JP2010019822A - センシングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、生産コストが低いセンシングシステムを提供することである。
【解決手段】本発明に係わるセンシングシステムは、ポインターをセンシングし且つポインターの位置を計算することに用いられる。本発明に係わるセンシングシステムは、パネルと、反射エレメントと、イメージ・センサー及びプロセッサーを備える。パネルは、第一平面及び前記第一平面に位置し且つ順次に連接する第一辺、第二辺、第三辺、第四辺を有する四角形である第一エリアを有する。反射エレメントは、第一辺に配置され、且つ第一平面の上に位置する。反射エレメントの第二平面は、反射面であって、パネルの第一平面に直交し、且つ第一エリアを照り映えて第二エリアを形成する。イメージ・センサーは、第三辺と第四辺が交差する隅に配置され、且つ第一平面の上に位置する。イメージ・センサーのセンシング範囲は、第一エリア及び第二エリアを覆う。プロセッサーは、イメージ・センサーに電気接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、センシングシステム（ｓｅｎｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に関するものであり、特に反射エレメントを有するセンシングシステムに関するものである。

タッチシステム（ｔｏｕｃｈ ｓｙｓｔｅｍ）は、もう米国の特許第４７８２３２８号と第６８０３９０６号のような多い特許に開示されている。前記二つの特許に開示されるタッチシステムは、皆少なくとも二つのセンサーを必要とするため、タッチシステムの生産コストを高める。以下、その中の一つの特許に対して説明する。

図１は、従来のタッチ・スクリーン・システムの構造を示す図である。米国の特許第４７８２３２８号に開示されるタッチ・スクリーン・システム１００は、パネル１１０と、第一光センサー１２０と、第二光センサー１３０及びプロセッサー１４０を備える。パネル１１０は、長方形のタッチ・スクリーン・エリア１１２を有する。第一光センサー１２０及び第二光センサー１３０は、タッチ・スクリーン・エリア１１２の一辺１１２ａの両端に対向配置されており、且つ第一光センサー１２０及び第二光センサー１３０のセンシング範囲は、タッチ・スクリーン・エリア１１２を一緒に覆う。また、第一光センサー１２０及び第二光センサー１３０は、プロセッサー１４０に電気接続する。

ポインター１５０がタッチ・スクリーン・エリア１１２を接触する場合、第一光センサー１２０及び第二光センサー１３０は、別々に第一センシング・ライン１６２及び第二センシング・ライン１６４に沿ってポインター１５０をセンシングする。プロセッサー１４０は、第一センシング・ライン１６２及び第二センシング・ライン１６４によってポインター１５０の位置を計算する。

しかし、従来のタッチ・スクリーン・システム１００は、必ず二つの光センサー１２０、１３０を必要とするため、従来のタッチ・スクリーン・システム１００の生産コストが高い。

本発明の目的は、前記問題を解決し、生産コストが低いセンシングシステムを提供することである。

本発明に係わるセンシングシステムは、ポインターをセンシングし且つポインターの位置を計算することに用いられる。本発明に係わるセンシングシステムは、パネルと、反射エレメントと、イメージ・センサー及びプロセッサーを備える。パネルは、第一平面及び前記第一平面に位置し且つ順次に連接する第一辺、第二辺、第三辺、第四辺を有する四角形である第一エリアを有する。反射エレメントは、第一辺に配置され、且つ第一平面の上に位置する。反射エレメントの第二平面は、反射面であって、パネルの第一平面に直交し、且つ第一エリアを照り映えて第二エリアを形成する。イメージ・センサーは、第三辺と第四辺が交差する隅に配置され、且つ第一平面の上に位置する。イメージ・センサーのセンシング範囲は、第一エリア及び第二エリアを覆う。プロセッサーは、イメージ・センサーに電気接続する。

ポインターが第一エリアに接近し、且つポインターが反射エレメントに対向して第一ミラー・イメージを形成して、ポインターと第一ミラー・イメージをイメージ・センサーのセンシング範囲に位置させる時、第一エリアに接近するポインターの一部分及び第二エリアに接近する第一ミラー・イメージの一部分がイメージ・センサーと同じな線に位置しない時、イメージ・センサーは、ポインターと第一ミラー・イメージをセンシングし、プロセッサーは、ポインターの位置を計算する。

本発明の実施形態において、イメージ・センサーは、第一センシング・ラインに沿ってポインターをセンシングし、第二センシング・ラインに沿って第一ミラー・イメージをセンシングし、且つプロセッサーは、第一センシング・ラインと第二センシング・ラインによってポインターの位置を計算する。

本発明の実施形態において、第一エリアの形状は、長方形である。また、プロセッサーは、第一辺と第三辺との間の第一距離「Ｄ１」の情報を有し、且つプロセッサーは、以下のステップによりポインターの位置を計算する。先ず、第一センシング・ラインと第三辺との間の第一角度「Ａ１」を確定する。続いて、第二センシング・ラインと第三辺との間の第二角度「Ａ２」を確定する。続いて、二倍のＤ１をｔａｎＡ１とｔａｎＡ２の和で除算して、ポインターと第四辺との間の第二距離「Ｄ２」を計算する。また、センシング・システムは、更に第一線状光源と第二線状光源を備える。

第一線状光源は、第二辺に配置されて且つ第一平面に位置し、且つ第一線状光源は、反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成する。第二線状光源は、第三辺に配置されて且つ第一平面に位置し、且つ第二線状光源は、反射エレメントに対向して第三ミラー・イメージを形成する。第四辺は、反射エレメントに対向して第四ミラー・イメージを形成する。反射エレメント、第一線状光源、第二線状光源及び第四辺は、第一エリアを巡る。 反射エレメント、第二ミラー・イメージ、
第三ミラー・イメージ及び第四ミラー・イメージは、第二エリアを巡る。第一線状光源、第二ミラー・イメージ及び第三ミラー・イメージは、イメージ・センサーのセンシング範囲内に位置する。

本発明の実施形態において、第一エリアの形状は、長方形ではない四角形である。また、プロセッサーは、隅を経て且つ第一辺に平行する第一イマジナリー・ラインと第一辺との間の第一距離「Ｄ３」の情報を有し、且つプロセッサーは、以下のステップによりポインターの位置を計算する。先ず、第一センシング・ラインと第一イマジナリー・ラインとの間の第一角度「Ａ３」を確定する。続いて、第二センシング・ラインと第一イマジナリー・ラインとの間の第二角度「Ａ４」を確定する。続いて、二倍のＤ３をｔａｎＡ３とｔａｎＡ４の和で除算して、隅を経て且つ第一辺に直交する第二イマジナリー・ラインとポインターとの間の第二距離「Ｄ４」を計算する。また、センシング・システムは、更に第一線状光源、第二線状光源及び第三線状光源を備える。

第一線状光源は、第二辺に配置されて且つ第一平面に位置し、且つ第一線状光源は、反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成する。第二線状光源は、第三辺に配置されて且つ第一平面に位置し、且つ第二線状光源は、反射エレメントに対向して第三ミラー・イメージを形成する。第三線状光源は、第四辺に配置されて且つ第一平面に位置し、且つ第三線状光源は、反射エレメントに対向して第四ミラー・イメージを形成する。反射エレメント、第一線状光源、第二線状光源及び第三線状光源は、第一エリアを巡る。反射エレメント、第二ミラー・イメージ、第三ミラー・イメージ及び第四ミラー・イメージは、第二エリアを巡る。第一線状光源、第二ミラー・イメージ、第三ミラー・イメージ及び第四ミラー・イメージは、イメージ・センサーのセンシング範囲に位置する。

本発明の実施形態において、ポインターが第一エリアに接近し、且つポインターが反射エレメントに対向して第一ミラー・イメージを形成して、ポインターと第一ミラー・イメージをイメージ・センサーのセンシング範囲に位置させる時、及び第一エリアに接近するポインターの一部分及び第二エリアに接近する第一ミラー・イメージの一部分がイメージ・センサーと同じな線に位置する時、イメージ・センサーは、第三センシング・ラインに沿ってポインターの大きさをセンシングし、プロセッサーは、ポインターと隅との間の第三距離「Ｄ５」の長さと第三センシング・ラインに位置するポインターの大きさの対応関係に関する情報を有し、且つプロセッサーは、ポインターの大きさによってポインターの位置を計算する。

本発明の実施形態において、センシングシステムは、パネルの第一平面の上方に配置されて且つ第一エリアの外に位置する第一光源を更に備える。第一光源は、反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成する。第一光源と第二ミラー・イメージは、イメージ・センサーのセンシング範囲の外に位置する。ポインターは、光反射表面を有する。第一光源は、不可視光を出し、第一ミラー・イメージは、第一光源がポインターの光反射表面を照り映えることにより形成する。

本発明の実施形態において、ポインターは、発光装置を有する。第一ミラー・イメージは、発光装置からの光線を介して形成する。

本発明の実施形態に係るセンシング・システムのプロセッサーは、反射エレメントとイメージ・センサーの配置を介して、ポインターの位置を計算することができる。だから、従来の技術に比べて、本発明の実施形態に係るセンシング・システムは、一つのイメージ・センサーを採用することができ、従って本発明のセンシング・システムの生産コストを下げる。

本発明を次に図面により詳細に説明する。

図２は、本発明の第一実施形態に係わるセンシングシステムの構造を示す立体図であって、図３は、図２に示すセンシングシステムが作動する時の平面図である。図２及び図３を参照すると、センシングシステム２００は、ポインター２７０をセンシングし且つポインター２７０の位置を計算することに用いられる。センシングシステム２００は、パネル２１０と、反射エレメント２２０と、第一線状光源２３０と、第二線状光源２４０と、イメージ・センサー２５０及びプロセッサー２６０を備える。パネル２１０は、例えば、ホワイト・ボード（ｗｈｉｔｅｂｏａｒｄ）又はタッチ・スクリーンであって、第一平面２１４と第一平面２１４に位置する第一エリア２１２を有する。第一エリア２１２の形状は、四角形であって、例えば、長方形であって、且つ第一エリア２１２は、順次に連接する第一辺２１２ａ、第二辺２１２ｂ、第三辺２１２ｃ、第四辺２１２ｄを有する。

反射エレメント２２０は、第一辺２１２ａに配置されており、且つ第一平面２１４の上に位置する。反射エレメント２２０の第二平面２２２は、パネル２１０の第一平面２１４に直交する。第二平面２２２は、反射面であって、且つ第一エリア２１２を照り映えて第二エリア２１２’を形成する。反射エレメント２２０は、例えば、平面ミラーであるが、これに限定されるものではない。第一線状光源２３０は、第二辺２１２ｂに配置されており、且つ第一平面２１４の上に位置する。第一線状光源２３０は、反射エレメント２２０に対向して第二ミラー・イメージ２３０’を形成する。

第二線状光源２４０は、第三辺２１２ｃに配置されており、且つ第一平面２１４の上に位置する。第二線状光源２４０は、反射エレメント２２０に対向して第三ミラー・イメージ２４０’を形成する。第四辺２１２ｄは、反射エレメント２２０に対向して第四ミラー・イメージ２１２ｄ’を形成する。反射エレメント２２０、第一線状光源２３０、第二線状光源２４０及び第四辺２１２ｄは、第一エリア２１２を巡る。 反射エレメント２２０、第二ミラー・イメージ２３０’、
第三ミラー・イメージ２４０’及び第四ミラー・イメージ２１２ｄ’は、第二エリア２１２’を巡る。

イメージ・センサー２５０は、第三辺２１２ｃと第四辺２１２ｄが交差する隅Ｃ１に配置されており、且つ第一平面２１４の上に位置する。イメージ・センサー２５０のセンシング範囲は、第一エリア２１２及び第二エリア２１２’を覆う。第一線状光源２３０、第二ミラー・イメージ２３０’及び第三ミラー・イメージ２４０’は、イメージ・センサー２５０のセンシング範囲内に位置する。また、プロセッサー２６０は、イメージ・センサー２５０に電気接続する。

以下、本実施形態に係るセンシングシステム２００の作動方式に対して説明する。図４は、図３に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す図であって、図５は、図３に示すイメージ・センサーのイメージ・センシング・ウィンドーを示す図である。図３、図４及び図５を参照すると、ポインター２７０（図２を参照してください）が第一エリア２１２に接近し、且つポインター２７０が反射エレメント２２０に対向して第一ミラー・イメージ２７０’を形成して、ポインター２７０と第一ミラー・イメージ２７０’をイメージ・センサー２５０のセンシング範囲内に位置させる時、第一エリア２１２に接近するポインター２７０の一部分及び第二エリア２１２’に接近する第一ミラー・イメージ２７０’の一部分がイメージ・センサー２５０と同じな線に位置しない時、イメージ・センサー２５０は、ポインター２７０と第一ミラー・イメージ２７０’をセンシングし、且つプロセッサー２６０は、ポインター２７０の位置を計算する。本実施形態のイメージ・センサー２５０は、第一センシング・ライン２８２に沿ってポインター２７０をセンシングし、第二センシング・ライン２８４に沿って第一ミラー・イメージ２７０’をセンシングし、且つプロセッサー２６０は、第一センシング・ライン２８２と第二センシング・ライン２８４によってポインター２７０の位置を計算する。

ここで説明しなければならないことは、本実施形態において、第一エリア２１２に接近するポインター２７０の一部分は、ポインター２７０の先端２７２（図２を参照してください）であって、第二エリア２１２’に接近する第一ミラー・イメージ２７０’の一部分は、第一ミラー・イメージ２７０’の先端２７２’である。

詳しく説明すると、本実施形態において、イメージ・センサー２５０は、イメージ・センシング・ウィンドー２５２を有する。ポインター２７０が第一エリア２１２に接近しなかった時、第一線状光源２３０、第二ミラー・イメージ２３０’及び第三ミラー・イメージ２４０’からの光線は、イメージ・センシング・ウィンドー２５２に高い輝度のブライト・ゾーン（ｂｒｉｇｈｔ ｚｏｎｅ）２５４を形成し、これは主要なセンシング・ゾーン（ｓｅｎｓｉｎｇ ｚｏｎｅ）である。ポインター２７０が第一エリア２１２に接近する時、イメージ・センサー２５０は、第一センシング・ライン２８２に沿ってポインター２７０をセンシングし、イメージ・センシング・ウィンドー２５２の上のブライト・ゾーン２５４に第一暗線（ｏｂｓｃｕｒｅ ｌｉｎｅ）２５２ａが出現し、且つイメージ・センサー２５０から第一電気信号を出力する。プロセッサー２６０は、第一電気信号を受信し、且つイメージ・センシング・ウィンドー２５２の上の第一暗線２５２ａの位置によって、第一センシング・ライン２８２と第三辺２１２ｃとの間の第一角度Ａ１を確定する。換言すると、プロセッサー２６０は、内蔵方式を介して、センシング・ラインと第三辺２１２ｃとの間の角度とイメージ・センシング・ウィンドー２５２の上の暗線の位置の対応関係に関する情報を有し、第一角度Ａ１を確定する工作を執行させる。

同じ道理で、イメージ・センサー２５０は、第二センシング・ライン２８４に沿って第一ミラー・イメージ２７０’をセンシングし、メージ・センシング・ウィンドー２５２の上のブライト・ゾーン２５４に第二暗線２５２ｂが出現し、且つイメージ・センサー２５０から第二電気信号を出力する。プロセッサー２６０は、第二電気信号を受信し、且つイメージ・センシング・ウィンドー２５２の上の第二暗線２５２ｂの位置によって、第二センシング・ライン２８４と第三辺２１２ｃとの間の第二角度Ａ２を確定する。ここで説明しなければならないことは、第一線状光源２３０と第二線状光源２４０の輝度が強ければ強いほど、イメージ・センシング・ウィンドー２５２の上の第一暗線２５２ａと第二暗線２５２ｂが明らかになる。

また、プロセッサー２６０は、内蔵方式を介して、第一辺２１２ａと第三辺２１２ｃとの間の第一距離Ｄ１の情報を有する。本実施形態において、第三辺２１２ｃは、直角座標系（ｃａｒｔｅｓｉａｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ）のＸ軸として、第四辺２１２ｄは、直角座標系のＹ軸として、且つ隅Ｃ１の座標は（０，０）である。ポインター２７０のＸ座標は、ポインター２７０と第四辺２１２ｄとの間の第二距離Ｄ２であって、且つポインター２７０と第一ミラー・イメージ２７０’の中点が第一辺２１２ａに位置するため、Ｄ１は、（Ｄ２・ｔａｎＡ１＋Ｄ２・ｔａｎＡ２）/２である。だから、プロセッサー２６０は、二倍のＤ１をｔａｎＡ１とｔａｎＡ２の和で除算して、ポインター２７０と第四辺２１２ｄとの間の第二距離Ｄ２を計算する。換言すると、ポインター２７０の座標（Ｄ２，Ｄ２・ｔａｎＡ１）は、上述の計算方式から計算することができる。ここで説明しなければならないことは、直角座標系でポインター２７０の座標を計算する方式は、ただ例として、設計者は、設計需要に基づいて他の座標システムを採用してポインターの座標を計算することができ、本発明は、これに限定されるものではない。

本実施形態に係るセンシング・システム２００のプロセッサー２６０は、反射エレメント２２０とイメージ・センサー２５０の配置を介して、ポインター２７０の位置を計算する。だから、従来の技術に比べて、本実施形態に係るセンシング・システム２００は、一つのイメージ・センサー２５０を採用することができ、従ってセンシング・システム２００の生産コストを下げる。

図６は、本発明の第二実施形態に係るセンシングシステムが作動する時の平面図である。図７は、図６に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す図である。図６及び図７を参照すると、本実施形態に係るセンシングシステム３００が第一実施形態に係るセンシングシステム２００に比べて異なったことは、センシングシステム３００は、第三線状光源３９０を更に備え、且つパネル３１０の第一平面３１４に位置する第一エリア３１２の形状は、長方形ではない四角形である。

第三線状光源３９０は、第一エリア３１２の第四辺３１２ｄに配置されており、且つ第三線状光源３９０は、反射エレメント３２０に対向して第四ミラー・イメージ３９０’を形成する。反射エレメント３２０（第一エリア３１２の第一辺３１２ａ配置する）、第一線状光源３３０（第一エリア３１２の第二辺３１２ｂ配置する）、第二線状光源３４０（第一エリア３１２の第三辺３１２ｃ配置する）及び第三線状光源３９０は、第一エリア３１２を巡る。

反射エレメント３２０、第一線状光源３３０が反射エレメント３２０に対向して形成した第二ミラー・イメージ３３０’、 第二線状光源３４０が反射エレメント３２０に対向して形成した第三ミラー・イメージ３４０’及び第四ミラー・イメージ３９０’は、第二エリア３１２’を巡る。また、イメージ・センサー３５０は、第三辺３１２ｃと第四辺３１２ｄが交差する隅Ｃ２に配置されており、且つイメージ・センサー３５０のセンシング範囲は、第一エリア３１２及び第二エリア３１２’を覆う。第一線状光源３３０、第二ミラー・イメージ３３０’、第三ミラー・イメージ３４０’及び第四ミラー・イメージ３９０’は、イメージ・センサー３５０のセンシング範囲内に位置する。また、ポインター３７０は、反射エレメント３２０に対向して第一ミラー・イメージ３７０’を形成する。

以下、本実施形態に係るセンシングシステム３００の作動方式に対して説明する。本実施形態において、隅Ｃ２を経て且つ第一辺３１２ａに平行する第一イマジナリー・ラインＬ１を直角座標系のＸ軸として、隅Ｃ２を経て且つ第一辺３１２ａに直交する第二イマジナリー・ラインＬ２を直角座標系のＹ軸として、且つ隅Ｃ２の座標は、（０，０）である。プロセッサー３６０は、内蔵方式を介して、第一イマジナリー・ラインＬ１と第一辺３１２ａとの間の第一距離Ｄ３の情報を有する。

ポインター３７０が第一エリア３１２に接近し、且つポインター３７０が反射エレメント３２０に対向して第一ミラー・イメージ３７０’を形成して、ポインター３７０と第一ミラー・イメージ３７０’をイメージ・センサー３５０のセンシング範囲内に位置させる時、第一エリア３１２に接近するポインター３７０の一部分及び第二エリア３１２’に接近する第一ミラー・イメージ３７０’の一部分がイメージ・センサー３５０と同じな線に位置しない時、イメージ・センサー３５０は、先ず第一センシング・ライン３８２に沿ってポインター３７０をセンシングし、第二センシング・ライン３８４に沿って第一ミラー・イメージ３７０’をセンシングし、続いてプロセッサー３６０は、第一センシング・ライン３８２と第二センシング・ライン３８４によって、別々に第一センシング・ライン３８２と第一イマジナリー・ラインＬ１との間の第一角度Ａ３及び第二センシング・ライン３８４と第一イマジナリー・ラインＬ１との間の第二角度Ａ４を確定する。続いて、プロセッサー３６０は、二倍のＤ３をｔａｎＡ３とｔａｎＡ４の和で除算して、第二イマジナリー・ラインＬ２とポインター３７０との間の第二距離Ｄ４を計算する。だから、ポインター３７０の座標（Ｄ４，Ｄ４・ｔａｎＡ３）は、上述の計算方式から計算することができる。

ここで説明しなければならないことは、本実施形態に係るイメージ・センサー３５０のセンシング方式とプロセッサー３６０の角度確定方式は、第一実施形態の叙述を参考することができ、ここで詳しく説明しない。

図８は、図６に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す他の図であって、図９は、図６に示すイメージ・センサーのイメージ・センシング・ウィンドーを示す図である。図６、図８及び図９を参照すると、本実施形態において、ポインター３７０が第一エリア３１２に接近しなかった時、第一線状光源３３０、第二ミラー・イメージ３３０’、第三ミラー・イメージ３４０’及び第四ミラー・イメージ３９０’からの光線は、イメージ・センシング・ウィンドー３５２（図６を参照してください）に高い輝度のブライト・ゾーン（ｂｒｉｇｈｔ ｚｏｎｅ）３５４を形成し、これは主要なセンシング・ゾーン（ｓｅｎｓｉｎｇ ｚｏｎｅ）である。第一エリア３１２に接近するポインター３７０の一部分及び第二エリア３１２’に接近する第一ミラー・イメージ３７０’の一部分がイメージ・センサー３５０と同じな線に位置する時、イメージ・センサー３５０は、第三センシング・ライン３８６（第二イマジナリー・ラインＬ２である）に沿ってポインター３７０の大きさをセンシングする。ここで説明しなければならないことは、本実施形態のプロセッサー３６０は、内蔵方式を介して、ポインター３７０と隅Ｃ２との間の第三距離Ｄ５の長さと第三センシング・ライン３８６に位置するポインター３７０の大きさの対応関係に関する情報を有し、且つプロセッサー３６０は、ポインター３７０の大きさによってポインター３７０の位置を計算する。

換言すると、ポインター３７０がイメージ・センサー３５０のイメージ・センシング・ウィンドー３５２に接近すればするほど（即ち第三距離Ｄ５が小さければ小さいほど）、イメージ・センシング・ウィンドー３５２の上のブライト・ゾーン３５４に出現する第三暗線３５２ｃの幅Ｗ１が大きくなる。幅Ｗ１の大きさと第三距離Ｄ５の長さの対応関係は、予めプロセッサー３６０に内蔵することができる。だから、ポインター３７０、第一ミラー・イメージ３７０’及びイメージ・センサー３５０が同じな線に位置する時、プロセッサー３６０は、ポインター３７０の大きさによって、対応する第三距離Ｄ５を計算する。

本実施形態において、プロセッサー３６０は、内蔵方式を介して、第三センシング・ライン３８６と第一イマジナリー・ラインＬ１との間の第三角度Ａ５の情報を有するため、ポインター３７０の座標（Ｄ５・ｃｏｓＡ５，Ｄ５・ｓｉｎＡ５）を求めることができる。本実施形態において、第三角度Ａ５は、９０度である。

図１０は、本発明の第三実施形態に係るセンシングシステムの構造を示す立体図である。図２及び図１０を参照すると、センシングシステム４００がセンシングシステム２００に比べて異なったことは、センシングシステム４００は、第一線状光源２３０と第二線状光源２４０の配置を省略する。センシングシステム４００は、パネル４１０の第一平面４１４の上方に配置され、且つ第一エリア４１２の外に位置する第一光源４３０を備える。第一光源４３０は、反射エレメント４２０に対向して第二ミラー・イメージ４３０’を形成する。第一光源４３０と第二ミラー・イメージ４３０’は、イメージ・センサー４５０のセンシング範囲の外に位置する。ポインター４７０は、光反射表面４７２を有し、光反射表面４７２の光反射材料は、例えばヨーロッパ規則ＥＮ４７１の規格に符合するが、これに限定されるものではない。

第一光源４３０は、不可視光を出し、例えば、波長が約９４０ｎｍである赤外光である。ポインター４７０が反射エレメント４２０に対向して形成した第一ミラー・イメージ（図しせず）は、第一光源４３０がポインター４７０の光反射表面４７２を照り映えることにより形成する。イメージ・センサー４５０は、イメージ・センシング・ウィンドー４５２の前に配置されるフィルター４５６を有することができる。ポインター４７０は、不可視光をフィルター４５６に反射することができ、フィルター４５６は、他の光線を濾過して、イメージ・センシング・ウィンドー４５２がポインター４７０から反射する不可視光を受信することにする。また、イメージ・センサー４５０は、ポインター４７０の第一ミラー・イメージ（図しせず）をセンシングすることができる。

ここで説明しなければならないことは、第一エリア４１２は、長方形ではない四角形であることができるが、図面で表示しなかった。

図１１は、本発明の第四実施形態に係るセンシングシステムの構造を示す立体図である。図２及び図１１を参照すると、センシングシステム５００がセンシングシステム２００に比べて異なったことは、センシングシステム５００は、第一線状光源２３０と第二線状光源２４０の配置を省略する。ポインター５７０は、発光装置５７２を有し、且つ第一ミラー・イメージ（図しせず）は、発光装置５７２からの光線を介して形成する。イメージ・センサー５５０は、ポインター５７０及びポインター５７０が反射エレメント５２０に対向して形成した第一ミラー・イメージ（図しせず）をセンシングすることができる。

ここで説明しなければならないことは、第一エリア５１２は、長方形ではない四角形であることができるが、図面で表示しなかった。

以上本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種種変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。

従来のタッチ・スクリーン・システムの構造を示す図である。 本発明の第一実施形態に係るセンシングシステムの構造を示す立体図である。 図２のセンシングシステムが作動する時の平面図である。 図３に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す図である。 図３に示すイメージ・センサーのイメージ・センシング・ウィンドーを示す図である。 本発明の第二実施形態に係るセンシングシステムが作動する時の平面図である。 図６に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す図である。 図６に示すプロセッサーがポインターの位置を計算することを示す他の図である。 図６に示すイメージ・センサーのイメージ・センシング・ウィンドーを示す図である。 本発明の第三実施形態に係るセンシングシステムの構造を示す立体図である。 本発明の第四実施形態に係るセンシングシステムの構造を示す立体図である。

符号の説明

１００ タッチ・スクリーン・システム
１１０、２１０、３１０、４１０ パネル
１１２ タッチ・スクリーン・エリア
１１２ａ 一辺
１２０ 第一光センサー
１３０ 第二光センサー
１４０、２６０、３６０ プロセッサー
１５０、２７０、３７０、４７０、５７０ ポインター
１６２、２８２、３８２ 第一センシング・ライン
１６４、２８４、３８４ 第二センシング・ライン
２００、３００、４００、５００ センシングシステム
２１２、３１２、４１２、５１２ 第一エリア
２１２’、 ３１２’ 第二エリア
２１２ａ、３１２ａ、４１２ａ 第一辺
２１２ｂ、３１２ｂ、４１２ｂ 第二辺
２１２ｃ、３１２ｃ、４１２ｃ 第三辺
２１２ｄ、３１２ｄ 第四辺
２１２ｄ’、３９０’ 第四ミラー・イメージ
２１４、３１４、４１４ 第一平面
２２０、３２０、４２０、５２０ 反射エレメント
２２２ 第二平面
２３０、３３０ 第一線状光源
２３０’、３３０’、４３０’ 第二ミラー・イメージ
２４０、３４０ 第二線状光源
２４０’、 ３４０’ 第三ミラー・イメージ
２５０、３５０、４５０、５５０ イメージ・センサー
２５２、３５２、４５２ イメージ・センシング・ウィンドー
２５２ａ 第一暗線
２５２ｂ 第二暗線
２５４、３５４ ブライト・ゾーン
２７０’、 ３７０’ 第一ミラー・イメージ
２７２、２７２’ 先端
３５２ｃ 第三暗線
３８６ 第三センシング・ライン
３９０ 第三線状光源
４３０ 第一光源
４５６ フィルター
４７２ 光反射表面
５７２ 発光装置
Ａ１、Ａ３ 第一角度
Ａ２、Ａ４ 第二角度
Ａ５ 第三角度
Ｃ１、Ｃ２ 隅
Ｄ１、Ｄ３ 第一距離
Ｄ２、Ｄ４ 第二距離
Ｄ５ 第三距離
Ｌ１ 第一イマジナリー・ライン
Ｌ２ 第二イマジナリー・ライン
Ｗ１ 幅

Claims (11)

1. ポインターをセンシングし且つポインターの位置を計算することに用いられるセンシングシステムであって、
   第一平面及び前記第一平面に位置し且つ順次に連接する第一辺、第二辺、第三辺、第四辺を有する四角形である第一エリアを有するパネルと、
   前記第一辺に配置され、且つ前記第一平面の上に位置し、その第二平面は、反射面であって前記第一平面に直交し、且つ前記第一エリアを照り映えて第二エリアを形成する反射エレメントと、
   前記第三辺と前記第四辺が交差する隅に配置され、且つ前記第一平面の上に位置し、そのセンシング範囲は、前記第一エリア及び前記第二エリアを覆うイメージ・センサーと、
   前記イメージ・センサーに電気接続するプロセッサーとを備え、前記ポインターが前記第一エリアに接近し、且つ前記ポインターが前記反射エレメントに対向して第一ミラー・イメージを形成して、前記ポインターと前記第一ミラー・イメージを前記イメージ・センサーのセンシング範囲に位置させる時、前記第一エリアに接近する前記ポインターの一部分及び前記第二エリアに接近する前記第一ミラー・イメージの一部分が前記イメージ・センサーと同じな線に位置しない時、前記イメージ・センサーは、前記ポインターと前記第一ミラー・イメージをセンシングし、前記プロセッサーは、前記ポインターの位置を計算することを特徴とするセンシングシステム。
2. 前記イメージ・センサーは、第一センシング・ラインに沿って前記ポインターをセンシングし、第二センシング・ラインに沿って前記第一ミラー・イメージをセンシングし、且つ前記プロセッサーは、前記第一センシング・ラインと前記第二センシング・ラインによって前記ポインターの位置を計算することを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
3. 前記第一エリアの形状は、長方形であることを特徴とする請求項２に記載のセンシングシステム。
4. 前記プロセッサーは、前記第一辺と前記第三辺との間の第一距離「Ｄ１」の情報を有し、且つ前記第一センシング・ラインと前記第三辺との間の第一角度「Ａ１」を確定するステップと、前記第二センシング・ラインと前記第三辺との間の第二角度「Ａ２」を確定するステップと、二倍のＤ１をｔａｎＡ１とｔａｎＡ２の和で除算して、前記ポインターと前記第四辺との間の第二距離「Ｄ２」を計算するステップにより前記プロセッサーが前記ポインターの位置を計算することを特徴とする請求項３に記載のセンシングシステム。
5. 前記第二辺に配置されて且つ前記第一平面に位置する第一線状光源と、前記第三辺に配置されて且つ前記第一平面に位置する第二線状光源とを更に備え、前記第一線状光源は、前記反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成し、前記第二線状光源は、前記反射エレメントに対向して第三ミラー・イメージを形成し、前記第四辺は、前記反射エレメントに対向して第四ミラー・イメージを形成し、前記反射エレメント、前記第一線状光源、前記第二線状光源及び前記第四辺は、前記第一エリアを巡り、 前記反射エレメント、前記第二ミラー・イメージ、前記第三ミラー・イメージ及び前記第四ミラー・イメージは、前記第二エリアを巡り、前記第一線状光源、前記第二ミラー・イメージ及び前記第三ミラー・イメージは、前記メージ・センサーのセンシング範囲内に位置することを特徴とする請求項３に記載のセンシングシステム。
6. 前記第一エリアの形状は、長方形ではない四角形であることを特徴とする請求項２に記載のセンシングシステム。
7. 前記プロセッサーは、前記隅を経て且つ前記第一辺に平行する第一イマジナリー・ラインと前記第一辺との間の第一距離「Ｄ３」の情報を有し、且つ前記第一センシング・ラインと前記第一イマジナリー・ラインとの間の第一角度「Ａ３」を確定するステップと、前記第二センシング・ラインと前記第一イマジナリー・ラインとの間の第二角度「Ａ４」を確定するステップと、二倍のＤ３をｔａｎＡ３とｔａｎＡ４の和で除算して、前記隅を経て且つ前記第一辺に直交する第二イマジナリー・ラインと前記ポインターとの間の第二距離「Ｄ４」を計算するステップにより、前記プロセッサーが前記ポインターの位置を計算することを特徴とする請求項６に記載のセンシングシステム。
8. 前記第二辺に配置されて且つ前記第一平面に位置する第一線状光源と、前記第三辺に配置されて且つ前記第一平面に位置する第二線状光源と、前記第四辺に配置されて且つ前記第一平面に位置する第三線状光源とを更に備え、前記第一線状光源は、前記反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成し、前記第二線状光源は、前記反射エレメントに対向して第三ミラー・イメージを形成し、前記第三線状光源は、前記反射エレメントに対向して第四ミラー・イメージを形成し、前記反射エレメント、前記第一線状光源、前記第二線状光源及び前記第三線状光源は、前記第一エリアを巡り、前記反射エレメント、前記第二ミラー・イメージ、前記第三ミラー・イメージ及び前記第四ミラー・イメージは、前記第二エリアを巡り、前記第一線状光源、前記第二ミラー・イメージ、前記第三ミラー・イメージ及び前記第四ミラー・イメージは、前記イメージ・センサーのセンシング範囲に位置することを特徴とする請求項６に記載のセンシングシステム。
9. 前記ポインターが前記第一エリアに接近し、且つ前記ポインターが前記反射エレメントに対向して第一ミラー・イメージを形成して、前記ポインターと前記第一ミラー・イメージを前記イメージ・センサーのセンシング範囲に位置させる時、及び前記第一エリアに接近する前記ポインターの一部分及び前記第二エリアに接近する前記第一ミラー・イメージの一部分が前記イメージ・センサーと同じな線に位置する時、前記イメージ・センサーは、第三センシング・ラインに沿って前記ポインターの大きさをセンシングし、前記プロセッサーは、前記ポインターと隅との間の第三距離「Ｄ５」の長さと前記第三センシング・ラインに位置する前記ポインターの大きさの対応関係に関する情報を有し、且つ前記プロセッサーは、前記ポインターの大きさによって前記ポインターの位置を計算することを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
10. 前記センシングシステムは、前記第一平面の上方に配置されて且つ前記第一エリアの外に位置する第一光源を更に備え、前記第一光源は、前記反射エレメントに対向して第二ミラー・イメージを形成し、前記第一光源と前記第二ミラー・イメージは、前記イメージ・センサーのセンシング範囲の外に位置し、前記ポインターは、光反射表面を有し、前記第一光源は、不可視光を出し、前記第一ミラー・イメージは、前記第一光源が前記ポインターの光反射表面を照り映えることにより形成することを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。
11. 前記ポインターは、発光装置を有し、前記第一ミラー・イメージは、前記発光装置からの光線を介して形成することを特徴とする請求項１に記載のセンシングシステム。

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