静電容量型タッチシステム

 

本発明は、
・信号を絶えず放射するように構成されている1つのアクティブスタイラス800と、
・フィンガータッチ感知フェーズ2000によって追従されるリセットフェイズ1000にあるように構成された1つの静電容量型タッチデバイス200とを有し、指の接触が、専らこのフィンガータッチ感知フェーズ(2000)中に感知される静電容量型タッチシステムに関する。
当該静電容量型タッチデバイス200は、当該リセットフェーズ1000中に当該アクティブスタイラス800からの信号を感知するように構成されている。
当該静電容量型タッチデバイス200は、
・1つの入力部CSiと1つの出力部csaoutとを有する1つのチャージセンサアンプ305と、
・この入力部CSiとこの出力部csaoutとの間の1つのスイッチSw1とから構成された少なくとも1つのチャージセンサ208、213を備える。
当該リセットフェーズ1000中に非ゼロ抵抗値Ronの前記スイッチSw1を通じて当該アクティブスタイラス800の信号を伝達するために、当該チャージセンサアンプ305が配置されている。

 

 

本発明は、静電容量型タッチシステム、特にアクティブスタイラスを有する静電容量型タッチシステム、及び静電容量型タッチ装置に関する。
静電容量型タッチ装置は、タッチパッド、タッチパネル、タッチスクリーン又は投影型静電容量型ディスプレイのような、しかしこれらに限定されない、物体の存在の検出が含まれる様々な応用分野で使用される静電容量型センサを有する。
静電容量型タッチデバイス上に書き込むことになると、スタイラス(又はペン)の使用は、このユーザと設置されているアプリケーションとの間のより快適で且つ正確な相互作用を可能にする。スタイラスは、パッシブ式でもよく又はアクティブ式でもよい。パッシブスタイラスは、任意の信号を送信しない。換言すれば、このパッシブスタイラスは、当該静電容量型タッチデバイスに接触している物体であり、指を模擬する物体である。パッシブスタイラスは、簡単で且つ安価で、スケッチ用に容認できる解決策を提供するものの、当該パッシブスタイラスは、ペンの接触と指の接触との識別を容易に可能にしない。さらに、当該パッシブスタイラスは、幾つかのアプリケーションにおいて有用であり得る任意のデータの送信を可能にしない。ペンの先端が、当該タッチデバイスにパッシブ式に送られる静電容量の充電のために十分に大きい必要がある。
アクティブスタイラスは、例えばスタイラスが短い曲線又は短い距離に沿って速く移動するときに、より高い書き込み性能を有する。さらに、当該アクティブスタイラスは、このスタイラス上又はその内部に設置されたセンサから来るアナログ又はデジタルのデータ(例えば、スタイラスチップが、静電容量型タッチスクリーンに印加される力)を送信できる。
従来のアクティブスタイラスは、或る期間中だけ送信する。このとき、同期が、当該スタイラスと静電容量型タッチデバイスとの間で要求される。換言すれば、当該スタイラスから送信された信号のフェーズが、任意でなく、静電容量型タッチデバイス内の内部タイミング信号に対する或る関係を示す、例えば、どの行が起動されるかを示すトークン(token)を示す。このような同期を実行するためには、当該スタイラスは、静電容量型タッチデバイスのフェーズ情報を受信するための受信機を有する必要がある。当該スタイラスは、有用な信号をこの静電容量型タッチデバイスに送信するための送信機も有する。したがって、当該公知のアクティブスタイラスは、受信機及び送信機を有し、その結果複雑であり、高価であり、扱いにくい。
さらに、従来の解決策は、スタイラス自体が比較的かなり複雑になる傾向にあり、当該スタイラスは、説明したように受信部分及び送信部分を有する。当該アクティブスタイラスの信号は、指の接触(例えば、同じ極性又は反対の極性を有する)の改良されたバージョンとして解釈される。
他方で、上記公知の静電容量型タッチデバイスは、同期情報を当該スタイラスに送信するための送信機を必要とする。さらに、指の接触とスタイラスの接触との識別が、複雑であり且つ時間がかかる。
図1は、公知の静電容量型タッチデバイス200の一例を示す。この静電容量型タッチデバイス200は、n(Y[1]〜Y[n])個の行から成る第1の数と、m(X[1]〜X[m])個の列から成る第2の数とを有する。検知用コンデンサが、これらの静電容量型タッチデバイス200の交点にある。
1つのチャージセンサ(CS)204が、各列X[1]〜X[m]に対応して存在する。1つのチャージドライバ(CD)203が、各行Y[1]〜Y[n]に対応して存在する。M個のチャージセンサ204が、n個のチャージドライバによって送信された電圧の印加に応答する。複数のチャージドライバ203が、シフトレジスタ202の内部で循環する1つの電圧信号である1つのトークンによってシーケンシャルに作動される。タイミング制御装置201が、適切な操作のために必要な全てのタイミングを生成する。1つのトークンが、全てのチャージドライバ203を通過したときに、タッチコラムデータ取得モジュール205が、1つ又はそれより多い指の接触を検出するように、m×n個の充電画像に対応するデータを処理する。
チャージドライバ203の構成の一例が、図2に示されている。チャージドライバ203は、トークンtkを受信し、低い出力インピーダンスを有するドライバ502に送信するための信号を規定するプリドライバ501を有する。チャージドライバ203の出力信号CDが、予め設定された一組の電圧レベルを有する。当該電圧レベルは、静電容量型タッチデバイス200の対応する行に送信される。
図2のプリドライバ501とドライバ502との一例を示す図3の実施の形態では、出力信号CDは、3つの電圧レベルである1つの高電圧レベル(Vh)、1つの低電圧レベル(V1)及び1つの「レスト」レベル(Vr)を有する。トークンtkが、第1ブールAND論理ゲート21及び第2ブールAND論理ゲート23に送信される。第1ブールAND論理ゲート21の入力部のハイサイドタイミング信号Thと第2ブールAND論理ゲート23の入力部のローサイドタイミング信号Tlとが、ハイサイドドライバ25とローサイドドライバ27とをイネーブル状態にする。高電圧レベルVhと低電圧レベルVlとを出力部CDで生成するため、ハイサイドドライバ25とローサイドドライバ27とはそれぞれ、ハイサイドスイッチ28とローサイドスイッチ30とに接続されている。
トークンtkが、非活動であるときに、ドライバモジュール26とスイッチ32とが、上記ドライバを非活動状態にすることを可能にする。したがって、CD出力は、図4に示されたように休止(「レスト」)レベルVrを有する。
図5は、タッチ検出用に構成された公知のチャージセンサアンプを示す。このチャージセンサアンプは、電圧の印加CDによって引き起こされる充電変化を出力電圧csaoutに変換するように、仮想接地レベルにある入力部(CSi)を有するアンプ305を備える。
静電容量型タッチデバイス200の1つの行Rと1つの列Cとの交点の静電容量Cmuが、当該検討された行に対応する静電容量型ドライバ203から来る信号CDを受け取り、この信号CDを、この列Cの1つの端部でアンプ305の仮想接地CSiに結合する。
図5のチャージセンサアンプは、フィンガータッチ感知フェーズ(又はモード)中に及び指の接触が感知されないリセットフェーズ(モード)にあるときに、静電容量型タッチデバイス200上の1つの指の起こり得る存在を感知するように構成されている。このリセットフェーズ(又はモード)では、チャージセンサアンプ305の入力部CSiが、閉じられたスイッチ(図5のSw1)によってこのチャージセンサアンプ305の出力部csaoutに接続されている。複数の行及び複数の列が、m×n個の画像レベルで指検出を可能にする。
図6は、図5のチャージセンサアンプ204のタイムチャートの一例を示し、特にフィンガータッチ感知フェーズ2000が後続するリセットフェーズ1000のタイムチャートを示す。図示されたように、リセットフェーズ1000は、CSAr信号がハイである、すなわちスイッチSw1が閉じられている時間間隔に相当する。
信号CSArが、スイッチSW1を閉じるように、チャージセンサアンプのリセットフェーズ1000中に印加される。したがって、出力電圧csaoutが、CSi入力部に場合によっては存在し得るオフセット電圧を蓄え得る。図6に示されているように、CDの活動が、この期間中に発生しない。
フィンガータッチ感知フェーズ2000の開始が、チャージセンサアンプ305のリセットフェーズ1000の終了に追従する。信号CSArが、スイッチSW1を開くように変化し、次いでこのアンプ305が、Cfbに対するCmuの比によって規定された利得で設定される。その結果、CD電圧の揺れによって又は指の接触の存在によって引き起こされるデバイス内の充電Cmuの変化が、出力電圧csaoutで目視可能な電圧の変化に変換される。したがって、この感知フェーズ中では、当該静電容量型タッチデバイス上の1つ又はそれより多い指の存在を感知することが可能である。
国際公開第2012034714号パンフレットは、チャージセンサアンプの一例を示す。
図7は、図1で見て取れるような公知のチャージセンサ204の一部を示す。電圧変換機能に対する充電が、チャージセンサアンプ305によって保証される。ノイズフィルタリングモジュール308が、チャージセンサアンプ305に追従する。当該充電の変化の取得及び処理並びにAD変換が、ノイズフィルタ308の後方のモジュール309によって実行され得る。
記載されているチャージドライバ203(図2及び3)とチャージセンサ204(図7)は、静電容量型タッチデバイスに接触しているアクティブスタイラスのXY位置を同時に測定することを可能にしない。
欧州特許第2354909号明細書(Wacom)は、2つの符号生成部を有し、第1符号C1及び第2符号C2を転送するために配置されたアクティブスタイラスに関する。第1符号C1は、ペンの位置の検出を実行するために使用される一方で、第1符号C1及び第2符号C2は、圧力の検出を実行するために使用される。期間が、先行する第2符号C2の送信とその次の第1符号C1の送信との間にあるので、アクティブスタイラスの送信が連続しない。当該アクティブスタイラスの送信は、異なる複数の周期で、(拡散符号生成部を使用することによって)指の位置を検出するために使用され、且つ(第1符号C1を利用することによって)このアクティブスタイラスの位置を検出するために使用されるタッチデバイスにも関する。
米国特許20120105362号明細書(Cypress)は、静電容量型センスアレイを有するスタイラスを同期するための方法及びシステムに関する。
欧州特許第2515212号明細書(Samsung Mobile Display)は、2つのセンス回路を有する静電容量型タッチデバイスに関する。駆動回路が、選択装置と第1センス回路との間に設置されている。
上記選択装置は、n個のスイッチを有し、各スイッチは、3つの接点:第1接点、第2接点及び第3接点を有する。
・第1接点は、1つのラインを上記駆動回路に接続する。
・第2接点は、1つのラインを上記第1センス回路に接続する。
・第3接点は、1つのラインを接地する。
したがって、1つのラインが、このライン上の指の検出を可能にするように、上記選択装置の第1接点を介して上記駆動回路に結合されるときに、この駆動回路に結合されたこのラインに隣接していない複数のラインが、ペンの検出を同時に可能にするように、上記第2接点を介して上記第1センス回路に結合される。この駆動回路に結合されたこのラインに隣接するこの駆動回路に結合された複数のラインが、上記第3接点を介して接地接続される。
米国第20100155153号明細書(N−Trig)は、粗い第1検出モード中にタッチパネルから送信された信号と非同期である、すなわち同期にないスタイラスに関する。当該スタイラスが検出されると、細かい第2検出モードが存在する。この第2検出モードでは、当該タッチパネルが、当該スタイラスと同期される。
米国特許第5790106号明細書(Alps Electric)は、時分割で第1接点と第2接点との間でCPUによって自動的に切り替えられ得るアナログスイッチを有する静電容量型タッチデバイスに関する。このアナログスイッチが、その第1接点に切り替えられるときに、この静電容量型タッチデバイスが、指を検出するために使用される。このアナログスイッチが、その第2接点に切り替えられるときに、この静電容量型タッチデバイスは、ペンを検出するために使用される。
国際公開第2012034714号パンフレット 欧州特許第2354909号明細書 米国特許20120105362号明細書 欧州特許第2515212号明細書 米国第20100155153号明細書 米国特許第5790106号明細書
したがって、本発明の課題は、アクティブスタイラスと静電容量型タッチデバイスとを有する従来の静電容量型タッチシステムに関する少なくとも幾つかの欠点を軽減することにある。
本発明によれば、この課題は、添付された特許請求の範囲による静電容量型タッチシステムと静電容量型タッチシステムのための方法とによって解決される。
本発明による静電容量型タッチシステムは、
・1つのアクティブスタイラスを有し、このアクティブスタイラスは、信号を連続して送信するように構成された1つの発振器を有し、
・1つのリセットフェーズとは違うフィンガータッチ感知フェーズによって追従されるこのリセットフェーズが存在するように構成された1つの静電容量型タッチデバイスを有し、指の接触が、専らこのフィンガータッチ感知フェーズ中に感知されるものである。
有利には、上記静電容量型タッチデバイスは、リセットフェーズ中にアクティブスタイラスから信号を感知するように構成され、
有利には、上記静電容量型タッチデバイスは、専らリセットフェーズ中にアクティブスタイラスから信号を感知するように構成される。
本発明の文脈では、表現「信号を連続して送信する」は、いったん電力が供給され、スタンドバイモードでないならば、少なくとも静電容量型タッチデバイスの上の操作のときに、アクティブスタイラスが、妨害なしに信号を送信することを意味する。
説明したように、フィンガータッチの検出は、チャージドライバ203によって起動され、チャージセンサ204によって処理される比較的大きい信号揺れの使用に依存する。これらの活動は、専用のタイムスロット中に起こる。当該有益なスタイラス信号は、当該専用のタイムスロット中に規定のフィンガータッチチャージ変換出力から識別することが困難である。
本発明の有益な側面は、スタイラス信号を処理するためのこれらの専用のタイムスロットを回避することにある。換言すれば、チャージセンサアンプは、フィンガータッチ感知フェーズ(又はモード)中に静電容量型タッチデバイス上の1つ又はそれより多い指の起こり得る存在を感知するように、及び指の接触が感知されないリセットフェーズ(モード)中にアクティブスタイラスから信号を感知するように構成されている。このリセットフェーズ(又はモード)では、チャージセンサのチャージセンサアンプの入力部が、閉じられたスイッチによってこのチャージセンサアンプの出力部に接続されている。
したがって、上記アクティブスタイラスは、可能な限り簡単に目標に定められる。何故なら、このアクティブスタイラスは、(少なくともパネルの上の操作中のときに)信号を絶えず送信し、静電容量型タッチデバイスから任意の信号を受信するための任意の受信部を必要としないからである。
上記アクティブスタイラスのX及びY座標の検出が、正常なフィンガータッチ操作に影響しない。何故なら、当該検出は、静電容量型タッチデバイスがリセットフェーズにあるときに実行されるからである。この検出は、指の接触の検出のために使用されないタイミングスロットと、フィンガ―タッチシステム、特にチャージセンサの非理想特性との開発によって可能である。当該静電容量型タッチデバイスは、
・1つの入力部と1つの出力部とを有する1つのチャージセンサアンプと、
・この入力部とこの出力部との間の、開閉するように配置されている1つのスイッチとを有する少なくとも1つのチャージセンサを備える。
有利には、上記チャージセンサアンプの入力部をその出力部に接続するように、上記スイッチが閉じられるときに、非ゼロ抵抗値のこのスイッチを通じて当該入力部から当該出力部までアクティブスタイラスの信号を伝達するために、このチャージセンサアンプが配置されている。
好適な1つの実施の形態では、上記リセットフェーズは、チャージセンサアンプの入力部をその出力部に接続するように、上記スイッチが閉じられている期間に相当する。
本発明の可能な独立した側面による静電容量型タッチシステムは、1つのアクティブスタイラスと、1つのトークンによってシーケンシャルにイネーブル状態にされる複数の行又は複数のラインを有する1つの静電容量型タッチデバイスとを有する。
・このアクティブスタイラスは、信号を絶えず送信するように構成された1つの発振器を有する。
・この静電容量型タッチデバイスでは、1つの行又はラインが、イネーブル状態にされる各時間ごとに、1つのリセットフェーズとは違うフィンガータッチ感知フェーズによって追従されるこのリセットフェーズが存在するように構成されている。指の接触が、専らこのフィンガータッチ感知フェーズ中に感知される。アクティブスタイラスが、専らこのリセットフェーズ中に感知される。
別の実施の形態では、1つの行又はラインが、イネーブル状態にされる各時間ごとに、上記静電容量型タッチデバイスは、1つのフィンガータッチ感知フェーズとは違うリセットフェーズによって追従されるこのフィンガータッチ感知フェーズが存在するように構成されている。指の接触が、専らこのフィンガータッチ感知フェーズ中に感知され、アクティブスタイラスが、専らこのリセットフェーズ中に感知される。
換言すれば、いったん1つの行Y[i]が、1つのトークンによってイネーブル状態にされると(Y[i]とは違うその他の行は、接地接続される)、静電容量型タッチデバイスのラインY[i]上のペンの起こり得る存在を検出するように、行Y[i]が、ハイインピーダンスモードに置かれ、全ての列が、この静電容量型タッチデバイス上のペンの起こり得るX座標を(シーケンシャルに又は同時に)検出する(リセットフェーズ)。このリセットフェーズは、フィンガータッチ感知フェーズによって追従される。このフィンガータッチ感知フェーズでは、行Y[i]が、もはやハイインピーダンスモードになく、この静電容量型タッチデバイスの全ての列は、接触がこの静電容量型タッチデバイス上に存在するか否かを(シーケンシャルに又は同時に)チェックする。
いったんフィンガータッチ感知フェーズが、行Y[i]に対して終了されると、上記トークンが、後続する行Y[i+1]をイネーブル状態にし、行Y[i]が接地接続される。Y[i]及びY[i+1]とは違うその他の行は接地接続されたままである。いったん行Y[i+1]が、このトークンによってイネーブル状態にされると、まず行Y[i+1]上のペンの起こり得る存在を検出するように、行Y[i+1]が、ハイインピーダンスモードに置かれ、全ての列が、この静電容量型タッチデバイス上のペンの起こり得る第2座標Xを(シーケンシャルに又は同時に)検出する(リセットフェーズ)。次いで、行Y[i]は、ハイインピーダンスモードでなくなり、この静電容量型タッチデバイスの全ての列は、接触がこの静電容量型タッチデバイス上に存在するか否かを(シーケンシャルに又は同時に)チェックする(フィンガータッチ感知フェーズ)。
いったんフィンガータッチ感知フェーズが、行Y[i+1]に対して終了されると、上記トークンが、後続する行Y[i+2]をイネーブル状態にし、Y[i+1]は接地接続される、等々。
本発明による静電容量型タッチシステム用の方法は、以下の:
・専らフィンガータッチ感知フェーズ中に1つ又はそれより多い指の接触を感知するステップと、
・リセットフェーズ中にアクティブスタイラスからの信号を感知するステップとを有する。
有利には、アクティブスタイラスからの信号を感知するステップは、
・上記チャージセンサアンプの入力部をこの出力部に接続するように、上記スイッチが閉じられるときに、このチャージセンサアンプの非ゼロ抵抗値のこのスイッチを通じて当該入力部から当該出力部までアクティブスタイラスの信号を伝達することを有する。
有利には、上記方法は、以下の:
・エンコードされた及び/又は変調されたペンデジタルデータを、アクティブスタイラスから静電容量型タッチデバイスへ送信するステップと、
・連続する2つのフレームに分離する期間中に当該データを当該静電容量型タッチデバイスによって抽出し、各フレームは、トークンが静電容量型タッチパネルの第1行から最後の行まで循環する期間に相当するステップとを有し得る。
本発明は、例示され且つ図面によって示された実施の形態の説明によってより良好に理解される。
公知の静電容量型タッチデバイスの図である。 プリドライバとドライバとを有する公知のチャージドライバの図である。 図2のプリドライバとドライバとの1つの実施の形態である。 図3のチャージドライバのタイムチャートの一例を示す。 公知のチャージセンサアンプの図である。 図5のチャージセンサアンプのタイムチャートの一例を示す。 公知のチャージセンサの一部の図である。 本発明によるアクティブスタイラスの1つの実施の形態である。 本発明によるアクティブスタイラスの別の実施の形態である。 リセットフェーズ中のチャージセンサアンプの図である。 リセットスイッチの有限ON抵抗の効果と、チャージセンサアンプのオペアンプの狭い利得帯域幅創出の効果とを含むリセットフェーズ中の図10のチャージセンサアンプの利得伝達関数を示す。 本発明によるチャージセンサの1つの実施の形態である。 本発明によるチャージセンサの別の実施の形態の第1部分を示す。 本発明によるチャージセンサの別の実施の形態の第2部分を示す。 本発明によるチャージドライバのプリドライバとドライバとの1つの実施の形態である。 本発明によるチャージドライバの第1の実施の形態である。 本発明によるチャージドライバの第2の実施の形態である。 本発明によるチャージドライバの第3の実施の形態である。 SSADC(スタイラス信号振幅検出及び変換)モジュールの1つの実施の形態である。 SDX(スタイラスデータエクストラクタ)の1つの実施の形態である。 本発明による静電容量型タッチシステムに関するタイムチャートである。 本発明による静電容量型タッチデバイスの第1の実施の形態である。 本発明による静電容量型タッチデバイスの第2の実施の形態である。 本発明による静電容量型タッチデバイスの第3の実施の形態である。
図8は、本発明によるアクティブスタイラス800の1つの実施の形態である。アクティブスタイラス800は、信号を所定の周波数で生成又は送信する発振器1を有する。
本発明の文脈では、表現「信号を連続して送信する」は、ひとたび起動され、スタンドバイモードでないときに、静電容量型タッチデバイスの上方で少なくとも操作中のときに、アクティブスタイラス800が、中断なしに信号を送信することを意味する。
上記信号は、任意のフェーズを有する。換言すると、スタイラス800は、静電容量型タッチデバイス200と同期されない。利点としては、静電容量型タッチデバイス200との同期が要求されないので、このスタイラスは、静電容量型タッチデバイスのフェーズ情報を受信するための受信機を有しない。
好適な実施の形態では、上記信号は、周期的である。任意の周期的な波形が、この信号のために選択され得る。しかしながら、好適な実施の形態では、要求されるスタイラス信号の帯域幅を最小限にし、望まない電磁放射を制限するように、上記発振器1は、正弦波信号を生成する。
図8の実施の形態では、スタイラス800は、上記発振器の信号をスタイラスチップ3に提供するための増幅器2を有する。当該注入された信号が、スタイラスチップ3と静電容量型タッチデバイス200の検出XY電極との間で種々の層(エアギャップ、トップスクリーンガラス等)を通過する必要がある。当該層は、図8に注入インピーダンス4によって示されている。注入インピーダンス4は、本質的に静電容量インピーダンスである。
図9は、本発明によるアクティブスタイラス800の別の実施の形態である。このアクティブスタイラス800は、チップ力若しくは他のアナログセンシングデータ及び/又はスイッチ状態のようなペンデータを静電容量型タッチデバイス200に送信することを可能にする。図8に示された基本的な実装に関して、このアクティブスタイラス800は、メッセージエンコーダモジュール100を有する。さらに、発振器101は、変調器も有する。メッセージエンコーダモジュール100は、発振器及び変調器モジュール101の出力を変調するために使用される。好適な実施の形態では、モジュール100は、クロック及びデータ回復用のマンチェスターコードを有する。別の実施の形態では、モジュール100は、「1/4 3/4」エンコーダを有する。別の好適な実施の形態では、発振器及び変調器モジュール101は、その単純性及びロバスト性のために一定包絡線変調装置、好ましくは周波数偏移(FSK)変調装置から構成されている。しかしながら、本発明は、マンチェスターエンコーダ又はFSK変調装置に限定されないこと、及び、発振器及び変調器モジュール101は、例えばPSK変調装置のような他のエンコーディング方法及び他の変調技術によって取得され得ることが理解される必要がある。別の実施の形態では、当該アクティブスタイラスは、任意のエンコーダモジュールを有さず、例えばNRZ(非ゼロ復帰)データを使用する。
図9の実施の形態では、アクティブスタイラス800は、このスタイラス上又はその内部に信号を感知するための1つ又はより多いアナログセンサ107を有する。例えば、ユーザによってスタイラスチップ3に印加される力を感知するように、1つのアナログセンサ107が、力伝達接続部106を介してスタイラスチップ3に接続され得る。この場合、アナログセンサ107は、例えば、1つ又は幾つかのセンサ素子から成るゲージブリッジを使用して実装され得る。アナログセンサ107の出力部の情報が、マルチプレクサ111を使用して選択され、次いでADC108によって変換され、最終的にメッセージエンコーダモジュール100に送信され得る。別の実施の形態では、最初に、アナログセンサ107からの情報が、ADC108によって変換され、次いでマルチプレクサ111によって選択される。
好適な実施の形態では、アクティブスタイラス800は、1つ又はそれより多いスイッチ又はボタン110を有する。これらのスイッチ又はボタン110からのデジタル信号が、デジタルデータモジュール112を介してエンコーディング用のメッセージエンコーダモジュール100に供給される。
したがって、本発明のアクティブスタイラスは、可能な限り簡単であり、上記静電容量型タッチデバイスからの同期信号を受信するための任意の受信機を必要としない。さらに、このアクティブスタイラスは、製造が簡単で且つ安価である。
提唱されたアクティブスタイラス800は、信号を上記静電容量型タッチデバイス内に絶えず注入する。それ故に、スタイラス800のチップ3が、この静電容量型タッチデバイスの表面に十分に近づくと、当該注入された信号の減衰された信号が、チャージセンサの出力部で確認され得る。当該スタイラスの最小検出距離は、スタイラスチップ3の幾何構造、静電容量型タッチデバイス200の特性及びスタイラス信号検出装置の性能(特に、スタイラス信号検出装置の信号雑音比の性能)を含む幾つかのパラメータの関数である。実際には、数ミリメートル、例えば10ミリメートル未満のホバリング距離が想定され得る。
説明したように、フィンガータッチの検出は、チャージドライバ203によって起動され、チャージセンサ204によって処理される比較的大きい信号揺れを用いることに依存する。これらの活動は、専用のタイムスロット中に起こる。当該有益なスタイラス信号は、当該専用のタイムスロット中に規定のフィンガータッチチャージ変換出力から識別することが困難である。
本発明の有益な側面は、スタイラス信号を処理するためのこれらの専用のタイムスロットを回避することにある。
説明したように、チャージセンサの入力CSiは、常に仮想接地レベルにある。スタイラス信号を伝達するため、提唱されたシステムは、スタイラス800のXの位置を発見するように、非理想性の結果と関連してチャージセンサアンプ305のリセットモードを使用する。
図5を参照して説明したように、信号CSArが出力されると、スイッチSw1が閉じられ、チャージセンサアンプ305が、オフセットストレージモード(又はリセットモード)にあり、フィンガータッチ検出処理中に作動しない。
図10は、アクティブスタイラスからの信号の注入点(Vin)とチャージセンサアンプの出力Voutとの間の、このリセットモード中のチャージセンサアンプ305の図である。キャパシタンスCinは、スタイラス800の注入点をオペアンプ305の負の入力に接続する実効キャパシタンスを示す。チャージセンサアンプ305のスイッチSw1は、非理想的であるので、その「オン」抵抗値は、0Ωでなく、この抵抗値は、図10に抵抗器Ronによって示されている。
オペアンプ305(有限開ループゲインA0及び利得帯域幅積GBW)の複数の不完全項を無視すると、その伝達関数Vout/Vinは、以下のように与えられる。
Vout/Vin=(−j・Ron・Cin・ω)/(1+j・Ron・Cfb・ω)
この伝達関数は、原点で0を示し、それ故に高域フィルタの動作に相当する。ω→∞のときの制限項「−Cin/Cfb」が、非常に高い周波数に対する利得の最大値を示す。
上記オペアンプの複数の不完全項が導入される場合、これらの不完全項は、利得帯域幅積(GBW)の値を超える高い周波数での利得をさらに制限する。全体として、伝達関数Vout/Vinは、上記オペアンプの利得帯域幅積の値を超える、一般に数MHz、例えば10MHz未満の高周波ロールオフを有する帯域通過特性を示す。この伝達関数Vout/Vinは、図11に示されている。
上記アクティブスタイラスから送信された信号の周波数が、正しく選択される場合、すなわちこのアクティブスタイラスから送信された信号の周波数が、リセットモードにあるチャージセンサアンプ305の帯域通過特性の周波数範囲に属する場合、タッチパネルとリセットモードにあるCSAとの組み合わせが、減衰されているものの、信号を当該リセットモードにあるCSAの出力部に伝達することができる。この信号は、このアクティブスタイラスのX座標を決定するための情報を含む。
図12は、本発明によるチャージセンサ208の第1の実施の形態である。このチャージセンサ208は、図21及び22の実施の形態による静電容量型タッチデバイスで使用され得る。このチャージセンサ208は、図7の公知のチャージセンサ204と異なる。何故なら、このチャージセンサ208は、アクティブスタイラス800のX座標(stys[k:0])をデジタル信号処理モジュール(DSP)に伝達するためのモジュール312を有するからである。このデジタル信号処理モジュール(DSP)は、スタイラス信号振幅検出及び変換(SSADC)と呼ばれる。
一般なSSADCモジュールの例が、図18に示されている。このSSADCモジュールは、アンプ602によって後続されるフィルタ601を有する。好適な実施の形態では、フィルタ601は、対象となる周波数だけ、すなわちアクティブスタイラス800から送信された信号の周波数だけを当該アンプに供給するような帯域通過フィルタである。アンプ602の出力が、ピーク検出器603に供給される。ピーク検出器603は、当該回路が印加された信号「en」(イネーブル)によって有効にされている期間中に当該アクティブスタイラスからの入力信号によって示される最大振幅を記憶するために配置されている。場合によっては、このピーク振幅は、アナログデジタル変換器(ADC)604によって変換され、ADC604は、さらなる処理のためのスタイラス座標styc[k:0]を含むデジタル座標ワードを生成する。
上記SSADCモジュールは、図21及び22の実施の形態に示されたような各チャージセンサ208内に設置され得るか、又は図23の好適な実施の形態に示されたように、「N」個のチャージセンサ213ごとに1つ設置され得る。
図23の好適な実施の形態では、1つのマルチプレクサ214、例えば1つのN〜1マルチプレクサが、「N」個のチャージセンサ213の複数の出力をただ1つのSSADCモジュール215に接続している。次いで、m/N個のSSADCモジュール215の出力が、スタイラス座標データ取得モジュール209を介してDSPに供給される。この実施の形態のチャージセンサ213の詳細が、図13a及び図13bに示されている。
上記チャージセンサが、1つ又はより多いフィンガ―タッチを検出するように感知モードにあるときに、これらの出力スタイラス座標データ取得モジュール209が、タッチコラムデータ取得モジュール205を介してDSPに供給される。
上記DSP内では、複数のタッチの座標及び/又はスタイラス800の座標が、例えば、限定されることはないが、国際公開第2012034715号パンフレットに記載された方法を使用することによって計算される。別の実施の形態では、幾つかの方式の二次元補間法が実行される必要があるので、静電容量型タッチデバイス200の上のスタイラスチップ3の正確な位置確認が、隣接した幾つかの行と隣接した幾つかの列とからデータを要求する。注入された信号の能動性に起因して、及び、減少したチップの直径のために、この補間は、フィンガ―タッチの位置決めのために使用される技術と異なり得る。
上記チャージドライバは、通常は複数の行ラインの入力部で低いインピーダンス値を示す。アクティブスタイラス800から来る信号を読み出すためには、トークンtkによって現時点で選択されているチャージドライバを、フィンガ―タッチ検出用に使用されないタイムスロット中に、すなわち好ましくは当該チャージセンサのリセットフェーズ中に高いインピーダンスモードに置くことが必要である。何故なら、当該チャージドライバは、通常はこの期間中に非活動モードにあるからである。
図14は、本発明によるチャージドライブのプリドライバとドライバとの実施の形態である。図3の公知のプリドライバとドライバとに対して、この実施の形態は、点線によって規定された領域内に構成されたモジュール、すなわち高いインピーダンスの制御入力(信号hiz)を有する。当該制御入力が、モジュール38を介してブールAND論理ゲート35,36及び37に供給される。ブールAND論理ゲート35は、ハイサイドドライバ25とハイサイドスイッチ28との間に設置されていて、ブールAND論理ゲート36は、非活動状態ドライバ26とレストサイドスイッチ32との間に設置されていて、ブールAND論理ゲート37は、ローサイドドライバ27とローサイドスイッチ30との間に設置されている。
高いインピーダンスの制御入力(信号hiz)に起因して、上記チャージドライバのハイサイドスイッチ28、ローサイドスイッチ30及びレストサイドスイッチ32が、オフ状態にされ得る。その結果、当該チャージドライバが、フィンガ―タッチの検出のために使用されないときに、このチャージドライバは、ハイインピーダンスモードになる。
特に、レストサイドスイッチ32が、上記スタイラスのリスニングフェーズ中のオフ状態に置かれることを実際に要求する。ハイサイドスイッチ28及びローサイドスイッチ30は、この特定の時にそれぞれ基本的に既にオフにされている。
予想されるように、好適な実施の形態では、上記チャージドライバが、チャージセンサのレストフェーズに対応するタイムスロット中にハイインピーダンスモードになる。実際に、当該チャージドライバは、この時間窓(time window)中にVrによって決定される一定のDCレベルでは通常はアイドル状態にある。
図15は、本発明によるチャージドライバ206の第1の実施の形態であり、例えば図21の静電容量型タッチデバイスで使用される。この静電容量型タッチデバイスは、トークン入力tk及びrxtxb信号を入力されたブールAND論理モジュール505の出力504によって作動されるSSADCブロック506を有する。
上記rxtxb信号は、CD信号が非活動であるときに印加される信号として規定される。一例では、このrxtxb信号は、タッチドライバがフィンガ―タッチの検出のために使用されないときに印加される信号として規定される。好適な実施の形態では、このrxtxb信号は、CSAr信号(例えば図6で見て取れる)が印加されるときに印加される。その結果、rxtxb信号は、チャージセンサアンプのレストモード中に印加される。こうして、フィンガ―タッチの検出のために自動的に生成されるCSAr信号によって与えられるタイミングを使用することが可能である。
別の実施の形態では、上記rxtxb信号は、CSAr信号に対応せず、これらの2つの信号間の一時的なシフトが、手動又は自動的な方法で調整可能である。1つの実施の形態では、この調整は、制御レジスタによって手動で設定される。
したがって、SSADCブロック506は、スタイラスY座標styy[k:0]を決定するために静電容量型タッチデバイスの複数の行に接続され得る。これらの座標は、図21で見て取れるYアクティブスタイラスとYスタイラス座標データ取得モジュール207とを介してDSPに送信される。
ただ1つのトークンtkが、同時にアクティブであるので、好適な実施の形態では、1つの信号SSADC211が、全てのチャージドライバによって共有されている。この好適なチャージドライバの一例が、図17及び図22及び図23に示されている。この場合には、ワイヤードORライン(図17の信号「WO」)が、スイッチSw2によって場合によっては当該チャージドライバの出力CDに接続される。信号rxtxbによって規定されるトークンtk及びタイムスロットが、ブールAND論理モジュール505を使用することによって印加されると常に、このスイッチSw2が作動される。
全てのワイヤードORラインが、一緒に結合され、図22及び23の1つのSSADCブロック211に接続されている。このことは、図20で提案されたタイムチャートでも見て取れる。ここでは、スタイラスのY位置に対して使用される正弦波レベルが、トークンtkの循環によって課されるペースで連続して測定される。
上記静電容量型タッチデバイスのX及びY境界線でインピーダンスの平衡を保つため、場合によっては、循環するトークンtkによって選択されない複数のCDドライバが、レストサイドスイッチ32によって課されるインピーダンスとは違う別のインピーダンスを使用してロードされ得る。換言すると、当該未選択の複数のCDドライバが、所定のインピーダンスを未選択の行に提供する一方で、行使された1つのCDドライバが、実際にハイインピーダンスにあり、このCDドライバの行が、ワイヤードORラインに接続される。
上記ワイヤードORライン(信号「mxrow」)が、場合によっては、SSADCブロック211によって処理するための信号「rxtxb」によって課されるタイムスロット中にスタイラス信号を搬送する。
概要:
・図21の実施の形態:
アクティブスタイラスのX座標:(図12の実施の形態に相当する)各チャージセンサ208は、SSADCモジュール312を有する。SSADCモジュール312は、チャージセンサ208のレストモード中のアクティブスタイラス800のX座標styx[k:0]の決定を可能にする。当該X座標styx[k:0]は、Xスタイラス座標データ取得モジュール209′を介してDSPに送信される。
アクティブスタイラスのY座標:(図15の実施の形態に対応する)各チャージドライバ206は、SSADCモジュール506を有する。SSADCモジュール506は、rxtxb信号によって決定されるペースでのアクティブスタイラス800のY座標styy[k:0]の決定を可能にする。好適な実施の形態では、このrxtxb信号が、当該チャージセンサのレストモード中に印加される。その結果、アクティブスタイラス800のY座標styy[k:0]が、チャージセンサ208のレストモード中に決定される。当該Y座標styy[k:0]は、Yスタイラス座標データ取得モジュール207を介してDSPに送信される。
・図22の実施の形態:
アクティブスタイラスのX座標:図21の実施の形態に関する。
アクティブスタイラスのY座標:ただ1つのSSADC211が、(図17の実施の形態に相当する)全てのチャージドライブ210によって共有される。アクティブスタイラス800のY座標styy[k:0]が、rxtxb信号によって決定されるペースで決定される。好適な実施の形態では、このrxtxb信号が、当該チャージセンサのレストモード中に印加される。その結果、アクティブスタイラス800のY座標styy[k:0]が、チャージセンサ208のレストモード中に決定される。当該Y座標styy[k:0]は、X座標を決定するために使用されるものと同じスタイラス座標データ取得モジュール209を介してDSPに送信される。
・図23の実施の形態:
アクティブスタイラスのX座標:ただ1つのSSADC215が、(図13a及び13bの実施の形態に相当する)N個のチャージセンサ213によって共有される。アクティブスタイラス800のX座標styx[k:0]が、チャージセンサ213のレストモード中に決定される。当該X座標styx[k:0]は、Y座標を決定するために使用されるものと同じスタイラス座標データ取得モジュール209を介してDSPに送信される。
アクティブスタイラスのY座標:図22の実施の形態に関する。
図21〜23によって示されないアクティブスタイラス800のX座標及びY座標を発見するために提唱された複数の方法の任意の組み合わせが可能である。例えば、図23に示されたようなアクティブスタイラス800のX座標を発見すること、及び、図21に示されたようなアクティブスタイラス800のY座標を発見することが可能である。
基準画像が、フィンガ―タッチの検出のために、少なくとも1つのフレームを使用して取得される。これにより、「m」個の列の信号から成る「n」個の行の連続する取得に対応するデジタルデータが記憶される。この図式が、図21及び22によって示されたように当該スタイラス基準画像を取得するために再生され得る。
上記スタイラス位置及び注入条件が、1つのフレーム中に著しく変化しない場合、このことは、Yの位置の弱関数とみなされるX座標データが、「n」回平均化されることを意味する。換言すると、非常に似たXデータが「n」回取得される。このことは、図23で提唱された好適な実施の形態に対する理由である。N〜1マルチプレクサ214が、X座標を決定するために使用されるので、m*(N−1)/N個の冗長なデータが、各行の取得中に削減される。行「n」の数が、「N」の前で大きい場合には、各列のX座標が、それにもかかわらず取得された各フレームに対してm/N回平均化される。上記スタイラスのX座標及びY座標の決定を実行するためのこれらの様々な可能性は、当該スタイラスの位置確認の複雑さと精度との妥協点の余地を与える。
図9の実施の形態では、アクティブスタイラス800が、場合によっては、エンコードされた「ペンデジタルデータ」を送信し、変調波として静電容量型タッチデバイス200内に注入され得る。フィンガ―タッチ検出システムを妨害することなしに、これらのデータを抽出するように、当該スタイラスが、絶えず送信し、静電容量型タッチデバイス200と同期しないので、データプロセッサが、入って来るデータストリームから当該ペンデータ(「ペイロード」)を抽出し位置確認するように、十分に長い連続するタイムスロットの利点を奏する。
このため、上記の提唱されたシステムは、2つのフレームを分離する時間の利点を奏し、この時間は、「TP_frame_sync」と呼ばれる。この時間は、図20の第1行に見て取れる。
図20は、最初の列(Y[1])から最後の列(Y[n])まで循環する所定の列を選択するトークンtkを示す。第1行にループバックし、別のフレームを走査し始める前に、印加される信号「frx」によって特徴付けられる入手可能なタイムスロット、すなわちTP_frame_sync周期が存在する。
図17に示されているように、ブールOR論理モジュール507に起因して、印加された信号「frx」が、トークンtk及びrxtxb入力信号の状態に関係なく、全てのチャージドライバをハイインピーダンスモードに置く。その結果、信号「WO」が、静電容量型タッチデバイス200の全ての行から起こり得る注入信号を収集し、場合によっては当該スタイラス変調データを、図22及び23に見て取れるスタイラスデータ抽出器(SDX)モジュール212の入力部に接続する。
このようなSDXモジュール212の一例が、図19に示されている。信号「en」によって許可されるときに、図22及び23の実施の形態におけるライン「mxrow」に接続されている「cdi」入力信号が、データストリームを抽出するために復調器701によって最初に復調され、次いでクロック及びデータが、クロック及びデータ回復(CDR)モジュール702内で回復される。最後に、ペイロードが、当該データストリームから確認され、並列語styd[1;0]を生成するためにデータ抽出器及び直並列変換器モジュール704によって直並列変換される。
図21の実施の形態では、各チャージドライバ206が、図15に見て取れるようにSDXモジュール509を有する。このような場合には、図21のモジュール207は、アクティブスタイラス800のY座標を決定しないだけではなくて、ペンデジタルデータも決定しない。
本発明の説明された実施の形態に対する様々な実施の形態及びバリエーションは、添付された特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から離れることなしに当業者にとって自明である。本発明は、特定の好適な実施の形態に関連して記載されているものの、請求された本発明は、このような特定の実施の形態に不当に限定されてはならないと理解しなければならない。
1 発振器
2 増幅器
3 スタイラスチップ
4 注入インピーダンス
21 第1ブールAND論理ゲート
23 第2ブールAND論理ゲート
25 ハイサイドドライバ
26 非活動状態ドライバ
27 ローサイドドライバ
28 ハイサイドスイッチ
30 ローサイドスイッチ
32 レストサイドスイッチ
35 ブールAND論理ゲート
36 ブールAND論理ゲート
37 ブールAND論理ゲート
38 モジュール
100 メッセージエンコーダモジュール
101 発振器及び変調器モジュール
106 力伝達接続部
107 アナログセンサ
108 ADC
110 スイッチ又はボタン
111 マルチプレクサ
112 デジタルデータモジュール
200 静電容量型タッチデバイス
201 タイミング制御装置
202 シフトレジスタ
203 チャージドライバ
204 チャージセンサ
205 タッチコラムデータ取得モジュール
206 チャージドライバ
207 Yスタイラス座標データ取得モジュール
208 チャージセンサ
209 スタイラス座標データ取得モジュール
209′Xスタイラス座標データ取得モジュール
210 チャージドライバ
211 SSADCブロック
212 スタイラスデータ抽出器モジュール
213 チャージセンサ
214 マルチプレクサ
215 SSADCモジュール
305 チャージセンサアンプ
308 ノイズフィルタリングモジュール
309 モジュール
312 SSADCモジュール
501 プリドライバ
502 ドライバ
504 出力
505 ブールAND論理モジュール
506 SSADCブロック
507 ブールOR論理モジュール
509 SDXモジュール
601 フィルタ
602 アンプ
603 ピーク検出器
604 アナログデジタル変換器
701 復調器
702 クロック及びデータ回復モジュール
704 データ抽出器及び直並列変換器モジュール
800 アクティブスタイラス



  1. ・1つのアクティブスタイラス(800)を有し、このアクティブスタイラス(800)は、信号を連続して放射するように構成された1つの発振器(1,101)を有し、
    ・1つのリセットフェーズ(1000)とは違うフィンガータッチ感知フェーズ(2000)によって追従され、このリセットフェーズ(1000)が存在するように構成された1つの静電容量型タッチデバイス(200)を有し、指の接触が、専らこのフィンガータッチ感知フェーズ(2000)中に感知される当該静電容量型タッチシステムにおいて、
    前記静電容量型タッチデバイス(200)は、前記リセットフェーズ(1000)中に前記アクティブスタイラス(800)から前記信号を感知するように構成され、
    前記静電容量型タッチデバイス(200)は、少なくとも1つのチャージセンサ(208,213)を有し、
    前記チャージセンサ(208,213)は、
    ・1つの入力部(CSi)と1つの出力部(csaout)とを有する1つのチャージセンサアンプ(305)と、
    ・前記入力部(CSi)と前記出力部(csaout)との間の、開閉するように配置されている1つのスイッチ(Sw1)とを有し、
    前記入力部(CSi)を前記出力部(csaout)に接続するように、前記スイッチ(Sw1)が閉じられるときに、前記スイッチ(Sw1)の非ゼロ抵抗値(Ron)を通じて前記入力部(CSi)から前記出力部(csaout)まで前記アクティブスタイラス(800)の信号を伝達するために、前記チャージセンサアンプ(305)が配置されている当該静電容量型タッチシステム。

  2. 前記リセットフェーズ(1000)は、前記入力部(CSi)を前記出力部(csaout)に接続するように、前記スイッチ(Sw1)が閉じられている期間に相当する請求項1に記載の静電容量型タッチシステム。

  3. 前記静電容量型タッチデバイス(200)は、1つのトークン(tk)によってシーケンシャルにイネーブル状態にされる複数のライン(Y[1],...,Y[n])を有し、前記静電容量型タッチデバイス(200)では、1つのラインが、各時間ごとにイネーブル状態にされ、前記静電容量型タッチデバイス(200)は、前記フィンガータッチ感知フェーズ(2000)によって追従される前記リセットフェーズ(1000)が存在するように構成されていて、指の接触が、専ら前記フィンガータッチ感知フェーズ中に感知され、アクティブスタイラスが、専ら前記リセットフェーズ中に感知される請求項1又は2に記載の静電容量型タッチシステム。

  4. 前記アクティブスタイラス(800)から放射された信号の周波数が、前記リセットモード(1000)中の前記チャージセンサアンプ(305)の帯域通過特性の周波数範囲に属する請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  5. 各チャージセンサ(208)が、前記アクティブスタイラス(800)のX座標を計算するためのスタイラス信号振幅検出及び変換モジュール(312)を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  6. 前記静電容量型タッチシステムは、N個のチャージセンサ(213)の出力部を、前記アクティブスタイラス(800)のX座標を計算するためのただ1つのスタイラス信号振幅検出及び変換モジュール(215)にシーケンシャルに接続するために配置された少なくとも1つのN〜1マルチプレクサ(214)を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  7. 前記静電容量型タッチシステムは、少なくとも1つのチャージドライバ(206,210)を有し、各チャージドライバ(206,210)は、1つの入力信号(tk)に応じて1つのドライビング信号を前記静電容量型タッチデバイス(200)の対応する1つの行にアドレス付けするように構成され、前記チャージドライバ(206,210)は、前記アクティブスタイラス(800)から来る信号を読み出すように、前記チャージドライバ(206,210)がフィンガータッチを検出するために使用されない間のタイムスロット中にハイインピーダンスモードにあるように構成されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  8. 各チャージドライバ(206,210)は、
    ・1つのハイサイドスイッチ(28)、
    ・1つのローサイドスイッチ(30)、
    ・1つのレストサイドスイッチ(32)、
    ・1つのハイサイドドライバ(25)、
    ・1つのローサイドドライバ(27)、
    ・1つのレストサイドドライバ(26)、
    ・前記ハイサイドドライバ(25)と前記ハイサイドスイッチ(28)との間に設置された1つのブールAND論理ゲート(35)、
    ・前記ローサイドドライバ(27)と前記ローサイドスイッチ(30)との間に設置された1つのブールAND論理ゲート(37)、
    ・前記レストサイドドライバ(26)と前記レストサイドスイッチ(32)との間に設置された1つのブールAND論理ゲート(36)、
    ・前記ハイサイドスイッチ(28)、前記ローサイドスイッチ(30)及び前記レストサイドスイッチ(32)をオフ状態にし、次いで前記ハイインピーダンスモードにするように配置された1つのハイインピーダンス制御入力部(hiz)を有する請求項7に記載の静電容量型タッチシステム。

  9. 前記チャージドライバ(206,210)がフィンガータッチを検出するために使用されない間の前記タイムスロットは、前記リセットモード(1000)に相当する請求項7又は8に記載の静電容量型タッチシステム。

  10. 各チャージドライバ(206)は、前記アクティブスタイラス(800)のY座標を計算するための1つのスタイラス信号振幅検出及び変換モジュール(506)を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  11. 前記静電容量型タッチシステムは、前記アクティブスタイラス(800)のY座標を計算するための全てのチャージドライバ(210)用のただ1つのスタイラス信号振幅検出及び変換モジュール(211)を有する請求項7〜9のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  12. 前記静電容量型タッチシステムは、1つのスイッチ(Sw2)によって各チャージドライバ(210)の出力部(CD)に接続された1つのワイヤードORライン(WO)を有し、前記チャージドライバ(210)がフィンガータッチを検出するために使用されない間のタイムスロットを規定するトークン(tk)及び信号(rxtxb)が印加されるときに、起動されるように、前記スイッチ(Sw2)が配置されていて、前記ワイヤードORライン(WO)が、前記スタイラス信号振幅検出及び変換モジュール(211)に接続されている請求項11に記載の静電容量型タッチシステム。

  13. 前記アクティブスタイラス(800)は、エンコード及び/又は変調されたペンデジタルデータを前記静電容量型タッチデバイス(200)に送信するための1つのエンコーダ(101)及び/又は1つの変調器(101)を有し、前記静電容量型タッチデバイス(200)は、連続する2つのフレーム(TP_frame_sync)を分離する期間に前記データを抽出するように配置されていて、各フレームは、前記トークン(tk)が前記静電容量型タッチパネル(200)の第1行(Y[1])から最後の行(Y[n])まで循環する期間に相当する請求項1〜12のいずれか1項に記載の静電容量型タッチシステム。

  14. 1つのアクティブスタイラス(800)と1つの静電容量型タッチデバイス(200)とを有する静電容量型タッチシステムのための方法において、
    前記アクティブスタイラス(800)は、1つの発振器(1,101)を有し、前記発振器(1,101)は、信号を絶えず放射するように構成されていて、
    前記静電容量型タッチデバイス(200)は、少なくとも1つのチャージセンサ(208,213)を有し、前記チャージセンサ(208,213)は、
    ・1つのチャージセンサアンプ(305)を有し、前記チャージセンサアンプ(305)は、1つの入力部(CSi)と1つの出力部(csaout)と、
    ・前記入力部(CSi)と前記出力部(csaout)との間の、開閉するように配置されている1つのスイッチ(Sw1)とを有し、
    前記方法は、以下の:
    ・専らフィンガータッチ感知フェーズ(2000)中に1つ又はそれより多い指の接触を感知するステップと、
    ・前記フィンガータッチ感知フェーズ(2000)とは違うリセットフェーズ(1000)中に前記アクティブスタイラス(800)からの信号を感知するステップとを有し、
    前記アクティブスタイラス(800)からの信号を感知するステップは、
    ・前記入力部(CSi)を前記出力部(csaout)に接続するように、前記スイッチ(Sw1)が閉じられるときに、非ゼロ抵抗値(Ron)の前記スイッチ(Sw1)を通じて前記入力部(CSi)から前記出力部(csaout)まで前記アクティブスタイラス(800)の信号を伝達するステップを有する当該方法。

  15. ・エンコードされた及び/又は変調されたペンデジタルデータを、前記アクティブスタイラス(800)から前記静電容量型タッチデバイス(200)へ送信するステップと、
    ・連続する2つのフレーム(TP_frame_sync)に分離する期間中に前記データを前記静電容量型タッチデバイス(200)によって抽出するステップであって、各フレームは、1つのトークン(tk)が前記静電容量型タッチパネル(200)の第1行(Y[1])から最後の行(Y[n])まで循環する期間に相当するステップとを有する請求項14に記載の方法。

 

 

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【選択図】図1
ディスプレイアレイが、開示される。多機能ピクセルは、複数の多機能ピクセルを含み得る。それぞれの多機能ピクセルは、赤ディスプレイ領域、緑ディスプレイ領域、および青ディスプレイ領域と、以下のセンサーの種類、すなわち、超音波センサー、赤外線センサー、光電センサー、および静電容量センサーから選択された少なくとも1つのセンサーとを含み得る。複数の多機能ピクセルの各々において、青ディスプレイ領域は、赤ディスプレイ領域よりも小さいかまたは緑ディスプレイ領域よりも小さい可能性がある。
縦長の把持ボディ(10)と、ボディ(10)の一端(10a)に取り付けられた容量性スクリーン用のパッド(12)とを備える手動装置であって、ボディ(10)が絶縁性である一方、パッド(12)は伝導性であり、少なくとも1つの伝導性材料で充填され、かつ/または伝導性コーティングを含むポリマー材料でできたロッド(14)がパッド(12)と電気的に接触するとともに、ボディ(10)の内部を縦方向に延びている手動装置(100)。
【選択図】 図2
ディスプレイに一体型タッチ機能を設けることができる。このディスプレイは、行に配置された行電極と、各行の行電極間に介在する列電極と、を有する共通電極層を備え得る。行電極は、導電路によって電気的に連結され得る。行電極及び列電極は、行電極及び列電極を使用してタッチ事象を検出するタッチセンサ回路に連結され得る。共通電極層の各電極は、ピクセルのアレイのそれぞれの部分を覆い得る。ディスプレイの各ピクセルは、それぞれの開口を有し得る。共通電極層の行電極を電気的に連結する導電路は、一部の光を覆い得るか、又は他の方法で一部の光がピクセルを通過できないようにし、結果的に開口が小さくなり得る)。導電路と関連付けられた狭小開口に一致するように他のピクセルの開口を変更するダミー構造体が他のピクセル用に設けられ得る。
本発明のタッチスクリーンは、導電層と、導電層に電気的に接続された1つ以上の電極とを含む。導電層は、グラフェン層を含む。ある実施形態において、導電層は、電気的に絶縁性の基板上に配置された導電コーティングを含む。
本発明は、ガラス及び裏蓋を備えるケース(2)を含む電子デバイス(1)に関する。上記電子デバイスは、現在時刻を計算するよう、複数の機能を実行するよう、並びにガラスの下側に配置された表示手段(3)に現在時刻及び上記複数の機能に関する情報を提供するよう配設された、少なくとも1つの電子モジュール(6)を含む。この電子デバイスは、ユーザが上記少なくとも1つの電子モジュールに作用できるようにする少なくとも1つの接触領域(P1)を備える制御手段(5)を含み、上記少なくとも1つの接触領域はある走査周波数において電子モジュールによって監視される。
【選択図】図1
例示的な実施形態では、携帯コンピューティング・デバイスは、トラックパッドに対する使用者の指等の触知入力に関するスキャンと、近距離通信(NFC)信号等の無線入力に関するスキャンと、を交互に行うことができる。触知入力が受信される場合、携帯コンピューティング・デバイスは、無線入力に関するスキャンを停止できる一方、触知入力の受信を継続する。携帯コンピューティング・デバイスは、触知入力の受信を停止する場合、触知入力に関するスキャンと無線入力に関するスキャンとの交互の実行に戻り得る。無線入力が受信される場合、携帯コンピューティング・デバイスは、触知入力に関するスキャンを停止する一方、無線入力を送信したデバイスと無線により通信することができる。携帯コンピューティング・デバイスは、デバイスとの無線による通信を終えた場合、触知入力に関するスキャンと無線入力に関するスキャンとの交互の実行に戻り得る。
タッチ表面の上方の位置でのタッチ入力を検出するように構成されたタッチ表面を有する3次元タッチ検知システムが開示される。当該システムは、タッチ表面に配置された複数の静電容量式のタッチセンシング電極を含み、各電極は、ベースラインキャパシタンスと、タッチ入力に基づくタッチキャパシタンスとを有する。タッチ表面の下方に発振プレーンが配置される。ベースラインキャパシタンスからタッチキャパシタンスへの電極キャパシタンスの変化に基づいてベースライン周波数からタッチ周波数へとシフトする周波数を持つAC信号で、タッチセンシング電極のうちの1つを駆動するように、タッチ検出器が構成される。タッチ検出器は、発振プレーンをタッチ周波数に駆動するように構成される。
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