JP4820360B2 - スキャニングディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スキャニングディスプレイ装置に関し、より詳細には、排他的ではないが、本発明は、ディスプレイに視覚的な情報を表示するために作用するだけでなく、ディスプレイに表示される１以上のオブジェクトの近さを感知するために作用するディスプレイを含むスキャニングディスプレイ装置に関し、かかる近さは、従来のタッチスクリーンにおけるように、実際のディスプレイへの接触及び／又はディスプレイに圧力を印加することに制限されない。

また、本発明は、かかるスキャニングディスプレイ装置を動作させる方法に関する。さらに、本発明は、ディスプレイの近くに配置される１以上のオブジェクトを感知し、ディスプレイに視覚的な情報を表示するのを防止させるための、ディスプレイに結合された１以上のコンピュータ装置で実行するソフトウェアに関する。

タッチディスプレイ装置が知られている。たとえば、かかるタッチディスプレイは、洗練されたフォトコピーのような装置のコントロールパネルで利用されることがある。タッチディスプレイは、バックライトユニットが設けられる標準的な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の圧力センサのアレイを含むタッチセンシティブコンポーネントを重ねることでそれぞれ製造される。タッチセンシティブコンポーネントは、実質的に光学的に透明な多層のプラスティック材料成分として慣習的に製造されている。１以上のプラスティック材料層は、圧力がコンポーネントの特定の領域に印加されたときに相互に接触するか、それらの間にキャパシタンスにおける変化を生じさせる複数の薄膜金属導体が設けられる。かかる電気的な接触又はキャパシタンスにおける変化は、コンポーネントのどの領域がそれに印加される圧力を有するかを判定するために検出可能であり、かかる圧力は、ユーザのインデックスフィンガー又はペンチップにより慣習的に印加される。ＬＣＤ及びそのタッチセンシティブコンポーネントは、たとえば、光学的な拡大、容易すべきコピー数、及び露光調節といったその関連されるフォトコピーの動作を制御する関連されるコンピュータ装置に結合される。

かかるフォトコピーの動作では、コンピュータ装置は、コンピュータ装置に、たとえばフォトコピーコンフィギュレーションオプションをユーザに提供するといった、ユーザに提供されるべき情報をディスプレイに送出させるソフトウェアを実行する。次いで、ユーザは、好適なオプションを選択するためにタッチセンシティブコンポーネントの一部をタッチし、コンピュータは、コンポーネントから選択されたオプションに関する情報を受信し、次いで、タッチされた部分に対応するタスクを実行すること、ディスプレイに更なるオプションを提供することのうちの少なくとも１つを実行するために進む。日本国のキャノン社製の現代のフォトコピーｉＲ８５００型は、このタイプの触覚を利用したディスプレイを利用する。

かかるタッチセンシティブディスプレイは、入力−ディスプレイ統合情報処理装置に関する公開された欧州特許出願ＥＰ０，６５２，５０５に記載されるように更なる発展の影響を受け易い。記載される入力ディスプレイ装置は、文書及び画像情報を表示する画像表示装置、ユーザにより提供されたシートに引き出されたか又は書き込まれたピクチャ、写真、文書のような画像の情報を入力することができる画像入力装置を含む。入力−ディスプレイ装置は、ユーザから視聴されたスクリーンの視覚的な一致を確立するように、画像入力回路のディスプレイスクリーンを統合的に結合するための視覚的な一致構造を更に有する。また、ユーザの指、ユーザにより提供された紙が接触情報検出回路と接触するとき、接触位置の情報を検出するための接触情報検出回路が含まれ、接触情報検出回路は、画像入力回路の入力スクリーン全体又は画像表示回路のディスプレイスクリーンに配置される。さらに、画像入力回路を通して入力された画像情報から必要とされる部分のみを自動的に抽出するための画像抽出回路が含まれる。入力−ディスプレイ装置は、画像を既に表示及び記憶された画像と結合するための画像合成回路と共に、画像情報を記憶するための画像情報記憶回路を更に有する。さらに、入力−ディスプレイ装置は、画像情報の入力／出力動作を制御するための画像情報制御回路を有する。装置は、他の潜在的なユーザのうちでフォトコピー又はドキュメントスキャニング装置として潜在的に使用可能である。

本発明者は、かかるタッチセンシティブディスプレイがたとえば指の圧力といった圧力が印加される領域を感知するだけでなく、ディスプレイの近くに提供されるか、又はディスプレイに接近して提供されるオブジェクトの画像を解釈するために更に拡張することができることを理解している。さらに、本発明者は、情報がディスプレイの提供される方式は、ディスプレイの使用の容易さを支援するために拡張することができ、かかる改善は、データがディスプレイに表示される前に処理される方式に関連することを更に思い描いている。

本発明の目的は、データ入力のために容易であって、情報をそのユーザに提供するときに更に対話的である拡張されたスキャニングディスプレイ装置を提供することである。

本発明の第一の態様によれば、スキャニングディスプレイ装置が提供され、当該装置は、ａ）（ｉ）１以上のドライバ信号を受信し、ディスプレイに表示するための対応する視覚的な情報を発生し、（ｉｉ）ディスプレイで受けた放射を感知し、ディスプレイに近接した領域に対応する１以上の感知信号を発生するために作用するディスプレイと、（ｂ）ディスプレイのための１以上のドライバ信号を発生し、ディスプレイからの１以上の感知信号を受信するためにディスプレイに結合されるコンピュータハードウェアとを含むことを特徴としており、コンピュータハードウェアは、ディスプレイでインタラクティブユーザインタフェース（ＵＩ）を提供するために作用する。

本発明は、その統合された光放出（light radiation）及び感知特性を考慮して、ディスプレイ装置がユーザにとって実際に利用するために容易であるのを可能にすることを利点とする。

好ましくは、本装置は、１以上のオブジェクトにより不明にされた装置への周囲の照明により、ディスプレイの近くに配置される１以上のオブジェクトの位置を識別するために配置される。かかる位置の判定は、たとえば、ディスプレイ自身により生成される照明を使用することで、文書のファインスキャンに備えてディスプレイに配置される、スキャンされるべき文書の精度の粗い位置を識別するために利益がある。

好ましくは、装置において、ディスプレイは、ディスプレイの近くに配置されるか、ディスプレイに配置される１以上のオブジェクトを照明し、１以上のオブジェクトのスキャンされた画像を装置が理解するのを可能にするように、１以上のオブジェクトから反射された光放射の少なくとも１部を受信するため、光放射を生成するために作用する。かかる光放射の生成は、ディスプレイの１以上の文書の配置が１以上の文書が配置されるディスプレイのその部分から周囲の照明を不明瞭にする傾向を有するので有利である。

好ましくは、本装置は、ディスプレイの１以上のオブジェクト又はディスプレイの近くにあるオブジェクトの空間的な位置を決定するために第一の精度の粗いスキャニングを実行し、１以上のオブジェクトの更に精度の高い詳細を理解するために第二の精度の高いスキャニングを実行するために作用する。

好ましくは、本装置は、ディスプレイの１以上のオブジェクト又はディスプレイの近くにある１以上のオブジェクトの空間的な位置を決定するために第一の精度の粗いスキャニングを実行し、次いで、１以上のオブジェクトの更に精度の高い詳細を理解するために第二の更に精度の高いスキャニングを実行する。より詳細には、第二のスキャンは、１以上のオブジェクトの領域に制限され、第二のスキャンは、ディスプレイにより生成された光を利用する。

好ましくは、本装置は、１以上のオブジェクトが上手く完了したスキャニングの確認としてスキャニングの間に配置されるディスプレイの領域における１以上のオブジェクトの表現を表すために作用する。かかるプレゼンテーションは、たとえばファクシミリ又はフォトコピー用といった文書スキャニング動作を実行するときユーザが利用するために本装置を更に容易及び更に直感的にする。

好ましくは、本装置は、ディスプレイに配置されるか、又はディスプレイの近くに位置され、ディスプレイの少なくとも１部を不明瞭にするとき、１以上のオブジェクトを感知し、不明瞭にされていないディスプレイのそれらの部分を使用するためにユーザインタフェース（ＵＩ）を適合する。

好ましくは、本装置において、コンピュータハードウェアは、ディスプレイ内での電力消失を低減するためにそこに配置される１以上のオブジェクトにより不明瞭にされるディスプレイのそれらの部分に電力供給を停止するために作用する。かかる電力供給の停止は、装置の動作寿命を拡張し、そこでの電力消失を低減し、すなわち本装置を動作中のエネルギーにおいて低コストにする。

好ましくは、本装置は、ディスプレイの不明瞭にされないアクティブ領域が全てのユーザインタフェース（ＵＩ）を含むために不十分な大きさであるとき、スクイーズドフォーマット（squeezed format）でユーザインタフェース（ＵＩ）を提供するために構成される。かかるスクイーズドフォーマットにより、装置のユーザは、ディスプレイのかなりの部分がそこに配置されたオブジェクトにより不明瞭にされる状況においてさえ、装置によりサポートされる可能なソフトウェアアプリケーションに気付くのを可能にする。

好ましくは、本装置において、ユーザインタフェース（ＵＩ）は、ディスプレイで提供されるユーザインタフェース（ＵＩ）のスクイーズされた部分にアクセスするために使用するためのスクロール機能を含む。かかるスクロール機能は、装置のユーザがユーザインタフェース（ＵＩ）のスクイーズされた部分により表現されるソフトウェアアプリケーションへのアクセスを直感的に得ることができる点で有利である。

好ましくは、本装置において、ユーザインタフェース（ＵＩ）の最小のディスプレイサイズの制限は、コンピュータハードウェアで定義され、ディスプレイサイズの制限により定義されたよりもディスプレイの多くを不明瞭にすることで、コンピュータハードウェアに、スクイーズされたフォーマットでユーザインタフェース（ＵＩ）の少なくとも１部を提供させる。

好ましくは、本装置は、複数のユーザインタフェース機能を有するユーザインタフェース（ＵＩ）を提供するために構成され、コンピュータハードウェアには、ディスプレイの少なくとも１部が不明瞭にされた状況でユーザインタフェース（ＵＩ）でのプレゼンテーションからどの機能を省略するかを判定する機能のそれぞれについて優先度の識別子が提供される。かかる優先付けにより、１以上のオブジェクトによりディスプレイの一部が不明瞭にされるときに、ユーザがユーザインタフェース（ＵＩ）を使用するのを容易にするという利点を有する。

好ましくは、本装置において、ディスプレイと共にコンピュータハードウェアは、ディスプレイの近くにある１以上のオブジェクト又はディスプレイに接触する１以上のオブジェクトを識別し、１以上のオブジェクトの配置に応答してコンピュータハードウェアにおける実行のために１以上の対応するソフトウェアアプリケーションを実施するために作用する。

好ましくは、本装置において、１以上のソフトウェアアプリケーションは、ディスプレイに配置された１以上のオブジェクトの空間的な近さにある周囲に現れるディスプレイの１以上の動画化されるアイコンを生成するために作用し、コンピュータハードウェアが１以上のオブジェクトの存在を識別した視覚的な承認が提供される。かかる動画化されたアイコンは、ユーザインタフェース（ＵＩ）に美的に喜ばしい外観を提供するだけでなく、ディスプレイの近くに又はディスプレイに１以上のオブジェクトが配置されたことを装置が識別した直感的なフィードバックをも提供可能であり、任意で、１以上のアイコンが動画化されない。好ましくは、本装置において、１以上の動画化されたアイコンは、ディスプレイから１以上のオブジェクトの除去に関して、分散、好ましくはすばやく動かすために、コンピュータハードウェアにより動画化される。

好ましくは、本装置において、ディスプレイは、（ａ）イルミネーションを発生又は伝送し、（ｂ）そこに入射するイルミネーションを感知することが可能な１以上の画素装置と、（ｃ）光センサとして機能するために構成される関連する薄膜トランジスタをもつ液晶表示装置（ＬＣＤ）、（ｄ）ポリＬＥＤ技術の１以上を使用して製造される１以上の画素装置を有する。

液晶ディスプレイ技術は、成熟しており、光センサ、ポリＬＥＤ技術、すなわちポリマベースの発光ダイオードを製造する技術として、その統合された薄膜トランジスタの画素アドレス回路機能が、慣習的に光放出及び光感知動作特性を統合的に供給可能であるように適合可能である。

本発明は、たとえばこれに限定されないが、以下のアプリケーションの１以上といった、多くの潜在的なカテゴリの製品に潜在的に適用可能である。（ａ）コンタクトタイプスキャナ、（ｂ）ウェブテーブル、（ｃ）たとえばｅ−テーブルといった対話式のテーブル、（ｄ）自動販売機の制御パネル、（ｅ）セキュリティアクセスパネル、（ｆ）自動車における対話式の制御パネル、（ｇ）電子的な設計描画ボード、（ｈ）対話式の広告又は情報ディスプレイ、（ｉ）子供用の対話式のおもちゃ及び（電子ビデオ）ゲーム、（ｊ）ティーチングエイド、（ｋ）テレビジョンモニタ、（ｌ）コンピュータモニタ、及び（ｍ）タブレットＰＣ。

本発明の第二の態様によれば、ディスプレイを含むスキャニングディスプレイ装置を動作する方法が提供され、当該方法は、（ｉ）ディスプレイで１以上のドライバ信号を受信し、ディスプレイでの表示のために対応する視覚的な情報を発生するステップ、（ｉｉ）ディスプレイで受信された放射を感知し、ディスプレイに近い領域に対応する１以上の対応する感知信号を生成するステップ、（ｉｉｉ）ディスプレイに結合されたコンピュータハードウェアで、ディスプレイの１以上のドライバ信号を発生し、ディスプレイから１以上の感知信号を受信するステップを含み、コンピュータハードウェアは、ディスプレイでインタラクティブユーザインタフェース（ＵＩ）を提供するために作用する。

好ましくは、本方法は、ディスプレイの近くに配置されるか、又はディスプレイで配置される１以上のオブジェクトを照明し、また、１以上のオブジェクトのスキャンされた画像を本装置が理解するのを可能にするように、１以上のオブジェクトから反射された光放射の少なくとも１部を受信するため、光放射を生成するため、ディスプレイの画素装置を使用するステップを含む。

本発明の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなしに何れかの組み合わせで結合される。本発明の実施の形態は、以下の図面を参照して例示のみで記載される。

図１を参照して、本発明に係るスキャニングディスプレイ装置が示されており、当該装置は、参照符号１０により示されている。本装置１０は、フロアレベル４０の上の作業表面（working surface）２０をサポートするためのフレーム３０に搭載された実質的に平面の作業表面２０を含んでいる。作業表面２０は、たとえば水平方向に関して０°〜４５°のレンジでユーザが調整可能といった、使用中に実質的に水平又は僅かに傾斜されて構成される。フレーム３０は、ユーザ３５が作業表面２０そばに立つか、座り、これに表示された情報を見るか又はこれに視覚的な情報入力することで表面２０と対話することができるように設計される。さらに、ディスプレイ装置１０には、電源ユニット、及びたとえば電源ラインのエレクトリシティといった電源に装置を結合するための関連されるコネクション５０が設けられる。任意に、本装置１０には、たとえば、インターネットのような１以上の通信ネットワークに装置１０を結合するため、たとえばケーブルリンク又はワイヤレスリンクといったデータ通信リンク６０が設けられる。作業表面２０の下には、たとえば、関連されるデータメモリとディスプレイユニット２０と双方向的にインタフェースするためのディスプレイドライバとをもつ１以上のプロセッサといった、関連するコンピュータハードウェア８０と共にディスプレイユニット７０がある。

図１は本発明の実施の形態の実用的な構成であり、他の形式の構成も可能であることを理解されたい。たとえば、装置１０は、たとえば現代のラップトップコンピュータに類似したやり方で、実質的に水平方向の表面に配置するためのプレーナユニットとして、フレーム３０なしに実現される場合がある。代替的に、装置１０は、実質的に垂直の方向で壁に取り付けることができる。

ディスプレイユニット７０は、表示画素の二次元アレイを組み込む点で区別される。画素は、光放射を放出又は伝送するだけでなく、それに入射される光放射を感知するために作用する。後の更に詳細に記載されるように、画素に入射する光放射は、画素それ自身により生成される擬似定数の周辺の照明及び光放射のうちの少なくとも１つである。ディスプレイユニット７０は、様々な異なるディスプレイ及び感知技術を使用して実現することが可能である。

しかし、ディスプレイユニット７０は、以下の１以上で実現される。（ａ）個々の画素をアドレス指定するための関連する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）回路を利用した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術、このトランジスタは、そこに入射される光放射を感知するための光センサとして機能するために適合される。（ｂ）ポリＬＥＤ又は匹敵して機能するデバイスを使用して実現される。

たとえば、ＬＣＤ、ポリＬＥＤ及びＴＦＴ技術は、望まれる場合にディスプレイユニットで混合することができる。たとえば、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ．の特性の電子インク、すなわち必要であればバックライトによる技術であるｅ−インクを使用して他の実現も実施可能である。

ポリＬＥＤは、インターネットウェブサイトにＰｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖにより既に開示されている。「ポリＬＥＤ」は、エレクトロルミネッセントデバイスの形式である「高分子発光ダイオード」を示すために使用される略語である。かかるポリマーＬＥＤは、たとえば、装置１０のディスプレイユニット７０にアレイとして組み込まれるとき、好ましくは、使用中にそれらをロバストにするためにガラスと金属との間で製造の間に挟まれる。さらに、ポリマーＬＥＤは、多層半導体装置であり、その半導体接合は、たとえば、共役置換された材料又は置換されていないポリ（ｐ−フェニレンビニレン）材料及び化学蒸着堆積製造プロセスを使用して、半導体高分子材料から製造される。これらポリＬＥＤは、赤、緑又は青の光放射の波長を放出するために製造可能であり、したがって、ディスプレイユニット７０にカラー画像をユーザに提供可能にする。

ポリＬＥＤは、電流が通過するときに光放射を放出するために作用するだけでなく、光センサとして機能するために作用することが分かる。したがって、上述されたコンピュータハードウェア８０に関連されるディスプレイドライバは、ユーザ３５の画像を提供するためにディスプレイユニット７０のポリＬＥＤに選択的に電圧を印加するため、第一のモードで構成されるが、作業表面２０を介してディスプレイユニット７０に入射する光放射を感知するため、第二のモードで構成される。したがって、かかるポリＬＥＤは、装置１０で利用されるとき、光放射を統合的に放出及び感知することが可能であり、これにより、上述で記載された公知のタッチセンシティブディスプレイシステムから装置１０を区別することができ、この場合、ディスプレイ及び関連するタッチセンシティブ装置は様々なコンフィギュレーションで配置される異なるタイプのコンポーネントである。図２は、装置１０の様々なセクションの概念図である。ディスプレイユニット７０に結合されるディスプレイドライバは、参照符号１００により示される。しかし、ディスプレイ装置７０は、ポリＬＥＤに対する代替的な技術を使用して製造することができることが理解される。

図３では、二次元の画素アレイの概念的な表現があり、１つのかかる画素は参照符号１５０により示される。アレイは、画素Ｓ₁から画素Ｓ_NまでのＮ画素を含む。これらの画素１５０は、実質的に類似のやり方で動作することが好ましい。画素１５０は、光透過を目的とする上部のガラス板１７０と熱冷却を目的とする下部の金属板１８０との間で好ましくは設けられる多層の高分子接合構造１６０を有する。このように、金属板１８０は、構造１６０から熱を除くためにヒートシンクとしての役割を果たす。さらに、１以上のガラス板１７０及び金属板１８０に形成されたメタルフィルムトラックにより、電気的なコネクションは、構造１６０に個々に供給される。任意に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、アクチベートするとき、又は構造１６０から読取るときにアドレスデコード及び多重化の目的で利用することができる。ガラス板１７０は、動作の間に構造１６０から放出された光がユーザ３５に伝播するのを可能にし、同様に、ガラス板１７０は、構造１６０により感知されるべきガラス板１７０に配置されるか、ガラス板の近くに配置されるオブジェクトから反射されるか、オブジェクトにより遮断される。

構造１６０は、たとえば光を生成するための構造１６０に電圧を印加するときの電流ドライバ２００、光センサとして機能するときに構造１６０からの出力電流を増幅するためにプリアンプ２１０といった、これに関連される双方向のインタフェース１９０を有する。バッファ１９０は、バッファ１９０とコンピュータハードウェア８０との間でインタフェースするマルチプレクサ２２０に結合される。構造１６０は、ユーザ３５に視覚的な情報を提供するために発光を放出すること、それに入射する光を感知するために光センサとして機能することとの間で時間的に多重化される。

幾つかの装置１０の動作モードがここで記載される。
ユーザ３５がディスプレイユニット７０にオブジェクトを配置するとき、オブジェクトは、ユニット７０のディスプレイエリアのブロック部分である。ユーザ３５に装置１０により提供されたユーザインタフェース（ＵＩ）の一部を形成するディスプレイユニット７０を考慮して、かかるオブジェクトの配置は、ユーザインタフェース（ＵＩ）の一部を不明瞭にし、装置１０がこれに応じて対処するために設計される。装置１０は、不明瞭にされていないディスプレイユニット７０の部分にのみ提供されるディスプレイユニット７０で表示されるコンテンツを適合するために考案される。そのように行うことで、ユーザ３５は、オブジェクトを移動する必要なしに、全てのインタラクションオプションを見ることができる。このように、ユーザインタフェース（ＵＩ）は、ディスプレイユニット７０の部分的な不明瞭さに対処するために適合される。

このように、コンピュータハードウェア８０は、光センサとして機能するその画素を考慮して、ディスプレイユニット７０を介して、ユーザ３５にとって不明瞭に見ることができるディスプレイユニット７０の領域を感知し、たとえばユーザインタフェース（ＵＩ）の比率を変えるか、又はボタン、アプリケーション又はツールバーといったそのシンボル及びアイコンを再構成することで、ユニット７０の見ることができる不明瞭でない領域に表示されるように、ユーザインタフェース（ＵＩ）のコンテンツを適合することができる。幾つかのケースでは、ユニット７０の不明瞭ではない領域にユーザインタフェース（ＵＩ）の完全な領域を表示することができる。ユニット７０が著しく不明瞭なとき、コンピュータハードウェア８０は、ユニット７０の不明瞭ではない領域の簡略化されたユーザインタフェース（ＵＩ）をユーザ３５に提供するために作用することが好ましく、簡略化されたユーザインタフェース（ＵＩ）は、次いで、そのコンテンツを考慮して適合される。好ましくは、コンピュータハードウェア８０に提供されるユーザインタフェース（ＵＩ）のコンテンツの記述は、ユーザインタフェース（ＵＩ）コンテンツの１以上の個々のアイテムの優先度のパラメータを含み、コンピュータハードウェア８０は、ユニット７０の低減された不明瞭ではない領域にユーザインタフェース（ＵＩ）を表示することが必要とされるとき、ユーザインタフェース（ＵＩ）の本質的ではない特徴を省略することが可能である。より好ましくは、パラメータは、ユーザインタフェース（ＵＩ）をスケーリングすることができるユニット７０の最小の領域を規定する。さらに、ユーザインタフェース（ＵＩ）コンテンツの一部のみをディスプレイユニット７０に表示することができるとき、表示することができないユーザインタフェースの一部は、規定されている最小領域の観点で、不明瞭ではない、すなわちユーザに３５にとって見ることができるディスプレイユニット７０の一部のエッジで、スクイーズされたフォーマットで示されることが好ましく、ユーザ３５がユーザインタフェース（ＵＩ）のコンテンツの一部がディスプレイから省略されることを承知しているようにされる。好ましくは、ユーザインタフェース（ＵＩ）は、ユーザ３５がユーザインタフェース（ＵＩ）でスクロール動作を利用することでかかる省略されたスクイーズされた部分にアクセスすることができるように実現される。

かかる適応的なユーザインタフェース（ＵＩ）の例は、図４に提供されている。テキスト文“Table of Contents Godfather III; Fight Club; Breakfast at Tiffany’s”をもつディスプレイユニット７０は、ディスプレイユニット７０は不明瞭にされる状況について参照符号３００により一般的に示される。比較において、ディスプレイユニット７０は、オブジェクト３２０により部分的に不明瞭にされ、作業表面２０に置かれた本は、参照符号３１０により一般に示された状況であり、この場合、ディスプレイユニット７０は、オブジェクト３２０の存在を感知し、かかる感知データをコンピュータハードウェア８０に伝達する。ユーザインタフェース（ＵＩ）がオブジェクト３２０の下の不明瞭にされた領域を利用しないように、上述されたテキスト文が再構成される状況３１０から分かり、テキスト文がユーザ３５に提供された情報の損失なしに不明瞭にされないディスプレイユニット７０のその部分を利用するために再構成される。好ましくは、ディスプレイユニット７０の不明瞭にされた部分における画素は、ディスプレイユニット７０における電力の消散を低減させ、及び／又は動作寿命を増加させるために不作動にされる。

ディスプレイユニット７０がたとえば図５に例示されるように情報で十分に満たされている状況では、たとえばアイコンのシンボルのアレイといった画像フィールドＡ〜Ｉを表示するディスプレイユニット７０は、参照符号４００により一般的に示される。上述されたオブジェクト３２０がディスプレイユニット７０に配置される状況では、ディスプレイユニット７０は、オブジェクト３２０の存在を光学的に感知し、かかるデータをコンピュータハードウェア８０に伝達する。次いで、コンピュータハードウェア８０で実行するソフトウェアは、たとえば参照符号４１０により示されるフィールドＧＨＩといったスクイーズされたフィールドの残留の表現がユーザ３５にディスプレイユニット７０で提供されるように、データフィールドＡ〜Ｉに少なくとも幾つかをスクイーズするために作用する。見る人３５は、スクイーズされたフィールドがかかるスクロールに応答してスクイーズされていない状態で提供され、他のフィールドが相応してスクイーズされるように、参照符号５００，５１０により示されるＵＩで提供されるグラフィカルな情報をスクロールアップ（ＳＵ）及びスクロールダウン（ＳＤ）することが可能であることが好ましい。かかる提供により、見る人３５は、利用可能なフィールドを知ることができ、フィールドＡ〜Ｉのそれぞれに関する更に詳細な情報を見るためにスクロールすることで更に許可される。

スクローリングは、ディスプレイユニット７０に１以上のスクローリングシンボルを付加的に提供するコンピュータハードウェア８０により達成することができる。必ずしも接触することを必要としないが、１以上のスクローリングシンボルの少なくとも近くでたとえばペンチップ又は指といったオブジェクトをユーザ３５が提供し、ハードウェア８０は、ディスプレイユニット７０のフィールドＡ〜Ｉをスクロールするため、そこでソフトウェアを実行することで作用する。ハードウェア８０は、人間の手の形状のプロファイルを認識するために構成されることが好ましく、手の示している指を判定し、１以上のスクローリングシンボルに近いか否かを判定することができる。かかるアプローチにより、スクロールしているシンボルの近くで彼／彼女の手を振っているユーザ３５は、ユーザインタフェース（ＵＩ）で提供されるコンテンツのスクロールを制御することができる。たとえばマグ又は本といった他のオブジェクトは、スクロールを生じるための有効な視覚的な入力であるとしてハードウェア８０により認識されず、これにより本装置１０をかかるスクロールの観点で動作において更に予測可能にし、信頼性を高めることができる。

コンピュータハードウェア８０で実行しているソフトウェアは、作業表面２０の近くで提供される他のタイプのオブジェクトのたとえば下側表面で、フットプリントを認識可能である。たとえば、ハードウェア８０は、たとえば表面２０でのユーザ３５のコーヒーマグといったリキッドコンテナの配置が、ハードウェア８０により検出されるように、プログラムすることができ、ハードウェア８０は、これに応じて、コンテナがディスプレイユニット７０の近くにある期間についてユーザ３５に電子新聞を提供するために作用する。好ましくは、ハードウェア８０は、コンテナが作業表面２０に配置される場所を識別するため、その動作しているソフトウェアを考慮して十分に応答し、これにより、ユーザ３５にとって正しいやり方となるように電子新聞を提供する方向を決定する。好ましくは、ハードウェア８０は、たとえば湾曲された下側のマグの表面に黒のインデリブルインクで書かれた白の磁気のマグといった、かかるコンテナの下側の表面にシンボル名を認識するためにプログラムされ、ハードウェア８０は、異なるユーザの存在を認識し、好適な文書を開くことが可能であり、たとえば異なるタイプの電子新聞が応答する。装置１０は、所与のコンテナで提供されるように適合されることが好ましく、その後に装置１０のユーザ名が提供され、次いで最終的に、ユーザ名をコンテナと関連付けし、これにより、作業表面へのコンテナの提供は、どのユーザが装置１０を現在使用しているかをハードウェア８０に示すために十分となる。装置１０は、特定のユーザを、たとえば一枚のカードに書かれたかプリントされたか、若しくは作業表面２０に同様に配置されたアイデンティティタグ、写真、コードワードといった、他のタイプのオブジェクトと関連付けすることができることを理解されたい。したがって、装置１０は、ディスプレイユニット７０の近くに配置される所定のオブジェクトがたとえば関連する文書のグループに対応するためにハードウェア８０により認識されることが可能であるように、構成される。たとえば、作業表面２０に配置されるセキュリティタグは、装置１０のユーザにとって通常は利用可能ではない装置１０に所定の秘密又は機密の文書へのアクセスを可能にするために構成することができる。

作業表面１０に配置されたオブジェクトをスキャンするため、ユニット７０に所定の選択された画素は、光を放出するために構成され、他の画素は、光センサとして機能するために構成される。かかる動作により、装置１０は１以上のドキュメントスキャナ、ファクシミリ装置、（プリンタと共に結合されるとき）フォトコピー、（たとえば空港でのパスチェックデスクといった）セキュリティチェック装置として機能することが可能である。逆に、又は更に、ハードウェア８０は、ディスプレイユニット７０の周辺的なアウトライン及びシャドウキャストにより、すなわち、ディスプレイユニット７０それ自身により生成される照明を使用して特定の領域の更に詳細なスキャンを着手する前にオブジェクト又はドキュメントが配置された作業表面２０の特定の領域を決定するときに周辺の照明を利用して、オブジェクトを認識するために構成することができる。

ディスプレイユニット７０で生じる電力の消散を低減するため、ハードウェア８０は、上述に記載されたように、オブジェクト３２０の配置といった、作業表面２０の１以上のオブジェクトの配置により、ユーザ３５に不明瞭にされるディスプレイユニット７０のそれらの部分に電力の供給を停止するためにプログラムされる。

ユーザ３５への装置１０の使用の容易さを拡張するため、オブジェクトが作業表面２０に配置されるとき、ユーザインタフェース（ＵＩ）は、ハローのやり方でオブジェクトを空間的に少なくとも部分的に囲んでいる、ディスプレイユニット７０に１以上の動画化されたアイコンを提供するために作用する。たとえば、動画化されたアイコンは、蚊のような虫、魚、星、ポインタの矢印、及び一般的に作業表面２０で表示される星状の色差のうちの１以上となる。好ましくは、オブジェクトが作業表面２０に配置されるとき、アンテナに類似したアイコンのような昆虫は、リングハローに類似したやり方でそのフットプリントを囲むために、オブジェクトの空間的な近さにすばやく動くため、ディスプレイユニット２０のハードウェアにより提供される。表面２０からのオブジェクトの除去に応じて、動画化されたアイコンは、オブジェクトが表面２０に配置された位置の空間的な近さからすばやく動き、消えるため、ディスプレイユニット７０のユーザインタフェース（ＵＩ）によりハードウェア８０により提供される。有利なことに、大きな取り囲んでいる周辺領域ではない、オブジェクトの周りのアイコンが照明され、ディスプレイユニット７０で生じる電力の消散を低減することができる。かかる表現の形式は、たとえば、欧州特許庁の判例Ｔ１１５／８５及びＴ３６２／９０に関連した方式で、ハードウェア８０で実行するソフトウェアは機能する方式の示唆をユーザ３５に迅速に提供する点、すなわち装置１０がその作業表面２０で配置されたオブジェクトの存在を認識した直感的かつ迅速的な示唆を提供する点で特に有利である。

ディスプレイユニット７０で提供されるユーザインタフェース（ＵＩ）は、たとえばいわゆるユーザ３５がコンピュータハードウェア８０にテキストを入力するために動作させることができるＱＷＥＲＴＹキーボードといった、英数字キーボードの画像が好ましくは提供される。さらに、又は代替的に、ハードウェア８０は、ディスプレイユニット７０の不明瞭にされていない領域に関するポインタタイプのアイコンシンボルの動きに影響を及ぼすため、ユーザ３５がストローク及び／又は空間的に離れることができるコンピュータマウス及び／又はトラッカーボールシンボルに類似したアイコンをディスプレイユニット７０に提供するためにプログラムされることが好ましく、これにより、ハードウェア８０で実行可能なソフトウェアアプリケーションに対応するユニット７０で提供される他のグラフィックアイコンを好適に選択することができる。

先に記載された本発明の実施の形態は、特許請求の範囲により定義された本発明の範囲から逸脱することなしに変更されることを理解されたい。
たとえば、ディスプレイユニット７０の近く又はディスプレイユニット７０に接触して配置される１以上のオブジェクトをスキャニングするとき、装置１０は、オーディオビープ、若しくはスキャニング動作の開始でのビープ及びオブジェクトの画像をスキャンするためのスキャニング動作の完了でのビープをハードウェア８０に提供するために構成することができる。好ましくは、オブジェクトをスキャンするための照明を提供するために電圧が供給された画素は、１以上のストローブにより一時的に多重化され、さらに、かかるスキャニングの間に光センサとして機能する画素により生成された信号は、動作の間にディスプレイユニットに入射する外部からの擬似定数の周辺の照明の影響を排除するように、１以上のストローブの観点で復調されることが好ましい。より好ましくは、かかる復調は、ハードウェア８０で実行するソフトウェアを使用して、少なくとも部分的に実行される。しかし、装置１０は、ディスプレイユニット７０の画素から生成されたストローブされた放射を使用してその後の詳細なスキャニングのためのエリアを決定するため、作業表面２０に配置されたオブジェクトの周辺の擬似定数の照明の存在におけるシルエットに基づいて、予備的な調査を実行するために構成されることが好ましい。

装置１０で実行可能な、ファクシミリマシン又はフォトコピーの方式でスキャンされるべきたとえばＡ４フォーマットの紙の文書といった、オブジェクトのスキャニングに適したアルゴリズムは、図７を参照して記載される。アルゴリズムは、一般に参照符号６００により示されるフローチャートにより表される。フローチャート６００で使用されるシンボルは、表１で提供される意味を有する。
［表１］

スキャニングモードにおける装置１０の動作は、図７を参照して記載される。
装置１０でのスキャニングを実施すると、ステップＳＴＲＴ６１０がスキャニングを開始するために実行される。ステップＱＳＣ６２０では、ディスプレイユニット７０を介して動作するハードウェア８０は、光センサとしてユニット７０の画素を使用して作業表面２０の迅速な粗いスキャンを実行し、好ましくは、かかるスキャニングは、周囲の照明を利用する。ステップＯＢ−ＰＲＥ６３０では、ハードウェア８０は、たとえばシルエットから、オブジェクトが存在するか否かを判定する。オブジェクトが表面２０に存在しない場合、ハードウェア８０は、図示されるステップＱＳＣ６２０を実行するために戻り、逆に、表面２０の近さで配置されるオブジェクトが検出された場合、ハードウェア８０は、ステップＭＯＴ−ＤＥＴ６４０を実現するために進展し、検出されたオブジェクトが位置において空間的に安定であるかを判定する。

ステップＭＯＴ６５０では、オブジェクトが移動していること、たとえばユーザ３５の指が検出されたことをハードウェア８０が判定した場合、ハードウェア８０は、ステップＱＳＣ６２０を実行するために戻る。逆に、オブジェクトが空間的に静止している場合、すなわち、現代のフォトコピーのガラスのスキャニング部分のコピーのための文書を配置するのと同様の方式で、作業表面２０に対して厳密に保持された文書の方式で動きがない場合、ハードウェア８０は、次に、オブジェクトにより占有される作業表面の領域の明るい詳細なスキャンを実行するためにステップＢＲ−ＳＣＮ６６０を実行し、かかる明るいスキャニングは、画素により生成された光放射を利用する。さらに、スキャニングは、オブジェクトにより占有される作業表面２０の領域に有利なことに実質的に制限される。ハードウェア８０は、オブジェクトスキャニングの完了の許可すなわち示唆をユーザ３５に提供するためにステップＡＣＫＮ６７０をその後に実現する。その後、ハードウェア８０は、ステップＭＡＤＩＳＡ６８０を実現し、ハードウェア８０は、好ましくは、オブジェクトが配置される位置に対応するディスプレイユニット７０の領域において、オブジェクトの画像を表示し、ユーザ３５は、ユニット７０での存在としてオブジェクトのミラーリフレクションを知覚する。次いで、ハードウェア８０は、ステップＥＤ６９０でのスキャニングを完了するために進展する。

先に記載されたように、装置８０は、ゲームを再生するために使用することができる。これらは、“Ｄｏｏｍ”又は“Ｗａｒｃｒａｆｔ”のような電子ゲームとすることができるが、チェス又は“Ｓｉｅｄｌｅｒ ｖｏｎ Ｃａｔａｎ”のような伝統的なボードプレイングゲームとすることもできる。特に、第一のタイプのゲームにより、ディスプレイにオブジェクトを配置することは、ゲームと対話する方式とすることができる。たとえば、アクションゲームにおいて、スクリーンのカバーリング部分は、その部分における文字に挙動を変化させる。この例は、それらが今では暗く、したがってゲームの残りで何が起こっているかが分からないように作用する。

動作において、ハードウェア８０は、たとえば、文書又はオブジェクトスキャニングを実行しつつ、先に記載されたように、作業表面２０に配置されたオブジェクトの周りの動画化されたアイコンを提供するといった、ハードウェア８０が同時のソフトウェア動作の実行をサポートすることができるように、ソフトウェアマルチタスク環境としてユーザインタフェース（ＵＩ）を提供するために構成されることが好ましい。

望まれる場合、カメラは、遠隔地でリモートユーザへの伝送のためにユーザ３５の画像を感知しつつ、作業表面２０、すなわちディスプレイユニット７０にリモートユーザの画像を同時に提供するため、装置１０に結合することができる。より好ましくは、装置１０は、ユーザ３５を含む複数のユーザ間の同時のビデオ会議をサポートするために構成され、複数のリモートユーザの画像は、ディスプレイユニット７０で提供される。

好ましくは、ハードウェア８０は、たとえば１０分の不作動の後といった、所定の休止期間の後に装置１０からの応答をユーザ３５が発動しない状況で、電力の消散を低減し、画素の動作寿命を長くするため、自動的にディスプレイユニット７０へのドライブをスイッチオフするようにプログラムされる。

装置１０は、状況の広いレンジで利用可能であり、これらの状況は、これに限定されないが、以下のうちの１以上を含む。コンタクトタイプスキャナ、ウェブテーブル、インタラクティブテーブル、ｅテーブル、自動販売機、（たとえばユーザの同一性を確認するために手段としてユーザの手のひらを読むためにディスプレイユニット７０が使用される）セキュリティパネル、（たとえば自動車制御「ダッシュボード」といった）自動車における対話式の制御パネル、（たとえばエンジニアリング及び／又はアーキテクトデザインスタジオといった）電子設計描画ボード、（たとえば鉄道時間表のディスプレイといった）対話式広告又は情報ディスプレイ、子供用のインタラクティブおもちゃ及びゲーム、ティーチングエイド、テレビジョンモニタ、コンピュータモニタ。

特許請求の範囲では、括弧間に含まれる参照符号及び他のシンボルは、本発明を理解する助けとなることが意図され、何れかのやり方で特許請求の範囲を制限することが意図されない。

「有する“comprise”」、「含む“include”」、「組み込む“incorporate”」、「含む“include”」、「含む“contain”」、「〜である“is”」及び「有する“have”」のような表現は、記載及びその関連された請求項を解釈するとき、排他的ではないやり方で解釈されるべきであり、すなわち、明示的に定義されない他のアイテム又はコンポーネントが存在するのを可能にすると解釈される。単数に対する参照は、複数に対する参照においてであるとして解釈され、逆も然りである。

本発明に係るスキャニングディスプレイ装置の外観図である。 図１の装置のセクションの概念図である。 図１の装置のディスプレイユニットの画素を例示する図である。 ディスプレイに配置されているオブジェクトに応答してスキャニングディスプレイへの情報の適応的な提供を例示する図である。 ディスプレイに配置されているオブジェクトに応答してスキャニングディスプレイへの情報の適応的な提供を例示する図である。 ディスプレイに配置されているオブジェクトに応答してスキャニングディスプレイへの情報の適応的な提供を例示する図である。 装置にディスプレイユニットに提供されるオブジェクトのスキャニングのための図１の装置で実行されるソフトウェアで実現されるアルゴリズムにより実現されるステップを例示するフローチャートである。

Claims (15)

1. １以上のドライバ信号を受け、ディスプレイに表示するための対応する視覚的な情報を発生し、前記ディスプレイで受けた放射線を感知し、ディスプレイに近接した領域に対応する１以上の感知信号を発生するディスプレイと、
   前記ディスプレイのための１以上のドライバ信号を発生し、前記ディスプレイからの１以上の感知信号を受けるためにディスプレイに結合されるコンピュータハードウェアであって、前記ディスプレイでインタラクティブユーザインタフェースを提供するコンピュータハードウェアとを含み、
   当該装置は、前記ディスプレイに配置されるか又は前記ディスプレイに近接して位置され、前記ディスプレイの少なくとも１部を不明瞭にするとき、１以上のオブジェクトを感知し、前記インタラクティブユーザインタフェースで表示されている情報が、前記１以上のオブジェクトにより不明瞭にされている前記ディスプレイの１部に含まれないように、前記インタラクティブユーザインタフェースを適合させて不明瞭にされていない前記ディスプレイの部分を使用し、
   前記コンピュータハードウェアは、前記ディスプレイ内での電力の消失を低減するため、前記ディスプレイに配置される１以上のオブジェクトにより不明瞭にされるディスプレイの部分に電力の供給を停止する、
   ことを特徴とするスキャニングディスプレイ装置。
2. 当該装置は、１以上のオブジェクトにより不明瞭にされた装置への周囲照明により、前記ディスプレイに近接して配置される前記１以上のオブジェクトの位置を識別する、
   請求項１記載の装置。
3. 前記ディスプレイは、前記ディスプレイに近接して配置されるか、前記ディスプレイに配置される１以上のオブジェクトを照明する光放射線を生成し、前記１以上のオブジェクトのスキャンされた画像を装置が理解するのを可能にするように、前記１以上のオブジェクトから反射された光放射の少なくとも１部を受ける、
   請求項１記載の装置。
4. 前記コンピュータハードウェアは、前記ディスプレイの１以上のオブジェクト又は前記ディスプレイに近接する１以上のオブジェクトの空間的な位置を決定するための第一の精度の粗いスキャニングを実行し、次いで、前記１以上のオブジェクトの精度の高い詳細を理解するための第二の精度の高いスキャニングを実行する、
   請求項１記載の装置。
5. 前記コンピュータハードウェアは、上手く完了したスキャニングの確認として、前記１以上のオブジェクトがスキャニングの間に配置されたディスプレイの領域において前記１以上のオブジェクトの表現を表示する、
   請求項４記載の装置。
6. 当該装置は、前記ディスプレイの不明瞭にされていないアクティブな領域が前記ユーザインタフェースの全てを含むために十分な大きさでないとき、縮小されたフォーマットで前記ユーザインタフェースを表示する、
   請求項１記載の装置。
7. 前記ユーザインタフェースは、前記ディスプレイで表示される前記ユーザインタフェースの縮小された部分へのアクセスにおいて使用するためのスクロール機能を含む、
   請求項６記載の装置。
8. 前記ユーザインタフェースの最小のディスプレイサイズの制限は、前記コンピュータハードウェアで定義され、前記ディスプレイサイズの制限により定義されたよりもディスプレイの多くを不明瞭にすることで、前記コンピュータハードウェアに、縮小されたフォーマットで前記ユーザインタフェースの少なくとも１部を表示させる、
   請求項１記載の装置。
9. 当該装置は、複数のユーザインタフェース機能を有する前記ユーザインタフェースを表示し、前記コンピュータハードウェアには、前記ディスプレイの少なくとも１部が不明瞭にされた状況で、どの機能を前記ユーザインタフェースにおける表示から省略するかを判定する機能のそれぞれについて優先度の識別子が設けられる、
   請求項１記載の装置。
10. 前記コンピュータハードウェアは、前記ディスプレイと共に、前記ディスプレイに近接する１以上のオブジェクト又は前記ディスプレイに接触する１以上のオブジェクトを識別し、前記１以上のオブジェクトの配置に応答して前記コンピュータハードウェアにおいて実行するための１以上の対応するソフトウェアアプリケーションを起動する、
    請求項１記載の装置。
11. 前記１以上のソフトウェアアプリケーションは、前記ディスプレイに配置された前記１以上のオブジェクトの周囲の空間的に近接した位置に現れる前記ディスプレイの１以上の動画化されるアイコンを生成し、前記コンピュータハードウェアが前記１以上のオブジェクトの存在を識別した視覚的な承認が提供される、
    請求項１０記載の装置。
12. 前記ディスプレイは、イルミネーションの発生又は伝送、及び入射するイルミネーションの感知が可能な１以上の画素装置と、光センサとして機能する薄膜トランジスタをもつ液晶表示装置、及びポリＬＥＤ技術の１以上を使用して製造される１以上の画素装置とを有する、
    請求項１記載の装置。
13. 接触型スキャナ、ウェブテーブル、たとえばｅ−テーブルといった対話式のテーブル、自動販売機の制御パネル、セキュリティアクセスパネル、自動車における対話型制御パネル、電子設計描画ボード、対話式の広告又は情報ディスプレイ、子供用の対話式のおもちゃ及びゲーム、教育用具、テレビジョンモニタ、及びコンピュータモニタの１以上の用途における使用のために適合される、
    請求項１記載の装置。
14. ディスプレイとコンピュータハードウェアとを含むスキャニングディスプレイ装置の動作方法であって、
    ディスプレイで１以上のドライバ信号を受け、前記ディスプレイでの表示のために対応する視覚的な情報を発生し、前記ディスプレイで受けた放射線を感知し、前記ディスプレイに近接する領域に対応する１以上の対応する感知信号を生成するステップと、
    前記ディスプレイに結合されたコンピュータハードウェアであって、前記ディスプレイでインタラクティブユーザインタフェースを表示するコンピュータハードウェアで、前記ディスプレイの１以上のドライバ信号を発生し、前記ディスプレイから１以上の感知信号を受けるステップとを含み、
    前記装置は、１以上のオブジェクトが前記ディスプレイに配置されるか又は前記ディスプレイに近接して位置され、前記ディスプレイの少なくとも１部を不明瞭にするときに前記１以上のオブジェクトを感知し、前記インタラクティブユーザインタフェースで表示されている情報が、前記１以上のオブジェクトにより不明瞭にされている前記ディスプレイの１部に含まれないように、前記インタラクティブユーザインタフェースを適合させて不明瞭にされていない前記ディスプレイの部分を使用するステップと、
    当該方法は、前記コンピュータハードウェアにおいて、前記ディスプレイ内での電力の消失を低減するため、前記ディスプレイに配置される１以上のオブジェクトにより不明瞭にされるディスプレイの部分に電力の供給を停止するステップを更に含む、
    ことを特徴とする方法。
15. 前記ディスプレイの画素装置を使用して、前記ディスプレイに近接して配置されるか又は前記ディスプレイで配置される１以上のオブジェクトを照明する光放射線を生成し、前記１以上のオブジェクトのスキャンされた画像を本装置が理解するのを可能にするように、前記１以上のオブジェクトから反射された光放射の少なくとも１部を受信するステップを更に含む、
    請求項１４記載の方法。

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