特許 5727981 電子装置及びタッチ検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5727981

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】電子装置及びタッチ検出方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20150514BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 412

   G06F3/041 512

   G06F3/044 120

【請求項の数】7

【外国語出願】

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-220579(P2012-220579)

(22)【出願日】2012年10月2日

(65)【公開番号】特開2013-84268(P2013-84268A)

(43)【公開日】2013年5月9日

【審査請求日】2012年10月19日

(31)【優先権主張番号】61/546,069

(32)【優先日】2011年10月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/606,026

(32)【優先日】2012年9月7日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502160992

【氏名又は名称】宏達國際電子股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(72)【発明者】

【氏名】羅 丕霖

(72)【発明者】

【氏名】陳 ▲徳▼睦

(72)【発明者】

【氏名】劉 正熙

(72)【発明者】

【氏名】薛 易帆

【審査官】 笠田 和宏

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１２６０７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８０７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００２９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６４７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９８００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１６０１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０２Ｆ １／１３６− １／１３６８

Ｇ０６Ｆ ３／０３ − ３／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイモジュール内に、第１の駆動信号に応答して第１の検出信号を発生すると共に、インセルタッチセンサ又はオンセルタッチセンサである第１のタッチセンサを一体化した前記ディスプレイモジュールと、
第２の駆動信号に応答して第２の検出信号を発生する第２のタッチセンサと、
前記ディスプレイモジュールに結合されると共に、前記第１の駆動信号を発生させ、前記第１タッチセンサ及び前記ディスプレイモジュールを駆動して画像を表示させるようにする駆動回路と、
前記第１のタッチセンサ及び前記第２のタッチセンサに結合されると共に、前記第２のタッチセンサを駆動する前記第２駆動信号を発生させ、前記第１のタッチセンサ上のタッチを検出する前記第１の検出信号を受信し、前記第２のタッチセンサ上のタッチを検出する前記第２の検出信号を受信する検出回路と
を具え、
前記駆動回路は、第１のタイミングに応じて前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに供給し、
前記検出回路は、第２のタイミングに応じて前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに供給し、
前記第１のタイミング及び前記第２のタイミングは互いに異なっており、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号の周波数は異なっている、
電子装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電子装置において、前記検出回路は、
前記第１のタッチセンサに結合され、前記第１の検出信号を受信する第１の受信機と、
前記第２のタッチセンサに結合され、前記第２の検出信号を受信する第２の受信機と、
前記第１のタッチセンサ及び前記第２のタッチセンサと、前記第１の受信機及び前記第２の受信機とに結合され、前記第１の検出信号を受信するように前記第１の受信機をトリガする制御信号を送信し、且つ前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに送信するとともに、前記第２の検出信号を受信するように前記第２の受信機をトリガする前記制御信号を送信する送信機と
を具え、
前記駆動回路は、前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに送信する、
電子装置。

【請求項3】

請求項１に記載の電子装置において、前記検出回路は、第１のタイミングに応じて前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに供給するように前記駆動回路に命令するとともに、前記検出回路は、第２のタイミングに応じて前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに供給するようになっており、これら第１のタイミング及び第２のタイミングは互いに異なっている電子装置。

【請求項4】

駆動回路により、ディスプレイモジュールに一体化されている第１のタッチセンサを駆動する第１の駆動信号を供給し、画像を表示するように前記ディスプレイモジュールを駆動し、又は、前記第１のタッチセンサに供給された前記第１の駆動信号に、前記第１のタッチセンサ上のタッチを検出して前記ディスプレイモジュールが画像を表示するように命令するステップと、
検出回路により、第２のタッチセンサに第２の駆動信号を供給するステップと、
前記検出回路により、前記第１の駆動信号に応答して前記第１のタッチセンサにより発生された第１の検出信号を受信して解析するステップと、
前記検出回路により、前記第２の駆動信号に応答して前記第２のタッチセンサにより発生された第２の検出信号を受信して解析するステップと、
前記駆動回路により、第１のタイミングに応じて前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに供給するステップと、
前記検出回路により、第２のタイミングに応じて前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに供給するステップと
を具え、これら第１のタイミング及び第２のタイミングを互いに異ならせ、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号の周波数を互いに異ならせるようにする
タッチ検出方法。

【請求項5】

請求項４に記載のタッチ検出方法において、このタッチ検出方法が更に、
前記駆動回路により、前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに送信するとともに、送信機により、前記第１の検出信号の受信をトリガする制御信号を送信するステップと、
前記検出回路により、前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに送信するとともに、前記送信機により、前記第２の検出信号の受信をトリガする制御信号を送信するステップと
を具えているタッチ検出方法。

【請求項6】

請求項４に記載のタッチ検出方法において、このタッチ検出方法が更に、
前記駆動回路により画像を表示するようにディスプレイモジュールを駆動するステップを具えているタッチ検出方法。

【請求項7】

請求項６に記載のタッチ検出方法において、このタッチ検出方法が更に、
前記検出回路により、第１のタイミングに応じて前記第１の駆動信号を前記第１のタッチセンサに供給することを前記駆動回路に命令するステップと、
前記検出回路により、第２のタイミングに応じて前記第２の駆動信号を前記第２のタッチセンサに供給するステップと
を具え、これら第１のタイミング及び第２のタイミングは互いに異ならせるようにするタッチ検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子装置と、タッチ検出方法とに関するものである。本発明は特に、電子装置と、２つのタッチセンサでタッチ動作を検出する方法とに関するものである。

【0002】

[関連出願の相互参照]
本出願は、２０１１年１０月１２日に出願された出願番号61/546,069の米国特許仮出願の優先権を主張するものである。この米国特許仮出願の全体は、参照することによりここに導入されるものであり、本出願の一部となるものである。

【背景技術】

【0003】

図１は、従来の電子装置１００を示す線図である。この電子装置１００は、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノート型ＰＣ又はデスクトップ型ＰＣのようなタッチ感応装置である。電子装置１００は、タッチ式ディスプレイ１１０と幾つかの仮想キー１２０とを有している。各仮想キー１２０は、ユーザのタッチ動作を、タッチ式ディスプレイ１１０が検出するのと同様にして検出しうる。

【0004】

図２は、電子装置１００を示す断面図である。タッチ式ディスプレイ１１０はカバーガラス１４０と、タッチセンサ１５０と、液晶モジュール（ＬＣＭ）１６０とを有する。ディスプレイ領域１３２の大きさは、ＬＣＭ１６０により表示される画像を露出させるカバーガラス１４０の寸法と同じである。タッチ能動領域１３１は、電子装置１００のタッチ感応表面である。このタッチ能動領域１３１の寸法は、タッチセンサ１５０の寸法と同じである。タッチセンサ１５０は、カバーガラス１４０及びＬＣＭ１６０を越えて延在するとともに、仮想キー１２０の下側に延在する。従って、タッチ能動領域１３１は、ディスプレイ領域１３２及び仮想キー領域１３３を被覆する。ユーザは、指又はスタイラスを介して単にディスプレイ領域１３２にタッチするだけで選択を行うことができる。一般に、電子装置１００は、ユーザによりタッチセンサ１５０を走査することによりタッチ能動領域１３１上に誘起されるタッチ事象の位置を認識し、その後にこれらのタッチ事象に基づく動作を実行しうる。

【0005】

図２では、タッチセンサ１５０とＬＣＭ１６０とは別々の素子である。製造技術は常に改善している為、関連素子を１つに一体化してシステム全体の複雑性及び費用を低減化するようにする傾向が常にある。最近、インセル技術やオンセル技術により、タッチセンサ及びＬＣＭを一体化することができる。

【0006】

例えば、図３は他の従来のタッチ感応電子装置３００を示す断面図である。この電子装置３００における一体化されたＬＣＭ３６０は、電子装置１００におけるタッチセンサ１５０及びＬＣＭ１６０に代わるものである。ＬＣＭ３６０にはタッチセンサ（図示せず）が一体化されている。しかし、ＬＣＭ３６０に一体化されたタッチセンサはＬＣＭ３６０と同じ寸法を有する為、電子装置３００のタッチ能動領域３３１はディスプレイ領域１３２を覆っている。電子装置３００の仮想キー１２０の下にはタッチセンサが存在しない為、これらの仮想キーは動作し得ない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本発明は電子装置を提供するものであり、この電子装置は、一体化したディスプレイモジュールと、独立したタッチセンサとを有する。この一体化したディスプレイモジュールは、タッチ式ディスプレイ上のタッチ動作を検出するのに用いることができ、独立したタッチセンサは、仮想キー上のタッチ動作を検出するのに用いることができる。このようなタッチ検出装置は、タッチ感応電子装置に対する有効性、性能及びユーザの満足度を高める解決策を廉価に達成する。

【0008】

本発明は、タッチ検出方法をも提供するものであり、このタッチ検出方法は、タッチ感応電子装置に対し上述したタッチ感応電子装置と同様に有効性、性能及びユーザの満足度を高めるものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一例によれば、電子装置を提供するものであり、この電子装置は、第１のタッチセンサを一体化したディスプレイモジュールと、第２のタッチセンサと、検出回路とを有する。このディスプレイモジュールは、液晶モジュール（ＬＣＭ）とすることができる。第１のタッチセンサは、第１の駆動信号に応答して第１の検出信号を発生する。第２のタッチセンサは、第２の駆動信号に応答して第２の検出信号を発生する。検出回路は、第１及び第２のタッチセンサに結合されている。検出回路は、第１の検出信号及び第２の検出信号を受信して解析する。

【0010】

本発明の他の例によれば、以下のステップを有するタッチ検出方法を提供する。これらのステップは、ディスプレイモジュールに一体化された第１のタッチセンサに第１の駆動信号を供給するか、又は第１の駆動信号を第１のタッチセンサに供給することを命令するステップと、第２のタッチセンサに第２の駆動信号を供給するステップと、第１の駆動信号に応答して第１のタッチセンサにより発生された第１の検出信号を受信して解析するステップと、第２の駆動信号に応答して第２のタッチセンサにより発生された第２の検出信号を受信して解析するステップとである。

【0011】

本発明を具体化した以下の添付図面は、本発明を更に理解するためのものであり、本明細書の一部を成すものである。これらの図面は本発明の実施例を示しており、本発明の原理を説明する作用をするものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、従来のタッチ感応電子装置を示す線図である。

【図2】図２は、従来のタッチ感応電子装置を示す断面図である。

【図3】図３は、他の従来のタッチ感応電子装置を示す断面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施例によるタッチ感応電子装置の一部を示す断面図である。

【図5】図５は、本発明の一実施例によるタッチ感応電子装置の一部を示す線図である。

【図6】図６は、本発明の一実施例によるタッチ感応電子装置の一部を示す線図である。

【図7】図７は、本発明の他の実施例によるタッチ感応電子装置の一部を示す線図である。

【図8】図８は、本発明の一実施例によるタッチ検出方法の流れを示す線図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明を、その実施例を参照して詳細に説明するに、その数例を添付図面に示す。同じ又は同様な部分を参照するのに、図面及び説明において可能な限り同じ参照符号を用いている。

【0014】

図４は、本発明の一実施例によるタッチ感応電子装置４００の一部を示す断面図である。この電子装置４００は、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット型ＰＣ、ノート型ＰＣ又はデスクトップ型ＰＣとすることができる。この電子装置４００は、カバーガラス１４０と、一体化ディスプレイモジュール４１０と、このディスプレイモジュール４１０に一体化されたタッチセンサ４１５と、仮想キータッチセンサ４２０と、この仮想キータッチセンサ４２０の下側のライトガイド４３０と、幾つかの仮想キー１２０とを有する。タッチセンサ４１５はインセルタッチセンサ又はオンセルタッチセンサとすることができる。

【0015】

図５は、本発明の一実施例によるタッチ感応電子装置４００の一部を示す線図である。この感応電子装置４００は、タッチセンサ４１５を一体化したディスプレイモジュール４１０と、仮想キータッチセンサ４２０と、検出回路４４０と、駆動回路５５０とを有する。検出回路４４０はタッチコントローラとすることができ、駆動回路５５０はＬＣＭドライバとすることができる。検出回路４４０はタッチセンサ４１５及び４２０に結合されている。駆動回路５５０はディスプレイモジュール４１０に結合されている。このディスプレイモジュール４１０は液晶モジュール（ＬＣＭ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールとすることができる。

【0016】

検出回路４４０は、タッチセンサ４１５を走査することによりディスプレイ領域１３２におけるタッチ事象を検出する。タッチセンサ４１５を走査するために、検出回路４４０は駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給する。タッチセンサ４１５は、駆動信号５１１に応答して検出信号５１５を発生する。検出回路４４０は、検出信号５１５を受信して解析することにより、ディスプレイ領域１３２におけるタッチ事象の位置を認識する。同様に、検出回路４４０は、仮想キータッチセンサ４２０を走査することにより仮想キー領域１３２におけるタッチ事象を検出する。仮想キータッチセンサ４２０を走査するために、検出回路４４０は仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給する。この仮想キータッチセンサ４２０は、仮想キー駆動信号５２１に応答して仮想キー検出信号５２５を発生する。検出回路４４０は、仮想キー検出信号５２５を受信して解析することにより、仮想キー領域１３３におけるタッチ事象の位置を認識する。電子装置４００は、検出回路４４０により検出されたタッチ事象の位置に基づく機能を実行しうる。駆動回路５５０はディスプレイモジュール４１０を駆動して電子装置４００のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）のような画像を表示させる。タッチセンサ４１５及び４２０と、検出回路４４０と、駆動回路５５０とは実回線である。

【0017】

本発明の一実施例では、検出回路４４０が第１のタイミングに応じてディスプレイモジュール駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給するようにしうる。又、検出回路４４０は第２のタイミングに応じて仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給するようにしうる。第１のタイミングと第２のタイミングとは互いに異なるものである。換言すれば、検出回路４４０は駆動信号５１１と仮想キー駆動信号５２１とを同時に出力しない。従って、タッチセンサ４１５の走査によって仮想キータッチセンサ４２０の走査を妨害しない。

【0018】

本発明の他の実施例では、検出回路４４０が第１の周波数でディスプレイモジュール駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給するようにしうる。又、検出回路４４０は第２の周波数で仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給するようにしうる。第１の周波数と第２の周波数とは互いに異なるものである。検出回路４４０は駆動信号５１１と仮想キー駆動信号５２１とを互いに異なる周波数で出力する為、タッチセンサ４１５の走査によって仮想キータッチセンサ４２０の走査を妨害しない。

【0019】

本発明の更に他の実施例では、検出回路４４０が駆動信号５１１と仮想キー駆動信号５２１とを同時に同じ出力端子を経てタッチセンサ４１５と仮想キータッチセンサ４２０とにそれぞれ供給するようにしうる。検出回路４４０は駆動信号５１１と仮想キー駆動信号５２１とを互いに異なる周波数で送出させて互いの妨害を回避するようにしうる。

【0020】

図６は、電子装置４００における、ディスプレイモジュール４１０と、タッチセンサ４１５と、仮想キータッチセンサ４２０と、検出回路４４０とを示す線図である。検出回路４４０は、送信機４４２と、２つの受信機４４４及び４４６とを有する。受信機４４４は、検出信号５１５を受信するためにタッチセンサ４１５に結合され、一方、受信機４４６は、仮想キー検出信号５２５を受信するために仮想キータッチセンサ４２０に結合されている。送信機４４２は、タッチセンサ４１５と、仮想キータッチセンサ４２０と、受信機４４４及び４４６とに結合されている。送信機４４２は駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に送信するとともに、検出信号５１５を受信するように受信機４４４をトリガする制御信号４５０を送信する。更に、送信機４４２は仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に送信するとともに、仮想キー検出信号５２５を受信するように受信機４４６をトリガする制御信号４５０を送信する。

【0021】

図７は、本発明の他の実施例によるタッチ感応電子装置４００の一部を示す線図である。本例では、このタッチ感応電子装置４００は、ディスプレイモジュール４１０と、このディスプレイモジュール４１０に一体化されたタッチセンサ４１５と、仮想キータッチセンサ４２０と、タッチセンサ４１５及び仮想キータッチセンサ４２０に結合された検出回路７６０と、ディスプレイモジュール４１０、タッチセンサ４１５及び検出回路７６０に結合された駆動回路７５０とを具えている。駆動回路７５０はディスプレイモジュール４１０を駆動して電子装置４００のＧＵＩのような画像を表示させる。検出回路７６０及び駆動回路７５０は双方共実回線である。

【0022】

タッチセンサ４１５及び仮想キータッチセンサ４２０を走査してタッチ事象を検出するために、検出回路７６０は、駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給することを駆動回路７５０に命令するとともに、この検出回路７６０は仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給する。タッチセンサ４１５は、駆動信号に応答して検出信号５１５を発生する。検出回路７６０は検出信号５１５を受信して解析し、この検出信号５１５の解析に基づいてディスプレイ領域１３２におけるタッチ事象の位置を決定する。一方、仮想キータッチセンサ４２０は仮想キー駆動信号５２１に応答して仮想キー検出信号５２５を発生する。検出回路７６０は仮想キー検出信号５２５を受信して解析し、この仮想キー検出信号５２５の解析に基づいて仮想キー領域１３３におけるタッチ事象の位置を決定する。電子装置４００は、検出回路７６０により検出されたタッチ事象の位置に基づく機能を実行しうる。

【0023】

本発明の一実施例では、検出回路７６０により第１のタイミングに応じて駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給することを駆動回路７５０に命令するようにしうる。又、この検出回路により第２のタイミングに応じて仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給するようにしうる。第１のタイミングと第２のタイミングとは互いに異ならせ、タッチセンサ４１５の走査が仮想キータッチセンサ４２０の走査を妨害しないようにしてある。

【0024】

本発明の他の実施例では、検出回路７６０が第１の周波数で駆動信号５１１をタッチセンサ４１５に供給するように駆動回路７５０に命令しうる。又、この検出回路は第２の周波数で仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給するようにしうる。第１の周波数と第２の周波数とは互いに異なり、タッチセンサ４１５の走査によって仮想キータッチセンサ４２０の走査を妨害しないようになっている。

【0025】

図８は、本発明の一実施例によるタッチ検出方法の流れを示す線図である。このタッチ検出方法は、図５、図６又は図７に示すタッチ感応電子装置４００により実行しうる以下のステップを有する。ステップ８１０では、ディスプレイモジュール４１０に一体化されたタッチセンサ４１５に駆動信号５１１を供給するか、又はタッチセンサ４１５に駆動信号５１１を供給することを命令する。ステップ８２０では、仮想キー駆動信号５２１を仮想キータッチセンサ４２０に供給する。ステップ８３０では、駆動信号５１１に応答してタッチセンサ４１５により発生された検出信号５１５を受信して解析する。ステップ８４０では、仮想キー駆動信号５２１に応答して仮想キータッチセンサ４２０により発生された仮想キー検出信号５２５を受信して解析する。

【0026】

タッチ検出方法の他の細部は本発明の前述した実施例で既に詳細に説明してある為、ここではこれらの細部を繰り返し説明しない。

【0027】

本発明の前述した実施例では、検出信号と仮想キー検出信号とを受信して解析することにより、それぞれタッチセンサと仮想キータッチセンサとを走査する。しかし、本発明はタッチセンサと仮想キータッチセンサとに限定されるものではない。本発明の他の実施例では、複数の任意のタッチセンサを、これらの検出信号をそれぞれ受信して解析することにより走査することができる。

【0028】

要するに、本発明は少なくとも２つのタッチセンサを走査するのに１つの検出回路を用いる。これらのタッチセンサの１つを用いて電子装置のディスプレイ領域におけるタッチ事象を検出することができる。又、これらのタッチセンサの他の１つを用いて電子装置の仮想キー領域におけるタッチ事象を検出することができる。本発明によれば、２つの検出回路の代わりに１つの検出回路を用いることにより、電子装置の費用及び複雑性を低減させる。更に、本発明によれば、仮想キーに関するタッチ事象を検出するのに独立型のタッチセンサを用いることにより、タッチ感応電子装置に対する有効性、性能及びユーザの満足度を高めることができる。

【0029】

当業者にとって明らかなように、本発明の範囲又は精神を逸脱することなく、本発明の構造に対し種々の変形及び変更を達成しうる。上述したことを考慮するに、本発明の変形及び変更が本発明の特許請求の範囲及びこれらの等価範囲内に入る限り、本発明はこれらの変形及び変更を含むものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】