(57)【要約】  複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を例えばＴＩＲによって伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でタッチ面にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルを含むタッチシステムを使用し、タッチセンスを使用できるようにする。信号プロセッサが、現在の反復と前の反復との間の信号変化を表す検出線の変化値を計算し（２２）、タッチ面にわたる差分相互作用パターンを求めるために変化値に再構成アルゴリズムを作用させる（２３）ように一連の繰り返しの反復の中で動作する。信号プロセッサは、差分相互作用パターンに応じて追跡パターンを更新し（２４）、追跡パターンに基づいて現在のオフセットパターンを生成する（２５）ように更に動作する。オフセットパターンは、タッチ面上の現在のタッチ相互作用を表すように生成され、表面部上のタッチを識別する（２６）ために供給される。追跡パターンは、タッチ面にわたる累積相互作用を表すことができ、タッチ面上の汚れの影響を含む場合があり又はかかる汚れの影響について少なくとも部分的に補償され得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンス機器（１００）からの出力信号に基づくタッチ判定を可能にする方法において、前記タッチセンス機器（１００）は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネル（４）の表面部にまたがる検出線（Ｄ）を画定するように構成されるパネル（４）と、前記信号を生成するために前記内部結合点に結合される少なくとも１つの信号生成器（２）と、前記検出線（Ｄ）の信号値の時間系列を表す前記出力信号を生成するために前記外部結合点に結合される少なくとも１つの信号検出器（３）とを含む、方法において、一連の反復の各反復内で、
前記出力信号に基づき検出線（Ｄ）ごとの現在の信号値（Ｉｔ）を得るステップと、
検出線（Ｄ）ごとの現在の基準値を取得するステップにおいて、前記現在の基準値は前記一連の反復内の前の反復の中で得られる前記現在の信号値（Ｉｔ−ｎ）を表す、現在の基準値を取得するステップと、
前記現在の信号値（Ｉｔ）及び前記現在の基準値に応じて検出線（Ｄ）ごとに変化値（ｄｓｔ）を計算するステップと、
前記変化値（ｄｓｔ）に再構成アルゴリズムを作用させ、前記表面部（１）上の差分相互作用パターン（ｄａｔ）を求めるステップと、
前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）に応じて追跡パターン（ａｔ−ｎ；ｏ’ｔ−１）を更新するステップと、
前記追跡パターン（ａｔ；ｏ’ｔ−１）に応じて現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を生成するステップと、
前記表面部（１）上のタッチを識別するために前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を提供するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）は、前記表面部（１）上にある汚れの影響について少なくとも部分的に補償された前記表面部（１）上の全相互作用の現在の分布を表すことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、前記追跡パターン（ａｔ−ｎ；ｏ’ｔ−１）を更新する前記ステップが、前記前の反復内で更新された前記追跡パターン（ａｔ−ｎ；ｏ’ｔ−１）に前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）を加えるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法において、前記追跡パターン（ａｔ−ｎ）が前記表面部（１）上の全相互作用の分布を表し、前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）が、前記更新された追跡パターン（ａｔ）に応じて生成されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を生成するステップが、前記表面部（１）上にある汚れによって引き起こされる相互作用の分布を少なくとも部分的に表すバックグラウンドパターン（ｂｔ−１）を取得するステップと、前記バックグラウンドパターン（ｂｔ−１）に応じて、前記更新された追跡パターン（ａｔ）を補償するステップとを更に含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記補償するステップが、前記更新された追跡パターン（ａｔ）から前記バックグラウンドパターン（ｂｔ−１）を減じるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の方法において、現在の反復内で前記表面部（１）上で識別される前記タッチに応じて前記バックグラウンドパターン（ｂｔ−１）を更新するステップを更に含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記バックグラウンドパターン（ｂｔ−１）を更新する前記ステップが、前記表面部に加えられた汚れの影響を推定するステップと、前記推定した影響を前記バックグラウンドパターン（ｂｔ−１）に含めるステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法において、前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を表すように前記追跡パターン（ｏ’ｔ）が更新されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記追跡パターン（ｏ’ｔ）を更新する前記ステップが、前記現在の反復内で前記表面部（１）上で識別されるタッチに応じて前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を更新するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記追跡パターン（ｏ’ｔ）を更新する前記ステップが、前記表面部（１）に加えられた汚れの影響を推定するステップと、前記推定した影響を前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）から除去するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか１項に記載の方法において、前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）が、前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）と前記前の反復内で更新された前記追跡パターン（ｏ’ｔ−１）との和として生成されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法において、前記検出線の前記現在の信号値（Ｉｔ）と前記前の信号値（Ｉｔ−ｎ）との間の相対的変化を表すために各変化値（ｄｓｔ）が計算されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記相対的変化の対数を表すために前記変化値（ｄｓｔ）が計算されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載の方法において、前記前の反復が、前記現在の反復よりも一定数の反復前に起こることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法において、前記前の反復が、前記現在の反復よりも２秒未満、好ましくは１秒未満、最も好ましくは０．５秒未満前に起こることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法において、前記前の反復が、前記一連の反復の中の前記現在の反復の直前に起こることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法において、前記一連の反復の中の予め決められた複数回の反復後、前記前の信号値が繰り返し前記現在の信号値に設定されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載の方法において、前記再構成アルゴリズムが、トモグラフィアルゴリズムなどの画像再構成アルゴリズムを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９の何れか１項に記載の方法において、前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）、前記追跡パターン（ａｔ；ｏ’ｔ）、及び前記累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）が、前記表面部（１）にわたる減衰値又は伝達値の分布を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
データ処理システム上で実行されるとき、請求項１乃至２０の何れか１項に記載の方法を実行するように適合されるコンピュータコードを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
タッチセンス機器（１００）からの出力信号に基づきタッチ判定を可能にするための装置において、前記タッチセンス機器（１００）は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネル（４）の表面部（１）にまたがる検出線（Ｄ）を画定するように構成されるパネル（４）と、前記信号を生成するために前記内部結合点に結合される信号生成手段（２）と、前記検出線（Ｄ）の信号値の時間系列を表す前記出力信号を生成するために前記外部結合点に結合される信号検出手段（３）とを含む、装置において、
前記出力信号を受け取るための入力部（１０１）と、
前記出力信号に基づき検出線（Ｄ）ごとの現在の信号値（Ｉｔ）を得ること、
検出線（Ｄ）ごとの現在の基準値を取得することにおいて、前記現在の基準値は一連の反復内の前の反復の中で得られる前記現在の信号値（Ｉｔ−ｎ）を表す、現在の基準値を取得すること、
前記現在の信号値（Ｉｔ）及び前記現在の基準値に応じて検出線（Ｄ）ごとに変化値（ｄｓｔ）を計算すること、
前記変化値（ｄｓｔ）に再構成アルゴリズムを作用させ、前記表面部（１）上の差分相互作用パターン（ｄａｔ）を求めること、
前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）に応じて追跡パターン（ａｔ−ｎ；ｏ’ｔ−１）を更新すること、
前記追跡パターン（ａｔ；ｏ’ｔ−１）に応じて現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を生成すること、及び
前記表面部（１）上のタッチを識別するために前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を提供すること
を前記一連の反復内で繰り返し行うように構成される信号プロセッサ（１４）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２３】
複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネル（４）の表面部（１）にまたがる検出線（Ｄ）を画定するように構成されるパネル（４）と、前記内部結合点において前記信号を生成するための手段（２，１２）と、前記外部結合点において検出信号に基づいて出力信号を生成するための手段（３）と、請求項２２に記載のタッチ判定を可能にするための装置（１０）とを含むことを特徴とするタッチセンス機器。
【請求項２４】
複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネル（４）の表面部（１）にまたがる検出線（Ｄ）を画定するように構成されるパネル（４）と、前記信号を生成するために前記内部結合点に結合される少なくとも１つの信号生成器（２，１２）と、前記検出線（Ｄ）の信号値の時間系列を表す出力信号を生成するために前記外部結合点に結合される少なくとも１つの信号検出器（３）と、前記出力信号を受け取るように接続され、
前記出力信号に基づき検出線（Ｄ）ごとの現在の信号値（Ｉｔ）を得ること、
検出線（Ｄ）ごとの現在の基準値を取得することにおいて、前記現在の基準値は一連の反復内の前の反復の中で得られる前記現在の信号値（Ｉｔ−ｎ）を表す、現在の基準値を取得すること、
前記現在の信号値（Ｉｔ）及び前記基準値に応じて検出線（Ｄ）ごとに変化値（ｄｓｔ）を計算すること、
前記変化値（ｄｓｔ）に再構成アルゴリズムを作用させ、前記表面部（１）上の差分相互作用パターン（ｄａｔ）を求めること、
前記差分相互作用パターン（ｄａｔ）に応じて追跡パターン（ａｔ−ｎ；ｏ’ｔ−１）を更新すること、
前記追跡パターン（ａｔ；ｏ’ｔ−１）に応じて現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を生成すること、及び
前記表面部（１）上のタッチを識別するために前記現在の累積タッチ相互作用パターン（ｏｔ）を提供すること
を前記一連の反復内で繰り返し行うように構成される信号プロセッサ（１０；１４）とを含むことを特徴とするタッチセンス機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、参照によりその両方を本明細書に援用する、２０１１年９月２７日に出願されたスウェーデン国特許出願第１１５０８７９−３号明細書、及び２０１１年９月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／５３９６０８号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、一般にタッチセンスシステム及びかかるシステムに関するデータ処理技法に関し、具体的にはかかるシステム内でタッチを判定するために画像再構成を使用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
タッチセンスシステム（「タッチシステム」）は、多岐にわたる用途で広く使用されている。典型的には、タッチシステムは、指やスタイラスなどの接触物により、タッチ面との直接接触又は近接性により（即ち接触なしに）作動される。タッチシステムは、例えばラップトップコンピュータのタッチパッドとして、制御パネル内で、及び携帯電話などの例えば携帯端末上の表示に対するオーバレイとして用いられる。ディスプレイ上にオーバレイされ、又はディスプレイに組み込まれるタッチパネルは、「タッチスクリーン」としても示す。当技術分野では、他の多くの応用が知られている。
【０００４】
国際公開第２０１１／０２８１６９号パンフレット及び国際公開第２０１１／０４９５１２号パンフレットは、内部全反射（ＦＴＩＲ）に基づくタッチシステムを開示する。全反射（ＴＩＲ）によりパネル内で伝搬させるように、光シートがパネル内に結合される。パネルのタッチ面に物体が接触すると、その接触点において伝搬光が減衰される。受け取られる光を光シートごとに検出するために、タッチ面の外周部を取り囲むように光センサアレイが配置される。タッチ面にわたる減衰値の二次元分布を生成する画像再構成アルゴリズムに入力するために、光センサからの測定信号は繰り返し処理されても良い。これにより、１人又は複数の利用者がタッチ面と相互作用する間、タッチの現在の位置／サイズ／形状を繰り返し求めることが可能になる。
【０００５】
これらの種類のＦＴＩＲベースのタッチシステムでは、タッチが、例えばタッチ面上の指紋や他の種類の汚れから生じる干渉のバックグラウンドに負けずに検出されなければならない。干渉の影響は経時的に変化するだけでなくタッチ面にわたり変化する場合もあり、タッチ面上の接触を常に適切に検出することを困難にしている。更に、接触物とタッチ面との相互作用度は、経時的にも異なる物体間でも異なり得る。例えば相互作用は、物体がタッチ面上にタップされるか、ドラッグされるか、又は固定位置に保たれるかによって決まり得る。異なる物体は異なる相互作用度をもたらす可能性があり、例えば相互作用度は利用者の指によって異なる場合があり、別の利用者の指との間ではなおさら異なり得る。接触物が伝搬光の僅かな、例えば１％未満の減衰しか引き起こさない場合があることも理解されたい。特定のシステムは、０．１％〜０．０１％程度の減衰を検出するように設計されなければならないことがある。
【０００６】
上記の国際公開第２０１１／０４９５１２号パンフレットは、タッチ面上の汚れを補償する技法を提案する。一実施形態では、光センサにおける受光エネルギが、例えば各光センサの基準値による正規化によって減衰値に変換され、その減衰値は、タッチ面にわたる減衰値の二次元分布である現在の光状態を生成する画像再構成アルゴリズムに入力される。このタッチシステムは、タッチ面上の汚れによって引き起こされる減衰値の二次元分布であるバックグラウンド状態の追跡も行う。タッチは、現在の光状態からバックグラウンド状態を減じることによって生成される補償済み光状態の中で検出される。現在の光状態の僅かな減衰として表されるタッチを検出できるようになるには、減衰値に関する高いビット分解能で現在の光状態を生成するために、再構成アルゴリズムを実施する必要があり得る。しかし、再構成アルゴリズムを実施することは処理の点で厳しく、かなりの処理時間を引き起こす可能性がある。再構成処理に使用可能なビット分解能がハードウェアの制約によって制限され得ることも考えられる。
【０００７】
上記の国際公開第２０１１／０２８１６９号パンフレットは代替的な補償技法を提案する。タッチ面上の汚れの影響を含めるために、バックグラウンド信号プロファイルとして集合的に表し、測定エネルギ値を正規化する際及び減衰値に変換する際に使用する光センサの基準値を断続的に更新する。このタッチシステムは光センサからのエネルギ値を繰り返し読み取り、現在の（更新された）基準値を用いて、現在の補償済み信号プロファイルとして集合的に表される減衰値を生成する。次いで、タッチ判定のために現在の補償済み信号プロファイルを、例えばタッチ面にわたる減衰値の二次元分布を生成する画像再構成アルゴリズムによって処理することができ、かかる減衰値の二次元分布はタッチ判定のために更に処理されても良い。基準値を更新することで汚れの影響を追跡することにより、このタッチシステムは、再構成アルゴリズムへの入力内で既に汚れを補償している。理論的には、入力側で補償を行うことにより、再構成画像内の小さな減衰の変化を検出することができながら、低減されたビット分解能で再構成アルゴリズムを作用させることができる。しかし、１つの課題は入力側で十分な補償を達成することである。汚れによる減衰が再構成画像内に残る場合、タッチ判定が多かれ少なかれ妨げられる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の１つ又は複数の制約を少なくとも部分的に克服することである。
【０００９】
上記に鑑みて、１つの目的は、ＦＴＩＲベースのタッチシステム内の再構成処理において低減されたビット分解能を使用可能にすることである。
【００１０】
もう１つの目的は、ＦＴＩＲシステムのタッチ面上の汚れの影響を補償できるようにすることである。
【００１１】
更に別の目的は、再構成処理によって得られる画像に基づくタッチ検出を助けることである。
【００１２】
以下の説明から明らかになり得るこれらの及び他の目的の１つ又は複数は、独立請求項、従属請求項によって規定されるその実施形態による、タッチ判定を可能にする方法、コンピュータプログラム製品、タッチ判定を可能にするための装置、及びタッチセンス機器によって少なくとも部分的に実現される。
【００１３】
本発明の第１の態様は、タッチセンス機器からの出力信号に基づくタッチ判定を可能にする方法である。この機器は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネルの表面部にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルと、その信号を生成するために内部結合点に結合される少なくとも１つの信号生成器と、検出線の信号値の時間系列を表す出力信号を生成するために外部結合点に結合される少なくとも１つの信号検出器とを含む。この方法は、一連の反復の各反復内で、出力信号に基づき検出線ごとの現在の信号値を得るステップと、検出線ごとの現在の基準値を取得するステップにおいて、現在の基準値は一連の反復内の前の反復の中で得られる現在の信号値を表す、現在の基準値を取得するステップと、現在の信号値及び現在の基準値に応じて検出線ごとに変化値を計算するステップと、変化値に再構成アルゴリズムを作用させ、表面部上の差分相互作用パターンを求めるステップと、差分相互作用パターンに応じて追跡パターンを更新するステップと、追跡パターンに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを生成するステップと、表面部上のタッチを識別するために現在の累積タッチ相互作用パターンを提供するステップとを含む。
【００１４】
第１の態様の方法では、検出線の基準値が得られた前の反復以降の表面部上の相互作用の変化を表すために差分相互作用パターンが生成される。現在の反復に関して前の反復を適切に選択することにより、伝搬光との弱い相互作用のタッチを検出できるようにするために、表面部上の相互作用の最大変化が、再構成処理において使用可能なビット分解能に適合することを確実にすることができる。従って、再構成処理内で変化値を使用することは、現在の信号値を使用することに比べ、再構成処理におけるビット分解能の需要を下げ得ることが理解される。更に、必要なビット分解能を低減することは処理時間の短縮にもつながり得る。
【００１５】
これは、再構成アルゴリズムに信号値（又はそのフォーマット版）を入力する前に、個々の信号値に対する汚れの影響を正確に追跡し補償する必要なしに、例えかかる補償を本発明の範囲内で行い又は試みることができても実現される。本発明の方法では、差分相互作用パターンに応じて追跡パターンが更新される二次元追跡を使用する。二次元追跡の結果は、タッチ判定のために処理される現在の累積タッチ相互作用パターンを直接又は更なる処理の後に作成するために使用される。この方法は一連の反復によって、即ち繰り返し機能し、この方法の各反復は追跡パターンを更新するために使用される差分相互作用パターンをもたらし得ることを理解すべきである。従って、タッチが表面部に局所的に加えられ表面部から離されるとき、追跡パターン内の対応する位置において対応する相互作用値が変更され、それにより、結果として生じる累積タッチ相互作用パターンに影響を与える。追跡パターンに作用し、累積タッチ相互作用パターンを生成するために追跡パターンを使用することにより、再構成処理の下流で、即ち表面部にわたる相互作用値の再構成された分布に関して、汚れの影響を追跡し補償することができる。従って、現在の累積タッチ相互作用パターンは、表面部上にある汚れの影響について少なくとも部分的に補償された表面部上の全相互作用の現在の分布を表すために生成され得る。
【００１６】
二次元追跡は、表面部上にある全てのタッチを容易に検出できるようにすることができる。現在の累積タッチ相互作用パターンは、現在の反復における表面部にわたる相互作用の「スナップショット」を表すように理解することができる。従って接触物は、表面部を横断して動いていようと表面部上で止まったままであろうと、累積タッチ相互作用パターン内に現れる。
【００１７】
上記の内容から理解されるように、必要に応じて表面部上のタッチ相互作用を反復ごとに評価できるように、第１の態様の方法は、差分相互作用パターンを再構成し現在の累積タッチ相互作用パターンを生成するために一連の反復によって機能する。
【００１８】
第１の態様で使用される現在の基準値は、前の反復内で得られた現在の信号値と同じとすることができる。或いは、及びとりわけ変化値が専用のフォーマットで与えられることを再構成アルゴリズムが必要とする場合、現在の基準値は、前の反復内で得られた現在の信号値のフォーマット版とすることができる。
【００１９】
「検出線ごとに信号値」を生成するステップは、差分相互作用パターンを再構成すること（及び累積タッチ相互作用パターンを生成すること）に関連し又は有用であると見なされる検出線に関係するものとして解釈すべきことに留意すべきである。従って、タッチセンス機器は、この方法の１つ若しくは複数の又は全ての反復中の再構成に使用されない更なる検出線を実際に画定することができる。
【００２０】
一実施形態では、現在の追跡パターンを生成するステップが、前の反復内で生成された追跡パターンに差分相互作用パターンを加えるステップを含む。
【００２１】
上記の「相互作用パターン」のそれぞれは、表面部にわたる伝搬光との局所的相互作用を表す「相互作用値」の二次元分布を含む。相互作用値は様々なフォーマットで与えられ得るが、典型的には広い意味で局所的減衰又は局所的伝達を表す。信号値は受け取られる信号のエネルギ又はパワーを表すことができ、変化値は、測定エネルギ、（例えば検出線ごとに測定エネルギ値から基準エネルギ値を引くことによって与えられる）差分エネルギ、（例えば検出線ごとに測定エネルギ値を基準エネルギ値で割ることによって与えられる）相対的減衰、（例えば１−相対的減衰に相当する）相対的伝達、（例えば相対的減衰の対数に相当する）対数的減衰等を表すために生成することができる。
【００２２】
一実施形態では、それぞれの検出線の現在の信号値と前の信号値との間の相対的変化を表すために変化値を計算する。一実装形態では、それぞれの検出線の相対的変化の対数を表すために変化値を計算する。その結果、表面部にわたる減衰値又は伝達値の分布を含むように、差分相互作用パターン、追跡パターン、及び累積タッチ相互作用パターンを生成することができる。この実施形態は更に、従来技術によって教示される、信号値を正規化するために基準値を得る必要性を減らし又はなくすことができる。
【００２３】
一実施形態では、再構成アルゴリズムが、トモグラフィアルゴリズムなどの画像再構成アルゴリズムを含む。
【００２４】
この方法の反復にわたり更新される追跡パターンは、様々な方法で実装することができる。
【００２５】
第１の追跡の実施形態では、追跡パターンが表面部上の全ての、即ち累積した汚れの影響を含む相互作用の分布を表す。そのような実施形態では、現在の累積タッチ相互作用パターンを、更新された追跡パターンに応じて生成することができる。現在の累積タッチ相互作用パターンを生成するステップは、表面部上にある汚れによって引き起こされる相互作用の分布を少なくとも部分的に表すバックグラウンドパターンを取得するステップと、そのバックグラウンドパターンに応じて、更新された追跡パターンを補償するステップとを更に含むことができる。これにより、汚れの影響を再構成処理の下流で補償できるようになり、二次元分布に作用する単純な方法を提供することができる。例えば、補償するステップは、更新された追跡パターンからバックグラウンドパターンを減じるステップを含むことができる。一実施形態では、この方法が、現在の反復内で表面部上で識別されるタッチに応じてバックグラウンドパターンを更新するステップを更に含む。その結果、この方法の反復にわたりバックグラウンドパターンを継続的に又は断続的に更新することができる。バックグラウンドパターンを更新するかかるステップは、表面部に加えられた汚れの影響を推定するステップと、推定した影響をバックグラウンドパターンに含めるステップとを含むことができる。例えばバックグラウンドパターンは、上記の国際公開第２０１１／０４９５１２号パンフレットの教示に従って更新することができる。
【００２６】
第２の追跡の実施形態では、現在の累積タッチ相互作用パターンを表すように追跡パターンが更新される。第２の追跡の実施形態は、例えば振動、温度ドリフト等に起因するタッチセンス機器の構造内の変化を遅くするために、ロバスト性の強化を可能にすることができる。上記の第１の追跡の実施形態では、現在の累積タッチ相互作用パターンを生成することが、表面部上の全相互作用を表す追跡パターンからバックグラウンドパターンを減じるステップを含む。しばらくの間使用した後、表面部上にはかなりの汚れ（指紋、しみ等）が堆積し、追跡パターン及びバックグラウンドパターンの両方において大きい相互作用値を引き起こす場合がある。これらの大きい数の何れにおける僅かな誤差も、小さい数であり得る計算される差の重大な誤差を招く可能性があることが理解される。第２の追跡の実施形態では、汚れの影響が（完全に又は部分的に）補償され得る累積タッチ相互作用パターンを表すように追跡パターンを生成するので、この敏感性を回避し又は改善することができる。その結果、追跡パターンがより小さい数を含むことができ、追跡の安定性及びロバスト性の改善をもたらすことができる。表面部上にタッチ相互作用が無いことをゼロ値が表すように相互作用値を生成することにより、更なる改善を実現することができる。
【００２７】
第２の追跡の実施形態ではバックグラウンドパターンを省略することができ、それによりバックグラウンドパターンを記憶／取得するために電子メモリに繰り返しアクセスする必要性を省くことができるので、第２の追跡の実施形態は第１の追跡の実施形態に比べ、改善されたメモリ及び処理効率を可能にすることもできる。
【００２８】
第２の追跡の実施形態は、差分相互作用パターン及び前の反復内で更新された追跡パターンに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを生成し、現在の累積タッチ相互作用パターンを表すために追跡パターンを更新するように理解することができる。
【００２９】
第２の追跡の実施形態の一実施形態では、追跡パターンを更新するステップが、現在の反復内で表面部上で識別されるタッチに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを更新するステップを含む。更新することにより、汚れの影響を再構成処理の下流で補償できるようになり、二次元分布に作用する単純な方法を提供することができる。例えば、追跡パターンを更新するステップは、表面部に加えられた汚れの影響を推定するステップと、推定した影響を現在の累積タッチ相互作用パターンから除去するステップとを含むことができる。これにより、累積タッチ相互作用パターンがこの方法の反復にわたり汚れの影響について補償される。例えば累積タッチ相互作用パターンは、上記の国際公開第２０１１／０４９５１２号パンフレットに記載されているバックグラウンドパターンの更新と同様に更新することができる。
【００３０】
第２の追跡の実施形態の一実施形態では、現在の累積タッチ相互作用パターンが、差分相互作用パターンと前の反復内で更新された追跡パターンとの和として生成される。かかる和は追跡パターンを更新するステップで得ることができ、現在の累積タッチ相互作用パターンを生成するために再利用されても良く、又はその逆も同様であることを理解すべきである。
【００３１】
上記で述べたように、「前の反復」は、再構成処理内で使用可能なビット分解能、及び検出しようとする最も弱い相互作用に鑑みて選択することができる。一実施形態では、前の反復が、現在の反復よりも一定数の反復前に起こるように選択される。別の実施形態では、前の反復が、現在の反復よりも所与の期間前に起こるように選択され、所与の期間は２秒未満、好ましくは１秒未満、最も好ましくは０．５秒未満とすることができる。特定の実装形態では、前の反復が一連の反復の中の現在の反復の直前である。代替的実装形態では、一連の反復の中の予め決められた複数回の反復後、前の信号値が繰り返し現在の信号値に設定される。
【００３２】
特定の実装形態では、第１の態様の方法がタッチセンス機器の出力信号に対して機能し、タッチセンス機器では、タッチ面とパネルの反対面との間で光が内部結合点から外部結合点に内面反射によって伝搬するように、少なくとも１つの信号生成器がパネル内に光を与えるように構成され、１つ又は複数の物体がタッチ面に接触することにより伝搬光が局所的に減衰するようにタッチセンス機器が構成される。特に、伝搬光はタッチ面内の光の内部全反射の障害によって減衰され得る。
【００３３】
本発明の第２の態様は、データ処理システム上で実行されるとき、第１の態様の方法を実行するようになされるコンピュータコードを含むコンピュータプログラム製品である。
【００３４】
本発明の第３の態様は、タッチセンス機器からの出力信号に基づきタッチ判定を可能にするための装置である。この機器は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネルの表面部にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルと、その信号を生成するために内部結合点に結合される信号生成手段と、検出線の信号値の時間系列を表す出力信号を生成するために外部結合点に結合される信号検出手段とを含む。この装置は、出力信号を受け取るための入力部と、出力信号に基づき検出線ごとの現在の信号値を得ること、検出線ごとの現在の基準値を取得することにおいて、現在の基準値は一連の反復内の前の反復の中で得られる現在の信号値を表す、現在の基準値を取得すること、現在の信号値及び現在の基準値に応じて検出線ごとに変化値を計算すること、変化値に再構成アルゴリズムを作用させ、表面部上の差分相互作用パターンを求めること、差分相互作用パターンに応じて追跡パターンを更新すること、追跡パターンに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを生成すること、及び表面部上のタッチを識別するために現在の累積タッチ相互作用パターンを提供することを一連の反復内で繰り返し行うように構成される信号プロセッサとを含む。
【００３５】
本発明の第４の態様は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネルの表面部にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルと、内部結合点において信号を生成するための手段と、外部結合点において検出信号に基づいて出力信号を生成するための手段と、第３の態様による装置とを含む、タッチセンス機器である。
【００３６】
本発明の第５の態様は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネルの表面部にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルと、その信号を内部結合点において生成するための手段と、外部結合点において検出信号に基づいて出力信号を生成するための手段と、第３の態様によるタッチ判定を可能にする装置とを含む、タッチセンス機器である。
【００３７】
本発明の第６の態様は、複数の内部結合点から複数の外部結合点に信号を伝え、それにより内部結合点及び外部結合点の対の間でパネルの表面部にまたがる検出線を画定するように構成されるパネルと、その信号を生成するために内部結合点に結合される少なくとも１つの信号生成器と、検出線の信号値の時間系列を表す出力信号を生成するために外部結合点に結合される少なくとも１つの信号検出器と、出力信号を受け取るように接続され、出力信号に基づき検出線ごとの現在の信号値を得ること、検出線ごとの現在の基準値を取得することにおいて、現在の基準値は一連の反復内の前の反復の中で得られる現在の信号値を表す、現在の基準値を取得すること、現在の信号値及び現在の基準値に応じて検出線ごとに変化値を計算すること、変化値に再構成アルゴリズムを作用させ、表面部上の差分相互作用パターンを求めること、差分相互作用パターンに応じて追跡パターンを更新すること、追跡パターンに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを生成すること、及び表面部上のタッチを識別するために現在の累積タッチ相互作用パターンを提供することを一連の反復内で繰り返し行うように構成される信号プロセッサとを含む、タッチセンス機器である。
【００３８】
第１の態様の実施形態のうちの何れか１つを、第２の態様から第６の態様と組み合わせることができる。
【００３９】
本発明の更に他の目的、特徴、態様、及び利点が、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、並びに図面から見えてくる。
【００４０】
次に、本発明の実施形態を添付の概略図を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、タッチセンス機器の平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、内部全反射（ＦＴＩＲ）によって動作するタッチセンスシステムの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、内部全反射（ＦＴＩＲ）によって動作するタッチセンスシステムの平面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態によるタッチ判定方法の流れ図である。
【図４】図４は、第２の実施形態によるタッチ判定方法の流れ図である。
【図５】図５は、図４の方法を実施する装置のブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、前の合計減衰パターンを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、差分パターンを示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、現在の合計減衰パターンを示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、バックグラウンドパターンを示す。
【図６Ｅ】図６Ｅは、オフセットパターンを示す。
【図７】図７は、差分パターンを計算する際に使用する前の反復の代替的選択を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明は、タッチセンス機器のタッチ面に接触する物体のタッチデータの抽出を可能にするための技法に関する。かかるタッチセンス機器、とりわけ光の内部全反射（ＦＴＩＲ）によって動作する機器の基本概念を示すことで説明を始める。説明を続け、タッチ判定前の信号処理を改善するための実施形態を示す。最後に詳細な例を与える。
【００４３】
説明の全体を通じて、同じ参照番号を用いて対応する要素を識別する。
【００４４】
１．タッチセンス機器
図１は、タッチ面１に接近し又は接触する物体が伝達エネルギの局所的低下を引き起こすように、タッチ面１を横断して何らかの形のエネルギを伝達する概念に基づくタッチセンス機器１００を示す。タッチセンス機器１００は、タッチ面１の周辺部に沿って配置されるエミッタ及びセンサの構成を含む。エミッタ及びセンサの各対は、エミッタからセンサまでの放出信号の伝搬経路に一致する検出線を画定する。図１には、エミッタ２からセンサ３まで延在するようにかかる検出線Ｄを１本しか示さないが、この構成は、典型的にはエミッタによって放出されセンサによって検出される信号にそれぞれ一致する、交差する検出線の密なグリッドを画定することを理解すべきである。検出線Ｄの及ぶ範囲に沿ってタッチ面に接触する如何なる物体も、センサ３によって測定される検出線Ｄのエネルギを低下させる。従って、物体によるタッチ面１上の接触は１本又は複数の検出線の減衰をもたらす。
【００４５】
センサ３の構成は、信号プロセッサ１０に電気的に接続され、信号プロセッサ１０はこの構成からの出力信号をサンプリングし処理する。出力信号は、各センサ３において受け取られる信号エネルギ又は信号電力を示す。以下で説明するように、信号プロセッサ１０は、タッチ面１にわたる相互作用値の分布（簡単にするために以下、「相互作用パターン」又は「減衰フィールド」と呼ぶ）を再現するために出力信号を処理するように構成することができる。相互作用パターンは、多くの異なる方法によって、例えば普通のデジタル画像内などの通常のｘ−ｙグリッド内に配置される相互作用値として表すことができるが、他の種類のグリッド、例えば亀甲形や三角形メッシュも考えられる。相互作用パターンは、タッチ判定のために信号プロセッサ１０又は別の装置（不図示）によって更に処理することができ、タッチ判定は、各接触物の位置（例えばｘｙ座標）、形状、領域などのタッチデータの抽出を伴い得る。
【００４６】
図１の例では、タッチセンス機器１００が、エミッタ２の活性化、及びことによると検出器３からのデータ読出しを選択的に制御するために接続されるコントローラ１２も含む。信号プロセッサ１０及びコントローラ１２は、別々のユニットとして構成することができ、又はそれらを単一のユニット内に組み込んでも良い。信号プロセッサ１０及びコントローラ１２の一方又は両方は、処理装置１４によって実行されるソフトウェアによって少なくとも部分的に実装することができる。
【００４７】
概して、タッチセンス機器１００（タッチ面１）は、円、楕円、長方形を含む多角形など、どんな形でも良い。タッチセンス機器１００は、表示装置又はモニタ上に被せられ又はそれらの中に組み込まれるように設計することができる。
【００４８】
タッチセンス機器１００は、多くの異なる形式の１つでエネルギの伝達を許可するように構成することができる。従って放出信号は、これだけに限定されないが、可視、赤外、若しくは紫外線スペクトル領域内の光波、電気エネルギ、電磁若しくは磁気エネルギ、音響及び超音波エネルギ、又は振動エネルギを含む、タッチ面１内で及びタッチ面１を横断して伝わることができるどんな放射エネルギ又は波動エネルギでも良い。
【００４９】
以下、光の伝搬に基づく実施形態の一例を説明する。図２Ａは、光透過性パネル４、１つ又は複数の光エミッタ２（１つ図示する）、及び１つ又は複数の光センサ３（１つ図示する）を含むタッチセンス機器１００の側面図である。パネル４は、１つ又は複数の層を成す固型材で作られ、２つの向かい合い概ね平行な面５、６を画定し、平面又は曲線状とすることができる。パネル４は、その中を光が内面反射によって伝搬する内部放射伝搬チャネルを画定する。図２Ａの例では、伝搬チャネルがパネル４の境界面５と境界面６との間に画定され、上面５は伝搬光が接触物７と相互作用することを可能にし、その結果タッチ面１を画定する。これは、エミッタ２からの光がパネル４を伝搬するときタッチ面１内で全反射（ＴＩＲ）によって反射されるように、パネル１内に光を注入することによって実現される。光は底面６内でＴＩＲによって反射され、又は底面６上の反射コーティングに向かって反射され得る。例えばパネルが異なる材料の複数の層を含む場合、伝搬チャネルが底面６から離間されることも考えられる。受け取られる光エネルギを示すそれぞれの測定信号を生成するためにセンサ３がパネル４の周辺部に配置される。
【００５０】
図２Ａに示すように、パネル４の上面５と底面６とをつなぐ端部を介し、光をパネル４の内外に直接結合することができる。或いは、光をパネル４内に及び／又はパネル４外に結合するために、図面にはないが別個の（例えば楔形の）結合要素をパネル４の端部に又は上面５若しくは底面６に取り付けても良い。物体７が境界面に十分近づけられると、光の一部が物体７によって散乱されても良く、光の一部が物体７によって吸収されても良く、光の一部がパネル４の端から端までその当初の方向にパネル４内で伝搬し続けても良い。従って、物体７がパネルの境界面（例えば上面５）に接触すると、全反射が妨げられ、透過光のエネルギが低下する。以下、この種のタッチセンス機器を「ＦＴＩＲシステム」（ＦＴＩＲ−内部全反射）と呼ぶ。
【００５１】
ＦＴＩＲシステム１００は、複数の検出線上でパネル４を通して伝えられる光のエネルギを測定するように動作させることができる。これは、例えば１組の相隔たるエミッタ２を活性化してパネル４内に対応する数の光シートを生成することにより、及び１組のセンサ３を動作させて各光シートの伝達エネルギを測定することによって行うことができる。そのような実施形態を図２Ｂに示し、図２Ｂでは各エミッタ２が、エミッタ２から離れて伝搬しながらパネル４の平面内に広がる光ビームを生成する。各ビームは、パネル４上の内部結合箇所内の１つ又は複数の入口点又は内部結合点から伝搬する。パネル４上の外部結合箇所内の幾つかの相隔たる外部結合点においてエミッタ２からの光を受け取るために、パネル４の外周部を取り囲むように光センサ３のアレイが配置される。内部結合点及び外部結合点は、ビームがパネル４に入り、パネル４から出て行く位置をそれぞれ指すに過ぎないことを理解すべきである。従って、１つのエミッタ／センサを幾つかの内部結合点／外部結合点に光学的に結合しても良い。但し図２Ｂの例では、検出線Ｄが、個々のエミッタ−センサの対によって画定されている。この実装形態及び更なる改変形態が、参照によりその全体を本明細書に援用する、出願人の国際公開第２０１０／０６４９８３号パンフレットの中でより詳細に開示されている。
【００５２】
図２は、ＦＴＩＲシステムの一例を示すに過ぎないことを理解されたい。例えば検出線は、１つ又は複数の光ビームをパネル内で掃引し又は走査することにより代わりに生成することができる。ＦＴＩＲシステムのそのような例及び他の例が、例えば米国特許第６９７２７５３号明細書、米国特許第７４３２８９３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０１１４２３７号明細書、米国特許出願公開第２００７／００７５６４８号明細書、国際公開第２００９／０４８３６５号パンフレット、国際公開第２０１０／００６８８２号パンフレット、国際公開第２０１０／００６８８３号パンフレット、国際公開第２０１０／００６８８４号パンフレット、国際公開第２０１０／００６８８５号パンフレット、国際公開第２０１０／００６８８６号パンフレット、及び国際公開第２０１０／１３４８６５号パンフレットの中で開示されており、これらは全て参照により本明細書に援用される。本発明の概念は、そのような代替的ＦＴＩＲシステムにも有利に適用することができる。
【００５３】
実装形態に関係なく、光センサ３は、信号プロセッサ１０によって受け取られサンプリングされる出力信号を集合的に提供する。出力信号は、「投影信号」とも示す幾つかの下位信号を含み、この下位信号は、特定の光エミッタ２によって放出され、特定の光センサ３によって受け取られる光エネルギ、即ち特定の検出線上で受け取られるエネルギ（即ちパワー又は強度）をそれぞれ表す。実装形態にもよるが、信号プロセッサ１０は、個々の投影信号を分離するために出力信号を処理する必要があり得る。
【００５４】
２．再構成アルゴリズム及び入力フォーマット
上記のように、再構成アルゴリズムは、出力信号内の投影信号に基づき、タッチ面１にわたる相互作用パターンを求めるために使用することができる。本発明の実施形態は、フィルタ逆投影、ＦＦＴベースのアルゴリズム、ＡＲＴ（代数的再構成法）、ＳＡＲＴ（同時代数的再構成法）などのトモグラフィ再構成法を含む、画像を再構成するために使用可能な任意のアルゴリズムを用いることができる。或いは、再構成アルゴリズムは、１つ又は複数の基底関数を再構成値に適合させることにより、及び／又はベイズ逆転などの統計的手法により相互作用パターンを生成することができる。タッチ判定で使用するために設計されたかかる再構成アルゴリズムの例は、その全てを参照により本明細書に援用する、国際公開第２０１０／００６８８３号パンフレット、国際公開第２００９／０７７９６２号パンフレット、国際公開第２０１１／０４９５１１号パンフレット、国際公開第２０１１／１３９２１３号パンフレット、及び国際公開第２０１２／０５０５１０号パンフレットの中で見られる。従来の再構成法は、数学文献、例えばＮａｔｔｅｒｅｒによる「Ｔｈｅ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ」や、Ｋａｋ及びＳｌａｎｅｙによる「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ」の中で見られる。
【００５５】
相互作用パターンは、タッチ面の１つ又は複数の副領域内で再構成されても良い。副領域は、上記の投影信号に基づき、タッチ面を横断する検出線の交差を解析することによって識別することができる。副領域を識別するためのかかる技法については、参照により本明細書に援用する国際公開第２０１１／０４９５１３号パンフレットの中で更に開示されている。
【００５６】
再構成アルゴリズムは、入力値ｓが投影関数Ｐに従って相互作用パターンａに依存するという仮定に基づいて設計され、投影関数Ｐは物理タッチシステムの特性を反映し、ｓ＝Ｐ（ａ）が成立する。従って、再構成アルゴリズムは、再構成関数Ｐ’を使用することによりｓからａを再構成するように設計され、ａ＝Ｐ’（ｓ）が成立する。
【００５７】
入力値ｓのフォーマットは、再構成関数Ｐ’に固有であり得ることを理解すべきである。以下の例では、再構成関数Ｐ’が減衰フィールドを再構成するように設計されると仮定し、即ち再構成される相互作用パターンａ内の各相互作用値（「減衰値」）は減衰媒体によるエネルギの局所的減衰を表す。そのような実装形態では、入力値ｓを個々の検出線の減衰値として表すことができる。
【００５８】
次に、この入力値の選択について図２Ａに関して更に説明し、図２Ａは伝搬光が接触物７によって妨げられないことを示す。従って、２つの物体７がエミッタ２からセンサ３までの光路に沿って図らずも互いの後に置かれる場合、どちらの物体７も伝搬光と相互作用する。光エネルギが十分だと仮定し、残りの光がセンサ３に到達し、両方の相互作用（接触）を識別できるようにする投影信号を生成する。従ってマルチタッチＦＴＩＲシステムでは、透過光が複数の接触に関する情報を運ぶことができる。
【００５９】
ｋ番目の検出線Ｄｋの伝達（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）Ｔｋは、減衰媒体による減衰の定義から得ることができ、つまり次式が成立する。
2014530425.tif 000003
【００６０】
この公式では、Ｉｋは減衰物を伴う検出線Ｄｋ上の伝達エネルギを表す信号値であり、Ｉ０，ｋは減衰物を伴わない検出線Ｄｋ上の伝達エネルギを表す信号値であり、ａ（ｘ）は検出線Ｄｋに沿った減衰係数である。この公式では、検出線がその全範囲に沿ってタッチ面と相互作用すると仮定し、即ち検出線は数学的な線として表される。
【００６１】
従って、再構成関数Ｐ’は検出線の伝達データに作用するように設計され得ることが理解される。かかる伝達データは、投影値をそれぞれのバックグラウンド値又は基準値（ＲＥＦｋ）で割ることによって得ることができる。基準値を適切に選択することにより、投影値が伝達値に変換され、この伝達値は従って検出線のそれぞれの上で測定されている有効光エネルギの（通常［０，１］の範囲内の）小部分を表す。
【００６２】
フィルタ逆投影（ＦＢＰ）などの特定のトモグラフィ再構成法は、線積分を扱うラドン変換の理論に基づく。従ってかかる再構成法は、伝達の負の対数によって与えられるフォーマットされた信号値ｓｋに作用するように設計することができる。
2014530425.tif 000004
【００６３】
フォーマットされた信号値ｓｋは、実際はそれぞれの検出線Ｄｋの合計減衰の測度であると指摘することができる。改変形態では、正の対数が使用される。
【００６４】
改変形態では、フォーマットされた信号値ｓｋは、上記の式の知られている任意の近似式によって与えることができる。Ｔｋが１に近い場合に優れた近似式であり、より小さいＴｋの値にも有用であり得る−ｌｏｇ（Ｔｋ）の簡単な近似式が、ｓｋ＝１−Ｔｋによって与えられる。
【００６５】
３．相互作用パターン内の干渉の抑制
その様々な態様において、本発明は、例えばタッチ面１上の汚れや堆積物によって引き起こされる経時変化する干渉があっても、タッチ面上の接触を検出することができるタッチ判定技法に関する。干渉の抑制は、一連の反復単位で機能する処理方法によって実現される。各反復内で、投影信号からサンプリングした現在の信号値に再構成アルゴリズムを作用させ、タッチ面１上の接触の二次元分布を示す相互作用パターンを求める。抑制は、検出線の現在の信号値及び前の信号値に基づき検出線ごとに計算される変化値に再構成アルゴリズムを作用させ、その結果生じる差分相互作用パターンを用いて、前の反復内で生成された追跡パターンを更新することによって実現される。その後、追跡パターンを累積タッチ相互作用パターンとして使用することができ、又は累積タッチ相互作用パターンを生成するために処理しても良く、この累積タッチ相互作用パターン内では干渉の影響が抑制される。
【００６６】
以下の説明から理解されるように、差分干渉パターンに基づいて追跡パターンを更新することにより、過度のビット分解能を必要とすることなしに、汚れの影響を単純且つ処理効率の良い方法で追跡し補償することができる。以下、様々な種類の追跡パターンを使用する実施形態を図３及び図４の流れ図に関して説明する。
【００６７】
以下の説明では、パターン内の対応する「ピクセル値」を有する「ピクセル」に言及する場合がある。本明細書で使用するとき、ピクセルは、パターン内で定められ、相互作用値に関連するあらゆる種類のセル、基底関数、及び領域を包含することを意図する。
【００６８】
更に、以下の例は局所的減衰を表す相互作用パターンに関して与えられ、「減衰パターン」として示される。
【００６９】
図３は、上記のＦＴＩＲシステムなどのタッチセンス機器における再構成及びタッチデータ抽出のための方法の第１の実施形態を示す。この方法は、典型的には信号プロセッサ１０（図１〜２）によって繰り返し実行される一連のステップ２０〜２７を含む。この説明の脈絡では、一連の各ステップ２０〜２７は反復又は感知段階を示す。
【００７０】
各反復はデータ収集ステップ２０から始まり、ステップ２０では、典型的には上記の投影信号のそれぞれの値をサンプリングすることによりＦＴＩＲシステム内の光センサ３から測定値をサンプリングする。データ収集ステップ２０は、各検出線につき１つの投影値をもたらす。そうである必要はないが、ＦＴＩＲシステム内の使用可能な全ての検出線についてデータを収集しても良いことに留意されたい。データ収集ステップ２０は、測定値の前処理、例えば雑音低減のためのフィルタリングを含んでも良い。以下の解説では、現在の投影値を概してＩｔで示すが、ｋ本の検出線のそれぞれについてかかる値が１つあることが理解される。ステップ２０は、その後の反復内で取得するために、現在の投影値Ｉｔ（又はその対数、以下参照）を電子メモリＭ内に記憶することも含む。メモリＭ（図５）は、信号プロセッサ１０内に位置し又は信号プロセッサ１０にとってアクセス可能である。
【００７１】
ステップ２１で、検出線ごとの前の投影値Ｉｔ−ｎ（又はその対数、以下参照）をメモリＭから取得する。前の投影値Ｉｔ−ｎは、前の反復中に投影信号からサンプリングされている。以下の例では、前の投影値が直前の反復内（即ちｎ＝１）でサンプリングされると仮定する。後で説明するように他の改変形態も考えられる。
【００７２】
次いで、現在の投影値Ｉｔ及び前の投影値Ｉｔ−ｎを用いて検出線ごとに変化値ｄｓｔを計算し（ステップ２２）、その結果生じる変化値ｄｓｔの集合に再構成関数Ｐ’を作用させ、「差分パターン」又は「差分相互作用パターン」として示す差分値の二次元分布ｄａｔを生成する（ステップ２３）。差分パターンはタッチ面（又はタッチ面の関連部分）にわたる差分値の分布であり、各差分値は、タッチ面上の特定の位置又はピクセル内での現在の反復と前の反復との間の減衰の局所的変化（増加／減少）を表すことができる。従って差分パターンｄａｔは、タッチ面１にわたるこれらの反復間のタッチ相互作用の変化及び汚れの寄与度の変化についての画像と見なすことができる。
【００７３】
再構成ステップ２３では、任意の適切な投影関数Ｐ’を使用することができる。殆どの再構成関数Ｐ’は少なくともほぼ線形であり、即ちＰ’（ａ・ｘ＋ｂ・ｙ）＝ａ・Ｐ’（ｘ）＋ｂ・Ｐ’（ｙ）が成立する。その結果、差分パターンはフォーマットされた信号値の差に再構成関数Ｐ’を作用させることによって生成することができ：
ｄａｔ＝ａｔ−ａｔ−ｎ＝Ｐ’（ｓｔ）−Ｐ’（ｓｔ−ｎ）＝Ｐ’（ｓｔ−ｓｔ−ｎ）＝Ｐ’（ｄｓｔ）
但しａｔ及びａｔ−ｎは、現在の反復及び前の反復のそれぞれにおける合計減衰パターンである。従って、差分パターンは、フォーマットされた信号値の差を表す変化値に応じて生成することができる。フォーマットされた信号値についての上記の定義を使用し、以下のように示すことができる。
2014530425.tif 000005
【００７４】
従って、変化値ｄｓｔは、前の反復と現在の反復との間の検出線の投影値の相対的変化を表す。これにより、検出線の対数の信号値の差として変化値を次式の通り計算できることが理解される。
ｄｓｔ＝−ｌｏｇ（Ｉｔ／Ｉｔ−ｎ）＝ｌｏｇ（Ｉｔ−ｎ）−ｌｏｇ（Ｉｔ）
【００７５】
見て取れるように、例えば投影値を専用の基準値ＲＥＦで割ることにより、投影値を伝達値などのフォーマットされた信号値に変換する必要なしに差分パターンｄａｔを再構成することができる。これにより、処理速度を改善することができる。しかし特定の実施形態では、フォーマットされた信号値を使って変化値ｄｓｔが計算されることが考えられる。
【００７６】
更に、差分パターンを再構成するために変化値に作用することにより、非常に小さい相互作用の変化さえ再構成される分布内で検出可能にすることができる。対照的に、合計減衰パターンを再構成するために現在のフォーマットされた信号値に作用する（つまりａｔ＝Ｐ’（ｓｔ））従来技術のタッチシステムを検討されたい。システムをしばらくの間実行すると、タッチ面上に汚れが堆積し、投影値Ｉｔが基準値ＲＥＦから著しく逸脱する原因となる。合計減衰パターンａｔ内で弱い相互作用を検出できるようにするために、再構成関数をかなりのビット分解能と共に実施しなければならない可能性があることが理解される。この制約は、変化値ｄｓｔに作用することによって克服される。
【００７７】
図３のステップ２１に戻り、メモリＭから取得されるデータは、対数値：ｌｏｇ（Ｉｔ−ｎ）に変換するためにステップ２１で処理される前の投影値Ｉｔ−ｎであり得ることを理解すべきである。しかし、その後の反復のステップ２１内で取得し直接使用できるように、ステップ２０で現在の投影値の対数ｌｏｇ（Ｉｔ）を計算し記憶することがより処理効率が良い場合がある。
【００７８】
追跡ステップ２４で、追跡パターンａｔ−ｎをメモリＭから取得する。追跡パターンは前の反復内で更新され、今度は前の追跡パターンａｔ−ｎに差分パターンｄａｔをピクセルごとに加えることにより再度更新される。
ａｔ＝ｄａｔ＋ａｔ−ｎ
【００７９】
これにより、現在の追跡パターンａｔがもたらされ、メモリＭ内に記憶される。追跡パターンは、現在のフォーマットされた信号値に再構成関数を作用させる従来の手法（つまりａｔ＝Ｐ’（ｓｔ））によって得られる減衰パターンに対応する。つまり、追跡パターンは合計減衰パターンに対応するが、このパターンは次式の通り、繰り返し反復ごとに差分パターンを開始パターンａ０に累積することによって生成される。
2014530425.tif 000006
【００８０】
開始パターンａ０は、例えばタッチ面にわたり相互作用が全く無いこと、例えばゼロ減衰を表すように設定することができる。追跡パターンａｔ−ｎ及び差分パターンｄａｔを組み合わせるために他の関数、例えば加重和を使用することも考えられる。
【００８１】
補償ステップ２５で、累積タッチ相互作用パターン又は「オフセットパターン」ｏｔを生成するために、タッチ面上の汚れの影響について現在の（更新済の）追跡パターンａｔを補償する。この補償は、タッチ面上の汚れの寄与度を継続的に追跡することによって実現される。このために、ステップ２５で、二次元バックグラウンドパターンｂｔ−１をメモリＭから取得し、次式の通りピクセルごとに現在の追跡パターンａｔから減じる。
ｏｔ＝ａｔ−ｂｔ−１
【００８２】
バックグラウンドパターンｂｔ−１は、直前の反復内で決定され得る。現在のオフセットパターンｏｔを計算する際、バックグラウンドパターン及び現在の追跡パターンａｔに異なる重みを加えることが考えられる。
【００８３】
その後の抽出ステップ２６で、タッチに関連する特色を識別し、タッチデータを抽出するためにオフセットパターンを処理する。オフセットパターン内のタッチを分離するために、知られている任意の技法を使用することができる。例えばタッチを探すために、通常のブロブ検出及び追跡技法を使用することができる。一実施形態では、雑音を除去するために閾値をまずオフセットパターンに適用する。その閾値を（実装形態にもよるが）下回る又は上回る相互作用値を有する任意の領域を更に処理し、例えば二次元二次多項式又はガウスベル形を減衰値に適合させることにより、又は減衰値の慣性楕円を見つけることにより中心及び形状を見つけることができる。クラスタ化アルゴリズム、エッジ検出アルゴリズム、標準ブロブ検出、撥水技法（ｗａｔｅｒ  ｓｈｅｄｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、フラッドフィル技法など、当技術分野で良く知られている数多くの他の技法もある。抽出ステップ２６は、抽出されたタッチデータを出力することによって終えることができる。
【００８４】
バックグラウンド推定ステップ２７では、タッチ面上の汚れに由来する現在の信号の寄与度を推定する。典型的には、汚れは、指、塵、液体等によるしみを含み得る。このバックグラウンド推定ステップは、これらの汚れ及びことによると他の発生源の不所望の信号成分によって引き起こされる相互作用の分布の推定である、更新されたバックグラウンドパターンｂｔ（又は「干渉パターン」）をもたらす。更新されたバックグラウンドパターンｂｔは、１回又は複数回のその後の反復においてステップ２５で取得するためにメモリＭ上に記憶される。
【００８５】
ステップ２７で、（ステップ２４の）現在の合計相互作用パターンａｔ、（ステップ２５の）現在のオフセットパターンｏｔ、及び／又は（ステップ２６の）タッチ相互作用に関する情報と組み合わせて前のバックグラウンドパターンｂｔ−１の空間的に対応するピクセルの値に基づき、現在のバックグラウンドパターンｂｔをピクセルごとに推定することができる。推定が、１回又は複数回前の反復の対応するデータを考慮に入れることも可能である。しばしば、タッチに対応すると見なされるバックグラウンドパターンのピクセルが、如何なるタッチにも対応しないと見なされるピクセルと異なるように更新される。バックグラウンドパターンは区画ごとに更新されても良く、各区画は幾つかのピクセルを含む。推定ステップ２７は、参照によりその全体を本明細書に援用する上記の国際公開第２０１１／０４９５１２号パンフレットの中で開示されているような、「バックグラウンド状態」を更新するための技法の何れかに従って実施することができる。これらの技法の代替策又は補足として、「指数忘却（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ｆｏｒｇｅｔ）」アルゴリズムに従って現在のバックグラウンドパターンを生成することが考えられる：
2014530425.tif 000007
【００８６】
この更新アルゴリズムは、タッチ相互作用の無い領域内でバックグラウンドパターンを合計減衰パターンに徐々に近づける。これにより、タッチ面から接触が無くなるたびに、合計減衰パターンの対応する減衰値に向けてバックグラウンドパターンを局所的及び段階的に更新する。これは、バックグラウンドパターンを更新する簡単なアルゴリズム的方法である。ε＝０．１は、値の一例として与えるに過ぎないことが理解される。
【００８７】
ステップ２７の後、この処理はデータ収集ステップ２０に戻る。
【００８８】
ステップ２０〜２７の１つ又は複数を同時に行っても良いことを理解されたい。例えば、次の感知段階のデータ収集ステップ２０を、ステップ２１〜２７の何れか１つと同時に開始することができる。
【００８９】
図６Ａ〜図６Ｅは、第１の実施形態による方法の１回の反復内で使用され生成される様々な減衰パターンを示す。これらのパターンは、タッチ面（図２Ｂ参照）の座標系Ｘ，Ｙ内の３Ｄプロットとして図示されている。図６Ａは、前の反復内で求められた合計減衰パターンａｔ−ｎのプロットである。パターンａｔ−ｎは、接触及び汚れの両方に由来するタッチ面上の累積した減衰を表す。図６Ｂは、現在の感知段階の中で再構成された差分パターンｄａｔのプロットである。現在のパターンｄａｔは、接触及び汚れの両方に由来する、前の反復以降に加えられた減衰を表す。図６Ｃは、図６Ａのパターンａｔ−ｎと図６Ｂのパターンｄａｔとの和として得られる合計減衰パターンａｔのプロットである。図６Ｄは、直前の反復内で推定されるバックグラウンドパターンｂｔ−１のプロットである。パターンｂｔ−１は、以前の接触に由来する指紋によって引き起こされる第１の減衰成分ａ１、タッチ面上に置かれた手のひらに由来するしみによって引き起こされる第２の減衰成分ａ２、及びこぼれた液体によって引き起こされる第３の減衰成分ａ３を示す。図６Ｅは、図６Ｃのパターンａｔから図６Ｄのパターンｂｔ−１を減じることによって得られる現在のオフセットパターンｏｔのプロットである。ゼロ減衰に近い均一のバックグラウンドレベルを背景に、接触に起因する減衰成分β１が見られる。
【００９０】
図４は、再構成及びタッチデータ抽出のための方法の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態は、追跡パターンの定義及び汚れの影響を処理する方法の点で第１の実施形態と異なる。以下の説明ではこれらの違いに焦点を当て、ステップ２０〜２３及びステップ２６は第１の実施形態及び第２の実施形態で同一であると見なすことができる。
【００９１】
第２の実施形態は、合計減衰パターンからバックグラウンドパターンを減じることによるオフセットパターンの生成（図３のステップ２５）を回避することが有利であり得るという見識に基づく。タッチ面上に汚れが堆積するにつれ、合計減衰パターンａｔ並びにバックグラウンドパターンｂｔ−１は少なくとも局所的に大きい減衰値を含み得る。従って、大きい減衰値を互いから減じる場合、例え小さな誤差でもかなりの不正確さがオフセットパターンｏｔ内に生じる可能性がある。更に、大きい減衰値の間で小さな差を検出することは、合計減衰パターンａｔ及びバックグラウンドパターンｂｔ−１の両方において不所望に高いビット分解能を必要とし得る。
【００９２】
第２の実施形態では、追跡パターンが、オフセットパターンのバックグラウンド補償版によって形成される。以下に示すように、この実施形態では合計減衰パターンを計算し又は追跡する必要、並びにバックグラウンドパターンを更新し追跡する必要を無くすことができる。この実施形態は、タッチ面上の汚れの堆積に対して本方法をよりロバストにし、必要なビット分解能を下げることができるだけでなく、取得されメモリ内に記憶される必要があるデータがより少ないため、本方法の速度を改善し且つ／又はメモリ要件を下げることもできる。
【００９３】
以下の誘導は、上記の指数忘却アルゴリズムを用いてバックグラウンドを補償するために与えるが、他のバックグラウンドアルゴリズムが同様の方法で実施されても良いことを当業者なら理解されよう。第１の実施形態のステップ２５によるオフセットパターンの生成、つまりｏｔ＝ａｔ−ｂｔ−１を検討されたい。この式は、次のように書き換えることができる。
2014530425.tif 000008
上記の式を再編成した後、次式
2014530425.tif 000009
が得られ、追跡パターンｏ’ｔ−１は、タッチ面上の汚れの影響について補償されるように前の反復内で生成される、補償又は補正されたオフセットパターンである。つまり、追跡ステップ２４を適切に修正することにより、バックグラウンドパターンを明確に推定し追跡する必要（ステップ２７）を省くことができ、従ってバックグラウンドパターンを減じる必要（ステップ２５）も省くことができる。
【００９４】
図４に例示する第２の実施形態は、第１の実施形態の補償ステップ２５及びバックグラウンド推定ステップ２７の組合せに対応する、かかる修正された追跡ステップ２４’及び推定ステップ２７’を含む。他の全てのステップ２０〜２３及び２６は第１の実施形態にあるのと同じとすることができ、更に説明はしない。
【００９５】
追跡ステップ２４’において、メモリＭから取得される追跡パターンは、前の反復のステップ２７’で生成された補償済みのオフセットパターンｏ’ｔ−１である。第１の実施形態のステップ２４と同様に、追跡パターンは、前の追跡パターンｏ’ｔ−１に差分パターンｄａｔをピクセルごとに加えることにより更新される。
ｏｔ＝ｄａｔ＋ｏ’ｔ−１
【００９６】
これにより現在の追跡パターンｏｔがもたらされ、ｏｔは、前の反復以降に加えられた汚れを除く汚れについて補償されたオフセットパターンである。このオフセットパターンｏｔは、第１の実施形態のステップ２５によって生成されるオフセットパターンと等価であることが理解される。ステップ２４と同様に、ステップ２４’内の累積は、タッチ面にわたり相互作用が全く無いこと、例えばゼロ減衰を表すように設定することができる開始パターンｏ０を利用することができる。追跡パターンｏｔ−１及び差分パターンｄａｔを組み合わせるために他の関数、例えば加重和を使用することも考えられる。
【００９７】
抽出ステップ２６でタッチデータを抽出するために、ステップ２４の現在のオフセットパターンｏｔを処理する。
【００９８】
推定ステップ２７’は、更新されたバックグラウンドパターンを使用することなしに、最後の反復以降にタッチ面に加えられた汚れの影響についてステップ２４’の現在のオフセットパターンｏｔを補正することを目的とする。この補正は、（ステップ２４’の）現在のオフセットパターンｏｔ内の空間的に対応するピクセルの減衰値、（前の反復内のステップ２７’の）前の補償されたオフセットパターンｏ’ｔ−１、及び／又は（ステップ２６の）タッチ相互作用に関する情報に基づきピクセルごとに行うことができる。この推定が、更に前の時点の反復の対応するデータを考慮に入れることも可能である。この補正は、バックグラウンドパターンを推定するための上記の技法の何れかと同様に行うことができる。例えば、「指数忘却」アルゴリズムを
2014530425.tif 000010
として実施することができ、このアルゴリズムは、タッチ相互作用の無い領域内でオフセットパターンをゼロ減衰に徐々に近づける一方で、他のピクセル／領域は局所的なタッチ相互作用を表す値を有する。
【００９９】
図３と図４とを比較することにより、バックグラウンドパターンの減算に関連する潜在的な問題が第２の実施形態で克服され、メモリのアクセス数も減らせることが理解される。操作の数を更に減らすために、ステップ２７’をステップ２４’に組み込んでも良く、その結果汚れの補正が追跡の一環として行われる。図４の例では、ステップ２４’を
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として実施することができ、補正されたオフセットパターン（ｏ’ｔ）の生成は、前のオフセットパターンｏｔ−１に基づき現在のオフセットパターンｏｔを生成するための計算に埋め込まれる。
【０１００】
第１の実施形態及び第２の実施形態による方法は、ＦＴＩＲシステム内の光センサ３からの測定値をサンプリングするように接続されるデータ処理装置（図１〜図２の信号プロセッサ１０参照）によって実施することができる。図５は、図４の方法を実施するためのかかるデータ処理装置１０の一例を示す。図示の例では、装置１０が出力信号を受け取るための入力部１０１を含む。装置１０は、現在の投影値をサンプリングするためのデータ収集要素（又は手段）２００、前の投影値を取得するための取得要素（又は手段）２０１、変化値を計算するための差異計算要素（又は手段）２０２、オフセットパターンを再構成するための再構成要素（又は手段）２０３、追跡パターンを累積するための追跡要素（又は手段）２０４’、オフセットパターンからタッチデータを抽出するための抽出要素（又は手段）２０６、加えられた汚れについてオフセットパターンを補正するための推定要素（又は手段）２０７’、及びタッチデータを出力するための出力部１０２を更に含む。図５のデータ処理装置は、第１の実施形態による方法を実施するための対応する要素／手段を代替的に含んでも良い。
【０１０１】
抽出ステップ２６は、第１の実施形態及び第２の実施形態の他のステップから切り離して、例えば現在のオフセットパターンをメモリＭから又はステップ２５若しくは２４’から直接得る別個の装置内で実行しても良いことを理解すべきである。そのような分離した実装形態では、ステップ２６内で識別されるタッチデータにステップ２７及び２７’がアクセスできるようにしても良い。
【０１０２】
装置１０は、１台又は複数の汎用コンピューティングデバイス又は専用コンピューティングデバイス上で実行される、専用ソフトウェア（又はファームウェア）によって実装することができる。この文脈では、かかるコンピューティングデバイスの各「要素」又は「手段」は、方法ステップの概念上の等価物を指し、要素／手段とハードウェア又はソフトウェアルーチンの特定の部分との間には、必ずしも１対１の対応関係があるとは限らないことを理解すべきである。１つのハードウェアが様々な手段／要素を含むこともある。例えば処理装置は、或る命令を実行するときは或る要素／手段として働くが、別の命令を実行するときは別の要素／手段として働くことができる。加えて、場合によっては１つの要素／手段を１つの命令によって実装できるが、他の一部の事例では複数の命令によって実装しても良い。必然的に、１つ又は複数の要素（手段）が、アナログハードウェアコンポーネントによって完全に実装されることが考えられる。
【０１０３】
ソフトウェアによって制御される装置１０は、１個又は複数の処理装置、例えばＣＰＵ（「中央処理装置」）、ＤＳＰ（「デジタル信号プロセッサ」）、ＡＳＩＣ（「特定用途向け集積回路」）、個別アナログ及び／又はデジタル部品、又はＦＰＧＡ（「書替え可能ゲートアレイ」）などの他の何らかのプログラム可能論理装置を含むことができる。装置１０は、システムメモリ、及びシステムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理装置に結合するシステムバスを更に含むことができる。システムバスは、様々なバスアーキテクチャの何れかを使用するメモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、及びローカルバスを含む数種類のバス構造のうちのどれでも良い。システムメモリは、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなど、揮発性及び／又は不揮発性メモリ形式のコンピュータ記憶媒体を含むことができる。専用ソフトウェア及び調整係数は、システムメモリ内に、又は磁気媒体、光学媒体、フラッシュメモリカード、デジタルテープ、固体ＲＡＭ、固体ＲＯＭなど、コンピューティングデバイス内に含まれ、又はコンピューティングデバイスにとってアクセス可能な他の着脱式／固定式の揮発性／不揮発性コンピュータ記憶媒体上に記憶することができる。データ処理装置１０は、シリアルインターフェイス、パラレルインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、ワイヤレスインターフェイス、ネットワークアダプタなどの１つ又は複数の通信インターフェイス、並びにＡ／Ｄ変換器などの１つ又は複数のデータ収集装置を含むことができる。専用ソフトウェアは、記録媒体及び読取専用メモリを含む任意の適切なコンピュータ可読媒体上で装置１０に提供することができる。
【０１０４】
４．結論
本発明を主に幾つかの実施形態に関して上記で説明してきた。しかし、当業者なら容易に理解されるように、上記で開示した実施形態以外の実施形態も、添付の特許請求の範囲によって定め、それによってのみ限定される本発明の範囲及び趣旨の範囲内で等しく可能である。
【０１０５】
相互作用パターンは、タッチデータを抽出する（図３及び図４のステップ２６参照）前に後処理にかけても良いことを理解されたい。かかる後処理は、雑音除去及び／又は画像強調のための様々な種類のフィルタリングを含み得る。
【０１０６】
さらに、ＦＴＩＲシステムに関して与えた上記の全ての実施形態、例、改変形態、及び代替形態は、光以外のエネルギを伝達することによって動作するタッチセンス機器に等しく適用可能であり得る。一例では、タッチ面を導電性パネルとして実装することができ、エミッタ及びセンサは電流をパネルの内外に結合する電極とすることができ、出力信号はそれぞれの検出線上のパネルの抵抗／インピーダンスを示すことができる。別の例では、タッチ面が誘電体として働く材料を含むことができ、エミッタ及びセンサは電極とすることができ、出力信号はそれぞれの検出線上のパネルの静電容量を示すことができる。さらに別の例では、タッチ面が振動伝導媒体として働く材料を含むことができ、エミッタは振動発生器（例えば音響又は圧電変換器）とすることができ、センサは振動センサ（例えば音響又は圧電センサ）とすることができる。
【０１０７】
本明細書の上記に示した詳細な例では、「前の反復」は直前の反復と同義であった。これは必須ではない。前の反復は、現在の反復から任意の数の反復遡ったもの、即ちｎ番目の反復ごととすることができる。但し、各反復についてオフセットパターンを生成するために並列処理を実施しない限り、オフセットパターンはｎ番目の反復ごとのタッチデータ抽出でのみ入手可能であり得る。
【０１０８】
代替策では、同一の反復からのデータをその後の数回の反復内で使用する。例えば、連続した数回の反復にわたり、前の同一の反復を基準にして変化値を計算しても良い。かかる例を図７に示し、図７では１００番目の反復ごとに前の反復が現在の反復に設定され、それにより１００回の連続した反復にわたり、前の同じ反復を基準にして変化値が計算され、この前の反復の合計相互作用パターンに累積される。
【０１０９】
本発明の別の概念によれば、差分パターンｄａｔは、再構成関数を変化値に作用させることによってではなく、次式の通り、現在の反復の再構成された合計減衰パターンと前の反復の再構成された合計減衰パターンとの間のピクセルごとの差として生成される。
2014530425.tif 000012
【０１１０】
かかる改変形態は、再構成に変化値を使用する特定の利点をもたらすことはできない可能性があるが、第２の実施形態に関して説明したステップ２４’及び２７’を使用することにより、バックグラウンドパターンを推定し減じる必要を依然として回避することができ得る。この発明概念は、現在の投影値に応じてタッチ面上の現在の合計相互作用パターンを求めるステップと、一連の反復内の前の反復の中で求められた合計相互作用パターンを取得するステップと、現在の合計相互作用パターン及び前の反復内で求められた合計相互作用パターンに応じて差分相互作用パターンを生成するステップと、差分相互作用パターン及び前の反復内で更新された追跡パターンに応じて現在の累積タッチ相互作用パターンを生成するステップと、現在の累積タッチ相互作用パターンを表すように追跡パターンを更新するステップと、表面部上のタッチを識別するために現在の累積タッチ相互作用パターンを提供するステップとを一連の反復の各反復内で実施する、処理方法（及び対応するコンピュータプログラム製品、装置、及びタッチセンス機器）を含むと見なすことができる。
【図１】
2014530425.tif 000013
【図２Ａ】
2014530425.tif 000014
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
2014530425.tif 000019
【図６−２】
2014530425.tif 000020
【図６−３】
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【図７】
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【国際調査報告】
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