JP2012530992A - ディスプレイデバイスの電極配置 - Google Patents
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Abstract
Description
uS = uT / (1 + C2/C3)
ΔΦX = ΦX1 − ΦX2 および ΣΦX = ΦX1 + ΦX2
または
ΔΦY = ΦY1 − ΦY2 および ΣΦY = ΦY1 + ΦY2
ΨX = ΣΦX − ΦX0
ΨY = ΣΦY − ΦY0
を定義することができる。これから、
ΔΦX/ΨX = (ΦX1 − ΦX2)/(ΦX1 + ΦX2 − ΦX0)
ΔΦY/ΨY = (ΦY1 − ΦY2)/(ΦY1 + ΦY2 − ΦY0)
を、X座標およびY座標における線形化がいつも得られるように、適切に選定された定数ΦX0またはΦY0と共に選定することができる。これから得られる近似比例関係によって、指の位置を非常に簡単に決定することができる。
20 下側層
30 上側層
60 プラグ
70 ディスプレイ接続ケーブル
100 追加導電箔
A 判定電子回路
B 基板
D ディスプレイデバイス
DK フィードスルー
E センサ電極
EX1 電極セグメント
EX2 電極セグメント
EY1 電極セグメント
EY2 電極セグメント
F 箔
G ガラス天板
GestIC 近接検出用判定ユニット
ITOS 導電性で透明度の高い材料
K 接着剤
L 導体路
OP 演算増幅器
R フレーム形配置
S 静電容量式センサ
SE1 第1のシールド電極
SE2 第2のシールド電極
SE3 第3のシールド電極
SEK 結合電極
SM 透明保護材料
SW1 所定の第1の距離
SW2 所定の第2の距離
T ドライバ
TM 基板
TM1 第1の面
TM2 第2の面
uE センサ電極Eの電極電圧
uT ドライバTの出力電圧
uS シールド電極SE1に存在する電圧
μC タッチ検出用判定ユニット
Claims (33)
- 物体の位置および/または接近を検出する静電容量式センサ(S)の電極配置であって、センサ電極(E)および第1のシールド電極(SE1)を備え、
前記センサ電極(E)が、第1の面(TM1)および第2の面(TM2)を有するほぼ平坦な基板(TM)の第1の面(TM1)に配置され、
前記第1のシールド電極(SE1)が前記基板(TM)の第2の面(TM2)に配置され、前記センサ電極(E)によって放出される交番電界をグランドから遮蔽する働きをする、電極配置。 - 第2のシールド電極(SE2)をさらに備える、請求項1に記載の電極配置であって、
前記第2のシールド電極(SE2)が前記基板(TM)の第1の面(TM1)に配置され、
前記センサ電極(E)が、前記基板(TM)の第1の面(TM1)に配置される導体路(L)によって判定電子回路(A)と結合可能であり、
前記第2のシールド電極(SE2)が前記センサ電極(E)と前記導体路(L)の間に、前記センサ電極(E)および前記導体路(L)から離隔して配置され、前記センサ電極(E)によって放出される交番電界を前記導体路(L)に対して遮蔽する働きをし、
前記センサ電極(E)、前記第2のシールド電極(SE2)、および前記導体路(L)がそれぞれストライプ状であり、前記第2のシールド電極(SE2)が前記導体路(L)よりも大きい、電極配置。 - 前記センサ電極(E)が前記導体路(L)よりも大きい、請求項2に記載の電極配置。
- 前記センサ電極(E)が前記第2のシールド電極(SE2)よりも大きい、請求項2または3に記載の電極配置。
- 第3のシールド電極(SE3)をさらに備える、請求項2から4のうちの一項に記載の電極配置であって、前記第3のシールド電極(SE3)が前記基板(TM)の第1の面に、前記導体路(L)から離隔して配置され、前記導体路(L)が前記第2のシールド電極(SE2)と前記第3のシールド電極(SE3)の間に配置される、電極配置。
- 前記センサ電極(E)、前記第2のシールド電極(SE2)、および前記導体路(L)が互いにほぼ平行に配置される、請求項2から5のうちの一項に記載の電極配置。
- 前記第1のシールド電極(SE1)が、導電性で透明度の高い材料(ITOS)によって形成される、請求項1から6のいずれかに記載の電極配置。
- 前記センサ電極(E)が共振回路と結合され、前記センサ電極(E)および前記共振回路を含んで形成されたシステムに電圧を印加することができ、前記印加電圧と比較した前記共振回路の電圧の位相シフトが、前記センサ電極(E)における前記物体の接近および/または位置を示す、請求項1から7のいずれかに記載の電極配置。
- 前記センサ電極(E)および前記共振回路を含んで形成された前記システムの出力が、3つのシールド電極(SE1、SE2、SE3)のうちの少なくとも1つをほぼ前記センサ電極(E)の電位にするために、増幅回路によって、前記3つのシールド電極(SE1、SE2、SE3)のうちの少なくとも1つを切替え可能である、請求項8に記載の電極配置。
- 前記増幅回路がドライバ回路であり、前記ドライバ回路が、前記少なくとも1つのシールド電極(SE1、SE2、SE3)で電流を駆動するように、かつ少なくとも1つのシールド電極を前記センサ電極(E)の電極電圧と同相の電圧で荷電するように適合され、前記印加電圧が前記センサ電極(E)の電極電圧よりも小さい、請求項9に記載の電極配置。
- 少なくとも1つの結合電極(SEK)が前記センサ電極(E)と前記第1のシールド電極(SE1)の間に配置可能であり、かつ前記第1のシールド電極(SE1)と結合可能であり、
前記少なくとも1つの静電容量式センサ(S)の出力が、前記結合電極(SEK)および前記第1のシールド電極(SE1)をほぼ前記センサ電極(E)の電位にするために、ドライバ回路によって前記結合電極(SEK)を切替え可能である、請求項1から10のいずれかに記載の電極配置。 - 前記ドライバ回路が、前記結合電極(SEK)で電流を駆動するように、かつ前記結合電極(SEK)を前記センサ電極(E)の電極電圧と同相の電圧で荷電するように適合され、前記印加電圧が前記センサ電極(E)の電極電圧よりも小さい、請求項11に記載の電極配置。
- 前記シールド電極(SE)と前記結合電極(SEK)が容量結合される、請求項11から12のうちの一項に記載の電極配置。
- 前記少なくとも1つの静電容量式センサ(S)の出力部が、マルチプレクサ(MUX)によって増幅回路と結合可能である、請求項9から13のうちの一項に記載の電極配置。
- 共振回路の誘導性構成要素がジャイレータによって形成される、請求項8から14のうちの一項に記載の電極配置。
- 前記ジャイレータが、コンデンサ(CF)でフィードバックされ前記静電容量式センサ(S)の入力部で仮想インダクタンスとして機能する演算増幅器(OP)を備え、前記仮想インダクタンスが、前記静電容量式センサ(S)の入力部に接続された前記センサ電極(E)と、グランドに対するその負荷静電容量(CL)と共に並列共振回路を構成する、請求項15に記載の電極配置。
- 前記演算増幅器(OP)の出力部が増幅回路と結合可能であり、前記演算増幅器(OP)の出力部に、好ましくはオーミック電圧分割器である減衰器が配置される、請求項16に記載の電極配置。
- ディスプレイデバイス(D)に対する物体の位置および/または接近を検出するための、ディスプレイデバイス(D)の電極構成であって、請求項1から17のいずれかに記載の少なくとも1つの電極配置を備え、前記電極配置が前記ディスプレイデバイス(D)内で、前記基板(TM)の第2の面が前記ディスプレイデバイス(D)の方に向けられるように配置可能であり、前記第1のシールド電極(SE1)が、前記センサ電極(E)によって放出される前記交番電界を接地ディスプレイデバイス(D)から遮蔽する働きをする、電極構成。
- 前記第1のシールド電極(SE1)が、前記ディスプレイデバイス(D)の前に位置する導電性で透明度の高い層(ITOS)と直流結合可能である、または容量結合可能である、請求項18に記載の電極構成。
- 前記第1のシールド電極(SE1)が、前記ディスプレイデバイス(D)の前に位置する導電性で透明度の高い層(ITOS)によって形成される、請求項19に記載の電極構成。
- ディスプレイデバイス(D)において物体の位置および/または接近を検出する装置であって、請求項1から17のうちの一項に記載の電極構成を備え、前記第1のシールド電極(SE1)が、前記ディスプレイデバイス内に配置可能である透明保護材料(SM)中に埋め込まれ、前記第1のシールド電極(SE1)が、前記センサ電極(E)の電界を前記接地ディスプレイデバイスから遮蔽する働きをする、装置。
- 前記第1のシールド電極(SE1)および前記少なくとも1つのセンサ電極(E)それぞれが基板に埋め込まれ、前記基板(B)が、前記透明保護材料(SM)の、ディスプレイデバイス(D)と反対側の面に配置される、請求項21に記載の装置。
- 前記基板が透明基板である、請求項22に記載の装置。
- 前記ディスプレイデバイス(D)がタッチ感知スクリーンであり、前記第1のシールド電極(SE1)および/または前記少なくとも1つのセンサ電極(E)が、前記タッチ感知スクリーンの導電層によって形成され、前記タッチ感知スクリーンの前記導電層が、接触検出用判定ユニット(μC)および近接検出用判定ユニット(GestIC)と結合される、請求項21から23のうちの一項に記載の装置。
- 前記ディスプレイデバイス(D)から前記物体までが所定の第1の距離(SW1)を超えると、前記ディスプレイデバイス(D)に対する前記物体の動きを判定するように適合される、請求項24に記載の装置。
- 前記近接検出用判定ユニット(GestIC)が、前記ディスプレイデバイス(D)から前記物体までの距離が前記第1の距離(SW1)より小さい場合に不活性化できる、請求項25に記載の装置。
- 前記ディスプレイデバイス(D)から前記物体までが所定の第2の距離(SW2)未満で、前記ディスプレイデバイス(D)の前記物体との接触を判定するように適合される、請求項24または26に記載の装置。
- 前記第2の距離(SW2)が前記第1の距離(SW1)よりも大きい、請求項27に記載の装置。
- 前記タッチ感知スクリーンの前記導電層が、前記接触検出用判定ユニット(μC)および前記近接検出用判定ユニット(GestIC)と時分割で結合される、請求項24から28のうちの一項に記載の装置。
- 前記第1のシールド電極(SE1)が結合電極(SEK)を備える、請求項24に記載の装置。
- 複数のセンサ電極(E)および少なくとも1つの結合電極(SEK)を備える箔であって、前記センサ電極(E)が前記少なくとも1つの結合電極(SEK)の側に、前記少なくとも1つの結合電極(SEK)から所定の距離に配置され、前記箔が、前記センサ電極(E)を判定ユニット(GestIC)に接続すると共に、前記センサ電極(E)および前記少なくとも1つの結合電極(SEK)を、前記センサ電極(E)と前記少なくとも1つの結合電極(SEK)との間に実質的に無電界の空間を作るためにドライバ回路(T)に接続するコネクタを備える、箔。
- 接触を検出するための導電構造体を備えたタッチ感知スクリーンを有する接近感知ディスプレイデバイスの製造方法であって、請求項26に記載の箔を前記タッチ感知スクリーン上に付けるステップを含み、少なくとも1つの結合電極(SEK)が前記スクリーンの方に向けられ、前記少なくとも1つの結合電極(SEK)を前記タッチ感知スクリーンの導電構造体と容量結合することができる、方法。
- 前記箔の接続部および前記タッチ感知スクリーンの導電構造体を近接検出用判定ユニット(GestIC)と結合するステップをさらに含む、請求項32に記載の方法であって、前記導電構造体が、前記近接検出用判定ユニット(GestIC)および前記接触検出用判定ユニット(μC)と時分割で結合される、方法。
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