特表 2023-550213 タッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-01

(54)【発明の名称】タッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/042 20060101AFI20231124BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

G06F3/042 471

G06F3/041 600

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021566355

(86)(22)【出願日】2021-10-27

(85)【翻訳文提出日】2021-12-06

(86)【国際出願番号】 CN2021126723

(87)【国際公開番号】W WO2023060650

(87)【国際公開日】2023-04-20

(31)【優先権主張番号】202111190450.8

(32)【優先日】2021-10-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515203228

【氏名又は名称】ティーシーエル チャイナスター オプトエレクトロニクス テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＣＬ Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｒ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．９－２，Ｔａｎｇｍｉｎｇ Ｒｄ，Ｇｕａｎｇｍｉｎｇ Ｎｅｗ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ ５１８１３２

(74)【代理人】

【識別番号】110002181

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰ－ＦＯＣＵＳ

(72)【発明者】

【氏名】葛 茹

(72)【発明者】

【氏名】龍 芬

(57)【要約】

本願の実施例によれば、タッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法が開示される。圧力検出ユニットにより受力材の受力状況を検出し、受力材が表示パネルにタッチしたとき、圧力検出ユニットは、受力材が力を受けたことを検出して制御信号を送信し、発光ユニットは、制御信号を受信して受力材から表示パネルに出射される光を発生させることで、誤タッチの発生を回避することができ、かつ、操作が簡便であり、タッチ発生器の使用の難度が大幅に低減される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
前記本体に接続される受力材と、
前記受力材の圧力を検出して制御信号を送信するための圧力検出ユニットと、
前記圧力検出ユニットに電気的に接続されるように前記本体内に設けられ、前記制御信号を受信して前記受力材を介して出射される光を発生させるための発光ユニットと、を含む、
タッチ発生器。

【請求項2】

前記本体内に設けられる導光材をさらに含み、
前記受力材には、出光口が設けられ、
前記導光材は、前記発光ユニットと前記出光口との間に位置する、
請求項１に記載のタッチ発生器。

【請求項3】

前記導光材と前記出光口との間に設けられるレンズをさらに含む、
請求項２に記載のタッチ発生器。

【請求項4】

前記本体内に設けられる弾性材であって、一端が前記本体に接続され、他端が前記受力材に接続される弾性材をさらに含み、
前記レンズは、前記受力材に設けられる、
請求項３に記載のタッチ発生器。

【請求項5】

前記本体内には、第１固定段差が設けられ、
前記受力材には、第２固定段差が設けられ、
前記弾性材は、一端が前記第１固定段差に当接し、他端が前記第２固定段差に当接する、
請求項４に記載のタッチ発生器。

【請求項6】

前記第１固定段差及び前記第２固定段差は、いずれも環状をなす、
請求項５に記載のタッチ発生器。

【請求項7】

前記圧力検出ユニットに電気的に接続され、外部機器と通信接続するための通信モジュールをさらに含む、
請求項１に記載のタッチ発生器。

【請求項8】

前記発光ユニットに電気的に接続され、前記発光ユニットを発光状態に保持し、又はオフ状態にするためのメカニカルスイッチをさらに含む、
請求項１に記載のタッチ発生器。

【請求項9】

前記本体内に設けられ、前記タッチ発生器に電力を供給するための電源モジュールをさらに含む、
請求項１に記載のタッチ発生器。

【請求項10】

光を発生させるための請求項１に記載のタッチ発生器と、
前記タッチ発生器により発生させた前記光を感知するための感光ユニットが設けられる表示パネルと、を含む、
光タッチシステム。

【請求項11】

前記感光ユニットは、アレイ状に分布される複数の感光素子を含む、
請求項１０に記載の光タッチシステム。

【請求項12】

光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように感光ユニットを制御するステップと、
前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御するステップと、
前記タッチデータに基づいて、前記光に対応するタッチ操作を表示するように表示パネルを制御するステップと、を含む、
タッチ制御方法。

【請求項13】

前記感光ユニットは、複数の感光素子を含み、
光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように感光ユニットを制御する前記ステップは、対応する前記光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように一つ又は複数の前記感光素子を制御するステップを含む、
請求項１２に記載のタッチ制御方法。

【請求項14】

前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、
前記光を受信する前記感光素子の座標を算出するステップと、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得するステップと、含む、
請求項１３に記載のタッチ制御方法。

【請求項15】

前記タッチデータは、タッチ位置を含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得する前記ステップは、前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチ位置を算出するステップを含む、
請求項１４に記載のタッチ制御方法。

【請求項16】

前記タッチデータは、感圧レベルをさらに含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて光点面積を算出するステップと、
前記光点面積に基づいて前記感圧レベルを算出するステップと、をさらに含む、
請求項１５に記載のタッチ制御方法。

【請求項17】

前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標を算出し、前記感光素子が受信した前記光の強度を取得するステップと、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得するステップと、含む、
請求項１３に記載のタッチ制御方法。

【請求項18】

前記タッチデータは、タッチ位置を含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とに基づいて、強度が最大となる前記光に対応する位置を算出することにより、前記タッチ位置を取得し、又は
複数の前記感光素子が受信した前記光の強度を比較し、強度が最大となる前記光に対応する前記感光素子の座標をタッチ位置とするステップを含む、
請求項１７に記載のタッチ制御方法。

【請求項19】

前記タッチ位置は、感圧レベルをさらに含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
強度が最大となる前記光に基づいて前記感圧レベルを算出するステップをさらに含む、
請求項１８に記載のタッチ制御方法。

【請求項20】

前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、前記マイクロ制御モジュールが前記電気信号及び圧力のコード信号を受信したときに前記タッチデータを解析するステップを含む、
請求項１２に記載のタッチ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、タッチコントロールの分野に関し、特にタッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

表示 化石燃料の減少が日々続くと、新たな再生可能エネルギーとしての太陽エネルギーは、人間が使用するエネルギーの重要な一部になっていた。過去１０年間、太陽エネルギー応用技術は、世界の各国で急速に発展してきた。技術の発展に伴い、インタラクション機能を有する表示装置がますます注目されている。例えば、タッチ機能を有する表示画面は、画像を表示するだけではなく、人の意志をタイムリーに画面にフィードバックすることもできる。光タッチ表示技術では、近距離タッチで使用される場合に誤タッチが発生しやすくなる。例えば、光タッチペンによる筆記や描画中に光タッチペンが出光し続ける場合、光タッチペンのタッチ位置を調整する際に、画面に不要なタッチ跡が発生しやすくなるため、筆跡や図画が不明瞭になり、スイッチにより光タッチペンの出光を制御する場合、使用の難度が増大し、操作が複雑になり、筆記や描画が不便になる。

【発明の概要】

【0003】

太陽光パネルの作業環境は、屋外に限られる。太陽光パネルの動作に影響を与える最大
の問題は、風雨雷ではなく、長年蓄積してきた粉塵である。太陽光パネルに付着した粉塵又はその他の付着物は、パネルの透過率に影響し、光電効率を妨げるため、パネルが太陽光を直接に取得する効率に深刻な影響を与え、パネルのエネルギー吸収及び変換効率を低下させ、発電効率を低下させる。本願の実施例によれば、光タッチペンが近距離タッチで使用される場合に誤タッチが発生しやすくなり、操作が複雑になるという技術的問題を解決することができるタッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法が提供される。

【0004】

本願の実施例によれば、本体と、
前記本体に接続される受力材と、
前記受力材の圧力を検出して制御信号を送信するための圧力検出ユニットと、
前記圧力検出ユニットに電気的に接続されるように前記本体内に設けられ、前記制御信号を受信して前記受力材を介して出射される光を発生させるための発光ユニットと、を含むタッチ発生器が提供される。

【0005】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ発生器は、前記本体内に設けられる導光材をさらに含み、
前記受力材には、出光口が設けられ、
前記導光材は、前記発光ユニットと前記出光口との間に位置する。

【0006】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ発生器は、前記導光材と前記出光口との間に設けられるレンズをさらに含む。

【0007】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記レンズは、前記受力材に設けられ、
前記タッチ発生器は、前記本体内に設けられ、一端が前記本体に接続され、他端が前記受力材に接続される弾性材をさらに含む。

【0008】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記本体内には、第１固定段差が設けられ、
前記受力材には、第２固定段差が設けられ、
前記弾性材は、一端が前記第１固定段差に当接し、他端が前記第２固定段差に当接する。

【0009】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記第１固定段差及び前記第２固定段差は、いずれも環状をなす。

【0010】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ発生器は、前記圧力検出ユニットに電気的に接続され、外部機器と通信接続するための通信モジュールをさらに含む。

【0011】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ発生器は、前記発光ユニットに電気的に接続され、前記発光ユニットを発光状態に保持し、又はオフ状態にするためのメカニカルスイッチをさらに含む。

【0012】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ発生器は、前記本体内に設けられ、前記タッチ発生器に電力を供給するための電源モジュールをさらに含む。

【0013】

本願の実施例によれば、光を発生させるための上記タッチ発生器と、前記タッチ発生器により発生させた前記光を感知するための感光ユニットが設けられる表示パネルと、を含む光タッチシステムがさらに提供される。

【0014】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記感光ユニットは、アレイ状に分布される複数の感光素子を含む。

【0015】

本願の実施例によれば、光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように感光ユニットを制御するステップと、
前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御するステップと、
前記タッチデータに基づいて、前記光に対応するタッチ操作を表示するように表示パネルを制御するステップと、を含むタッチ制御方法がさらに提供される。

【0016】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記感光ユニットは、複数の感光素子を含み、
光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように感光ユニットを制御する前記ステップは、対応する前記光を受信したときに前記光を電気信号に変換するように一つ又は複数の前記感光素子を制御するステップを含む。

【0017】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標を算出するステップと、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得するステップと、含む。

【0018】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチデータは、タッチ位置を含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得する前記ステップは、前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチ位置を算出するステップを含む。

【0019】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチデータは、感圧レベルをさらに含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標に基づいて光点面積を算出するステップと、
前記光点面積に基づいて前記感圧レベルを算出するステップと、をさらに含む。

【0020】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標を算出し、前記感光素子が受信した前記光の強度を取得するステップと、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得するステップと、含む。

【0021】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチデータは、タッチ位置を含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とに基づいて、強度が最大となる前記光に対応する位置を算出することにより、前記タッチ位置を取得し、又は
複数の前記感光素子が受信した前記光の強度を比較し、強度が最大となる前記光に対応する前記感光素子の座標をタッチ位置とするステップを含む。

【0022】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記タッチ位置は、感圧レベルをさらに含み、
前記光を受信した前記感光素子の座標と前記感光素子が受信した前記光の強度とを組み合わせて前記タッチデータを取得する前記ステップは、
強度が最大となる前記光に基づいて前記感圧レベルを算出するステップをさらに含む。

【0023】

任意選択的に、本願の他の実施例において、前記電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュールを制御する前記ステップは、前記マイクロ制御モジュールが前記電気信号及び圧力のコード信号を受信したときに前記タッチデータを解析するステップを含む。

【発明の効果】

【0024】

本願の実施例によれば、タッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法が開示される。圧力検出ユニットにより受力材の受力状況を検出し、受力材が表示パネルにタッチしたとき、圧力検出ユニットは、受力材が力を受けたことを検出して制御信号を送信し、発光ユニットは、制御信号を受信して受力材から表示パネルに出射される光を発生させ、このように設定することで、誤タッチの発生を回避することができ、かつ、操作が簡便であり、タッチ発生器の使用の難度が大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

【0025】

本願の実施例における技術的手段をより明確に説明するために、以下では、実施例の説明において使用する必要がある図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は、本願の他の実施例にすぎず、当業者にとって、創造的な努力を払わずにこれらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

【0026】

【図1】本願の実施例に係る光タッチシステムの構造を示す概略図である。

【図2】本願の実施例に係る光タッチシステムの動作原理図である。

【図3】本願の実施例に係る光タッチシステムの他の動作原理図である。

【図4】本願の実施例に係るタッチ制御方法のフローチャート１を示す概略図である。

【図5】本願の実施例に係るタッチ制御方法のステップＢ４を示す概略フローチャート１である。

【図6】本願の実施例に係るタッチ制御方法のステップＢ４２を示す概略フローチャートである。

【図7】本願の実施例に係るタッチ制御方法のステップＢ４を示す概略フローチャート２である

【図8】本願の実施例に係るタッチ制御方法のステップＢ４２’を示す概略フローチャートである。

【図9】本願の実施例に係るタッチ制御方法を示す概略フローチャート２である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術的手段について明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施例は、本願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行わなかったことを前提に得られる他のすべての実施例は、いずれも本願の保護の範囲に属する。また、本明細書に記載される具体的な実施形態は、本願の説明及び解釈のみを目的としており、本願を限定するものではないことを理解すべきである。本願において、反対の説明がなされていない場合、「上」や「下」などの使用される方位語は、通常、実際の使用又は動作状態における装置の上と下、具体的には、図面における図面方向を指し、「内」と「外」は装置の輪郭に対するものである。

【0028】

本願の実施例によれば、タッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法が提供される。以下、それぞれ詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明順序は、実施例の好適順序を限定するものではない。

【0029】

図１を参照して、本願の実施例によれば、本体１１１、受力材１１２、発光ユニット１２０及び圧力検出ユニット１３０を含むタッチ発生器１００が提供される。受力材１１２は、本体１１１に接続される。圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２の圧力を検出して制御信号を送信するために用いられる。発光ユニット１２０は、圧力検出ユニット１３０に電気的に接続されるように本体１１１内に設けられ、制御信号を受信して受力材１１２を介して出射される光を発生させるために用いられる。本願の実施例に係るタッチ発生器１００は、感光ユニット２１０が設けられる表示パネル２００に適用される。感光ユニット２１０は、タッチ発生器１００から発生する光を感知することができるため、光タッチが実現される。

【0030】

本願の実施例に係るタッチ発生器１００によれば、圧力検出ユニット１３０により受力材１１２の受力状況を検出し、受力材１１２が表示パネル２００にタッチしたとき、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２が力を受けたことを検出し、発光ユニット１２０は、受力材１１２から表示パネル２００に出射される光を発生させ、このように設定することで、タッチ発生器１００が表示パネル２００にタッチしたときにのみ発光することができ、感光ユニット２１０が光を感知することにより光タッチが実現される一方、タッチ発生器１００が表示パネル２００にタッチしないとき、タッチ発生器１００は発光せず、感光ユニット２１０は光を感知することができないため、誤タッチを回避することができ、かつ、操作が簡便であり、タッチ発生器１００の使用の難度が大幅に低減される。

【0031】

ここで、本願の実施例において、圧力検出ユニット１３０により検出される受力材１１２の圧力の大きさに基づいて、受力材１１２から出射される光の光点及び／又は強度を調整することにより、受力材１１２の圧力の大きさを光の光学特性によって提示し、表示パネル２００は、感光ユニット２１０が受信する光の光学特性に基づいて感圧レベルに変換することができる。

【0032】

具体的には、本願の実施例において、発光ユニット１２０は、少なくとも一つの光源を含むことができ、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２が力を受けたことを検出し、光源は光を発生させる。本実施例において、光源は、一つ、二つ、三つ又はそれ以上に設けることができ、光源の具体的な数は、実際の状況に応じて調整することができ、ここでは一意に限定しない。

【0033】

具体的には、本願の実施例において、光源は、具体的には、レーザー発生器であってもよく、レーザー発生器によって発生する光の強度が高く、タッチの感度及び精度を保証するのに有利である。なお、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、光源の具体的な選択は、適切に修正することができ、例えば、光源は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）であってもよく、光源が光を発生させて送信できることを保証すればよく、ここでは一意に限定しない。

【0034】

さらに、図１に示すように、タッチ発生器１００は、本体１１１内に設けられる導光材１４０をさらに含み、受力材１１２には、出光口１１２１が設けられ、具体的には、出光口１１２１は、本体１１１から離間する受力材１１２の一端に設けられ、導光材１４０は、発光ユニット１２０と出光口１１２１との間に位置する。この構造において、導光材１４０は、光の伝播経路に設けられ、光は、導光材１４０を通過した後に受力材１１２から出射され、導光材１４０は、導光作用を果たすことができ、光の利用率を効果的に向上させ、光源の出射光をより均一にすることができる。

【0035】

図１に示すように、導光材１４０は、本体１１１の長手方向に沿って延設され、かつ、入光面、出光面及び側面を有し、入光面と出光面とは、対向して設けられ、側面は、入光面と出光面との間に設けられ、入光面は、側面に接続され、出光面は、側面に接続され、入光面は、発光ユニット１２０に向けて設けられ、出光面は、受力材１１２に向けて設けられる。この構造において、発光ユニット１２０から出射された光は、入光面から導光材１４０の内部に入り、導光材１４０の伝送を経て、最終的には出光面から出射される。

【0036】

具体的には、導光材１４０は、側面に光を反射できるように反射材を設けることができる。この構造において、光が導光材１４０の内部において伝送されるとき、一部の光が導光材１４０の側面に放射され、導光材１４０の側面での反射を経て、この一部の光は、導光材１４０の内部に再び戻ることができ、最終的には導光材１４０の出光面から出射されるため、光の利用率を確保することができる。

【0037】

さらに、図１に示すように、タッチ発生器１００は、導光材１４０と出光口１１２１との間に設けられるレンズ１５０をさらに含む。この構造において、レンズ１５０は、光の伝播経路に設けられ、光は、レンズ１５０を通過した後に受力材１１２から出射され、レンズ１５０は、光を合焦させることができるため、光の伝播の精度を向上させることができる。

【0038】

具体的には、図１に示すように、レンズ１５０は、受力材１１２に設けられ、タッチ発生器１００は、本体１１１内に設けられる弾性材１６０をさらに含む。弾性材１６０は、具体的には、バネであってもよいがこれに限定されない。弾性材１６０は、一端が本体１１１に接続され、他端が受力材１１２に接続される。この構造において、受力材１１２は、本体１１１に伸縮可能に設けられ、弾性材１６０は、本体１１１と受力材１１２とを接続し、弾性材１６０が圧縮状態にあるときに受力材１１２が本体１１１内に収縮し、弾性材１６０が自然状態又は伸展状態にあるときに受力材１１２が本体１１１内から伸出し、タッチ発生器１００の受力材１１２を表示パネル２００に押圧したとき、受力材１１２は、レンズ１５０を発光ユニット１２０の方向に移動させるように動かすことにより、レンズ１５０と発光ユニット１２０との距離が変化し、受力材１１２から出射される光の光点や強度を変化させることができる。

【0039】

具体的には、図１に示すように、本体１１１内には、第１固定段差１１１１が設けられ、受力材１１２には、第２固定段差１１２２が設けられる。弾性材１６０は、一端が第１固定段差１１１１に当接し、他端が第２固定段差１１２２に当接することにより、受力材１１２が本体１１１に伸縮可能に設けられる。

【0040】

具体的には、図１に示すように、導光材１４０は、第１固定段差１１１１に設けられ、かつ、第１固定段差１１１１及び第２固定段差１１２２は、いずれも環状をなすため、出光口１１２１から光を出射させることができる。

【0041】

具体的には、図１に示すように、圧力検出ユニット１３０は、弾性材１６０に接続されるように第１固定段差１１１１に設けられるため、弾性材１６０の弾力を検出することができ、ひいては受力材１１２の圧力を取得することができる。

【0042】

具体的には、図１に示すように、タッチ発生器１００は、圧力検出ユニット１３０に電気的に接続され、外部機器と通信接続するための通信モジュール１７０をさらに含む。この構造において、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２の圧力を検出した後に圧力の大きさのコード信号を送信することができ、通信モジュール１７０は、コード信号を表示パネル２００に送信する。

【0043】

具体的には、図１に示すように、タッチ発生器１００は、発光ユニット１２０に電気的に接続されるメカニカルスイッチ１８０をさらに含む。メカニカルスイッチ１８０により発光ユニット１２０を発光状態に保持し、又はオフ状態にすることができる。メカニカルスイッチ１８０が発光ユニット１２０を発光状態に保持するとき、タッチ発生器１００は、遠距離タッチに用いられ、メカニカルスイッチ１８０が発光ユニット１２０をオフ状態にするとき、受力材１１２を押圧することにより発光ユニット１２０を発光させることができる。

【0044】

具体的には、図１～図３に示すように、タッチ発生器１００は、本体１１１内に設けられ、タッチ発生器１００に電力を供給するための電源モジュール１９０をさらに含む。電源モジュール１９０は、圧力検出ユニット１３０、発光ユニット１２０及び通信モジュール１７０に電気的に接続される。

【0045】

図１を参照して、本願の実施例によれば、上述したタッチ発生器１００と、光を感知して光を電気信号に変換するための感光ユニット２１０が設けられる表示パネル２００とを含む光タッチシステムがさらに提供される。

【0046】

本願の実施例に係る光タッチシステムにおいて、タッチ発生器１００の受力材１１２を表示パネル２００に押圧することにより、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２が力を受けたことを検出し、発光ユニット１２０は、受力材１１２から表示パネル２００に出射される光を発生させ、感光ユニット２１０は、光を感知することにより、近距離光タッチが実現される。当然のことながら、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、発光ユニット１２０は、メカニカルスイッチ１８０により、受力材１１２から表示パネル２００に出射される光を発生させ、感光ユニット２１０は、光を感知することにより、遠距離光タッチが実現される。

【0047】

具体的には、感光ユニット２１０は、表示パネル２００の出光側に設けられてもよく、すなわち、表示パネル２００を製造した後に感光ユニット２１０を表示パネル２００の出光側に設け、感光ユニット２１０と表示パネル２００とを電気的に接続してもよい。当然のことながら、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、感光ユニット２１０は、表示パネル２００の内部に集積されてもよく、具体的には、感光ユニット２１０は、表示パネル２００のアレイ基板に集積されてもよく、光を感知する作用も同様に実現することができ、ここでは一意に限定しない。

【0048】

具体的には、図１に示すように、感光ユニット２１０は、光を受信して光を電気信号に変換するための複数の感光素子２１１を含み、複数の感光素子２１１がアレイ状に分布されることにより、タッチ発生器１００から送信される光を検出することができる。

【0049】

具体的には、本願の実施例において、感光素子２１１は、具体的には、光を電気信号に変換することができるフォトダイオードであり、ここでの電気信号は、電流又は電圧であってもよい。フォトダイオードは、光の変化に非常に敏感であり、一方向の導電性を有し、光の強度が異なる場合、フォトダイオードが変換する電気信号の強度が異なるため、本願の実施例では、光の強度を変化させることにより、タッチの精度を向上させることができ、例えば、受信する光の強度が最大となる感光素子２１１をタッチ位置として設定してもよい。なお、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、感光素子２１１は、光を感知することができる他のデバイスであってもよく、ここでは一意に限定しない。

【0050】

ここで、感光素子２１１は、表示パネル２００に設けられる外付け光センサであってもよく、又は、感光素子２１１は、表示パネル２００の内部に一体的に設けられてもよく、具体的には、実際のニーズに応じて設けられてもよい。

【0051】

具体的には、図１～図３に示すように、表示パネル２００は、感光ユニット２１０から送信される電気信号を受信してタッチデータを解析するためのマイクロ制御モジュール２２０をさらに含む。具体的には、タッチデータは、感圧レベル及びタッチ位置を含んでもよい。マイクロ制御モジュール２２０は、電気信号に基づいて感圧レベル及びタッチ位置を算出して取得し、タッチデータを解析した後、表示パネル２００にタッチデータを反応させて表示することにより、表示パネル２００にタッチ点又はタッチ跡が表示される。

【0052】

なお、マイクロ制御モジュール２２０は、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、さらに圧力検出ユニット１３０から送信されるコード信号を受信するために用いられる。具体的には、マイクロ制御モジュール２２０は、通信モジュールに通信接続されており、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２の圧力を検出した後に圧力の大きさのコード信号を送信ことができ、通信モジュール１７０は、マイクロ制御モジュール２２０にコード信号を送信し、マイクロ制御モジュール２２０は、コード信号及び電気信号を受信し、コード信号及び電気信号に基づいて前記タッチデータを解析する。ここで、タッチデータは、感圧レベル及びタッチ位置を含み、マイクロ制御モジュール２２０は、コード信号を復号して感圧レベルを取得することができ、電気信号を算出してタッチ位置を取得することができる。

【0053】

図１、図２及び図４を参照して、本願の実施例によれば、上記光タッチシステムを用いるタッチ制御方法がさらに提供される。タッチ制御方法は、光を受信したときに光を電気信号に変換するように感光ユニット２１０を制御するステップＢ３と、電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュール２２０を制御するステップＢ４と、タッチデータに基づいて、光に対応するタッチ操作を表示するように表示パネル２００を制御するステップＢ５と、を含む。ここで、タッチ操作とは、タッチデータに基づいてタッチ発生器１００の移動軌跡を位置付けて追跡することを指し、タッチ発生器１００の移動軌跡を表示パネル２００に表示することにより、描画、筆記、インタラクションなどの機能を実現することができる。

【0054】

本願の実施例に係るタッチ制御方法によれば、圧力検出ユニット１３０により受力材１１２の受力状況を検出し、受力材１１２が表示パネル２００にタッチしたとき、圧力検出ユニット１３０は、受力材１１２が力を受けたことを検出し、発光ユニット１２０は、受力材１１２から表示パネル２００に出射される光を発生させ、表示パネル２００の感光ユニット２１０は、光を受信して光を電気信号に変換し、マイクロ制御モジュール２２０は、電気信号を受信してタッチデータを解析することにより、光タッチが実現される。

【0055】

任意選択的に、本願の実施例のステップＢ４において、タッチデータは、具体的には、タッチ位置及び感圧レベルを含んでもよく、当然のことながら、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、タッチデータは、他のデータを含んでもよく、ここでは一意に限定しない。

【0056】

具体的には、図４及び図９に示すように、上記ステップＢ３を行う前に、タッチ制御方法は、受力材１１２が表示パネル２００にタッチしたときに受力材１１２の圧力を検出し、圧力に基づいて制御信号を送信するように圧力検出ユニット１３０を制御するステップＢ１と、制御信号を受信したときに光を発生させるように発光ユニット１２０を制御するステップＢ２と、をさらに含む。

【0057】

具体的には、図１及び図２に示すように、上記ステップＢ１において、発光ユニット１２０から出射された光は、導光材１４０の処理を経た後に出射され、この構造において、導光材１４０は、導光作用を果たすことができ、光の利用率を効果的に向上させることができる。

【0058】

具体的には、図１及び図２に示すように、上記ステップＢ２において、光の伝播経路には、レンズ１５０が設けられており、光は、導光材１４０の処理を経た後に、レンズ１５０から透過し、レンズ１５０は、光を合焦させることができ、光の伝播の精度を向上させることができる。

【0059】

図１及び図２に示すように、光は、導光材１４０及びレンズ１５０を通過した後に、その後、感光ユニット２１０に到達して受信され、感光ユニット２１０は、受信した光を電気信号に変換して送信し、光線の強度が異なる場合、対応する電気信号の強度も異なる。同様に、マイクロ制御モジュール２２０は、異なる強度の電気信号を受信し、解析されたタッチデータも異なるため、本願の実施例では、光の強度を変化させることにより、タッチの精度を向上させることができ、例えば、表示パネル２００が受信した光の強度が最大となる位置をタッチ位置として設定してもよい。

【0060】

具体的には、図１及び図２に示すように、上記ステップＢ２において、光の強度は、制御信号によって変化する一方、制御信号は、圧力に応じて発生し、すなわち、光の強度は、圧力の強度によって変化する。

【0061】

任意選択的に、発光ユニット１２０の電流を変化させることにより光の強度を調整して変化させてもよい。本実施例において、受力材１１２が受ける圧力が小さい場合には、制御信号の制御により、発光ユニット１２０の電流が小さくなり、それに応じて、発光ユニット１２０は、強度の低い光を発生させ、受力材１１２が受ける圧力が大きい場合には、制御信号の制御により、発光ユニット１２０の電流が大きくなり、それに応じて、発光ユニット１２０は、強度の高い光を発生させる。

【0062】

図１及び図２に示すように、光が表示パネル２００に到達した後、感光ユニット２１０は光を受信し、光点の大きさによって感光ユニット２１０が受信した光の面積も異なり、すなわち、光の光点の大きさも感光ユニット２１０の検知状況に影響を与えることになる。本願の実施例において、圧力の強度に応じて光点を変化させることにより、光点の大きさに基づいて受力材１１２が受ける圧力を算出し、筆跡の太さによって表示パネル２００に提示することができる。具体的には、感光ユニット２１０が受信した光の面積は、光点面積であり、光の光点が大きい場合には、感光ユニット２１０が受信した光の面積も大きくなり、光の光点が小さい場合には、感光ユニット２１０が受信した光の面積も小さくなる。

【0063】

任意選択的に、発光ユニット１２０とレンズ１５０との距離を変化させることにより光の合焦度を変化させることができ、それにより、感光ユニット２１０に現れる光点の大きさを変化させることができる。この実施例において、図１に示すように、受力材１１２が受ける圧力が小さい場合に、発光ユニット１２０とレンズ１５０との距離が大きくなり、受力材１１２が受ける圧力が大きい場合に、発光ユニット１２０とレンズ１５０との距離が小さくなり、このように設定することで、光の光点の大きさを変化させることができる。

【0064】

具体的には、図１及び図２に示すように、感光ユニット２１０は、複数の感光素子２１１を含む。上記ステップＢ３において、光を受信したときに光を電気信号に変換するように感光ユニット２１０を制御するステップは、対応する光を受信したときに光を電気信号に変換するように一つ又は複数の感光素子２１１を制御するステップを含む。

【0065】

具体的には、本願の実施例において、感光素子２１１は、具体的には、光を電気信号に変換することができるフォトダイオードであり、ここでの電気信号は、電流又は電圧であってもよい。フォトダイオードは、光の変化に非常に敏感であり、一方向の導電性を有し、光の強度が異なる場合、フォトダイオードが変換する電気信号の強度が異なるため、本願の実施例では、光の強度を変化させることにより、タッチの精度を向上させることができ、例えば、受信した光の強度が最大となる表示パネル２００における感光素子２１１をタッチ位置として設定してもよい。なお、実際の状況の選択や具体的なニーズに応じて、感光素子２１１は、光を感知することができる他のデバイスであってもよく、ここでは一意に限定しない。

【0066】

具体的には、図５に示すように、上記ステップＢ４において、電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュール２２０を制御するステップは、光を受信した感光素子２１１の座標を算出するステップＢ４１と、光を受信した感光素子２１１の座標に基づいてタッチデータを取得するステップＢ４２と、を含む。

【0067】

具体的には、図６に示すように、上記ステップＢ４２において、タッチデータは、タッチ位置を含み、光を受信した感光素子２１１の座標に基づいてタッチデータを取得するステップは、具体的には、光を受信した感光素子２１１の座標に基づいてタッチ位置を算出するステップＢ４２１を含む。具体的には、光を受信した感光素子２１１が一つしかない場合には、光を受信したこの感光素子２１１の座標はタッチ位置であり、光を受信した感光素子２１１が複数ある場合には、光を受信した複数の感光素子２１１の座標の中心点がタッチ位置となり、又は、光を受信した複数の感光素子２１１の座標間の領域がタッチ位置となる。

【0068】

具体的には、図６に示すように、上記ステップＢ４２において、タッチデータは、感圧レベルをさらに含み、光を受信した感光素子２１１の座標に基づいてタッチデータを取得するステップは、具体的には、光を受信した感光素子２１１の座標に基づいて光点面積を算出するステップＢ４２２と、光点面積に基づいて感圧レベルを算出するステップＢ４２３と、を含む。この実施例では、第１関係マッピングテーブルにおいて光点面積に対応する感圧レベルを取得し、ここで、第１関係マッピングテーブルは、光点面積と感圧レベルとのマッピング関係である。第１関係マッピングテーブルでは、一つの光点面積が一つの感圧レベルに対応してもよく、複数の光点面積が一つの感圧レベルに対応してもよい。

【0069】

具体的には、図７に示すように、上記ステップＢ４において、電気信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュール２２０を制御するステップは、一対一で対応する、光を受信した感光素子２１１の座標と感光素子２１１が受信した光の強度とを算出するステップＢ４１’と、光を受信した感光素子２１１の座標と、感光素子２１１が受信した光の強度とを組み合わせてタッチデータを取得するステップＢ４２’と、を含む。本実施例において、光を受信した感光素子２１１の座標と感光素子２１１が受信した光の強度とを組み合わせてタッチデータを取得することにより、タッチ精度を向上させることができる。

【0070】

なお、上記ステップＢ４１’において、感光素子２１１は、光を電気信号に変換することができ、電気信号は電流又は電圧であってもよく、光の強度が異なる場合には、変換される電気信号の強度が異なるため、マイクロ制御モジュール２２０が受信した電気信号に基づいて感光素子２１１が受信した光の強度を逆に推定することができる。

【0071】

具体的には、図８に示すように、上記ステップＢ４２’において、タッチデータは、タッチ位置を含み、光を受信した感光素子２１１の座標と、感光素子２１１が受信した光の強度とを組み合わせてタッチデータを取得するステップは、具体的には、光を受信した感光素子２１１の座標と感光素子２１１が受信した光の強度とに基づいて、強度が最大となる光に対応する位置を算出することにより、タッチ位置を取得し、又は、複数の感光素子２１１が受信した光の強度を比較し、強度が最大となる光に対応する感光素子２１１の座標をタッチ位置とするステップＢ４２１’を含む。

【0072】

具体的には、図８に示すように、上記ステップＢ４２’において、タッチ位置は、感圧レベルをさらに含み、光を受信した感光素子２１１の座標と、感光素子２１１が受信した光の強度とを組み合わせてタッチデータを取得するステップは、具体的には、強度が最大となる光に基づいて感圧レベルを算出するステップＢ４２２’を含む。この実施例では、第２関係マッピングテーブルにおいて強度が最大となる光に対応する感圧レベルを取得し、ここで、第２関係マッピングテーブルは、光の強度と感圧レベルとのマッピング関係である。第２関係マッピングテーブルでは、一つの光の強度が一つの感圧レベルに対応してもよく、複数の光の強度が一つの感圧レベルに対応してもよい。

【0073】

具体的には、上記実施例において、感圧レベルは、電気信号によらないで取得することができる。具体的には、図３及び図９に示すように、上記ステップＢ１において、受力材１１２が表示パネル２００にタッチしたときに受力材１１２の圧力を検出し、圧力に基づいて制御信号と、感圧レベル情報を携帯する信号であるコード信号とを送信するように圧力検出ユニット１３０を制御する。上記ステップＢ４において、電気信号及び圧力のコード信号を受信したときにタッチデータを解析するようにマイクロ制御モジュール２２０を制御する。この実施例において、圧力検出ユニット１３０は、通信モジュール１７０を介してマイクロ制御モジュール２２０にコード信号を送信し、タッチデータは、タッチ位置及び感圧レベルを含み、マイクロ制御モジュール２２０は、コード信号に基づいて感圧レベルを算出し、電気信号に基づいてタッチ位置を算出し、マイクロ制御モジュール２２０が電気信号に基づいてタッチ位置を算出する方法は、上記実施例の方法を採用することができる。

【0074】

以上、本願に係るタッチ発生器、光タッチシステム及びタッチ制御方法について詳細に紹介し、本明細書では、具体的な例を適用して本願の原理及び実施形態について詳述した。上記の実施例の説明は、本願の方法及びそのコア思想の理解を助けるためにのみ用いられるものである。同時に、当業者にとっては、本願の思想に基づき、具体的な実施形態及び適用範囲にいずれも変更箇所があることから、本明細書の内容は、本願の制限として理解すべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】