(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なパネル（１０２）と、
透明パネルを介して見ることができる各発光画素を形成するための、透明パネルの後に収納された光量子生成層（１０６）と、
スクリーンによる画像の表示を変更するために光量子生成層（１０６）を制御することができる人／機械インターフェイス（１０８）と
を備えたスクリーンであって、
インターフェイスは、
パネルの前の人間の手により直接動かされ得る移動可能な永久磁石の位置を特定するための装置（１２）であって、この装置はこの目的のために、
・磁力計のそれぞれについての間の既知の距離を保つために自由度無しでお互いに機械的に接続されたＮ個（Ｎは５以上の整数）の３軸磁力計（Ｍｉｊ）を有する磁力計のネットワーク、及び、
・このネットワークの磁力計の計測値から、ＸＹＺ座標系における永久磁石の位置ｘ，ｙ，ｚと、ＸＹＺ座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する永久磁石の磁気モーメントの向きΘｘ，Θｙ，Θｚとをそれぞれ決定することができる電子処理装置（３０）
を有する装置（１２）と、
位置を特定するための装置により決定される位置及び向きに依存して表示を変更するために光量子生成層（１０６）を制御することができる装置（１１２）と
を備え、
磁力計のネットワークは、感度の低い磁力計をネットワークの中心に配置し、感度の高い磁力計をネットワークの周辺に配置している
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
数Ｎは１６以上である
請求項１記載のスクリーン。
【請求項３】
位置特定装置（１２）の磁力計のネットワークは、パネル（１０２）の反対側で光量子生成層（１０６）の後に収納される
請求項１又は請求項２記載のスクリーン。
【請求項４】
お互いに平行な磁力計の複数の列を形成するために、磁力計が所与の平面に置かれ、この平面で分散される
請求項３記載のスクリーン。
【請求項５】
磁力計のネットワークの磁力計は光量子生成層（１０６）の外周を囲う細長い領域の内部に配置され、磁力計のネットワークの磁力計は光量子生成層の前後においてこの層と垂直な方向に配置されない
請求項１又は請求項２記載のスクリーン。
【請求項６】
電子装置（３０）は、
ａ）磁力計のネットワークに関して永久磁石の位置を推定し、
ｂ）各磁力計と永久磁石の推定位置との間の距離を計算し、
ｃ）この推定位置に最も近いＮｉ個の磁力計、又は、最も遠いＮｅ個の磁力計を除外し（Ｎｉ＋ＮｅはＮよりも厳格に小さい正の整数）、
ｄ）永久磁石により生成され又は変更された磁界についての、除外されていない各磁力計により得られた計測値を取得し、
ｅ）除外されていない磁力計の計測値だけから永久磁石の位置及び向きを決定する
ようにプログラムされた
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のスクリーン。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のスクリーンと、
位置特定装置により位置が特定され得る移動可能な永久磁石（１０）と
を有する組み立て品。
【請求項８】
透明パネルと、透明パネルを介して見ることができる各発光画素を形成するための光量子生成層とを備えたスクリーンの表示を制御するための方法であって、この層は透明パネルの後に収納されており、
この方法は、
人がパネルの前で手により移動可能な永久磁石を動かすこと、
磁力計のそれぞれについての間の既知の距離を保つために自由度無しでお互いに機械的に接続されたＮ個（Ｎは５以上の整数）の３軸磁力計を有する磁力計のネットワークの複数の磁力計で、永久磁石により生成され又は変更された磁界を計測すること（８４）、
電子処理装置で、このネットワークの磁力計の計測値から、ＸＹＺ座標系における永久磁石の位置ｘ，ｙ，ｚと、ＸＹＺ座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する永久磁石の磁気モーメントの向きΘｘ，Θｙ，Θｚとをそれぞれ決定すること（８６）、そして、
電子装置により決定された位置及び向きに依存して表示を変更するために光量子生成層を制御すること（８８）
を含み、
磁力計のネットワークは、感度の低い磁力計をネットワークの中心に配置し、感度の高い磁力計をネットワークの周辺に配置している
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
ａ）磁力計のネットワークに関して永久磁石の位置を推定すること（５２）、
ｂ）各磁力計と永久磁石の推定位置との間の距離を計算すること（５６）、つぎに、
ｃ）この推定位置に最も近いＮｉ個の磁力計、又は、最も遠いＮｅ個の磁力計を除外すること（６０，７２，８２）（Ｎｉ＋ＮｅはＮよりも厳格に小さい正の整数）、
ｄ）永久磁石により生成され又は変更された磁界を除外されていない各磁力計で計測すること（８４）、
ｅ）除外されていない磁力計の計測値だけから永久磁石の位置及び向きを決定すること（８６）
を含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
計測ステップ（８４）では、除外された磁力計が停止される
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の制御方法を実行するための指令を、これらの指令が電子プロセッサにより実行されるときに、含むことを特徴とするデータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン及びこのスクリーンを制御するための方法に関する。本発明はまた方法を実行するためのデータ記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のスクリーンは、
・透明パネル
・透明パネルの後に収納され、透明パネルを介して見ることができる各発光画素を形成するための光量子生成層、及び
・スクリーンによる画像の表示を変更するために光量子生成層を制御することができる人／機械インターフェイス
を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０２４６２０号
【特許文献２】仏国特許出願公開第２５８６３０２号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第１０１３６１６６０号明細書
【特許文献４】仏国特許出願公開第２９５２４５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの場合に、人／機械インターフェイスはタッチスクリーン、すなわち、指で触れることにより制御されても良いスクリーンの形態をとる。このタイプのインターフェイスは、人間工学的であり、使用も簡単であるという大きな利点を有する。しかしながら、スクリーンを指で触ることは、スクリーンが汚くなることに必ずつながる。
【０００５】
人／機械インターフェイスはまたユーザにより自由に動かせる交番磁界の発生源の位置を特定するための装置を有するかもしれない、この場合に、スクリーンの表示が制御されることを可能にするのは、交番磁界の発生源の動きである。このタイプのインターフェイスはスクリーンに直接触ることがないので、スクリーンが汚れるのが限定されるという利点を有する。対照的に、交番磁界の発生源にそれが機能するために電力を供給することが必要である。このことはこのタイプのインターフェイスの製造を複雑にする。なぜならば、特許文献１にあるような電磁結合した電源、又は、特許文献２にあるような交番電界の発生源に収納されたバッテリーを供給することが必要だからである。
【０００６】
本発明は、製造することが容易なままで、スクリーンが汚れることを限定するインターフェイスを備えたスクリーンを提供することにより、この問題を改善することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のために、本発明は請求項1に従うスクリーンを提供する。
【０００８】
上記スクリーンではユーザが指でスクリーンに触れることはもはや必要ではない。スクリーンが汚れることはそのために限定される。しかしながら、ユーザは永久磁石を取り扱わなければならないだけなので、このインターフェイスは製造することが容易なままである。このように、交番磁界の発生源に電力を供給することに伴う問題は避けられる。加えて、スクリーンに触る必要がないことを除いて、このインターフェイスを使用する技能は、タッチスクリーンを使用する技能と同じである。それゆえ、このインターフェイスはタッチスクリーンと同じ利点を有する。
【０００９】
上記提案したインターフェイスはなお追加の利点を有する。例えば、ユーザとスクリーンとの相互作用の領域はより大きい。特に、それはスクリーンの表面に限定されず、スクリーンと同じ平面ではスクリーンの外周以上に広がる。
【００１０】
磁力計のネットワークを使用することは、磁性物体がとても正確に位置を特定されることを可能にする。
【００１１】
このスクリーンの実施の形態は、従属請求項の特徴の１つ以上を含んでも良い。
【００１２】
スクリーンのこれらの実施の形態は、その上、つぎの利点を有する。
・多くの磁力計を使用することは、パネルの前の磁性物体の位置特定の精度が向上されることを可能にする。
・磁力計を光量子生成層の周囲の細長い領域に配置することは、光量子生成層における磁性物質の存在により、磁性物体の位置特定が攪乱されるのを防ぐことを可能にする。
・磁性物体に最も近い、又は、磁性物体から最も遠い磁力計を除外することは、この物体の位置を特定するために必要な計算能力が削減されることを可能にする。
【００１３】
本発明はまた請求項７に従う組み立て品に関する。
【００１４】
本発明はまた請求項８に従う上記スクリーンの表示を制御するための方法に関する。
【００１５】
この制御方法の実施の形態は従属請求項の１つ以上の特徴を有していても良い。
【００１６】
方法のこれらの実施の形態はその上つぎの利点を有する。
・除外された磁力計を停止することは、磁力計のネットワークの電力消費を減らすことを可能にする。
【００１７】
本発明はまた上記制御方法を実行するための指令であって、電子プロセッサにより実行される指令を含むデータ記憶媒体に関する。
【発明の効果】
【００１８】
何も限定しない例として純粋に与えられた以下の明細書を読み、図面を参照することにより、本発明は良く理解されるであろう。
【００１９】
これらの図面において、同じ構成要素を指し示すために、同じ参照番号が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スクリーンが制御されることを可能にする人／機械インターフェイスの概略図である。
【図２】図１の人／機械インターフェイスに採用される磁力計のネットワークの、上から見た部分図である。
【図３】図１の人／機械インターフェイスを使用してスクリーンを制御するための方法のフローチャートである。
【図４】図１のものと同様の人／機械インターフェイスを組み込んだスクリーンの全体概略図である。
【図５】図４のスクリーンの他の実施の形態の正面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この明細書の残りの部分では、当業者に良く知られた特徴及び機能は詳細に記述されない。
【００２２】
図１は、スクリーン４の人／機械インターフェイス２を示す。ここでは、スクリーン４上の画像の表示を制御することができる制御装置５にスクリーン４は接続されている。図１を簡単にするために、スクリーンのさまざまな構成要素、すなわち、インターフェイス２及び装置５は隣同士で示される。
【００２３】
ここで、人／機械インターフェイス２の動作は、スクリーン４上のカーソル６の位置及び向きを装置５が制御する場合に関して図示される。例えば、カーソルは３次元形状を有する。図１では、カーソル６は平行６面体である。しかしながら、インターフェイス２は、ユーザからの多くの他の指令を取得するために使用されても良い。
【００２４】
インターフェイス２は、磁性物体１０と、この物体１０の位置を特定するための装置１２とを有する。物体１０は、装置１２に自由度無しで固定される直交座標系ＸＹＺにおいて自由に移動できる。ここで、方向Ｘ及びＹは水平であり、方向Ｚは垂直である。
【００２５】
例えば、物体１０は、外部磁場が無くても０以外の磁気モーメントを有する永久磁石である。例えば、この磁石の保磁力は１００Ａｍ−１又は５００Ａｍ−１よりも大きい。それは例えば強磁性の又はフェリ磁性の物質でできている。
【００２６】
物体１０は楕円形状を有する。図１では、物体１０の磁気モーメントの向きは、この物体の長手方向と平行な矢印により示される。以下、この物体の最大長はＬで表される。永久磁石の強さは、典型的には０．０１Ａｍ２又は０．１Ａｍ２よりも大きい。
【００２７】
この実施の形態では、物体１０は非磁性の器具１６に自由度無しで固定される。用語“非磁性の”は、計測可能な磁気特性を有していない物質からできている器具を意味すると理解される。
【００２８】
器具１６は、物体１０の位置から位置を特定されても良い。器具１６はまた、もしも物体１０の大きさが小さいならば、物体１０を取り扱うことを容易にするのを可能にする。典型的には、物体１０と器具１６とを組み合わせたものは、ＸＹＺ座標系で人間の手によって直接的に、自由に移動可能である。この目的のために、この組み合せたものは１キロよりも、好ましくは２００グラムよりも重くはない。この組み合せたものは大きさが十分に小さく、ユーザの片手で摘まれ、移動されることができる。例えば、器具１６は木又はプラスチックのスタイラスペン、又は、リングである。リングの場合には、ユーザの指に装着されることが意図される。
【００２９】
装置１２は、座標系ＸＹＺにおいて物体１０の位置が特定されることを可能にする。用語“位置が特定された”、“位置を特定すること”、“位置を特定する”、及び、“位置特定”はここではＸＹＺ座標系における物体１０のｘ，ｙ，ｚ位置、及び、またＸＹＺ座標系の軸Ｘ，Ｙ及びＺに関して物体１０の向きが決定されることを意味するとここでは理解される。例えば、物体１０の向きは、それぞれ、座標系の軸Ｘ，Ｙ及びＺに関して、物体１０の磁気モーメントの角度Θｘ，Θｙ及びΘｚにより示される。
【００３０】
装置１２は、Ｎ個の３軸磁力計Ｍｉｊのネットワークを有する。図１で、垂直の波線は装置１２の一部分が示されなかったことを示す。
【００３１】
３軸磁力計は３つの非同一線上の計測軸での磁界の投影を計測することができる磁力計である。そのような磁力計は磁界の向きを計測する。加えて、一般的に、この磁力計はまた磁界の強度又はノルムを計測する。
【００３２】
典型的には、Ｎは５よりも大きく、好ましくは、１６又は３２よりも大きい。ここでは、Ｎは６４以上である。
【００３３】
この実施の形態では、磁力計Ｍｉｊはマトリックスを形成するために行及び列に並べられる。ここでは、このマトリックスは８行及び８列を有する。指数ｉ及びｊは、磁力計Ｍｉｊが設置される交点での、このマトリックスの行及び列をそれぞれ示す。図１では、１つの行ｉの磁力計Ｍｉ１，Ｍｉ２，Ｍｉ３，Ｍｉ７及びＭｉ８だけが示される。磁力計Ｍｉｊのお互いに関する位置は、図２を参照してより詳細に記述される。
【００３４】
各磁力計Ｍｉｊは、他の磁力計に関して自由度無しで固定である。この目的のために、磁力計Ｍｉｊは、剛性の薄板２０の後面２２に自由度無しで固定される。この剛性の薄板は物体１０に向けられた前面２４を有する。薄板２０は剛性の非磁性の物質でできている。例えば、薄板２０はガラスでできていて、スクリーン４のパネルを形成する。
【００３５】
各磁力計Ｍｉｊは物体１０により生成された磁界の向き及び強度を計測する。これを行うために、この磁力計の３つの計測軸上のこの磁力計Ｍｉｊで物体１０により生成された磁界の直交投影のノルムを各磁力計Ｍｉｊは計測する。ここでは、これらの３つの計測軸はお互いに直交する。例えば、磁力計Ｍｉｊのそれぞれについての計測軸は、座標系の軸Ｘ，Ｙ及びＺとそれぞれ平行である。磁力計Ｍｉｊの感度は例えば４ｘ１０−７Ｔである。
【００３６】
各磁力計Ｍｉｊはデータ伝達バス２８を経由して処理装置３０に接続されている。
【００３７】
処理装置３０は、磁力計Ｍｉｊの計測値からＸＹＺ座標系における物体１０の位置及び向きを決定することができる。この目的のため、装置３０は、データ記憶媒体に記憶された指令を実行することができるプログラム可能な電子プロセッサ３２を有する。それゆえ、装置３０はまた、図３に示された方法をプロセッサ３２で実行のために必要な指令を含むメモリ３４を有する。特に、装置３０は、磁力計Ｍｉｊの各測定値と、ＸＹＺ座標系における物体１０に対応する磁気双極子の位置、向き及び強度とを関連付ける数学的モデルを実行する。このモデルはそれゆえ、磁気双極子の位置、向き及び強度が未知で、磁力計Ｍｉｊの計測値及び磁力計の位置が既知である連立方程式の形態をとる。例えば、この連立方程式は、拡張カルマンフィルタを使用して解かれる。このモデルは典型的には電磁気の物理を記述する方程式から作成される。このモデルを作成するために、物体１０は磁気双極子により近似される。この近似は、もしも物体１０と磁力計Ｍｉｊとの間の距離が２Ｌよりも大きい、好ましくは３Ｌよりも大きいならば、ほとんど誤りを導かない。ここでは、Ｌは物体１０の最大寸法である。典型的には、Ｌは２０ｃｍよりも小さく、好ましくは、１０又は５ｃｍよりも小さい。
【００３８】
装置３０はまた物体１０について計測された位置及び向きをインターフェイス３６に伝達することができる。
【００３９】
制御装置５は、このインターフェイス３６を介して装置３０と接続されている。
【００４０】
図２は、装置１２の磁力計Ｍｉｊのいくつかを示す。これらの磁力計Ｍｉｊは方向Ｘに平行な行ｉに整列される。これらの磁力計はまたマトリックスを形成するために方向Ｙに平行な列ｊに整列される。行ｉ及び列ｊは、指数の昇順に整列される。
【００４１】
磁力計Ｍｉｊの中心は、行ｉと列ｊとの交点に配置される。磁力計の中心は、磁界がこの磁力計により計測される箇所に対応する。ここでは、指数ｉ及びｊは区間［１；８］に含まれる。
【００４２】
行ｉに沿って直に連続する２つの磁力計Ｍｉｊ及びＭｉ，ｊ＋１の中心は、既知の距離ｄｉ，ｊ，ｊ＋１により隔てられる。同様に、所与の列ｊに沿って直に連続する２つの磁力計Ｍｉｊ及びＭｉ＋１，ｊの中心は、既知の距離ｄｊ，ｉ，ｉ＋１により隔てられる。
【００４３】
ここで記述される特別な場合において、行ｉがどれであっても、距離ｄｉ，ｊ，ｊ＋１は同じである。この距離はそのためにｄｊと表される。同様に、列ｊがどれであっても、２つの磁力計の間の距離ｄｊ，ｉ，ｉ＋１は同じである。この距離はそのためｄｉと表される。
【００４４】
ここでは、距離ｄｉ及びｄｊはどちらもｄに等しい。
【００４５】
・永久磁石の強さが０．５Ａｍ２である、
・磁力計の感度が４ｘ１０−７Ｔである、そして、
・磁力計Ｍｉｊの数が６４である
ときに、典型的には、距離ｄは１及び４ｃｍの間に含まれる。
【００４６】
スクリーン４及びそのインターフェイス２の動作が図３の方法を参照して次に記述される。
【００４７】
最初に、ステップ５０では、物体１０が磁力計のネットワークの中心にあり、この物体１０に関して何かしらの設定された向きをとるという仮定の下で拡張カルマンフィルタが初期化される。例えば、物体１０は水平であると最初はみなされる。
【００４８】
ステップ５１では、物体１０の磁界により飽和された磁力計が除外される。飽和した磁力計は、もしも物体１０がこの磁力計に近づけられても、計測値がもはや変わらない磁力計である。磁力計が飽和したときは、飽和していないときに伝達されやすいものとは異なる既知の計測値の特性を有する信号を磁力計は伝達する。このように、ステップ５１では、プロセッサ３２は、各磁力計により伝達される計測値信号から飽和した磁力計を特定する。“飽和した”として特定された磁力計は、除外されたとして印をつけられる。例えば、この目的のために、この磁力計の識別子が除外された磁力計のリストに追加される。この明細書では、除外されたとして特定された磁力計は、“除外された”と呼ばれる。
【００４９】
ステップ５２では、物体１０の位置が推定される。ここでは、この推定は、以前に決定された位置を取得することである。
【００５０】
つきに、ステップ５４では、推定位置に最も近い磁力計Ｍｉｊが特定される。
【００５１】
この実施の形態において、ステップ５４では、もしも磁力計を推定位置から隔てる距離ｅｉｊがあらかじめ定められたしきい値Ｓｂよりも小さいならば、磁力計Ｍｉｊは推定位置に最も近い磁力計の１つであるとみなされる。しきい値Ｓｂは２Ｌ以上であり、好ましくは３Ｌ以上である。加えて、このしきい値は十分に小さく選択されるので、装置１２に関して物体１０の位置がどうであっても、全ての磁力計Ｍｉｊは、物体１０を中心とする半径Ｓｂの球に決して含まれない。例えば、好ましくは、ネットワークにおいてお互いに最も離れた２つの磁力計Ｍｉｊの間の距離の半分よりも小さくなるように、しきい値Ｓｂは選択される。例えば、ここでは、しきい値Ｓｂは３Ｌに等しくなるように選択される。
【００５２】
動作５６では、各磁力計Ｍｉｊに関して、この磁力計と推定位置との間の距離ｅｉｊが計算される。
【００５３】
つぎに、動作５８では、計算された距離ｅｉｊがしきい値Ｓｂと比較される。もしも距離ｅｉｊがしきい値Ｓｂよりも小さいならば、つぎに、動作６０では、この磁力計Ｓｉｊは、推定位置に最も近い磁力計の１つであるとして特定される。この磁力計はつぎに除外される。
【００５４】
もしも距離ｅｉｊがしきい値Ｓｂよりも大きければ、磁力計Ｍｉｊは特定されず、このように除外されない。
【００５５】
動作５６から６２は各磁力計Ｍｉｊに関して反復される。
【００５６】
ステップ５４の後に、距離ｅｉｊがしきい値Ｓｂよりも小さい全ての磁力計が除外されている。
【００５７】
つぎに、ステップ６６では、プロセッサ３２は物体１０の推定位置から最も遠い磁力計Ｍｉｊを特定する。最も遠くにある磁力計は、既に以前に除外されておらず、推定位置に最も近いＮｐ個の磁力計のグループに属していない磁力計だけから選択される磁力計である。ここでは、ＮｐはＮよりも厳格に小さいあらかじめ定められた整数である。好ましくは、Ｎｐは１０又は２０よりも大きい。
【００５８】
このステップ６６はそれゆえ既に除外されてはいないものから推定位置に最も近い磁力計だけを選択することである。これを行うために、動作６８では、既に除外されてはいない磁力計Ｍｉｊは、それらの距離ｅｉｊに応じて昇又は降順で分類される。動作６８では、いろいろな磁力計に関して計算された距離ｅｉｊは、お互いに比較される。
【００５９】
つぎに、動作７０では、プロセッサは、最も小さい距離ｅｉｊに関連付けられたＮｐ個の磁力計を選択する。こうして、プロセッサは推定位置に最も近いＮｐ個の磁力計だけを選択する。
【００６０】
動作７２では、動作７０で選択されていない磁力計が除外される。
【００６１】
任意で、ステップ７０に並行して、又は、ステップ７０に代えて、ステップ７６では、最も大きなノルムの磁界を計測するＮｎ個の磁力計のグループに属さない磁力計Ｍｉｊが除外される。ここでは、Ｎｎは１０又は２０よりも大きく、厳格にＮよりも小さい整数である。
【００６２】
これを行うために、動作７８では、まだ除外されていない磁力計Ｍｉｊは、これらの磁力計により計測される磁界のノルムの昇又は降順で分類される。
【００６３】
つぎに、動作８０では、プロセッサ３２は計測された磁界のノルムの降順で分類された磁力計のこのリストにおける最初のＮｎ個の磁力計を選択する。それゆえ、こうして、プロセッサ３２は、最大の信号を計測する、まだ除外されていないＮｎ個の磁力計を選択する。
【００６４】
動作８２では、動作８０で選択されなかった磁力計が除外される。
【００６５】
つぎに、ステップ８４では、先行するステップで除外されなかった磁力計だけを使用して、物体１０の磁界が計測される。好ましくは、ステップ８４では、節電するために、除外された磁力計は停止される。
【００６６】
ステップ８６では、プロセッサ３２は、除外されていない磁力計の計測値だけを使用して物体１０の位置及び向きを決定する。例えば、それは除外された磁力計から生じる計測値を含む方程式を連立方程式から除外する。つぎに、それは物体１０の新しい位置及び向きを見い出すためにこのカルマンフィルタを実行する。ステップ８６の後に、プロセッサ３２は、物体１０について決定された位置及び向きをインターフェイス３６に伝達する。
【００６７】
ステップ８８では、装置５が、ステップ８６で決定された位置及び向きに依存してスクリーン４上のカーソル６の表示を制御する。これを行うために、装置５は、光量子生成層を制御するが、このことは図４を参照してより詳細に記述される。ステップ８８の後に、方法はステップ５１に復帰する。
【００６８】
ステップ８６で使用される計測値の数を限定することは、物体１０の位置を特定するために必要な計算能力を限定することを可能にする。計算能力をこのように限定することは、つぎに、例えば、同じ期間内でより多くの計測値を処理することにより位置特定の精度を高めたり、計算速度を高めて、それゆえ、より早く物体１０の位置を特定したりするために利用されても良い。加えて、計測値の数をこのように限定することは位置特定の精度を低くはしない。なぜならば、誤りの可能性がある計測値、すなわち、推定位置に最も近い磁力計の計測値又は最も弱い信号に対応する計測値だけが除外されるからである。
【００６９】
図４は、テレビの画面のようなスクリーン１００を示す。このスクリーン１００は可視光を透過する物質でできているパネル１０２を有する。パネル１０２は例えばガラスでできている。このパネルは視聴者の方に向けられた前面１０４及び後面を有する。ここでは、前面は視聴者の方に向けられた方向Ｚに垂直である。この明細書の残りの部分では、スクリーン１００の前及び後は、この方向Ｚに関して定義される。
【００７０】
スクリーン１００はまたパネル１０２上に各画素を形成するための光量子生成層１０６を有する。この層１０６はパネル１０２の直ぐ後に配置される。この層１０６を製造するためにいろいろな技術を使用することが可能である。好ましくは、選択された技術は、金属の格子を含まない層からなる。典型的には、層１０６は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）から構成される。
【００７１】
最後に、スクリーン１００は人／機械インターフェイス１０８を有する。このインターフェイスは、磁性物体１０がここでは器具に取り付けられていないことを除いて、インターフェイス２と同じである。物体１０はこのインターフェイス１０８を使用する間は、前面１０４と同じ側に配置される。
【００７２】
この実施の形態では、位置特定装置１２は層１０６の後に配置される。磁力計のネットワークの行ｉ及び列ｊは面１０４と平行して広がる。好ましくは、ネットワークにおいてお互いに最も離れた磁力計の間の対角線の長さは、プラス又はマイナス１５％又は５％の範囲内で前面１０４の対角線と等しい。
【００７３】
制御装置１１２は、装置１２のインターフェイス３６と接続されている。人／機械インターフェイス１０８により取得される位置及び／又は向きに依存して表示を変更するために、この装置１１２は層１０６を制御することができる。例えば、インターフェイス１０８により取得される位置及び向きに依存して、装置１１２はテレビのチャンネルを変更し、視られる番組を早送りし又は巻き戻し、又は、画像を拡大する。典型的には、装置１１２は、スクリーンに従来通りに関連付けられた指令を実行することができるが、ここでは、これらの指令は物体１０を動かすことにより伝達される。
【００７４】
ここで記述される場合において、スクリーンとの相互作用の領域が、方向Ｘ及びＹにおいて、前面１０４を超えて広がっていることは、特に言及されるであろう。これは、もしも物体１０がＸ又はＹ方向においてスクリーンの左又は右に配置されたとしても、物体１０の位置は計測可能だからである。
【００７５】
図５は、位置特定装置１２の磁力計が必ずしも光量子生成層１０６の後に配置されていないことを除いてスクリーン１００と同じであるスクリーン１２０を示す。ここでは、磁力計Ｍｉｊは基本的に層１０６の周囲に配置される。この場合に、これらの磁力計Ｍｉｊは、磁力計が無い領域、又は、低密度の磁力計を含む領域を囲う磁力計の細長い領域を定義する。磁力計のこの細長い領域はパネル１０２に直接固定される。図５では、層１０６の外周は破線で示される。
【００７６】
多くの他の実施の形態が可能である。ここで記述されるスクリーンは多くの応用例を有しても良い。例えば、スクリーンは手書きのテキスト又は手描きの図面を取得するための装置として使用されても良い。この場合に、物体１０はスタイラスペンに自由度無しで固定される。薄板２０に関してスタイラスペンの先端の位置を特定するための、そして、先端が薄板２０と接触するときの先端の各位置を記憶するためのモジュールを、制御装置５は有している。これらの状況下で、装置５は、上面２４にスタイラスペンの先端によりたどられる経路を含むファイルが生成されることを可能とする。同時に、装置５は先端によりたどられる経路をスクリーン上に表示する。
【００７７】
人／機械インターフェイスは、単にカーソルの位置及び向き以外のスクリーンの機能を制御するために使用されても良い。例えば、人／機械インターフェイスは、磁性物体が薄板２０に近づくように動かされたときに画像を拡大し、逆に、磁性物体が薄板２０にから遠ざかるように動かされたときに画像を縮小するきっかけになるために使用されても良い。
【００７８】
もしも磁力計のネットワークの領域が十分に広ければ、装置２は複数の磁性物体１０を同時に有しても良い。この場合、上記した方法が、これらの磁性物体のそれぞれに対して並行して適用される。除外された磁力計のリストはそのとき各磁性物体に対して固有である。
【００７９】
処理装置３０は、人／機械インターフェイスの内部に組み込まれる代わりに、制御装置の内部に物理的に組み込まれても良い。
【００８０】
変形例として、ステップ５２で推定された位置に依存して物体１０の位置及び／又は向きを決定するために、制御装置はステップ８６で使用されるアルゴリズムを選択する。例えば、もしも物体１０が磁力計のネットワークにとても近く、その磁気モーメントが垂直であるならば、磁力計の計測値と物体１０の位置及び向きとを関連付けるモデルは変更される。この場合、変更は、例えば、軸Ｚに沿って物体１０の磁気モーメントの値を設定することにある。
【００８１】
物体１０の位置及び／又は向きを決定するためのアルゴリズムの他の変形例が可能である。例えば、米国特許第６２６９３２４号明細書に記述された方法が使用できる。これらの方法は必ずしもカルマンフィルタを使用しない。例えば、米国特許出願公開第２００２／１７１４２７号明細書又は米国特許第６２６３２３０号明細書に記述された方法がたぶん使用されても良い。他の変形例として、磁力計の計測値は最初に物体１０の磁気による刻印を作成するために使用される。作成された刻印は、つぎに、既知の物体のあらかじめ定められた磁気による刻印のデータベースと比較される。このデータベースは既知の各物体と、例えば、磁気モーメントの値のような補足データとを関連付ける。もしも作成された刻印がデータベースのものの１つと対応するならば、この既知の物体と関連付けられた補足データが、ステップ８６でのこの物体の位置特定を改善する又は簡単にするためにつぎに使用される。
【００８２】
連立方程式を作成するために使用される近似はまた４次又はより高い次元の近似であっても良い。すなわち、電磁気方程式が双極子近似に対応するものよりも高い次元に近似される。
【００８３】
磁力計のネットワークの磁力計は、必ずしも行及び列に配置されない。それらはまた他のパターンで配置されても良い。例えば、磁力計はメッシュ平面の３角又は６角の各セルの各角に配置される。
【００８４】
磁力計の相互に関する配置はまたランダム又は不規則であっても良い。このように、ネットワークにおいて直に連続する２つの磁力計の間の距離は、直に連続する２つの磁力計の全ての組みに関して必ずしも同じではない。例えば、ネットワークの所与の領域の磁力計の密度は、他の場所よりも高くても良い。所与の領域の密度を高くすることは、この領域における計測値の精度を高めることを可能にしても良い。エッジ効果を限定するために、ネットワークの外周により高い密度の領域を提供することも可能である。例えば、磁力計のネットワークは、磁力計が無い中心領域を有しても良い。この場合、磁力計は、この中心領域の外周の周りだけに配置され、中心領域を囲い、境界を示す磁力計の細長い領域を形成する。典型的には、この細長い領域の幅は、同じ方向で計測される中心領域の幅よりも厳格に小さい。
【００８５】
変形例として、磁力計のネットワークは一方向にだけ広がる。磁力計はそしてまったく同一の行において交互に配置される。
【００８６】
逆に、磁力計のネットワークはまた空間の３つの非同一線方向に広がっても良い。これらの状況では、磁力計は３次元の体積の範囲内で配置される。
【００８７】
磁力計の数Ｎはまた６４又は９０以上であっても良い。
【００８８】
磁力計のネットワークの全ての磁力計は、必ずしもお互いに同じではない。変形例として、磁力計は必ずしも同じ感度を有していない。この場合、より正確ではない磁力計は、例えば、ネットワークの中心の近くに配置され、一方、より正確な磁力計はこのネットワークの周辺に配置される。そのような実施の形態は、最も飽和しにくく、それゆえ、最も感度が低い磁力計を、磁性物体の最も近くになるような位置に配置することの利点を有する。これはまた相互作用の領域の大きさを大きくすることを可能にする。
【００８９】
他の変形例として、推定位置に最も近い及び／又は最も遠い、又は、最も弱い磁界のノルムを計測する、磁力計の除外が省略されても良い。
【００９０】
飽和した磁力計の除外はまた異なる時点で実行されても良い。例えば、それはステップ５４，６６又は７６の後に実行されても良い。飽和した磁力計の除外はまた省略されても良い。
【００９１】
飽和した磁力計を除外するステップ５１は、磁力計を除外する他のステップを伴わずに実行されても良い。
【００９２】
他の変形例では、磁性物体の位置だけ又は向きだけが決定される。
【００９３】
ここで記述されたさまざまな処理動作はまた後処理で実行されても良い。すなわち、最初に、全ての計測されたデータがメモリに記憶され、つぎに、記憶されたデータを処理する間に、特定の磁力計の計測値が続いて除外される。
【００９４】
他の実施の形態では、磁力計のネットワークに属するものとは異なる他のセンサの計測値から、ステップ５２で、磁性物体の位置が推定される。この他のセンサは、好ましくは、磁界に対して感度を有さない。例えば、それは、磁力計のネットワークに関して物体の位置を推定するための形状認識モジュールと関連付けられたビデオカメラであっても良い。
【００９５】
ここで記述されたスクリーンは、例えばコンピュータ、携帯電話、タブレットコンピュータ、電子黒板などのような多くの異なる応用例で使用されても良い。
【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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