JP2002535862A - 積分制御回路を備えたタッチ・スイッチ - Google Patents

積分制御回路を備えたタッチ・スイッチ

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Abstract

(57)【要約】 人間の付属器官のような対象物の存在を検出するタッチスイッチ装置（２２）であって、タッチパッドと同タッチパッド及び被制御装置に接続されたローカル制御回路（２６）とを有する。好ましくは、第１の電極（Ｅ１）及び同電極から離れて且つ同電極を囲んでいる第２の電極（Ｅ２）を含む。制御回路（２６）は好ましくは集積回路に形成される。信号がタッチパッドに供給されて、その付近に電界を形成する。タッチパッドの近くへの刺激の導入は電界の乱れを生じる。制御回路は電界の乱れを検出して制御信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の属する技術分野） 本発明はタッチ・パネル・システムに関し、特
に、タッチスイッチ（即ち、例えば、指で又はタッチ・パッド付近に触れること
により操作されるスイッチ）及び機械的なスイッチのための置換として使用され
るコントロール回路に関する。
【０００２】 （本発明の背景技術） 機械的なスイッチは、家庭用器具、工作機械および
他の国内と産業装置を含むすべてのタイプの制御装置に使用されていた。機械的
なスイッチは典型的には基板にマウントされ、基板によってあるタイプのしみ込
みを要求する。スイッチ自体中のしみ込みと同様にこれらのしみ込みも、汚れ、
水および他の汚染物質が基板を通り抜けるかスイッチ内に捕らえられるようにな
ることが可能であり、それにより、電気的なショートおよび他の誤動作に通ずる
。
【０００３】 タッチ・スイッチは従来の機械的なスイッチを交換するためにしばしば使用さ
れる。機械的なスイッチと異なり、タッチスイッチ壊れるかすり減るような可動
部品を含んでいない。さらに、タッチ・スイッチは、基板の穴のなしで、連続的
な基板シート（つまり、スイツチパネル、パネル）にマウントするか形成できる
。機械的なスイッチの代わりのタッチ・スイッチの使用は、したがって特に汚染
物質が存在する環境の中で有利になりえる。さらに、汚染物質のしみ込みを許可
する基板の穴なしでそれらを作ることが可能であるので、典型的な機械的なパネ
ルよりタッチパネルを清潔にすることはより容易である。
【０００４】 既知のタッチ・スイッチは、典型的には１つ以上の電極があるタッチ・パッド
を含む。タッチ・パッドは、しばしば複雑になり、タッチ・パッドから遠い制御
あるいはインターフェース回路と通信する。信号は、タッチ・パッドを含む電極
の１つ以上に通常供給され、影響を受けた電極付近に電界を作成する。 制御/イ
ンターフェース回路は電界への妨害を検知し、被制御のデバイスによって使用の
ための応答を生成させる。
【０００５】 タッチスイッチは機械的なスイッチに関連した多くの問題を解決するが、 既
知のタッチ・スイッチ設計は完全ではない。例えば、水あるいは他の液体のよう
な汚染物質が基板上で存在する場合、多くの既知のタッチ・スイッチがよく機能
しないかもしれない。汚染物質は、タッチ・パッドに関して作成された、その結
果意図しないスイッチ起動を引き起こした電界のための導体の役割をすることが
可能である。これは、料理室およびいくつかの工場環境のように、そのような汚
染物質が一般に見つかるエリアの問題を示す。
【０００６】 既存のタッチ・スイッチ設計は、さらに、クロストーク漏話（つまり隣接した
タッチ・パッドに関する電界間の干渉）に関連した問題に苦しむ。漏話は間違っ
ているタッチ・スイッチをして駆動させか、単一のタッチ・パッド付近のタッチ
により２つのスイッチを同時に始動させることが可能である。
【０００７】 さらに、多くの既知のタッチ・スイッチ設計が、タッチ・パッドに自体或いは
関連するコントロール回路まで及ぶリード線に影響する電気的ノイズあるいは他
の干渉による意図しない起動に供される。この問題は、頻繁に従来のタッチ・ス
イッチ設計の場合であるとともに、タッチ・パッドが制御回路から遠ざかって比
較的大きな距離であるアプリケーションで悪化される。
【０００８】 既存のタッチ・スイッチ設計はコントロールするデバイスとのインタフェース
のために一般に複雑なコントロール回路を要求する。これらのコントロール回路
は、回路基板上の相当なスペースを占領する個別部品の多数で構成されるだろう
。それらの物理的なサイズのために、コントロール回路は、タッチ・パッドそれ
ら自身からの実質の距離に典型的には位置する。タッチ・パッドからの制御/イ
ンターフェース回路およびそれらの遠隔の物理的なサイズは、電気的ノイズと干
渉への漏話および妨害感受性のように、上に議論された問題の多くを悪化させる
ことが可能である。サイズおよび遠隔は、さらに増加した生産原価および複雑さ
に帰着する全面的なタッチパネル設計を複雑にする。
【０００９】 いくつかの既知のタッチ・スイッチ設計は、タッチ・パッドからインタフェー
ス/コントロール回路へ、あるいは被制御のデバイスへ個別のアースを要求する
。従来の機械的なスイッチを利用するある装置は要求しない、またる、そのよう
アースリード線を容易には提供しない。そのようなタッチ・スイッチを備えた使
用にそのような装置を適応させることは、特別のアースする条件の追加を要求す
る場合があり、それにより、設計および生産時間、複雑さおよびコストを増加さ
せる。これらのアース線必要条件は、タッチパネルを備えた従来の機械的なパネ
ルの単純な直接の置換を排除する。
【００１０】 タッチ・スイッチ設計における最近の改良は、タッチ・スイッチ自体の入出力
インピーダンスを低下させる技術を含んでおり、そのために、汚染物質および外
部雑音ソースによりそれを偽起動に対して高度に免疫になっているようにする。
米国特許５，５９４，２２２号は、汚染物質および多くの前の設計より電気的ノ
イズがある状態でよく機能しないのにはそれほど敏感でない低インピーダンスタ
ッチ・スイッチ設計について記述する。たとえこのアプローチが先行技術に関す
るいくつかの長所を持っても、そのアプリケーションを制限する場合があるいく
つかの属性がある。例えば、得られるスイッチは、温度バリエーションに敏感な
場合がある。出力の温度バリエーションが正当な信号変更に比べて小さく、トラ
ンジスター・バリエーションによって引き起こされた信号バリエーションに比べ
て小さい限り、その後、単一のトランジスターあるいは他の増幅デバイスは全く
満足になる。しかしながら、この技術は、被制御のデバイスと接続するべき補足
回路類の使用を要求する場合があり、それにより、コストと複雑さを全面的なタ
ッチ・スイッチ設計において増加させる。補償のために許可するべきダイナミッ
クレンジがほとんどないアプリケーションで、また、温度変化が正当な信号変更
に比べて重要なところで、温度の影響を除去するか弱めることができる異なるア
プローチはよりよい場合がある、
【００１１】 さらに、たとえこの技術の低インピーダンスアプローチが、ある有限の量のイ
ンピーダンスを備えた汚染物質とある有限の量のインピーダンスを備えた人間の
タッチを区別できても、この技術はインピーダンスのロー・レベル間の区別には
十分でない場合がある。タッチ・スイッチ全体（つまり内部の電極および外部の
電極の両方）が、大量の汚染物質で覆われている場合、そのような状況は存在す
ることがある。金属皿（パン）のような導電材料が完全にタッチ・スイッチをカ
バーする場合に、１つの類似した、本質的に０インピーダンス、状況は存在する
ことがある。
【００１２】 本出願と同じ譲受人に譲渡された、これによって参照によってここに組み入れ
る米国特許出願番号０８／９８６，９２７は、タッチ・スイッチに影響する同相
モード妨害と関係する問題の多くをアドレスする差動（デイファレンシアル）測
定回路があるタッチ・スイッチ装置を開示る。例えば、２電極タッチ・パッドが
あるタッチ・スイッチは各電極に関する電界を生成するために形成できる。実質
的に両方の電極をカバーする汚染物質のような同相モード妨害は、電極の各々に
関する電界に実質的に等しく影響するだろう。各電極は、差動測定回路への妨害
に比例した信号を提供する。各電極からの信号が実質的に等しいことが熟考され
るので、差動測定回路は、或る差異を感知せず、また同相モード妨害に応答しな
い。他方では、電極のうちのほんの１つに関するフィールドが妨害される場合、
その電極によって差動測定回路に供給される信号は、恐らく他方、影響を受けて
いなかった電極によって提供されるそれと実質的に異なる。差動回路は、スイッ
チ起動を引き起こす出力の提供により応答えることが可能である。
【００１３】 差動測定回路アプローチは先行技術の中で既知の多くの問題に取り組むが、そ
れは比較的複雑で、設計し製造するのに高価になりえる。差動測定回路は典型的
にはより従来のコントロール回路よりさらに多くの部分を含む。追加の部分はタ
ッチパネル上でより多くのスペースを占めるだろう。そのため、コントロール回
路は、それが、タッチ・パッドとそのコントロール回路の間の長いリード線を要
求する非差動回路設計である場合があるよりタッチ・パッドからさらに一層離れ
る。これは、電子干渉と関係する関係を現実に悪化させることが可能である。更
に、差動測定回路を構築する場合、コンポーネントの整合は重要になる。適切な
コンポーネント一致は補足製造間接費を示し、コストを加えるだろう。
【００１４】 先の改良は、スイッチとそれらのコントロール回路に対する電子干渉の影響の
間の漏話の結果意図しないスイッチ起動を縮小できるが、それらはこれらの問題
を完全には除去しない。更に、それらは、あるタッチ・スイッチ・アプリケーシ
ョンで個別のアースする回路の必要をアドレスせず、それに関連する関係を解決
しない。
【００１５】 （発明の要約） 本発明の目的は、タッチ・スイッチがそのような妨害によ
って影響される場合に意図しないスイッチ起動を防ぐように、タッチ・スイッチ
およびその関連する制御回路の近傍の汚染物質，電子干渉および他の妨害の存在
に本質的に影響されない信頼できるタッチ・スイッチ装置を提供することにある
。
【００１６】 本発明の目的は、タッチ・スイッチパネルが機械的スイッチパネル用の直接・
プラグ・イン置換として容易に役立つことができるように、タッチ・スイッチと
それらが使用できる多くの異なるアプリケーションとの間のインタフェース条件
を簡単化することにある。
【００１７】 本発明は、タッチ・パッドの近くにあるタッチ・パッド、およびコントロール
回路を含むタッチ・スイッチ装置を提供する。タッチ・パッドおよびコントロー
ル回路は誘電性の基板にマウントされる場合がある。装置の外形寸法と比較して
、コントロール回路は小さい。好ましい実施例では、コントロール回路が、本質
的に１つ以上の集積回路に減らされる。集積回路実施例中のコントロール回路の
物理的な緊密さは、タッチ・スイッチの妨害感受性をコモンモード干渉、隣接し
たタッチ・スイッチ間の漏話および干渉にする。集積回路アプローチはさらによ
りよい整合およびコントロール回路コンポーネントの釣り合いに備える。
【００１８】 本発明のタッチ・スイッチは様々な好ましい実施例の中で形成できる。いくつ
かの実施例では、タッチ・スイッチが従来で、維持された接触タイプの機械的な
スイッチをエミュレートできる。他の実施例では、タッチ・スイッチが瞬間接触
型タイプの機械的なスイッチをエミュレートできる。
【００１９】 好ましい実施例では、タッチ・パッドは、第１の電極と第１の電極の近くの第
２の電極とを有する。電極の少なくとも１つは、ローカル制御回路に電気的につ
ながれる。第１および第２の電極およびローカル制御回路は、タッチ表面として
使用される基板の側の向こうに、基板の同じ表面に典型的には置かれる。しかし
ながら、それらは共面である必要がなく、基板の対辺に置かれる場合がある。
【００２０】 代わりの実施例では、タッチ・パッドが、ローカル制御回路に電気的につなが
れる単一の電極を持っている。他の代わりの実施例では、タッチ・パッドが２つ
以上の電極を持つことが可能である。
【００２１】 好ましい実施例では、コントロール回路が、信号を生成し、タッチ・パッドを
含む電極の１つ以上に関する電界を作成するためにタッチ・パッドにそれを供給
するための手段を含んでいる。代わりに、そのような信号は他のところに生成さ
れ、１つ以上の電界をそのへんに作成するために電極の１つ以上に供給される場
合がある。コントロール回路は、ユーザーの指先がタッチ・スイッチに隣接する
基板に触れるか接近するような刺激に応じて電界への妨害を検知する。コントロ
ール回路は、家庭用器具あるいは産業機構のような被制御のデバイスによる使用
のための制御信号の生成により、そのようなフィールド妨害に選択的に応答する
。
【００２２】 好ましい実施例では、コントロール回路が、第１の電極または第２の電極また
はその両方の近傍への刺激の導入に応答して、第１の電極と第２の電極との間の
電界の差を検知しそれに応答する。そのような差動測定回路は、温度、電気的ノ
イズ、電源変動および他の入力のような共通モード信号（つまり両方の電極にほ
ぼ等しく影響する傾向がある信号）の拒絶に備える。差動測定回路は、タッチ・
スイッチに隣接する基板への汚染物質のアプリケーションに起因する共通モード
信号の拒絶に備える。
【００２３】 好ましい実施例では、信号が、第１の電極および第２の電極に印加される。電
位は各電極で開発されており、従って、電界は電極の各々で生成される。一致し
た２つのトランジスターが、第１の電極に接続された第１のトランジスター、お
よび第１の電極に接続された第１のトランジスターと共に差動測定回路の中で配
列される。各トランジスターの出力はピーク検出器回路に接続される。また、各
ピーク検出器回路の出力は決定回路に供給される。
【００２４】 電極がユーザーによって触れられるか接近されたときのように、その対応する
電極まわりの電界が変更されると、各トランジスターの出力は変更される。ピー
ク検出器回路はトランジスターの出力の変化に応答し、トランジスターから決定
回路にピーク電位に対応する信号を供給する。決定回路は、コントロール回路の
他の部分による使用に出力を供給する前もって定義したやり方の中で、ピーク電
位を使用する。
【００２５】 好ましい実施例では、内部の電極および外部の電極が、決定回路の入力に動作
可能に関連付けられる、最初の電極に関する電界への妨害が別の電極に関する電
界の妨害の程度より大きな場合、決定回路はハイ・レベル出力を提供する。反対
に、第２の電極に関する電界への妨害が第１の電極に関する電界の妨害の程度よ
り大きな場合、決定回路はロー・レベル出力を提供する。両方の電極に関するフ
ィールドが多かれ少なかれ等しく妨害される時、決定回路はロー・レベル出力を
提供する。
【００２６】 例えば、指先が第２の電極ではなく第１の電極を実質的にカバーする場合、第
１の条件は作成できる。例えば、指先か汚染物質が第２の電極ではなく第１の電
極を実質的にカバーする場合、第２の条件は作成できる。例えば、金属皿のよう
な、汚染物質あるいはオブジェクトが第１および第２の両方電極をカバーする場
合、第３の条件は作成できる。
【００２７】 決定回路出力は、電気的なラッチのような他の回路コンポーネント（制御信号
は決定回路出力状態に依存して、コントロール回路からそれらによって選択的に
出力される）に供給される。好ましい実施例では、制御信号がコントロール回路
から、決定回路からのハイ・レベルの出力によって、出力される。一方、制御信
号はロー・レベル出力に応じては出力されない。代わりの実施例では、制御信号
がコントロール回路から、決定回路からのロー・レベルの出力によって出力され
る。一方、制御信号はハイ・レベル出力に応じて出力されない。
【００２８】 本発明のタッチ・スイッチ装置は、デバイスをつけるか切るか、温度を調節す
るか、クロックかタイマーをセットするような機械的なスイッチによって実行で
きるほとんどすべての機能を実行するために使用できる。それは、既存のタッチ
・スイッチの代わりに使用でき、また、既存のタッチ・スイッチに関連する問題
を解決できる。さらに、それは機械的な薄膜タイプスイッチに対する直接の置換
として使用できる。実質的な量の汚染物質が存在できる場合、あるいは金属オブ
ジェクトが、タッチ・パッドに、あるいはそのパッド上に置かれる場合があると
きには、本発明のタッチ・スイッチ装置は温度バリエーションが極端な環境で使
用するによく適している。
【００２９】 （発明の実施の形態） 様々な特徴，利点および本発明の他の用途は、次の
詳細な説明および図面を参照することによりもっと明白になる。様々な図の同様
の参照番号は同様の要素を示す。
【００３０】 本発明は、1つ以上の電極があるタッチ・パッド、およびコントロール回路を
含むタッチ・スイッチ装置に関係する。分かり易くするため、制御回路を示す図
面の多くはタッチ・パッドに関して大きめに描いている。代表的アプリケーショ
ンでは、しかしながら、タッチ・パッドと比較して、コントロール回路が小さい
場合があり、1つ以上の集積回路チップの形をむしろしている。
【００３１】 図1は本発明のタッチ・スイッチ装置20の1つの好ましい実施例の斜視図である
。タッチ・スイッチ装置20はタッチ・パッド22と、8個の出力端子PIN1〜PIN8を
備える集積回路（IC）チップ２６を含むコントロール回路24と、第1と第2の抵抗
R1およびR2を有する。示された実施例では、タッチ・パッド２２は第１の電極El
および第２の電極E2を備えるが、2つの以上または２つ以下の電極を備えてもよ
い。個別の電子部品を使用して、コントロール回路24を作り上げることができる
場合があるが、コントロール回路24をICチップ26のような単一の集積回路チップ
で実施例することは望ましい。
【００３２】 コントロール回路24は、ICチップ26のターミナルPIN1-PIN8によって、電気的
に連結され、そして第2の抵抗R1およびR2、第1と第2の電極E1およびE2、そして
制御および（または）遠隔装置（示されていない）からの力信号を供給するため
に形成される入力線30と通信する。コントロール回路24は、さらに最初の出力ラ
イン32を使用して、遠隔装置（示されていない）と通信する。いくつかの実施例
では、別の出力ライン34も遠隔装置(示されていない)とのコミュニケーションの
ために使用される。
【００３３】 図2は、正面の前表面36および反対する後部表面37がある、誘電性の基板35に
タッチ・スイッチ装置20を含むコンポーネントがマウントされる本発明の典型的
なタッチ・スイッチ20の部分的な横断面図である。示された実施例の中で第１そ
して第2の電極、E1及びE2が基板35の後部表面37にマウントされる。ICチップ26
も基板35の後部表面37にマウントされる、近似、第1と第2の電極E1およびE2。図
１および図２から分かるように、好ましい実施例では、コントロール回路24を有
するＩＣチップ２６がタッチパッド22の極く近傍にマウントされることが考えら
れる。
【００３４】 基板35は典型的にはグラスのような比較的固い誘電性の材料で構成される、プ
ラスチック、陶器、あるいは他の適切な誘電材料。しかしながら、基板35は、さ
らに柔軟な材料を含む他の適切な誘電材料も含む場合がある。強化統合状グラフ
ィックスNo.HS-500、Type 561レベル２による、0.005インチの厚いポリエステル
材料は適切な柔軟な基板の例である。タッチ・スイッチ装置コンポーネントが柔
軟な基板にマウントされる実施例では、柔軟なキャリヤーが、別の一般に更に固
い基板に適用される。
【００３５】 好ましい実施例では、基板35が、約3mmの一定の厚さがあるグラスで作られて
いる。他の実施例では、基板35の厚さが、使用される資料、その機械的および電
気的性質のタイプ、およびある用途のために必要な物理的強度および電気的な感
度に依存して変わる場合がある。グラスおよびプラスチック基板用の最大の機能
的な厚さは数インチのオーダである。しかしながら、最も実際的なアプリケーシ
ョンでは、プラスチック基板がさらに薄くなりうるが、ガラスサブストレートは
約1.1mmから約5mmまで厚さで変動する。
【００３６】 好ましい実施例では、図１および図２に示されているように、第2の電極E2は
実質的に第1の電極E1を囲む。スペース28は、第1の電極E1と第2の電極E2の間で
位置する。第1の電極E1は測定される場合がある、ユーザーが基板35の正面の前
表面36の対応する部分に触れるとき、ユーザーの指先あるいは他の人間の付属物
によって「カバーされ得る。」1つの好ましい実施例では、第1の電極E1が正方形
である。また、第2の電極E2は正方形配列の中でほぼ配列され、第1の電極E1の形
に一致している。
【００３７】 図１および図２に示されたタッチ・パッド幾何学は第１および第２の電極E1お
よびE2の好ましい配置を表わすが、種々様々のアプリケーションを提供するため
に電極配置が広範囲に変えられる場合があることが認識されるものとする。例え
ば、電極サイズ、形および配置はタッチ・スイッチ20を始動させるために熟考さ
れた付属物あるいは他の刺激のサイズを提供するために変えられる場合がある。
例えば、ある用途は、指ではなく、タッチ・スイッチ20を始動させるために手が
刺激を提供することを必要とする場合がある。そのようなアプリケーションでは
、第1と第2の電極E1およびE2がはるかに大きく、更に別々に間隔を置いた。
【００３８】 第1の電極E1は、任意の数の異なる幾何学的な形もとる場合があり、例えば、
長方形、台形、円、楕円、三角形、六角形、また八辺形。第1の電極E1の形にか
かわらず、第2の電極E2は、間隔を置かれた関係で第1の電極E1を少なくとも部分
的に囲むために形成できる。しかしながら、発明の利点を得るために第1の電極
を部分的にさえ囲むことは第2の電極E1に必ずしも必要ではない。例えば、図3の
中で示されるように、第1及び第2の電極E1およびE2は互いに隣接している場合が
ある。代替実施例では第２の電極E2が省略される場合がある。
【００３９】 更に、電極構成は共平面（コプラナー）である必要がないが、球、立方体ある
いは他の幾何学的な形に一致するに三次元でありえる。この設計柔軟性は、発明
が種々様々のアプリケーションの中で使用されることを形と構成を変える基板で
可能にする。いくつかのアプリケーションでは、現実に基板35に触れることが必
要ではない場合がある、そこにはパッド22およびコントロール回路24が位置して
いる。例えば、図8は、そこで第1と第2の電極E1およびE2がサーモペイン（therm
opane）ウィンドー110の最初の窓ガラス111の外表面113にマウントされるタッチ
・スイッチ装置20を示し、ウィンドーの反対する窓ガラス112の外表面114に近接
する適切な刺激115をもたらすユーザーにより駆動できる。
【００４０】 上述したように、第1と第2の電極E1およびE2は共面である必要がない;それら
は、基板の異なる横あるいは表面に、あるいは異なる基板にすべてマウントする
ことが可能である。例えば、図9は、そこで第1の電極Elが基板35の最初の表面38
にマウントされるタッチ・スイッチ装置20を例示する、また、第2の電極E2およ
びICチップ26が、基板35の第２の対向表面37にマウントされる。第1と第2の電極
E1およびE2が基板の同じ側にあるアプリケーションでは、ICチップ28は、基板の
電極と同じ横、あるいは基板の別の側にマウントすることが可能である。第1と
第2の電極が、基板の異なる表面あるいは異なる基板にすべてマウントされる場
合、ICチップ26は、電極のどちらかと同じ表面、あるいは異なる表面か又は基板
にすべてマウントすることが可能である。しかしながら、ICチップ26が電極のす
ぐ近くにマウントされることは好まれる。
【００４１】 むしろ、第1の電極E1は堅実な導体である。しかしながら、第1の電極E1はさら
に多くのアパーチャーを持っている場合があるし、あるいはメッシュまたはグリ
ッドのパターンがある場合がある。いくつかの実施例では、第2の電極E2が、部
分的に第1の電極E2を囲む狭いリボンの形式をとる。第1と第2の電極E1およびE2
がどこで、単に互いに隣接するような他の実施例では、第2の電極E2がさらに堅
実な導体である場合があり、あるいはメッシュまたはグリッドのパターンがある
場合がある。
【００４２】 コントロール回路24は様々な方法で設計される場合がある。また、それはAC、
周期的に変わるDC(方形波のような)、連続的なDCあるいは他のもののような様々
な電源と共に使用されてもよい。図４から図７は、様々な操作のモードで、様々
な電源を備えた使用に容易に適応される場合がある好ましいコントロール回路設
計を例証する。図４の実施例は、差入力回路、ストローブされた動作モードの中
で方形波直流電源を使用する;図５の実施例は差入力回路、連続的なDCモードの
中で連続的な直流電源を使用する;図６の実施例はシングル・エンド入力、スト
ローブされたモードの中で方形波直流電源を使用する;また、図７の実施例は、
シングル・エンド入力、連続的なDCモードの中で連続的な直流電源を使用する。
【００４３】 コントロール回路24が容易に様々な異なるオペレーティング・モードに適応で
きることは図４から図７から明白である。先の4つのオペレーティング・モード
は発明によって許可された設計柔軟性を実証するために詳細に記述される。しか
しながら、発明がこれらの4つのオペレーティング・モードに制限されとは決し
て認識されるべきものではない。特定のアプリケーションの中で使用される特別
のオペレーティング・モードおよび電源は、第1に被制御のデバイスの必要条件
および仕様に依存する。
【００４４】 図４から図７のボックスされたエリアB1およびB2は、電極E1およびE2のような
1Cチップ28に位置した、ICチップ26およびコンポーネント、抵抗R1およびR2に置
かれるために熟考されたコンポーネントと被制御のデバイス（示されていない）
、入出力ライン30および32の間の境界設定をそれぞれ示す。ボックスされたエリ
アB1およびB2の外側である図４から図７の部分は、ＩＣチップ２６に配置され、
そこに描かれた４つの図およびオペレーティング・モードのすべてについて同一
であると考えられる。
【００４５】 図４から図７は、スタートアップとバイアスのセクション40、パルス発生器お
よび論理部分50、決定回路区間60およびセルフ・ホールディング・ラッチ・セク
ション70を含むコントロール回路24（それらの機能は下に記述される）を例証す
る。電子回路設計の技術に熟練している人々に知られていたように、先の回路区
間40、50、60および70の各々は、多くの異なる方法で設計される場合がある。
【００４６】 コントロール回路24はさらに第一及び第２、第三トランジスターP1、P2、また
P3を含む。実施例の中で、ここに記述した、トランジスター、P1-P3は、N-MOSデ
バイス、バイポーラデバイスあるいは他のトランジスター・タイプを使用できる
が、P-MOSデバイスである。コントロール回路24はさらにインバータI1、第１、
第2および第三ダイオードD1乃至D3、第1と第2のキャパシターコンデンサーC1お
よびC2、第一、第二、第三および第四トランジスタースイッチ、SW1-SW4および
第三および第四抵抗R3R4を含む。第三および第四抵抗R3およびR4が電流源と取り
替えられる場合があることが認識されるものとする。
【００４７】 図４から図７に示された実施例の各々では、第３のトランジスターP3のソース
・ターミナル77と、スタートアップおよびバイアス・セクション40，パルス発生
器および論理部分50，決定回路60およびセルフ・ホールディング・ラッチ・セク
ション70の電力入力ターミナル41、51、61および71はそれぞれ、ICチップ２６の
ターミナルのPIN8に電気的につながれている。ターミナルのPIN8は、コントロー
ル回路24電力入力線30（それらは電源25につながれて、順番に電気的にある）に
順番に電気的につながれている。典型的には、電源25は被制御のデバイス（示さ
れていない）に位置する。
【００４８】 ゲート端子G2、および第2および第四トランジスターのG4に電気的につながれ
たスタートアップとバイアスのセクション40からのバイアスをかける出力端子43
は、SW2とSW4をそれぞれ切り替える。好ましい実施例の中で、また、ここに記述
されるように、第１乃至第四トランジスターSW1-SW4は、他のトランジスター・
タイプは同様に使用されてもよいが、N-MOSデバイスである。
【００４９】 スタートアップとバイアスのセクション40からのパワーオンリセット出力44は
、パルス発生器と論理部分の50でパワーオンリセット入力54に電気的につながれ
る。スタートアップとバイアスのセクション40のパワーオンリセット出力44も、
ゲート端子G1およびG3に電気的につながれる。
【００５０】 スタートアップおよびバイアス・セクション40からの内部接地基準出力42は、
ソース・ターミナルS1、S2、S3、S4、第1と第2のキャパシターコンデンサーの低
電位プレート102および103、パルス発生器および論理部分50のうちの内部接地基
準52、決定回路60のうちの内部接地基準出力62および第三ダイオードD3のアノー
ド98、第３および第４の抵抗R3、およびR4の低電位端96および97、およびICチッ
プのターミナルのPIN6へ接続される。かく記述されたノードは以下の幾つかの箇
所で内部接地基準CHIP VSSとして参照される。
【００５１】 パルス発生器と論理部分の出力50からのパルス出力53は、第1と第2のトランジ
スターP1およびP2のターミナル80および81をそれぞれIC 26のターミナルのPIN2
に電気的に連結される。第1のトランジスターPTのゲート端子82は、IC 26のター
ミナルのPIN1に電気的につながれる。第2のトランジスターP2のゲート端子83は
、IC 26のターミナルのPIN3に電気的につながれる。
【００５２】 第1のトランジスターP1のドレーン・ターミナル84は、第1のダイオードD1のア
ノード90および第三抵抗R3の高電位端94に電気的につながれる。第2のトランジ
スターP2のドレーン・ターミナル85は、第2のダイオードD2のアノード91および
第四抵抗R4の高電位端95に電気的につながれる。
【００５３】 第1のダイオードD1の陰極92は、第1と第2のトランジスター・スイッチSW1およ
びSW2のドレイン端子86及び87、第1のキャパシターコンデンサーC1の高電位プレ
ート100、決定回路60のPLUS入力端子64に電気的につながれる。第2のダイオード
D2の陰極93は、第３および第４トランジスター・スイッチSW3およびSW4のドレイ
ン端88及び89、および第2のキャパシターコンデンサーC2の高電位プレート101、
決定回路60のMINUS入力端子66に電気的につながれる。
【００５４】 決定回路60の論理出力63は、インバータI1の入力75、かつセルフ・ホールディ
ング・ラッチ・セクション70のラッチトリガー入力73に電気的に連結される。セ
ルフ・ホールディング・ラッチ・セクション70の出力72は、IC 26のターミナル
のPIN4に電気的につながれる。
【００５５】 図示された実施例では、そのPLUSおよびMINUS入力64と66がそれぞれ等しい電
位の場合、あるいは、MINUS入力66がPLUS入力64より本質的に高電位にある場合
その出力63が低電位にあるように、決定回路区間60は設計されている決定回路区
間60出力63は、PLUS入力64がMINUS入力66より本質的に高電位にある場合に限り
、高電位にある。
【００５６】 セルフ・ホールディング・ラッチ・セクション70は設計の結果、決定回路セク
ション60論理63が低電位にあるときにはコントロール回路24電源25から内部接地
基準CHIP VSSまでのラッチ・セクション70による、および、第三ダイオードD3に
よる電流は流れない、しかしながら、決定回路60セクション論理出力63が高電位
にあるときには、ラッチ・トリガー入力73は、それぞれ、ラッチ回路70をトリガ
ーし、かつ、ラッチ70電力入力及び出力端子71および72経由で、コントロール回
路24電源25から内部接地基準CHIP VSSまでのラッチ・セクション70によって、お
よび第三ダイオードD3によって電流が流れることを可能にするように、高電位に
ある。一旦ラッチ70がトリガーされたならば、力がコントロール回路24から取り
除かれるまで、それはトリガされ続ける（あるいは中へ密閉される）。この方法
で作動するラッチ・セクションの設計と構成は、技術に熟練している人々に知ら
れており、詳細にここに記述される必要がない。
【００５７】 インバータ11のA端子76は、第三トランジスターP3のゲート端子78に電気的に
つながれる。第３のトランジスターP3のドレーン・ターミナル79は、IC 26のタ
ーミナルのPIN7に電気的につながれる。
【００５８】 タッチ・スイッチ装置20が多重アプリケーションの中で使用される場合第３の
ダイオードD3はコントロール回路24バック−バイアスをかけることを防ぐために
提供される、単一のタッチ・パッド22だけが使用されるか多数、パッド22が使用
されるが多重化されないアプリケーションで省略される場合がある。
【００５９】 コントロール回路24の基本設計の先の記述は、図４から図７に描かれた4つの
オペレーティング・モードの各々には同一である。詳細に下に記述されるととも
に、4つのオペレーティング・モード中の全面的な装置構成中の区別は、第1に1C 26の外部端末（ターミナル）接続にある。
【００６０】 図4は、下に記述されるように、差入力ストローブモードのオペレーションの
ために形成されたタッチ・スイッチ装置20を例証する。図4-7のために上記に一
般に記述されるように、このモードにおけるオペレーションのためのコントロー
ル回路24が形成される。IC 26のターミナルのPIN2は、第1と第2の抵抗R1およびR
2の高電位端104および105に電気的にそれぞれつながれる。IC 26のターミナルの
PIN1は、第1の抵抗R1の両方の低電位端106および第1の電極E1に電気的につなが
れる。IC 26のターミナルのPIN3は、第2の抵抗R2の低電位端107及び電極E2に電
気的につながれる。
【００６１】 図４から図７でC3とC4として表わされる回路素子は個別の電気的なコンポーネ
ントではない。もっと正確に言えば、参照文字C3およびC4は、第1と第2の電極E1
およびE2の接地へのキャパシタンスをそれぞれ表わす。 IC 26のターミナルのPIN8は、入力線30(それは、例えば被制御のデバイス(示
されていない)で電力信号ソース25に電気的につながれる。IC 26のターミナルの
PIN4は、IC 26のターミナルのPIN6に電気的につながれ、そのために、ラッチ70
の出力端子72を内部接地基準CHIP VSSおよび第三ダイオードD3のアノード98に電
気的に連結する。ICチップ26のターミナルのPIN7は、外部的にこの実施例の中で
終端しない。IC 26のターミナルのPIN5は出力線32に電気的に連結される、それ
が第5の抵抗R5の高電位端108につながれて、順番に電気的にあるか、そして出力
線に接続され120（それは被制御のデバイス（示されていない）に接続される）
を直接あるいはプロセッサあるいは他の中間のデバイス（示されていない）経由
でのいずれかにより接続れる。抵抗R5の低電位端109は、システム接地に電気的
につながれる。代表的アプリケーションでは、抵抗R5が、タッチ・スイッチ装置
20を含む他のコンポーネントからの実質的な距離にある。すなわち好ましい実施
例では、抵抗R5が、タッチ・パッド22およびコントロール回路24に近くないため
に熟考される。
【００６２】 図5は、下に記述されるように、差入力連続DCモードにおけるオペレーション
のために形成された典型的なタッチ・スイッチ・コントロール回路24を例証する
。全面的なコントロール回路および装置は３つの例外を除いて図４のために記述
されたそれと同一である。第１に、図5の実施例の中で、IC26のターミナルPIN7
は、抵抗R5の高電位端108に電気的につながれる、また、出力線120に接続され、
それは被制御のデバイス(示されていない)に直接あるいはプロセッサあるいは他
の中間のデバイス(示されていない)経由でのいずれかで接続される、ターミナル
PIN7は図４の実施例の中で外部的に終端しない。 第２に、図5の実施例では、ターミナルPIN4およびIC 28のPIN6は、終端し、か
つ、それらが図4の実施例にあって、互いに、あるいはそうでなければ外部的に
電気的につながれない。第３に、図5実施例では、IC 26のターミナルのPIN5が抵
抗R5の低電位端109に電気的に連結される第４図の実施例中では接続される、IC
26のターミナルのPIN5は、第5の抵抗の高電位端108および被制御のデバイス(示
されていない)に電気的につながれる。図4実施例でのように、第5の抵抗R5は、
タッチ・スイッチ装置20を含む他のコンポーネントからの実質的な距離に典型的
にはある。
【００６３】 図6は、下に記述されるように、シングル・エンド状入力ストローブ・モード
でのオペレーションのために形成された典型的なタッチ・スイッチ・コントロー
ル回路が図解する。一般に図４から図７のために上記に記述されるように、コン
トロール回路24が形成される。IC 26のターミナルのPIN2は、第1と第2の抵抗RI
およびR2の高電位端104および105に電気的にそれぞれつながれる。IC 26のター
ミナルのPINIは、第1の抵抗RIの両方の低電位端106および第1の電極Elに電気的
につながれる。IC 26のターミナルのPIN3は、第2の抵抗R2の両方の低電位端107
に電気的につながれる、また第6の抵抗電極R6の高電位端110へ接続され、その第
2の抵抗R2および第6の抵抗R6は、分圧器を形成する。第6の抵抗R6の低電位端111
は、IC 26のターミナルPIN5付近のポイントで内部接地基準CHIP VSSに電気的に
典型的につながれる。図6では、内部接地基準CHIP VSSへの第6の抵抗R6の電気接
続が、破線によって表わされる「A-A」。
【００６４】 IC 26のターミナルのPIN8は、入力線30(それは電力信号ソース25電気的につな
がれて)に電気的につながれる。IC 26のターミナルのPIN5は出力線32に電気的に
連結される。それは、第5の抵抗R5の高電位端108および出力線120に電気的につ
ながれる。出力線120は、被制御のデバイス(示されていない)に電気的に直接あ
るいはプロセッサあるいは他の中間のデバイス経由でのいずれかでつながれる。
IC 26のターミナルのPIN4は、IC 26のターミナルのPIN6に電気的につながれる。
IC 26のターミナルのPIN 7は、外部的にこの実施例の中で終端しない。代表的ア
プリケーションでは、第5の抵抗R5が、タッチ・スイッチ装置20を含む他のコン
ポーネントからの実質的な距離にある。
【００６５】 図7は、シングル・エンド状入力連続ＤＣモードのオペレーションのために形
成された典型的なタッチ・スイッチ・コントロール回路を図解する。一般に図４
から図７のために上記に記述されるように、コントロール回路24が形成される。
全面的なコントロール回路および装置は３つの例外を除いて図6のために上記に
記述されたそれと同一である。第一に、図7の実施例では、IC 26のターミナルの
PIN7は、第5の抵抗R5の高電位端108に電気的につながれる、そして線120を出力
するために、それはマイクロプロセッサあるいは他の制御装置（示されていない
）経由で被制御のデバイス（示されていない）に典型的に接続される。IC 26の
ターミナルPIN7は、外部的に図6実施例中では終端しない。第二に、図7の実施例
では、ターミナルP1N4およびIC 26のPIN6は電気的に連結されないか或いはそう
でなければ外部的に終端しない。しかし、それらは図6の実施例にある。第三に
、図7の実施例では、IC 26のターミナルのPIN5が、第5の抵抗R5の低電位端109に
電気的につながれる、図６の実施例では、IC 26のターミナルのP1N5は、第5の抵
抗の高電位端108に電気的につながれる、また出力線120につながれる。代表的ア
プリケーションでは、第5の抵抗R5が、タッチ・スイッチ装置20を含む他のコン
ポーネントからの実質的な距離にある。図７では、内部接地基準CHIP VSSへの第
6の抵抗R6の電気接続は、破線によって表わされる「A-A」。
【００６６】 差入力回路ストローブモードのために形成されたタッチ・スイッチ装置20は、
以下のように作動する。図4を参照して、電力/制御信号25はIC 26のターミナル
のPIN8、スタートアップ及びバイアス・セクション40の電力入力ターミナル41、
51、61および71に供給される、またパルス発生器および論理部分50、決定回路セ
クション60およびそれぞれセルフ・ホールディング・ラッチ・セクション70にも
供される。
【００６７】 動力が供給されるようになる際、および安定化(およそ200マイクロ秒は十分で
ある)のために許可するべき適切な遅延間隔の後に、開始する、また、バイアス
セクション40は、出力端子44から第1及び第３のトランジスタースイッチゲート
端子GI及びG3まで短い持続（期間）パワーオン・リセット信号を出力する、その
結果第１および第三トランジスターSW1とSW3をオンに切り替える、そして第1と
第2のキャパシターコンデンサーClおよびC2の高電位プレート100および101から
内部接地基準CHIP VSSに、それぞれ至る電流パスを提供する。パワー・オン・リ
セット信号持続は、第1と第2のキャパシターコンデンサーClおよびC2の上で存在
する任意のチャージが、内部接地基準CHIP VSSに本質的に完全に放出されること
を可能にすることが十分である。この方法では、が決定回路セクション60へのPL
USとMINUS入力64と66が初期の低電位状態に到達する。
【００６８】 実質的に、同時に、スタートアップおよびバイアス回路40は、それを初期化す
るために、出力44からパルス発生器と論理部分の50の入力54パワーオンリセット
信号を送る。パルス発生器と論理部分の50が安定することを可能にする適切な遅
延で、パルス発生器および論理部分50が、パルスを生成し、パルス出力ターミナ
ル53から第1と第2の抵抗RIおよびR2経由の第1と第2の電極ElおよびE2へ出力し、
また第1と第2のトランジスターP1およびP2のソースターミナル80および81へ出力
する。パルスは、方形波パルスのような任意の適切な波形である。
【００６９】 それぞれ、スタートアップおよびバイアス回路40は、さらに、バイアス出力43
からゲート端子G2およびG4までバイアス電圧を出力する。バイアス電圧は第1と
第2の電極ElおよびE2へのパルス出力と逆位相である。すなわち、パルス出力が
ハイ状態にある場合、バイアス電圧出力はロー状態にある、またパルス出力がロ
ー状態にある場合、バイアス電圧出力はハイ状態にある。
【００７０】 パルスは第1と第2の抵抗RIおよびR2によって第1および第2の電極ElおよびE2に
それぞれ適用されると、第1と第2のトランジスターP1とP2のゲート端子82および
83の電圧は初めは、P1およびP2にバイアスをかけて、かつ、それらオンさせて、
第1と第2のトランジスタP1ソース・ターミナル80および81でのそれより低電位に
ある。第1と第2のトランジスターP1およびP2をオンしたまま、電流は、第三およ
び第四抵抗R3、およびR4によって流れて、それにより、第1と第2のダイオードD1
およびD2の陽極端子90および91でピーク電位をそれぞれ作成する。
【００７１】 第1と第2のダイオードのアノード90および91のピーク電位、DlとD2は、第1と
第2のキャパシターコンデンサーClおよびC2を横切った電位より高い、ピーク電
流は第1と第2のキャパシターコンデンサーClおよびC2にチャージされるために第
1と第2のダイオードDIおよび02によって確立される、決定回路区間60への入力64
と68各々のPLUSおよびMINUSでピーク電位を確立する。第1と第2のキャパシター
コンデンサーCIおよびC2が上に記述されるように、スタートアップで放電される
ようになったので、コントロール回路24が初期化された後の第1のパルスに続い
て、上記状況が生じる。
【００７２】 当業者には明らかなように、第1と第2のトランジスターをP1およびP2バイアス
をかけること、第三と第四の抵抗R3およびR4による電流、ピーク電位、第1と第2
のダイオードのアノード90および91で作成されたピーク電位DlおよびD2、また、
決定回路60へ各々のPLUSおよびMINUS入力64と66で作成されたピーク電位は、第
１及び第2の電極、ElとE2での電界の状態に比例する。電極近くの電界の状況は
付近に存在する刺激に応じて変わる
【００７３】 活性化されたコントロール回路24では、上に記述されるように、そして第1と
第2の電極ElおよびE2のいずれかの付近の刺激なしで、PLUSおよびMINUS64と66で
の電位は中立状態と名付けられ得る状態ににある。中立状態では、各々のPLUSと
MINUS入力64および66の電位が、本質的に等しい場合がある。しかしながら、意
図しない起動を防ぐために、MINUS入力66の中立状態が、PLUS入力64の中立状態
より多少高電位にあるように、コントロール回路24を調節することが望ましい場
合がある。この調整は、希望の中立状態電位を達成するために第1と第2の電極El
およびE2の構成、および第1と第2の抵抗R1およびR2の値を変えることにより達成
される場合がある。中立状態電位にかかわらず、次のように熟考される、もしPL
US入力64がMINUS入力66より実質的に高電位になければ、決定回路60出力63は低
電位にある。
【００７４】 低電位の決定回路60出力63で、インバータI1はある第三トランジスターP3のゲ
ート端子78の電位をハイ・レベルにし、これはソース・ターミナル77での電位と
実質的に等しい。この状態で、バイアスは第三トランジスターP3にかけられない
。また、そのP3はオフのままである。しかしながら、この実施例では、IC 26の
ターミナルのPIN7は終端しない。第３のトランジスターP3のドレーン・ターミナ
ル79は、したがって開回路の状態である。また、第三トランジスターP3の状態は
装置の機能に重要ではない。決定回路60出力63と共に、さらに、そして従ってラ
ッチ・トリガー入力73、ロー状態では、セルフ・ホールディング・ラッチ回路70
がトリガされない、また、電流は電源25から内部接地基準CHIP VSSまでのラッチ
70によって流れず、および第三ダイオードD3によっても流れない。
【００７５】 或る期間において、それはパルス電圧、第1と第2の抵抗RIおよびR2の値、およ
び第1と第2の電極ElおよびE2(仮想キャパシターコンデンサーC3およびC4として
図の中で表わされた)の接地へのキャパシタンスによって決定される期間におい
て、第１及び第２電極ElとE2の電位はパルス電圧に等しくなるよう上昇し、第1
と第2のトランジスターP1およびP2のソース・ターミナル80および81でのパルス
電圧と等しい、したがって非バイアスの第1と第2のトランジスターP1およびP2を
生じる。この状態に達すると、また、P1とP2トランジスターがオフし、およびDl
とD2ダイオードのアノード90および91の電位は、内部接地基準CHIP VSSレベルへ
の本質的に等しい割合で減少する。結局、各々の第1と第2のダイオードD1および
D2のアノード電位は、それぞれの陰極電位以下に落ちるだろう。このポイントで
は、ダイオードD1およびD2が、逆バイアスがかけられて、第1と第2のキャパシタ
ーコンデンサーC1およびC2が放電するのを防ぐ。
【００７６】 出力53中のパルスがロー状態に行く場合、バイアス電圧出力は、内部接地基準
CHIP VSSに対してハイ状態に行きゲート端子G2およびG4に高いバイアス電圧を印
加する。この状態で、第２および第４のトランジスター・スイッチSW2、およびS
W4は、バイアスがわずかにかけられるようになり、内部接地基準CHIP VSSへの第
1と第2のキャパシターコンデンサーClおよびC2の遅くコントロールされた放電を
達成するために十分にオフする。パルスが次にハイ状態になると、バイアス電圧
はロー状態、第２および第４のトランジスターSW2とSW4をオフに切り替える、ま
た、最初に記述されるように、回路は応答する。
【００７７】 パルス発生器および論理部分の50からのパルスが高電位に行く場合、刺激が第
2の電極E2に、あるいはE2の近くで存在すれば、上記に記述されるように、第1の
トランジスターP1は作動する。すなわち、バイアスは最初に第1のトランジスタ
ーP1にかけられて、ある電流が第1のダイオードDIのアノード90でピーク電位を
作成し、かつ、ピーク電流が第1のダイオードDlによって流れることを可能にす
るべく、第三抵抗R3によって流れることを可能にする、そのために第1のキャパ
シターコンデンサーClを充電しPLUS入力決定回路60への64でピーク電位を確立す
る。電極Elでの電圧が入って来るパルスに応じて安定されると、第1のトランジ
スターP1はバイアス解除されてオフする。
【００７８】 第2のトランジスターP2は次のこと以外は、ほとんど同じ方法で作動する、す
なわち近似の第2の電極E2の近くのRC時定数を変更する刺激の存在がその回路セ
グメントのRC時定数を変えて、安定させるべき第2の電極E2での電位のために必
要な時間をしたがって延長すること。結果として、第1のトランジスターP1より
長い期間のために第2のトランジスターP2はオンに、バイアスはかけられており
、第三抵抗R3によって流れるより第四抵抗R4によって流れるより大きなピーク電
流を可能にし、したがって、第2のダイオードD2のアノード91のピーク電位を生
成し、これは、第1のダイオードDlのアノード90のピーク電位より大きい。従っ
て、ピーク電流は、第2のキャパシターコンデンサーC2に充電し、MINUS入力決定
回路へのPLUS入力64のピーク電位より大きな決定回路60への66でのピーク電位に
結局帰着するように、第2のダイオードD2によって流れる。MINUS入力66の電位が
PLUS入力64の電位と本質的に等しいか又はより大きな場合、その出力が低電位に
あるように、決定回路60が形成されるので、決定回路60出力端子63は低電位にあ
る。
【００７９】 決定回路60出力端子63そして従ってラッチ・トリガー入力端子73の低電位では
、セルフ・ホールディング・ラッチ70がトリガーされない。インバータ11および
第３のトランジスターP3以前に記述されるように動作されるが、再び、第３のト
ランジスターP3の状態はこの構成において重要でないが。
【００８０】 汚染物質か異物あるいは他の刺激が第１および第２の電極ElおよびE2の両方を
実質的にカバーするかそれらに適用される場合には、システムは、刺激が第1の
電極あるいは第2の電極のいずれかに存在しない場合、それがするのと同じ方法
で多く応答する。しかしながら、汚染物質あるいは異物が、両方の電極Elおよび
E2の近くに存在すると、回路のそれらのセグメントのためのRC時定数は変更され
て、第1と第2の電極ElおよびE2の両方でそれぞれ電圧はより長くなって実質的に
パルス電圧と等しくなる。従って、第1と第2のトランジスターP1およびP2の両方
オンして、第１、第2の電極Elか、E2もが刺激によって影響されない状態におけ
るよりも第三および第四抵抗R3、およびR4を通る更に大きな電流を生じる。しか
しながら、バイアスは第1と第2のトランジスターP1およびP2に本質的に等しくか
けられる。したがって、実質的に等しいピーク電位が、第1および第2の両方ダイ
オードのアノード90および91で開発される、DlおよびD2のダイオードによって本
質的に等しいピーク電流を流れさせること、第1と第2のキャパシターコンデンサ
ーClおよびC2を充電すること、また決定回路60へ両方のPLUSおよびMINUS64と66
に本質的に等しいピーク電位を確立することを生じる。この状態で、決定回路セ
クション60出力端子63は低電位にあり、セルフ・ホールディング・ラッチ70のラ
ッチ・トリガー入力端子73は低電位にあり、ラッチ70はトリガーされていないま
まである。以前に記述されるように、インバータ11および第三トランジスターP3
の状態はこの実施例において重要でない。
【００８１】 第２の電極ではなく第1の電極Elの近くで、刺激が適用される状況で、バイア
スは最初に第2のトランジスターP2にかけられてオンし、第四抵抗R4によって電
流を確立し、かつ、第2のダイオードD2の陽極端子90でピーク電位を生成する。
ピーク電流は、第2のキャパシターコンデンサーC2を充電し、かつ、決定回路セ
クション60のMINUS入力66でピーク電位を確立するべく、第2のダイオードD2によ
って流れる。第2のトランジスターP2のゲート端子81の電圧がパルス電圧のレベ
ルに上昇するとともに、第2のトランジスターP2はバイアス解除されてオフする
。第2のダイオードD2はバイアスが逆になり、第2のキャパシターコンデンサーC2
が放電するのを防ぐ。
【００８２】 当業者には明らかなように、第1の電極Elの近くの刺激の存在はE1の電位の安
定のために必要な時間を長くする。結果として、第1のトランジスターP1は第2の
トランジスターP2より長い期間オンバイアスされて、第四抵抗R4によるよりも第
三抵抗R3によって流れるより大きなピーク電流を生じる。したがって、第1のダ
イオードD1のアノード90のピーク電位の生成し、これは第2のダイオードD2のア
ノード91の電位より大きい。従って、より大きな大きさのピーク電流及びまたは
、その持続時間は第1のダイオードDlによって流れる電流を、第2のダイオードD2
によって流れる電流よりも大きくしキャパシターコンデンサーClを充電し、結局
、決定回路60へのPLUS入力64のピーク電位を決定回路60へのMINUS入力66のピー
ク電位よりも大きくすることに帰着する。PLUS入力64の電位がMINUS入力66の電
位より大きな場合、出力端子63がハイ状態にあるように、決定回路60が形成され
るので、決定回路60出力63は高電位にある。
【００８３】 高電位の決定回路60出力63で、第三トランジスターP3にバイアスをかけてオン
させるべく、ソース・ターミナル77での電位に対して第三トランジスターP3のゲ
ート端子78での電位をインバータIiは低くさせる。しかしながら、IC 26のター
ミナルのPIN7がこの実施例中で終端しないので、第三トランジスターP3の状態は
重要ではない。
【００８４】 高電位の決定回路60出力端子63で、セルフ・ホールディング・ラッチ回路70ト
リガー入力端子73は、ラッチ70をトリガさせるべく、高電位にある。セルフ・ホ
ールディング・ラッチ70がトリガされる場合、電流パスは、スタートアップとバ
イアスのセクション40、、パルス発生器および論理部分50および決定回路セクシ
ョン60含むコントロール回路24の残りを有効に短絡させるべく、電源25から内部
接地基準CHIP VSSまで、および第三ダイオードD3を通して確立される。この状態
で、コントロール回路24のそれらのセクションは、実質的に電源を切られるよう
になり、機能は中止する。
【００８５】 一旦トリガーされると、セルフ・ホールディング・ラッチ70が電極ElおよびE2
のいずれか又は両方の近傍の刺激の後の状態にかかわらずトリガーされたままで
ある。近似、どちらかあるいは電源25からの電力がこの例の電源25からの方形波
ストローブ信号が、0になるときにのような近いゼロ状態に行く場合ラッチ70は
リセットする。
【００８６】 セルフ・ホールディング・ラッチ70がトリガーされた状態である間、定常状態
信号は、第5の抵抗R5によって、および被制御のデバイス(示されていない)に供
給される。この方法では、維持された接触の機械的なスイッチに関連した状態変
化にスイッチ装置20はエミュレートする。
【００８７】 図５を参照すると、差入力連続DCモードのために形成されたタッチ・スイッチ
装置20のオペレーションは以下のとおりである。図4に関して上に記述されるよ
うに、差入力回路ストローブ動作モードのために形成された時として、コントロ
ール回路24は決定回路60に至るまで、実質同じ方法を実行する。すなわち、第1
あるいは第2ののいずれかの電極ElおよびE2の近くの、刺激なしで、又は第1と第
2の電極ElおよびE2の両方の近くに刺激を有して、あるいは第1の電極Elではなく
第2の電極E2の近くで刺激を有して、決定回路60出力63は低電位にある。刺激プ
レゼントで、第2の電極E2ではなく第1の電極Elの近くに刺激を有すると、決定回
路60出力63はハイ・レベルにある。
【００８８】 図５で容易に分かるように、セルフ・ホールディング・ラッチ回路70出力72は
この実施例では終端しない、回路70は差入力回路DCモードで不動作である。しか
しながら、第三トランジスターP3のドレーン・ターミナル79は、内部接地基準CH
IP VSSおよびこの実施例中の出力線32に電気的につながれる。また、それはした
がってコントロール回路24の動作部になる。決定回路60出力63が低電位（電位）
にある場合、インバータ11は、高電位(ソース・ターミナル電位77と実質的に等
しい)に、第三トランジスターP3のゲート端子78の電位を生じる。この状態で、
バイアスは第三トランジスターP3にかけられない。また、そのP3はオンしない。
決定回路60出力63が高電位にある場合、インバータI1はソース・ターミナル77の
電位と比較して低電位に、第三トランジスターP3のゲート端子78の電位を生じる
。この状態で、バイアスは第三トランジスターP3にかけられてオンされて、その
P3は、第三トランジスターP3および第5の抵抗R5によって電流が確立されること
を可能する。出力ライン・抵抗R5は第三トランジスターP3を通る電流を制限しコ
ントロール回路24のバランスが短絡せず、動作可能である。
【００８９】 図5で示されるDCモードにおいて、コントロール回路24は、さらに、第1の電極
Elの付近からの刺激の除去に応答する。第2の電極E2ではなく第1の電極El付近で
刺激が現在のままである限り、パルスがハイ状態に行くごとに、ピーク電位は第
2のダイオードD2のアノード91のピーク電位より高く第1のダイオードDlのアノー
ド90で作成される。従って、決定回路60 PLUS入力64のピーク電位は、M1NUS入力
66のピーク電位より高いレベルにある。また、上に記述されるように、コントロ
ール回路24は作用する。しかしながら、刺激が削除され、第1の電極Elあるいは
第2の電極E2のいずれか付近に刺激が存在しない場合、第1のキャパシターコンデ
ンサーClのチャージは、結局第2のトランジスターのバイアス機能によって中立
状態に放電する。このポイントでは、決定回路60のPLUS入力64の電位が、もはや
MINUS入力66の電位より高いか、又は実質的にそれほど高くなくならないで、決
定回路60出力63はロー状態に返る。
【００９０】 この方法では、差入力DCモードで作動するスイッチ装置20は、瞬間接触型(閉
じる押し)またリリースする開く機械的なスイッチに匹敵する。小さな修正で、
開くプッシュおよび閉じるリリースの機械的なスイッチをエミュレートするため
にコントロール回路を形成することができる場合があらんことが、認識されるも
のとする。
【００９１】 図6を参照すると、シングル・エンド入力ストローブモード動作のために形成
されたスイッチ装置20は、以下のように作動する。パルスが第1の電極Elおよび
第1と第2の抵抗RIおよびP2に適用される場合、第2の抵抗R2および第6の抵抗R6に
電流が流る。第2と第6の抵抗R2およびR6は分圧器として形成される;すなわち、
パルス出力がハイ状態にある時、第2のトランジスターP2のゲート端子83は、第2
のトランジスターP2のソース・ターミナル81より低電位にある。したがって、パ
ルス出力53がハイ状態にある時、バイアスは連続的に第2のトランジスターP2に
かけられる、それにより、第2のダイオードD2のアノード91の参照電位を作成す
るようにそのP2は、一定の電流が第四抵抗R4によって流れることを可能にする。
第2のダイオードD2のアノード91の参照電位は、第2のキャパシターコンデンサー
C2を充電させ、かつ、したがって、入力決定回路60への66で参照電位を作成する
ように、第2のダイオードD2を通る電流を確立する。MINUS入力66の参照電位が第
2のダイオードD2のアノード91の参照電位と実質的に等しくなる場合、第2のダイ
オードD2による電流は中止する。
【００９２】 同時に、刺激が第1の電極Elにないと、第1のトランジスターP1のソース端子80
、および第1の電極Ｅ1への印加パルスにより、最初に第1のトランジスターP1に
バイアスがかけられてオンする。電流は、第三抵抗R3によって確立されるてピー
ク電位が第1のダイオードDlのアノード90で作成される。ピーク電位は、第1のキ
ャパシターコンデンサーCIを充電し、かつ、決定回路のPLUS入力64でピーク電位
を作成して、第1のダイオードDlを通るピーク電流を確立する。抵抗RI、R2、R3
、R4およびR6が選択されて、そのE1付近に刺激が存在しない場合、決定回路60の
MINUS入力66の参照電位は、決定回路60のPLUSターミナル64ピーク電位以上であ
る。
【００９３】 この状態で、決定回路60の出力63は低電位にある。また、セルフ・ホールディン
グ・ラッチ70はトリガーされない。さらに、インバータI1は、第三トランジスタ
ーP3がバイアスされずオフに留まるように、ハイ状態(ソース・ターミナル77電
位と本質的に等しい)に第三トランジスターのゲート端子78の電位を生じる。し
かしながら、第三トランジスターP3のドレーン・ターミナル79がこの実施例中の
開回路の状態であるので、これは重要ではない。
【００９４】 ２電極タッチ・パッドはこのモードでの使用に適応される場合があるが、この
実施例は第２の電極を要求しない。２電極タッチ・パッドがこの動作モードでの
使用に改造される場合には、第2の電極の近くの刺激の有無は回路の動作に影響
を与えない。
【００９５】 刺激が第1の電極Elの近くに存在する場合、第2のトランジスターP2の動作はこ
の実施例のために上記に記述されるのと同じである。第1の電極El付近の刺激の
存在はソース・ターミナル80の電位と等しくなるようになる第１のトランジスタ
ーP1のゲート端子82の電圧にはより大きな時間を必要にさせる。従って、第1の
トランジスターP1はオンして、比較的より大きな電流が、第2のトランジスターP
2が第四抵抗R4によって流れることを可能にする電流と比較して、第三抵抗R3に
よって流れることを可能にする。その結果、第1のダイオードD1のアノード90の
ピーク電位は、第2のダイオードD2のアノード91の参照電位より大きい。その結
果、決定回路60のPLUS入力64のピーク電位は、決定回路60のMINUS入力66の参照
電位より大きい。また、決定回路60からの出力63はしたがってハイ状態にある。
ハイ状態の決定回路60の出力63で、インバータ１１はロー状態に、第三トランジ
スターP3のゲート端子78の電位を生じる、それにより、トランジスターP3をオン
にする。しかしながら、第三トランジスターP3のドレーン・ターミナル79が有効
に終端しないので、これは重要ではない。
【００９６】 ハイ状態の決定回路60の出力63で、ラッチ・トリガー入力73はハイ状態であり
、セルフ・ホールディング回路７０はトリガーされる。したがって、電源25から
内部接地基準CHIP VSSへのラッチ・セクション70を介しておよび第３のダイオー
ドD3を介して電流路が確立され、したがって、コントロール回路24のバランスを
有効に短絡させる。ラッチ入力端子71への電力が取り除されるまで、セルフ・ホ
ールディング・ラッチ70はこの状態でのままである。ラッチ70がこのようにリセ
ットされるまで、連続的なデジタル制御信号は被制御のデバイス（示されていな
い）に出力される。この方法では、機械的なスイッチに関連した状態変化にタッ
チスイッチ装置20はエミュレートする。
【００９７】 図７を参照すると、シングルエンド入力連続DCモードのオペレーションのため
に形成されたタッチ・スイッチ装置20が以下のように動作する。コントロール回
路24のオペレーションおよび機能性は、実質的にシングルエンド入力ストローブ
・モードのために図6に関して上記に記述されたのと同じである。しかしながら
、シングルエンド・DCモード入力では、セルフ・ホールディング・ラッチ出力72
はオープン・サーキットされ、したがって、セルフ・ホールディング・ラッチ70
は動作しない。
【００９８】 第1の電極Elに刺激を適用しない場合は、決定回路60の出力63は低電位にある
。従って、第三トランジスターP3のゲート端子78へのインバータ11出力76は、高
電位にある。高電位の第三トランジスターP3のゲート端子78で、ソース・ターミ
ナル77(第三トランジスターP3)での電位に似ている、したがって第三トランジス
ターP3はバイアスされずオンされないで、P3又は第5の抵抗R5を通る電流はない
。
【００９９】 第1の電極Elの近くの刺激で、決定回路60の出力63、従ってインバータ１１へ
の入力75はハイ状態である。インバータ11はロー・レベル出力にハイ・レベル入
力を変更し、出力76を第三トランジスターP3のゲート端子78電位へ供給する。ソ
ースターミナル77に比して低電位のゲート端子78で、バイアスは第三トランジス
ターP3にかけられてオンし、また第三トランジスターP3および第5の抵抗R5を通
る電流が流れる。これは、出力線120によって被制御のデバイス(示されていない
)への入力として使用される場合がある第5の抵抗R5のアノード108で高電位を作
成する。
【０１００】 図７の連続的なDCモードでは、コントロール回路は第1の電極Elの付近からの
刺激の除去に応答する。刺激が第1の電極Elの付近に存在するかぎり、パルスが
ハイ状態に行くごとに、ピーク電位が第2のダイオードD2のアノード91の参照電
位より高く第1のダイオードD1のアノード90に作成される。従って、PLUS入力決
定回路60への64のピーク電位は、MINUS入力66の参照電位より高いレベルにある
。また、上に記述されるように、コントロール回路24は作用する。刺激が第1の
電極Elから取り除かれる時、第1のキャパシターコンデンサーC1に対する電荷は
結局、第2のトランジスター・スイッチSW2のバイアスをかける機能によって中立
状態に放電する。このポイントでは、決定回路60のPLUS入力64のピーク電位が、
もはやMINUS入力66の参照電位より高いか、実質的にそれほど高くならない。ま
た、決定回路60出力63はロー状態に返る。
【０１０１】 この方法では、シングルエンド状入力DCモードで作動するタッチスイッチ装置
20は、瞬間接触型機械的なスイッチに匹敵する。小さな修正で、開く押しおよび
閉じるリリースの機械的なスイッチをエミュレートするためにコントロール回路
を形成することができる場合があらん。
【０１０２】 これまでのところ、本明細書は、単一のタッチスイッチの物理的な構成および
オペレーションを説明した。典型的なタッチ・スイッチ・アプリケーションは、
デバイスに対するコントロールを実行するために使用される多くのタッチ・スイ
ッチを頻繁に含んでいる。図10は、スイッチパネルを示し、9つのタッチスイッ
チ20が３×３のマトリックスに配列される。箱B4が被制御のデバイスでコンポー
ネントを表わしている一方、箱B3はタッチ・パネルでコンポーネントを表わす。
任意の方法で理論上タッチ・スイッチのどんな数もレイアウトすることができる
場合があるが、このような行列レイアウトは、被制御のデバイスからの必要な入
出力ラインの数を縮小して、容易に多重化することが可能であるということで好
まれる。
【０１０３】 本発明のいくつかの実施例が示されていた一方、ここに追加された請求項の精
神から外れることは、多数の修正がなされる場合がある技術に熟練している人々
にとって明白である。
【図面の詳細な説明】
【図１】 本発明のタッチ・スイッチの好ましい実施例のコンポーネントの透視図である
。
【図２】 本発明の２電極タッチ・パッドの横断面図および集積回路チップである。
【図３】 本発明のタッチ・スイッチ装置の実施例の平面図である。
【図４】 好ましいオペレーティング・モードのために形成されたタッチ・スイッチ・コ
ントロール回路の電気的な概要の表示である。
【図５】 代わりの好ましいオペレーティング・モードのために形成されたタッチ・スイ
ッチ・コントロール回路の電気的な概要の表示である。
【図６】 別の代わりの好ましいオペレーティング・モードのために形成されたタッチ・
スイッチ・コントロール回路の電気的な概要の表示である。
【図７】 さらに別の代わりの好ましいオペレーティング・モード形成されたタッチ・ス
イッチ・コントロール回路の電気的な概要の表示である。
【図８】 本発明のタッチ・パッドの代わりの実施例の横断面図である。
【図９】 本発明のタッチ・パッドの別の代わりの実施例の横断面図である。
【図１０】 マトリックスされた形式の中で多くのタッチ・スイッチを用いたタッチパネル
の実施例の図式表現である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力ライン上に制御信号を発生するためのタッチ・スイッチ
    装置であって、 タッチ・パッドと、 前記タッチ・パッドのすぐ近くのコントロール回路と、 前記タッチ・パッドに電気的につながれている前記コントロール回路と、 遠隔信号ソースから入力信号を受信するための入力ノードを持っている前記コ
    ントロール回路と、 フィールド発生信号を受信するために形成されている前記タッチ・パッドであ
    って、前記フィールド発生信号が電界を前記タッチ・パッドの近くに発生させる
    、前記タッチ・パッドと、 前記電界に影響する刺激に反応する前記コントロール回路と、 前記電界に影響する前記刺激に応じて選択的に制御信号を発生するために形成
    されている前記コントロール回路と、 遠隔装置に対して前記出力ラインで前記制御信号を送信するための出力ノード
    を持っている前記コントロール回路と、 を含む、タッチ・スイッチ装置。
  2. 【請求項２】 請求項1記載の装置であって、前記タッチ・パッドが少なく
    とも1つの第１電極を含む、装置。
  3. 【請求項３】 請求項1記載の装置であって、前記タッチ・パッドが、第1の
    電極と該第１電極のすぐ近くの第２電極を含む、装置。
  4. 【請求項４】 請求項3記載の装置であって、前記第2の電極が実質的に前記
    第1の電極を囲む、装置。
  5. 【請求項５】 請求項3記載の装置であって、 前記コントロール回路と前記第1の電極の間で電気的につながれた第１の抵抗
    と、 前記コントロール回路と前記第2の電極の間で電気的につながれた別の抵抗と
    、 をさらに含む、装置。
  6. 【請求項６】 請求項5記載の装置であって、前記第1および第2の電極の少
    なくとも一つの近傍に汚染物質のインピーダンスと比較して相対的に低い入力イ
    ンピーダンスを前記装置が有するような値を前記第1および第2の抵抗がそれぞれ
    が有する、装置。
  7. 【請求項７】 請求項1記載の装置であって、前記コントロール回路が集積
    回路である、装置。
  8. 【請求項８】 請求項7記載の装置であって、刺激が前記電界に影響するた
    めには存在しない場合、集積回路は低電流を引かせる、装置。
  9. 【請求項９】 請求項7記載の装置であって、前記集積回路がC-MOSデバイス
    である、装置。
  10. 【請求項１０】 請求項1記載の装置であって、前記コントロール回路がさ
    らに決定回路を含む、装置。
  11. 【請求項１１】 請求項10記載の装置であって、前記コントロール回路がさ
    らに少なくとも1つのトランジスターを含む、装置。
  12. 【請求項１２】 請求項10記載の装置であって、前記制御が、差動のペアと
    して形成された2つのトランジスターを含む、装置。
  13. 【請求項１３】 請求項11記載の装置であって、前記少なくとも1つのトラ
    ンジスターは前記決定回路に入力を供給する、装置。
  14. 【請求項１４】 請求項1記載の装置であって、前記コントロール回路が、
    前記フィールド生成信号の生成のためにさらにパルス発生器を含む、装置。
  15. 【請求項１５】 請求項1記載の装置であって、前記タッチ・パッドが人間
    の付属物によって本質的に覆われるように前記タッチ・パッドがディメンジョン
    されている、装置。
  16. 【請求項１６】 請求項1記載の装置であって、前記タッチ・パッドに関す
    る電界が刺激によって影響されない場合、前記出力ライン上の前記制御信号の電
    圧は最低値にある、装置。
  17. 【請求項１７】 請求項1記載の装置であって、前記タッチ・パッドに関す
    る電界が刺激によって影響されない場合、前記出力ライン上の前記制御信号の電
    圧は最大値にある、装置。
  18. 【請求項１８】 請求項3記載の装置であって、前記第２の電極に近い前記
    電界が前記第１の電極に近い前記電界よりも本質的に等しいかもっと大きな範囲
    に分布されているときは、前記出力ライン上の前記制御信号の電圧が最低値にあ
    る、装置。
  19. 【請求項１９】 請求項3記載の装置であって、前記第２の電極に近い前記
    電界が前記第１の電極に近い前記電界よりも本質的に等しいかもっと大きな範囲
    に分布されているときは、前記出力ライン上の前記制御信号の電圧が最大値にあ
    る、装置。
  20. 【請求項２０】 請求項3記載の装置であって、前記第１の電極のまわりの
    前記電界が前記第２の電極のまわりの前記電界よりも本質的に大きな範囲に分布
    されているときは、前記出力ライン上の前記制御信号の電圧が最大値にある、装
    置。
  21. 【請求項２１】 請求項3記載の装置であって、前記第１の電極のまわりの
    前記電界が前記第２の電極のまわりの前記電界よりも本質的に大きな範囲に分布
    されているときは、前記出力ライン上の前記制御信号の電圧が最小値にある、装
    置。
  22. 【請求項２２】 請求項1記載の装置であって、 前記コントロール回路が、リセット可能な電気的ラッチをさらに含み、 前記リセット可能な電気的ラッチは、コントロール回路が前記電界の近傍の前
    記刺激の除去に続く連続信号を選択的に出力することを可能にさせる、、装置。
  23. 【請求項２３】 請求項1記載の装置であって、誘電性の基板をさらに含み
    、前記タッチ・パッドは前記基板にマウントされる、装置。
  24. 【請求項２４】 請求項23記載の装置であって、前記基板がフレキシブルで
    ある、装置。
  25. 【請求項２５】 請求項1記載の装置であって、前記入力信号が直流信号で
    ある、装置。
  26. 【請求項２６】 請求項1の装置であって、前記入力信号が周期的に変わる
    直流信号である、装置。
  27. 【請求項２７】 請求項1記載の装置であって、前記入力信号が交流信号で
    ある、装置。
  28. 【請求項２８】 タッチ・スイッチ装置であって、 タッチ・パッドと、 前記タッチ・パッドのすぐ近くのコントロール回路と、 前記タッチ・パッドに電気的につながれている前記コントロール回路と、 遠隔信号ソースから入力信号を受け取るための入力ノードを持っている前記コ
    ントロール回路と、 フィールド生成信号を生成し前記タッチ・パッドに前記フィールド生成信号を
    出力するための信号発生器を持っている前記コントロール回路は、前記フィール
    ド生成信号が前記タッチ・パッドの近傍に電界を生成させ、 前記電界の近くの刺激に反応する前記コントロール回路であって、前記コント
    ロール回路が前記電界の近くの前記刺激に応じて出力信号を選択的に生成する、
    前記コントロール回路と、 を含む、タッチ・スイッチ装置。
  29. 【請求項２９】 タッチ・スイッチ装置であって、 タッチ・パッドと、 前記タッチ・パッドのすぐ近くのコントロール回路であって、前記コントロー
    ル回路が少なくとも1つの集積回路の形をしている、前記コントロール回路と、 遠隔信号ソースから入力信号を受け取るために入力ノードを持っている前記コ
    ントロール回路と、 フィールド生成信号を受け取るために形成されている前記タッチ・パッドであ
    って、前記フィールド生成信号は前記タッチ・パッドの近傍に電界を生成させ、 前記電界近傍の刺激に反応する前記コントロール回路であって前記電界近傍の
    前記刺激に応じて出力信号を選択的に生成する前記コントロール回路と、 を含む、タッチ・スイッチ装置。
  30. 【請求項３０】 タッチ・スイッチ装置であって、 タッチ・パッドと、 前記タッチ・パッドの極く近傍のコントロール回路と、 遠隔装置から入力信
    号を受け取るための入力ノードを有する前記コントロール回路と、 フィールド生成信号を受け取るように構成されている前記タッチ・パッドであ
    って、前記フィールド信号は前記タッチ・パッドの近傍に電界に生成させ、 前記電界近傍の刺激に反応する前記コントロール回路であって、前記コントロ
    ール回路が前記電界近傍の前記刺激に応じて制御信号を選択的に生成する、前記
    コントロール回路と、 制御信号を選択的に出力するリセット可能なラッチであって、前記リセット可
    能な電気的ラッチが、前記コントロール回路をして前記電界近傍の前記刺激の除
    去に続く連続信号を選択的に出力することを可能にさせる、前記ラッチと、 を含む、タッチ・スイッチ装置。
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