JP6105572B2 - 組込型の近距離通信アンテナを有するタッチ検知デバイスにおける誘導電流のキャンセリング - Google Patents

組込型の近距離通信アンテナを有するタッチ検知デバイスにおける誘導電流のキャンセリング Download PDF

Info

Publication number
JP6105572B2
JP6105572B2 JP2014519098A JP2014519098A JP6105572B2 JP 6105572 B2 JP6105572 B2 JP 6105572B2 JP 2014519098 A JP2014519098 A JP 2014519098A JP 2014519098 A JP2014519098 A JP 2014519098A JP 6105572 B2 JP6105572 B2 JP 6105572B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
near field
communication antenna
field communication
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014519098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014526085A5 (ja
JP2014526085A (ja
Inventor
ポールセン,キース・エル
Original Assignee
サーク・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サーク・コーポレーション filed Critical サーク・コーポレーション
Publication of JP2014526085A publication Critical patent/JP2014526085A/ja
Publication of JP2014526085A5 publication Critical patent/JP2014526085A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6105572B2 publication Critical patent/JP6105572B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

本発明は、全般的に、近距離通信アンテナおよびタッチ検知デバイスの使用に関するものである。そこでは、アンテナおよびタッチ検知デバイスは、相互に近接して使用され、近距離通信アンテナがタッチ検知デバイスの動作を干渉することができる。
本発明は、近距離通信(NFC)アンテナと組み合わせて、タッチ検知デバイスを使用することについて説明するものである。「タッチ検知デバイス(touch sensing device)」という用語は、「タッチパッド」、「タッチスクリーン」および「タッチ感知デバイス(touch sensitive device)」という用語に置き換え可能に使用されるものとみなされるべきである。同様に、近距離通信アンテナという用語は、「非接触カード・リーダ」、「RFIDリーダ」および「ブルー・トゥース・アンテナ」という用語に置き換え可能であるとみなされるべきでる。更にまた、関連する「システム」は、これら置き換え可能な全ての用語を用いた、タッチ検知バイスおよび近距離通信アンテナの組み合わせを含むことになる。
キャパシタンス検知タッチパッドについては幾つかの設計がある。本発明で機能するためにいずれのキャパシタンス検知タッチパッドをどのように修正できるかについてよりよく理解するために、基礎(underlying)技術を考察することが役に立つ。
CIRQUE(登録商標)社のタッチパッドは相互キャパシタンス検知デバイスであり、その一例をブロック図として図1に示す。このタッチパッド10では、X(12)およびY(14)の格子、並びに検知電極16がタッチパッドのタッチ検知領域18を規定するのに用いられる。通例、タッチパッド10は、凡そ16×12の電極、または空間上の制約がある場合は8×6の電極の矩形格子である。これらX(12)およびY(14)(即ち行および列)電極を組み合わせて、単一の検知電極16となる。全ての位置測定は、検知電極16を通じて行われる。
CIRQUE(登録商標)社のタッチパッド10は、検知ライン16に対する電荷の不均衡を測定する。タッチパッド10上またはこの近接に指示物体がない場合は、タッチパッド回路20は均衡状態にあり、検知ライン16上には電荷不均衡がない。物体がタッチ表面(タッチパッド10の検知領域18)に接近するかまたは接触するときのキャパシタンス結合が原因で指示物体が不均衡を生じさせる場合には、キャパシタンスの変動が電極12,14上で生じる。測定するものは、電極12,14上のキャパシタンスの絶対値でなく、キャパシタンスの変動である。タッチパッド10は、検知ラインの電荷の均衡を復旧(reestablish)または回復(regain)させるために検知ラインに注入しなければならない電荷の量を測定することにより、キャパシタンスの変動を決定する。
上記システムは、次のように、タッチパッド10上にあるまたはそれに近接した指の位置を決定するために利用される。この例では、行電極12について説明する。列電極14についても同様のことが繰り返される。行および列電極の測定値から得られる値は、タッチパッド10上またはそれに近接する指示物体の重心である交差点を決定する。
第1ステップにおいて、第1組の行電極12が、P,N発生器22からの第1信号で駆動され、また、これとは異なるが隣接する第2組の行電極がP,N発生器からの第2信号で駆動される。タッチパッド回路20は、相互キャパシタンス測定デバイス26を用いて検知ライン16からの値を取得する。その値は、どの行電極が指示物体に最も近いかを示す。しかしながら、あるマイクロコントローラ28の制御下にあるタッチパッド回路20では、指示物体が行電極のどちら側に位置するかについては判断することができず、また、タッチパッド回路20は、指示物体がその電極からどれくらい離れて位置しているかについてさえ判断することはできない。つまり、おのシステムは、駆動されることになる電極12のグループを1つの電極によってシフトする。言い換えれば、そのグループの一方の側の電極が付加され、その一方で、そのグループの反対側の電極はもはや駆動されない。新規のグループは、次いで、P,N発生器22によって駆動され、検知ライン16の第2の測定が行われる。
これらの2つの測定値から、行電極のどちら側に対して指示物体が位置しているか、またどれくらい離れているかについて判断することが可能となる。次いで、測定された2つの信号の大きさを比較する数式を用いて、指示物体の位置決定を実行する。
CIRQUE(登録商標)社のタッチパッドの感度または分解能は、16×12格子の行および列電極が含意するよりも遥かに高い。分解能は、通例、1インチ当たり約960カウント以上である。正確な分解能は、構成部品の感度、同じ行および列上にある電極12,14間の間隔、そして本発明にとっては重要でない他の要因によって決定される。
上記のプロセスは、P,N発生器24を用いてY電極、即ち列電極14について繰り返される。先に説明したCIRQUE(登録商標)のタッチパッドは、X電極12およびY電極14、並びに別個の単一検知電極16の格子を使用するものの、その検知電極は、多重化を用いることにより、実際のところはX電極12またはY電極14とすることができる。
近距離通信アンテナおよびタッチ検知デバイスを内蔵することの1つの課題は、干渉である。例えば、非接触カード・リーダとして使用する近距離通信アンテナに給電するのに必要な強力な磁場は、タッチ検知デバイスの電極内に強力な渦電流を発生させる場合がある。それにより、仕様外の動作を生じさせ、誤動作や動作不能の結果となる。同様に、近距離通信アンテナは、タッチ検知デバイスの電極に電気的に結合することができる。つまり、近距離通信アンテナによって、磁場インダクタンスおよびタッチ検知デバイスとの電界結合を引き起こす場合がある。
干渉について関連した課題では、タッチパッドは、指を検出するのに必要となる強力な静電場を発生する。これら強力な場は、しばしば近距離通信アンテナに不十分なシグナルインテグリティを保有させる。静電界結合および磁場インダクタンスの両方についての副作用は、1)近距離通信アンテナの信号が、タッチ検知デバイスの回路において、ESDダイオードをトリガするのに十分大きなノイズ/干渉信号レベルにより非線形の影響(effect)を生じさせ、2)干渉を追跡する際のタッチ検知デバイスのフロント・エンドの電極またはアナログ・デジタル変換器についての困難性がまた、測定における非線形の影響およびエラーを生じさせ、そして、3)近距離通信の振幅変調周波数が、タッチ検知励起周波数に非常に近く、これにより、インバンドのグランド・バウンスを生じさせるという結果になり得るということである。
近距離通信アンテナの回路およびタッチ検知デバイスを相互に十分に近く配置して、それらの間の信号を傍受または利用するのを防止することは更なる利点となり、これにより、既存の組み込みシステムよりもよりセキュアな組み込みシステムを提供する。更にまた、それらの間の電磁相互作用を除去することは利点となる。最後に、電子部品を単一のパッケーに組み込むことはまた、タッチ検知デバイスの非常に制限されたスペースや、近距離通信アンテナのスペースおよび付随する今日の電子機器に通例のルーティング・スペースに対処するのに有益となる。
第1の実施形態では、本発明は、タッチ検知デバイスの電極に隣接して配置される近距離通信アンテナを動作可能にするための方法およびシステムであり、近距離通信アンテナは動作した際に、磁場インダクタンスおよび電極と近距離通信アンテナとの間の電界結合が最小化されて、電極の誘導電流を実質的に低減または除去することができる。
本発明における、これらのおよび他の目的、特徴、利点および代替の態様は、次の詳細な説明をテンプの図面と組み合わせて当業者が考察することで明らかとなろう。
図1は、CIRQUE(登録商標)社によって製造され、近距離通信アンテナと連動して上手く動作できるキャパシタンス検知タッチパッドの構成要素についてのブロック図である。 図2は、タッチ検知デバイスの近距離通信アンテナおよび電極についての配置を例示する概略図である。 図3は、タッチ検知デバイスの電極について異なった配置を例示する概略図である。 図4は、近距離通信アンテナ、および電流をタッチ検知デバイスの電極に結合することになる信号ソースに関する概略図である。 図5は、近距離通信アンテナの代替の実施形態を示す概略図である。 図6は、代替の近距離通信アンテナと組み合わされる電極格子の追加の詳細について示す概略図である。 図7は、代替の近距離通信アンテナと組み合われる電極格子の追加の詳細について示す概略図である。
これより図面を参照する。図面では、本発明の種々の要素には参照番号が付されており、当業者が本発明を行い使用することを可能にするように、本発明について論ずる。尚、以下の説明は、本発明の原理を例示するに過ぎず、以下に続く特許請求の範囲を狭めるように見なしてはならないことは言うまでもない。
図2は、タッチ検知デバイスにおける近距離通信アンテナおよび電極についての概略図である。本発明は、タッチ検知デバイス42の電極40において実装され、タッチ検知デバイス42は近距離通信アンテナ50に隣接する。この文書のために、隣接という用語は、近距離通信アンテナ50の動作が、電極における電流の誘導によって電極40の動作に影響を与える場合があるということを含意する。
この第1実施形態では、近距離通信アンテナ50は、電極40と同一の平面に配置される。しかしながら、近距離通信アンテナ50は、上記または下記の電極40とは異なる平面であるが実質的に平行な平面にあってもよい。更にまた、電極40は、当業者にとって公知であるタッチパッド、タッチスクリーンその他如何なるタッチ検知デバイスの一部であってもよい。
近距離通信アンテナ50について、電極40のまわりを2周巻き付けられたワイヤのループとして示す。近距離通信アンテナ50のこの特定の配置または構成は、図示目的のためだけのものであり、限定するものとみなしてはならない。近距離通信アンテナ50は、電極40のまわりの部分的なループ、単一ループ、または複数ループとして形成することができる。
第1実施形態は、近距離通信アンテナが動作する際に、タッチ検知デバイスにおける近距離通信アンテナおよび電極40間の干渉を最小化、低減、または実質的に除去することに向けられる。低減され、最小化され、または実質的に除去された干渉は、タッチ検知デバイス42における近距離通信アンテナ50または電極40の動作を妨げるには非常に小さい干渉であると定められる。
第1実施形態では、近距離通信アンテナ50の機能は、スマート・カードと通信し、キーレス・エントリー・システムにおいてスマートを読み取るための非接触カード・リーダのような無線通信機能、または近距離通信を要求する任意の他の機能を含むがこれに限定してはならない。近距離通信アンテナ50は、タッチ検知デバイス42の電極40上の電圧と比較したときに、相対的に高い電圧を用いることもあるし、そうでないこともある。近距離通信アンテナでは、少なくとも60ボルトと同程度の電圧を使用することが公知である一方で、タッチ検知デバイスはより5ボルトの近くで動作することができる。これらの電圧は例示のものに過ぎず、本システムは他の電圧でも作動すること可能である。
図2は、電極40の近視野通信アンテナ50による干渉を低減または実質的に除去することができる第1の実施形態である。近距離通信アンテナ50は、近距離通信回路52に接続される。電極40は、タッチ検知回路42に接続される。
この例では、矢印60で示すように、電流は近距離通信アンテナ50を通じて流れている。磁場は、曲線矢印62で示すような方向で近視野通信アンテナ50の周りに発生する。近距離通信アンテナ50に最も近い電極40は、近距離通信アンテナ50が発生させる磁場によって生じる誘導電流を有することになる。
電極40は、検知領域の上端30から下端32まで延びる一連の平行する行の電極とすることができる検知領域を形成するために配列される。複数の電極の各々は、相互に電気的に分離される。複数の電極40の各々は、第1端34から始まり、検知領域において対向する第2端36で終わる経路に沿う。
電極46上の電流を誘導する磁場について傾向を低減または実質的に除去するために、電極は磁場を二度通過するように作られる。このことは、位置48での電極46の長さを延長することによって達成され、その結果、物体を検出するために使用される検知領域内の他の電極40の目下2倍の長さとなっている。電極46は基本的にそれ自体で折り返すことができ、近距離通信アンテナ50の対向する側の間の距離の2倍にわたるので、位置66での電流の合計を低減または実質的に除去することができる。
電極40の下部近くに示される電極54はまた、近距離通信アンテナ50の対向する側の間の距離の2倍にわたる。つまり、位置68での電流の合計は、低減または実質的に除去することができる。
近距離通信アンテナ50の上端または下縁に対し直接には隣接していない電極40は、長さが2倍になるものとしては示されていない。これは、近距離通信アンテナ50の周りの磁場の影響が急速に減弱させることができるからである。しかしながら、磁気的に誘導電流を経験する如何なる電極40も、近距離通信アンテナ50の両側の間を往復して進むように作ることができ、その結果、誘導電流の影響を除去することができる。従って、この例では、電極40での誘導電流を低減または除去する方法を実証する本発明の本質を、限定的なものとみなしてはならず、例示のものとしてみなさなければならない。
図2は、近距離通信アンテナ50によって発生される磁場のため、誘導電流を低減させる機能について例示するものの、電極40に結合する静電場の課題については対処することができない。近距離通信アンテナ50を通る電流はまた、近距離通信アンテナ50の周りに静電場を生成する。近距離通信アンテナは、電極40に接続することができ、また電流を誘導することもできる。
図3は、近距離通信アンテナ回路52に接続される近距離通信アンテナ50の平面図であり、このアンテナはタッチ検知回路42に接続される電極40の周りに配置される。図3では、検知領域は、目下、一連の同心状に整列された部分的な電極ループ38から形成されている。その部分ループは全て第1の位置78において電気的にオープンであり、反対側の第2の位置88において検知回路42への接続部を有する。部分電極ループ38の各々は、実質的に等しい長さの2本のアームを有することができる。同心に整列された複数の部分電極ループ38の各々の第1のアームにおける誘導電流は、第2のアームでの誘導電流と等価で対向してもよい。
また、電極38のうち1つの電極90があり、当該電極90は、部分ループとして形成されないものの、その代わりとして「T」形状のものとして形成される。電極90は、部分電極ルートの全てと同じように近距離通信アンテナ50からの電流の結合により影響を受けることになる。何故ならば、これはまた実質的に等しい長さの2つのアームを有するからである。
図3において、矢印70は、ある瞬間における近距離通信アンテナ50の電流の向きを示す。電流の向きは変更することができる。何故ならば、信号ソースはAC電流だからであり、その瞬間において電流70は示された方向である。電極44は、ほぼ長さの等しい2本のアームに分割して示される。磁場は、矢印72および74によって示される電極44で電流を誘導する。位置76での電流の合計は、このように低減または実質的に除去される。
なお、電極38および近距離通信アンテナ50のスケールおよびスペースは、図示目的だけであり、限定するものとみなしてはならないことが理解されるべきである。
磁場について考慮すると、静電場から結合される電流に影響を及ぼすことも場合もある。近距離通信アンテナにより発生される静電場はまた、電極38に結合することもできる。何故ならば、近距離通信アンテナの電流はAC電流だからである。
図4は、近距離通信アンテナ50上の刺激信号の印加の例示である。通信アンテナ50が一方の側はグランド80とすることができる一方、他方の側82では刺激信号が印加される。不利なことに、この結果は、図3に示した電極40の最大印加電圧のネット変化のほぼ半分となる場合がある。
電極38への電圧結合についてのこの課題を解決するために、刺激定信号ソースが、図3に示すように用いられる。図3は、近距離通信アンテナ50の各端に刺激信号84,86があることを示す。刺激信号84,86は、各々に対して180度位相を異なるようにしてもよい。刺激信号84,86の効果は、図3に示される電極38へのほぼ0ボルトの電圧のネット変化の組み合わせとしてもよい。
刺激信号84,86を特徴化する他のやり方は、それらが差動信号ソースを形成することと言える。同一の電流量が、近距離通信アンテナ50に尚も印加することができものの、差動信号84,86を用いることにより、近距離通信アンテナは、電極38に結合している信号をもはや放射することができない。つまり、近距離通信アンテナ50の構成は、磁場を尚も放出しつつ、作動信号84,86は静電場を除去し、または実質的に低減することができる。
本発明の一態様では、近距離アンテナの動作によって引き起こされる誘導電流を低減または実質的に除去することになる電極の設計について、本明細書に示した例から変更することができる。しかしながら、いずれのこの変更は、本発明の原理の範囲内にあるものと考えられ、また、特許請求の範囲の範囲内にあるものと考えられなければならない。
なお、上記の配置が本発明の原則の適用を図示するだけのものであることを理解すべきである。多数の変更態様および代わりの構成は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく当業者によって考案されることができる。添付の請求の範囲は、この種の変更態様および配置を包摂することを目的とする。

Claims (20)

  1. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させる方法であって、
    タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極を設けるステップと、
    前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナを設けるステップと、
    前記近距離通信アンテナにより発生される電磁場の効果を低減させるように前記電極を構成することによって、前記近距離通信アンテナの動作によって生じる前記複数の電極における誘導電流を低減させるステップと、
    を含み、当該方法が、更に、
    検知領域の上端から下端まで延びる電極の一連の平行の行を有する前記検知領域を形成するように、前記複数の電極を配列するステップであって、前記複数の電極のそれぞれが相互に電気的に分離しており、前記複数の電極のそれぞれが前記検知領域の第1端からはじまり対向する第2端で終わる第1経路に沿う、ステップと、
    前記第2端からはじまり、前記第1経路に平行な第2経路に沿って逆に延びる前記第1端までの長さを増やすことにより、前記電磁場によって影響を受ける前記複数の電極の内少なくとも1つの長さを増やすステップであって、これにより、前記複数の電極の内前記少なくとも1つにおいて誘導される電流を低減させる、ステップと、
    を含み、当該方法が、更に、
    前記検知領域における前記上端および前記下端に最も近い前記複数の電極が前記電磁場によって最も影響を受けることになるため、これら複数の電極の長さを増やすステップと
    を含む、方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、更に、前記近距離通信アンテナを、前記検知領域の外部端の周りに配置される少なくとも1つのループとして形成するステップを含む、方法。
  3. 請求項記載の方法であって、更に、前記近距離通信アンテナを、前記複数の電極における平面に実質的に平行となる平面内に配置するステップを含む、方法。
  4. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させる方法であって、
    タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極を設けるステップと、
    前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナを設けるステップと、
    前記近距離通信アンテナにより発生される電磁場の効果を低減させるように前記電極を構成することによって、前記近距離通信アンテナの動作によって生じる前記複数の電極における誘導電流を低減させるステップと、
    を含み、当該方法が、更に、
    前記複数の電極を、同心に整列した複数の電極ループを有する検知領域を形成するために配列するステップであって、前記ループが第1位置において全て電気的にオープンであると共に、対向する第2位置においてタッチ検知回路への接続部を有するステップであって、
    前記電極ループのそれぞれは、これにより、実質的に長さが等しい2つのアームを有し、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第1アームにおける誘導電流は、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第2アームにおける誘導電流と等しく且つ逆向きであり、これにより、結果として、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれにおける誘導電流を低減させる、ステップを含む、方法。
  5. 請求項記載の方法であって、更に、前記電気的にオープンな第1位置が整列されると共に前記対向する第2位置が整列されるように、前記同心に整列した複数の電極ループを整列させるステップを含む、方法。
  6. 請求項記載の方法であって、更に、前記近距離通信アンテナの第1端に結合される第1信号ソースと前記近距離通信アンテナの第2端に結合される第2信号ソースとを設けるステップであって、前記第1信号ソースが前記第2信号ソースとは位相が約180度異なっており、前記複数の電極に結合される静電場は、これにより、前記複数の電極において実質的に無電圧のネット変動を生み出す、ステップを含む方法。
  7. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させる方法であって、
    タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極を設けるステップと、
    前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナを設けるステップと、
    前記近距離通信アンテナにより発生される電磁場の効果を低減させるように前記電極を構成することによって、前記近距離通信アンテナの動作によって生じる前記複数の電極における誘導電流を低減させるステップと、
    を含み、当該方法が、更に、
    1平面に前記複数の電極を設けると共に第2平面に前記近距離通信アンテナを設けるステップと、
    距離通信アンテナを形成するために4つの三角ループを設けるステップであって、前記ループが重なり合っておらず、前記第1平面に平行な第2平面内にある、ステップと
    を含む、方法。
  8. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させるシステムであって、
    タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極と、
    前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナであって、前記複数の電極が当該近距離通信アンテナにより発生される電磁場の効果を低減させるように構成され、これにより、当該近距離通信アンテナの動作によって生じる前記複数の電極における誘導電流を低減させる、近距離通信アンテナと、
    を備え、当該システムが、更に、
    検知領域の上端から下端まで延びる前記複数の電極の一連の平行の行であって、前記複数の電極のそれぞれが相互に電気的に分離しており、前記複数の電極のそれぞれが前記検知領域の第1端からはじまり対向する第2端で終わる第1の経路に沿う、一連の平行の行と、
    前記第2端からはじまり、前記第1経路に平行な第2経路に沿って逆に延びる前記第1端までの長さを増やすことにより、前記電磁場によって影響を受ける前記複数の電極の内少なくとも1つの延長した長さであって、これにより、前記複数の電極の内前記少なくとも1つにおいて誘導される電流を低減させる、長さと、
    を備え、当該システムが、更に、
    前記検知領域における前記上端および前記下端に最も近い前記複数の電極が前記電磁場によって最も影響を受けることになるため、これら複数の電極について増加した長さを含む、システム。
  9. 請求項記載のシステムであって、更に、前記電磁場によって前記複数の電極において誘導された電流を有している該複数の電極のいずれかについて増加した長さを含み、これにより、前記複数の電極の全ての誘導電流を低減させる、システム。
  10. 請求項記載のシステムにおいて、更に、前記近距離通信アンテナが前記検知領域の外部端の周りに配置される少なくとも1つのループとして形成される、システム。
  11. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させるシステムであって、
    タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極と、
    前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナであって、前記複数の電極が当該近距離通信アンテナにより発生される電磁場の効果を低減させるように構成され、これにより、当該近距離通信アンテナの動作によって生じる前記複数の電極における誘導電流を低減させる、近距離通信アンテナと、
    を備え、当該システムが、更に、
    検知領域を形成する同心に整列した複数の電極ループを備え、前記ループが第1位置において全て電気的にオープンであると共に、対向する第2位置においてタッチ検知回路への接続部を有し、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれは、これにより、実質的に長さが等しい2つのアームを有し、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第1アームにおける誘導電流は、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第2アームにおける誘導電流と等しく且つ逆向きであり、これにより、結果として、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれにおける誘導電流を低減させる、システム。
  12. 請求項11記載のシステムにおいて、更に、前記同心に整列した複数の電極ループが整列されて、その結果、前記電気的にオープンな第1位置が全て整列されると共に前記対向する第2位置が全て整列される、システム。
  13. 請求項12記載のシステムであって、更に、
    前記近距離通信アンテナの第1端に結合される第1信号ソースと、
    前記近距離通信アンテナの第2端に結合される第2信号ソースであって、前記第1信号ソースが前記第2信号ソースとは位相が約180度異なっており、その結果、前記近距離通信アンテナから前記複数の電極に結合される静電場は、これにより、前記複数の電極において実質的に無電圧のネット変動を生み出す、第2信号ソースと
    を備える、システム。
  14. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させる方法であって、
    1)タッチ検知デバイスで用いられる検知領域を形成する複数の電極を設けるステップであって、前記複数の電極が、同心に整列した複数の電極ループを形成し、前記ループが第1位置において全て電気的にオープンであると共に、対向する第2位置においてタッチ検知回路への接続部を有し、前記電極ループのそれぞれは、これにより、実質的に長さが等しい2つのアームを有し、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第1アームにおける誘導電流は、前記同心に整列した複数の電極ループのそれぞれが有する第2アームにおける誘導電流と等しく且つ逆向きである、ステップと、
    2)前記複数の電極に隣接して配置される近距離通信アンテナを設けるステップと、
    3)前記近距離通信アンテナの第1端に結合される第1信号ソースと前記近距離通信アンテナの第2端に結合される第2信号ソースとを設けるステップであって、前記第1信号ソースが前記第2信号ソースとは位相が約180度異なっており、前記複数の電極に結合される静電場は、これにより、前記複数の電極において実質的に無電圧のネット変動を生み出す、ステップと
    を含む、方法。
  15. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させるシステムであって、
    タッチ検知デバイスの第1平面において矩形の検知領域を形成する電極格子と、
    近距離通信アンテナを形成する4つの三角ループであって、当該ループは重なり合わず、前記第1平面に平行な第3平面内にあり、当該ループのオープン端は前記電極格子の中心近くで落ち合い、当該4つの三角ループの外部端が前記矩形検知領域と共通の中心を共有する矩形アウトラインを形成する、4つの三角ループと、
    前記4つの三角ループにおける前記オープン端に結合される差動信号ソースであって、前記4つの三角ループの隣接する端は、常に、前記差動信号ソースにおいて対向する端に結合される、差動信号ソースと
    を備えるシステム。
  16. 請求項15記載のシステムにおいて、前記電極格子が、更に、
    前記第1平面内における第1方向または軸の複数の平行な電極と、
    前記第1平面に平行な第2平面内における第2方向または軸の複数の平行な電極であって、前記第1方向に直交するように指向される、平行な電極と
    を備える、システム。
  17. 請求項15記載のシステムにおいて、前記差動信号ソースが、更に、
    第1信号ソースと、
    前記第1信号ソースとは位相が約180度異なる第2信号ソースと
    を備える、システム。
  18. 近距離通信アンテナに隣接して動作しているタッチ検知デバイスの電極における誘導電流を低減させる方法であって、
    1)タッチ検知デバイスの第1平面において矩形の検知領域を形成する電極格子を設けるステップと、
    2)近距離通信アンテナを形成するために4つの三角ループを設けるステップであって、当該ループは重なり合わず、前記第1平面に平行な第2平面内にあり、
    3)差動信号ソースを前記4つの三角ループに結合するステップと、
    4)前記近距離通信アンテナによって発生される電磁場の効果を低減させるように前記電極グリッドおよび前記近距離通信アンテナを構成することによって、前記近距離通信アンテナの動作により引き起こされる前記電極格子における誘導電流を低減させるステップと
    を含む、方法。
  19. 請求項18記載の方法であって、更に、前記近距離通信アンテナによって発生される磁場により引き起こされる前記電極格子における誘導電流を低減させるステップを含む、方法。
  20. 請求項18記載の方法であって、更に、前記近距離通信アンテナによって発生される電場の結合によって引き起こされる前記電極格子における誘導電流を低減させるステップを含む、方法。
JP2014519098A 2011-07-07 2012-07-09 組込型の近距離通信アンテナを有するタッチ検知デバイスにおける誘導電流のキャンセリング Active JP6105572B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161505350P 2011-07-07 2011-07-07
US61/505,350 2011-07-07
PCT/US2012/045944 WO2013006855A1 (en) 2011-07-07 2012-07-09 Cancelling induced currents in a touch sensing device having an embedded near field communication antenna

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014526085A JP2014526085A (ja) 2014-10-02
JP2014526085A5 JP2014526085A5 (ja) 2015-07-23
JP6105572B2 true JP6105572B2 (ja) 2017-03-29

Family

ID=47437486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014519098A Active JP6105572B2 (ja) 2011-07-07 2012-07-09 組込型の近距離通信アンテナを有するタッチ検知デバイスにおける誘導電流のキャンセリング

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8933901B2 (ja)
JP (1) JP6105572B2 (ja)
CN (1) CN103650025B (ja)
WO (1) WO2013006855A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140080411A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Anand S. Konanur Integration of a near field communication coil antenna behind a screen display for near field coupling
US20140111496A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-24 Apple Inc. Displays with Circuitry for Compensating Parasitic Coupling Effects
JP6028627B2 (ja) * 2013-03-05 2016-11-16 ブラザー工業株式会社 通信装置、およびプログラム
CN104123041B (zh) 2014-07-23 2017-06-16 上海天马微电子有限公司 一种显示装置及其驱动方法
US9591175B2 (en) 2014-11-02 2017-03-07 Clover Network, Inc. Connecting a printer and a mobile device using identification information printed by the printer
CN104485983B (zh) * 2014-12-09 2017-12-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 集成nfc天线的触摸屏、终端及其近场通信方法
CN105006654A (zh) * 2015-07-08 2015-10-28 深圳市信维通信股份有限公司 带有金属后壳的8字形nfc天线
US9513756B1 (en) 2015-08-28 2016-12-06 Clover Network, Inc. Providing near field communication through a touch screen
KR102362535B1 (ko) * 2015-10-27 2022-02-15 삼성전자주식회사 무선 터미널에서 내장 코일 구조 및 구동 방법
US11073958B2 (en) * 2016-01-29 2021-07-27 Sharp Kabushiki Kaisha Antenna device
CN109690459B (zh) * 2016-09-15 2022-02-25 夏普株式会社 触摸面板内置显示器
TWI710164B (zh) * 2019-08-19 2020-11-11 和碩聯合科技股份有限公司 電子裝置
US20230118588A1 (en) * 2020-03-26 2023-04-20 Tactual Labs Co. Sensor arrangement with ground layer
TWI721858B (zh) * 2020-04-10 2021-03-11 友達光電股份有限公司 天線裝置
KR102528556B1 (ko) * 2021-01-29 2023-05-04 주식회사 하이딥 터치 디바이스, 그 구동 방법, 및 터치 시스템
TWI847858B (zh) 2021-01-29 2024-07-01 南韓商希迪普公司 觸控裝置、其之驅動方法及觸控系統
US11942686B2 (en) 2022-07-26 2024-03-26 Cirque Corporation Antenna shielding in a capacitance module

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6025816A (en) 1996-12-24 2000-02-15 Ericsson Inc. Antenna system for dual mode satellite/cellular portable phone
KR100459230B1 (ko) * 2002-11-14 2004-12-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치용 터치 패널
KR100451773B1 (ko) * 2002-11-20 2004-10-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 디지털 저항막 방식의 터치 패널
DE202004021638U1 (de) * 2003-02-10 2009-12-31 N-Trig Ltd. Berührungsdetektion für einen Digitalisierer
US8400408B2 (en) * 2007-06-13 2013-03-19 Apple Inc. Touch screens with transparent conductive material resistors
CN101452521B (zh) * 2007-11-29 2012-04-25 晨星半导体股份有限公司 近场通讯系统及其相关的显示装置
US8339372B2 (en) * 2009-04-20 2012-12-25 Broadcom Corporation Inductive touch screen with integrated antenna for use in a communication device and methods for use therewith
US8466839B2 (en) 2009-07-17 2013-06-18 Apple Inc. Electronic devices with parasitic antenna resonating elements that reduce near field radiation
JP3160091U (ja) * 2010-03-31 2010-06-10 株式会社ディ・エム・シー 近距離無線通信用アンテナ付タッチパネルおよび近距離無線通信用部品
CN201837983U (zh) * 2010-08-25 2011-05-18 毅齐科技股份有限公司 显示器的触控面板迭层构造

Also Published As

Publication number Publication date
US9268452B2 (en) 2016-02-23
WO2013006855A1 (en) 2013-01-10
CN103650025B (zh) 2016-05-25
CN103650025A (zh) 2014-03-19
US20150130765A1 (en) 2015-05-14
US8933901B2 (en) 2015-01-13
US20130009895A1 (en) 2013-01-10
JP2014526085A (ja) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6105572B2 (ja) 組込型の近距離通信アンテナを有するタッチ検知デバイスにおける誘導電流のキャンセリング
CN104571745B (zh) 触摸感测系统和显示装置
TWI510999B (zh) 觸控輸入系統以及使用該觸控輸入系統的觸控檢測方法
KR101441396B1 (ko) 입력 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
JP6186081B2 (ja) 電磁気誘導方式の位置感知と静電容量方式の位置感知とを行うタブレット
CN101937296B (zh) 电容-电感式触摸屏
US8477120B2 (en) Touch screen system
CN101681213B (zh) 用于电容式触控板的驱动屏蔽
KR101429925B1 (ko) 입력 시스템
KR101124521B1 (ko) 터치패드 기능을 구비한 타블렛
KR20180054686A (ko) 전류 센서를 위한 장치 및 방법
CN110506392A (zh) 具有电容式传感器和近场通信的用于机动车的门把手装置
KR20150141067A (ko) 정전용량형 터치와 유도전자기장 입력을 동시에 감지하는 다중 입력 패드 및 입력 시스템
KR102113685B1 (ko) 터치입력장치
CN103503315A (zh) 使用电容触摸感应终端或pin键盘来保护pin数据的系统
JP2014526085A5 (ja)
CN109690459B (zh) 触摸面板内置显示器
KR102034052B1 (ko) 터치 입력 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
KR101355939B1 (ko) 개선된 안테나 패턴 구조를 갖는 타블렛
KR102081110B1 (ko) 스타일러스 펜과 이를 이용한 터치 입력 시스템 및 터치 검출 방법
KR102153915B1 (ko) 입력 시스템을 구비한 터치스크린 표시장치
US20070257667A1 (en) Position sensors and arrays utilizing back EMF
CN107977120A (zh) 触摸感测装置
WO2013081355A1 (ko) 근거리 무선 통신 기술을 이용하여 손가락 터치 및 전자펜을 동시 이용가능한 입력 장치
US11989362B1 (en) Inductance coil of a capacitance module

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150604

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160713

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6105572

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250