(57)【要約】相互容量感応を用いるタッチおよび近接センサの感度範囲を拡張するシステムおよび方法である。本システムおよび方法は、タッチおよび近接センサ上の３次元体積の空間に電界を発生させるプロジェクタ電極を設ける。これにより、タッチおよび近接センサにより、より強い電界を発生するプロジェクタ電極を有しないタッチおよび近接センサと比較して、１つ以上の物体の存在をより長い距離で正確に検出するのを可能とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量感応型近接センサの感度を増大させるシステムであって、
タッチ・センサ基板の２つの層に配置されるＸおよびＹ電極の、実質的に直交するアレイを含むタッチ・センサであって、前記ＸおよびＹ電極が駆動および検知電極として機能可能である、タッチ・センサと、
前記タッチ・センサに隣接して配置され、前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成する少なくとも１つのプロジェクタ電極と、
前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極に信号を送信し、前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極から前記信号を受信する容量検出回路と
を備える、システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムであって、更に、複数のプロジェクタ電極を備え、該プロジェクタ電極の１つが前記タッチ・センサの各縁に隣接して配置される、システム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムであって、更に、
実質的に等しい領域を有する、前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極を備える、システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのプロジェクタ電極が、前記タッチ・センサの縁に平行な長辺を有する矩形である、システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのプロジェクタ電極が更に、４つのプロジェクタ電極を備え、該４つのプロジェクタ電極のそれぞれが、前記タッチ・センサの縁に平行な長辺で、前記タッチ・センサから等距離で配置される、システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのプロジェクタ電極が複数のプロジェクタ電極を備え、該プロジェクタ電極のそれぞれが、他のプロジェクタ電極とは異なる外形を有する、システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのプロジェクタ電極が複数のプロジェクタ電極を備え、前記複数のプロジェクタ電極のそれぞれの前記タッチ・センサからの距離が修正され、前記複数のプロジェクタ電極のそれぞれが、前記タッチ・センサから離れて、または前記タッチ・センサに接近して移動されて、前記タッチ・センサの感度を修正する、システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのプロジェクタ電極が更に、前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成するために、同一平面上に配置され、および前記タッチ・センサのＸおよびＹ電極の直交アレイによって形成される隙間に配置される複数のプロジェクタ電極を備え、
前記複数のプロジェクタ電極が、単一のセグメント化されたプロジェクタ電極を形成するために、プロジェクタの相互接続により全てが相互に結合される、システム。
【請求項９】
容量近接センサの感度を増大させるシステムであって、
タッチ・センサ基板の２つの層に配置される、ＸおよびＹ電極の実質的に直交するアレイを含むタッチ・センサであって、前記ＸおよびＹ電極が駆動および検知電極として機能可能である、タッチ・センサと、
前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成するために、同一平面上に配置され、および前記タッチ・センサのＸおよびＹ電極の直交アレイによって形成される隙間に配置される複数のプロジェクタ電極であって、プロジェクタ相互接続によって全てが相互に結合され、単一のセグメント化されたプロジェクタ電極を形成する、複数のプロジェクタ電極と、
前記タッチ・センサおよび前記複数のプロジェクタ電極に信号を送信し、前記タッチ・センサおよび前記複数のプロジェクタ電極から前記信号を受信する容量検出回路と
を備える、システム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムであって、更に、
実質的に等しい領域を有する、前記タッチ・センサおよび前記複数のプロジェクタ電極を備える、システム。
【請求項１１】
容量感応型近接センサの感度を増大させる方法であって、
タッチ・センサ基板の２つの層に配置される、ＸおよびＹ電極の実質的に直交するアレイを含むタッチ・センサを設けるステップであって、前記ＸおよびＹ電極が駆動および検知電極として機能可能である、ステップと、
前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成するために、前記タッチ・センサに隣接して配置される少なくとも１つのプロジェクタ電極を設けるステップと、
前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極に信号を送信し、前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極から前記信号を受信する容量検出回路を設けるステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、更に、複数のプロジェクタ電極を向けるステップを含み、
前記プロジェクタ電極の内の少なくとも１つが、前記タッチ・センサの感度を増大されるために、前記タッチ・センサの各縁に隣接して配置される、方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法であって、更に、前記タッチ・センサの感度を最大化するために、実質的に等しい領域を有する前記タッチ・センサおよび前記少なくとも１つのプロジェクタ電極を製造するステップを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の方法であって、更に、少なくとも４つのプロジェクタ電極を設けるステップを含み、
前記４つのプロジェクタ電極のそれぞれが、前記タッチ・センサのまわりで感度を等しく均衡させるために、前記タッチ・センサの縁に平行な長辺で、前記タッチ・センサから等距離で配置される、方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の方法であって、更に、複数のプロジェクタ電極を設けるステップを含み、前記タッチ・センサのまわりで官殿不均衡を生じさせるために、前記複数のプロジェクタ電極の前記タッチ・センサに対する距離が修正される、方法。
【請求項１６】
請求項１１記載の方法であって、更に、複数のプロジェクタ電極を設けるステップを含み、前記タッチ・センサの感度を修正するために、前記プロジェクタ電極の形状が他のプロジェクタ電極とは異なるアウトラインを有する、方法。
【請求項１７】
請求項１１記載の方法であって、更に、複数のプロジェクタ電極を設けるステップを含み、
前記複数のプロジェクタ電極のそれぞれの前記タッチ・センサからの距離が修正され、
前記複数のプロジェクタ電極のそれぞれが、前記タッチ・センサの感度を修正するために、前記タッチ・センサから離れて、または前記タッチ・センサに接近して移動される、方法。
【請求項１８】
請求項１１記載の方法であって、更に、
複数のプロジェクタ電極を、前記タッチ・センサの周辺部の外に設けるステップと、
前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成するために、複数のプロジェクタ電極を、前記タッチ・センサの周辺部内および前記タッチ・センサと同一平面上に、並びに、前記タッチ・センサのＸおよびＹ電極の直交アレイによって形成される隙間に設けるステップであって、前記複数のプロジェクタ電極が、単一のセグメント化されたプロジェクタ電極を形成するために、プロジェクタ相互接続によって全てが相互に結合される、ステップと
を含む。方法。
【請求項１９】
容量感応型近接センサの感度を増大させるシステムであって、
タッチ・センサ基板の２つの層上に配置される、実質的に直交するＸおよびＹ電極のアレイを含むタッチ・センサであって、前記ＸおよびＹ電極が駆動および感検知電極として機能可能である、タッチ・センサと、
前記タッチ・センサに隣接して配置され、前記タッチ・センサによって検出可能な電界を生成する少なくとも１つのプロジェクタ電極と、
前記少なくとも１つのプロジェクタ電極に信号を送信し、前記タッチ・センサから信号を受信する容量検出回路と
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にタッチおよび近接センサに関するものである。具体的には、本発明は、１つ以上の物体のタッチおよび近接感知を実行する容量感応型タッチおよび近接センサに関するものである。また、タッチおよび近接センサの感度を増大させるための手段に関するものであり、その結果、プロジェクタ電極(projector electrode)を使用することによってタッチおよび近接センサ上で３次元容積の電界の強度を増大させることにより近接検知の有効性を増大させる。
【背景技術】
【０００２】
容量感応型タッチパッドには様々な設計がある。いずれの容量感応型タッチパッドであれ、どのように変更すれば本発明を用いて動作可能になるかより良く理解するためには、基礎技術を調べることが有用である。
【０００３】
CIRQUE（登録商標）Corporation製のタッチパッドは、相互容量検知デバイスであり、一例を図１にブロック図として示す。このタッチパッド１０では、Ｘ（１２）およびＹ（１４）電極ならびに検知電極１６の格子が、タッチパッドのタッチ感応エリア１８を規定するのに用いられる。通例、タッチパッド１０は約１６×１２個の電極、または空間に制約があるときには８×６個の電極の矩形格子である。これらＸ（１２）およびＹ（１４）（または行および列）電極には、１つの検知電極１６が織りまぜられる。全ての位置測定は検知電極１６を通じて行われる。
【０００４】
CIRQUE（登録商標）Corporation製のタッチパッド１０は、検知線１６上における電荷の不均衡を測定する。タッチパッド１０上またはその近傍に指示物体(pointing object)がない場合、タッチパッド回路２０は均衡状態にあり、検知線１６上には電荷の不均衡はない。指示物体がタッチ表面（タッチパッド１０の検知エリア１８）に接近またはタッチしたときの容量性結合を理由に指示物体が不均衡を生ずると、電極１２，１４上に容量変化が生ずる。測定するのは容量変化であって、電極１２，１４上における絶対容量値ではない。タッチパッド１０は、検知ライン上において電荷均衡を再確立するため、即ち再現するために、検知ライン１６に注入しなければならない電荷量を測定することによって、容量変化を判定する。
【０００５】
以上のシステムは、タッチパッド１０上またはその近傍にある指の位置を、以下のようにして判定するために利用される。この例では、行電極１２について説明し、列電極１４についても同様に繰り返される。行および列電極の測定から得られた値が、タッチパッド１０上またはその近傍にある指示物体の重心である交点を決定する。
【０００６】
第１ステップでは、Ｐ，Ｎ発生器２２からの第１信号によって第１組の行電極１２が駆動され、Ｐ，Ｎ発生器からの第２信号によって、異なるものの隣接する第２組の行電極が駆動される。タッチパッド回路２０は、どの行電極が指示物体に最も近いかを示す相互容量測定デバイス２６を用いて、検知線１６からの値を得る。しかしながら、マイクロコントローラ２８の制御下にあるタッチパッド回路２０は、行電極のどちら側に指示物体が位置するか未だ判定することができず、タッチパッド回路２０は、指示物体が電極からどの位離れて位置するかも判定することができない。このため、当該システムは駆動されることになる電極１２のグループを１電極だけずらす。言い換えると、グループの一方側に電極を追加する一方でグループの逆側にある電極はもはや駆動されない。次いで、新たなグループがＰ，Ｎ発生器２２によって駆動され、検知線１６の第２測定値が取り込まれる。
【０００７】
これら２つの測定値から、行電極のどちら側に指示物体が位置するのか、そしてどれ位離れて位置するのか判定することが可能になる。次いで、２つの測定された信号の振幅を比較する式を用いて、指示物体の位置判定を実行する。
【０００８】
CIRQUE（登録商標）社製タッチパッドの感度(sensitivity)または分解能(resolution)は、１６×１２格子の行および列電極が含意するよりも遥かに高い。分解能は、通例、１インチ当たり約９６０カウント以上である。正確な分解能は、コンポーネントの感度、同一の行および列上にある電極１２、１４間の間隔(spacing)、そして、本発明にとっては重要でないその他の要因によって決定される。
【０００９】
以上のプロセスは、Ｐ，Ｎ発生器２４を用いて、Ｙ即ち列電極１４に対して繰り返される。
以上で説明したCIRQUE（登録商標）製タッチパッドはＸおよびＹ電極１２、１４の格子、ならびに別個の単独検知電極１６を使用するが、多重化を使用することによって、実際には検知電極もＸまたはＹ電極１２、１４にすることができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１実施形態では、本発明は、相互容量感応(mutual capacitance sensing)を用いるタッチおよび近接センサの感知範囲を拡張するためのシステムおよび方法に関するものである。当該システムおよび方法は、タッチおよび近接センサ上の空間の３次元ボリュームに電界を発生させるプロジェクティング電極を設ける。これにより、当該タッチおよび近接センサが、より強い電界を生成するプロジェクティング電極を有しないタッチおよび近接センサと比較して、より長い距離であっても１つ以上の物体の存在を正確に検出するのを可能にする。
【００１１】
本発明のこれらおよびその他の目的、特徴、利点、ならびに代替態様は、以下の詳細な説明を添付図面と合わせて検討し考察することから、当業者には明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、CIRQUE（登録商標）社によって製造され、本発明の原理に従って動作させることができる容量感応型タッチパッドのコンポーネントのブロック図である。
【図２】図２は、オフ・ボードのプロジェクタ電極を示す本発明の第１実施形態についてのブロック図である。
【図３】図３は、セグメント化されたオフ・ボードのプロジェクタ電極を示す本発明の第１実施形態についてのブロック図である。
【図４】図４は、異なるプロジェクタ電極のセグメントの位置がまた修正されることがあるのを示す第１実施形態のブロック図である。
【図５】図５は、プロジェクタ電極が全てをオン・ボードの電極とできるのを示す第２実施形態についてのブロック図である。
【図６】図６は、オフ・ボードおよびオン・ボード両方のプロジェクタ電極のセグメントを単一のタッチおよび近接センサで組み合わせるのが可能であることを示す第２実施形態のブロック図である。
【図７】図７は、タッチ・センサのＸおよびＹ電極の間の隙間(gap)内に配置されるプロジェクタ電極を拡大したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
これより、本発明の種々のエレメントに番号の指定(numeral designation)が与えられる図面を参照して、当業者が本発明を行い、使用することを可能にするように、本発明について説明する。尚、以下の記載は、本発明の原理の説明に過ぎず、後に続く特許請求の範囲を狭めるように解釈してはならないことが理解されるべきである。
【００１４】
本文書を通じて、「タッチ・センサ」という用語の使用は、「容量性タッチ・センサ」、「タッチ・パネル」、「タッチパッド」、および「タッチ・スクリーン」を含むがこれらには限定されないデバイスと相互交換可能に使用されてもよいことは、理解されてしかるべきである。
【００１５】
本発明は、タッチ・センサの動作の範囲を改良または拡張することに向けられる。タッチ・センサは、近接センサとして動作させることもできる。タッチ・センサは、検出範囲内に制限されることがあり、タッチ感応表面と物理的な接触を行う物体を検出できるに過ぎない。しかしながら、本発明の第１実施形態では、タッチ・センサと接触を行う前に、１つ以上のオブジェクトを感知する能力(ability)を有するようにタッチ・センサを改良することができ、本文書ではタッチおよび近接センサと称することになる。
【００１６】
容量感知技術を用いてタッチ感応表面との接触を行わないうちに物体を検出することができるタッチおよび近接センサの能力は、電界の強度の関数とすることができる。電界は、タッチおよび近接センサの電極によって、タッチ感応表面の上に発生される。タッチおよび近接センサによって発生する電界を混乱させ、または影響を与える物体は検出可能とすることができる。電界がタッチおよび近接センサから発生されるほど、オブジェクトは、その表面から離れて検出され、また、その移動が追跡されることができる。
【００１７】
本発明の第１実施形態の原理を実施するために使用できるタッチおよび近接を図２のブロック図に示す。タッチおよび近接センサ３０の第１実施形態の構成要素は、マイクロコントローラ３２を含むことができ、タッチおよび近接感知容量検出回路３４に結合される。容量検出回路３４は、電極格子に結合される電極３６を有することができる。電極格子は、同一平面上に配置することができ、また、ＸおよびＹ電極格子と一般に称される直交配置とすることができる。以降において、ＸおよびＹ電極格子のことをタッチ・センサ３８と称することがある。タッチおよび近接センサ３０の動作は、この第１実施形態では付加的な金属電極を追加することによって強化することができる。金属電極は、容量検出回路３４から駆動信号を受けている電極３６によって駆動される導電性表面とすることができる。
【００１８】
なお、タッチおよび近接センサ３０がホスト４２と通信できることが理解されて然るべきである。ホスト４２は、タッチおよび近接のデータを受信することができる。ホスト４２は如何なるシステムともすることができ、タッチおよび近接センサ３０におけるタッチおよび近接データを受信し、またはこれを使用できる。例えば、ホスト４２は、携帯型電子装置（例えば、移動体電話、スマートフォン、またはタブレット型コンピュータ）としてもよく、または、固定された機器（例えば、デスクトップ・コンピュータ、現金自動預払機（ＡＴＭ）またはキオスク）としてもよい。
【００１９】
第１実施形態では、電界プロジェクティング電極(electrical field projecting electrodes)、即ち、単に「プロジェクタ電極」は、異なる物理レイアウトまたは構成において配置することができる。第１実施形態では、図２に示されるプロジェクタ電極４０の第１構成は、オフ・ボードのプロジェクタである。オフ・ボードのプロジェクタは、タッチ・センサ３８の電極の間に配置する、即ち電極内に散在させるのではなく、その代わりにタッチ・センサの周辺部のまわりに配置されるプロジェクタ電極４０を有するものである。
プロジェクタ電極４０は、本発明にとって重要となり得る幾らかの特徴を有することができる。例えば、プロジェクタ電極４０はワイヤでもよく、または、プロジェクタ電極４０は平面電極としてもよい。プロジェクタ電極４０は、容量検出回路３４によって設けられる如何なる駆動信号を用いて電界を生成することもできる。電界の形状は、プロジェクタ電極４０の形状によって影響されることになる。プロジェクタ電極４０の形状は細長い矩形とすることができる。しかしながら、当該形状は、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、特定の動作特性を達成するために、変更することができるものである。
【００２０】
プロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８の周囲で対称形または非対称形の構成で配置されていてもよい。しかしながら、プロジェクタ電極４０の対称形の配置は、検出可能な物体が、タッチ・センサ３８の如何なる外部縁または周辺部から同一の距離で検出されるのを可能にする。図２がタッチ・センサ３８の上下にプロジェクタ電極４０を示すものの、プロジェクタ電極４０はタッチ・センサの左右に配置されても、または上下左右の両方に配置されてもよい。
【００２１】
なお、タッチ・センサの周囲におけるプロジェクタ電極４０の対称性のみが、タッチ・センサ周囲の検出距離の均一性を達成するのを試みる際に重要となる点に留意すべきである。したがって、第１実施形態は、単一のプロジェクタ電極４０または複数のプロジェクタ電極を用いて動作させることができる。
【００２２】
第１実施形態の他の態様では、プロジェクタ電極４０が同一平面上にあるものとして形成され、ワイヤとしては形成されない場合に、プロジェクタ電極４０の領域(area)としてそのサイズが規定される。プロジェクタ電極よりも多いときに、プロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８上の電極格子によって囲まれる(bounded)領域に等しい領域としてもよい。より具体的には、タッチ・センサ３８の領域は、タッチ・センサの外側境界を規定するＸおよびＹ電極の範囲内の領域として規定される。次いで、タッチ・センサ３８の総領域はプロジェクタ電極４０間で等しく分割され、その結果、プロジェクタ電極の領域の合計がタッチ・センサ３８の領域にほぼ等しくなる。
【００２３】
なお、プロジェクタ電極４０がタッチ・センサ３８の総領域よりも大きいまたはそれ未満となる総領域を有することができ、尚も本発明の範囲内とすることができることが理解されて然るべきである。
【００２４】
プロジェクタ電極４０の領域を、タッチ・センサ３８の領域と概ね実質的に等しくする目的は、領域が実質的に等しいと、検出可能物体がタッチ・センサによって検出可能な距離への最大の効果を、プロジェクタ電極の電界がもたらすことになるということである。換言すれば、領域が概ね等しいと、タッチ・センサ３８の距離性能は、最大限まで最大化することができる。プロジェクタ電極４０の領域をタッチ・センサ３８の領域より小さくするか、またはそれより大きくすることは、タッチおよび近接センサ３０の距離性能を改良しないか、あまり改良を有さないことになる。
【００２５】
したがって、プロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８の性能を改良することができる。但し、タッチ・センサおよびプロジェクタ電極の領域が概ね等しいポイントに至るまでである。
【００２６】
なお、プロジェクタ電極４０のタッチ・センサ３８からの距離は、図２において誇張されており、プロジェクタ電極のタッチ・センサからの実際の距離を有する正確なまたは限定的な描写とみなしてはならないことが理解されて然るべきである。
【００２７】
プロジェクタ電極４０の全てをタッチ・センサ３８に隣接させることができ、その結果、プロジェクタ電極によって発生される電界がタッチ・センサの感度に最大限の効果をもたらすことができる。なお、感度が距離感度、方向感度、またはその両方に関することができることが理解されて然るべきである。
【００２８】
各プロジェクタ電極４０のタッチ・センサ３８の縁(edge)からの距離を修正して、タッチ・センサの距離感度を修正する、または方向感度を修正することができる。換言すれば、各プロジェクタ電極４０によって発生する電界の位置および強度を修正して、距離感度および方向感度、またはその両方への効果をもたらすことができる。
【００２９】
容量検出回路３４は、経路(pathway)電極４４を介してプロジェクタ電極４０に電気的に結合することができる。プロジェクタ電極４０の各々に対し一意の経路電極４４があってもよく、またはその経路は共有されてもよい。
【００３０】
容量検出回路３４からプロジェクタ電極４０に向けて発生される駆動信号は、タッチおよび近接センサ３０の動作のモードに応じて変化させることができる。例えば、近接検出および／または追跡モードで動作するときは、タッチおよび近接センサ３０は、プロジェクタ電極４０を使用することができる。しかしながら、密な(close)近接若しくはタッチ検出モード、および／または追跡モードでは、タッチおよび近接センサ３０は、プロジェクタ電極４０を使用することができない。プロジェクタ電極４０は、電力を節約するように使用することはできない。プロジェクタ電極４０を使用しない他の理由は、プロジェクタ電極がタッチ・センサ３８のタッチ感度または動作と干渉する場合があるからである。
【００３１】
先に説明したように、プロジェクタ電極４０が動作中のときは、プロジェクタ電極は駆動信号を受けることができる。駆動信号は、タッチ・センサ３８内の駆動電極に送られる同一の駆動信号とすることができる。これとは対照的に、プロジェクタ電極４０が動作中ではないときは、プロジェクタ電極は電気的フローティング、即ちグランドとすることができる。干渉を最小化し、電力使用を削減するために、または他の理由で、プロジェクタ電極４０の状態を選択することができる。
【００３２】
本発明の別の態様では、プロジェクタ電極４０が発生する電界は、制御可能な電界とすることができる。例えば、プロジェクタ電極４０を用いて、電界を一定の方向に向け、または電界を外部に拡張するように導くことができ、その結果、タッチ・センサ３８が増加した方向感度を有することができる。例えば、２つのプロジェクタ電極４０がある場合、プロジェクタ電極の信号の１つの信号は異なる別のプロジェクタ電極の信号より強いものとすることができる。その結果は、対称でないは電界となることもあるが、その代わりに、より強い信号を有するプロジェクタ電極から更に外に拡張する。
【００３３】
１つのプロジェクタ電極４０上の信号を他のプロジェクタ電極上のものよりも強くする目的は、距離感度が、より強い信号を有するプロジェクタ電極の方向に増加させるということである。このことは、特定の方向からの検出が、他の方向からタッチ・センサ３８に接近する物体の検出よりも重要である場合に有用となり得る。
【００３４】
図３は、第１実施形態の他の態様を示す。この図では、プロジェクタ電極４０をセグメント化することができる。プロジェクタ電極４０の異なるセグメントは、異なる時間に活性化させることができ、その結果、方向感度、電界の形状、またはタッチおよび近接センサ３０の他の態様の動作を変更することができる。セグメントの数は、図３に示される例によって限定されるものとみなしてはならない。プロジェクタ電極４０のより多くのセグメントを各位置で用いることができる。更にまた、プロジェクタ電極４０のセグメントの数は、タッチ・センサ３８の異なる側に対して等しくなくてもよい。このことは、プロジェクタ電極４０の全てのセグメントをまさに活性化することによって本来の方向感度をイネーブルにすることができる。
【００３５】
図４は、第１実施例の別の態様において、異なるプロジェクタ電極４０の位置がまた修正できることを示す。例えば、プロジェクタ電極４０を異なるパターンで配置し、図示のように異なる幾何学的な形状を有することができる。つまり、プロジェクタ電極４０のセグメントの形状やそのレイアウトは共に、タッチ・センサ３８の感度を修正するために用いることができる。
【００３６】
本発明の別の態様では、プロジェクタ電極４０は、固体(solid)同一平面またはメッシュ材料から成ることができる。重要なのは、プロジェクタ電極４０が所望の電界を発生できるということである。
【００３７】
図５は、本発明の第２実施形態のブロック図である。本発明の第２実施形態では、プロジェクタ電極４０は全て、オン・ボード電極とすることができる。ここでは、プロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８の基板とは別個のものではなく、全てがタッチ・センサの境界内にあるものとすることができる。つまり、ＸおよびＹ電極格子のために使用される同一の基板がまた、プロジェクタ電極４０のために使用することができる。プロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８が有する電極と同一平面上とすることができ、または、基板の異なる平面または層に配置することができる。
【００３８】
当該第２実施形態では、タッチ・センサ３８のＸおよびＹ電極間の空間(space)即ち隙間(gap)は、プロジェクタ電極４０で少なくとも部分的に満たすことができる。如何なる数の隙間もが、プロジェクタ電極４０で満たすことができる。
【００３９】
当該第２実施例では、大規模であるがセグメント化されたプロジェクタ電極を形成するために、プロジェクタ電極４０は、セグメント化されるものの、バイアスまたは他の結合手段と共に用いて結合される。なお、プロジェクタ電極４０が単一の大規模プロジェクタ電極として、または、個々に制御可能セグメントとして動作できることが理解されて然るべきである。加えて、各隙間内には、プロジェクタ電極４０のセグメントが２つ以上でさえある。
図６に示される代替の実施形態では、本発明は、単一のタッチおよび近接センサ３０においてオフ・ボードおよびオン・ボードのプロジェクタ電極４０の両方のセグメントを組み合わせることができる。このような構成では、セグメント化されたプロジェクタ電極４０は、タッチ・センサ３８のＸおよびＹ電極の境界外で形成されることができる。但し、タッチ・センサの境界内にあるセグメントには結合されてもよいし、されなくてもよい。
なお、銅、ＩＴＯ、鋼、およびアルミニウムは全て、プロジェクタ電極４０用に適切な材料であることに留意されたい。つまり、すべての導電材料がプロジェクタ電極４０に適するものとなる。
【００４０】
図７は、タッチ・センサ３８のＸおよびＹ電極の小さい部分について拡大した上面図である。タッチ・センサ３８は２つの隙間５０を示し、複数のプロジェクタ電極４０のセグメントがどのようにタッチ・センサ３８のＸおよびＹ電極４６，４８の間の隙間に配置されるかについて例示する。図５は、複数のＸ電極４６および複数のＹ電極４８を示す。Ｘ電極４６は第１平面上にあってもよい、Ｙ電極４８は第２平面上にあってもよい。プロジェクタ電極４０は、第１平面または第２平面上にあってもよい。そして、プロジェクタ電極の相互接続５２は第４平面上にあってもよい。
【００４１】
グランド平面は、プロジェクタ電極相互接続５２の第４平面と第１および第２平面との間に挿入することができる。グランド平面はまた、２つ以上のタッチ・センサ３８に対するプロジェクタ相互接続５２の影響を低減させるのに用いることができる。また、１つ以上のプロジェクタ電極が相互に独立して動作している場合、２つ以上のプロジェクタ電極相互接続５２が存在するようにするのがよい。
【００４２】
当業者であれば、当該第１実施形態または本発明から具体的に逸脱することなく、多くの変更態様が例示の実施形態で可能であることを容易に理解するであろう。したがって、このような全ての変更態様は、以下の特許請求の範囲で規定される本開示の範囲内に含まれることを意図したものである。特許請求の範囲が「するための手段(means for)」の記載およびそれに関連する機能的な記載を明示的に用いたものを除き、本願の如何なる請求項における如何なる限定に対しても、35 U.S.C. 第112条第6パラグラフを適用させないことが、本出願人の明確な意図である。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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