(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチスクリーンデバイスを動作させる方法を提供する。【解決手段】タッチスクリーンデバイス１００は、タッチスクリーンデバイス１００の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーン１０８と、ＩＲグリッドを生成するように構成された赤外線（ＩＲ）タッチセンサ１１２と、スイッチ１０６と、少なくとも１つのプロセッサ１０４とを少なくとも備える。【選択図】図１
2018195296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンと、
前記ＰＣＡＰタッチスクリーンに結合されたスイッチであって、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを接地する第１の位置と、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンをタッチコントローラに接続する第２の位置との間でシフトするように構成された、スイッチと、
前記ＬＣＤのベゼル中に搭載され前記ＬＣＤの前に位置決めされた赤外線（ＩＲ）タッチセンサであって、赤外線（ＩＲ）受信機、赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び前記ＬＣＤの向かい合う側面に位置決めされた赤外線（ＩＲ）リフレクタをさらに備え、前記ＩＲ  ＬＥＤ及び前記ＩＲ受信機が、タッチ操作中にＰＣＡＰタッチスクリーンに接近する物体を感知できるＩＲグリッドを生成するために、前記ベゼル中で整合されて前記ＩＲリフレクタ間で複数の密な反射を作り出す、ＩＲタッチセンサと、
システムメモリ要素及びプロセッサを少なくとも備える前記タッチコントローラであって、前記ＰＣＡＰタッチスクリーン、前記スイッチ、及び前記ＩＲセンサに通信可能に結合された、前記タッチコントローラと、
を備えるタッチスクリーンシステムであって、前記タッチコントローラが、
前記タッチスクリーンシステムのステータスを識別するステップであって、前記ステータスが、ユーザタッチ入力のないデフォルト状態と、アクティブなユーザタッチ入力を受け取るタッチ状態とのうちの一方を含む、ステップと、
前記ステータスが前記タッチ状態を含むときに、前記スイッチを調整することに基づいて前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルするように前記スイッチを調整するステップと、
前記ステータスが前記デフォルト状態を含むときに前記スイッチの位置を維持するステップであって、前記位置が、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルするように構成された、ステップと、
を行うように構成された、タッチスクリーンシステム。
【請求項２】
前記タッチコントローラが、
前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザタッチ入力を検出するステップと、
前記ユーザタッチ入力の検出から経過した時間の長さを識別するステップと、
前記時間の長さがしきい値よりも長いときに、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンの複数の導電性電極を前記スイッチによって接地して、前記デフォルト状態の間の電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）を防止できるシールドの形成をイネーブルするステップと、
を行うことによってユーザ入力選択をディセーブルするように構成された、請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項３】
前記タッチコントローラが、
前記ＩＲタッチセンサによって生成された前記ＩＲグリッドに対する障害物を検出するステップと、
前記障害物の検出に応答して、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンの複数の導電性電極を前記スイッチによって前記タッチスクリーンシステムの前記タッチコントローラに接続して、前記タッチ状態の間の電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）を防止できるシールドの形成をディセーブルするステップであって、前記タッチコントローラが前記少なくとも１つのプロセッサを備える、ステップと、
を行うことによってユーザ入力選択をイネーブルするように構成され、
前記シールドをディセーブルするステップが、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを介した前記ユーザ入力選択の受取りをイネーブルする、請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【請求項４】
前記タッチコントローラがさらに、
前記タッチスクリーンシステムのタッチコントローラによって、前記ＰＣＡＰタッチスクリーンの、ユーザによって選択されたタッチ座標を感知するステップであって、前記タッチコントローラが前記少なくとも１つのプロセッサを備える、ステップと、
ユーザによって選択された前記タッチ座標によって示されるユーザ入力選択を、前記ＩＲタッチセンサを介して受け取るステップと、
前記ＰＣＡＰタッチスクリーンを介して前記ユーザ入力選択に対する応答を提示するステップと、
を行うように構成された、請求項１に記載のタッチスクリーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本明細書に記載の主題の実施形態は、一般にタッチスクリーンデバイスに関し、より詳細には、主題の実施形態は、タッチスクリーンデバイス中で赤外線センサと投影型静電容量方式（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）タッチ技術との組合せを使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]タッチスクリーンは、通常はコンピューティングデバイス又は情報処理システムの電子ディスプレイの上に位置決めされ電子ディスプレイに結合される、入力デバイスである。ユーザは、特別なスタイラス及び／又は１本もしくは複数の指で画面に触れることによる単純な又はマルチタッチのジェスチャを通して、入力の提供又は情報処理システムの制御を行うことができる。タッチスクリーンにより、ユーザは、マウス、タッチパッド、又はいずれか他の中間デバイスを使用するのではなく直接に、表示文字列及びグラフィカル要素と対話することができる。タッチスクリーンは、ゲームコンソール、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、電子投票マシン、及びスマートフォンなどのデバイスにおいてよく見られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]標準的なタッチスクリーンは、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチ技術を実装する場合がある。しかし、ＰＣＡＰタッチ技術は、電磁干渉（ＥＭＩ）や無線周波数干渉（ＲＦＩ）などの信号干渉の影響を受けやすいことがある。したがって、信号干渉に対応するタッチスクリーン機能を提供することが望ましい。さらに、後続の詳細な記述及び添付の請求項を、添付の図面並びに上記の技術分野及び背景と共に読むことで、他の望ましい特徴及び特性も明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]本開示のいくつかの実施形態は、タッチスクリーンデバイスを動作させる方法を提供する。この方法は、少なくとも１つのプロセッサによってタッチスクリーンデバイスのステータスを識別し、タッチスクリーンデバイスは、タッチスクリーンデバイスの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンと、ＩＲグリッドを生成するように構成された赤外線（ＩＲ）タッチセンサと、スイッチと、少なくとも１つのプロセッサとを少なくとも備え、ステータスは、ユーザタッチ入力のないデフォルト状態と、アクティブなユーザタッチ入力を受け取るタッチ状態とのうちの一方を含む。ステータスがタッチ状態を含むときは、この方法は、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルする（ｅｎａｂｌｅ）ようにスイッチを調整する。ステータスがデフォルト状態を含むときは、この方法はスイッチの位置を維持し、この位置は、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルする（ｄｉｓａｂｌｅ）ように構成される。
【０００５】
[0005]本開示のいくつかの実施形態は、タッチスクリーンデバイスを提供する。このタッチスクリーンデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンと；ＰＣＡＰタッチスクリーンに結合されたスイッチであって、ＰＣＡＰタッチスクリーンを接地する第１の位置とＰＣＡＰタッチスクリーンをタッチコントローラに接続する第２の位置との間でシフトするように構成されたスイッチと；ＩＲグリッドを生成するように構成された赤外線（ＩＲ）タッチセンサと；システムメモリ要素及びプロセッサを少なくとも備えるタッチコントローラであって、ＰＣＡＰタッチスクリーン、スイッチ、及びＩＲセンサに通信可能に結合されたタッチコントローラと、を備える。タッチコントローラは、タッチスクリーンデバイスのステータスを識別するステップであって、ステータスが、ユーザタッチ入力のないデフォルト状態とアクティブなユーザタッチ入力を受け取るタッチ状態とのうちの一方を含む、ステップと；ステータスがタッチ状態を含むときに、スイッチを調整することに基づいてＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルするようにスイッチを調整するステップと；ステータスがデフォルト状態を含むときにスイッチの位置を維持するステップであって、この位置が、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルするように構成された、ステップと、を行うように構成される。
【０００６】
[0006]本開示のいくつかの実施形態は、タッチスクリーンシステムを提供する。このタッチスクリーンシステムは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンと；ＰＣＡＰタッチスクリーンに結合されたスイッチであって、ＰＣＡＰタッチスクリーンを接地する第１の位置とＰＣＡＰタッチスクリーンをタッチコントローラに接続する第２の位置との間でシフトするように構成されたスイッチと；ＬＣＤのベゼル中に搭載されＬＣＤの前に位置決めされた赤外線（ＩＲ）タッチセンサであって、赤外線（ＩＲ）受信機、赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）、及びＬＣＤの向かい合う側面に位置決めされた赤外線（ＩＲ）リフレクタをさらに備え、ＩＲ  ＬＥＤ及びＩＲ受信機が、タッチ操作中にＰＣＡＰタッチスクリーンに接近する物体を感知できるＩＲグリッドを生成するために、ベゼル中で整合されてＩＲリフレクタ間で複数の密な反射を作り出す、ＩＲタッチセンサと；システムメモリ要素及びプロセッサを少なくとも備えるタッチコントローラであって、ＰＣＡＰタッチスクリーン、スイッチ、及びＩＲセンサに通信可能に結合されたタッチコントローラと、を備える。タッチコントローラは、タッチスクリーンシステムのステータスを識別するステップであって、ステータスが、ユーザタッチ入力のないデフォルト状態とアクティブなユーザタッチ入力を受け取るタッチ状態とのうちの一方を含む、ステップと；ステータスがタッチ状態を含むときに、スイッチを調整することに基づいてＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルするようにスイッチを調整するステップと；ステータスがデフォルト状態を含むときにスイッチの位置を維持するステップであって、この位置が、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルするように構成された、ステップと、を行うように構成される。
【０００７】
[0007]この概要は、詳細な記述においてさらに後述する概念の精選を、単純化された形で紹介するために提供されるものである。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は必須の特徴を識別するものとは意図されず、また、特許請求される主題の範囲を限定する助けとして使用されるものとも意図されない。
【０００８】
[0008]主題についてのより完全な理解は、後続の図と共に考察されたときの詳細な記述及び請求項を参照することによって導き出されることが可能であり、図の全体を通して、同じ参照番号は同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイスの機能ブロック図である。
【図２】[0010]開示される実施形態による、タッチスクリーンの様々なビューの図である。
【図３】[0011]開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンの構造の図である。
【図４】開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンの構造の図である。
【図５】開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンの構造の図である。
【図６】[0012]開示される実施形態による、タッチスクリーンの一部として使用されるための投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチセンサの図である。
【図７】[0013]開示される実装形態による、タッチスクリーン表面層の図である。
【図８】開示される実装形態による、タッチスクリーン表面層の図である。
【図９】開示される実装形態による、タッチスクリーン表面層の図である。
【図１０】[0014]開示される実施形態による、タッチスクリーンの一部として使用される赤外線（ＩＲ）技術の図である。
【図１１】[0015]開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイスを動作させるためのプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【図１２】[0016]開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイスのステータスを識別するためのプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】[0017]開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルするためのプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】[0018]開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンに対するユーザ入力選択をイネーブルするためのプロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0019]後続の詳細な記述は、例証的な性質のものにすぎず、主題の実施形態を限定すること、又はそのような実施形態の応用及び使用を限定することが意図されるものではない。本明細書において、「例示的」という言葉は、「例、事例、又は例証としての働きをする」ことを意味する。本明細書で例示的として記述されるどんな実装形態も、必ずしも他の実装形態よりも好適又は有利であると解釈されるべきとは限らない。さらに、上記の技術分野、背景、簡単な概要、又は後続の詳細な記述において提示される、表現されるか又は含意されるいずれかの理論によって束縛される意図はない。
【００１１】
[0020]本明細書で提示される主題は、タッチスクリーン向けの赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）技術を使用するためのデバイス及び方法に関する。赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）タッチスクリーンは、赤外線（ＩＲ）タッチセンサを投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンとの組合せで実装するタッチスクリーンである。本開示の様々な実施形態に関して、いくつかの術語が使用される。タッチスクリーンステータスは、タッチスクリーンデバイスとのユーザ対話に関連する現在の状況である。ステータスは、タッチ状態又はデフォルト状態である場合がある。タッチ状態は、ユーザがＰＣＡＰタッチスクリーンとアクティブに対話しているとき、及び／又は、タッチスクリーンデバイスが、潜在的なユーザ対話を検出し、ＰＣＡＰタッチスクリーンへのユーザ入力をイネーブルすることによって潜在的なユーザ対話に向けて準備するときに、発生する。デフォルト状態は、タッチスクリーンデバイスとのユーザ対話又は検出された潜在的なユーザ対話がないことを特徴とする。ユーザによって選択されたタッチ座標は、ユーザタッチの接触場所であるＰＣＡＰタッチスクリーンのｘ軸位置及びｙ軸位置を参照する。
【００１２】
[0021]ここで図に目を向けるが、図１は、開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイス１００の機能ブロック図である。タッチスクリーンデバイス１００は、赤外線（ＩＲ）タッチセンサ技術を投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーン技術との組合せで実装して、ＰＣＡＰ技術の感度を電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）に対応させる。タッチスクリーンデバイス１００は、限定ではないが、タッチコントローラ１０２、ユニット制御ロジック１０４、スイッチ１０６、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１０、赤外線（ＩＲ）タッチセンサ１１２、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１４、ＩＲ受信機１１６、及びＩＲグリッド１１８を備えることができる。タッチスクリーンデバイス１００のこれらの要素及び特徴は、本明細書に記載のように所望の機能をサポートするために必要に応じて相互と協働するように、相互と動作可能に関連付けられるか、相互に結合されるか、又は他の方法で構成される場合がある。例証しやすくし明確にするために、図１では、これらの要素及び特徴についての様々な物理的、電気的、及び論理的な結合及び相互接続のすべてが描かれているわけではない場合がある。さらに、タッチスクリーンデバイス１００の実施形態は、所望の機能をサポートするために協働する他の要素、モジュール、及び特徴を含むことになることも理解されたい。簡単にするために、図１は、より詳細に後述される赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）技法に関係するいくつかの要素のみを描いている。
【００１３】
[0022]タッチスクリーンデバイス１００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１０の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーン１０８を備える。ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８は、赤外線（ＩＲ）タッチセンサ１１２に結合され、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）機能が赤外線（ＩＲ）タッチ能力との組合せで使用される。したがって、タッチスクリーンデバイス１００は、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンデバイスである。いくつかの実施形態では、ＩＲタッチセンサ１１２は、ＬＣＤ１１０のベゼル中に搭載され、ＬＣＤ１１０の前に位置決めされる。ＩＲタッチセンサ１１２は、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）１１４、ＩＲ受信機１１６、及びＩＲリフレクタ（図示せず）を使用して実装される。ＩＲ  ＬＥＤ１１４及びＩＲ受信機１１６は、ＩＲリフレクタ間で複数の密な反射を作り出してＩＲグリッド１１８を生成し、ＩＲグリッド１１８は、ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８に接近する物体を感知することができる。例えば、ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８に接近するユーザの指又はユーザのスタイラスが、ＩＲグリッド１１８を遮る可能性があり、これは、ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８を介した、タッチスクリーンデバイス１００のアクティブな使用又は潜在的なアクティブな使用を示す。
【００１４】
[0023]タッチコントローラ１０２は、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチコントローラであり、任意の標準的なマイクロコントローラ又は他のチップ上コンピュータシステム（すなわちシステムオンチップ（ＳｏＣ））を使用して実装されてよく、これは、何らかの形のシステムメモリハードウェアに通信可能に結合された１つ又は複数のプロセッサ又はプロセッサコアと、プログラム可能な入出力（Ｉ／Ｏ）周辺装置とを備える。１つ又は複数のプロセッサは、１つ又は複数の汎用プロセッサ、連想メモリ、ディジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、任意の適切なプログラマブルロジックハードウェア、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は、本明細書に記載の機能を実施するように設計された任意の組合せを用いて、実装又は実施されてよい。タッチコントローラ１０２は、特定の実施形態に適するように、それに統合されたメモリハードウェア及び／又はそれに動作可能に結合されたメモリハードウェアを備えることができる。実際には、メモリハードウェアは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、又は当技術分野で知られている任意の他の形の記憶媒体として実現されてよい。
【００１５】
[0024]タッチコントローラ１０２は、ユニット制御ロジック１０４を記憶、維持、及び実行して、タッチスクリーンデバイス１００のステータスを決定し、検出されたステータスに基づいて投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーン１０８の使用をイネーブル又はディセーブルする。典型的な動作中、タッチコントローラ１０２は、ＩＲグリッド１１８に対する障害物を、又は障害物がないことを識別する。
【００１６】
[0025]ＩＲグリッド１１８が遮られていないとき、又は言い換えれば、ＩＲグリッド１１８を作り出す反射と干渉するようにして位置決めされた物体がないときは、タッチコントローラ１０２は、タッチスクリーンデバイス１００の「デフォルト」状態を識別する。デフォルト状態は、タッチスクリーンデバイスがアクティブに使用されていないことを示す。デフォルト状態がタッチコントローラ１０２によって識別されたときは、タッチコントローラ１０２は、スイッチ１０６（例えば、単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチ）を接地に調整すること及び／又は引き続き接地に位置決めすることを開始する。導電性電極を接地することは、タッチスクリーンデバイス１００のデフォルト状態の間の電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）を防止できるシールドの形成をイネーブルする。ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）ベースの導電性グリッドをｘ軸とｙ軸の両方で使用して実装される。この提案される設計では、デフォルト状態又は「タッチなし状態」では、すべての電極がＳＰＤＴスイッチメカニズム（例えばスイッチ１０６）によって接地され（それまでの場合の浮動電極の代わりに）、これは、ＥＭＩ／ＲＦＩ雑音を回避するためのシールディング及び／又はファラデーメッシュを提供する。
【００１７】
[0026]ＩＲグリッド１１８が遮られているときは、ユニット制御ロジック１０４は、タッチスクリーンデバイス１００の「タッチ状態」を識別する。タッチ状態は、タッチスクリーンデバイスがアクティブに使用されていることを示す。タッチ状態の間、ユニット制御ロジック１０４は、ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８の導電性電極をタッチコントローラ１０２に接続するためにスイッチ１０６（例えば、単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチ）を調整することを開始する。導電性電極をタッチコントローラ１０２に接続することは、タッチ状態の間のＥＭＩ及びＲＦＩを防止できるシールドの形成をディセーブルし、したがって、タッチスクリーンデバイス１００のタッチ状態の間のＰＣＡＰタッチスクリーン１０８とのユーザ対話を許可する。ＰＣＡＰタッチスクリーン１０８は、ＩＴＯベースの導電性グリッドを使用して実装される。タッチ状態又は「アクティブ状態」の間、すべての電極は、ＳＰＤＴスイッチメカニズム（例えばスイッチ１０６）によってタッチコントローラインターフェイスに接続され、したがって、ＰＣＡＰタッチスクリーンコントローラ１０２がユーザタッチ位置を感知することが可能となる。ここで、ユーザ対話中にシールディング又はファラデーメッシュをディセーブルするのに必要とされる時間は、タッチスクリーンデバイス１００の通常動作と比較して非常に短く、したがってＥＭＩ／ＲＦＩ雑音は低減される。
【００１８】
[0027]図２は、開示される実施形態による、赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）タッチスクリーン２００の様々なビューの図である。ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン２００は、図１に描かれるタッチスクリーンデバイス１００を用いて実装されてよいことに留意されたい。これに関して、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン２００は、タッチスクリーンデバイス１００のいくつかの要素及びコンポーネントの種々の観点を、より詳細に示す。図示のＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン２００の様々なビューは、ＰＣＡＰタッチスクリーン２０８の前面図２０２、上面図２０４、及び側面図２０６を含み、ＰＣＡＰタッチスクリーン２０８は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２１６の前に搭載されＩＲタッチセンサに結合される。ＩＲタッチセンサは、赤外線（ＩＲ）発光ダイオード（ＬＥＤ）２１０、ＩＲ受信機２１２、及び少なくとも１つのＩＲリフレクタ２１４を備える。図１に関して上述されたように、ＩＲリフレクタ２１４は、ＬＣＤベゼル２１８の向かい合う側面に位置決めされる。ＩＲ  ＬＥＤ２１０及びＩＲ受信機２１２は、ＬＣＤベゼル２１８上に搭載され整合されて、必要とされるＩＲグリッドを作り出す。
【００１９】
[0028]動作中、ＩＲ  ＬＥＤ２１０及びＩＲ受信機２１２は、ＩＲリフレクタ２１４間で複数の密な反射を作り出して、ＰＣＡＰタッチスクリーン２０８の表面エリア全体にわたるＩＲグリッドを生成する。例示的な実施形態では、ＩＲ  ＬＥＤ２１０及びＩＲ受信機２１２は、ＬＣＤ２１６の向かい合う側面のうちの第１のセット上に位置決めされ、ＩＲリフレクタ２１４は、ＬＣＤ２１６の向かい合う側面のうちの第２のセット上に位置決めされ、ＬＣＤ２１６は、正方形又は長方形の形状であり、向かい合う側面を２セット含む。複数の密な反射は、ＩＲ  ＬＥＤ２１０によって生成され、ＩＲ受信機２１２によって受信され、ＬＣＤ２１６の表面エリア全体にわたって反射される（ＩＲリフレクタ２１４によって）。ＬＣＤ２１６の表面エリア全体にわたる反射は、ＩＲグリッドを形成する。ＩＲグリッドは、ＰＣＡＰタッチスクリーン２０８に接近する物体を感知することができ、これは、ＰＣＡＰタッチスクリーン２０８のアクティブな使用、又は潜在的なアクティブな使用を示す。
【００２０】
[0029]一般に、赤外線（ＩＲ）タッチスクリーンは、適切な動作のために整合されなければならない複数のＩＲ送信機及び受信機を使用し、この構成は、製造コストの増加及び高価なタッチスクリーンを必要とすることがある。しかし、本明細書に記載のように、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンの構成は、単一のＩＲ送信機（例えばＩＲ  ＬＥＤ２１０）、単一のＩＲ受信機２１２、及びリフレクタメカニズム（例えばＩＲリフレクタ２１４）を備える。複数の整合は必要とされず、したがって製造コスト及び複雑性が低減される。
【００２１】
[0030]図３〜５は、開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンの構造の図である。図３〜５に示されるように、ＰＣＡＰタッチスクリーンセンサは、ガラス又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）プラスチックの１つ又は複数の層上に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）導体の大きいアレイを備える。ＩＴＯ導体は、本明細書に記載の回路のための、優れた光学的清澄性（ｃｌａｒｉｔｙ）及び低い抵抗率を提供する。
【００２２】
[0031]図３は、ＰＣＡＰタッチスクリーン３００に含まれる材料の層の一実施形態の図である。ＰＣＡＰタッチスクリーン３００の第１の実施形態は、ダストカバーガラスレンズ３０２（最上層）、光学接着剤３０４（第２の層）、ｘ軸用の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層３０６（第３の層）第２の光学接着剤３０８（第４の層）、ｙ軸用の第２のＩＴＯ層３１０（第５の層）、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３１２（第６の層）を含む。図示の各層は、上にある前の層と、下にある後の層とに結合される。この特定の実施形態では、光学接着剤３０４は、ダストカバーガラスレンズ３０２をｘ軸用ＩＴＯ層３０６に接続するように機能し、光学接着剤３０８は、ｘ軸用ＩＴＯ層３０６をｙ軸用ＩＴＯ層３１０に接続するように機能する。ｙ軸用ＩＴＯ層３１０は、ＬＣＤ３１２を覆い、別の光学接着剤層（図示せず）を使用してＬＣＤ３１２に固定されてよい。
【００２３】
[0032]図４は、ＰＣＡＰタッチスクリーン４００に含まれる材料の層の、第２の実施形態の図である。ＰＣＡＰタッチスクリーン４００の第２の実施形態は、ガラスオーバーレイ４０２（最上層）、接着剤又は隔離層４０４（第２の層）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層４０６（第３の層）、別のガラス層４０８（第４の層）、別のＩＴＯ層４１０（第５の層）、別の接着剤又は隔離層４１２（第６の層）、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）４１４（第７の層）を含む。図３に示される実施形態と同様、ＰＣＡＰタッチスクリーン４００の図示の各層は、上にある前の層と、下にある後の層とに結合される。この特定の実施形態では、接着剤又は隔離層４０４は、ガラスオーバーレイ４０２をＩＴＯ層４０６に接続するように機能し、接着剤又は隔離層４１２は、第２のＩＴＯ層４１０をＬＣＤ４１４に接続するように機能する。ＰＣＡＰタッチスクリーン４００のこの特定の実施形態は、２つのガラス層４０２、４０８を含み、ガラス層４０２、４０８の各々は、ＩＴＯ層４０６、４１０のうちの一方を覆う。ガラス層４０２、４０８は、ＰＣＡＰタッチスクリーン４００の保護のために、より詳細にはＩＴＯ層４０６、４１０の各々の保護のために使用される。ガラス層４０２、４０８の実施形態はまた、フィルム層又はアクリル層（例えばポリメタクリル酸メチル）を使用して実装されてもよい。第１のガラス層４０２中では、導電性ＩＴＯ電極がＸ軸において搭載され、第２のガラス層４０８中では、導電性ＩＴＯ電極がＹ軸において搭載される。２つのガラス層４０２、４０８は、光学品質を損なうことなく、通常動作のＰＣＡＰタッチスクリーンに必要とされるＸ−Ｙメッシュを形成する。
【００２４】
[0033]図５は、ＰＣＡＰタッチスクリーン５００に含まれる材料の層の、第３の実施形態の図である。ＰＣＡＰタッチスクリーン５００の第３の実施形態は、ガラスオーバーレイ５０２（最上層）と；光学的に清澄な（ｃｌｅａｒ）接着剤５０４（第２の層）と；可撓性プリント回路５２０を含む、ポリエステル上にプリントされた行５０６（第３の層）と；酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層５０８（第４の層）と；光学的に清澄な接着剤の別の層５１０（第５の層）と；可撓性プリント回路５２０を含む、ポリエステル上にプリントされた列の層５１２（第６の層）と；別のＩＴＯ層５１４（第７の層）と；光学的に清澄な接着剤の別の層５１６（第８の層）と；ポリエステルの別の層５１８（第９の層）とを含む。図３〜４に示される実施形態と同様、ＰＣＡＰタッチスクリーン５００の図示の各層は、上にある前の層と、下にある後の層とに結合される。
【００２５】
[0034]ここでは、ポリエステル（ＰＥＴ）フィルムが、３つの方式のうちの１つでＰＣＡＰタッチスクリーンに使用されてよい。すなわち、（ｉ）導電性パターンが、２つの別々のシート上にプリントされ、次いで共に積層されるか、（ｉｉ）導電性パターンが単一のシートの両側にプリントされるか、又は（ｉｉｉ）２つの導電性パターンが、導電性ブリッジを用いて間に誘電層を挟んで同じ側にプリントされる。単一層構造は、層数の削減によりデバイスのサイズを縮小し、このことは小型モバイルディスプレイにおいて重要である。しかし、単一層構造は、同じ層上で２重パス（イメージング）を必要とする。２層構造の場合は、単一のパスしか必要とされないが、２つのＰＥＴ層の積層は精度整合を必要とする。単一の側での２重プリント・ソリューションでは、ブリッジングパターンが、肉眼で見える光学的な異常を生み出す可能性が時としてある。
【００２６】
[0035]ガラス・ソリューション（図３〜４に示されるような）は、ＰＥＴの構造と同様の構造を有することができる。図３〜４に示される実施形態は、改善された光学特性及び剛性を提供する。しかし、図３〜４のガラス層は、各センササイズ又は設計ごとに固有の層イメージマスクを必要とし、これは、より少量の生産に対する障壁である可能性があり、新しい層マスクの高コストのせいで、センサカスタマイズ化及び設計におけるフレキシビリティの低下をもたらす。加えて、ＰＥＴ構造（図５に示される）は、より高容量のロール・ツー・ロール製造プロセスを可能にし、このプロセスはコストを削減しフレキシビリティを増大させることができるが、一方、ガラスベースのソリューション（図３〜４に示される）は、個別のガラスシートを必要とし、１シート当たりのセンサの数は限られる。
【００２７】
[0036]図３〜５に示される光学接着剤は、シリコーン、エポキシ、及びポリウレタン、又は、ＰＣＡＰタッチスクリーンの層を接続及び固定するのに使用される任意の他の標準的な接着剤を使用して、実装されてよい。図３〜５に示される実施形態は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）構造を使用する。表面（例えば、ガラス又はＰＥＴ）上にスパッタリングされたＩＴＯは、通常５０〜２００Ωスクエア（ｓｑｕａｒｅｄ）範囲の、シート抵抗を達成する。シート抵抗と光透過は、正比例する。又は言い換えれば、より高い抵抗は、より高い光透過に等しい。というのは、ＩＴＯ層は通常、より大きい光透過を達成しようとするとき、より薄いからである。インデックスマッチングを使用して、より低い抵抗のパターンを使用するときのパターン可視性を低減することができる。キャパシタンスグリッドの行列設計又は菱形設計に必要とされるパターンを生み出すには、レーザエッチング、フォトリソグラフィ、及び他の方法を使用することができる。行と列のＩＴＯ実装形態では、導電層は相互から絶縁される。図３〜５に示される実施形態は、導電性ワイヤの代わりに酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を使用する。しかし、ＰＣＡＰタッチスクリーンの他の実施形態は、ＩＴＯ層の代わりに導電性ワイヤを使用することもできる。導電性ワイヤ構造は、ＩＴＯ構造よりも高い信号対雑音比を提供する。しかし、配線は通常、肉眼で見える。ワイヤは、グリッドアレイパターンに設計されてよく、誘電層によって分離されるか、又は、電極の上にカバーガラス又はＰＥＴを有する単一層に向けて特別設計されてよい。
【００２８】
[0037]図６は、開示される実施形態による、タッチスクリーンの一部として使用されるための投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチセンサ６００の図である。タッチセンサ６００は、層を使用して実装されてよく、各層は、タッチセンサ６００の行又は列を含む。タッチセンサ６００を含む層の実施形態は、図３〜５に関して上述された酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を使用して実装されてよいことに留意されたい。これに関して、図６のタッチセンサ６００は、ＩＴＯ層をより詳細に示す。
【００２９】
[0038]図示のように、タッチセンサ６００は、菱形形状の行の第１の層６０２と、菱形形状の列の第２の層６０４とを含む。第１の層６０２及び第２の層６０４は、連結菱形６０６を特徴とする。一般に、行列パターン及び菱形パターン（例えば連結菱形６０６）は、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチセンサの製造によく使用される。菱形ＩＴＯパターンは、行列パターンよりも一様にプリントされることが可能であり、これにより、プリントされたパターンのインピーダンスを低減することによって光学特性が改善され、その結果、全体的なシステム性能が改善される。ガラス又はＰＥＴ上のインデックスマッチングされたＩＴＯパターンが、改善された光学特性を提供することができる。ＩＴＯが透明な導電層であっても、パターン化されたＩＴＯにより、光の屈折の変化のせいでパターン中の断絶がユーザによって検出されることがある。いくつかの実施形態では、精巧なインデックスマッチングを使用して光の屈折を制限し、パターンの可視性を低減する（例えば、パターンをほぼ不可視化する）。加えて、ディスプレイとＰＣＡＰタッチスクリーンとの間のエアギャップを最小限にすること、又はＰＣＡＰタッチスクリーンをディスプレイに光学的に接着することは、光の屈折を低減するための他の方法であり、この結果、ディスプレイとエンドユーザとの間に、よりよいコントラスト及び改善された光透過がもたらされる。
【００３０】
[0039]図７〜９は、開示される実装形態による、赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）タッチスクリーン表面層の図である。図７は、図１〜６に関して上述されたものなどのＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン７００のための保護表面７０２の一実施形態の図である。保護表面７０２は、タッチセンサのアクティブな表面７０４のための非アクティブな保護カバーレンズである。投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチ技術は、通常、電界を生み出すために信号を外向きに投射し、アクティブな表面７０４との直接接触を必要としない。したがって、保護表面７０２は、タッチセンサの使用を妨害することなく、タッチセンサのアクティブな表面７０４を覆うことができる。
【００３１】
[0040]保護表面７０２は、ガラス基板、又は、タッチセンサの表面として使用される他の透明な保護層を使用して実装されてよい。ガラス表面は、応用ニーズに応じて、標準的なガラス、強化ガラス、又は化学的に強化されたガラスとすることができる。この「第２表面」技術は、画面亀裂や引っ掻き傷や表面摩耗が、電極に達して機能的損傷を引き起こすには、カバーガラスの厚さ全体に延びなければならないはずであることを意味する。カバーガラスの厚さは、システム性能及び正確度に影響する可能性がある。加えて、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンは、周囲光環境における画面閲覧を最適化するために、アンチグレア（ａｎｔｉ−ｇｌａｒｅ）特性を実装する。アンチグレア・カバーガラスを使用して保護表面７０２を実装することによって、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン７００上の反射を著しく低減することができる。いくつかの実施形態では、保護表面７０２は、化学エッチングプロセスを使用して修正されるが、このプロセスは、光を屈折させる表面異常を生み出し、ユーザが画面上の画像を依然として見ることができるように光反射を分散させる。他の実施形態では、保護表面７０２（例えば、センサカバーガラス又はＰＥＴフィルムオーバーレイ）にコーティングが塗布される。
【００３２】
[0041]図８は、アンチ・スティクション（ａｎｔｉ−ｓｔｉｃｔｉｏｎ）能力のない表面８０２を備えるＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン８００の一実施形態の図であり、図９は、アンチ・スティクション表面９０２を備えるＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン９００の一実施形態の図である。図８は、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン８００の表面に沿って動いているユーザの指、スタイラス、又は他の物体の動きの速度が、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン８００の表面のスティクションのせいで低下するのを示す。スティクションは、接触している物体の動きが妨害されるので、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンとのユーザ対話を妨げることがある。本開示の例示的な実施形態は、図９に示されるように、アンチ・スティクション表面９０２を含む。図示のように、アンチ・スティクション表面９０２は、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン９００とのユーザの対話中に接触物体が遭遇する摩擦の量を低減し、その結果、接触物体の滑るような動きがもたらされる。
【００３３】
[0042]図１０は、開示される実施形態による、赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）タッチスクリーン１０００の一部として使用される赤外線（ＩＲ）センサ技術の図である。ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン１０００は、図１〜２に示されるＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンの例示的な一実施形態である。図示のように、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン１０００は、ＩＲセンサ及び反射表面１００２を備える。ＩＲセンサは、（１）ＩＲ放射を発するＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）１００６と、（２）ＩＲ放射を検出するフォトダイオード１００４とを備えるデバイスである。この実施形態では、フォトダイオード１００４は、図１〜２に関して上述されたＩＲ受信機として機能する。反射表面１００２は、フォトダイオード１００４と共に使用するのに適した任意の反射材料を使用して実装されてよい。例示的な実施形態は、限定ではないが、金、金箔シート、金被覆（例えば、金被覆された金属合金）、アルミニウム、及び透明アクリルプラスチック（例えばプレクシグラス（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ））を含むことができる。本明細書に記載のように、ＩＲ  ＬＥＤ１００６によって送信されたＩＲ信号が反射表面１００２によって反射されてフォトダイオード１００４によって受信されたとき、ＩＲグリッドが生成される。ＩＲ  ＬＥＤ１００６によって発せられたＩＲ信号を接触物体（例えば、ユーザの指又はスタイラス）が遮断し、それによりＩＲ信号がフォトダイオード１００４によって受信されないとき、ＩＲグリッドに対する障害物が検出され、これはＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン１０００のタッチ状態を示す。
【００３４】
[0043]図１１は、開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイスを動作させるためのプロセス１１００の一実施形態を示すフローチャートである。最初に、プロセス１１００は、少なくとも１つのプロセッサによってタッチスクリーンデバイスのステータスを識別する（ステップ１１０２）。タッチスクリーンデバイスのステータスを識別するための適切な方法の１つが、図１２に関して後述される。このシナリオでは、タッチスクリーンデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の前に搭載された投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンと、ＩＲグリッドを生成するように構成された赤外線（ＩＲ）タッチセンサと、スイッチと、少なくとも１つのプロセッサとを少なくとも備える。ステータスは、（１）ユーザタッチ入力のないデフォルト状態と、（２）アクティブなユーザタッチ入力を受け取るタッチ状態とのいずれかである。
【００３５】
[0044]タッチ状態は、ユーザがＰＣＡＰタッチスクリーンとアクティブに対話しているとき、及び／又は、タッチスクリーンデバイスが、潜在的なユーザ対話を検出し、ＰＣＡＰタッチスクリーンへのユーザ入力をイネーブルすることによって潜在的なユーザ対話に向けて準備するときに、発生する。デフォルト状態は、タッチスクリーンデバイスとのユーザ対話又は検出された潜在的なユーザ対話がないことを特徴とする。ここで、タッチスクリーンのステータスを識別することによって、プロセス１１００は、タッチスクリーンがユーザによってアクティブに操作されているか、それともタッチスクリーンが現在使用されていない（すなわち非アクティブ）かを決定する。
【００３６】
[0045]タッチスクリーンのステータスがタッチ状態でない（１１０４の「いいえ」分岐）ときは、プロセス１１００は、ステータスがデフォルト状態であると決定し（ステップ１１０６）、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルするように構成されたスイッチの位置を維持する（ステップ１１０８）。タッチスクリーンのステータスがタッチ状態である（１１０４の「はい」分岐）ときは、プロセス１１００は、ＩＲタッチセンサを介してユーザタッチ割込みを受け取るように構成され（ステップ１１１０）、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルするようにスイッチを調整する（ステップ１１１２）。ユーザ入力選択をイネーブルするための適切な方法の１つが、図１４に関して後述される。ここでは、プロセス１１００はタッチスクリーンのステータスがタッチ状態であると決定したので、ＰＣＡＰタッチスクリーンは現在アクティブに使用されているか、又は実施形態によっては、ＰＣＡＰタッチスクリーンは潜在的にアクティブに使用されている。現在のアクティブな使用は、ＰＣＡＰタッチスクリーンが現在、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択を受け取っていることを示す。潜在的な現在のアクティブな使用は、接近するユーザ入力をタッチスクリーンデバイスが検出したときに発生する。現在に又は潜在的にアクティブに使用されているとき、タッチスクリーンデバイスは、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力を許可するように改変される。
【００３７】
[0046]ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択をイネーブルした（ステップ１１１２）後、タッチスクリーンは、ユーザ対話のために動作可能である。いくつかの実施形態では、プロセス１１００は、少なくとも１つのプロセッサを備えるタッチコントローラによって、ユーザによって選択されたＰＣＡＰタッチスクリーンのタッチ座標を感知する（ステップ１１１４）。ユーザによって選択されたタッチ座標は、ユーザタッチの接触場所であるＰＣＡＰタッチスクリーンのｘ軸位置及びｙ軸位置を参照する。ユーザタッチの各接触場所は、１つ又は複数のユーザ入力選択を示す場合がある。ユーザによって選択されたタッチ座標を感知し、したがって１つ又は複数の関連するユーザ入力選択を受け取った後、プロセス１１００は、ＰＣＡＰタッチスクリーンによって、ユーザ入力選択に対する応答を提示する（ステップ１１１６）。ユーザ入力選択は、ＰＣＡＰタッチスクリーンによって提示されたグラフィカル要素との任意のユーザ対話を含む場合があり、ユーザ入力選択に対する応答は、ユーザが対話している１つ又は複数のアプリケーションに関連するテキスト、グラフィカル要素、又は他のオーディオ／ビジュアルフィードバックを、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介して提示することを含む場合がある。
【００３８】
[0047]図１２は、開示される実施形態による、タッチスクリーンデバイスのステータスを識別するためのプロセス１２００の一実施形態を示すフローチャートである。図１２に記載のプロセス１２００は、図１１の考察において上述されたステップ１１０２の一実施形態を、追加の詳細を含めて表すものであることを理解されたい。プロセス１２００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の向かい合う側面に位置決めされた赤外線（ＩＲ）リフレクタ間で、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）及びＩＲ受信機によって複数の密な反射を作り出して、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンに接近する物体を感知できるＩＲグリッドを生成する（ステップ１２０２）。例示的な実施形態では、ＩＲ  ＬＥＤ及びＩＲ受信機は、ＬＣＤの向かい合う側面のうちの第１のセット上に位置決めされ、ＩＲリフレクタは、ＬＣＤの向かい合う側面のうちの第２のセット上に位置決めされ、ＬＣＤは、任意の形状の正方形又は長方形であり、向かい合う側面を２セット含む。複数の密な反射は、ＩＲ  ＬＥＤによって生成され、ＩＲ受信機によって受信され、ＬＣＤの表面エリア全体にわたって反射される（ＩＲリフレクタによって）。ＬＣＤの表面エリア全体にわたる反射は、ＩＲグリッドを形成する。ＩＲグリッドは、ＰＣＡＰタッチスクリーンに接近する物体を感知することができ、これは、ＰＣＡＰタッチスクリーンのアクティブな使用、又は潜在的なアクティブな使用を示す。
【００３９】
[0048]プロセス１２００は、ＩＲグリッドを使用して、ＩＲグリッドに対する障害物が検出されたかどうかを決定する（判定１２０４）。ユーザは一般に、スタイラスやユーザの指などの物体をＰＣＡＰタッチスクリーンの方に動かして、ＰＣＡＰタッチスクリーンと対話する。例えば、ユーザは、物体を使用して、ＰＣＡＰタッチスクリーンに対して選択、データ入力、及び他の方法によるユーザ入力提供を行うことがある。物体がＰＣＡＰタッチスクリーンに接近するのに伴い、物体は、ＩＲ  ＬＥＤによって生成されたＩＲ信号をＩＲ受信機が受信するのを遮断するであろう。ＩＲ信号を遮断することによって、物体は、ＩＲグリッドを崩す障害物になる。
【００４０】
[0049]ＩＲグリッドに対する障害物が検出されなかった（１２０４の「いいえ」分岐）ときは、プロセス１２００は、障害物がないことに基づいて、ＰＣＡＰタッチスクリーンが現在使用されていないと決定し、この場合、ＩＲグリッドに対する障害物がないことによってデフォルト状態が示され、ステータスはデフォルト状態を含む（ステップ１２０６）。ＩＲグリッドに対する障害物が検出された（１２０４の「はい」分岐）ときは、プロセス１２００は、少なくとも１つの障害物に基づいて、ＰＣＡＰタッチスクリーンが現在使用されていることを識別し、この場合、現在使用されていることはタッチ状態を示し、ステータスはタッチ状態を含む（ステップ１２０８）。
【００４１】
[0050]ＩＲグリッドに対する障害物は、プロセス１２００によって、ＰＣＡＰタッチスクリーンとのユーザ対話又は対話試行と解釈される。ＩＲグリッドに対する障害物を特徴とするＰＣＡＰタッチスクリーンとのユーザ対話は、ＰＣＡＰタッチスクリーンのタッチ状態の間に発生する。いくつかの実施形態では、ユーザ対話は、デフォルト状態からタッチ状態への変化を開始することがある。この場合、ＩＲグリッドに対する障害物は、ＰＣＡＰタッチスクリーンとの潜在的なユーザ対話を示し、デフォルト状態からタッチ状態への変化は、ＰＣＡＰタッチスクリーンとの実際のユーザ対話を許可する。ＩＲグリッドに対する障害物がないことは、プロセス１２００によって、ＰＣＡＰタッチスクリーンの休眠状態、非アクティブ性、又は一般的な不使用と解釈される。ＰＣＡＰタッチスクリーンの不使用は、ＰＣＡＰタッチスクリーンのデフォルト状態を示す。
【００４２】
[0051]図１３は、開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンを介したユーザ入力選択をディセーブルしてＰＣＡＰタッチスクリーンのデフォルト状態を生み出すためのプロセス１３００の一実施形態を示すフローチャートである。
【００４３】
[0052]プロセス１３００は、ＰＣＡＰタッチスクリーンによるユーザタッチ入力を検出する（ステップ１３０２）。ユーザタッチ入力は、図１に関して上述されたように、ＩＲグリッドによって検出される。次いで、プロセス１３００は、ユーザタッチ入力の検出から経過した時間の長さを識別する（ステップ１３０４）。時間の長さがしきい値よりも長くない（１３０６の「いいえ」分岐）ときは、プロセス１３００は、ＰＣＡＰタッチスクリーンのスリープモード又は非アクティブモードが示されないと決定し、ＰＣＡＰタッチスクリーンへのユーザタッチ入力の後に続く時間の長さを監視し続ける。
【００４４】
[0053]しかし、時間の長さがしきい値よりも長い（１３０６の「はい」分岐）ときは、プロセス１３００は、ＰＣＡＰタッチスクリーンの複数の導電性電極をスイッチによって接地して、デフォルト状態の間の電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）を防止できるシールドの形成をイネーブルする（ステップ１３０８）。複数の導電性電極は、スイッチによって接地される。スイッチは、（１）複数の導電性電極をＰＣＡＰタッチコントローラに接続し、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力を許可すること、又は（２）複数の導電性電極を接地して、ＥＭＩ／ＲＦＩシールドを生み出し、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択の受取りをディセーブルすること、のいずれかを行うように機能する。このシナリオでは、デフォルト状態がアクティブであり、導電性電極を接地するようにスイッチが調整され、ＥＭＩ／ＲＦＩシールドがイネーブルされる。
【００４５】
[0054]導電性電極を接地すること（ステップ１３０８）はまた、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンのＩＲグリッドをディセーブルする。ＩＲグリッドは、図１、２、及び１０に関して上述されたように、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される。プロセス１３００は、所定のしきい値よりも長い時間の長さにわたってユーザタッチ入力がＰＣＡＰタッチスクリーンによって受け取られなかったとき、ＩＲ  ＬＥＤを非アクティブ化することによって、ＩＲグリッドをディセーブルすることができる。通常動作中は、ＩＲグリッドは常にアクティブであり、長い時間長にわたってユーザタッチ入力が検出されなかったとき（例えば、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンのスリープモード）の場合に非アクティブ化され、したがって、システムがＩＲ  ＬＥＤの電力及び寿命を節約できるようにする。ＩＲグリッドは、タッチ割込みの瞬間的なトリガがあればそれに対して、一番初めにアクティブ化される。
【００４６】
[0055]図１４は、開示される実施形態による、投影型静電容量方式（ＰＣＡＰ）タッチスクリーンに対するユーザ入力選択をイネーブルするためのプロセス１４００の一実施形態を示すフローチャートである。図１４に記載のプロセス１４００は、図１１の考察において上述されたステップ１１１２の一実施形態を、追加の詳細を含めて表すものであることを理解されたい。
【００４７】
[0056]プロセス１４００は、ＩＲセンサによって生成されたＩＲグリッドに対する障害物を検出する（ステップ１４０２）。ＩＲグリッドは、図１、２、及び１０に関して上述されたように、ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される。ＩＲグリッドに対する障害物が検出された（ステップ１４０２）とき、プロセス１４００は、ＰＣＡＰタッチスクリーンの複数の電極をスイッチによってタッチスクリーンデバイスのタッチコントローラに接続して、タッチ状態の間の電磁干渉（ＥＭＩ）及び無線周波数干渉（ＲＦＩ）を防止できるシールドの形成をディセーブルする（ステップ１４０４）。複数の導電性電極は、スイッチによって接地される。スイッチは、（１）複数の導電性電極をタッチコントローラに接続して、ＥＭＩ／ＲＦＩシールドをディセーブルし、ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力を許可すること、又は（２）複数の導電性電極を接地して、ＥＭＩ／ＲＦＩシールドを生み出し、ＰＣＡＰタッチスクリーンを介したユーザ入力選択の受取りをディセーブルすること、のいずれかを行うように機能する。このシナリオでは、タッチ状態がアクティブであり、導電性電極をタッチコントローラに接続するようにスイッチが調整され、ＥＭＩ／ＲＦＩシールドがディセーブルされる。
【００４８】
[0057]プロセス１１００〜１４００との関連で実施される様々なタスクは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組合せによって実施される場合がある。例証の目的で、プロセス１１００〜１４００についての先の記述は、図１〜１０との関連で上述された要素を参照する場合がある。実際には、プロセス１１００〜１４００の各部分は、記載されたシステムの異なる要素によって実施される場合がある。プロセス１１００〜１４００は、任意数の追加的又は代替的なタスクを含んでもよく、図１１〜１４に示されるタスクは図示の順序で実施される必要はなく、プロセス１１００〜１４００は、本明細書に詳細に記載されない追加の機能を有するより包括的なプロシージャ又はプロセスに組み込まれてもよいことを理解されたい。さらに、意図される全体的な機能が不変のままである限り、図１１〜１４に示されるタスクの１つ又は複数は、プロセス１１００〜１４００の実施形態から省略されてもよい。
【００４９】
[0058]本明細書では、技法及び技術が、機能的及び／又は論理的ブロックコンポーネントの点から記述される場合があり、また、様々なコンピューティングコンポーネント又はデバイスによって実施できる動作、処理タスク、及び機能の象徴表現に関して記述される場合がある。このような動作、タスク、及び機能は、コンピュータ実行される、コンピュータ化される、ソフトウェア実装される、又はコンピュータ実装されると言及されることがある。実際には、１つ又は複数のプロセッサデバイスが、システムメモリ中のメモリ場所におけるデータビットを表す電気信号を操作することによって、並びに他の信号処理によって、記述された動作、タスク、及び機能を遂行することができる。データビットが維持されるメモリ場所は、データビットに対応する特定の電気的、磁気的、光学的、又は有機的プロパティを有する物理的位置である。図に示される様々なブロックコンポーネントは、指定された機能を実施するように構成された任意数のハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアコンポーネントによって実現される場合があることを理解されたい。例えば、システム又はコンポーネントの一実施形態は、例えばメモリ要素、ディジタル信号処理要素、ロジック要素、ルックアップテーブルなど、様々な集積回路コンポーネントを採用することができ、これらのコンポーネントは、１つ又は複数のマイクロプロセッサ又は他の制御デバイスの制御下で、様々な機能を遂行することができる。
【００５０】
[0059]ソフトウェア又はファームウェアによって実装されるときは、本明細書に記載のシステムの様々な要素は本質的に、様々なタスクを実施するコードセグメント又は命令である。プログラム又はコードセグメントは、プロセッサ可読媒体に記憶されること、又は、搬送波に組み入れられたコンピュータデータ信号によって伝送媒体もしくは通信経路を介して伝送されることが可能である。「コンピュータ可読媒体」、「プロセッサ可読媒体」、又は「機械可読媒体」は、情報を記憶又は転送できる任意の媒体を含むことができる。プロセッサ可読媒体の例は、電子回路、半導体メモリデバイス、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、消去可能ＲＯＭ（ＥＲＯＭ）、フロッピーディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、光学ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲＦ）リンクなどを含む。コンピュータデータ信号は、電子ネットワークチャネル、光ファイバ、空気、電磁経路、又はＲＦリンクなどの伝送媒体を介して伝搬できる任意の信号を含むことができる。コードセグメントは、インターネット、イントラネット、ＬＡＮなどのコンピュータネットワークを介してダウンロードされる場合がある。
【００５１】
[0060]上の記述では、共に「接続される」か又は「結合される」要素又はノード又は特徴を参照する。本明細書においては、別段にはっきりと示されない限り、「結合される」は、ある要素／ノード／特徴が、必ずしも機械的にではなく、別の要素／ノード／特徴に直接もしくは間接的に接合される（又はそれと直接もしくは間接的に通信する）ことを意味する。同様に、別段にはっきりと示されない限り、「接続される」は、ある要素／ノード／特徴が、必ずしも機械的にではなく、別の要素／ノード／特徴に直接に接合される（又はそれと直接に通信する）ことを意味する。したがって、図１に示される概略図は要素の例示的な配置構成の１つを描いているが、描かれる主題の一実施形態では、追加の介在する要素、デバイス、特徴、又はコンポーネントがあってもよい。
【００５２】
[0061]加えて、上の記述では、いくつかの術語が、参照の目的のみで使用されることもあり、したがって限定とは意図されない。例えば、「上方」、「下方」、「上」、及び「下」などの用語は、参照が行われる図面における方向を指す。「前」、「後ろ」、「背部」、「側面」「外部」、及び「内部」などの用語は、考察されているコンポーネントを記述するテキスト及び関連図面を参照することによって明確にされる、一貫しているが自由裁量による参照枠内での、コンポーネントの各部分の配向及び／又は場所を記述する。このような術語は、上で具体的に言及された言葉、それらの派生形、及び類似する趣旨の言葉を含み得る。同様に、構造を参照する用語「第１」、「第２」及び他のそのような数字用語は、文脈によって明確に示されない限り、連続又は順序を含意するものではない。
【００５３】
[0062]簡単にするために、本明細書では、システム（及びシステムの個々の動作コンポーネント）の信号処理、データ伝送、シグナリング、ネットワーク制御、及び他の機能的態様に関係する従来の技法については、詳細に記述されない場合がある。さらに、本明細書に含まれる様々な図に示される接続線は、様々な要素間の例示的な機能的関係及び／又は物理的結合を表すものと意図される。主題の一実施形態では、多くの代替的又は追加的な機能的関係又は物理的接続が存在する場合もあることに留意されたい。
【００５４】
[0063]本明細書に記載の機能的ユニットのいくつかは、それらの実装独立性をより詳細に強調するために「モジュール」と呼ばれた。例えば、本明細書でモジュールと呼ばれる機能は、カスタムＶＬＳＩ回路又はゲートアレイ、ロジックチップなどのオフザシェルフ半導体、トランジスタ、又は他のディスクリートコンポーネント、を含むハードウェア回路として、全体的又は部分的に実装される場合がある。モジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラマブルアレイロジック、プログラマブルロジックデバイスなど、プログラム可能なハードウェアデバイス中で実装される場合もある。モジュールはまた、様々なタイプのプロセッサによって実行されるようにソフトウェア中で実装される場合もある。識別される、実行可能コードのモジュールは、例えば、コンピュータ命令の１つ又は複数の物理的又は論理的モジュールを含む場合があり、このモジュールは、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又は関数として編成される場合がある。しかし、識別されるモジュールの実行可能コード（ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ）は、物理的に共に位置する必要はなく、異なる場所に記憶された異種の命令を含む場合もあり、これらの命令は、論理的に共に接合されたとき、モジュールを構成し、モジュールに関する述べられた目的を達成する。実際、実行可能コードのモジュールは、単一の命令又は多くの命令である場合があり、さらには、いくつかの異なるコードセグメントにわたって、異なるプログラム間で、及びいくつかのメモリデバイスにわたって、分散される場合もある。同様に、動作データは、任意の適切な形で具体化されて、任意の適切なタイプのデータ構造内で編成されてよい。動作データは、単一のデータセットとして集められる場合もあり、又は、異なる記憶デバイスにわたって分散されることを含めて異なる場所にわたって分散される場合もあり、少なくとも部分的にはシステム上又はネットワーク上の電子信号としてのみ存在する場合もある。
【００５５】
[0064]上の詳細な記述では少なくとも１つの例示的な実施形態が提示されたが、多数の変形が存在することを理解されたい。また、本明細書に記載の例示的な実施形態は、特許請求される主題の範囲、適用可能性、又は構成をどんな方法でも限定するものとは意図されないことも理解されたい。そうではなく、上の詳細な記述は、記述された実施形態を実装するための好都合なロードマップを当業者に提供することになる。請求項によって定義される範囲を逸脱することなく、要素の機能及び配置構成に様々な変更が加えられてもよいことを理解されたい。請求項によって定義される範囲は、本特許出願の出願時点での、既知の均等物及び予見できる均等物を含む。
【符号の説明】
【００５６】
１００  タッチスクリーンデバイス
１０２  タッチコントローラ
１０４  ユニット制御ロジック
１０６  スイッチ
１０８  赤外線投影型静電容量方式（ＩＲ−ＰＣＡＰ）タッチスクリーン
１１０  液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
１１２  赤外線（ＩＲ）タッチセンサ
１１４  ＩＲ発光ダイオード（ＬＥＤ）
１１６  ＩＲ受信機
１１８  ＩＲグリッド
２００  ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン
２０２  前面図
２０４  上面図
２０６  側面図
２０８  ＰＣＡＰタッチスクリーン
２１０  ＩＲ  ＬＥＤ
２１２  ＩＲ受信機
２１４  ＩＲリフレクタ
２１６  ＬＣＤ
２１８  ＬＣＤベゼル
３００  ＰＣＡＰタッチスクリーン
３０２  ダストカバーガラスレンズ
３０４  光学接着剤
３０６  ｘ軸用の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層
３０８  光学接着剤
３１０  ｙ軸用のＩＴＯ層
３１２  ＬＣＤ
４００  ＰＣＡＰタッチスクリーン
４０２  ガラスオーバーレイ
４０４  接着剤又は隔離層
４０６  ＩＴＯ層
４０８  ガラス層
４１０  ＩＴＯ層
４１２  接着剤又は隔離層
４１４  ＬＣＤ
５００  ＰＣＡＰタッチスクリーン
５０２  ガラスオーバーレイ
５０４  接着剤
５０６  ポリエステル上にプリントされた行
５０８  ＩＴＯ層
５１０  接着剤
５１２  ポリエステル上にプリントされた列
５１４  ＩＴＯ層
５１６  接着剤
５１８  ポリエステル層
５２０  可撓性プリント回路
６００  ＰＣＡＰタッチセンサ
６０２  菱形形状の行の第１の層
６０４  菱形形状の列の第２の層
６０６  連結菱形
７００  ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン
７０２  保護表面
７０４  アクティブな表面
８００  ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン
８０２  アンチ・スティクション能力のない表面
９００  ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン
９０２  アンチ・スティクション表面
１０００  ＩＲ−ＰＣＡＰタッチスクリーン
１００２  反射表面
１００４  フォトダイオード
１００６  ＩＲ  ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2018195296000001.pdf