(57)【要約】  特に接触検出システムのための第１及び第２の電気経路（Ｒ、Ｓ；Ｓ、ＶＰＳ）の間の不均衡を検出して定量化するための装置は、それぞれの入力で第１及び第２の経路を受信する比較手段（ＣＣ；ＣＤ）と、経路の少なくとも一方に接続した可変移送キャパシタンス手段（ＣＰＢ；ＣＰＣ）と、比較手段と可変移送キャパシタンス手段の間に接続され、かつ不均衡の補償まで比較手段によって生成される結果（Ｑ）に応じて可変移送キャパシタンス手段の可変移送キャパシタンスを変えるようになった制御ユニット（ＵＣ）とを含む。【選択図】図１
2011510375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電気経路（Ｒ、Ｓ；Ｓ、ＶＰＳ）の間の不均衡を検出して定量化するための装置であって、
それぞれの入力で第１及び第２の電気経路を受信する比較手段（ＣＣ；ＣＤ）と、
前記経路の少なくとも一方に接続した可変移送キャパシタンス手段（ＣＰＢ；ＣＰＣ）と、
−前記比較手段と前記可変移送キャパシタンス手段の間に接続され、かつ前記不均衡の補償まで該比較手段によって生成された結果（Ｑ）に応じて該可変移送キャパシタンス手段の前記可変移送キャパシタンスを変えるようになった制御ユニット（ＵＣ）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記比較手段によって生成された前記結果（Ｑ）は、ビットの形態であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記不均衡の中性化の点の境界までの連続的近似により前記可変移送キャパシタンスを変えるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記可変移送キャパシタンス手段（ＣＰＢ；ＣＰＣ）は、前記制御ユニット（ＵＣ）によって生成されたデジタル指令（ＢＬＣ；ＢＣＣ）によって制御され、このデジタル指令（ＢＬＣ）は、前記不均衡の補償まで前記比較手段（ＣＭＰ）によって生成された前記結果に応じて該制御ユニット（ＵＣ）によって増加又は低減されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記可変移送キャパシタンス手段は、可変キャパシタンスを有する容量回路（ＣＰＢ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記可変キャパシタンス回路（ＣＰＢ）は、少なくとも１組（ＣＲＢ、ＣＳＢ）の平行な切換可能コンデンサ（ＣＳ０、ＣＳｌ、ＣＳ２、ＣＲ０、ＣＲｌ、ＣＲ２）を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記可変移送キャパシタンス手段（ＣＰＣ）は、可変電圧利得回路（ＡＭＰ、Ｚ１、Ｚ２）及びコンデンサ（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの平面に配置された少なくとも一連の導体（ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ）を含む表面（ＰＡＤ、ＴＣＨ）の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムであって、
そのような複数の導体を含む表面が、
分極経路（Ｐ）、基準経路（Ｒ）、及び検出経路（Ｓ）と、
前記複数の導体（．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、．．．）の中から少なくとも１つの第１の導体（Ｖ）を前記分極経路（Ｐ）にそれを接続することにより、少なくとも１つの第２の導体（ＩＶ）を前記基準経路（Ｒ）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第３の導体（ＶＩ）を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより選択するためのアドレス指定手段（ＩＣＸ）と、
前記分極経路（Ｐ）を分極するための手段（ＰＵＳ、ＰＤＳ）と、
前記触知性接近又は前記物体の存在を検出して位置を特定するために前記分極経路（Ｐ）の前記分極により、かつ該触知性接近又は該物体の存在により引き起こされる前記基準経路（Ｒ）と前記検出経路（Ｓ）の間の不均衡を検出して定量化するための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置と、
を含む接触検出装置（ＴＤＳ）に関連付けられる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記接触検出装置（ＴＤＳ）は、
ａ）前記分極経路（Ｐ）を確立された電位（ＧＮＤ）に、かつ前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）をそれらの間の確立された電位差、例えば、ゼロに設定し、
ｂ）前記分極経路（Ｐ）に分極（ＶＤＤ）を適用してその電位を変更し、
ｃ）前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）の前記電位を比較して、該分極経路（Ｐ）の前記分極により、かつ前記触知性接近又は前記物体の存在により引き起こされたこれらの電位の前記電位差の変動を検出し、
ｄ）前記比較の結果（Ｑ）に応じて、前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）間の前記電位差の前記変動の補償まで前記可変移送キャパシタンス手段の前記可変移送キャパシタンスを変更する、
段階を実行するようになっている、
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
少なくとも１つの平面に配置された少なくとも一連の導体（ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ）を含む表面（ＰＡＤ、ＴＣＨ）の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムであって、
そのような複数の導体を含む表面が、
第１の分極経路（Ｐ＋）、第２の分極経路（Ｐ−）、及び検出経路（Ｓ）と、
前記複数の導体（．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、…）の中から少なくとも１つの第１の導体を前記第１の分極経路（Ｐ＋）にそれを接続することにより、少なくとも１つの第２の導体を前記第２の分極経路（Ｐ−）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第３の導体を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより選択するためのアドレス指定手段（ＬＣＸ）と、
前記分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）を分極するための手段（ＰＳＢ、ＮＳＢ）と、
前記触知性接近又は前記物体の存在を検出して位置を特定するために前記分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）の前記分極により、かつ該触知性接近又は該物体の存在により引き起こされる前記検出経路（Ｓ）及び基準電位経路（ＶＰＳ）間の不均衡を検出して定量化するための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置と、
を含む接触検出装置（ＴＤＳ）に関連付けられる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
前記接触検出装置（ＴＤＳ）は、
ａ）前記分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）をそれぞれの電位に、かつ前記検出経路（Ｓ）を前記基準電位（ＶＰＳ）に設定し、
ｂ）前記分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）をそれらに反対方向の電位変動を印加することによって分極し、
ｃ）前記検出経路（Ｓ）の前記電位を前記基準電位（ＶＰ）と比較して、前記分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）の前記分極により、かつ前記触知性接近又は前記物体の存在により引き起こされる該検出経路（Ｓ）上の可能な電位ジャンプを検出し、
ｄ）前記比較結果（Ｑ）に基づいて、前記検出経路（Ｓ）上の前記電位ジャンプの補償まで前記可変移送キャパシタンス手段（ＣＰＣ）の前記可変移送キャパシタンスを変更する、
段階を実行するようになっている、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記接触検出装置（ＴＤＳ）は、各サイクルが前記段階ａ）からｃ）及び前記可変移送キャパシタンスの変動の段階を含むサイクルを実行するようになっており、これらのサイクルは、前記検出経路（Ｓ）上の前記電位ジャンプが補償されるまで実行されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
少なくとも１つの平面に配置された少なくとも一連の導体（ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ）を含む表面（ＰＡＤ、ＴＣＨ）の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムであって、
そのような複数の導体を含む表面が、
分極ノード（Ｐ）及び基準経路（Ｒ）が第１の容量手段（ＣＡ１）によって互いに接続され、かつ分極ノード（Ｐ）及び検出経路（Ｓ）が第２の容量手段（ＣＡ２）によって互いに接続された分極ノード（Ｐ）、基準経路（Ｒ）、及び検出経路（Ｓ）と、
−前記複数の導体（．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、．．．）の中から少なくとも１つの第１の導体を前記基準経路（Ｒ）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第２の導体を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより選択するためのアドレス指定手段（ＩＣＲ）と、
前記分極ノード（Ｐ）を分極するための手段（ＰＵＳ、ＰＤＳ）と、
前記触知性接近又は前記物体の存在を検出して位置を特定するために前記分極ノード（Ｐ）の前記分極により、かつ該触知性接近又は該物体の存在により引き起こされる前記基準経路（Ｒ）及び前記検出経路（Ｓ）間の不均衡を検出して定量化するための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置と、
を含む接触検出装置（ＴＤＳ）に関連付けられる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つの平面に配置された少なくとも一連の導体（ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ）を含む表面（ＰＡＤ、ＴＣＨ）の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムであって、
そのような複数の導体を含む表面が、
分極ノード（Ｐ）及び基準経路（Ｒ）が第１の容量手段（ＣＡ１）によって互いに接続され、かつ分極ノード（Ｐ）及び検出経路（Ｓ）が第２の容量手段（ＣＡ２）によって互いに接続された分極ノード（Ｐ）、基準経路（Ｒ）、及び検出経路（Ｓ）と、
前記複数の導体（．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、．．．）の中から少なくとも１つの導体を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することによって選択するためのアドレス指定手段（ＩＣＸ、ＬＣＸ）と、
前記分極ノード（Ｐ）を分極するための手段（ＰＵＳ、ＰＤＳ）と、
前記触知性接近又は前記物体の存在を検出して位置を特定するために前記分極ノード（Ｐ）の前記分極により、かつ該触知性接近又は該物体の存在により引き起こされる前記基準経路（Ｒ）及び前記検出経路（Ｓ）間の不均衡を検出して定量化するための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置と、
を含む接触検出装置（ＴＤＳ）に関連付けられる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記接触検出装置（ＴＤＳ）は、
ａ）前記分極ノード（Ｐ）を確立された電位（ＧＮＤ）に、かつ前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）をそれらの間の確立された電位差、例えば、ゼロに設定し、
ｂ）前記分極ノード（Ｐ）に分極（ＶＤＤ）を適用してその電位を変更し、
ｃ）前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）の前記電位を比較して、該分極ノード（Ｐ）の前記分極により、かつ前記触知性接近又は前記物体の存在により引き起こされたこれらの電位の前記電位差の変動を検出し、
ｄ）前記比較結果（Ｑ）に基づいて、前記基準及び検出経路（Ｒ、Ｓ）間の前記電位差の前記変動の補償まで前記可変移送キャパシタンス手段の前記可変移送キャパシタンスを変更する、
段階を実行するようになっている、
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記接触検出装置（ＴＤＳ）は、各サイクルが前記段階ａ）からｃ）及び前記可変移送キャパシタンスの変動の段階を含むサイクル（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を実行するようになっており、これらのサイクルは、前記基準経路及び検出経路（Ｒ、Ｓ）間の前記電位差の前記変動が補償されるまで実行されることを特徴とする請求項９又は請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記段階ｂ）の前に前記比較手段に対してそれらを較正するためにゼロリセット指令（ＡＺ）を適用するための手段（ＵＣ）を含むことを特徴とする請求項９、請求項１１、又は請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記段階ｂ）の前に前記比較手段に対して各サイクル中にそれらを較正するためにゼロリセット指令（ＡＺ）を適用するための手段（ＵＣ）を含むことを特徴とする請求項１２又は請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御ユニット（ＵＣ）は、前記表面の前記複数の導体の中から選択された導体のいくつかの構成に従っていくつかの接触検出を達成し、かつ合計、減算、重み付け、線形組合せ、又は他の算術演算によってそれらを組み合わせるために前記接触検出装置を制御するようになっていることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つの平面に配置された少なくとも一連の導体（ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ）を含む表面（ＰＡＤ、ＴＣＨ）の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムであって、
そのような複数の導体を含む表面が、
第１の分極経路（Ｐ＋）、第２の経路（Ｐ−）、基準経路（Ｒ）、及び検出経路（Ｓ）と、
確立された電位（ＧＮＤ）に前記第２の分極経路（Ｐ）が接続された第１のモードに従って又は確立された電位（ＧＮＤ）に前記基準経路（Ｒ）が接続された第２のモードに従って前記接触検出装置を作動するための選択手段と、
前記複数の導体（．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、．．．）の中から、前記第１のモードにおいては、少なくとも１つの第１の導体（Ｖ）を前記第１の分極経路（Ｐ＋）にそれを接続することにより、少なくとも１つの第２の導体（ＩＶ）を前記基準経路（Ｒ）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第３の導体（ＶＩ）を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより、及び前記第２のモードにおいては、少なくとも１つの第１の導体を該第１の分極経路（Ｐ＋）にそれを接続することにより、少なくとも１つの第２の導体を前記第２の分極経路（Ｐ−）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第３の導体を該検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより選択するためのアドレス指定手段（ＩＳＸ）と、
前記第１のモードにおいて前記第１の分極経路（Ｐ＋）、及び前記第２のモードにおいて前記第１及び第２の分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）を分極するための手段（ＰＵＳ１、ＰＤＳ１、ＰＵＳ２、ＰＤＳ２）と、
前記触知性接近又は前記物体の存在を検出して位置を特定するために前記第１の分極経路（Ｐ＋）の又は前記第１及び第２の分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）の前記分極により、かつ該触知性接近又は該物体の存在により引き起こされる前記基準経路（Ｒ）及び前記検出経路（Ｓ）間の不均衡を検出して定量化するための請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置と、
を含む接触検出装置（ＴＤＳ）に関連付けられる、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
前記検出及び定量化装置の可変移送キャパシタンス手段が、スイッチ（ＩＲ１、ＩＲ２、．．．、ＩＳ１、ＩＳ２、．．．、ＩＰ１＋、ＩＰ２＋、．．．、ＩＰ１−、ＩＰ２−、．．．）を通じて前記第１及び第２の分極経路（Ｐ＋、Ｐ−）に、前記基準経路（Ｒ）に、かつ前記検出経路（Ｓ）に接続された少なくとも１組のコンデンサ（ＣＴｌ、ＣＴ２、．．．）を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記接触検出装置は、前記第１の分極経路（Ｐ＋）及び前記基準経路（Ｒ）間の第１の切換可能な容量手段（ＣＣＯｌ）と、該第１の分極経路（Ｐ＋）及び前記検出経路（Ｓ）間の第２の切換可能な容量手段（ＣＣＯ２）とを更に含み、
前記第１及び第２のモードにおいて、前記第１の容量手段（ＣＣＯ１）は、前記第１の分極経路（Ｐ＋）を前記基準経路（Ｒ）に接続せず、かつ前記第２の切換可能な容量手段（ＣＣＯ２）は、該第１の分極経路（Ｐ＋）を前記検出経路（Ｓ）に接続せず、
前記接触検出装置は、前記選択手段によって選択することができる第３のモードに従って作動させることができ、かつ
この第３のモードにおいて、前記第１の容量手段（ＣＣＯ１）は、前記第１の分極経路（Ｐ＋）を前記基準経路（Ｒ）に接続し、前記第２の切換可能な容量手段（ＣＣＯ２）は、該第１の分極経路（Ｐ＋）を前記検出経路（Ｓ）に接続し、かつ前記アドレス指定手段は、少なくとも１つの第１の導体を該検出経路（Ｓ）にそれを接続することによって選択する、
ことを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第３のモードにおいて、前記アドレス指定手段は、少なくとも１つの第１の導体を前記検出経路（Ｓ）にそれを接続することにより、かつ少なくとも１つの第２の導体を前記基準経路（Ｒ）にそれを接続することにより選択することを特徴とする請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記導体は、規則的なパターンに従って配置されることを特徴とする請求項８から請求項２３のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に接触検出システムのための電気経路間の不均衡を検出して定量化するための装置に関する。
本発明は、従って、特に、タッチパッドという一般的な用語で公知の装置、すなわち、接触又は物体の存在、特に、パッド、すなわち、表面の下に様々な規則的なパターン（線、アレイ、ダイヤモンド形の模様、蜂の巣、螺旋回転、迷路など）に配置された一連の導電接触部分を有する触知性インプリントのためのタブレット又は支持体から成る場合があり、又はタッチスクリーン、すなわち、指の又はペン又はより一般的に凝縮体のような物体の接近に感応する装置を含むスクリーンの関連フィールドに属するスクリーンから成る場合がある表面への触知性接近の検出のための装置の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的及び特に容量性測定原理に基づく触知性インプリントの取得又は認識のための公知の装置、並びに容量検出により機能する検出器、又は同じく容量検出を用い、従って、静電気の原理に基づくと考えられる近接度検出により機能するスイッチが存在する。
一般的に、このような装置の検出原理は、プリント回路の両側への大きな接触部分又はトラックの移植に基づくものであり、この両側は、向かい合せの導電面、及び従って静電気の観点からは、プリント回路の支持体を構成する誘電体によって分離された平板コンデンサの２つの隣接平板を形成する。指がこの表面に接近した時に、それは、電界を摂動させ、この理由から多くの形態及び変形で存在する適切な電子回路によって検出することができる。
【０００３】
この種の装置の重要な問題の１つは、電磁摂動に対するそれらの感度であり、なおさら、これらのコンデンサのキャパシタンスの絶対値は、通常非常に小さく（一般的に１ｐＦのようなピコファラドの桁）、従って、それらは、測定回路の一部である寄生キャパシタンスにより及び電磁摂動により容易に摂動されるので電子的に測定するには非常に細心の注意を要するものである。これは、タッチパッドのコンデンサ接触部分への指の近接性は、そのキャパシタンス値を実質的に修正することにならないのでなおさら当て嵌まる。数値による例示として、１ピコファラド程度のキャパシタンスを有する平板コンデンサのコンデンサ極板の背後の指又は物体の存在による接触は、その値を僅か１０％だけ修正することになり、それによってキャパシタンスは、０．９ｐｆ又は１．１ｐｆになる。電子的に０．１ｐＦ（つまり１００ｆＦ）のキャパシタンス変動を測定することは、特に細心の注意を要し、触知検出装置は、接触又は触知性接触の検出に関して特にむらがありかつ不確定であることが公知である。
【０００４】
これらの装置は、支持体の２つの面上の２つの導電接触部分によって構成される平板コンデンサのコンデンサ極板の背後の触知性接近は、実際に、非常に僅かなキャパシタンスの値の変動、すなわち、キャパシタンスが２つのコンデンサ極板を分離する間隔の外側にある媒体の修正による影響を殆ど受けないためにキャパシタンスの合計値に対して僅かである変動、及び指と明確に劣る寸法を有する２つの薄い導電トラック間のキャパシタンスの値はそれら自体小さい絶対値になることになるので絶対値において僅かである変動を誘発することになるという短所を有する。
【０００５】
接触検出装置を電磁環境に対して感受性を低下させるのに利用可能な解決法は、接触面の導体つまり電極と結合された第１及び第２の電気経路間の均衡を別々に検出することにある。このような分別検出を行うことができる回路は、文書ＷＯ９６／１８１７９及びＵＳ２００２／００３９０９２に説明されている。それらは、入力で電気経路を受け取り、かつこれらの電気経路間の電位差に比例した信号を出力する増幅器を含む。出力信号は、電気的不均衡を定量化することを可能にするためにアナログ的に処理し、次に、デジタル化すべきである。これらの回路は、比較的達成し難く、環境（供給電圧の安定性、温度など）に敏感であり、かつノイズを発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ９６／１８１７９
【特許文献２】ＵＳ２００２／００３９０９２
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓｔｅｐｈａｎ  Ａ．Ｍａａｓ著「非線形マイクロ波及びＲＦ回路」、「Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ」発行、２０００３年、§２．２．７．２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、これらの短所を補正する電気経路間の不均衡を検出して定量化するための装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、添付の請求項１に記載の装置、すなわち、それぞれの入力部で第１及び第２の経路を受け取る比較手段と、経路の少なくとも１つに接続した可変移送キャパシタンス手段と、比較手段と可変移送キャパシタンス手段の間に接続され、かつ不均衡が補償されるまで比較手段によって生成された結果に応じて可変移送キャパシタンス手段の可変移送キャパシタンスを変えるようになった制御ユニットとを含む第１及び第２の電気経路の間の不均衡を検出して定量化するための装置を提供する。
【００１０】
このような装置は、達成しやすい。比較手段は、出力部で状態ビットを生成する簡単な比較器とすることができる。可変移送キャパシタンス手段は、スイッチに付随する簡単なコンデンサで構成することができる。これらの構成要素は、殆どノイズを発生せず、環境に殆ど感受性がなく、かつ殆どエネルギを消費しない。
この装置の特定的な実施形態を添付の請求項２から請求項７に定めている。
本発明はまた、上述のように定めた検出及び定量化装置を含む表面の近くの触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するためのシステムの様々な実施形態を提案する。これらの異なる実施形態は、請求項８から請求項２４に定めている。
本発明の他の特性、目的、及び利点は、本明細書で以下に詳細に示す実施形態の説明において及び非限定的な例として示す添付図面を考慮すると明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】平行な線形導電トラックの規則的なパターンを含む接触面に関連の本発明の具現化の第１の代替による接触検出装置によって形成される電子回路の機能原理の図である。
【図２Ａ】本発明の具現化の第１の代替による分極Ｐ、基準Ｒ、及び検出Ｓの機能を有するトラックを示し、かつ隣接トラック間の静電結合効果の発現を概略的に示す、図１のパターンのような支持体上に移植された一連の規則的な平行なトラックの横断面図である。
【図２Ｂ】分極トラックＰと検出トラックＳの間に静電均衡を摂動させ、不均衡を本発明による装置により検出して定量化することができる接触を概略的に示す図２Ａに類似した図である。
【図３】本発明の具現化の第１の代替による接触検出装置によって実施された分極及び検出の段階及びレベルのタイムチャートである。
【図４】本発明による検出の第１の方法による分別検出ＣＭＰ及び容量不均衡の中性化までのデジタルコードＢＬＣによる連続的定量化作業の経路Ｒ／Ｓの均衡の試験の分極ＰＤＷ及びＰＵＰの一連の段階及びサイクルを示す一連のタイムチャート４Ａ〜４Ｇである。
【図５】２つの方向に移植された導電トラックを含む表面に関連の本発明の第１の代替による接触検出装置の変形の電子回路の機能原理の図である。
【図６Ａ】本発明による可変キャパシタンスを有し、かつ切換可能なコンデンサの列を含む可変移送キャパシタンス回路の図である。
【図６Ｂ】本発明による接触検出装置内で実施することができる電子可変移送キャパシタンス回路の他の機能図である。
【図６Ｃ】本発明による接触検出装置内で実施することができる電子可変移送キャパシタンス回路の他の機能図である。
【図６Ｄ】本発明による接触検出装置内で実施することができる電子可変移送キャパシタンス回路の他の機能図である。
【図７Ａ】本発明による接触検出装置に関連付けることができる支持体又は接触面（タッチパッド）上に移植された平行な線形導電トラックの規則的なパターンの上面図である。
【図７Ｂ】本発明による接触検出装置に関連付けることができる支持体又は表面上で移植される放射形導体トラックを規則的なパターンの別の例の上面図である。
【図８Ａ】本発明による基準トラックＲ及び検出トラックＳ及びその組合せの異なる特定の構成のための中心軸に対する接触位置の関数として感度の図である。
【図８Ｂ】本発明による基準トラックＲ及び検出トラックＳ及びその組合せの異なる特定の構成のための中心軸に対する接触位置の関数として感度の図である。
【図８Ｃ】本発明による基準トラックＲ及び検出トラックＳ及びその組合せの異なる特定の構成のための中心軸に対する接触位置の関数として感度の図である。
【図９】本発明による基準トラックＲ及び検出トラックＳ及びその組合せの異なる特定の構成のための中心軸に対する接触位置の関数として感度の図である。
【図１０Ａ】正の分極Ｐ＋及び負の分極Ｐ−が２つの導電トラックに適用され、静電効果が較正（α）及び試験（β）の段階中に検出トラックＳ上で回収される本発明による検出装置の具現化の別の代替による実施される接触検出原理の図である。
【図１０Ｂ】正の分極Ｐ＋及び負の分極Ｐ−が２つの導電トラックに適用され、静電効果が較正（α）及び試験（β）の段階中に検出トラックＳ上で回収され、トラックＳの左右に触知性接触の影響を示す本発明による検出装置の具現化の別の代替による実施される接触検出原理の図である。
【図１０Ｃ】正の分極Ｐ＋及び負の分極Ｐ−が２つの導電トラックに適用され、静電効果が較正（α）及び試験（β）の段階中に検出トラックＳ上で回収され、トラックＳの左右に触知性接触の影響を示す本発明による検出装置の具現化の別の代替による実施される接触検出原理の図である。
【図１１】本発明による２つの方向に移植された導体のパターンに関連し、かつ別の検出モードを実行する接触検出装置の別の具現化による電子回路の機能原理の図である。
【図１２Ａ】図１１の代替によって具現化された検出装置の３つの経路Ｐ＋、Ｐ−、及びＳの均衡を取る可変移送キャパシタンス回路の具現化の代替の図である。
【図１２Ｂ】図１１の代替によって具現化された検出装置の３つの経路Ｐ＋、Ｐ−、及びＳの均衡を取る可変移送キャパシタンス回路の具現化の代替の図である。
【図１２Ｃ】図１１の代替によって具現化された検出装置の３つの経路Ｐ＋、Ｐ−、及びＳの均衡を取る可変移送キャパシタンス回路の具現化の代替の図である。
【図１３】図１〜図９の検出及び図１０、図１１、図１２Ａ〜図１２Ｃの代替検出モードを組み合わせる改良型検出原理を実施するために正の分極Ｐ＋、負の分極Ｐ−、基準Ｒ、及び検出Ｓの４つの経路の組合せに対応する一連の導電トラックを含む支持体の断面図である。
【図１４】公知の形式の平坦ＴＦＴスクリーンの表面下にある導電横列及び縦列の構造の上面図である。
【図１５】本発明による１次元（ＩＤタッチスクリーン）内の接触検出機能を有するスクリーンにＴＦＴ表示スクリーンを変形するためのこのスクリーンの導電横列上での本発明による接触検出装置の接続、（移植）及び結合の図である。
【図１６】本発明によってＴＦＴスクリーンを２Ｄタッチスクリーンに変形するためのこのスクリーンの導電横列及び縦列上での接触検出装置の接続及び接合の図である。
【図１７】導体パターンに関連の本発明による接触検出装置の別の具現化の電子回路の原理の機能図である。
【図１８】導体パターンに関連の本発明による接触検出装置の更に別の具現化の電子回路の原理の機能図である。
【図１９】本発明によるいくつかの検出モードを実施することができる本発明による接触検出装置の更に別の具現化の電子回路の原理の機能図である。
【図２０Ａ】単なるキャパシタンス特性を有する要素の電荷及びリード（平板）電位を表す図である。
【図２０Ｂ】移送キャパシタンス特性を有する回路の電荷及び電位を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の目的は、静電気の原理を基本とし、かつ擬検出及び摂動の感受性を回避しながら、確実に接触面の近くの接触又はより一般的には凝縮物体（ペンなど）の存在を正しく検出することを可能にする接触検出装置を提供することである。より正確には、この目的は、平面の各軸に従った基準面に対するあらゆる接触（指の接近又は物体の存在）の正確な位置特定であるが、可能な場合には、この目的は、次に、非常に細密で電磁摂動のない容量測定を行うことを意味するこの基準面に直交方向にこの存在の位置を特定することも含む。
【００１３】
更に、数年にわたってディスプレイ又は平坦スクリーンテレビシステムには、大幅な開発があり、従来の陰極線スクリーンに取って代わりながら広範囲にわたる普及をもたらしている。特に、画像とユーザの指で与える指令との間の対話型機能を設けたタッチスクリーン装置を形成する透明膜に基いて陰極線スクリーンを接触検出システムに関連付けようとする試みが行われている。しかし、この種のタッチスクリーンでは、通常、相対的精度不足及びユーザの接触に対する感度のむらが発生する。
【００１４】
それ自体新しくかつ興味深い目的に従って、本発明者は、ここで、驚くことに接触検出機能が与えられた平坦な表示スクリーンを構成するために、接触検出機能を追加するために平坦な広く普及しているスクリーンを変形することが興味深いことになり得ることを提案した。その時点で、本発明者は、最も広く普及している平坦なスクリーンの間では、ＴＦＴ形式（薄膜トランジスタの技術による）のスクリーンは、着色光点（ピクセル）を伝達するトランジスタセルのアレイを基本とし、一方、トランジスタは、接続されかつ透明ワイヤ又は導体材料で具現化された導電横列及び縦列のマトリックスアレイにより電力が供給されることを示した。１つの目的は、平坦なタッチスクリーンになるように接触検出機能が設けられた表示スクリーンシステムを取得するために独創的にこのようなスクリーンの導電トラックを再利用して本発明による接触検出装置と結合することを提案する。第１に、その仕事は、修正することなく又はできるだけ最少の修正をもたらしながら意外なほどに既存の平坦なＴＦＴスクリーンの構造に適合かつ結合することができる装置を有するということである。第２に、その仕事は、できるだけ最少の工業製造工程の修正をもたらしながら、接触検出装置のこれらの新しい機能を一体化する平坦なＴＦＴスクリーンをもたらすということである。
【００１５】
遭遇する問題は、ＴＦＴ形式のスクリーンが、周期的パターンで、ただし、この平坦なスクリーンの内側に位置する平面においてのみ配置された平行な導電線のアレイを有するという点である。この問題は、摂動させることなくＴＦＴスクリーンの既存の構造を再利用すること、かつ導電線が平坦なＴＦＴスクリーンの内側の単一の平面内に移植されるがタッチスクリーンになるために接触検出機能をＴＦＴスクリーンに追加することにある。
この問題は、上述のように、電磁摂動の感受性を回避することにより、かつスクリーンの近くの指又はあらゆる感応物体の存在及び正確な位置を正しく及び確かに検出することにより、かつ可能であれば３次元で、すなわち、スクリーンの２次元により、かつ可能な場合には、３次元、すなわち、ＴＦＴスクリーン表面に垂直な方向の物体の距離によって解決すべきである。
【００１６】
簡潔には、これらの目的は、導体又は導電トラックの規則的なパターンを含む導電面を配置して（好ましくは１次元又は２次元で、かつ移植面の１つ又はいくつかのレベルに従って周期的に）、かついくつかの段階で導体の対間の容量均衡の分別検出を進めることによって本発明の１つの原理による具現化される。２つの隣接導電トラック間の結合の存在を測定し、より正確には、隣接トラックの１つの対の間の静電結合を隣接トラックの別の対の間の静電結合と対比又は比較することによって（隣接トラック間のあらゆる接触なしに及び必然的に互いに追従することなく）示差測定法の原理を実行することによって検出してその後定量化することを計画している。更に正確には、本発明により、導体のこれらの２対間に確立されるこれらの２つの結合値間の容量均衡を試験する。これらの結合は、静電結合、すなわち、容量結合である。これらの２つの結合の各々は、１つの導電トラックと隣接トラックの間に形成され、これらのトラックは、隣接している場合もあれば、そうでない場合もあり、近い場合もあれば遠い場合もあり、直接互いに追従している場合もあれば、接触面の導体の規則的なパターンで追従していない場合もある。本発明により、２つの結合のこれらの２対のトラックは、共通の１つのトラックを有することができ、かつ有することが好ましいという特殊性のために、対の隣接トラック間の第１の結合及び別の対の隣接トラックの間の第２の結合を有利に比較することを計画している。更に正確には、いくつかの代替検出方法を実施することができる。第１の代替により、共通のトラックは、容量均衡を試験し、かつ容量不均衡の可能性を測定し、より正確に言えば定量化し、一方は基準トラックＲとして機能し、他方は検出トラックＳとして機能する２つの横トラックに共通の分極トラックＰである。別の検出方法は、共通のトラックが、検出トラックＳとして機能し、かつ横トラックの１つの上に正の電位ジャンプ（「正の分極」Ｐ＋という）を印加し、一方、反対の横トラック（反対側と対称形）上に負の電位ジャンプ（「負の分極」Ｐ）を印加することによって２つの横トラック上に２つの分極Ｐ＋及びＰ−をもたらす。
【００１７】
本発明の実施形態により、通常は、従って以下の少なくとも３つの経路を選択する：分極Ｐの１つの経路及び基準Ｒ及び検出Ｓの２つの経路、又は分極、正Ｐ＋、及び負Ｐ−の２つの経路及び検出Ｓの１つの経路、更に、常に、導体に割り当てられた別種の機能の対称又は逆対称パターン（例えば、６つの経路Ｐ＋／Ｓ／Ｐ−、及びＰ＋／Ｒ／Ｐ−、又は５つの経路Ｐ＋／Ｓ／Ｐ−／Ｒ／Ｐ＋、又は４つの経路のサイクル．．．／Ｐ＋／Ｓ／Ｐ−／Ｒ／．．．）を保存する２つの前出代替の組合せによる４つの経路、すなわち、分極「正の」Ｐ＋、「負の」Ｐ−の２つの経路、並びにそれぞれ４つ、５つ、６つ、又はそれよりも多くの導体に適用する基準Ｒ及び検出Ｓの２つの経路。
【００１８】
分極、基準、及び検出の機能の各々は、一度にいくつかの導電トラックの群に適用することができることに注意すべきである。全般的には、分極Ｐ又はＰ＋又はＰ−、基準Ｒ、又は検出Ｓの各経路は、少なくとも１つの導体に又はいくつかの導体の群に結合される。異なる構成は、本明細書で以下に行う説明で示す。更に、接触面全体の近くのあらゆる蝕知可能な接近又は物体の存在を正しくマップする（検出し、位置を特定して記録する）ために、各連続的精査作業で異なる導体の３つ組を選択することによって感応面全体を精査することを計画している。検出のいくつかの構成は、更に、有利に組み合わせて、特に一層より正確な（狭い）解像度が得られるか、又は表面を二分法による作業によりマップし、すなわち、表面において、次に、表面の各半分において、次に、各１／４等々において、接触の可能性を連続的に検出することを可能にする特定の解像度プロフィールを取得することができる。
【００１９】
通常の容量的対策は、２つのコンデンサ極板の間に、すなわち、２つの端子又は２つの経路間にのみ講じられるが、表面上の少なくとも３つの導体に対処することによって選択的に接続することができる少なくとも３つの経路を有するビームを有することを本発明の実施形態では独創的に計画していており、ビームは、有利な態様では、導体の群のこの３つ組を一方では分極の回路に、他方では経路間の容量不均衡の試験、検出、補償、及び定量化の回路に結びつける。
【００２０】
本発明の利点は、その原理により、検出対策が本質的に異なるものであり、経路の１つの対と経路の別の対の間にそれぞれ形成される２つの静電又は容量結合を比較して補償することによって得られることである。従って、たとえ１つのトラックと横隣接トラックの間の各結合が一般的に開放的に発生し、それによって全ての外部摂動に露出される（測定が示差分測定であることからコンデンサの２つの極板間の結合と反して）としても、結合に及ぼす電磁摂動への感受性は、隣接結合にも発生し、かつ差分減算又は比較により中性化される。このような示差測定法の結果は、従って、推測的に接触により摂動しない２つの他のトラックの間の結合を基準することによって追求される現象、すなわち、２つのトラックの間の近い触知性接近又は物体の存在を示すだけにある。
【００２１】
分極及び検出、及び従って２つの横結合の効果は、本来は、表面の関連する導電トラックの領域内に接触がない場合は対称的であり、かつ均衡状態であることが好ましい。それに反して、１対の２つのトラックの近くの触知性接近又は物体の存在の場合、これらの２つのトラックの間の対応する結合は、摂動され、他の２対状態のトラック間の第２の結合に対してもはや均衡状態ではない。本発明は、正確には、これらの２つの異なる結合間の容量均衡を試験して比較することを提案するものである。３つの経路間に容量不均衡を検出又は測定することは、細心の注意を要する。驚くべきかつ改善した方法で、本発明は、経路の１つの上へ又は２つの経路の間の、更には２つの横経路の各々の上へ又は２つの経路と第３の経路との間の可変移送キャパシタンス、例えば、単なる可変キャパシタンスの並列の導入によりそれを補償することによってこの容量不均衡をデジタル的に測定することを提案する。一層驚くべきことに、本発明は、デジタル的に個別の値で別の経路に対する１つの経路の容量不均衡の値を定量化する又は推定することを提案する。この趣旨で、本発明は、可変容量性インピーダンスが容量不均衡を補償すべき経路に平行に接続した切換可能なコンデンサの列によって形成される回路を提供する。回路は、平行に接続される切換可能なコンデンサの少なくとも１つの列を含み、列の各分岐部は、デジタル制御ビット及びコンデンサにより制御されることが好ましいスイッチを含み、コンデンサは、２つずつ千鳥形配置であることが好ましいキャパシタンスを有する。デジタルスイッチ指令により回路に入れられるコンデンサのキャパシタンスは、従って、バイナリデジタル指令の重み付けに対応する累積容量性インピーダンス値が全体的にもたらされるように追加される。本発明によると、このような回路は、デジタル／容量変換回路と考えられる。
【００２２】
逆に容量／デジタル変換回路をもたらすことが、第１の代替に対して計画されている。このような回路は、２つの経路及び少なくとも１つの経路と平行して接続される切換可能なコンデンサの列を含み、一方、２つの経路は、一方の経路のキャパシタンスが他方より優れているか又は劣っているかを示す状態ビットを出力する比較器又は増幅回路の差動入力に適用される。出力状態は、特にコンデンサの切換を制御するバイナリデジタル指令を増加又は低減することができるフィードバック制御回路により用いられ、そのキャパシタンスの合計は、２つの経路により遭遇される全体的なキャパシタンスが等しいか又は均衡に近い点までデジタル指令に合わせた（好ましくは比例した）関数として変動する。
【００２３】
有利な態様では、本発明の実施形態の異なる代替による提供される接触検出装置は、表面上に移植される導電接触部分、トラック、又は線によって形成される導体の規則的なパターンを有する全ての種類の支持体に関連付けられ、かつ組み合わせることができる。特に有利な態様では、トラックを２つの異なる平面内に移植することは、不要である。特定の用途においては、いくつかの一連の垂直なトラック又はあらゆる種類のパターン（平行、同心、放射状、迷路、重り合い、ダイヤモンド形、蜂の巣など）に配置されたトラックを２つの別々の平面内に移植する。しかし、基本的に、本発明の検出の原理及び異なる有利な方法に従って導電トラックは、単一の平面（又は少なくとも同じ平坦な又は湾曲した表面、すなわち、単一のレベル））内に移植又は刻印することができる。このようにして、有利な態様では、タッチパッド形式の接触検出システムを取得する。
【００２４】
驚くべきことにかつ特に有利な態様では、接触検出装置は、ＴＦＴ平坦スクリーンの形式のマトリックスアドレス式スクリーン、すなわち、半透明の薄膜トランジスタが平坦スクリーン表面の背後の内部平面に移植されたスクリーン内のピクセルの表示に向けてトランジスタアレイの導電アドレス指定及び制御縦列及び／又は横列のフレームに関連付けられ及び結合される。このようにして、有利な態様では、表示スクリーンを接触検出機能が設けられたスクリーン、すなわち、タッチスクリーンに変形する。
【００２５】
従って、本発明による特定的な実施形態は、少なくとも１つの平面内に規則的なパターンで分散した少なくとも一連の導体を含む表面の近くの触知性接近又は物体の存在を検出及び位置を特定する方法を実行し、本方法は、以下の接触検出段階、すなわち、このような複数の導体の中で３つの経路（ビームとして）を形成するか又は３つの経路（ビームとして）と接続した少なくとも３つの導体のビームを選択する段階と、上記ビームの導体の少なくとも１つの対の間に少なくとも第１の（静電又は容量）結合及びビームの少なくとも別の対の間に第２の（静電又は容量）結合を確立するためにビームの分極経路の導体又は導体類上で少なくとも１つの分極を適用する段階と、上述の導体に対する触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するように容量不均衡の可能性を検出するために、少なくとも検出経路から第２の結合に対する第１の結合の容量均衡を示差的に試験する段階とを実行する。
【００２６】
また、これらの本発明の実施形態は、少なくとも１つの平面（そして、少なくとも１つの次元で）内で規則的なパターンに従って分散された少なくとも一連の導体を含む表面の近くの触知性接近及び物体の存在の検出及び位置特定のシステムで具現化することができ、このような複数の導体を含む表面は、それぞれ、複数の導体の間に３つの経路に接続した少なくとも３つの導体のビームを選択するアドレス指定回路と、ビームの少なくとも第１の１対の導体間の少なくとも第１の（静電、又は容量）結合、及びビームの少なくとも別の対の導体間の第２の（静電又は容量）結合を確立するために、ビームの少なくとも１つの導体を分極するための手段と、表面の導体に対する触知性接近又は物体の存在を検出して位置を特定するために、第２の結合に対する第１の結合の均衡を試験する示差的な手段とを含む接触検出装置に関連付けられる。
【００２７】
より正確には、検出モードの少なくとも２つの代替は、明らかであり、これより以降でより詳細に示す。
第１の代替により、接触面上に移植された複数の導体から３つの導体を選択した後に、第１の導体に分極（刺激Ｐ）の役割、第２の導体に基準（Ｒ）の役割、及び第３の導体に検出（Ｓ）の役割を割り当てる。電気分極（すなわち、電位のジャンプ）を電位のレベル、より具体的には、供給電位（ＧＮＤ又はＶＤＤ）までの低インピーダンス接続により第１の分極導体Ｐに適用する。他の２つの導体Ｒ及びＳは、ハイインピーダンスの状態になる。しかし、他の２つの経路（Ｒ及びＳ）は、静電又は容量不均衡を検出するために差動回路（比較器又は増幅器）の２つの入力部に接続される。更に、２つの経路Ｒ及びＳは、これらの２つの経路ＲとＳの間に容量不均衡を補償及び定量化するために、これらの経路ＲとＳの各々と接地の間に並列に接続した切換可能なコンデンサの列に、又は可変キャパシタンスを有する別の回路に、より一般的には、可変移送キャパシタンスを有する別の回路に接続される。そうするために、分極Ｐ、基準Ｒ、及び検出Ｓの３つの経路によりこのようにして形成された３つの導電線のビームを形成すると、これらの３つの経路Ｐ、Ｒ、及びＳは、スイッチ（すなわち、トランジスタ配線電子スイッチ）又はマルチプレクサの列によって形成されるアドレス指定及び選択手段をすることによって選択される３つの導体に結びつけられる。測定作業（すなわち、容量均衡又は不均衡の試験、検出又は定量化）は、較正及び検出又は定量化のいくつかの段階において行われる。各作業の後、アドレス指定手段は、上述の表面の全ての導体を精査し、かつ物体又は触知性接近の存在の位置を特定してその正確な位置を見つけるためにビームの３つの経路Ｐ、Ｒ、Ｓ（又は、恐らく３つの経路Ｐ、Ｒ、Ｓに接続したいくつかの導体の３つの群）に接続した接触支持体の３つの導体の選択を修正する。
【００２８】
別の検出モードに従って接触面上に移植された複数の導体から３つの導体又は導体の３つの群を選択した後に、中央又は軸線方向（対称面）である第１の導体Ｘに検出Ｓの役割を割り当てる。次に、横導線ＸＩに正の電位ジャンプ（「正」分極Ｐ＋という経路上の刺激ΔＶＰ）を、反対側で対称形である別の横導線ＩＸに反対の負の電位ジャンプ（負分極Ｐ−という刺激ΔＶＮ）を印加する。２つの横導線ＩＸ及びＸＩは、供給電位Ｐ−及びＰ＋に接続されており、従って、低インピーダンスであり、一方、検出Ｓの第１の導体Ｘは、検出経路Ｓ上の電位ジャンプの発現を検出するために、検出回路ＣＤ（比較器又は増幅器）の差動入力部（−）に接続されているが高インピーダンス状態のままである。最初に、電位ジャンプの検出というこの段階の前に、その後の検出という第２の段階中に電位ジャンプの可能性を検出するために基準電位が確立される較正又は基準の段階がある。
【００２９】
第１のつまり基準段階α中に、検出経路Ｓの導体Ｘは、検出回路ＣＤ（低インピーダンスのＳ）の、入力部−に印加された基準電位（電圧源）で短絡状態であり、２つの横導線ＩＸ及びＸＩは、確立された電位又は電位（中性化、接地ＧＮＤ）に設定されている。電位同士は、逆であるであることが好ましく、すなわち、分極Ｐ＋及びＰ−は、交換され、高い方の電位（ＶＤＤ）は導体ＩＸに、低い方の電位（ＧＮＤ又は−ＶＣＣ）は他方の導体ＸＩに印加される。第２つまり検出段階β中に、比較器回路ＣＤの他方の差動入力部＋に印加された検出経路Ｓは、基準電位（高インピーダンスの状態）から切り離される。切り離された検出経路Ｓの導体Ｘは、容量電荷を保存する。正の電位ジャンプΔＶＰは、導体ＸＩに接続した分極経路Ｐ＋に印加され、負の電位ジャンプΔＶＮは、導体ＩＸに接続した他方の分極トラックＰ−に印加される。次に、検出経路Ｓ上で、指、物体又は物がトラックＩＸ、Ｘ、又はＸＩのうちの１つに接近した場合、電位ジャンプが相転移α／β中に生成されることが見出されている。第１の段階α中に（電位ジャンプ前に）軸線方向導体Ｘに接続した検出経路Ｓ上で得られた電位のレベルは、従って、検出というこの代替モードにおいて基準として機能する。検出経路Ｓ上で見られる電位ジャンプの方向は、トラックＸのいずれかの側で、すなわち、ＩＸ又はＸＩで接触の位置が特定されているかを示している。
【００３０】
このような電位ジャンプは、従って、物体の存在又は触知性接近が一方では導体ＩＸ及びＸ、他方では導体ＸとＸＩ間の２つの静電又は容量結合の一方を摂動させることを示すことができる。有利な態様では、２つの段階αとβの間で、２対の導体ＩＸ〜Ｘ及びＸ〜ＸＩ間の結合の不均衡を定量化するために、適用可能である場合に切換可能なコンデンサの列を並列に接続することによって入力側で不均衡を補償することにより、及び／又は検出経路Ｓに接続した変動点と分極経路Ｐ＋Ｐ−の間に可変キャパシタンス回路の、より一般的には、可変移送キャパシタンス回路の同等のキャパシタンスを変えることにより、電位ジャンプＳの可能性を検出することを発明により提案する。可変移送キャパシタンス回路又は切換可能なコンデンサ列は、２つの経路Ｐ＋とＳの間、及び２つの経路ＳとＰ−の間で並列であり、従って、「入力」経路と平行に接続したキャパシタンスを含む。「出力部」では、検出経路Ｓは、２つの静電又は容量結合間の均衡が再確立された時を検出する分別検出回路（比較器又は増幅器）に適用される。このような再均衡化は、最初に発現した不均衡を中性化するために追加しなければならなかった可変移送キャパシタンス回路又はコンデンサの列のキャパシタンスのデジタル値に基づいて３つのビーム経路を形成している導体の２対の間の２つの結合の不均衡を定量化することを可能にするものである。
【００３１】
有利な態様では、異なる経路の間の静電又は容量不均衡の補償の手段は、１つのそれぞれの経路と、接地又は供給電位のような安定した基準電位に接続することができ、又は検出経路Ｓのような別の経路に接続した変動点を形成することができる１つの中性化点との間に並列に接続した少なくとも１組のコンデンサを含む切換可能なコンデンサバンクとして具現化される。切換可能なコンデンサの列においては、並列である各分岐部は、キャパシタンスの判断値を有するコンデンサと直列であるスイッチ（好ましくは電子スイッチ、トランジスタ型式の）を含む。キャパシタンスの値は、分岐部間に２つずつ（２又は１／２の比率）千鳥に配置され、この１組のスイッチは、デジタル指令の状態ビットにより制御されることが好ましい。従って、驚くべきことに、デジタル／容量変換回路、すなわち、入力部で２進デジタル制御値を有し、容量変換を実行し、すなわち、この２進デジタル値をこの可変キャパシタンス回路の出力部の２つの経路又は切換可能なコンデンサの列間に存在する容量値に変換する回路を取得する。更に、変形においては、このような回路は、第１の経路（Ｐ）又は第２の経路（Ｐ＋）と第３の経路（Ｓ）の変動点との間にそれぞれ並列に接続した２つの切換可能なコンデンサの組を含むことができる。このような可変コンデンサ回路は、符号付き２進デジタル指令を受信することができ、２進符号に基づいて、第１の経路と中性化点又は変動点との間に追加された容量性インピーダンスを変えるたびに第１の組のコンデンサを切り換えるか、又は対称的に第２の経路と変動点（第３の経路Ｓ）の間に追加された他の容量性インピーダンスを変えるために第２の組のコンデンサを切り換えることができる。
【００３２】
デジタル／アナログ変換器の方法においては、デジタル指令による切換可能であるコンデンサの列によって形成されるこのような可変キャパシタンス回路は、デジタル／容量変換器と考えることができ、かつそれ自体、本発明を形成することができる。
更に、検出の第１のモードにおいては、入力経路Ｒ及びＳの一方と又は入力経路Ｒ及びＳの両方と平行である１組又は２組の切換可能なコンデンサを含む二重回路が稼動されるように見える。しかし、これらの２つの経路Ｒ及びＳは、２つの入力経路間の静電均衡又は不均衡に応じて、コンデンサが対応する経路上に有する累積キャパシタンスを変えるために切換可能なコンデンサの列の入力部に新しいデジタル指令が印加されるかを指標Ｑの状態に従って判断される制御及び指令ユニットにループにより伝達される状態指標（ビットＱ）を出力部で供給する比較器又は増幅器の２つの差動入力部（＋及び−）上に印加される。このフィードバックループは、２つの経路間の静電均衡がもたらされるか又は静電均衡がほぼ具現化される点まで（定量化閾値まで）２進デジタル指令を増加又は低減することによって入力経路Ｒ又はＳに印加されたキャパシタンスを修正するように作用する。この回路は、従って、一方又は２つの経路上に並列に取り付けられた切換可能なコンデンサの列と、差動比較回路と、他方の経路上のキャパシタンス値と比較した時に一方の経路のキャパシタンスの値を実質的に均等化（再均衡化）するために２つの経路間の回路の比較結果に応じて列コンデンサの切り換えに向けてデジタル指令を印加する制御ユニットとを含む。このような回路は、従って、入力経路により見られた上述のキャパシタンス値に対応するデジタル値の表示（二進法であることが好ましい）への一方の経路上に存在するキャパシタンス値の変換（一方の経路と安定した基準電位間）を提供する。このような回路は、アナログ／デジタル変換回路との類似を拡張する容量／デジタル変換器として先に見たデジタル／容量回路に対して二重的に考えることができる。
【００３３】
慣例により、本発明においては、電圧及び電位の基準は、接地と呼ぶこともある接地ＧＮＤに対して取ることとし、従って、接地の電位は、ゼロであることになる。
更に、スイッチとして図面に概略的に示すスイッチによる接続は、一般的に、あらゆる形式の技術のもの、すなわち、バイポーラ、電界効果（ＦＥＴ）、トンネル効果、絶縁酸化物（ＭＯＳＦＥＴ）の金属ゲート、ＴＦＴなどとすることができるトランジスタのような電子スイッチによって具現化される。
【００３４】
図１の全体図は、本発明により検出の原理を実行する電子回路の第１の機能図を示している。
本発明により、規則的なパターンに従って配置された一連の導体を含む表面は、導体への接触（そこからの近接性）を検出するための装置又は回路に関連付けられる。図１の略示する例においては、導体移植がある表面は、互いに等しく離間及び隔離された一連の平行な線形導電トラックから成る。導電トラックを含むこのような表面は、平面上に、すなわち、単一のレベルに移植された規則的なパターンであり、トラックは、並行式である。併進（スライダ）により保存されるこのような導電トラックパターンは、１次元と考えることができるが、２次元で固有の平面を占有する。
【００３５】
本発明による接触検出装置の具現化のこの第１の形においては、導電トラックのこの表面に関連の回路又は装置は、以下を含む。
−３つの経路を形成する少なくとも３つの導電線Ｐ、Ｒ、Ｓのビーム：
・分極、励起、又は刺激の第１の経路Ｐ、
・基準の第２の経路Ｒ、及び
・検出の第３の経路Ｓ、
−以下の経路のいずれかに各導電トラック．．．、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、．．．を個々にかつそれぞれ接続することを可能にする複数のスイッチング手段により又は複数のマルチプレクサ回路によって形成されたアドレス指定回路ＩＣＸ：
・分極（刺激）の経路Ｐ、
・基準の経路Ｒ、
・検出の経路Ｓ、
・又は、恐らく、確立された電位、例えば、供給電位（ＶＤＤ）、又は導体ＩＩ、ＩＩＩ、．．．、ＶＩＩ、．．．がアドレス指定ＳＬＣにより選択されなかった時には接地電位（ＧＮＤ）、
・又は、非切換状態においては、これらのスイッチングは、（高インピーダンス状態ＨＩ）と考えられるトラック．．．、ＩＩＩ、．．．、ＶＩＩ、．．．を接続することができない、
・トラックは、あらゆる形式の技術、すなわち、バイポーラ、電界効果などとすることができる直接的な非抵抗接続により、特に、トランジスタのような抵抗が僅かな電子スイッチにより対応する経路と接続されることが好ましい。
−経路Ｐの分極（刺激）の第１の回路ＰＵＳ、ＰＤＳ、
−基準及び検出の２つの経路Ｒ及びＳの放電の機能に役立つ別の分極回路ＲＧＳ／ＳＧＳ／ＥＱＳ、
−重み付きキャパシタンスを追加して両方の経路Ｒ及びＳの一方を均衡を取る（再均衡化する）ことを可能にする切換可能なコンデンサの列ＣＰＢ又は可変移送キャパシタンスの回路、
−例えば、経路Ｒ及びＳが印加され、かつ試験すべき基準及び検出のこれらの経路Ｒ、Ｓ間の容量又は静電均衡を可能にする増幅器又は比較器ＣＭＰを含む経路Ｒ及びＳの均衡の比較の差動回路ＣＣ、及び
−例えば、マイクロプロセッサ回路、又は図１の例により、アドレス指定回路ＩＣＸ分極回路ＰＵＳ／ＰＤＳ及びＳＧＳ／ＥＱＳ／ＲＧＳ、経路Ｓ及びＲ上に１つ又はいくつかの可変キャパシタンスを有する切換可能なコンデンサＣＰＢの列、及び比較回路ＣＣを制御するマイクロコントローラにより、構成された中央ユニットＵＣ。
【００３６】
比較回路ＣＣの出力Ｑ、すなわち、比較又は均衡試験の結果を示す状態ビットを受信する中央ユニットつまり制御ユニットＵＣは、以下の適切な指令を通じて、装置の異なる回路（すなわち、アドレス指定回路及び分極回路、可変キャパシタンスＣＰＢを有する切換可能なコンデンサの列、及び容量及び均衡試験を行う差動回路ＣＣ）を制御する：
−スイッチのアドレス指定及び選択のコードＳＬＣ、
−分極スイッチ段階指令（表さず）、
−再均衡化するか又は経路Ｒ及びＳ間の不均衡を補償するように意図したデジタル２進コードＢＬＣ、
−比較回路ＣＣの較正及びサンプリングのための指令（ＡＺ：ゼロリセット、ＳＰＬ：サンプリング）。
【００３７】
この第１の代替においては、導電線Ｐ又は分極経路は、接触（すなわち、指又は物又凝縮物体の存在）に感応する表面ＰＡＤの導電トラック又はいくつかの導電トラックの群の１つを分極するという中心的な役割を有する。
ビームの他の２つの導電線Ｒ及びＳは、それぞれ、基準経路Ｒ及び検出経路Ｓを形成する。
本発明の第１の代替に沿って、この導電線の３つ組を形成する経路Ｐ、Ｒ、及びＳの各々は、それぞれ、タブレットの対応する導電トラック．．．、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、．．．と接続することを計画している。
【００３８】
簡素かつ有利であり、かつ図１における例として示す第１の構成においては、ビームの第１の導電線Ｐ、すなわち、分極経路Ｐは、支持部ＰＡＤの選択トラック、ここでは、中央の導電トラックＶに接続されている。このトラックＶは、次に、対称軸に関する基準として機能する。ビームの第２の導電線すら基準経路Ｒは、隣接する横トラックＩＶと接続されている。これは、図１で見られる簡単な構成などにおいて隣接トラックＩＶ（接してはおらず、かつ必ずしも直近というわけではない）、又はＩＩＩ又はＩＩのような更に離れているその後のトラックとすることができる。検出ビームの第３の導電線Ｓつまり経路Ｓは、軸線方向トラックＶの他方の隣接トラック又はその後のトラックＶＩＩ、．．．とすることができる第３のトラックと接続されている。
【００３９】
機能において、マイクロコントローラは、アドレス指定バスで適切な選択のアドレス指定指令ＳＬＣをアドレス指定及び制御回路の１組のスイッチに送り、アドレス指定及び制御回路は、接続され、すなわち、以下のような接続を引き起こす（図１の構成例に従って）：
−ビームの分極経路Ｐは、導電トラックＶに接続される。
−第２の導電トラックＩＶは、基準経路Ｒに接続される。
−第３の導電トラックＶＩは、検出経路Ｓに接続される。
最後の２つ、すなわち、検出経路Ｓ及び基準経路Ｒは、比較回路ＣＭＰの２つの差動入力部＋及び−に接続され、各々の線Ｓ又はＲと接地ＧＮＤ（固定基準の又はあらゆる他の確立された電位）との間に並列に接続した２組のコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．及びＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．に接続される。
【００４０】
分極経路Ｐは、電位を優位な値にする例えば正の供給電位ＶＤＤまで上げるプルアップスイッチＰＵＳと、電位を電源の接地ＧＮＤのような低い値（負又はゼロ）にするプルダウンスイッチＰＤＳとを含む第１の分極回路に接続されている。
基準Ｒ及び検出Ｓの他の２つの経路は、例えば、図１の例における具現化に従ってＳＧＳ、ＥＱＳ、ＲＧＳのような２つ又は３つのスイッチを含む分極又は脱分極（放電）の別の回路に接続されている。接地電位に設定する第１のスイッチＲＧＳは、基準経路Ｒを接地のような安定した電位のレベルに接続される。接地電位に設定する別のスイッチＳＧＳは、検出経路Ｓを安定した電位のレベル、ここでは、同じ接地電位に接続される。更に、基準Ｒ及び検出Ｓの２つの経路は、代替的に又は累積的に電位水平調節又は短絡のスイッチＥＱＳにより直接的に相互接続することができ、従って、短絡により、浮動電位とし、かつ接地又はスイッチＳＧＳ及び／又はＲＧＳの閉成により課さされると思われる他の安定した電位と異なるとすることができる同じ電位にすることができる。
【００４１】
機能において、本発明は、トラックを精査することにより、すなわち、タッチパッド又はタッチスクリーンのような支持タッチ面の導電トラックの異なる３つ組を各対処時に選択することにより、一連の読取作動（試験又は厳密な調査）全体を実行する。
各読取作動においては、少なくとも３つの導電トラック、すなわち、分極Ｐに１つ、基準Ｒにもう１つ、検出Ｓに更にもう１つが選択される。
各読取作動中に、図４に示すように、段階１、段階２、及び／又は段階３といういくつかの（２つ又は３つの）段階が区別される。
【００４２】
最初に及び全体的な読取（試験又は精査）作動中に、マイクロコントローラのアドレス指定バスＳＬＣは、図１における構成に従って分極経路Ｐが導電トラックＶと接続され、隣接トラックＩＶが基準経路Ｒと接続され、残りの隣接トラックＶＩが検出経路Ｓと接続されるように電子スイッチを位置決めする選択指令ＳＬＣを送る。
第１の段階（φ１）では、第１の経路Ｐは、第１の分極回路ＰＵＳ−ＰＤＳにより、安定した基準電位ＶＰ１、好ましくは接地電位ＧＮＤになる。プルダウン電子スイッチＰＤＳは、例えば、線Ｐの電位Ｕを接地ＧＮＤの電位０にするために閉成される。
同じ段階φ１中に、電位ΔＶＳＲの既知の差が、第２の経路Ｒと第３の経路Ｓの間に、従って、ここでは導電トラックＩＶとＶＩ（図１の例）の間に印加される（課せられる）。この電位又は電圧の差でΔＶＳＲ＝Ｕs−ＵRはゼロであり、すなわち、２つの基準及び検出の経路Ｒ及びＳの導電線は同じ電位になることが好ましい。図１の具現化の例に従って、以下によりこのような課せられた分極を取得することができる：
−ビームの導電線Ｒ及びＳを短絡させ、従って、それぞれの電位が均等化されるように電子スイッチＥＱＳを閉成することにより、又は
−これらの２つの基準及び検出Ｒ及びＳの経路が同じ絶対電位０であるように、各制御線Ｓ又はＲの電位を接地ＧＮＤの電位０にするために２つのプルダウンスイッチＳＧＳ及びＲＧＳを閉成することにより、
−代替的に、プルダウン又はプルアップスイッチは、簡単な方法で非ゼロ電位差Δ＝ＶＳ１−ＶＳ１≠０を確立するために１つの又は各々のＳ又はＲを個々に非ゼロ電位ＶＳ１又はＶＳ２に接続することができ、
−又は、これらの３つのスイッチＳＧＳ、ＥＱＳ、ＲＧＳを閉成することによる。それによって明らかに２つの検出及び基準の経路Ｓ及びＲの電位は、接地ＧＮＤの同じヌル電位０になる。
【００４３】
この第１の段階φ１中に、分極経路Ｐ及び従って導電トラックＶは、例えば、０のような基準電位になり、基準経路及び検出経路Ｒ及びＳ及び従って導電トラックＩＶ及びＶＩは、既知の電位（又は電圧＝電位差）、好ましくはヌル０になることになる。
この段階中に、既知の電位又は電圧、好ましくはゼロ（０）は、比較器ＣＭＰの入力部±で課せられることになる。マイクロコントローラＵＣは、出力がゼロであるように均衡又は更に正確に言えば較正を強制するために、ゼロリセット指令ＡＺを比較器ＣＭＰに印加することが計画されている（これは、特に、非ゼロ電位差ΔＶＳＲ≠０が比較器ＣＭＰの入力部＋及び−で経路Ｓ及びＲ間に印加される代替において必要である）。任意的に、比較回路の測定又は定量化誤差は、この場合に測定又は確立することができる。任意的に、導電トラックＩＩ、ＩＩＩ、及びＶＩＩ、並びにトラックＶ及び分極経路Ｐなど非アクティブ導体は、接地に接続するか又は浮動のままにし、すなわち、非接続状態、すなわち、「高インピーダンス」のレベルのままにすることができる。
作動のこの第１の段階（φ１）の終わりに、電位Ｒ、Ｓ、及び／又はＰを引き下げ、つまり無効にしたプルダウンスイッチＰＤＳ、ＳＧＳ、ＲＧＳ、及び／又はＥＱＳは、電位Ｒ及びＳが浮動か又は「高インピーダンス」状態であるように弛緩状態（開成のスイッチ）である。
【００４４】
次に、第２の段階（φ２）中に、電位ΔＶＰの変形が、刺激経路とも呼ばれる分極経路Ｐ上に課せられる。これは、ビームの分極経路Ｐ上のあらゆる電位ＵPを印加することにより、特に、供給ＶＤＤのような非ゼロの確立された基準電位のレベルで分極Ｐの線を短絡させることによって取得することができる。このようにして、図１の具現化の例に従って分極線Ｐを正の供給線ＶＤＤと接続するプルアップ又は電位増大スイッチＰＵＳを閉成することによって分極経路Ｐの電源の電位、及び従って図１の例におけるトラックＶの電位を上げることができる。
【００４５】
この結果、この第２の段階φ２中に、経路Ｐ及び軸線方向トラックＶは、段階１の残留電位ＶＰ１と異なる新しい電位ＶＰ２になる。同等方式で、第１の分極回路は、基準φ１（較正）及び試験φ２（検出）の段階、及び一部の場合には、本発明の第１の代替に従って実施される基準経路と基準経路Ｒ及びＳ（比較及び／又は定量化）間の容量不均衡の定量化段階φ３の連続を示す図４における段階φ１、φ２、．．．、φ１、φ２のタイムチャートによって示唆されているように、分極Ｐの線上で第１の分極回路は電圧ジャンプ（遷移前線により分離された２つの電位レベルの電圧ジャンプ又は矩形信号（？）又は連続）を印加すると規定することができる。
【００４６】
この第２の段階（φ２）中に、より正確には、サンプリング段階（φ３）中に、入力部＋及び−が基準経路Ｒ及び検出経路Ｓを受け取る比較回路ＣＭＰの助けを借りて検出経路Ｓと基準経路Ｒの間の電位差を通じて容量不均衡、すなわち、静電荷の不均衡を検出する。
より正確には、本発明の具現化の代替中に、基準経路Ｒと検出経路Ｓの間の静電不均衡を定量化することが計画されている。
より正確には、このような検出又は物理的測定段階は、２つの経路Ｓ及びＲ間の、すなわち、基準ＩＶ及び検出ＶＩの導電トラック間の容量不均衡の可能性を定量化すること（図１の指示的例に従って）、又は他の場合には基準経路Ｒ及び検出経路Ｓが均衡状態（平衡状態）であること、すなわち、トラックＩＶ及びＶＩが静電平衡状態にあることを確認することにある。
【００４７】
物理的な説明の始めとして、電気的結合は、電位Ｐになった軸線方向トラックＶと隣接トラック．．．、ＩＩＩ、ＩＶ、及びＶＩ、ＶＩＩ、．．．、特に、直近の横トラックＩＶ及びＶＩとの間に確立されるように思われる。この段階φ２では、経路Ｒ及びＳに接続されているトラックＩＶ及びＶＩは、浮動又は「高インピーダンス」状態である。静電的性質、より正確には、推測的な容量的性質である２つの横結合は、基準軸線方向トラックＶ上の分極電圧ジャンプΔＶＰの影響を受けて隣接導電トラックＩＶ、ＶＩ、及び従って経路Ｒ及びＳの各々の電位の変換を誘発する。
【００４８】
特定のトラック、例えば、図２Ｂに示すようなＶ−ＶＩの環境が、指ＤＧの接近のような空気又は真空以外の物体ＤＧの存在、又は空気又は真空ε0又はμ0のものと明らかに異なるペン、定規又は探り針により、金属性か否かに関わらず、導電性か否かに関わらず、すなわち、誘電率ε1又は透磁率μ1の凝縮物体のような物の存在により摂動された場合、軸線方向トラックＶと隣接トラックＶＩの間の電気的結合又は静電結合は、この存在により摂動及び修正される。
より正確には、触知性接触ＤＧは、２つの隣接トラックＶ及びＶＩの間に存在する静電結合又は容量結合の値を修正すると考えられ、その値は、通常、これらの２つのトラック間の寄生容量又は漏れコンダクタンス（インピーダンスの逆）と考えられている。この現象は、些細なものである。
【００４９】
それを検出するために、本発明は、独創的かつ有利な態様では、再均衡化すべきである経路Ｓ又はＲと接地ＧＮＤ又はＶＤＤのようなあらゆる他の安定した電位との間に並列に接続した均衡錘キャパシタンスの追加で中性化することによって静電結合のこのような変形を補償することを提案する。これは、検出Ｓ及び基準Ｒの各々の経路上に、対応する経路Ｓ又はＲと接地ＧＮＤのような確立された電位の間に並列に取り付けられた切換可能なコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．又はＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．の列ＣＰＢを導入することによって本発明により通常とは異なって許容される。
【００５０】
切換可能なコンデンサの各々は、ビームの検出Ｓ又は基準Ｒの経路に対応する導電線と、上述の経路Ｓ又はＲと安定した電位、すなわち、接地ＧＮＤとの間に並列に取り付けられた１組のいくつかのコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２などとで構成される。各分流器は、導電線Ｓと接地基準電位ＧＮＤの間の電子スイッチＫＳ０と直列であるコンデンサＣＳ０を含む。スイッチＫＳ０がマイクロコントローラＵＣの適切な制御コードＢＬＣにより開成された時、コンデンサＣＳ０は、回路外にあり、そのキャパシタンスは、接地ＧＮＤに対する線Ｓの全体的キャパシタンスには含まれない。全てのスイッチＫＳ０、ＫＳ１、ＫＳ２などがマイクロコントローラＵＣの均衡制御コードＢＬＣにより開成された時、接地ＧＮＤに対する線Ｓの自己キャパシタンスＣＳｉにはキャパシタンスは追加されない。スイッチＫＳ０が粗制御ユニットＵＣからの適切な再均衡化制御コードＢＬＣにより閉成された時、コンデンサＣＳ０のキャパシタンスの値は、線Ｓと、経路Ｓが接続されている導電トラックとの自己キャパシタンスに追加される。スイッチＫＳ０及びＫＳ１が適切な再均衡化コードＢＬＣにより閉成された時、２つのコンデンサＣＳ０及びＣＳ１は、線Ｓと接地電位ＧＮＤの間の回路に入れられ、これらのコンデンサＣＳ０＋ＣＳ１のキャパシタンスの値の累積は、経路Ｓの自己キャパシタンスＣＳｉに追加される。３つのスイッチＫＳ０、ＫＳ１、及びＫＳ２が適切な再均衡化コードＢＬＣにより閉成された時、３つのＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２は、線Ｓと接地ＧＮＤの間の回路に入れられ、キャパシタンスＣＳ０＋ＣＳ１＋ＣＳ２の値の累積は、トラックＳの自己キャパシタンスＣＳｉに追加される。
【００５１】
その結果として、接触面の導電トラックＶＩ（経路Ｓ）の近くの物体の存在及び特に指の接近が容量性電荷を高めた時、マイクロコントローラＵＣは、コンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．の選択の切り換えを制御された方式で制御することができ、キャパシタンス累積値ＣＳ０又はＣＳ０＋ＣＳ１、又はＣＳ０＋ＣＳ１＋ＣＳ２は、変動を補償して、調節された方式で均衡を再確立するために線Ｓの固有キャパシタンスＣＳｉに追加される。
【００５２】
この趣旨で、この種の容量性均衡錘を静電結合の変動に蓄積することができるように、基準に対する比較を行うことが必要である。これは、接触支持体（タッチパッド又はタッチスクリーン）の表面の別の導電トラックＩＶに接続されている基準経路Ｒの役割である。基準経路Ｒが接続されている導電トラックＩＶは、分極Ｐの導電トラックＶとの静電又は容量結合のそれぞれの値が実質的に同じであるように、検出Ｓの導電トラックＶＩと対称形になるように選択される。接触面上に又は接触面の下方に移植された規則的なパターンの導電トラックＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩ、又はＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩが選択されることになる。更に、第１の段階φ１中に、比較回路ＣＭＰは、この差動回路ＣＣを較正することを可能にするゼロリセット指令ＡＺを受信する。
【００５３】
この処理は、重み付けブリッジで二重の重み付けする原理と多少似たものであり、重み付けの較正の第１の段階中に、分量が秤上に置かれ、揺動点の位置を正確に特定するために小さな較正済み錘の連続を追加することによって均衡錘で均衡が取られ、次に、重み付けの第２の段階中に、分量が抜かれると、揺動点の平衡に戻るように小さな較正済み錘の合計での置換によりその不在分を補償する。追加した小さな較正済み錘の合計は、秤が正確であるか否か（均衡状態又は欠陥状態）ということとは独立して分量の正確な重量に対応する。
【００５４】
本発明により、マイクロコントローラＵＣは、多少似通った処理を実行することが予想される。まず第１の段階φ１中に比較回路を較正することにより、最初に、導電トラックＩＶ、Ｖ、ＶＩの近くの物体の存在の影響を相殺するために、基準及び検出の経路Ｒ、Ｓに同じ電位ΔＶＳＲ＝０を課することになる。次に、第２の段階φ２中に、静電不均衡又は容量不均衡の可能性が、分極Ｐの影響を受けて検出及び基準の２つの経路Ｓ、Ｒ間に検出される。この場合、この不均衡は、摂動中の物体の存在を示すものであり、マイクロコントローラＵＣは、比較器ＣＭＰの出力Ｑの状態及び特にその符号の関数として、秤又は重み付けブリッジのプレートの重み付け又は再均衡化の方法で、均衡が再確立されるまで１組のコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．又はそのうちの特定のコンデンサ、又は他方の１組のコンデンサＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．ＣＲｎのうちの特定のコンデンサを回路に入れるように（再均衡化）均衡コードＢＬＣを増加又は低減するという処理をトリガする。
【００５５】
連続的な近似により、すなわち、図３に示すように１つ及び同じ分極シーケンス中に、脱分極φ１及び再分極φ２の新しいシーケンスに進むことなく（放電ΔＶＳＲ＝０でもなく新しい刺激Ｕｐ＝ＶＰ２でもなく、試験段階φ２中の比較器のいくつかの連続的サンプリングφ３、φ３’、φ３’’など）、回路に連続的にコンデンサＣＳ０、次に、ＣＳ０＋ＣＳ１のキャパシタンスを有する２つのコンデンサＣＳ０及びＣＳ１、次に、ＣＳ０＋ＣＳ１＋ＣＳ２のキャパシタンスを有する３つのコンデンサを入れることによって均衡を再確立することができる。
【００５６】
しかし、好ましくは、各々のサイクルで導電トラックの分極を再初期化することによっていくつかのサイクルでコンデンサＣＰＢの列の制御のデジタルコードＢＬＣを調節することが予想される。図４Ａ〜図４Ｇは、回路に入れられるコンデンサのキャパシタンス値の調節のデジタル指令ＢＬＣの連続の関数としての切換可能なコンデンサの列の可変キャパシタンスの値の調節のサイクルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの連続を概略的に示している。各サイクルＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ．．．の初期の段階φ１中に、ビームの３つの経路Ｐ、Ｒ、Ｓ及び対応するトラックＩＶ、Ｖ、ＶＩが放電される。再初期化パルスＰＤＷは、導電トラックＰ、Ｒ、Ｓの放電及び分極の初期値への戻りを指令する。これは、３つの経路Ｐ、Ｒ、Ｓを接地ＧＮＤのゼロ電位のようなより低い基準電位に設定するためにスイッチＰＤＳ（プルダウンスイッチ）ＳＧＳ、ＲＧＳ、及び／又はＥＱＳを閉成することによって為される。次に、各サイクルＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ．．．の第２の段階φ２中に、分極又は刺激のパルスＰＵＰが印加されると、分極経路Ｐの電位Ｕpを上部供給電位ＶＤＤのような確立された基準電位ＶＰ２まで引き上げるようにもう一度スイッチＰＵＳの閉成を指令する。切換可能なコンデンサな列のキャパシタンス値を調節するための放電φ１及び再分極φ２のサイクルＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄの連続は好ましいものであり、その理由は、有利な態様では、電荷注入現象を回避することを可能にするからであり、その理由は、切換可能なコンデンサの列のスイッチの開成及び閉成は、特に、中性化の電荷均衡がない電荷移動を誘発し、急速に平衡及び容量／デジタル変換への戻りを摂動するからである。放電のそれぞれの段階φ１（脱分極ＰＤＷの段階φ１のシーケンス）の最初に切換可能なコンデンサＣＰＢの列の切り換えの指令ＢＬＣのあらゆる修正をもたらした後に、検出の段階φ２を行って分極ＵP（刺激Ｐ）の電位ジャンプΔＶＰに進み、次に、電位ＵR及びＵSの比較ＣＭＰに進むことが一般的に好ましい。
【００５７】
特に有利な態様では、２つのコンデンサの組ＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．、ＣＳｎ及びＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．、ＣＲｎを有する切換可能なコンデンサの列は、増加中又は減少中の値において、好ましくは、比率ｑの幾何学的連続：ＣＳ０＝ｑ・ＣＳｌ＝ｑ・ｑ・ＣＳ２で、好ましくは、ＣＳ０＝２ｘＣＳｌ＝２ｘ２ｘＣＳ２のような２の比率の連続で増加（減少）する際に千鳥配置であるキャパシタンス値を有することが本発明により計画されている。従って、１ｋｇ、５００ｇ、２５０ｇのような重量のサンプルのように、選択及び基準の２つの経路間の静電不均衡を補償してこの容量性列の回路によって実施される容量性再均衡化を調節するのに適切な（最小のキャパシタンスＣＳ０又はＣＳｎの誤差内で）キャパシタンスＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．、ＣＳｎの組合せを見つけることができる。
【００５８】
従って、図１の具現化の別の例に従って、入力線Ｓに平行に接続され、かつ別の入力線Ｒに平行に接続した切換可能なコンデンサの第２の組ＣＲＢを追加することができるコンデンサの第１の組ＣＳＢで構成された切換可能なコンデンサの列ＣＰＢを考え、かつ符号Ａ±（例えば、８ビット、すなわち、１バイトを形成するために）Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、．．．、Ａ６、．．．、Ａｎ及びＡ±のビットを追加することができる２、３、４、．．．、７、．．．、又はｎ＋１ビットで符号化されたデジタル再均衡化コンデンサＢＬＣを供給することができる。
【００５９】
第１のビットＡ０、Ａ１、Ａ２、．．．は、対応するコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．、ＣＳｎの選択的切り換え及び回路挿入をトリガする。有利な態様では、コンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．、ＣＳｎのキャパシタンスは、容量性重み付けが対応するビットの重み付けつまり２進法の重量に対応するように２で千鳥配置されている。
従って、例えば、指令ＢＬＣ＝Ａがゼロの値を有する時、２進符号Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４−．．．−Ａｎ＝００００００００は、全てのスイッチの開成をトリガすると共に、線上に存在する全体的なキャパシタンスが値ＣＳｂ＝０を取るように全てのコンデンサを回路から離す。
【００６０】
１の値又は２進符号Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎ＝１０００００００に対して、コンデンサの列への指令ＢＬＣ＝Ａは、１つのみのスイッチＫＳ０を閉成し、回路は、線Ｓ上にキャパシタンスＣＳｂ＝ＣＳ０を有する。
Ａ０−Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎ…＝０１００００００の２進符号に対応する２の値Ａに対して、コンデンサの列への指令ＢＬＣ＝Ａは、単一のスイッチＫＳｌを閉成し、回路は、ＣＳ０の２倍（又は半分）であるキャパシタンスＣＳｂ＝ＣＳ１を線Ｓ上に有する。
【００６１】
Ａ０−Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎ＝１１００００００の２進符号に対応する３の値Ａに対して、コンデンサの列への指令ＢＬＣ＝Ａは、スイッチＫＳ０及びＫＳ１を閉成し、回路は、前出値の合計、すなわち、ＣＳ０（又はＣＳ１）の３倍であるキャパシタンスＣＳｂ＝ＣＳ０＋ＣＳ１を線Ｓ上に有する。
以下同様である。
Ｎの２進分解に対応するＮの値Ａ又は２進符号Ａ０−Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎに対して、コンデンサの列への指令ＢＬＣ＝Ａは、回路が事実上回路に入れられたコンデンサのキャパシタンスの累積に対応するキャパシタンスＣｓ＝ＣＳ０±ＣＳｌ±ＣＳ２±ＣＳ３±．．．±ＣＳｎを線Ｓ上に有するように、対応するビットＡ０−Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎの状態０又は１によってスイッチＫＳ０、ＫＳ１、ＫＳ２、．．．、ＫＳｎを閉成するか又は閉成せず、上述の累積は、実際には、ＮｘＣＳ０（又はＮｘＣＳｎ）の値ＣＳｂを有する。
【００６２】
符号ビットＡ±が１の状態に対して状態を変えた時、例えば、事前の再発の関係に従ってそれぞれのキャパシタンスがＡ０−Ａ１−Ａ２−Ａ３−．．．−Ａｎの状態の関数として他の線Ｒ上で追加されるように、使用されるのは、他の組の切換可能なコンデンサＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、．．．、ＣＲｎであることを選択肢として予想することができる。
驚くべきことに、スイッチがデジタル均衡コードＢＬＣにより指令される切換可能なコンデンサの１つ又は２つの列ＣＳＢ及びＣＲＢから成る可変キャパシタンスの列ＣＰＢを含むこのような回路は、自動的かつ独創的なデジタル／アナログ変換器との類似により、デジタル／容量変換回路（ＣＮＣ）を形成する。
【００６３】
本質的に補完的かつ独創的に、逆に、回路ＣＰＢ、ＣＭＰ、ＵＣは、容量／デジタル変換（ＣＣＮ）の回路を具現化する。
キャパシタンスＣの値をキャパシタンスＣの値を示すデジタル定量化Ａに変換しがちであるこのような回路は、１つ又は２つの入力経路Ｓ／Ｒと、スイッチがデジタルコードＢＬＣ（指令、制御、選択、又は均衡）により指令される切換可能なコンデンサＣＳＢ／ＣＲＢの１組又は２組で構成された可変キャパシタンスＣＰＢの列と、比較回路ＣＣと、回路に入れられるコンデンサＣＳ０、ＣＳ１、ＣＳ２、．．．、ＣＳｎ又はＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．、ＣＲｎの数及びランクを指令する指令ＢＬＣに印加されたデジタルコードを増加又は低減することができるフィードバックをもたらす判断回路ＵＣとを含む。
【００６４】
他の可変キャパシタンス手段も、検出及び基準Ｓ及びＲの２つの経路を再均衡化して２つの静電結合間の不均衡の可能性の発現を補償するために本発明によって実施することができる。より一般的には、経路Ｓ及びＲを再均衡化するために単なる可変キャパシタンスと同等の効果を有するための手段を含む他の可変移送キャパシタンス手段を実施することができる。後ほど注釈する図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄは、接地ＧＮＤに対して基準経路Ｒ上で可変移送キャパシタンスが得られる回路の他の具現化を概略的に示している。
【００６５】
キャパシタンスの受け入れられている定義は、２つの電位変動ΔＶ１及びΔＶ２を電荷の変動ΔＱと結び付ける比例定数である。
ΔＱ＝ΔＶ１*Ｃ−ΔＶ２*Ｃ
可変キャパシタンスは、電荷と電位間の可変比例定数を意味する。この定数を修正する１つの方法は、コンデンサの相互接続配置を変えること、又はバリキャップとして使用されるダイオードのバイアス電位を変えることである。しかし、上述の公式が示すように、電位変動、例えば、ΔＶ１と電荷ΔＱの変動間の比例を変える別の方法を図２０Ｂ（単なるキャパシタンスを示す図２０Ａと比較されたい）に示している。可変利得（増幅又は減衰）係数ｋを有する増幅装置を加えると、電位変動ΔＶ１、及び従ってコンデンサの第１のリードで見られる実際の電位変動がｋΔＶ１に修正される。利得係数ｋを変えると、電位変動ΔＶ１と電荷変動ΔＱ間の比例定数を修正することができる。形式的には、コンデンサ要素のキャパシタンスは、利得ｋの修正により修正されるものではない。更に、図２０Ｂに示す装置は、利得係数ｋを定めることができるように基準電位が必要であるために少なくとも３極装置である。しかし、電位の変動ΔＶ１を電荷の変動ΔＱと結び付ける比例定数は、まだ存在しており、明らかに、利得係数ｋを有するための手段により修正及び制御することができる。このような比例定数は、一般的に「移送キャパシタンス」と呼び、又は一部の文献では「トランスキャパシタンス」と呼んでいる（例えば、Ｓｔｅｐｈａｎ  Ａ．Ｍａａｓ著「非線形マイクロ波及びＲＦ回路」、「Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ」発行、２０００３年、§２．２．７．２を参照されたい）。移送キャパシタンスは、キャパシタンスと同様に、Ｆａｒａｄという単位で測定される。移送キャパシタンスの概念には、簡単な２極コンデンサにより具現化されたキャパシタンスの概念（図２０Ａに示す）が含まれる。しかし、単なるキャパシタンスと異なり、単なるキャパシタンス以外の移送キャパシタンスは、移送キャパシタンス回路のノードでの電位変動を上述の回路の別のノードでの電荷変動に変換することができる。
【００６６】
図６Ａの回路図は、図１の切換可能なコンデンサＣＰＢの列の組の１つと同様に機能する単一の組のコンデンサＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、．．．を含む切換可能なコンデンサの列である。検出経路Ｓは、単に、経路Ｓと接地ＧＮＤとの間に結合された一定のキャパシタンス値を有するコンデンサＣＳを含む。基準経路Ｒの各々は、経路Ｒと接地ＧＮＤとの間にそれぞれのスイッチＫＲ０、ＫＲ１、ＫＲ２、．．．、又はＫＲｎと直列に接続したコンデンサＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、．．．、又はＣＲｎを含む経路Ｒと接地ＧＮＤとの間に並列にいくつかの分岐部ＫＲと結合されている。機能する際には、いくつかのビットＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、．．．、又はＡｎの均衡コード（表さず）は、それぞれのスイッチＫＲ０、ＫＲ１、ＫＲ２、．．．、ＫＲｎの閉成又は開成を指令する。従って、接地ＧＮＤに対して経路Ｒによって示される全体的なキャパシタンスＣＲｂは、回路に入れられたＣＲ０、ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ２、．．．、及び／又はＣＲｎのキャパシタンスの累積の関数として変わる。
【００６７】
図６Ｂは、フォロア（反転入力端−にわたる出力ループ）として取り付けられた増幅器ＡＭＰを含む可変移送キャパシタンスを有する回路を示している。検出経路Ｓによって形成された第１の経路は、一定のキャパシタンスを有する基準コンデンサを通じて接地ＧＮＤに接続されている他の入力端（＋、非反転式）に適用される。増幅器ＡＭＰの出力は、他端子が接地に接続されている可変抵抗器又は電位差計Ｚ１＋Ｚ２の１つの端子に印加される。電位差計の調節点を形成するＺ１とＺ２の間の中間端子は、結合コンデンサＣｒを通じて基準経路Ｒによって形成された別の経路に接続されている。機能する際には、このような増幅器フォロア回路は、電位差計Ｚ１／（Ｚ１＋Ｚ２）の調節比、基準キャパシタンスＣＳ、及び結合キャパシタンスＣｒの関数として基準経路に並列に可変移送キャパシタンスを生成する。
【００６８】
図６Ｃは、経路Ｒ上に可変移送キャパシタンスを有する別の電気回路を示している。可変静電結合を備えたこの回路は、電位差計Ｚ１−Ｚ２により調節される可変利得（Ｚ２＋Ｚ１）／Ｚ１で取り付けられた増幅器ＡＭＰを有する。第１の経路Ｓは、一定のキャパシタンスを有するコンデンサＣＳにより接地に接続されている増幅器ＡＭＰの非反転入力端に適用される。他方の差動入力部（−、反転式）は、２つの端部端子が増幅器出力部と接地ＧＮＤの間に接続されている３点電位差計Ｚ１＋Ｚ２の中間端子に適用される。増幅器ＡＭＰの出力は、基準経路Ｒによって形成された第２の経路に結合コンデンサＣｒを通じて伝達される。機能する際には、可変利得増幅器として取り付けられたこのような回路は、電位差計Ｚ１／Ｚ２の調節比の関数として可変である静電結合を基準経路Ｒの出力部と接地ＧＮＤの間に並列に有する。
【００６９】
図６Ｄは、経路Ｒと接地ＧＮＤの間に可変移送キャパシタンスを有する更に別の回路を概略的に示している。この増幅回路は、ソースとドレーンのチャンネルＳ１−Ｄ１が電流源ＩＩと接地ＧＮＤの間に直列である電界効果Ｔ１構成を含む第１のフォロア段階を有する。この検出経路Ｓは、トランジスタＴ１のゲートウェイＧ１に適用され、一方、一定のキャパシタンスＣＳを有するコンデンサは、この入力経路Ｓ／Ｇ１を接地ＧＮＤに接続される。フォロアとして取り付けられたこのような段階Ｔ１は、Ｓ１と接地ＧＮＤとの間に直列である可変コンデンサＣ１＋Ｃ２を含む分岐部上で入力経路Ｓのレベルを再生する。基準経路によって形成された第２の経路は、結合コンデンサＣｒを通じて可変コンデンサＣ１−Ｃ２の２つのコンデンサの間の調節端子に適用される。このような回路は、入力経路Ｓ上に一定のキャパシタンスＣｓ有して、基準経路Ｒと接地ＧＮＤとの間に可変移送キャパシタンスを生成する。
【００７０】
図１及び図６Ａに示す回路ＣＰＢに対して、図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄの回路は、単に並列コンデンサを接続又は分離することによって可能であるものよりも小さい増分又は減分で可変移送キャパシタンスを変えることを可能にするという利点を有する。明らかに、コンデンサは、製造工程により許容される何らかの物理的な限界値よりも小さい物理的なサイズで製造することができず、かつ最小量の寄生容量を招くことなく接続したり又は切り換えたりすることはできない。それに反して、例えば、利得（増幅又は減衰）増幅器により移送キャパシタンスを変えると、この限界値を克服することができる。
【００７１】
機能する際には、出力部で経路Ｒ上に並列に可変容量インピーダンスＣＲｂ又は可変移送キャパシタンスを有するこのような回路の導入により、この経路Ｒの固有キャパシタンスＣＲｉの値が増大すると共に、全体的なキャパシタンスＣＲ＝ＣＲｉ＋ＣＲｂが得られるように修正される。可変キャパシタンスＣＲｂの値を制御又は調節することにより、感応面の一連の導電トラックと関連する本発明による接触検出装置の検出Ｓ及び基準Ｒの経路の間の容量不均衡ＣＳ／ＣＲを補償することに到達することができる。従って、可変キャパシタンス又は１組の切換可能なコンデンサデジタル指令の値の調節の関数として、経路Ｐ及びＲ（基準）と接続したトラック（ＩＶ−Ｖ）の結合に対して経路Ｐ及びＳ（検出）と接続したトラック（Ｖ−ＶＩ）の結合の容量不均衡（静電荷不均衡）の値を定量化することに到達する。
【００７２】
このようなアナログ測定又はデジタル定量化（個別の値、特に２進値による推定）は、第１に、摂動が発生する位置を見つけ、かつ実際に指か物か、又は寄生摂動でないかに関わらず、測定又は定量化した値の関数として区別することを可能にする。
特に、それは、更に、表面に接近する物体の位置がどこであるか又は正確な輪郭がどのようであるかを正確に定め、かつ一部の場合には、スクリーン表面に対する距離を推定することを可能にすることができ、その理由は、物が遠く離れているほど、感応面の導体間の静電界線を摂動する量が小さいからである。
規則的なパターンに従って分散された複数の導体を含む表面に適用される本発明による接触検出の原理では、特定の感度プロフィールを示し、このプロフィールは、更に、有利な態様では、表面導体に割り当てられた経路Ｒ、Ｐ及びＳの構成の関数として変化する。
【００７３】
図８Ａは、例えば、図面の右側に合わせて想起される図１の簡単な構成の第１の例で得られた感度プロフィールを示している。簡単かつ長細く、対称形又はむしろ逆対称であるこの構成においては、中央トラックＶは、分極経路に接続されており、一方、左右に直近である２つのトラックＩＶ及びＶＩは、それぞれ、基準Ｒ及び検出Ｓの経路に接続されていることを想起されたい。
図８Ａの図は、次に、中央トラックＶの中央軸に対する軸線方向の距離Ｘｘの関数として得られた感度Ｓｓの図を示している。感度プロフィールは、感度の最大値が周期的パターンのピッチに対応する約Ｘｘ＝１の距離で、従って、トラックＶＩの上部に向う正弦サイクル（図面の残りは平坦）という面を有することが見出されている。プロフィールピークＳｓは、約１〜２つのピッチ、一般的にρ≒１．５ピッチという幅に対応する解像度（従来はｍａｘ／√２で測定され、かつ導体の周期的パターンの周期性ピッチの単位で表されるピーク幅）を有する。図８ＡのプロフィールＳｓは、基準経路Ｒと接続した導電トラックＩＶの上部に向けて約Ｘｘ＝−１の距離で反対の感度最大値を示している。絶対値においては、この感度プロフィールＳｓでは、トラックＩＶ、並びにトラックＶＩより上方の存在を検出する。
【００７４】
図８Ｂは、いくつかの導電トラックＩＩ−ＩＶ−ＶＩ−ＶＩＩによって形成された群が基準及び検出Ｒ及びＳの２つの経路に接続されている、図面の右寄りに示されている別の逆対称の構成で得られた感度プロフィールの別の例を示している。図示の順番では、位置ＩＩ及びＩＶの２つのトラックは、分極経路に接続したトラック（Ｉ、ＩＩＩ、Ｖ）と交互に基準経路Ｒに接続されている。位置ＶＩ及びＶＩＩＩの２つの他のトラックは、分極経路に接続したトラック（Ｖ、ＶＩＩ、ＩＸ）と交互に検出経路Ｓに接続されている。図８Ｂの左側の図は、基準Ｒ、分極、及び検出Ｓのトラックのこのような構成で得られた感度プロフィールを示している。図８Ｂの感度プロフィールは、１〜３、従って、位置ＶＩ及びＶＩＩＩの検出トラックＳより上方での距離Ｘｘ（約Ｘｘ＝１及びＸｘ＝３の距離）の範囲で感度の平坦域状の最大値で切り欠き状態である。このプロフィールはまた、逆対称でＸｘ＝−１〜Ｘｘ＝−３の距離範囲において反対の感度平坦域を有する。このような感度プロフィールを有するこのような構成では、トラックＶＩ−ＶＩＩ−ＶＩＩＩ−（ＩＸ）の間隔を超える指又は物の存在を検出するが、また、同じく反対側の上方のトラック（Ｉ）−ＩＩ−ＩＩＩ−ＩＶ上では大きな解像度は得られないが、大きな物体又は物を検出することができる。
【００７５】
図８Ｃは、一方が基準経路Ｒに接続した位置ＩＩ及びＶＩＩＩにあり、他方が検出経路Ｓに接続した位置ＩＶ及びＶＩにある導電トラックの２つの群を有する更に別の対称形の構成で得られた別の感度プロフィールＳｓを示している。得られたこの感度プロフィールは、重要性が劣る負の感度跳ね返り（最大値６と比較すると−４の値）で２と３の間のρ、一般的に、ρ≒２．８の解像度幅でドアの形状を有する。
この時点で、有利な態様では、好ましくはマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサである制御ユニットは、特に興味深くかつ予想外である新しい検出プロフィールを取得するためにこのような構成及び感度プロフィールを組み合わせることができることが見出される。
【００７６】
単に例示的な例として、図９は、図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃの感度プロフィールの線形組合せによって得られた感度プロフィールを示している。図８Ａの感度プロフィールはＳＡ、図８ＢはＳＢ、図８ＣはＳＣであり、一方、図９の感度プロフィールはＳＤと見なす。この例における重み付け線形組合せの公式は、例示的に以下である。
ＳＤ＝ＳＣ−１．５ｘＳＡ．
図９の感度プロフィールＳＤは、従って、図８Ｃの構成の感度プロフィールＳＣを結合してそこから１．５ｘ図８Ａの構成の感度プロフィールＳＡを差し引くことによってこの例示的な例に従って得られる。
【００７７】
有利な態様では、図９の感度プロフィールは、同じ絶対値の負の絶対値がない狭い感度ピークを有する。驚くことに、解像度は、周期的パターンの１つのピッチと１．５のピッチ、一般的に、ρ≒１．３ピッチの間に含まれる幅を示している。有利な態様では、線形組合せによって得られたこのような解像度は、ρ≒１．５ピッチより劣り、従って、導出元である図８Ａ及び図８Ｃの２つの感度プロフィールよりも狭い感度ピークを有することに注意することができる。更に、このような感度プロフィールは、同じ振幅（絶対値）をもたらす反対のピークがないことを示しており、従って、絶対最大値の感度という単一のピークを示している。
【００７８】
それ自体有利であり、かつ各々の形状、寸法、嵩張り、及び形状輪郭の検出に適合されている多くの更に無限の異なる感度プロフィールは、加算、減算、乗算、重み付け、又は他の初等算数による演算をもたらすことにより、構成及び感度プロフィールのこのような線形組合せで取得することができることが理解される。
本発明の教示内容、特に、動的な構成及びプロフィールに従って異なる有利な構成及び感度プロフィールを取得することができることに注意されたい。すなわち、時間的に互いに連続し、かつ１つ又はいくつかの移動点に中心がある異なる構成の連続は、１つ又はいくつかの物体の動き、特に、いくつかの指の移動、又は互いに対する動きを検出及び区別することを可能にする。例示的な例として、離れていく２つの指の動き又は回転運動を検出することができる。
【００７９】
１つ又は２つの経路に並列に、かつ特にデジタル及び好ましくは２進法で定量化された容量性均衡指令の関数として適用された容量性インピーダンス又は２つの容量性インピーダンスを変えることを可能にする切換可能なコンデンサの列の回路に戻って、ここで、代替な有利な態様では、先に明らかにした原理に従って少なくとも３つのコンデンサ又はコンデンサの３つの群に接続することができる。少なくとも３つの経路を有するビームの間に定められた１つ又は２つの分極経路の入力部にこのような可変キャパシタンス回路を適用することができるように見える。
【００８０】
本発明のこの代替具現化に従って、検出装置は、ここで少なくとも３つの経路、特に、分極の第１の経路、分極の第２の経路、及び検出の第３の経路を含むビームを有する。
第１の分極経路は、正の分極経路Ｐ＋であり、第２の分極経路は、負の分極経路Ｐ−であり、これらの２つの分極経路は、好ましくは切換可能又は互換的である、正の電圧源ＰＳＢ及び負の電圧源ＮＳＢ（図１１を参照されたい）に接続されていることが好ましい。分極Ｐ＋及びＰ−の電圧は、反対の値、又は異なる絶対値、同じ符号の偶数の値を有することができるが、ただし、値が異なることを条件とする。
【００８１】
図１０Ａは、検出経路Ｓに割り当てられかつ接続した中央トラックＸ（対称軸を形成する）の両側での２つの横トラックＩＸ及びＸＩへのこのような正（Ｐ＋）及び負（Ｐ−）の分極の適用を概略的に示している。
検出の作動は、前と同様に、選択されたトラックＩＸ、Ｘ、及びＸＩの精査、アドレス指定、多重化、切換、及びビームの３つのそれぞれの経路、すなわち、検出Ｓ、正のＰ＋、及び負のＰ−の分極の経路との接続により行われる。
各々の接触検出作動時に、２つの段階、すなわち、第１の段階α及び第２の段階βを区別する。
【００８２】
第１の段階α中に、検出経路Ｓは、スイッチＣＣＳ（図１１を参照されたい）による接続先である確立された基準電位、例えば、接地ＧＮＤ、電圧源ＶＰＳ（例えば、電圧Ｐ＋とＰ−間の中間の電圧ＶＰＳ、電圧ＶＰＳは理想的にはゼロ）に設定される。検出経路のコンデンサＸ及び導電線Ｓは、従って、低インピーダンスＬ１（比較的確立された電位に対して僅かな抵抗）であると考えられる状態にある。正Ｐ＋及び負Ｐ−の分極の線は、例えば、接地ＧＮＤに接続した確立された電位に設定し、かつゼロの電位に設定するか、又は図１０Ａのクロノグラフによる記録によって示唆されるように、インバータにより置換することができ、経路Ｐ−に接続した導体ＩＸは、低い電位に設定されている経路Ｐ＋の導体よりも高い電位に選択される。
【００８３】
この第１の段階αでは、検出経路Ｓの導体Ｘの電位は、例えば、比較又は増幅回路ＣＣ（図１１を参照されたい）でサンプリング及び測定され、基準電位レベルとして後に使用される。
第２の段階βでは、正の電位ジャンプΔＶＰは、分極経路Ｐ＋の導体ＸＩに印加され、負の電位ジャンプΔＶＮは、他方の分極経路Ｐ−の伝達ＩＸに印加される。
検出経路Ｓは、次に、高インピーダンスＨＩであると考えられる状態になり、スイッチＣＣＳは、この第２の段階α中は開成である。
【００８４】
図１０Ａは、摂動がない場合に（表面より上方に存在する指及び物なし）、検出経路Ｓに接続した軸線方向の導電トラックＸ上で回収される電位のレベルは、安定、かつ第１の段階α中に先に確立された電位レベルに実質的に等しいままであることを示している。負の電位Ｐ−の導体ＩＸと検出Ｓの導体Ｘの間に確立された第１の静電結合は、従って、正の電位Ｐ＋の導体ＸＩと検出Ｓの導体Ｘとの間に確立された第２の静電結合に対して均衡状態である。
【００８５】
図１０Ｂは、負の電位Ｐ−のトラックＩＸ及び経路Ｐ−及びＳに接続した導電トラックＩＸ−Ｘの間の静電結合の近くの触知性接近の場合を示している。検出Ｓの軸線方向トラックＸ上で観測された電位により、段階α及びβの間に電位ジャンプができる。このような遷移中に、検出経路Ｓは、確立された電位ＶＰＳから分離されると、比較的低いインピーダンスの状態から高インピーダンスＨＩの状態に移る。検出線Ｓ上に発現した電位ジャンプは、関連の分極経路Ｐ−の電位ΔＶＮの負の変動の方向に向かう。より正確には、検出経路Ｓ上の電位ジャンプの振幅は、第１の結合Ｐ−／Ｓと第２の結合Ｐ＋Ｓの間の容量不均衡又は静電不均衡の振幅に対応するように見える。
【００８６】
図１０Ｃは、正の電位Ｐ＋の別のトラックＸＩ及び経路Ｓ及びＰ＋に接続した導電トラックＸ及びＸＩの間の静電結合の近くの触知性接近の別の場合を示している。検出Ｓの軸線方向トラックＸ上で観測された電位は、図１０と反対の方向、及び関連の分極経路Ｐ＋の正の電位変動ΔＶＰの方向に電位ジャンプをもたらす。経路Ｓのこの電位ジャンプの振幅は、第２の結合Ｐ＋Ｓと第１の結合Ｐ−／Ｓの間の容量不均衡又は静電不均衡の振幅に対応する。
【００８７】
図１１は、この第１の代替に対応する接触検出装置の電気回路の機能図を示している。
検出装置の回路は、表面が、各々が平面における２つの垂直方向に沿った基準経路Ｒに従って配置された２つの一連の導体．．．、Ｖ、ＶＩ、．．．及び．．．、Ｘ、ＸＩ．．．をここでは有する支持体ＭＡＴに関連するものである。導電線．．．、Ｖ、ＶＩ、．．．及び．．．、Ｘ、ＸＩ．．．は、図１を参照して先に明らかにした原理に従ってビーム又は恐らく横列及び縦列の別々のアドレス指定のための２つの独立した垂直ビーム及び水平ビーム）の３つの経路Ｐ＋、Ｐ−、及びＳに各々の導体．．．、Ｖ、ＶＩ、．．．Ｘ、ＸＩ．．．を個別に接続することを可能にするアドレス指定ＳＬＣ及び選択ＬＣＸの２つのシステムに接続されている。
【００８８】
２つの分極経路Ｐ＋及びＰ−は、それぞれ、２つの電圧源ＰＳＢ及びＮＳＢに接続されており、それによってそれぞれ、ＰＯＳ分極Ｐ＋及び負の分極Ｐ−の方形電圧信号が得られる。電位レベルＰ＋及びＰ−は、特に、論理ゲートを有するフォロア構成又はインバータ構成によって供給することができ、かつ切換又は交換することができる。
ビームの検出経路Ｓは、他方の差動入力部（ここでは反転入力端）が電圧源に接続されている比較回路又は増幅回路ＣＤの差動入力部（ここでは＋）に適用される。２つの差動入力部＋及び−は、スイッチＣＣＳ（電子抵抗器形式のスイッチ）により相互接続されている。
確立された基準電圧ＶＰＳに対する検出経路Ｓの比較の差動回路ＣＤの出力Ｑは、制御回路、マイクロプロセッサ又は好ましくはマイクロコントローラＵＣによって形成することができる制御ユニットＵＣの入力部ＩＮに印加される。制御ユニットＵＣは、較正ＡＺ（ゼロ設定）及びサンプリングＳＰＬの指令を差動比較回路ＣＤに印加する。
【００８９】
図１〜図５の第１の検出及び具現化モードと異なり、有利な態様では、制御ユニットＵＣにより制御された切換可能なコンデンサＣＰＣの列によって形成された可変キャパシタンスを有する回路ＣＰＣは、２つの分極経路Ｐ＋及びＰ−及び第３の検出経路Ｓの１つ又は各々の間に適用される。
より正確には、図１、図５、及び図６Ａの切換可能なコンデンサＣＰＢの列と異なり、可変キャパシタンス及び／又は切換可能なコンデンサの組を有する回路ＣＰＣは、分極Ｐ＋又はＰ−の経路と基準経路Ｓとの間に並列に接続されていることが図１１に示され、かつ図１２Ａで詳細に示されている。可変静電インピーダンス（好ましくは、デジタルスイッチングにより定量化されたキャパシタンス）を有するこの回路は、従って、負の電位Ｐ−と検出経路Ｓの間の第２の結合に対する正の電位Ｐ＋と検出経路Ｓの間の第１の結合の容量性（再）均衡を確立する。
【００９０】
より正確には、回路ＣＰＣは、有利な態様では、分極Ｐ＋及びＰ−の２つの経路の１つ又は各々と検出Ｓの経路の間にそれぞれ並列に接続した切換可能なコンデンサの少なくとも１つの、好ましくは２つのバッテリを含む切換可能なコンデンサの列によって形成することができる。図１、図５、及び図６Ａの切換可能なコンデンサの列ＣＰＢと異なり、図１２Ａに示すように、各々の分岐部がスイッチＫＰ１、ＫＰ２、ＫＰ３、．．．及びコンデンサＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、．．．を含む１組の切換可能なコンデンサによって形成された可変静電のこの新しい回路ＣＰＣは、分極経路Ｐの１つを検出経路Ｓと接続される。デジタル（再）均衡指令ＢＣＣは、従って、分極経路Ｐ＋と検出経路Ｓとの間に並列に追加された容量性インピーダンスを修正する。
【００９１】
第１の段階αから第２の段階βへの通過中に、差動検出回路ＣＤが基準電位ＶＰＳに対して、かつ電位ジャンプの方向及び振幅によって検出経路Ｓ上の電位ジャンプを検出した場合、制御ユニットＵＣは、経路Ｐ−及びＳの間の第２の結合に対して経路Ｐ＋及びＳの間の容量均衡又は静電均衡を再確立するために、切換可能なコンデンサの組ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３のような切り換えのデジタル指令ＢＣＣを修正することができることになる。
【００９２】
差動検出回路ＣＤによる較正及び試験の２つの段階α、βにおける検出サイクルは、経路Ｐ＋／Ｓ及びＰ−／Ｓの対の間の容量不均衡又は静電不均衡の中性化まで及び２つの段階α及びβ間の電位ジャンプの消滅まで繰り返される。
制御ユニットは、有利な態様では、検出経路Ｓと経路Ｐ＋（及び／又は恐らくＰ−）の間に追加された容量性インピーダンスの変動を制御することができる。この趣旨で、上述のように、制御ユニットＵＣは、差動検出回路ＣＤによる検出及び増幅される電位ジャンプの関数として切換可能なコンデンサの組の切り換えを制御する２進デジタル（再）均衡指令ＢＣＣを増加又は低減する。この趣旨で、回路ＣＤの出力Ｑは、制御ユニットＵＣの入力ＩＮに印加される。
【００９３】
図１２Ｂは、経路Ｐ＋及びＳ間の可変移送キャパシタンスＣｖの値及び経路Ｐ−及びＳ間の一定のキャパシタンスＣｎの値を供給する回路の別の機能図を示している。経路Ｐ＋及びＳ間の並列の分岐部は、端部端子が接地と経路Ｐ＋の間に接続されており、中間端子が結合コンデンサＣｐを通じて検出経路Ｓに接続されている電位差計によって形成される。
図１２Ｃは、経路Ｐ＋及びＳ間の可変キャパシタンス及び経路Ｐ−及びＳの間の一定のキャパシタンスを有する回路の更に別の図を示している。経路Ｐ＋及びＳ間の分岐部は、経路Ｓと、端板がそれぞれ接地ＧＮＤ及び経路Ｐ＋と接続されている可変コンデンサＣ１＋Ｃ２の中間端子の間に接続したコンデンサＣｐを含む。
【００９４】
従って、差動検出回路及び制御ユニットが段階α及びβ間の電位の発現を検出した時、制御ユニットは、中性化されるまで対の経路Ｐ＋及びＳ及びＰ−及びＳ間の静電不均衡を補償するために可変キャパシタンス回路又は移送キャパシタンス回路を調節することができる。可変キャパシタンス又は移送キャパシタンス、又は経路Ｐ＋及び／又はＰ−上に制御ユニットにより導入された定量化可能な容量性インピーダンスを有する切換可能なコンデンサの組の２進指令のデジタル値を調節する指令接触面の導体間の間隔を上回って発現した静電摂動の位置を特定して定量化することを可能にする。このようにして、有利な態様では、触知性接近又は物体の存在の影響に対する寄生現象を区別することができる。従って、定量化により、存在する物体の位置を特定して認識することができる。任意的に、容量不均衡の定量的対策は、接触支持体の表面に垂直な方向で物体、指、又は物の距離の位置を特定することを可能にすることができる。
【００９５】
検出モードの別の代替を図１３の図によって示している。図１３の具現化の代替では、第１及び第２の代替の２つの検出モードを組み合わせる。正の電位Ｐ＋及び負の電位Ｐ−の機能、並びに検出Ｓ及び基準Ｒの機能を検出面の少なくとも４つ、５つ、又は６つの導体に割り当てることがこの検出モードにおいて予想される。
図１３に示す構成の例に従って、最初の３つの導体は、それぞれ、正の電位Ｐ＋の経路、検出Ｓの経路、及び負の電位Ｐ−の経路に接続されている。他の３つの導体は、それぞれ、正の電位Ｐ＋、基準Ｒの経路、及び負の電位Ｐ−の経路に接続されている。正及び負の分極Ｐ＋及びＰ−の経路は、以前の代替と同様に、それぞれ、２つの電圧源ＰＳＢ及びＮＳＢにより分極化される。検出Ｓ及び基準Ｒの２つの経路は、検出経路Ｓ及びＲ間の静電均衡を試験して経路Ｒ／Ｐ＋及びＰ−の結合に対する経路Ｓ／Ｐ＋及びＰ−の結合の容量不均衡を検出するために、差動比較又は増幅回路に適用される。
【００９６】
分極Ｐ＋及びＰ−の経路は、一定のキャパシタンスの２つのコンデンサＣＰ及びＣＮにより検出の経路に結合されている。正の分極Ｐ＋の経路及び基準Ｒの経路は、一定のキャパシタンスのコンデンサＣＲにより結合されている。負の分極Ｐ−の経路及び基準Ｒの経路は、制御ユニット（図示せず）により制御された可変キャパシタンスのコンデンサＣＶにより結合されている。機能において、すなわち、経路Ｓ及びＲを比較する差動回路ＣＣが容量不均衡を検出した時、制御ユニットは、このような容量不均衡を補償し、かつ不均衡が中性化された時に定量化するために可変キャパシタンスＣＶで作用する。
【００９７】
有利な態様では、このような４つの経路に関するこのような改良型検出モードを用いて、３つの経路Ｐ＋、Ｓ、Ｐ−の組に対する完全な対称性を確立又は保存することができる。このような対称性により、Ｓ及びＲのような比較的近いトラックに本質的に同じ影響を与える検出及び基準Ｓ及びＲの経路に共通する摂動、例えば、周波数５０又は６０での電気供給回路の放射のより良好な排除（トラック間にの共通のノイズの除去）が保証される。
【００９８】
ここで、本発明では、有利な態様において、マトリックス表示スクリーン、特に、薄膜トランジスタＴＦＴを有する表示スクリーンのマトリックスアドレス指定回路と接触検出装置を結合することを想定して可能にする。
図１４は、このようなマトリックススクリーンのＴＦＴアドレス指定回路のマトリックス構造を概略的に示している。
回路は、タイムコントローラＴＣと、接触なく２つのレベルで垂直方向及び水平方向に組み合わされた導電縦列．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．及び横列．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．のアレイとを有する。これらの線の間には、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）が相互接続されている。より正確には、縦列は、ソースのアドレス指定の導電横列を形成し、すなわち、トランジスタソースの選択を制御する透明導体材料から成る。水平導電横列は、ゲートアドレス指定線に細分化され、すなわち、それらは、通過中でレーン線に入るように、横列のトランジスタゲートの選択及び起動を制御する。トランジスタのドレーンは、電荷蓄積キャパシタンス（メモリポイント）を通じて対応する共通のドレーン線と個別に接続されている。
【００９９】
ＴＦＴスクリーンの底板も、縦列．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．の垂直導電線の組を制御するソースアドレス指定ドライバＳＤＲを含む。このソースドライバＳＤＲは、表示すべきデータＤＡＴを連続して受信して、パラレルポートを通じて増幅回路．．．、ＦＬＩＸ、ＦＬＸ、ＦＬＸＩなどを含むフォロア段階ＦＬＷを通じて縦列．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．の導電線に各クロックストロークＤＣＫで回復するパラレルデータバッファＤＡＭに送信するシフトレジスタから成る。
一連の導電線．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．も、ゲートドライバ（アドレス指定、選択、及び起動）を有する。
【０１００】
機能においては、レジスタＤＲＳにより連続的に蓄積されたデータは、移動され、かつ各クロックストロークＤＣＫで回路ＤＲＳ、ＤＡＭ、ＤＡＣ、及びＦＬＷによりそれぞれの縦列に再送信される。ゲートアドレス指定ドライバによるゲート．．．、ＩＶ、Ｖ、又はＶＩ．．．の線の起動は、トランジスタが通過中になることを可能にし、かつ対応するキャパシタンスの極板にデータビット、すなわち、表示すべきピクセルの状態を格納することを可能にする。全てのドレーン線に共通である供給線ＶＣＯＭは、他の極板の電位を高い電位にする。各コンデンサの極板の電位の差は、液晶ディスプレイセルに印加される。液晶に印加された電位は、これらの液晶を横断する光の分極に影響を与える。並列極板内に位置する１つ又はいくつかの分極フィルタを横断することにより、各セルにより伝達された光ビームは、強度が変調され、分極の関数として消灯又は点灯することができる。トランジスタ及び各セルのコンデンサに印加される電位により、このセルは、ある程度半透明又は不透明になり、かつ有色光のピクセルを伝達することができ、又は伝達することができない。
【０１０１】
ここで、本発明により、驚くことに、触知性接近又はＴＶ表示スクリーンの外面の隣にある物体を検出することを可能にする接触検出の機能を備えている新しい表示スクリーンシステムを形成するためにこのようなＴＦＴスクリーンのマトリックスアドレス指定装置と接触検出装置を結合することが予想される。
図１５は、線に対して横であるその位置を示すことによって指、物体、又は物の接近を検出する（たとえ表示スクリーンの２Ｄ表面絶対にわたって起こったとしても１次元ＩＤとして考慮される垂直座標の検出）触感表面システムを形成するために、このようなＴＦＴスクリーンのゲート線ＧＤＲのアドレス指定のマトリックス回路との本発明による接触検出装置ＴＤＳの結合を示している。本発明による接触検出装置の経路は、スクリーンマトリックスグリッドのゲート線に適用される本発明の検出モードに従って予想される分極、基準及び検出Ｐ、Ｒ、Ｓ及び／又はＰ＋、Ｓ、Ｐ−の機能を適用するために、トランジスタＴ３９、Ｔ４０、Ｔ４１、．．．、Ｔ６２のようなゲートの制御の線．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．と接続されている。図１５の例においては、ビームＦＳＣは、単に、比較回路ＣＣの差動入力部＋及び−と接続した基準及び検出Ｒ及びＳの２つの経路を有することができ、一方、２つの電位レベルＶＰ１及びＶＰ２の間の分極の経路の切り換えでは、有利な態様では、（クロノグラフによる記録４Ｂ及び４Ｃにおける逆段階φ１及びφ２を参照されたい）、ゲートドライバＧＤＲ内に本来存在するインバータ回路．．．、ＩＮＩＶ、ＩＮＶ、ＩＮＶＩ、．．．を使用する。いくつかの経路Ｓ及び／又はＲ及び／又はＰ又はＰ＋及びＰ−を有する他の構成（２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つの経路を有するビーム）を想定することができる。本発明による装置ＴＤＳの３つの経路のためのアドレス指定回路又は多重化回路ＩＣＸの端子（感知ＰＩＮ）．．．、ＳＰ４、ＳＰ５、ＳＰ６、．．．（図１、図５及び図１１を参照されたい）は、ゲートドライバＧＤＲの下流側で、ゲート線．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．を制御するインバータ及びフォロア構成．．．、ＩＮＩＶ、ＩＮＶ、ＩＮＶＩ、．．．と接続されている。ビームＦＳＣの経路Ｒ及びＳは、可変キャパシタンスＣＶの１つ又は２つの回路及び経路間の結合の容量不均衡の検出の差動回路ＣＣの差動入力部＋及び−と接続されている。制御ユニットＵＣＬは、差動回路ＣＣの出力Ｑを受信して、多重化回路ＬＳＸのアドレス指定ＳＣＬ及びビームＦＳＣの経路に接続した導電線．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．の選択を制御する。
【０１０２】
接触検出装置の適用及び結合のこの例においては、接触検出機能を装備して驚くべきことにタッチスクリーンに変形されたＴＦＴ形式のマトリックス表示スクリーンを取得する。このようなスクリーンシステムは、触知性接近又は特に物、一般的には、凝縮物体の存在を検出し、かつゲート線に対して横であるその方向に感度を有する。このようにして、図１５の垂直方向に沿って又は読取器の方向に向けられたシートに垂直の方向で指、物、又は凝縮物体を見つけて正確に位置を特定することができる。
【０１０３】
図１６のマトリックス表示スクリーンの実施の第２の例においては、有利な態様では、更に驚くべきことに、触知性接近の位置又はスクリーンの表面／平面の２次元に対する又は物体の存在及び恐らくは図１６の平面に垂直な第３の方向の距離を検出してかつ見つけることができる触感表面を取得する。
この目的のために、マトリックススクリーンの一連のゲート線．．．、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、．．．は、線ＩＶ、Ｖ、ＶＩ（図１６及び通常はスクリーンの垂線）に対して横であるその方向に少なくとも１つの次元、１Ｄ又は２Ｄで位置の検出及び発見をもたらすために、図１５に関して本明細書で先に明らかにしたように、本発明による第１の検出装置ＴＤＳのアドレス指定／多重化回路のそれぞれの端子．．．、ＳＰ４、ＳＰ５、ＳＰ６、．．．と結合及び接続されている。第２の接触検出装置ＴＤＳは、ＴＦＴマトリックススクリーンのトランジスタのトランジスタソースの制御の縦列．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．の線に結合及び接続されている。この第２の接触検出装置ＴＤＳ２の機能は、トランジスタ．．．、Ｔ３９、．．．、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０、．．．のソースの制御の縦列．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．の線に対して横である１つ又は２つの方向（図１６の平面、通常はスクリーンに対して従来の水平方向及び垂直方向）で、１つ又は２つの次元１Ｄ又は２Ｄでの指、物、より一般的にはあらゆる凝縮物体の検出及び位置発見をもたらすことにある。この第２の検出装置ＴＤＳ２は、第１の検出装置ＴＤＳと分離されたか又は共通の制御ユニットＵＣＣを有する。ＴＦＴトランジスタソースの制御の縦列の導電線．．．、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ、．．．は、本発明による接触検出装置のアドレス指定及び多重化回路ＣＳＸのそれぞれの端子．．．、ＳＰ９、ＳＰ１０、ＳＰ１１、ＳＰ１２、．．．．と接続されている。
【０１０４】
図１７は、本発明の別の実施形態による接触検出装置ＴＤＳを示している。この装置は、接触面ＰＡＤの導体又は電極．．．ＩＩ．．．ＶＩＩ．．．と分極Ｐのこの経路を接続することを可能にする分極経路Ｐ及びアドレス指定回路ＩＣＸの対応するスイッチが省略されたという点で図１に示すものと異なっている。従って、図１７の実施形態では、分極Ｐの経路は、分極Ｐのノード又は点になっており、その電位は、一定の電位（例えば、ゼロ、ＧＮＤ）から別の一定の電位ＶＤＤ及びその逆に変えることができ、かつ導体．．．ＩＩ．．．ＶＩＩ．．．には直接的に接続されないがコンデンサＣＡ１を通じて基準Ｒの経路に、及び別のコンデンサＣＡ２を通じて検出Ｓの経路に接続されている。図１７の装置ＴＤＳは、各々の検出作動時（接触面ＰＡＤの精査中）には、アドレス指定回路（ＩＣＲにより設計）は、それぞれ、経路Ｒ及びＳに接続することにより、２つの導体（示す構成ではＩＶ及びＩＶ）又はコンデンサの２つの群のみを選択することを除き、図１に示すものと同様に機能する。特に、分極ノードＰは、図１に示す装置の分極経路Ｐと同様に分極され、制御ユニットＵＣを有する比較回路ＣＭＰ及び可変キャパシタンス回路ＣＰＢ又は別の可変移送キャパシタンス回路は、分極ノードＰ及び接触面ＰＡＤの導体の近くの指又は物の存在により引き起こされる経路Ｒ及びＳ間の不均衡を検出して定量化する。
【０１０５】
図１８は、本発明の更に別の実施形態による接触検出装置ＴＤＳを示している。この装置は、基準Ｒの経路を導体．．．ＩＩ．．．ＶＩＩ．．．に接続することを可能にするアドレス指定回路ＩＣＲのスイッチが抑圧されているという点で図１７のものと異なっている。換言すると、ＩＣＳにより設計されたアドレス指定回路は、検出経路Ｓに接続することによって１つの導体（示す構成では導体ＶＩ）又は導体の１つの群を選択するだけである。差異は別として、図１８に示す装置ＴＤＳは、図１及び図１７に示すものと同様に機能する。特に、コンデンサＣＡ１を通じて経路Ｒに及びコンデンサＣＡ２を通じて経路Ｓに接続した分極Ｐのノードは、図１に示す装置の分極Ｐの経路と同様に分極され、制御ユニットＵＣを有する比較回路ＣＭＰ及び可変キャパシタンス回路ＣＰＢ又は別の可変移送キャパシタンス回路は、ノードＰの分極により及び接触面ＰＡＤのコンデンサの近くの指又は物の存在により引き起こされる経路Ｒ及びＳ間の不均衡を検出して定量化する。
【０１０６】
図９は、本発明の更に別の実施形態による接触検出装置ＴＤＳを示している。この装置においては、４つの経路、すなわち、分極Ｐ＋及びＰ−の２つの経路、基準Ｒの１つの経路、及び選択Ｓの１つの経路が供給される。アドレス指定回路ＩＳＸは、これらの経路Ｐ＋及びＰ−及びＲ及びＳを以前の図で表された形式の表面の接触面ＰＡＤの導体と接続することができる。経路Ｐ＋及びＰ−、Ｒ、及びＳは、可変キャパシタンス回路ＣＰＤと接続されている。可変キャパシタンス回路ＣＰＤは、例えば、いくつかのコンデンサＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、．．．を含み、各コンデンサＣＴｉは、スイッチＩＲｉを通じて経路Ｒと、及びスイッチＩＳｉを通じて経路Ｓと接続した第１の端子、並びにスイッチＩＰｉ＋を通じて経路Ｐ＋と、及びスイッチＩＰｉ−を通じて経路Ｐ−と接続した第２の端子を有する。経路Ｐ＋は、スイッチＰＵＳ１を通じて正の電位ＰＶＤＤと、及びスイッチＰＤＳ１を通じて接地ＧＮＤと接続されている。経路Ｐ−は、スイッチＰＵＳ２を通じて分極電位ＶＤＤと、及びスイッチＰＤＳ２を通じて接地ＧＮＤと接続されている。経路Ｒは、比較器ＣＭＰの第１の入力部（ここでは入力部−）に、及びスイッチＩＴＲを通じて接地ＧＮＤに接続されている。経路Ｓは、比較器ＣＭＰの第２の入力部（ここでは入力部＋）に、及びスイッチＩＴＳを通じて接地ＧＮＤに接続されている。経路Ｒは、例えば、スイッチと直列であるコンデンサにより又はスイッチと直列であるいくつかの並列の組のコンデンサにより構成された第１の切換可能な容量性手段ＣＣ０１を通じて経路Ｐ＋にも接続されている。経路Ｓは、スイッチと直列であるコンデンサにより又はスイッチと直列であるいくつかの並列の組のコンデンサにより構成された第２の切換可能な容量性手段ＣＣ０１を通じて経路Ｐ＋にも接続されている。最後に、上述の実施形態と同様に、比較器ＣＭＰの出力Ｑは、制御ユニットＵＣと接続されている。制御ユニットＵＣは、可変キャパシタンス回路ＣＰＤ、アドレス指定回路ＩＳＸ、分極手段ＰＵＳ１及びＰＤＳ１、分極手段ＰＵＳ２及びＰＤＳ２、容量手段ＣＣＯｌ及びＣＣＯ２のスイッチ）及びスイッチＩＴＲ及びＩＴＳを制御する。
【０１０７】
図１９に示す装置は、制御ユニットＵＣにより選択することができる以下のような異なるモードに従って作動させることができる。
−経路Ｐ−が永久的に接地と接続されており（スイッチＰＤＳ閉成、スイッチＰＵＳ２開成）、経路Ｐ＋は、分極の固有の経路であり、容量性手段ＣＣ０１及びＣＣ０２のスイッチが開成である第１のモード。この第１のモードでは、装置ＴＤＳは、図１に示す装置と同じ接触検出原理を用いる。各検出作動時に、接触面ＰＡＤの３つの導体又は導体群は、それぞれ、経路Ｐ＋、Ｒ、及びＳに接続するアドレス指定回路ＩＳＸにより選択される。ここでは、分極手段ＰＵＳ１、ＰＤＳ１は、経路Ｐ＋及び従って接続先である導体を第１の段階φ１中にゼロの電位に、及び第２の段階φ２中に分極ＶＤＤの電位に設定する役目をする。スイッチＩＴＲ及びＩＴＳは、ここでは、経路Ｒ及びＳ及び従って接続先である導体を段階φ１中にゼロの電位、及び従って導体間のゼロ電位差に設定し、かつ第２の段階φ２（図３及び図４を参照されたい）中に経路Ｒ及びＳ及び従って対応する導体の電位を浮動のままにする役目をする。制御ユニットＵＣを有する比較回路ＣＭＰ及び可変キャパシタンス回路ＣＰＤは、経路Ｐ＋（段階φ２）の分極により、かつ接触面の導体の近くの指又は物の存在により引き起こされる経路Ｒ及びＳの電位の間の不均衡を検出して定量化する。
−経路Ｒが永久的に接地と接続されており（スイッチＩＴＲ閉成）、容量性手段ＣＣ０１及びＣＣ０２のスイッチは開成である第２のモード。この第２のモードでは、装置ＴＤＳは、図１１に示す装置と同じ接触検出原理を用いる。各検出作動時に、アドレス指定回路ＩＳＸは、それぞれ、経路Ｐ＋、Ｐ−、及びＳに接続することによって３つの導体又は導体群を選択する。分極手段ＰＵＳ１、ＰＤＳ１は、ここでは、第１の段階α中に経路Ｐ＋及び従って接続先である導体をゼロの電位に、及び第２の段階β中に分極ＶＤＤの電位に設定する役目をする。分極の手段ＰＵＳ２、ＰＤＳ２は、ここでは、第１の段階α中に経路Ｐ−及び従って対応する導体を分極ＶＤＤの電位に、かつ第２の段階β中にゼロ電位にする役目をする。スイッチＩＴＳは、ここでは、第１の段階α中に経路Ｓ及び従って対応する導体をゼロの電位に、及び第２の段階β中に経路Ｓ及び対応する導体の電位を浮動のままにする役目をする。制御ユニットＵＣを有する比較回路ＣＭＰ及び可変キャパシタンス回路ＣＰＤは、経路Ｐ＋及びＰ−（段階β）の分極により、かつ接触面の導体の近くの指又は物の存在により引き起こされる経路Ｓの電位と経路Ｒのゼロ電位の間の不均衡を検出して定量化する。
−経路Ｐ−が永久的に接地と接続されており（スイッチＰＤＳ閉成、スイッチＰＵＳ２開成）、経路Ｐ＋は、分極の固有の経路であり、容量性手段ＣＣ０１及びＣＣ０２のスイッチが閉成である第３のモード。この第１のモードでは、装置ＴＤＳは、図１７に示す装置と同じ接触検出原理を用いる。従って、接触面の２つの導体又は導体群のみが、それぞれ、経路Ｒ及びＳに接続することによって各検出作動時に選択される。装置ＴＤＳの作動は、接触面の２つの導体又は導体群のみが選択され、かつ容量性手段ＣＣ０１及びＣＣ０２のスイッチが閉成であることを除き、第１のモードと同じである。この第３のモードの変形においては、装置ＴＤＳは、図１８に使用される装置と同じ接触検出原理を使用する。この場合、接触面の１つの導体又は導体群のみが、経路Ｓに接続することによって各検出作動時に選択される。接触面の１つの導体又は導体群のみが選択され、かつ容量性手段ＣＣ０１及びＣＣ０２のスイッチが閉成であることは別として、第３のモードのこの変形における装置ＴＤＳの作動は、第１のモードと同じである。
【０１０８】
可変キャパシタンス回路ＣＰＤのスイッチＩＲｉ、ＩＳｉ、ＩＰｉ＋、及びＩＰＩ−は、可変キャパシタンス回路ＣＰＤが、上述の装置ＴＤＳの３つの作動モードに適応した異なる構成を取り、かつ回路ＣＰＤのキャパシタンスを変えることを可能にする。
装置ＴＤＳの第１及び第３の作動モードでは、スイッチＩＰｉ−は、コンデンサＣＴｉの対応する端子が常に接地に接続されているように常に閉成であり、スイッチＩＰＩ＋は常に開成である。スイッチＩＳｉを開成、及び１つ又はいくつかのスイッチＩＲｉを閉成中のままにすることにより、スイッチＩＲｉが閉成であるコンデンサＣＴｉのそれぞれのキャパシタンスの合計に等しいキャパシタンスが経路Ｒと接地の間に追加される。スイッチＩＲｉを開成のままにすることにより、かつ１つ又はいくつかのスイッチＩＳｉを閉成することにより、スイッチＩＳｉが閉成であるコンデンサＣＴｉのそれぞれのキャパシタンスの合計に等しいキャパシタンスが経路Ｓと接地の間に追加される。従って、不均衡が経路Ｒ及びＳの間に発現した時、経路Ｒと接地の間、又は経路Ｓと接地の間のキャパシタンスは、不均衡の補償まで比較器ＣＭＰによって生成された結果に応じて修正することができる。
【０１０９】
装置ＴＤＳの第２の作動モードでは、スイッチＩＲｉは常に開成であり、スイッチＩＳｉは常に閉成である。スイッチＩＰｉ＋の１つ又はいくつか及び／又はスイッチＩＰｉ−の１つ又はいくつかを閉成することにより、キャパシタンスが閉成であるスイッチＩＰｉ＋及び／又はＩＰｉ−の数に依存する経路Ｓと少なくとも経路ＳＰ＋及びＰ−のうちの少なくとも一方との間にキャパシタンスを追加することができる。従って、不均衡が接地に接続した経路Ｒと経路Ｓの間に発現した時、経路Ｓと経路ＳＰ＋及びＰ−のうちの少なくとも一方との間のキャパシタンスは、不均衡の補償まで比較器ＣＭＰによって生成された結果に応じて修正することができる。
【０１１０】
図１９に示す装置は、従って、接触検出を実行すべきである条件又は必要とされる検出精度により、最も適切な検出モードを選択することを可能にする。
本明細書で上述の全ての実施形態では、導体は、規則的なパターンに従って接触面上に配置されることが好ましい。しかし、これは、不可欠なものではない。
他の用途、利用、組合せ、変形、具現化モード、及び改良は、本発明のフレームを出ることなく当業者には明らかであることになり、その保護の範囲は、以下の特許請求の範囲に定められている。
【符号の説明】
【０１１１】
ＣＣ  比較手段
ＣＰＢ  可変移送キャパシタンス手段
Ｒ  第１の電気経路
Ｓ  第２の電気経路
ＵＣ  制御ユニット
Ｑ  比較手段によって生成される結果
【図１】
2011510375.tif 000003
【図２Ａ】
2011510375.tif 000004
【図２Ｂ】
2011510375.tif 000005
【図３】
2011510375.tif 000006
【図４】
2011510375.tif 000007
【図５】
2011510375.tif 000008
【図６Ａ】
2011510375.tif 000009
【図６Ｂ】
2011510375.tif 000010
【図６Ｃ】
2011510375.tif 000011
【図６Ｄ】
2011510375.tif 000012
【図７Ａ】
2011510375.tif 000013
【図７Ｂ】
2011510375.tif 000014
【図８Ａ】
2011510375.tif 000015
【図８Ｂ】
2011510375.tif 000016
【図８Ｃ】
2011510375.tif 000017
【図９】
2011510375.tif 000018
【図１０Ａ】
2011510375.tif 000019
【図１０Ｂ】
2011510375.tif 000020
【図１０Ｃ】
2011510375.tif 000021
【図１１】
2011510375.tif 000022
【図１２Ａ】
2011510375.tif 000023
【図１２Ｂ】
2011510375.tif 000024
【図１２Ｃ】
2011510375.tif 000025
【図１３】
2011510375.tif 000026
【図１４】
2011510375.tif 000027
【図１５】
2011510375.tif 000028
【図１６】
2011510375.tif 000029
【図１７】
2011510375.tif 000030
【図１８】
2011510375.tif 000031
【図１９】
2011510375.tif 000032
【図２０Ａ】
2011510375.tif 000033
【図２０Ｂ】
2011510375.tif 000034
【国際調査報告】
2011510375.tif 000035
2011510375.tif 000036
2011510375.tif 000037