(57)【要約】  新規な静電容量式タッチシステムは、複数のチャネルを有する第１の制御部と、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第１のセンサ行と、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第２のセンサ行と、第１のセンサ列と、第２のセンサ列と、制御部の複数のチャネルのうちの１本と第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の両方とを電気的に結合する第１の信号線とを備える。ある特定の実施形態において、この静電容量式タッチシステムは、複数のチャネルを有する第２の制御部と、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第１のセンサ列とを備えており、第２の制御部における第１のチャネルは、第１のセンサ列における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合する。
2013513854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量式タッチセンサシステムであって、
複数のチャネルを有する第１の制御部と、
第１の方向に沿って延びる第１のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第１のセンサ行と、
第１の方向に沿って延びる第２のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第２のセンサ行と、
第２の方向に沿って延びる第１のセンサ列と、
第２の方向に沿って延びる第２のセンサ列と、
前記制御部における複数のチャネルのうちの第１のチャネルと第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び前記第１の行における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第１の信号線と、を備えるシステム。
【請求項２】
複数のチャネルを有する第２の制御部をさらに備える、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項３】
第２の制御部における複数のチャネルのうちの第１のチャネルと第２のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第２の信号線をさらに備える、請求項２に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項４】
第１のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第１の制御部における前記複数のチャネルは第２のチャネルを備えており、
第２の制御部における複数のチャネルは第２のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第１の制御部における第２のチャネルと第１のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第３の信号線と、
第２の制御部における第２のチャネルと第１のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第４の信号線と、をさらに備える、請求項３に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項５】
第２のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第１の制御部における複数のチャネルは第３のチャネルを備えており、
第２の制御部における複数のチャネルは第３のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第２のセンサ列における第１のディスクリート素子と第１の制御部における第３のチャネルとを電気的に結合させる第５の信号線と、
第２のセンサ列における第２のディスクリート素子と第２の制御部における第３のチャネルとを電気的に結合させる第６の信号線と、をさらに備える、請求項４に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項６】
前記ディスクリートセンサ素子は透明な導体材料から形成される、請求項５に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項７】
透明な導体材料は酸化インジウムスズである、請求項６に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項８】
ディスクリートセンサ素子は前記導体材料からなる直列に接続された複数のひし形セグメントを備える、請求項７に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項９】
第１のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第１の制御部における複数のチャネルは第２のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第１制御部における第２のチャネルと第１のセンサ列における第１のディスクリート素子及び第１のセンサ列における第２のディスクリート素子とを電気的に結合させる第３の信号線と、
第４の信号線と、をさらに備える、請求項３に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１０】
第２のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第２の制御部は第２のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第２の制御部における第２のチャネルと第２のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第４の信号線をさらに備える、請求項９に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１１】
第１の制御部における第２のチャネルと第２のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第２の信号線をさらに備える、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１２】
第１のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第１の制御部における複数のチャネルは第３のチャネルを備えており、
静電容量式タッチセンサシステムは、
第１の制御部における第３のチャネルと第１のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第１のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第３の信号線をさらに備える、請求項１１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１３】
第２のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第１の制御部における複数のチャネルは第４のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第１の制御部における第４のチャネルと第２のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第４の信号線をさらに備える、請求項１２に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１４】
複数のチャネルを有する第２の制御部をさらに備える、請求項１１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１５】
第１のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第２の制御部における複数のチャネルは第１のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第２の制御部における第１のチャネルと第１のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第１のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第３の信号線をさらに備える、請求項１４に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１６】
第２のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、
第２の制御部における複数のチャネルは第２のチャネルを備えており、
前記静電容量式タッチセンサシステムは、
第２の制御部における第２のチャネルと第２のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第４の信号線をさらに備える、請求項１５に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１７】
前記ディスクリートセンサ素子は透明な導体材料から形成される、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１８】
透明な導体材料は酸化インジウムスズである、請求項１７に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項１９】
前記透明な導体材料は、複数のディスクリートセンサ素子からなるディスクリートセンサ素子の第１のセットと複数のセンサ素子からなるセンサ素子の第２のセットとを形成し、
ディスクリートセンサ素子の第１のセットにおける各ディスクリートセンサ素子は、第１の方向に沿って直列に接続されているひと続きの複数のひし形を備えており、
ディスクリートセンサ素子の第２のセットにおける各ディスクリートセンサ素子は、第２の方向に沿って直列に接続されているひと続きの複数のひし形を備えており、
ディスクリートセンサ素子の第１のセットとディスクリートセンサ素子の第２のセットは、複数のひし形からなる２次元配列を形成するように重ね合わさる関係に配置されており、
ディスクリートセンサ素子の第１のセットとディスクリートセンサ素子の第２のセットは、互いから電気的に絶縁されている、請求項１８に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項２０】
センサ行は第１の透明なリジッド基板上に形成されており、
センサ列は第２の透明なリジッド基板上に形成される、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項２１】
センサ行とセンサ列との間に配置される透明な電気絶縁材料をさらに備える、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項２２】
第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第１のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子の静電容量の状態は、共通のノードにおいて同時に測定される、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項２３】
第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とは、電気的に並列に接続された開放端を有する電極である、請求項１に記載の静電容量式タッチセンサシステム。
【請求項２４】
第１の方向は第２の方向に垂直である、請求項１に記載の静電容量式タッチシステム。
【請求項２５】
タッチディスプレイシステムにおいて、
複数のチャネルを有する制御部と、
ディスプレイと、
ディスプレイの上に位置し第１の方向に沿って延びる第１のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第１のセンサ行と、
ディスプレイの上に位置し第１の方向に沿って延びる第２のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第２のセンサ行と、
ディスプレイの上に位置し第２の方向に沿って延びる第１のセンサ列と、
ディスプレイの上に位置し第２の方向に沿って延びる第２のセンサ列と、
制御部における複数のチャネルのうちの第１のチャネルと第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第１のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる第１の信号線と、を備えるシステム。
【請求項２６】
静電容量式タッチシステムであって、
複数のチャネルを有する制御部と、
第１の方向に沿って延びる第１のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第１のセンサ行と、
第１の方向に沿って延びる第２のセンサ行であって、第１のディスクリートセンサ素子と第２のディスクリートセンサ素子とを有する第２のセンサ行と、
第２の方向に沿って延びる第１のセンサ列と、
第２の方向に沿って延びる第２のセンサ列と、
制御部における複数のチャネルのうちの第１のチャネルと第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第１のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子とを電気的に結合させる手段と、を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ねタッチスクリーン装置に関する。さらにとりわけ、静電容量式タッチシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、タッチスクリーンは、スマートフォン、エムピースリー（ＭＰ３）プレーヤ、タブレットコンピュータ、ナビゲーションシステム、自動預貯金預け払い機（ＡＴＭ）などの組み込みシステムに用いられている。従来、タッチスクリーンは、製造に極めて費用がかかっていため、大抵の用途において実用的ではなかった。しかし、以来、よりコスト効率のよい製造方法が開発され続けており、タッチスクリーン技術は、電子産業において、急速に人気を高めている。確かに、多くの定型的なＨＣＩ（ヒューマン−コンピュータ・インタフェース）入力装置（例えば、キーパッド／キーボード、機械的なボタン、ダイアルなど）は、タッチスクリーンに置き換えられている。よって、組み込み用途におけるタッチスクリーンの使用は、近い将来に向けて増加し続けることが予期される。
【０００３】
タッチスクリーンシステムは、下にあるグラフィック・ディスプレイ装置（例えば、液晶ディスプレイ）と連結する透明なタッチセンサパネルを通常備える。タッチセンサパネルは、例えば、指やスタイラスなどの対象物の位置を検出することにより、ユーザ入力を受け取る。ディスプレイ装置はグラフィック出力画像を、タッチ面において人間とコンピュータの対話が行われたタッチセンサパネルを直接介して映す。
【０００４】
タッチセンサパネルの一種である抵抗式タッチパネルは、今日、多くの電子装置において用いられている。抵抗式タッチパネルは、２つの導体層を備えており、そのうちの１つは、対象物により触れられたとき、圧力下において変形する。変形可能な導体層が下の導体層に接触するとき、層間に抵抗の変化が生じる。制御部は、この抵抗の変化を用いて、タッチ位置を決定する。
【０００５】
抵抗式タッチパネルは、いまだ広く使われているが、総合的な設計にいくつかの問題がある。例えば、変形可能な導体層は、低圧力下において曲げられるように、極めて柔らかい材料から形成されなければならない。ゆえに、変形可能な層は、とても容易に破れるか、あるいは、研磨剤または苛性洗剤により損なわれる可能性がある。さらに、変形可能な層は、経年によりやがて消耗し、「伸びた」状態になり、その結果、タッチ感度を損なう可能性がある。他の例では、大抵の変形可能な層は形成する材料の透明性が比較的低いから、抵抗式タッチパネルの光質は通常悪い。光質を乏しくする別の要因は、変形可能な層が変形時に光を分散させる傾向があることであり、これによって、その下にある表示画像を一時的に歪めて見せる。
【０００６】
抵抗式タッチパネルに関連する前述の問題は、基本設計及びその動作に付随したものである。その結果、製造者及び設計者は、抵抗式タッチパネルから静電容量式タッチセンサパネルの開発へと移行している。静電容量式タッチセンサパネルにおける主な利点は、それらが機械的に作動しないことである。代わりに、電荷の存在を感知することにより、対象物の位置を突き止める。実際に、対象物が検出されるために、静電容量式タッチセンサパネルと接触する必要はない。これは、曲げられる、または可動である部品の必要性を効率的に除去する。したがって、静電容量式タッチセンサパネルのタッチ面は、曲げられるタッチ面よりも極めて透明度が高く、したがって光質が高い、透明なリジッドプレート（すなわち、ガラス）によって通常形成される。さらに、ガラスのタッチ面は、変形しないため、経年による消耗を受けにくい。
【０００７】
静電容量式タッチシステムは、静電容量式センサパネルと、センサ制御部とを通常備える。センサパネルは、多層複合構造体であって、第１の導体層が裏面に形成される第１のガラスプレートと、第２の導体層が裏面に形成される第２のガラスプレートとを備える。第１及び第２のガラスプレートは、第１の導体層が第１のプレートの裏面と第２のプレートの上面との間に配置されるように、重ねられた関係に、通常貼り付けられている。さらに、センサパネルは、第２の導体層が第２のガラスプレートの裏面とディスプレイスクリーンの上面との間に配置されるように、ディスプレイ装置のスクリーン（例えば、ＬＣＤ）を直接覆うように貼り付けられている。導体層は、適切な方法（例えば、スパッタ堆積法）により堆積され、特定のパタンにエッチングされた、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの、透明な導体材料から通常成る。すなわち、第１の導体層は、ｙ方向に沿って配列された複数のセンサ行を通常形成しており、第２の導体層は、ｘ方向に沿って配列された複数のセンサ列を通常形成する。したがって、センサ行とセンサ列の両者により、２次元のｘｙセンサ領域を形成する。センサ制御部は、例えば、マイクロコントローラチップであって、静電容量の状態をモニタするように個々のセンサ行及び列と電気的に結合されている。さらに、センサ制御部は、その間の通信を容易にするように、ホスト装置とも電気的に結合している。
【０００８】
図１は、センサパネル１０２とセンサ制御部１０４とを備える、従来技術における静電容量式タッチシステム１００の電子回路構成を示す。センサパネル１０２は、それぞれｙ及びｘ方向に沿って並べられた、複数のセンサ行１０６ａｙ〜ｆｙと複数のセンサ列１０８ａｘ〜ｆｘとを備える。センサ行１０６ａｙ〜ｆｙにおける各行はディスクリートセンサ素子１１０を備えており、センサ列１０８ａｘ〜ｆｘの各列はディスクリートセンサ素子１１２を備える。センサ素子１１０及び１１２の各素子は、センサパネル１０２のタッチ面を完全に覆ってそれぞれｘ及びｙ方向に延びる直列接続されたひし形を形成するＩＴＯの薄いパタンである。センサ制御部１０４は、チャネル１１４ａｙ〜ｆｙの第１のセットとチャネル１１６ａｘ〜ｆｘの第２のセットとを備える。チャネル１１４ａｙ〜ｆｙの各チャネルは、信号線セット１１８（例えば、静電容量トレース、ワイヤなど）のうちの１本を介して、センサ行１０６ａｙ〜ｆｙにおけるそれぞれのセンサ素子１１０と電気的に接続されている。同様に、チャネル１１６ａｘ〜ｆｘの各チャネルは、信号線セット１２０のうちの１本を介して、センサ列１０８ａｘ〜ｆｘにおけるそれぞれのセンサ素子１１２と電気的に接続されている。タッチシステム１００の動作中、センサ素子１１０及び１１２のそれぞれの静電容量の状態を測定するために、制御部１０４は、センサ行１０６ａｙ〜ｆｙ及びセンサ列１０８ａｘ〜ｆｘのシーケンシャルスキャンサイクルを連続的に繰り返す。センサ素子における静電容量の状態を測定する既知の方法は多数ある。例えば、素子をチャージして、そのセトリング時間を観測する。次いで、サンプルの測定値は、対象物がない時の素子における静電容量の通常状態を指示するように保存された値と比較される。対象物がセンサパネル１０２の特定の領域に近づくと、対象物における自然電荷は、近くのセンサ素子１１０及び１１２の静電容量の状態変化を引き起こす。タッチ位置を指示するｘｙ座標を生成するように、次いで、近くのセンサ素子１１０及び１１２の静電容量の変化を処理するアルゴリズムが実行される。次いで、制御部１０４は、下のグラフィック・ディスプレイ装置に座標をマッピングするさらなる処理を行うホスト装置へこれらの座標を提供する。
【０００９】
従来技術の静電容量式タッチシステム１００は、抵抗式タッチシステムに対して有利であるが、いくつかの問題はなおも存在する。例えば、ＩＴＯは抵抗が比較的高いため、センサ素子１１０及び１１２の長さに制約を課す。一般的に、静電容量式センサ素子の直列抵抗が高くなると、タッチ感度は下がる。直列抵抗は、素子の長さに比例して高くなるため、センサ素子１１０及び１１２は、許容される程度の感度を達成するように、比較的短くなくてはならない。ゆえに、タッチシステム１００の設計は、大きなディスプレイスク
リーンを使う用途には適さない。ひし形のパタン領域を増加することにより直列抵抗を低下することができるが、それにより、センサパネルにおけるセンサ分解能は低くなる。表面抵抗の低いＩＴＯ層を用いることによってもまた、直列抵抗を低下させることができるが、そうするとセンサ素子の透明性を低下させ、センサ素子が見えてしまう。
【００１０】
図２に、ＩＴＯの高い抵抗性により課されるサイズと分解能における制約を扱う、従来技術における静電容量式タッチシステム２００の電子回路構成を示す。システム２００は、センサパネル２０２と、第１のセンサ制御部２０４と、第２のセンサ制御部２０６とを備える。センサパネル２０２は、ｘ方向に延びる複数のセンサ行２０８ａｙ〜ｈｙを備える。センサパネル２０２は、ｙ方向に延びる複数のセンサ列２１０ａｘ〜ｇｘをさらに備える。センサ行２０８ａｙ〜ｈｙの各行は、それぞれディスクリートセンサ素子２１２を備えており、センサ列２１０ａｘ〜ｇｘの各列は、２つのディスクリートセンサ素子２１４と２１６とを備える。センサ制御部２０４は、チャネル２１８ａｙ〜ｄｙの第１のセットとチャネル２２０ａｘ〜ｇｘの第２のセットとを備える。チャネル２１８ａｙ〜ｄｙの各チャネルは、信号線セット２２２のうちの対応する１本を介して、行２０８ａｙ〜ｈｙのそれぞれにおける対応するセンサ素子２１２と電気的に接続されている。同様に、チャネル２２０の各チャネルは、信号線２２４のうちの対応する１本を介して、センサ列２１０ａｘ〜ｇｘのそれぞれにおける対応する第１のセンサ素子２１４と電気的に接続されている。センサ制御部２０６は、第１のチャネルセット２２６ｅｙ〜ｈｙと第２のチャネルセット２２８ａｘ〜ｇｘとを備える。チャネル２２６ｅｙ〜ｈｙにおける各チャネルは、信号線２３０のうちの対応する１本を介して、行２０８ｅｙ〜ｈｙのそれぞれにおける対応するセンサ素子２１２と電気的に接続されている。同様に、チャネル２２８ａｘ〜ｇｘの各チャネルは、信号線２３２のうちの対応する１本を介して、センサ列２１０ａｘ〜ｇｘのそれぞれにおける第２のセンサ素子２１６に電気的に接続されている。システム２００の動作は、センサ列２１０ａｘ〜ｇｘの各列がパネル２０２におけるｙ方向の距離全体に及んで延びる単一のセンサ素子ではなく、２つのセンサ素子（すなわち、センサ素子２１４及び２１６）を備えることにより、システム２００がより大きいスクリーン領域に対応できる点を除いて、タッチシステム１００の動作に類似する。すなわち、パネル２０２におけるｙ方向の距離は、パネル１０２の２倍長くできる。
【００１１】
システム２００は、タッチシステム１００より大きなスクリーン領域に対応できるが、その設計にはなおも問題がある。例えば、センサ行２０８ａｙ〜ｈｙの各行はｘ方向の距離全体に及んで延びる単一のセンサ素子２１２のみを備えるので、パネル２０２におけるｘ方向の距離は未だ比較的短くなければならない。すなわち、システム２００の設計は、パネル２０２におけるｙ方向の長さの制約を緩和するだけで、それゆえ、ｘ方向における制約はなおも存在する。他の例において、制御部２０４及び２０６を合わせると、センサ素子２１２，２１４，及び２１６の静電容量の状態を取得するために、比較的多数のチャネル（すなわち、２１８ａｙ〜ｄｙ，２２０ａｘ〜ｇｘ，２２６ｅｙ〜ｈｙ，及び２２８ａｘ〜ｇｘ）を有している。言い換えれば、システム２００のチャネル対センサ素子比は高い。もちろん、必要なチャネル数が増加し、それゆえ、チャネル接続が増加すると、システム２００の総合的な信頼性は低下する。さらに、チャネル数が多いと、多チャネルに対応する制御部しか使用できないため、システム２００の製造及び組み立てを高価にもする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
よって、必要なのは、より大きなディスプレイスクリーンに用いることが可能な静電容量式タッチシステムの設計である。光の透過性を犠牲にせず、かつ／またはセンサ分解能を低下させることなくタッチ感度を向上させる、静電容量式タッチシステムの設計もまた必要である。チャネル対センサ素子比の低い静電容量式タッチシステムも必要である。信
頼性がより高く、生産コストのより低い静電容量式タッチシステムも必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、複数のチャネルを有する第１の制御部と、第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を有する第１のセンサ行と、第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を有する第２のセンサ行と、第１のセンサ列と、第２のセンサ列と、制御部における複数のチャネルの１本と第１のセンサ行における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方とを電気的に結合させる第１の信号線とを備える、静電容量式タッチシステムを提供することにより、従来技術に関連した問題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の静電容量式タッチシステムの図。
【図２】他の従来技術の静電容量式タッチシステムの図。
【図３】本発明の１つの実施形態に従うホスト装置に組み込まれた静電容量式タッチシステムの部分断面斜視図。
【図４】図３の静電容量式タッチシステムとホスト装置の回路基板との間における電気的な通信を示すブロック図。
【図５】図３の静電容量式タッチシステムのセンサパネルの分解斜視図。
【図６】センサパネルと第１の制御部と第２の制御部との電気的な接続を示す図式。
【図７】本発明の他の実施形態に従うセンサパネルと代替の第１の制御部及び代替の第２の制御部との電気的な接続を示す図式。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、同様の参照番号が実質的に類似する要素を示している下図を参照して説明される。
ある特定の実施形態において、このシステムは、複数のチャネルを有する第２の制御部をさらに備える。さらなる特定の実施形態において、このシステムは、第２の制御部における第１のチャネルと、第２のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のセンサ行における第２のディスクリートセンサ素子の両方とを電気的に結合させる、第２の信号線をさらに備える。さらなる特定の実施形態において、第１のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子とを備えており、第１の制御部は第３の信号線を介して第１のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子と電気的に結合される第２のチャネルを備えており、第２の制御部は第４の信号線を介して第１のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子に電気的に結合される第２のチャネルを備える。さらなる実施形態において、第２のセンサ列は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子とを備えており、第１の制御部は第５の信号線を介して第２のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子に電気的に結合される第３のチャネルを備えており、第２の制御部は第６の信号線を介して第２のセンサ列における第２のディスクリートセンサ素子に結合される第３のチャネルを備える。
【００１６】
他の特定の実施形態において、このシステムは、第１のチャネル及び第２のチャネルを有する第２の制御部と、第２のチャネルを有する第１の制御部と、第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を有する第１のセンサ列と、第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を有する第２のセンサ列とをさらに備える。さらなる特定の実施形態において、第１の制御部における第１のチャネルは、第１の信号線を介して第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に接続される。第２の制御部における第１のチャネルは、第２の信号線を介して第２のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に接続される。第１の制御
部における第２のチャネルは、第３の信号線を介して第１のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に接続される。第２の制御部における第２のチャネルは、第４の信号線を介して第２のセンサ列における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に接続される。
【００１７】
さらに他の実施形態において、第１の制御部における第１のチャネルは、第１の信号線を介して第１のセンサ行における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第１の制御部における第２のチャネルは、第２の信号線を介して第２のセンサ行における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第１の制御部における第１のチャネルは、第３の信号線を介して第１のセンサ列における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第２の制御部における第２のチャネルは、第４の信号線を介して第２のセンサ列における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合される。
【００１８】
またさらなる特定の実施形態において、第１のセンサ行は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、第２のセンサ行は第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、第１の列は第１及び第２のディスクリートセンサ素子を備えており、第２の列は第１及び第２のディスクリートセンサ素子を備える。さらに、第１の制御部は、第１のチャネルと、第２のチャネルと、第３のチャネルと、第４のチャネルとを備える。第１のチャネルは、第１の信号線を介して第１のセンサ行における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第２のチャネルは、第２の信号線を介して第２のセンサ行における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第３のチャネルは、第３の信号線を介して第１のセンサ列における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合されており、第４のチャネルは、第４の信号線を介して第２のセンサ列における第１及び第２のディスクリートセンサ素子の両方と電気的に結合される。
【００１９】
実施形態の例において、ディスクリートセンサ素子は、透明な静電容量材料、例えば、酸化インジウムスズから形成される。実施形態の例ではまた、各ディスクリートセンサ素子は、直列に接続された多数のひし形を備える。加えて、ディスクリートセンサ素子の第１のセットとディスクリート素子の第２のセットは、ディスクリートセンサ素子の２つのセット（例えば、センサ行とセンサ列）の間に配置される透明でありかつ電気的に絶縁性の材料と重ね合わせさる関係になるように配置される。
【００２０】
実施形態の例において、センサ素子の少なくともいくつかは、制御部のチャネルと電気的に並列に接続されている開放端を有する電極である。
タッチを検出する方法によれば、第１のセンサ行における第１のディスクリートセンサ素子及び第２のディスクリートセンサ素子の静電容量の状態は、共通のノードにおいて同時に測定される。
【００２１】
本発明は、より大きなディスプレイサイズに対応できる静電容量式タッチシステムを提供することにより、従来技術に関連した問題を解決する。後述する説明において、多数の特定な詳細（例えば、センサ行と列の数、特定のセンサ素子のパタンなど）は本発明の完全な理解を提供するために記載される。しかし、当業者であれば認識するであろうが、発明は、これらの特定な詳細から離れて実施されても良い。他の例において、本発明を不必要に不明瞭にしないように、よく知られたセンサのデータ収集実施例（例えば、ノイズのフィルタリング、信号の増幅、多重化、自己容量の測定など）の詳細及び構成部品は、省かれている。
【００２２】
図３は、本発明の１つの実施形態に従う、静電容量式タッチシステム３００の斜視図を示したものである。本例において、静電容量式タッチシステム３００は、静電容量式タッチシステムのホスト装置（例えば、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、エムピースリー（ＭＰ３）プレーヤ、携帯電話など）を表すホスト装置３０２の基本的なユーザ入出力システムである。ホスト装置３０２は、回路基板３０４とハウジング３０６とをさらに備える。回路基板３０４は、ホスト装置３０２の主要回路を表しており、データ通信、処理、記憶などの一般的な演算を実行する。ハウジング３０６は、装置３０２の内部構成部品を保護するように、装置３０２の対向する側から互いに接合しているベゼル３０８と背面カバー３１０とを備える。同時に、ユーザと静電容量式タッチシステム３００との間の直接の対話もまた可能にしている。静電容量式タッチパネルを除き、ホスト装置３０２に関する特定の詳細は、用途により変化し、とりわけ本発明に関連しないことは、当業者であれば認識するであろう。ゆえに、回路基板３０４とハウジング３０６は、特徴のみの提示である。
【００２３】
静電容量式タッチシステム３００は、グラフィック・ディスプレイ装置３１２と静電容量式センサパネル３１４と２つの制御部３１６及び３１８（両方の制御部は図５に示される）とを備える。グラフィック・ディスプレイ装置３１２は、例えば、グラフィック出力情報を表示するディスプレイ３２２を形成する上面３２０を有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。さらにグラフィック・ディスプレイ装置３１２は、回路基板３０４との間におけるデータ通信を容易にするように、回路基板３０４にマウントされ、かつ、回路基板３０４と電気的に結合する。センサパネル３１４は、透明な静電容量式タッチ感知装置であって、２次元のｘｙ領域の特定の位置における電荷の存在を検出することにより、対象物（例えば、指、スタイラスなど）からのユーザ入力を受信する。センサパネル３１４とグラフィック・ディスプレイ装置３１２は、スクリーン３２２を覆ってセンサパネル３１４が上面３２０にマウントされるように、互いに重ねられた関係に結合される。したがって、画面３２２からのグラフィック出力情報は、センサパネル３１４を介して表示される。制御部３１６と３１８のそれぞれは、例えば、マイクロコントローラチップであって、センサパネル３１４の異なる領域のそれぞれからセンサのデータを取得する。さらに、制御部３１６と３１８は回路基板３０４と電気的に結合するため、対象物の位置を指示するセンサのデータは回路基板３０４に伝達され、回路基板３０４における処理回路によりさらに処理されることができる。制御部３１６と３１８の特定の位置は、本発明にとりわけ関係しないことは、当業者であれば認識するであろう。しかしながら、制御部３１６，３１８とセンサパネル３１４との間の接続はとりわけ重要であり、ゆえに、図６を参照して後に詳細に論じる。
【００２４】
図４は、タッチシステム３００とホスト装置３０２の回路基板３０４との間における電気的な通信を示すブロック図である。示されるように、制御部３１６と３１８は、センサパネル３１４と通信する。より詳細には、制御部３１６と３１８のそれぞれは、センサパネル３１４における異なる領域からセンサの測定値を取得する。制御部３１６と３１８は、それらの測定値を処理し、対象物の位置を指示するデータを生成する。次いで、そのデータは回路基板３０４と通信可能な形式に変換される。回路基板３０４は、さらなる処理のために、制御部３１６と３１８の両方から位置データを受信する。回路基板３０４は、スクリーン３２２に表示させる映像情報を指示するデータと命令とを提供するように、グラフィック・ディスプレイ装置３１２とも通信する。図に示されていないが、通常、ディスプレイドライバは、回路基板３０４と映像ディスプレイ装置３１２との間における通信を容易にする。しかしながら、映像ディスプレイ装置３１２に関連した特定の詳細及び回路基板３０４は、前述したように、とりわけ本発明に関係しない。そのため、より詳細に開示しない。
【００２５】
図５は、軸５００に沿って分解されたセンサパネル３１４の斜視図を示したものである。この特定の実施形態において、センサパネル３１４は透明な複合構造体であって、第１の基板５０２と、複数のセンサ行５０４ａｙ〜ｈｙと、第２の透明な基板５０６と、複数のセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘとから構成される。示されるように、基板５０２は行５０４ａｙ〜ｈｙの上に配置されており、行５０４ａｙ〜ｈｙは基板５０２と基板５０６との間に配置されており、基板５０６は行５０４ａｙ〜ｈｙと列５０８ａｘ〜ｇｘとの間に配置されており、列５０８ａｘ〜ｇｘは基板５０６の下に配置される。
【００２６】
基板５０２は、例えば、薄いガラスプレートなどの、リジッドであり、かつ透明な、電気的に絶縁性の構造体である。さらに、基板５０２は、上面５１０と対向する平面状の底面５１２とを備える。上面５１０は、ユーザ入力イベントにおいて対象物に接触される平面状のタッチ面を形成する。上面５１０上に示される２次元のｘｙ面を参照してパネル３１４の様々な様態が説明されることを、混乱を避けるために、特に言及しておく。 
【００２７】
センサ行５０４ａｙ〜ｈｙは、行５０４ａｙ〜ｈｙのそれぞれが異なるｙ位置に位置するように、ｙ方向に配列されており、パネル３１４を横断してｘ方向に延びる。センサ行５０４ａｙ〜ｈｙの各行は、同じ行の異なる領域を占有するように対向して互いの方向に延びる第１のディスクリートセンサ素子５１４と第２のディスクリートセンサ素子５１６とを備える。センサ素子５１４と５１６との各対は同じ行の異なる領域を占有しているが、同じｙ座標に相当するように整列されている。この特定の実施形態において、センサ素子５１４と５１６のそれぞれは、ｘ方向に沿って配列された直列に接続された複数のひし形を形成するように基板５０２上にパタン化された透明な導体材料（例えばＩＴＯ）から構成される。センサ素子５１４と５１６は導体材料から構成されるため、各素子は、対象物（例えば、指、スタイラスなど）の存在時に変化する測定可能な自己容量を有する。
【００２８】
基板５０６は、例えば、薄いガラスプレートのように、リジッドであり、かつ透明な、電気的に絶縁性の構造体である点において、基板５０２に類似する。さらに、基板５０６は上面５１８と対向する平面状の底面５２０とを備える。基板５０６はセンサ行５０４ａｙ〜ｈｙとセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘとの間の絶縁性の障壁の役割をする。
【００２９】
センサ列５０８ａｘ〜ｇｘは、列５０８ａｘ〜ｇｘの各列が異なるｘ位置に位置するように、ｘ方向に沿って一定間隔に配置されており、パネル３１４をｙ方向に横断して延びる。センサ列５０８ａｘ〜ｇｘの各列は、同じ列の異なる領域を占有するように対向して互いの方向に延びる第１のディスクリートセンサ素子５２２と第２のディスクリートセンサ素子５２４とを備える。センサ素子５２２と５２４との各対は同じ列の異なる領域を占有しているが、同じｘ座標に相当するように整列されている。この特定の実施形態において、各センサ素子５２２と５２４は、ｙ方向に沿って配列された直列に接続された複数のひし形を形成するように基板５０６上にパタン化された透明な導体材料（例えばＩＴＯ）から構成される。センサ素子５１４と５１６と同様に、センサ素子５２２と５２４もまた、導体材料から構成される。よって、各素子は、対象物の存在時に変化する測定可能な自己容量も有する。
【００３０】
この特定の実施形態において、センサ行５０４とセンサ列５０８とは、例えば、スパッタ堆積法などの適切な方法を用いて、それぞれ板５０２の底面５１２上と基板５０６の底面５２０との上にＩＴＯ層を直接配置することにより形成される。次いで、面５１２上に形成されたＩＴＯ層は、センサ素子５１４と５１６とを形成するようにエッチングされ、面５２０上に形成されたＩＴＯ層は、センサ素子５２２と５２４とを形成するようにエッチングされる。ＩＴＯ層がエッチングされた後、基板５０２と５０６は、例えば、透明な導電性ではない感圧接着剤（ＰＳＡ）を介して、センサ行５０４が形成されている基板５０２の底面５１２が基板５０６の上面５１８に接着するように、互いに重なる関係に永続
的に接着される。同様に、例えばＰＳＡを介して、センサ列５０８が形成されている基板５０６の底面５２０がグラフィック・ディスプレイ装置の上面３２０に接着するように、センサパネル３１４は、グラフィック・ディスプレイ３１２上にマウントされる。
【００３１】
図６は、センサパネル３１４と、第１の制御部３１６及び第２の制御部３１８との間の回路機構を示す回路構成図である。前述したように、制御部３１６と３１８のそれぞれは、タッチセンサパネル３１４の異なる領域を制御するように動作する。より特定すると、第１の制御部３１６はセンサ行５０４ａｙ〜ｄｙとセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘにおける第１のディスクリートセンサ素子５２２の各素子とを制御する。制御部３１８は、センサ行５０４ｅｙ〜ｈｙとセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘにおける第２のディスクリートセンサ素子５２４の各素子とを制御する。制御部３１６は、チャネル６０２ａｙ〜ｄｙの第１のセット（複数の分離された入力）とチャネル６０４ａｘ〜ｇｘの第２のセット（もう１つの複数の分離された入力）とを備える。同様に、制御部３１８は、チャネル６０６ｅｙ〜ｈｙの第１のセットとチャネル６０８ａｘ〜ｇｘの第２のセットとを備える。
【００３２】
制御部３１６の第１のチャネル６０２ａｙ〜ｄｙは、信号線セット６１０を介してセンサ行５０４ａｙ〜ｄｙのそれぞれに電気的に接続される。より特定すると、信号線６１０の各線は、チャネル６０２ａｘ〜ｄｘのうちの１本と、行５０４ａｙ〜ｄｙのうちの対応する行における第１のセンサ素子５１４及び第２のセンサ素子５１６とを電気的に接続する。すなわち、チャネル６０２ａｙは信号線６１０の第１の線を介して対応するセンサ行５０４ａｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０２ｂｙは信号線６１０の第２の線を介して対応するセンサ行５０４ｂｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０２ｃｙは信号線６１０の第３の線を介して対応するセンサ行５０４ｃｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０２ｄｙは信号線６１０の第４の線を介して対応するセンサ行５０４ｄｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ５０４ａｙ〜ｄｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の各対は、チャネル６０２ａｙ〜ｄｙのうちの対応する１本と共通のノードを共有する。
【００３３】
第２のチャネル６０４ａｘ〜ｇｘは、信号線セット６１２を介してセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘの対応する列おける第１のセンサ素子５２２と電気的に接続される。すなわち、チャネル６０４ａｘは信号線６１２の第１の線を介して対応するセンサ列５０８ａｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｂｘは信号線６１２の第２の線を介して対応するセンサ列５０８ｂｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｃｘは信号線６１２の第３の線を介して対応するセンサ列５０８ｃｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｄｘは信号線６１２の第４の線を介して対応するセンサ列５０８ｄｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｅｘは信号線６１２の第５の線を介して対応するセンサ列５０８ｅｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｆｘは信号線６１２の第６の線を介して対応するセンサ列５０８ｆｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続されており、チャネル６０４ｇｘは信号線６１２の第７の線を介して対応するセンサ列５０８ｇｘにおけるセンサ素子５２２に電気的に接続される。したがって、チャネル６０４ａｘ〜ｇｘの各チャネルは、対応するセンサ素子５２２と共通のノードを共有する。
【００３４】
制御部３１８における第１のチャネル６０６ｅｙ〜ｈｙは、信号線セット６１４を介してセンサ行５０４ｅｙ〜ｈｙのそれぞれの行と電気的に接続される。より特定すると、信号線６１４の各線は、チャネル６０６ｅｘ〜ｈｘのうちの１本と、行５０４ｅｙ〜ｈｙのそれぞれの行における第１のセンサ素子５１４及び第２のセンサ素子５１６とを電気的に
接続する。すなわち、チャネル６０６ｅｙは信号線６１４の第１の線を介して対応するセンサ行５０４ｅｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０６ｆｙは信号線６１４の第２の線を介して対応するセンサ行５０４ｆｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０６ｇｙは信号線６１４の第３の線を介して対応するセンサ行５０４ｇｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル６０６ｈｙは信号線６１４の第４の線を介して対応するセンサ行５０４ｈｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ行５０４ｅｙ〜ｈｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の各対は、チャネル６０８ｅｙ〜ｈｙの対応する１本と共通のノードを共有する。
【００３５】
第２のチャネル６０８ａｘ〜ｇｘは、信号線セット６１６を介して対応するセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘにおける第２のセンサ素子５２４と電気的に接続される。すなわち、チャネル６０８ａｘは信号線６１６の第１の線を介して対応するセンサ列５０８ａｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｂｘは信号線６１６の第２の線を介して対応するセンサ列５０８ｂｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｃｘは信号線６１６の第３の線を介して対応するセンサ列５０８ｃｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｄｘは信号線６１６の第４の線を介して対応するセンサ列５０８ｄｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｅｘは信号線６１６の第５の線を介して対応するセンサ列５０８ｅｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｆｘは信号線６１６の第６の線を介して対応するセンサ列５０８ｆｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続されており、チャネル６０８ｇｘは信号線６１６の第７の線を介して対応するセンサ列５０８ｇｘにおけるセンサ素子５２４に電気的に接続される。したがって、チャネル６０８ａｘ〜ｇｘの各チャネルは、対応するセンサ素子５２４と共通のノードを共有する。
【００３６】
動作中において、センサ行５０４ａｙ〜ｄｙにおける独立した各行の静電容量の状態はチャネル６０２ａｙ〜ｄｙの対応する１本において測定され、列５０８ａｘ〜ｇｘにおける各センサ素子５２２の静電容量の状態はチャネル６０４ａｘ〜ｇｘの対応する１本において測定され、センサ行５０４ｅｙ〜ｈｙにおける独立した各行の静電容量の状態はチャネル６０６ｅｙ〜ｈｙの対応する１本において測定され、列５０８ａｘ〜ｇｘにおける各センサ素子５２４の静電容量の状態はチャネル６０８ａｘ〜ｇｘの対応する１本において測定される。面５１０の下半分においてタッチイベントが行われる時、チャネル６０２ａｙ〜ｄｙ及びチャネル６０４ａｘ〜ｇｘにおいて取得された測定値は、対象物の位置を指示するｙ座標及びｘ座標にそれぞれ対応する。面５１０の上半分においてタッチイベントが行われる時、チャネル６０６ｅｙ〜ｈｙ及びチャネル６０８ａｘ〜ｇｘにおいて取得された測定値は、対象物の位置を指示するｙ座標及びｘ座標にそれぞれ対応する。
【００３７】
第１のセンサ素子５１４のそれぞれは対応する第２のセンサ素子５１６と共有のノードを共有するため、センサ素子５１４及び５１６の１対の素子における総合的な静電容量の状態は、単一チャネルにおいて同時に測定される。もちろん、この測定は対になるセンサ素子が位置するセンサ行における静電容量の状態に該当する。必要な制御チャネル数の増加、光質の犠牲、タッチ感度の低下、かつ／または、センサ分解能の低下をさせることなく、センサ行５０４ａｙ〜ｈｙは、従来技術のセンサ行２０８ａｙ〜ｈｙの２倍の長さを可能にすることは認識されるべきであろう。実際に、センサパネル３１４は、センサ行の静電容量を測定するように半数のチャネルを用いてセンサパネル２０２と同じ面領域に対応することができる。システム３００における制御チャネルの数を減らすことにより、従来技術の静電容量式タッチスクリーンシステムと比べて、信頼性は向上し、制御部の設計は簡略化され、全体の製造コストは下がる。
【００３８】
図７は、本発明の代替の実施形態７００を示した回路構成図であって、異なる第１の制御部７０２及び第２の制御部７０４と電気的に接続されているセンサパネル３１４が示されている。この特定の実施形態において、センサ行５０４ａｙ〜ｄｙ及びセンサ列５０８ｅｘ〜ｇｘは、制御部７０２により制御／モニタされており、一方、センサ行５０４ｅｙ〜ｈｙ及びセンサ列５０８ａｘ〜ｄｘは、制御部７０４により制御／モニタされる。制御部７０２はチャネル７０６ａｙ〜ｄｙの第１のセットとチャネル７０８ｅｘ〜ｇｘの第２のセットとを備える。同様に、制御部７０４はチャネル７１０ｅｙ〜ｈｙの第１のセットとチャネル７１２ａｘ〜ｄｘの第２のセットとを備える。
【００３９】
第１のチャネル７０６ａｙ〜ｄｙは、信号線セット７１４を介してセンサ行５０４ａｙ〜ｄｙのそれぞれと電気的に接続される。より特定すると、信号線７１４の各線は、チャネル７０６ａｙ〜ｄｙのうちの１本と、行５０４ａｙ〜ｄｙの対応する行における第１のセンサ素子５１４及び第２のセンサ素子５１６とを電気的に接続する。すなわち、チャネル７０６ａｙは信号線７１４の第１の線を介して対応するセンサ行５０４ａｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７０６ｂｙは信号線７１４の第２の線を介して対応するセンサ行５０４ｂｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７０６ｃｙは信号線７１４の第３の線を介して対応するセンサ行５０４ｃｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７０６ｄｙは信号線７１４の第４の線を介して対応するセンサ行５０４ｄｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ行５０４ａｙ〜ｄｙにおけるセンサ素子５１４と５１６との各対は、チャネル７０６ａｙ〜ｄｙの対応するチャネルと共通のノードを共有する。
【００４０】
制御部７０２の第２のチャネル７０８ｅｘ〜ｇｘは、信号線セット７１６を介してセンサ列５０８ｅｘ〜ｇｘのそれぞれと電気的に接続される。より特定すると、信号線７１６の各線は、チャネル７０８ｅｘ〜ｇｘのうちの１本と、列５０８ｅｘ〜ｇｘの対応する列における第１のセンサ素子５２２及び第２のセンサ素子５２４とを電気的に接続する。すなわち、チャネル７０８ｅｘは信号線７１４の第１の線を介して対応するセンサ列５０８ｅｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続されており、チャネル７０８ｆｘは信号線７１４の第２の線を介して対応するセンサ列５０８ｆｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続されており、チャネル７０８ｇｘは信号線７１４の第３の線を介して対応するセンサ列５０８ｇｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ列５０８ｅｘ〜ｇｘにおけるセンサ素子５２２と５２４との各対は、チャネル７０８ｅｘ〜ｇｙの対応するチャネルと共通のノードを共有する。
【００４１】
制御部７０４の第１のチャネル７１０ｅｙ〜ｈｙは、信号線セット７１８を介してセンサ行５０４ｅｙ〜ｈｙのそれぞれと電気的に接続される。より特定すると、信号線７１８の各線は、チャネル７１０ｅｙ〜ｈｙのうちの１本と、行５０４ｅｙ〜ｈｙの対応する行における第１のセンサ素子５１４及び第２のセンサ素子５１６とを電気的に接続する。すなわち、チャネル７１０ｅｙは信号線７１８の第１の線を介して対応するセンサ行５０４ｅｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１０ｆｙは信号線７１８の第２の線を介して対応するセンサ行５０４ｆｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１０ｇｙは信号線７１８の第３の線を介して対応するセンサ行５０４ｇｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１０ｈｙは信号線７１８の第４の線を介して対応するセンサ行５０４ｈｙにおけるセンサ素子５１４と５１６の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ行５０４ｅｙ〜ｈｙにおけるセンサ素子５１４と５１６との各対は、チャネル７１０ｅｙ〜ｈｙの対応するチャネルと共通のノードを共有する。
【００４２】
制御部７０４の第２のチャネル７１２ａｘ〜ｄｘは、信号線セット７２０を介してセンサ列５０８ａｘ〜ｄｘのそれぞれと電気的に接続される。より特定すると、信号線７２０の各線は、チャネル７１２ａｘ〜ｄｘのうちの１本と、列５０８ａｘ〜ｄｘの対応する列における第１のセンサ素子５２２及び第２のセンサ素子５２４とを電気的に接続する。すなわち、チャネル７１２ａｘは信号線７２０の第１の線を介して対応するセンサ列５０８ａｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１２ｂｘは信号線７２０の第２の線を介して対応するセンサ列５０８ｂｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１２ｃｘは信号線７２０の第３の線を介して対応するセンサ列５０８ｃｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続されており、チャネル７１２ｄｘは信号線７２０の第４の線を介して対応するセンサ列５０８ｄｘにおけるセンサ素子５２２と５２４の両方とに電気的に接続される。したがって、センサ列５０８ａｘ〜ｄｘにおけるセンサ素子５２２と５２４との各対は、チャネル７１２ａｘ〜ｄｘの対応するチャネルと共通のノードを共有する。
【００４３】
第１のセンサ素子５１４の各素子は、第２のセンサ素子５１６の対応する素子と共通のノードを共有するため、センサ素子５１４及び５１６との１対の素子における総合的な静電容量の状態は、単一チャネルにおいて同時に測定される。同様に、第１のセンサ素子５２２の各素子は、第２のセンサ素子５２２の対応する素子と共通のノードを共有するため、センサ素子５２２及び５２４との１対の素子における総合的な静電容量の状態もまた、単一チャネルにおいて同時に測定される。したがって、列５０８ａｘ〜ｇｘにおける静電容量の状態を測定するために必要なチャネルの総数は、図２に示された従来技術のセンサ列２１０ａｘ〜ｇｘにおける静電容量の状態を測定するために必要とされるチャネル数の半分へ、効率的に削減される。極めて少ないチャネル数が必要とされるだけでなく、センサパネル３１４は、従来技術のセンサパネル２０２の能力と比較して、遥かにより大きなスクリーン上において少なくとも同等のタッチ感度、光質、及びタッチ分解能を達成することができる。もちろん、スクリーンのサイズと同様に、センサパネル３１４は、従来技術におけるセンサパネル２０２と比べて、より高い感度、光質、及びタッチ分解能を達成するように最適化されることができる。
【００４４】
図示されていないが、回路構成図７００は、チャネル７０６ａｙ〜ｄｙ及び７１０ｅｙ〜ｈｙが制御部７０２上に配置され、チャネル７１２ａｘ〜ｄｘ及び７０８ｅｘ〜ｇｘが制御部７０４上に配置されるように、任意に配列されることができる。そのような場合、制御部７０２はセンサ行５０４ａｙ〜ｈｙの全ての制御を担い、一方、制御部７０４はセンサ列５０８ａｘ〜ｇｘの全ての制御を担うであろう。すなわち、タッチ位置のｙ座標は制御部７０２から、ｘ座標は制御部７０４から生成される。
【００４５】
本発明の特定の説明は、これで完了である。説明された多くの特徴は、発明の範囲から逸脱することなく、代替、変形、あるいは省略されてもよい。例えば、ＩＴＯの代わりに、代わりの導体の基板（例えば、アルミニウム添加酸化亜鉛）が用いられてもよい。他の例として、代わりの透明な導体（例えば、ポリカーボネート）の基板がガラスプレートの代替とされてもよい。また他の例として、開示された実施形態におけるそれぞれの行／列は、２つのディスクリートセンサ素子に分割されるが、それぞれの行あるいは列が３つ以上のディスクリートセンサ素子を備えることにより、タッチパネルのサイズは更に大きくされることができる。とりわけ前述の開示において、示された特定の実施形態からのこれら及び他の逸脱は、当業者にとっては明白であろう。
【図１】
2013513854.tif 000003
【図２】
2013513854.tif 000004
【図３】
2013513854.tif 000005
【図４】
2013513854.tif 000006
【図５】
2013513854.tif 000007
【図６】
2013513854.tif 000008
【図７】
2013513854.tif 000009
【国際調査報告】
2013513854.tif 000010