(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理的力によって作動させられる容量式タッチセンサであって、
基板と、
前記基板の面上の容量センサ要素であって、隣り合う第１の電極および第２の電極を備える容量センサ要素と、
前記容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、
前記容量センサ要素を覆う可撓性カバーと、
前記可撓性カバーと結合され、かつ前記容量センサ要素に近接している電気伝導性平面であって、前記電気伝導性平面は、前記第１の電極および前記第２の電極を少なくとも部分的に覆うように配列されており、前記電気伝導性平面は、いずれのものにも電気的に接続されていない、電気伝導性平面と
を備え、
機械的力が前記可撓性カバーに印加されるとき、前記可撓性カバーおよび前記電気伝導性平面が、前記容量センサ要素に向かって付勢され、それによって、前記容量センサ要素は、静電容量値を変化させる、容量式タッチセンサ。
【請求項２】
前記電気伝導性平面は、前記可撓性カバーの一部である、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項３】
前記可撓性カバーと前記電気伝導性平面との間に台板をさらに備える、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項４】
前記基板の面上の複数の容量センサ要素であって、前記実質的に変形不可能なスペーサは、前記複数の容量センサ要素を囲繞している、複数の容量センサ要素と、
離間された複数の台板であって、前記複数の台板は、前記可撓性カバーと前記電気伝導性平面との間に配列されており、それによって、前記可撓性カバーを前記電気伝導性平面と結合させる、複数の台板と
をさらに備える、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項５】
前記複数の台板は、丸形、正方形、または長方形である、請求項４に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項６】
前記複数の容量センサ要素は、リングを形成するように配列されており、前記電気伝導性平面は、リング形状である、請求項４に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項７】
前記容量センサ要素の周囲の変形可能空間は、前記可撓性カバーおよび前記実質的に変形不可能なスペーサによって生成され、前記可撓性カバーは、光透過性であり、前記変形可能空間は、光源を備え、前記光源は、好ましくは、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項８】
前記電気伝導性平面、前記容量センサ要素、前記基板のうちの少なくとも１つは、光透過性であり、前記実質的に変形不可能なスペーサは、光遮断性である、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項９】
前記可撓性カバーの面を照射するための光源をさらに備える、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１０】
前記光源は、前記電気伝導性平面と前記可撓性カバーとの間または前記電気伝導性平面と前記容量センサ要素との間または前記容量センサ要素と前記基板との間または前記容量センサ要素が位置する前記基板の反対面上に位置し、それによって、光は、前記基板を通して放光し、前記可撓性カバーを照射する、請求項９に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１１】
関連付けられた容量センサ要素の機能を示すために、前記可撓性カバー上に英数字印をさらに備える、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１２】
前記英数字印は、前記可撓性カバー上にシルクスクリーン印刷されるか、または、前記英数字印は、前記可撓性カバーの中にエンボス加工されるか、または、前記英数字印は、前記可撓性カバー上に刻印される、請求項１１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１３】
前記電気伝導性平面は、前記可撓性カバーの面上に配置されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層、または前記可撓性カバーの面上に配置されたアンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）の層、または前記可撓性カバーの面上に配置されたグラフェンの層である、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１４】
前記光源は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層、または発光材料の電気泳動コーティングである、請求項９に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１５】
前記容量センサ要素は、静電容量値測定回路の入力に結合される、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１６】
前記基板および前記容量センサ要素は、印刷回路基板から加工される、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１７】
前記基板は、ガラス、プラスチック、金属、または非金属である、請求項１に記載の容量式タッチセンサ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のうちの１項に記載の容量式タッチセンサを複数個有するユーザインターフェースであって、前記複数の容量センサ要素は、行列に配列されている、ユーザインターフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する特許出願）
本出願は、２０１２年５月１０に出願された米国特許出願第１３／４６８，５０４号の一部継続出願であり；この特許出願は、２０１０年５月２６日に出願された米国特許出願第１２／７８７，４７４号の継続出願であり；この特許出願は、２００９年９月１日に出願された米国仮特許出願第６１／２３８、７１８号に基づく優先権を主張している。
【０００２】
本出願は、２００９年９月９に出願された米国特許出願第１２／５５６，１９１号の一部継続出願であり；この特許出願は、２００８年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／１０８，６４８号に基づく優先権を主張している。これらの内容は、すべての目的のために本明細書中に参考として援用される。
【０００３】
（技術分野）
本開示は、電子容量式タッチセンサ、例えば、キー、ボタン、スライダ、回転等に関し、より具体的には、アクティブ化の間、タッチセンサ上への物理的力を要求し、さらに、センサをユーザの偶発的近接による無関係の望ましくないアクティブ化から遮蔽する、よりセキュアな容量式タッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００４】
（背景）
容量式タッチセンサは、電子機器、例えば、計算機、電話、キャッシュレジスタ、ガソリンポンプ等とのユーザインターフェースとして使用される。容量式タッチセンサは、物体、例えば、ユーザの指先が、その静電容量を変化させるとき、容量式タッチセンサの静電容量の変化によって、アクティブ化される（アクティブ化を示す信号を制御する）。図１を参照すると、描写されるのは、概して、番号１００によって表される、先行技術の容量式タッチセンサである。先行技術の容量式タッチセンサ１００は、基板１０２と、センサ要素１１２と、保護カバー１０８、例えば、ガラスとを備える。ユーザの指先１１０が、センサ要素１１２に近接近すると、センサ要素１１２の静電容量値が、変化する。本静電容量変化は、ユーザ（その指先１１０のみ示される）による容量式タッチセンサ１００のアクティブ化を示す信号を発生させるように、電子的に処理される（図示せず）。保護カバー１０８は、センサ要素１１２を保護し、センサ１００のマーキングのために使用されてもよい。
【０００５】
誤トリガによるアクティブ化またはその所望のアクティブ化の阻止のいずれかである、水、油、泥、および／または食品製品、例えば、ケチャップおよびマスタードによって生じ得る、センサ１００の適切な動作に関する問題が存在する。また、金属物体（図示せず）が、センサ要素１１２に近接近し、その望ましくないアクティブ化を生じさせるときにも問題が存在する。行列（マトリックス）に配列される複数のセンサ１００、例えば、番号および／または図形配列が存在するとき、センサ１００の意図される１つのアクティブ化は、ユーザの指先１１０またはユーザの手（図示せず）の他の部分の近接近のため、近隣センサ１００を望ましくなく作動させ得る。２つ以上のセンサ１００の本複数のアクティブ化は、意図されるセンサ１００に触れ、かつユーザの手の一部もまた、そのアクティブ化のために隣接する近隣センサ１００に十分に近接するときに生じ得る。
【０００６】
各容量式タッチセンサキーまたはボタンは、基板上に容量センサと、容量式タッチセンサにわたる薄い誘電スペーサ層と、薄い誘電スペーサ層にわたる変形可能金属標的層（例えば、キーまたはボタン）とを備える。変形可能金属標的層が、押下されるとき、容量センサの静電容量値は、変化する（増加する）。本静電容量値の変化は、検出され、キーまたはボタンが押下されたことを示すために使用される。しかしながら、変形可能金属標的層が、光不透過性であって、したがって、その背面照明を妨害するという問題が存在する。容量式タッチセンサ設計のための既存の公開されている解決策は、機械的に非常に薄いものである。それらは、約５０マイクロメートル厚未満の単純平坦スペーサ層と、それを通して光を通過させない、標的のための連続伝導性金属シートとに依拠する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（要約）
前述の問題は、本明細書に開示される容量式タッチセンサによって解決され、かつその他およびさらなる利点が達成される。
【０００８】
ある実施形態によると、物理的力容量式タッチセンサは、基板と、基板の面上の容量センサ要素と、容量センサ要素を囲繞する、基板の面上の実質的に変形不可能なスペーサと、容量センサ要素に近接する電気伝導性平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面に印加されるとき、容量センサ要素に向かって付勢され得、それによって、容量センサ要素は、静電容量値を変化させる。
【０００９】
さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、可撓性に変形可能であってもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーが、電気伝導性平面にわたって提供されてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性平面は、容量センサ要素に向かって付勢され得る。さらなる実施形態によると、台板が、可撓性カバーと電気伝導性平面との間に提供されてもよい。さらなる実施形態によると、容量センサ要素の周囲の変形可能空間は、可撓性カバーおよび実質的に変形不可能なスペーサによって生成されてもよい。
【００１０】
さらなる実施形態によると、可撓性カバーは、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、容量センサ要素は、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、基板は、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、実質的に変形不可能なスペーサは、光遮断性であってもよい。
【００１１】
さらなる実施形態によると、光源が、可撓性カバーの面を照射するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、光源は、電気伝導性平面と可撓性カバーとの間に位置してもよい。さらなる実施形態によると、光源は、電気伝導性平面と容量センサ要素との間に位置してもよい。さらなる実施形態によると、光源は、容量センサ要素と基板との間に位置してもよい。さらなる実施形態によると、光源は、容量センサ要素が位置し得る基板の反対面上に位置してもよく、それによって、光は、基板を通して放光し、可撓性カバーを照射する。
【００１２】
さらなる実施形態によると、英数字印が、可撓性カバー上に提供され、関連付けられた容量センサ要素の機能を示してもよい。さらなる実施形態によると、英数字印は、可撓性カバー上にシルクスクリーン印刷されてもよい。さらなる実施形態によると、英数字印は、可撓性カバーの中にエンボス加工されてもよい。さらなる実施形態によると、英数字印は、可撓性カバー上に刻印されてもよい。
【００１３】
さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、可撓性カバーの面上に配置されるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層であってもよい。さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、可撓性カバーの面上に配置されるアンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）の層であってもよい。さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、可撓性カバーの面上に配置されるグラフェンの層であってもよい。
【００１４】
さらなる実施形態によると、光源は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層であってもよい。さらなる実施形態によると、光源は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層であってもよい。さらなる実施形態によると、光源は、発光材料の電気泳動コーティングであってもよい。さらなる実施形態によると、光源は、変形可能空間内に位置してもよい。さらなる実施形態によると、光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。
【００１５】
さらなる実施形態によると、容量センサ要素は、静電容量値測定回路の入力に結合されてもよく、電気伝導性平面は、電源コモンまたは接地に結合されてもよい。さらなる実施形態によると、容量センサ要素は、静電容量値測定回路の第１の入力に結合されてもよく、電気伝導性平面は、静電容量値測定回路の第２の入力に結合されてもよく、スイッチが、電気伝導性平面および電源コモンまたは接地に結合されてもよく、スイッチが閉鎖され得るとき、電気伝導性平面は、電源コモンまたは接地に結合されてもよく、開放されるとき、電気伝導性平面は、静電容量値測定回路の第２の入力と動作してもよい。
【００１６】
さらなる実施形態によると、基板および容量センサ要素は印刷回路基板から加工されてもよい。さらなる実施形態によると、基板は、ガラスであってもよい。さらなる実施形態によると、基板は、プラスチックであってもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーは、金属であってもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーは、非金属であってもよい。
【００１７】
別の実施形態によると、複数の物理的力容量式タッチセンサを有するユーザインターフェースは、基板と、複数の基板の面上の容量センサ要素と、複数の容量センサ要素のそれぞれ１つを囲繞する、実質的に変形不可能なスペーサと、複数の容量センサ要素の個別の１つに近接するその一部を有する、電気伝導性平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面の少なくとも１つの部分に印加されるとき、それは複数の容量センサ要素のうちの個別の少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。さらなる実施形態によると、複数の容量センサ要素は、行列に配列されてもよい。
【００１８】
さらに別の実施形態によると、容量式タッチスライダは、基板と、基板の面上に線形に配列される複数の容量センサ要素と、複数の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面の一部に印加されるとき、それは複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。さらなる実施形態によると、可撓性カバーは、電気伝導性変形可能平面にわたって提供されてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性変形可能平面は、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得る。
【００１９】
さらなる実施形態によると、複数の小型台板が、可撓性カバーと電気伝導性変形可能平面との間に位置してもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、丸形であってもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、正方形であってもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、長方形であってもよい。
【００２０】
さらなる実施形態によると、電気伝導性変形可能平面の面を照射するための光源を備えてもよい。さらなる実施形態によると、光源は、可撓性カバーの面を照射するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーおよび電気伝導性変形可能平面は、光透過性であってもよい。
【００２１】
さらなる実施形態によると、複数の入力を有する容量測定回路が、複数の容量センサ要素の個別の１つに結合されてもよい。デジタルプロセッサは、容量測定回路に結合されてもよく、複数の容量センサ要素のあるものの静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供してもよい。
【００２２】
さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサおよび容量測定回路は、マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００２３】
なおも別の実施形態によると、容量式タッチパッドは、基板と、基板の面上の行列に配列される複数の容量センサ要素と、複数の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面の一部に印加されるとき、それは複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。
【００２４】
さらなる実施形態によると、可撓性カバーが、電気伝導性変形可能平面にわたって提供されてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性変形可能平面は、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得る。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、可撓性カバーと電気伝導性変形可能平面との間に位置してもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、丸形であってもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、正方形であってもよい。さらなる実施形態によると、複数の小型台板は、長方形であってもよい。
【００２５】
さらなる実施形態によると、電気伝導性変形可能平面の面を照射するための光源を備えてもよい。さらなる実施形態によると、光源は、可撓性カバーの面を照射するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーおよび電気伝導性変形可能平面は、光透過性であってもよい。
【００２６】
さらなる実施形態によると、複数の入力を有する容量測定回路が、複数の容量センサ要素の個別の１つに結合されてもよい。さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサが、容量測定回路に結合され、複数の容量センサ要素のあるものの静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供してもよい。さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサおよび容量測定回路は、マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００２７】
別の実施形態によると、容量式タッチ円形スライダは、基板と、基板の面上に円形に配列される複数の容量センサ要素と、複数の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面の一部に印加されるとき、それは複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。
【００２８】
さらなる実施形態によると、可撓性カバーが、電気伝導性変形可能平面にわたって提供されてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性変形可能平面は、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得る。さらなる実施形態によると、複数の小型台板が、可撓性カバーと電気伝導性変形可能平面との間に位置してもよい。
【００２９】
さらなる実施形態によると、光源は、電気伝導性変形可能平面の面を照射するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、光源は、可撓性カバーの面を照射するために提供されてもよい。さらなる実施形態によると、可撓性カバーおよび電気伝導性変形可能平面は、光透過性であってもよい。
【００３０】
さらなる実施形態によると、容量式タッチ円形スライダは、複数の容量センサ要素の個別の１つに結合される複数の入力を有する容量測定回路と、容量測定回路に結合され、複数の容量センサ要素のあるものの静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供する、デジタルプロセッサとを備えてもよい。さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサおよび容量測定回路は、マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００３１】
さらに別の実施形態によると、物理的力容量式タッチキーは、基板と、基板の面上の第１および第２の容量センサ要素と、第１および第２の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、第１および第２の容量センサ要素に近接する電気伝導性平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面に印加されるとき、それは第１および／または第２の容量センサ要素に向かって付勢され得、それによって、第１および第２の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。
【００３２】
さらなる実施形態によると、容量式タッチ円形スライダは、複数の容量センサ要素の個別の１つに結合される複数の入力を有する容量測定回路と、容量測定回路に結合され、複数の容量センサ要素のあるものの静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供する、デジタルプロセッサとを備えてもよい。さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサおよび容量測定回路は、マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００３３】
さらに別の実施形態によると、物理的力容量式タッチキーは、基板と、基板の面上の第１および第２の容量センサ要素と、第１および第２の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、第１および第２の容量センサ要素に近接する電気伝導性平面とを備えてもよく、機械的力が電気伝導性平面に印加されるとき、それは第１および／または第２の容量センサ要素に向かって付勢され得、それによって、第１および第２の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。さらに別の実施形態によると、電気伝導性平面は、可撓性に変形可能であってもよい。
【００３４】
さらなる実施形態によると、可撓性カバーが、電気伝導性平面にわたって提供されてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性平面は、第１および／または第２の容量センサ要素に向かって付勢され得る。さらなる実施形態によると、台板が、可撓性カバーと電気伝導性平面との間に提供されてもよい。さらなる実施形態によると、第１および第２の容量センサ要素の周囲の変形可能空間は、可撓性カバーおよび実質的に変形不可能なスペーサによって生成されてもよい。
【００３５】
さらなる実施形態によると、可撓性カバーは、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、電気伝導性平面は、光透過性であってもよい。さらなる実施形態によると、光源は、可撓性カバーの面を照射するために提供されてもよい。
【００３６】
さらなる実施形態によると、物理的力容量式タッチキーはさらに、第１および第２の容量センサ要素に結合される複数の入力を有する、容量測定回路と、容量測定回路に結合され、第１および第２の容量センサ要素の静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供する、デジタルプロセッサとを備えてもよい。さらなる実施形態によると、デジタルプロセッサおよび容量測定回路は、マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００３７】
別の実施形態によると、物理的力容量式タッチジョイスティックは、基板と、基板の面上の少なくとも３つの容量センサ要素と、少なくとも３つの容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、台板と、台板に取着され、少なくとも３つの容量センサ要素に近接する、電気伝導性平面とを備えてもよく、それは機械的力が電気伝導性平面に印加されるとき、少なくとも３つの容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、少なくとも３つの容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。
【００３８】
さらなる実施形態によると、ジョイスティックは、台板に取着されてもよく、機械的運動が、ジョイスティックに印加されるとき、機械的力が、電気伝導性平面に印加されてもよい。
【００３９】
別の実施形態によると、容量式タッチ円筒形センサは、円筒形に形成される基板と、円筒形基板の面上に配列される複数の容量センサ要素と、複数の容量センサ要素を囲繞する、基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能円筒形スリーブとを備えてもよく、機械的力は、電気伝導性変形可能円筒形スリーブの一部に印加され得るとき、それは複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得、それによって、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる。
【００４０】
さらなる実施形態によると、容量式タッチスライダはさらに、電気伝導性変形可能円筒形スリーブにわたって可撓性カバーを備えてもよく、機械的力が可撓性カバーに印加され得るとき、電気伝導性変形可能円筒形スリーブは、複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され得る。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
物理的力容量式タッチセンサであって、
基板と、
前記基板の面上の容量センサ要素と、
前記容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、
前記容量センサ要素に近接する電気伝導性平面と、
を備え、
機械的力が前記電気伝導性平面に印加されるとき、それは前記容量センサ要素に向かって付勢され、それによって、前記容量センサ要素は、静電容量値を変化させる、物理的力容量式タッチセンサ。
（項目２）
前記電気伝導性平面は、可撓性で変形可能である、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目３）
前記電気伝導性平面にわたって可撓性カバーをさらに備え、前記機械的力が前記可撓性カバーに印加されるとき、前記電気伝導性平面は、前記容量センサ要素に向かって付勢される、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目４）
前記可撓性カバーと前記電気伝導性平面との間に台板をさらに備える、項目３に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目５）
前記容量センサ要素の周囲の変形可能空間は、前記可撓性カバーおよび前記実質的に変形不可能なスペーサによって生成され、前記可撓性カバーは、光透過性であって、前記変形可能空間は、光源を備え、前記光源は、好ましくは、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）である、項目３に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目６）
前記電気伝導性平面、前記容量センサ要素、前記基板のうちの少なくとも１つは、光透過性であって、前記実質的に変形不可能なスペーサは、光遮断性である、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目７）
前記可撓性カバーの面を照射するための光源をさらに備える、項目３に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目８）
前記光源は、前記電気伝導性平面と前記可撓性カバーとの間または前記電気伝導性平面と前記容量センサ要素との間または前記容量センサ要素と前記基板との間または前記容量センサ要素が位置する前記基板の反対面上に位置し、それによって、光は、前記基板を通して放光し、前記可撓性カバーを照射する、項目７に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目９）
前記可撓性カバー上に英数字印をさらに備え、関連付けられた容量センサ要素の機能を示す、項目３に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１０）
前記英数字印は、前記可撓性カバー上にシルクスクリーン印刷されるか、または前記英数字印は、前記可撓性カバーの中にエンボス加工されるか、または前記英数字印は、前記可撓性カバー上に刻印される、項目１９に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１１）
前記電気伝導性平面は、前記可撓性カバーの面上に配置されるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層または前記可撓性カバーの面上に配置されるアンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）の層または前記可撓性カバーの面上に配置されるグラフェンの層である、項目３に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１２）
前記光源は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層または発光材料の電気泳動コーティングである、項目７に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１３）
前記容量センサ要素は、静電容量値測定回路の入力に結合され、前記電気伝導性平面は、電源コモンまたは接地に結合されるか、または前記容量センサ要素は、静電容量値測定回路の第１の入力に結合され、前記電気伝導性平面は、前記静電容量値測定回路の第２の入力に結合され、そしてスイッチが、前記電気伝導性平面および電源コモンまたは接地に結合され、前記スイッチが閉鎖されるとき、前記電気伝導性平面は、前記電源コモンまたは接地に結合され、そして開放されるとき、前記電気伝導性平面は、前記静電容量値測定回路の第２の入力と動作する、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１４）
前記基板および前記容量センサ要素は、印刷回路基板から加工される、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１５）
前記基板は、ガラス、プラスチック、金属、または非金属である、項目１に記載の物理的力容量式タッチセンサ。
（項目１６）
複数の物理的力容量式タッチセンサを有するユーザインターフェースであって、
基板と、
前記基板の面上の複数の容量センサ要素と、
前記複数の容量センサ要素のそれぞれ１つを囲繞する、実質的に変形不可能なスペーサと、
前記複数の容量センサ要素の個別の１つに近接するその一部を有する、電気伝導性平面と、
を備え、
機械的力が前記電気伝導性平面の少なくとも１つの部分に印加されるとき、それは前記複数の容量センサ要素のうちの個別の少なくとも１つに向かって付勢され、それによって、前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる、ユーザインターフェース。
（項目１７）
前記複数の容量センサ要素は、行列に配列される、項目１６に記載のユーザインターフェース。
（項目１８）
容量式タッチセンサ配列であって、
基板と、
前記基板の面上に線形または円形に配列されるか、または前記基板の面上に行列で配列される複数の容量センサ要素と、
前記複数の容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、前記複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能平面と、
を備え、
機械的力が前記電気伝導性平面の一部に印加されるとき、それは前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され、それによって、前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる、容量式タッチセンサ配列。
（項目１９）
前記電気伝導性変形可能平面にわたる可撓性カバーと、前記可撓性カバーの面を照射するための光源とをさらに備え、前記可撓性カバーおよび前記電気伝導性変形可能平面は、光透過性であって、前記機械的力が前記可撓性カバーに印加されるとき、前記電気伝導性変形可能平面は、前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢される、項目１８に記載の容量式タッチセンサ配列。
（項目２０）
前記可撓性カバーと前記電気伝導性変形可能平面との間に位置する複数の小型台板をさらに備える、項目１９に記載の容量式タッチセンサ配列。
（項目２１）
前記複数の小型台板は、丸形、正方形、または長方形である、項目２０に記載の容量式タッチセンサ配列。
（項目２２）
前記電気伝導性変形可能平面の面を照射するための光源をさらに備える、項目１８に記載の容量式タッチセンサ配列。
（項目２３）
前記複数の容量センサ要素の個別の１つに結合される複数の入力を有する容量測定回路と、前記容量測定回路に結合され、前記複数の容量センサ要素の特定のセンサ要素の静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供する、デジタルプロセッサとをさらに備え、前記デジタルプロセッサおよび前記容量測定回路は、マイクロコントローラの一部である、項目１８に記載の容量式タッチセンサ配列。
（項目２４）
物理的力容量式タッチキーであって、
基板と、
前記基板の面上の第１および第２の容量センサ要素と、
前記第１および第２の容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、
前記第１および第２の容量センサ要素に近接する電気伝導性平面であって、前記電気伝導性平面は、可撓性で変形可能であり得、光透過性であり得る、電気伝導性平面と、を備え、
機械的力が前記電気伝導性平面に印加されるとき、それは前記第１および／または前記第２の容量センサ要素に向かって付勢され、それによって、前記第１および第２の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる、物理的力容量式タッチキー。
（項目２５）
前記電気伝導性平面にわたる可撓性カバーをさらに備え、前記可撓性カバーは、光透過性であり得、前記機械的力が前記可撓性カバーに印加されるとき、前記電気伝導性平面は、前記第１および／または前記第２の容量センサ要素に向かって付勢される、項目２４に記載の物理的力容量式タッチキー。
（項目２６）
前記可撓性カバーと前記電気伝導性平面との間に台板をさらに備える、項目２５に記載の物理的力容量式タッチキー。
（項目２７）
前記第１および第２の容量センサ要素の周囲の変形可能空間は、前記可撓性カバーおよび前記実質的に変形不可能なスペーサによって生成される、項目２５に記載の物理的力容量式タッチキー。
（項目２８）
前記可撓性カバーの面を照射するための光源をさらに備える、項目２５に記載の物理的力容量式タッチキー。
（項目２９）
前記第１および第２の容量センサ要素に結合される複数の入力を有する、容量測定回路と、
前記容量測定回路に結合され、前記第１および第２の容量センサ要素の静電容量値の判定に基づいて、力位置情報を提供する、デジタルプロセッサであって、デジタルプロセッサおよび前記容量測定回路は、マイクロコントローラの一部である、デジタルプロセッサと、をさらに備える、項目２４に記載の物理的力容量式タッチキー。
（項目３０）
物理的力容量式タッチジョイスティックであって、
基板と、
少なくとも３つの前記基板の面上の容量センサ要素と、
前記少なくとも３つの容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、
台板と、
前記台板に取着され、前記少なくとも３つの容量センサ要素に近接する、電気伝導性平面と、
を備え、
機械的力が前記電気伝導性平面に印加されるとき、それは前記少なくとも３つの容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され、それによって、前記少なくとも３つの容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる、物理的力容量式タッチジョイスティック。
（項目３１）
前記台板に取着されるジョイスティックをさらに備え、機械的運動が前記ジョイスティックに印加されるとき、前記機械的力は、前記電気伝導性平面に印加される、項目３０に記載の物理的力容量式タッチジョイスティック。
（項目３２）
容量式タッチ円筒形センサであって、
円筒形に形成される基板と、
前記円筒形基板の面上に配列される複数の容量センサ要素と、
前記複数の容量センサ要素を囲繞する、前記基板上の実質的に変形不可能なスペーサと、前記複数の容量センサ要素に近接する電気伝導性変形可能円筒形スリーブと、を備え、
機械的力が前記電気伝導性変形可能円筒形スリーブの一部に印加されると、それは前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢され、それによって、前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つは、静電容量値を変化させる、容量式タッチ円筒形センサ。
（項目３３）
前記電気伝導性変形可能円筒形スリーブにわたる可撓性カバーをさらに備え、前記機械的力が前記可撓性カバーに印加されるとき、前記電気伝導性変形可能円筒形スリーブは、前記複数の容量センサ要素のうちの少なくとも１つに向かって付勢される、項目３２に記載の容量式タッチスライダ。
【００４１】
その本開示のより完全な理解は、付随の図面と関連して検討される以下の説明を参照することによって得られ得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、先行技術容量式タッチセンサの断面の概略立面図である。
【図２】図２は、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチセンサの断面の概略立面図である。
【図３】図３は、図２に示されるように、データ入力行列として配列され、複数の容量式タッチセンサを有する、ユーザインターフェースの概略平面図である。
【図４】図４は、本開示の教示による、容量式タッチキーパッド、容量式タッチアナログフロントエンド、およびデジタルプロセッサを有する、電子システムの概略ブロック図を図示する。
【図５】図５は、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図を図示する。
【図６】図６は、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図を図示する。
【図７】図７は、図５および６に示される、容量式タッチキーの概略立面図を図示する。
【図８】図８は、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図を図示する。
【図９】図９は、図８に示される、容量式タッチキーの概略立面図を図示する。
【図１０】図１０は、本開示のなおも別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチスライダの概略立面図および平面図を図示する。
【図１１】図１１は、図１０に示され、タッチまたはジェスチャの位置照射のための複数の発光ダイオードを有する、容量式タッチスライダの概略平面図および等角図を図示する。
【図１２】図１２は、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチ円形スライダの概略立面図および平面図を図示する。
【図１３】図１３は、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチパッドの概略平面図を図示する。
【図１４】図１４は、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略分解等角図を図示する。
【図１５】図１５は、図１４に示される、容量式タッチキーの概略立面図を図示する。
【図１６】図１６は、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチスライダの概略平面図を図示する。
【図１７】図１７は、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキー、スライダ、および／またはパッドとともに提供され得る、種々の付加的特徴の概略立面図および平面図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本開示は、種々の修正および代替形態を被るが、その具体的例示的実施形態が、図面に示され、本明細書に詳細に説明される。しかしながら、具体的例示的実施形態の本明細書における説明は、本明細書に開示される特定の形態に限定することを意図するものではなく、対照的に、本開示は、添付の請求項によって定義される全修正および均等物を網羅するものとすることを理解されたい。
【００４４】
（詳細な説明）
本開示の教示によると、容量式タッチセンサは、基板上の容量センサ要素と、容量センサ要素にわたる物理的に変形可能な電気絶縁スペーサと、容量センサ要素と略平行な物理的に変形可能な電気絶縁スペーサにわたる伝導性変形可能平面とを備える。伝導性変形可能平面は、容量センサ要素とキャパシタを形成するためと、静電および電磁擾乱からの容量センサ要素ならびにその誤トリガの改良された遮蔽とのために、電源コモンおよび／または接地に接続される。保護カバーが、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして作用するように、伝導性変形可能平面にわたって設置されてもよいが、容量式タッチセンサの動作に不可欠ではない。
【００４５】
ユーザが、容量式タッチセンサの伝導性平面上の標的（例えば、英数字および／またはグラフィカル）の近接面積を押下すると、容量センサ要素と伝導性変形可能平面との間の距離が、減少され、したがって、容量センサ要素の静電容量を変化させる。静電容量変化検出回路が、容量センサ要素の静電容量値を監視し、静電容量値が変化する（例えば、増加する）と、センサアクティブ化信号が、発生される。
【００４６】
本開示の教示による容量式タッチセンサは、伝導性変形可能平面の正しい面積が、容量センサ要素の静電容量が変化するために、若干、変形されなければならないため、実質的に、センサ標的に近接近するユーザによって生じる、誤トリガの影響を受けない。加えて、迷入金属物体も、同一の理由から、実質的に、容量センサ要素の静電容量に影響を及ぼさない。さらに、容量式タッチセンサのアセンブリは、物理的に変形可能な電気的に絶縁されたスペーサでシールされることができ、したがって、実質的に、その流体汚染の影響を受け得ない。
【００４７】
成形されたスペーサ層および離散伝導性金属円板が、本開示の教示による、容量標的のために使用されてもよい。リバーサマウントまたは側方照射ＬＥＤのいずれかと懸架金属標的を併用することによって、容量式タッチセンサキーまたはボタンは、背面照明されてもよい。容量式タッチセンサキーまたはボタンの背面照明は、特に、器具、自動車制御、ケーブルまたは衛星テレビ受信のためのテレビセットトップボックスコンバータ等の消費者製品、セキュリティエントリーパッド、インターコムボタン、コンピュータ、産業用制御パネル等に置ける使用のために望ましい。キーまたはボタンの背面照明は、キーまたはボタンが押下されたことを示すため、例えば、視覚的フィードバックおよび／または低照明条件下での改良された可視性ために使用されてもよい。
【００４８】
容量式タッチボタンのための背面照明を完成させるために必要とされる、いくつかのものがある。容量式タッチボタンは、ほとんどの場合、金属変形可能幕面が標的であることを要求するが、本開示の教示によると、容量センサプレートからタッチセンサの静電容量値を変化させるための標的として機能しないであろう点まで移動されるであろう。これに対処するために、容量センサプレートに近接する懸架標的が、使用されてもよい。そのように照明される容量式タッチボタンを構成することによって、高さが、容量式タッチパネル設計に追加され得、これは、容量センサプレートを備える回路基板の上側および／または底側における発光ダイオード（ＬＥＤ）の設置を可能にするであろう。
【００４９】
正面ボタン層を基板、例えば、容量式タッチ印刷回路基板（ＰＣＢ）からより離すことによって、成形されたプラスチック層が、光がそれを通して通過し、それによって、容量式タッチセンサボタンの背面照明を提供するために使用されてもよい。金属標的層が、容量センサプレートに近接するプラスチック層上に取着および／または成形される。本金属標的層が、ボタンが押下されるとき、容量センサプレートにより近接するにつれて、容量センサの静電容量は、それによって、変化（増加）し、検出される。金属標的層はまた、容量式タッチセンサボタンの照明の熱（明）点を防止または低減させるための遮蔽として使用されてもよい。
【００５０】
懸架金属標的を保持する材料は、半透明であって、光源、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）からの光の伝送のための光パイプとして機能してもよい。本半透明材料はまた、ここで金属カバー内に配置され、光がそれを通して通過することを可能にし得る、孔のためのシールとして機能してもよい。容量センサプレートを囲繞するスペーサとして使用される材料は、ある隣接するキーまたはボタンから次のものへの光の漏出を防止するような非半透明材料であってもよい。
【００５１】
光源ＬＥＤは、回路基板の上側に搭載される必要はなく、必要に応じて、他の場所に搭載されることができる。また、上層は、平坦または均一金属である必要はなく、湾曲である、またはボタンのシールのためのオーバーモールドプロセスを使用してもよい。
【００５２】
ここで図面を参照すると、例示的実施形態の詳細が、図式的に図示される。図面中の同一要素は、同一番号によって表され、類似要素は、異なる小文字添え字を伴う同一番号によって表される。
【００５３】
図２を参照すると、描写されるのは、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチセンサの断面の概略立面図である。概して、番号２００によって表される容量式タッチセンサは、基板２０２と、容量センサ要素２１２と、変形可能空間２１６と、変形不可能スペーサ２０４と、伝導性変形可能平面２０６と、保護変形可能カバー（幕面）２０８とを備える。伝導性変形可能平面２０６は、容量センサ要素２１２とキャパシタを形成するためと、容量センサ要素２１２の静電擾乱およびその誤トリガからの改良された遮蔽とのために、電源コモンおよび／または接地（図示せず）に接続されてもよい。保護変形可能カバー２０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよいが、容量式タッチセンサ２００の動作に不可欠ではない。変形可能空間２１６は、変形不可能スペーサ２０４内の開口部であってもよく、例えば、限定ではないが、空気、窒素、弾性シリコンゴム等で充填されてもよい。
【００５４】
容量センサ要素２１２は、接続２３０を通して、静電容量測定回路（例えば、図４のＡＦＥ４０４参照）に接続されてもよく、伝導性変形可能平面２０６は、通常、接続２３２を通して、電源コモンおよび／または接地に接続される。しかしながら、伝導性変形可能平面２０６は、接続２３２を通して、デジタルプロセッサ４０６（図４）のデジタル出力に接続され、接地されるとき、容量センサ要素２１２と形成されるキャパシタのプレートの１つとしても使用されてもよい。または、伝導性変形可能平面２０６は、デジタルプロセッサ４０６からのデジタル出力が、高インピーダンスオフ状態にあるとき、ＡＦＥ４０４の容量測定入力に接続されてもよい。例えば、接続２３２は、ＡＦＥ４０４の入力に結合され、デジタル出力は、ＡＦＥ４０４の同一の入力と並列に接続される。出力が論理低であるとき、伝導性変形可能平面２０６は、電源コモンであって、そして、高インピーダンス（オフ）であるとき、伝導性変形可能平面２０６は、図１に示されるものと同様に、容量センサ要素として機能してもよい。例えば、デジタル出力は、閉鎖されるとき、伝導性変形可能平面２０６を接地に短絡させ、そして、開放されるとき、伝導性変形可能平面２０６を有効にし、容量センサ要素１１２（例えば、図１参照）として機能する、シャントスイッチとして作用する。伝導性変形可能平面２０６のための本構成は、近接検出器として使用されてもよく、例えば、ユーザの指が容量センサ（伝導性変形可能平面２０６）に接近するにつれて、「システムウェークアップ」信号が、デジタルプロセッサ４０６（図４）内で発生されてもよい。
【００５５】
伝導性変形可能平面２０６および保護変形可能カバー２０８は、力、例えば、ユーザの指１１０が、容量式タッチセンサ２００の保護変形可能カバー２０８上の標的の略中心（例えば、英数字および／またはグラフィカル（図３参照））を押下すると、容量センサ要素２１２と伝導性変形可能平面２０６との間の距離２１４が減少し、それによって、容量センサ要素２１２の静電容量を変化させるように、変形可能空間２１６にわたって物理的に変形可能である。静電容量変化検出回路（図示せず）は、容量センサ要素２１２の静電容量値を監視し、静電容量値が、変化する（例えば、増加する）と、センサアクティブ化信号が、発生される（図示せず）。伝導性変形可能平面２０６および保護変形可能カバー２０８は、１つかつ同一であってもよく、または伝導性変形可能平面２０６は、容量センサ要素２１２に近接する保護変形可能カバー２０８の面にめっき、コーティング、取着等されてもよい。
【００５６】
容量式タッチセンサ２００は、容量センサ要素２１２の静電容量が変化するためには、伝導性変形可能平面２０６の正しい面積が変形されなければならず、例えば、ユーザの指１１０からの作動力を要求するので、センサ標的に近接近するユーザによって生じる誤トリガの影響を実質的に受けない。加えて、迷入金属物体も、実質的に、同一の理由から、容量センサ要素２１２の静電容量に影響を及ぼさないであろう。さらに、容量式タッチセンサ２００のアセンブリは、物理的に変形可能な電気的に絶縁された空間２１６内にシールされることができ、したがって、実質的に、その流体汚染の影響を受け得ない。また、変形不可能スペーサ２０４は、容量センサ要素２１２および物理的に変形可能な電気的に絶縁された空間２１６を囲繞するため、隣接する容量センサ要素２１２（図３参照）は、影響されないであろう、例えば、隣接する容量センサ要素２１２にわたる伝導性変形可能平面２０６の面積が、実質的に、変形されないであろうため、実質的に、静電容量変化はない。
【００５７】
容量センサ要素２１２は、電気伝導性であって、例えば、限定ではないが、銅、アルミニウム、銀、金、スズ、および／または任意のそれらの組み合わせ等の金属を含んでもよく、めっきされる、または別様であってもよい。容量センサ要素２１２はまた、非金属伝導性材料を含んでもよい。基板２０２および容量センサ要素２１２は、例えば、限定ではないが、その上にエッチングされた伝導性金属面積を有する印刷回路基板、その上に伝導性面積を伴うセラミック基板、その上に伝導性面積を伴う透明または半透明ガラスあるいはプラスチック等であってもよい。
【００５８】
図３を参照すると、描写されるのは、データ入力行列として配列され、図２に示されるような複数の容量式タッチセンサを有する、ユーザインターフェース配列の略平面図である。複数の容量式タッチセンサ２００は、行列に配列され、その機能を示す、英数字表現を有する。機械的力が、容量式タッチセンサ２００のうちの任意の１つに印加されるとき、直接、その１つの容量式タッチセンサ２００の容量センサ要素２１２にわたる標的面積が、機械的力によって変形され、伝導性変形可能平面２０６を容量センサ要素２１２により近づけ、それによって、その静電容量を変化させる（例えば、増加させる）であろう。
【００５９】
図４を参照すると、描写されるのは、本開示の教示による、容量式タッチキーパッドと、容量式タッチアナログフロントエンドと、デジタルプロセッサとを有する、電子システムの概略ブロック図である。デジタルプロセッサ４０６、例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）等が、容量式タッチアナログフロントエンド（ＡＦＥ）４０４および容量式タッチセンサキー２００の行列、例えば、プッシュボタン、レバー、トグル、標的、ハンドル、ノブ等に結合される。デジタルプロセッサ４０６およびＡＦＥ４０４は、混合信号（アナログおよびデジタル回路）集積回路デバイス、例えば、混合信号対応マイクロコントローラの一部であってもよい。
【００６０】
容量式タッチＡＦＥ４０４は、単一低コスト集積回路デバイスを用いて、例えば、関連付けられた容量センサの静電容量値を変化させる標的キーを押圧および偏向させることによって、容量センサの作動が存在するとき、それを判定する際に使用される全アクティブ機能を促進する。容量式タッチＡＦＥ４０４は、容量式タッチセンサキー２００の行列の各センサの静電容量値を測定し、静電容量値を個別のアナログ直流（ｄｃ）電圧に変換し、これは、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）（図示せず）を用いて読み取られ、デジタル値に変換され、デジタルプロセッサ４０６に送信される。静電容量変化を測定する種々の方法が、使用されてもよい。例えば、限定ではないが、充電時間測定ユニット（ＣＴＭＵ）（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏｔｅ  ＡＮ１２５０参照）、容量感知モジュール（ＣＳＭ）（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  ＴＢ３０６４「ｍＴｏｕｃｈTM  Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｔｏｕｃｈ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ」参照）、容量分圧器（ＣＶＤ）測定（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏｔｅ  ＡＮ１２９８参照）（全て、参考として本明細書に援用され、ｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ．ｃｏｍにおいて利用可能である）を使用する静電容量測定である。
【００６１】
デジタルプロセッサ４０６は、クロックおよび制御機能を容量式タッチＡＦＥ４０４に供給し、容量式タッチＡＦＥ４０４のアナログ電圧検出器出力を読み取り、容量式タッチセンサキー２００の行列の各キーを選択してもよい。容量式タッチセンサキー２００の行列のキーの作動が判定されるとき、デジタルプロセッサ４０６は、適切なアクションをとるであろう。容量式タッチセンサキー２００の行列のキー（タッチボタン）は、本明細書により完全に後述されるように、照射されてもよい。
【００６２】
図５を参照すると、描写されるのは、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図である。概して、番号５００によって表される容量式タッチセンサは、基板２０２と、容量センサ要素２１２と、変形可能空間２１６と、実質的に変形不可能なスペーサ２０４と、伝導性変形可能平面２０６と、保護変形可能カバー２０８とを備える。伝導性変形可能平面２０６は、容量センサ要素２１２とキャパシタを形成するためと、容量センサ要素２１２の静電擾乱およびその誤トリガからの改良された遮蔽とのために電源コモンおよび／または接地（図示せず）に接続されてもよい。保護変形可能カバー２０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよいが、容量式タッチセンサ２００の動作に不可欠ではない。変形可能空間２１６は、実質的に変形不可能なスペーサ２０４内の開口部であってもよく、例えば、限定ではないが、空気、窒素、弾性シリコンゴム等で充填されてもよい。
【００６３】
伝導性変形可能平面２０６および保護変形可能カバー２０８は、ユーザの指１１０が、容量式タッチセンサ２００の伝導性変形可能平面２０６上の標的（例えば、英数字および／またはグラフィカル（図３参照））の略中心を押下すると、容量センサ要素２１２と伝導性変形可能平面２０６との間の距離が減少され、それによって、容量センサ要素２１２の静電容量を変化させるように、変形可能空間２１６にわたって物理的に変形可能である。静電容量変化検出回路（図示せず）は、容量センサ要素２１２の静電容量値を監視し、静電容量値が、変化（例えば、増加）されるとき、センサアクティブ化信号が、発生される（図示せず）。伝導性変形可能平面２０６および保護変形可能カバー２０８は、１つかつ同一であってもよい、または伝導性変形可能平面２０６は、容量センサ要素２１２に近接する保護変形可能カバー２０８の面にめっきされてもよく、コーティング、取着等されてもよい。
【００６４】
容量式タッチセンサ２００は、容量センサ要素２１２の静電容量が変化するためには、伝導性変形可能平面２０６の正しい面積が変形されなければならない、例えば、ユーザの指１１０の作動力を要求するので、センサ標的に近接近するユーザによって生じる誤トリガの影響を実質的に受けない。加えて、迷入金属物体も、実質的に、同一の理由から、容量センサ要素の静電容量２１２に影響を及ぼさないであろう。さらに、容量式タッチセンサ２００のアセンブリは、物理的に変形可能な電気的に絶縁された空間２１６内にシールされることができ、したがって、実質的に、その流体汚染の影響を受け得ない。また、実質的に変形不可能なスペーサ２０４が、容量センサ要素２１２および物理的に変形可能な電気的に絶縁された空間２１６を囲繞するため、隣接する容量センサ要素２１２（図３参照）は、影響されないであろう、例えば、隣接する容量センサ要素２１２にわたる伝導性変形可能平面２０６の領域が変形されないであろうため、静電容量変化はない。
【００６５】
容量センサ要素２１２は、電気伝導性であって、例えば、限定ではないが、銅、アルミニウム、銀、金、スズ、および／または任意のそれらの組み合わせ等の金属を含んでもよく、めっきされる、または別様であってもよい。容量センサ要素２１２はまた、非金属伝導性材料を含んでもよい。基板２０２および容量センサ要素２１２は、例えば、限定ではないが、その上にエッチングされた伝導性金属面積、その上に伝導性面積を伴うセラミック基板、その上に伝導性面積を伴う透明または半透明ガラスあるいはプラスチック等を有する、印刷回路基板であってもよい。
【００６６】
基板２０２、容量センサ要素２１２、伝導性変形可能平面２０６、および／または保護変形可能カバー２０８（変形可能幕面）は、光がそれを通して通過するために、光透過性であってもよい。非伝導性光透過材料、例えば、ガラス、プラスチック等が、基板２０２および保護変形可能カバー２０８のために使用されてもよく、伝導性材料、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、グラフェン等が、容量センサ要素２１２および伝導性変形可能平面２０６のために使用されてもよい。光源は、容量センサ要素２１２と反対の基板の面上および／または変形可能空間２１６の内側に位置付けられてもよい。
【００６７】
図６および７を参照すると、描写されるのは、それぞれ、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図および立面図である。概して、番号６００によって表される、容量式タッチセンサは、基板２０２と、容量センサ要素２１２と、実質的に変形不可能なスペーサ６０４と、変形可能カバー６０８（幕面）とを備える。変形可能カバー６０８は、その中に形成される変形可能空間２１６と、その上の伝導性変形可能平面６０６とを有する。変形可能カバー６０８内の変形可能空間６１６の形成は、例えば、限定ではないが、エッチング、刻設、ミリング等によるものであってもよい。伝導性変形可能平面６０６は変形可能カバー６０８が伝導性である場合、容量センサ要素２１２に近接する変形可能カバー６０８の面の部分の一部であってもよく、または、例えば、限定ではないが、変形可能カバー６０８の面上にめっき、塗装、蒸着等される、伝導性材料であってもよい。
【００６８】
その中に形成される空間６１６を有する、変形可能カバー６０８の部分は、力７５０が変形可能カバー６０８のその部分に印加されるとき、伝導性変形可能平面６０６が容量センサ要素２１２に向かって移動されるように、変形可能（可撓性）である。実質的に変形不可能なスペーサ６０４にわたる変形可能カバー６０８の他の部分は、変形可能空間６１６にわたる部分ほど可撓性ではなく、それほど変形せず、それによって、そこに印加される力７５０を有する変形可能幕面カバー６０８の部分のみの下方の容量センサ要素２１２に対する任意の容量変化を隔離するであろう。
【００６９】
変形可能カバー６０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー６０８は、光透過性であってもよく、それらの面積内における容量センサ要素２１２の作動に基づいて、その選択可能面積を照射されてもよい。基板２０２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー６０８、伝導性変形可能平面６０６、容量センサ要素２１２、および基板２０２のための材料は、前述により完全に説明される通りであってもよい。
【００７０】
図８および９を参照すると、描写されるのは、それぞれ、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略等角分解図および立面図である。概して、番号８００によって表される、容量式タッチセンサは、基板２０２と、容量センサ要素２１２と、実質的に変形不可能なスペーサ８０４と、伝導性平面８２０（標的）と、台板８３０と、変形可能カバー８０８とを備える。変形可能カバー８０８内の変形可能空間８１６の形成は、例えば、限定ではないが、エッチング、刻設、ミリング等によるものであってもよい。台板８３０は、変形可能カバー８０８の内側面および空間８１６の内側に取着されてもよい。伝導性平面８２０（標的）は、台板８３０に取着され、台板８３０と容量センサ要素２１２との間に位置してもよい。
【００７１】
その中に形成される空間８１６を有する、変形可能カバー８０８の部分は、力７５０が変形可能カバー８０８のその部分に印加されるとき、伝導性平面８２０および台板８３０が、容量センサ要素２１２に向かって移動するように、変形可能（可撓性）である。スペーサ８０４にわたる変形可能カバー８０８の他の部分は、空間８１６にわたる部分ほど可撓性ではなく、それほど変形せず、それによって、そこに印加される力７５０を有する変形可能カバー８０８の部分のみの下方の容量センサ要素２１２に対する任意の容量変化を隔離する。
【００７２】
変形可能カバー８０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー８０８は、光透過性であってもよく、それらの面積内の容量センサ要素２１２の作動に基づいて、その選択可能面積を照射させてもよい。基板２０２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー８０８、伝導性平面８２０、容量センサ要素２１２、および基板２０２のための材料は、前述により完全に説明された通りであってもよい。台板８３０は、空間８１６内のさらなる余地（さらなる高さ）および伝導性平面８２０のための薄くて不透明の伝導性材料の使用を可能にする。光源（図示せず）が、空間８１６内に設置されてもよく、光は、空間８１６にわたる変形可能カバー８０８の部分を照明するように、その中に分散されてもよい。
【００７３】
図１０を参照すると、描写されるのは、本開示のなおも別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチスライダの概略立面図および平面図である。概して、番号１０００によって表される、容量式タッチスライダは、基板１００２、複数の容量センサ要素１０１２と、伝導性変形可能平面１００６と、実質的に変形不可能なスペーサ１００４と、複数の小型台板１０３０と、保護変形可能カバー１００８と、変形可能空間１０１６とを備える。複数の小型台板１０３０は、変形可能カバー１００８の内側面および空間１０１６の内側に取着されてもよい。伝導性変形可能平面１００６は、複数の小型台板１０３０に取着され、複数の小型台板１０３０と複数の容量センサ要素１０１２との間に位置してもよい。
【００７４】
変形可能カバー１００８は、力１０５０が変形可能カバー１００８のその部分に印加されるとき、伝導性変形可能平面１００６の一部および複数の小型台板１０３０の一部が、複数の容量センサ要素１０１２のうちの少なくとも１つに向かって移動するであろうように、可撓性である。複数の容量センサ要素１０１２のうちの少なくとも１つの静電容量値は、それによって、変化、例えば、増加し、本静電容量変化の検出は、図４に示されるものに類似する検出回路を用いて行われてもよい。力１０５０の場所に応じて、複数の容量センサ要素１０１２のうちの２つ以上が、静電容量値を変化させてもよい。印加される力１０５０のより微細な細分性の位置場所は、例えば、その比率測定静電容量値を求めることによって、複数の容量センサ要素１０１２のこれらの２つ以上の静電容量値変化によって判定されてもよい。
【００７５】
変形可能カバー１００８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー１００８は、光透過性であってもよく、それらの面積内の複数の容量センサ要素１０１２の作動に基づいて、その選択可能面積を照射させてもよい。基板１００２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー１００８、伝導性変形可能平面１００６、複数の容量センサ要素１０１２、および基板１００２のための材料は、前述により十分に説明される通りであってもよい。少なくとも１つの光源（図１１参照）が、空間１０１６内に配置されてもよく、光は、そこに印加される力１０５０を有する変形可能カバー１００８のその部分を照明するように、その中に分散されてもよい。
【００７６】
複数の小型台板１０３０は、任意の数、形状、またはサイズ、例えば、丸形、正方形、長方形等であってもよい。位置場所力判定の改良された細分性は、複数の小型台板１０３０のためのより多い数およびより小さいサイズを使用することによって得られてもよい。複数の容量センサ要素１０１２のうちの隣接する容量センサ要素の静電容量値変化の比較が、複数の容量センサ要素１０１２のうちの単一の１つの面積より精密に変形可能カバー１００８のより小さい面積を特定する際に使用されてもよく、例えば、複数の容量センサ要素１０１２の隣接するものの静電容量値の比率測定比較である。
【００７７】
図１１を参照すると、描写されるのは、図１０に示され、タッチまたはジェスチャの位置照射のための複数の発光ダイオードを有する、容量式タッチスライダの概略平面図および等角図である。光源１１１８、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、複数の容量センサ要素１０１２に隣接して設置され、タッチまたはジェスチャ力の場所の照射および／または視覚的フィードバックとして使用されてもよい。
【００７８】
図１２を参照すると、描写されるのは、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチ円形スライダの概略立面図および平面図である。概して、番号１２００によって表される、容量式タッチ円形スライダは、基板１２０２と、複数の容量センサ要素１２１２と、伝導性変形可能平面１２０６と、実質的に変形不可能なスペーサ１２０４と、複数の小型台板１２３０と、保護変形可能カバー１２０８と、変形可能空間１２１６とを備える。複数の小型台板１２３０は、変形可能カバー１２０８の内側面および空間１２１６の内側に取着されてもよい。伝導性変形可能平面１２０６は、複数の小型台板１２３０に取着され、複数の小型台板１２３０と複数の容量センサ要素１２１２との間に位置してもよい。
【００７９】
変形可能カバー１２０８は、力（１０５０）が変形可能カバー１３０８のその部分に印加されるとき、伝導性変形可能平面１２０６の一部および複数の小型台板１２３０の一部が、複数の容量センサ要素１３１２のうちの少なくとも１つに向かって移動するであろうように可撓性である。複数の容量センサ要素１３１２のうちの少なくとも１つの静電容量値は、それによって、変化、例えば、増加し、本静電容量変化の検出は、図４に示されるものに類似する検出回路を用いて行われてもよい。力（１０５０）の場所に応じて、複数の容量センサ要素１２１２のうちの２つ以上のが、静電容量値を変化させてもよい。印加される力（１０５０）のより微細な細分性の位置場所は、これらの複数の容量センサ要素１２１２のうちの２つ以上の静電容量値変化、例えば、その比率測定静電容量値を求めることによって、判定されてもよい。
【００８０】
変形可能カバー１２０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー１２０８は、光透過性であってもよく、それらの面積内の複数の容量センサ要素１２１２の作動に基づいて、その選択可能面積を照射させてもよい。基板１２０２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー１２０８、伝導性変形可能平面１２０６、複数の容量センサ要素１２１２、および基板１２０２のための材料は、前述により完全に説明される通りであってもよい。少なくとも１つの光源（図１１参照）は、空間１２１６内に設置されてもよく、光は、そこに印加される力（１０５０）を有する変形可能カバー１２０８のその部分を照明するように、その中に分散されてもよい。
【００８１】
複数の小型台板１２３０は、任意の数、形状またはサイズ、例えば、丸形、正方形、長方形等であってもよい。位置場所力判定の改良された細分性は、複数の小型台板１２３０のためのより多い数およびより小さいサイズを使用することによって得られ得る。複数の容量センサ要素１２１２の隣接するものの静電容量値変化の比較は、複数の容量センサ要素の単一の１つの面積１２１２より精密に、変形可能カバー１２０８のより小さい面積を特定する際に使用されてもよく、例えば、複数の容量センサ要素１２１２の隣接するものの静電容量値の比率測定比較である。容量式タッチ円形スライダ１２００の形状は、例えば、限定ではないが、卵形、楕円形、正方形、三角形等であってもよいことが企図され、かつ本開示の範囲内である。
【００８２】
図１３を参照すると、描写されるのは、本開示の別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチパッドの略平面図である。概して、番号１３００によって表される、容量式タッチパッドは、基板１３０２と、ｍ×ｎ行列に配列される複数の容量センサ要素１３１２と、複数の容量センサ要素１３１２を囲繞する実質的に変形不可能なスペーサ（例えば、図１０に示されるスペーサ１００４に類似する）と、伝導性変形可能平面（例えば、図１０に示される平面１００６に類似する）と、複数の小型台板（例えば、図１０に示される複数の小型台板１０３０に類似する）と、保護変形可能カバー（例えば、図１０の保護変形可能カバー１００８に類似する）と、変形可能空間（例えば、図１０に示される変形可能空間１０１６に類似する）を備える。複数の小型台板は、変形可能カバーの内側面および空間の内側に取着されてもよい。伝導性変形可能平面は、複数の小型台板に取着され、複数の小型台板と複数の容量センサ要素１３１２との間に位置してもよい。容量式タッチパッド１３００は、図１０−１２に示され、前述により完全に説明される、容量式タッチスライダ１０００および１２００と実質的に同一の方法で動作する。その類似要素は、必要に応じて、以下では、括弧内の番号で参照される。
【００８３】
変形可能カバー（１００８）は、力（１０５０）が変形可能カバー（１００８）のその部分に印加されるとき、伝導性変形可能平面（１００６）の一部および複数の小型台板（１０３０）の一部が、複数の容量センサ要素１３１２のうちの少なくとも１つに向かって移動するであろうように可撓性である。複数の容量センサ要素１３１２のうちの少なくとも１つの静電容量値は、それによって、変化、例えば、増加し、本静電容量変化の検出は、図４に示されるものに類似する検出回路を用いて行われてもよい。力（１０５０）の場所に応じて、複数の容量センサ要素１３１２のうちの２つ以上のが、静電容量値を変化させてもよい。印加される力（１０５０）のより微細な細分性の位置場所は、これらの複数の容量センサ要素１３１２のうちの２つ以上の静電容量値変化、例えば、その比率測定静電容量値を求めることによって、判定されてもよい。
【００８４】
変形可能カバー（１００８）は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー（１００８）は、光透過性であってもよく、それらの面積内の複数の容量センサ要素１３１２の作動に基づいて、その選択可能面積を照射させてもよい。基板１３０２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー（１００８）、伝導性変形可能平面（１００６）、複数の容量センサ要素１３１２、および基板１３０２のための材料は、前述により完全に説明される通りであってもよい。少なくとも１つの光源（図１１参照）は、空間（１０１６）内に設置されてもよく、光は、そこに印加される力（１０５０）を有する変形可能カバー（１００８）のその部分を照明するように、その中に分散される。
【００８５】
複数の小型台板（１０３０）は、任意の数、形状またはサイズ、例えば、丸形、正方形、長方形等であってもよい。位置場所力判定の改良された細分性は、複数の小型台板（１０３０）のためのより多い数およびより小さいサイズを使用することによって得られ得る。複数の容量センサ要素１３１２の隣接するものの静電容量値変化の比較が、複数の容量センサ要素１３１２の単一の１つの面積より精密に、変形可能カバー（１００８）のより小さい面積を特定する際に使用されてもよく、例えば、複数の容量センサ要素１３１２の隣接するものの静電容量値の比率測定比較である。
【００８６】
容量式タッチスライダ１０００および１２００は、アナログスライダ、例えば、ポテンショメータ、調光器、音量制御等のような線形制御として利用されてもよい。容量式タッチパッド１３００は、２次元タブレットの付加的能力を伴う容量式タッチスライダ１０００および１２００と同一の方式で利用されてもよい。容量式タッチスライダ１０００および１２００ならびに容量式タッチパッド１３００は両方とも、複数の容量センサ要素１０１２、１２１２、１３１２のうちの少なくとも１つの静電容量値変化に影響を及ぼす、変形可能カバー上およびそれを横断する力タッチおよび力ジェスチャの両方を検出するために使用されてもよいことが企図され、これは、本開示の範囲内である。
【００８７】
容量式タッチパッドは、円筒形に成形されてもよく、複数の容量センサ要素は、ユーザの手内に保持されるとき、ユーザの指が、複数の容量センサ要素１３１２のあるものの静電容量値を変化させるであろうように、その周囲に変形可能（可撓性）外側円筒形カバーを伴って、円筒形基板の円周の周囲に搭載され、例えば、それによって、ユーザが円筒形外側カバーを圧搾し、手を回転させるとき、複数の容量センサ要素のあるものが、その静電容量値を変化させ、手の回転およびその上の場所を判定する際に使用されてもよいことが企図され、これは、本開示の範囲内である。
【００８８】
図１４および１５を参照すると、描写されるのは、それぞれ、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキーの概略分解等角図および立面図である。概して、番号１５００によって表される、容量式タッチセンサは、基板１５０２と、第１の容量センサ要素１５１２と、第２の容量センサ要素１５１４と、実質的に変形不可能なスペーサ１５０４と、伝導性平面／台板１５２０（パック）と、変形可能カバー１５０８とを備える。変形可能カバー１５０８内の変形可能空間１５１６の形成は、例えば、限定ではないが、エッチング、刻設、ミリング等によるものであってもよい。伝導性平面／台板１５２０は、変形可能カバー１５０８の内側面、空間１５１６の内側、ならびに第１および第２の容量センサ要素１５１２および１５１４にわたって取着されてもよい。
【００８９】
その中に形成される空間１５１６を有する、変形可能カバー１５０８の部分は、力７５０が変形可能カバー１５０８のその部分に印加されるとき、伝導性平面／台板１５２０が、第１および第２の容量センサ要素１５１２および１５１４に向かって移動するであろうように可撓性である。スペーサ１５０４にわたる変形可能カバー１５０８の他の部分は、空間１５１６にわたる部分ほど可撓性ではなく、それほど変形せず、それによって、そこに印加される力７５０を有する変形可能カバー１５０８の部分のみの下方の第１および第２の容量センサ要素１５１２および１５１４に対する任意の容量変化を隔離するであろう。
【００９０】
第１の容量センサ要素１５１２は、ＡＦＥ４０４の入力に結合されてもよく、第２の容量センサ要素１５１４は、電源コモンまたは接地に結合されてもよい。伝導性平面／台板１５２０が、任意のものに接続されない場合、それは、第１および第２の容量センサ要素１５１２と１５１４との間の結合プレートとして作用する。しかしながら、伝導性平面／台板１５２０が、電源コモンまたは接地１５３４に接続される場合、第１および第２の容量センサ要素１５１２および１５１４は、独立して、ＡＦＥ４０４に接続されてもよく、スライダ配列および動作が、図１０に示され、前述により完全に説明されるものと同様に可能である。
【００９１】
変形可能カバー１５０８は、改良された物理的および耐候性保護のための環境シールとして使用されてもよい。変形可能カバー１５０８は、光透過性であってもよく、それらの面積内の第１および第２の容量センサ要素１５１２および１５１４の作動に基づいて、その選択可能面積を照射させてもよい。基板１５０２もまた、光透過性であってもよい。変形可能カバー１５０８、伝導性平面／台板１５２０、容量センサ要素１５１２および１５１４、ならびに基板１５０２のための材料は、前述により完全に説明される通りであってもよい。光源（図示せず）は、空間１５１６内に設置されてもよく、光は、空間１５１６にわたる変形可能カバー１５０８の部分を照明するように、その中に分散される。
【００９２】
図１６を参照すると、描写されるのは、本開示のさらに別の具体的例示的実施形態による、容量式タッチスライダの略平面図である。概して、番号１６００によって表される、容量式タッチスライダは、少なくとも３つの容量センサ要素１６１２（４つのセンサ要素が図１６に示される）の追加を伴って、前述の図１４および１５に示される容量式タッチセンサ１５００と実質的に同一の要素を備える。伝導性平面／台板１５２０（パック）が、少なくとも３つの容量センサ要素１６１２にわたって、かつそれに近接してもよい。伝導性平面／台板１５２０（パック）はまた、図１０に描写されるような伝導性変形可能平面１６０６および複数の小型台板（１０３０）によって置換されてもよい。容量式タッチスライダ１６００は、例えば、限定ではないが、ジョイスティック１７４８（図１７参照）、コンピュータタッチパッド、またはマウス等として使用されてもよい。容量センサ要素１６１２および伝導性平面／台板１５２０（パック）または伝導性変形可能平面１６０６は、任意の形状に加工されてもよいことが企図され、これは、本開示の範囲内である。
【００９３】
図１７を参照すると、描写されるのは、本開示の具体的例示的実施形態による、容量式タッチキー、スライダ、および／またはパッドとともに提供され得る、種々の付加的特徴の概略立面図および平面図である。前述の実施形態のいずれかまたは全部が、以下の付加的特徴のうちの任意の１つ以上とともに提供されてもよい。「ジョイスティック」１７４８は、金属標的１６２０に取着され得る、台板８３０に取着されてもよい。ジョイスティック１７４８が移動されるとき、台板８３０および標的１６２０は、比例して移動するであろう。標的１６２０の移動は、静電容量センサ１６１２ａおよび１６１２ｂ（３つ以上のセンサ１６１２が、利用されてもよい）の静電容量値を変化させるであろう。光源は、例えば、発光ダイオード１７４６、エレクトロルミネセンス層、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層、電気泳動層等である。英数字ラベル１７６０が、幕面６０８上に提供され、容量式タッチキーの機能を識別してもよい。
【００９４】
ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）は、発光性エレクトロルミネセンス層が、電流に応答して光を発する有機化合物の膜である、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。有機半導体材料の本層は、２つの電極との間に据え付けられる。概して、これらの電極のうちの少なくとも１つは、透明である。エレクトロルミネセンス（ＥＬ）は、材料が、電流の通過または強電場に応答して光を発する、光学現象かつ電気現象である。
【００９５】
本発明の特徴は、台板（８３０）に取着される金属標的（８２０）であってもよい。別の特徴は、光源、例えば、（面）幕面文字を背面照明するための発光ダイオード（ＬＥＤ）１７４６であってもよい。別の特徴は、スパッタリング、シルクスクリーン印刷等によって、容量センサに近接する幕面の面上に堆積される、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、またはグラフェンの視覚的に透明な伝導性層を備える、幕面および伝導性変形可能平面のための膜層である。別の特徴は、それを通して背面照明するための開口部を残して印刷される、伝導性変形可能平面のための銀インクの視覚的に不透明な電気伝導性層のシルクスクリーン印刷である。
【００９６】
別の特徴は、容量センサ要素と伝導性変形可能平面との間に光源層を提供することである。別の特徴は、容量式タッチキーを背面照明にするための、標的と幕面との間に位置する、エレクトロルミネセンス層を提供することである。別の特徴は、容量式タッチキーを背面照明するための、標的と幕面との間に位置する、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層を提供することである。別の特徴は、容量式タッチキーを背面照明するための、標的と幕面との間に位置する、電気泳動層を提供することである。
【００９７】
別の特徴は、光がそれを通して通過することを可能にするための微小穿孔標的および／または幕面層を提供することである。別の特徴は、容量センサ要素の背後に照明層を提供し、容量センサ要素内の開口部を通して光を提供することである。別の特徴は、基板の背後に照明層を提供し、基板および容量センサ要素内の開口部を通して光を提供することである。
【００９８】
別の特徴は、スペーサ層に接合された伝導性標的層を備え、容量センサ要素にわたって開口部を有する、ボタンシステムである。別の特徴は、それと関連付けられた容量式タッチキーの場所および機能を示すために、標的層をマーキングすることである。別の特徴は、標的層にわたってプラスチック層を追加し、それと関連付けられた容量式タッチキーの場所および機能を示すためのマーキングを伴う、幕面を形成することである。
【００９９】
別の特徴は、重複三角形のように成形され、スライダ機能を形成する、２つのタッチキーボタンを提供することである。別の特徴は、円形スライダに形成される複数の容量センサ要素を提供することである。別の特徴は、位置入力システムとして使用するために、Ｘ−Ｙ行列に形成される複数の容量センサ要素を提供することである。別の特徴は、容量センサ要素を囲繞する接地平面に容量結合される連続伝導性シートを備える、標的層を提供することである。別の特徴は、改良された雑音耐性のために、接地平面に容量結合される連続伝導性シートを備える、標的層を提供することである。別の特徴は、各容量センサ要素の上方にある標的隔離層を提供することであって、各センサ要素は、半分に分割され、それによって、第１の半分体は、電源コモンまたは接地に結合され、第２の半分体は、容量センサ要素として作用する。
【０１００】
別の特徴は、両面接着シートとして、スペーサ層を提供することである。別の特徴は、多層印刷回路基板内の付加的層として、スペーサ層を提供することである。別の特徴は、標的層の下側にエッチングされたポケットとして実装される、スペーサ層を提供することである。別の特徴は、プラスチック幕面内に機械加工されたポケットとして実装されるスペーサ層と、伝導性めっき台板として実装される標的層とを提供することである。別の特徴は、台板に締結された金属円板として実装される標的を提供することである。別の特徴は、台板によって作動される金属スナップドームとして実装される標的を提供することである。
【０１０１】
別の特徴は、垂直リブの各端に１つの２つの容量センサ要素を提供することである。リブが、ユーザの指によって押下されるにつれて、２つのセンサにかかる力は、ユーザの指の位置に比例して分割され、それによって、２つの容量センサ要素のみを用いて、スライダ機能を生成する。
【０１０２】
別の特徴は、少なくとも３つの容量センサ要素を囲繞する可撓性円筒形標的を伴う、円筒形の円周の周囲に搭載される少なくとも３つの容量センサ要素を提供することである。ユーザが、その手で外側円筒形を圧搾し、次いで、外側円筒形の周囲で手を回転させると、少なくとも３つの容量センサ要素は、手の指がその周囲で回転するにつれて、円筒形標的の移動偏向を検出するであろう。さらなる特徴は、後／右／左検出のために、外側円筒形を使用して、３軸検出器を生成することである。なおもさらなる特徴は、外側円筒形上／下に移動させ、４軸検出器を生成することである。
【０１０３】
別の特徴は、充電時間測定ユニット（ＣＴＭＵ）を用いて、容量センサ要素の静電容量値変化を検出することである。別の特徴は、容量感知モジュール（ＣＳＭ）を用いて、容量センサ要素の静電容量値変化を検出することである。別の特徴は、容量分圧器（ＣＶＤ）を用いて、容量センサ要素の静電容量値変化を検出することである。別の特徴は、電荷平衡検出器を用いて、容量センサ要素の静電容量値変化を検出することである。別の特徴は、相互静電容量検出器を用いて、容量センサ要素の静電容量値変化を検出することである。
【０１０４】
別の特徴は、接地標的層を提供する、または近接検出器として使用するために、標的層を容量式タッチ入力およびデジタル出力ドライバに結合することであって、デジタル出力ドライバが論理低であるとき、標的層は、電源コモンまたは接地であって、そして高インピーダンス（オフ）であるとき、標的層は、物体（例えば、指）の存在を検出するために使用されてもよい。
【０１０５】
本開示の実施形態が、本開示の例示的実施形態を参照することによって、描写、説明、および定義されたが、そのような参照は、本開示の限定を含意するものではなく、そのような限定は、推測されない。開示される主題は、当業者および本開示の利益を有する者に想起されるであろうように、形態および機能の多数の修正、改変、および均等物が可能である。本開示の描写および説明される実施形態は、実施例にすぎず、本開示の範囲を網羅するものではない。
【図１】
0006325576.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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