(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ装置と、
感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサと、
出力ノードと、第１の構成において、可変キャパシタンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを提供するように構成され、第２の構成において、前記可変インピーダンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを提供するように構成された少なくとも１つのスイッチと、
を備える装置であって、
前記第１の構成における、前記少なくとも１つのスイッチは、低インピーダンス・パスを介して第１の電極を出力ノードに接続するように構成され、前記第２の構成における、前記少なくとも１つのスイッチは、前記可変インピーダンスを、基準ノードと前記出力ノードとの間に接続するように構成される、装置。
【請求項２】
第１の電極は、前記可変キャパシタンスの第１の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第１の電極でもあり、
出力ノードに電気的直列に接続された第２の電極は、前記可変キャパシタンスの第２の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第２の電極でもあり、
前記第１の構成において、前記少なくとも１つのスイッチは、第１の電極と第２の電極との間のインピーダンスを減少するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第１の電極は、前記可変キャパシタンスの第１の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第１の電極でもあり、
出力ノードに電気的直列に接続された第２の電極は、前記可変キャパシタンスの第２の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第２の電極でもあり、
前記少なくとも１つのスイッチは、前記第１の構成において、第１の電極と第２の電極とを相互接続するように構成される、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのスイッチは、前記第１の構成において、電気的直列に、前記可変インピーダンスを通して電流パスに対する代替を提供する前記少なくとも１つのスイッチを通した低インピーダンス電流パスを介して、前記第１の電極と前記第２の電極とを相互接続するように構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
第１の電極は、前記可変キャパシタンスの第１の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第１の電極でもあり、
出力ノードに電気的直列に接続された第２の電極は、前記可変キャパシタンスの第２の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第２の電極でもあり、
前記少なくとも１つのスイッチが前記第２の構成にあるとき、第１の電極と第２の電極との間の最も低いインピーダンス電流パスは、前記可変インピーダンスを介しており、
前記少なくとも１つのスイッチが前記第１の構成にあるとき、前記第１の電極と前記第２の電極との間の最も低いインピーダンス・パスは、前記少なくとも１つのスイッチを介しており、前記可変インピーダンスを介していない、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
第１の電極は、前記可変キャパシタンスの第１の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第１の電極でもあり、
出力ノードに電気的直列に接続された第２の電極は、前記可変キャパシタンスの第２の電極であり、また、前記可変インピーダンスの第２の電極でもあり、
前記少なくとも１つのスイッチは、前記第２の構成から前記第１の構成に変化するとき、前記第１および第２の電極の間の前記可変インピーダンスと並列に、低インピーダンス電流パスをつくる、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第２の構成における前記スイッチは、前記第１の電極を基準ノードに低インピーダンス電流パスを介して接続する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ユーザの指が前記キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置に触れるときに、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置と、
感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサと、
出力ノードと、
第１の構成において、前記可変キャパシタンスに依存する前記出力ノードにおいて、出力インピーダンスを提供するように構成され、第２の構成において、前記可変インピーダンスに依存する前記出力ノードにおいて、出力インピーダンスを提供するように構成された、少なくとも１つのスイッチと、
を備える複数の構成装置
を備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の装置は、並列に接続され、前記複数の出力ノードは、相互接続されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、近接性検出のための前記第１の構成において、スイッチを有するように構成される、請求項８または請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の構成装置の異なるものが、異なる可変インピーダンス・センサを備え、
各々が異なる感知したパラメータで異なる可変インピーダンスを有するように構成され、
前記装置は、第２の構成に対するそのパラメータに対して、１つ以上の前記可変インピーダンス・センサと結びついた１つ以上のスイッチをスイッチすることによって特定のパラメータを感知するように構成され、または、前記複数の構成装置の異なるものは、各々が同一の感知されたパラメータによって異なる可変インピーダンスを有するように構成された同様の可変インピーダンス・センサを備え、
前記装置は、第２の構成に対するその位置に対して、１つ以上の前記可変インピーダンス・センサと結びつけられた１つ以上のスイッチをスイッチすることによって、特定の位置において前記パラメータを感知するように構成される、
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の構成におけるスイッチの各々は、共通の出力ノードに接続する請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の構成におけるスイッチの各々は、基準ノードに接続する、請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
第１の電極と、
出力信号を提供するように構成された第２の電極と、
第１の構成と第２の構成との間で、スイッチするように構成されたスイッチと、
を備える装置であって、
前記スイッチが、前記第２の構成から前記第１の構成へスイッチするとき、前記第１の電極と前記第２の電極との間のインピーダンスを減少し、
前記スイッチが、前記第１の構成にあるとき、前記第１および第２の電極が、伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置を形成し、
前記スイッチが、前記第２の構成にあるとき、前記第１および第２の電極が、感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された可変インピーダンス・センサを形成する、装置。
【請求項１５】
前記スイッチは、前記第１の構成において、前記第１の電極と前記第２の電極との間の低インピーダンス電流パスを提供するように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記スイッチは、前記第１の構成において、前記第１の電極と前記第２の電極とを相互接続するように構成される、請求項１４または請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
複数の第１の電極を備え、各々の第１の電極は第１の構成と第２の構成との間で、スイッチするように構成されたスイッチと結びついており、
前記スイッチが、前記第２の構成から前記第１の構成へスイッチするとき、結びついた第１の電極と前記第２の電極との間のインピーダンスを減少し、
前記スイッチが、前記第１の構成にあるとき、前記結びついた第１の電極と前記第２の電極とは、伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置を形成し、
前記スイッチが、前記第２の構成にあるとき、前記結びついた第１の電極と前記第２の電極とは、感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された可変インピーダンス・センサを形成する、
請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
各々の第１の電極と前記第２の電極とは、特定のパラメータで変化する可変インピーダンスを形成する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の電極の少なくともいくつかのうちの各々と前記第２の電極とは、特定のパラメータで変化する比誘電率を有する誘電体でキャパシタを形成する、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
スイッチ構成をコントロールするように構成されたコントロール回路と、出力ノードにおいて出力インピーダンスを検出するように構成された検出回路とを更に含む請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置は、前記第１の構成において、可変キャパシタンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを検出するために、前記検出回路を使用するように、および、前記第１の構成において、前記可変インピーダンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを検出するために、前記検出回路を使用するように、構成される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置と、
感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサと、
出力ノードの出力インピーダンスが前記可変キャパシタンスに依存する第１の構成への出力ノードと、を備える装置のスイッチングをコントロールすることによって、近傍検出を実行するステップと、
前記出力ノードにおける出力インピーダンスが前記可変インピーダンスに依存する、前記装置の第２の構成へのスイッチングをコントロールすることによって、パラメータを感知するステップと、
を含む方法であって、
前記第１の構成の間、および、前記第２の構成の間、前記出力ノードにおいて、出力インピーダンスを検出するために、同一の検出回路を使用するステップをさらに含み、前記可変インピーダンスは、可変キャパシタンスである、方法。
【請求項２３】
前記第１の構成において、電気的直列に、前記可変インピーダンスを通して電流パスに対する代替を提供するために、低インピーダンス電流パスを介して、第１の電極と第２の電極を相互接続するステップを更に含む請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明の実施形態は、センシングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタンス・タッチ・センサ装置は、ユーザ・タッチを検出するのに使用することができる。ユーザがタッチ・センサ装置に触れるとき、ユーザから電荷が供給される、または、ユーザに取り込まれ、タッチ・センサ装置のキャパシタンスを変化させる。これは、タッチを検出することを可能にする。
【発明の概要】
【０００３】
本願発明の実施形態の種々のもの、しかし、必ずしもすべてではないが、にしたがって、伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置と、感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサと、出力ノードと、第１の構成において、可変キャパシタンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを提供するように構成され、第２の構成において、可変インピーダンスに依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを提供するように構成された少なくとも１つのスイッチと、を備える装置が提供される。
【０００４】
本願発明の実施形態の種々のものにしたがって、しかし、必ずしもすべてではないが、出力信号を提供するように構成された第１の電極、第２の電極と、を備える装置が提供され、第１の構成と第２の構成との間で、スイッチするように構成されたスイッチと、前記スイッチが、前記第２の構成から前記第１の構成へスイッチするとき、前記第１の電極と前記第２の電極との間のインピーダンスを減少し、前記スイッチが、前記第１の構成にあるとき、前記第１および第２の電極が、伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置を形成し、前記スイッチが、前記第２の構成にあるとき、前記第１および第２の電極が、感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された可変インピーダンス・センサを形成する。
【０００５】
本願発明の実施形態の種々のものにしたがって、しかし、必ずしもすべてではないが、伝導性物質が接近するとき、変化する可変キャパシタンスを有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置と、感知したパラメータで変化する可変インピーダンスを有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサと、前記可変キャパシタンスに依存する前記出力ノードにおける出力インピーダンス第１の構成への出力ノードと、を備える装置のスイッチングをコントロールすることによって、近傍検出を実行するステップと、前記可変インピーダンスの変数に依存する前記出力ノードにおける出力インピーダンス前記装置の第２の構成へのスイッチングをコントロールすることによって、パラメータを感知するステップと、を含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
発明の概要を理解することに役立つ種々の例のより良い理解のために、次に、単に例示として、以下で付随する図面を参照する。
【図１】図１は、多機能センシング装置の例を図示する。
【図２】図２は、多機能センシング装置の例を図示する。
【図３Ａ】図３Ａは、このスイッチが、前記第１の構成にあるとき、図式的に図２の装置を図示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、このスイッチが、前記第２の構成にあるとき、図式的に図２の装置を図示する。
【図４】図４は、多機能センシング装置の例を図示する。
【図５】図５は、多機能センシング装置の例を図示する。
【図６】図６は、図５に図示された多機能センシング装置の例を図示する。
【図７Ａ】図７Ａは、前記スイッチが、前記第２の構成にあり、伝導性物体２が近くにないときの、図５の多機能センシング装置に対する等価回路を図示する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、前記スイッチが、前記第２の構成にあり、伝導性物体２が近くにあるときの、図５の多機能センシング装置に対する等価回路を図示する。
【図８Ａ】図８Ａは、平面構成を有する図７の多機能センシング装置の例を図示する。
【図８Ｂ】図８Ｂは、スタック構成を有する図７の多機能センシング装置の例を図示する。
【図９】図９は、検出器の例を図示する。
【図１０】図１０は、多機能センシング装置の例を図示する。
【図１１】図１１は、図１０の多機能センシング装置の例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
これらの図は、伝導性物質２２が接近するとき、変化する可変キャパシタンス２２を有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０と、感知したパラメータｐで変化する可変インピーダンス３０を有するように構成された少なくとも１つの可変インピーダンス・センサ３０と、出力ノード５０と、第１の構成において、可変キャパシタンス２２に依存する出力ノードにおける出力インピーダンスを提供するように構成され、第２の構成において、可変インピーダンス３２に依存する出力ノード５０における出力インピーダンスを提供するように構成された少なくとも１つのスイッチ４０と、を備えるセンシング装置１０を図示する。
【０００８】
図１は、装置１０の多くの可能な例のうちの１つ図示する。
【０００９】
この例において、装置１０は、キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０、可変インピーダンス・センサ３０、スイッチ４０、そして、出力ノード５０を備える。
【００１０】
キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０は、伝導性物体２が接近するとき、変化する可変キャパシタンス２２を有するように構成される。
【００１１】
キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０は、したがって、物体２が接近すると、変化する電気特性（キャパシタンス）を有する。この電気特性は、出力ノード５０に付随した検出器１００で測定することができる。検出器１００は、物体２が装置１０に近いか、タッチしているとき、検出するために、この測定を使用するように構成される。
【００１２】
可変インピーダンス・センサ３０は、感知したパラメータｐで変化する可変インピーダンス３２を有するように構成される。可変インピーダンス・センサ３０は、したがって、感知されたパラメータｐの存在に依存する電気特性（インピーダンス）を有する。この電気特性は、出力ノード５０に付随した検出器１００で測定することができる。検出器１００は、感知されたパラメータｐの存在を検出するために、この測定を使用するように構成される。
【００１３】
スイッチ４０は、第１の構成４１と第２の構成４２との間で、スイッチするように構成される。
【００１４】
第１の構成４１では、検出器１００は、可変キャパシタンス２２を検出ことができ、前記第１の構成では、検出器１００は、可変インピーダンス３２を検出ことができる。
【００１５】
スイッチ４０は、第１の構成４１において、可変キャパシタンス２２に依存する出力ノード５０において、出力インピーダンスを提供する。
【００１６】
スイッチ４０は、第２の構成４２において、可変インピーダンス３２に依存する出力ノード５０において、出力インピーダンスを提供する。
【００１７】
いくつかの例において、ただし、必ずしもすべての例においてではないが、出力ノード５０における出力インピーダンスは、スイッチ４０が第１の構成４１であるとき、主に可変キャパシタンス２２に依存する、または、可変キャパシタンス２２のみに依存する。
【００１８】
いくつかの例において、ただし、必ずしもすべての例においてではないが、出力ノード５０のインピーダンスは、スイッチ４０が第２の構成４２であるとき、主に可変インピーダンス３２に依存する、または、可変インピーダンス３２のみに依存する。
【００１９】
図２は、装置１０の多くの例のうちの１つを図示する。
【００２０】
この例において、図１の例の場合のように、装置１０は、キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０、可変インピーダンス・センサ３０、スイッチ４０、および、出力ノード５０を備える。図１に関して与えられた、これらのコンポーネントとそれらの動作の記載は、また、図２に適用できる。
【００２１】
図２において、キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０は、伝導性物体２に対して少なくとも可変キャパシタンス２２の一部を提供するように構成される第１の電極６１を備える。
【００２２】
図３Ａは、スイッチ４０が第１の構成４１であるとき、装置１０を図式的に示す。第１の電極６１は、低インピーダンス・パス６３を介して出力ノード５０に接続される。
【００２３】
図３Ｂは、スイッチ４０が第２の構成４２であるときに、図式的に装置１０を示す。可変インピーダンス３２が、代わりに、出力ノード５０に接続している。
【００２４】
図２に図示される装置１０において、第２の電極６２は、スイッチ４０と出力ノード５０との間に接続される。
【００２５】
図４は、装置１０の多くの可能な例のうちの１つを図示する。この例において、図１および図２の例の場合のように、装置１０は、キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０、可変インピーダンス・センサ３０、スイッチ４０、そして、出力ノード５０を備える。この例において、図２の例の場合のように、装置１０は、第１の電極６１と第２の電極６２とを備える。図１、図２および図３Ａ、図３Ｂに関して与えられた、これらのコンポーネントとそれらの動作の記載は、また、図４に適用可能である。
【００２６】
図４の中で図示される装置１０において、第１の電極６１は、可変キャパシタンス２２の第１の電極であり、また、可変インピーダンス３２の第１の電極である。出力ノード５０に電気的直列に接続した第２の電極６２は、可変キャパシタンス２２の第２の電極でありまた、可変インピーダンス３２の第２の電極６２である。可変インピーダンス３２は、第１の電極６１と第２の電極６２との間でのインピーダンスである。
【００２７】
スイッチ４０は、第２の構成４２から第１の構成４１に変化するとき、第１の電極６１と第２の電極６２との間の可変インピーダンス３２と並列に、低インピーダンス電流パスをつくる。
【００２８】
この図示した例においては、スイッチ４０は、可変インピーダンス・センサ３０と電気的並列に、かつ、第１および第２の電極６１、６２の間でのバイパス回路を開閉するために使用される。
【００２９】
第１の構成４１では、スイッチは、電気的直列に、スイッチ４０を通して低インピーダンス電流パスを介して、第１の電極６１と第２の電極とを相互接続するために、閉じている。この電流パスは、可変インピーダンス３２を通した電流パスと比較して代替のより低いインピーダンス電流通路を提供する。最も低いインピーダンス・パスは、したがって、可変インピーダンス・センサ３０を通す、よりはむしろ、スイッチ４０を介する。そして、第１の電極６１と第２の電極６２と間のインピーダンスは、そのスイッチが、第１の構成４１にスイッチするときに、減少する。
【００３０】
第１の電極６１と第２の電極６２とは、一緒に、近傍の伝導性物体２に関して、可変キャパシタンス２２を提供する。第１の電極６１は、伝導性物体２で第１のキャパシタを形成する。そして、第２の電極６２は、第２の電極で第２のキャパシタを形成する。第１のキャパシタと第２のキャパシタとは、並列である、したがって、第１のキャパシタが可変キャパシタンスＣ１を有し、そして、第２のキャパシタが可変キャパシタンスＣ２を有する場合には、可変キャパシタンス２２は、Ｃ１とＣ２との合計である。
【００３１】
第２の構成４２において、スイッチ４０は開いて、第１の電極６１と第２の電極６２との間の低インピーダンス電流パスを遮断している。第１の電極６１と第２の電極との間の最も低いインピーダンス・パスは、したがって、可変インピーダンス・センサ３０を介する。
【００３２】
第２の構成４２において、スイッチ４０は、低インピーダンス電流パスを介して第１の電極６１を基準ノード６４（例えばアース）に接続することができる。
【００３３】
出力ノード５０は、その出力インピーダンスとして、可変インピーダンス３２（伝導性物体２が近くでないならば）を見る。あるいは、（伝導性の対象物２が近くである場合）それは、伝導性物体２と第２の電極６２との間で形成された第２キャパシタと並列な可変インピーダンス３２を見る。
【００３４】
したがって、出力ノード５０のインピーダンスは、スイッチ４０が第２の構成であるとき、可変インピーダンス２２によって支配され、かつ、伝導性物体２の存在または位置に強く依存していないように、第２のキャパシタの可変キャパシタンスＣ２が小さいことが好ましいことであり得る。第２の電極６２は、たとえば、小さな領域を有することができる。
【００３５】
図５は、装置１０の多くの可能な例のうちの１つを図示する。この例においては、図４の例の場合のように、装置１０は、キャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０、可変インピーダンス・センサ３０、スイッチ４０、そして、出力ノード５０を備える。この例において、図４の例の場合のように、装置１０は、第１の電極６１および第２の電極６２を備える。図１、図２、図３Ａ、図３Ｂ、および図４に関して与えられた、これらのコンポーネントとそれらの動作の記載は、また、図５に適用可能である。
【００３６】
図５に図示された装置１０において、可変インピーダンス・センサ３０は、第１の電極６１と第２の電極６２との間で形成されたキャパシタ７２である。
【００３７】
キャパシタ誘電体７０は、第１の電極６１と第２の電極６２との間に配置される。
【００３８】
可変インピーダンス３２は、キャパシタ誘電体７０に依存する可変キャパシタンスであり得る。
【００３９】
誘電体７０の比誘電率は、感知されたパラメータｐに依存している。感知されたパラメータの存在は、誘電体７０の比誘電率を変化させ、それが、キャパシタ７２のキャパシタンスを変化させる。
【００４０】
例えば、感知されたパラメータｐは、湿度であり得る。キャパシタ誘電体７０は、その誘電率が相対湿度で変化する材料から形成される。適切な材料は、ポリイミドなどのポリマーを含む。キャパシタ誘電体７０に到達する湿気のためのルートもまた、提供されなければならない。
【００４１】
例えば、感知されたパラメータｐは、温度であり得る。キャパシタ誘電体７０は、その誘電率が、温度で変化する材料から形成される。適切な材料は、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）を含む。
【００４２】
代替的に、または、加えて、可変インピーダンス３２は、第１の電極６１と第２の電極６２との間の可変的な分離に依存している可変キャパシタンスであり得る。可変的な分離は、感知されたパラメータｐに依存している。感知されたパラメータｐの存在は、分離を変化させ、それは、キャパシタ７２のキャパシタンスを変化させる。
【００４３】
例えば、感知されたパラメータｐは、圧力、力、張力、または、変位であることができる、キャパシタ誘電体７０のために使用される材料は、その目的のために適切な弾性（ヤング率）を有することができる。
【００４４】
図７Ａおよび図７Ｂは、前記スイッチが、前記第２の構成にあるとき、そして、伝導性物体２が間近でない（図７Ａ）とき、および、伝導性物体２（例えばユーザの指）が間近である（図７Ｂ）ときの、図５の装置１０に対する等価回路を図示する。
【００４５】
伝導性物体２が間近でない（図７Ａ）とき、出力ノード５０は、その出力インピーダンスとして、可変インピーダンス３２を見る。
【００４６】
伝導性物体が、間近である（図７Ｂ）とき、第１の電極６１は、伝導性物体２で第１のキャパシタを形成し、そして、第２の電極６２は、第２の電極で第２のキャパシタを形成する。第１のキャパシタは、可変キャパシタンスＣ１を有し、第２のキャパシタは、可変キャパシタンスＣ２を有し、そして、キャパシタ７２は、可変キャパシタンスＣ３を有する。
【００４７】
スイッチ４０が基準ノード６４に接続する場合には、第１の電極６１は、接地され、出力ノード５０は、その出力インピーダンスとして、キャパシタンスＣ２と並列なキャパシタンスＣ３を見る。
【００４８】
したがって、出力ノード５０のインピーダンスは、スイッチ４０が第２の構成４２であるとき、キャパシタンスＣ３によって支配され、かつ、伝導性の対象物２の存在または位置に強く依存していないように、第２のキャパシタの可変キャパシタンスＣ２が、小さいことが好ましいことがあり得る。第２の電極６２は、たとえば、小さな領域を有する、または、伝導性物体２が位置することができるところからより遠くに配置されることができる。
【００４９】
スイッチ４０がフリー・フローティング（ｆｒｅｅ  ｆｌｏａｔｉｎｇ）で、基準ノード６４に接続しないならば、第１の電極６１は、接地しておらず、出力ノード５０は、直列容量Ｃ１とＣ３と並列なキャパシタンスＣ２をその出力インピーダンスとみなす。
【００５０】
したがって、第１のキャパシタの可変キャパシタンスＣ１および第２のキャパシタのキャパシタンスＣ２は、両方とも、前記キャパシタ７２のキャパシタンスＣ３よりより、かなり小さい、たとえば、少なくとも１桁または２桁小さいことが好ましいことがあり得る。
【００５１】
図６は、図５に図示された装置１０の例を図示する。
【００５２】
第１の電極６１は、誘電体７０によって占められるギャップの向こう側の第２の電極６２に対向する。
【００５３】
第１の構成４１であるとき、スイッチ４０は、第１の電極６１を第２の電極６２へ接続する。
【００５４】
第２の構成４２であるとき、スイッチ４０は、第１の電極６１を基準ノードに接続するか、または、それをフローティングのままにしておく。
【００５５】
図８Ａは、平面構成における、図７の装置１０を図示する。
【００５６】
第１の電極６１、誘電体７０および第２の電極６２は、同じ平面にわたって広がる。第２の誘電体７０に隣接する電極６２の領域は、誘電体７０に隣接する第１の電極６１の領域よりかなり小さい。
【００５７】
この図示した例においては、第２の電極６２は、周囲のリング電極として構成される第１の電極６１とともに、中央に位置する。
【００５８】
図８Ｂは、スタック構成における図７の装置１０を図示する。
【００５９】
第１の電極６１、誘電体７０および第２の電極６２は、異なる平面にわたって広がる。
【００６０】
この例において、第２の電極６２は、スタックの底にあり、第１の電極６１は、スタックの上部にある。第１の電極６１は、したがって、近傍伝導性物体２ともっと強く結合している。
【００６１】
図９は、図５、図７、または、図８に図示された装置１０での使用に適している検出器１００の例を図示する。基準電圧１０６は、演算増幅器１０２の反転と非反転入力に印加される。
【００６２】
この入力ノード１０４は、装置１０の出力ノード５０へ接続される。入力ノード１０４は、演算増幅器の非反転入力に対して、感知された可変キャパシタンス（第１の構成においてＣ１  ＋  Ｃ２、第２の構成においてＣ３）に結びついた電圧を提供する。演算増幅器１０２の出力は、したがって、感知されたキャパシタンスに依存する入力ノード１０４における電圧入力を示す。
【００６３】
図１０は、上で記載された装置１０のいずれにも同様な装置１０を図示する。
【００６４】
図１０における装置１０は、図５と図６とにおける装置１０と同様であり、図５と図６とに関して上で提供される説明は、図１０において図示される装置１０についても有効である。
【００６５】
図１０において図示される装置１０は、しかしながら、その各々がそれ自身のスイッチ４０と結びついた複数の第１の電極６１を備える。そのスイッチは、第１の構成４１と第２の構成４２との間でスイッチ４０するように構成される。
【００６６】
装置１０は、出力ノード５０において出力信号を提供するように構成される単一の第２の電極６２を備える。
【００６７】
スイッチ４０が、第２の構成４２から、第１の構成にスイッチするとき、それは、第１の電極６１と第２の電極６２とを相互接続することによって、スイッチ４０と関連した第１の電極６１と、第２の電極６２との間で、より低インピーダンス電流パスを提供する。
【００６８】
スイッチ４０が第１の構成４１であるとき、スイッチ４０と第２の電極６２とに関連した第１の電極６１は、伝導性物体２が接近するとき、変化する可変キャパシタンス２２を有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０を形成する。
【００６９】
スイッチ４０が第２の構成４２であるとき、スイッチ４０と第２の電極６２とに関連した第１の電極６１は、感知したパラメータｐで変化する可変インピーダンス３０を有するように構成された可変インピーダンス・センサ３０を形成する。
【００７０】
各々の第１の電極６１および第２の電極６２は、特定のパラメータｐによって変化する可変インピーダンス３２を形成する。この図示した例においては、各々の第１の電極６１および第２の電極６２は、特定のパラメータｐによって変化する比誘電率を有する誘電体でキャパシタを形成する。
【００７１】
第２の電極６２と特定の第１の電極６１との各々のペアリングは、ユーザ指がキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０に触れるとき、変化する可変キャパシタンス２２を有するように構成されたキャパシタンス・タッチ・センサ構成装置２０と、感知したパラメータｐで変化する可変インピーダンス３０を有するように構成された可変インピーダンス・センサ３０と、第１の構成において、可変キャパシタンス２２に依存する出力インピーダンスを提供するように構成され、第２の構成において、可変インピーダンス３２に依存する出力インピーダンスを提供するように構成された、結合スイッチ４０と、を備える特定の構成装置を形成する。
【００７２】
その構成装置は、すべての構成装置に共通である第２の電極６２に並列に接続される。第１の構成４１におけるスイッチ４０の各々は、その結びついた第１の電極６１を、共通出力ノード５０として動作する第２の電極６２に接続する。
【００７３】
スイッチ４０の全てが第１の構成４１にあるとき、装置１０は、近傍物体２の検出に対して最適化される。特定のインピーダンス・センサ３０を読むために、その特定のインピーダンス・センサ３０と結びついているスイッチ４０は、第１の構成から第２の構成４２へ変化する。１つのインピーダンス・センサ３０は、一度に読むことができる。または、代替的に、複数のインピーダンス・センサ３０は、同時に、読むことができる。
【００７４】
いくつかの実施形態において、しかし、必ずしもすべてではないが、前記複数の構成装置の異なるものは、各々が、異なる感知されたパラメータｐによって変化する可変インピーダンス３２を有するように構成される異なる可変インピーダンス・センサ３０を備える。装置１０は、第２の構成４２へのそのパラメータｐに対する、１つ以上の可変インピーダンス・センサ３０と結びついた１つ以上のスイッチをスイッチすることによって、特定のパラメータｐを感知するように構成される。
【００７５】
図１１は、平面構成における、図１０の装置１０を図示する。
【００７６】
第１の電極６１、誘電体７０および共通の第２の電極６２は、同じ平面にわたって広がる。第１の電極６１の各々は、それ自身の誘電体７０を有する。第２の誘電体７０に隣接する電極６２の領域は、誘電体７０に隣接する第１の電極６１の領域よりかなり小さい。
【００７７】
この図示した例において、第２の電極６２は、第２の電極６２を組合で囲む、別々の電極のグループとして配置された第１の電極６１とともに、中央に位置する。
【００７８】
いくつかの実施形態において、しかし、必ずしもすべてではないが、第１の電極の各々は、同じ誘電体に結びついていることがあり得る。可変インピーダンス・センサ３０は、したがって、同じパラメータｐを感知する、しかし、異なる位置において、である。これは、刺激位置または方向（例えば、歪みの軸など）を感知することをを可能にする。
【００７９】
いくつかの実施形態において、しかし、必ずしもすべてではないが、第１の電極の各々は、異なる誘電体と結びついていることができる。可変インピーダンス・センサ３０は、したがって、異なるパラメータｐを感知する。
【００８０】
前述の説明で、第１の構成４１と第２の構成４２との間での、スイッチ４０のスイッチングを参照した。
【００８１】
回路を、装置１０の部分として、または、装置１０とは別に、提供することができる。それは、スイッチ４０の構成をコントロールするコントロール信号を提供するように構成される。例えば、検出器１００は、スイッチ４０の構成をコントロールするスイッチ・コントロール信号を提供するように構成することができる。
【００８２】
上記の実施形態において、スイッチ３０は、第１の構成４１と第２の構成４２とを有する。
【００８３】
第１の構成４１では、第１の電極６１と第２の電極６２とは、相互接続されており、可変インピーダンス３２をショートしている。第１の電極６１または第２の電極６２のいずれかは、出力ノード５０として、使用することができる。
【００８４】
第２の構成４２において、第１の電極６１は、スイッチ４０を介して、基準ノード６４に接続しており、第２の電極６２は、出力ノード５０として使用される。
【００８５】
以下の実施形態において、スイッチ３０は、追加的な第３の構成を有する。
【００８６】
第３の構成は、第２の構成と同様である。しかしながら、第３の構成において、第２の電極６２（第１の電極６１でない）は、スイッチ４０を介して、基準ノードに接続されており、第１の電極６１（第２の電極６２でない）が、出力ノードとして使用される。
【００８７】
可変インピーダンス３２だけの測定は、ａ）スイッチ４０が第１の構成にあるとき、第１または第２の電極６１、６２において出力インピーダンスＺ１を測定すること、ｂ）スイッチ４０が第２の構成であるとき（そして、第１の電極が基準ノードに接続しているとき）、第２の電極６２において、出力インピーダンスＺ２２を測定すること、および、ｃ）第１の電極６１ではなく第２の電極６２が、基準ノードに接続していることを除いて、第２の構成と同様に、スイッチ４０が第３の構成であるとき、第１の電極６１において、出力インピーダンスＺ２１を測定すること、によって決定することができる。
【００８８】
可変インピーダンス３２は、
【数１】
0006294474.tif 000002
により与えられる。
【００８９】
第１の電極６１によって形成された第１のキャパシタが、インピーダンスｚ１を有し、第２の電極６２によって形成された第２のキャパシタが、インピーダンスｚ２を有し、また、可変インピーダンス３２が、インピーダンスｚ３を有する場合、
【数２】
0006294474.tif 000003
である。
【００９０】
しかしながら、典型的な構成装置において、ｚ３＜＜ｚ１、ｚ３＜＜ｚ２、であり、したがって、Ｚ２１は、ｚ３に近接する。
【００９１】
ここで使用される「モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）」は、最終生産者またはユーザによって追加される特定の部品／コンポーネントを除外して、ユニットまたは装置を指す。装置１０は、モジュールであることができる。
【００９２】
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」は、この文書では、排他的な意味を含まないで使用される。すなわち、「Ｙを備えているＸ」というと、そのＸは、１つのＹだけを備えることができる、または、１つより多いＹを備えることができることを意味する。もし、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ」を排他的な意味で使う場合には、「１つのみを備える」ということによって、または、「含む（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」を用いることによって、コンテキストにおいて、明確になる。
【００９３】
本願明細書において、種々の例を参照した。例に関係する特徴または機能の記載は、それらの特徴または機能が、その例において、存在することを示す。本文における、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」または、「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」または「．．．できる（ｍａｙ）」の使用は、明示的に述べられるかどうかにかかわらず、そのような特徴や機能が、例として記述されるかどうかにかかわらず、少なくとも記述された例に存在すること、そして、必ずしも必須ではないが、それらが他のいくつか、あるいは、すべての例において存在することができることを意味する。したがって、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、または、「．．．できる（ｍａｙ）」は、例のクラスにおける特定のインスタンスを指す。そのインスタンスの特性は、そのインスタンスだけの特性、または、そのクラスの特性、または、そのクラスにおけるインスタンスの全てではないが、いくつかを含むクラスのサブ・クラスの特性でありえる。
【００９４】
本願発明の実施形態が、種々の例を参照して上の段落において記述されたけれども、挙げられた例の修正は、本願請求の範囲の発明の要旨を逸脱することなく、行うことができることが理解されるべきである。
【００９５】
上記の記載において述べられた特徴は、明示的に記述された組合せ以外の組合せにおいて使用することができる。
【００９６】
特定の特徴を参照して機能が記述されたが、それらの機能は、記述されたかどうかにかかわらず他の特徴によって実行可能であることがあり得る。
【００９７】
特定の実施形態を参照して特徴が記述されたが、それらの特徴は、記述されたかどうかにかかわらず、他の実施形態にも存在することができる。
【００９８】
きわめて重要であると思われる、本願発明のそれらの特徴に注意をひくように、上記の明細書において、努力したが、本願出願人は、ここで、特に強調されたか否かを問わず、ここで述べた、および／または、図面に示した特徴の特許性のある特徴または組合せに関する保護を主張することを理解すべきである。
【図１】
0006294474.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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