JP6546778B2 - 接触検知キーパッド制御装置 - Google Patents

Description

本願発明は、キーパッド制御装置に関し、特に、接触検知キーパッド制御装置に関する
。

デジタルテレビの発展に伴い、様々なユーザインタフェースがテレビ上で操作される。
このため、テレビの制御装置は、様々なユーザインタフェースに関連した全ての要求を満
たすことが望ましい。これまでは、プッシュキーを備えるキーパッド制御装置が、ほとん
ど商業的に唯一の有効な選択である。不運にも、キーパッド制御装置は、ウインドウタイ
プのユーザインタフェースを操作するための適したツールではない。

従って、本願発明の目的は、ユーザインタフェースを多様化することに適応できるよう
、複数の入力能力を示すキーパッド制御装置を提供することである。

本願発明は、被制御装置用の接触検知キーパッド制御装置であって、筐体と、前記筐体
で覆われない接触検知表面を有し、当該接触検知表面に関連したユーザの第一ジェスチャ
ーに反応して前記被制御装置を制御するための第一コマンドを生成する接触制御装置と、
前記接触制御装置に統合され、前記接触検知表面に対して可動なキーパッド装置と、を備
え、前記キーパッド装置は、ユーザによってなされる前記キーパッド装置の動きに反応し
て前記被制御装置を制御するための第二コマンドを生成し、前記接触制御装置は、さらに
、前記キーパッド装置に関するユーザの第二ジェスチャーに反応して前記被制御装置を制
御するための第三コマンドを生成する。

他の形態において、請求項１に係る接触検知キーパッド制御装置は、リモコンとなり、
前記キーパッド装置は、ユーザの押圧操作に反応して前記第二コマンドの生成のトリガと
なり、各々が独立した動きの複数の押しボタンを有する。

他の形態において、前記キーパッド装置は、前記接触検知表面の特定範囲に配置され、
前記第一ジェスチャーは、前記特定範囲の外側のスライド操作であり、前記第二ジェスチ
ャーは、前記特定範囲の内側のスライド操作である。さらに他の形態において、前記第一
ジェスチャーは、特定範囲内の垂直動作、若しくは前記キーパッド装置上の特定期間にお
ける静止動作であり、前記第二ジェスチャーは、前記キーパッド装置若しくはその上側で
のスライド操作である。

本願発明は、被制御装置用の接触検知キーパッド制御装置であって、筐体と、前記筐体
内に配置される接触制御装置と、前記接触制御装置上に配置され、前記筐体から露出され
たキーパッド装置と、を備え、前記接触制御装置は、前記キーパッド装置に関したユーザ
のジェスチャーに反応して前記被制御装置を制御するための第一コマンドを生成し、前記
キーパッド装置は、ユーザの押圧操作に反応して前記筐体に関連する前記キーパッド装置
のレベル変化に反応する前記被制御装置を制御するための第二コマンドを生成する。

本願発明は、後述する形態と図面とを参照した後においては当業者が容易に実施できる
ようになる。

図１は、本願発明の形態に係る接触検知キーパッド制御装置の外観を示す概略上面図で
ある。

図２は、本願発明の形態に係る接触検知キーパッド制御装置に含まれる検知電極の配列
を示す概略上面図である。

図３Ａは、本願発明に係る検知電極の第一の形態の構造を示す概略垂直断面図である。

図３Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ´線に沿った検知電極の第一の形態の構造の概略水平断面図
である。

図４は、図３Ａに示すフレキシブルドーム構造の一例を示す概略斜視図である。

図５Ａは、本願発明に係る検知電極の第二の形態の構造を示す概略垂直断面図である。

図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ´線に沿った検知電極の第二の形態の構造の概略水平断面図
である。

図６Ａは、本願発明に係る検知電極の第三の形態の構造を示す概略垂直断面図である。

図６Ｂは、図６ＡのＣ−Ｃ´線に沿った検知電極の第三の形態の構造の概略水平断面図
である。

図７Ａは、本願発明に係る検知電極の第四の形態の構造を示す概略垂直断面図である。

図７Ｂは、図７ＡのＤ−Ｄ´線に沿った検知電極の第四の形態の構造の概略水平断面図
である。

図８Ａは、本願発明の形態に係る基板の第一表面上に形成され、接触制御装置の検知電
極とキーパッド装置の押しボタンの統合された外形の一例を部分的に示す概略図である。

図８Ｂは、第一表面と反対側の基板の第二表面上に形成され、図８Ａに示す統合された
外形の一例を示す概略図である。

図９Ａは、本願発明に係る接触制御装置の検知電極の第五の形態の構造を示す概略水平
断面図である。

図９Ｂは、図９Ａに示す検知電極に用いるキーパッド装置の押しボタンの構造の一例を
示す概略垂直断面図である。

図９Ｃは、図９Ａに示す検知電極を用いるキーパッド装置の押しボタンの構造の別の一
例を示す概略垂直断面図である。

図１０は、本願発明の形態に係る接触制御装置とキーパッド装置との統合された外形の
別の一例を部分的に示す概略垂直断面図である。

図１１Ａは、本願発明に係る接触制御装置の検知電極の第六の形態の構造を示す概略水
平断面図である。

図１１Ｂは、図１１Ａに示す検知電極を用いるキーパッド装置の押しボタンの構造の一
例を示す概略垂直断面図である。

図１２は、本願発明の形態に係る接触制御装置及びキーパッド装置の統合された外形の
更なる例示を部分的に示す概略図である。

本願発明を、以下の形態を参照してより詳細に説明する。以下の本願発明のより好まし
い形態の記載は、図面や説明のみの目的のためにここで提供されることに留意されたい。
包括的若しくは開示された詳細な形に限定されることを意図したものではない。

図１は、本願発明の形態に係る接触検知キーパッド制御装置の外観を示す概略上面図で
ある。本願発明に係る接触検知キーパッド制御装置１は、被制御装置Ｘを制御するために
用いられ、接触制御機能及びキーパッド制御機能を統合した制御装置の一種である。接触
検知キーパッド制御装置１は、例えば、図１に示すように、コード付き若しくはコードレ
スのリモコンの外観を有する。もちろん、これとは異なる別の好ましい外観を有していて
も良い。例えば、コンピュータキーボードや、キーパットが貼られたマウス装置、若しく
はポータブルではないＡＴＭキーパッドのようなものである。被制御装置Ｘは、例えば、
テレビ、コンピュータ、ディスクプレーヤ、セットトップボックス又は接触検知スマート
ディスプレイのような画像再生システムである。被制御装置は、キーパッド制御及び接触
制御の方法によって制御可能な他の好ましい装置でも良い。被制御装置Ｘは、画像再生シ
ステムであるとき、グラフィックユーザインタフェースＧＵＩを表示でき、ユーザは、Ｇ
ＵＩを介して被制御装置に情報又は指示を入力する。本願発明に係る接触検知キーパッド
制御装置１は、ユーザがグラフィックユーザインタフェースＧＵＩを操作するための情報
又は指示を簡易且つ容易に入力するためのものである。

「接触検知」の用語は、特定の面上で実際に行うスライド又は接触ジェスチャーの検知
のみでなく、当該特定の面の上部で、非接触で行うエアジェスチャーの検知をも意味して
いることに留意されたい。このエアジェスチャーは、特定範囲内での垂直方向の動作、及
び／又は水平方向の動作、若しくは特定期間での静止動作である。当該垂直方向の動作は
、例えば、被制御装置上のカーソルの動きであり、当該水平方向の動作は（Ｚ軸方向の動
き）、例えば、仮想キー上の押圧動作を活性し、当該静止動作は、例えば、サスペンショ
ン状態又はスリープ状態から接触検知キーパッド制御装置を立ち上げることである。ここ
以降、指がジェスチャーを実行する道具として例示される。しかしながら、静電容量変化
を起こすことができる他の適当な道具が実際の要求及び接触検知キーパッド制御装置のサ
イズに応じて使用される。例えば、手の平や伝導物が代わりに使用される。広範囲の接触
検知のため、多数の接触検知ユニットが静電容量変化を検知するために連結され、感度や
有効検知距離を効果的に高める。例えば、７つの接触検知ユニットの連結は、３つの接触
検知ユニットの連結より大きな検知距離を有する。他のグルーピング効果の詳細は、出願
中の米国特許出願公報２０１４／００３５８６５ Ａ１号を参照できる。

具体的には、ユーザが指、又は手の平で接触検知ユニット側にある程度の垂直方向の動
作を実行すると、押圧操作が決定される。一方、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸での接触検知操作がスキャ
ンされると、グラフィックユーザインタフェースＧＵＩに含まれるアイコン像の外形が、
押圧操作の進展に応じて変化する。例えば、アイコン像は、指や手の平が接触検知ユニッ
トに接近するに伴い徐々に欠けたり変形したりし、指や手の平と接触検知ユニットの間の
予め設定された距離になると最終的に破壊される。アニメーション効果は、アイコン像に
よって示される機能の実行を起こす。

上述のように、接触検知キーパッド制御装置１は接触制御装置及び当該接触制御装置と
統合されたキーパッド装置を備える。接触検知キーパッド制御装置１は、電子回路や接触
制御装置及びキーパッド装置に関連した部品（図示せず）を収容するための筐体１０を有
する。接触制御装置は、筐体内に配置された接触検知ユニット（図示せず、後述する）及
び筐体１０から露出して接触検知ユニット上又はその上部に配置された接触検知表面１０
０を有する。好ましいデザインとして、筐体１０の表面が接触検知表面１００として機能
する。その他に、後で例示される筐体から独立した接触検知表面も提供される。キーパッ
ド装置１１は、筐体の表面上及び表面から突出して配置された複数の押しボタン１１０及
び１１１を有する。ユーザによる筐体表面側の１若しくはそれ以上の押しボタンへの押圧
操作に反応し、キーパッド装置１１は被制御装置を制御するために押されたボタン又は複
数のボタンに対応するコマンドを生成する。例えば、図１に示すように、キーパッド装置
１１は、押しボタン１１０１，１１０２，１１０３，１１０４，及び１１０５から成る５
つの方向キーのセット１１０を有し、例えば、パラメータの程度を調整するためにそれぞ
れが上方向、右方向、下方向、左方向、及びエンターキーとなり、また、データ入力のた
めの複数の押しボタン１１１を有する。押圧操作の代わりの特定の方法により起動される
キーパッド装置の他のタイプは、本願発明に係る接触検知キーパッド装置においても適用
できる。基本的に、検知できる変化をもたらす１若しくはそれ以上のキーパッド要素の効
果的動作である限り、キーパッド装置１１は、被制御装置を制御するために動かされたキ
ーパッドの要素、又は要素群に関連するコマンドを生成する。

上述のように、接触検知表面１００は、筐体１０の表面から独立するかもしれない。例
えば、キーパッド装置１１の表面、例えば、５つの方向押しボタン１１０のカバー面によ
って構成される表面は、接触検知表面として働く。言い換えると、ユーザは、ボタンのカ
バー面上のスライド又は接触ジェスチャーの実際の行動を行うと共に、ボタンのカバー面
の上部の離れたエアジェスチャーをも行う。従って、被制御装置は、当該ジェスチャーに
対応する方法で制御される。例えば、スクリーン上のカーソルは、グラフィックユーザイ
ンタフェースに働きかけるために動かされる。

接触検知ユニット又は接触キーパッド装置のファームウェアをプログラミングすることにより、主として押しモードとカーソル制御モードを含む新規な動作方法が提供される。押しモードにおいて、５つの方向押しボタン１１０の任意の押しボタン１１０１〜１１０５を押す動作が検出され、対応する入力が受信される。さらには、５つの方向キーのセット１１０のカバー表面を押すことは、方向キーの早い繰り返しプレスを意味する。例えば、ユーザが５つの方向キーのセット１１０のカバー表面を下方に押すと、接触検知ユニットは押しボタン１１０３を早い繰り返し押し動作として応答する。

５つの方向キーのセット１１０の押す動作が所定時間、例えば３秒間保持されるなら、接触検知ユニットは、押し動作モードからカーソル制御モードへ移行する。カーソル制御モードにおいて、方向押しボタン１１０１〜１１０４上でのスライディングのジェスチュアー動作は、対応する方向に沿ってカーソルをスクリーン上で動くように制御することができる。他方、方向押しボタン１１０１〜１１０４上での押し動作は、カーソル制御モードにおいて５つのテューン移動制御が成されるようにカーソルを対応する方向に沿って少しだけ移動する。さらには、押しボタン１１０５を押す動作は、マウス装置の左クリック又は右クリックのシミュレーションを意味する。更なる実施例において、ユーザが５つの方向キーのセット１１０のカバー表面上で時計方向／反時計方向スライディングのジェスチュアーを行うと、それはスクロールアップ／ダウン指令が発行されたことを意味する。スライディング又はタッチングのジェスチュアーとエアジェスチュアーは、上記実施例に限られないし、ジェスチュアーは本開示の概念に応じて他の驚異的な動作モードを提供し得るように変形し改良することができる。

更なる形態において、キーパッド装置エリアの表面及びキーパッド装置エリアの外側の
筐体１０の表面の両方は、単一の接触検知キーパッド制御装置の接触検知表面として用い
られる。従って、被制御装置の制御のためのコマンドは、キーパッド装置エリアの外側の
接触検知表面に関するユーザのジェスチャーに応じて接触制御装置で生成され、被制御装
置を制御するための別のコマンドは、キーパッド装置エリア内の接触検知表面に関するユ
ーザの別のジェスチャーに応じて接触制御装置で生成される。接触検知のためのキーパッ
ド装置エリアの外側の筐体の表面は、キーパッド装置が配置される面と同じ表面となるか
もしれない。代わりに、それは、キーパッド装置は配置される表面とは反対側の筐体の表
面となるかもしれない。底面に関連する接触検知を実施するため、検知電極が底面の近く
に配置され、又は追加の検知電極が底面の近くに供給され、その結果、ジェスチャーが正
確に検知される。例えば、人差し指が、筐体上面、若しくは筐体の底面の下部で接触検知
をする。ところで、キーパッド装置の各要素は、未だ、筐体の上面に配置される。

図２は、接触検知ユニットのレイアウトの一例を示す概略図である。接触検知ユニット
は、基板２上に形成された１次元の接触検知ユニットであり、互いに離れた複数の６角形
の検知電極を有する。検知電極２１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチャー変
化に応じた容量変化を検知し、検知結果を、それぞれ信号線（ここではなく後述する）を
介して検知回路（図示せず）に出力する。検知回路は、それから、接触制御点や接触制御
点に応じた動作を算出することができる。接触検知方法、装置、及びその関連した技術は
、出願中の米国特許出願公報２０１４／００９７８８５ Ａ１号、及び対応する台湾特許
出願公報２０１４１５３３４号の開示内容を参照できる。

図３Ａ及び３Ｂは、本願発明に係る検知電極の第一の形態の構造を示し、ここで図３Ａ
は概略垂直断面図、図３Ｂは図３ＡのＡ−Ａ´線に沿った概略水平断面図である。本形態
において、検知電極３１は、基板３上に形成された外輪部３１１、中央部３１２、及びブ
リッジ部３１３を有し、ブリッジ部３１３は、外輪部３１１及び中央部３１２間の唯一の
接続部である。検知電極３１は、信号線３１０を介して検知回路（図示せず）に接続され
る。本形態において、各信号線は、独立した離れた検知電極の信号伝達に用いられる。検
知電極３１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチャー変化に応じた容量変化を検
知し、検知回路は、接触制御点や、それらに応じた接触制御点の動作を算出する。

図３Ａに示すように、キーパッド装置はさらに、各押しボタンのカバー３１５の下部に
フレキシブルドーム構造３１４を有する。フレキシブルドーム構造３１４の底部３１６は
、基板３上に固定され、ここで、検知電極３１は、検知電極３１から離れながら形成され
る。フレキシブルドーム構造３１４は、導電材料で変形可能な材料から成るため、カバー
３１５上のユーザの押圧操作に応じて中央部３１２側に可動する。図４は、導電性のドー
ム構造３１４の一例の構造の概略図を示し、ここで、スリット３１４１はブリッジ部３１
３の位置に対応して形成され、それによって、信号線３１０、外輪部３１１、中央部３１
２、ブリッジ部３１３、導電性のドーム構造３１４の底部３１６、及びグランド線３１４
０が、基板３の表面上に形成された信号導電層をエッチングすることにより、同時に形成
されることを許容する。そのためコストと労力面で効率的となる。一旦、導電性のドーム
構造３１４が中央部３１２側に押圧されて、容量が所定値まで上昇されると、グランド線
３１４０と信号線３１０の間の容量変化が検出され、その結果、その押しボタンに対応す
る入力若しくはコマンドが入力される。

図５Ａ及び図５Ｂは、本願発明に係る検知電極の第２の形態の構造を示し、ここで、図
５Ａは概略垂直断面図、図５Ｂは図５ＡのＢ−Ｂ´線に沿った概略水平断面図である。こ
の形態における検知電極５１は図３Ａ，３Ｂに示すものに似ており、基板５上に形成され
た外輪部５１１及び中央部５１２を有しているが、外輪部５１１及び中央部５１２の間の
ブリッジ部がない。その代りに、外輪部５１１及び中央部５１２はそれぞれ貫通孔５２０
２及び５２０１を介して基板５の他の面に延長し、それぞれ、基板５の他の面上のブリッ
ジ部５１７に接続される。検知電極５１は、信号線５１０を介して検知回路（図示せず）
に接続される。検知電極５１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチャー変化に応
じた容量変化を検知し、検知回路は、接触制御点や、それらに応じた接触制御点の動作を
算出する。

図５Ａに示すように、キーパッド装置は、さらに、各押しボタンのカバー５１５の下側
にフレキシブルドーム構造５１４を有する。フレキシブルドーム構造５１４の底部５１３
は、基板５上に固定され、ここで、検知電極５１は、検知電極５１から離れながら形成さ
れる。フレキシブルドーム構造５１４は、導電材料で変形可能な材料から成るため、カバ
ー５１５へのユーザの押圧操作に反応して中央部５１２側に動く。この形態においては、
外輪部５１１及び中央部５１２が基板５の反対表面上で互いに接続されるため、ブリッジ
部が必要でなく、フレキシブルドーム構造５１４にスリットが必要でない。一旦、導電性
のドーム構造５１４が中央部５１２側に押圧されて、容量が所定値まで上昇されると、グ
ランド線（図示せず）と信号線５１０の間の容量変化が検出され、その結果、その押しボ
タンに対応する入力若しくはコマンドが入力される。

図６Ａ及ぶ６Ｂは、本願発明に係る検知電極の第三の形態の構造を示し、ここで、図６
Ａは概略垂直断面図、図６Ｂは図６ＡのＣ−Ｃ´線に沿った概略水平断面図である。この
形態において、検知電極６１及び第一共通電極６２１は基板６の第一表面上に別々に形成
され、第二共通電極は当該第一表面と反対の基板６の第二表面上に形成されて、第一表面
及び第二表面間の貫通孔６２０を介して第一共通電極６２１に接続される。検知電極６１
は、外輪部６１１及びフレキシブルドーム部６１２を有する。外輪部６１１は、絶縁プリ
ント層でコーティングなどされて覆われた第一部６１１１、及び絶縁プリント層で覆われ
ていない第二部６１１２を有する。フレキシブルドーム部６１２は、導電材料から成り、
また外輪部６１１の第二部６１１２に接続される。フレキシブルドーム部６１２及び外輪
部６１１の第二部６１１２の下部は内部空間となり、ここに第一共通電極６２１が配置さ
れる。検知電極６１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチャー変化に応じた容量
変化を検知し、検知回路は、接触制御点や、それらに応じた接触制御点の動作を算出する
。

フレキシブルドーム部６１２は、カバー６１５へのユーザの押圧操作に応じて、第一共
通電極６２１及び第二共通電極６２２から成る共通電極６２側に動くように可変である。
一旦、導電性のドーム部６１２が共通電極６２側に押圧されて、容量が所定値まで上昇又
は飽和されると、共通電極６２と検知電極６１から伸びる信号線６１０との間の容量変化
が検出され、その結果、その押しボタンに対応する入力若しくはコマンドが入力される。
言い換えると、フレキシブルドーム部６１２は、接触検知における検知電極の一部として
のみでなく、関連する押しボタンの起動のためにも機能する。接触制御装置及びキーパッ
ド装置は、構造のみでなく電気回路も統合される。さらに、駆動電圧が検知能を高めるた
めに共通電極６２に印加され、それによって、有効な検知距離を拡張する。

図７Ａ及ぶ７Ｂは、本願発明に係る検知電極の第四の形態の構造を示し、ここで図７Ａ
は概略垂直断面図、図７Ｂは図７ＡのＤ−Ｄ´線に沿った概略水平断面図である。本形態
において検知電極７１は、図６Ａ及び図６Ｂに示すものと似ており、基板７上に形成され
た外輪部７１１及びフレキシブルドーム部７１２を有する。外輪部７１１は、絶縁プリン
ト層でコーティングなどされて覆われた第一部７１１１、及び絶縁プリント層で覆われて
いない第二部７１１２を有する。フレキシブルドーム部７１２は、導電材料から成り、ま
た外輪部７１１の第二部７１１２に接続される。フレキシブルドーム部７１２及び外輪部
７１１の第二部７１１２の下部は内部空間であり、ここに共通電極７２が配置される。共
通電極７２は、基板７上に形成され、検知電極７１から離れている。本形態において、共
通電極７２から外輪部７１１の開口部７１９に伸びている伝導線７２９は、電気的に他の
共通電極と接続される。一旦、導電性のドーム部７１２が共通電極７２側に押圧されて、
容量が所定値まで上昇又は飽和されると、共通電極７２と検知電極７１から伸びる信号線
７１０との間の容量変化が検出され、その結果、その押しボタンに対応する入力若しくは
コマンドが入力される。言い換えると、フレキシブルドーム部７１２は、接触検知におけ
る検知電極の一部としてのみでなく、関連する押しボタンの起動の機能としても働く。接
触制御装置及びキーパッド装置は、構造のみでなく電気回路としても統合される。検知電
極７１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチャー変化に応じた容量変化を検知し
、検知回路は、接触制御点や、それらに応じた接触制御点の動作を算出する。

フレキシブルドーム部７１２の構造は、図４の例示と似ており、フレキシブルドーム部
７１２のスリットは開口部７１９側に配置される。選択ではあるが好ましくは、絶縁保護
層が開口部７１９の上部に形成され、好ましくない干渉から接触検知ユニットをシールド
するために電極層７２２が基板７の反対側の表面上に形成されるとよい。

図８Ａは、本願発明の形態に応じて基板の第一表面上に形成され、接触制御装置の検知
電極とキーパッド装置の押しボタンの統合された外形の一例を部分的に示す。図８Ｂは、
第一表面と反対の基板の第二表面上に形成された、図８Ａの統合された外形の一例を示す
。本形態のキーパッド装置は、図１に示す上、右、下、左、及びエンター押しボタンから
成るキーセットに似た５方向のキーセットを有する。接触制御装置の検知電極及びキーパ
ッド装置の押しボタンの統合された外形は、５つの押しボタンの配置に一致する。本形態
においては、接触制御装置及びキーパッド装置の２つの異なる統合された構造が適用され
る。

図８Ａ及び図８Ｂの中間部のカラムの３ユニットは、図６Ａ及び図６Ｂに示す統合され
た構造に似ている一方、当該カラムの脇に配置される２ユニットは図５Ａ及び図５Ｂに示
す統合された構造に似ている。図８Ａに示される基板の第一表面上に、外輪部６１１は、
絶縁プリント層でコーティングなどされて覆われた第一部、及び絶縁プリント層で覆われ
ていない第二部６１１２を有し、第一共通電極６２１は外輪部６１１から離れており、第
一共通電極６２１と基板の第二表面上に配置された第二共通電極６２２とを接続するため
の第一表面及び第二表面の間の貫通孔６２０が示されている。さらに、外輪部５１１、中
央部５１２、ブリッジ部５１７として外輪部５１１と基板の第二表面上の中央部５１２と
を接続する貫通孔５２０１，５２０２、フレキシブルドーム構造５１４の底部５１３、及
びフレキシブルドーム構造５１４の底部５１３を基板の第二表面上に配置された共通電極
６２２に接続するための貫通孔５２０３が示されている。図８Ｂに示す基板の第二表面に
おいて、外輪部５１１と中央部５２１とが貫通孔５２０１，５２０２を介して、ブリッジ
部５１７として互いに接続される。好ましい構造を適用することにより、接触検知キーパ
ッド制御装置は、押しボタンが検知電極と提携され、若しくは検知電極からジグザグ偏位
されていても、普通に機能することができる。

図９Ａは、本願発明に係る接触制御装置の検知電極の第五の形態の構造を示す概略水平
断面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す検知電極に用いるキーパッド装置の押しボタンの
構造の一例を示す概略垂直断面図である。この形態において、基板８上の検知電極８１は
共通電極８２が配置される窪み領域８１０を有する。共通電極８２は、貫通孔や開口部及
び配線（図示せず）を介して他の共通電極に電気的に接続される。結合静電容量が検知電
極８１及び共通電極８２間に生成される。弾力性キー構造８３の底部８３０は、共通電極
８２に電気的に接続できる導電ゴムを備える。弾力性キー構造８３が押圧されると、弾力
性キー構造８３の底面と検知電極及び共通電極８２との間の距離が短くなり、若しくは、
最終的に接触し、その結果、検知電極８１及び共通電極８２間の結合静電容量が変化し、
若しくは、短絡が生じる。容量が距離の減少に伴い増加し、及び飽和が生じ、検知電極８
１及び共通電極８２間の容量変化が検出できる。従って、外部検知回路は、検知結果に応
じて対応するスイッチが押されたか否かを決定できる。検出された容量が閾値以上若しく
は飽和レベルに達したなら、対応するキーが押されたと判定する。基本的に、検知電極８
１は六角形で、ハチの巣状に配置される。検知電極８１は、ジェスチャー又は指や指の接
近のジェスチャー変化に応じた容量変化を検知し、検知回路は、接触制御点や、それらに
応じた接触制御点の動作を算出する。さらに、図８Ａ及び図８Ｂに示す統合された外形に
似ており、図９Ａ及び図９Ｂに示される構造はまた、押しボタンのデザインをサポートす
るものであり、検知電極と提携され、若しくは検知電極と提携又は検知電極からジグザグ
偏位する窪み領域８１０を有する。防水のため、接触制御装置はさらに、図９Ｃに示すよ
うに、１次元の接触検知ユニットの上において防水絶縁層９０を有する。

時には特定用途のため、セラミック基板や曲面基板など、検知電極とキーパッド装置な
どが形成される硬い基板が用いられる。しかしながら、基板の扱いや貫通孔の生成が難し
いためにセラミック基板や曲面基板などが用いられるときに問題が生じる。この問題に対
処するため、例えば基板上面に、銅箔層９１、絶縁塗料層９２、及びカーボン膜９３が硬
い基板９上に、連続して形成される。銅箔層９１は、上述の形態のように基板の底面に形
成される望ましい電極層レイアウトを造るために使用でき、しかし、本形態では基板９の
上面に実際には形成される。絶縁塗料層９２は、検知電極及びキーパッド装置の各要素が
形成される基板として機能する。絶縁塗料層９２は、さらに、カーボン膜９３を銅箔層９
１から絶縁するために機能し、貫通孔がカーボン膜９３を銅箔層９１に接続するため絶縁
塗料層９２に形成される。例えば、カーボン膜９３は、プリント法によって、絶縁塗料層
９２上に形成される。

図１１Ａは、本願発明に係る接触制御装置の検知電極の第六の形態の構造を示す概略水
平断面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す検知電極に用いるキーパッド装置の押しボ
タンの構造の一例を示す概略垂直断面図である。本形態において、抵抗タイプのキーパッ
ドが接触検知ユニットに挿入される。基板９９上の検知電極９９１は、第一キー電極９９
２１及び第二キー電極９９２２が形成された窪み領域９９１０を有する。第一キー電極９
９２１及び第二キー電極９９２２のレイアウトのルートは、貫通孔又は検知電極９９１の
開口部９９１１を介して成される。弾力性キー構造９９３の底部９９３０は、導電性ゴム
から構成される。弾力性キー構造９９３の底部９９３０が第一キー電極９９２１及び第二
キー電極９９２２に接触されるまで弾力性キー構造９９３が押圧されると、第一キー電極
９９２１及び第二キー電極９９２２が電気的に導電する。第一キー電極９９２１及び第二
キー電極９９２２の電気的導電性から生じる抵抗変化は、外部の検知回路が対応するキー
が押されたか否かを決定するために用いられる。基本的に、検知電極９９１は六角形で、
ハチの巣状に配置される。検知電極９９１は、ジェスチャー又は指や指の接近のジェスチ
ャー変化に応じた容量変化を検知し、検知回路は、接触制御点や、それらに応じた接触制
御点の動作を算出する。

図１２は、本願発明の形態に係る接触制御装置及びキーパッド装置の統合された外形の
更なる例示を部分的に示す概略図である。接触検知電極８８７は、電極ピン（図示せず）
が露出している基板８８の底面上又は下部に形成される。接触検知電極８８７は、１次元
の接触検知層となり、例えば、接触又は接近する指（又は手の平若しくは導電物）により
容量がどのように変化するかを検出するために用いられる。検知電極８８７は、ジェスチ
ャー又は指や指の接近のジェスチャー変化に応じた容量変化を検知し、検知回路は、接触
制御点や、それらに応じた接触制御点の動作を算出する。

基板８８は、平面若しくは図示されるような半球形状となる。少なくとも１つの貫通孔
８８０が、物理的なキーカバー８８８がそこを通って貫通できるよう基板８８に形成され
る。物理的なキーカバー８８８の底面は、回路基板８８１上に形成されたフレキシブルド
ーム構造８８２０の上で止まる。共通電極層８８２及びスイッチ検知電極８８３も回路基
板８８１上に形成される。共通電極層８８２は電気的に、導電体で構成されたフレキシブ
ルドーム構造８８２０に接続される。共通電極層８８２及びフレキシブルドーム構造８８
２０は、検知電極層８８７の下側の各部からの干渉をふるい分けることに加えて、そこに
駆動電圧をかけて、検知能を高める。結果として、より大きな検知距離が得られる。一方
、スイッチ検知電極８８３は、導電線８８９を介して外部の検知回路（図示せず）に電気
的に接続される。スイッチ検知電極８８３に接触するためにフレキシブルドーム構造８８
２０が押圧されたとき、外部の検知回路がそれに対応するキーが押されたかを決定する。
さらに、駆動電圧が共通電極８８２に印加され、検知能が高まる。結果として、より大き
な検知距離が得られる。

一次元の容量接触検知電極層８８７は、回路基板８８１上の他の信号線（図示せず）に
接続されることがあり、基板の端部の外側に延長する電極ピンで、共通電極層８８２及び
スイッチ検知電極８８３に接触することを防止する。例えば、接続は、導電性ゴム又は金
属筒を介して成される。基板８８を有する接触制御装置及び接触検知電極層８８７により
、ユーザインタフェースのカーソル動作が制御される。物理的なキーカバー８８８を有す
るキーパッド装置、フレキシブルドーム構造８８２０、及びスイッチ検知電極８８３は５
つの方向キーの一つであるエンターキーとして使用される。

以上のように、本願発明はコマンド入力の様々な要求を満たす接触検知キーパッド制御
装置の多数の形態を提供する。ウインドウタイプのユーザインタフェースを制御するため
のキー入力及び接触検知の両方の機能は、同じ制御装置により実行され得る。上述した電
極は透明又は半透明材料により構成できる。電極パターンは、例えば、フォトリソグラフ
ィ法、プリント法、レーザエッチング、又は電気メッキにより形成され得る。基板は、硬
質又は軟質基板を用いることができる。キーパッド装置及び接触制御装置の統合された機
能は、コード有り若しくはコードレスのリモコン、キーボード、又はその他の適した装置
で適用できる。本願発明に係る接触検知キーパッド制御装置は、エアジェスチャーを検出
できるために、医療装置のキーパッド装置としての使用に利用できる。

以上の説明のように、本願発明の各形態は、検知パネルに適応される制御点を検知する
方法及び装置を供する。制御点の位置情報が、信号線の数を増加させることなく、この方
法と装置によって正確に検知され得る。本願発明は、最も実際的に好ましい形態となると
考えられるものを詳述したが、本願発明は上述した形態に限定されるものではない。反対
に、修正や似た構造を取り囲むために最も広い解釈に応じた添付の請求項の内容及び範囲
以内を含む様々な修正及び似た構造をカバーするように意図されている。

Claims (8)

1. 被制御装置用の接触検知キーパッド制御装置であって、
   筐体と、
   前記筐体内に収容された基板上の複数の離れた検知電極で形成された１次元の接触検知ユニットを有し、前記検知電極の少なくとも１つが外輪部と前記外輪部で囲まれた中央部とを有する接触制御装置と、
   前記検知電極の第一の部位に統合され、前記検知電極の第二の部位から独立しているキーパッド装置と、を備え、
   前記キーパッド装置は、ユーザによって押されるように前記筐体から露出しており、少なくとも１つのカバーと、前記カバーへのユーザの押圧操作に反応して前記中央部側に動くように変形可能であるフレキシブルドーム部とを有し、押されたとき、前記フレキシブルドーム部は前記検知電極の前記第一の部位に関してレベル変化をするように前記基板に向かって移動し、
   前記フレキシブルドーム部は、前記外輪部に電気的に接続されており、
   前記検知電極の前記第一の部位におけるユーザのジェスチャーに反応して前記被制御装置を制御するための第一の接触検知コマンドが生成され、
   前記検知電極の前記第二の部位におけるユーザのジェスチャーに反応して前記被制御装置を制御するための第二の接触検知コマンドが生成され、
   前記検知電極の前記第一の部位に関する、ユーザによってなされる前記キーパッド装置の動きに反応して前記被制御装置を制御するためのキーに対応する入力コマンドが生成される、ことを特徴とする接触検知キーパッド制御装置。
2. リモートコントローラであり、
   前記キーパッド装置は、ユーザの押圧操作に反応して前記キーに対応する入力コマンドの生成のトリガとなるように、各々が独立して動作する複数の押しボタンを有する、ことを特徴とする請求項１記載の接触検知キーパッド制御装置。
3. 前記検知電極の前記第一の部位におけるユーザの前記ジェスチャーは、前記検知電極の前記第一の部位若しくはその上側でのスライド操作であり、
   前記検知電極の前記第二の部位におけるユーザの前記ジェスチャーは、前記検知電極の前記第二の部位若しくはその上側でのスライド操作であり、
   前記検知電極の前記第一の部位に関する、ユーザによってなされる前記キーパッド装置の前記動きは、特定範囲内の垂直動作、若しくは前記キーパッド装置上の特定期間における静止動作である、ことを特徴とする請求項１記載の接触検知キーパッド制御装置。
4. 前記検知電極の前記第一の部位の少なくとも１つは、前記外輪部と、前記外輪部で囲まれ、前記キーパッド装置で覆われた前記中央部と、前記外輪部と前記中央部とを唯一接続しているブリッジ部とを有する、ことを特徴とする請求項１記載の接触検知キーパッド制御装置。
5. 前記検知電極及び第一共通電極が、前記基板の第一表面上に別々に形成され、
   第二共通電極が、前記第一表面に対向する前記基板の第二表面上に形成され、前記第一表面と第二表面間の貫通孔を介して前記第一共通電極と電気的に接続され、
   前記外輪部は、絶縁プリント層で覆われた第一部と前記絶縁プリント層で覆われていない第二部と前記第一共通電極が配置される内部空間とを有する、ことを特徴とする請求項１記載の接触検知キーパッド制御装置。
6. 前記少なくとも１つのカバーは、前記フレキシブルドーム部の上にあり、
   前記フレキシブルドーム部は、前記カバー上のユーザの前記押圧操作に反応して前記第一共通電極側に動くように変形可能である、ことを特徴とする請求項５記載の接触検知キーパッド制御装置。
7. リモートコントローラであって、
   筐体と、
   前記筐体内に収容された基板上の複数の離れた検知電極で形成された１次元の接触検知ユニットを有する接触制御装置と、
   ユーザによって押されるように前記筐体から露出しており、押されたとき、前記基板に関してレベル変化をするように前記基板に向かって移動するキーパッド装置と、を備え、
   前記検知電極の少なくとも１つは、外輪部と、前記外輪部で囲まれた中央部と、前記外輪部と前記中央部とを唯一接続しているブリッジ部とを有し、
   前記キーパッド装置は、カバーと、前記カバーで覆われて前記カバーと前記基板との間に配置された導電部と、を有し、
   前記基板に関する、ユーザによってなされる前記キーパッド装置の前記導電部の動きは、キー入力の動きであり、
   前記カバーで覆われ前記導電部では覆われない前記検知電極上で成されるユーザのジェスチャーは、接触検知の動きである、ことを特徴とするリモートコントローラ。
8. 前記外輪部は、前記カバーで覆われ前記導電部で覆われてなく、押されたときに前記中央部に向けて動くように変形可能なフレキシブルドーム部であり、
   前記検知電極と第一共通電極とが、前記基板の第一表面に別々に形成され、
   第二共通電極が、前記第一の表面に対向する前記基板の第二表面上に形成されて前記第一表面と第二表面間の貫通孔によって前記第一共通電極に電気的に接続され、
   前記外輪部は、絶縁プリント層で覆われた第一部と、前記絶縁プリント層で覆われていない第二部と、前記第一共通電極が配置される内部空間と、を有し、
   前記フレキシブルドーム部が、前記外輪部の前記第二部に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項７記載のリモートコントローラ。

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