した接触要素が検知要素から離れる距離である。全体的に云って、伝達要素３９４の長さ、及び検知要素３５４に対する接触要素３１４の形成される突き出した高さが増せば増す程、接触要素又は検知要素が取り付け構造体又は別の物品（例えば、壁、トリム板又はパネルのような間仕切り）と干渉するのを避けるため、伝達要素３９４はより剛性であることが必要とされる。要するに、また、殆んどの場合、伝達要素３９４は、接触要素３１４に作用する与えられた圧力の全て又は実質的に全てが圧力伝達要素３９４を介して検知要素３５４に伝達されるような設計とすることを意図するものである。伝達要素自体の高さが必ずしも圧力の伝達に影響しないが、それらの高さは、それらの全体的な可撓性に寄与するものとすることができる。伝達要素３９４の材料の組成のみならず、入力装置３１０が使用される特定の用途を当該技術の当業者が考えるとき、その特定の設計又は形態を決定することができる。接触要素３１４が検知要素３５４から更に離間されるに伴い、検知要素３５４は、検知要素３５４に対して平行な圧力又は偏心軸線圧力（入力装置のｘ−ｙ座標又はその軸線又は平面に沿って又はその内部にて作動する圧力）の成分に対し益々、敏感となり、この圧力は、場合によっては、接触要素３１４が分離し又は突き出す距離に対して実際的な制限を課すことがある。
【０１０３】
図７−Ｂには、接触要素３１４と検知要素３５４との間にて支持され且つ、入力装置間の色々な位置に配置された１つ以上の照明手段又は光源３８６が更に示されている。接触要素３１４と検知要素３５４との間（又は、接触要素と間仕切りとの間（図１３参照））に照明灯を設置することにより、色々な審美的効果又は機能上の能力を実現することができる。光源３８６は、ＬＥＤ、白熱灯、光ファイバ、光パイプ及びその他のような当該技術にて任意の既知のものとすることができる。更に、光源３８６は、任意の色とすることができ、また、連続的に点灯し、明滅し、強力に点滅し、減光し、音楽と同調する等のような、異なる効果を提供する形態とすることができる。光源は、接触要素におけるオン／オフタッチ領域により、又は物理的スイッチのような、より従来型式の手段により制御することができる。
【０１０４】
図示したように、光源は、検知要素３１４に取り付けられるが、これらの光源は、接触要素３５４、伝達要素３９４、又は入力装置３１０により作用する任意のその他の構造体に取り付けることもできる。
【０１０５】
図８を参照すると、別に一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置が図示されている。図示したように、投影型感圧式入力装置４１０は、検知要素４５４から異なる高さ位置に支持された突き出した接触要素４１４を備えている。接触要素４１４は、幾つかの（４つにて図示）伝達要素４９４を介して検知要素４５４に作用可能に関係付けられており、これらの伝達要素は、上述したように、接触要素４１４上に又はその回りにて作用する圧力の全て又は実質的に全てを受け取り且つ検知要素４５４まで伝達するのみならず、接触要素４１４をその突き出した位置に支持する形態とされている。
【０１０６】
この特定の実施の形態において、接触要素４１４は、任意の幾何学的形態を有する平坦、平面状の構造体を備えており、異なる湾曲したセグメントと真直ぐなセグメントとの組み合わせは、接触要素４１４の周縁４２２を画成する。この特定の実施の形態の目的は、接触要素４１４は検知要素の外周内にて又はその外側にて（頂面図から見たとき）、又はその双方にある外周を画成するのみならず、任意の随意的な形状を備えることができることを示すことである。従って、図８に示した特定の任意の形状は、何らの意味にても限定することを意図するものではない。
【０１０７】
図８には、検知要素４５４の端縁又は外周のみならず、検知部分４７２の外周を超えて伸びる接触要素４１４の色々な部分が更に示されている。従って、同様に、検知部分４７２及び検知要素４５４を超えて伸びる接触要素４１４の面の色々な部分又はセグメントが提供され、該面は、圧力を受け取ることができる。伝達要素４９４が検知部分４７２の端縁の回りに又はより具体的には、実質的にその隅部内に配置され、また、接触要素４１４の色々な部分が検知部分４７２を超えて伸びる表面積を提供する状態にて、接触要素４１４は接触要素４１４の外周４２２と伝達要素４９４との間にて与えられた圧力のみならず、伝達要素４９４と入力装置の中心軸線との間にて与えられた圧力を受け取ることが可能である。従って、検知要素４５４は、かかる圧力が入力装置４１０に及ぼす異なる効果に対処する形態とされている。事実、接触要素４１４及び入力装置４１０は、接触要素４１４のタッチ受け取り面の一部分が検知要素４５４を超えて伸びるときでさえ、作動するであろう。検知要素４５４のセンサ位置の外側にて与えられた圧力によって対向するセンサは、負の圧力に対するかのように、応答する。しかし、上述したように、処理手段は、正確な結果を提供し得るようかかる圧力に対処する形態とすることができる。
【０１０８】
更に、圧力を受け取るべき接触要素の任意の部分に対して、接触要素及び伝達要素内にて十分な剛性を維持する必要がある。検知要素から離れて接触要素が突き出す距離は、接触要素に対し直交状に与えられた圧力に対する入力装置の正確性に顕著に影響しない。しかし、この突き出す距離は、任意の偏心軸線圧力の効果を増幅させない。この増幅は、突き出す距離対センサの分離距離の比に直接、関係する。センサ間の距離に比して接触要素の突き出す距離が長ければ長い程、偏心軸線圧力の増幅は益々大きくなり、また、与えられた圧力のｘ−ｙ計算位置の誤差の可能性は益々、増大する。しかし、かかる作用は、ソフトウェア、機械的増幅又はこれらの任意の組み合わせを介して電気的に対処することができる。
【０１０９】
検知要素４５４は、また、図７−Ａ及び図７−Ｂの検知要素３５４と同様の態様にて形成され且つ機能する、矩形の幾何学的形態を有する平坦、平面状の構造体を備えるものとして示されている。これと代替的に、その他の一例としての実施の形態において、検知要素は、非平面状の面、又は異なる高さ位置の面を有する形態を備えることができる。更に、検知要素は、図８に示した検知要素と同様の形態を有することができる。本発明は、検知要素、突き出した又は高くされた接触要素、１つ以上の圧力伝達要素とし、これらの各々は多くの異なる形態にて存在することを考えるといえば十分である。幾つかの形態は、処理手段により実行される計算をより難しくするが、入力装置は、色々な随意的な又はその他の形状のみならず、平面状又は非平面状の形態を有する検知要素及び接触要素（また、伝達要素）と共に作動することが容易である。
【０１１０】
図８には、図７−Ａ及び図７−Ｂの伝達要素と同様の態様にて、すなわち、平坦、平面状の接触要素４１４を平坦、平面状の検知要素４５４により画成された平面に対して平行に持ち上がり又は突き出した平面内にて支持する形態とされ且つ機能する伝達要素４９４が更に示されている。
【０１１１】
図９−Ａ及び図９−Ｂには、別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置が示されている。図示したように、投影型感圧式入力装置５１０は、検知要素５５４から異なる高さ位置に支持された突き出した接触要素５１４を備えている。接触要素５１４は、幾つかの伝達要素５９４（４つにて図示）を介して検知要素５５４と作動可能に関連付けられており、これらの伝達要素は、上述したように、接触要素５１４上に又はその回りにて作用する圧力の全て又は実質的に全てを受け取り且つ検知要素５５４まで伝達するのみならず、接触要素５１４をその突き出した位置に支持する形態とされている。
【０１１２】
この特定の実施の形態において、接触要素５１４は、頂部から見たとき、多数高さ位置の切截円錐形の幾何学的形態を有する湾曲した非平面状の構造体を備えており、その周縁又は外周５２２の一部分は、検知要素５５４の端縁内に保持され（頂部から見たとき）、また、一部分は、図示するように、検知要素５５４の端縁を超えて伸びている。この実施の形態は、異なる地形学的高さ位置を含む接触要素を提供する能力を示す。従って、図９−Ａ及び図９−Ｂに示した特定の設計は、何らの意味にても限定的であることを意図するものではない。これに反して、当該技術の当業者により認識されるように、接触要素５１４は、特に、その上側接触面又は圧力受け取り面に沿って、任意の数の高さ位置の変化を含むことができる。更に、湾曲した面を有する１つの実施の形態の形態は、任意の幾何学的形態を更に備えることができる。
【０１１３】
検知要素５５４は、図７−図８の形態と同様の形態を備えるものとして示されている。その他の実施の形態におけるように、検知要素５５４は、上述し且つ図３−図５に関して説明したものと同様の態様にて形成され且つ機能する検知部分５７２を備えている。
【０１１４】
図９−Ａ及び図９−Ｂには、異なる長さを有し、このため、湾曲した接触要素５１４を平坦、平面状の検知要素５５４に対し持ち上がり又は突き出した位置にて支持するものとして、伝達要素５９４が更に示されている。接触要素５１４に形成された非平面状の形態及び色々な高さ位置に対処するため、異なる長さが提供される。しかし、伝達要素５９４は、本明細書の他の部分にて説明したその他の機能と同一の機能を提供する形態とされている。必要であれば、処理手段は、非平面状の形態に対処する形態とすることができる。しかし、接触要素５１４に与えられる圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを決定するための計算はより複雑なものとなることもあり又はならないこともある。
【０１１５】
伝達要素５９４は、検知要素５５４の検知部分５７２の回りにて、すなわち、その端縁又は外周付近に戦略的に配置される。同様に、かかる伝達要素５９４の各々は、突き出した接触要素５１４の上方に伸び且つ該接触要素５１４と接触し、また、その端縁又は外周５２２付近にて該接触要素５１４の下側に連結される。接触要素５１４がこのような形態とされたとき、与えられた圧力の一部は伝達要素５９４内又はその内部にて接触要素５１４の面上にて又はその回りにて、また、伝達要素５９４と中心軸線との間にて生じる一方、与えられた圧力の一部は、外周５２２と伝達要素５９４との間にて生じる。
【０１１６】
接触要素５１４の多数高さ位置の形態にも拘らず、垂直なｚ軸線の圧力は、平坦、平面状の接触要素の場合と全く同一の態様にて検知要素５５４に伝達されよう。非平面状の多数高さ位置の接触要素は、大きい偏心軸線（ｘ−ｙ）圧力対軸線上（ｚ−軸線）の比を提供する傾向となり、この比は、機械的に、電気的に、又はソフトウェアにより又はこれらの組み合わせによって対処し且つ対応することができる。しかし、垂直方向圧力は、適正に変換され、また、入力装置は、かかる形態を有する接触要素と共に機能するようにすることができる。
【０１１７】
図１０−Ａ及び図１０−Ｂには、別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置６１０が示されている。図示したように、投影型感圧式入力装置６１０は、高さｈを有する、突き出した位置にて、伝達要素６９４を介して検知要素６５４に作用可能に連結され且つ関係付けられた接触要素６１４を備えている。この実施の形態は、上述し且つ図３−図５に示したものと形態及び機能の点にて同様であるが、幾つかの相違点を有する。従って、特徴及び機能の各々が記載されているわけではない。
【０１１８】
接触要素６１４は、与えられた圧力を受け取る形態とされた、上側接触面６１８を備えている。接触要素６１４は、均一な厚さを有する板状の構造体として示されている。接触要素６１４は、ガラス、大理石、石、セラミック、スチール、プラスチック及びその他のものを含むが、これらにのみ限定されない多くの異なる材料にて形成することができる。更に、上述したように、接触要素６１４は、異なる寸法及び形状を有するものとすることができる。
【０１１９】
検知要素６５４は、検知要素６５４を貫通して伸びる開口６３０、６３２として示した複数の開口を備えており、これらの開口は、その内の１つのみ、すなわち隔離したビームセグメント６３４のみを図示した、複数の隔離したビームセグメントを検知要素６５４内に形成し且つ画成する機能を果たす。隔離したビームセグメント６３４は、検知部分６５４の周縁６６２に対し直交状態に配置された傾斜線上に配置され又は向き決めした状態にて示されている。検知要素６５４は、同様の態様にて配置された追加的な隔離したビームセグメント（図示せず）を備えている。これらの隔離したビームセグメントの各々は、１つ以上のセンサを保持し、又は、検知材料から成っている。これらの隔離したビームセグメント及びその上に配置された任意のセンサの機能は上記に教示した通りである。
【０１２０】
開口６３０、６３２及び取り付け部分６６６並びに可動の構成要素６３８は、接触要素６１４に作用し且つ、伝達要素６９４を通して検知部分６７２に伝達される与えられた圧力を受け取る形態とされた検知部分６７２を更に画成する。伝達要素６９４は、接触要素６１４の下側部に強固に連結された第一の端部６９６と、ボルト、ねじ等とすることのできる、締結具６４４を介して検知要素６５４に強固に連結された第二の端部６９８とを備えている。伝達要素、及び図示しない要素は、各々、検知部分６７２内の位置にて検知要素６５４に連結されている。
【０１２１】
検知要素６５４は、内側取り付け部分６６８と、外側取り付け部分６７０とから成る、取り付け部分６６６を介して取り付けることができる。取り付け部分６６６は、投影型感圧式入力装置６１０を支持することのできる任意の構造体に強固に連結することができる。例えば、取り付け部分６６６は、間仕切り６５０に強固に取り付けてもよい。
【０１２２】
図１０−Ｂには、１つの構造体の回りのその所期の位置にて取り付けられたとき、検知要素６５４を隠し又は外部から見えなくする審美的目的のため使用することのできるトリム板（明確化のため、図１０−Ａに図示せず）の形態とした選択的な間仕切り６５０が更に示されている。間仕切り６５０は、検知要素６５４の取り付けを容易にすることのできる機能を果たすことも可能である。間仕切り６５０は、接触要素６１４と検知要素６５４との間の任意の箇所に配置することができ、また、任意の寸法、形態、カラー等とすることができる。間仕切り６５０は、伝達要素６９４が貫通して伸びる開口を備えている。しかし、間仕切り６５０は、接触要素、伝達要素又は検知要素の何れの機能にも干渉しない形態ととされることが好ましい。
【０１２３】
図１０−Ｂには、その外周の回りにて検知要素６５４から上方に伸びる突出部材６４０を備えるものとして検知要素６５４が更に示されている。突出部材は、間仕切り６５０をずらした位置にて支持する形態とされており、このため、圧力の伝達をずらし且つ（又は）センサによる全ての読み取りに誤差を生じさせ、このため、投影型感圧式入力装置６１０の正確さを防げる可能性がある、間仕切り６５０の何れかの部分と検知要素６５４とが接触することは許容されない。
【０１２４】
図１１−Ａ及び図１１−Ｂを参照すると、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置７１０が示されている。この実施の形態において、投影型感圧式入力装置７１０は、浮動型の設計であり、入力装置７１０の構成要素は全て、検知要素７５４の取り付け部分７６６に連結した支持体７３８を介して高くされた態様にて支持されている。取り付け部分７６６は、検知要素７５４の外周の回りを伸びているが、検知要素７５４のその他の位置に配置することができる。支持体７３８は、検知要素７５４の頂面から更に上方に伸びてトリム板７５０を作動可能に支持する。
【０１２５】
接触要素７１４は、その上側接触面７１８と共に、突き出した位置に配置され且つ、伝達要素（例えば、伝達要素７９４）を介して検知要素７５４と作動可能に関係付けられ、該伝達要素は、ナット７４６を有する締結具７４４を介して検知要素７５４の検知部分７７２内に固定されている。この特定の実施の形態において、伝達要素７９４は、装飾用キャップ７７８を有する装飾用シュラウド又はカバー７７６内に外部から見えないよう隠れるようにされている。接触要素７１４及び検知要素７５４は、本明細書の何れかで説明したものと同様の形態にて機能し、センサ（例えば、センサ７８４）は、伝達要素により接触要素７１４から検知要素７５４の検知部分７７２まで伝達された圧力を測定する形態とされている。
【０１２６】
投影型感圧式入力装置７１０は、リテーナ７８２により保持されたガスケット７８０を更に備えている。該ガスケット７８０は、トリム板７５０の下側部に隣接して配置され且つ、ガスケットリテーナ７８２によりトリム板７５０に対し所要の位置に保持されている。該ガスケット７８０は、入力装置が使用される環境内の全ての水分、雨水、塵、垢、その他の汚染物等がセンサ、検知部分及び色々なエレクトロニクスが内部に支持された入力装置の内部から排除された状態に保たれるのを保証するシールとして機能する。該ガスケット７８０は、座金を備えることができ、また、与えられた圧力の顕著な量が吸収されないようにするのに十分、可撓性でなければならない。これと代替的に、所定の設計内の全てのガスケットは、与えられた圧力を等しい比率にて吸収する形態とされるようにしてもよい。
【０１２７】
図１２−Ａ及び図１２−Ｂには、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置８１０が示されている。この特定の実施の形態において、入力装置８１０の色々な構成要素の構造及び設計は、幾つかの顕著な相違点を有して、上述し且つ図１０−Ａ及び図１０−Ｂに示したものと同様である。
【０１２８】
図１２−Ａ、図１２−Ｂに示した一例としての入力装置６１０と図１０−Ａ、図１０−Ｂに示した一例としての入力装置８１０との１つの相違点は、入力装置８１０から専用の別個の伝達装置が廃止される点である。その代わり、入力装置８１０は、検知要素８５４と一体的に形成され、また、検知要素８５４から上方に伸びる突出部分８４０を備えている。図示した実施の形態において、突出部分８４０は、検知要素８５４の外周の回りに配置されるが、これは、何らの意味でも限定的であることを意図するものではない。突出部分８４０は、接触要素８１４を検知要素８５４に作動可能に関係付ける形態とされている。換言すれば、その他の説明した実施の形態にて行なうのと全く同一の態様にて突出部分８４０は、接触要素８１４に与えられた圧力を個々の伝達要素が検知要素８５４まで伝達する機能を果たす。この場合、圧力は、検知要素８５４の外側部分に伝達される。従って、検知要素８５４の検知部分８７２は、開口（例えば、開口８３０、８３２）の内側又は外側にある検知要素８５４の部分として画成される。更に、これに伴う取り付け部分８６６の位置は、入力装置８１０の開口内又はその内側となる。事実、入力装置８１０の開口の各々の間を伸びる取り付け部分８６６は、構造体８３８に装着し又は連結した状態で示されている。
【０１２９】
突出部分は、同一又は異なる材料から成るものとすることができるが、圧力を接触要素８１４から検知要素８５４に効果的に伝達すると共に、上述したように、入力装置の適正な作動を保証するのに十分、堅固又は剛性でなければならない。
【０１３０】
図１３には、突き出した態様にて検知要素９５４に作動可能に関係付けられ、伝達要素９９４により支持された接触要素９１４を備えるものとして投影型感圧式入力装置９１０が示されている。この特定の実施の形態において、入力装置９１０は、機能的（例えば、実用的）又は非機能的（審美的）又はその双方とすることができる壁、トリム板等のような、間仕切り９０６を貫通するものとして示されている。間仕切り９０６は、伝達要素９９４を受け入れ、このため、接触要素９１４が依然として検知要素９５４から突き出すのを許容するが、また、検知要素９５４を間仕切り９０６の後方にて維持し且つ外部から見えないよう隠すことを許容するよう形成し又は改変することができる。
【０１３１】
所望であり又は必要であれば、間仕切り９０６は、図１３に示したゴム隔膜９０８のような、密封手段にて密封することができる。密封手段は、伝達要素９９４と間仕切り９０６との間を伸び、このため、その内部に接触要素９１４が配置される環境から検知要素９５４を密封することができる。このことは、接触要素が苛酷な又は湿った作動状態に置かれ、かかる状態から検知要素を更に保護することが望まれる用途にて有益であろう。密封手段は、当該技術にて一般に既知のその他の型式及び材料から成るものとすることができる。
【０１３２】
図１４には、本発明の別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置が示されている。図示したように、感圧式入力装置１０１０は、突き出す態様にて支持され且つ、本明細書にて説明したものと同様の態様にて検知要素１０５４に関係付けられた接触要素１０１４を備えている。しかし、伝達要素１０９４は、ｘ−ｙ方向に容易に変位し又は屈曲しないが、圧力をｚ方向に向けて伝達するのに十分剛性であるように、アスペクト比の大きい四角形のワイヤーにて出来た圧縮ばねから成っている。
【０１３３】
図１５−Ａ及び図１５−Ｂを参照すると、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従って形成された投影型感圧式入力装置が示されている。図示したように、入力装置１１１０は、平坦、平面状の検知要素１１５４と、接触要素１１１４−ａ、１１１４−ｂ、１１１４−ｃとして示した複数の個別の持ち上がり又は突き出した接触要素とを備えており、これらの接触要素の各々は、相応する伝達要素、すなわち１１９４−ａ、１１９４−ｂ、１１９４−ｃによりそれぞれ接続されている。また、検知要素１１５４内に支持されたセンサ１１３８も示されており、これらのセンサは、多数の接触要素１１１４の任意の１つに与えられた圧力を検知し且つ測定する。
【０１３４】
この特定の実施の形態には、単一の入力装置内にて機能する幾つかの異なる着想が示されている。第一に、多数の突き出した又は高くされた接触要素は、単一の検知要素の回りにて支持され且つ、その単一の検知要素と共に作動し、これら多数の接触要素は物理的に互いに独立的である。第二に、突き出した又は高くされた接触要素は、検知要素の両側部にて接触要素の何れかに与えられた圧力を検知するよう作動可能な入力装置と共に、検知要素の両側部に連結することができる。第三に、多数の接触要素を検知要素に関係付ける、異なる位置に配置された多数の伝達要素が示されている。第四に、高くされた接触要素は、互いに且つ検知要素に対して異なる向きの形態とすることができる。更に、接触要素と共に作動可能な伝達要素は、異なる寸法のものとすることができる。
【０１３５】
同一の検知要素の両側部にて支持された多数の高くされた接触要素は、逆の測定値を生成する機能を果たす。事実、接触要素１１１４−ａに与えられた圧力は、接触要素１１１４−ｃに与えられた同一の圧力の逆数である測定値を生じさせる。しかし、信号が逆の性質であることは、信号の処理、色々な接触要素の回りの与えられた圧力の位置及びプロファイルの決定、及びこれらの位置を整合させて入力装置が所期の機能を果たすようにする工程とは、大部分、無関係であろう。
【０１３６】
図１５−Ｂには、互いの回りの多数の接触要素が更に示されている。詳細には、入力装置１１１０は、接触要素１１１４−ａの回りに支持された接触要素１１１４−ｄを備えている。この形態において、接触要素１１１４−ｄの接触面に与えられた全ての圧力は、その与えられた圧力が検知要素１１５４上にて直接、生じる圧力と丁度同様に、伝達要素１１９４−ｄ、接触面１１１８−ａ及び伝達要素１１９４−ａを介して検知要素１１５４に投影される。従って、本発明の入力装置は、適正な向き及び圧力の伝達を許容するためには十分な剛性を維持しなければならないことに鑑みて、互いの回りにて支持された多数の持ち上がり又は突き出した接触要素を備えることができる。
【０１３７】
図１６を参照すると、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った投影型感圧式入力装置が示されている。入力装置１２１０は、平坦、平面状の突き出した又は高くされた接触要素１２１４と、本明細書にて説明した検知要素の任意のものの形態とされた平坦、平面状の検知要素１２５４とを備えている。この特定の実施の形態において、接触要素１２１４は検知要素１２５４の回りにて直接、支持されているため、伝達要素は存在しない。接触要素１２１４は、接触要素１２１４の接触面１２１８の任意の部分に与えられた圧力が検知要素１２５４により検知された圧力を整合させるよう検知要素１２５４の検知部分１２７２内に嵌まり又はその内部に保持される寸法及び形態とすることができる。この形態において、接触要素１２１４上に作用する全ての圧力は、接触要素１２１４を介して検知要素１２５４に伝達される。全体的な効果は、伝達要素が存在する場合と同一である。この特定の実施の形態は、より低プロファイルのデザインが必要とされる用途にて、又は、伝達要素を使用することが実際的でない場合に有用であろう。接触要素１２１４の厚さは、任意の厚さとすることができることが分かる。
【０１３８】
図示したものと代替的に、接触要素は、検知部分１２７２の外側にあり又は検知部分１２７２を超えて伸びる外周を画成する寸法及び形状を備えることができる。この場合、何れの取り付け又はその他の構造体もしくは物体は、本明細書にて説明したその他の実施の形態と同様に、接触要素又は検知要素と干渉しないような形態とし且つ配置する必要がある。
【０１３９】
図１７には、本発明の更に別の一例としての実施の形態に従った、投影型感圧式入力装置が示されている。この形態において、入力装置１３１０は、伝達要素１３９４を介して検知要素１３５４から支持された突き出した又は高くされた接触要素１３１４を備えている。本明細書にて説明したその他の実施の形態と異なり、検知要素１３５４は、圧力Ｆ１を接触要素１３１４の接触面１３１８に与えることを許容するよう形成された切欠き部分１３２０を有するものとして示され、該接触面１３１８は、検知要素１３５４の末端側ではなく、基端側にある。従って、検知要素１３５４は、圧縮（＋ｚ）圧力ではなくて張力（−ｚ）を検出し且つ整合させる。しかし、これは、検知要素内にて色々なセンサにより出力された信号を受け取るよう、入力装置と共に作動可能な処理手段により対処する。
【０１４０】
本明細書の他の部分にて示したように、本発明の入力装置は、接触要素及び検知要素の一方の側部又は両側部に作用する圧力にて作動可能な形態とすることができる。換言すれば、接触要素及び検知要素の各々は、一側部から与えられた圧力を受け取る形態とすることができ、この圧力は、検知要素内にて支持されたセンサにより検出し且つ測定することができる。このことは、本明細書にて、それぞれの対向する側部又は面に圧力Ｆ１、Ｆ２が与えられた接触要素１３１４により示されている。切欠き１３２０は、検知要素１３５４は互いに連結されていないが、各々が同一の入力装置内にて作動し、高くされた接触要素１３１４の異なる部分を支持することが可能な多数の検知要素を備えることができると考えられるから仮想図にて示されている。
【０１４１】
図１８には、別の一例としての投影型感圧式入力装置１４１０が示されており、検知要素１４５４を持ち上がり又は突き出した接触要素１４１４に関係付ける伝達要素１４９４は、接触要素１４１４又は検知要素１４５４或いはその双方に対して傾斜する面に支持されている。これは、伝達要素が検知要素又は接触要素に対して垂直に又は直交以外に向き決めされることを要求する間仕切り１４０６のような設計上の制約のためである。図１８には、伝達要素を間仕切り１４０６に対して密封する手段が示されており、この密封手段は、ゴムガスケット１４０８を備えるものとして示されている。
【０１４２】
図１９−Ａ及び図１９−Ｂには、本発明の更に別の実施の形態に従って形成された投影型入力装置１５１０が示されている。この実施の形態において、入力装置１５１０は、非平面状、多数高さ位置の形態を有する検知要素１５５４の回りに支持された突き出した又は高くされた接触要素１５１４を備えている。検知要素１５５４は、接触要素１５１４上に作用し且つ、伝達要素１５９４を介して検知要素１５５４の検知部分１５７２に伝達された圧力を検知するよう作動可能な多数のセンサ（図示せず）を備えている。伝達要素１５９４は、突き出した又は高くされた接触要素１５１４を水平方向に向けた位置に支持すると共に、検知要素１５５４の多数の高さ位置に適合するよう異なる寸法を有するものとして示されている。この実施の形態は、接触要素と同様、検知要素は単純な平坦、平面状の形態以外の形状及び形態を備えることができることを示す。伝達要素の寸法は、接触要素から検知要素への圧力の伝達に対し何らの支持作用を有しないから、この特定の入力装置の実施の形態は、図１に示したものと同様に機能する。
【０１４３】
図２０には、一例としてのユーザインターフェースの配列を有する投影型感圧式入力装置１６１０の頂面図が示されている。この配列は、多くの異なる型式のユーザインターフェースを提供することが望まれる任意の態様の形態とすることができることが分かる。更に、入力装置１６１０は、本明細書にて説明した幾つかの実施の形態の任意のものに関して上述した任意の態様にて機能する形態とすることができる。異なるユーザインターフェースは、その内容を参考として引用し本明細書に含めた、２００７年５月２２日付けで出願された、「感圧式入力装置にて作動可能なユーザインターフェース（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ  Ｏｐｅｒａｂｌｅ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｆｏｒｃｅ−Ｂａｓｅｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の同時出願係属中の米国仮特許出願第６０／９３１，４００号明細書（代理人事件番号０２０８９−３２３５６ＰＲＯＶ）に記載されている。インターフェースの型式は、感応ボタン、非感応ボタン、視覚的ペイント又は接着剤、除去可能な物、彫刻物、静的アタッチメント及び（又は）動的アタッチメントを含むが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１４４】
図示したように、接触要素１６１４又は接触要素１６１４の上側接触面１６１８は、その各々が１つ以上の識別標識を有する複数の限界領域又は区域を備えており、そのとき、これら範囲の任意の１つ内にて接触要素１６１４上に作用する圧力によって入力装置１６１０は、所定の又は指定された機能を果たすようにされる。より詳細には、図示した実施の形態において、接触要素１６１４は、複数の番号を表わす複数の入力区域又はキーを有する１種のキーパッド１６６３を備えている。キーパッド１６６３の色々なキーの各々は、機械式ボタンではなく、単に、接触要素１６１４上にて限界付けたタッチすべき入力領域にしか過ぎないことが分かる。キーの各々は、その接触要素１６１４上の位置によって規定され、このため、その区域又はキー内にタッチしたとき、入力装置は、所望の機能を実行する。
【０１４５】
接触要素１６１４は、１つ以上の追加的な機能を制御すべく使用することのできる入力区域１６６５のグループのような、任意の数の規定された入力区域又は領域を備えることができる。これらの入力区域は、圧力を受け取る形態とされ、その後、その圧力は、検知要素１６５４の検知部分１６７２に伝達される。検知部分１６７２は、色々な伝達要素１６９４、開口１６３０、１６３２（これらは、ビームセグメント１６３４のような離間したビームセグメントを画成する）、及び取り付け部分１６６６（これは、この場合、検知部分１６５４の外周の回りを伸びる外側取り付け部分である）の位置によって画成される。
【０１４６】
入力装置１６１０は、ディスプレイスクリーン１６７１及びスピーカ１６７７を更に備えるものとして示されている。これらは、接触要素１６１４の相応する穴又は切欠き（図示しないが、存在する）と共に作動可能な設計とされている。ディスプレイ１６７１は、接触要素１６１４の下側部に取り付けた別個の装置とすることができ、又は、該ディスプレイは、接触要素１６１４（例えば、ガラス又はアクリル樹脂）と一体に形成してもよい。従って、ディスプレイ１６７１は、タッチ又は圧力の入力を受け取り且つこれらを整合させて入力装置１６１０が指定された機能を実行するようにする形態とされた任意の数の入力区域を備えることもできる。事実、ディスプレイが入力装置１６１０の検知部分１６７２内に配置され、また、ディスプレイ１６７１が接触要素１６１４と一体に形成された状態にあるとき、ディスプレイは、１つ以上の規定された入力区域を備えることができる。
【０１４７】
この場合、接触要素１６１４は、その表面に形成された幾つかの穴又は開口を有することが特に理解される。これらの穴は、入力装置に対し追加的な機能を提供することを意図するものである。しかし、これらの穴又は開口は、入力装置の作動に対して何らの効果も与えない。換言すれば、この実施の形態又は本明細書にて説明したその他の任意の実施の形態において、接触要素は、その表面に又はその表面の回りに形成され、接触要素のその他の部分に影響を与えない色々な穴、切欠き又は凹所等を備えることができる。事実、穴又は切欠きの無い接触要素上の所定の位置におけるタッチ又は与えられた圧力は、１つ以上の形成された穴を除いて、同一寸法及び形態の接触要素上のそれぞれの任意の位置におけるタッチ又は与えられた圧力としてこれらの圧力を整合させる。一例として、図１４の一例としての入力装置１６１０に関して、番号３で表示した接触要素（Ｎｏ．３のキー）の上の位置にて与えられた圧力は、接触要素１６１４がディスプレイ１６７１に対する切欠きを有するかどうかを問わず、該接触要素を整合させる。要するに、本発明の持ち上がり又は突き出した接触要素は、接触要素の実際の表面範囲の回りにて与えられた圧力を検出する入力装置の作動に影響を及ぼすことなく、任意の数の穴又は切欠きの区域を備えることができる。
【０１４８】
この場合、入力装置の上述した実施の形態の各々は、当該技術の当業者が適用し且つ認識可能であるように、任意のその他の実施の形態と同様の構成要素及び機能を備えている。事実、幾つかの実施の形態にて具体的に説明した幾つかの構成要素及びそれらの機能は、適宜に、また、当該技術の当業者により理解されるように、その他の実施の形態の入力装置と共に作動可能である。必要でないため、実施の形態の各々は、完全に詳細には説明せず、これらが互いに異なる点のみを示した。しかし、実施の形態の各々は、図１−図５に図示し且つ説明した入力装置と同一の機能の多くに基づき且つ、これらの機能を備えており、この図１−図５の説明は、適宜に、追加的な実施の形態の各々に含めることを意図するものである。
【０１４９】
処理手段
上述したように、本発明の投影型感圧式入力装置は、接触要素の回りにて与えられた圧力の位置及びプロファイルの決定を容易にすべく使用することのできるデータ信号を出力する形態とされた、１つ以上のセンサを備えることができる。これに基づいて、本発明は、センサにより出力されたデータ信号を受け取り且つ利用すると共に、１つ以上の目的のため、接触要素上に作用する与えられた圧力の位置又は座標を決定すべく色々な処理工程を実行することのできる１つ以上の処理手段を更に備えることが考えられる。
【０１５０】
接触要素上に作用する与えられた圧力の位置、プロファイル及び（又は）大きさを計算する方法は、非突き出し型接触要素を有する入力装置に対するものと同一である。突き出した距離により誘発されたｘ−ｙ圧力の全ての増幅は、本来的に、検知部分により最小とされ、また、最小とされなかった圧力の増幅はセンサにより本来的に読み取られ、非突き出し型の接触要素上における偏心軸圧力が検知部分により最小とされると丁度同様に、ｘ−ｙ位置に多少の誤りを誘発させる。この場合にも、伝達要素の位置、数、寸法及び製造方法は、入力装置が十分に剛性である限り、与えられた圧力の位置の計算に何らの影響も与えない。更に、伝達要素の可撓性が接触要素又は検知要素の何れかが１つ以上の構造体又は物体に干渉することを許容できる場合、突き出す距離は、上述したように、与えられた圧力の位置の全体的な正確さに影響を与えるであろうが、その与えられた圧力の位置を計算する方法には何も影響を与えない。
【０１５１】
センサからの信号を処理する一例としての技術は、２００６年４月１１日付けで出願された「感圧式入力装置におけるセンサ信号の調整法（Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｉｎ  ａ  Ｆｏｒｃｅ−ｂａｓｅｄ  Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の共有にかかる同時出願係属中の米国特許出願第１１／４０２，９８５号明細書（代理人事件番号２４４１５．ＮＰ１）、２００６年４月１１日付けで出願された「感圧式タッチ装置におけるセンサ基準値の補償（Ｓｅｎｓｏｒ  Ｂａｓｅｌｉｎｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｆｏｒｃｅ−Ｂａｓｅｄ  Ｔｏｕｃｈ  Ｄｅｖｉｃｅ）」という名称の米国特許出願第１１／４０２，６９２号明細書（代理人事件番号２４４１５．ＮＰ２）にも開示されており、これら米国特許出願の各々は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含める。
【０１５２】
事実、当該技術にて既知のその他の処理手段及び方法を本発明により採用することができる。例えば、ロエベル（Ｒｏｅｂｅｒ）への米国特許第４，１２１，０４９号明細書及びデコスタ（ＤｅＣｏｓｔａ）その他の者への米国特許第４，３４０，７７２号明細書には、一例としての処理方法が開示され且つ説明されている。従って、１つ以上の目的のため、色々なセンサから受け取った信号を処理するというその所期の機能を実行するため、これらの各々は、本発明の感圧式タッチパッドと共に使用することが考えられ且つ具体化することができるから、本発明は、任意の特定の処理手段又は方法に限定されるべきではない。
【０１５３】
上記の詳細な説明は、特定の一例としての実施の形態に関して本発明を説明するものである。しかし、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱せずに、色々な改変例及び変更例を為すことが可能であることが理解されよう。詳細な説明及び添付図面は、限定的ではなく、単に一例であるとみなすべきであり、かかる改変例及び変更例（存在すれば）の全ては、説明し且つ本明細書に含めた本発明の範囲に包含することを意図するものである。
【０１５４】
より詳細には、本明細書にて本発明の一例としての実施の形態を説明したが、本発明は、これらの実施の形態にのみ限定されるものではなく、上記の詳細な説明に基づいて当該技術の当業者により理解されるであろう改変例、省略、組み合わせ（例えば、色々な実施の形態をわたる特徴）、適応及び（又は）変更を有する任意の且つ全ての実施の形態を包含するものである。請求項の限定は、請求項にて採用した用語に基づいて広義に解釈されるべきであり、上記の詳細な説明にて又は適用例を実施する間、説明した例にのみ限定されるものではなく、これらの例は、非限定的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」という語は、「好ましいが限定的ではない」ことを意味することを意図する場合、非限定的である。任意の方法又はプロセス請求項に記載された全ての工程は、任意の順序にて実行することができ、請求項に記載した順序にのみ限定されるものではない。手段プラス機能又はステッププラス機能の限定は、特定の請求項の限定のため、以下の条件の全てが次の限定に存在する場合にのみ採用されよう。すなわち、ａ）「ための手段」又は「ための工程」が明白に記載されている場合、また、ｂ）相応する機能が本明細書の説明にて明白に記載されている場合である。手段プラス機能を裏付ける構造体、材料又は行為は、本明細書の説明にて明白に記載されている。従って、本発明の範囲は、上記に記載した説明及び例によってではなく、特許請求の範囲及びそれらの法的等価物によってのみ判断されるべきである。
【図１】
2009545817.tif 000003
【図２】
2009545817.tif 000004
【図３】
2009545817.tif 000005
【図４】
2009545817.tif 000006
【図５】
2009545817.tif 000007
【図６】
2009545817.tif 000008
【図７−Ａ】
2009545817.tif 000009
【図７−Ｂ】
2009545817.tif 000010
【図８】
2009545817.tif 000011
【図９−Ａ】
2009545817.tif 000012
【図９−Ｂ】
2009545817.tif 000013
【図１０−Ａ】
2009545817.tif 000014
【図１０−Ｂ】
2009545817.tif 000015
【図１１−Ａ】
2009545817.tif 000016
【図１１−Ｂ】
2009545817.tif 000017
【図１２−Ａ】
2009545817.tif 000018
【図１２−Ｂ】
2009545817.tif 000019
【図１３】
2009545817.tif 000020
【図１４】
2009545817.tif 000021
【図１５−Ａ】
2009545817.tif 000022
【図１５−Ｂ】
2009545817.tif 000023
【図１６】
2009545817.tif 000024
【図１７】
2009545817.tif 000025
【図１８】
2009545817.tif 000026
【図１９−Ａ】
2009545817.tif 000027
【図１９−Ｂ】
2009545817.tif 000028
【図２０】
2009545817.tif 000029
【国際調査報告】
2009545817.tif 000030