変動幅の検知素子を有する、一層式容量性検知装置
本発明に基づく一つの実施形態は、二次元の容量性センサー装置を含む。該二次元の容量性センサーは、変動幅を有する第一の検知要素と、変動幅を有する第二の検知要素と、変動幅を有する第三の検知要素とを含む。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素はある第一軸に実質的に平行である。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないような仕方で位置されることができる。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素は実質的に一定である積算幅を有することができる。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来式のコンピューティング装置はユーザーが選択を入力できるようにするためにいくつかの方法を提供する。たとえば、ユーザーは選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続された英数字キーボードの一つまたは複数のキーを使うことができる。追加的に、ユーザーは、選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続されたカーソル制御装置を使うことができる。また、ユーザーは音声により特定の選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続されたマイクを使うことができる。さらに、入力選択をコンピューティング装置またはその他の電子装置に与えあるために、タッチ検知技術を使うことができる。
【０００２】
タッチ検知技術の広い範疇のうちに、容量性検知タッチスクリーンがある。従来式の容量性検知タッチスクリーンのうちには種々の検知技術がある。たとえば、ある検知技術は、三角形に形成された検知電極の使用を含む。ここで、各三角形の頂点の向きが交互する。しかし、この技法に関しては欠点がある。たとえば、欠点の一つは、指（またはオブジェクト）が第一の三角形電極の広い辺および第二の三角形電極の狭い点に向かって動く際に、狭い点の電極は、その固有の信号対雑音比のために高品質の信号を与えてくれない。よって、このことは検知幾何学として称されることができ、信号対雑音比の懸念を誘起する。
【０００３】
もう一つの検知技術は、互いに重なり合う伝導性要素のグリッドを使う。この設計は信号解釈の容易さをもたらすものの、これも製造コストが高いという欠点がある。さらなる欠点は、多層センサーに関わる。各層が容量性検知タッチスクリーンの光学的明澄度を劣化させるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した問題の一つまたは複数に取り組みうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に基づく一つの実施形態は、二次元の容量性センサー装置を含む。該二次元の容量性センサーは、変動幅を有する第一の検知要素と、変動幅を有する第二の検知要素と、変動幅を有する第三の検知要素とを含む。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素はある第一軸に実質的に平行である。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないような仕方で位置されることができる。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素は実質的に一定である積算幅を有することができる。
【０００６】
本記載において参照される図面は、特に記されていない限り、スケール通りに描かれていると解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
これから本発明の諸実施形態を詳細に参照していく。実施例は付属の図面に示されている。本発明は実施形態との関連で記述されるが、実施形態が本発明をこれらの実施形態に限定するよう意図されたものでないことは理解されるであろう。逆に、本発明は、付属の請求項によって定義される本発明の精神および範囲内に含まれうる代替、修正および等価物をカバーすることが意図されている。さらに、本発明の以下の詳細な記述においては本発明の完全なる理解を提供するために数多くの個別的な詳細が記述されるが、当業者には本発明がこれらの個別的な詳細なしに実施されうることは明らかであろう。その一方では、本発明の諸側面を不必要に埋没させないよう、よく知られた方法、手続き、構成要素および回路については詳細に記述していない。
【０００８】
図１は、本発明の一つまたは複数の実施形態を含むよう実装されることのできる例示的な二次元の容量性センサー装置１００の平面図である。容量性センサー装置１００はユーザー入力（たとえばユーザーの指またはプローブを使った）をコンピューティング装置またはその他の電子装置に伝達するために利用されることができる。たとえば、容量性センサー装置１００は、基底にある画像または情報表示装置（図示せず）に重ねて置かれることのできる容量性タッチスクリーンデバイスとして実装されることができる。このようにして、ユーザーは、図示したような容量性センサー装置１００の実質的に透明な検知領域１０８を通じて見ることによって基底にある画像または情報表示を見ることになる。本発明に基づく一つまたは複数の実施形態は容量性センサー装置１００と同様の容量性タッチスクリーン装置に組み込まれることもできることを注意しておく。
【０００９】
タッチスクリーンとして実装されたときの容量性センサー装置１００は、その上にパターン化（または形成）された第一の組の伝導性結合トレース１０４および第二の組の伝導性結合トレース１０６とを有する実質的に透明な基板１０２を含むことができる。伝導性結合トレース１０４および／または１０６は、検知領域１０８を形成するような任意の検知要素（図示せず）または伝導性トレースを検知回路１１０と結合させ、それにより容量性センサー装置１００の動作を可能にするために利用できる。伝導性結合トレース１０４および１０６はそれぞれ一つまたは複数の伝導性結合要素またはトレースを含みうる。本発明に基づく、ここに記載される検知要素パターンの諸実施形態は検知領域１０８を形成するために実装できることを注意しておく。
【００１０】
図１において、容量性センサー装置１００は容量性タッチパッド装置として実装されることもできる。たとえば、容量性センサー装置１００の基板１０２は、これに限られないが、容量性タッチパッド装置のための基板として利用される一つまたは複数の不透明材料を用いて実装されることができる。
【００１１】
図２は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン２００の平面図である。具体的には、センサーパターン２００は３つの位相をもつ検知要素２０２、２０４、２０６を含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン２００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または要素）を有するセンサーパターンからの位置決定情報を提供する。該位置決定情報は、どの検知要素がオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）を検出するかと、検知要素２０２、２０４、２０６上の信号の相対的な強度とから導出できる。
【００１２】
具体的には、検知要素２０２、２０４、２０６は伝導性物質の単一層を使って、ある第一軸に実質的に平行であり、そのセンサー表面への容量性結合が各トレース（または検知要素）の長さに沿って周期的に変動しうるように配向されることができる。ある実施例では、検知要素２０２、２０４、２０６の幅が正弦波状に変動する。たとえば、検知要素２０２、２０４、２０６の幅はそれぞれ位置の正弦関数であることができる。ただし、各検知要素２０２、２０４、２０６の変動する幅は、正弦波形の全部または一部を含むことができる。さらに、各検知要素２０２、２０４、２０６の変動する幅は複数の正弦波形または他の任意の型の波形を含むことができる。トレース２０２、２０４、２０６の幅の和は実質的に定数として実装できる。
【００１３】
図２において、トレース２０２、２０４、２０６の位相はそれぞれその隣に対してシフトされていることができる。よって、トレース２０２、２０４、２０６の和は相補的な信号の組を生成する。検知要素２０２、２０４、２０６は位相においていかなる角度（たとえば、実質的に24,30,36,40,45,60,72,90または120°など）異なっていてもよい。本実施形態においては、検知要素２０２、２０４、２０６はそれぞれ異なる位相をもちながら、それぞれ正弦波形の一サイクル（または一周期）未満を含むよう実装される。このようにして、検知要素２０２、２０４、２０６のそれぞれは、その長さに沿った一意的な信号を生じる。したがって、検知要素２０２、２０４、２０６によって生成された出力信号の組み合わせは、センサーパターン２００の長さに沿ってオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の位置を特定的に同定することができる。検知要素２０２、２０４、２０６は、二次元空間の第一軸に沿ってオブジェクトの第一の位置を決定するために互いに重なることが必要とされないような位置であることを注意しておく。
【００１４】
検知要素２０２、２０４、２０６の形および位相は幅広い仕方で実装できる。たとえば、本実施形態において、検知要素２０２の波形の形が実質的にsinθに等しい場合、検知要素２０４の波形の形は実質的にsin(θ＋120°)に等しく、検知要素２０６の波形の形は実質的にsin(θ＋240°)に等しいなどでありうる。あるいはまた、検知要素２０４および２０６の波形はそれぞれ検知要素２０２の波形から2π/3ラジアンずれているのでもよい。しかし、検知要素２０２、２０４、２０６の波形の位相および形はいかなる意味においても本実施例に限定されるものではない。
【００１５】
オブジェクトの位置を、検知要素２０２、２０４、２０６によって出力される信号を使って、センサーパターン２００の長さ方向に関して決定するためには、本発明に従う幅広い方法がある。たとえば、図４は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な信号強度チャート４０２をその極座標への変換とともに示している。たとえば、信号「A」が検知要素２０２（図２）と関連付けられ、信号「B」が検知要素２０４と関連付けられ、信号「C」が検知要素２０６と関連付けられているとする。そのようなとき、チャート４０２に示される信号強度に基づいて、オブジェクトはセンサー２００に沿って、検知トレース２０４が最も広く、検知トレース２０２が二番目に広く、検知トレース２０６が三番目に広いところに位置していると決定されることができる。したがって、この例では、オブジェクトはセンサーパターン２００の右手端付近に位置している。
【００１６】
より具体的には、上述のように、所与の信号「A」は検知要素２０２に対応し、信号「B」は検知要素２０４に対応し、信号「C」は検知要素２０６に対応する。そしてさらに、検知要素（またはトレース）２０２、２０４、２０６は、センサーパターン２００にオブジェクトが存在しても近くにもないとき、それぞれ値A0、B0、C0を与えることが観察されているとする。そのようなとき、a＝A−A0、b＝B−B0、c＝C−C0とする。よって、信号A、B、Cに関連付けられた極座標h、rおよび角度θの決定が実行できる。
【００１７】
図４では、hの値が円４０４の中心の高さに対応することが注目され、この円の上で点４０６、４０８、４１０が位置特定できる。点４０６、４０８、４１０はそれぞれ信号A、B、Cに関連付けられている。rの値は円４０４の半径に対応する。角度θの値は、センサーパターン２００の長さに対するオブジェクトの直線位置を示すために使うことができる。具体的には、高さhの値は、次の関係を使って決定できる：
h＝(a＋b＋c)/3
ひとたびhが決定されたら、次いで半径rは以下の関係を使って決定できる：
r＝sqrt（(2/3)×[(a−h)2＋(b−h)2＋(c−h)2]）
ここでsqrtは平方根関数を表す。ひとたびrが決定されたら、角度θは次の関係の一つを使って決定できる：
θ＝sin-1((a−h)/r)
または
θ＝sin-1((b−h)/r)
または
θ＝sin-1((c−h)/r)
ひとたび角度θが決定されたら、その角度は、センサーパターン２００の長さに沿ってその端点の一つから測定される直線位置に対応する距離に変換されることができる。たとえば、角度θの１度がセンサーパターン２００の端点の一つからの特定の距離（たとえば何ミリまたは何インチなど）に等しいなどである。あるいはまた、決定されたθに対応する距離を確かめるために探索表を利用してもよい。角度θがセンサーパターン２００に沿ったオブジェクトの中心の位置を与えるのに対し、hおよびrはオブジェクトの大きさに関する情報を与えることができることを注意しておく。
【００１８】
上記の仕方でセンサーパターン２００の第一軸（たとえばX軸）に沿っての位置を決定することの利点の一つは、rおよびθの決定に対して共通モードノイズが何の影響も及ぼさないことである。
【００１９】
図４において、角度θは代替的に次の関係を使って決定できることがわかる：
cosθ＝a−(b＋c)/2
sinθ＝sqrt(3)/2(b−c)
θ＝ATAN2(cosθ, sinθ)
ここで、ATAN2は逆正接関数を表している。上記の３つの関係式はより小さなマイクロプロセッサーでの使用にはより便利でありうることが理解される。
【００２０】
センサーパターン２００の検知要素２０２、２０４、２０６はいかなる絶縁基板（たとえば１０２）上のいかなる伝導性材料を用いて製造されることもできる。たとえば、これは従来式の銅／ファイバーガラスプリント回路構成、ガラス上のITOパターン、プラスチック上にパターン形成されたスクリーン印刷された伝導体などを含みうる。センサーパターン２００は、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するために利用されうる。
【００２１】
図２のセンサーパターン２００に関するいくつかの利点がある。たとえば、センサーパターン２００の製造は伝導性材料の単一層に関わるので、これはタッチパッドにおいてしばしば使用される２層のXYグリッドに比較して製造コストを削減する。さらに、タッチスクリーンの場合、伝導性材料の一層のみを使ってすべての製造を行うことで、歩留まりの低い位置揃えステップがなくなる。さらに、タッチスクリーンの光学的属性も、インジウムスズ酸化物（ITO）のような実質的に透明な伝導性材料の一層のみを使うことから裨益することができる。
【００２２】
センサーパターン２００は、図示されている検知要素２０２、２０４、２０６よりも多くの検知要素を用いて実装できることを注意しておく。しかし、センサーパターン２００がより多くの検知要素を用いて実装される場合、図４および図２に関して述べたh,r,θを決定するための関係式はしかるべく修正されることになる。
【００２３】
図２では、センサーパターン２００の検知要素２０２、２０４、２０６は個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン２００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。
【実施例１】
【００２４】
図３は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン３００の平面図である。電気的に結合されると、センサーパターン３００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供する。さらに、センサーパターン３００は長周期の組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）および短周期の組の検知要素（たとえば３０２、３０４、３０６）を提供する。これら２つの組は「粗い」位置情報および「細かい」位置情報を提供するよう協働することができる。
【００２５】
具体的には、検知要素２０２、２０４、２０６は上述したのと同様の任意の仕方において動作して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）のセンサーパターン３００に対する直線位置に対応する「粗い」位置決定情報を提供できる。たとえば、検知要素２０２、２０４、２０６に関連付けられた信号のそれぞれは、図２および図４に関連して上記したように角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン３００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿った「粗い」位置が一次まで決定される。
【００２６】
「細かい」位置決定情報または二次までの決定は、検知要素３０２、３０４、３０６を利用することによって得ることができる。たとえば、検知要素３０２、３０４、３０６に関連付けられた信号のそれぞれは、図２および図４に関連してここで先述したのと同様の仕方で第二の値θを決定するために利用できる。検知要素３０２、３０４、３０６は正弦波波形の４周期（４サイクル）を含んでいるので、決定されたθの第二の値はトレース３０２、３０４、３０６に沿った４つの位置を表現しうるが、検知要素２０２、２０４、２０６に対する「粗い」位置がわかっているので、その「粗い」位置に最も近いところに位置しているθの第二の値を使うことができる。このようにして、この二次の決定はオブジェクトのセンサーパターン３００に対する位置のより細かい解像度を提供する。
【００２７】
図３において、センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６は、一つまたは複数の波形に沿った、波形の一部分を含むことができることを注意しておく。さらに、センサーパターン３００の検知要素３０２、３０４、３０６は任意の数の波形、あるいは波形の一部分を含むことができる。検知要素３０２、３０４、３０６は、センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６が実装される仕方とは異なるいかなる仕方で実装されることもできることは理解しておくものとする。
【００２８】
センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６は、いかなる絶縁基板（たとえば１０２）上のいかなる伝導性材料を用いて製造されることもできる。たとえば、これは従来式の銅／ファイバーガラスプリント回路構成、ガラス上のITOパターン、プラスチック上にパターン形成されたスクリーン印刷された伝導体などを含みうる。センサーパターン３００は、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するために利用されうる。
【００２９】
図３において、センサーパターン３００の「長周期」（すなわち「粗い」）の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）の組は図示されているよりも多くの検知要素を用いて実装されることもできる。さらに、センサーパターン３００の「短周期」（すなわち「細かい」）検知要素（たとえば３０２、３０４、３０６）の組も図示されているよりも多くの検知要素を用いて実装されることもできる。しかし、検知要素の「粗い」組か検知要素の「細かい」組のどちらかまたは両方がより多くの検知要素を用いて実装される場合、図２および図４に関して述べたh,r,θを決定するための関係式はしかるべく修正されることになる。
【００３０】
センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６は個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン３００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。センサーパターン３００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られないことは理解されるものとする。
【実施例２】
【００３１】
図５は、本発明の諸実施形態に基づく、例示的な容量性センサーパターン５００の平面図である。具体的には、センサーパターン５００は、３つの位相をもつ検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａと同様の３つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン５００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供する。センサーパターン５００は図２および図４に関してここで先述したのと同様のいかなる仕方で利用することもできる。さらに、３つの隣接するトレースからなるいかなる組も、オブジェクトのセンサーパターン５００の長さに沿った第一軸位置決定のための信号を提供できることを注意しておく。本実施形態では、センサーパターン５００は９本のトレースを含んでおり、３本の隣接トレースは７組が許容される。センサーパターン５００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られないことは理解されるものとする。
【００３２】
センサーパターン５００の検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃは図２および図３の検知要素２０２、２０４、２０６とは異なる仕方で実装されている。具体的には、検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃのそれぞれはその長さに沿ったまっすぐの辺を含んでいない。しかし、センサーパターン５００の一組の検知要素（たとえば２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ）の幅の和は実質的に定数として実装できる。
【００３３】
図５において、センサーパターン５００の９本の検知要素２０２ａ〜２０６ｃのそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は、ここに記載されているような第一軸（たとえばＸ軸）に沿って、および第二軸（たとえばＹ軸）に沿っての位置決定情報を提供できる。
【００３４】
具体的には、センサーパターン５００の検知要素２０２ａ〜２０６ｃのそれぞれは、第一軸（たとえばＸ軸）に実質的に垂直（または非平行）であることのできる第二軸（たとえばＹ軸）に沿った第二の位置を決定するために利用できる。たとえば、検知要素２０２ａおよび２０４ａが強い信号を生成する一方、検知要素２０４ｂおよび２０６ｂが非常に弱い信号を生成している場合、センサーパターン５００に結合された検知回路（たとえば１１０）は、オブジェクトが二次元空間のＹ方向において検知要素２０２ａの近くに位置していると判定できる。あるいはまた、検知要素２０６ｃが強い信号を生成する一方、検知要素２０２ｂが非常に弱い信号を生成している場合、検知回路はオブジェクトは二次元空間のＹ方向において検知要素２０６ｃの下または近くに位置していると判定できる。このようにして、センサーパターン５００は、オブジェクトの該センサーパターン５００に対する位置に対応する二次元空間に関する２つの座標位置を提供するために利用することができる。
【００３５】
図５において、センサーパターン５００の同様の検知要素（たとえば２０２ａと２０２ｂと２０２ｃ）のすべてが一緒にされて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は検知回路１１０に、第一軸（たとえばＸ軸）に対応する位置決定情報は提供できるが、第二軸（たとえばＹ軸）に沿っての位置決定情報は提供しない。
【００３６】
センサーパターン５００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。センサーパターン５００およびその検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃはここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００３７】
図５において、センサーパターン５００の検知要素（たとえば２０２ａ〜２０６ｃ）のうちの各組（たとえば２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ）は、センサーパターン５００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン５００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定できる。
【実施例３】
【００３８】
図６は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン６００の平面図である。具体的には、センサーパターン６００は３つの位相をもつ検知要素２０２、２０４、２０６の組の５つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。さらに、センサーパターン６００は、第一軸に実質的に平行で、検知要素２０２、２０４、２０６の各組とインターディジット型に組み合わされ、第二軸に沿った位置情報を提供するために利用できる第二軸（たとえばＹ軸）検知要素６０２を含んでいる。センサーパターン６００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有する二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン６００がここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られないことは理解されるものとする。
【００３９】
センサーパターン６００の同様の第一軸検知要素のそれぞれ（たとえば２０２）は一緒に結合されて、これに限らないが伝導性結合トレース１０６を利用して検知回路１１０（図１）に結合されることができる。しかし、それぞれの同様の第一軸検知要素は一緒に結合されて、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。さらに、第二軸検知要素のそれぞれ（たとえば６０２）は独立して、これに限らないが伝導性結合トレース１０４を利用して検知回路に結合されることができる。しかし、第二軸検知要素６０２のそれぞれは個々に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。このようにして結合されたとき、第二軸検知要素６０２は、センサーパターン６００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の第二軸位置に対応する位置決定情報を提供するよう動作できる。したがって、このようにして結合されたとき、センサーパターン６００は、第一軸（たとえばＸ軸）とともに第二軸（たとえばＹ軸）に対応する位置決定情報を検知回路に提供できる。第二軸は第一軸に平行ではなく、第一軸に実質的に垂直でありうることを注意しておく。センサーパターン６００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。
【００４０】
あるいはまた、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）のそれぞれは、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路１１０（図１）と個々に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン６００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）は第一軸（たとえばＸ軸）および第二軸（たとえばＹ軸）の両方についての位置決定情報を提供できる。各トレースが検知回路によって個々に検出される信号を生成できるからである。しかし、このようにして結合されるときは、センサーパターン６００は第二軸検知要素６０２なしで実装されることもできる。
【００４１】
センサーパターン６００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン６００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００４２】
図６において、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）の各組は、センサーパターン６００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン６００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定される。
【実施例４】
【００４３】
図７は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン７００の平面図である。具体的には、センサーパターン７００は検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６の「粗い」組および「細かい」組の４つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。さらに、センサーパターン７００は、第一軸に実質的に平行で、検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６の各組とインターディジット型に組み合わされ、第二軸に沿った位置情報を提供するために利用できる第二軸（たとえばＹ軸）検知要素７０２を含んでいる。センサーパターン７００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有する二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン７００がここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られないことを注意しておく。
【００４４】
センサーパターン７００の同様の第一軸検知要素のそれぞれ（たとえば３０２）は一緒に結合されて、これに限らないが伝導性結合トレース１０４を利用して検知回路１１０（図１）に結合されることができる。しかし、それぞれの同様の第一軸検知要素は一緒に結合されて、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。さらに、第二軸検知要素のそれぞれ（たとえば７０２）は独立して、これに限らないが伝導性結合トレース１０６を利用して検知回路に結合されることができる。しかし、第二軸検知要素７０２のそれぞれは個々に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このように結合されたとき、センサーパターン７００は、第一軸（たとえばＸ軸）とともに第二軸（たとえばＹ軸）に対応する位置決定情報を検知回路に提供できる。第二軸は第一軸に平行ではなく、第一軸に実質的に垂直でありうることを注意しておく。
【００４５】
あるいはまた、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６）のそれぞれは、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路１１０（図１）と個々に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６）は第一軸（たとえばＸ軸）および第二軸（たとえばＹ軸）の両方についての位置決定情報を提供できる。各トレースが検知回路によって個々に検出される信号を生成できるからである。しかし、このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は第二軸検知要素７０２なしで実装されることもできる。
【００４６】
センサーパターン７００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン７００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００４７】
図７において、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６，３０２，３０４，３０６）のうちの各組は、センサーパターン７００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン７００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定される。
【実施例５】
【００４８】
図８は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン８００の平面図である。具体的には、センサーパターン８００は保護トレース８０２および８０４とともに、３つの位相をもつ検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａの５つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン８００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン８００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られない。
【００４９】
検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａの５つの繰り返されたパターンは、ここで先述した図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。しかし、図８のセンサーパターン８００は、該センサーパターン８００の「上端」および「下端」に位置する保護トレース８０２および８０４をも含んでおり、それによりそれらの近くに位置する「端の」検知要素がセンサーパターン８００においてより中心に位置している検知要素と同様の仕方で動作できるようにしている。本発明の諸実施形態では、保護トレース８０２および８０４は電気的に励振されても、接地されても、および／または実質的に固定もしくは一定のポテンシャルに保持されてもよい。
【００５０】
たとえば、図８の保護トレース８０２および８０４は大地に結合されうる。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は接地トレースとして機能している。あるいはまた、保護トレース８０２および８０４は一定のポテンシャル信号に結合されてもよい。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は定電位トレースとして機能している。保護トレース８０２および８０４はまた、能動的に励振されてもよい。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は励振保護トレースとして機能している。保護トレース８０２および８０４は本発明の実施形態に基づく幅広い方法で実装されうることは理解されるものとする。
【００５１】
保護トレース８０２および８０４と同様の保護トレース（または接地もしくは定電位トレース）もここに記載されるいかなる検知パターンの一部として、あるいはそれと一緒に含められてもよいことを注意しておく。
【実施例６】
【００５２】
図９は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン９００の平面図である。具体的には、センサーパターン９００は３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄからなる二組の同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン９００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン９００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００５３】
具体的には、検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄのそれぞれは変動幅を有し、実質的に円形（またはループ）パターンをなす。ループパターンは任意の閉ループセンサーパターン形状（たとえば円、正方形、長方形、三角形、多角形など）、動径アーク（radial arc）センサーパターン、半円センサーパターンおよび／または実質的に直線状でない任意のセンサーパターンをも含みうることを注意しておく。検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄは、二次元空間において実質的に円形のパターン（たとえばループ）に対してオブジェクトの角位置φを決定するために互いに重なり合うことは必要とされない。角位置φは、センサーパターン９００に関連する任意の箇所に位置できる起点９０２から始まることを注意しておく。検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄは、トレース２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄに沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を提供する。
【００５４】
図９において、検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄはそれぞれ伝導性トレースを含むことができる。さらに、検知要素の各組（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）は二次元空間におけるループに対してのオブジェクトの動径位置Rを決定するために使うことができる。
【００５５】
センサーパターン９００の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）のそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン９００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン９００は角位置φおよび動径位置Rに沿った位置決定情報を提供できる。
【００５６】
あるいはまた、センサーパターン９００の同様の検知要素（たとえば２０２ｄ）のすべてが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、センサーパターン９００は検知回路１１０に、角位置φに対応する位置決定情報は提供できるが、動径位置Rの位置決定情報は提供しない。動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。
【００５７】
センサーパターン９００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。たとえば、センサーパターン９００は単一の組の検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄを用いて実装されることもできる。あるいはまた、センサーパターン９００は複数の組の検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄを用いて実装されることもできる。センサーパターン９００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００５８】
図９において、センサーパターン９００の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）のうちの各組は、センサーパターン９００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の角位置φに対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したのと同様の仕方で、位相角θを決定するために利用できる。ひとたび位相角θが決定されれば、それが起点９０２に対する幾何学的な位置角φに変換されうることを注意しておく。このようにして、オブジェクトのセンサーパターン９００に対する角位置φが決定される。
【００５９】
「粗い」または「細かい」波形パターンがループセンサーの周とは異なる波長を有していてもよいことを注意しておく。
【実施例７】
【００６０】
図１０は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１０００の平面図である。具体的には、センサーパターン１０００は４つの位相をもつ４つの検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅおよび１００２からなる二組の同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１０００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１０００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００６１】
具体的には、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２のそれぞれは変動幅を有し、実質的に円形（またはループ）パターンをなす。検知要素１００２は、検知要素に関してここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作し、実装されることもできることを注意しておく。ループパターンは任意の閉ループセンサーパターン形状（たとえば円、正方形、長方形、三角形、多角形など）、動径アーク（radial arc）センサーパターン、半円センサーパターンおよび／または実質的に直線状でない任意のセンサーパターンをも含みうることを注意しておく。検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２は、二次元空間において実質的に円形のパターン（たとえばループ）に対してオブジェクトの角位置φを決定するために互いに重なり合うことは必要とされない。角位置φは、センサーパターン１０００に関連する任意の箇所に位置できる起点１００４から始まる。検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２は、トレース２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を提供する。
【００６２】
図１０において、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２はそれぞれ、二つ以上の隣接要素によって形成される非伝導性領域を含むことができる。さらに、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２はそれぞれ伝導性トレースを含むことができる。さらに、検知要素の各組（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）は二次元空間におけるパターン１０００に対するオブジェクトの動径位置Rを決定するために使うことができる。
【００６３】
センサーパターン１０００の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）のそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン１０００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン１０００は角位置φおよび動径位置Rに沿った位置決定情報を提供できる。
【００６４】
あるいはまた、センサーパターン１０００の同様の検知要素（たとえば２０２ｅ）のすべてが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、センサーパターン１０００は検知回路に、角位置φに対応する位置決定情報は提供できるが、動径位置Rの位置決定情報は提供しない。動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。
【００６５】
センサーパターン１０００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。センサーパターン１０００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００６６】
図１０において、センサーパターン１０００の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）の各組は、センサーパターン１０００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の角位置φに対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したのと同様の仕方で、位相角θを決定するために利用できる。ひとたび位相角θが決定されれば、それは起点１００４に対する幾何学的な位置角φに変換されうる。このようにして、オブジェクトのセンサーパターン１０００に対する角位置φが決定される。
【実施例８】
【００６７】
図１１は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１１００の平面図である。具体的には、センサーパターン１１００は、３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆからなる４組の同心円状のループパターンとともに、実質的に「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８を含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１１００は、変動幅で重なりのない検知要素を含みつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１１００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００６８】
センサーパターン１１００の「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８のそれぞれは個々に、検知回路１１０（図１）に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、検知要素１１０４、１１０６、１１０８はセンサーパターン１１００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の動径位置Rに関連付けられた位置決定情報を検知回路１１０に提供するために利用されることができる。さらに、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆのうちの同様の検知要素のそれぞれが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆは、起点１１０２に対するオブジェクトの角位置φに対応する位置決定情報を検知回路１１０に提供できる。
【００６９】
したがって、図１１の一定幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８がオブジェクトに対応する動径位置Rの情報を検知回路に提供できる一方、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆは角位置φの情報を当該センサーに付随する検知回路に提供できる。
【００７０】
センサーパターン１１０の「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８は、実質的に固定または一定である幅で実装されることを注意しておく。センサーパターン１１００の動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。起点１１０２はセンサーパターン１１００に関してどこに位置していてもよい。
【実施例９】
【００７１】
図１２は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１２００の平面図である。具体的には、センサーパターン１２００は３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｇ、２０４ｇ、２０６ｇからなる二組の非同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１２００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１２００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７２】
センサーパターン１２００は図９のセンサーパターン９００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１２００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅をもって実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１２００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１２００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１０】
【００７３】
図１３は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１３００の平面図である。具体的には、センサーパターン１３００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１３００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１３００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１３００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７４】
具体的には、検知要素２０２ｈは複数の延長枝１３０２を含んでいる。延長枝１３０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０２は累積的にある第一の波形の形状の包絡線を定義することを注意しておく。検知要素２０４ｈは複数の延長枝１３０４を含んでいる。延長枝１３０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０４は累積的にある第二の波形の形状の包絡線を定義することは理解されるものとする。検知要素２０６ｈは複数の延長枝１３０６を含んでいる。延長枝１３０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０６は累積的にある第三の波形の形状の包絡線を定義することは認識されるものとする。
【００７５】
検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈの繰り返された組は、センサーパターン１３００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈの繰り返された組は、センサーパターン１３００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００７６】
図１３において、センサーパターン１３００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１３００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅として実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１３００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１３００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１１】
【００７７】
図１４は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１４００の平面図である。具体的には、センサーパターン１４００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１４００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１４００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１４００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７８】
具体的には、検知要素２０２ｉは複数の延長枝１４０２を含んでいる。延長枝１４０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０２は累積的にある第一の波形の形状の包絡線を定義することを注意しておく。検知要素２０４ｉは複数の延長枝１４０４を含んでいる。延長枝１４０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０４は累積的にある第二の波形の形状の包絡線を定義することは理解されるものとする。検知要素２０６ｉは複数の延長枝１４０６を含んでいる。延長枝１４０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０６は累積的にある第三の波形の形状の包絡線を定義することは認識されるものとする。
【００７９】
検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉの繰り返された組は、センサーパターン１４００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉの繰り返された組は、センサーパターン１４００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００８０】
図１４において、センサーパターン１４００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１４００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅として実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１４００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１４００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００８１】
図１３および図１４において、実質的に一定幅をもつ第二軸（たとえばＹ軸）検知要素がセンサーパターン１３００および／または１４００の一部として実装できることを注意しておく。たとえば、第二軸検知要素は、センサーパターン１３００および／または１４００に、図６および図７に関して先述したのと同様のいかなる仕方で組み込まれることもできるが、それに限られない。
【実施例１２】
【００８２】
図１５は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１５００の平面図である。具体的には、センサーパターン１５００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１５００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１５００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１５００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００８３】
具体的には、検知要素２０２ｊは複数の延長枝１５０２を含んでいる。延長枝１５０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０２はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。そのようなとき、前記複数の延長枝１５０２の変動する幅によってある第一の波形が定義される。検知要素２０４ｊは複数の延長枝１５０４を含んでいる。延長枝１５０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０４はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。したがって、前記複数の延長枝１５０４の変動する幅によってある第二の波形が定義される。検知要素２０６ｊは複数の延長枝１５０６を含んでいる。延長枝１５０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０６がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは認識されるものとする。そのようなとき、前記複数の延長枝１５０６の変動する幅によってある第三の波形が定義される。
【００８４】
図１５において、検知要素２０２ｊの前記複数の延長枝１５０２は検知要素２０４ｊの前記複数の延長枝１５０４とインターディジット型に組み合わされている。さらに、検知要素２０６ｊの前記複数の延長枝１５０６は検知要素２０４ｊの前記複数の延長枝１５０４とインターディジット型に組み合わされている。
【００８５】
検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊの繰り返された組は、センサーパターン１５００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊの繰り返された組は、センサーパターン１５００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００８６】
図１５において、センサーパターン１５００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。センサーパターン１５００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１５００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１３】
【００８７】
図１６は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１６００の平面図である。具体的には、センサーパターン１６００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１６００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１６００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１６００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００８８】
具体的には、検知要素２０２ｋは複数の延長枝１６０２を含んでいる。延長枝１６０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０２はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。そのようなとき、前記複数の延長枝１６０２の変動する幅によってある第一の波形が定義される。検知要素２０４ｋは複数の延長枝１６０４を含んでいる。延長枝１６０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０４がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは理解されるものとする。したがって、前記複数の延長枝１６０４の変動する幅によってある第二の波形が定義される。検知要素２０６ｋは複数の延長枝１６０６を含んでいる。延長枝１６０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０６がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは認識されるものとする。そのようなとき、前記複数の延長枝１６０６の変動する幅によってある第三の波形が定義される。
【００８９】
図１６において、検知要素２０２ｋの前記複数の延長枝１６０２は検知要素２０４ｋの前記複数の延長枝１６０４とインターディジット型に組み合わされている。さらに、検知要素２０６ｋの前記複数の延長枝１６０６は検知要素２０４ｋの前記複数の延長枝１６０４とインターディジット型に組み合わされている。
【００９０】
検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋの繰り返された組は、センサーパターン１６００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋの繰り返された組は、センサーパターン１６００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００９１】
図１６において、センサーパターン１６００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。センサーパターン１６００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１６００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００９２】
図５ないし図１６において、センサーパターン５００ないし１６００はそれぞれ非常に少ないセンサーチャネルをもって操作されうることを注意しておく。これにより、ピンカウントの少ないパッケージを使う、あるいは容量性センサーデバイスまたは装置のために単純化したセンサーASIC（application-specific integrated circuit［特定用途向け集積回路］）を構築するという希望がある場合に著しいコスト節減をもたらすことができる。
【００９３】
さらに、センサーパターン２００、３００および５００ないし１６００はそれぞれ、信号対雑音比の懸念を含まない容量性検知幾何学を提供できることを注意しておく。さらに、センサーパターン５００ないし１６００はそれぞれ、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するためにセンサーパターン５００ないし１６００とともに利用されうる。
【００９４】
図２、図３および図５ないし図１６において、センサーパターン２００、３００および５００ないし１６００はそれぞれ、二つ以上の隣接する検知要素によって形成される非伝導性領域を含むことができることを指摘しておく。
【００９５】
本発明の個別的な実施形態の以上の記述は例解および説明の目的のために呈示されたものである。網羅的であることも、本発明を開示される厳密な形に限定することも意図されてはいない。上記の教示に照らして数多くの修正および変形が可能であることは明らかである。諸実施形態は、本発明の原理およびその実際的な応用を最もよく説明し、それにより当業者が本発明および考慮される特定の使用に好適なさまざまな修正をもつさまざまな実施形態を最もよく利用することを可能にするために選ばれ、記述された。本発明の範囲は、ここに付属する特許請求の範囲およびその等価物によって定義されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一つまたは複数の実施形態を含むよう実装されることができる例示的な容量性タッチスクリーン装置である。
【図２】本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図３】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図４】本発明の諸実施形態に基づく、例示的な信号強度チャートをその極座標への変換とともに示す図である。
【図５】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図６】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図７】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図８】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図９】本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１０】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１１】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１２】本発明の諸実施形態に基づくさらなる例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１３】本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１４】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１５】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１６】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【背景技術】
【０００１】
従来式のコンピューティング装置はユーザーが選択を入力できるようにするためにいくつかの方法を提供する。たとえば、ユーザーは選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続された英数字キーボードの一つまたは複数のキーを使うことができる。追加的に、ユーザーは、選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続されたカーソル制御装置を使うことができる。また、ユーザーは音声により特定の選択を示すためにコンピューティング装置に通信可能的に接続されたマイクを使うことができる。さらに、入力選択をコンピューティング装置またはその他の電子装置に与えあるために、タッチ検知技術を使うことができる。
【０００２】
タッチ検知技術の広い範疇のうちに、容量性検知タッチスクリーンがある。従来式の容量性検知タッチスクリーンのうちには種々の検知技術がある。たとえば、ある検知技術は、三角形に形成された検知電極の使用を含む。ここで、各三角形の頂点の向きが交互する。しかし、この技法に関しては欠点がある。たとえば、欠点の一つは、指（またはオブジェクト）が第一の三角形電極の広い辺および第二の三角形電極の狭い点に向かって動く際に、狭い点の電極は、その固有の信号対雑音比のために高品質の信号を与えてくれない。よって、このことは検知幾何学として称されることができ、信号対雑音比の懸念を誘起する。
【０００３】
もう一つの検知技術は、互いに重なり合う伝導性要素のグリッドを使う。この設計は信号解釈の容易さをもたらすものの、これも製造コストが高いという欠点がある。さらなる欠点は、多層センサーに関わる。各層が容量性検知タッチスクリーンの光学的明澄度を劣化させるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した問題の一つまたは複数に取り組みうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に基づく一つの実施形態は、二次元の容量性センサー装置を含む。該二次元の容量性センサーは、変動幅を有する第一の検知要素と、変動幅を有する第二の検知要素と、変動幅を有する第三の検知要素とを含む。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素はある第一軸に実質的に平行である。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないような仕方で位置されることができる。さらに、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素は実質的に一定である積算幅を有することができる。
【０００６】
本記載において参照される図面は、特に記されていない限り、スケール通りに描かれていると解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
これから本発明の諸実施形態を詳細に参照していく。実施例は付属の図面に示されている。本発明は実施形態との関連で記述されるが、実施形態が本発明をこれらの実施形態に限定するよう意図されたものでないことは理解されるであろう。逆に、本発明は、付属の請求項によって定義される本発明の精神および範囲内に含まれうる代替、修正および等価物をカバーすることが意図されている。さらに、本発明の以下の詳細な記述においては本発明の完全なる理解を提供するために数多くの個別的な詳細が記述されるが、当業者には本発明がこれらの個別的な詳細なしに実施されうることは明らかであろう。その一方では、本発明の諸側面を不必要に埋没させないよう、よく知られた方法、手続き、構成要素および回路については詳細に記述していない。
【０００８】
図１は、本発明の一つまたは複数の実施形態を含むよう実装されることのできる例示的な二次元の容量性センサー装置１００の平面図である。容量性センサー装置１００はユーザー入力（たとえばユーザーの指またはプローブを使った）をコンピューティング装置またはその他の電子装置に伝達するために利用されることができる。たとえば、容量性センサー装置１００は、基底にある画像または情報表示装置（図示せず）に重ねて置かれることのできる容量性タッチスクリーンデバイスとして実装されることができる。このようにして、ユーザーは、図示したような容量性センサー装置１００の実質的に透明な検知領域１０８を通じて見ることによって基底にある画像または情報表示を見ることになる。本発明に基づく一つまたは複数の実施形態は容量性センサー装置１００と同様の容量性タッチスクリーン装置に組み込まれることもできることを注意しておく。
【０００９】
タッチスクリーンとして実装されたときの容量性センサー装置１００は、その上にパターン化（または形成）された第一の組の伝導性結合トレース１０４および第二の組の伝導性結合トレース１０６とを有する実質的に透明な基板１０２を含むことができる。伝導性結合トレース１０４および／または１０６は、検知領域１０８を形成するような任意の検知要素（図示せず）または伝導性トレースを検知回路１１０と結合させ、それにより容量性センサー装置１００の動作を可能にするために利用できる。伝導性結合トレース１０４および１０６はそれぞれ一つまたは複数の伝導性結合要素またはトレースを含みうる。本発明に基づく、ここに記載される検知要素パターンの諸実施形態は検知領域１０８を形成するために実装できることを注意しておく。
【００１０】
図１において、容量性センサー装置１００は容量性タッチパッド装置として実装されることもできる。たとえば、容量性センサー装置１００の基板１０２は、これに限られないが、容量性タッチパッド装置のための基板として利用される一つまたは複数の不透明材料を用いて実装されることができる。
【００１１】
図２は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン２００の平面図である。具体的には、センサーパターン２００は３つの位相をもつ検知要素２０２、２０４、２０６を含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン２００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または要素）を有するセンサーパターンからの位置決定情報を提供する。該位置決定情報は、どの検知要素がオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）を検出するかと、検知要素２０２、２０４、２０６上の信号の相対的な強度とから導出できる。
【００１２】
具体的には、検知要素２０２、２０４、２０６は伝導性物質の単一層を使って、ある第一軸に実質的に平行であり、そのセンサー表面への容量性結合が各トレース（または検知要素）の長さに沿って周期的に変動しうるように配向されることができる。ある実施例では、検知要素２０２、２０４、２０６の幅が正弦波状に変動する。たとえば、検知要素２０２、２０４、２０６の幅はそれぞれ位置の正弦関数であることができる。ただし、各検知要素２０２、２０４、２０６の変動する幅は、正弦波形の全部または一部を含むことができる。さらに、各検知要素２０２、２０４、２０６の変動する幅は複数の正弦波形または他の任意の型の波形を含むことができる。トレース２０２、２０４、２０６の幅の和は実質的に定数として実装できる。
【００１３】
図２において、トレース２０２、２０４、２０６の位相はそれぞれその隣に対してシフトされていることができる。よって、トレース２０２、２０４、２０６の和は相補的な信号の組を生成する。検知要素２０２、２０４、２０６は位相においていかなる角度（たとえば、実質的に24,30,36,40,45,60,72,90または120°など）異なっていてもよい。本実施形態においては、検知要素２０２、２０４、２０６はそれぞれ異なる位相をもちながら、それぞれ正弦波形の一サイクル（または一周期）未満を含むよう実装される。このようにして、検知要素２０２、２０４、２０６のそれぞれは、その長さに沿った一意的な信号を生じる。したがって、検知要素２０２、２０４、２０６によって生成された出力信号の組み合わせは、センサーパターン２００の長さに沿ってオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の位置を特定的に同定することができる。検知要素２０２、２０４、２０６は、二次元空間の第一軸に沿ってオブジェクトの第一の位置を決定するために互いに重なることが必要とされないような位置であることを注意しておく。
【００１４】
検知要素２０２、２０４、２０６の形および位相は幅広い仕方で実装できる。たとえば、本実施形態において、検知要素２０２の波形の形が実質的にsinθに等しい場合、検知要素２０４の波形の形は実質的にsin(θ＋120°)に等しく、検知要素２０６の波形の形は実質的にsin(θ＋240°)に等しいなどでありうる。あるいはまた、検知要素２０４および２０６の波形はそれぞれ検知要素２０２の波形から2π/3ラジアンずれているのでもよい。しかし、検知要素２０２、２０４、２０６の波形の位相および形はいかなる意味においても本実施例に限定されるものではない。
【００１５】
オブジェクトの位置を、検知要素２０２、２０４、２０６によって出力される信号を使って、センサーパターン２００の長さ方向に関して決定するためには、本発明に従う幅広い方法がある。たとえば、図４は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な信号強度チャート４０２をその極座標への変換とともに示している。たとえば、信号「A」が検知要素２０２（図２）と関連付けられ、信号「B」が検知要素２０４と関連付けられ、信号「C」が検知要素２０６と関連付けられているとする。そのようなとき、チャート４０２に示される信号強度に基づいて、オブジェクトはセンサー２００に沿って、検知トレース２０４が最も広く、検知トレース２０２が二番目に広く、検知トレース２０６が三番目に広いところに位置していると決定されることができる。したがって、この例では、オブジェクトはセンサーパターン２００の右手端付近に位置している。
【００１６】
より具体的には、上述のように、所与の信号「A」は検知要素２０２に対応し、信号「B」は検知要素２０４に対応し、信号「C」は検知要素２０６に対応する。そしてさらに、検知要素（またはトレース）２０２、２０４、２０６は、センサーパターン２００にオブジェクトが存在しても近くにもないとき、それぞれ値A0、B0、C0を与えることが観察されているとする。そのようなとき、a＝A−A0、b＝B−B0、c＝C−C0とする。よって、信号A、B、Cに関連付けられた極座標h、rおよび角度θの決定が実行できる。
【００１７】
図４では、hの値が円４０４の中心の高さに対応することが注目され、この円の上で点４０６、４０８、４１０が位置特定できる。点４０６、４０８、４１０はそれぞれ信号A、B、Cに関連付けられている。rの値は円４０４の半径に対応する。角度θの値は、センサーパターン２００の長さに対するオブジェクトの直線位置を示すために使うことができる。具体的には、高さhの値は、次の関係を使って決定できる：
h＝(a＋b＋c)/3
ひとたびhが決定されたら、次いで半径rは以下の関係を使って決定できる：
r＝sqrt（(2/3)×[(a−h)2＋(b−h)2＋(c−h)2]）
ここでsqrtは平方根関数を表す。ひとたびrが決定されたら、角度θは次の関係の一つを使って決定できる：
θ＝sin-1((a−h)/r)
または
θ＝sin-1((b−h)/r)
または
θ＝sin-1((c−h)/r)
ひとたび角度θが決定されたら、その角度は、センサーパターン２００の長さに沿ってその端点の一つから測定される直線位置に対応する距離に変換されることができる。たとえば、角度θの１度がセンサーパターン２００の端点の一つからの特定の距離（たとえば何ミリまたは何インチなど）に等しいなどである。あるいはまた、決定されたθに対応する距離を確かめるために探索表を利用してもよい。角度θがセンサーパターン２００に沿ったオブジェクトの中心の位置を与えるのに対し、hおよびrはオブジェクトの大きさに関する情報を与えることができることを注意しておく。
【００１８】
上記の仕方でセンサーパターン２００の第一軸（たとえばX軸）に沿っての位置を決定することの利点の一つは、rおよびθの決定に対して共通モードノイズが何の影響も及ぼさないことである。
【００１９】
図４において、角度θは代替的に次の関係を使って決定できることがわかる：
cosθ＝a−(b＋c)/2
sinθ＝sqrt(3)/2(b−c)
θ＝ATAN2(cosθ, sinθ)
ここで、ATAN2は逆正接関数を表している。上記の３つの関係式はより小さなマイクロプロセッサーでの使用にはより便利でありうることが理解される。
【００２０】
センサーパターン２００の検知要素２０２、２０４、２０６はいかなる絶縁基板（たとえば１０２）上のいかなる伝導性材料を用いて製造されることもできる。たとえば、これは従来式の銅／ファイバーガラスプリント回路構成、ガラス上のITOパターン、プラスチック上にパターン形成されたスクリーン印刷された伝導体などを含みうる。センサーパターン２００は、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するために利用されうる。
【００２１】
図２のセンサーパターン２００に関するいくつかの利点がある。たとえば、センサーパターン２００の製造は伝導性材料の単一層に関わるので、これはタッチパッドにおいてしばしば使用される２層のXYグリッドに比較して製造コストを削減する。さらに、タッチスクリーンの場合、伝導性材料の一層のみを使ってすべての製造を行うことで、歩留まりの低い位置揃えステップがなくなる。さらに、タッチスクリーンの光学的属性も、インジウムスズ酸化物（ITO）のような実質的に透明な伝導性材料の一層のみを使うことから裨益することができる。
【００２２】
センサーパターン２００は、図示されている検知要素２０２、２０４、２０６よりも多くの検知要素を用いて実装できることを注意しておく。しかし、センサーパターン２００がより多くの検知要素を用いて実装される場合、図４および図２に関して述べたh,r,θを決定するための関係式はしかるべく修正されることになる。
【００２３】
図２では、センサーパターン２００の検知要素２０２、２０４、２０６は個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン２００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。
【実施例１】
【００２４】
図３は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン３００の平面図である。電気的に結合されると、センサーパターン３００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供する。さらに、センサーパターン３００は長周期の組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）および短周期の組の検知要素（たとえば３０２、３０４、３０６）を提供する。これら２つの組は「粗い」位置情報および「細かい」位置情報を提供するよう協働することができる。
【００２５】
具体的には、検知要素２０２、２０４、２０６は上述したのと同様の任意の仕方において動作して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）のセンサーパターン３００に対する直線位置に対応する「粗い」位置決定情報を提供できる。たとえば、検知要素２０２、２０４、２０６に関連付けられた信号のそれぞれは、図２および図４に関連して上記したように角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン３００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿った「粗い」位置が一次まで決定される。
【００２６】
「細かい」位置決定情報または二次までの決定は、検知要素３０２、３０４、３０６を利用することによって得ることができる。たとえば、検知要素３０２、３０４、３０６に関連付けられた信号のそれぞれは、図２および図４に関連してここで先述したのと同様の仕方で第二の値θを決定するために利用できる。検知要素３０２、３０４、３０６は正弦波波形の４周期（４サイクル）を含んでいるので、決定されたθの第二の値はトレース３０２、３０４、３０６に沿った４つの位置を表現しうるが、検知要素２０２、２０４、２０６に対する「粗い」位置がわかっているので、その「粗い」位置に最も近いところに位置しているθの第二の値を使うことができる。このようにして、この二次の決定はオブジェクトのセンサーパターン３００に対する位置のより細かい解像度を提供する。
【００２７】
図３において、センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６は、一つまたは複数の波形に沿った、波形の一部分を含むことができることを注意しておく。さらに、センサーパターン３００の検知要素３０２、３０４、３０６は任意の数の波形、あるいは波形の一部分を含むことができる。検知要素３０２、３０４、３０６は、センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６が実装される仕方とは異なるいかなる仕方で実装されることもできることは理解しておくものとする。
【００２８】
センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６は、いかなる絶縁基板（たとえば１０２）上のいかなる伝導性材料を用いて製造されることもできる。たとえば、これは従来式の銅／ファイバーガラスプリント回路構成、ガラス上のITOパターン、プラスチック上にパターン形成されたスクリーン印刷された伝導体などを含みうる。センサーパターン３００は、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するために利用されうる。
【００２９】
図３において、センサーパターン３００の「長周期」（すなわち「粗い」）の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）の組は図示されているよりも多くの検知要素を用いて実装されることもできる。さらに、センサーパターン３００の「短周期」（すなわち「細かい」）検知要素（たとえば３０２、３０４、３０６）の組も図示されているよりも多くの検知要素を用いて実装されることもできる。しかし、検知要素の「粗い」組か検知要素の「細かい」組のどちらかまたは両方がより多くの検知要素を用いて実装される場合、図２および図４に関して述べたh,r,θを決定するための関係式はしかるべく修正されることになる。
【００３０】
センサーパターン３００の検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６は個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン３００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。センサーパターン３００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られないことは理解されるものとする。
【実施例２】
【００３１】
図５は、本発明の諸実施形態に基づく、例示的な容量性センサーパターン５００の平面図である。具体的には、センサーパターン５００は、３つの位相をもつ検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａと同様の３つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン５００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供する。センサーパターン５００は図２および図４に関してここで先述したのと同様のいかなる仕方で利用することもできる。さらに、３つの隣接するトレースからなるいかなる組も、オブジェクトのセンサーパターン５００の長さに沿った第一軸位置決定のための信号を提供できることを注意しておく。本実施形態では、センサーパターン５００は９本のトレースを含んでおり、３本の隣接トレースは７組が許容される。センサーパターン５００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られないことは理解されるものとする。
【００３２】
センサーパターン５００の検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃは図２および図３の検知要素２０２、２０４、２０６とは異なる仕方で実装されている。具体的には、検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃのそれぞれはその長さに沿ったまっすぐの辺を含んでいない。しかし、センサーパターン５００の一組の検知要素（たとえば２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ）の幅の和は実質的に定数として実装できる。
【００３３】
図５において、センサーパターン５００の９本の検知要素２０２ａ〜２０６ｃのそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は、ここに記載されているような第一軸（たとえばＸ軸）に沿って、および第二軸（たとえばＹ軸）に沿っての位置決定情報を提供できる。
【００３４】
具体的には、センサーパターン５００の検知要素２０２ａ〜２０６ｃのそれぞれは、第一軸（たとえばＸ軸）に実質的に垂直（または非平行）であることのできる第二軸（たとえばＹ軸）に沿った第二の位置を決定するために利用できる。たとえば、検知要素２０２ａおよび２０４ａが強い信号を生成する一方、検知要素２０４ｂおよび２０６ｂが非常に弱い信号を生成している場合、センサーパターン５００に結合された検知回路（たとえば１１０）は、オブジェクトが二次元空間のＹ方向において検知要素２０２ａの近くに位置していると判定できる。あるいはまた、検知要素２０６ｃが強い信号を生成する一方、検知要素２０２ｂが非常に弱い信号を生成している場合、検知回路はオブジェクトは二次元空間のＹ方向において検知要素２０６ｃの下または近くに位置していると判定できる。このようにして、センサーパターン５００は、オブジェクトの該センサーパターン５００に対する位置に対応する二次元空間に関する２つの座標位置を提供するために利用することができる。
【００３５】
図５において、センサーパターン５００の同様の検知要素（たとえば２０２ａと２０２ｂと２０２ｃ）のすべてが一緒にされて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン５００は検知回路１１０に、第一軸（たとえばＸ軸）に対応する位置決定情報は提供できるが、第二軸（たとえばＹ軸）に沿っての位置決定情報は提供しない。
【００３６】
センサーパターン５００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。センサーパターン５００およびその検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ、２０４ｃ、２０６ｃはここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００３７】
図５において、センサーパターン５００の検知要素（たとえば２０２ａ〜２０６ｃ）のうちの各組（たとえば２０６ａ、２０２ｂ、２０４ｂ）は、センサーパターン５００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０４ｂ、２０６ｂ、２０２ｃ）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン５００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定できる。
【実施例３】
【００３８】
図６は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン６００の平面図である。具体的には、センサーパターン６００は３つの位相をもつ検知要素２０２、２０４、２０６の組の５つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。さらに、センサーパターン６００は、第一軸に実質的に平行で、検知要素２０２、２０４、２０６の各組とインターディジット型に組み合わされ、第二軸に沿った位置情報を提供するために利用できる第二軸（たとえばＹ軸）検知要素６０２を含んでいる。センサーパターン６００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有する二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン６００がここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られないことは理解されるものとする。
【００３９】
センサーパターン６００の同様の第一軸検知要素のそれぞれ（たとえば２０２）は一緒に結合されて、これに限らないが伝導性結合トレース１０６を利用して検知回路１１０（図１）に結合されることができる。しかし、それぞれの同様の第一軸検知要素は一緒に結合されて、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。さらに、第二軸検知要素のそれぞれ（たとえば６０２）は独立して、これに限らないが伝導性結合トレース１０４を利用して検知回路に結合されることができる。しかし、第二軸検知要素６０２のそれぞれは個々に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。このようにして結合されたとき、第二軸検知要素６０２は、センサーパターン６００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の第二軸位置に対応する位置決定情報を提供するよう動作できる。したがって、このようにして結合されたとき、センサーパターン６００は、第一軸（たとえばＸ軸）とともに第二軸（たとえばＹ軸）に対応する位置決定情報を検知回路に提供できる。第二軸は第一軸に平行ではなく、第一軸に実質的に垂直でありうることを注意しておく。センサーパターン６００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。
【００４０】
あるいはまた、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）のそれぞれは、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路１１０（図１）と個々に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン６００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）は第一軸（たとえばＸ軸）および第二軸（たとえばＹ軸）の両方についての位置決定情報を提供できる。各トレースが検知回路によって個々に検出される信号を生成できるからである。しかし、このようにして結合されるときは、センサーパターン６００は第二軸検知要素６０２なしで実装されることもできる。
【００４１】
センサーパターン６００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン６００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００４２】
図６において、センサーパターン６００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）の各組は、センサーパターン６００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン６００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定される。
【実施例４】
【００４３】
図７は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン７００の平面図である。具体的には、センサーパターン７００は検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６の「粗い」組および「細かい」組の４つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。さらに、センサーパターン７００は、第一軸に実質的に平行で、検知要素２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６の各組とインターディジット型に組み合わされ、第二軸に沿った位置情報を提供するために利用できる第二軸（たとえばＹ軸）検知要素７０２を含んでいる。センサーパターン７００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有する二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン７００がここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られないことを注意しておく。
【００４４】
センサーパターン７００の同様の第一軸検知要素のそれぞれ（たとえば３０２）は一緒に結合されて、これに限らないが伝導性結合トレース１０４を利用して検知回路１１０（図１）に結合されることができる。しかし、それぞれの同様の第一軸検知要素は一緒に結合されて、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。さらに、第二軸検知要素のそれぞれ（たとえば７０２）は独立して、これに限らないが伝導性結合トレース１０６を利用して検知回路に結合されることができる。しかし、第二軸検知要素７０２のそれぞれは個々に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このように結合されたとき、センサーパターン７００は、第一軸（たとえばＸ軸）とともに第二軸（たとえばＹ軸）に対応する位置決定情報を検知回路に提供できる。第二軸は第一軸に平行ではなく、第一軸に実質的に垂直でありうることを注意しておく。
【００４５】
あるいはまた、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６）のそれぞれは、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して検知回路１１０（図１）と個々に結合されることができる。このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６、３０２、３０４、３０６）は第一軸（たとえばＸ軸）および第二軸（たとえばＹ軸）の両方についての位置決定情報を提供できる。各トレースが検知回路によって個々に検出される信号を生成できるからである。しかし、このようにして結合されたとき、センサーパターン７００は第二軸検知要素７０２なしで実装されることもできる。
【００４６】
センサーパターン７００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン７００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００４７】
図７において、センサーパターン７００の第一軸検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６，３０２，３０４，３０６）のうちの各組は、センサーパターン７００に対してオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブなど）の直線位置に対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２、２０４、２０６）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したように、角度θを決定するために利用できる。このようにして、センサーパターン７００の第一軸（たとえばＸ軸）に沿っての位置が決定される。
【実施例５】
【００４８】
図８は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターン８００の平面図である。具体的には、センサーパターン８００は保護トレース８０２および８０４とともに、３つの位相をもつ検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａの５つの繰り返されたパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン８００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元位置決定情報を提供できる。センサーパターン８００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるが、それに限られない。
【００４９】
検知要素２０２ａ、２０４ａ、２０６ａの５つの繰り返されたパターンは、ここで先述した図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。しかし、図８のセンサーパターン８００は、該センサーパターン８００の「上端」および「下端」に位置する保護トレース８０２および８０４をも含んでおり、それによりそれらの近くに位置する「端の」検知要素がセンサーパターン８００においてより中心に位置している検知要素と同様の仕方で動作できるようにしている。本発明の諸実施形態では、保護トレース８０２および８０４は電気的に励振されても、接地されても、および／または実質的に固定もしくは一定のポテンシャルに保持されてもよい。
【００５０】
たとえば、図８の保護トレース８０２および８０４は大地に結合されうる。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は接地トレースとして機能している。あるいはまた、保護トレース８０２および８０４は一定のポテンシャル信号に結合されてもよい。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は定電位トレースとして機能している。保護トレース８０２および８０４はまた、能動的に励振されてもよい。この仕方では、保護トレース８０２および８０４は励振保護トレースとして機能している。保護トレース８０２および８０４は本発明の実施形態に基づく幅広い方法で実装されうることは理解されるものとする。
【００５１】
保護トレース８０２および８０４と同様の保護トレース（または接地もしくは定電位トレース）もここに記載されるいかなる検知パターンの一部として、あるいはそれと一緒に含められてもよいことを注意しておく。
【実施例６】
【００５２】
図９は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン９００の平面図である。具体的には、センサーパターン９００は３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄからなる二組の同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン９００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン９００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００５３】
具体的には、検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄのそれぞれは変動幅を有し、実質的に円形（またはループ）パターンをなす。ループパターンは任意の閉ループセンサーパターン形状（たとえば円、正方形、長方形、三角形、多角形など）、動径アーク（radial arc）センサーパターン、半円センサーパターンおよび／または実質的に直線状でない任意のセンサーパターンをも含みうることを注意しておく。検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄは、二次元空間において実質的に円形のパターン（たとえばループ）に対してオブジェクトの角位置φを決定するために互いに重なり合うことは必要とされない。角位置φは、センサーパターン９００に関連する任意の箇所に位置できる起点９０２から始まることを注意しておく。検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄは、トレース２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄに沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を提供する。
【００５４】
図９において、検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄはそれぞれ伝導性トレースを含むことができる。さらに、検知要素の各組（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）は二次元空間におけるループに対してのオブジェクトの動径位置Rを決定するために使うことができる。
【００５５】
センサーパターン９００の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）のそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン９００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン９００は角位置φおよび動径位置Rに沿った位置決定情報を提供できる。
【００５６】
あるいはまた、センサーパターン９００の同様の検知要素（たとえば２０２ｄ）のすべてが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、センサーパターン９００は検知回路１１０に、角位置φに対応する位置決定情報は提供できるが、動径位置Rの位置決定情報は提供しない。動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。
【００５７】
センサーパターン９００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。たとえば、センサーパターン９００は単一の組の検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄを用いて実装されることもできる。あるいはまた、センサーパターン９００は複数の組の検知要素２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄを用いて実装されることもできる。センサーパターン９００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００５８】
図９において、センサーパターン９００の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）のうちの各組は、センサーパターン９００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の角位置φに対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２ｄ、２０４ｄ、２０６ｄ）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したのと同様の仕方で、位相角θを決定するために利用できる。ひとたび位相角θが決定されれば、それが起点９０２に対する幾何学的な位置角φに変換されうることを注意しておく。このようにして、オブジェクトのセンサーパターン９００に対する角位置φが決定される。
【００５９】
「粗い」または「細かい」波形パターンがループセンサーの周とは異なる波長を有していてもよいことを注意しておく。
【実施例７】
【００６０】
図１０は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１０００の平面図である。具体的には、センサーパターン１０００は４つの位相をもつ４つの検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅおよび１００２からなる二組の同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１０００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１０００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００６１】
具体的には、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２のそれぞれは変動幅を有し、実質的に円形（またはループ）パターンをなす。検知要素１００２は、検知要素に関してここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作し、実装されることもできることを注意しておく。ループパターンは任意の閉ループセンサーパターン形状（たとえば円、正方形、長方形、三角形、多角形など）、動径アーク（radial arc）センサーパターン、半円センサーパターンおよび／または実質的に直線状でない任意のセンサーパターンをも含みうることを注意しておく。検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２は、二次元空間において実質的に円形のパターン（たとえばループ）に対してオブジェクトの角位置φを決定するために互いに重なり合うことは必要とされない。角位置φは、センサーパターン１０００に関連する任意の箇所に位置できる起点１００４から始まる。検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２は、トレース２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を提供する。
【００６２】
図１０において、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２はそれぞれ、二つ以上の隣接要素によって形成される非伝導性領域を含むことができる。さらに、検知要素２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２はそれぞれ伝導性トレースを含むことができる。さらに、検知要素の各組（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）は二次元空間におけるパターン１０００に対するオブジェクトの動径位置Rを決定するために使うことができる。
【００６３】
センサーパターン１０００の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）のそれぞれは、個々に検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができることは理解されるものとする。このようにして結合されたとき、センサーパターン１０００は検知領域１０８を形成するために利用することができる。さらに、このようにして結合されたとき、センサーパターン１０００は角位置φおよび動径位置Rに沿った位置決定情報を提供できる。
【００６４】
あるいはまた、センサーパターン１０００の同様の検知要素（たとえば２０２ｅ）のすべてが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、センサーパターン１０００は検知回路に、角位置φに対応する位置決定情報は提供できるが、動径位置Rの位置決定情報は提供しない。動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。
【００６５】
センサーパターン１０００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできることは理解されるものとする。センサーパターン１０００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００６６】
図１０において、センサーパターン１０００の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）の各組は、センサーパターン１０００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の角位置φに対応する位置決定情報を提供するために、ここに記載されているのと同様のいかなる仕方で動作することもできる。たとえば、一組の検知要素（たとえば２０２ｅ、２０４ｅ、２０６ｅ、１００２）に関連付けられた信号の各組が、図２および図４に関して上記したのと同様の仕方で、位相角θを決定するために利用できる。ひとたび位相角θが決定されれば、それは起点１００４に対する幾何学的な位置角φに変換されうる。このようにして、オブジェクトのセンサーパターン１０００に対する角位置φが決定される。
【実施例８】
【００６７】
図１１は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１１００の平面図である。具体的には、センサーパターン１１００は、３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆからなる４組の同心円状のループパターンとともに、実質的に「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８を含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１１００は、変動幅で重なりのない検知要素を含みつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１１００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００６８】
センサーパターン１１００の「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８のそれぞれは個々に、検知回路１１０（図１）に、伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたとき、検知要素１１０４、１１０６、１１０８はセンサーパターン１１００に対するオブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の動径位置Rに関連付けられた位置決定情報を検知回路１１０に提供するために利用されることができる。さらに、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆのうちの同様の検知要素のそれぞれが一緒に結合されて、検知回路１１０（図１）と伝導性結合トレース１０４および／または１０６を利用して結合されることができる。このようにして結合されたときには、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆは、起点１１０２に対するオブジェクトの角位置φに対応する位置決定情報を検知回路１１０に提供できる。
【００６９】
したがって、図１１の一定幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８がオブジェクトに対応する動径位置Rの情報を検知回路に提供できる一方、４組の検知要素２０２ｆ、２０４ｆ、２０６ｆは角位置φの情報を当該センサーに付随する検知回路に提供できる。
【００７０】
センサーパターン１１０の「固定」幅の検知要素１１０４、１１０６、１１０８は、実質的に固定または一定である幅で実装されることを注意しておく。センサーパターン１１００の動径位置Rは、本稿で記載されているような第二軸位置が決定できる方法と同様のいかなる仕方で決定することもできることは理解されるものとする。起点１１０２はセンサーパターン１１００に関してどこに位置していてもよい。
【実施例９】
【００７１】
図１２は、本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターン１２００の平面図である。具体的には、センサーパターン１２００は３つの位相をもつ３つの検知要素２０２ｇ、２０４ｇ、２０６ｇからなる二組の非同心円状のループパターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１２００は、変動幅で重なりのない検知要素を有しつつ連続的な二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１２００はここに記載されるのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７２】
センサーパターン１２００は図９のセンサーパターン９００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１２００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅をもって実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１２００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１２００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１０】
【００７３】
図１３は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１３００の平面図である。具体的には、センサーパターン１３００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１３００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１３００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１３００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７４】
具体的には、検知要素２０２ｈは複数の延長枝１３０２を含んでいる。延長枝１３０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０２は累積的にある第一の波形の形状の包絡線を定義することを注意しておく。検知要素２０４ｈは複数の延長枝１３０４を含んでいる。延長枝１３０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０４は累積的にある第二の波形の形状の包絡線を定義することは理解されるものとする。検知要素２０６ｈは複数の延長枝１３０６を含んでいる。延長枝１３０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｈの第一軸に実質的に垂直（または非平行）である。この複数の延長枝１３０６は累積的にある第三の波形の形状の包絡線を定義することは認識されるものとする。
【００７５】
検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈの繰り返された組は、センサーパターン１３００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｈ、２０４ｈ、２０６ｈの繰り返された組は、センサーパターン１３００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００７６】
図１３において、センサーパターン１３００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１３００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅として実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１３００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１３００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１１】
【００７７】
図１４は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１４００の平面図である。具体的には、センサーパターン１４００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１４００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１４００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１４００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００７８】
具体的には、検知要素２０２ｉは複数の延長枝１４０２を含んでいる。延長枝１４０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０２は累積的にある第一の波形の形状の包絡線を定義することを注意しておく。検知要素２０４ｉは複数の延長枝１４０４を含んでいる。延長枝１４０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０４は累積的にある第二の波形の形状の包絡線を定義することは理解されるものとする。検知要素２０６ｉは複数の延長枝１４０６を含んでいる。延長枝１４０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｉの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１４０６は累積的にある第三の波形の形状の包絡線を定義することは認識されるものとする。
【００７９】
検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉの繰り返された組は、センサーパターン１４００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｉ、２０４ｉ、２０６ｉの繰り返された組は、センサーパターン１４００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００８０】
図１４において、センサーパターン１４００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。さらに、センサーパターン１４００の任意の３つの隣接するトレース（または検知要素）の幅の和が実質的に一定幅として実装できることは理解されるものとする。センサーパターン１４００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１４００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００８１】
図１３および図１４において、実質的に一定幅をもつ第二軸（たとえばＹ軸）検知要素がセンサーパターン１３００および／または１４００の一部として実装できることを注意しておく。たとえば、第二軸検知要素は、センサーパターン１３００および／または１４００に、図６および図７に関して先述したのと同様のいかなる仕方で組み込まれることもできるが、それに限られない。
【実施例１２】
【００８２】
図１５は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１５００の平面図である。具体的には、センサーパターン１５００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１５００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１５００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１５００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００８３】
具体的には、検知要素２０２ｊは複数の延長枝１５０２を含んでいる。延長枝１５０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０２はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。そのようなとき、前記複数の延長枝１５０２の変動する幅によってある第一の波形が定義される。検知要素２０４ｊは複数の延長枝１５０４を含んでいる。延長枝１５０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０４はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。したがって、前記複数の延長枝１５０４の変動する幅によってある第二の波形が定義される。検知要素２０６ｊは複数の延長枝１５０６を含んでいる。延長枝１５０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｊの第一軸に実質的に垂直である。この複数の延長枝１５０６がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは認識されるものとする。そのようなとき、前記複数の延長枝１５０６の変動する幅によってある第三の波形が定義される。
【００８４】
図１５において、検知要素２０２ｊの前記複数の延長枝１５０２は検知要素２０４ｊの前記複数の延長枝１５０４とインターディジット型に組み合わされている。さらに、検知要素２０６ｊの前記複数の延長枝１５０６は検知要素２０４ｊの前記複数の延長枝１５０４とインターディジット型に組み合わされている。
【００８５】
検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊの繰り返された組は、センサーパターン１５００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｊ、２０４ｊ、２０６ｊの繰り返された組は、センサーパターン１５００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００８６】
図１５において、センサーパターン１５００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。センサーパターン１５００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１５００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【実施例１３】
【００８７】
図１６は、本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターン１６００の平面図である。具体的には、センサーパターン１６００は３つの位相をもつ検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋからなる３つの反復パターンを含んでおり、これらは、これに限られないがタッチスクリーンおよび／またはタッチパッドのような二次元の容量性センサー装置（たとえば１００）の部分として利用できる。電気的に結合されると、センサーパターン１６００は、重なりのない実質的に平行なトレース（または検知要素）を有しつつ二次元の位置決定情報を提供できる。センサーパターン１６００は図２および図４に関してここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。さらに、センサーパターン１６００はここに記載されたのと同様のいかなる仕方で利用されることもできるがそれに限られない。
【００８８】
具体的には、検知要素２０２ｋは複数の延長枝１６０２を含んでいる。延長枝１６０２は互いに実質的に平行で、検知要素２０２ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０２はそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができる。そのようなとき、前記複数の延長枝１６０２の変動する幅によってある第一の波形が定義される。検知要素２０４ｋは複数の延長枝１６０４を含んでいる。延長枝１６０４は互いに実質的に平行で、検知要素２０４ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０４がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは理解されるものとする。したがって、前記複数の延長枝１６０４の変動する幅によってある第二の波形が定義される。検知要素２０６ｋは複数の延長枝１６０６を含んでいる。延長枝１６０６は互いに実質的に平行で、検知要素２０６ｋの第一軸に実質的に非平行である。この複数の延長枝１６０６がそれぞれ隣接する延長枝とはわずかに変化している異なる幅をもって実装されることができることは認識されるものとする。そのようなとき、前記複数の延長枝１６０６の変動する幅によってある第三の波形が定義される。
【００８９】
図１６において、検知要素２０２ｋの前記複数の延長枝１６０２は検知要素２０４ｋの前記複数の延長枝１６０４とインターディジット型に組み合わされている。さらに、検知要素２０６ｋの前記複数の延長枝１６０６は検知要素２０４ｋの前記複数の延長枝１６０４とインターディジット型に組み合わされている。
【００９０】
検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋの繰り返された組は、センサーパターン１６００に対して、オブジェクト（たとえばユーザーの指、プローブ、スタイラスなど）の、二次元空間の第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることができる。さらに、検知要素２０２ｋ、２０４ｋ、２０６ｋの繰り返された組は、センサーパターン１６００に対して、オブジェクトの、二次元空間の第一軸および第二軸に沿った第一および第二の位置を決定するために使われることができる。ここで、第二軸は第一軸に対して実質的に非平行（または実質的に垂直）である。
【００９１】
図１６において、センサーパターン１６００は図５のセンサーパターン５００と同様のいかなる仕方で動作することもできる。センサーパターン１６００は本実施形態において示されているよりも多いまたは少ない検知要素を用いて実装されることもできる。センサーパターン１６００およびその検知要素はここに記載されているのと同様のいかなる仕方で実装されることもできるが、それに限られない。
【００９２】
図５ないし図１６において、センサーパターン５００ないし１６００はそれぞれ非常に少ないセンサーチャネルをもって操作されうることを注意しておく。これにより、ピンカウントの少ないパッケージを使う、あるいは容量性センサーデバイスまたは装置のために単純化したセンサーASIC（application-specific integrated circuit［特定用途向け集積回路］）を構築するという希望がある場合に著しいコスト節減をもたらすことができる。
【００９３】
さらに、センサーパターン２００、３００および５００ないし１６００はそれぞれ、信号対雑音比の懸念を含まない容量性検知幾何学を提供できることを注意しておく。さらに、センサーパターン５００ないし１６００はそれぞれ、それが作成された基板のどちら側のオブジェクトを検出するためにも使用しうることを注意しておく。基板の一方の側からのノイズ信号の検出を防止するために、接地面（ground plane）または励振シールド導体（driven shield conductor）がその側を遮蔽するためにセンサーパターン５００ないし１６００とともに利用されうる。
【００９４】
図２、図３および図５ないし図１６において、センサーパターン２００、３００および５００ないし１６００はそれぞれ、二つ以上の隣接する検知要素によって形成される非伝導性領域を含むことができることを指摘しておく。
【００９５】
本発明の個別的な実施形態の以上の記述は例解および説明の目的のために呈示されたものである。網羅的であることも、本発明を開示される厳密な形に限定することも意図されてはいない。上記の教示に照らして数多くの修正および変形が可能であることは明らかである。諸実施形態は、本発明の原理およびその実際的な応用を最もよく説明し、それにより当業者が本発明および考慮される特定の使用に好適なさまざまな修正をもつさまざまな実施形態を最もよく利用することを可能にするために選ばれ、記述された。本発明の範囲は、ここに付属する特許請求の範囲およびその等価物によって定義されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一つまたは複数の実施形態を含むよう実装されることができる例示的な容量性タッチスクリーン装置である。
【図２】本発明の諸実施形態に基づく例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図３】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図４】本発明の諸実施形態に基づく、例示的な信号強度チャートをその極座標への変換とともに示す図である。
【図５】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図６】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図７】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図８】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な容量性センサーパターンを示す図である。
【図９】本発明の諸実施形態に基づく例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１０】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１１】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１２】本発明の諸実施形態に基づくさらなる例示的なループ容量性センサーパターンを示す図である。
【図１３】本発明の諸実施形態に基づく例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１４】本発明の諸実施形態に基づくもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１５】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【図１６】本発明の諸実施形態に基づくさらにもう一つの例示的な「魚骨形」容量性センサーパターンを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素とを有する二次元の容量性センサー装置であって、前記第一の検知要素および第二の検知要素が伝導性で、ループを形成し、前記第一の検知要素および第二の検知要素のそれぞれは、二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第一の検知要素が第一の波形を有し、
前記第二の検知要素が第二の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項３】
前記第一の検知要素が第一の位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の位相とは異なる第二の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項２記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項４】
変動幅を有する第三の検知要素をさらに有する請求項１記載の装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に円形パターンを形成し、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が、二次元空間における前記実質的に円形のパターンに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記実質的に円形のパターンに沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素がある波形を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記波形から2π/3ラジアンだけオフセットされた波形を有し、
前記第三の検知要素が前記第の検知要素の前記波形から2π/3ラジアンだけオフセットされた波形を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記角位置が、第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記角位置が三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項８】
伝導性の第一の検知要素と、
伝導性の第二の検知要素と、
伝導性の第三の検知要素とを有し、重なり合う検知要素を必要としない二次元の容量性センサー装置であって、
前記第二の検知要素の形が前記第一の検知要素の形と前記第三の検知要素の形によって定義され、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するためにループを形成することを特徴とする装置。
【請求項９】
前記検知要素が前記二次元空間における前記ループに対する前記オブジェクトの動径位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１、４または８記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１０】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性で、ある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１２】
前記第一の検知要素が正弦波波形を有し、
前記第二の検知要素が前記正弦波波形からオフセットされた波形を有し、
前記第三の検知要素が前記正弦波波形からオフセットされた波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１３】
前記第一軸に沿った前記第一の位置がある第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする、
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１４】
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第一軸に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１６】
変動幅を有する第四の検知要素と、
変動幅を有する第五の検知要素と、
変動幅を有する第六の検知装置とをさらに有する、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第四、第五および第六の検知要素が、前記第一の検知要素に実質的に平行であり、前記第一軸に沿った前記第一の位置を決定するために前記第一、第二、第三、第四、第五および第六の検知要素の重なりを必要としないように位置されることを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記第一、第二、第三、第四、第五および第六の検知要素が、前記第一軸と平行でないある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使われることを特徴とする、請求項１６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１８】
前記第一、第二および第三の検知要素がそれぞれある第一の正弦波波形を有し、
前記第四、第五および第六の検知要素がそれぞれある第二の正弦波波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１９】
第一の正弦波波形が前記第二の正弦波波形よりも低周波数であることを特徴とする、請求項１８記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２０】
前記第一、第二および第三の検知要素が容量性タッチスクリーン装置または容量性タッチパッド装置の部分として利用されることを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２１】
変動幅を有し、伝導性である第一の検知要素と、
変動幅を有し、伝導性である第二の検知要素と、
変動幅を有し、伝導性である第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素がある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素は、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が、該第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２３】
前記第一軸に沿った前記第一の位置がある第一の検知要素信号、第二の検知要素信号、第三の検知要素信号および三角関数を使って決定されることを特徴とする、
請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２４】
前記第一軸に実質的に非平行なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第三の検知要素に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２５】
重なり合う検知要素を必要としない二次元の容量性センサー装置であって、
第一の複数の延長枝を含む第一の伝導性トレースを有しており、該第一の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第一の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第一の波形の形をした包絡線を定義しており、
第二の複数の延長枝を含む第一の伝導性トレースを有しており、該第二の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第二の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第二の波形の形をした包絡線を定義しており、
第三の複数の延長枝を含む第三の伝導性トレースを有しており、該第三の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第三の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第三の波形の形をした包絡線を定義しており、
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることを特徴とする装置。
【請求項２６】
前記第一の複数の延長枝および前記第二の複数の延長枝がインターディジット型に配置されていることを特徴とする、請求項２５記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２７】
前記第二の複数の延長枝および前記第三の複数の延長枝がインターディジット型に配置されていることを特徴とする、請求項２６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２８】
二次元の容量性センサーと、
前記二次元の容量性センサーに結合されたプロセッサとを有する携帯型電子装置であって、前記二次元の容量性センサーが：
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有しており、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素がそれぞれ伝導性で、ある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に非平行なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３０】
前記第一の検知要素が第一の波形を有し、
前記第二の検知要素が第二の波形を有し、
前記第三の検知要素が第三の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項４、８、１０、２１または２８のうちいずれか一項記載の携帯型電子装置。
【請求項３１】
前記第一の検知要素が第一の位相を有し、
前記第二の検知要素が第二の位相を有し、
前記第三の検知要素が第三の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項２１または３０記載の携帯型電子装置。
【請求項３２】
前記第一の検知要素がsinθの波形を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記sinθの波形から2π/3ラジアンだけオフセットされたsinθの波形を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記sinθの波形から2π/3ラジアンだけオフセットされたsinθの波形を有する、
ことを特徴とする、請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３３】
請求項２８記載の携帯型電子装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が、第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項３４】
請求項２８記載の二次元の携帯型電子装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が、三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第一軸に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３６】
二次元の容量性センサーと、
前記二次元の容量性センサーに結合されたプロセッサとを有する携帯型電子装置であって、前記二次元の容量性センサーが：
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有しており、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性であり、あるループに沿って配置されており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項３７】
前記第一の検知要素、前記第二の検知要素および第三の検知要素が前記二次元空間における前記ループに対する前記オブジェクトの動径位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項３８】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項３９】
前記第一の検知要素がある位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有する、
ことを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項４０】
基板と、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第一の伝導性トレースと、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第二の伝導性トレースと、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第一の伝導性トレースとを有する容量性センサーデバイスであって、
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、ある第一軸に実質的に平行であり、第一軸位置を決定するためにそれぞれが前記第一、第二および第三の伝導性トレースの重なり合いを必要としないよう位置されていることを特徴とするデバイス。
【請求項４１】
前記第一の伝導性トレースが第一の波形を有し、
前記第二の伝導性トレースが第二の波形を有し、
前記第三の伝導性トレースが第三の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４２】
前記第一の伝導性トレースが第一の位相を有し、
前記第二の伝導性トレースが第二の位相を有し、
前記第三の伝導性トレースが第三の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項４１記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４３】
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４４】
請求項４０記載の容量性センサーデバイスであって、
前記第一軸位置が、第一の伝導性トレース信号、第二の伝導性トレース信号および第三の伝導性トレース信号を使って決定されることを特徴とするデバイス。
【請求項４５】
前記第一軸位置に非平行なある第二軸位置を決定するために利用される、前記第一軸に非平行な第四の伝導性トレースをさらに有することを特徴とする、
請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４６】
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、前記第一軸に非平行な第二軸位置を決定するために利用されることを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４７】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性で、ある曲がった経路をなしており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記曲がった経路に沿った動径位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項４８】
前記第一の検知要素、前記第二の検知要素および第三の検知要素が前記二次元空間における前記曲がった経路に対する前記オブジェクトの角位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項４７記載の携帯型電子装置。
【請求項４９】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする、請求項４７記載の携帯型電子装置。
【請求項５０】
前記第一の検知要素がある波形を有し、
前記第二の検知要素がある波形を有し、
前記第三の検知要素がある波形を有する、
ことを特徴とする、請求項３６または４７記載の携帯型電子装置。
【請求項５１】
前記第一の検知要素がある位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有する、
ことを特徴とする、請求項５０記載の携帯型電子装置。
【請求項５２】
前記検知要素がそれぞれ正弦波形を有することを特徴とする、請求項１，８、３６、４２または４７のうちいずれか一項記載の携帯型電子装置または容量性センサー。
【請求項１】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素とを有する二次元の容量性センサー装置であって、前記第一の検知要素および第二の検知要素が伝導性で、ループを形成し、前記第一の検知要素および第二の検知要素のそれぞれは、二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第一の検知要素が第一の波形を有し、
前記第二の検知要素が第二の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項３】
前記第一の検知要素が第一の位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の位相とは異なる第二の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項２記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項４】
変動幅を有する第三の検知要素をさらに有する請求項１記載の装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に円形パターンを形成し、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が、二次元空間における前記実質的に円形のパターンに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記実質的に円形のパターンに沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素がある波形を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記波形から2π/3ラジアンだけオフセットされた波形を有し、
前記第三の検知要素が前記第の検知要素の前記波形から2π/3ラジアンだけオフセットされた波形を有する、
ことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記角位置が、第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記角位置が三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項８】
伝導性の第一の検知要素と、
伝導性の第二の検知要素と、
伝導性の第三の検知要素とを有し、重なり合う検知要素を必要としない二次元の容量性センサー装置であって、
前記第二の検知要素の形が前記第一の検知要素の形と前記第三の検知要素の形によって定義され、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するためにループを形成することを特徴とする装置。
【請求項９】
前記検知要素が前記二次元空間における前記ループに対する前記オブジェクトの動径位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１、４または８記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１０】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性で、ある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１２】
前記第一の検知要素が正弦波波形を有し、
前記第二の検知要素が前記正弦波波形からオフセットされた波形を有し、
前記第三の検知要素が前記正弦波波形からオフセットされた波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１３】
前記第一軸に沿った前記第一の位置がある第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする、
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１４】
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第一軸に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１６】
変動幅を有する第四の検知要素と、
変動幅を有する第五の検知要素と、
変動幅を有する第六の検知装置とをさらに有する、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置であって、
前記第四、第五および第六の検知要素が、前記第一の検知要素に実質的に平行であり、前記第一軸に沿った前記第一の位置を決定するために前記第一、第二、第三、第四、第五および第六の検知要素の重なりを必要としないように位置されることを特徴とする装置。
【請求項１７】
前記第一、第二、第三、第四、第五および第六の検知要素が、前記第一軸と平行でないある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使われることを特徴とする、請求項１６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１８】
前記第一、第二および第三の検知要素がそれぞれある第一の正弦波波形を有し、
前記第四、第五および第六の検知要素がそれぞれある第二の正弦波波形を有する、
ことを特徴とする、請求項１６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項１９】
第一の正弦波波形が前記第二の正弦波波形よりも低周波数であることを特徴とする、請求項１８記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２０】
前記第一、第二および第三の検知要素が容量性タッチスクリーン装置または容量性タッチパッド装置の部分として利用されることを特徴とする、請求項１０記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２１】
変動幅を有し、伝導性である第一の検知要素と、
変動幅を有し、伝導性である第二の検知要素と、
変動幅を有し、伝導性である第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素がある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素は、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が、該第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２３】
前記第一軸に沿った前記第一の位置がある第一の検知要素信号、第二の検知要素信号、第三の検知要素信号および三角関数を使って決定されることを特徴とする、
請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２４】
前記第一軸に実質的に非平行なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第三の検知要素に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項２１記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２５】
重なり合う検知要素を必要としない二次元の容量性センサー装置であって、
第一の複数の延長枝を含む第一の伝導性トレースを有しており、該第一の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第一の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第一の波形の形をした包絡線を定義しており、
第二の複数の延長枝を含む第一の伝導性トレースを有しており、該第二の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第二の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第二の波形の形をした包絡線を定義しており、
第三の複数の延長枝を含む第三の伝導性トレースを有しており、該第三の複数の延長枝は互いに実質的に平行で前記第三の伝導性トレースの第一軸に実質的に非平行であり、累積的にある第三の波形の形をした包絡線を定義しており、
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために使われることを特徴とする装置。
【請求項２６】
前記第一の複数の延長枝および前記第二の複数の延長枝がインターディジット型に配置されていることを特徴とする、請求項２５記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２７】
前記第二の複数の延長枝および前記第三の複数の延長枝がインターディジット型に配置されていることを特徴とする、請求項２６記載の二次元の容量性センサー装置。
【請求項２８】
二次元の容量性センサーと、
前記二次元の容量性センサーに結合されたプロセッサとを有する携帯型電子装置であって、前記二次元の容量性センサーが：
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有しており、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素がそれぞれ伝導性で、ある第一軸に実質的に平行であり、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記第一軸に沿った第一の位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一軸に非平行なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３０】
前記第一の検知要素が第一の波形を有し、
前記第二の検知要素が第二の波形を有し、
前記第三の検知要素が第三の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項４、８、１０、２１または２８のうちいずれか一項記載の携帯型電子装置。
【請求項３１】
前記第一の検知要素が第一の位相を有し、
前記第二の検知要素が第二の位相を有し、
前記第三の検知要素が第三の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項２１または３０記載の携帯型電子装置。
【請求項３２】
前記第一の検知要素がsinθの波形を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記sinθの波形から2π/3ラジアンだけオフセットされたsinθの波形を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記sinθの波形から2π/3ラジアンだけオフセットされたsinθの波形を有する、
ことを特徴とする、請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３３】
請求項２８記載の携帯型電子装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が、第一の検知要素信号、第二の検知要素信号および第三の検知要素信号を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項３４】
請求項２８記載の二次元の携帯型電子装置であって、
前記第一軸に沿った前記第一の位置が、三角関数を使って決定されることを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記第一軸に実質的に垂直なある第二軸に沿った第二の位置を決定するために利用される、前記第一軸に実質的に平行な第四の検知要素をさらに有することを特徴とする、
請求項２８記載の携帯型電子装置。
【請求項３６】
二次元の容量性センサーと、
前記二次元の容量性センサーに結合されたプロセッサとを有する携帯型電子装置であって、前記二次元の容量性センサーが：
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有しており、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性であり、あるループに沿って配置されており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間における前記ループに対するオブジェクトの角位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項３７】
前記第一の検知要素、前記第二の検知要素および第三の検知要素が前記二次元空間における前記ループに対する前記オブジェクトの動径位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項３８】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項３９】
前記第一の検知要素がある位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有する、
ことを特徴とする、請求項３６記載の携帯型電子装置。
【請求項４０】
基板と、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第一の伝導性トレースと、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第二の伝導性トレースと、
変動幅をもち、前記基板の上に配置された第一の伝導性トレースとを有する容量性センサーデバイスであって、
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、ある第一軸に実質的に平行であり、第一軸位置を決定するためにそれぞれが前記第一、第二および第三の伝導性トレースの重なり合いを必要としないよう位置されていることを特徴とするデバイス。
【請求項４１】
前記第一の伝導性トレースが第一の波形を有し、
前記第二の伝導性トレースが第二の波形を有し、
前記第三の伝導性トレースが第三の波形を有する、
ことを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４２】
前記第一の伝導性トレースが第一の位相を有し、
前記第二の伝導性トレースが第二の位相を有し、
前記第三の伝導性トレースが第三の位相を有する、
ことを特徴とする、請求項４１記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４３】
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４４】
請求項４０記載の容量性センサーデバイスであって、
前記第一軸位置が、第一の伝導性トレース信号、第二の伝導性トレース信号および第三の伝導性トレース信号を使って決定されることを特徴とするデバイス。
【請求項４５】
前記第一軸位置に非平行なある第二軸位置を決定するために利用される、前記第一軸に非平行な第四の伝導性トレースをさらに有することを特徴とする、
請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４６】
前記第一、第二および第三の伝導性トレースが、前記第一軸に非平行な第二軸位置を決定するために利用されることを特徴とする、請求項４０記載の容量性センサーデバイス。
【請求項４７】
変動幅を有する第一の検知要素と、
変動幅を有する第二の検知要素と、
変動幅を有する第三の検知装置とを有する二次元の容量性センサー装置であって、
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が伝導性で、ある曲がった経路をなしており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素のそれぞれは、二次元空間の前記曲がった経路に沿った動径位置を決定するために互いに重なり合うことが必要とされないよう位置しており、前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が実質的に一定である積算幅を有することを特徴とする装置。
【請求項４８】
前記第一の検知要素、前記第二の検知要素および第三の検知要素が前記二次元空間における前記曲がった経路に対する前記オブジェクトの角位置を決定するために使用されることを特徴とする、請求項４７記載の携帯型電子装置。
【請求項４９】
前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素が前記第一の検知要素、第二の検知要素および第三の検知要素に沿った種々の位置で実質的に一定である積算出力信号を与えることを特徴とする、請求項４７記載の携帯型電子装置。
【請求項５０】
前記第一の検知要素がある波形を有し、
前記第二の検知要素がある波形を有し、
前記第三の検知要素がある波形を有する、
ことを特徴とする、請求項３６または４７記載の携帯型電子装置。
【請求項５１】
前記第一の検知要素がある位相を有し、
前記第二の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有し、
前記第三の検知要素が前記第一の検知要素の前記位相とは異なるある位相を有する、
ことを特徴とする、請求項５０記載の携帯型電子装置。
【請求項５２】
前記検知要素がそれぞれ正弦波形を有することを特徴とする、請求項１，８、３６、４２または４７のうちいずれか一項記載の携帯型電子装置または容量性センサー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公表番号】特表２００８−５０２０５１（Ｐ２００８−５０２０５１Ａ）
【公表日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１５４４０（Ｐ２００７−５１５４４０）
【出願日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８９０１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２１９４０
【国際公開日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（５０６３４８８５７）シナプティックス インコーポレーテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８９０１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１２１９４０
【国際公開日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（５０６３４８８５７）シナプティックス インコーポレーテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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