JP2019532361A - タッチパネル用のタッチ制御方法、タッチパネル、タッチパネル用のアクティブスタイラス及びタッチパネルを含むタッチ制御表示装置 - Google Patents

タッチパネル用のタッチ制御方法、タッチパネル、タッチパネル用のアクティブスタイラス及びタッチパネルを含むタッチ制御表示装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、タッチ制御方法、タッチパネル用のアクティブスタイラス、タッチパネル及びタッチ制御表示装置に関する。タッチ制御方法において、タッチ入力を受け付けることと、第１コモン電極を駆動して電圧を出力し、表示を行うことと、第１信号を検出し、検出した第１信号を第１信号を検出する第２コモン電極の位置に基づいてタッチ入力位置を確定することと、圧力信号を検出し、タッチ入力で印加される圧力の大きさを確定することとを含む。

Description

本願は、２０１６年９月２２日に出願した中国特許出願第２０１６１０８４３２９９．６号明細書の優先権を主張し、その全ての内容が援用によりここに取り込まれる。
本発明は、表示技術分野に関し、特にタッチ制御方法、タッチパネル用のアクティブスタイラス、タッチパネル及びタッチ制御表示装置に関する。
タッチ制御技術の発展と伴い、タッチパネルは、人々の生活と生産活動において広く応用されている。例えば、携帯電話、タブレットパソコン、スマートブレスレット、スマートウォッチなどには、タッチパネルが配置されている。
従来のタッチパネルは、プロセッサと、プロセッサに接続され、アレイ形式で配列する複数のタッチ電極とを含む。当該タッチパネルの任意のタッチ電極がユーザの指によってタッチされると、当該タッチ電極に１つのタッチ信号が生じられた。プロセッサは、タッチ信号を生じたタッチ電極の位置を、ユーザのタッチ入力位置として確定する。
しかしながら、上記従来のタッチ制御方法において、専用電極（即ちタッチ電極）によってタッチ入力の位置を確定する必要がある。これによって、タッチパネルの機能と性能が限定される。
本発明の１つの実施例は、タッチ制御表示装置用のタッチ制御方法である。前記タッチ制御表示装置は、タッチパネル及びアクティブスタイラスを含む。ここで、前記タッチパネルの内部においては、表示、アクティブスタイラスによるタッチ入力のタッチ入力位置の確定、及びタッチ入力のタッチ入力圧力の確定に用いられるコモン電極アレイを含む。
前記方法は、前記タッチパネルがタッチ入力を検出することと、前記タッチパネルが、コモン電極アレイの少なくとも１つの第１コモン電極を駆動して表示電圧を出力するように表示することと、前記タッチパネルが、前記アクティブスタイラスから第１周波数で送信される第１信号を前記コモン電極アレイの少なくとも１つの第２コモン電極によって検出し、検出した第１信号と少なくとも第２コモン電極の位置とに基づいてタッチ入力位置を確定することと、前記タッチパネルが、前記アクティブスタイラスから第２周波数で送信される圧力信号を検出し、検出した圧力信号に基づいてタッチ入力圧力を確定することとを含む。
少なくとも１つの実施例において、前記タッチパネルは、第１期間中に、前記画像表示とタッチ入力位置の検出を少なくとも一回交替して行い、第１期間後に、前記アクティブスタイラスから前記タッチパネルへの圧力信号の送信をトリガーするトリガー信号を、前記第１周波数と前記第２周波数とは異なる第３周波数で前記アクティブスタイラスに送信する。
前記タッチパネルは、第１期間後に、圧力信号の検出に切り替わる。前記第１周波数は、前記第２周波数とは異なる。
少なくとも１つの実施例において、前記タッチパネルは、前記タッチ入力位置を確定すると同時に前記タッチ入力圧力を確定する。前記タッチパネルは、１フレームの画像の期間中に、前記画像表示と、前記タッチ入力位置と前記タッチ入力圧力の同時確定を少なくとも一回交替して行う。前記タッチパネルは、１フレームの画像の期間の第１期間中に、前記第１信号を検出することができ、第１期間後に、圧力信号を検出することができる。前記第１周波数は、前記第２周波数とは異なる。
１フレームの画像の期間の第２期間中に、前記圧力信号の検出ができる。前記第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる前記画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である。
前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期は、前記タッチ入力圧力の確定時間の半分より小さい。
少なくとも１つの実施例において、前記タッチパネルは、１フレームの画像の期間中に、前記画像表示と、前記タッチ入力が指によるタッチからのものか前記アクティブスタイラスからのものかを確定するタッチ入力モードの確定を少なくとも一回交替して行う。
本発明の別の実施例は、アクティブスタイラスの駆動方法である。当該駆動方法においては、前記アクティブスタイラスとインタラクトするタッチパネルでのタッチ入力の位置を前記タッチパネルに確定させる第１信号を、前記タッチパネルに第１周波数で送信することと、前記タッチパネルでのタッチ入力の圧力を前記タッチパネルに確定させる圧力信号を、第２周波数で前記タッチパネルに送信することとを含む。
第１期間中に前記第１信号を送信し、第１期間後に、前記圧力信号を送信し、前記第１周波数は、前記第２周波数とは異なる。
前記アクティブスタイラスは、第２期間中に前記圧力信号を送信する。前記第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる前記画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である。
前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期は、前記タッチ入力圧力の確定時間の半分より小さい。
少なくとも１つの実施例において、当該駆動方法は、前記第１周波数と前記第２周波数とは異なる第３周波数で前記タッチパネルから送信された、前記アクティブスタイラスに前記圧力信号を送信させるトリガー信号を検出することと、前記トリガー信号の検出と前記圧力信号の送信の間に、前記圧力信号の送信を遅延させることとを更に含む。
本発明の別の実施例は、メモリと、前記メモリに結合されるプロセッサとを含むタッチパネル用のアクティブスタイラスである。前記プロセッサは、前記アクティブスタイラスとインタラクトするタッチパネルでのタッチ入力の位置を前記タッチパネルに確定させる第１信号を、前記タッチパネルに第１周波数で送信することと、前記タッチパネルでのタッチ入力の圧力を前記タッチパネルに確定させる圧力信号を、第２周波数で前記タッチパネルに送信することに用いられる。
少なくとも１つの実施例において、前記アクティブスタイラスは、前記タッチパネルから送信される前記トリガー信号を受信するための信号受信モジュールを更に含む。前記プロセッサは、前記トリガー信号の検出と前記圧力信号の送信の間に、前記圧力信号の送信を遅延させることに用いられる。
少なくとも１つの実施例において、前記プロセッサは、第１期間中に前記第１信号を送信し、第１期間後に、前記圧力信号を送信し、前記第１周波数は、前記第２周波数とは異なる。
前記プロセッサは、第２期間中に前記圧力信号を送信する。前記第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる前記画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である。
本発明の別の実施例は、コモン電極アレイと、メモリと、前記メモリに結合されるプロセッサとを含むタッチパネルである。前記プロセッサは、前記タッチパネルでのアクティブスタイラスによるタッチ入力を検出することと、コモン電極アレイの少なくとも１つの第１コモン電極を駆動して表示電圧を出力するように表示することと、前記アクティブスタイラスから第１周波数で送信される第１信号を前記コモン電極アレイの少なくとも１つの第２コモン電極によって検出し、検出した第１信号と少なくとも第２コモン電極の位置に基づいてタッチ入力位置を確定することと、前記アクティブスタイラスから第２周波数で送信される圧力信号を検出し、検出した圧力信号に基づいてタッチ入力圧力を確定することに用いられる。
本発明の主題として、特に明細書の結論と特許請求の範囲に指摘され、その保護が明確に主張されている。以下の詳細な記載及び参照する図面から、本発明の上述及び他の対象、特徴及び利点は、より明らかになる。
本発明の各実施例に係るタッチ制御表示装置の模式図である。 本発明の実施例によるタッチ制御方法のフローチャートである。 本発明の実施例によるタッチ制御方法のフローチャートである。 本発明の実施例による別のタッチ制御方法のフローチャートである。 図４Ａに示す方法における圧力信号送信のフローチャートである。 図４Ａに示す方法におけるタッチパネルとアクティブスタイラスとのインタラクティブプロセスの時間関係図である。 本発明の実施例による別のタッチ制御方法のフローチャートである。 図５Ａに示す方法における圧力信号送信のフローチャートである。 図５Ａに示す方法におけるタッチパネルとアクティブスタイラスとのインタラクティブプロセスの時間関係図である。 本発明の実施例によるアクティブスタイラスの構成ブロック図である。 図６Ａに示すアクティブスタイラスの信号送信モジュールのブロック図である。 本発明の実施例による別のアクティブスタイラスの構成ブロック図である。 図６Ａに示すアクティブスタイラスの別の信号送信モジュールのブロック図である。 本発明の実施例には提供したタッチパネルの構成ブロック図である。 図７Ａに示すタッチパネルの作動モジュールのブロック図である。 図７Ａに示すタッチパネルの別の作動モジュールのブロック図である。
続いて、以下の図面と共に本発明の実施例を明確且つ完全に説明する。本発明の主題は、法的要求を満たすように、特別性を有する。しかし、明細書自体は、本発明の範囲を限定することを意図しない。逆に、発明者は、主張する主題について、本文の記載とは異なるステップや元素を含んだり、他の従来や将来の技術と組み合わせたりする他の様式によっても実現可能であることを想定している。
本発明者は、上述した機能が限定されるという技術問題を含めて、従来のタッチパネルに関する技術問題の解決に取り組む。本発明の実施例において、タッチパネルを配置して表示機能、タッチ入力マッピング、タッチ入力圧力検出を実行する。本発明は、タッチパネルを配置して画像表示、位置検出、圧力検出、第１信号を受信してアクティブスタイラスによって圧力信号を送信することを行うことによって、専用のタッチ電極の位置に依頼してタッチ入力を確定する技術の制限を含める従来のタッチパネルに関する技術問題を効果的に解決する。従って、本発明は、タッチ入力の位置のみならず、タッチ入力で印加される圧力も確定できるマルチ機能のタッチパネルを設計することができる。
図１は、本発明の各実施例に係るタッチ制御表示装置の模式図である。当該タッチ制御表示装置は、タッチパネル１０とアクティブスタイラス２０とを含む。
タッチパネル１０は、アレイ配列する複数のコモン電極１１と、制御ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）１２とを含む。好ましくは、当該制御ＩＣがＴＤＤＩ（Ｔｏｕｃｈ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）であってもよい。ここで、コモン電極１１は、タッチ制御時のタッチ電極として機能することができる。アクティブスタイラス２０は、タッチパネル１０上を摺動可能であり、タッチパネル１０に信号を送信する。タッチパネル１０は、アクティブスタイラス２０から送信される信号をコモン電極１１によって受信することができ、コモン電極１１によってアクティブスタイラス２０に信号を送信することもできる。図２は、本発明の実施例に示すタッチ制御方法のフローチャートである。本実施例は、当該タッチ制御方法を図１に示すタッチ制御表示装置に適用することを例として説明する。当該タッチ制御方法は、以下の複数のステップを含む。
ステップ１０１において、アクティブスタイラスは、第１信号と、タッチパネルに印加する圧力の大きさをアクティブスタイラスに指示するための圧力信号とをタッチパネルに送信する。
ステップ１０２において、タッチパネルは、画像表示を行い、タッチパネルでのアクティブスタイラスのタッチ入力位置を確定し、アクティブスタイラスによりタッチパネルに印加する圧力を確定する。表示の際に、タッチパネルは、表示用の表示電圧を出力するように第１コモン電極を制御する。タッチ入力位置を確定すると、タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される第１信号を、第２コモン電極によって検出する。その後、タッチパネルは、第１信号を検出する第２個コモン電極の位置に基づいてタッチ入力位置を確定する。タッチ入力圧力を確定すると、タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される圧力信号を検出する。当該圧力信号は、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを指示する。
一般的に、本発明は、例えば、専用の単一用途のタッチ電極に依頼してタッチ入力の位置を確定するような従来のタッチ制御表示装置における機能上の制限を解決して、従来のタッチ制御表示装置を改良したタッチ制御表示装置用のタッチ制御方法を提供することができる。本発明の実施例において、タッチパネルとタッチ制御表示装置のアクティブスタイラスとの協調作動によって、タッチパネルの機能を多様化することができる。例えば、本発明のタッチパネルは、アクティブスタイラスからタッチ信号と圧力信号を受信するように配置されることにより、タッチパネルに表示を行わせ、タッチパネルでのアクティブスタイラスによるタッチ入力の位置の確定、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の確定ができる。
以下、表示プロセスを説明する。本発明の各実施例において、タッチパネルは、通常にフレーム毎に一枚の画像を表示する。しかしながら、タッチパネルは、フレーム毎の画像を表示する際に、同一時間にタッチパネルの全体表示領域に一枚の完全な画像を表示するのではなく、フレームを複数の部分に分割して、複数の部分を表示領域の複数の異なる領域で順に表示させる。例示的に、当該タッチパネルは、１００行の画素を有する場合、２５行の画素を表示するように制御し（第１表示期間）、それからタッチ入力位置検出（タッチ入力位置確定期間）に進み、タッチ入力位置検出の後に、引き続き他の２５行の画素を表示するように制御して、４回の画像表示を経て１フレームの画像を完全に表示することができる。ここで、タッチ入力位置検出の時間の長さは、第１表示期間の長さとは同一であってもよく異なってもよい。
図３は、本発明の別の実施例によるタッチ制御方法のフローチャートである。単に説明しやすくするために、本実施例は、当該タッチ制御方法を図１に示すタッチ制御表示装置に適用することを例として説明する。当該タッチ制御方法は、以下の複数のステップを含む。
ステップ２０１において、タッチパネルは、画像表示を行う。例えば、タッチパネルは、一部の画素行による表示を制御するように画像表示を行うことができる（例えば上述の複数行画素による表示）。タッチパネルによる画像表示の具体的な方式は、特に限定されず、当業者に周知される適切な方法を含む。
ステップ２０２において、タッチパネルは、タッチ入力モードを検出する。タッチパネルは、タッチ入力が指によるタッチ入力であるかを検出する。タッチ入力が指によるタッチ入力ではないと、タッチ制御方法は、ステップ２０３へ進む。タッチ入力が指によるタッチ入力であると、タッチ制御方法は、ステップ２０６へ進む。表示期間後に、タッチパネルは、表示プロセスを一時停止させ、タッチパネルに指によるタッチ入力があるかを引き続いで検出する。このような検出は、以下のように実現される。コモン電極を駆動してタッチ電極駆動制御電圧を出力し、同一周波数の信号を生成するようにゲート電極とソース電極を駆動する。同一周波数の信号を生成することによって、ゲート電極とソース電極の間の寄生容量の抑制に寄与する。しかしながら、ゲート電極とソース電極から信号を生成しない実施例もありうる。タッチパネルの指によるタッチ入力の検出方法は、特に限定されず、当業者に周知される適切な方法を含む。
ステップ２０３において、タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される信号を受信したかを判断する。アクティブスタイラスから送信される信号を受信すると、ステップ２０４を実行するが、アクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったと、ステップ２０１を実行する。
タッチパネルは、指によるタッチパネルのタッチがないと判断すると、アクティブスタイラスから送信される信号を受信したかを判断できる。タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される信号を受信したかを判断すると、コモン電極から電気信号を送信しないように制御し、ゲート電極とソース電極に一定の電圧レベルを保持させ、アクティブスタイラスから送信される第１信号を有するかをコモン電極によって検出することができる。
本発明の実施例において、ステップ２０１〜ステップ２０３の実行順が限定されず、例示として、タッチパネルがアクティブスタイラスによるタッチ制御の検出をしてから指によるタッチ制御の検出をし、即ち、ステップ２０３を実行してからステップ２０２を実行してもよいが、これについて限定しない。
また、タッチパネルは、フレーム毎にステップ２０１、ステップ２０２、ステップ２０３を交替に行ってもよい。タッチパネルがステップ２０１〜ステップ２０３を実行するプロセスは、タッチ制御モード検出と呼んでもよい。
ステップ２０４において、タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御モードに入る。例えば、タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される信号を受信すると、アクティブスタイラスタッチ制御モードを起動する。図４Ａに示す実施例又は図５Ａには、タッチ制御方法のフローチャートが示される。
ステップ２０５において、タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御モードにおいて、アクティブスタイラスから送信される信号を受信したかを判断する。アクティブスタイラスから送信される信号を受信すると、ステップ２０４を実行するが、アクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったと、ステップ２０１を実行する。タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御モードにおいて、アクティブスタイラスから送信される信号を受信したかを判断する。タッチパネルは、アクティブスタイラスから送信される信号を受信すると、引き続きアクティブスタイラスタッチ制御モードにおいて作動できるが、アクティブスタイラスタッチ制御モードにおいてアクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったと、ユーザのアクティブスタイラスによる制御の一時停止を示し、新たにタッチ制御モード検出をしてステップ２０１を実行する。
ここで、アクティブスタイラスから送信される信号は、第１信号と圧力信号を含むことができる。タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御の際に、アクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったこととは、１フレーム又はハーフフレームにおいてアクティブスタイラスから送信される信号をまったく受信しなかったことであってもよく、任意の座標検出の際にアクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったことであってもよい。図５Ａに示す実施例について、タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御の際に、アクティブスタイラスからの信号を受信しなかったこととは、任意の圧力検出の際に、アクティブスタイラスから送信される信号を受信しなかったことであってもよい。
ステップ２０６において、タッチパネルは、指によるタッチ制御モードに入る。タッチパネルは、タッチパネルにタッチする指があると、指によるタッチ制御モードに入る。タッチパネルの指によるタッチ制御モードでの作動方式は、特に限定されず、当業者に周知される適切な方法を含む。
ステップ２０７において、タッチパネルは、指によるタッチ制御モードにおいて、タッチパネルにタッチする指があるかを判断する。タッチパネルにタッチする指があると、ステップ２０６を実行するが、タッチパネルにタッチする指がないと、ステップ２０１を実行する。タッチパネルは、指によるタッチ制御モードでタッチパネルにタッチする指がないものの、アクティブスタイラスから送信される信号を受信した場合、ステップ２０１を実行する。
ステップ２０１〜ステップ２０７は、本発明のタッチパネルによる適切な操作モード確定プロセスを記載した。
本発明の実施例におけるタッチパネルは、制御ＩＣを含んでもよい。当該制御ＩＣは、ＴＤＤＩであることが好ましい。タッチパネルの各コモン電極は、いずれも当該制御ＩＣに接続されてもよい。タッチパネルによるタッチ入力位置確定とタッチ入力圧力確定の速度は、制御ＩＣのＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）の数により決められる。ＡＦＥの数が多いほど、タッチパネルの毎回検出可能なコモン電極の数も多くなり、タッチ入力位置確定とタッチ入力圧力確定の速度も速くなる。例えば、タッチパネルは、１回に半分のコモン電極の検出ができれば、１２０ＨＺの座標点を取得することができる（フレームごとが６０ＨＺであると、１２０ＨＺの座標点は、各フレームでタッチ入力位置座標を２回取得することができる。）。一部の実施例において、フレーム毎に、タッチパネルは、２回のタッチ入力位置確定と１回のタッチ入力圧力確定とを行うことができる。
図４Ａは、本発明の実施例に示す別のタッチ制御方法のフローチャートである。本実施例は、当該タッチ制御方法を図１に示すタッチ制御表示装置に適用することを例として説明する。当該タッチ制御方法は、以下の複数のステップを含む。
ステップ３０１において、タッチパネルは、フレーム毎に、画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行う。タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御モードにおいて、フレーム毎に画像表示とタッチ入力位置確定を交替して行う。タッチパネルは、タッチ入力位置確定の際に、アクティブスタイラスから送信される第１信号をコモン電極によって取得し、第１信号を取得するコモン電極の位置に基づいて、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置を確定する。具体的な確定プロセスは、限定されず、当業者に周知される適切なプロセスを含む。
ステップ３０２において、アクティブスタイラスは、タッチパネルに第１信号を送信する。アクティブスタイラスは、起動後に持続的に第１信号を送信してもよい。アクティブスタイラスがタッチパネルに接触した後に、当該第１信号は、タッチパネルに送信される。即ち、アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触した後に、タッチパネルに第１信号を送信してもよい。なお、アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触してから初めて第１信号を送信してもよい。アクティブスタイラスは、アクティブスタイラスとタッチパネルの間の圧力をアクティブスタイラスにおける圧力センサで検出したか否かによって、アクティブスタイラスがタッチパネルに接触したかを判断する。
ステップ３０３において、タッチパネルは、第１信号を受信するコモン電極に基づいて、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置を確定する。タッチパネルは、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置を、第１信号を受信するコモン電極に基づいて確定するが、具体的な確定プロセスが限定されず、当業者に周知される適切なプロセスを含む。
ステップ３０４において、タッチパネルは、タッチパネルの第１領域に対し、タッチ入力位置確定を行う。第１領域は、タッチパネル上の全ての入力領域であってもよい。当該入力領域は、タッチパネルの表示領域であってもよい。第１領域は、当該入力領域の一部であってもよい。例示的に、当該第１領域は、タッチパネルがフレーム毎にタッチ入力圧力確定を１回のみ行う場合、当該入力領域の全領域であるが、タッチパネルがフレーム毎にタッチ入力圧力確定を２回行う場合、タッチパネル上の入力領域の一部（例えば半分）である。
タッチパネルは、タッチパネルの所定領域に対しタッチ入力位置を確定した後に、トリガー信号をアクティブスタイラスに送信してタッチ入力圧力確定を開始する。
タッチパネルは、アクティブスタイラスによるトリガー信号の受信を確保するために、複数のトリガー信号を送信する。タッチパネルから送信されるトリガー信号の周波数は、アクティブスタイラスから送信される第１信号の周波数とは異なる。
ステップ３０５において、アクティブスタイラスは、トリガー信号を受信すると、第１信号の周波数とは異なる周波数の圧力信号をタッチパネルに送信する。アクティブスタイラスは、タッチパネルから送信されるトリガー信号を受信すると、第１信号の周波数とは異なる周波数の圧力信号をタッチパネルに送信する。ここで、圧力信号は、アクティブスタイラスがタッチパネルに接触した後に、アクティブスタイラスの圧力センサによって取得される。当該圧力センサは、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを確定し、当該圧力の大きさを圧力信号に変換することができる。
図４Ｂに示すように、ステップ３０５は、サブステップ３０５１を含んでもよい。サブステップ３０５１において、アクティブスタイラスは、トリガー信号を受信すると、一定期間後に、トリガー信号の周波数とは異なる周波数の圧力信号をタッチパネルに送信する。通常的に、タッチパネルのトリガー信号送信に一定時間がかかるため、アクティブスタイラスは、タッチパネルへの圧力信号送信を遅延させる。よって、アクティブスタイラスからタッチパネルに圧力信号を送信するときに、まだトリガー信号の送信中であるタッチパネルが完全な圧力信号を受信できないという問題が避けられる。当該遅延は、オペレータがタッチパネルのトリガー信号送信にかかる時間に基づいて事前に設定される。
一部の実施例において、タッチパネルから送信するトリガー信号は、同期信号である。アクティブスタイラスは、同期信号を受信するための同期アセンブリを内部に含んでもよい。当該同期アセンブリは、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を含んでもよい。ＰＬＬ回路は、同期のために、タッチパネルから送信される同期信号の位相ロックと周波数弁別を行うことができる（即ち、アクティブスタイラスは、タッチパネルによるトリガー信号送信を確定し、続いてタッチ入力圧力確定を行う。）。
ステップ３０６において、タッチパネルは、圧力信号を受信し、前記圧力信号に基づいて、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得する。圧力信号は、コード化された信号であってもよい。タッチパネルの制御ＩＣは、当該コード化された信号を復号すると、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得することができる。タッチパネルは、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得すると、ステップ３０１を再実行する。
図４Ｃに示すように、本発明の実施例のタッチパネルとアクティブスタイラスとのインタラクティブプロセスの時間関係図が示される。図４Ｃに示すように、時間が左から順に長くなり、タッチパネルは、少なくとも１回の画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行うが、アクティブスタイラスは、このときタッチパネルに第１信号を送信する。アクティブスタイラスは、第１期間中にタッチパネルに第１信号を送信する。一部の実施例において、第１期間中にわたり、タッチパネルは、画像表示とタッチ入力位置確定プロセスとを繰り返して交替して行う。第１期間後に、タッチパネルは、アクティブスタイラスから圧力信号が送信されるように、アクティブスタイラスにトリガー信号を送信する。同時に、アクティブスタイラスは、当該トリガー信号を受信すると、Ｔ時間を遅延させてから圧力信号をタッチパネルに送信し、圧力信号送信時にタッチパネルから既にトリガー信号が送信されないことを確保する。
一部の実施例において、タッチパネルは、タッチ入力圧力確定を先に行い、そしてアクティブスタイラスは、第１信号を先にタッチパネルに送信する。タッチパネルからアクティブスタイラスにトリガー信号を送信した後に、タッチパネルは、画像表示とタッチ入力位置確定とを行い、アクティブスタイラスは、タッチパネルに第１信号を送信する。
一部の実施例において、アクティブスタイラスには、信号受信器が設置されている。
図５Ａは、本発明の別の実施例におけるタッチ制御方法のフローチャートが示される。
ステップ４０１において、タッチパネルは、フレーム毎に画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行い、タッチ入力位置確定を行うと同時に、タッチ入力圧力確定を行う。タッチパネルは、アクティブスタイラスタッチ制御モードにおいて、フレーム毎に画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行い、タッチ入力位置確定を行うと同時に、タッチ入力圧力確定を行う。具体的に、タッチパネルは、タッチ入力位置確定を行うとき、同時に制御ＩＣにおける復調アセンブリによって、取得した信号（第１信号か圧力信号）を復調し、復調して取得する情報に基づいて、取得した信号が第１信号であるか圧力信号であるかを確定する。タッチパネルは、タッチ入力圧力確定の同時にタッチ入力位置確定を行うが、トリガー信号をアクティブスタイラスに送信しなくてもよい。このように、制御フローを縮減させるだけではなく、アクティブスタイラスの信号受信モジュールを省略することもでき、アクティブスタイラスの構造が簡単化される。
ステップ４０２において、アクティブスタイラスは、タッチパネルに第１信号を送信する。アクティブスタイラスは、起動後に持続的に第１信号を送信してもよい。アクティブスタイラスがタッチパネルに接触した後に、当該第１信号は、タッチパネルに送信される。即ち、アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触した後に、タッチパネルに第１信号を送信してもよい。一部の実施例において、アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触してから第１信号の送信を開始してもよい。アクティブスタイラスは、アクティブスタイラスとタッチパネルとの間の圧力をアクティブスタイラスの圧力センサにより検出されたか否かによって、アクティブスタイラスがタッチパネルに接触したかを判断することができる。
ステップ４０３において、タッチパネルは、検出した第１信号と第１信号を検出するコモン電極の位置とに基づいて、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置を確定する。タッチパネルは、第１信号を受信するコモン電極に基づいて、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置を確定することができる。具体的な確定プロセスが限定されず、当業者に周知される適切なプロセスを含む。
ステップ４０４において、アクティブスタイラスは、第１信号の送信が開始される第１期間後に、圧力信号をタッチパネルに送信する。一部の実施例において、アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触してから第１信号の送信を開始する。アクティブスタイラスは、アクティブスタイラスとタッチパネルとの間の圧力をアクティブスタイラスの圧力センサにより検出されたか否かによって、アクティブスタイラスがタッチパネルに接触したかを判断することができる。更に、圧力信号の周波数が第１信号の周波数とは異なることによって、タッチパネルは、この２種類の信号を区別することができる。
図５Ｂに示すように、本ステップは、サブステップ４０４１を含んでもよい。サブステップ４０４１において、アクティブスタイラスは、第２期間中に複数回連続的に圧力信号をタッチパネルに送信する。アクティブスタイラスは、圧力信号の送信時に、タッチパネルがどの段階にあるかわからないため、タッチパネルによる圧力信号の完全受信を確保するように、アクティブスタイラスは、第２期間中に複数回連続的に圧力信号をタッチパネルに送信する。具体的に、第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：タッチパネルによる画像表示の時間、ｔ２：第２期間中の圧力信号の送信周期）以上である。第２期間中の圧力信号の送信周期は、タッチパネルによるタッチ入力圧力の確定時間の半分より小さい。このように、アクティブスタイラスから圧力信号を送信する期間がタッチパネルによる画像表示の期間に完全に含まれないことを確保することができる。そうでなければ、アクティブスタイラスからタッチパネルに送信される圧力信号をタッチパネルが受信できないリスクが存在する。
ステップ４０５において、タッチパネルは、圧力信号を受信し、圧力信号に基づいて、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得する。圧力信号は、コード化された信号であってもよい。タッチパネルの制御ＩＣは、当該コード化された信号を復号すると、アクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得することができる。タッチパネルは、タッチ入力圧力を確定した後に、ステップ４０１を実行する。
図５Ｃに示すように、本発明の実施例のタッチパネルとアクティブスタイラスのインタラクティブプロセスの時間関係図が示される。図５Ｃに示すように、時間が左から順に長くなり、タッチパネルは、画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行い、タッチ入力位置確定を行うと同時にタッチ入力圧力確定を行う、アクティブスタイラスは、このときにタッチパネルに第１信号を送信する。アクティブスタイラスは、第１期間中にタッチパネルに第１信号を送信する。第１期間中にわたり、タッチパネルは、第１信号を検出することができる。アクティブスタイラスは、第１信号が送信される第１期間後に、第２期間中に圧力信号をタッチパネルに送信する。第２期間中に、タッチパネルは、圧力信号を検出することができる。当該圧力信号は、繰り返して複数回連続的に送信でき、タッチパネルによる圧力信号の受信を確保することができる。
図６Ａは、本発明の実施例によるアクティブスタイラスの構造ブロック図である。当該アクティブスタイラスは、図２、図３、図４Ａ又は図５Ａに示す実施例のアクティブスタイラスであり、当該アクティブスタイラスとタッチパネルを含むタッチ制御表示装置に用いられるものである。当該アクティブスタイラスは、タッチパネルに接触するとアクティブスタイラスからタッチパネルに印加する圧力の大きさを取得するための圧力センサ４１０と、第１信号及びタッチパネルに印加する圧力の大きさをアクティブスタイラスに指示するための圧力信号をタッチパネルに送信するための信号送信回路４２０とを含む。第１信号は、タッチパネルが第１信号を取得すると、第１信号を取得するコモン電極の位置を、アクティブスタイラスとタッチパネルの接触位置として確定することに用いられるものである。
図６Ｂに示すように、本発明の実施例による別のアクティブスタイラスの信号送信モジュールの構成ブロック図が示される。信号送信回路４２０は、第１信号をタッチパネルに送信するための第１信号送信回路４２１と、タッチパネルから送信されるトリガー信号を受信すると、タッチパネルに圧力信号を送信するための圧力信号送信回路４２２とを含む。一部の実施例において、圧力信号送信回路４２２は、タッチパネルから送信されるトリガー信号に応答して、第１期間後に、タッチパネルに圧力信号を送信する。例えば、アクティブスタイラスから第１信号が送信される第１期間後に、信号送信回路４２０、第１信号送信回路４２１、圧力信号送信回路４２２は、単一の集積チップ（ＩＣ）又はＩＣパッケージに組み込まれることができる。
図６Ｃに示すように、アクティブスタイラスは、タッチパネルから送信されるトリガー信号を受信するための信号受信器４３０を更に含む。当該信号受信器４３０は、ＰＬＬ回路又は他の同期アセンブリを含む。
図６Ｄに示すように、本発明の実施例によるアクティブスタイラスの別の信号送信モジュールの構成ブロック図である。当該信号送信回路４２０は、タッチパネルに接触した後に第１信号を送信するための第１信号送信回路４２３と、第１信号の送信が開始される第１期間後に、圧力信号をタッチパネルに送信するための圧力信号送信遅延回路４２４を含む。圧力信号送信遅延回路４２４は、第２期間中に複数に連続的に圧力信号をタッチパネルに送信する。一部の実施例において、第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：タッチパネルによる画像表示の時間、ｔ２：第２期間中の圧力信号の送信周期）以上である。前記圧力信号の送信周期は、タッチパネルによる圧力検出時間の半分より小さい。信号送信回路４２０、第１信号送信回路４２３、圧力信号送信遅延回路４２４は、単一の集積チップ（ＩＣ）又はＩＣパッケージに組み込まれることができる。
図７Ａは、本発明の実施例によるタッチパネルの構成ブロック図である。当該タッチパネルは、図２、図３、図４Ａ又は図５Ａに示す実施例のタッチパネルである。
当該タッチパネルは、第１コモン電極を駆動して表示用の電圧を出力して表示し、第１信号を検出し、検出した第１信号と第１信号を検出する第２コモン電極の位置に基づいてタッチ入力位置を確定し、圧力信号を検出してタッチ入力による圧力の大きさを確定する作動回路５１０を含む。
一部の実施例において、図７Ｂに示すように、作動回路５１０は、例えば、アクティブスタイラスから第１信号が送信される第１期間中に、フレーム毎に画像表示とタッチ入力位置検出とを交替して行うための制御回路５１１を含む。作動回路５１０は、アクティブスタイラスから第１信号が送信される第１期間後に、アクティブスタイラスからタッチパネルへの圧力信号送信を指示するためのトリガー信号をアクティブスタイラスに送信するためのトリガー信号送信回路５１２を含む。タッチパネルは、圧力信号を受信すると、タッチ入力圧力確定プロセスを起動する。従って、作動回路５１０は、タッチ入力圧力検出プロセスを行うための圧力検出回路５１３を含む。
一部の実施例において、作動回路５１０は、画像表示とタッチ入力モード検出とを交替して行うように配置される。タッチ入力モード検出は、指によるタッチ入力検出とアクティブスタイラスによるタッチ入力検出を含む。アクティブスタイラスによるタッチ入力検出の際に、アクティブスタイラスから送信される第１信号をタッチパネルが受信すると、作動回路５１０は、画像表示、タッチ入力位置確定、タッチ入力圧力確定を行う。
一部の実施例において、図７Ｃに示すように、当該作動回路５１０は、画像表示とタッチ入力位置確定とを交替して行い、タッチ入力位置確定の同時にタッチ入力圧力確定を行うための画像表示・信号検出サブモジュール５１４を含む。
作動回路５１０は、オペレーティングシステム又はアプリケーションプログラムを駆動し、それに接続する複数のハードウェア又はソフトウェアコンポーネントを制御すると共に、各種類のデータ処理と算術演算を実行することもできる。作動回路５１０は、１つの集積回路（例えばＴＤＤＩ）又はシステムオンチップ（ＳｏＣ）によって実現される。作動回路５１０は、図７Ａ〜７Ｃに示されるコンポーネントのうちの少なくとも一部を含む。作動回路５１０は、タッチパネルの少なくとも１つの他部材（例えば非揮発性メモリ）から受信するコマンド又はデータを揮発性メモリにアップロードして処理し、各種類のデータを非揮発性メモリに記憶することができる。
本発明は、上述のアクティブスタイラスとタッチパネルとを含むタッチ制御表示装置を更に提供する。
目的を説明するために、本発明の各実施例が開示されたが、全ての実施例を網羅し、又は開示される実施例に限定することを意図しない。記載される実施例の範囲と趣旨を逸脱することなく為した様々な修正や変更は、当業者にとって自明である。本文の技術用語は、実施例の原理や、市場に現れている技術の実際応用又は技術の改良を最も効果的に解釈すること、又は、本文に開示される実施例を当業者に理解させるために選択される。
現在の技術は、各図面の実施例で記載されているが、現在の技術の同一機能を逸脱することなく実行する場合、他の類似な実施例を使用することができ、又は現在の技術に対し修正や補充をすることができる。従って、現在の技術は、単一の実施例に限定されず、添付される特許請求の範囲に基づいて広く解釈されるべきである。また、当業者が本文に記載された実施例に基づいて取得するすべてのほかの実施例は、本発明の範囲に属するものであると見なされる。

Claims (20)

  1. アクティブスタイラスと、
    コモン電極アレイを内部に含むと共に、表示、アクティブスタイラスによるタッチ入力のタッチ入力位置の確定、及びタッチ入力のタッチ入力圧力の確定のためのタッチパネルとを含むタッチ制御表示装置用のタッチ制御方法において、
    前記タッチパネルがタッチ入力を検出することと、
    前記タッチパネルが、コモン電極アレイの少なくとも１つの第１コモン電極を駆動して表示電圧を出力するように表示することと、
    前記タッチパネルが、前記アクティブスタイラスから第１周波数で送信される第１信号を前記コモン電極アレイの少なくとも１つの第２コモン電極によって検出し、検出した第１信号と少なくとも第２コモン電極の位置とに基づいてタッチ入力位置を確定することと、
    前記タッチパネルが、前記アクティブスタイラスから第２周波数で送信される圧力信号を検出し、検出した圧力信号に基づいてタッチ入力圧力を確定することとを含むタッチ制御表示装置用のタッチ制御方法。
  2. 前記タッチパネルは、
    第１期間中に、画像表示とタッチ入力位置の検出とを少なくとも一回交替して行い、
    第１期間後に、前記アクティブスタイラスから前記タッチパネルへの圧力信号の送信をトリガーするトリガー信号を、前記第１周波数と前記第２周波数とは異なる第３周波数で前記アクティブスタイラスに送信する請求項１に記載のタッチ制御方法。
  3. 前記タッチパネルは、
    第１期間後に、圧力信号の検出に切り替わり、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と異なる請求項２に記載のタッチ制御方法。
  4. 前記タッチパネルは、
    前記タッチ入力位置を確定すると同時に前記タッチ入力圧力を確定し、
    １フレームの画像の期間中に、画像表示と、前記タッチ入力位置と前記タッチ入力圧力との同時確定を少なくとも一回交替して行い、
    １フレームの画像の期間の第１期間中に、前記第１信号の検出ができ、第１期間後に、圧力信号の検出ができ、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と異なる請求項１に記載のタッチ制御方法。
  5. １フレームの画像の期間の第２期間中に、前記圧力信号の検出ができ、
    前記第２期間は、ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる前記画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である請求項４に記載のタッチ制御方法。
  6. 前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期は、
    前記タッチ入力圧力の確定時間の半分より小さい請求項５に記載のタッチ制御方法。
  7. 前記タッチパネルは、
    １フレームの画像の期間中に、画像表示と、前記タッチ入力が指によるタッチからのものか前記アクティブスタイラスからのものかを確定するタッチ入力モードの確定とを少なくとも一回交替して行う請求項１に記載のタッチ制御方法。
  8. アクティブスタイラスの駆動方法において、
    前記アクティブスタイラスとインタラクトするタッチパネルでのタッチ入力の位置を前記タッチパネルに確定させる第１信号を、前記タッチパネルに第１周波数で送信することと、
    前記タッチパネルでのタッチ入力の圧力を前記タッチパネルに確定させる圧力信号を、第２周波数で前記タッチパネルに送信することとを含むアクティブスタイラスの駆動方法。
  9. 第１期間中に前記第１信号を送信し、
    第１期間後に、前記圧力信号を送信し、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と異なる請求項８に記載の駆動方法。
  10. 前記アクティブスタイラスは、
    第２期間中に前記圧力信号を送信する請求項８又は９に記載の駆動方法。
  11. 前記第２期間は、
    ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である請求項１０に記載の駆動方法。
  12. 前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期は、
    前記タッチ入力の圧力の確定時間の半分より小さい請求項１１に記載の駆動方法。
  13. 前記第１周波数と前記第２周波数とは異なる第３周波数で前記タッチパネルから送信され、前記アクティブスタイラスから前記圧力信号を送信させるトリガー信号を検出することと、
    前記トリガー信号の検出と前記圧力信号の送信の間に、前記圧力信号の送信を遅延させることとを更に含む請求項８〜１２のいずれか一項に記載の駆動方法。
  14. メモリと、
    前記メモリに結合されるプロセッサと
    を含むタッチパネル用のアクティブスタイラスにおいて、
    前記プロセッサは、
    前記アクティブスタイラスとインタラクトするタッチパネルでのタッチ入力の位置を前記タッチパネルに確定させる第１信号を、前記タッチパネルに第１周波数で送信すること、及び
    前記タッチパネルでのタッチ入力の圧力を前記タッチパネルに確定させる圧力信号を、第２周波数で前記タッチパネルに送信することに用いられるタッチパネル用のアクティブスタイラス。
  15. 前記アクティブスタイラスは、
    前記タッチパネルから送信されるトリガー信号を受信するための信号受信モジュールを更に含む請求項１４に記載のアクティブスタイラス。
  16. 前記プロセッサは、
    トリガー信号の検出と前記圧力信号の送信との間に、前記圧力信号の送信を遅延させることに用いられる請求項１５に記載のアクティブスタイラス。
  17. 前記プロセッサは、
    第１期間中に前記第１信号を送信し、第１期間後に、前記圧力信号を送信し、
    前記第１周波数は、前記第２周波数と異なる請求項１４〜１６のいずれか一項に記載のアクティブスタイラス。
  18. 前記プロセッサは、
    第２期間中に前記圧力信号を送信する請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のアクティブスタイラス。
  19. 前記第２期間は、
    ｔ１＋２ｔ２（ｔ１：前記タッチパネルによる画像表示の時間、ｔ２：前記第２期間中の前記圧力信号の送信周期）以上である請求項１８に記載のアクティブスタイラス。
  20. コモン電極アレイと、
    メモリと、
    前記メモリに結合されるプロセッサと
    を含むタッチパネルにおいて、
    前記プロセッサは、
    前記タッチパネルでのアクティブスタイラスによるタッチ入力を検出することと、
    コモン電極アレイの少なくとも１つの第１コモン電極を駆動して表示電圧を出力するように表示することと、
    前記アクティブスタイラスから第１周波数で送信される第１信号を前記コモン電極アレイの少なくとも１つの第２コモン電極によって検出し、検出した第１信号と少なくとも第２コモン電極の位置とに基づいてタッチ入力位置を確定することと、
    前記アクティブスタイラスから第２周波数で送信される圧力信号を検出し、検出した圧力信号に基づいてタッチ入力圧力を確定することとに用いられるタッチパネル。
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