(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】
(24)【登録日】2024-10-15
(45)【発行日】2024-10-23
(54)【発明の名称】情報処理装置
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20241016BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20241016BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20241016BHJP
【FI】
G06F3/041 400
G06F3/041 500
H01Q21/06
H01Q13/08
(21)【出願番号】P 2023510231
(86)(22)【出願日】2021-12-10
(86)【国際出願番号】 JP2021045694
(87)【国際公開番号】W WO2022209037
(87)【国際公開日】2022-10-06
【審査請求日】2023-09-15
(31)【優先権主張番号】P 2021056695
(32)【優先日】2021-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】高田 紘也
(72)【発明者】
【氏名】若藤 健司
(72)【発明者】
【氏名】奥村 藤男
【審査官】田中 洋行
(56)【参考文献】
【文献】特開2003-280815(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0241671(US,A1)
【文献】特開2020-058020(JP,A)
【文献】特開2020-053942(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06F 3/03
G06F 3/041-3/047
H01Q 21/06
H01Q 13/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タッチパネルと、
前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、
前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有
し、
前記制御手段は、特定のアプリケーションプログラムにより前記画面に表示が行われている際に前記タッチセンサにより接触が検出される頻度が閾値以上である前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
情報処理装置。
【請求項2】
タッチパネルと、
前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、
前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有し、
前記タッチセンサは、光センサにより、前記画面に対する接触を検出し、
前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第1表示素子の発光の強度を増加させる、
情報処理装置。
【請求項3】
前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第1表示素子の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させる、
請求項2に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第1表示素子と前記第2表示素子と間の位置に設けられる、
請求項1
から3のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子の少なくとも一方に対向する位置に開口部を有する、
請求項1
から4のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を通り、前記平面アンテナを支持する支持手段を有する、
請求項1から
5のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記タッチセンサは、前記支持手段に応じた位置に開口部を有する、
請求項
6に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記制御手段は、前記支持手段の導体を介して、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
請求項
6または7に記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記画面における中心部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に第1密度で複数の平面アンテナを有し、
前記画面における縁部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に前記第1密度よりも高い第2密度で複数の平面アンテナを有する、
請求項1から
8のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項10】
前記制御手段は、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に設けられた複数の平面アンテナのうち、前記タッチセンサにより接触が検出された前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
請求項1から
9のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項11】
前記制御手段は、押下用のGUI(Graphical User Interface)部品が表示されている前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
請求項1から
10のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、情報処理装置、及びタッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ミリ波(例えば、周波数が30GHz程度~300GHz程度の電波)及びテラヘルツ波(例えば、周波数が300GHz程度~3000GHz(3THz)程度の電波)等の高周波数帯の電波を用いて、無線通信の高速化、大容量化を図ることが検討されている。
【0003】
無線通信に用いる周波数が高くなるほど、一のアンテナにより通信可能な距離は短くなる。そのため、アンテナ数を増やすことにより通信可能な距離を増加させる技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1記載の技術では、例えば、通信可能な距離を増加させることが困難な場合がある。それは、アンテナ数を増加させるためには、無線通信装置の筐体を大型化しなければならなくなるためである。
【0006】
本開示の目的は、上述した課題を鑑み、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる情報処理装置、及びタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る第1の態様では、タッチパネルを有する情報処理装置が、前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御部と、を有する。
【0008】
また、本開示に係る第2の態様では、タッチパネルであって、前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御部と、を有するタッチパネルが提供される。
【発明の効果】
【0009】
一側面によれば、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【
図2】第1実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。
【
図3】第1実施形態に係る表示素子及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。
【
図4】第1実施形態に係る表示素子及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。
【
図5】第1実施形態に係るタッチセンサの一例を示す図である。
【
図6】第1実施形態に係るタッチセンサの一例を示す図である。
【
図7】実施形態に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【
図8】実施形態に係る平面アンテナの配置密度の一例を示す図である。
【
図9】第2実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。
【
図10】第2実施形態に係る表示素子、光センサ及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。
【
図11】第2実施形態に係る表示素子、光センサ及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。
【
図12】実施形態に係る制御部の一例を示す図である。
【
図13】第3実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示の原理は、いくつかの例示的な実施形態を参照して説明される。これらの実施形態は、例示のみを目的として記載されており、本開示の範囲に関する制限を示唆することなく、当業者が本開示を理解および実施するのを助けることを理解されたい。本明細書で説明される開示は、以下で説明されるもの以外の様々な方法で実装される。
【0012】
以下の説明および特許請求の範囲において、他に定義されない限り、本開示で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
【0013】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
<システム構成>
図1は、実施形態に係る無線通信システム1の構成例を示す図である。
図1において、無線通信システム1は、情報処理装置10、及び基地局20を有する。なお、情報処理装置10、及び基地局20の数は
図1の例に限定されない。
【0014】
情報処理装置10と基地局20は、例えば、無線通信によって通信できるように接続される。なお、基地局20からの電波を情報処理装置10が受信できる範囲(カバレッジ)は、セルとも称されている。
【0015】
本開示で説明する「無線通信」は、例えば、第6世代移動通信システム(6G、Beyond 5G)、第5世代移動通信システム(5G)、第4世代移動通信システム(4G)、または無線LAN(Local Area Network)等の規格に準拠してもよい。なお、4Gには、例えば、LTE(Long Term Evolution)アドバンスト、WiMAX2、LTEが含まれてもよい。また、本開示の無線通信は、現在知られているか、将来開発されるいずれかの世代の無線通信プロトコルに従って実行されてもよい。なお、本開示で使用する「ダウンリンク」は、基地局20から情報処理装置10へのリンクを指し、「アップリンク」は、情報処理装置10から基地局20へのリンクを指す。
【0016】
本開示で使用される「基地局」(BS:Base Station)という用語は、情報処理装置10が通信できるセルまたはカバレッジを提供またはホストできるデバイスを指す。基地局20の例には、例えば、非地上系ネットワーク(NTN、Non-Terrestrial Networks)における基地局または中継器が含まれる。この場合、基地局20は、例えば、静止衛星、非静止衛星、高高度擬似衛星(HAPS、High Altitude Platform Station)、航空機、飛行船、ドローン、または気球等に搭載されてもよい。
【0017】
また、基地局20の例には、例えば、gNB(NR Node B)、ノードB(NodeBまたはNB)、EvolvedノードB(eNodeBまたはeNB)、リモート無線ユニット(RRU:Remote Radio Unit)等が含まれる。また、基地局20の例には、例えば、無線ヘッド(RH:Radio Head)、リモート無線ヘッド(RRH:Remote Radio Head)、及び低電力ノード(例えば、フェムトノード、ピコノード)等を含むが、これには限定されない。
【0018】
情報処理装置10は、タッチパネル100を有している。タッチパネル100は、表示装置と位置入力装置とが組み合わされた電子部品である。情報処理装置10のユーザは、タッチパネル100に表示された表示画面上で、タップ、フリック、スワイプ、ピンチ、マルチタッチ等による直観的な操作を行うことができる。
【0019】
本開示で使用される「情報処理装置」という用語は、無線通信機能及びタッチパネル100を有する任意のデバイスを指す。情報処理装置10の例には、スマートフォン、タブレット、デジタルサイネージ(電子看板)、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイス、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ユーザ端末(UE:User Equipment)等が含まれる。また、情報処理装置10の例には、携帯型ゲーム機、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)、ポータブルコンピュータ等が含まれる。
【0020】
(第1実施形態)
<構成>
次に、
図2から
図6を参照し、第1実施形態に係る情報処理装置10のタッチパネル100構成の一例について説明する。
図2は、第1実施形態に係るタッチパネル100の構成の一例を示す図である。
図3及び
図4は、第1実施形態に係る表示素子102及び平面アンテナ105の配置の一例を示す図である。
図5及び
図6は、第1実施形態に係るタッチセンサ106の一例を示す図である。
【0021】
図2には、実施形態に係るタッチパネル100の一部の断面図の一例が示されている。
図2の例では、タッチパネル100は、表示基盤101、タッチセンサ106、平面アンテナ105A、平面アンテナ105B、平面アンテナ105C(以下で、区別する必要がない場合は、単に「平面アンテナ105」と称する。)を有する。また、タッチパネル100は、支持部104A、支持部104B、支持部104C(以下で、区別する必要がない場合は、単に「支持部104」と称する。)、及び制御部103を有する。
【0022】
制御部103と表示基盤101とは、制御部103の端子(ポート)と表示基盤101の端子とにより直接接続されてもよい。また、制御部103と表示基盤101とは、ケーブルにより接続されてもよい。また、制御部103とタッチセンサ106とは、例えば、タッチパネル100の画面よりも外側の部分を通るケーブルにより接続されてもよい。
【0023】
表示基盤101は、タッチパネル100の表示画面を表示する表示装置である。表示基盤101は、表示素子102A、表示素子102B、表示素子102C、表示素子102D、表示素子102E、表示素子102F(以下で、区別する必要がない場合は、単に「表示素子102」と称する。)を有している。一の表示素子102は、タッチパネル100の表示画面における一の画素を表示する。タッチパネル100の表示画面がカラーディスプレイである場合、一の表示素子102は、例えば、赤色を発光するLED(Light Emitting Diode)、緑色を発光するLED、及び青色を発光するLEDの3つのLEDを少なくとも有してもよい。なお、この場合の表示素子102は、マイクロLED等とも称されている。
【0024】
表示基盤101には、タッチパネル100の表示画面の画素数と同じ数の表示素子102が設けられている。そのため、例えば、タッチパネル100の画面解像度がFHD(Full High Definition)である場合は、表示基盤101には、2073600(=1920×1080)個の表示素子102が設けられている。
【0025】
タッチセンサ106は、タッチパネル100の画面に対する、指、及びタッチペン(スタイラスペン)等の物体の接触を検出する。タッチセンサ106は、タッチパネル100の画面における指等が接触された位置、当該位置への接触が開始された時刻、及び当該位置への接触が終了された時刻等を取得してもよい。
【0026】
図2に示すように、平面アンテナ105は、表示基盤101及びタッチセンサ106よりもタッチパネル100の画面の表面側(より表面に近い位置)に設けられている。平面アンテナ105は、例えば、パッチアンテナでもよい。平面アンテナ105は、小型化されたパッチアンテナでもよい。この場合、平面アンテナ105は、例えば、横方向(
図2の横方向)の片側の端部に短絡部(例えば、短絡板)を有し、横方向の長さ(高さ)が1/4波長であり、縦方向(
図2の奥行方向)の長さ(幅)が1/2波長である片側短絡型パッチアンテナでもよい。平面アンテナ105は、例えば、横方向の片側の端部に短絡部(例えば、短絡ピン)を有し、横方向の長さ(高さ)が1/4波長であり、共振周波数に影響の少ない縦方向の幅が1/4波長よりも小さい板状逆F型アンテナ(PIFA、Planar Inverted-F Antenna)でもよい。各平面アンテナ105は、マイクロストリップまたはストリップライン等により同一の基盤上に形成されてもよい。
【0027】
タッチセンサ106と平面アンテナ105との間には、絶縁層が設けられている。これにより、平面アンテナ105とタッチセンサ106との電磁的な干渉を低減できる。当該絶縁層は、空気の層(空間)でもよい。また、当該絶縁層は、プラスチック、またはガラス等の層でもよい。これにより、タッチパネル100の画面が押下された場合の強度を向上させることができる。
【0028】
制御部103は、平面アンテナ105からの信号の受信及び平面アンテナ105への信号の送信の少なくとも一方を、表示基盤101上の複数の表示素子102の間を介して有線または無線で行う。
図2の例では、平面アンテナ105は、表示基盤101上の複数の表示素子102の間を通る支持部104により、表示基盤101に支持(固定)されている。複数の平面アンテナ105のうち少なくとも1つの平面アンテナ105と制御部103とは、例えば、導体(例えば、銅)を有する支持部104を導線として用いて直結給電(例えば、背面同軸給電(Coaxial Feed))方式により有線で接続されてもよい。
【0029】
複数の平面アンテナ105のうち少なくとも1つの平面アンテナ105と制御部103とは、例えば、電磁結合給電(例えば、スロット結合給電、または近接結合給電)方式により無線で接続されてもよい。なお、制御部103と平面アンテナ105とが電磁結合給電より接続される場合、支持部104は導体を有しない樹脂(例えば、プラスチック)により形成されてもよい。また、制御部103と平面アンテナ105とが電磁結合給電より接続される場合、タッチパネル100は、支持部104を有しなくてもよい。この場合、各平面アンテナ105は同一の基盤上に形成され、当該基盤をタッチパネル100の端部で支持してもよい。
【0030】
図3及び
図4には、第1実施形態に係るタッチパネル100の画面の一部を上から見た場合の各表示素子102及び各平面アンテナ105等の配置の一例がそれぞれ示されている。なお、タッチパネル100の全ての表示素子102及び全ての平面アンテナ105を、
図3と
図4のいずれか一方の配置としてもよい。また、タッチパネル100の1以上の表示素子102及び1以上の平面アンテナ105の組みのうち一部の数の組を
図3の配置とし、残りの数の組を
図4の配置としてもよい。
【0031】
図3及び
図4では、
図2の奥行方向が縦方向として示されている。そのため、
図3及び
図4の表示素子102A-1、表示素子102B-1、表示素子102C-1、平面アンテナ105-1、及び支持部104A-1の組は、
図2の表示素子102A、表示素子102B、表示素子102C、平面アンテナ105、及び支持部104Aの組に相当する。同様に、
図3及び
図4の表示素子102A-2、表示素子102B-2、表示素子102C-2、平面アンテナ105-2、及び支持部104A-2の組も、
図2の表示素子102A、表示素子102B、表示素子102C、平面アンテナ105、及び支持部104Aの組に相当する。
【0032】
図3の例、及び
図4の例では、タッチパネル100の画面の上側(情報処理装置10のユーザ側)から見て各表示素子102と対向しない位置に平面アンテナ105が設けられている。これにより、各表示素子102による光が平面アンテナ105に遮られないため、各表示素子102の発光による表示画面をユーザに見せることができる。
【0033】
図3の例では、各平面アンテナ105は、タッチパネル100の画面の上側から見てある表示素子102(例えば、表示素子102-1)と他の表示素子102(例えば、表示素子102-2)と間の位置に設けられている。また、
図4の例では、各平面アンテナ105は、タッチパネル100の画面の上側から見て各表示素子102A-1、102A-2、102B-1、102B-2、102C-1、102C-2のそれぞれに対向する位置に開口部1051A-1、1051A-2、1051B-1、1051B-2、1051C-1、1051C-2(以下で、区別する必要がない場合は、単に「開口部1051」と称する。)を有している。
【0034】
図5には、実施形態に係るタッチセンサ106の一例が示されている。
図5には、実施形態に係るタッチセンサ106の一例として、投影型静電容量方式のタッチセンサが示されている。
図5の例では、タッチセンサ106は、ガラス基板1062、横方向の透明電極層1063、接着材1064、横方向の透明電極層1065を有し、画面の表面に指等を近づけられた際の電極間の静電容量の変化によって接触を検知する。また、
図6に示すように、タッチセンサ106は、各支持部104A-1、104A-2、104B-1、104B-2に応じた位置に各開口部1061A-1、1061A-2、1061A-3、1061A-4(以下で、区別する必要がない場合は、単に「開口部1061」と称する。)をそれぞれ有している。なお、制御部103と平面アンテナ105とが電磁結合給電より接続され、タッチパネル100が支持部104を有しない場合には、タッチセンサ106は開口部1061を有しなくてよい。
【0035】
なお、タッチセンサ106は、平面アンテナ105よりも画面の奥側に設けられてもタッチパネル100の画面に対する接触を検出できればよい。そのため、タッチセンサ106として、投影型静電容量方式に限らず、感圧式以外の任意の方式のタッチパネル用のタッチセンサを用いることができる。この場合、タッチセンサ106は、例えば、磁界を発生する専用のペンが画面に接触されると、電磁誘導による電磁エネルギーを受け取って位置を検出する電磁誘導方式等のタッチセンサでもよい。
<処理>
【0036】
次に、
図7を参照し、実施形態に係る制御部103の処理の一例について説明する。
図7は、実施形態に係る制御部103の処理の一例を示すフローチャートである。ステップS101において、制御部103は、タッチセンサ106によりタッチパネル100の画面への接触(タッチ)を検出する。続いて、制御部103は、タッチセンサ106によりタッチされた画面上の位置を判定する(ステップS102)。
【0037】
続いて、制御部103は、タッチされた画面上の位置に対応する平面アンテナ105を無効化する(ステップS103)。ここで、制御部103は、タッチセンサ106によりタッチが検出された画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナ105を用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う。この場合、制御部103は、画面にタッチされている間、タッチされている位置から所定範囲(例えば、半径2cm以内)の各平面アンテナ105を不使用としてもよい。これにより、当該平面アンテナ105がダウンリンクの受信に使用されていた場合は、当該平面アンテナ105を不使用とすることにより受信信号のノイズを低減できる可能性があると考えられる。また、当該平面アンテナ105がアップリンクの送信に使用されていた場合は、当該平面アンテナ105を不使用とすることにより消費電力の無駄を低減できる。これは、ミリ波及びテラヘルツ波は、より周波数が低い電波と比較して、画面上の指等の物体を透過する際の減衰が大きいためである。
【0038】
<<アプリケーション毎の位置の平面アンテナ105を無効化する例>>
制御部103は、アプリケーションプログラム毎に、タッチされる頻度が高い位置に対応する平面アンテナ105を予め無効化してもよい。この場合、制御部103は、画面上の各領域に対して、特定のアプリケーションプログラムによりタッチパネル100の画面に表示が行われている際にタッチされた頻度を記録してもよい。そして、制御部103は、当該頻度(例えば、所定時間当たりの回数)が閾値以上である領域の平面アンテナ105を不使用とし、当該領域以外の領域に対応する平面アンテナ105を用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行ってもよい。これにより、
図7のようにタッチされてから無効化する場合よりもさらにノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。
【0039】
<<ボタン等の位置の平面アンテナ105を無効化する例>>
制御部103は、ボタン等のタッチされる可能性が高い位置に対応する平面アンテナ105を予め無効化してもよい。この場合、制御部103は、押下用のGUI(Graphical User Interface)部品が表示されている画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行ってもよい。これにより、
図7のようにタッチされてから無効化する場合よりもさらにノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。
【0040】
(平面アンテナ105の配置密度を変える例)
タッチパネル100の画面上の各位置に対応して、平面アンテナ105の設置される密度が異なるようにしてもよい。この場合、例えば、画面における中心部の領域では、第1密度で複数の平面アンテナ105を設けてもよい。そして、画面における縁部の領域では、前第1密度よりも高い第2密度で複数の平面アンテナを設けてもよい。これにより、例えば、タッチパネル100の画面で均一な密度で平面アンテナ105を設置する場合と比較して、指等により電波が遮蔽される頻度が低減されるため、ノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。これは、画面の端部に近いほど、ユーザにタッチされる頻度が比較的低いと考えられるためである。
【0041】
図8は、実施形態に係る平面アンテナ105の配置密度の一例を示す図である。
図8の例では、画面の端からの距離に応じた3つの領域801、811、821毎に異なる密度で平面アンテナ105が設けられている。最も端側の領域801では、最も高い密度で平面アンテナ105が設けられている。そして、領域801よりも画面の中心に近い領域811では、領域801よりも低い密度で平面アンテナ105が設けられている。そして、画面の中心部の領域821では、領域811よりも低い密度で平面アンテナ105が設けられている。
【0042】
(第2実施形態)
上述した例では、投影型静電容量方式、または電磁誘導方式のタッチセンサ106を用いる例について説明した。以下では、タッチセンサとして光センサを用いる例について説明する。なお、以下では、第2実施形態において第1実施形態と異なる部分のうち主なものについて説明する。なお、第1実施形態の各部と第2実施形態の各部は、適宜組み合わせて用いることができる。この場合、例えば、タッチパネル100の画面の領域のうち一部の領域については、投影型静電容量方式、または電磁誘導方式のタッチセンサ106を用いる構成としてもよい。そして、タッチパネル100の画面の領域のうち他の領域については、光センサによるタッチセンサを用いる構成としてもよい。
【0043】
図9から
図11を参照し、第2実施形態に係る情報処理装置10のタッチパネル100構成の一例について説明する。
図9は、第2実施形態に係るタッチパネル100の構成の一例を示す図である。
【0044】
図9の例では、
図2の例と比較して、タッチセンサ106の代わりに光センサ201A、及び光センサ201B(以下で、区別する必要がない場合は、単に「光センサ201」と称する。)を有している。なお、光センサ201は、「タッチセンサ」の一例である。
図9の例では、表示基盤101上で、表示素子102が設置されていない位置に光センサ201が設けられている。光センサ201は、指等の物体が画面に接触したことを検出する。光センサ201は、例えば、フォトダイオードでもよい。光センサ201で検出された信号は、制御部103に送信される。
【0045】
図10及び
図11は、第2実施形態に係る表示素子102、光センサ201及び平面アンテナ105の配置の一例を示す図である。
図10及び
図11には、第2実施形態に係るタッチパネル100の画面の一部を上から見た場合の各表示素子102、各平面アンテナ105、及び光センサ201等の配置の一例がそれぞれ示されている。なお、タッチパネル100の全ての表示素子102及び全ての平面アンテナ105を、
図10と
図11のいずれか一方の配置としてもよい。また、タッチパネル100の1以上の表示素子102及び1以上の平面アンテナ105の組みのうち一部の数の組を
図10の配置とし、残りの数の組を
図11の配置としてもよい。
【0046】
図10の例では、各平面アンテナ105は、タッチパネル100の画面の上側から見てある表示素子102(例えば、表示素子102-1)及び光センサ201と、他の表示素子102(例えば、表示素子102-2)と間の位置に設けられている。また、
図11の例では、平面アンテナ105A-1は、タッチパネル100の画面の上側から見て表示素子102A-1及び光センサ201に対向する位置に開口部2051A-1を有している。
【0047】
制御部103は、表示素子102から青と赤の少なくとも一方を短期間発光(短パルス駆動)させ、指等の物体が存在するか否かを光センサ201により検出してもよい。これにより、例えば、表示画面のうち比較的暗い領域でもタッチを検出できる。これは、人の目は緑に対して感度が良く(高く)、青及び赤に対しては感度が比較的悪い(低い)ためである。
【0048】
また、制御部103は、タッチされた位置の表示素子102の発光の強度(輝度、明るさ)を増加させてもよい。これにより、例えば、当該表示素子102の発光は指等の物体に遮られるためユーザに眩しさを感じさせることを低減しながら、光センサ201による検出の精度を向上させることができる。この場合、制御部103は、タッチされた位置の表示素子102の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させてもよい。これにより、例えば、指等のタッチが行われなくなった際にユーザに眩しさを感じさせることを低減できる。
【0049】
また、表示素子102は、赤、緑、及び青の3つのLEDに加え、赤外線を発光するLED(IR-LED)を有してもよい。そして、制御部103は、IR-LEDを適宜発光させてもよい。これにより、例えば、ユーザに眩しさを感じさせることを低減しながら、光センサ201による検出の精度を向上させることができる。
【0050】
(第3実施形態)
上述した例では、平面アンテナ105とは別体のタッチセンサ106または光センサ201を用いる例について説明した。以下では、平面アンテナ105をタッチセンサの少なくとも一部として用いる例について説明する。なお、以下では、第3実施形態において第1実施形態と異なる部分のうち主なものについて説明する。なお、第3実施形態の各部と、第1実施形態の各部及び第2実施形態の各部とは、適宜組み合わせて用いることができる。この場合、例えば、タッチパネル100の画面の領域のうち一部の領域については、第1実施形態のタッチセンサ106及び第2実施形態の光センサ201の少なくとも一方を用いる構成としてもよい。そして、タッチパネル100の画面の領域のうち他の領域については、平面アンテナ105によるタッチセンサを用いる構成としてもよい。
【0051】
図13を参照し、第3実施形態に係る情報処理装置10のタッチパネル100構成の一例について説明する。
図13は、第3実施形態に係るタッチパネル100の構成の一例を示す図である。
【0052】
図13の例では、
図2の例と比較して、タッチセンサ106を有しない点が異なる。これにより、例えば、部品数を削減することができる。また、
図13の例では、
図2の例と比較して、制御部103の代わりに制御部203を有する点が異なる。第3実施形態に係る制御部203は、第1実施形態に係る制御部103の有する機能の少なくとも一部に加え、EMR(Electro Magnetic Resonance)センサの機能を有する。したがって、第3実施形態に係る制御部203は、「タッチセンサ」の一例である。
【0053】
平面アンテナ105は、導体を有する。そのため、磁界を発生する専用のペン(タッチペン)または手指等がタッチパネル100の画面に近づけられると、平面アンテナ105のアンテナ特性(特にインピーダンス特性)が電磁誘導により変化する。
【0054】
制御部203は、平面アンテナ105に接触された際のアンテナ特性の変化に基づき、タッチパネル100への接触を検出する。この場合、制御部203は、平面アンテナ105のアンテナ特性が所定のパターンで変化した場合に、当該平面アンテナ105が接触されたと判定してもよい。また、制御部203は、複数の平面アンテナ105のうち、接触された平面アンテナ105に対応する位置を、タッチパネル100の画面上の接触位置として判定してもよい。
【0055】
<本開示の効果>
例えば、基地局を衛星等に載せることにより、基地局の設置コストを低減し、離島、僻地、飛行機内、船内でもブロードバンド通信を行えるようにする場合について検討する。ミリ波及びテラヘルツ波のような高周波数帯の電波を用いる場合、衛星等に搭載された遠距離の基地局と通信するためには、端末においてアンテナの総面積を増加(アンテナモジュールの大型化)させる必要がある。
【0056】
上述したように、本開示によれば、タッチパネル100の画面の表面側の平面アンテナ105へ、マイクロLED等の各表示素子(発光素子)102の間から給電等を行う。これにより、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる。これは、アンテナの前に遮蔽物が無いようにしながら、端末のディスプレイがアンテナを兼用するため、アンテナモジュールの大型化が可能となるためである。
【0057】
以下で、本開示の実施形態の変形例について説明する。以下の各変形例は、本開示の実施形態に適宜組み合わせて実施されてもよい。
【0058】
<変形例>
図12は、情報処理装置10の少なくとも一部(例えば、制御部103)をコンピュータとプログラムで実現する場合のコンピュータ1000の構成の一例を示す図である。
図12の例では、コンピュータ1000は、プロセッサ1001、メモリ1002、通信インターフェイス1003を含む。これら各部は、バス等により接続されてもよい。メモリ1002は、プログラム1004の少なくとも一部を格納する。通信インターフェイス1003は、他のネットワーク要素との通信に必要なインターフェイスを含む。
【0059】
プログラム1004が、プロセッサ1001及びメモリ1002等の協働により実行されると、コンピュータ1000により本開示の実施形態の少なくとも一部の処理が行われる。メモリ1002は、ローカル技術ネットワークに適した任意のタイプのものであってもよい。メモリ1002は、非限定的な例として、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体でもよい。また、メモリ1002は、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなどの任意の適切なデータストレージ技術を使用して実装されてもよい。コンピュータ1000には1つのメモリ1002のみが示されているが、コンピュータ1000にはいくつかの物理的に異なるメモリモジュールが存在してもよい。プロセッサ1001は、任意のタイプのものであってよい。プロセッサ1001は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、および非限定的な例としてマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサの1つ以上を含んでよい。コンピュータ1000は、メインプロセッサを同期させるクロックに時間的に従属する特定用途向け集積回路チップなどの複数のプロセッサを有してもよい。
【0060】
本開示の実施形態は、ハードウェアまたは専用回路、ソフトウェア、ロジックまたはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。いくつかの態様はハードウェアで実装されてもよく、一方、他の態様はコントローラ、マイクロプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装されてもよい。
【0061】
本開示はまた、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に有形に記憶された少なくとも1つのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラムモジュールに含まれる命令などのコンピュータ実行可能命令を含み、対象の実プロセッサまたは仮想プロセッサ上のデバイスで実行され、本開示のプロセスまたは方法を実行する。プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態で望まれるようにプログラムモジュール間で結合または分割されてもよい。プログラムモジュールのマシン実行可能命令は、ローカルまたは分散デバイス内で実行できる。分散デバイスでは、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のストレージメディアに配置できる。
【0062】
本開示の方法を実行するためのプログラムコードは、1つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。これらのプログラムコードは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、またはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはコントローラに提供される。プログラムコードがプロセッサまたはコントローラによって実行されると、フローチャートおよび/または実装するブロック図内の機能/動作が実行される。プログラムコードは、完全にマシン上で実行され、一部はマシン上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部はマシン上で、一部はリモートマシン上で、または完全にリモートマシンまたはサーバ上で実行される。
【0063】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例には、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光ディスク媒体、半導体メモリ等が含まれる。磁気記録媒体には、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ等が含まれる。光磁気記録媒体には、例えば、光磁気ディスク等が含まれる。光ディスク媒体には、例えば、ブルーレイディスク、CD(Compact Disc)-ROM(Read Only Memory)、CD-R(Recordable)、CD-RW(ReWritable)等が含まれる。半導体メモリには、例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))等が含まれる。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0064】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【0065】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
タッチパネルと、
前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、
前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有する情報処理装置。
(付記2)
前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第1表示素子と前記第2表示素子と間の位置に設けられる、
付記1に記載の情報処理装置。
(付記3)
前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子の少なくとも一方に対向する位置に開口部を有する、
付記1または2に記載の情報処理装置。
(付記4)
前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を通り、前記平面アンテナを支持する支持手段を有する、
付記1から3のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記5)
前記タッチセンサは、前記支持手段に応じた位置に開口部を有する、
付記4に記載の情報処理装置。
(付記6)
前記制御手段は、前記支持手段の導体を介して、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
付記4または5に記載の情報処理装置。
(付記7)
前記画面における中心部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に第1密度で複数の平面アンテナを有し、
前記画面における縁部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に前記第1密度よりも高い第2密度で複数の平面アンテナを有する、
付記1から6のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記8)
前記制御手段は、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に設けられた複数の平面アンテナのうち、前記タッチセンサにより接触が検出された前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記1から7のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記9)
前記制御手段は、特定のアプリケーションプログラムにより前記画面に表示が行われている際に前記タッチセンサにより接触が検出される頻度が閾値以上である前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記1から8のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記10)
前記制御手段は、押下用のGUI(Graphical User Interface)部品が表示されている前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記1から9のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記11)
前記制御手段は、無線により、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
付記1から10のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記12)
前記タッチセンサと前記平面アンテナとの間に絶縁層を有する、
付記1から11のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記13)
前記タッチセンサは、投影型静電容量方式、及び電磁誘導方式の少なくとも一つにより、前記画面に対する接触を検出する、
付記1から12のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記14)
前記タッチセンサは、光センサにより、前記画面に対する接触を検出する、
付記1から13のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記15)
前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第1表示素子の発光の強度を増加させる、
付記14に記載の情報処理装置。
(付記16)
前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第1表示素子の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させる、
付記15に記載の情報処理装置。
(付記17)
前記第1表示素子は、赤外線を発光する、
付記14から16のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記18)
前記タッチセンサは、前記平面アンテナに接触された際のアンテナ特性の変化に基づき、前記タッチパネルへの接触を検出する、
付記1から17のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(付記19)
タッチパネルであって、
前記タッチパネルの画面の一の画素である第1画素を表示する第1表示素子と、前記画面の第1画素とは異なる一の画素である第2画素を表示する第2表示素子とを有する表示基盤と、
前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第1表示素子及び前記第2表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第1表示素子と前記第2表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有するタッチパネル。
(付記20)
前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第1表示素子と前記第2表示素子と間の位置に設けられる、
付記19に記載のタッチパネル。
【0066】
この出願は、2021年3月30日に出願された日本出願特願2021-056695を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0067】
1 無線通信システム
10 情報処理装置
100 タッチパネル
101 表示基盤
102 表示素子
103 制御部
104 支持部
105 平面アンテナ
106 タッチセンサ
1051 開口部
1061 開口部
201 光センサ(タッチセンサ)
203 制御部(タッチセンサ)
20 基地局