ＥＭＩ耐性を持つ平衡タッチ・センサおよび方法
ＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンスのタッチ・センサは、誘電体基板とオペレータの付属肢又は人体部分、金属物体との接触又は移動する液体／気体界面の接近を検出する。タッチ・センサは、第１の導電性電極と、第１の電極から非導電性誘電体のチャネルによって分離され、本質的に等しい領域を有する第２の導電性電極とを含む。第１および第２の電極は、オプションとして、基板の同じ表面に配置できる。発振器および差動感知回路を含む能動電気部品は、基板上に第１および第２の電極に接近して位置しており、第１および第２の電極に電気的に接続される。本質的に等しい領域を有する第１および第２の電極に現れる雑音や干渉性信号が互いに差し引きされてＥＭＩの同相抑制を実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、オペレータの存在や人体部分、金属物体の存在又は移動する液体／気体界面の接近を検出するセンサ又は制御アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
ガス・レンジ、電子レンジおよび同様な機器を含む応用において、従来の機械式スイッチに代わって、電子式又は容量性ソリッド・ステート・スイッチおよびタッチ・パネルが多様な用途で使用されるようになってきた。機械式スイッチと違って、タッチ・パネルは、破壊したり消耗したりする可動部分を持たない。基板を備えた形で使用される機械式スイッチは、スイッチを設置するために基板を貫通する何らかの開口部を必要とする。そのような開口部は、スイッチそれ自体の開口部とともに、汚れや水およびその他の汚染物物が基板に侵入し、スイッチ内部に蓄積する原因となる。特定の環境では、比較的多量の汚染物物が存在し、それが基板開口部に侵入し、基板背後の部品に対して電気的短絡や損傷を与えることがある。しかし、タッチ・パネルは、基板中に開口部を設けることなく、連続的な基板シートの上に形成できる。更に、タッチ・パネルは、汚染物物を蓄積する開口部やキャビティがないため洗浄が容易である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存のタッチ・パネル・デザインは、基板の両面、すなわち、基板の「前面」と基板の「裏面」の両方に取り付けられたタッチ・パッド電極を採用している。典型的には、基板の前面には、錫アンチモン酸化物（ＴＡＯ）電極が取り付けられ、裏面には、付加的な電極が取り付けられる。タッチ・パッドは、ユーザがＴＡＯ電極に接触するときに駆動される。このようなデザインは、ＴＡＯ電極を露出するため、引っかきや洗剤および研磨性クリーニング・パッドによる損傷を受けやすい。更に、ＴＡＯ電極は、コスト高であり、またタッチ・パネルを複雑にする。
【０００４】
タッチ・パネルには、高インピーダンス・デザインのものが多く、そのため、水、その他の液体が基板上に存在する場合、タッチ・パネルが誤動作を起こす。これは、キッチンなどのように液体を扱うことが普通である場所で問題となる。パッドは、水よりも高いインピーダンスを有するため、水は、タッチ・パッドによって生成される電界に対して導体のように振る舞う。電界は、最も小さい抵抗、すなわち水の経路をたどる。更に、高インピーダンス・デザインのせいで、静電気もタッチ・パネル誤動作の原因となる。タッチ・パッドの高インピーダンスのせいで、静電気の迅速な消散が妨げられる。
【０００５】
既存のタッチ・パネル・デザインは、隣接するタッチ・パッド間のクロストークに関する問題にも悩まされる。クロストークは、１つのタッチ・パッドによって生成された電界が、隣接するタッチ・パッドによって生成された電界と干渉して、間違ったタッチ・パッドの駆動や２つのパッドを同時に駆動することなどの誤動作を生ずる。
【０００６】
従来のタッチ・パネル・デザインは、個別的な受動パッドを提供している。能動部品は、タッチ・パッドの近傍に配置されない。その代わり、各受動タッチ・パッドは、リード線で能動検出回路に接続される。タッチ・パッドのリード線は、検出回路に対するタッチ・パッドの相対的位置に依存して異なる長さを持つ。更に、リード線の形状は、線の迂回経路に依存して互いに異なる。リード線の長さと形状の違いによって各ラインの信号レベルの減衰の程度が違ってくる。例えば、コーナを多く含む長いリード線は、コーナの少ない短いリード線よりも検出信号を大きく減衰させる。従って、検出回路が受信する信号は、パッドごとに大きく異なる。従って、検出回路は、信号レベルの大きな差を補償するように設計されなければならない。不均一なリード線長および形状を持つタッチ・パネル・デザインは、電磁妨害性環境（ＥＭＩ）に対しても予期せぬやり方で応答し、また益々厳格になる電磁適合性（ＥＭＣ）標準に従わない。
【０００７】
多くの既存のタッチ・パネルは、各タッチ・パッドの近傍に、接地リングなどの接地機構を採用している。そのような接地機構は、各々のタッチ・パッドの近傍に付加的な要素を配置および接続しなければならないことを意味し、従って、タッチ・パネルをより複雑にする。更に、特定の接地機構では、検出回路に提供される信号レベルの差を最小化するように、個々のタッチ・パッドに対して異なる形状が必要とされる。従って、各種の接地機構を設計するために付加的な設計時間が必要となる。
【０００８】
その他の従来のタッチ検知システムも電磁妨害性（ＥＭＩ）環境に対して予期せぬやり方で応答し、また益々厳格になる電磁適合性（ＥＭＣ）標準に従わない。
【０００９】
従って、厳格な電磁妨害性ＥＭＩ許容度およびＥＭＣ標準に従うオペレータの入力を検知するシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明のタッチ・センサおよび方法は、上述の問題および既存のデザインに関連するその他の問題を解決し、誘電体基板に取り付けられた能動的な低インピーダンスのタッチ・センサを提供することによって厳格なＥＭＩ許容度およびＥＭＣ標準に従う。発明のタッチ・センサは、選ばれたパッド領域の第１の導電性電極パッドと、間隔をおいてその第１の電極を本質的に取り囲む第２の導電性電極とを有する。第２の電極は、第１の電極の選ばれたパッド領域に本質的に等しい導電性表面領域を定義する。第１の電極パッドは、閉じた連続的な幾何学的形状をしており、その領域は、本質的に人間の付属肢（ａｐｐｅｎｄａｇｅ）によって覆われる接触領域を提供する。能動電気部品が電極に近接して配置される。
【００１１】
本質的に等しい領域である第１および第２の電極の両方に現れる雑音や干渉信号は、等価的に互いに差し引きされて、ＥＭＩを同相抑制する。
【００１２】
発明のタッチ・パッドは、既存のタッチ・パッドや従来のスイッチの代わりに使用できる。タッチ・パッドは、指先などの人間の付属肢によってユーザが基板に触れるときに駆動される。タッチ・パッドは、デバイスのターン・オンやオフ、温度調節、クロックやタイマのセット、又は従来のスイッチによって実行されたその他の任意の機能を実行するために使用できる。既存のタッチ・パッド・デザインに関連する問題を解決することに加えて、本発明は、コピー機やファックス機のように、現時点でメンブレン式のスイッチを使用している応用で特に有用である。発明のタッチ・パッド・デザインは、基板上に液体が存在したり、静電気が存在したりする場面でも動作する。タッチ・パッドは、電子レンジ、オーブンおよびビルトインのレンジ台の制御パネルなどのように、水、グリースおよびその他の液体が普通に存在するキッチンやその他の環境での利用に適している。
【００１３】
好適な形態では、タッチ・パッド電極は、基板の裏面に取り付けられる。基板の裏面は、前面又は「タッチ」面と対向しており、従って、ユーザによる電極への接触を回避される。タッチ・パッドが基板の前面に位置しないため、パッドは、基板の前面に接触する引っかきや洗剤その他の任意の汚染物によって損傷を受けない。更に、基板の前面にＴＡＯパッドを必要としないことから、タッチ・パネルのコストおよび複雑さが低減される。
【００１４】
好適な形態では、内側および外側電極に対して、利得チューニング抵抗を介して発振器が電気的に接続され、非常に急峻なテール・エッジを有する矩形波状の信号を供給する。発振器信号は、外側電極と中心電極との間にアーク状の横切る方向の電界を生成する。電界経路は、アーク状であり、基板を貫通して延びて、前面を通過して基板面を横切って突出する。内側および外側電極の信号は、同相信号として差動検知回路の入力に供給され、内側および外側電極間の応答の差が十分大きいときに、検知回路が状態を変化させる（例えば、高から低へ）。検知回路の状態は、制御される液体が基板に触れることで変化する。
【００１５】
好適な形態では、好ましくは、表面搭載型の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として構成された能動電気部品が各センサに付随する。好ましくは、ＡＳＩＣは、中心のパッド電極に接続され、また各センサの外側電極に接続される。ＡＳＩＣは、センサにおける検出信号を増幅およびバッファリングするように動作し、それによって、異なるリード長およびリード配線経路の差による個別センサ相互間の信号レベル差を縮小する。基板上に複数のセンサが配置される。
【００１６】
出願人は、等しい領域あるいは平衡型のパッド電極デザインが進歩した電磁耐性を提供し、人間の付属肢の存在を検出するセンサとして特にうまく動作することを見出した。雑音又はＥＭＩに対する耐性は、不要な雑音や干渉性信号の同相抑制に起因すると考えられる。この「同相」抑制は、不要な雑音や干渉性信号を受信し、それらによって本質的に同程度に（本質的に等しい領域の場合）影響されるように見える中心パッドと外側のリング電極とが等しい領域を有することによって生じる。従って、一方の電極の信号を他方の電極の信号から差し引けば、同相の雑音／干渉性信号が互いに打ち消しあう。平衡型のパッド・デザインを採用したセンサは、チョークおよびコンデンサやシールドを備えたフィルタ回路を追加する必要のあるデザインと比べて、高価でないし、より小型である。
【００１７】
電極にエネルギーを付与し、電極によって生成されるアーク状の電界の変化を検知するために使用される回路は、オプションとして、人間の付属肢（例えば、指）、金属物体又は空気と液体との界面の存在を検知するためにＴＳ１００チップと呼ぶＡＳＩＣ又はチップに組み込むことができる。例示的実施の形態で、ＴＳ１００は、能動センサ領域用の導電性プリント基板と一緒に使用され、内側パッド電極および外側リング電極は、バイアス用の抵抗を介してＴＳ１００に接続され、時間とともに変化する電界で駆動される。発生するアーク状電界の差分的な変化が内側パッドおよび外側リング電極を介して検知される。従来のパッドは、表面領域が等しくないため、ＥＭＩに対して限られた耐性しか持たない。本発明の平衡型で等しい領域の電極（すなわち、内側パッドと外側リング）は、好ましいことに、ほとんど等しい表面領域を有し、ＥＭＩに対して高い耐性又は許容度を有するパッド・デザインを実現する。このＥＭＩ許容度は、厳格なＥＭＣ基準に合致するようにシステムを構成するのにも有用である。
【００１８】
本発明の平衡パッド・デザインおよび方法は、またオーバーモールド筐体に封入又は閉じ込められたセンサ（単数又は複数）を必要とする応用に適している。それは、封入又はモールド・プロセスが平衡した差分電極に同等に影響し、センサのチューニングをより予測でき、再現可能なものとするためである。平衡パッド・デザインは、温度、湿度および汚染物の存在の変化を含む変動する広範囲な環境条件に対して、長時間にわたって、より一貫性のある再現可能な動作特性を有する。
【００１９】
平衡パッド・デザインは、平坦な回路に実装できるしあるいは方向性のある検出を提供する３Ｄ配置、例えば、モールド又は折り畳まれたフレキシブルな基板を用いて複雑な三次元構成の形に具体化することができる。
【００２０】
上述およびこれ以外の本発明の特徴および利点は、その特定の実施の形態についての以下の詳細な説明を特に添付図面を参照しながら考察すれば明らかとなろう。図面では、同様な部品を指すために各図で同様な参照符号が用いられている。
【実施例】
【００２１】
（好適な実施の形態の説明）
図１−５に示した例示的な実施の形態を参照すると、ＥＭＩ耐性を持つ平衡タッチ・センサ２０は、第２の電極又は外側電極２４の内部に第１のパッド又は内側電極２２を備えた平衡パッド・センサの電極パターンを搭載するプリント回路基板又は基板２１上に導電性トレースを含む。第２の電極２４は、導電性表面領域を定義し、それは、第１の電極２２のパッド表面領域に本質的に等しい。オプションの導電性接地リング２５は、少なくとも部分的に第２の電極２４を取り囲み、１つのパッド電極を別の電極又は周囲の環境から分離する。図１に最もよく示されているように、タッチ・センサの電気力線２７がユーザの指、金属物体又は液体／気体界面の存在を検知する。
【００２２】
図１には、１つのタッチ・パッド・センサ２０が示されており、誘電体基板２１に取り付けられている。基板２１は、好ましくは、本質的に均一な厚さを有し、ガラス、セラミック又は樹脂のような任意の支持構造誘電体材料で作製できる。あるいは基板は、形状が制御でき再現性のある形で変化する限りにおいて、窪みを含む可変厚さを有することができる。好適な実施の形態で、基板２１は、ファイバで強化された樹脂やエポキシから作製され、およそ２ｍｍの均一な厚さを有する。特別な応用では、基板２１の厚さが変化する。例えば、強度を増したい場合には、より厚い基板が使用される。センサ２０が非平坦な形状にぴったり合致しなければならない応用や、方向性センサが必要な応用で使うために、基板２１は、フレキシブルな材料で作製される。
【００２３】
基板２１がガラスで作製される場合、基板は、およそ０．１ｍｍ程度に薄くも、およそ１０ｍｍ程度に厚くもできる。基板２１が樹脂で作製される場合、基板は、樹脂製メンブレンのスイッチで使用される材料と同じように、１ｍｍ厚よりも薄くできる。薄い基板２１は、タッチ・パッドを手袋やミトンをはめたユーザが操作することを可能とする。
【００２４】
基板２１は、裏面２１ｂに対向する前面２１ｆを有する（図１に最もよく示されている）。ユーザは、基板２１の前面２１ｆに触れることによってタッチ・パッド・センサ２０を駆動する。上で述べたように、タッチ・パッド・センサ２０は、薄い導電性の内側電極２２と、内側電極を本質的に取り囲む薄い導電性の外側電極２４とを含む。内側電極２２と外側電極２４との間に、非導電性のＰＣＢ表面又はチャネル２６が広がる。電極２２および２４は、平面図から分かるように、チャネル２６が本質的に均一な幅を持つように位置する。
【００２５】
ユーザ制御入力やソリッド・ステート・タッチ・スイッチへの応用のために、内側電極２２は、接触されたときに電極がユーザの指先又はその他の付属肢によって本質的にカバーされる寸法であることが好ましい。試験の結果、等しい領域又は平衡型のパッド電極デザインが、進歩した電磁環境耐性を有し、ユーザの指や人間の付属肢、金属物体の存在又は移動する液体／気体界面の接近（例えば、液面の表示）を感知するために特にうまく動作することが分かった。
【００２６】
何らかの特別な理論にとらわれることを欲しないが、雑音やＥＭＩに対する耐性は、不要な雑音や干渉性信号の同相抑制から発しているように見える。この「同相」抑制は、不要な雑音又は干渉性信号を受信し、それらによって同程度に影響される（本質的に等しい領域の場合）内側パッド２２と外側リング２４とが等しい領域を有することに起因する。一方の電極の信号を他方の電極の信号から差し引けば（例えば、差分回路への入力のように）、同相の雑音／干渉性信号が互いに打ち消しあう。この結果、高い信号対雑音比が得られる。平衡タッチ・センサ２０は、平衡パッド・デザインを採用し、チョークおよびコンデンサやシールドを備えたフィルタ回路を追加しなければならないデザインよりも製造コストが低く、より小型である。電極の信号は、図４に示すように、ＴＳ１００集積回路３０の一部として含まれる差動感知回路において互いに差し引きされる。
【００２７】
図２および３に最もよく示されているように、内側電極２２は、平面図において本質的に矩形であり、導電性材料の選ばれたパッド領域を提供するように導電性領域と非導電性領域とが交番するパターンを含む。外側電極２４は、平面図で本質的に矩形の形状を持ち、内側電極２２の形状にぴったり一致しており、非導電性のチャネル領域２６によってそれから隔てられている。内側電極２２用として、それに限定するものでないが、矩形、台形、円形、楕円形、三角形、六角形および八角形を含む各種の閉じた連続した幾何学的導電性形状が使用されることを理解されよう。内側電極２２の形状に関係なく、外側電極２４は、内側電極２２を本質的に取り囲み、それらの電極間に間隔を与えるチャネル２６によって一定の離れた関係を保って配置される。更に、外側電極２４についても、外側電極２４が内側電極２２を本質的に線形に取り囲む限り、それに限定するものでないが、矩形、台形、円形、楕円形、三角形、六角形および八角形を含む各種の連続した幾何学的導電性形状が使用されることを理解されよう。
【００２８】
中心電極２２は、導体の中空でない領域でよいしあるいは複数の孔を含んだり、メッシュ又はグリッド・パターンを有したりすることもできる。好ましくは、中心電極２２は、同電位にあり同一平面にある複数の電気接点を有する。あるいは中心電極は、単一面に配置できない三次元的形状のものでもよい。
【００２９】
図２および４に最もよく示されているように、外側電極２４にストローブ・ライン２８が接続される。ＡＳＩＣセンサＩＣは、内側電極２２および外側電極２４の両者に対して発振器出力パルス列又は矩形波信号を供給する。好適な実施の形態では、発振器信号は、およそ３２ｋＨｚの周波数で０と＋５ボルトとの間を振動する矩形波である。
【００３０】
図１および２に最もよく示されているように、平衡パッド又は電極パターンは、内側電極（例えば、内側パッド２２）用の導電性トレース領域を有し、それは、それに対応する外側電極リング（例えば、外側電極２４）の領域に等しい（あるいはＰＣＢ製造の許容度以内で可能な限り等しい）。内側電極２２および外側電極２４は、両方とも、接地リング２５を提供する中空でない導電性トレース材料の周辺によって取り囲まれる。
【００３１】
不要な雑音や干渉性信号が周囲を取り巻く環境では、平衡パッド・デザインは、同相抑制によって雑音や電磁妨害（ＥＭＩ）に対する耐性を示す。ここで、中心パッドおよび外側リング電極は、それぞれ本質的に等しい不要雑音又は干渉性信号を受信する領域を有する。この信号受信領域は、薄い導電性トレースに対して、導体表面領域と等価である。不要雑音や干渉性信号といった雰囲気は、内側電極および外側電極に本質的に同等の不要雑音又は干渉性信号の発生を誘起する。等しい又は平衡した受信領域は、不要雑音又は干渉性信号によって本質的に同程度影響されるため、一方の電極の信号を他方の電極の信号から本質的に差し引くとき、第１および第２の電極から誘起される不要雑音／干渉性信号は、両電極に共通しており、本質的に同じ振幅を持ち、互いに打ち消しあう。
【００３２】
図２は、中心電極２２が複数の導電性トレース・セグメントを含み、それらが長さ方向に沿って非導電性の基板表面セグメントによって互いに分離され、少なくとも一端を介して周囲を囲む壁２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄの少なくとも１つに接続された１０本の平行で細長い導電性セグメント２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｌ、２２ｍおよび２２ｎを取り囲む４つの壁２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄを含む閉じた矩形のボックス状の周辺境界を定義する様子を示す縮尺図である。図２および３の実施の形態で、内側電極２２は、外側電極２４と本質的に同じ表面領域又は平面領域を有する内側電極２２を提供するように、対向する導電性セグメント（２２ｇと２２ｊ、２２ｈと２２ｋ、２２ｉと２２ｌ）間の間隙によって定義される、導電性トレース表面領域を有しない中心領域を含む。中心領域の間隙は、光を透過する基板とともに用いられて、光照射タッチ・センサ用として、光がパッド領域の中央を通過することを許容するために用いられる。
【００３３】
それらの間に間隙（例えば、２２ｇや２２ｊのような）を残すように配置された短い導電性セグメントは、図示のように丸みを帯びた末端を持つようにあるいは尖った末端や角張った末端を有するように形成される。
【００３４】
図３は、導電性トレース材料（例えば、銅箔）中に導電性接地面３２とつながるようにパターニングされた接地リング２５を備えた平衡パッド外側電極２４と内側電極２２とを含む、プリント回路基板２１の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す。図３の実施の形態は、ＥＭＩの効果を更に減らすシールド効果を付与する。
【００３５】
図２および３に示された実施の形態では、暗いトレースは、銅箔、堆積された銅又は錫メッキ又ははんだ付けされた導電性材料のような導電性トレース材料の場所を示す。本質的に矩形の平衡型内側パッド２２は、水平に約１２ミリメートル（ｍｍ）の広がりを、また垂直に約９ｍｍの広がりを持つ。内側電極パッド２２の平行な導電性トレース２２ｅ−２２ｍは、それぞれ約１ｍｍの幅を有し、非導電性のＰＣＢ表面のほぼ等しい幅のセクションによって隔てられている。ここで、各導電性トレースは、一端又は両端を周囲の導電性トレース材料によって抵抗（例えば、図４の模式図に示されたように、パッド２２についてＲ１）に接続される。内側電極２２は、約１．５ｍｍの幅を有し、「ＴＳ１００」タッチ・センサＡＳＩＣ３０に接続された上側の外側電極２４によって完全には取り囲まれない。センサＡＳＩＣ３０は、内側電極２２と外側電極２４との間に接続されて、センサにおける検出信号を増幅およびバッファリングすることによって、異なるリード長およびリード配線経路に起因する個別センサ間の信号レベルの差を減らす。
【００３６】
電界効果センサの平衡電極に接続されるＡＳＩＣ３０は、能動デバイスであり、例示的な実施の形態では、好ましくは、引用によって開示全体をここに取り込むコールドウエル（Ｃａｌｄｗｅｌｌ）による米国特許第６，３２０，２８２号に述べられているようなやり方で動作する。上で述べたように、単純化された平衡電界効果セルは、２つの電極（例えば、２２、２４）、ＡＳＩＣ（例えば、３０）および２つの利得チューニング抵抗（３４および３６）を含む。発明のＴＳ−１００ ＡＳＩＣに関するピン出力は、’２８２号の特許の図４に示されているものと類似しているが、ピン出力は、わずかに異なる。ＴＳ−１００ ＡＳＩＣは、タッチ・センサ（Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｏｒ）有限責任会社から入手できる。詳細には、この出願に示されたＴＳ−１００ ＡＳＩＣに関して、入力電力（Ｖｄｄ）コネクションがピン１にあり、接地コネクションがピン２で、センサ信号出力コネクションがピン３で、出力電極抵抗（例えば、３６）がピン４に接続され、「発振器出力」コネクションがピン５にあり、そして内側パッド電極抵抗（例えば、３４）がピン６に接続される。オプションとして、ＡＳＩＣは、利得チューニングの調節をＡＳＩＣの内部に備えることで、利得チューニング抵抗３４および３６を不要にできる。
【００３７】
電界効果センサ又はセルの感度は、利得チューニング抵抗３４および３６の値を調節することによって調節される。
【００３８】
本発明のセンサは、利得抵抗を変化させて望みの電圧応答を引き起こすように多様な応用で使用できる。本発明のセンサは、被測定刺激に対するセンサの応答が飽和する（すなわち、利得／感度が余りに高くセットされる）ことのないように、また検出漏れ（すなわち、利得／感度が余りに低くセットされる）のないようにチューニング又は校正されなければならない点で、他のセンサと同様である。ほとんどの応用で、線形な領域でセンサ応答を生ずる利得チューニング抵抗値が望ましい。チューニング方法は、典型的には、センサ・アセンブリを目的の感知環境に置いて、決定回路への入力における回路テスト・ポイント（例えば、コールドウエルによる’２８２号の特許の図４に示されたポイント９０および９１）を抵抗値の関数としてモニタするものである。センサの線形な応答域の中域で出力を提供するように利得チューニング抵抗の抵抗値を調節する。
【００３９】
平衡タッチ・センサ２０に対して、平衡パッド構成によって強化されたＥＭＩ耐性又は許容度が得られるかどうかを調べるためのテストが行われた。図４は、テストされた平衡パッド・センサ電極と一緒に使用される、本発明に従う回路部品および導電性トレースの模式図である。基板レイアウトおよび部品配置は、図５に最もよく示されている。内側電極２２は、上述の利得チューニング・プロセスの一部として後で選ばれるべき値を有する第１の利得チューニング又はバイアス抵抗３４と直列に接続される。同様に、外側電極２４は、そのチューニング・プロセスの一部として後で選ばれるべき抵抗値を有する第２の利得チューニング又はバイアス抵抗３６と直列に接続される。チューニング又はバイアス抵抗３４および３６は、好ましくは、許容誤差が１パーセント（１％）で、定格１６分の１ワットの表面搭載型デバイスである。図４に最もよく示されているように、チューニング抵抗３６は、ストローブ・ライン２８にも接続される。内側電極２２は、内側電極用の感知ラインであるピン６でタッチ・センサ集積回路３０に接続される。外側電極２４は、外側電極用の感知ラインであるピン４でタッチ・センサ集積回路３０に接続される。内側電極２２および外側電極２４は、バイアス抵抗３４および３６を介してピン５でもタッチ・センサＡＳＩＣ３０に接続される。オプションである外周の接地リング２５は、少なくとも部分的に外側電極２４を取り囲み、好ましくは、ＰＣＢ２１上の接地面に接続される。センサＩＣ３０のピン１は、５．１ボルトのツェナ・ダイオード４２によって制御され、コンデンサ４０（０．１μＦ、１６Ｖ）およびコンデンサ４４（これも０．１μＦ、１６Ｖ）によってフィルタリングされた５ボルトの電力供給ラインに接続される。オプションとして、直列接続された１５０オームの一対の抵抗４８、５０を通して、電力供給入力端子６２に変圧器４６が接続される。端子６４は、接地コネクションを提供し、端子６６は、オプションのチョーク６０および直列の１０オーム抵抗５６を介してセンサＩＣ３０に接続されたタッチ・センサ信号端子である。コンデンサ５８（０．１μＦ、１６Ｖ）によって信号ラインがフィルタリングされ、また２ＫΩの抵抗５２を介して接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）５４によってセンサ状態の可視表示が提供される。
【００４０】
例示された実施の形態で、人間、液体又は金属が基板２１に触れるとき、ユーザに対するインジケータ信号が生成され、感知された状態のほか、センサ２０と結合すべき任意の制御デバイス６７の駆動を可視表示する。制御デバイス６７は、例えば、ビルジ液面（ｂｉｌｇｅ ｆｌｕｉｄ）レベルがセンサ位置で感知又は検出されたときに駆動されるビルジ・ポンプであったり、ユーザの指又はその他の付属肢が感知されたときに駆動される電気モータ又は加熱素子であったりあるいは金属物体が選ばれた位置（例えば、トラックに沿って）で検出されたときに駆動されるソレノイド又はモータであったりする。センサＩＣ３０は、能動電気部品であり、第１および第２の電極２２、２４に電気的に接続されて、人間、金属又は液体が基板２１に接触することによって平衡センサ２０に結合された任意の制御デバイス６７を駆動する。
【００４１】
ここで図５の回路レイアウトおよび図２および３の導電性パターンを参照すると、選ばれた応用のためにプロトタイプのタッチ・センサ２０をチューニングするとき、技術者は、プロトタイプ・センサに許容できるレベルの感度を提供するようにチューニング又はバイアス抵抗３４、３６の値を選択する。与えられたセンサ２０に対して、選ばれた値を持つチューニング抵抗３４、３６が、センサＩＣ３０とＰＣＢ２１上の平衡パッド電極２２、２４によって占有された領域との間の所定の場所にはんだ付けされる。平衡タッチ・センサ２０は、非平衡の電極構成よりも容易にチューニングでき、そのチューニング・プロセスは、再現可能な感知動作を提供できるものとなる。チューニング抵抗の値がいったん決まれば、それらのチューニング抵抗値を使用してセンサを大量生産できる。
【００４２】
電極を励起し、電極によって生成されるアーク状電界２７の変化を感知するために使用される回路は、個別部品を用いて作製することができるが、オプションとして、それをＴＳ１００と呼ばれる集積回路（ＩＣ）又はチップに組み込んで、それを用いて人間の付属肢（例えば、指）、金属物体又は液体と空気との界面の存在を感知することもできる。例示的実施の形態では、能動センサ領域用に導電性プリント回路を備えたＴＳ１００が使用され、内側電極２２および外側電極２４は、バイアス抵抗３４、３６を介してＴＳ１００に接続され、時間とともに変化する電界で駆動される。結果のアーク状電界の差動的な変化が内側および外側電極２２、２４を通して感知される。従来の電極又はパッドは、等しくない表面領域のものであり、ＥＭＩに対する耐性は、比較的貧弱なものであった。平衡型の等しい領域の電極（すなわち、内側パッド２２および外側パッド２４）は、好ましくは、等しい表面（又は平面）領域を有し、ＥＭＩに対する耐性又はＥＭＩ許容度の高いパッド・デザインをもたらす。このＥＭＩ許容度は、厳格なＥＭＣ基準に適合するシステムを構成するのにも有用である。
【００４３】
本発明の平衡パッド・デザインおよび方法は、オーバーモールド筐体に封入又は閉じ込められたセンサ（単数又は複数）を必要とする応用にも適している。それは、封入又はモールド・プロセスが平衡型の差分電極（例えば、２２、２４）に同等に影響し、バイアス抵抗３４、３６によるセンサのチューニングをより予測でき、再現可能なものとするためである。平衡パッド・タッチ・センサ２０は、温度、湿度および汚染物の存在の変化を含む広範囲な環境条件にわたり、長時間にわたって、より一貫性のある再現可能な動作特性を提供する。
【００４４】
図６、７および８に最もよく示されている第２の実施の形態では、両面プリント回路基板６８の両面によって、ＰＣＢ６８の第２の側面上の第２の電極トレース７２と、それに対向するＰＣＢ６８の第１の側面上に第１の電極トレース７０とを有する両面平衡電極パターン６９が構成される。図６、７および８に最もよく示されているように、両面平衡電極パターン６９で、第２の電極７２の導電性トレースは、ＰＣＢ６８の片面上に等間隔でライン状に配置された部品側のレイアウト（図７に最もよく示されている）を含む。ラインは、等間隔の非導電性チャネル７３によって分離される。図８は、第１の電極７０の導電性トレースが等間隔のライン状に配置されたＰＣＢ６８のもう一方の側面を示しており、トレース間に非導電性チャネル７１を示している。図６の側面図は、電極パターンがわずかにオフセットされることによって、第１の電極の各導電性トレース７０が第２の側面の非導電性チャネル・セグメント７３に対向するように、またチャネルのいずれかの側で隣接する第２の電極トレース７２間に配置され、また第２の電極の各導電性トレース７２が第１の側面の非導電性チャネル・セグメント７１に対向するように、また各チャネル７１のいずれかの側で隣接する第１の電極トレース７０間に配置されている様子を示している。第１の電極トレース７０および第２の電極トレース７２は、本質的に等しい領域のものとなっている。
【００４５】
図９ａおよび９ｂに最もよく示されている第３の実施の形態では、フラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８が第２の電極８２と平行してＰＣＢの片側に位置する第１の電極パッド８０を含んでいる。図９ａは、オフセットされた電極８０、８２を備えたフラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８を示す。図９ｂは、オフセットされた電極８０、８２と、３つの側面を有するかあるいはＵ字型の接地リング８４とを備えたフラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８の断面の側面図を示す。第１の電極８０および第２の電極８２は、本質的に等しい表面領域を有する導電性材料の薄いトレースである。上で述べた実施の形態と同じように、第１の電極８０は、第１のバイアス又はチューニング抵抗３４を介してセンサＩＣ３０に接続され、第２の電極８２は、第２のバイアス又はチューニング抵抗３６を介してセンサＩＣ３０に接続される。
【００４６】
両面ＰＣＢを使用するその他の実施の形態もまた、多様な応用での使用に適している。図１０、１１および１２は、プリント回路基板８８の外側リング電極９４と反対の側面に内側リング電極９２を備えた平衡パッド・センサ電極パターン９０を示す。図１１は、側面断面図である図１０のプリント回路基板上の導電性トレースの底面レイアウトを示す縮尺図である。両面プリント回路基板８８は、ＰＣＢの第２の側面上の大きな径の外側リング電極トレース９４に対向するＰＣＢ８８の第１の側面上の中空でない内側円形電極トレース９２を有する両面平衡電極パターン９０をサポートする。図１０および１１に最もよく示されているように、円形の導電性接地リング９６は、中空でない内側円形電極トレース９２を囲むように配置され、ＰＣＢの第２の側面上の外側リング電極トレース９４よりも大きい径を有する。図１２は、プリント回路基板８８上の導電性トレースの上面レイアウトを示す縮尺図である。第１の電極９０および第２の電極９４は、本質的に等しい表面領域を持つ薄い導電性トレースであり、上で述べた実施の形態と同じように、第１の電極９０は、第１のバイアス又はチューニング抵抗３４を介してセンサＩＣ３０に接続され、第２の電極９４は、第２のバイアス又はチューニング抵抗３６を介してセンサＩＣ３０に接続される。
【００４７】
平衡電極デザインは、しっかりした平坦な回路上に実現することができ、あるいは例えば方向性検出ができるように折り畳まれるか、モールドされるか、又は三次元（３Ｄ）構成に整形されたフレキシブルな基板を用いて複雑な三次元構成で実現することができる。図１３は、フレキシブルな基板１０２上に実現された平衡パッド・センサの電極パターン１００の上面平面図である。
【００４８】
センサは、図１３に示されたように隣り合うように並べた電極１０４、１０６を備えた形で使用することができる。並べた構成は、電極の一方（例えば、１０４）を選ばれた経路に接近して配置して、経路に沿って移動する物体を検出するのに有用である。用語として、「並べる」というのは、第２の電極が第１のパッド電極を取り囲まないかあるいは取り巻かないように同心でも同軸でもないように任意の間隔をおいた電極配置を意味するように幅広く解釈すべきである。第１の電極および第２の電極は、並べられた場合に、電極間の非導電性間隔が本質的に矩形、三角形又は不規則になるような寸法および間隔とすることができる。
【００４９】
あるいはフレキシブルなＰＣＢ又は基板１０２を折り畳んで電極を異なる面に配置して、内側電極１０４と外側電極１０６を目的の軸に沿って同軸状に重ねて揃えた三次元（３Ｄ）形状とすることによって、目的の又は方向性検出が可能となる。多くの３Ｄ形状が可能である。図１４は、外観図であり、１つの型又はプラカードの周りにフレキシブルな基板１０２を配置して、例えば、０．０７１５インチ（１．８２ｍｍ）の選ばれた電極間間隔を持たせて、目的の軸に沿って互いに重なるように内側電極１０４と外側電極１０６とを同軸に揃えるように折り畳んで三次元的配置とした平衡パッド・センサ電極パターン・デザイン１００を示している。この間隔は、好ましくは、選ばれた間隔に等しい厚さを有する型又は詰め木１１０によって制御される。同軸に揃えられるか、重ねられた電極は、接地リングを備えても備えなくてもよいが、セルによって占有される空間を最小化しながら、基板を貫通する方向にセンサ・セルの感度を強化するように対角方向に沿って揃えることもできる。
【００５０】
図１５は、窪んだ基板１２２を有し、内側パッド電極１２４が横切る方向にオフセットした突出窪み１２６上に搭載された、集束感度を持つ平衡タッチ・センサ１２０の端面図を示す。窪み又は突出部１２６は、基板の残りの面から選ばれたオフセット距離１２８だけオフセットされており、外側電極１３０および接地リング１３２は、基板１２２の平坦な部分に搭載されている。集束感度を持つ平衡タッチ・センサ１２０は、好ましくは、ユーザの指１３４が窪み１２６に近い基板を押すとき、検出を可能にし、要求されるセンサ状態の変化を許容するが、ユーザが腕などの大きな付属肢でセンサ１２０全体を覆うように置くときには、状態変化を伴う応答を示さないし、駆動されないようにチューニングされる。
【００５１】
当業者に明らかなように、本発明の方法およびセンサ・システムは、ＥＭＩ耐性を有し、ＥＭＣ標準に適合するタッチ・センサを実現する。ここで使用される用語「平衡」は、第１のタッチ・センサ電極および第２のタッチ・センサ電極が一緒に使用されるとき（例えば、差動回路）、第１および第２の電極上の雑音又は不要信号は、その平衡性によって、互いに打ち消しあい、望みのタッチ・センサ信号が残されることを意味する。
【００５２】
新規な進歩した方法および構造の好適な実施の形態について説明してきたが、ここに示した教えから当業者には、その他の修正、変形および変更が示唆されることは、明らかである。従って、そのような変形、修正および変更は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明に従う平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースを示し、アーク状の電気力線を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に従う平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明に従う、接地面を備えた平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に従う回路部品および導電性トレースを示す模式図である。
【図５】図５は、図２および４のプリント回路基板上の部品の輪郭を示す平面図である。
【図６】図６は、両面平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板の対向する側面上の導電性トレースを示す側面図である。
【図７】図７は、両面平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板の片面上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図８】図８は、図７のプリント回路基板のもう一方の側面上の導電性パターンの部品側でない側のレイアウトを示す平面図である。
【図９ａ】図９ａは、オフセットしたパッドを備えたフラットな平衡パッド・センサの電極パターンを示す平面図である。
【図９ｂ】図９ｂは、図９ａのオフセットしたパッドを備えたフラットな平衡パッド・センサの電極パターンの側面図である。
【図１０】図１０は、プリント回路基板の対向する側面上に内側および外側リング電極を有する両面平衡パッド・センサの電極パターンの側面図である。
【図１１】図１１は、図１０のプリント回路基板上の導電性トレースの底面レイアウトを示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１０および１１のプリント回路基板上の導電性トレースの上面レイアウトを示す平面図である。
【図１３】図１３は、フレキシブルな基板上に実装された平衡パッド・センサの電極パターン・デザインを示す平面図である。
【図１４】図１４は、本発明に従う、方向性検出を提供するために三次元構成に折り畳まれたフレキシブルな基板を備えた図１３の平衡パッド・センサの電極パターン・デザインを示す外観図である。
【図１５】図１５は、本発明に従う、窪んだ基板を有する集束感度を持つ平衡タッチ・センサの側面図である。
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、オペレータの存在や人体部分、金属物体の存在又は移動する液体／気体界面の接近を検出するセンサ又は制御アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
ガス・レンジ、電子レンジおよび同様な機器を含む応用において、従来の機械式スイッチに代わって、電子式又は容量性ソリッド・ステート・スイッチおよびタッチ・パネルが多様な用途で使用されるようになってきた。機械式スイッチと違って、タッチ・パネルは、破壊したり消耗したりする可動部分を持たない。基板を備えた形で使用される機械式スイッチは、スイッチを設置するために基板を貫通する何らかの開口部を必要とする。そのような開口部は、スイッチそれ自体の開口部とともに、汚れや水およびその他の汚染物物が基板に侵入し、スイッチ内部に蓄積する原因となる。特定の環境では、比較的多量の汚染物物が存在し、それが基板開口部に侵入し、基板背後の部品に対して電気的短絡や損傷を与えることがある。しかし、タッチ・パネルは、基板中に開口部を設けることなく、連続的な基板シートの上に形成できる。更に、タッチ・パネルは、汚染物物を蓄積する開口部やキャビティがないため洗浄が容易である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存のタッチ・パネル・デザインは、基板の両面、すなわち、基板の「前面」と基板の「裏面」の両方に取り付けられたタッチ・パッド電極を採用している。典型的には、基板の前面には、錫アンチモン酸化物（ＴＡＯ）電極が取り付けられ、裏面には、付加的な電極が取り付けられる。タッチ・パッドは、ユーザがＴＡＯ電極に接触するときに駆動される。このようなデザインは、ＴＡＯ電極を露出するため、引っかきや洗剤および研磨性クリーニング・パッドによる損傷を受けやすい。更に、ＴＡＯ電極は、コスト高であり、またタッチ・パネルを複雑にする。
【０００４】
タッチ・パネルには、高インピーダンス・デザインのものが多く、そのため、水、その他の液体が基板上に存在する場合、タッチ・パネルが誤動作を起こす。これは、キッチンなどのように液体を扱うことが普通である場所で問題となる。パッドは、水よりも高いインピーダンスを有するため、水は、タッチ・パッドによって生成される電界に対して導体のように振る舞う。電界は、最も小さい抵抗、すなわち水の経路をたどる。更に、高インピーダンス・デザインのせいで、静電気もタッチ・パネル誤動作の原因となる。タッチ・パッドの高インピーダンスのせいで、静電気の迅速な消散が妨げられる。
【０００５】
既存のタッチ・パネル・デザインは、隣接するタッチ・パッド間のクロストークに関する問題にも悩まされる。クロストークは、１つのタッチ・パッドによって生成された電界が、隣接するタッチ・パッドによって生成された電界と干渉して、間違ったタッチ・パッドの駆動や２つのパッドを同時に駆動することなどの誤動作を生ずる。
【０００６】
従来のタッチ・パネル・デザインは、個別的な受動パッドを提供している。能動部品は、タッチ・パッドの近傍に配置されない。その代わり、各受動タッチ・パッドは、リード線で能動検出回路に接続される。タッチ・パッドのリード線は、検出回路に対するタッチ・パッドの相対的位置に依存して異なる長さを持つ。更に、リード線の形状は、線の迂回経路に依存して互いに異なる。リード線の長さと形状の違いによって各ラインの信号レベルの減衰の程度が違ってくる。例えば、コーナを多く含む長いリード線は、コーナの少ない短いリード線よりも検出信号を大きく減衰させる。従って、検出回路が受信する信号は、パッドごとに大きく異なる。従って、検出回路は、信号レベルの大きな差を補償するように設計されなければならない。不均一なリード線長および形状を持つタッチ・パネル・デザインは、電磁妨害性環境（ＥＭＩ）に対しても予期せぬやり方で応答し、また益々厳格になる電磁適合性（ＥＭＣ）標準に従わない。
【０００７】
多くの既存のタッチ・パネルは、各タッチ・パッドの近傍に、接地リングなどの接地機構を採用している。そのような接地機構は、各々のタッチ・パッドの近傍に付加的な要素を配置および接続しなければならないことを意味し、従って、タッチ・パネルをより複雑にする。更に、特定の接地機構では、検出回路に提供される信号レベルの差を最小化するように、個々のタッチ・パッドに対して異なる形状が必要とされる。従って、各種の接地機構を設計するために付加的な設計時間が必要となる。
【０００８】
その他の従来のタッチ検知システムも電磁妨害性（ＥＭＩ）環境に対して予期せぬやり方で応答し、また益々厳格になる電磁適合性（ＥＭＣ）標準に従わない。
【０００９】
従って、厳格な電磁妨害性ＥＭＩ許容度およびＥＭＣ標準に従うオペレータの入力を検知するシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明のタッチ・センサおよび方法は、上述の問題および既存のデザインに関連するその他の問題を解決し、誘電体基板に取り付けられた能動的な低インピーダンスのタッチ・センサを提供することによって厳格なＥＭＩ許容度およびＥＭＣ標準に従う。発明のタッチ・センサは、選ばれたパッド領域の第１の導電性電極パッドと、間隔をおいてその第１の電極を本質的に取り囲む第２の導電性電極とを有する。第２の電極は、第１の電極の選ばれたパッド領域に本質的に等しい導電性表面領域を定義する。第１の電極パッドは、閉じた連続的な幾何学的形状をしており、その領域は、本質的に人間の付属肢（ａｐｐｅｎｄａｇｅ）によって覆われる接触領域を提供する。能動電気部品が電極に近接して配置される。
【００１１】
本質的に等しい領域である第１および第２の電極の両方に現れる雑音や干渉信号は、等価的に互いに差し引きされて、ＥＭＩを同相抑制する。
【００１２】
発明のタッチ・パッドは、既存のタッチ・パッドや従来のスイッチの代わりに使用できる。タッチ・パッドは、指先などの人間の付属肢によってユーザが基板に触れるときに駆動される。タッチ・パッドは、デバイスのターン・オンやオフ、温度調節、クロックやタイマのセット、又は従来のスイッチによって実行されたその他の任意の機能を実行するために使用できる。既存のタッチ・パッド・デザインに関連する問題を解決することに加えて、本発明は、コピー機やファックス機のように、現時点でメンブレン式のスイッチを使用している応用で特に有用である。発明のタッチ・パッド・デザインは、基板上に液体が存在したり、静電気が存在したりする場面でも動作する。タッチ・パッドは、電子レンジ、オーブンおよびビルトインのレンジ台の制御パネルなどのように、水、グリースおよびその他の液体が普通に存在するキッチンやその他の環境での利用に適している。
【００１３】
好適な形態では、タッチ・パッド電極は、基板の裏面に取り付けられる。基板の裏面は、前面又は「タッチ」面と対向しており、従って、ユーザによる電極への接触を回避される。タッチ・パッドが基板の前面に位置しないため、パッドは、基板の前面に接触する引っかきや洗剤その他の任意の汚染物によって損傷を受けない。更に、基板の前面にＴＡＯパッドを必要としないことから、タッチ・パネルのコストおよび複雑さが低減される。
【００１４】
好適な形態では、内側および外側電極に対して、利得チューニング抵抗を介して発振器が電気的に接続され、非常に急峻なテール・エッジを有する矩形波状の信号を供給する。発振器信号は、外側電極と中心電極との間にアーク状の横切る方向の電界を生成する。電界経路は、アーク状であり、基板を貫通して延びて、前面を通過して基板面を横切って突出する。内側および外側電極の信号は、同相信号として差動検知回路の入力に供給され、内側および外側電極間の応答の差が十分大きいときに、検知回路が状態を変化させる（例えば、高から低へ）。検知回路の状態は、制御される液体が基板に触れることで変化する。
【００１５】
好適な形態では、好ましくは、表面搭載型の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として構成された能動電気部品が各センサに付随する。好ましくは、ＡＳＩＣは、中心のパッド電極に接続され、また各センサの外側電極に接続される。ＡＳＩＣは、センサにおける検出信号を増幅およびバッファリングするように動作し、それによって、異なるリード長およびリード配線経路の差による個別センサ相互間の信号レベル差を縮小する。基板上に複数のセンサが配置される。
【００１６】
出願人は、等しい領域あるいは平衡型のパッド電極デザインが進歩した電磁耐性を提供し、人間の付属肢の存在を検出するセンサとして特にうまく動作することを見出した。雑音又はＥＭＩに対する耐性は、不要な雑音や干渉性信号の同相抑制に起因すると考えられる。この「同相」抑制は、不要な雑音や干渉性信号を受信し、それらによって本質的に同程度に（本質的に等しい領域の場合）影響されるように見える中心パッドと外側のリング電極とが等しい領域を有することによって生じる。従って、一方の電極の信号を他方の電極の信号から差し引けば、同相の雑音／干渉性信号が互いに打ち消しあう。平衡型のパッド・デザインを採用したセンサは、チョークおよびコンデンサやシールドを備えたフィルタ回路を追加する必要のあるデザインと比べて、高価でないし、より小型である。
【００１７】
電極にエネルギーを付与し、電極によって生成されるアーク状の電界の変化を検知するために使用される回路は、オプションとして、人間の付属肢（例えば、指）、金属物体又は空気と液体との界面の存在を検知するためにＴＳ１００チップと呼ぶＡＳＩＣ又はチップに組み込むことができる。例示的実施の形態で、ＴＳ１００は、能動センサ領域用の導電性プリント基板と一緒に使用され、内側パッド電極および外側リング電極は、バイアス用の抵抗を介してＴＳ１００に接続され、時間とともに変化する電界で駆動される。発生するアーク状電界の差分的な変化が内側パッドおよび外側リング電極を介して検知される。従来のパッドは、表面領域が等しくないため、ＥＭＩに対して限られた耐性しか持たない。本発明の平衡型で等しい領域の電極（すなわち、内側パッドと外側リング）は、好ましいことに、ほとんど等しい表面領域を有し、ＥＭＩに対して高い耐性又は許容度を有するパッド・デザインを実現する。このＥＭＩ許容度は、厳格なＥＭＣ基準に合致するようにシステムを構成するのにも有用である。
【００１８】
本発明の平衡パッド・デザインおよび方法は、またオーバーモールド筐体に封入又は閉じ込められたセンサ（単数又は複数）を必要とする応用に適している。それは、封入又はモールド・プロセスが平衡した差分電極に同等に影響し、センサのチューニングをより予測でき、再現可能なものとするためである。平衡パッド・デザインは、温度、湿度および汚染物の存在の変化を含む変動する広範囲な環境条件に対して、長時間にわたって、より一貫性のある再現可能な動作特性を有する。
【００１９】
平衡パッド・デザインは、平坦な回路に実装できるしあるいは方向性のある検出を提供する３Ｄ配置、例えば、モールド又は折り畳まれたフレキシブルな基板を用いて複雑な三次元構成の形に具体化することができる。
【００２０】
上述およびこれ以外の本発明の特徴および利点は、その特定の実施の形態についての以下の詳細な説明を特に添付図面を参照しながら考察すれば明らかとなろう。図面では、同様な部品を指すために各図で同様な参照符号が用いられている。
【実施例】
【００２１】
（好適な実施の形態の説明）
図１−５に示した例示的な実施の形態を参照すると、ＥＭＩ耐性を持つ平衡タッチ・センサ２０は、第２の電極又は外側電極２４の内部に第１のパッド又は内側電極２２を備えた平衡パッド・センサの電極パターンを搭載するプリント回路基板又は基板２１上に導電性トレースを含む。第２の電極２４は、導電性表面領域を定義し、それは、第１の電極２２のパッド表面領域に本質的に等しい。オプションの導電性接地リング２５は、少なくとも部分的に第２の電極２４を取り囲み、１つのパッド電極を別の電極又は周囲の環境から分離する。図１に最もよく示されているように、タッチ・センサの電気力線２７がユーザの指、金属物体又は液体／気体界面の存在を検知する。
【００２２】
図１には、１つのタッチ・パッド・センサ２０が示されており、誘電体基板２１に取り付けられている。基板２１は、好ましくは、本質的に均一な厚さを有し、ガラス、セラミック又は樹脂のような任意の支持構造誘電体材料で作製できる。あるいは基板は、形状が制御でき再現性のある形で変化する限りにおいて、窪みを含む可変厚さを有することができる。好適な実施の形態で、基板２１は、ファイバで強化された樹脂やエポキシから作製され、およそ２ｍｍの均一な厚さを有する。特別な応用では、基板２１の厚さが変化する。例えば、強度を増したい場合には、より厚い基板が使用される。センサ２０が非平坦な形状にぴったり合致しなければならない応用や、方向性センサが必要な応用で使うために、基板２１は、フレキシブルな材料で作製される。
【００２３】
基板２１がガラスで作製される場合、基板は、およそ０．１ｍｍ程度に薄くも、およそ１０ｍｍ程度に厚くもできる。基板２１が樹脂で作製される場合、基板は、樹脂製メンブレンのスイッチで使用される材料と同じように、１ｍｍ厚よりも薄くできる。薄い基板２１は、タッチ・パッドを手袋やミトンをはめたユーザが操作することを可能とする。
【００２４】
基板２１は、裏面２１ｂに対向する前面２１ｆを有する（図１に最もよく示されている）。ユーザは、基板２１の前面２１ｆに触れることによってタッチ・パッド・センサ２０を駆動する。上で述べたように、タッチ・パッド・センサ２０は、薄い導電性の内側電極２２と、内側電極を本質的に取り囲む薄い導電性の外側電極２４とを含む。内側電極２２と外側電極２４との間に、非導電性のＰＣＢ表面又はチャネル２６が広がる。電極２２および２４は、平面図から分かるように、チャネル２６が本質的に均一な幅を持つように位置する。
【００２５】
ユーザ制御入力やソリッド・ステート・タッチ・スイッチへの応用のために、内側電極２２は、接触されたときに電極がユーザの指先又はその他の付属肢によって本質的にカバーされる寸法であることが好ましい。試験の結果、等しい領域又は平衡型のパッド電極デザインが、進歩した電磁環境耐性を有し、ユーザの指や人間の付属肢、金属物体の存在又は移動する液体／気体界面の接近（例えば、液面の表示）を感知するために特にうまく動作することが分かった。
【００２６】
何らかの特別な理論にとらわれることを欲しないが、雑音やＥＭＩに対する耐性は、不要な雑音や干渉性信号の同相抑制から発しているように見える。この「同相」抑制は、不要な雑音又は干渉性信号を受信し、それらによって同程度に影響される（本質的に等しい領域の場合）内側パッド２２と外側リング２４とが等しい領域を有することに起因する。一方の電極の信号を他方の電極の信号から差し引けば（例えば、差分回路への入力のように）、同相の雑音／干渉性信号が互いに打ち消しあう。この結果、高い信号対雑音比が得られる。平衡タッチ・センサ２０は、平衡パッド・デザインを採用し、チョークおよびコンデンサやシールドを備えたフィルタ回路を追加しなければならないデザインよりも製造コストが低く、より小型である。電極の信号は、図４に示すように、ＴＳ１００集積回路３０の一部として含まれる差動感知回路において互いに差し引きされる。
【００２７】
図２および３に最もよく示されているように、内側電極２２は、平面図において本質的に矩形であり、導電性材料の選ばれたパッド領域を提供するように導電性領域と非導電性領域とが交番するパターンを含む。外側電極２４は、平面図で本質的に矩形の形状を持ち、内側電極２２の形状にぴったり一致しており、非導電性のチャネル領域２６によってそれから隔てられている。内側電極２２用として、それに限定するものでないが、矩形、台形、円形、楕円形、三角形、六角形および八角形を含む各種の閉じた連続した幾何学的導電性形状が使用されることを理解されよう。内側電極２２の形状に関係なく、外側電極２４は、内側電極２２を本質的に取り囲み、それらの電極間に間隔を与えるチャネル２６によって一定の離れた関係を保って配置される。更に、外側電極２４についても、外側電極２４が内側電極２２を本質的に線形に取り囲む限り、それに限定するものでないが、矩形、台形、円形、楕円形、三角形、六角形および八角形を含む各種の連続した幾何学的導電性形状が使用されることを理解されよう。
【００２８】
中心電極２２は、導体の中空でない領域でよいしあるいは複数の孔を含んだり、メッシュ又はグリッド・パターンを有したりすることもできる。好ましくは、中心電極２２は、同電位にあり同一平面にある複数の電気接点を有する。あるいは中心電極は、単一面に配置できない三次元的形状のものでもよい。
【００２９】
図２および４に最もよく示されているように、外側電極２４にストローブ・ライン２８が接続される。ＡＳＩＣセンサＩＣは、内側電極２２および外側電極２４の両者に対して発振器出力パルス列又は矩形波信号を供給する。好適な実施の形態では、発振器信号は、およそ３２ｋＨｚの周波数で０と＋５ボルトとの間を振動する矩形波である。
【００３０】
図１および２に最もよく示されているように、平衡パッド又は電極パターンは、内側電極（例えば、内側パッド２２）用の導電性トレース領域を有し、それは、それに対応する外側電極リング（例えば、外側電極２４）の領域に等しい（あるいはＰＣＢ製造の許容度以内で可能な限り等しい）。内側電極２２および外側電極２４は、両方とも、接地リング２５を提供する中空でない導電性トレース材料の周辺によって取り囲まれる。
【００３１】
不要な雑音や干渉性信号が周囲を取り巻く環境では、平衡パッド・デザインは、同相抑制によって雑音や電磁妨害（ＥＭＩ）に対する耐性を示す。ここで、中心パッドおよび外側リング電極は、それぞれ本質的に等しい不要雑音又は干渉性信号を受信する領域を有する。この信号受信領域は、薄い導電性トレースに対して、導体表面領域と等価である。不要雑音や干渉性信号といった雰囲気は、内側電極および外側電極に本質的に同等の不要雑音又は干渉性信号の発生を誘起する。等しい又は平衡した受信領域は、不要雑音又は干渉性信号によって本質的に同程度影響されるため、一方の電極の信号を他方の電極の信号から本質的に差し引くとき、第１および第２の電極から誘起される不要雑音／干渉性信号は、両電極に共通しており、本質的に同じ振幅を持ち、互いに打ち消しあう。
【００３２】
図２は、中心電極２２が複数の導電性トレース・セグメントを含み、それらが長さ方向に沿って非導電性の基板表面セグメントによって互いに分離され、少なくとも一端を介して周囲を囲む壁２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄの少なくとも１つに接続された１０本の平行で細長い導電性セグメント２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｌ、２２ｍおよび２２ｎを取り囲む４つの壁２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび２２ｄを含む閉じた矩形のボックス状の周辺境界を定義する様子を示す縮尺図である。図２および３の実施の形態で、内側電極２２は、外側電極２４と本質的に同じ表面領域又は平面領域を有する内側電極２２を提供するように、対向する導電性セグメント（２２ｇと２２ｊ、２２ｈと２２ｋ、２２ｉと２２ｌ）間の間隙によって定義される、導電性トレース表面領域を有しない中心領域を含む。中心領域の間隙は、光を透過する基板とともに用いられて、光照射タッチ・センサ用として、光がパッド領域の中央を通過することを許容するために用いられる。
【００３３】
それらの間に間隙（例えば、２２ｇや２２ｊのような）を残すように配置された短い導電性セグメントは、図示のように丸みを帯びた末端を持つようにあるいは尖った末端や角張った末端を有するように形成される。
【００３４】
図３は、導電性トレース材料（例えば、銅箔）中に導電性接地面３２とつながるようにパターニングされた接地リング２５を備えた平衡パッド外側電極２４と内側電極２２とを含む、プリント回路基板２１の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す。図３の実施の形態は、ＥＭＩの効果を更に減らすシールド効果を付与する。
【００３５】
図２および３に示された実施の形態では、暗いトレースは、銅箔、堆積された銅又は錫メッキ又ははんだ付けされた導電性材料のような導電性トレース材料の場所を示す。本質的に矩形の平衡型内側パッド２２は、水平に約１２ミリメートル（ｍｍ）の広がりを、また垂直に約９ｍｍの広がりを持つ。内側電極パッド２２の平行な導電性トレース２２ｅ−２２ｍは、それぞれ約１ｍｍの幅を有し、非導電性のＰＣＢ表面のほぼ等しい幅のセクションによって隔てられている。ここで、各導電性トレースは、一端又は両端を周囲の導電性トレース材料によって抵抗（例えば、図４の模式図に示されたように、パッド２２についてＲ１）に接続される。内側電極２２は、約１．５ｍｍの幅を有し、「ＴＳ１００」タッチ・センサＡＳＩＣ３０に接続された上側の外側電極２４によって完全には取り囲まれない。センサＡＳＩＣ３０は、内側電極２２と外側電極２４との間に接続されて、センサにおける検出信号を増幅およびバッファリングすることによって、異なるリード長およびリード配線経路に起因する個別センサ間の信号レベルの差を減らす。
【００３６】
電界効果センサの平衡電極に接続されるＡＳＩＣ３０は、能動デバイスであり、例示的な実施の形態では、好ましくは、引用によって開示全体をここに取り込むコールドウエル（Ｃａｌｄｗｅｌｌ）による米国特許第６，３２０，２８２号に述べられているようなやり方で動作する。上で述べたように、単純化された平衡電界効果セルは、２つの電極（例えば、２２、２４）、ＡＳＩＣ（例えば、３０）および２つの利得チューニング抵抗（３４および３６）を含む。発明のＴＳ−１００ ＡＳＩＣに関するピン出力は、’２８２号の特許の図４に示されているものと類似しているが、ピン出力は、わずかに異なる。ＴＳ−１００ ＡＳＩＣは、タッチ・センサ（Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｏｒ）有限責任会社から入手できる。詳細には、この出願に示されたＴＳ−１００ ＡＳＩＣに関して、入力電力（Ｖｄｄ）コネクションがピン１にあり、接地コネクションがピン２で、センサ信号出力コネクションがピン３で、出力電極抵抗（例えば、３６）がピン４に接続され、「発振器出力」コネクションがピン５にあり、そして内側パッド電極抵抗（例えば、３４）がピン６に接続される。オプションとして、ＡＳＩＣは、利得チューニングの調節をＡＳＩＣの内部に備えることで、利得チューニング抵抗３４および３６を不要にできる。
【００３７】
電界効果センサ又はセルの感度は、利得チューニング抵抗３４および３６の値を調節することによって調節される。
【００３８】
本発明のセンサは、利得抵抗を変化させて望みの電圧応答を引き起こすように多様な応用で使用できる。本発明のセンサは、被測定刺激に対するセンサの応答が飽和する（すなわち、利得／感度が余りに高くセットされる）ことのないように、また検出漏れ（すなわち、利得／感度が余りに低くセットされる）のないようにチューニング又は校正されなければならない点で、他のセンサと同様である。ほとんどの応用で、線形な領域でセンサ応答を生ずる利得チューニング抵抗値が望ましい。チューニング方法は、典型的には、センサ・アセンブリを目的の感知環境に置いて、決定回路への入力における回路テスト・ポイント（例えば、コールドウエルによる’２８２号の特許の図４に示されたポイント９０および９１）を抵抗値の関数としてモニタするものである。センサの線形な応答域の中域で出力を提供するように利得チューニング抵抗の抵抗値を調節する。
【００３９】
平衡タッチ・センサ２０に対して、平衡パッド構成によって強化されたＥＭＩ耐性又は許容度が得られるかどうかを調べるためのテストが行われた。図４は、テストされた平衡パッド・センサ電極と一緒に使用される、本発明に従う回路部品および導電性トレースの模式図である。基板レイアウトおよび部品配置は、図５に最もよく示されている。内側電極２２は、上述の利得チューニング・プロセスの一部として後で選ばれるべき値を有する第１の利得チューニング又はバイアス抵抗３４と直列に接続される。同様に、外側電極２４は、そのチューニング・プロセスの一部として後で選ばれるべき抵抗値を有する第２の利得チューニング又はバイアス抵抗３６と直列に接続される。チューニング又はバイアス抵抗３４および３６は、好ましくは、許容誤差が１パーセント（１％）で、定格１６分の１ワットの表面搭載型デバイスである。図４に最もよく示されているように、チューニング抵抗３６は、ストローブ・ライン２８にも接続される。内側電極２２は、内側電極用の感知ラインであるピン６でタッチ・センサ集積回路３０に接続される。外側電極２４は、外側電極用の感知ラインであるピン４でタッチ・センサ集積回路３０に接続される。内側電極２２および外側電極２４は、バイアス抵抗３４および３６を介してピン５でもタッチ・センサＡＳＩＣ３０に接続される。オプションである外周の接地リング２５は、少なくとも部分的に外側電極２４を取り囲み、好ましくは、ＰＣＢ２１上の接地面に接続される。センサＩＣ３０のピン１は、５．１ボルトのツェナ・ダイオード４２によって制御され、コンデンサ４０（０．１μＦ、１６Ｖ）およびコンデンサ４４（これも０．１μＦ、１６Ｖ）によってフィルタリングされた５ボルトの電力供給ラインに接続される。オプションとして、直列接続された１５０オームの一対の抵抗４８、５０を通して、電力供給入力端子６２に変圧器４６が接続される。端子６４は、接地コネクションを提供し、端子６６は、オプションのチョーク６０および直列の１０オーム抵抗５６を介してセンサＩＣ３０に接続されたタッチ・センサ信号端子である。コンデンサ５８（０．１μＦ、１６Ｖ）によって信号ラインがフィルタリングされ、また２ＫΩの抵抗５２を介して接続された発光ダイオード（ＬＥＤ）５４によってセンサ状態の可視表示が提供される。
【００４０】
例示された実施の形態で、人間、液体又は金属が基板２１に触れるとき、ユーザに対するインジケータ信号が生成され、感知された状態のほか、センサ２０と結合すべき任意の制御デバイス６７の駆動を可視表示する。制御デバイス６７は、例えば、ビルジ液面（ｂｉｌｇｅ ｆｌｕｉｄ）レベルがセンサ位置で感知又は検出されたときに駆動されるビルジ・ポンプであったり、ユーザの指又はその他の付属肢が感知されたときに駆動される電気モータ又は加熱素子であったりあるいは金属物体が選ばれた位置（例えば、トラックに沿って）で検出されたときに駆動されるソレノイド又はモータであったりする。センサＩＣ３０は、能動電気部品であり、第１および第２の電極２２、２４に電気的に接続されて、人間、金属又は液体が基板２１に接触することによって平衡センサ２０に結合された任意の制御デバイス６７を駆動する。
【００４１】
ここで図５の回路レイアウトおよび図２および３の導電性パターンを参照すると、選ばれた応用のためにプロトタイプのタッチ・センサ２０をチューニングするとき、技術者は、プロトタイプ・センサに許容できるレベルの感度を提供するようにチューニング又はバイアス抵抗３４、３６の値を選択する。与えられたセンサ２０に対して、選ばれた値を持つチューニング抵抗３４、３６が、センサＩＣ３０とＰＣＢ２１上の平衡パッド電極２２、２４によって占有された領域との間の所定の場所にはんだ付けされる。平衡タッチ・センサ２０は、非平衡の電極構成よりも容易にチューニングでき、そのチューニング・プロセスは、再現可能な感知動作を提供できるものとなる。チューニング抵抗の値がいったん決まれば、それらのチューニング抵抗値を使用してセンサを大量生産できる。
【００４２】
電極を励起し、電極によって生成されるアーク状電界２７の変化を感知するために使用される回路は、個別部品を用いて作製することができるが、オプションとして、それをＴＳ１００と呼ばれる集積回路（ＩＣ）又はチップに組み込んで、それを用いて人間の付属肢（例えば、指）、金属物体又は液体と空気との界面の存在を感知することもできる。例示的実施の形態では、能動センサ領域用に導電性プリント回路を備えたＴＳ１００が使用され、内側電極２２および外側電極２４は、バイアス抵抗３４、３６を介してＴＳ１００に接続され、時間とともに変化する電界で駆動される。結果のアーク状電界の差動的な変化が内側および外側電極２２、２４を通して感知される。従来の電極又はパッドは、等しくない表面領域のものであり、ＥＭＩに対する耐性は、比較的貧弱なものであった。平衡型の等しい領域の電極（すなわち、内側パッド２２および外側パッド２４）は、好ましくは、等しい表面（又は平面）領域を有し、ＥＭＩに対する耐性又はＥＭＩ許容度の高いパッド・デザインをもたらす。このＥＭＩ許容度は、厳格なＥＭＣ基準に適合するシステムを構成するのにも有用である。
【００４３】
本発明の平衡パッド・デザインおよび方法は、オーバーモールド筐体に封入又は閉じ込められたセンサ（単数又は複数）を必要とする応用にも適している。それは、封入又はモールド・プロセスが平衡型の差分電極（例えば、２２、２４）に同等に影響し、バイアス抵抗３４、３６によるセンサのチューニングをより予測でき、再現可能なものとするためである。平衡パッド・タッチ・センサ２０は、温度、湿度および汚染物の存在の変化を含む広範囲な環境条件にわたり、長時間にわたって、より一貫性のある再現可能な動作特性を提供する。
【００４４】
図６、７および８に最もよく示されている第２の実施の形態では、両面プリント回路基板６８の両面によって、ＰＣＢ６８の第２の側面上の第２の電極トレース７２と、それに対向するＰＣＢ６８の第１の側面上に第１の電極トレース７０とを有する両面平衡電極パターン６９が構成される。図６、７および８に最もよく示されているように、両面平衡電極パターン６９で、第２の電極７２の導電性トレースは、ＰＣＢ６８の片面上に等間隔でライン状に配置された部品側のレイアウト（図７に最もよく示されている）を含む。ラインは、等間隔の非導電性チャネル７３によって分離される。図８は、第１の電極７０の導電性トレースが等間隔のライン状に配置されたＰＣＢ６８のもう一方の側面を示しており、トレース間に非導電性チャネル７１を示している。図６の側面図は、電極パターンがわずかにオフセットされることによって、第１の電極の各導電性トレース７０が第２の側面の非導電性チャネル・セグメント７３に対向するように、またチャネルのいずれかの側で隣接する第２の電極トレース７２間に配置され、また第２の電極の各導電性トレース７２が第１の側面の非導電性チャネル・セグメント７１に対向するように、また各チャネル７１のいずれかの側で隣接する第１の電極トレース７０間に配置されている様子を示している。第１の電極トレース７０および第２の電極トレース７２は、本質的に等しい領域のものとなっている。
【００４５】
図９ａおよび９ｂに最もよく示されている第３の実施の形態では、フラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８が第２の電極８２と平行してＰＣＢの片側に位置する第１の電極パッド８０を含んでいる。図９ａは、オフセットされた電極８０、８２を備えたフラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８を示す。図９ｂは、オフセットされた電極８０、８２と、３つの側面を有するかあるいはＵ字型の接地リング８４とを備えたフラットな平衡パッド・センサ電極パターン７８の断面の側面図を示す。第１の電極８０および第２の電極８２は、本質的に等しい表面領域を有する導電性材料の薄いトレースである。上で述べた実施の形態と同じように、第１の電極８０は、第１のバイアス又はチューニング抵抗３４を介してセンサＩＣ３０に接続され、第２の電極８２は、第２のバイアス又はチューニング抵抗３６を介してセンサＩＣ３０に接続される。
【００４６】
両面ＰＣＢを使用するその他の実施の形態もまた、多様な応用での使用に適している。図１０、１１および１２は、プリント回路基板８８の外側リング電極９４と反対の側面に内側リング電極９２を備えた平衡パッド・センサ電極パターン９０を示す。図１１は、側面断面図である図１０のプリント回路基板上の導電性トレースの底面レイアウトを示す縮尺図である。両面プリント回路基板８８は、ＰＣＢの第２の側面上の大きな径の外側リング電極トレース９４に対向するＰＣＢ８８の第１の側面上の中空でない内側円形電極トレース９２を有する両面平衡電極パターン９０をサポートする。図１０および１１に最もよく示されているように、円形の導電性接地リング９６は、中空でない内側円形電極トレース９２を囲むように配置され、ＰＣＢの第２の側面上の外側リング電極トレース９４よりも大きい径を有する。図１２は、プリント回路基板８８上の導電性トレースの上面レイアウトを示す縮尺図である。第１の電極９０および第２の電極９４は、本質的に等しい表面領域を持つ薄い導電性トレースであり、上で述べた実施の形態と同じように、第１の電極９０は、第１のバイアス又はチューニング抵抗３４を介してセンサＩＣ３０に接続され、第２の電極９４は、第２のバイアス又はチューニング抵抗３６を介してセンサＩＣ３０に接続される。
【００４７】
平衡電極デザインは、しっかりした平坦な回路上に実現することができ、あるいは例えば方向性検出ができるように折り畳まれるか、モールドされるか、又は三次元（３Ｄ）構成に整形されたフレキシブルな基板を用いて複雑な三次元構成で実現することができる。図１３は、フレキシブルな基板１０２上に実現された平衡パッド・センサの電極パターン１００の上面平面図である。
【００４８】
センサは、図１３に示されたように隣り合うように並べた電極１０４、１０６を備えた形で使用することができる。並べた構成は、電極の一方（例えば、１０４）を選ばれた経路に接近して配置して、経路に沿って移動する物体を検出するのに有用である。用語として、「並べる」というのは、第２の電極が第１のパッド電極を取り囲まないかあるいは取り巻かないように同心でも同軸でもないように任意の間隔をおいた電極配置を意味するように幅広く解釈すべきである。第１の電極および第２の電極は、並べられた場合に、電極間の非導電性間隔が本質的に矩形、三角形又は不規則になるような寸法および間隔とすることができる。
【００４９】
あるいはフレキシブルなＰＣＢ又は基板１０２を折り畳んで電極を異なる面に配置して、内側電極１０４と外側電極１０６を目的の軸に沿って同軸状に重ねて揃えた三次元（３Ｄ）形状とすることによって、目的の又は方向性検出が可能となる。多くの３Ｄ形状が可能である。図１４は、外観図であり、１つの型又はプラカードの周りにフレキシブルな基板１０２を配置して、例えば、０．０７１５インチ（１．８２ｍｍ）の選ばれた電極間間隔を持たせて、目的の軸に沿って互いに重なるように内側電極１０４と外側電極１０６とを同軸に揃えるように折り畳んで三次元的配置とした平衡パッド・センサ電極パターン・デザイン１００を示している。この間隔は、好ましくは、選ばれた間隔に等しい厚さを有する型又は詰め木１１０によって制御される。同軸に揃えられるか、重ねられた電極は、接地リングを備えても備えなくてもよいが、セルによって占有される空間を最小化しながら、基板を貫通する方向にセンサ・セルの感度を強化するように対角方向に沿って揃えることもできる。
【００５０】
図１５は、窪んだ基板１２２を有し、内側パッド電極１２４が横切る方向にオフセットした突出窪み１２６上に搭載された、集束感度を持つ平衡タッチ・センサ１２０の端面図を示す。窪み又は突出部１２６は、基板の残りの面から選ばれたオフセット距離１２８だけオフセットされており、外側電極１３０および接地リング１３２は、基板１２２の平坦な部分に搭載されている。集束感度を持つ平衡タッチ・センサ１２０は、好ましくは、ユーザの指１３４が窪み１２６に近い基板を押すとき、検出を可能にし、要求されるセンサ状態の変化を許容するが、ユーザが腕などの大きな付属肢でセンサ１２０全体を覆うように置くときには、状態変化を伴う応答を示さないし、駆動されないようにチューニングされる。
【００５１】
当業者に明らかなように、本発明の方法およびセンサ・システムは、ＥＭＩ耐性を有し、ＥＭＣ標準に適合するタッチ・センサを実現する。ここで使用される用語「平衡」は、第１のタッチ・センサ電極および第２のタッチ・センサ電極が一緒に使用されるとき（例えば、差動回路）、第１および第２の電極上の雑音又は不要信号は、その平衡性によって、互いに打ち消しあい、望みのタッチ・センサ信号が残されることを意味する。
【００５２】
新規な進歩した方法および構造の好適な実施の形態について説明してきたが、ここに示した教えから当業者には、その他の修正、変形および変更が示唆されることは、明らかである。従って、そのような変形、修正および変更は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明に従う平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースを示し、アーク状の電気力線を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に従う平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明に従う、接地面を備えた平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に従う回路部品および導電性トレースを示す模式図である。
【図５】図５は、図２および４のプリント回路基板上の部品の輪郭を示す平面図である。
【図６】図６は、両面平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板の対向する側面上の導電性トレースを示す側面図である。
【図７】図７は、両面平衡パッド・センサの電極パターンを含むプリント回路基板の片面上の導電性トレースの部品側のレイアウトを示す平面図である。
【図８】図８は、図７のプリント回路基板のもう一方の側面上の導電性パターンの部品側でない側のレイアウトを示す平面図である。
【図９ａ】図９ａは、オフセットしたパッドを備えたフラットな平衡パッド・センサの電極パターンを示す平面図である。
【図９ｂ】図９ｂは、図９ａのオフセットしたパッドを備えたフラットな平衡パッド・センサの電極パターンの側面図である。
【図１０】図１０は、プリント回路基板の対向する側面上に内側および外側リング電極を有する両面平衡パッド・センサの電極パターンの側面図である。
【図１１】図１１は、図１０のプリント回路基板上の導電性トレースの底面レイアウトを示す平面図である。
【図１２】図１２は、図１０および１１のプリント回路基板上の導電性トレースの上面レイアウトを示す平面図である。
【図１３】図１３は、フレキシブルな基板上に実装された平衡パッド・センサの電極パターン・デザインを示す平面図である。
【図１４】図１４は、本発明に従う、方向性検出を提供するために三次元構成に折り畳まれたフレキシブルな基板を備えた図１３の平衡パッド・センサの電極パターン・デザインを示す外観図である。
【図１５】図１５は、本発明に従う、窪んだ基板を有する集束感度を持つ平衡タッチ・センサの側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間、金属又は液体の接触を検出して、制御デバイスを駆動できるＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置であって、
第１および第２の対向する表面を有する誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面に、導電性材料の選ばれたパッド表面領域を定義する連続した形に搭載された第１の導電性電極と、
前記基板の前記第１の表面に、前記第１の電極パッドに対して同一面内で間隔を置いて本質的に取り囲んで、導電性材料の選ばれた表面領域を定義するように搭載された第２の導電性電極と、
を含み、
前記第１の電極パッド表面領域は、前記第２の電極表面領域に本質的に等しく、
前記第１および第２の電極に接近して前記基板上に搭載され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されて、人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記制御デバイスを駆動する能動電気部品、
を含む前記ＥＭＩ耐性を持つ前記低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項２】
発振器信号ラインが前記基板上に搭載され、前記第２の電極に電気的に接続されている、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項３】
発振器信号が前記発振器信号ラインに供給され、ストローブ信号が前記第１の電極と前記第２の電極との間に電界を生成する、請求項２記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項４】
前記電界は、前記第２の電極から発して前記第１の電極に終端するアーク状の経路を有する、請求項３記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項５】
前記基板上に搭載され、前記第１の電極に接続された感知ラインを更に含む、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項６】
前記タッチ・センサは、前記タッチ・センサの状態を示す検出信号を発生する、請求項５記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項７】
前記人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記検出信号のレベルが変化する、請求項６記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項８】
前記基板は、ガラス、樹脂およびファイバグラスで強化されたエポキシ樹脂を含むグループから選ばれた材料でできている、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項９】
前記第１の電極と第２の電極の間に一般に均一な幅を有するチャネルが位置する、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１０】
複数の前記センサ電極が前記基板の前記第１の表面上に搭載される、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１１】
人間による接触、金属又は液体による接触を検出して、制御デバイスを駆動できるＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置であって、
第１および第２の対向する表面を有する誘電体基板と、
前記基板上に、コンタクトの領域を提供する選ばれた導電性表面領域を有する閉じた連続的形状に搭載された第１の導電性電極と、
前記キャリア上に、前記第１の電極に対して間隔を置いて、選ばれた第２の電極の導電性表面領域を定義するように搭載された第２の導電性電極と、
を含み、
前記第１の電極の導電性表面領域は、前記第２の電極の導電性表面領域に本質的に等しく、
前記キャリア上に、前記第１および第２の電極に接近して搭載され、前記第１および第２の電極に電気的に接続された能動電気部品、
を含み、
人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記制御デバイスを駆動する前記ＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１２】
前記基板の前記第１の表面がタッチしない表面であり、前記基板の前記第２の表面がタッチする表面である、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１３】
前記基板の前記第１の表面は、前記第１の電極と前記第２の基板とを前記第１の電極と並べた形で搭載する、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１４】
前記基板は、フレキシブルで、任意の三次元形状に合致するように適合した、請求項１３記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１５】
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して搭載され、前記能動電気部品を介して前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって、前記基板との接触が前記制御デバイスを駆動することを可視表示する発光ダイオードを更に含む、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１６】
前記基板の前記第１の表面上に搭載され、前記第１の電極と第２の電極との間に電気的に接続された少なくとも１つの抵抗を更に含む、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１７】
人間が触れたことを検出して、制御デバイスを駆動する制御入力検出信号を発生できるセンサであって、
第１および第２の対向する表面を有する本質的に均一な厚さの誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、人間が前記基板の第２の表面に接触した場所を本質的に覆うことのできる閉じた連続した形で覆う第１の導電性電極パッドと、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて本質的に取り囲む形で覆う第２の導電性電極と、
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して配置され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって前記基板の第２の表面に人間が接触するとき前記制御デバイスを駆動する能動電気部品と、
を含み、
前記基板の前記第１の表面に搭載された前記第１の薄い導電性の電極は、前記第２の導電性電極の表面領域に本質的に等しい表面領域を有する平衡パッド電極を含んでいる前記センサ。
【請求項１８】
前記平衡パッド電極は、非導電性の誘電体材料のセグメントによって分離された複数の相互接続された導電性トレースを有する本質的に平坦な電極を含んでいる、請求項１７記載のセンサ。
【請求項１９】
前記平衡パッド電極は、本質的に矩形の導電性の周辺境界を有している、請求項１８記載のセンサ。
【請求項２０】
前記基板は、横切る方向の突出部を含む平坦な表面を含み、前記平衡パッド電極は、オフセットされ、前記横切る方向の突出部に搭載されており、前記第２の電極は、前記オフセットしたパッド電極に対して本質的に同心状に揃えられた前記基板の平坦な表面に搭載されている、請求項１７記載のセンサ。
【請求項２１】
人間が触れたことを検出し、制御デバイスを駆動する制御入力検出信号を発生できるセンサであって、
第１および第２の対向する表面を有する本質的に均一な厚さの誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、人間が前記基板の第２の表面に接触する場所を本質的に覆うことのできる閉じた連続した形で覆う第１の導電性電極パッドと、
前記基板の前記第２の表面上の選ばれた領域を、平面図で眺めたときに前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて本質的に取り囲む形で覆う第２の導電性電極と、
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して配置され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって前記基板の第２の表面に人間が接触するとき前記制御デバイスを駆動する能動電気部品と、
を含み、
前記第１の導電性電極パッドは、前記第２の導電性電極の表面領域に本質的に等しい表面領域を有する平衡パッド電極を含んでいる前記センサ。
【請求項２２】
前記平衡パッド電極は、本質的に平坦な円形の導電性電極を含んでいる、請求項２１記載のセンサ。
【請求項２３】
前記第２の導電性電極は、本質的に平坦な導電性電極を取り囲む構造を含んでいる、請求項２２記載のセンサ。
【請求項２４】
前記第１の電極パッドは、並列で、細長く、本質的に平坦な導電性電極セグメントの第１のアレイを含み、該第１アレイのそれらは、すべて一端を第１の横切る導電性セグメントによって接続され、横方向には、細長い非導電性のセグメントによって分離されている、請求項２１記載のセンサ。
【請求項２５】
前記第２の導電性電極は、並列で、細長く、本質的に平坦な導電性電極セグメントの第２のアレイを含み、該第２のアレイは、すべて一端を第２の横切る導電性セグメントによって接続され、横方向には、細長い非導電性のセグメントによって分離されており、前記第２のアレイは、前記基板上で前記第１のアレイからオフセットされることによって、並列で、細長く、導電性の電極セグメントの前記第１のアレイが各々、前記第２のアレイの細長く、非導電性のセグメントと揃っている、請求項２４記載のセンサ。
【請求項２６】
タッチ・センサの電界効果信号を処理する方法であって、
（ａ）誘電体基板を提供する工程と、
（ｂ）前記基板上の選ばれた表面領域を、閉じた連続した幾何学的形状で覆う第１の導電性電極パッドを提供する工程と、
（ｃ）前記基板上の選ばれた表面領域を、前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて覆う第２の導電性電極パッドを提供する工程であって、前記第１の導電性電極パッドが前記第２の導電性電極の表面領域と本質的に等しい前記工程と、
（ｄ）前記第１の電極と前記第２の電極との間にアーク状の電界を生成する工程と、
（ｅ）前記電界の変化を感知する工程と、
（ｆ）前記第１の電極および前記第２の電極上の不要な又はＥＭＩ信号を感知する工程と、
（ｇ）前記不要な又はＥＭＩ信号が前記第１および第２の電極の両方に現れるときに、前記不要な又はＥＭＩ信号を排除する工程と、
を含む前記方法。
【請求項１】
人間、金属又は液体の接触を検出して、制御デバイスを駆動できるＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置であって、
第１および第２の対向する表面を有する誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面に、導電性材料の選ばれたパッド表面領域を定義する連続した形に搭載された第１の導電性電極と、
前記基板の前記第１の表面に、前記第１の電極パッドに対して同一面内で間隔を置いて本質的に取り囲んで、導電性材料の選ばれた表面領域を定義するように搭載された第２の導電性電極と、
を含み、
前記第１の電極パッド表面領域は、前記第２の電極表面領域に本質的に等しく、
前記第１および第２の電極に接近して前記基板上に搭載され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されて、人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記制御デバイスを駆動する能動電気部品、
を含む前記ＥＭＩ耐性を持つ前記低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項２】
発振器信号ラインが前記基板上に搭載され、前記第２の電極に電気的に接続されている、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項３】
発振器信号が前記発振器信号ラインに供給され、ストローブ信号が前記第１の電極と前記第２の電極との間に電界を生成する、請求項２記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項４】
前記電界は、前記第２の電極から発して前記第１の電極に終端するアーク状の経路を有する、請求項３記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項５】
前記基板上に搭載され、前記第１の電極に接続された感知ラインを更に含む、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項６】
前記タッチ・センサは、前記タッチ・センサの状態を示す検出信号を発生する、請求項５記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項７】
前記人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記検出信号のレベルが変化する、請求項６記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項８】
前記基板は、ガラス、樹脂およびファイバグラスで強化されたエポキシ樹脂を含むグループから選ばれた材料でできている、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項９】
前記第１の電極と第２の電極の間に一般に均一な幅を有するチャネルが位置する、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１０】
複数の前記センサ電極が前記基板の前記第１の表面上に搭載される、請求項１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１１】
人間による接触、金属又は液体による接触を検出して、制御デバイスを駆動できるＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置であって、
第１および第２の対向する表面を有する誘電体基板と、
前記基板上に、コンタクトの領域を提供する選ばれた導電性表面領域を有する閉じた連続的形状に搭載された第１の導電性電極と、
前記キャリア上に、前記第１の電極に対して間隔を置いて、選ばれた第２の電極の導電性表面領域を定義するように搭載された第２の導電性電極と、
を含み、
前記第１の電極の導電性表面領域は、前記第２の電極の導電性表面領域に本質的に等しく、
前記キャリア上に、前記第１および第２の電極に接近して搭載され、前記第１および第２の電極に電気的に接続された能動電気部品、
を含み、
人間、金属又は液体が前記基板に接触するときに前記制御デバイスを駆動する前記ＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１２】
前記基板の前記第１の表面がタッチしない表面であり、前記基板の前記第２の表面がタッチする表面である、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１３】
前記基板の前記第１の表面は、前記第１の電極と前記第２の基板とを前記第１の電極と並べた形で搭載する、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１４】
前記基板は、フレキシブルで、任意の三次元形状に合致するように適合した、請求項１３記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１５】
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して搭載され、前記能動電気部品を介して前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって、前記基板との接触が前記制御デバイスを駆動することを可視表示する発光ダイオードを更に含む、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１６】
前記基板の前記第１の表面上に搭載され、前記第１の電極と第２の電極との間に電気的に接続された少なくとも１つの抵抗を更に含む、請求項１１記載のＥＭＩ耐性を持つ低インピーダンス・タッチ・センサ装置。
【請求項１７】
人間が触れたことを検出して、制御デバイスを駆動する制御入力検出信号を発生できるセンサであって、
第１および第２の対向する表面を有する本質的に均一な厚さの誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、人間が前記基板の第２の表面に接触した場所を本質的に覆うことのできる閉じた連続した形で覆う第１の導電性電極パッドと、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて本質的に取り囲む形で覆う第２の導電性電極と、
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して配置され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって前記基板の第２の表面に人間が接触するとき前記制御デバイスを駆動する能動電気部品と、
を含み、
前記基板の前記第１の表面に搭載された前記第１の薄い導電性の電極は、前記第２の導電性電極の表面領域に本質的に等しい表面領域を有する平衡パッド電極を含んでいる前記センサ。
【請求項１８】
前記平衡パッド電極は、非導電性の誘電体材料のセグメントによって分離された複数の相互接続された導電性トレースを有する本質的に平坦な電極を含んでいる、請求項１７記載のセンサ。
【請求項１９】
前記平衡パッド電極は、本質的に矩形の導電性の周辺境界を有している、請求項１８記載のセンサ。
【請求項２０】
前記基板は、横切る方向の突出部を含む平坦な表面を含み、前記平衡パッド電極は、オフセットされ、前記横切る方向の突出部に搭載されており、前記第２の電極は、前記オフセットしたパッド電極に対して本質的に同心状に揃えられた前記基板の平坦な表面に搭載されている、請求項１７記載のセンサ。
【請求項２１】
人間が触れたことを検出し、制御デバイスを駆動する制御入力検出信号を発生できるセンサであって、
第１および第２の対向する表面を有する本質的に均一な厚さの誘電体基板と、
前記基板の前記第１の表面上の選ばれた領域を、人間が前記基板の第２の表面に接触する場所を本質的に覆うことのできる閉じた連続した形で覆う第１の導電性電極パッドと、
前記基板の前記第２の表面上の選ばれた領域を、平面図で眺めたときに前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて本質的に取り囲む形で覆う第２の導電性電極と、
前記基板上に前記第１および第２の電極に接近して配置され、前記第１および第２の電極に電気的に接続されることによって前記基板の第２の表面に人間が接触するとき前記制御デバイスを駆動する能動電気部品と、
を含み、
前記第１の導電性電極パッドは、前記第２の導電性電極の表面領域に本質的に等しい表面領域を有する平衡パッド電極を含んでいる前記センサ。
【請求項２２】
前記平衡パッド電極は、本質的に平坦な円形の導電性電極を含んでいる、請求項２１記載のセンサ。
【請求項２３】
前記第２の導電性電極は、本質的に平坦な導電性電極を取り囲む構造を含んでいる、請求項２２記載のセンサ。
【請求項２４】
前記第１の電極パッドは、並列で、細長く、本質的に平坦な導電性電極セグメントの第１のアレイを含み、該第１アレイのそれらは、すべて一端を第１の横切る導電性セグメントによって接続され、横方向には、細長い非導電性のセグメントによって分離されている、請求項２１記載のセンサ。
【請求項２５】
前記第２の導電性電極は、並列で、細長く、本質的に平坦な導電性電極セグメントの第２のアレイを含み、該第２のアレイは、すべて一端を第２の横切る導電性セグメントによって接続され、横方向には、細長い非導電性のセグメントによって分離されており、前記第２のアレイは、前記基板上で前記第１のアレイからオフセットされることによって、並列で、細長く、導電性の電極セグメントの前記第１のアレイが各々、前記第２のアレイの細長く、非導電性のセグメントと揃っている、請求項２４記載のセンサ。
【請求項２６】
タッチ・センサの電界効果信号を処理する方法であって、
（ａ）誘電体基板を提供する工程と、
（ｂ）前記基板上の選ばれた表面領域を、閉じた連続した幾何学的形状で覆う第１の導電性電極パッドを提供する工程と、
（ｃ）前記基板上の選ばれた表面領域を、前記第１の電極パッドに対して間隔を置いて覆う第２の導電性電極パッドを提供する工程であって、前記第１の導電性電極パッドが前記第２の導電性電極の表面領域と本質的に等しい前記工程と、
（ｄ）前記第１の電極と前記第２の電極との間にアーク状の電界を生成する工程と、
（ｅ）前記電界の変化を感知する工程と、
（ｆ）前記第１の電極および前記第２の電極上の不要な又はＥＭＩ信号を感知する工程と、
（ｇ）前記不要な又はＥＭＩ信号が前記第１および第２の電極の両方に現れるときに、前記不要な又はＥＭＩ信号を排除する工程と、
を含む前記方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公表番号】特表２００８−５０４７４０（Ｐ２００８−５０４７４０Ａ）
【公表日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１８２５９（Ｐ２００７−５１８２５９）
【出願日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２２２０６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１２１８７
【国際公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（５０５２８７０４７）タッチセンサー テクノロジーズ，エルエルシー (17)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２３日（２００５．６．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２２２０６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１２１８７
【国際公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（５０５２８７０４７）タッチセンサー テクノロジーズ，エルエルシー (17)
【Ｆターム（参考）】
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