JP4056474B2 - 光電表示ユニットを備える回路 - Google Patents
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Description
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素(複数)として、少なくとも1つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも2つの受信要素が設けられるか、又は、
前記発光ダイオードの光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも2つの発光ダイオードから送出され前記物体によって反射される光ビームを検出する少なくとも1つの受信要素が設けられると共に、前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置は、当該制御装置が、前記表示ユニットを、前記出力信号に基づいて、1つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオードに隣接する前記1又は複数の受信要素を該1つの方向と同じ方向において更に切り替えることを特徴とする(形態1・基本構成)。
(2)上記の回路において、前記受信要素は、照明されると電圧を生成するよう少なくとも一時的に(所定時間に亘って)制御される前記複数の発光ダイオードの1つであることが好ましい(形態2)。
(3)上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、時系列に従って(時間的に順次)送信器及び受信要素として作動されることが好ましい(形態3)。
(4)上記の回路において、光ビームを送出する発光ダイオードに直接隣接する(複数の)発光ダイオードは、受信要素として作動されること、及び前記制御装置が前記表示ユニットを前記出力信号に基づいて前記最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、前記受信要素として作動される隣接する(複数の)発光ダイオードも同じ方向に更に切り替わることが好ましい(形態4)。
(5)上記の回路において、前記発光ダイオードから送出される光ビームは、クロックジェネレータにより変調されること、及び前記受信要素(複数)には、前記物体により反射され変調された光を検出するための1つの同期復調器が後置接続されることが好ましい(形態5)。
(6)上記の回路において、前記表示ユニットの作動を可能にするタイマを有効に切り替える(活性化する)よう構成された、前記発光ダイオードの近傍の表面への触接(タッチ、タップ)を検出するための触接検出装置が設けられることが好ましい(形態6)。
(7)上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及び前記触接を検出するために、そこ(前記反射経路)から生成する複数の個別信号が、前記発光ダイオードの表面又は該発光ダイオードの近傍の表面からの距離信号を生成するために加算器に供給されることが好ましい(形態7)。
(8)上記の回路において、前記触接検出装置は、物体の接近、触接面での物体の急停止並びに触接面での所定時間の停留を含む運動パターンを触接として検出することが好ましい(形態8)。
(9)上記の回路において、前記触接検出装置は、複数回の触接のみを触接として検出することが好ましい(形態9)。
(10)上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及びコンパレータは、デジタル出力信号を生成するため運動方向を決定するために、そこ(前記反射経路)から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい(形態10)。
(11)上記の回路において、前記複数の発光ダイオード及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及び位置検出比較器は、指の位置に対するアナログ出力信号を生成すると共に隣接する2つの発光ダイオード間の切り替え時点について決定するために、そこ(前記反射経路)から生成する複数の個別信号を比較することが好ましい(形態11)。
(12)上記の回路において、シミュレーション回路は、発光ダイオードが列の端部にある場合、当該端部にある発光ダイオードに隣接する発光ダイオードとは反対の側において光信号をシミュレートすることが好ましい(形態12)。
(13)上記の回路において、前記光信号がシミュレートされた側における前記クロックジェネレータの分周された送信クロック信号は、半透明(ないし透明)表面での寄生反射により生成する前記隣接する発光ダイオードの受信信号より僅かでも大きくなるように分圧比が定められた分圧器が、シミュレーション回路として設けられることが好ましい(形態13)。
(14)上記の回路において、前記制御装置は、前記出力信号(複数)に基づいて、前記表示要素を構成する発光ダイオードが例えば指等の物体の下方に存在するよう、前記複数の発光ダイオードを制御することが好ましい(形態14)。
(15)上記の回路において、前記制御装置は、指が隣接する(複数の)発光ダイオード間に変化せずに留まり続ける場合、隣接する(複数の)発光ダイオード間において交互の切り替えを行い、及び位置検出のための感度を所定の値を上回るまで高めることが好ましい(形態15)。
(16)上記の回路において、複数回の交互の切り替えを行う際に、物体のより近くに位置する発光ダイオードが選択可能になるまで前記受信要素を一層感度が低くなるよう切り替え、次いで再び前記指の更なる運動を検出するために検知性状態に移行する決定補助手段が活性化されることが好ましい(形態16)。
(17)上記の回路において、前記決定補助手段は、ヒステリシス検出器であることが好ましい(形態17)。
(18)上記の回路において、前記出力信号は、前記切り替えの時点において、予設定された又は予設定可能な所定の値に基準設定され、以って該切り替え後、該出力信号の一部によって次の閾値に到達されることが好ましい(形態18)。
(19)上記の回路において、前記発光ダイオードから物体が離隔する際に同時に前記距離信号が変化する場合、物体の位置に対する前記出力信号は無視されることが好ましい(形態19)。
(20)上記の回路において、物体の位置に対する前記出力信号が、前記離隔の際に、予設定された値よりも大きく変化する場合、前記制御装置は、物体が最後に所定の停留時間よりも長く停留した発光ダイオードを選択することが好ましい(形態20)。
(21)上記の回路において、最後の調整状態を無電流(非活性化)状態でも記憶する記憶手段が設けられることが好ましい(形態21)。
(22)上記の回路において、複数の発光ダイオードの複数の列が、作動経路を延長するためにカスケード状に接続されて配されることが好ましい(形態22)。
(23)上記の回路において、1つの列の最後の発光ダイオードは、該1つの列と同じ列の最初の発光ダイオードと機能的に結合して仮想回転調節ノブを形成することが好ましい(形態23)。
(24)上記の回路において、前記複数の発光ダイオードは、弓ないし弧状又は円(周)ないし円環状に配されることが好ましい(形態24)。
(25)上記の回路において、前記制御装置は、物体の位置までないし表示要素としての前記受信要素の位置までのすべての発光ダイオードを、発光ベルトを形成するよう作動することが好ましい(形態25)。
2 指
2a...2n 増幅器
3a...3n ドライバ
3、4 DC補償器
5、6 増幅器
7、8 出力信号
9 反転回路
10 加算器
S10 信号
11 同期復調器
12、13 個別信号
14 コンパレータ
S15 デジタル出力信号
16 比較器
S17 アナログ出力信号
18 加算器
19 同期復調器
20 バッファ
S21 距離信号
22 ウインドウコンパレータ
S22 出力信号
23 位置カウンタ
S23 計数値
24 制御ユニット
25 評価回路
26 ハイパスフィルタ
S26、S27 出力信号
27 コンパレータ
28、29 タイマ
30 制御/調整ユニット
37 プレート
44、45 信号分配器
47 方向決定ユニット
51 LEDの位置(図10)
52 信号値S17
53 LED1cの信号
54 カウンタ
55 カウンタ位置
56 図10のライン
61 図11の区間
62、63 図11の位置
71 基準設定
72、73 ライン
81 図17の区間
84 ヒステリシス検出器
S84 制御信号
91 計数機構
92 表示ドライバ
93 制御装置
94、95 アナログオーディオ信号
100 クロックジェネレータ
S100 LEDの送信信号
200 インバータ
300 増幅器(図3)
AP 活性化フェーズ
B バッファ
C2、C3 コンデンサ
LED 発光ダイオード
R1/R2 分圧器
R3/C3 ローパスフィルタ
R4 抵抗
R5、R6、R7 分圧器
R10 前置抵抗(図3)
rt 図7における29の再トリガ
S1、S2、S3、S4、S5 スイッチ
Sa、Sb スイッチ
Sts 制御信号
t1 時間
tx、ty フェーズ
T1、T2 キー
US、OS 下側閾値および上側閾値
V1 信号
Claims (25)
- 制御/調整ユニット(30)の調整状態を離散的に表示するための光電的表示ユニットを備える回路であって、
・前記制御/調整ユニット(30)の調整状態を変化するために、例えば指(2)等の物体によって、該制御/調整ユニット(30)の作動(状態)を検出するための少なくとも1つの検出要素であって、作動の際に所望の変化に相応する出力信号(S23)を送信する検出要素と、
・実質的に列をなすよう並置されかつ光ビームを放出すると共に、前記表示ユニットの表示要素(複数)として構成される複数の発光ダイオード(1a,...,1n)と、
・前記検出要素により生成される出力信号に依存して、その都度の前記調整状態を表示するため前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)の少なくとも1つを制御しかつ前記調整状態を変化するため前記制御/調整ユニット(30)を制御する制御装置(24)と
を有する形式の回路において、
前記制御装置(24)は、光ビームを送出する前記発光ダイオード(1c)に対する前記物体の相対運動に依存して生成される出力信号(S23)に基づいて、前記発光ダイオードの少なくとも1つ、前記検出要素及び前記制御/調整ユニット(30)を該物体の運動に従って制御すること、及び
前記発光ダイオード(1a,...,1n)の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素(複数)として、少なくとも1つの発光ダイオード(1c)から送出され前記物体(2)によって反射される光ビームを検出する少なくとも2つの受信要素が設けられるか、又は、
前記発光ダイオード(1a,...,1n)の光ビームに対して感光性に構成され、かつ検出要素として、少なくとも2つの発光ダイオード(1c)から送出され前記物体(2)によって反射される光ビームを検出する少なくとも1つの受信要素が設けられると共に、
前記受信要素が何れの態様で構成される場合であっても、前記制御装置(24)は、当該制御装置(24)が、前記表示ユニットを、前記出力信号(S23)に基づいて、1つの方向において最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、光ビームを送出する発光ダイオード(1c)に隣接する前記1又は複数の受信要素(1b、1d)を該1つの方向と同じ方向において更に切り替えること
を特徴とする回路。 - 前記受信要素は、照明されると電圧を生成するよう少なくとも時間的(ないし一時的)に制御される前記複数の発光ダイオード(1b、1d)の1つであること
を特徴とする請求項1に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)は、時系列に従って送信器及び受信要素として作動されること
を特徴とする請求項1又は2に記載の回路。 - 光ビームを送出する発光ダイオード(1c)に直接隣接する(複数の)発光ダイオード(1b、1d)は、受信要素として作動されること、及び
前記制御装置(24)が前記表示ユニットを前記出力信号(S23)に基づいて前記最も近くに位置する発光ダイオードに更に切り替えると直ちに、前記受信要素として作動される隣接する(複数の)発光ダイオードも同じ方向に更に切り替わること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の回路。 - 前記発光ダイオード(1c)から送出される光ビームは、クロックジェネレータ(100)により変調されること、及び
前記受信要素(複数)には、前記物体(2)により反射され変調された光を検出するための1つの同期復調器(11)が後置接続されること
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の回路。 - 前記表示ユニットの作動を可能にするタイマ(28)を有効に切り替えるよう構成された、前記発光ダイオード(1a,...,1n)の近傍の表面への触接を検出するための触接検出装置が設けられること
を特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及び
前記触接(タッチ)を検出するために、そこから生成する複数の個別信号(12、13)が、前記発光ダイオードの表面又は該発光ダイオードの近傍の表面からの距離信号(S21)を生成するために加算器(18)に供給されること
を特徴とする請求項6に記載の回路。 - 前記触接検出装置は、物体の接近、触接面での物体の急停止及び触接面での所定時間(t28)の停留を含む運動パターンを触接として検出すること
を特徴とする請求項6又は7に記載の回路。 - 前記触接検出装置は、複数回の触接のみを触接として検出すること
を特徴とする請求項6〜8の何れか1項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及び
コンパレータ(14)が、デジタル出力信号(S15)の生成のため運動方向を決定するために、そこから生成する複数の個別信号(12、13)を比較すること
を特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)及び前記複数の受信要素は、少なくとも2つの反射経路を形成すること、及び
位置検出比較器(16)は、指(2)の位置に対するアナログ出力信号(S17)を生成すると共に隣接する2つの発光ダイオード間の切り替え時点について決定するために、そこから生成する複数の個別信号(12、13)を比較すること
を特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の回路。 - シミュレーション回路は、発光ダイオード(1a)が列の端部にある場合、当該端部にある発光ダイオード(1a)に隣接する発光ダイオード(1b)とは反対の側において光信号をシミュレートすること
を特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の回路。 - 前記光信号がシミュレートされた側における前記クロックジェネレータ(100)の分周された送信クロック信号(S100)は、半透明表面での寄生反射により生成する前記隣接する発光ダイオード(1b)の受信信号より僅かでも大きくなるように分圧比が定められた分圧器(R1/R2)が、シミュレーション回路として設けられること
を特徴とする請求項12に記載の回路。 - 前記制御装置(24)は、前記出力信号(複数)に基づいて、前記表示要素を構成する発光ダイオード(1c)が例えば指(2)等の物体の下方に存在するよう、前記複数の発光ダイオードを制御すること
を特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の回路。 - 前記制御装置(24)は、指(2)が隣接する(複数の)発光ダイオード間に変化せずに留まり続ける場合、隣接する(複数の)発光ダイオード間において交互の切り替えを行い、及び位置検出のための感度を所定の値を上回るまで高めること
を特徴とする請求項14に記載の回路。 - 複数回の交互の切り替えを行う際に、物体のより近くに位置する発光ダイオードが選択可能になるまで前記受信要素を一層感度が低くなるよう切り替え、次いで再び前記指(2)の更なる運動を検出するために検知性状態に移行する決定補助手段が活性化されること
を特徴とする請求項14又は15に記載の回路。 - 前記決定補助手段は、ヒステリシス検出器(84)であること
を特徴とする請求項16に記載の回路。 - 前記出力信号(S17)は、前記切り替えの時点において、予設定された又は予設定可能な所定の値に基準設定(referiert)され、以って該切り替え後、該出力信号(S17)の一部によって次の閾値(US、OS)に到達されること
を特徴とする請求項14〜17の何れか1項に記載の回路。 - 前記発光ダイオード(1c)から物体が離隔する際に同時に前記距離信号(S21)が変化する場合、物体の位置に対する前記出力信号(S17)は無視されること
を特徴とする請求項1〜18の何れか1項に記載の回路。 - 物体の位置に対する前記出力信号(S17)が、前記離隔の際に、予設定された値よりも大きく変化する場合、前記制御装置(24)は、物体が最後に所定の停留時間(t28)よりも長く停留した発光ダイオードを選択すること
を特徴とする請求項19に記載の回路。 - 最後の調整状態を無電流状態でも記憶する記憶手段が設けられること
を特徴とする請求項1〜20の何れか1項に記載の回路。 - 複数の発光ダイオード(1a,...,1n)の複数の列が、作動経路を延長するためにカスケード状に接続されて配されること
を特徴とする請求項1〜21の何れか1項に記載の回路。 - 1つの列の最後の発光ダイオード(1n)は、該1つの列と同じ列の最初の発光ダイオード(1a)と機能的に結合して仮想回転調節ノブを形成すること
を特徴とする請求項1〜22の何れか1項に記載の回路。 - 前記複数の発光ダイオード(1a,...,1n)は、弓ないし弧状又は円(周)ないし円環状に配されること
を特徴とする請求項1〜23の何れか1項に記載の回路。 - 前記制御装置(24)は、物体の位置までないし表示要素としての前記受信要素の位置までのすべての発光ダイオード(1a,...,1n)を、発光帯条を形成するよう作動すること
を特徴とする請求項1〜24の何れか1項に記載の回路。
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