(57)【要約】  概ね平坦な表面と、該概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する少なくとも２つの照明器と、作動すると、前記少なくとも２つの照明器のうちの少なくとも１つからの光を反射するよう機能する少なくとも１つの選択可能に作動可能なリフレクタと、前記検出平面における光の検出に基づいて出力を生成する少なくとも１つのセンサと、前記少なくとも１つのセンサからの前記出力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサを備えるタッチパネル。【選択図】図１
2013522713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
概ね平坦な表面と、
前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する、少なくとも２つの照明器と、
作動すると、前記少なくとも２つの照明器のうちの少なくとも１つからの光を反射するよう機能する、少なくとも１つの選択可能に作動可能なリフレクタと、
前記検出平面における光の検出に基づいて出力を生成する少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのセンサからの前記出力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサ
を備えるタッチパネル。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサからの前記出力は、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在により遮断されている、前記検出平面の角度領域を示し、
前記プロセッサは、
前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、
前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出する
よう機能する機能を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、
前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、
前記少なくとも１つの位置は、少なくとも２つの位置からなる
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記機能は、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能なリフレクタの複数の作動モードを選択して前記タッチ位置出力表示を提供するよう機能することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記少なくとも２つの照明器のうちの少なくとも１つは選択可能に作動可能であり、
前記機能は、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能な照明器の、該当する複数の作動モードを選択するよう機能する
ことを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記機能は、前記タッチ位置出力表示を提供するために、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能な照明器の前記複数の作動モードに該当する前記少なくとも１つのセンサのうち選択されたセンサからの出力を処理するよう機能することを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記タッチ位置出力表示は、少なくとも２つの対象物の位置を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項８】
概ね平坦な表面と、
前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する少なくとも１つの照明器と、
前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在を示す前記少なくとも１つの照明器からの光を検出する少なくとも１つのセンサと、
プロセッサを備えるタッチパネルであって、前記プロセッサは、
前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における前記少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示す前記少なくとも１つのセンサからの入力を受け取り、
前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、
前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出する
よう機能する機能を備えるものであるタッチパネル。
【請求項９】
前記少なくとも１つの照明器からの光を反射するよう構成された少なくとも１つのリフレクタをさらに備える請求項８に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのリフレクタは、一次元リトロリフレクタを備えることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの照明器は、エッジ放射光学式光ガイドを含むことを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、
前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、
前記少なくとも１つの位置は少なくとも２つの位置からなる
ことを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
タッチパネルに関連する検出平面内に位置する少なくとも１つの対象物の少なくとも１つの位置を算出する方法であって、該方法は、
少なくとも１つの照明器で前記検出平面を照明する工程、
前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における前記少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示すセンサが受けた光を検出する工程、
前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付ける工程、
前記角度領域の全てを再構成するのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択する工程、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状における各二次元形状に、前記検出平面における対象物の位置を関連付ける工程、および
前記各二次元形状の前記対象物の位置を含むタッチ位置出力表示を提供する工程
を含む方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、
前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、
前記タッチ位置対象物表示は、前記少なくとも２つの対象物の前記少なくとも２つの位置からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
概ね平坦な表面と、
前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する、少なくとも１つの照明器と、
前記少なくとも１つの照明器からの光を反射するよう機能する少なくとも１つのリフレクタと、
前記少なくとも１つの照明器および前記少なくとも１つのリフレクタのうちの少なくとも１つからの光を逆反射するよう機能する少なくとも１つの二次元リトロリフレクタと、
前記検出平面における光の検出に基づいて出力を生成する少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのセンサからの前記出力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサ
を備えるタッチパネル。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの照明器は、２つの照明器を含み、
前記少なくとも１つの二次元リトロリフレクタは、３つの二次元リトロリフレクタを含み、
前記少なくとも１つのセンサは、２つのセンサからなる
ことを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのリフレクタは、２つのリフレクタを含み、
前記少なくとも１つの二次元リトロリフレクタは、２つの二次元リトロリフレクタを含む
ことを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのリフレクタは、一次元リトロリフレクタを備えることを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのセンサからの前記出力は、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示し、
前記プロセッサは、
前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、
前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出する
よう機能する機能を備える
ことを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、
前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、
前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、
前記タッチ位置対象物表示は、前記少なくとも２つの対象物の前記少なくとも２つの位置からなる
ことを特徴とする請求項１９に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への参照
2010年3月8日に出願された、OPTICAL TOUCH SCREEN WITH MULTIPLE REFLECTOR TYPESというタイトルの米国仮特許出願シリアル番号第61/311,401号を参照する。その開示は参照することにより本明細書に組み込まれ、その優先権を、37 CFR 1.78(a)(4)および(5)(i)に従って、本願で主張する。
2009年6月3日に出願された、OPTICAL TOUCH SCREEN WITH REDUCED NUMBER OF SENSORSというタイトルの米国仮特許出願シリアル番号第61/183,565号を参照する。
2010年6月3日に出願された、OPTICAL TOUCH SCREEN WITH REFLECTORSというタイトルの米国特許出願シリアル番号第12/792,754号を参照する。
2009年1月13日に発行された、DEVICE AND METHOD FOR OPTICAL TOUCH PANEL ILLUMINATIONというタイトルの米国特許第7,477,241号を参照する。
2010年8月24日に発行された、OPTICAL TOUCH SCREEN ASSEMBLYというタイトルの米国特許第7,781,722号を参照する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、概して、光学式タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
以下の米国特許公報は当該技術の現状を表していると考えられる。
米国特許第6,954,197号
【発明の概要】
【０００４】
発明の要旨
本発明は、改良された光学式タッチパネルの提供を目的とする。よって、本発明の好ましい実施形態に従って、タッチパネルが提供され、該タッチパネルは、概ね平坦な表面と、前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する、少なくとも２つの照明器と、作動すると、前記少なくとも２つの照明器のうちの少なくとも１つからの光を反射するよう機能する、少なくとも１つの選択可能に作動可能なリフレクタと、前記検出平面における光の検出に基づいて出力を生成する少なくとも１つのセンサと、前記少なくとも１つのセンサからの前記出力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサを含む。
【０００５】
好ましくは、前記少なくとも１つのセンサからの前記出力は、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在により遮断されている、前記検出平面の角度領域を示し、前記プロセッサは、前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出するよう機能する機能を備える。付加的に、前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、前記少なくとも１つの位置は、少なくとも２つの位置からなる。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記機能は、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能なリフレクタの複数の作動モードを選択して前記タッチ位置出力表示を提供するよう機能する。付加的に、前記少なくとも２つの照明器のうちの少なくとも１つは選択可能に作動可能であり、前記対象物衝突影処理機能は、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能な照明器の、該当する複数の作動モードを選択するよう機能する。付加的に、前記対象物衝突影処理機能は、前記タッチ位置出力表示を提供するために、前記少なくとも１つの選択可能に作動可能な照明器の前記複数の作動モードに該当する前記少なくとも１つのセンサのうち選択されたセンサからの出力を処理するよう機能する。
【０００７】
好ましくは、前記タッチ位置出力表示は、少なくとも２つの対象物の位置を含む。
【０００８】
本発明の他の好ましい実施形態に従ってまた、タッチパネルが提供され、該タッチパネルは、概ね平坦な表面と、前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する少なくとも１つの照明器と、前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在を示す前記少なくとも１つの照明器からの光を検出する少なくとも１つのセンサと、プロセッサを備え、該プロセッサは、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における前記少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示す前記少なくとも１つのセンサからの入力を受け取り、前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出するよう機能する機能を含む。
【０００９】
好ましくは、前記タッチパネルはまた、前記少なくとも１つの照明器からの光を反射するよう構成された少なくとも１つのリフレクタを含む。付加的に、前記少なくとも１つのリフレクタは、一次元リトロリフレクタを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの照明器は、エッジ放射光学式光ガイドを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、前記少なくとも１つの位置は少なくとも２つの位置からなる。
【００１０】
本発明のさらに他の好ましい実施形態に従ってさらに、タッチパネルに関連する検出平面内に位置する少なくとも１つの対象物の少なくとも１つの位置を算出する方法が提供される。該方法は、少なくとも１つの照明器で前記検出平面を照明する工程、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における前記少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示すセンサが受けた光を検出する工程、前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付ける工程、前記角度領域の全てを再構成するのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択する工程、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状における各二次元形状に、前記検出平面における対象物の位置を関連付ける工程、および、前記各二次元形状の前記対象物の位置を含むタッチ位置出力表示を提供する工程を含む。
【００１１】
好ましくは、前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、前記タッチ位置対象物表示は、前記少なくとも２つの対象物の前記少なくとも２つの位置からなる。
【００１２】
本発明のまたさらに他の好ましい実施形態に従ってまたさらに、タッチパネルが提供される。該タッチパネルは、概ね平坦な表面と、前記概ね平坦な表面に概ね平行な検出平面を照明する、少なくとも１つの照明器と、前記少なくとも１つの照明器からの光を反射するよう機能する少なくとも１つのリフレクタと、前記少なくとも１つの照明器および前記少なくとも１つのリフレクタのうちの少なくとも１つからの光を逆反射するよう機能する少なくとも１つの二次元リトロリフレクタと、前記検出平面における光の検出に基づいて出力を生成する少なくとも１つのセンサと、前記少なくとも１つのセンサからの前記出力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサを含む。
【００１３】
好ましくは、前記少なくとも１つの照明器は、２つの照明器を含み、前記少なくとも１つの二次元リトロリフレクタは、３つの二次元リトロリフレクタを含み、前記少なくとも１つのセンサは、２つのセンサを含む。代替的には、前記少なくとも１つのリフレクタは、２つのリフレクタを含み、前記少なくとも１つの二次元リトロリフレクタは、２つの二次元リトロリフレクタを含む。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのリフレクタは、一次元リトロリフレクタを含む。
【００１５】
好ましくは、前記少なくとも１つのセンサからの前記出力は、前記少なくとも１つの照明器からの光が前記検出平面における少なくとも１つの対象物の存在によって遮断されている、前記検出平面の角度領域を示し、前記プロセッサは、前記角度領域の交差部分に、少なくとも１つの二次元形状を関連付け、前記角度領域の全てを表すのに充分な最小数の前記少なくとも１つの二次元形状を選択し、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状に基づいて前記概ね平坦な表面に対して前記少なくとも１つの対象物が存在する少なくとも１つの位置を算出するよう機能する機能を含む。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの対象物は、少なくとも２つの対象物からなり、前記少なくとも１つの二次元形状は、少なくとも２つの二次元形状からなり、前記最小数の前記少なくとも１つの二次元形状は、前記少なくとも１つの二次元形状のうちの少なくとも２つからなり、前記タッチ位置対象物表示は、前記少なくとも２つの対象物の前記少なくとも２つの位置を含む。
【００１７】
図面の簡単な説明
発明は、図面と共に解釈される以下の詳細な説明からより十分に理解および認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【図２】図２は、図１の光学式タッチパネルへの２本指関与の単純化された斜視図である。
【図３】図３は、タッチパネル構造物の付加的な詳細を示す図１および図２の光学式タッチパネルの単純化された分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施形態に従う、対象物衝突影処理（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する単純化されたフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施形態に従う、一操作モードにおける対象物衝突影処理機能の動作を示す光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【図６】図６は、タッチパネル構造物の付加的な詳細を示す図５の光学式タッチパネルの単純化された分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい実施形態に従う、他の操作モードにおける対象物衝突影処理機能の動作を示す光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施形態に従う、多段階ＯＩＳＰ機能の動作を説明する単純化されたフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【図１０】図１０は、本発明のさらに他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
好ましい実施形態の詳細な説明
ここで図１、図２および図３を参照する。図１は、本発明の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図であり、図２は、図１の光学式タッチパネルへの２本指関与の単純化された斜視図であり、図３は、タッチパネル構造物の付加的な詳細を示す図１および図２のタッチパネルの単純化された分解斜視図である。
【００２０】
図１〜図３に見られるように、光学式タッチパネル１００が提供される。この光学式タッチパネル１００は、概ね平坦な表面１０２と、少なくとも２つの照明器、好ましくは４つの照明器（ここでは参照符号１０４、１０６、１０８および１１０によって示される）を含む。好ましくは、照明器のうちの少なくとも１つ、好ましくは全ては、前記概ね平坦な表面１０２に概ね平行な検出平面１１２を照明するために、選択可能に作動可能である。照明器は好ましくは、少なくとも１つのエッジ放射光学式光ガイド１２０を含む組立体からなる。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのエッジ放射光学式光ガイド１２０は、ＬＥＤまたはダイオードレーザなど（好ましくは、赤外線レーザまたは赤外線ＬＥＤ）の光源１２２からの照明を受け取る。図３に見られるように、光源１２２は、概ね平坦な表面１０２の外周に沿って位置する組立体１２４内に位置することが好ましい。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの光ガイド１２０はプラスチックロッドからなり、該プラスチックロッドには、光ガイド１２０の少なくとも１つの光透過領域１２８の好ましくは反対側にあたる、プラスチックロッドに沿った少なくとも１つの位置に、少なくとも１つの光散乱体１２６が設けられていることが好ましい。光透過領域１２８において光ガイドは光屈折力を有する。透過領域１２８の光ガイド１２０の表面は、光散乱体１２６の近傍に焦点を有することが好ましい。図示した実施形態では、光散乱体１２６は、好ましくは、照明器１０８の全長の少なくとも大部分に沿った前記プラスチックロッドに沿って延びる、白色塗料の幅狭のストリップによって画定される。
【００２２】
代替的な好ましい実施形態において、図示されないが、光ガイド１２０と光散乱体１２６は、例えば、透明プラスチック材料を顔料が埋め込まれたプラスチック材料と一緒に同時押出して光ガイド１２０に沿った適当な位置に薄い光散乱領域１２６を形成することにより、一つの部品として一体に成形される。本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの光散乱体１２６は、光源１２２から受け取られ、少なくとも１つの光ガイドを伝わる光を散乱させるように作用する。少なくとも１つの光透過領域１２８における光ガイド１２０の光屈折力が、参照符号１３０によって大まかに示されているように、散乱体１２６から概して遠ざかる方向へと、散乱光を平行にして向かわせる。
【００２３】
検出平面１１２内の概ね全ての位置は、少なくとも１つの光透過領域１２８に沿った概してあらゆる位置から光を受け取ることが理解される。本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの光ガイド１２０は、平坦な表面１０２によって画定される光カーテン領域の外周に沿って概して連続的に延びており、前記少なくとも１つの光散乱体１２６は該外周に沿って概して連続的に延び、光を概して、該外周の内側を満たす一平面に向かわせ、それによってその内部に光のカーテンを画定する。
【００２４】
少なくとも１つの光センサ組立体１４０と好ましくは３つの付加的な物理的な光センサ組立体１４２、１４４および１４６が提供されて検出平面１１２における少なくとも１つの対象物の存在を検出する。これら４つのセンサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６は、それぞれＡ、Ｂ、ＣおよびＤと示される。好ましくは、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６はそれぞれ、One Technology Place、ホーマー（Homer）、ニューヨークのPanavision SVI, LLCから商業的に入手可能な、RPLIS-2048リニアイメージセンサなどの、リニアＣＭＯＳセンサを用いる。
【００２５】
タッチ面１０２に対する、指１５０もしくは１５２またはスタイラスなどの対象物の衝突が、好ましくは平坦な表面１０２の角に配置された一以上の光センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６によって検出されることが好ましい。センサ組立体は、検出平面１１２内の指１５０および１５２の存在によって作り出される照明器１０４、１０６、１０８および１１０から受ける光の変化を検出する。好ましくは、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６は、照明器１０４、１０６、１０８および１１０と同じ平面内に位置し、少なくとも９０°の範囲の視野を有する。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの（好ましくは４つの）部分透過性リフレクタ（鏡１６２、１６４、１６６および１６８など）が提供される。この鏡１６２、１６４、１６６および１６８は、少なくとも１つの（好ましくは４つ全ての）選択可能に作動可能な照明器１０４、１０６、１０８および１１０と検出平面１１２の間に設けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの（最も好ましくは４つ全ての）リフレクタは、選択的に作動可能である。
【００２７】
図５および図６を参照してさらに後述するように、少なくとも１つの鏡を設けることにより、センサに直に到達する照明器から発せられた光と、付加的に、照明器により発せられ検出平面のリフレクタから反射された光の両方をセンサは検出する。
【００２８】
代替的に、鏡１６２、１６４、１６６および１６８のうちの１つ以上は全反射するものであってもよいことは理解される。その場合、その鏡の背後に置かれる照明器は不要になる。他の代替的な実施形態では、鏡１６２、１６４、１６６および１６８の全ては不要となり得る。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのセンサからの入力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサ１７０が提供される。
【００３０】
図１および図２に特に戻ると、照明器１０４、１０６、１０８および１１０の全てが作動し、かつ、鏡１６２、１６４、１６６および１６８の全てが作動していない操作モードにおいて、タッチパネルに指が関与している図が見られる。この操作モードでは、４つのセンサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６と４つの照明器１０４、１０６、１０８および１１０が機能している。これは鏡が設けられていない実施形態に相当することが理解される。
【００３１】
図１および図２は、好ましくはプロセッサ１７０に実装される、対象物衝突影処理（object impingement shadow processing）（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する。ＯＩＳＰ機能は、実際の対象物の関与と、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６によって検出された影から生じる擬似の対象物の関与とを区別するよう機能する。
【００３２】
ＯＩＳＰ機能について、特に図１および図２を参照して以下に説明する。図１および図２は、それぞれＡ、Ｂ、ＣおよびＤと明記された４つのセンサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６を説明する。図示されるように、２つの対象物（ここではそれぞれ、ユーザの、指ＩおよびＩＩとしても明示される、指１５０および１５２など）がタッチパネル１００に関与している。指１５０、１５２の存在によって、影が、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６の各々の視野の角度領域に出現する。指１５０および１５２の各々の関与によって作り出されたセンサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６の各々のそれぞれの視野における角度領域は、センサ組立体と指の両方を参照する識別記号（indicia）によって指定される。このように、例えば、角度領域ＣＩＩは、センサ組立体Ｃから見た指ＩＩの関与によって作り出される角度領域である。
【００３３】
４つ全てのセンサ組立体１４０、１４２、１４４、１４６の角度領域の交差部分は、可能性のある対象物関与位置を構成する多角影交差領域を画定することが理解される。これらの多角影交差領域は、それらを画定する、その交差している角度の位置の識別記号によって明示される。このように、多角影交差領域は、ＡＩＢＩＣＩＤＩ、ＡＩＩＢＩＩＣＩＩＤＩＩおよびＡＩＢＩＩＣＩＤＩＩのように指定され、それぞれ領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３としても明示されている。さらに、実際の対象物関与位置の個数よりも多くの数の、可能性のある対象物関与位置に該当する、多角影交差領域が存在し得ることが理解される。このように、図１および図２の図示例において、３個の可能性のある対象物関与位置に該当する、３個の多角影交差領域が存在しているが、２個だけが実際の対象物関与位置である。
【００３４】
本発明のＯＩＳＰ機能は、実際より多くの可能性のある対象物関与位置の中から実際の対象物関与位置を特定するよう機能する。
【００３５】
好ましくは、ＯＩＳＰ機能は、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合の中から可能性のある対象物衝突位置の最小の部分集合を見い出すよう機能する。この部分集合は、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるという要件を満たすものである。
【００３６】
図示した実施形態において、ＯＩＳＰ機能は、典型的には、以下の様に機能する。
【００３７】
２以上の可能性のある多角影交差領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３からの組合せの各々について調査が行われ、その組合せでの対象物衝突は、可能性のある多角影交差領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３の全てを作成するものであるかどうかを判断する。この調査は、従来の光線追跡アルゴリズムを使用して実行されうる。
【００３８】
図示した実施形態において、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ２の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影交差領域Ｐ３は作成されないということである。同様に、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ２とＰ３の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影交差領域Ｐ１は作成されないということである。調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ２の両方での対象物衝突により、可能性のある多角影交差領域Ｐ３が作成されるということである。
【００３９】
従って、可能性のある多角影交差領域Ｐ３は、実際の対象物衝突位置に該当しないと結論付けられる。にもかかわらず、可能性のある多角影交差領域Ｐ３は、実際の対象物衝突位置に該当する可能性があることは理解される。
【００４０】
付加的な対象物が擬似の多角影領域のうちの１つによって完全に包囲されるほど正確な位置に存在する可能性は一般にかなり低いので、ＯＩＳＰ機能はこの可能性を高いレベルの信頼性を持って無視できることが理解される。さらに、非存在のイベントを誤って出力することよりもイベントの記録を誤ることの方が一般に好ましいことは理解される。
【００４１】
前述し、そしてさらに図４を参照して後述されるＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するように機能することは理解される。
【００４２】
鏡の背後の照明器を充分な強度で作動させて、部分反射鏡によって反射される付加的な光を無視または除去できるようにすることにより、選択可能に作動可能な鏡を不作動にし得ることはさらに理解される。さらに、検出平面からの反射光がセンサに影響しないように充分に鏡を傾けまたは移動させる機械的な手段によって、鏡を不作動にし得ることも理解される。
【００４３】
ここで図４を参照する。図４は、本発明のＯＩＳＰ機能の単純化されたフローチャートである。図４に見られるように、ステップ２００において、プロセッサ（プロセッサ１７０など）は、一以上のセンサ組立体（センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６など）からの入力を受け取るよう機能する。ステップ２０２において、プロセッサは、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６の各々の出力を用いて、各センサ組立体に関連する角度影領域を決定する。プロセッサはその後、ステップ２０４において、多角影交差領域（領域Ｐ１、Ｐ２およびＰ３など）を算出する。プロセッサはその後、ステップ２０６において、多角影交差領域の総数（Ｎｐ）を決定する。
【００４４】
１つの対象物は１つの多角影交差領域を作り出すであろうこと、および、２つの多角影交差領域は、それらの２つの多角影交差領域に２つの対象物が衝突することによってのみ作り出されうることが理解される。それゆえに、プロセッサは、ステップ２０７として、多角影交差領域の総数（Ｎｐ）が１または２と等しいか否かをテストする。Ｎｐが１であるとき、プロセッサは、ステップ２０８において、該当する領域を１つの対象物衝突位置として出力するよう機能する。Ｎｐが２であるとき、プロセッサは、ステップ２０８において、該当する交差領域を２つの対象物衝突位置として出力するよう機能する。
【００４５】
Ｎｐが２より大きいとき、プロセッサはその後、ステップ２１０において、衝突領域の最小数（Ｎｔ）のカウンタを２に初期化するよう機能する。プロセッサは、ステップ２１２において、多角影交差領域の大きさＮｔの全ての可能な部分集合を算出する。大きさＮｔの可能な部分集合の数は、組合せの関数Np!(Np-Nt)!/Nt!によって与えられることは理解される。
【００４６】
プロセッサはその後、大きさＮｔの可能性のある対象物関与位置の部分集合の各々をテストし、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるような部分集合を見い出すよう機能する。
【００４７】
このように、ステップ２１４において、第１の部分集合が選択される。プロセッサは、Ｎｔ個の最も大きい多角領域に基づいて第１の部分集合を選択するよう機能してもよいことは理解される。代替的に、プロセッサは、第１の部分集合として最初のＮｔ個の多角形を選択してもよい。代替的に、プロセッサは、第１の部分集合としてその部分集合のいずれを選択してもよい。現在の部分集合はその後ステップ２１６でテストされ、現在の部分集合における交差領域での衝突によって、ステップ２０２において生成された全ての角度影領域が生成されるかどうかを見る。もし、ステップ２０２で生成された全ての角度影領域が現在の部分集合によって生成されるなら、プロセッサは、ステップ２１８において、現在の部分集合によって特定された交差領域をＮｔ個の対象物衝突位置として出力するよう機能する。
【００４８】
ステップ２０２で生成された全ての角度影領域が、現在の部分集合によって生成されないなら、プロセッサは、ステップ２２０において、現在の部分集合が大きさＮｔの最後の部分集合であるか否かを確認するよう機能する。テスト対象の大きさＮｔの部分集合が残っていれば、ステップ２２２で大きさＮｔの次の部分集合が選択され、処理はステップ２１６に戻り、次の部分集合をテストする。大きさＮｔの部分集合がもはや残っていない場合にはプロセッサはステップ２２４でＮｔの数を１つ増すよう機能する。
【００４９】
プロセッサはその後、ＮｔがＮｐに等しいか否かをテストする（ステップ２２６）。もし、ＮｔがＮｐに等しいなら、プロセッサは、ステップ２２８において、Ｎｐ個の対象物衝突位置として特定された交差領域の全てを出力するよう機能する。ＮｔがＮｐに等しくなければ、プロセッサはステップ２１２に戻り、その後、大きさＮｔの全ての部分集合をテストするよう機能する。
【００５０】
ここで図５および図６を参照する。図５は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。図６は、タッチパネル構造物の付加的な詳細を示す図５の光学式タッチパネルの単純化された分解斜視図である。
【００５１】
図５および図６に見られるように、光学式タッチパネル３００が提供される。該光学式タッチパネル３００は、概ね平坦な表面３０２と、該概ね平坦な表面３０２に概ね平行な検出平面３１０を照明する３つの照明器３０４、３０６および３０８を含む。光学式タッチパネル３００はまた、鏡３１４および２つのセンサ組立体３１６および３１８を含む。光学式タッチパネル３００はまた、センサ組立体３１６および３１８からの入力を受け取り、対象物衝突影処理機能を利用してタッチ位置出力表示を提供する、図１〜図３のタッチパネル１００のプロセッサ１７０と同様のプロセッサ（図示せず）を含む。
【００５２】
図５の光学式タッチパネル３００は、照明器１０８が作動せず、鏡１６６が作動する操作モードにおいて、図１〜図３のタッチパネル１００と機能的に同等であり、センサ組立体１４０および１４２の出力は、プロセッサによって用いられ、タッチ位置出力表示を提供することは理解される。
【００５３】
図６に見られるように、照明器３０４、３０６および３０８は、好ましくは、エッジ放射光学式光ガイド３２０である。エッジ放射光学式光ガイド３２０は、好ましくは、ＬＥＤまたはダイオードレーザなど（好ましくは、赤外線レーザまたは赤外線ＬＥＤ）の光源３２２からの照明を受け取る。図６に見られるように、光源３２２は、センサ組立体３１６および３１８に隣接する概ね平坦な表面３０２の角に位置することが好ましい。
【００５４】
さらに図６に見られるように、鏡３１４は、好ましくは一次元リトロリフレクタ３３０であり、検出平面内で普通の鏡として機能するが、それに垂直な軸に沿う逆反射作用によって、反射光を検出平面に制限する。
【００５５】
図５に特に戻ると、照明器３０４、３０６および３０８、鏡３１４およびセンサ組立体３１６および３１８を含むタッチパネル３００に指が関与している図が見られる。図５は、好ましくはプロセッサに実装される、対象物衝突影処理（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する。ＯＩＳＰ機能は、実際の対象物の関与と、センサ組立体３１６および３１８によって検出された影から生じる擬似の対象物の関与とを区別するよう機能する。センサ組立体３１６および３１８は、照明器３０４、３０６および３０８からの直接光と、鏡３１４からの反射光の両方を検出するよう機能することは理解される。
【００５６】
ＯＩＳＰ機能は、図５を特に参照して後述される。図５は、２つのセンサ組立体３１６および３１８（それぞれ、ＡおよびＢと明示）を説明する。２つの対象物（ユーザの指３５０および３５２など）が、図のように、タッチパネル３００に関与している。指３５０および３５２の存在によって、センサ組立体３１６および３１８の各々の視野の角度領域に、影が出現する。指３５０および３５２の各々の関与によって作り出されたセンサ組立体３１６および３１８の各々のそれぞれの視野における角度領域は、センサ組立体に基づいて数値的に指定される。このように、例えば、角度領域Ａ１、Ａ２、Ａ３は、センサ組立体Ａから見て指３５０および３５２の関与によって作り出される角度領域である。一方、角度領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４は、センサ組立体Ｂから見て指３５０および３５２の関与によって作り出される角度領域である。
【００５７】
センサ組立体３１６および３１８の角度領域の交差部分は、多角影交差領域（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８として明記）を画定することが理解される。これら多角影交差領域は、可能性のある対象物関与位置を構成する。図５に見られるように、多角影交差領域Ｐ１は、角度領域Ａ１、Ａ２、Ｂ２およびＢ４の交差部分によって画定される。さらに、実際の対象物関与位置の個数よりも多くの数の、可能性のある対象物関与位置に該当する、多角影交差領域が存在し得ることが理解される。このように、図５の図示例において、８個の可能性のある対象物関与位置に該当する、８個の多角影交差領域が存在しているが、２個だけが実際の対象物関与位置である。
【００５８】
本発明のＯＩＳＰ機能は、実際より多くの可能性のある対象物関与位置の中から実際の対象物関与位置を特定するよう機能する。
【００５９】
好ましくは、ＯＩＳＰ機能は、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合の中から可能性のある対象物関与位置の最小の部分集合を見い出すよう機能する。この部分集合は、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるという要件を満たすものである。
【００６０】
図示した実施形態において、ＯＩＳＰ機能は、典型的には、以下の様に機能する。
【００６１】
２以上の可能性のある多角影交差領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８からの組合せの各々について調査が行われ、その組合せでの対象物衝突は、可能性のある多角影交差領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８の全てを作成するものかどうかを判断する。この調査は、従来の光線追跡アルゴリズムを使用して実行されうる。
【００６２】
図示した実施形態において、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ２の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影交差領域Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８は作成されないということである。同様に、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ３の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影交差領域Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８は作成されないということである。調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ５の両方での対象物衝突により、可能性のある多角影交差領域Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８が形成されるということである。
【００６３】
従って、可能性のある多角影領域Ｐ１およびＰ５は、実際の対象物衝突位置に該当し、多角影領域Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８は実際の対象物衝突位置に該当しないと結論付けられる。にもかかわらず、可能性のある多角影領域Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７およびＰ８は、実際の対象物衝突位置に該当しうる可能性があることは理解される。
【００６４】
付加的な対象物が擬似の多角影領域のうちの１つによって完全に包囲されるほど正確な位置に存在する可能性は一般にかなり低いので、ＯＩＳＰ機能はこの可能性を高いレベルの信頼性を持って無視できることが理解される。さらに、非存在のイベントを誤って出力することよりもイベントの記録を誤ることの方が一般に好ましいことは理解される。
【００６５】
前述のおよび図４を参照して説明されるＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数の同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【００６６】
ここで、図７を参照する。図７は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【００６７】
図７に見られるように、光学式タッチパネル４００が提供される。この光学式タッチパネル４００は、概ね平坦な表面４０２と、該概ね平坦な表面４０２に概ね平行な検出平面４１０を照明する２つの照明器４０４および４０６を含む。光学式タッチパネル４００はまた、２つの鏡４１２および４１４、ならびに１つのセンサ組立体４１６を含む。光学式タッチパネル４００はまた、センサ組立体４１６からの入力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供する、図１〜図３のタッチパネル１００のプロセッサ１７０と同様のプロセッサ（図示せず）を含む。
【００６８】
図７の光学式タッチパネル４００は、照明器１０６および１０８が作動せず、鏡１６４および１６６が作動する操作モードにおいて、図１〜図３のタッチパネル１００と機能的に同等であり、センサ組立体１４０の出力は、プロセッサによって用いられ、タッチ位置出力表示を提供することは理解される。
【００６９】
図７に特に戻ると、照明器４０４および４０６、鏡４１２および４１４、ならびにセンサ組立体４１６を含むタッチパネル４００に指が関与している図が見られる。図７は、好ましくはプロセッサに実装される、対象物衝突影処理（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する。ＯＩＳＰ機能は、実際の対象物の関与と、センサ組立体４１６によって検出された影から生じる擬似の対象物の関与とを区別するよう機能する。センサ組立体４１６は、照明器４０４および４０６からの直接光と、鏡４１２および４１４からの反射光の両方を検出するよう機能することは理解される。
【００７０】
ＯＩＳＰ機能は、図７を特に参照して後述される。図７は、１つのセンサ組立体４１６（Ａと明示）を説明する。２つの対象物（ユーザの指４５０および４５２など）が、図のように、タッチパネル４００に関与している。指４５０および４５２の存在によって、センサ組立体４１６の視野の角度領域に、影が出現する。指４５０および４５２の各々の関与によって作り出されたセンサ組立体４１６のそれぞれの視野における角度領域は、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５およびＡ６として数値的に指定される。
【００７１】
センサ組立体４１６の角度領域の交差部分は、多角影交差領域（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３およびＰ１４として明記）を画定することが理解される。これら多角影交差領域は、可能性のある対象物関与位置を構成する。図６に見られるように、多角影交差領域Ｐ１は、角度領域Ａ１およびＡ６の交差部分によって画定される。一方、指Ｉの下に位置する多角影交差領域Ｐ４は、角度領域Ａ１、Ａ２およびＡ６の交差部分によって画定される。さらに、実際の対象物関与位置の個数よりも多くの数の、可能性のある対象物関与位置に該当する、多角影交差領域が存在し得ることが理解される。このように、図７の図示例において、１４個の可能性のある対象物関与位置に該当する、１４個の多角影交差領域が存在しているが、２個だけが実際の対象物関与位置である。
【００７２】
本発明のＯＩＳＰ機能は、実際より多くの数の可能性のある対象物関与位置の中から実際の対象物関与位置を特定するよう機能する。
【００７３】
好ましくは、ＯＩＳＰ機能は、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合の中から可能性のある対象物関与位置の最小の部分集合を見い出すよう機能する。この部分集合は、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるという要件を満たすものである。
【００７４】
図示した実施形態において、ＯＩＳＰ機能は、典型的には、以下の様に機能する。
【００７５】
２以上の可能性のある多角影交差領域Ｐ１〜Ｐ１４からの組合せの各々について調査が行われ、その組合せでの対象物衝突は、可能性のある多角影交差領域Ｐ１〜Ｐ１４の全てを作成するものかどうかを判断する。この調査は、従来の光線追跡アルゴリズムを使用して実行されうる。
【００７６】
図示した実施形態において、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ２の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影交差領域Ｐ３〜Ｐ１４の全ては作成されないということである。同様に、調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ１とＰ３の両方での対象物衝突では、可能性のある多角影領域Ｐ２、Ｐ４〜Ｐ１４は作成されないということである。調査が示すのは、可能性のある多角影交差領域Ｐ４とＰ８の両方での対象物衝突により、可能性のある多角影領域Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５〜Ｐ７およびＰ９〜Ｐ１４が作成されるということである。
【００７７】
従って、可能性のある多角影領域Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５〜Ｐ７およびＰ９〜Ｐ１４は、実際の対象物衝突位置に該当しないと結論付けられる。にもかかわらず、可能性のある多角影領域Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５〜Ｐ７およびＰ９〜Ｐ１４は、実際の対象物衝突位置に該当する可能性があることは理解される。さらなる対象物が擬似の多角影領域のうちの１つによって完全に包囲されるほど正確な位置に存在する可能性は一般にかなり低いので、ＯＩＳＰ機能はこの可能性を高いレベルの信頼性を持って無視できることが理解される。さらに、非存在のイベントを誤って出力することよりもイベントの記録を誤ることの方が一般に好ましいことは理解される。
【００７８】
図４を参照して前述したＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【００７９】
ここで、図８を参照する。図８は、好ましくは図１〜図３の光学式タッチスクリーン１００で使用される、本発明のＯＩＳＰ機能の他の実施形態の単純化されたフローチャートである。図８の実施形態において、プロセッサ１７０は、複数の照明器／鏡／センサの構成を利用してタッチ位置出力表示を提供するよう機能する。
【００８０】
図８に見られるように、ステップ５００において、プロセッサ（プロセッサ１７０など）は、第１の照明器／鏡／センサの構成を選択するよう機能する。照明器／鏡／センサの構成は、図１〜図３を参照して説明される、照明器１０４、１０６、１０８および１１０の全ての作動、鏡１６２、１６４、１６６および１６８の全ての不作動、ならびに、センサ組立体１４０、１４２、１４４および１４６の全ての作動を含んでもよい。代替的に、照明器／鏡／センサの構成は、照明器１０４、１０６および１１０、鏡１６６ならびにセンサ組立体１４０および１４２、のみの作動を含んでもよく、この構成は図５〜図６のタッチスクリーンと機能的に同等である。または、照明器／鏡／センサの構成は、照明器１０４および１１０、鏡１６４および１６６ならびにセンサ組立体１４０、のみの作動を含んでもよく、この構成は図７のタッチスクリーンと機能的に同等である。さらに代替的には、あらゆる好適な照明器／鏡／センサの構成がプロセッサによって選択されてもよい。
【００８１】
プロセッサは、ステップ５０２において、選択されたセンサ組立体からの入力を受け取るよう機能し、ステップ５０４において、選択された各センサ組立体の出力を使用し、それに関連する角度影領域を決定する。その後プロセッサは、ステップ５０５において、多角影交差領域（図１のＰ１、Ｐ２およびＰ３など）を算出するよう機能し、ステップ５０６において、この照明器／鏡／センサの構成での多角影交差領域の総数（Ｎｐ）を決定する。
【００８２】
図４を参照して前述したように、多角影交差領域の総数（Ｎｐ）が１または２である場合、１個または２個の多角影領域がそれぞれ、１個または２個の対象物衝突位置に該当する。このため、ステップ５０７において、プロセッサは、多角影交差領域の総数（Ｎｐ）が１または２であるか否かをテストする。多角影交差領域の総数（Ｎｐ）が１であるとき、プロセッサは、ステップ５０８において、該当する領域を対象物衝突位置として出力するよう機能する。Ｎｐが２であるとき、プロセッサは、ステップ５０８において、該当する交差領域を２個の対象物衝突位置として出力するよう機能する。
【００８３】
Ｎｐが２より大きいとき、プロセッサはその後、ステップ５１０において、衝突領域の最小数（Ｎｔ）のカウンタを２に初期化するよう機能する。プロセッサは、ステップ５１２において、多角影交差領域の、大きさＮｔの可能な部分集合の全てを算出する。
【００８４】
プロセッサはその後、大きさＮｔの可能性のある対象物関与位置の部分集合の各々をテストし、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるような部分集合を見い出すよう機能する。
【００８５】
このように、ステップ５１４において、第１の部分集合が現在の部分集合として選択される。現在の部分集合はその後、ステップ５１６でテストされ、現在の部分集合の交差領域における衝突により、ステップ５０４で生成された全ての角度影領域が生成されるか否かを見る。もし、ステップ５０４で生成された全ての角度影領域が現在の部分集合により生成されるのであれば、プロセッサは、ステップ５１８において、その現在の部分集合によって特定される交差領域を、Ｎｔ個の対象物衝突位置の可能な解として記録するよう機能する。
【００８６】
プロセッサはその後、ステップ５２０において、テスト対象の大きさＮｔの部分集合がそれ以上あるか否かを判断する。テスト対象の大きさＮｔの部分集合が他にあれば、プロセッサはその後、ステップ５２２において、次の部分集合を選択してテストをしステップ５１６を続ける。大きさＮｔの部分集合の全てのテストが完了すれば、プロセッサはその後、ステップ５２４で、可能な解が見つかったかどうかを確認する。
【００８７】
解が見つかっていなければ、プロセッサはそこで、Ｎｔを1つ増やし（ステップ５２６）、ＮｔがＮｐに等しいか否かをテストする（ステップ５２８）。もし、ＮｔがＮｐに等しいなら、プロセッサは、ステップ５３０において、Ｎｐ個の対象物衝突位置として特定された交差領域の全てを出力するよう機能する。ＮｔがＮｐに等しくなければ、プロセッサはステップ５１２に戻り、それから、大きさＮｔの部分集合の全てをテストするよう機能する。
【００８８】
ステップ５２４で、可能な解が見つかっていれば、プロセッサは、ステップ５３２で、単一解が見つかっているのかどうかを確認する。単一解が見つかっているのであれば、プロセッサはその後、ステップ５３４で、Ｎｔ個の対象物衝突位置の可能な解として特定された交差領域を出力する。
【００８９】
ステップ５３２で、１つより多くの解が見つかっていれば、プロセッサはその後、別の照明器／鏡／センサの構成を選択し、選択された照明器／鏡／センサの構成を用いてステップ５０２に戻るよう機能する。解の組は、その後、比較され、両構成に共通な解の組が正しい解として出力される。複数の解の組が両構成に共通である場合、さらなる照明器／鏡／センサの構成が、固有の解が決定されるまで試されることは理解される。
【００９０】
実際の衝突イベントの数が増すにつれ、複数の解の組が最小数の作動イベントを有する可能性も増すことは理解される。照明器を選択的にＯＮおよびＯＦＦして構成を変更することにより、異なる構成を検討するためのセンサ組立体のあらゆるフレームが可能になる。このように、再構成可能なＯＩＳＰ機能により、タッチパネルは、タッチパネルの応答速度の減少を全体的に非常に少なくして、より多くの衝突イベントに正確に応答することができる。
【００９１】
ここで図９を参照する。図９は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【００９２】
図９に見られるように、光学式タッチパネル６００が提供される。該光学式タッチパネル６００は、概ね平坦な表面６０２と、該概ね平坦な表面６０２に概ね平行な検出平面６１０を照明する２つの照明器６０４および６０６を含む。照明器６０４および６０６の各々は、好ましくは、ＬＥＤまたはダイオードレーザであり、好ましくは、赤外線レーザまたは赤外線ＬＥＤである。
【００９３】
２つの光センサ組立体６２０および６２２（それぞれ、ＡおよびＢと明示）がそれぞれ、検出平面６１０において少なくとも１つの対象物の存在を検出するために設けられている。好ましくは、センサ組立体６２０および６２２はそれぞれ、One Technology Place、ホーマー（Homer）、ニューヨークのPanavision SVI, LLCから商業的に入手可能な、RPLIS-2048リニアイメージセンサなどの、リニアＣＭＯＳセンサを用いる。
【００９４】
本発明の好ましい実施形態によれば、好ましくは鏡６４０と、好ましくは３つの二次元リトロリフレクタ６２４、６４４および６４６が、概ね平坦な表面６０２の縁に沿って設けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、鏡６４０は一次元リトロリフレクタであり、検出平面内では普通の鏡として機能するが、それに垂直な軸に沿う逆反射作用によって、反射光を検出平面に制限する。
【００９５】
二次元リトロリフレクタ６４２または６４６のいずれか一方に直接当たった照明器６０４および６０６からの光は、それぞれ照明器６０４または６０６に隣接するセンサ組立体６２０または６２２に向かって直接反射を戻すことが理解される。鏡６４０に当たった光は、反射されて前方へ二次元リトロリフレクタ６４２、６４４または６４６のうちの１つに向けて進み、そこで、逆反射されて鏡６４０を介してそれぞれ照明器６０４または６０６に隣接するセンサ組立体６２０または６２２に向けて戻ることがさらに理解される。
【００９６】
タッチ面６０２への対象物（指６３０やスタイラスなど）の衝突は、平坦な表面６０２の隣接する角に好ましくは設けられた光センサ組立体６２０および６２２によって検出されることが好ましい。センサ組立体は、検出平面６１０において指６３０の存在によって作り出される、照明器６０４および６０６によって放射され、かつリフレクタ６４２、６４４または６４６を介して（場合により鏡６４０を経由して）逆反射される光の変化を検出する。好ましくは、センサ組立体６２０および６２２は、照明器６０４および６０６と同じ平面内に位置し、少なくとも９０°の範囲の視野を有する。
【００９７】
図５〜７を参照して前述したように、少なくとも１つの鏡を設けることにより、照明器から発せられた光と、付加的に、リフレクタから反射された光の両方をセンサ組立体は検出する。
【００９８】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサ組立体６２０および６２２からの入力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供するプロセッサ（図示せず）が設けられる。
【００９９】
図９に特に戻ると、タッチパネル６００に指が関与している図が見られる。図９で説明される実施形態では、単純化のために１つの指の関与が示されているが、ＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【０１００】
図９は、好ましくはプロセッサに実装される、対象物衝突影処理（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する。ＯＩＳＰ機能は、実際の対象物の関与と、センサ組立体６２０および６２２によって検出された影から生じる擬似の対象物の関与とを区別するよう機能する。
【０１０１】
図９に見られるように、ＯＩＳＰ機能は、センサ組立体６２０および６２２からの入力を受け取り、指６３０の関与によって作り出されたセンサ組立体６２０および６２２の各々のそれぞれの視野の角度領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２を利用し、可能な対象物関与位置を構成する多角影交差領域を画定するよう機能する。
【０１０２】
実際の対象物関与位置の個数より多くの数の、可能性のある対象物関与位置に該当する、多角影交差領域が存在し得ることは理解される。
【０１０３】
本発明のＯＩＳＰ機能は、実際より多くの数の可能性のある対象物関与位置の中から実際の対象物関与位置を特定するよう機能する。
【０１０４】
好ましくは、ＯＩＳＰ機能は、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合の中から可能性のある対象物衝突位置の最小の部分集合を見い出すよう機能する。この部分集合は、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるという要件を満たすものである。
【０１０５】
前述しかつ図４を参照してさらに後述されるＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【０１０６】
ここで、図１０を参照する。図１０は、本発明の他の好ましい実施形態に従って構成され機能する光学式タッチパネルの単純化された平面図である。
【０１０７】
図１０に見られるように、光学式タッチパネル７００が提供される。この光学式タッチパネル７００は、概ね平坦な表面７０２と、該概ね平坦な表面７０２に概ね平行な検出平面７１０を照明する照明器７０４を含む。照明器７０４は、好ましくは、ＬＥＤまたはダイオードレーザであり、好ましくは、赤外線レーザまたは赤外線ＬＥＤである。
【０１０８】
光センサ組立体７２０（Ａと明示）が、検出平面７１０において少なくとも１つの対象物の存在を検出するために設けられている。好ましくは、センサ組立体７２０は、One Technology Place、ホーマー（Homer）、ニューヨークのPanavision SVI, LLCから商業的に入手可能な、RPLIS-2048リニアイメージセンサなどの、リニアＣＭＯＳセンサを用いる。
【０１０９】
本発明の好ましい実施形態によれば、好ましくは２つの鏡７４０および７４２、ならびに好ましくは２つの二次元リトロリフレクタ７４４および７４６が、概ね平坦な表面７０２の縁に沿って設けられる。本発明の好ましい実施形態によれば、鏡７４０および７４２は一次元リトロリフレクタであり、検出平面内では普通の鏡として機能するが、それに垂直な軸に沿う逆反射作用によって、反射光を検出平面に制限する。
【０１１０】
鏡７４０および７４２に当たった照明器７０４からの光は、反射されて前方に進み、直接、または他方の鏡を介して二次元リトロリフレクタ７４４または７４６のうちの１つに向かい、そこで逆反射されて鏡７４０および／または７４２を介してセンサ組立体７２０に向けて戻ることが理解される。
【０１１１】
タッチ面７０２への対象物（指７３０やスタイラスなど）の衝突は、好ましくは平坦な表面７０２の角に設けられた光センサ組立体７２０によって検出されることが好ましい。センサ組立体７２０は、検出平面７１０において指７３０の存在によって作り出される、照明器７０４によって放射され、かつリフレクタ７４４または７４６を介して（鏡７４０および７４２を経由して）逆反射される光の変化を検出する。好ましくは、センサ組立体７２０は、照明器７０４と同じ平面内に位置し、少なくとも９０°の範囲の視野を有する。
【０１１２】
図５〜７を参照して前述したように、少なくとも１つの鏡を設けることにより、照明器から発せられた光と、付加的に、リフレクタから反射された光の両方をセンサ組立体は検出する。
【０１１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサ組立体７２０からの入力を受け取り、タッチ位置出力表示を提供する、プロセッサ（図示せず）が設けられる。
【０１１４】
図１０に特に戻ると、タッチパネル７００に指が関与している図が見られる。図１０に示される実施形態では、単純化のために１つの指の関与が示されているが、ＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【０１１５】
図１０は、好ましくはプロセッサに実装される、対象物衝突影処理（ＯＩＳＰ）機能の動作を説明する。ＯＩＳＰ機能は、実際の対象物の関与と、センサ組立体７２０によって検出された影から生じる擬似の対象物の関与とを区別するよう機能する。
【０１１６】
図１０に見られるように、ＯＩＳＰ機能は、センサ組立体７２０からの入力を受け取り、指７３０の関与によって作り出されたセンサ組立体７２０のそれぞれの視野の角度領域Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４を利用し、可能な対象物関与位置を構成する多角影交差領域を画定するよう機能する。
【０１１７】
実際の対象物関与位置の個数より多くの数の、可能性のある対象物関与位置に該当する、多角影交差領域が存在し得ることは理解される。
【０１１８】
本発明のＯＩＳＰ機能は、実際より多くの数の可能性のある対象物関与位置の中から実際の対象物関与位置を特定するよう機能する。
【０１１９】
好ましくは、ＯＩＳＰ機能は、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合の中から可能性のある対象物衝突位置の最小の部分集合を見い出すよう機能する。この部分集合は、その部分集合の領域のみで対象物衝突が生じた場合、可能性のある多角影交差領域の全てからなる集合全体が生成されるという要件を満たすものである。
【０１２０】
前述し、図４を参照してさらに後述されるＯＩＳＰ機能は、任意の所望の数までの同時発生の対象物衝突を処理するよう機能することは理解される。
【０１２１】
本発明は、下記で特に請求されたものによって制限されないことを当業者は理解するであろう。本発明の範囲はむしろ、上述した特徴の様々な組み合わせおよび部分的組み合わせ、ならびに、図面を参照して上述の説明を読んだ当業者が想起するであろう、先行技術にはない改良および変形を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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