(57)【要約】複数の独立の適用機器からの放射線を同時に検出するための２次元放射線センサを使用、及び個々の適用機器に関する情報が引き出される信号を出力するためのシステム及び方法である。個々の適用機器からの放射線はセンサの別々の部分に供給される。
2006519986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステムであって、
第１の適用機器からの放射線を供給するための第１の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに前記放射線を供給する第１の手段と、
第２の適用機器からの放射線を供給するための第２の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに前記放射線を供給する第２の手段と、
第３の適用機器からの放射線を供給するための第３の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに前記放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３の手段と、
前記放射線センサから信号を取得するための手段であって、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表す手段と、
前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出すための手段と
を備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステム。
【請求項２】
前記第１、第２、及び第３の手段のうちの１つ以上は、関連する適用機器から放射線を受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止することができるガイド要素を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１、第２、及び第３のグループの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなる、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１、第２、及び第３のグループの１つは、複数の直線で互いに隣接して配置された検出要素からなり、前記直線は互いに隣接して配置されている、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記直線は同方向に延びている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段をさらに備える、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記関連する適用機器は、放射線エミッタからの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは前記放射体の位置に依存する、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記適用機器は、前記放射線エミッタによって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この放射線を前記２つの方向から前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールを通って伝播させることができる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記適用機器は、予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給することができ、前記関連する手段は前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段を備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
１つ又は複数の前記関連するグループが前記センサの外側縁部に設けられ、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給するための手段を備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センサの前記放射線検出手段は多数の同方向に延びる列に設けられ、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一かずれている、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の手段は多数の適用機器の１つからの放射線を供給することができ、前記システムは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に放射線を供給するかを選択する選択手段をさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１、第２、及び第３の適用機器をさらに備え、前記第１、第２、及び第２の適用機器は互いに独立に放射線を供給することができる、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法であって、
複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを設け、
第１の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに放射線を供給する第１のステップと、
第２の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに放射線を供給する第２のステップと、
第３の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３のステップと
を備え、
前記放射線センサから信号を取得し、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表し、
前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出す、複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法。
【請求項１５】
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つ以上は、関連する前記適用機器からの放射線を放射線案内要素で受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなるグループへの前記放射線の供給を含む、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、複数の直線で互いに隣接して配置された複数の検出要素からなるグループへの放射線の供給を含み、前記直線は互いに隣接して配置されている、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記直線は同方向に延びている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけるステップをさらに備える、請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記関連する適用機器は放射体からの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは前記放射体の位置に依存する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記適用機器は、前記放射体によって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この２つの方向からの放射線を前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールに通過させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給することができ、前記関連するステップは前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかける、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
１つ又は複数の前記関連するグループが前記センサの外側縁部に設けられ、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記供給するステップは、放射線検出要素が多数の同方向に延びる列に設けられたセンサを設けることを含み、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一か移動しており、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの少なくとも１つが少なくとも２つの隣接する列への前記放射線の供給を含む、請求項１４から請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のステップは多数の適用機器のうちの１つからの放射線の供給を含み、前記第１のステップは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に前記放射線を供給するかを選択するステップを含む、請求項１４から請求項２３のいずかれ１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１、第２、及び第３の適用機器を動作させるステップを含み、前記第１、第２、及び第３の適用機器は互いに独立に放射線を供給する、請求項１４から請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の独立の機能に関連する放射線を受けることができる放射線センサに関する。
【０００２】
好ましい用途の一つは、光学タッチセンサである。
【背景技術】
【０００３】
単一のセンサが多目的に使用されるタッチセンサ及びシステムは、特許文献１から１０に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，５３８，６４４号
【特許文献２】米国特許第５，６７９，９３０号
【特許文献３】米国特許第４，７１０，７６０号
【特許文献４】米国特許第４，４８４，１７９号
【特許文献５】米国特許第５，４８４，９６６号
【特許文献６】米国特許第６，１７２，６６７号
【特許文献７】米国特許第５，０６５，１８５号
【特許文献８】特開昭６３−１４３，８６２号
【特許文献９】特開平８−０７５，６５９号
【特許文献１０】特開平８−１４９，５１５号
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様は、複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステムであって、
第１の適用機器からの放射線を供給するための第１の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに前記放射線を供給する第１の手段と、
第２の適用機器からの放射線を供給するための第２の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに前記放射線を供給する第２の手段と、
第３の適用機器からの放射線を供給するための第３の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに前記放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３の手段と、
前記放射線センサから信号を取得するための手段であって、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表す手段と、
前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出すための手段と
を備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステムに関する。
【０００６】
これに関して、放射線は可視放射線でもＩＲ／ＮＩＲ放射線でもよく、ＵＶ放射線でもよい。
【０００７】
独立の適用機器ないしはアプリケーションは、互いに独立に動作及び放射線の供給を行う適用機器である。いくつかの適用機器は他の適用機器が待機状態であるときに動作し、１つの適用機器が、動作と独立して同じ放射線を供給してもよく、他の適用機器により供給される放射線を供給してもよい。
【０００８】
通常、センサはＣＣＤセンサのような２次元センサであり、直交配置の行や列に配置された要素のマトリクスに配置された検出要素を有する。
【０００９】
例えば、適用機器が（カメラ、タッチパッド、及び指紋スキャナのように）完全に独立していても、すべての適用機器が測定及び評価される放射線を供給してもよい。
【００１０】
センサから出力される信号は、すべての検出要素の検出と関係する。検出要素のグループが分かっているので、大きな労力を要することなく分離を実行できる。
【００１１】
情報を引き出す手段は、放射線の情報から個々の適用機器の特性に関する情報を引き出すことができる。
【００１２】
好適には、前記第１、第２、及び第３の手段のうちの１つ以上は、関連する適用機器から放射線を受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止することができるガイド要素を備える。これらの手段はその機能を達成するために、実際にセンサまで延びてセンサに当接してもよい。
【００１３】
好適には、この放射線ガイド要素は、案内される放射線の方向及び／又は位置関係を維持できる。これを達成する一つの方法としては、放射線ガイド要素がファイバの束や固体放射線透過要素である。情報は放射線の方向や位置で符号化されてもよい。
【００１４】
好適な実施形態では、前記第１、第２、及び第３のグループの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなり、あるいは前記第１、第２、及び第３のグループの１つ以上が、互いに隣接して配置され複数の直線上に互いに隣接して配置された検出要素からなる。これらの直線は好適には同方向に延びている。
【００１５】
また、このシステムは、前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段をさらに備えてもよい。
【００１６】
概ね、個々の適用機器により供給される放射線は、検出可能ないかなる特性を有していてもよい。よって、色／偏光／方向／位置／強度が、検出される特性であり、信号の一部を構成し、かつ関連する適用機器に関して引き出すことができる。
【００１７】
好適な実施形態では、前記関連する適用機器は、放射線エミッタからの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは予め定められた要素との関係のような前記放射体の位置に依存する。このパターンは、適用機器の１つ以上の状態を記述する、色パターンや強度パターンであってもよい。
【００１８】
実際には、光学フィルタを検出要素の前面の全部又は一部に設けることには、正常なカラー画像を提供すると目的のような、他の理由が存在する。
【００１９】
好適には、前記適用機器は、前記放射線エミッタによって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この放射線を前記２つの方向から前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールを通って伝播させることができる。
【００２０】
この態様では、適用機器は、例えばＰＣＴ／ＤＫ０３／００１５５に記載されているようなタッチパッドや光学キーボードであってもよい。
【００２１】
よって、検出器上の放射線の位置がアパーチャ等への放射線の入射の角度を表し、それによって位置を表してもよい。センサからの情報から位置情報を引き出せる場合には、標準的な三角測量を測定に使用してもよい。
【００２２】
１つの態様では、前記適用機器は、予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給することができ、前記関連する手段は前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段を備える。また、センサの異なる部分により（異なるフィルタ）でピークが検出されるという点で、より容易にピークを分離できる。
【００２３】
１つの実施形態では、前記関連するグループのいくつかが前記センサの外側縁部に設けられ、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給するための手段を備える。この手段には例えば標準的なカメラがある。
【００２４】
ある特定の実施形態では、前記センサの前記放射線検出手段は多数の同方向に延びる列に設けられ、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一かずれている。これにより、検出要素は通常のマトリクス配置ではなく、ずれが与えられる。この構成には、列の方向に対して角度をなす方向に沿って細長く延びる長円形状のスポットのような放射線スポットが複数の列に供給された場合、個々の列がピークの異なる位置を検出するという点で、例えばスポットのピークのである位置がより良好に検出されるという利点がある。
【００２５】
より良好な適合性を得るために、前記第１の手段は多数の適用機器の１つからの放射線を供給することができ、前記システムは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に放射線を供給するかを選択する選択手段をさらに備えてもよい。これにより、多数の適用機器が同じ検出手段に放射線を供給してもよい。選択手段はシャッタのような放射線が検出手段に到達するのを阻止する手段であってもよく、適用機器が第１の手段に放射線を供給するための放射線を供給する放射線供給手段のように、単に放射線が供給されるのを阻止する手段でもよい。このような放射線供給手段は、タッチパッドへ放射線を供給する手段であってもよい。この場合、タッチパッドはこのシステムに放射線を供給し、放射線はタッチパッド上の選択された位置に関する情報を含む。また、特定の実施形態では、実際、多数の適用機器が同時に放射線を供給してもよい。この場合、情報の分離のために分離手段が設けられ、それに続いて各適用機器からの放射線が検出される。この分離は、放射線の波長等に基づく放射線の変調の相違によるものでもよい。
【００２６】
好適には、このシステムは、互いに独立に放射線を供給できる前記第１、第２、及び第３の適用機器をさらに備えてもよい。
【００２７】
このような適用機器は、タッチパッド、指紋スキャナ、カメラ、又は適用機器の特性や計測に関する情報がその中に符号化されている放射線を供給する他の適用機器であってもよい。
【００２８】
これに関して、それらからの放射線や放射線で表される情報が独立であれば、２つの適用機器は独立である。
【００２９】
第２の態様としては、本発明は、複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法であって、複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを設け、第１の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに放射線を供給する第１のステップと、第２の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに放射線を供給する第２のステップと、第３の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３のステップとを備え、前記放射線センサから信号を取得し、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表し、前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出す、複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法に関する。
【００３０】
好適には、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つ以上は、関連する前記適用機器からの放射線を放射線案内要素で受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止する。
【００３１】
代案としては、又は追加的に、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなるグループへの前記放射線の供給を含んでもよい。
【００３２】
また、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、複数の直線で互いに隣接して配置された複数の検出要素からなるグループへの放射線の供給を含み、前記直線は互いに隣接して配置されている。この状態では、直線は同方向に延び得るであろう。
【００３３】
この方法は、前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射に対してフィルタをかけることをさらに備える。
【００３４】
好適には、前記関連する適用機器は放射線エミッタからの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは前記放射線エミッタの位置に依存する。また、１つの実施形態では、前記適用機器は、前記放射線エミッタによって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この２つの方向からの放射線を前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールに通過させる。さらに、また、予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給してもよく、前記関連するステップは前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかける。
【００３５】
また、１つ又は複数の前記関連するグループが前記センサの外側縁部に設けてもよく、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給する。
【００３６】
ある特定の実施形態では、前記供給するステップは、放射線検出要素が多数の同方向に延びる列に設けられたセンサを設けることを含み、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一かずれており、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの少なくとも１つが少なくとも２つの隣接する列への前記放射線の供給を含む。好適には、放射は強度変調され、同じ列が同じ（あるいは少なくとも実質的に同じ）放射の「パターン」の異なる位置を検出するために、同じ変調が個々の列に与えられる。
【００３７】
他の実施形態では、前記第１のステップは多数の適用機器のうちの１つからの放射線の供給を含み、前記第１のステップは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に前記放射線を供給するかを選択するステップを含む。前述のように、多数の適用機器からの放射線か検出手段に供給されないしは到達するのを阻止するために、異なる手段及びステップを使用してもよい。代案としては、多数の適用機器からの放射線を検出させてもよい。この場合、適用機器からの情報を分離するための１つのステップが次に与えられる。
【００３８】
最後に、この方法は、前記第１、第２、及び第３の適用機器を動作させるステップを含み、前記第１、第２、及び第３の適用機器は互いに独立に放射線を供給してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して好適な実施形態を説明する。
【００４０】
この検出器のアレイは、領域２２，２４，２６，２８と残りの中央領域に分割されている。
【００４１】
中央領域はカメラとして使用される。レンズ４０，４２を使用して周囲からの放射線がこの中央領域に供給され、吸収要素４４により外乱光が画像形成プロセスと干渉しないように保証される。
【００４２】
外側の領域２２〜２８は多数の目的で使用でき、その１つが図示されている。
【００４３】
領域２２〜２８は細長い領域（elongate area）として設けられ、実際には、光感知検出器の信号ラインや互いに隣接する複数の同方向に延びるラインとして設けることができる。
【００４４】
図示されている適用機器はタッチスクリーンであり、光透過要素５２の上面を指５６で触るようになっている。この光透過要素５２は、反対側の面からモニタないしはスクリーン５４により照らされる。スクリーン５４からの放射線は指５６で反射され、内部反射によってセンサ２０に向けて伝播する。
【００４５】
指５６が接触している位置は、この接触している位置と、例えばレンズ／アパーチャ／ピンホールが配置されている２箇所の予め定めた位置との間の方向を検出することにより、単純な三角測量によって測定される。レンズ／アパーチャ／ピンホールから検出要素のラインへ伝わる光が実際の角度を測定する位置又は領域に入射するので、この光透過要素５２によってセンサに角度敏感度が与えられる。接触の位置を測定するには、このような２つの計測値で十分である。
【００４６】
検出要素の単一のライン（符号２６参照）を使用して部分的に重なり合ったないしはオーバーラップしたビームを検出してピークを測定でき、それによって位置の決定に三角測量を使用できる。
【００４７】
例えば、検出要素の単一のラインの２つの部分（符号２２及び２４参照）を使用してもよく、あるいは２つの別々のラインを使用してもよい。また、個々のレンズ／アパーチャ／ピンホールからの放射線は、ラインのフィルタによっても選択される予め定められた波長（ないしは波長間隔）を有していてもよく、これによって他の光線との干渉が防止される。
【００４８】
この適用機器からの光を所望の検出要素のライン（複数でもよい）に案内するために、透光性ないしは透過性部材が設けられており、この透過性部材はセンサ２０に隣接しあるいは当接して位置されるように配置できる。この透過性部材はレンズ４０を画定する中央部と、適用機器からの放射を受けてそれを所望の検出器のライン（複数でもよい）に案内できるようになっているエッジ状部分５０とを備える。
【００４９】
検出される強度パターンの信頼性を維持するために、エッジ状部分５０は、固体ないしは中実で伝播する放射線の方向を維持する放射線透過性の要素である。
【００５０】
部分２２〜２８を使用する他の３つの適用機器のために、同様の複数のエッジ状部分５０が同様の態様で設けられている。
【００５１】
これらのエッジ状部分５０は個々の適用機器からの放射線を所望の複数の検出要素に案内すると同時に、放射線が他の複数の検出要素に支障をきたすのを防止する。また、これらのエッジ状部分５０は、レンズ４２からレンズ４０への光が要素５０に入ってそれらに関連する検出要素と干渉しないことを保証する。
【００５２】
よって、説明したセンサは実際、指紋センサや説明したものと同様の他のタッチパッドのような３つの他の適用機器からの放射線や、システム外の放射線エミッタが放射線を放射している外部の存在からの放射線を受けることができ、この放射線は、説明した適用機器と同様に検出されるが、システムの外部からの放射線を収集するのに適したレンズを使用して収集される。
【００５３】
指紋スキャナを、（移動している指に放射線が照射されるような）スロットが透過部材５２の表面に設けられるタッチスクリーンとして設けてもよい。指がスロットの上に移動すると、指紋の隆起と窪みでは反射／散乱が異なり、それによって角度感知検出器でパターンが検出される。この場合、単一のアパーチャ／レンズのみが必要で、単一の検知要素のラインを使用する必要がある。
【００５４】
他の適用機器は、例えば画像取得プロセスのとくないしはスクリーン５４の照射特性を決定するために外乱光の光強度を監視する光強時計のような、センサ要素の個々のグループが他の形態であることを必要とし、あるいは容易にするものでもよい。
【００５５】
好ましい適用機器は、国際出願ＰＣＴ／ＤＫ０３／００１５５と、２００３年１２月１２日に出願された本出願人の同時継続の米国特許出願に開示されている。
【００５６】
このように、標準的なＣＣＤをそれから画像データないしは情報を供給する標準的な方法と共に使用できる。
【００５７】
この情報は、異なる独立の適用機器に関するものでもよいが、極めて容易に取得及び分離される。また、適用機器が他の適用機器と干渉しないように保証するための機械的ないしは光学的な遮蔽を設けることなく、複数の適用機器について同じセンサを使用してもよい。
【００５８】
図２は、センサ２０が保護ないしはカバー層６０で覆われている他の実施形態を示す。第１の実施形態と同様に、センサ２０の一部は、標準的なカメラの光学機器のようなレンズシステム６６により、周囲の標準の画像を提供する。
【００５９】
他の適用機器は平行な放射線ガイド６８，７０によりセンサ２０に放射線を供給し、放射線ガイド６８，７０は平行な方向に放射線をセンサ２０に供給し、放射線を（図１の領域２８のような）同じ領域へ向けて反射する。同様の配置がセンサ２０の（図１の領域２４のような）他の領域に設けられ、放射線ガイド７４，７６が同じ領域に光を供給する。
【００６０】
ある場合には、ガイド６８，７０に光を供給する適用機器が、同時に放射線を供給してもよい。放射線の分離又はセンサ２０から得られる結果の情報の分離が次に必要となる。この分離は、個々の適用機器から異なる波長ないしは極性の放射線を供給することにより得てもよく、それによってセンサ２０において分離が実行される。また、放射線に対して異なる変調周波数を供給し、それによって放射線の検出に続いてセンサから取得された信号又は情報の分離を実行してもよい。
【００６１】
他の場合には、複数の適用機器が同時に放射線を伝播しないことが好ましく、あるいはそれが要求されてもよい。この場合には、例えばシャッタを使用して適用機器からの放射線をセンサに到達しないように減衰ないしは阻止してもよい。適用機器自体がセンサ２０に向けて伝わる放射線を生成するための放射線エミッタを必要とする場合、適用機器からの放射線を防止するためにこの放射体をオフにしてもよい。
【００６２】
図３は図２と同様の実施形態を示し、放射線ガイド６８，７０，７４，７６の代案が図示されている。これらの放射線ガイドは、放射線をセンサに向けて伝播するか（ガイド７３，７５）、迷放射を防止してセンサ２０が受ける放射線の強度を可能な限り強くするためにカバー層に当接する（ガイド６９，７１）。
【００６３】
放射線ガイド７３，７５を使用することにより得られる利点は、これらのガイドで使用される領域を、レンズ系６６からの放射線も領域２２／２４に影響を与える可能性があるカメラの適用機器が使用してもよい点にある。
【００６４】
図４は、センサ２０の検出面全体を示す。適用機器に応じて、この検出面の異なる領域に所要の適用機器のみを割り当ててもよい。しかしながら、少なくともいくつかの領域が、実際、同時に又は一つずつ多数の適用機器で使用されることが好ましくてもよい。
【００６５】
よって、図４に示すように、カメラが必要な場合には広い領域を使用でき（暗色の領域）、カメラの電子シャッタ速度を制御するための外乱光の検出には、１個又は数個の画素のみのような狭い領域を使用できる。
【００６６】
タッチパッドは異なる適用機器について別の領域を必要としてもよく、所望の特徴を検出するために適用機器が必要とする領域のサイズに応じて、個々の適用機器が再割り当てされた個々の領域をオン又はオフしてもよい。例としては、検出要素の列を必要とする、位置又は角度の検出がある。この場合、タッチパッドのためにセンサの列全体を「解放（free）」するために、外乱光検出器からの放射線をセンサ２０の他の領域に別の経路で送り、あるいは完全に遮断してもよい。
【００６７】
図５はデータ処理を示す。
【００６８】
センサ２０で検出される放射線にかかわらず、センサ２０の内部処理は同じであり、センサ２０の出力は、常にその個々の画素に関する１つ又は複数の数字の列ないしはベクトルである。
【００６９】
最初の連続するステップ（８０）では、センサからのアナログ信号がデジタル信号に変換され、これらのデジタル信号は逆多重化（de-multiplexing）のステップ８２で適用機器特有の計算８４〜９２へ送られる。これらの計算８４〜９２は、デジタル値を受け取って、関係する適用機器からの放射線中に符号化された実際の情報を計算する。
【００７０】
当然、センサの領域を自由に割り当て、ないしは再割り当てする場合、逆多重化のステップ８２はセンサの個々の領域として使用されるセンサの実際の領域を変更する。
【００７１】
計算８４〜９２は、所望の特定の情報を引き出すためにそれぞれプログラムされている。例えば、カメラに関する計算は、得られた画像を出力する。外乱光検出器は外乱光強度に関連する値を出力する。この値は画像計算やモニタないしはディスプレイの背景照明に使用してもよい。
【００７２】
タッチパッドに関する計算は、位置やマウスボタンの押下のようなタッチパッドの他の特徴に関する情報を与える。この情報が続いて適用機器固有のソフトウェア９４で使用されてもよい。このソフトウェア９４は、この情報を受けてそれに応じてシステムを動作させる。この動作は、受け取られて解釈された放射線に帰結するものである実行されたアクションに応じて、新たなプロセスの終了や開始、画像の取得、電話をかけること、メニューの制御等であってもよい。
【００７３】
当然、このセンサ２０と電子機器は、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等の１、２、又は多数のチップであってもよい。
【００７４】
上述の適用機器に加え、他の多数の適用機器を設け、又は使用してもよい。これらの適用機器は前述の２００３年１２月１２日に出願された米国特許出願に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】放射線感知検出器の２次元アレイを有する２次元ＣＣＤセンサを有するシステムを図示する。
【図２】他の実施形態を図示する。
【図３】他の実施形態を図示する。
【図４】センサの領域の再割り当てを図示する。
【図５】システムにおけるデータの取り扱い及び供給を図示する。
【符号の説明】
【００７６】
２０  センサ
２２，２４，２６，２８  領域
４０，４２  レンズ
４４  吸収要素
５６  指
５０  エッジ状部分
５２  光透過要素
５４  スクリーン
【図１】
2006519986.tif 000003
【図２】
2006519986.tif 000004
【図３】
2006519986.tif 000005
【図４】
2006519986.tif 000006
【図５】
2006519986.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステムであって、
第１の適用機器からの放射線を供給するための第１の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに前記放射線を供給する第１の手段と、
第２の適用機器からの放射線を供給するための第２の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに前記放射線を供給する第２の手段と、
第３の適用機器からの放射線を供給するための第３の手段であって、前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに前記放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３の手段と、
を備え、
前記第１、第２、及び第３の手段のうちの１つ以上は、関連する適用機器から放射線を受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止することができるガイド要素を備え、個々の放射線のガイド要素は案内される前記放射線の方向及び／又は位置関係を維持することができ、
前記放射線センサから信号を取得するための手段であって、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表す手段と、
前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出すための手段と
を備える、３つの独立の適用機器に関する情報を引き出すためのシステム。
【請求項２】
個々の前記放射線ガイド要素は固体放射線透過要素である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
個々の前記放射線ガイド要素は、前記センサに向けて延びて前記センサに当接する、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１、第２、及び第３のグループの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１、第２、及び第３のグループの１つは、複数の直線で互いに隣接して配置された検出要素からなり、前記直線は互いに隣接して配置されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記直線は同方向に延びている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段をさらに備える、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記関連する適用機器は、放射線エミッタからの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは前記放射体の位置に依存する、請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記適用機器は、前記放射線エミッタによって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この放射線を前記２つの方向から前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールを通って伝播させることができる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記適用機器は、予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給することができ、前記関連する手段は前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけることができるフィルタ手段を備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
１つ又は複数の前記関連するグループが前記センサの外側縁部に設けられ、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給するための手段を備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサの前記放射線検出手段は多数の同方向に延びる列に設けられ、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一かずれている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１の手段は多数の適用機器の１つからの放射線を供給することができ、前記システムは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に放射線を供給するかを選択する選択手段をさらに備える、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１、第２、及び第３の適用機器をさらに備え、前記第１、第２、及び第２の適用機器は互いに独立に放射線を供給することができる、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法であって、
複数の独立の放射線検出要素を有する放射線センサを設け、
第１の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第１のグループに放射線を供給する第１のステップと、
第２の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第２のグループに放射線を供給する第２のステップと、
第３の適用機器から前記複数の独立の放射線検出要素のうちの第３のグループに放射線を供給し、前記第１、第２、及び／又は第３の放射線検出要素のグループの対は、いずれも共通の検出要素を有しない、第３のステップと
を備え、
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つ以上は、関連する前記適用機器からの放射線を放射線案内要素で受け、この放射線を関連する前記検出要素のグループへ案内し、この放射線が前記第１、第２、及び第３のグループのうちの他のグループの検出要素に到達するのを阻止し、前記放射線を案内するステップは案内される前記放射線の方向及び／又は位置の維持を含み、
前記放射線センサから信号を取得し、この信号は前記複数の放射線検出要素のそれぞれからの放射線の検出を表し、
前記信号に基づいて前記第１、第２、及び第３の適用機器のそれぞれから検出された放射線に関する情報を引き出す、複数の独立の適用機器に関する情報を供給する方法。
【請求項１６】
前記放射線を案内するステップは、固体放射線透過要素中で前記放射線を案内することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記放射線を案内するステップは、前記センサに向けて延びて前記センサに当接する手段中で前記放射線を案内することを含む、請求項１５又は請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、少なくとも１つの直線に沿って互いに隣接して配置された検出要素からなるグループへの前記放射線の供給を含む、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１、第２、及び第３のステップのうちの１つは、複数の直線で互いに隣接して配置された複数の検出要素からなるグループへの放射線の供給を含み、前記直線は互いに隣接して配置されている、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記直線は同方向に延びている、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１、第２、及び／又は第３のグループの１つの前記検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかけるステップをさらに備える、請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記関連する適用機器は放射体からの放射線を受け、前記検出要素の直線の少なくとも１つに予め定められた強度／波長のパターンを有する放射を供給することができ、前記パターンは前記放射体の位置に依存する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記適用機器は、前記放射体によって２つの異なる方向に放射された放射線を受け、この２つの方向からの放射線を前記検出要素による検出の前に１つ以上のアパーチャ／レンズ／ピンホールに通過させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
予め定められた波長を有する１つの方向から受け入れられる放射線を供給することができ、前記関連するステップは前記グループの検出要素の少なくとも一部への放射線入射にフィルタをかける、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
１つ又は複数の前記関連するグループが前記センサの外側縁部に設けられ、前記センサの中央に１つのグループが画定され、この中央のグループに関連する前記手段が前記中央のグループに前記システムの周囲の画像を供給する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記供給するステップは、放射線検出要素が多数の同方向に延びる列に設けられたセンサを設けることを含み、１つの列の前記放射線検出手段は、隣接する列の放射線検出手段に対して、放射線検出手段の幅の何分の一か移動しており、前記第１、第２、及び第３のステップのうちの少なくとも１つが少なくとも２つの隣接する列への前記放射線の供給を含む、請求項１５から請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１のステップは多数の適用機器のうちの１つからの放射線の供給を含み、前記第１のステップは前記多数の適用機器のうちのいずれが前記第１の手段に前記放射線を供給するかを選択するステップを含む、請求項１５から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１、第２、及び第３の適用機器を動作させるステップを含み、前記第１、第２、及び第３の適用機器は互いに独立に放射線を供給する、請求項１５から請求項２７のいずかれ１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2006519986.tif 000008
2006519986.tif 000009
2006519986.tif 000010