"ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ディスプレイの2つの対向縁に沿って前記ハウジングにマウントされ、且つ互いにシフト整列されるように前記2つの縁に沿って配列された複数のコリメートレンズと、前記ハウジングにマウントされ、前記2つの縁のうちの一方の縁の前記コリメートレンズから離間され且つそのコリメートレンズを通して前記ディスプレイ上に光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、前記ハウジングにマウントされ、前記2つの縁のうちの反対縁の前記コリメートレンズから離間され且つそのコリメートレンズを通して前記光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記放射器により送光された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。前記放射器及び受光器は、対向する行に配列され、そして前記放射器は、前記受光器に対してシフト整列される、請求項1に記載のタッチスクリーン。前記コリメートレンズは、前記ディスプレイを取り巻くプラスチックフレームを含む、請求項1に記載のタッチスクリーン。光パルスをガイドするための光ガイドを更に備え、この光ガイドは、光パルスの多方向コリメーションのためのマイクロレンズを含み、そして前記コリメートレンズは、前記光ガイドの一部分を含む、請求項1に記載のタッチスクリーン。前記マイクロレンズは、前記コリメートレンズ内に含まれる、請求項4に記載のタッチスクリーン。前記マイクロレンズは、前記コリメートレンズ内に含まれない、請求項4に記載のタッチスクリーン。光パルスをガイドするための第1光ガイドを更に備え、これは、前記放射器によって送光された光パルスを反射するための第1の実質的に放物線状の反射面、及び前記第1の実質的に放物線状の反射面の実質的に上に位置され、前記反射された光パルスを前記ディスプレイ上に第2の光ガイドへと屈折するための第1の実質的に楕円状の屈折面、を含み、更に、光パルスをガイドするための第2光ガイドを更に備え、これは、前記屈折された光パルスを更に屈折するための第2の実質的に楕円状の屈折面、及び前記第2の実質的に楕円状の屈折面の実質的に下に位置され、前記更に屈折された光パルスを前記受光器へ反射するための第2の実質的に放物線状の反射面、を含み、前記放射器及び受光器は、前記ディスプレイの下に位置され、そして前記コリメートレンズは、前記第1及び第2の光ガイドの一部分を含む、請求項1に記載のタッチスクリーン。前記第1の実質的に放物線状の反射面及び前記第1の実質的に楕円状の屈折面は、同じ焦点位置を有し、そして前記第2の実質的に放物線状の反射面及び前記第2の実質的に楕円状の屈折面は、同じ焦点位置を有する、請求項7に記載のタッチスクリーン。前記コリメートレンズは、前記ハウジングにしっかりマウントされ、前記ディスプレイは、前記ハウジングに柔軟にマウントされ、そして前記計算ユニットは、更に、ポインタがハードタッチを遂行することを、前記受光器の出力の増加に基づいて決定する、請求項1に記載のタッチスクリーン。前記ハウジングにマウントされた複数の相互適合赤外線送光可能なプラスチック放射器ユニットを更に備え、その各ユニットは、前記コリメートレンズの少なくとも1つ、及び前記コリメートレンズの前記少なくとも1つを通して光パルスを送光する前記放射器の少なくとも1つ、を含む請求項4に記載のタッチスクリーン。前記ユニットの各々における前記少なくとも1つのコリメートレンズは、前記ユニットの少なくとも1つの放射器から及び隣接ユニットの少なくとも1つの放射器から光パルスを受光する、請求項10に記載のタッチスクリーン。前記ユニットは、前記タッチスクリーンにアッセンブルされる前に予め製造される、請求項10に記載のタッチスクリーン。前記ユニットの各々は、更に、光パルスの多方向コリメーションのためのマイクロレンズを含む、請求項10に記載のタッチスクリーン。前記ハウジングにマウントされた複数の相互適合赤外線送光可能なプラスチック受光器ユニットを更に備え、その各ユニットは、前記コリメートレンズの少なくとも1つ、及び前記コリメートレンズの前記少なくとも1つを通して光パルスを受光する前記受光器の少なくとも1つ、を含む請求項1に記載のタッチスクリーン。前記ユニットの各々における前記少なくとも1つの受光器は、前記ユニットの少なくとも1つのコリメートレンズを通して光パルスを受光すると共に、隣接ユニットの少なくとも1つのコリメートレンズを通して光パルスを受光する、請求項14に記載のタッチスクリーン。前記ユニットは、前記タッチスクリーンにアッセンブルされる前に予め製造される、請求項14に記載のタッチスクリーン。前記ユニットの各々は、更に、光パルスの多方向コリメーションのためのマイクロレンズを含む、請求項14に記載のタッチスクリーン。ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ハウジングにマウントされ且つ前記ディスプレイの2つの対向縁に沿って配列された2つの光ガイドであって、到来する光を多方向に屈折させるためのマイクロレンズを各々含むような光ガイドと、前記ハウジングにマウントされ、前記光ガイドのうちの第1の光ガイドを通して前記ディスプレイ上に光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、前記ハウジングにマウントされ、前記光ガイドのうちの他方の光ガイドを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記放射器により送光されて前記第1の光ガイドの前記マイクロレンズにより屈折された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を、前記第2の光ガイドの前記マイクロレンズにより屈折された光パルスに対応する前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。前記ハウジングにマウントされ且つ前記ディスプレイの残りの2つの縁に沿って配列された2つの付加的な光ガイドを更に備え、4つの光ガイドは、前記ディスプレイを取り巻く単一ユニットを構成する、請求項18に記載のタッチスクリーン。ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ディスプレイの下で前記ハウジングにマウントされた複数の光パルス放射器と、前記ディスプレイの下で前記ハウジングにマウントされた複数の光パルス受光器と、前記ディスプレイの第1の縁に沿って前記ハウジングにマウントされた第1の光ガイドであって、前記放射器によって送光された光パルスを反射するための第1の実質的に放物線状の反射面、及び前記第1の実質的に放物線状の反射面の実質的に上に位置され、前記反射された光パルスを前記ディスプレイ上に屈折するための第1の実質的に楕円状の屈折面、を含むものである第1の光ガイドと、前記ディスプレイの反対縁に沿って前記ハウジングにマウントされた第2の光ガイドであって、前記第1の実質的に楕円状の屈折面により屈折された光パルスを更に屈折するための第2の実質的に楕円状の屈折面、及び前記第2の実質的に楕円状の屈折面の実質的に下に位置され、前記更に屈折された光パルスを前記受光器へ反射するための第2の実質的に放物線状の反射面、を含むものである第2の光ガイドと、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記第1の光ガイドにより屈折された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記第2の光ガイドにより屈折された光パルスに対応する前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。前記第1の実質的に放物線状の反射面及び前記第1の実質的に楕円状の屈折面は、同じ焦点位置を有し、そして前記第2の実質的に放物線状の反射面及び前記第2の実質的に楕円状の屈折面は、同じ焦点位置を有する、請求項20に記載のタッチスクリーン。前記ハウジングにマウントされ且つ前記ディスプレイの残りの2つの縁に沿って配列された2つの付加的な光ガイドを更に備え、4つの光ガイドは、前記ディスプレイを取り巻く単一ユニットを構成する、請求項20に記載のタッチスクリーン。前記第1及び第2の光ガイドは、前記ディスプレイを覆うスクリーンガラスの一部分を構成する、請求項20に記載のタッチスクリーン。前記ディスプレイを覆うスクリーンガラスを更に備え、該スクリーンガラスは、長方形のビューウインドウを取り巻くペイントされたフレームをスクリーンガラス内面に含み、更に、前記第1及び第2の各光ガイドは、前記ペイントされたフレームに整列されるデイライトフィルタシートを含む、請求項20に記載のタッチスクリーン。前記ディスプレイを覆うスクリーンガラスを更に備え、該スクリーンガラスは、長方形のビューウインドウを取り巻くペイントされたフレームをスクリーンガラス内面に含み、更に、前記第1及び第2の各光ガイドは、前記ペイントされたフレームと同様の色にされ且つ前記ペイントされたフレームに整列された赤外線透過部分を含む、請求項20に記載のタッチスクリーン。タッチスクリーン上のタッチ座標を決定する方法において、iディスプレイ、ii該ディスプレイの2つの対向縁に沿った複数のコリメートレンズであって、互いにシフト整列するように2つの縁に沿って配列されたコリメートレンズ、iii2つの縁のうちの第1の縁のコリメートレンズを通して光パルスをディスプレイ上に送光する複数の光パルス放射器、及びiv2つの縁のうちの反対縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光し、そしてその受光した光パルスを表わす値を出力する複数の光パルス受光器、を準備する段階であって、各放射器により放射された光パルスが受光器の少なくとも2つにより検出され、各受光器は、少なくとも2つの放射器により放射された光パルスを検出し、そして各受光器は、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対に対する予想値を有するものである段階と、対応受光器の予想値から著しくずれる放射器-受光器対の受光器出力値を選択する段階であって、その選択される値は、少なくともi2つの放射器により送光される光パルスが1つの受光器に到達することが阻止されるか、又はii1つの放射器により送光される光パルスが2つの受光器に到達することが阻止されることを指示するような段階と、第1のスクリーン軸に沿ったスクリーン座標を各々の選択された受光器出力に関連させる段階と、前記関連されたスクリーン座標を、前記選択された受光器の値とそれに対応する予想値との間の各々のずれに従って補間することによりタッチ座標を計算する段階と、を備えた方法。更に、v前記ディスプレイの他の2つの対向縁に沿った第2の複数のコリメートレンズであって、互いにシフト整列するように他の2つの対向縁に沿って配列された第2の複数のコリメートレンズ、vi前記他の縁のうちの第1の縁のコリメートレンズを通して光パルスをディスプレイ上に送光する第2の複数の光パルス放射器、及びvii前記他の縁のうちの反対縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光しそしてその受光した光パルスを表わす値を出力する第2の複数の光パルス受光器、を準備する段階であって、各放射器により放射された光パルスが受光器の少なくとも2つにより検出され、各受光器は、少なくとも2つの放射器により放射された光パルスを検出し、そして各受光器は、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対に対する予想値を有するようにする段階と、対応受光器の予想値から著しくずれる放射器-受光器対の受光器出力値を、前記第2の複数の受光器からの受光器に対して更に選択する段階と、第2のスクリーン軸に沿ったスクリーン座標を前記更に選択された受光器出力に更に関連させる段階と、前記選択された受光器出力に関連した放射器-受光器対と前記第2のスクリーン軸座標とを結ぶ線の交差に従って、各々の選択された受光器出力値に対して、第1のスクリーン軸に沿った各スクリーン座標を更に計算する段階と、を更に備えた請求項26に記載の方法。受光器出力値を選択する前記段階は、2つの放射器により送光される光パルスが2つの受光器に到達することが阻止されることを指示する放射器-受光器対に対する3つの受光器出力値を選択することを含む、請求項26に記載の方法。受光器出力値を選択する前記段階は、放射器-受光器対に対する受光器出力値であって、他の放射器-受光器対に対する受光器出力値がそれに対応する予想値からずれる以上に、その対応予想値からずれるような受光器出力値を識別及び選択し、前記識別された受光器出力値に対応する放射器-受光器対の左側の放射器-受光器対に対する受光器出力値、及び前記識別された受光器出力値に対応する放射器-受光器対の右側の放射器-受光器対に対する受光器出力値を更に選択する、ことを含む請求項28に記載の方法。前記補間は、各選択された受光器出力値の、その対応予想値からのずれに従って、スクリーン座標の重み付けされた平均を計算することを含む、請求項29に記載の方法。前記計算は、更に、基準タッチ座標を与え、前記計算された重み付けされた平均及び前記基準タッチ座標に基づいて時間的にフィルタリングされたタッチ座標を計算する、ことを含む請求項30に記載の方法。i前記時間的にフィルタリングされたタッチ座標、又はii前記時間的にフィルタリングされたタッチ座標及び前記基準タッチ座標の組み合わせ、のいずれかで前記基準タッチ座標を更新する段階を更に備えた、請求項31に記載の方法。タッチスクリーン上のタッチ座標を決定する方法において、ディスプレイ、ディスプレイに関連したタッチ検出器を準備する段階であって、タッチ検出器は、ディスプレイ上での単一タッチに応答して複数のタッチ位置を登録するように動作でき、各登録されたタッチ位置は、0と1との間の正規化されたタッチ値、及び各スクリーン座標を有するものである段階と、タッチ座標を計算する段階であって、前記登録されたタッチ位置の正規化されたタッチ値に従って前記登録されたタッチ位置の座標を補間することを含む段階と、を備えた方法。正規化された値が他の登録されたタッチ位置の正規化された値より大きい第1の登録されたタッチ位置を識別及び選択する段階と、前記第1のタッチ位置を取り巻く登録されたタッチ位置を更に選択する段階であって、その取り巻くタッチ位置は、正規化されたタッチ値が0より著しく大きいものである段階と、を更に備え、前記補間は、前記取り巻く登録されたタッチ位置の正規化されたタッチ値に従って前記取り巻く登録されたタッチ位置のスクリーン座標を補間することを含む、請求項33に記載の方法。前記補間は、前記スクリーン座標の重み付けされた平均を計算することを含む、請求項33に記載の方法。前記計算は、更に、基準タッチ座標を与え、前記計算されたタッチ座標及び前記基準タッチ座標に基づいて、時間的にフィルタリングされたタッチ座標を計算する、ことを含む請求項33に記載の方法。i前記時間的にフィルタリングされたタッチ座標、又はii前記時間的にフィルタリングされたタッチ座標及び前記基準タッチ座標の組み合わせ、のいずれかで前記基準タッチ座標を更新する段階を更に備えた、請求項36に記載の方法。2つの同時タッチに応答してタッチスクリーンシステムでx座標値及びy座標値を対にする方法において、iディスプレイ、ii該ディスプレイの2つの対向縁に沿った複数のコリメートレンズであって、互いにシフト整列するように2つの縁に沿って配列されたコリメートレンズ、iii2つの縁の一方のコリメートレンズを通して光パルスをディスプレイ上に送光する複数の光パルス放射器、及びiv2つの縁の反対縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光し、そしてその受光した光パルスを表わす値を出力する複数の光パルス受光器、を準備する段階であって、各放射器により送光された光パルスが少なくとも2つの受光器により検出され、各受光器は、少なくとも2つの放射器により送光された光パルスを検出し、そして各受光器は、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対に対する予想値を有するものである段階と、2つの同時タッチに対応する2つの異なるx座標及び2つの異なるy座標を、2つの対向するディスプレイ縁に沿った受光器-放射器対に対する受光器出力値とそれに対応する受光器予想値との間の著しいずれに基づいて決定する段階と、前記x座標に対応するずれを比較する段階と、前記比較に基づいて、前記x座標の1つを、前記y座標の1つと対にする段階と、を備えた方法。前記比較は、相対的なずれを比較することを含む、請求項38に記載の方法。前記比較は、絶対的なずれを比較することを含む、請求項38に記載の方法。前記比較は、座標ごとにタッチを指示する放射器-受光器対のパターンを比較することを含む、請求項38に記載の方法。y座標に対応するずれを更に比較する段階と、前記比較及び前記更なる比較に基づいてy座標の1つをx座標の適当な1つと更に対にする段階と、を更に備えた請求項38に記載の方法。タッチスクリーンシステムで時計方向ジェスチャーを反時計方向ジェスチャーから区別する方法において、iディスプレイ、ii該ディスプレイの2つの対向縁に沿った複数のコリメートレンズであって、互いにシフト整列するように2つの縁に沿って配列されたコリメートレンズ、iii2つの縁のうちの第1の縁のコリメートレンズを通して光パルスをディスプレイ上に送光する複数の光パルス放射器、及びiv2つの縁のうちの反対縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光し、そしてその受光した光パルスを表わす値を出力する複数の光パルス受光器、を準備する段階であって、各放射器により送光された光パルスが少なくとも2つの受光器により検出され、各受光器は、少なくとも2つの放射器により送光された光パルスを検出し、そして各受光器は、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対に対する予想値を有するものである段階と、時間と共に一連のタッチ検出を遂行する段階であって、各タッチ検出は、2つのタッチに対応する2つの異なるx座標及び2つの異なるy座標を検出し、更に、タッチ検出は、2つの対向するディスプレイ縁に沿った受光器-放射器対のための受光器出力値と、それに対応する受光器予想値との間の著しいずれに基づくものである段階と、時間と共にx座標に対する各一連のずれを別々に評価する段階と、前記別々の評価に基づき、一連のx座標の1つを一連のy座標の適当な1つと対にすることを含めて、ジェスチャーを時計方向又は反時計方向として区別する段階と、を備えた方法。前記別々に評価する段階は、時間と共に相対的なずれを比較することを含む、請求項43に記載の方法。前記別々に評価する段階は、時間と共に絶対的なずれを比較することを含む、請求項43に記載の方法。前記別々に評価する段階は、時間と共にタッチを指示する放射器-受光器対のパターンを比較することを含む、請求項43に記載の方法。時間と共にy座標に対する各一連のずれを更に別々に評価する段階を更に備え、ジェスチャーを時計方向又は反時計方向として区別する前記段階は、更に、前記更に別々の評価に基づき、一連のy座標の1つを一連のx座標の適当な1つと対にすることを含む、請求項46に記載の方法。光ベースのタッチスクリーンで光学的コンポーネントを校正する方法において、iディスプレイ、ii校正されたパルス電流及びパルス巾コントロールに従ってディスプレイ上に光パルスを逐次に送光する光パルス放射器の行、及びiii光パルスを受光し、その受光した光パルスを表わす値を出力する光パルス受光器の行であって、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対のための予想値を各々有するような受光器の行、を準備する段階と、受光器-放射器対のための各受光器出力値がそれに対応する受光器予想値からの各指定の範囲内にあるかどうか決定する段階と、受光器-放射器対のための各受光器出力値が前記指定の範囲に入らないときには、その後の受光器出力値が前記指定の範囲内となるように放射器パルス電流及びパルス巾の少なくとも一方を調整することを含めて、放射器を再校正し、及び受光器のその後の出力値に基づいて受光器-放射器対のための受光器予想値を更新する、ことを含む段階と、を備えた方法。光パルスが遮られないことを、前記再校正の前に、受光器出力値と予想値との間のずれに基づいて決定する段階を更に備えた、請求項48に記載の方法。光パルスが遮られないことの前記決定は、隣接放射器-受光器対のための受光器出力値とそれに対応する受光器予想値との間のずれを比較することを含む、請求項49に記載の方法。更に、放射器-受光器対のための受光器出力値がある期間にわたり安定であることを、前記再校正の前に、決定する段階を備えた請求項48に記載の方法。光ベースのタッチスクリーンで受光器予想値を更新する方法において、iディスプレイ、iiディスプレイ上に校正された光パルスを逐次に送光する光パルス放射器の行、及びiii光パルスを受光し、その受光した光パルスを表わす値を出力する光パルス受光器の行であって、光パルスが遮られないときに放射器-受光器対のための予想値を各々有するような受光器の行、を準備する段階と、光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のタッチ事象をどの受光器が検出するか、ある受光器-放射器対のための受光器出力値とそれに対応する受光器予想値との間のずれに基づき、決定する段階と、残りの受光器-放射器対のための受光器予想値を、それに対応する受光器出力値に基づいて更新する段階と、を備えた方法。残りの受光器-放射器対のための受光器出力値がある期間にわたり安定であることを、前記更新の前に決定する段階を更に備えた、請求項52に記載の方法。残りの受光器-放射器対のための受光器出力値がそれらの予想値の指定範囲内にあることを、前記更新の前に決定する段階を更に備えた、請求項52に記載の方法。前記決定する段階は、隣接放射器-受光器対のための受光器出力値とそれに対応する受光器予想値との間のずれを比較することを含む、請求項52に記載の方法。ハウジングと、前記ハウジングにしっかりマウントされた少なくとも1つの受光器と、前記少なくとも1つの受光器の実質的に上で前記ハウジングに柔軟にマウントされて、タッチの圧力に応答して押圧されるディスプレイと、前記少なくとも1つの受光器に接続され、前記少なくとも1つの受光器により受光された光の量を指示する出力を受け取り、そして前記ディスプレイが押圧されたことを、前記少なくとも1つの受光器の出力の増加に基づいて決定するための計算ユニットと、を備えた感圧タッチスクリーン。前記計算ユニットに接続されたタッチ検出器を更に備え、前記計算ユニットは、前記タッチ検出器が前記ディスプレイへのタッチを検出したときだけ前記ディスプレイが押圧されたことを決定する、請求項56に記載の感圧タッチスクリーン。前記少なくとも1つの受光器の出力は、i前記ディスプレイにタッチがないときに受光器予測値から著しくずれる受光器出力値に基づき前記ディスプレイ上のタッチの存在を指示し、そしてii前記ディスプレイが押圧されないときに受光器予測値から著しくずれる受光器出力値に基づき前記ディスプレイが押圧されていることを指示する、請求項57に記載の感圧タッチスクリーン。前記少なくとも1つの受光器の出力は、前記ディスプレイにタッチがないときに受光器の受光器予測値より著しく小さい受光器出力値に基づいて前記ディスプレイ上のタッチの存在を指示する、請求項58に記載の感圧タッチスクリーン。前記少なくとも1つの受光器の出力は、前記ディスプレイが押圧されないときに受光器予測値より著しく大きい受光器出力値に基づいて前記ディスプレイが押圧されていることを指示する、請求項59に記載の感圧タッチスクリーン。前記計算ユニットは、前記ディスプレイに加えられる圧力の量を、前記ディスプレイが押圧されないときの受光器出力値と受光器予想値との間のずれに基づいて決定する、請求項56に記載の感圧タッチスクリーン。基板にコンポーネントを取り付ける方法において、基板に取り付けられたコンポーネントガイドを準備する段階であって、このコンポーネントガイドは、コンポーネントの一部分の輪郭に実質的に適合する空洞を有するものである段階と、前記コンポーネントに第1の半田パッドを取り付ける段階と、前記コンポーネントを前記ガイド空洞に挿入する段階と、前記第1の半田パッドからオフセットして前記空洞の付近に第2の半田パッドを準備する段階と、前記コンポーネント、コンポーネントガイド、及び基板を、前記半田パッドを加熱するオーブンに挿入する段階であって、前記コンポーネントが加熱された半田パッドの毛細管作用によりガイド空洞へ更に引き込まれるようにする段階と、を備えた方法。前記毛細管作用中に前記コンポーネントを空洞へガイドするため空洞の外側で前記コンポーネントガイドに複数のノッチを設ける段階を更に備えた、請求項62に記載の方法。前記コンポーネントガイドは、前記基板に取り外し可能に取り付けられ、そして前記基板がオーブンから取り出されたときにその後の使用のために取り外される、請求項62に記載の方法。前記コンポーネントは、光放射器を含み、前記コンポーネントガイドは、その放射器により放射された光を指向するためのレンズを含む、請求項62に記載の方法。前記コンポーネントは、受光器を含み、前記コンポーネントガイドは、その受光器へ光を指向するためのレンズを含む、請求項62に記載の方法。ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ハウジングにマウントされ、且つ前記ディスプレイの第1の縁に沿って配列された複数のコリメートレンズと、前記ハウジングにマウントされ、前記コリメートレンズから離間され、且つ前記コリメートレンズを通して前記ディスプレイ上に光パルスをシリアルに送光する複数の光パルス放射器と、前記第1の縁に対向する前記ディスプレイの縁に沿って前記ハウジングにマウントされて、光パルスを受光する光ガイドであって、該光ガイドの一端へ光パルスを反射する反射ストリップを含むような光ガイドと、前記光ガイドの一端付近で前記ハウジングにマウントされ、前記反射された光パルスを受光するための光パルス受光器と、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記放射器により送光された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。前記光ガイドは、更に、受光した光パルスを前記受光ストリップへコリメートするためのコリメートレンズを含む、請求項67に記載のタッチスクリーン。前記光ガイドは、更に、受光した光パルスを前記反射ストリップへ多方向コリメートするための複数のマイクロレンズを含む、請求項68に記載のタッチスクリーン。前記反射ストリップは、受光した光パルスを前記光ガイドの両端へ反射し、前記タッチスクリーンは、更に、その反射された光パルスを受光するために前記光ガイドの第2の端付近で前記ハウジングにマウントされた第2の光パルス受光器を備え、前記計算ユニットは、前記第2の光パルス受光器にも接続されて、前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記第1及び第2の受光器の出力に基づいて決定する、請求項67に記載のタッチスクリーン。前記第1及び第2の光パルス受光器は、シリアルにアクチベートされる、請求項70に記載のタッチスクリーン。前記第1及び第2の光パルス受光器は、パラレルにアクチベートされる、請求項70に記載のタッチスクリーン。ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ディスプレイの第1の縁に沿って前記ハウジングにマウントされた光ガイドであって、その光ガイドの一端で受光された光パルスを反射する反射ストリップを含むような光ガイドと、前記光ガイドの一端付近で前記ハウジングにマウントされて、前記光ガイドを通して光パルスを送光するための光パルス放射器であって、前記反射ストリップが光パルスを前記ディスプレイ上に反射するような光パルス放射器と、前記第1の縁に対向する前記ディスプレイの縁に沿って前記ハウジングにマウントされた複数のコリメートレンズと、前記ハウジングにマウントされ、前記コリメートレンズから離間され且つ前記コリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記放射器により送光された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。ハウジングと、前記ハウジングにマウントされたディスプレイと、前記ディスプレイの第1の縁に沿って前記ハウジングにマウントされた光ガイドであって、その光ガイドのいずれかの端で受光された光パルスを反射する反射ストリップを含むような光ガイドと、前記光ガイドの各端付近で前記ハウジングにマウントされて、前記光ガイドを通して光パルスを送光するための複数の光パルス放射器であって、前記反射ストリップが光パルスを前記ディスプレイ上に反射するような光パルス放射器と、前記第1の縁に対向する前記ディスプレイの縁に沿って前記ハウジングにマウントされた複数のコリメートレンズと、前記ハウジングにマウントされ、前記コリメートレンズから離間され且つ前記コリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、前記ハウジングにマウントされ且つ前記受光器に接続されて、前記放射器により送光された光パルスを部分的に遮る前記ディスプレイ上のポインタの位置を前記受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーン。前記光パルス放射器は、シリアルにアクチベートされる、請求項74に記載のタッチスクリーン。前記計算ユニットは、光パルスが遮られないときに各々の前記受光器からの出力値と、各々の前記受光器のための予想値との間のずれを計算し、第1の予想値は、前記光ガイドの第1の端の放射器がアクチベートされることに対応し、そして第2の予想値は、前記光ガイドの他端の放射器がアクチベートされることに対応する、請求項75に記載のタッチスクリーン。前記受光器の少なくとも1つに対する前記第1及び第2の予想値は、異なるものである、請求項76に記載のタッチスクリーン。前記光パルス受光器は、パラレルにアクチベートされる、請求項74に記載のタッチスクリーン。前記光パルス受光器は、シリアル及びパラレルにアクチベートされる、請求項74に記載のタッチスクリーン。前記光ガイドは、更に、反射された光パルスを前記ディスプレイ上にコリメートするためのコリメートレンズを含む、請求項74に記載のタッチスクリーン。前記光ガイドは、更に、反射された光パルスを前記ディスプレイ上に多方向コリメートするための複数のマイクロレンズを含む、請求項74に記載のタッチスクリーン。反射性のディスプレイ表面と、i前記反射性のディスプレイ表面、ii前記反射性のディスプレイ表面に接近するポインタ、及びiii前記反射性のディスプレイ表面におけるポインタの反射、の画像を捕獲するようにマウントされたカメラと、前記カメラに結合され、前記反射性のディスプレイ表面に対するポインタの三次元位置を、前記カメラにより捕獲された画像におけるポインタ及びポインタの反射の位置に基づいて決定するプロセッサと、を備えたタッチスクリーンシステム。前記プロセッサは、少なくとも1つの次元に沿った前記反射性のディスプレイ表面に対するポインタの位置を、前記カメラにより捕獲された画像におけるポインタとポインタの反射との中間点に基づいて決定する、請求項82に記載のタッチスクリーンシステム。前記プロセッサは、少なくとも1つの次元に沿った前記反射性のディスプレイ表面に対するポインタの位置を、前記カメラにより捕獲された画像におけるポインタとポインタの反射を結ぶ線に基づいて決定する、請求項82に記載のタッチスクリーンシステム。前記プロセッサは、ポインタと前記反射性のディスプレイ表面との間の距離を、前記カメラにより捕獲された画像におけるポインタとポインタの反射との間の距離に基づいて決定する、請求項82に記載のタッチスクリーンシステム。従って、従来のタッチスクリーンは、小型の移動装置及び大型スクリーンを伴う装置に一般的に使用するのに理想的でないことが明らかであろう。従って、上述した従来の抵抗性及び容量性タッチスクリーンの欠点を克服するタッチスクリーンを提供するのが有益である。本発明は、従来の抵抗性及び容量性タッチスクリーンの欠点を克服するタッチスクリーンを提供する。本発明の態様は、とりわけ、i広い光ビームを伴うタッチスクリーン、iiシフト整列の放射器及び受光器を伴うタッチスクリーン、iii高屈折レンズを伴うタッチスクリーン、iv低ベゼルを伴うタッチスクリーン、v長くて細い光ガイドを使用する光ベースのタッチスクリーン、vi感圧光ベースタッチスクリーン、及びvii反射画像を使用してポインタの位置を三次元で計算するタッチスクリーンを含めて、タッチスクリーンの種々の実施形態に関する。本発明の別の態様は、とりわけ、viiiタッチ検出のための方法、及びixタッチスクリーンコンポーネントを校正するための方法に関する。本発明の更に別の態様は、本発明のある実施形態、及び他のアプリケーションに要求される要素の正確な配置及び整列に関する。そのような態様は、x放射器又は受光器要素を結合する相互適合ブロックを形成すること、及びxi毛細管作用を使用して装置組み立て中に要素をガイドするための方法を包含する。広い光ビームを伴うタッチスクリーン本発明のこれら実施形態では、近赤外線LEDのような細いソースからの光が、レンズ又は反射要素を使用して広げられ、スクリーンエリアの広い帯上に投影される。細い円錐状の光を広げるため、光源は、スクリーンの縁から離れた比較的長い距離に配置される。一実施形態において、光源は、ビームを徐々に広げることができるように、スクリーンの縁から適当な距離においてスクリーンの下に配置される。広げられたビームは、スクリーンの縁付近に配置された反射器によりスクリーン表面上に反射される。本発明の別の実施形態において、光源がスクリーンの縁に沿って配置される。光ビームを、それがスクリーンの表面上に反射される前に徐々に広げることができるように、スクリーンの表面上に光を反射する反射器も、同じスクリーン縁に沿って光源から適当な距離に配置される。光源は、細い円錐状の光を実質的にスクリーンの縁に沿って放射し、そして光は広いビームとしてスクリーン表面上に反射される。スクリーンにタッチする指又はスタイラスのようなポインタが放射光の若干を遮る。遮られた光を測定することにより、スクリーン上のポインタの位置が決定される。本発明の一実施形態において、広いビームは、各光検出器から適当な距離に配置された反射器を経て、スクリーンを横断した後に細い光の検出器へ収斂される。光検出器は、スクリーンの下又はスクリーンの縁に沿って配置される。シフト整列の放射器及び受光器を伴うタッチスクリーン本発明のこれら実施形態において、光放射器の配列体がスクリーンの表面上を受光器の配列体へと光を送り、放射器は、それに対向する受光器とシフト整列される。従って、各放射器からの光が1つの対向する受光器により検出されるのではなく、各放射器からの光は、2つの対向する受光器に到達する。同様に、各受光器が1つの対向する放射器からの光を検出するのではなく、各受光器は、2つの対向する放射器からの光を検出する。そのような重畳検出は、スクリーンにおけるタッチが少なくとも2つの放射器-受光器対により検出されることを保証する。ある実施形態において、各放射器からの光が2つの対向する受光器に到達しそして各受光器が2つの対向する放射器からの光を検出することを保証するためにシフト整列レンズの配列体が使用される。従って、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ハウジングにマウントされて、光パルスをディスプレイ上に送光する光パルス放射器の行と、ハウジングにマウントされて、光パルスを受け取る光パルス受光器の行と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットとを備え、放射器が受光器とシフト整列されたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイを取り巻くコリメートレンズのフレームであって、フレームの第1縁に沿ったコリメートレンズがフレームの対向縁に沿ったコリメートレンズとシフト整列されるようなコリメートレンズのフレームと、ハウジングにマウントされて、第1縁のコリメートレンズを通してディスプレイに光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、ハウジングにマウントされて、対向縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ハウジングにマウントされ且つディスプレイを取り巻く複数のコリメートレンズであって、ディスプレイの第1縁に沿ったコリメートレンズがディスプレイの対向縁に沿ったコリメートレンズとシフト整列されるようなコリメートレンズと、ハウジングにマウントされて、第1縁のコリメートレンズを通してディスプレイに光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、ハウジングにマウントされて、対向縁のコリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。本発明の態様は、光を屈折して複数の広い発散ビームを形成するマイクロレンズの表面に結合された新規なコリメートレンズを使用する。マイクロレンズの表面が、放射器又は受光要素を向かない表面であるときには、そのようなコリメートレンズは、光を2段階で送光する。光がレンズ本体を通過するとき、光ビームは、従来のコリメートレンズと同様にコリメートされる。しかしながら、光がマイクロレンズの表面を通過するときに、光は複数の広い発散ビームへと屈折される。マイクロレンズの表面が放射器又は受光要素を向いた表面であるときは、そのようなコリメートレンズは、マイクロレンズの外面を有するコリメートレンズにより発生されるものと実質的に同様のビームを出力する。高屈折レンズを伴うタッチスクリーン本発明のこれら実施形態において、1つ以上の光放射器の配列体は、スクリーン表面上を1つ以上の受光器の配列体へと光を送光する。光放射器及び受光器は、高屈折レンズを使用している。放射器側のレンズを通過する光は、スクリーンを横断する高発散光ビームのパターンを生成し、従って、aスクリーンにタッチするポインタが、放射器の縁の大きな区分に沿って発生する複数の光ビームを遮り、そしてbスクリーンの受光器の縁に沿った任意の点において、放射器の縁の大きな区分に沿って発生する複数の光ビームが収斂する、ことを保証する。従って、スクリーンへのタッチは、受光器の縁の大きな区分に沿って複数のビームの各々により検出される。受光器側のレンズは、複数の到来光ビームを屈折し、受光器の縁に沿った各点に収斂するビームが受光器により検出されることを保証する。従って、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイを取り巻く光ガイドフレームであって、到来光を複数の方向に屈折するためにフレームの2つの対向辺に沿ったマイクロレンズのパターンを含むフレームと、ハウジングにマウントされて、フレームの第1縁に沿ったマイクロレンズのパターンを通してディスプレイに光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、ハウジングにマウントされて、フレームの対向縁に沿ったマイクロレンズのパターンを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器によって送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ハウジングにマウントされ且つディスプレイの2つの対向する縁に沿って配置された2つの光ガイドであって、到来光を複数の方向に屈折するためにマイクロレンズのパターンを各々含む光ガイドと、ハウジングにマウントされて、第1の光ガイドを通してディスプレイに光パルスを送光する複数の光パルス放射器と、ハウジングにマウントされて、第2の光ガイドを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、光放射器及び受光器がスクリーン表面の下に配置され、そして第1のスクリーン縁に沿って配置された第1の光ガイドにより光がスクリーン表面上を、スクリーン表面を横切って向けられ、光ガイドは、各光放射器のためのコリメートレンズを含み、各コリメートレンズには、複数のマイクロレンズがエッチングされている。コリメートレンズは、スクリーンの表面下に配置される。更に、本発明の実施形態によれば、第1のスクリーン縁に対向する第2のスクリーン縁に沿って第2の光ガイドが配置され、第1の光ガイドからの光ビームをスクリーンの表面下の受光器へ向ける。更に、第2の光ガイドは、第1の光ガイドと実質的に同様であり、受光器ごとに複数のマイクロレンズがエッチングされたレンズを含む。更に、本発明の一実施形態によれば、スクリーンの表面下ではなくスクリーンの各対向縁に沿って配置された複数の光放射器及び受光器を備えたタッチスクリーンシステムが提供される。光は、複数のマイクロレンズがエッチングされたコリメートレンズにより放射器からスクリーン表面を横切って向けられ、そして同様のレンズにより受信器へ向けられる。低ベゼルを伴うタッチスクリーン本発明のこれらの実施形態において、1つ以上の光放射器の配列体がスクリーン表面上を1つ以上の受光器の配列体へと光を送光する。光放射器及び受光器は、両方とも、スクリーンの表面下に配置される。放射器からの光は、スクリーン上に延びる反射光ガイドによりスクリーン上に反射される。同様に、スクリーン表面上を通過した光は、反射光ガイドにより受光器へ反射される。スクリーン上のこれら反射光ガイドの高さは、スクリーンを取り巻くベゼルを形成する。従来の反射光ガイドは、スクリーン面に対して45°の角度で傾斜された実質的にフラットな反射面を有する。スクリーンに対して垂直な光ビームは、光ガイドにより、スクリーン表面に実質的に平行な平面へ向け直される。しかしながら、実質的に全ての反射面がスクリーン表面上に延びて、スクリーンの周囲にベゼルを形成する。ベゼルの高さを減少するために、本発明の実施形態は、放物線状の反射面及びそれに対応する屈折楕円面を有する光ガイドを使用して、光ビームを向け直す。放物線状の反射面は、実質的にスクリーン表面上に延びず、従って、スクリーン周囲のベゼルの高さを減少させる。更に、従来の光ガイドは、一般的に、スクリーン表面に実質的に垂直な第2の表面を有し、これを通して光が入ったり出たりする。急な垂直縁は、ベゼルを目立たせ、清掃にすることを困難にする。本発明の実施形態に使用される楕円屈折面は、あまり目立たず、清掃し易い。ある実施形態では、楕円屈折面は、スクリーンガラスの一部分である。従って、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイの下でハウジングにマウントされた複数の光パルス放射器と、ディスプレイの下でハウジングにマウントされた複数の光パルス受光器と、ディスプレイの第1縁に沿ってハウジングにマウントされ、放射器によりディスプレイ上に送光された光パルスを各々反射及び屈折するための実質的に放物線状の反射面及び実質的に楕円状の屈折面を有する第1の光ガイドと、ディスプレイの対向縁に沿ってハウジングにマウントされ、ディスプレイ上を受光器へ送光される光パルスを各々屈折及び反射するための実質的に楕円状の屈折面及び実質的に放物線状の反射面を有する第2の光ガイドと、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイの下でハウジングにマウントされた複数の光パルス放射器と、ディスプレイの下でハウジングにマウントされた複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つディスプレイを取り巻き、放射器によりディスプレイ上を受光器へ送光された光パルスを各々反射及び屈折するための各縁に沿った実質的に放物線状の反射面及び実質的に楕円状の屈折面を有する光ガイドと、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、スクリーンの表面下に配置された複数の光放射器及び受光器を備え、少なくとも2つのユニット、即ち一端にコリメートレンズをそして他端に表面に沿って複数のマイクロレンズを有する第1ユニット、及びスクリーン表面上に光を向け直す第2ユニットを各々有する光ガイドにより光がスクリーン表面上を、スクリーン表面を横切って向けられるようなタッチシステムが提供される。更に、第2ユニットは、少なくとも2つのアクティブな表面、即ち到来する光ビームを焦点位置へ折り返す放物線状又は準放物線状の反射面である第1表面と、同じ焦点位置を有する相補的な楕円状又は準楕円状の表面である第2表面とを含み、第2表面は、折り返された光ビームをスクリーン表面上に向ける。更に、本発明の一実施形態によれば、ディスプレイスクリーンの下に配置された複数の光放射器及び受光器と、スクリーンの少なくとも1つの縁に沿って設けられ、放射器からスクリーン上に送られた光を反射する第1の光ガイドとを備えたタッチスクリーンシステムが提供される。光ガイドは、少なくとも2つのアクティブな表面、即ち到来する光ビームを焦点位置へ折り返す放物線状又は準放物線状の反射面である第1表面と、同じ焦点位置を有する相補的な楕円状又は準楕円状の表面である第2表面とを含む。第2表面は、折り返された光ビームをスクリーン表面上に向ける。更に、第1の光ガイドに対向してスクリーンを横切って第2の光ガイドが配置されて、第1の光ガイドからスクリーン下の受光器へ光ビームを向ける。第2の光ガイドは、第1の光ガイドと実質的に同様である。長くて細い光ガイドを使用する光ベースのタッチスクリーン本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ハウジングにマウントされ且つディスプレイの第1縁に沿って配置された複数のコリメートレンズと、ハウジングにマウントされ、コリメートレンズから離間されて、コリメートレンズを通してディスプレイ上に光パルスをシリアルに送光する複数の光パルス放射器と、第1縁に対向するディスプレイの縁に沿ってハウジングにマウントされて、光パルスを受光するための光ガイドであって、該光ガイドの長さに沿って受光した光パルスを光ガイドの一端へ反射する反射ストリップを含むような光ガイドと、該光ガイドの一端付近でハウジングにマウントされて、反射された光パルスを受光するための光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイの第1縁に沿ってハウジングにマウントされた光ガイドであって、該光ガイドの長さに沿って受光した光パルスを光ガイドの両端へ反射する反射ストリップを含む光ガイドと、該光ガイドの各端付近でハウジングにマウントされて、反射された光パルスを受光するための複数の光パルス受光器と、第1縁に対向するディスプレイの縁に沿ってハウジングにマウントされた複数のコリメートレンズと、ハウジングにマウントされ、コリメートレンズから離間されて、コリメートレンズを通してディスプレイ上に光パルスを放射する複数の光パルス放射器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイの第1縁に沿ってハウジングにマウントされた光ガイドであって、該光ガイドの一端で受光した光パルスを反射する反射ストリップを含む光ガイドと、該光ガイドの一端付近でハウジングにマウントされて、光ガイドを通して光パルスを送光するための光パルス放射器であって、反射ストリップが光パルスをディスプレイ上に反射するようにされた光パルス放射器と、第1縁に対向するディスプレイの縁に沿ってハウジングにマウントされた複数のコリメートレンズと、ハウジングにマウントされ、コリメートレンズから離間されて、コリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、ハウジングと、ハウジングにマウントされたディスプレイと、ディスプレイの第1縁に沿ってハウジングにマウントされた光ガイドであって、該光ガイドのいずれかの端で受光した光パルスを反射する反射ストリップを含む光ガイドと、該光ガイドの各端付近でハウジングにマウントされて、光ガイドを通して光パルスを送光するための光パルス放射器であって、反射ストリップが光パルスをディスプレイ上に反射するようにされた光パルス放射器と、第1縁に対向するディスプレイの縁に沿ってハウジングにマウントされた複数のコリメートレンズと、ハウジングにマウントされ、コリメートレンズから離間されて、コリメートレンズを通して光パルスを受光する複数の光パルス受光器と、ハウジングにマウントされ且つ受光器に接続されて、放射器により送光された光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のポインタの位置を受光器の出力に基づいて決定する計算ユニットと、を備えたタッチスクリーンが提供される。反射画像を使用してタッチスクリーン上のポインタの高さを決定するタッチスクリーン本発明の一実施形態によれば、反射性のディスプレイ表面と、i反射性のディスプレイ表面、ii反射性のディスプレイ表面に接近するポインタ、及びiii反射性のディスプレイ表面におけるポインタの反射、の画像を捕獲するようにマウントされたカメラと、該カメラに結合されて、反射性のディスプレイ表面に対するポインタの三次元位置を、カメラにより捕獲された画像におけるポインタの位置及びポインタの反射に基づいて決定するプロセッサと、を備えたタッチスクリーンシステムが提供される。感圧性の光ベースのタッチスクリーン本発明の一実施形態によれば、ハードタッチとソフトタッチとの間を区別する光ベースのタッチスクリーンが提供される。一実施形態において、堅固にマウントされたスクリーンが放射器及び受光器により取り巻かれる。複数の受光器において検出される光の増加によりハードタッチがソフトタッチから区別され、そのような増加は、堅固にマウントされたスクリーンがハードタッチにより曲げられることから生じる。別の実施形態では、スクリーンは、堅固にマウントされる放射器及び受光器により取り巻かれたハウジングに柔軟にマウントされる。タッチの圧力でスクリーンがハウジングへと下がり、複数の受光器における検出光の増加を生じる。異なる圧力量は、検出光の増加量の差に対応する。タッチ検出方法本発明の一実施形態によれば、タッチスクリーン上のタッチ座標を計算する方法において、ディスプレイ、ディスプレイ上に光パルスを送光する光パルス放射器の行、及び光パルスを受光しそしてその受光した光パルスを表わす信号を出力する光パルス受光器の行を準備し、放射器は、それに対応する受光器とシフト整列され、光パルスを部分的に遮るディスプレイ上のタッチを受光器の出力に基づいて検出し、最大タッチ検出受光器出力を選択し、最大タッチ検出受光器出力に対応する放射器-受光器対を識別し、最大タッチ検出の放射器-受光器対の左側の少なくとも1つの放射器-受光器対及びその右側の少なくとも1つの放射器-受光器対を少なくとも3つの放射器-受光器対の各々について選択し、各対応するタッチスクリーン座標を少なくとも3つの放射器-受光器対の各々について識別し、放射器-受光器対の座標とその各々のタッチ検出出力信号との積を計算し、それら積の第1の和を計算し、受光器出力の第2の和を計算し、第1の和を第2の和で除算することにより空間的にフィルタリングされたタッチ座標を計算し、以前のタッチ検出信号に基づいて基準タッチ座標を与え、空間的にフィルタリングされたタッチ座標及び基準タッチ座標に基づいて時間的にフィルタリングされたタッチ座標を計算し、そしてi時間的にフィルタリングされたタッチ座標値、又はii時間的にフィルタリングされたタッチ座標及び基準タッチ座標を結合する値、のいずれかを、基準タッチ座標に指定することを含む方法が提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、複数の光放射器及び受光器を備え、各放射器からの光が2つ以上の受光器により検出され、そして各受光器が2つ以上の放射器からの光を検出するようなタッチスクリーンシステムが提供される。更に、a同じ放射器からの光を検出する2つの受光器における信号の差、及び/又はb2つの放射器からの光を検出する受光器における信号の差に基づき、タッチ位置が決定される。或いは又、a同じ放射器からの光を検出する3つ以上の受光器における信号の差、及びb3つ以上の放射器からの光を検出する受光器における信号の差に基づきタッチ位置が決定される。更に、スクリーンの角又はその付近の放射器及び受信器を除いて、各放射器は、2つの受光器間の中間点に対向して位置され、そして各受光器は、2つの放射器間の中間点に対向して位置される。更に、本発明の一実施形態によれば、マルチタッチ動作を明瞭化するように動作できるタッチスクリーンシステムが提供される。あるマルチタッチ動作は、2つ以上のタッチx座標及び2つ以上のタッチy座標を発生する。そのような状況では、どのx座標がどのy座標に関連しているか解明することが重要である。例えば、同時に遂行された2つのタッチが垂直又は水平に整列されないときには、2つのタッチが2つのタッチx座標及び2つのタッチy座標を発生する。同様に、2本の指がスクリーンにタッチしそして軸の周りを円形パターンで滑走するような回転ジェスチャーに応答して、スクリーンディスプレイ又はスクリーン要素ディスプレイは、回転ジェスチャーの方向に基づき時計方向又は反時計方向に回転される。従って、回転ジェスチャーの方向が時計方向か反時計方向か解明することが本質的である。本発明の態様は、タッチ検出の強度を使用して、マルチタッチのタッチ位置を解明すると共に、回転ジェスチャーの方向が時計方向であるか反時計方向であるか解明するタッチスクリーンシステムを提供する。タッチスクリーンコンポーネントを校正する方法本発明の一実施形態によれば、光ベースのタッチスクリーン内の光学的コンポーネントを校正する方法において、ディスプレイ、パルス電流及びパルス巾コントロールに基づきディスプレイ上に光パルスを送光する光パルス放射器の行、及び光パルスを受光しそしてその受光した光パルスを表わす信号を出力する光パルス受光器の行を準備し、光パルスを部分的に遮るタッチ事象がディスプレイ上に生じたかどうか受光器の出力に基づいて決定し、タッチ事象が生じていないことがその決定で決定されると、受光器の出力が安定であるかどうか更に決定し、受光器の出力が安定であることがその更なる決定で決定されると、各受光器出力が受光器の各基準値からの各指定の偏差内であるかどうか更に決定し、少なくとも1つの受光器出力がその基準値からの指定の偏差内にないことがその更なる決定で決定されると、少なくとも1つの放射器パルス電流及びパルス巾を変更し、そして全ての受光器出力がそれらの各基準値からの各指定の偏差内にあることがその更なる決定で決定されると、各受光器出力をそれらの各基準値に指定することを含む方法が提供される。更に、本発明の一実施形態によれば、光ベースのタッチスクリーン内の光学的コンポーネントを校正する方法において、ディスプレイ、ディスプレイ上に光パルスを送光する光パルス放射器の行、及び光パルスを受光しそしてその受光した光パルスを表わす信号を出力する光パルス受光器の行を準備し、光パルスを部分的に遮るタッチ事象がディスプレイ上に生じたかどうか幾つかの受光器出力に基づいて決定し、タッチ事象が生じたことがその決定で決定されると、残りの受光器出力が安定であるかどうか更に決定し、残りの受光器出力が安定であることがその更なる決定で決定されると、その残りの受光器出力が受光器の各基準値からの各指定の偏差内であるかどうか更に決定し、そしてその残りの受光器出力が各基準値からの各指定の偏差内であることがその更なる決定で決定されると、各残りの受光器出力をそれらの各基準値に指定することを含む方法が提供される。相互適合レンズブロック本発明の一実施形態によれば、予め製造されたレンズブロックからアッセンブルされるタッチスクリーンが提供される。各ブロックは、赤外線透過プラスチックより成り、コリメートレンズ又は多方向コリメートレンズとして形成される。各ブロックは、コリメートレンズに向い合って正確に配置された埋め込み型放射器又は受光器を含む。ブロックは、互いに適合するカーブした縁で形成され、従って、各ブロックからの光が隣接ブロックに入る。毛細管作用を使用した要素の正確な配置本発明の一実施形態によれば、とりわけ、放射器、受光器及びレンズを含むコンポーネントを装置にアッセンブルする方法であって、装置基板又はガイド型の空洞にコンポーネントを配置し、そして空洞付近に半田パッドを配置する方法が提供される。装置をオーブンに挿入すると、半田パッドが溶融し、空洞付近の溶融半田の毛細管作用で要素が空洞へと深くガイドされる。本発明は、添付図面を参照した以下の詳細な説明からより完全に理解され明らかとなるであろう。添付図面を参照するため、要素及びその番号について次のような指標を設ける。100番代の番号が付けられた要素は、一般的に、光ビームに関するものであり、200番代の番号が付けられた要素は、一般的に、光源に関するものであり、300番代の番号が付けられた要素は、一般的に、受光器に関するものであり、400番代及び500番代の番号が付けられた要素は、一般的に、光ガイドに関するものであり、600番代の番号が付けられた要素は、一般的に、ディスプレイに関するものであり、700番代の番号が付けられた要素は、一般的に、回路素子に関するものであり、800番代の番号が付けられた要素は、一般的に、電子装置に関するものであり、そして900番代の番号が付けられた要素は、一般的に、ユーザインターフェイスに関するものである。又、1000番代の番号が付けられた要素は、フローチャートの動作である。同様の番号が付けられた要素は、同じ形式の要素を表わすが、同一の要素である必要はない。本発明の態様は、光ベースのタッチスクリーン及び光ベースのタッチ面に関する。説明を明瞭化するために、本明細書全体を通じて、タッチスクリーンという語は、電子的ディスプレイを含んでも含まなくてもよいタッチ感知面を指すための一般的な用語として使用される。従って、ここで使用するタッチスクリーンという語は、とりわけ、多くのラップトップコンピュータに含まれるマウスタッチパッド、及びハンドヘルド電子装置のカバーを含む。光学的タッチスクリーンという語は、とりわけ、予想される光強度と検出された光強度との間の差に基づいてタッチを検出するスクリーンを含めて、光ベースのタッチスクリーンを指すための一般的な用語として使用され、ここで、検出される光強度は、予想される光強度より大きいこともあり又は小さいこともある。スクリーンガラスという語は、透明なスクリーン面を指すための一般的な用語として使用される。スクリーンは、とりわけ、ガラスから構成されるか、又はとりわけ、結晶、アクリル及びプラスチックを含む非ガラス材料から構成される。本発明のある実施形態では、スクリーンは、近赤外線の通過は許すが、それ以外は、非透明である。説明を明瞭化するために、本明細書全体を通じて、放射器という語は、とりわけ、発光ダイオードLEDを含む光放射要素、及びディスプレイ表面上に光を向けるレンズや反射器へ光を出力する光ファイバ又は管状光ガイドの出力端を指すための一般的な用語として使用される。受光器という語は、とりわけ、ホトダイオードPDを含む光検出要素、及びディスプレイ表面を横断した光ビームを受光しそしてそれを光検出要素又は画像センサに向ける光ファイバ又は管状光ガイドの入力端を指すための一般的な用語として使用され、画像センサは、とりわけ、電荷結合デバイスCCD又は相補的な金属酸化物半導体CMOS画像センサである。本発明の一実施形態により、互いに接近配置された複数の放射器201-203を備えたタッチスクリーンの一部分を示した図5を参照すれば、光ファイバの光ガイド401により第1のスクリーン縁に沿った位置へ光がガイドされる。又、タッチスクリーンの一部分は、一緒に接近配置された複数の受光器301-305も備え、第2のスクリーン縁に沿った位置から光ファイバの光ガイド402により光がそこにガイドされる。本発明の実施形態によれば、光ベースのタッチスクリーンは、とりわけ、赤外線又は近赤外線発光ダイオードLEDを含む1つ以上の放射器と、タッチスクリーン又はタッチ面を取り巻く周囲に沿って配列された、とりわけ、ホトダイオードを含む複数の受光器とを備えている。放射器は、スクリーンの表面に実質的に平行に光を放射し、この光は、受光器により検出される。スクリーンの一部分の上に置かれた指又はスタイラスのようなポインタは、光ビームの若干を遮り、それに対応する若干の受光器が光強度の低下を検出する。受光器の位置の幾何学性及びそれらが検出する光強度は、ポインタのスクリーン座標を決定するのに充分なものである。放射器及び受光器は、コントローラにより、選択的なアクチベーション及びデアクチベーションについてコントロールされる。一般的に、各放射器及び受光器は、I/Oコネクタを有し、そしてどの放射器及びどの受光器がアクチベートされるか指定するための信号が送信される。本発明の一実施形態に置いて、複数の放射器が長方形スクリーンの2つの隣接する辺に沿って配置され、そして複数の受光器が他の2つの隣接する辺に沿って配置される。この点に関して、本発明の一実施形態により16個の放射器200及び16個の受光器300を有するタッチスクリーン800の図である図6を参照する。放射器200は、タッチスクリーンの頂面を横切って赤外線又は近赤外線を放射し、これは、各放射器200に直接対向する対応受光器300によって検出される。ポインタは、タッチスクリーン800にタッチすると、光が受光器300の幾つかに到達するのを阻止する。受光器の出力から、どの光ビームがポインタにより遮られたか識別することにより、ポインタの位置を決定することができる。図6のタッチスクリーン800の図である図7-9を参照すれば、本発明の一実施形態により、スクリーンに同時にタッチする2つのポインタ901及び902の検出が示されている。2つ以上のポインタがスクリーンに同時にタッチしたとき、これをマルチタッチと称する。スクリーンにタッチするポインタ901及び902は、光が受光器300の幾つかに到達するのを阻止する。本発明の一実施形態によれば、ポインタ901及び902の位置は、そのポインタが遮る赤外線ビームの交差線から決定される。対照的に、従来の抵抗ベース及びキャパシタンスベースのタッチスクリーンは、一般的に、マルチタッチを検出することができない。2つ以上のポインタが共通の水平又は垂直軸に沿ってスクリーン800に同時にタッチすると、それらポインタの位置は、遮られた受光器300により決定される。図7のポインタ901及び902は、共通の垂直軸に沿って整列され、そしてタッチスクリーン800の底縁に沿った実質的に同じ受光器300、即ちa、b、c、dと示された受光器を遮る。タッチスクリーン800の左縁に沿って、受光器300の2つの異なるセットが遮られる。ポインタ901は、e及びfと示された受光器を遮り、そしてポインタ902は、g及びhと示された受光器を遮る。従って、2つのポインタは、2つの位置に置かれていると決定される。ポインタ901は、受光器a-d並びに受光器e及びfから遮られる光ビームの交差点に位置するスクリーン座標を有し、そしてポインタ902は、受光器a-d並びに受光器g及びhから遮られる光ビームの交差点に位置するスクリーン座標を有図8及び9に示されたポインタ901及び902は、共通の水平又は垂直軸に沿って整列されておらず、異なる水平位置及び異なる垂直位置を有する。遮られた受光器a-hから、ポインタ901及び902が対角方向に互いに対向していると決定される。それらは、図8に示すように、タッチスクリーン800の右上及び左下に各々タッチするか、或いは図9に示すように、タッチスクリーン800の右下及び左上に各々タッチする。図8と図9との間の区別は、i両タッチパターンに同じ意味を関連付けるか、又はii2つのタッチパターンの一方のみに意味を関連付けるか、或いはiii遮られた受光器で検出された光の量を測定することにより解明される。ケースiでは、UIがそのアイコンをアレンジするか、さもなければ、図8及び図9の両タッチパターンの作用が同じであるように構成される。例えば、タッチスクリーン800の対角方向に対向する2つの角にタッチすると、スクリーンをアンロックするように動作する。ケースiiでは、UIがそのアイコンをアレンジするか、さもなければ、図8及び図9のタッチパターンの一方のみに意味が関連付けられるように構成される。例えば、タッチスクリーン800の右上及び左下の角にタッチすると、スクリーンをアンロックするように動作し、そしてタッチスクリーン800の右下及び左上の角にタッチしても、何の意味もない。このケースでは、UIは、図8が正しいタッチパターンであると区別する。ケースiiiでは、受光器に接近した指は、受光器から離れた指よりも、光が受光器に到達するのをより多く遮る。その理由の一部分として、接近した指が、離れた指より、周囲光が受光器に到達するのをより多く遮るためである。受光器e及びfで検出される光の強度が、受光器g及びhで検出される光の強度と比較される。同様に、受光器a及びbで検出される光の強度が、受光器c及びdで検出される光の強度と比較される。受光器e及びf、並びに受光器c及びdで検出された光が、受光器g及びh、並びに受光器a及びbで検出された光より多い場合には、図8に示すように指が配置されていると推測される。同様に、受光器e及びf、並びに受光器c及びdで検出された光が、受光器g及びh、並びに受光器a及びbで検出された光より少ない場合には、図9に示すように指が配置されていると推測される。この比較は、各縁に沿った各遮られる受光器を別々に加算又は平均化、ef対gh、及びab対cd、することに基づく。或いは又、この比較は、2つの縁に沿った遮られた受光器を加算又は平均化することに基づき、即ち、値abef、abgh、cdef、及びcdghの最大値及び最小値に基づいてもよい。最大値及び最小値は、指の位置を決定する。例えば、cdefが最大値で且つabghが最小値である場合には、図8に示すように指が配置されていると推測される。各和における受光器の数は、遮られた又は少なくとも一部分遮られた受光器のシーケンスに依存する。受光器の数は、シーケンスごとに異なってもよい。例えば、4つの受光器の和が6つの受光器の和と比較されてもよい。本発明の一実施形態においては、各シーケンスにおける最小受光値が使用される。最小受光値は、遮られた受光器のシーケンス内で最も遮られた受光器に対応するもので、遮る指が一連の受光器に接近していることの良好な指示子である。対角方向を向いたマルチタッチの位置の決定は、放射器及び受光器のシフト整列配置を参照して以下に詳細に説明する。本発明の一実施形態により2本指滑走移動を検出するタッチスクリーン800の図である図10及び11を参照する。図10及び11に示す滑走移動は、ポインタ901及び902を互いに接近させる対角方向滑走である。滑走の方向は、受光器300が遮られるところの変化から決定される。図10及び11に示すように、遮られる受光器は、a及びbから、より右側の受光器300へ、そしてc及びdから、より左側の受光器300へ変化する。同様に、遮られる受光器は、e及びfから、より下側の受光器300へ、そしてg及びhから、より上側の受光器300へ変化する。ポインタ901及び902が離れるように移動する逆方向の滑走については、遮られる受光器が逆方向に変化する。ポインタ901及び902が共通の垂直又は水平軸に整列されたときには、滑走パターンの識別に曖昧さはない。ポインタ901及び902が共通の垂直又は水平軸に整列されないときには、図10及び11に示すように、滑走パターンの識別に曖昧さが生じ得る。そのような曖昧さがある場合は、図8及び9を参照して上述したように、図10と図11との間の区別は、i両滑走パターンに同じ意味を関連付けるか、又はii2つの滑走パターンの一方のみに意味を関連付けるか、或いはiii遮られた受光器で検出された光の量を測定及び比較することにより解明される。両滑走パターンに同じ意味を関連付けることは、ユーザがスクリーン上に2本の指を置きそしてスクリーンの対角方向に沿って指を広げるピンチズームジェスチャーで遂行される。そのようなジェスチャーは、スクリーン上に表示されるグラフィックの倍率を高めるためにズームイン動作をアクチベートする。そのようなジェスチャーは、ピンチズームが左上から右下へ対角方向に沿って行われるか右上から左下へ対角方向に沿って行われるかに関わらず、同じ意味を有する。ズームアウトジェスチャーにも同様の考えが適用され、ユーザは、スクリーン上に表示されるグラフィックの倍率を下げるために、スクリーン上に2本の指を置きそしてスクリーンの対角方向に沿って指を接近させる。このジェスチャーも、スクリーンのどちらの対角方向に沿ってジェスチャーを行うかに関わらず同じ意味を有する。本発明の一実施形態による図6のタッチスクリーン800の回路図である図12を参照する。放射器及び受光器は、コントローラ図示せずによりコントロールされる。放射器は、スイッチAから各信号LED00-LED15を受信し、そしてVROW及びVCOLから電流リミッタBを通して電流を受け取る。受光器は、シフトレジスタ730から各信号PD00-PD15を受信する。受光器の出力は、信号PDROW及びPDCOLを経てコントローラへ送られる。スイッチA及び電流リミッタBのコントローラの動作は、2009年2月15日に出願されたLIGHTBASEDTOUCHSCREENと題する本出願人の同時係争中の米国特許出願第12/371,609号に説明されており、この出願の内容は、参考としてここに援用される。本発明の一実施形態によれば、放射器は、シフトレジスタ720へバイナリストリングを送信する第1のシリアルインターフェイスを経てコントロールされる。バイナリストリングの各ビットは、放射器の1つに対応し、そしてその対応する放射器をアクチベートすべきかデアクチベートすべきか指示する。ここで、ビット値1は、アクチベーションを指示し、そしてビット値0は、デアクチベーションを指示する。シフトレジスタ720内のビットストリングをシフトすることにより次々の放出器がアクチベートされ及びデアクチベートされる。同様に、受光器は、シフトレジスタ730へバイナリストリングを送信する第2のシリアルインターフェイスによりコントロールされる。シフトレジスタ730内のビットストリングをシフトすることにより次々の受光器がアクチベート及びデアクチベートされる。シフトレジスタ720及び730の動作は、2009年2月15日に出願されたLIGHTBASEDTOUCHSCREENと題する本出願人の同時係争中の米国特許出願第12/371,609号に説明されており、この出願の内容は、参考としてここに援用される。本発明の一実施形態による光ベースのタッチスクリーンシステムの簡単な図である図13を参照する。図13のタッチスクリーンは、上に横たわることを必要としない。むしろ、小さなフレーム407がディスプレイを取り巻き、放射器200及び受光器がスクリーンの対向する辺に配置されそして赤外線透過ベゼルの後方に隠される。指又はスタイラスのようなポインタが特定エリア905においてスクリーンにタッチすると、放射器200により発生された1つ以上の光ビームが遮断される。その遮断された光ビームは、1つ以上の受光器により受光される光の対応的減少により検出され、これを使用してポインタの位置を決定する。本発明の一実施形態による図13のタッチスクリーンシステムの簡単な断面図である図14を参照する。図14には、LCDディスプレイ600の断面A-A及びそれを取り巻く赤外線透過フレーム407の断面図が示されている。この断面図に示すように、放射器200は、光100を放射し、これは、フレーム407の切欠部408により反射され、そしてディスプレイ表面上に実質的に平行に向けられる。指900がディスプレイ表面付近に接近するとき、放射器により放射されて、近タッチの位置の上に向けられる光の若干101が指で遮られ、そして光の若干102が指先とスクリーンガラスとの間を通過する。指900がディスプレイ表面にタッチすると、放射器により放射されそしてタッチ位置の上に向けられる全ての光が指900により遮られる。タッチスクリーンシステムの構成No1本発明の一実施形態により、センサ要素より小さなポインタをタッチスクリーンシステムで読み取れるようにする放射器、受光器及び光学的要素の配列を簡単に示す図15を参照する。図15には、ミラー又は光学レンズ400、放射器200、広い反射光ビーム105、ポインタ900、及び受光器300が示されている。ミラー又は光学レンズ400は、広い光ビームを発生し、これは、第2のミラー又は光学レンズにより受光器300に収束される。広いビームは、ポインタが広いビームの一部分を遮るときに受光器300で検出される光の量の相似変化を感知できるようにする。広いビームは、ポインタ900がミラー又はレンズ400の前方に配置されたときに相似変化を感知できるようにする。従って、図15のポインタ900は、広いビーム105の一部分だけを遮る。又、広いビームは、放射器を互いに離れてマウントできるようにすると共に、受光器も互いに離れてマウントできるようにする。その結果、これは、必要な放射器及び受光器を少なくすることにより材料経費を減少する。本発明の一実施形態により、とりわけスタイラスを含めて、センサ要素より小さなポインタをタッチスクリーンシステムが検出できるようにする放射器、受光器及び光学的要素の配列を簡単に示す図16を参照する。図16には、ミラー又は光学的レンズ400、放射器200、広い反射光ビーム105、ポインタ900、及び受光器300が示されている。ミラー又は光学的レンズ400は、広い光ビームを発生し、これは、第2のミラー又は光学的レンズにより受光器300へ収束される。広いビームは、ポインタ900が広いビームの一部分を遮るとき、特に、ポインタ900がミラー又はレンズ400の前方に配置されたとき、受光器300で受光される光の量の相似変化を感知できるようにする。ポインタ900は、図16に示すように、ポインタ900の先端で遮られたビーム106で指示された広いビーム105の一部分しか遮らない。又、広いビームは、放射器を互いに離れてマウントできるようにすると共に、受光器も互いに離れてマウントできるようにする。ひいては、これは、必要な放射器及び受光器を少なくすることにより材料経費を減少する。広いビームがないと、一般的にビーム間のスペースが検出されないことになり、ユーザがビームを横切って尖端スタイラスをドラグすることと、ユーザが尖端スタイラスで異なるビームをタップすることを区別することができない。更に、広い間隔の細いビームでは、細いビームに交差するためにポインタのタッチが非常に正確でなければならない。本発明の一実施形態により、広い光ビームがスクリーンを覆うようなタッチスクリーンの簡単な図である図17を参照する。広いビームを使用するタッチスクリーンシステムは、2010年3月24日に出願されたOPTICALTOUCHSCREENWITHWIDEBEAMTRANSMITTERSANDRECEIVERSと題する本出願人のプロビジョナル米国特許出願第61/317,255号に説明されており、この出願の内容は、参考としてここに援用される。図17に示す放射器及び受光器は、比較的広い間隔で置かれる。一般的に、放射器は、同時にアクチベートされない。むしろ、それらは順次にアクチベートされ、そして光ビームのカバレージエリアが実質的に接続される。図17は、タッチスクリーン又はタッチ面800を有するタッチシステムの上面図及び側面図である。タッチシステムは、表面がディスプレイスクリーンを含むかどうかに関わらず表面に対するタッチ感知機能を与える。更に、物理的な表面は要求されず、光ビームは、空中を通して投影され、そして光ビームを遮断する空中のポインタの位置が検出される。又、図17には、放射器200と、反射器437及び438と、計算ユニット770に結合された受光器300とが示されている。放射器200及び受光器300は、スクリーン800の下に配置される。放射器200は、スクリーン800の下の光の弧142を反射器437へ投影する。放射器200と反射器437との間の距離は、弧が反射器437において広いビームへと広がるのに充分なものである。本発明の種々の実施形態において、放射器200と反射器437との間の距離は、とりわけ、スクリーンサイズ、要求されるタッチ解像度、放射器特性、及び光学的反射特性を含むファクタに基づき、約4mm、10mm、20mm又はそれ以上である。反射器437は、広いビーム144がスクリーン面の帯を横切るときに光をコリメートする。広いビーム144は、反射器438に到達し、これは、i光ビームをスクリーン800の下に向け直し、そしてii広いビーム144を弧143へと細くする。従って、広いビーム144は、スクリーン800の表面の下で受光器300の1つの表面へと収斂する。各受光器300により検出される光の強度は、計算ユニット770へ通信される。図17の構成は、広い光ビームが全スクリーン表面を覆い、従って、スクリーン上のどこでもタッチ感知機能を可能にするという点で効果がある。更に、必要な放射器及び受光器コンポーネントが比較的僅かになるので、タッチスクリーンの材料経費が減少される。タッチスクリーンシステムの構成No2構成2-5は、複数の放射器-受光器対を使用して、タッチ位置を正確に識別する。上述した幾つかの構成では、放射器及び受光器の対向行があり、各放射器は、各受光器に対向している。構成2-5では、放射器が受光器にシフト整列される。例えば、各放射器は、2つの対向する受光器間の中間点に対向して配置される。或いは又、各放射器は、2つの受光器間の中間点に対向することなく、対向する受光器と軸ずれ整列されてもよい。本発明の実施形態は、2つの形式のコリメートレンズ、即ちi従来のコリメートレンズ、及びii光を屈折して複数の広い発散ビームを形成するマイクロレンズの表面に結合されたコリメートレンズ、を使用する。本明細書全体にわたって使用されるコリメートレンズという語は、両形式のレンズを含む。光源が従来のコリメートレンズの焦点に配置されたときには、とりわけ、図15-17に示すように、レンズは、実質的に平行なビームにおいて光を出力する。光源が従来のコリメートレンズとその焦点との間に配置されたときには、とりわけ、図23-26に示すように、レンズは、外縁が互いに平行でない広いビームを出力する。本発明の一実施形態により、光放射器と協働するコリメートレンズを簡単に示す図18を参照する。図18のAには、フラットな透明ガラス524に光ビーム190を透過させる光放射器200が示されている。ビーム190は、ガラスにより変更されない。又、図18のBには、コリメートレンズ525の焦点に配置された放射器が示されている。ビーム190は、レンズ525によりコリメートされる。又、図18のCには、コリメートレンズ525とレンズの焦点との間に配置された放射器200が示されている。ビーム190は、レンズ525により部分的にコリメートされ、即ち出力の広いビームは、完全に平行ではない。本発明の一実施形態により受光器と協働するコリメートレンズを簡単に示す図19を参照する。図19のAには、フラットな透明ガラス524を透過する実質的に平行な光ビーム191が示されている。ビーム191は、ガラスにより変更されない。図19のBには、コリメートレンズ525の焦点に配置された受光器300が示されている。ビーム191は、コリメートレンズ525により受光器300へと屈折される。又、図19のCには、コリメートレンズ525とレンズの焦点との間に配置された受光器300が示されている。ビーム191は、レンズ525によりコリメートされるが、受光器300がレンズの焦点にないので、ビームは、そこに収斂しない。放射器又は受光器から離れる方を向いたマイクロレンズの外面に結合されたコリメートレンズは、2段階で光を透過する。光がレンズ本体を通過するとき、光ビームは、従来のコリメートレンズと同様にコリメートされる。しかしながら、光がマイクロレンズの表面を通過するとき、光は、とりわけ、図30、31及び33-35に示すように、複数の広い発散ビームへと屈折される。図34及び35には、マイクロレンズ表面444を有するコリメートレンズ439及び440が示されている。図34において、光放射器201及び202は、コリメートレンズ439及び440の焦点距離内に位置され、そして放射器からの広い光ビームは、レンズ439及び440に入るように示されている。従来のコリメートレンズと同様に、光は、レンズを通過するときにコリメートされる。コリメートされた光は、マイクロレンズの表面444を通過するとき、図30に3本が示された複数の広い発散ビームへと屈折する。図35において、受光器301及び302は、コリメートレンズの焦点距離内に配置され、そして光ビームは、マイクロレンズの表面444を通してレンズ439及び440へ入るように示されている。到来するビームは、レンズ本体内で広い発散ビームへと屈折される。屈折されたビームは、受光器301及び302へとビームを集中させるレンズ439及び440のコリメート部分により指向される。本発明の一実施形態により、放射器を向いたマイクロレンズの表面を有するコリメートレンズを簡単に示す図20を参照する。図20のAは、放射器200を向いた表面にエッチングされたマイクロレンズを有するフラットなガラス526を示している。光ビーム190は、種々の角度でガラス526に入る。各入口点において、マイクロレンズは、到来するビームを広い弧192へと屈折する。線183は、ビームがガラス526へ接近する角度に基づいて各弧の中間部がどのように異なる方向を向くか示している。又、図20のBは、放射器200を向いた表面にエッチングされたマイクロレンズを有するコリメートレンズ527を示している。マイクロレンズをもたないレンズの焦点が決定され、そして放射器200は、その点に配置される。光ビーム190は、種々の角度でコリメートレンズ527に入る。各入口点において、マイクロレンズは、到来するビームを広い弧192へと屈折する。線184は、ビームがコリメートレンズ527へ接近する角度に関わらず、各弧の中間部がどのように同じ方向を向くか示している。この形式のレンズは、平行ビームではなく、光の弧を出力するが、全ての弧が実質的に均一に指向されるので、多方向性コリメートレンズと称される。又、図20のCは、同じコリメートレンズ527を示すが、放射器200は、レンズと焦点との間に配置される。出力弧192は、線185で示した、Aの弧とBの弧との間の方向に向けられる。本発明の一実施形態により、受光器を向いたマイクロレンズの表面を有するコリメートレンズを簡単に示す図21を参照する。図21のAは、受光器300を向いた表面にエッチングされたマイクロレンズを有するフラットなガラス526を示す。光ビーム191は、平行ビームとしてガラス526に入るように示されている。各出口点において、マイクロレンズは、ビームを広い弧192へと屈折させる。線186は、各弧の中間部がどのように同じ方向を向くか示している。弧は、受光器300に収斂しない。又、図21のBは、受光器300を向いた表面にエッチングされたマイクロレンズを有する多方向性コリメートレンズ527を示す。マイクロレンズをもたないレンズの焦点が決定され、そして受光器300は、その点に配置される。光ビーム191は、実質的に平行なビームとしてレンズ527に入る。各出口点において、マイクロレンズは、到来するビームを広い弧192へと屈折させる。線187は、各弧の中間部がどのように同じ方向を向くか示している。図21のCは、同じレンズ527を示すが、受光器300は、レンズと焦点との間に配置されている。出力弧は、Aの弧とBの弧との間の方向に向けられる。本明細書を通じて使用されるコリメートレンズという語は、多方向性コリメートレンズを含む。本発明の一実施形態による広ビームタッチスクリーンを伴う電子装置の簡単な図である図22を参照する。図22には、2つの放射器201及び202と、3つの受光器301、302及び303とを伴う電子装置826が示されており、放射器及び受光器は、ディスプレイ636の対向縁に沿って配置される。受光器301、302及び303の各々において検出された光強度は、計算ユニット770へ通信される。各放射器及び受光器は、各々、441、442、443、439及び440と示された各一次レンズを使用する。放射器及び受光器は、放射器により放射されて放射器レンズによって向け直された光が、対向するレンズにより受光器へと逆に向けられるよう保証するために、同じレンズ配列体を使用する。各放射器からの光ビームは、2つの対向する受光器レンズを覆うことが望ましい。そのような状態は、各放射器をそのレンズとレンズの焦点との間に位置させることにより達成される。従って、放射器は、その焦点になく、その結果、その光は、そのレンズによりコリメートされるのではなく、拡散される。各受光器も、同様に、そのレンズとそのレンズの焦点との間に位置される。本発明の一実施形態に基づき、2つの受光器により検出される1つの放射器からの重畳する光ビームを示す、図22の電子装置826の図である図23を参照する。図23には、放射器201からの2本の広いビームが示されており、その1本は、受光器301において検出され、そしてもう1本は、受光器302において検出される。一方のビームの左側及び右側は、各々、145及び146で示され、そして他方のビームの左側及び右側は、各々、147及び148で示されている。図23の陰影付けされたエリアは、両方の広いビームの一部分をタッチで遮るディスプレイ636上のエリアを指示する。従って、このエリアにおけるタッチは、2つの放射器-受光器対、即ち201-301及び201-302によって検出される。本発明の一実施形態に基づき、1つの受光器により検出される2つの放射器からの重畳する光ビームを示す、図22の電子装置826の図である図24を参照する。図24には、一方は放射器201から及び他方は放射器202からのもので、両方とも受光器302で検出される広いビームが示されている。一方のビームの左側及び右側は、各々、145及び146で示され、そして他方のビームの左側及び右側は、各々、147及び148で示されている。図24の陰影付けされたエリアは、両方の広いビームの一部分をタッチで遮るディスプレイ636上のエリアを指示する。従って、このエリアにおけるタッチは、2つの放射器-受光器対、即ち201-302及び202-302によって検出される。本発明の一実施形態により、少なくとも2つの放射器-受光器対によりスクリーン上の点が検出されることを示す、図22の電子装置826の図である図25を参照する。図25は、図23及び24の広いビームを示すと共に、ディスプレイ636上の陰影付けされた楔状部におけるタッチが少なくとも2つの放射器-受光器対により検出されることを示している。2つの放射器-受光器対は、図23のように、2つの受光器を伴う1つの放射器であるか、又は図24のように、1つの受光器を伴う2つの放射器である。より詳細には、放射器の行の付近で生じるタッチは、一般的に、前者によって検出され、そして検出器の行の付近で生じるタッチは、一般的に、後者によって検出される。同様に配列された放射器、レンズ及び受光器でスクリーンを取り巻くことにより、いかなる点も、2つの放射器-受光器対により同様に検出される。本発明の一実施形態により光信号の強度分布を示す広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図26を参照する。図26には、放射器201によりレンズ439へ放射される広角光ビームが示されている。光ビームは、ディスプレイ636上を横断して、実質的にレンズ441及び442に広がる。光は、受光器301及び302において検出される。図26には、検出された光強度のグラフが示されている。合計検出光は、グラフの下の陰影付けされたエリアに対応する。スクリーンにタッチする物体は、この光の一部分を遮る。スクリーンにタッチする物体が広いビームを横切って左から右へ移動する場合に、その物体がビームの左縁からビームの中心へ進むにつれて、遮られる光の量が増加し、対応的に、合計検出光が減少する。同様に、物体がビームの中心からビームの右縁へ進むにつれて、遮られる光の量が減少し、対応的に、合計検出光が増加する。光ビームの縁における検出光強度は、厳密に正であり、従って、これらの縁におけるタッチが検出されることを保証することに注意されたい。本発明の一実施形態により、2つの放射器からの重畳する光信号の強度分布を示す広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図27を参照する。図27は、放射器201及び202から検出される光を示す。ディスプレイ636上のタッチ点980は、これら放射器からの光を異なる仕方で遮る。エリア973は、点980による放射器201からの光の減衰を指示し、そしてエリア973及び974の結合は、点980による放射器202からの光の減衰に対応する。2つの放射器-受光器対201-302及び202-302の光減衰を比較することにより、正確なタッチ座標が決定される。本発明の一実施形態により、1つの放射器からの2セットの重畳する光信号の強度分布を示す広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図28を参照する。図28に示すように、タッチ点980は、放射器-受光器対201-301及び放射器-受光器対201-302により検出されるエリアの内側である。エリア976として描かれた受光器302における光信号の減衰は、エリア975として描かれた受光器301における減衰より大きい。2つの放射器-受光器対201-301及び201-302における光減衰を比較することにより、正確なタッチ座標が決定される。タッチ点980の位置を決定するには、放射器が配置される縁に平行な軸、例えば、x軸、及びその縁に垂直な軸、例えば、y軸、に沿った位置を決定することが要求される。本発明の一実施形態によれば、おおよそのy座標が最初に決定され、次いで、そのように決定されたy座標を有する点に対して予想される減衰値、及び実際の減衰値に基づいて、正確なx座標が決定される。次いで、このように決定されたx座標を使用して、正確なy座標を決定する。タッチ点980が静止又は移動状態でスクリーンに既にタッチしている場合には、タッチ点の以前のx及びy座標が、その後のx及びy座標に対する近似値として使用される。或いは又、1つの以前の座標のみを使用して、第1のその後の座標を計算し、第2のその後の座標は、その第1のその後の座標に基づいて計算される。或いは又、以前の座標は、使用されない。本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターンをもたない放射器及び受光器レンズを伴う広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図29を参照する。図29には、ディスプレイ636、放射器201及び202、それに対応する放射器レンズ439及び440、受光器301、302及び303、それに対応する受光器レンズ441、442及び443を伴う電子装置826が示されている。各放射器201及び202からの2本の光ビーム151及び152は、レンズ442の外縁に位置する点977に到達する。ビーム151及び152は、異なる入射角で点977に接近するので、それらは、受光器302に収斂しない。特に、光ビーム152は、受光器302に到達し、そして光ビーム151は、受光器302に到達しない。非収斂性を矯正するために、レンズの表面に沿った多数の点においてマイクロレンズの微細パターンが受光器レンズと一体化される。マイクロレンズは、各マイクロレンズに到達する光の一部分が受光器に到達するように到来光を分配する。この点に関して、本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターンを有する放射器及び受光器レンズを伴う広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図30及び31を参照する。図30は、ビームの一部分が受光器302に到達することを保証するように、到来ビーム151が位置977においてマイクロレンズにより角度θにわたって拡散されることを示している。図31は、ビームの一部分が受光器302に到達することを保証するように、到来ビーム152も位置977において同じマイクロレンズにより角度Ψにわたって拡散されることを示している。各受光器レンズに沿った多数の位置にマイクロレンズを配列することにより、異なる角度からそれらの位置に入る光ビームが全て受光器により検出される。検出された光強度は、受光器に結合された計算ユニット770に通信される。本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターンをもたない放射器及び受光器レンズを伴う広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図32を参照する。図32には、ディスプレイ636、放射器201及び202、それに対応する放射器レンズ439及び440、受光器301、302及び303、それに対応する受光器レンズ441、442及び443を伴う電子装置826が示されている。放射器201により放射されて各受光器301及び302によって検出される2本の光ビームは、タッチ点980の正確な位置を決定するために必要とされる。しかしながら、マイクロレンズパターンをもたないレンズ439は、点980に交差するビームを受光器301へ屈折させることができない。即ち、図32を参照すれば、レンズ439は、図示されたようにビーム153を屈折させることができない。点980に交差する、154として示されたビームだけが検出される。この検出問題を矯正するため、レンズの表面に沿った多数の点においてマイクロレンズが放射器レンズと一体化される。マイクロレンズは、光の一部分が望ましい受光器に到達するように出て行く光を分配する。この点に関して、本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターンを有する放射器及び受光器レンズを伴う広ビームタッチスクリーンの簡単な図である図33を参照する。図33は、マイクロレンズ位置982から出る光の一部分が複数の受光器に到達することを示している。従って、点980におけるタッチは、受光器301及び302により検出される。図32及び33から、点980を通過するビームは、異なる位置981及び982においてマイクロレンズにより発生されることに注意されたい。図32及び33の受光器により検出される光強度値は、計算ユニット770へ通信される。従って、放射器及び受光器レンズと一体化されるマイクロレンズパターンは、検出される多数の重畳する光ビームを発生する。タッチスクリーン上の各点は、同じ放射器レンズ上にあってもよい複数のマイクロレンズからの複数の光ビームによって横断される。マイクロレンズは、複数の光ビームが望ましい受光器に到達することを保証する。本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターン444が一体化された各レンズ439及び440を伴う2つの放射器201及び202の簡単な図である図34を参照する。又、本発明の一実施形態により、マイクロレンズパターン444が一体化された各レンズ439及び440を伴う2つの受光器301及び302の簡単な図である図35も参照する。あるケースでは、放射器及び受信器レンズの最も外側の面にマイクロレンズをもつことを回避するのが効果的である。最も外側の面はユーザに見えるので、目に見える面が滑らかに見えるようにするためには、これらの面にマイクロレンズをもたせるのは、審美性の低下となる。更に、最も外側の面は、かき傷を受けたり埃やゴミの蓄積を受けたりして、マイクロレンズの性能を低下させる。従って、本発明の実施形態では、図36、37及び40に示すように、マイクロレンズは、ユーザに露出されない表面に一体化される。本発明の一実施形態により、ディスプレイ及び外部ケースを伴う電子装置の環境における単一ユニット光ガイドの簡単な側面図である図36を参照する。図36には、ディスプレイスクリーン637、スクリーン637の上の外部ケース827、及びスクリーン637の下の放射器200を伴う電子装置の一部分が切り取られて示されている。光ガイド450は、光ビーム100を受光し、そしてそれをスクリーン637上に反射し、検出のためにスクリーン637の表面を横切って光ビームが進むようにする。光ガイド450は、光ビーム100をスクリーン637の表面上に投影するために内部反射面451及び452を含む。光ガイド450の区分445は、光ビームを受光したときにそれをコリメートするための一次レンズとして働く。太線で示された、放射器200を向いた区分445の表面には、マイクロレンズのパターンがエッチングされている。従って、マイクロレンズは、ユーザに見えず、ダメージやゴミから保護される。区分445の表面は、放射器200から到来する光ビーム100を散乱させるために羽毛パターンを有する。反射面451及び452は、光ビーム100を反射させる。反射面451は、凹状であり、そして反射面452は、到来する光ビーム100に対して45°の角度に向けられたフラットな反射器である。光ビーム100は、フラットな表面453を通して光ガイド450を出る。表面454は、光ガイド450を外部ケース827に接続するように働く。表面454は、タッチシステムにより使用されるアクティブな光ビームの平面の上に位置され、そして審美的な目的で傾斜される。表面452の反射特性は、埃やゴミが表面452に堆積しないことを要求すると共に、とりわけ、金属又はプラスチックで作られる外部ケースが表面452に接触しないことを要求し、さもなければ、表面452の反射性が損なわれることがある。従って、外部ケース827は、表面452の上に配置されて、表面452を埃やゴミから保護し、又、外部ケース827は、表面452と平らにされず、ケース材料が表面452にタッチしないようにする。フラットな反射器は、到来する光ビームに対して45°の角度にされるので、表面452は、ディスプレイ637の上面の上に配置される。従って、光ガイド450のためのディスプレイ637上の装置高さH3は、表面452の高さH1と、外部ケース827の高さH2との和である。受光側では、450と同様の光ガイドを使用して、スクリーン637上を送光される光ビーム100を受光し、そしてそれを、対応する1つ以上の受光器に向ける。従って、光ビームは、表面453において光ガイド450に入り、表面452、次いで、表面451により再指向され、そして区分445のマイクロレンズパターン化表面を通して1つ以上の受光器へと出る。受光側では、区分445の表面は、上述したように、光ビームを散乱させるパターンを有する。本発明の一実施形態により、表面に羽毛パターンが適用されたレンズを2つの異なる角度から見た簡単な側面図である図37を参照する。図37には、内部反射面456、内部コリメートレンズ457、及びエッチングされたマイクロレンズ458を有する光ガイド455が示されている。レンズ457において光ガイド455に入る光ビーム101は、表面459を通り光ビーム105として光ガイドを出る。スクリーンを横断したビームを受け取ってそれを受光器へ収束させるために同様の光ガイドが使用される。このケースでは、光ビームが表面459に入り、内部反射区分456によりスクリーン表面の下に反射され、コリメートレンズ457により受光器へ再収束され、そしてマイクロレンズ458により再分配される。一般的に、受光側では、送光側で指向されたのとは逆に光ビームを指向するために、同じレンズ及びマイクロレンズが放射器及び検出器と共に使用される。コリメートレンズ457は、図37の下部に示したように、丸み付けされた底縁を有する。放射器側で到来光を適切に屈折するために、マイクロレンズ458は、図37の下部及び図38に示すように、扇のように広がる羽毛パターンで形成される。本発明の一実施形態による広ビームタッチスクリーンの一部分の簡単な図である図38を参照する。羽毛パターン460がレンズ461の表面に適用されて示されている。広いビーム158を放射する放射器200には同様の隣接レンズが関連付けられる。本発明の一実施形態によりレンズにエッチングされたマイクロレンズに入ったり出たりする光ビームの簡単な上面図である図39を参照する。図39では、実質的にコリメートされた光ビーム101がマイクロレンズ462に入りそして光ビーム102へと屈折されるように示されており、各マイクロレンズは、広い角度にわたって広いビームを拡散する光源として働く。タッチスクリーンシステム構成No3構成No2のマイクロレンズの製造において多数の挑戦が起こる。1つの挑戦は、マイクロレンズの扇状の羽毛パターンを正確に形成することが困難なことである。むしろ、扇/羽毛パターンに代わって、互いに平行に配列されたマイクロレンズを使用することが望ましい。第2の挑戦は、構成No2の光ガイドを製造するのに使用される型に関する。図36を参照すれば、放射器200を向いた区分445の外面が垂直であって、区分445の前面が光ガイド450のまっすぐな後面部分と平行になるのが望ましい。しかしながら、厳密な平行面を製造するのは困難である。更に、光ガイド450の底部を広くすべき場合には、型から容易に取り出すことができない。従って、2つの表面は、一般的に、楔を形成し、そして放射器200を向いた区分445の表面は、完全に垂直ではない。これを補償するために、マイクロレンズは、到来する光ビームの平面に垂直となるように配置される。第3の挑戦は、最適な性能のために、マイクロレンズをそれに対応する放射器又は受光器に対して正確に位置付けねばならないという制約である。そのような位置付けのための公差は小さい。従って、光ガイドの区分445を、それが正確に位置付けられるように分離し、そして光ガイドの残りの部分については、アッセンブリ中に要求されるか又は電子装置のトラウマのための移動に対する頑健性のために要求されるより大きな公差を許すのが望ましい。図40-42及び48に示す構成No3は、これらの挑戦及び他の挑戦を克服するために役立つ。本発明の一実施形態により、ディスプレイ637及び外部ケース827を有する電子装置の環境における二重ユニット光ガイドの簡単な側面図である図40を参照する。図40には、図36と同様であるが、光ガイド450が上部463と下部464とに分割された構成が示されている。マイクロレンズは、下部464の上面466に配置される。従って、マイクロレンズは、光ガイド464のコリメートレンズ部分に埋められない。構成No2では、コリメートレンズのカーブした形状のために、そこにエッチングされるマイクロレンズに対して扇/羽毛パターンが必要とされた。対照的に、構成No3では、マイクロレンズが長方形表面466にエッチングされ、そして平行な行として配列される。このような平行な配列は、ここでは、管状配列と称され、図42に示されている。特に、平行な一連のマイクロレンズ467が、図42において、光ガイド464の上面に沿って示されている。構成No3の効果は、光ガイドのフラットな上面が、スクリーン表面とできるだけ平行に近くなるように成形されることである。というのは、型が光ガイド464の頂部から持ち上がった1つのフラットな表面だからである。更に、構成No3では、光ガイドの部分464のみは、位置付けのための公差要求が低い。部分463は、公差要求がより高い。というのは、その表面が要素の焦点に配置されないからである。図40に示すように、放射器200により放射された光ビーム100は、表面465において光ガイドユニット464に入り、反射面451により表面466を通して光ガイドユニット463へと反射される。光ガイドユニット463内では、光ビーム100は、表面452によって反射され、そしてディスプレイ637上の表面453を通して出る。図40に示すように、ディスプレイ637上の光ガイドにより追加される高さH3は、内部反射面452の高さH1と、外部ケース827の厚みの高さH2との和である。本発明の一実施形態により、PCB700及び外部ケース827を有する電子装置の環境における光ガイドユニット463及び464を示す図である図41を参照する。光ガイドユニット464の上面における管状パターンは、微細なパターンである。このパターンで光ビームを正しく分配するために、光ガイド464は、各LED又はPDに対して正確に配置される。対照的に、光ガイドユニット463は、フラットな反射面を有し、従って、そのような正確な配置を要求しない。図40は、光ガイドユニット463及び464の相対的な位置付けを示す。この整列は、距離523により表され、公差は、1mmまでである。距離522は、光ガイドユニット間の高さを表わす。本発明の一実施形態による図41の光ガイドユニット463及び464の上面図である図42を参照する。管状パターン467は、光ガイドユニット464の上面に現れる。タッチスクリーンシステム構成No4構成No4は、ディスプレイ上の光ガイドの高さを減少する反射光ガイド及びレンズを使用する。構成No4の反射光ガイド及びレンズは、構成No2の羽毛パターンレンズ及び構成No3の管状パターンレンズに使用するのに適している。多くの電子装置は、装置の縁と平らになるディスプレイ表面で設計される。これは、多くの場合に、審美的な特徴であり、従って、光学的タッチスクリーンを電子装置と一体化するときには、持ち上がったリムを最小とし又は排除することが望まれる。目立つリムを見え難くすることで、装置の外面がより滑らかで、より平らになる。更に、光学的タッチスクリーンにおいて、持ち上がったリムは、ディスプレイの縁を越えて、ディスプレイの周囲のある巾を占有する。多くの電子装置は、装置の縁へとシームレスに延びるディスプレイ表面で設計される。これは、多くの場合に、審美的な特徴であり、従って、光学的タッチスクリーンを電子装置と一体化するときは、持ち上がった反射性リムを、それがディスプレイのシームレスな延長部として見えるように設計することが望ましい。構成No4は、ベゼルの高さを減少し、そしてディスプレイの縁と装置の外側境界との間にシームレスな移行を与えて、より魅力のある審美的設計とすることで、これらの目的を果たす。構成No4の光ガイドは、細長い丸い縁を有する外部ケースと一体化されて、鋭い角度及びまっすぐな表面を柔軟なものにする。構成No4は、2つのアクティブなミラー面、即ち、到来する光を焦点位置へ折り返して収束させる放物線状の反射面、及び焦点位置からの光を集光しそしてその光をスクリーンをとこぎるビームへとコリメートする楕円状の屈折面を使用する。本発明の一実施形態による電子装置内の光ガイドの簡単な側面破断図である図43を参照する。図43には、外部ケース828とディスプレイ637との間に光ガイド468が示されている。放射器200からの光ビームは、表面445を通して光ガイド468に入る。光ビーム100を散乱させるために、表面445の下部にはマイクロレンズの羽毛パターンが存在する。光ビーム100は、内部反射凹面469及び放物線状反射面470により反射され、そして楕円状屈折面471を通して光ガイド468を出る。楕円状屈折面471は、光ビーム100の少なくとも一部分をディスプレイ637の表面と平行な平面内に向け直す。光ビーム100は、そのビームを受光器300に向ける同様の光ガイドによりディスプレイ637の他端において受光される。受光器300によって検出された光強度は、計算ユニット770へ通信される。本発明の一実施形態により、光ビームを折り返すための少なくとも2つのアクティブな表面を伴う光ガイドの上部及び電子装置の一部分の簡単な側面破断図である図44を参照する。図44には、光ガイド472の上部が示されている。表面473は、焦点線475を有する放物線又は準放物線の一部分であるか、或いは自由な形状である。焦点線475及び表面473、474は、ディスプレイ637のリムに沿って延びる。表面474は、焦点線475を有する楕円又は準楕円の一部分であるか、或いは自由な形態である。放射器側では、光ビームが光ガイドに入り、そして放物線状ミラー473が光ガイド内の焦点へビームを反射する。楕円状の屈折レンズ474は、放物線状ミラー473と同じ焦点を有する。楕円状レンズ474は、焦点からの光をディスプレイ637上のコリメートされた光ビームへと屈折する。受光器側では、コリメートされた光ビームが光ガイドに入り、そして楕円状レンズ474により焦点へと屈折される。放物線状ミラー473は、光ガイド内の焦点からのビームを、コリメートされた出力ビームへと反射する。図43の表面469は、光ビーム100を上方に90°折り返す。表面469は、放物線の一部分として形成される。本発明の一実施形態では、表面469は、入力表面445が完全な垂直より若干傾斜していること及び光源が単一点より広いことによる収差について修正される。表面469及び470は、内部反射を使用して光ビームを折り返す。従って、これらの表面は、ゴミやかき傷から保護される必要がある。図44において、表面473は、外部ケース829によって保護される。光ガイド472の下面図示せずは、電子装置内の深部にあり、従って、保護されている。構成No4を使用して、反射面473の実質的に全部がディスプレイ637の上面の下に配置される。従って、この構成は、構成No2よりも電子装置に付加する高さが低い。図43に戻ると、この構成において光ガイドにより付加される高さH3’は、ほぼ外部ケースの厚みH2であり、これは、構成No2の対応高さH3より低い。更に、図43の表面471及び図44の表面474の凸形状は、図36の垂直面453よりユーザが清掃し易いものである。従って、ユーザは、ディスプレイ637及び表面471に堆積し得る埃やゴミを容易に拭い去ることができる。構成No4は、図36の表面454の必要性を排除することに注意されたい。というのは、外部ケース828が表面471の上になるのではなく、その高さと平らになるからである。図43の表面471の凸形状は、図36の垂直面453よりもベゼルを視覚的に目立たなくする。ある電子装置は、装置の4つの縁へと延びるフラットなガラスシートで覆われる。ガラスの下面は、装置の縁付近が黒くペイントされ、そしてディスプレイは、ガラスの中央部の透明な長方形窓を通して見られる。そのような装置は、例えば、カリフォルニア州クパチーノのアップル社により製造されたIPHONE登録商標、IPODTOUCH登録商標、及びIPAD登録商標や、フラットパネルコンピュータモニタ及びテレビジョンの種々のモデルを含む。あるケースでは、ここに述べる種々のタッチスクリーンを取り巻く光ガイドは、aその光ガイドがスクリーンガラスとは個別のユニットであり、従って、それらの間の境界が顕著であるために、及びbその光ガイドがスクリーンの下に延び、従って、光ガイドの下面を黒くペイントしても、光ガイドの底とスクリーンガラスとの間の高さの差が顕著であるために、審美的に見えない。本発明の実施形態は、この問題を克服するために2ユニット光ガイドを使用する。1つのそのような実施形態において、光ガイドの上部ユニットは、スクリーンガラスと合体される。この点に関して、本発明の一実施形態により、ディスプレイ637を覆う保護ガラス638の一体的部分として形成された透明な光学的タッチ光ガイド476のある区分の簡単な図である図45を参照する。保護ガラス638の下面のデイライトフィルタシート639は、光ビーム100を遮るのではなく、黒いペイントに代わって、ディスプレイ637の縁を隠すように働く。光ガイド476は、外側の楕円表面478及び内側の放物線表面477を有し、外部ケース830と滑らかに合体する。光ビーム100は、図44のように、光ガイド476を通過する。あるケースでは、一体的な反射レンズを伴う保護ガラスカバーを製造するコストが高価である。従って、本発明の別の実施形態では、光ガイドの上部ユニットと下部ユニットとの間に黒い物体が配置される。黒い物体の高さは、電子装置内で、保護ガラスの下面における黒いペイントの高さと整列される。この点に関して、本発明の一実施形態によりスクリーンの縁を隠すようにされた、図44の電子装置及び光ガイドの簡単な図である図46を参照されたい。図46には、ディスプレイ637を覆う保護ガラス640の下面に黒いペイント或いはデイライトフィルタシート641が示されている。黒いプラスチック素子482が黒いペイント/デイライトフィルタシート641と整列され、保護ガラス640の縁がユーザに気付かないようにされる。黒いプラスチック素子482は、赤外線を透過し、光ビーム100を通過できるようにする。本発明の一実施形態により、放射器200の反対側からディスプレイ637の上まで延びる単一ユニットである光ガイド483の簡単な図である図47を参照する。外部ケース832の一部分が、光ガイド483の頂部と平らになるように示されている。光ガイド483の下部は、放射器200から到達する光ビームを散乱するためにマイクロレンズ484の羽毛パターンを有する。受光側では、光ビームは、光ガイド483と同様の光ガイドの底部を通して、受光器に向かって出る。同じ羽毛パターン484が、受光器への途中で光ビームを分断する。本発明の一実施形態による二重ユニットの光ガイドの簡単な図である図48を参照する。図48には、上部ユニット485及び下部ユニット486を伴う光ガイドが示されている。外部ケース832の一部分が光ガイドユニット485の頂部と平らにされる。ディスプレイ637は、光ガイドユニット485の右側に示されている。光ガイドユニット486の頂面は、放射器200から到達する光ビームを分断するためにマイクロレンズ487の管状パターンを有する。受光側では、光ビームは、図48に示された光ガイドと同様の光ガイドの底部を通して、受光器に向かって出る。同じ管状パターン487が、受光器への途中で光ビームを分断する。図36及び40を参照して上述したように、管状パターン487を伴う光ガイドユニット486の位置付けは、高い精度を要求するが、光ガイドユニット485の位置付けは、そのような精度を要求しない。光ビームに対する管状パターン487の作用は、その各放射器又は受光器に対する正確な配置に依存する。光ガイドユニット485におけるアクティブな表面は、寛容度が大きい。というのは、それらは、主として自己収容性であり、即ちそれらは、両方とも、図44の焦点線475のような内部焦点線に焦点が合わされるからである。タッチスクリーンシステム構成No5構成No5は、スクリーンの縁を含めてアクティブなスクリーンエリア全体にわたって高解像度のタッチ感知性を生じさせるために光学的タッチスクリーンの解像度を高めることに関する。構成No5は、タッチスクリーンコンポーネントを一体化するプロセスを簡単化するのに有用であると共に、レンズ及び放射器又は受光器を含むモジュラーブロックを準備することで製造者のための公差チェーンを最小にするのにも有用である。これらのモジュラーブロックは、タッチスクリーンの高速アッセンブルのためディスプレイの縁に沿って一緒に行に配置し易いように形成される。放射器又は受光器をレンズに向い合って厳密に正しい位置に配置する高公差要求は、モジュラーブロックの製造中に取り扱われ、従って、装置製造者から高公差アッセンブルの負担を取り除く。高解像度のタッチ感知性は、構成No2及び3を参照して上述したように、共通エリアに及ぶ2つ以上の放射器-受光器対信号を合成することによって達成される。正確なタッチ位置を計算するための技術を以下に説明する。簡単な製造は、光学的素子及び電子コンポーネントを単一ユニットへと一体化することにより達成される。従って、複雑な表面が1つのコンポーネントへと集められ、高いアッセンブリ公差の必要性が低下される。本発明の一実施形態により、赤外線に対して透明なプラスチック材料で作られた光学的コンポーネントを示す図49を参照する。図49には、前方を向いたLED236を含む光学的コンポーネント488と、LED信号を取り扱うための電子回路が示されている。光学的コンポーネント488は、電気的パッド760及び761に接続される。光学的コンポーネント488は、2つの放射器、即ち放射器235及び放射器236から合成されたコリメートされた光ビームを送光するのに使用される。放射器235は、隣接する光学的コンポーネント489に含まれる。放射器235からの光ビームは、密接適合面491を通して光学的コンポーネント489を出て、密接適合面490を通して光学的コンポーネント488に入る。図49は、放射器235及び236からの非平行光ビームがレンズ439に入るところを示している。コンポーネント488及び489は、実質的に同じものであり、互いに適合する。従って、装置製造者は、これらのコンポーネントを構築ブロックとして使用して、一連のこれら構築ブロックをディスプレイの各縁に沿って行に配列することによりタッチスクリーンを形成することができる。典型的に、2つの隣接するディスプレイ縁は、放射器コンポーネントと一線になり、そして他の2つの縁は、受光器コンポーネントと一線になる。しかしながら、実質的に同じ形状である放射器及び受光器のコンポーネントは、同じ行に一緒に位置させることができる。レンズ493は、2つの光源からの光を混合及び反射するように設計された多数の表面を有する。本発明の一実施形態では、レンズ493は、構成No2及び3の羽毛及び管状パターンを参照して上述したように到来光を拡散するマイクロレンズを有する。光学的コンポーネント494は、光学的コンポーネント488と同様であるが、LED237は、前方を向くのではなく、側部を向いている。図49は、コリメートされた光ビーム100が光学的コンポーネント494を出るところを示している。ピン989及び990は、プリント回路板上の光学的コンポーネント494をガイドする。光学的コンポーネント495は、光学的コンポーネント488を前方から見たものである。図49は、コリメートされた光ビーム100が光学的コンポーネント495を出るところを示す。又、スクリーン表面を横断した光ビームを受光するための同様の光学的コンポーネント図示せずも設けられる。これらのコンポーネントとしては、放射器が受光器に置き換えられ、電気的コンポーネントは、受光器信号を取り扱う。そのような光学的コンポーネントは、レンズに入る平行な光ビームを受光し、そしてそのビームを2つの異なる受光器に向ける。本発明の一実施形態による光ガイドを伴うタッチスクリーンの簡単な側面図である図50を参照する。図50には、ディスプレイ642、光学素子496、光学素子496内のホトダイオード394、光学素子497、及び光学素子497内の放射器238が示されている。光学素子496及び497は、プリント回路板762に接続される。放射器238は、非平行光ビームを放射し、そして図49を参照して説明したように、非平行ビームは、光学素子497を出る前に、コリメートされたビーム又は実質的にコリメートされたビームへ変換される。本発明の一実施形態では、光学素子497の上面にエッチングされるか又は他の仕方で形成されたマイクロレンズが、構成No3の管状パターンを参照して上述したように、光ビームを拡散する。光学素子497を出るビーム100は、上に向けられ、そして光ガイド498によりディスプレイ上へ反射される。光ビーム100は、スクリーン642の反対側で光ガイド499に入り、ディスプレイ642の下で光学素子496へ反射される。上述したように、光学素子496は、平行な光ビームを、ホトダイオード394へ収斂される非平行な光ビームへと変換する。本発明の一実施形態では、光学素子496の上面にエッチングされるか又は他の仕方で形成されたマイクロレンズが、構成No3の管状パターンを参照して上述したように、光ビームを拡散する。本発明の一実施形態では、光ガイド498及び499は、ディスプレイ642を取り巻くフレームとして構成される。図50のタッチスクリーンにおいて、2つの形式の光ビーム再指向が生じる。第1の再指向は、放射器により放射されたビームをコリメートするか又は入力光ビームをホトダイオードセンサへ集中させるかのいずれかの異なる仕方で光ビームを再指向する。図36-45のシステムでは、放射器又は受光器の付近のレンズがこの再指向を遂行する。第2の再指向は、構成No4を参照して上述したように、到来するビームを90°の角度で均一に再指向するか、又は到来する光ビームを細いくびれ又は焦点へ折り返す。第1の形式の再指向は、放射器又は受光器がレンズの焦点に対して特定の位置に配置されることを要求する。従って、放射器及びレンズ、又は受光器及びレンズの位置付けは、配置の変動に敏感である。従って、放射器又は受光器をそれに対応するレンズと共にアッセンブルすることは、エラー公差が小さい。反射を伴う第2の形式の再指向は、反射器又は光ガイドの位置の変動に対して頑健である。従って、光ガイドのこの部分のアッセンブルは、エラーの公差が大きい。本発明の一実施形態によれば、図50の光学素子496及び497並びに図49の光学素子488及び489のような、放射器又は受光器を収容する光学素子内に羽毛又は管状パターンのマイクロレンズが含まれる。このような光学素子の製造は、低い製造コストでマイクロレンズの埋め込みパターンに対して放射器又は受光器の正確な配置をサポートする。対照的に、放射器及びレンズ、又は受光器及びレンズが個別の要素である場合には、放射器又は受光器をプリント回路板上のパターン化されたレンズと整列させる製造コストが高くなる。スクリーン表面上に光を反射させる光ガイドは、個別に製造されて、他のタッチスクリーンコンポーネントとアッセンブルされる。従って、図50において、光ガイド498及び499は、光学素子496及び497とは個別に示されている。本発明の一実施形態により、各側に3つの光学的コンポーネントのブロックを伴うタッチスクリーンを示す図51を参照する。ブロック500及び501は、放射器であり、ブロック502及び503は、受光器である。これらのブロックは、アクティブなエリア991を形成し、検出された遮られた光に基づいてスタイラス又は指のx-yタッチ位置が計算される。同じ形式のより多くの光学的コンポーネントを各ブロックに付加することで、形成されるアクティブなエリアが拡大される。本発明の一実施形態による図51の放射器ブロックの1つの拡大図である図52を参照する。図52には、3つの放射器239、240及び241が示されており、これらは、各信号170、171及び172として読み取られる各広いビーム167、168及び169をスクリーンの1つの縁から放射する。スクリーンの反対の縁では、信号170、171及び172が、各々、各光学的コンポーネントにより少なくとも2つの隣接受光器に再指向される。次いで、スクリーンにタッチする指又はスタイラスのような物体の正確な位置が、図81を参照して以下に述べるように、受光器における遮られた光の値に基づいて決定される。タッチスクリーンシステム構成No6構成No6は、スクリーンの縁に沿って位置された長く細い光ガイドの一端に放射器又は受光器を結合することにより、減少された数のコンポーネントを使用する。そのような光ガイドは、ILLUMINATIONFOROPTICALTOUCHPANELと題する米国特許第7,333,095号に説明されている。本発明の一実施形態により、スクリーン上に光を向けるためにスクリーンの第1縁に沿って長くて細い光ガイド514を有し、且つその向けられた光を検出しそしてその検出された光の値を計算ユニット770へ通信するためにスクリーンの対向縁に沿って配列された受光器300のアレイを有するタッチスクリーンを示す図53を参照する。光放射器200は、光ガイド514の両端に結合される。光ガイド514は、タッチスクリーン800の1つの縁に沿って位置付けられる。光は、スクリーンの縁に沿って光ガイド514へ放射され、そして反射器515によりスクリーン表面を横切って再指向される。構成No2及び3を参照して上述したように、複数の受光器でタッチを検出できるように、タッチスクリーン800の対向縁に沿って複数の受光器300が位置される。本発明の一実施形態により、スクリーン上に光ビームを向けるためにスクリーンの第1縁に沿って光放射器200のアレイを有し、且つその向けられた光ビームを受光しそしてそれを、光ガイド514の両端に位置する受光器300へ更に向けるための長くて細い光ガイド514を有するタッチスクリーンを示す図54を参照する。受光器300で検出された光の値は、計算ユニット図示せずへ通信される。本発明の別の実施形態によれば、光ガイド514の一端には1つの受光器300だけが結合される。光ガイド514は、タッチスクリーン800の1つの縁に沿って位置付けられる。構成No2及び3を参照して上述したように、複数の放射器のシリアルなアクチベーションに基づいて受光器300でタッチを検出できるように、タッチスクリーンの対向縁に沿って複数の放射器が位置される。スクリーン表面を横切って放射された光は、反射器515によって再指向される。光は、スクリーンの縁に沿った光ガイド514で受光され、そして光ガイド514の長さを通して受光器300に指向される。本発明の一実施形態により長くて細い光ガイド514の各端に各々結合された2つの光放射器201及び202を示す図55を参照する。光ガイド514は、タッチスクリーンの一端に沿って配置される。光100は、スクリーンの縁に沿って光ガイド514へ放射され、そして反射器515によりスクリーンの表面を横切って再指向される。構成No2及び3を参照して上述したように、複数の受光器でタッチを検出できるように、タッチスクリーンの対向縁に沿って複数の受光器が置かれる。各放射器201及び202は、別々にアクチベートされ、従って、受光器は、2つの放射器の各々からの遮られた光に基づいてタッチを検出する。光ガイドの長さに沿った所与の位置で放射される光100の量は、その位置と放射器との間の距離の関数として減少する。従って、構成No2及び3を参照して上述したように、各放射器201及び202からの検出光の異なる量を使用して、正確なタッチ位置が計算される。本発明の実施形態は、米国特許第7,333,095号の光ガイドに基づき、構成No2及び3を参照して上述したように、図53の出て行く光ビーム101又は図54の到来する光ビーム102を広く屈折させるために光ガイドの外面にマイクロパターン516をエッチングするか又は他の仕方で形成することにより、改善がなされる。マイクロパターン516は、光ガイド514に沿った溝の実質的に平行な均一のパターンであり、構成No2を参照して上述した扇パターンより形成が簡単である。又、光ガイド514は、光ガイド514の内部に光散乱ストリップ517も含む。マイクロパターン516及び光散乱ストリップ517は、図53及び54に現れる。タッチスクリーンシステム構成No7構成No7は、タッチスクリーン上の圧力を検出できるようにするもので、タッチ動作中に適用される。圧力の検出は、光のタッチとハード押圧との間を区別できるようにし、タッチ及び押圧に別々のアクションを関連付けるユーザインターフェイスのために有用である。例えば、ユーザは、ボタン又はアイコンを、それにタッチすることで選択し、ボタン又はアイコンに関連した機能を、それを押圧することによりアクチベートする。そのようなユーザインターフェイスが、USERINTERFACEFORMOBILECOMPUTERUNITと題する本出願人の同時係争中の米国特許出願第12/486,033号に説明されている。本発明のある実施形態では、タッチイネーブル装置は、PCBのようなベース平面と、このベース平面にしっかりマウントされた光ガイドフレームと、しっかりマウントされないタッチスクリーンを光ガイドフレーム内に懸架又は浮動させるためにベース平面に取り付けられた弾力性部材とを備えている。タッチスクリーンを押圧すると、浮動タッチスクリーンをz軸に沿って撓ませ、光ガイドフレームをより多く露出させる。この露出でより多くの光がスクリーンを横断できるように、上述したようにスクリーン上に光を向ける光ガイドフレーム反射器が形成される。このように、スクリーン上にハード押圧が生じると、多くの受光器は、検出光の突然の増加を検出する。更に、ハード押圧の検出は、同時にタッチが検出されることを条件とし、周囲光の突然の増加によるハード押圧の偽の検出を防止する。下方圧力が解放されると、弾力性部材がスクリーンを光ガイドフレーム内の元の位置に復帰させる。本発明の一実施形態によりハード押圧の発生を検出するタッチスクリーン800を示す図56-59を参照する。図56は、タッチスクリーン800を休止位置で示し、スクリーン800は、可撓性エアギャップ843を生成する弾力性支持部材841及び842によって支持され、これは、プリント回路板700にマウントされる。図56は、放射器200からの光100を、スクリーン800を越えて受光器300へ向けるため、スクリーン800の各側に1つづつ、2つの光ガイド518及び519を示す。各光ガイド518及び519の小さな上部のみがスクリーン800の上に延びる。受光器300は、検出された光の強度を計算ユニット770へ通信する。図57は、指900がスクリーンを押圧し、部材841及び842を圧縮させて可撓性エアギャップ843を狭めるところを示す。その結果、光ガイド518及び519の大部分がスクリーン800上に露出され、従って、a放射器200からのより多くの光100がスクリーン800を横断して、受光器300により検出されると共に、bより多くの周囲光101が受光器300に到達するのを許す。種々の実施形態において、検出光のこれらの増加のいずれか又は両方を使用して、ハード押圧を指示する。他の実施形態では、加えられる下向き圧力の量が、付加的な検出光の量に基づいて決定され、従って、よりハードなタッチと、あまりハードでないタッチとを区別することができる。ある実施形態では、光ガイドフレームは、下向きの圧力がスクリーン800に加えられないときに弾力性部材841及び842の上向きの力を相殺するためにスクリーン800の縁上に延びる図58に示す突出リップ520及び521を備えている。これらの弾力性部材841及び842は、とりわけ、柔軟性マウント材料、ねじれスプリング、弾性ポリマー本体、又は液圧懸架システムを含む。図59は、放射器200と、計算ユニット770に結合された受光器300と、弾力性部材841及び842とを示し、これらは、単一のPCB700上に配置されている。他の実施形態では、タッチスクリーンは、フレームに対して変位可能でない。しかしながら、スクリーンは、ハード押圧に応答して若干撓み又は屈曲する。スクリーンが屈曲すると、多くの受光器において検出光が突然増加して、スクリーン上のハード押圧を指示する。上述したように、ハード押圧の検出は、同時にタッチも検出されることを条件とし、従って、装置へのトラウマに応答したハード押圧の偽の検出を防止する。本発明の一実施形態により、堅固にマウントされた7インチLCDスクリーンに圧力を加えたときに検出される光の増加を示す棒グラフである図60及び61を参照する。この棒グラフは、ソフトタッチが生じたとき図60及びハードタッチが生じたとき図61にスクリーンの1つの縁に沿った各放射器から検出された光の量を示す。光放射器及び受光器は、各放射器からの光が2つの受光により検出されるようにシフト整列されている。従って、放射器ごとに2つの受光器の各々により検出される光を示す2つの棒が示されている。光が検出されない場合にLED4に対向する受光器においてタッチが検出されることを両方の棒が指示する。この棒グラフは、ハードタッチの場合には、ソフトタッチの場合より、隣接放射器からより多くの光が検出されることを示している。タッチスクリーンシステム構成No8構成No8は、スクリーン表面と、該スクリーン表面にタッチするポインタ又は複数のポインタとの画像を捕獲するためにスクリーン表面の下に少なくとも1つのカメラが位置されたタッチスクリーンを形成する。本発明のある実施形態において、スクリーンピクセルは、スクリーンガラスの下面の画像のピクセルを各々発生する光センサを含み、その画像は、スクリーンガラス画像と称される。以下に述べるように、本発明の実施形態による方法は、空間的及び時間的フィルタを使用して正確なタッチ座標を決定する。これら方法を構成No8に適用すると、タッチ座標について1ピクセル以下の精度が生じる。タッチ位置の中心におけるスクリーンガラス画像のピクセルは、一般的に完全に遮られ、即ちそのような各ピクセルにおいて検出される光のレベルは、指定のスレッシュホールドより低く、ピクセルがタッチ物体により遮られたことを示す。タッチ位置の縁に沿ったスクリーンガラス画像のピクセルは、一般的に部分的に遮られるだけであり、即ちそのような各ピクセルにおいて検出される光のレベルは、指定のスレッシュホールドより高く、ピクセルがタッチ物体により部分的に遮られただけであることを示す。スクリーンガラス画像データを受け取る計算ユニットは、ピクセル値で指示される、ピクセルに関連したタッチ検出強度に基づき、相対的な重みを各ピクセル座標に指定する。更に、計算ユニットは、その関連重みに基づき、ピクセル座標を補間して、タッチ座標を決定する。ある実施形態において、計算ユニットは、周囲を有するタッチエリアを計算し、タッチエリアの縁は、前記補間に基づき1ピクセル以下のレベルで計算される。以下に述べる時間的フィルタは、とりわけ、一連の関連タッチが、ある時間巾にわたる滑走移動へと連結されるときに、適用される。本発明の一実施形態により、スクリーンガラスの下面及びそれに対してなされたタッチの画像を捕獲するためにスクリーンガラスディスプレイ635の下に配置された画像センサ844の簡単な図である図62を参照する。捕獲された画像データは、分析のため計算ユニット770へ送信される。本発明の一実施形態により、ピクセルに分割されたディスプレイ635及び3つのタッチ検出906-908を簡単に示す図である図63を参照する。各タッチ検出の縁がピクセルの各部分を覆うことに注意されたい。以上に述べた重み付けされたピクセル座標補間を使用して、タッチ906及び907の座標のようなタッチ座標と、エリア907及び908の輪郭のようなタッチエリアの輪郭を識別する。本発明のある実施形態では、補間は、完全に遮られたピクセルを含む。本発明の他の実施形態では、補間は、部分的に遮られただけのピクセルを含む。タッチスクリーンシステム構成No9構成No9は、タッチスクリーンに対するポインタの三次元位置を決定する手段をタッチスクリーンに与える。この構成では、低コストのタッチスクリーンは、カメラを使用して、深度情報を決定する。1つ以上のカメラがタッチスクリーンの側部にマウントされて、アクティブなタッチエリアの鏡像を捕獲し、そしてその鏡像を処理して、タッチスクリーン上のポインタの高さを決定する。本発明は、光沢面を有する任意のサイズのタッチスクリーンにおいて実施される。本発明の一実施形態により、ラップトップコンピュータ848のヒンジ771に位置されそしてスクリーン643を指しているカメラセンサ844を簡単に示す図である図64を参照する。本発明の一実施形態により、タッチエリア992を見るカメラ844を示す簡単な側面図である図65を参照する。本発明の一実施形態により、タッチエリア992を見るカメラ844を示す簡単な上面図である図66を参照する。図66における破線は、カメラ844により捕獲されるスペースの体積を示す。本発明の一実施形態により、カメラ844で捕獲された画像に基づいてタッチポインタを位置決めするために、タッチエリア992を見るカメラ844と、2つの画像軸、即ち画像x軸及び画像y軸とを簡単に示す図である図67を参照する。又、本発明の一実施形態により、カメラ844で捕獲された画像に基づいてタッチポインタを位置決めするために、タッチエリア992を見るカメラ844と、2つのスクリーン軸、即ちスクリーンx軸及びスクリーンy軸とを簡単に示す図である図68も参照する。カメラ844によって捕獲される視野線に沿ったスクリーン面は、画像y軸に沿って向けられる。画像x軸は、タッチスクリーン面の平面に沿って画像y軸に垂直である。これらの軸をスクリーン縁に平行に延びるスクリーン軸から区別するために、前者の軸は、ここでは、画像軸と称され、そして後者の軸は、ここでは、スクリーン軸と称される。画像軸に対するタッチ座標は、スクリーン軸座標へ変換することができる。カメラ844で捕獲される画像は、一般的に、ポインタ、及びタッチスクリーンの表面へのポインタの反射の両方を含む。捕獲された画像内のポインタ及びその反射の位置に基づき、ポインタがスクリーンに位置されたとき、又はスクリーンより上にあるときでも、ポインタの位置を決定することができる。ポインタがスクリーンにタッチするときには、捕獲画像におけるポインタ及びその反射は、図73-75に示すように、互いに正接する。ポインタがスクリーンより上にあるときには、捕獲画像におけるポインタ及びその反射は、図76に示すように、互いに分離される。当業者であれば、画像の下縁に沿ったx軸、及びカメラの視線に沿ったスクリーン表面のy軸に対して捕獲画像が分析されることが明らかであろう。ポインタがスクリーンにタッチするときには、x及びy軸に沿って捕獲画像におけるポインタの位置を投影することによりポインタのx及びy座標が決定される。ポインタが、スクリーンにタッチするのではなく、スクリーンより上にあるときには、ポインタのx座標は、上述したように決定され、即ちx軸に沿って捕獲画像におけるポインタの位置を投影することにより決定される。ポインタのy座標を決定するために、捕獲画像におけるポインタ及び反射されたポインタの位置を結ぶ線に沿って適当な場所が選択され、そしてその場所の位置がy軸に沿って投影される。ある場合には、適当な場所は、ポインタ及び反射されたポインタの位置を結ぶ線の中間点である。他の場合には、適当な場所は、カメラがスクリーン表面に対して向けられる方位角に基づく。当業者であれば、スクリーン表面より上のポインタの高さは、捕獲画像におけるポインタとポインタ反射との間の距離に基づいて決定されることが明らかであろう。複数のカメラを使用することで、手で遮られるマルチタッチ情報及びスタイラス情報のような付加的な情報が与えられる。本発明の一実施形態により、異なる角度からタッチエリア992を各々捕獲する2つのカメラ844及び845を簡単に示す図である図69及び70を参照する。各カメラは、図70に示すように、画像軸の各セットを有する。本発明の一実施形態により、異なる角度からタッチエリア992を各々捕獲する4つのカメラ844-847を簡単に示す図である図71を参照する。本発明の一実施形態により、完全なタッチエリア992を見るカメラ844を、カメラの観点から簡単に示す図である図72を参照する。図72には、カメラ844で捕獲された画像に対する画像x及びy軸が示されている。本発明の一実施形態により、互いに正接するスタイラス903及びスタイラスの鏡像645を示す、タッチエリア992の一部分の簡単な図である図73を参照する。スタイラス903の画像x及びy座標は、画像x及びy軸にスタイラス903の位置を投影することにより決定される。投影の助けとして、スタイラス903とその鏡像645との間の中心線996が使用される。本発明の一実施形態により図73に比してタッチエリア992の中心へ接近移動されたスタイラス903及びスタイラスの鏡像645を示す簡単な図である図74を参照する。この場合も、スタイラス903の画像x及びy座標は、画像x及びy軸にスタイラス903の位置を投影することにより決定される。投影の助けとして、スタイラス903とその鏡像645との間の中心線997が使用される。本発明の一実施形態により図73に比してタッチエリア992の底部へ接近移動されたスタイラス903及びスタイラスの鏡像645を示す簡単な図である図75を参照する。この場合も、スタイラス903の画像x及びy座標は、画像x及びy軸にスタイラス903の位置を投影することにより決定される。投影の助けとして、スタイラス903とその鏡像645との間の中心線998が使用される。本発明の一実施形態により、互いに分離されたスタイラス903及びスタイラスの鏡像645を示す簡単な図である図76を参照する。スタイラス903と鏡像645との間の距離を使用して、タッチエリア992の上のスタイラス903の高さを決定する。スタイラス903と鏡像645との間の中心線999は、スタイラス903の画像y座標を決定するための援助として使用される。本発明の一実施形態によれば、図73-76のスタイラス903は、鈍角エッジスタイラスである。鈍角エッジスタイラスは、その比較的大きな頭部を画像処理で検出し易いので効果的である。又、鈍角エッジスタイラスは、構成No2-6において、その比較的大きなヘッドが尖端スタイラスより多くの光を遮るので効果的である。本発明の一実施形態により、三次元ポインタ位置を決定するための方法の簡単なフローチャートである図77を参照する。動作1011において、スクリーン表面の画像が捕獲される。この画像は、図73-76を参照して上述したように、ポインタ、及びスクリーン表面へのポインタの反射を含む。動作1012において、各画像におけるスタイラスの位置に対応する図73-75に示されたx座標で例示されたように、第1のスクリーン軸に沿ったポインタの位置が、その軸に沿った画像におけるポインタの位置に対応するように、決定される。動作1013において、図73-76における中心線996-999で例示されたように、第2のスクリーン軸に沿ったポインタの位置が、ポインタの位置とその反射の位置との間の中間点を通して延びる線に対応するように、決定される。動作1014において、捕獲画像におけるポインタとその反射との間の距離に基づいて、スクリーン上のポインタの高さが決定される。カメラの位置がスクリーンに対して既知であるか又は固定であるとき、とりわけ、カメラがしっかりマウントされた状態でスクリーンが製造されるときには、画像座標からスクリーン座標への画像-スクリーン変換を決定することができる。スクリーンに対するカメラの位置が未知であるとき、とりわけ、カメラがユーザにより手でマウントされるときには、画像-スクリーン変換を決定するため、カメラの向きを決定する手順が要求される。1つのそのような手順は、スクリーン上の一連のタッチアイコンを既知のスクリーン座標に表示することである。本発明の一実施形態により、カメラの向きを決定するのに使用される6個のタッチアイコン965-970を表示するタッチエリア992の簡単な図である図78を参照する。カメラ844は、タッチ事象を捕獲するためにタッチエリアに向けられる。ユーザは、種々のアイコンをタッチするように命令される。ある実施形態では、各アイコンが、一度に1つ、個々に表示される。ユーザがアイコンにタッチすると、タッチの画像座標が決定され、そしてアイコンの既知のスクリーン座標との一致がとられる。画像座標とスクリーン座標の次々の一致対を使用して、画像-スクリーン変換を決定する。本発明の一実施形態では、ユーザがアイコンにタッチする事象は、上述したように、ポインタがその反射と正接するときに、捕獲画像から確認される。構成No2-8の動作以下の説明は、正確なタッチ検出を達成するために、構成No2-8に示された光学素子をタッチスクリーンの周りに配置するための操作方法に関する。これらの方法は、微細なタッチ点を有するペン及びスタイラスをサポートするのに効果的である。特に、これらの方法は、単一タッチ指サポートには要求されない。従って、指サポートのみで設計されたシステムでは、これらの方法は、一次レンズにマイクロレンズがエッチングされずに適用される。マルチタッチ検出のようなあるケースでは、これらの方法は、指タッチにも適用される。本発明の一実施形態によるタッチスクリーンシステムにおける放射器レンズ及び受光器レンズの対向する行を示す図79及び80を参照する。各放射器及び受光器レンズの後方に位置されているのは、対応する各光放射器200又は受光器300である。図79に示すように、各放射器200は、放射器により放射された光ビームを検出する2つの受光器300に対向して配置される。同様に、各受光器300は、2つの放射器に対向して配置され、両放射器から放射された光ビームを受光する。図79のAは、放射器200からの、2つの受光器300に及ぶ単一の全ビーム173を示し、Bは、2つの受光器300の左側によって検出される全ビームの一部分174を示し、Cは、2つの受光器300の右側により検出される全ビームの一部分175を示し、Dは、タッチスクリーンをカバーする複数の放射器200に対する複数のビーム176を示し、そしてEは、タッチスクリーンをカバーする複数の放射器200に対する複数のビーム177を示す。一般的に、各放射器200は、単独でアクチベートされる。タッチ点が複数のビームにより検出される正確なタッチ検出について以下に説明する。D及びEから、スクリーン上の点は、少なくとも1つのビーム176及び1つのビーム177により検出されることが明らかであろう。電力を保存するため、タッチスクリーンがアイドル状態であるとき、ビームの1セットのみ、即ちビーム176又はビーム177のみが、スキャニングスイープにおいて、最小数の放射器200をもつ軸のみに対して、スキャニングされる。スキャニングは、ビーム176とビーム177との間でトグルし、従って、軸に沿った2つのスキャニングスイープは、その軸に沿った各放射器-受光器対をアクチベートする。より多数の放射器をもつ他の軸は、タッチが生じたとき、又は信号がその基準値から予想ノイズレベルよりも異なるとき、或いはいずれかの軸に対する基準値の更新が遂行されるときだけ、スキャニングされる。基準値については、以下に詳細に述べる。図80のAは、左に15°の角度で受光器301へ光を送光する放射器201を示し、Bは、右に15°の角度で受光器302へ光を送光する放射器201を示し、Cは、左に15°の角度で受光器302へ光を送光する放射器202を示し、そしてDは、到来光を屈折するマイクロ構造体を示す。図80に示す放射器レンズ及び受光器レンズは、i放射器レンズの表面に沿った複数の位置から左右両方向に光を放射するために、及びii受光器レンズの表面に沿った任意の位置において任意の入射角で受光される光が受光器により検出されることを保証するために、Dに示すマイクロ構造体が装備される。本発明の一実施形態により、タッチスクリーンシステムにおける複数の放射器-受光器対によってタッチ位置を決定する技術を簡単に示す図81を参照する。図81には、タッチスクリーン上に各々巾kの2つの受光器レンズ508及び509に対向して配置された巾kの光放射器レンズ506が示されている。スクリーンにタッチするポインタ900は、光放射器レンズ506から放射される光ビームの一部分を遮る。光放射器レンズ506は、両受光器レンズ508及び509をカバーする重畳するビームを放射する。広いビームの広がり角度は、スクリーンの大きさ、及びx軸に沿ったレンズ巾kに依存する。又、別の光放射器レンズ507が、受光器レンズ510の下に素子巾mの半分だけシフトされて、示されている。同様に、受光素子のブロック502及び503に対向して配置された光放射素子のブロック500及び501を有する図51に示すシステムのようなシステムでは、受光素子の各ブロックの位置は、光放射素子の中心を2つの受光素子間の境界に整列させるために、素子距離の半分だけシフトされる。本発明の一実施形態によれば、光放射器レンズ506の少なくとも1つの表面は、複数の隆起でテクスチャ化される。各隆起は、2つの対向する受光器レンズ508及び509に及ぶ光ビームに広がる。従って、光放射器レンズ506の表面に沿った多数の点の各々からの光は、対向する両受光器レンズ508及び509に到達し、そして隣接受光器により検出された光ビームが重畳する。構成No2では、これら隆起が羽毛パターンを形成し、そして構成No3では、これら隆起が管状パターンを形成する。本発明の実施形態によれば、隆起は、タッチスクリーンの構成に基づいて、ほぼ0.2-0.5mmのピッチを各々有するマイクロレンズを形成する。羽毛パターンのケースでは、隆起が扇を形成し、それらのピッチは、隆起が内方に進みそして互いに接近するにつれて狭くなる。管状パターンのケースでは、各マイクロレンズのピッチは、マイクロレンズの長さに沿って一定のままである。受光器レンズの表面に沿った多数の点の各々に到達する光の少なくとも一部分が受光器のホトダイオードに到達するために、受光器レンズ508及び509の各々の少なくとも1つの表面も、同様にテクスチャ化される。本発明の一実施形態によれば、出力x及びy座標は、時間的及び空間的にフィルタリングされる。以下の説明は、x座標の決定に関するものであり、当業者であれば、同じ方法がy座標の決定にも適用されることが明らかであろう。構成No2及び3は、タッチ位置が少なくとも2つの放射器-受光器対により検出されることを示している。図81は、x軸に沿った物体900のタッチ位置を検出する2つのそのような放射器-受光器対506-508及び506-509を示している。図81において、ビーム506-508は、ビーム178により表され、そしてビーム506-509は、ビーム179により表される。図81は、3つの検出エリア、即ちi右傾斜線で埋められた楔として描かれた、放射器-受光器対506-508により検出されるスクリーンエリア、ii左傾斜線の楔として描かれた、放射器-受光器対506-509により検出されるスクリーンエリア、及びiii平行線交差パターンの楔として描かれた、両放射器-受光器対506-508及び506-509により検出されるスクリーンエリアを示す。この第3スクリーンエリアの左右の境界は、各々、線X1及びX2として示される。物体900のタッチ位置XP、YPのx座標XPを決定するために、y軸に沿った全ての放射器-受光器対の中で最大タッチ検出信号を有する放射器-受光器対のy軸に沿った位置に対応する初期y座標Yinitialが決定される。図81において、この放射器-受光器対は、507-510である。次いで、図81にX1及びX2と示された線は、位置Xa、Yinitial及びXb、Yinitialにおいて線y=Yinitialと交差するまで横断する。図81には、座標Xa及びXbが示されている。次いで、物体900のx座標が重み付けされた平均を使用して決定される。XP=WsXaWbXb/WaWb1但し、重みWa及びWbは、各々、ビーム178及び179に対する正規化された信号差である。使用する信号差は、基線又は予想光値と実際の検出光値との間の差である。そのような差は、物体がスクリーンにタッチして、予想される光の一部分を遮ることを指示する。重みの校正及び正規化について以下に述べる。同様に重み付けされた平均を使用して、y座標YPを決定する。ポインタ900が3つ以上の放射器-受光器対により検出される場合には、前記重み付け平均は、次のように一般化される。XP=ΣWnXn/ΣWn2但し、重みWnは、正規化された信号差であり、そしてXnは、重み位置である。ポインタ900が小さな物体である本発明の一実施形態では、最大信号差を、2つの最も接近した信号に関連して使用して、位置を計算する。これは、小さな物体に対する信号差が小さく、従って、ノイズが顕著なエラーファクタになるという事実を補償するものである。2つの最も接近した信号を使用することで、ノイズによるエラーが減少される。本発明の別の実施形態では、2つの最も大きな信号差のみが使用される。本発明の一実施形態により、図79及び80の構成に対する光ガイドフレームを示す図82を参照する。図82には、光放射器レンズ511及び受光器レンズ512をもつ光ガイドフレームの4つの縁が示されている。フレームの内側の縁は、ビーム182によって完全に覆われないことに注意されたい。従って、本発明のある実施形態では、破線の長方形で示された内側のタッチエリア993が使用される。信号ノイズによるエラーを減少するために、最終的な座標は、上述したように決定された空間的にフィルタリングされた現在座標値及び以前の座標値を使用して、時間的フィルタの出力として決定される。現在x座標に与えられるフィルタの重みが高いほど、出力がその値により接近し、フィルタの影響がより少なくなる。一般的に、両座標値に対し実質的に等しい重みを使用することで強力なフィルタが得られる。本発明の一実施形態では、時間的フィルタは、ローパスフィルタであるが、本発明では他のフィルタも意図される。本発明の一実施形態によれば、異なるケースでは予め指定された異なるフィルタ重み係数が使用される。別の実施形態では、必要に応じて、フィルタ重み係数が計算される。適当なフィルタ係数の選択は、スキャニング周波数、タッチ物体がスクリーンを横切って移動する速度、物体の動きがまっすぐな線に沿ったものであるか否か、及びタッチ物体のサイズに基づく。一般的に、スキャニング周波数が高いほど、現在座標値が以前の座標値に近く、そしてより強力なフィルタが使用される。スキャニング周波数は、物体の移動速度及び方向を推定するのに使用される。スキャニング周波数に基づいて、スレッシュホールド距離が2つの入力値に指定され、スレッシュホールドは、高速移動を指示する。現在座標値と以前の座標値との間の距離がスレッシュホールド距離より大きい場合には、出力座標が実際のタッチ位置の後方に著しく遅れないように、弱いフィルタが使用される。フィルタoutputval=110previousval910currentval3は、このケースにおいて良好な結果を与えることが実験で分かった。更に、以下に述べる遅延値は、このケースにおける出力値に等しくなるようリセットされる。現在座標値と以前の座標値との間の差がスレッシュホールド距離より小さい場合には、遅延値が決定される。遅延値は、軸に沿った速度及び方向を指示する。値lag=56lag16currentval4は、このケースにおいて良好な結果を与えることが実験で分かった。フィルタの重み係数は、遅延値と現在座標値との間の差に基づいて選択される。一般的に、高速移動又は突然の方向変化を表わすこの差が大きいほど、フィルタは弱いものとなる。例えば、タッチ物体が静止している場合には、遅延値が最終的に現在座標値にほぼ等しくなる。そのようなケースでは、信号ノイズが、空間的に計算されたタッチ位置に小さな差を生じさせ、ひいては、障害となるジッタ作用を生じさせ、即ちタッチスクリーンが物体ジッタを示すことになる。強力な時間的フィルタを使用すると、そのようなジッタが実質的に減衰する。タッチ物体が高速移動するか、又は突然の方向変化を生じる場合には、強力な時間的フィルタは、実際のタッチ位置と、表示されるタッチ位置との間に気付き得る遅延を招くことがある。個人がスタイラスで書くケースでは、書かれる線がスタイラスの後方で遅延することがある。このようなケースでは、弱い時間的フィルタを使用することで、そのような遅延が減少される。スクリーンにタッチする指又は他の鈍角物体のようなタッチ物体が比較的広いスクリーンエリアを覆うときには、実際の指の動きと、表示される動きの跡との間の遅延に気付くことが少ない。というのは、指が遅延のエリアを覆うからである。このようなケースでは、異なる時間的フィルタが使用される。使用される物体の形式、指対スタイラス、は、予想されるユーザの振舞いを知ることで推測され、例えば、指タッチに意図されたユーザインターフェイスは、指が使用されることを仮定する。又、物体の形式は、物体により形成される陰影エリアにより推測される。それ故、陰影放射器信号に基づいて決定されるタッチエリアのサイズは、時間的フィルタ重み係数を選択するのに使用されるファクタでもある。本発明の一実施形態による光学的タッチスクリーンのタッチ検出方法の簡単なフローチャートである図83を参照する。動作1021において、複数の放射器-受光器対からの信号を処理する空間的フィルタに基づいて、現在座標値が受け取られる。スキャン周波数に基づいてスレッシュホールド距離が与えられる。動作1022において、現在座標値と以前の座標値との間の差がスレッシュホールド距離と比較される。その差がスレッシュホールド距離以下である場合には、動作1023において、式4のように、新たな遅延値が計算される。動作1024において、時間的フィルタ重み係数が、現在座標値と遅延値との間の差に基づいて決定される。動作1025において、式3のように、時間的フィルタを適用して、出力座標値を計算する。動作1022において、現在座標値と以前の座標値との間の差がスレッシュホールド距離より大きい場合には、動作1026において、弱いフィルタ重み係数が選択される。動作1027において、式3のように、時間的フィルタを適用して、出力座標値を計算する。動作1028において、遅延値が出力座標値にセットされる。本発明の実施形態は、タッチスクリーンの2つの角で2つのタッチが同時に生じるようなマルチタッチ動作を検出するための方法及び装置を提供する。そのようなマルチタッチの例は、図84-86に示す回転ジェスチャーであり、ユーザは、2本の指900をスクリーン800に置いて、軸の周りで回転する。図8及び9を参照して前記で指摘したように、光ベースのシステムは、左上及び右下のタッチと左下及び右上のタッチとの間を区別することが困難である。以下に述べるように、シフト整列された放射器及び受光器を使用することで、そのような区別が可能となる。本発明の一実施形態によれば、第1軸に沿った受光器からのデータを使用して、2つの軸に沿ったタッチ位置を決定する。本発明の一実施形態によりタッチスクリーン上の種々の位置における指900のタッチ事象を示す図87-90、及びタッチ事象中の光飽和の棒グラフである各々対応する図91-94を参照する。図87は、放射器の列付近で2つの放射器間に位置するタッチを示す。図88は、受光器の列付近に位置して1つの受光器を遮るタッチを示す。図89は、放射器の列付近に位置して1つの放射器を遮るタッチを示す。図90は、受光器の列付近で2つの受光器間に位置するタッチを示す。図91-94は、各々、2つの棒グラフを含み、即ちx軸に沿った受光器における光の飽和を示す上部グラフと、y軸に沿った受光器における光の飽和を示す下部グラフとを含む。受光器の各行は、放射器の対向行とシフト整列されている。従って、各放射器は、2つの受光器により検出される。対応的に、図91-94は、放射器ごとに2本の棒、受光器ごとに1本の棒を示している。図91-94は、4つの個別の検出パターンを示す。図91は、2つの各放射器から1つの受光器により主として検出される光の不存在を示す。光の不存在は、適度である。図92は、2つの各放射器から1つの受光器により主として検出される光の不存在を示す。光の不存在は多量である。図93は、遮られた放射器からの予想される光の多量の不存在を検出する2つの隣接受光器を示す。両受光器は、隣接素子からの若干の光を検出する。図94は、遮られた放射器からの予想される光の適度な不存在を検出する2つの隣接受光器を示す。両受光器は、隣接放射器から若干の光を検出する。テーブルIは、これらの異なるパターンの概略を示す。本発明の一実施形態によれば、マルチタッチの位置の決定は、テーブルIに示すパターンに基づく。従って、図85に戻ると、受光器の2つの行に沿って4つの検出点が示されている。検出D1-D4は、スクリーンの右上及び左下の角におけるタッチ点971を検出する。各点の検出パターンが形式1又は3であるか、形式2又は4であるかに基づき、検出パターンは、それに対応するタッチが放射器に接近しているか、受光器に接近しているか決定する。各タッチは、2つの独立した指示子、即ちX軸検出器及びY軸検出器を有する。従って、図85の検出点971については、検出D1及びD3が形式2又は4であり、そして検出D2及びD4が形式1又は3である。対照的に、図86の検出点971については、検出D2及びD4が形式2又は4であり、そして検出D1及びD3が形式1又は3である。検出点の独立した評価に加えて、どのタッチ点が放射器又は受光器に近いか決定するために種々の検出パターンがランク付けされる。更に、タッチ点971からタッチ点972へ回転ジェスチャーが遂行されるとき、検出の移動は、ジェスチャーが放射器から離れて受光器に向かって滑走するか、又はその逆であるか区別する。特に、その後の検出が比較され、そして各検出パターンが形式1又は3に類似したものになるか或いは形式2又は4に類似したものになるかに基づいて区別がなされる。本発明の一実施形態により対角方向に対向する同時タッチの位置を決定するための方法の簡単なフローチャートである図95を参照する。動作1031において、図85及び86に示したx座標D1及びD2、並びにy座標D3及びD4のような、2つのx座標及び2つのy座標が検出される。動作1032において、検出されたx座標を分析し、テーブルIにリストされたものの中から検出のパターンを識別する。動作1033において、検出されたx座標を、指定のスクリーン縁に接近して又はそこから離れて生じたタッチに従って、動作1032で検出されたパターンに基づき、及びテーブルIのタッチ位置欄に基づいて、ランク付けする。y座標は、指定の縁からの距離を表わす。動作1034において、各ランク付けされたx座標を、それに対応するy座標と対にする。動作1035-1037は、x座標について遂行された動作1032-1034と同様に、y座標について遂行する。動作1038において、2組の結果を比較する。本発明の一実施形態により、時計方向ジェスチャーと反時計方向ジェスチャーとを区別するための方法の簡単なフローチャートである図96を参照する。動作1041において、x軸に沿って2つの滑走ジェスチャーを検出する。各滑走ジェスチャーは、一連の接続されたタッチ位置として検出される。従って、図85及び86を参照すれば、第1の滑走ジェスチャーは、x座標D1で始まる接続された一連のタッチ位置として検出され、そして第2の同時の滑走ジェスチャーは、x座標D2で始まる接続された一連のタッチ位置として検出される。動作1042において、x滑走検出を分析して、各一連のものにおいて生じる検出の形式をテーブルIにリストされたパターンの中から決定する。動作1043において、x滑走検出を、指定のスクリーン縁に接近して又はそこから離れて生じたタッチに従って、動作1042で決定された検出パターンに基づき、及びテーブルIのタッチ位置欄に基づいて、ランク付けする。動作1043は、ある時間インターバルにわたる一連の接続されたタッチ検出に関連している。各一連のものは、一般的に、滑走が指定の縁に接近したものであるか、そこから離れたものであるかに基づき、テーブルIにリストされたパターン1及び3、又はパターン2及び4のタッチ検出を含む。滑走を含む個々の検出を分析するのに加えて、一連のタッチ検出も分析して、滑走が指定の縁に近づくか又は離れるかを、時間にわたる検出の強度の比較に基づいて決定する。例えば、複数のパターン1検出を有する1つの一連の検出では、遮られる光の量が時間と共に増加する場合には、滑走が受光器に向かって移動し、さもなければ、滑走が放射器に向かって移動すると推測される。y座標は、放射器の縁のような指定の縁からの距離を表わす。動作1044において、ランク付けされた各x軸滑走を、それに対応するy軸滑走と対にする。動作1045-1047は、x軸滑走に対して遂行される動作1042-1044と同様に、y軸滑走に対して遂行する。動作1048において、2セットの結果を比較する。ステップ1049において、回転ジェスチャーが時計方向であるか反時計方向であるかの区別を行う。タッチスクリーンコンポーネントの校正本発明の一実施形態による光学的タッチスクリーンのための校正及びタッチ検出方法の簡単なフローチャートである図97を参照する。一般的に、各放射器/受光器対の信号は、機械的公差及びコンポーネント公差のために、他の対の信号とは著しく異なる。全ての信号レベルが、許容信号対雑音比を有する予め指定された範囲内に入るように保証するために、個々の放射器及び受光器の校正が遂行される。本発明の一実施形態によれば、校正は、iパルス巾、及びiiパルス強度、即ち放射器電流、を個々にセットすることにより遂行される。電力消費の理由で、大電流及び短いパルス巾が好ましい。信号が、予め指定された範囲より低い場合には、パルス巾及び/又はパルス強度が増加される。信号が、予め指定された範囲より高い場合には、パルス巾及び/又はパルス強度が減少される。図97に示すように、校正動作1051は、ブートアップ動作1050において遂行され、そして信号が、予め指定された範囲外であると検出された動作1055ときに遂行される。校正は、タッチが検出されないとき動作1053、及び同じ軸の全ての信号が安定であるとき動作1054、即ち信号の差がある期間にわたってノイズレベル内であるときだけ、遂行される。各放射器/受光器対の基準信号値を比較の基礎として使用して、タッチを確認すると共に、隣接部にわたりタッチ座標の重み付けされた平均値を計算する。放射器/受光器対の基準信号値は、通常の信号レベルである。基準信号値は、ブートアップ時に収集され、そして周囲光の変化又は機械的な変化のような変化が検出されたときに更新される。一般的に、図97に示すように、基準信号値は、信号が安定であるとき動作1054、即ち信号が時間と共にある数Nのサンプルに対しそれらの予想範囲内にあるときに、更新される動作1056。スクリーンのタッチエリア内でのタッチは、スクリーン表面を若干屈曲させて、タッチエリア外のホトダイオードで検出される信号値に影響を及ぼす反射を引き起こす。そのような屈曲は、タッチ物体がスタイラスのような微細なもの又は尖ったものであるときに、より顕著となる。このような屈曲を考慮するため、タッチが検出されたとき動作1053、タッチエリア外の全ての安定な信号動作1058は、基準更新を受ける動作1059。タッチが存在せず、且つ全ての信号が安定である動作1054が、軸に沿った信号が基準値から予想ノイズレベルより異なる動作1055ときには、放射器が校正される動作1051。基準値の再校正及び更新は、スクリーンフレームの屈曲又はねじれによる機械的ストレスのための信号値のような時間的信号値の影響を回避するために安定な信号を要求する。ノイズによるエラーを更に回避するために、放射器/受光器対の結果が以前の結果から予想ノイズレベルより異なる場合には、新たな測定を遂行し、そして両結果を以前の結果と比較して、最良の一致を得る。最終的な値が予想ノイズレベル内にある場合には、カウンタがインクリメントされる。さもなければ、カウンタがクリアされる。カウンタは、その後、基準値を更新しそして再校正を行うときに、信号が安定であるか不安定であるか決定するのに使用される。各完全なスキャンの後、信号は、それらの各基準値で正規化される。正規化された信号がタッチスレッシュホールド以上である場合には、基準値の再校正又は更新が必要であるかどうかのチェックがなされる。正規化された信号がタッチスレッシュホールドより低い場合には、タッチが検出される動作1053。突然の障害による偽警報タッチ検出の危険性を減少するため、指が最初にスクリーンにタッチするときのようにスクリーンとの最初の接触点を検出するためのスレッシュホールドは、スクリーンにタッチしながらスクリーンに沿って指を滑走するような接触点の移動を検出するためのスレッシュホールドより厳密である。即ち、スクリーン表面に沿った物体の移動を検出するのに要求される差に比して、最初のタッチを検出するには、より大きな信号差が要求される。更に、最初の接触は、タッチが有効であり且つタッチの位置がほぼ同じ位置のままであることを再スキャンで検証するまで、保留として処理される。タッチ物体のサイズを決定するために動作1057、遮られた信号及びそれらの振幅の範囲が測定される。大きな物体については、タッチが落ち着くまで、スクリーンとの最初の接触点の検出に対して待機がある。というのは、大きな物体のタッチは、一般的に、物体が実際にスクリーンにタッチする前にスクリーン付近にあるときに検出されるからである。更に、大きな物体がタッチエリアに対して垂直ではない方向にスクリーンに接近するときには、その後の位置が最初の接触位置から若干移動する。しかしながら、接触面積の小さい物体、例えば、ペンやスタイラスは、典型的に、意図されたスクリーン位置に直接置かれる。従って、本発明のある実施形態では、細い物体の最初の接触を検出するための待機は、短縮されるか、又は完全にスキップされる。タッチスクリーンをもつ装置をポーチ又はポケットに保管するときに常時タッチの検出を防止するため、タッチを生じる物体のサイズを制限するのが好都合であると分かった。動作1053において、有効タッチを表わす信号と、機械的な作用から生じる信号との間を区別することも必要である。この点に関して、本発明の一実施形態により、タッチで発生された信号と、機械的作用で発生された信号との間の差を示す図である図98を参照する。図98に見られるように、信号の勾配が有効なタッチと機械的な作用との間を区別する。本発明の一実施形態により光学的タッチスクリーンを校正するときにパルス強度をセットするためのコントロール回路の簡単な図である図99を参照する。又、本発明の一実施形態により、光学的タッチスクリーンを校正するための、最小電流から最大電流までの範囲のパルス強度に対して校正パルスをプロットしたグラフである図100も参照する。図100は、6つの異なるパルス巾パルスタイム1-パルスタイム6に対する曲線と、各曲線に対する16のパルス強度レベル1-16とを示している。図99のコントロール回路は、各可変抵抗器R1、R2、R3及びR4をもつ4個のトランジスタを含む。抵抗器の値は、信号レベルをコントロールし、そしてそれらの値間の比は、図99に示すパルス曲線の勾配をコントロールする。本発明の一実施形態により、光学的タッチスクリーンを校正するための、簡単なパルス図、及びそれに対応する出力信号グラフである図101を参照する。簡単なパルス図は、図101の左側であり、タッチスクリーンを校正するときにコントロール回路により管理される異なるパルス巾t0、tNを示す。図101に示すように、複数の段階的変化を使用してパルスの巾をコントロールし、そして複数の段階的変化を使用してパルス電流をコントロールする。それに対応する出力信号グラフが図101の右側である。図101に示すように、異なるパルス巾が、異なる立ち上り時間及び異なる振幅を生じる。信号ピークは、アナログ/デジタルA/Dサンプラーがそのサンプルホールド回路を閉じるときの時間に接近して生じる。最大出力信号を得るために、放射器パルス巾は、A/Dサンプリングウインドウの端又はその付近で終了するようにコントロールされる。A/Dサンプリング時間は、固定であるから、A/Dサンプリングの開始と、パルスアクチベーション時間との間のタイミングtdは、重要なファクタである。タッチスクリーンコンポーネントのアッセンブリ上述したように、広い光ビームの形状を変更する光ガイドを、各光放射器及び受光器と整列するときには、光学的タッチスクリーンにおいて正確な精度を達成するために最小の公差が要求される。僅かな不正列があると、光ビームを変更することによりタッチ検出の精度が甚だしく低下する。表面マウントの受光器及び送光器を、それらが各光ガイド適切に整列されるように正確に配置することは困難である。この困難さのために、本発明の一実施形態では、光ガイド及び送光器又は受光器が、図49-52を参照して上述したように、単一モジュール又は光学的素子へと結合される。ある場合には、例えば、標準的な放射器及び受光器コンポーネントを使用するために、放射器又は受光器を光学的素子へと結合しないのが好都合である。このような場合には、コンポーネントの正確な配置が重要である。本発明の幾つかの実施形態では、羽毛パターンを含む光学レンズが、スクリーンに適合するフレームの一部分である。図37は、LED200とは個別のそのようなフレーム455の断面図である。本発明の一実施形態により、放射器又は受光器のようなコンポーネントを、とりわけ、プリント回路板のような基板又は光学的コンポーネントに位置付ける精度を高めるために毛細管作用をどのように使用するか示す図102を参照する。図102には、光学的コンポーネント又は一時的ガイド513と整列される放射器又は受光器398が示されている。光学的コンポーネント又は一時的ガイド513は、ガイドピン764によってプリント回路板763に固定される。半田パッド765は、コンポーネント半田パッド766からオフセットして配置される。次いで、プリント回路板763が半田付けのために加熱オーブンに挿入される。本発明の一実施形態により、加熱オーブンに通した後の図102のプリント回路板763を示す図103を参照されたい。図103に示したように、コンポーネント398は、半田の毛細管作用により、しかるべき場所に吸い込まれ、光学的コンポーネント又は一時的ガイド513のノッチ768及び空洞769によりガイドされる。一時的ガイドが使用されるときには、それがその後の半田付けのために再使用されてもよい。図102及び103を参照して述べるプロセスは、電子装置の大量生産に使用するのに適している。本発明は、小サイズ、中サイズ及び大サイズスクリーンを含むタッチ感知スクリーンを伴う電子装置に広く適用される。このような装置は、とりわけ、コンピュータ、家庭用娯楽システム、車用娯楽システム、セキュリティシステム、PDA、セルラーホン、電子ゲーム及び玩具、デジタルフォトフレーム、デジタル楽器、e-ブックリーダー、TV及びGPSナビゲータを含む。以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明した。しかしながら、特許請求の範囲に述べる本発明の広い精神及び範囲から逸脱せずに、それらの特定の実施形態に種々の変更や修正がなされ得ることが明らかである。従って、本明細書及び添付図面は、単なる例示であって、それに限定されるものではない。"