JP2015511413A - 非接触カード・リーダとタッチ機能との干渉を防止する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CIRQUE(登録商標)Corporation製タッチパッドはXおよびY電極12,14の格子、ならびに別個の単独検知電極16を使用するが、多重化を用いることによって、検知電極16もXまたはY電極12,14にすることができる。
統合非接触タッチパッドの一例は、ワイヤ・ループ・アンテナまたは銅製トレースをタッチ・センサの周囲に配することによって作られる。この設計の欠点は、タッチパッド・センサおよび非接触カード・リーダの物理的構造の多くが、電気的だけでなく機械的にも干渉することである。
第2の目的は、統合システムのフォーム・ファクタが、非接触カード通信に使用される統合NFCデバイスを有する単体タッチ・センサと同じ位小さく、そして無鍵入場システムと同じ位大きくできることである。
図2Aは、本発明の第1実施形態の物理コンポーネントを示す切断縦断面図である。この第1実施形態では、タッチ、ディスプレイ、およびNFC技術を有するシステムが示される。具体的には、表示画面42の上に配置されたタッチ・センサ40を示す。この図は、種々のコンポーネントの積層(stacking)即ち積み重ね(stack-up)構成を示すことを目的とし、具体的なサイズの関係を示すことを目的とするのではない。タッチ・センサ40の下に配置された第1NFCアンテナ44が示され、表示画面42の直下に配置された第2NFCアンテナ46が示されている。
図5は、電極を共有するタッチ・センサ40および表示画面42を示す切断縦断面図である。
電極が共有されるとき、これらを共有するコンポーネント間の干渉を防止することが必要である。このため、本発明の他の実施形態では、タッチ・センサ40において用いられるクロッキング発振器を、第1および第2NFCアンテナ44、46ならびに表示画面42のクロッキング発振器としても使用することができる。共通のクロッキング発振器の信号を使用することによって、タッチ・センサ40、表示画面42、ならびに第1および第2NFCアンテナ44、46間において倍速サンプリング(double-rate sampling)を設け、これによって望ましくない信号がこれらのコンポーネントのいずれからも現れるのを防止することができる。倍速サンプリングは、第2NFCアンテナ46の基本搬送波周波数においてノッチ・フィルタを形成することができる。タッチ・センサ40と第2NFCアンテナ46との間に完全な同期があるので、このサンプリング方法は、優れた濾波方法を提供することができる
また、ディスプレイの動作を他のコンポーネントと調和させるまたは同期させることも可能であるとよい。本発明は、どのようにすれば本発明のコンポーネント間のクロストークを最少に抑えることができるかについて教示する。
以上、本発明は、本発明のコンポーネント間における電極の共有使用について説明した。本発明の他の実施形態では、接地面が送信NFCアンテナと共有されてもよい。
図10は、指向性カプラの使用に関する本発明の他の態様を示す。指向性カプラは、NFCアンテナの感度を高めるために使用することができる。例えば、これは、タッチ・センサ40、表示画面42、またはタッチ・センサおよび表示画面双方の下に配置されたNFCアンテナが、NFC信号を受信するためおよびNFC信号を送信するために使用されるかもしれないときに、有用であると考えられる。したがって、指向性カプラは、1つの送受信NFCアンテナの範囲または感度を高めるために使用することができる。図10に示す一実施形態では、積み重ねはタッチ・センサ40、表示画面42、およびNFCアンテナ80で構成され、NFCアンテナ80はNFC信号を送信および受信するためにある。タッチ・センサ40、表示画面42、およびNFCアンテナ80も、電極のような物理構造を共有することができる。
Claims (43)
- タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるために、タッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合するシステムであって、
表示画面と、
前記表示画面上に配置されることによって、タッチ・スクリーンを形成するタッチ・センサと、
前記タッチ・スクリーンの下に配置され、信号を受信する第1近距離通信アンテナと、
前記表示画面の直下に配置され、前記タッチ・スクリーンを介して信号を送信する第2近距離通信アンテナと、
を含む、システム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第2近距離通信アンテナと前記タッチ・センサとの間に配置された接地面を含み、前記接地面が、閉ループがないように形成された複数の電極を含むことによって、前記電極における渦電流を最小限に抑える、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第2近距離通信アンテナと同じ基板上に接地面を含み、前記接地面が、閉ループがないように形成された複数の電極を含むことによって、前記電極における渦電流を最小限に抑える、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第2近距離通信アンテナの下に配置された接地面を含み、前記接地面が、閉ループがないように形成された複数の電極を含むことによって、前記電極における渦電流を最小限に抑える、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、
前記第1近距離通信アンテナのために使用される低または高インピーダンス材料と、
前記第2近距離通信アンテナのために使用される低インピーダンス材料と、
を含む、システム。 - 請求項5記載のシステムにおいて、更に、高入力インピーダンス入力回路を有し前記第1近距離通信アンテナから入力信号を受信するアンテナ回路と、信号を前記第2近距離通信アンテナに送信する低出力インピーダンス駆動回路とを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記システムの少なくとも1つの基板上にフェライト材料を配置することによって、前記システムによって生成される電界または磁界を圧縮することを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサと前記第2NFCアンテナとの間に配置された少なくとも1つの基板を含み、導電性材料が前記少なくとも1つの基板の表面上に配置されることによって、前記第2NFCアンテナの前記タッチ・センサとの電界干渉を低減する、システム。
- 請求項8記載のシステムにおいて、更に、前記少なくとも1つの基板上の前記導電性材料の全てに結合されることによって、前記導電性材料の全てを電気的に結合する導電性電極を含む、システム。
- 請求項8記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサの各電極上に配置されることによって、前記第2NFCアンテナの前記タッチ・センサとの干渉を防止するフィルタを含む、システム。
- 請求項10記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサの各電極上に配置されることによって、前記第2NFCアンテナから接地に信号を分流させるキャパシタを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサ、前記表示画面、および前記NFCアンテナによって使用されることによって、前記タッチ・センサ、前記表示画面、および前記NFCアンテナ間における望ましくない信号を最小限に抑える共通発振クロッキング信号を含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第2NFCアンテナのアクティブ化を検出することによって、前記タッチ・センサが検知機能を変更することを可能にするセンサを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサのアクティブ化を検出することによって、前記第2NFCアンテナが通信機能を終了することを可能にするセンサを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第1NFCアンテナ、前記第2NFCアンテナ、または前記2つの組み合わせのアクティブ化を可能にするスイッチを、前記タッチ・センサ内に含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・センサ、前記第1近距離通信アンテナ、前記第2近距離通信、および前記表示画面の機能を同期させる同期回路を含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、相互容量タッチ・センサを含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、液晶ディスプレイ、発光ダイオード・ディスプレイ、および有機発光ダイオード・ディスプレイを含む表示画面の一群から選択される前記表示画面を含む、システム。
- 請求項1記載のシステムにおいて、更に、前記第1近距離通信アンテナが信号を受信するために使用される場合、前記第1近距離通信アンテナに接続される指向性カプラを含む、システム。
- タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるためにタッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合する方法であって、
1)表示画面と、前記表示画面上に配置されることによってタッチ・スクリーンを形成するタッチ・センサと、前記タッチ・スクリーンの下に配置され信号を受信する第1近距離通信アンテナと、前記タッチ・スクリーンの下またはその周囲に配置され信号を送信する第2近距離通信アンテナとを設けるステップと、
2)前記第2近距離通信アンテナから前記表示画面、前記タッチ・センサ、および前記第1近距離通信アンテナを介して近距離通信信号を送信するステップと、
3)前記第1近距離通信アンテナ上において近距離通信信号を受信するステップと、
を含む、方法。 - 請求項20記載の方法において、更に、
1)前記第2近距離通信アンテナと前記タッチ・センサとの間に接地面を配置するステップと、
2)閉ループが生じないようにすることによって前記電極における渦電流を最小限に抑えるように、複数の接地面電極を形成するステップと、
を含む、方法。 - 請求項20記載の方法において、更に、
1)前記第2近距離通信アンテナと同じ基板上に接地面を配置するステップと、
2)閉ループが生じないようにすることによって前記電極における渦電流を最小限に抑えるように、複数の接地面電極を形成するステップと、
を含む、方法。 - 請求項20記載の方法において、更に、
1)前記第2近距離通信アンテナの下において基板上に接地面を配置するステップと、
2) 閉ループが生じないようにすることによって前記電極における渦電流を最小限に抑えるように、複数の接地面電極を形成するステップと、
を含む、方法。 - 請求項20記載の方法において、更に、
1)前記第1近距離通信アンテナのために低または高インピーダンス材料を設けるステップと、
2)前記第2近距離通信アンテナに使用される低インピーダンス材料を設けるステップと、
を含む、方法。 - 請求項24記載の方法において、更に、前記第1近距離通信アンテナから入力信号を受信する高入力インピーダンス入力回路を有するアンテナ回路と、前記第2近距離通信アンテナに信号を送信する低出力インピーダンス駆動回路とを設けるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記システムの少なくとも1つの基板上にフェライト材料を配置することによって、前記システムによって生成される電界または磁界を抑制するステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記タッチ・センサと前記第2NFCアンテナとの間に少なくとも1つの基板を配置することによって、前記タッチ・センサ上における前記第2NFCアンテナの電界干渉を低減するステップを含み、導電性材料が前記少なくとも1つの基板の表面上に配置される、方法。
- 請求項27記載の方法において、更に、前記タッチ・センサの各電極上にフィルタを配置することによって、前記タッチ・センサ上における前記第2NFCの干渉を防止するステップを含む、方法。
- 請求項28記載の方法において、更に、前記タッチ・センサの各電極上にキャパシタを配置することによって、前記第2NFCアンテナから接地に信号を分流させるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記タッチ・センサおよび前記第2NFCアンテナによって使用される共通発振クロッキング信号を使用することによって、前記タッチ・センサ上における前記第2NFCアンテナからの不要の信号を最小限に抑えるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、センサを使用することによって前記第2NFCアンテナのアクティブ化を検出することによって、検知機能を終了させるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記タッチ・センサのアクティブ化を検出することによって、通信機能を終了させるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記タッチ・センサにおいてスイッチをアクティブ化することによって、前記第1NFCアンテナ、前記第2NFCアンテナ、または前記2つの組み合わせのアクティブ化を可能にするステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記タッチ・センサ、前記第1近距離通信アンテナ、前記第2近距離通信、および前記表示画面の機能を同期させることによって、前記コンポーネントの干渉を最小限に抑えるステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、液晶ディスプレイ、発光ダイオード・ディスプレイ、および有機発光ダイオード・ディスプレイを含む表示画面の一群から前記表示画面を選択するステップを含む、方法。
- 請求項20記載の方法において、更に、前記第2近距離通信アンテナが信号を受信するために使用される場合、指向性カプラを前記第2近距離通信アンテナに結合することによって、前記第2NFCアンテナの感度を高めるステップを含む、方法。
- タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるためにタッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合するシステムであって、
複数の表示電極を有し、表示を生成するための表示画面と、
近接およびタッチ検出を行うため、更に前記表示画面とともに使用するためのタッチ・スクリーンを形成するために、前記複数の表示電極を共有するタッチ・センサと、
前記表示画面の下またはその周囲に配置され、前記タッチ・スクリーンを介して信号を送信する第1近距離通信アンテナと、
前記タッチ・スクリーンの下に配置され、信号を受信する第2近距離通信アンテナと、
を含む、システム。 - タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるためにタッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合するシステムであって、
複数の表示電極を有し、表示を生成するための表示画面と、
近接およびタッチ検出を行うため、更に前記表示画面とともに使用するためのタッチ・スクリーンを形成するために、前記複数の表示電極を共有するタッチ・センサと、
前記複数の表示電極を共有し、前記タッチ・スクリーンを介して信号を送信および受信する第1近距離通信アンテナと、
前記表示画面、前記タッチ・センサ、および前記第1近距離通信アンテナが、前記複数の表示電極の使用を共有することを可能にするために、前記複数の表示電極の使用を制御する手段と、
を含む、システム。 - 請求項38記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・スクリーン上に配置され信号を受信する第2近距離通信アンテナを含む、システム。
- タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるためにタッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合するシステムであって、
表示画面と、
前記表示画面上に配置された複数のセンサ電極を有することによってタッチ・スクリーンを形成するタッチ・センサと、
前記複数のセンサ電極を共有し、前記タッチ・スクリーンを介して信号を送信する第1近距離通信アンテナと、
を含む、システム。 - 請求項40記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・スクリーンの下またはその内側に配置され、信号を受信する第2近距離通信アンテナを含む、システム。
- タッチ感応携帯用電子アプライアンスにおいて通信を設けるためにタッチ・センサおよび近距離通信アンテナ技術を統合するシステムであって、
表示画面と、
前記表示画面の下に配置された複数のセンサ電極を有することによってタッチ・スクリーンを形成するタッチ・センサと、
前記複数のセンサ電極を共有し、前記タッチ・スクリーンを介して信号を送信する第1近距離通信アンテナと、
を含む、システム。 - 請求項42記載のシステムにおいて、更に、前記タッチ・スクリーンの下またはその内部に配置され、信号を受信する第2近距離通信アンテナを含む、システム。
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