特許 6116588 フレキシブルコイルを使用する誘導タッチセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6116588

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】フレキシブルコイルを使用する誘導タッチセンサ

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/02 20060101AFI20170410BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/02 A

   G06F3/046 Z

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-553392(P2014-553392)

(86)(22)【出願日】2013年1月17日

(65)【公表番号】特表2015-508191(P2015-508191A)

(43)【公表日】2015年3月16日

(86)【国際出願番号】US2013021833

(87)【国際公開番号】WO2013109687

(87)【国際公開日】20130725

【審査請求日】2016年1月15日

(31)【優先権主張番号】13/355,206

(32)【優先日】2012年1月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397050741

【氏名又は名称】マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ポーター， スティーブン ビー．

(72)【発明者】

【氏名】テルマー， ダン

【審査官】 塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２０７６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３６０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−００１０４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特許第３９４３８７６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭５４−１１４２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８５８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０３４６７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５３−１４２６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１８８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２１５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７６４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００８４９３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ５／００−５／２８

Ｇ０６Ｆ３／０２−３／０４７

Ｈ０１Ｈ１３／００−１３／８８

２５／００−２５／０６

３６／００−３６／０２

８９／００

Ｈ０３Ｋ１７／７４−１７／９８

Ｈ０３Ｍ１１／０４

１１／０８−１１／１４

１１／２０−１１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘導タッチセンサであって、前記誘導タッチセンサは、
物体によってタッチされるように構成されているフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板と機械的に連絡しているインダクタであって、前記インダクタおよび前記フレキシブル基板は、第１の位置および第２の位置を有し、前記フレキシブル基板および前記インダクタは、力がそこに印加されるときに、前記第２の位置をとり、前記フレキシブル基板および前記インダクタは、前記力が取り除かれるときに、前記第１の位置に戻り、前記フレキシブル基板およびインダクタは、前記力がそこに印加されないときに、凸状であり、前記力がそこに印加されるときに、より凸状でない、インダクタと
を備え、前記インダクタは、前記第１の位置にあるときに、第１のインダクタンス値を有し、前記第２の位置にあるときに、第２のインダクタンス値を有する、誘導タッチセンサ。

【請求項2】

前記第１のインダクタンス値は、前記第２のインダクタンス値よりも小さい、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項3】

前記フレキシブル基板は、その中に隙間を有することにより、前記力が前記フレキシブル基板およびインダクタに印加されるかどうかに応じて、前記インダクタのコイル巻線間の距離が増加および減少することを可能にする、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項4】

前記コイル巻線間の距離は、前記力が印加されるときに、減少する、請求項３に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項5】

前記フレキシブル基板およびインダクタは、前記力がそこに印加されないときに、凸状であり、前記力がそこに印加されるときに、実質的に平坦である、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項6】

前記インダクタは、前記フレキシブル基板内に埋め込まれている、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項7】

前記インダクタは、前記フレキシブル基板と隣接する、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項8】

支持基板と、
前記支持基板と前記フレキシブル基板との間のリッジスペーサであって、前記支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する、リッジスペーサと
をさらに備える、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項9】

前記空洞は、フレキシブル材料で充填されている、請求項８に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項10】

前記空洞内および前記支持基板の内側面上に伝導性接地板をさらに備え、前記伝導性接地板は、前記第２の位置にあるときに、前記インダクタの前記第２のインダクタンス値に影響を及ぼす、請求項８に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項11】

前記空洞内および前記支持基板の内側面上に磁気材料をさらに備え、前記磁気材料は、前記第２の位置にあるときに、前記インダクタの前記第２のインダクタンス値に影響を及ぼす、請求項８に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項12】

前記磁気材料は、フェライトおよび鉄粉（ｐｏｗｅｒｅｄ ｉｒｏｎ）から成る群から選択される、請求項１１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項13】

前記インダクタのインダクタンス値を測定するために、前記インダクタに結合された電子回路をさらに備える、請求項１に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項14】

前記電子回路は、混合信号集積回路デバイスである、請求項１３に記載の誘導タッチセンサ。

【請求項15】

誘導タッチセンサパネルであって、前記誘導タッチセンサパネルは、
マトリクスに配列された複数のタッチキーエリアに分割されているフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板と機械的に連絡している複数のインダクタであって、前記複数のインダクタのそれぞれは、前記複数のタッチキーエリアの対応する１つと関連付けられ、前記複数のインダクタおよび前記複数のタッチキーエリアのそれぞれは、第１の位置および第２の位置を有し、各タッチキーエリアおよびインダクタは、力がそこに印加されるときに、前記第２の位置をとり、各タッチキーエリアおよびインダクタは、前記力が取り除かれるときに、前記第１の位置に戻り、各タッチキーエリアおよびインダクタは、前記力がそこに印加されないときに、凸状であり、前記力がそこに印加されるときに、より凸状でなく、前記インダクタは、前記第１の位置にあるときに、第１のインダクタンス値を有し、前記第２の位置にあるときに、第２のインダクタンス値を有する、インダクタと、
支持基板と、
前記支持基板と複数のタッチキーエリアのそれぞれとの間のリッジスペーサであって、前記支持基板、リッジスペーサ、および前記複数のタッチキーエリアは、複数の空洞を形成する、リッジスペーサと
を備える、誘導タッチセンサパネル。

【請求項16】

誘導タッチセンサであって、前記誘導タッチセンサは、
フレキシブル基板と、
支持基板と、
前記支持基板と前記フレキシブル基板との間のリッジスペーサであって、前記支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する、リッジスペーサと、
コイル状バネを備えるインダクタであって、前記インダクタの第１の端部は、前記フレキシブル基板と機械的に連絡しており、かつ、フレキシブル基板の内側表面上に配置されたフレキシブル導体を介して電気的に連絡しており、前記インダクタの第２の端部は、前記支持基板上に配置された伝導性接地板と機械的および電気的に連絡している、インダクタと
を備え、前記インダクタは、第１の位置にあるときに、第１のインダクタンス値を有し、第２の位置にあるときに、第２のインダクタンス値を有し、
前記インダクタは、力が前記フレキシブル基板に印加されるときに、前記第２の位置をとる、誘導タッチセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（技術分野）
本開示は、誘導タッチセンサに関し、より具体的には、フレキシブルコイルを使用する誘導タッチセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

（背景）
誘導タッチセンサ技術は、容量タッチセンサ技術の代替として使用され得る。現在の技術の誘導タッチセンサは、標的（タッチまたは押圧される表面）、スペーサ、およびインダクタンスコイルを備える。標的が作動される（例えば、タッチされる）と、コイルインダクタンスは、値が変化する。コイルのインダクタンス値のこの変化の検出は、誘導タッチセンサの作動を示す。誘導タッチパネルの製造は、複数の誘導タッチセンサを含み、概して、製品の最終組立において、印刷回路基板（ＰＣＢ）上にエッチングおよび挟着されたセンサの組立を要求する。スペーサが、各キーまたはボタンに対して１つずつのインダクタンスコイルを含むＰＣＢと、各キーまたはボタンに対する標的との間に設置されなければならない。現在の製造技術は、ＰＣＢ、スペーサを生産し、スペーサをＰＣＢに積層し、次いで、ＰＣＢ／スペーサアセンブリを標的パネルに装着することから成る。厳しい許容差が、標的とインダクタンス値を変化させる誘導コイルとの間に要求される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

（概要）
必要とされるのは、タッチパネル内で使用されることができる誘導タッチセンサを製造するための簡略化され、かつ安価な方法である。

【0004】

ある実施形態によると、誘導タッチセンサは、フレキシブル基板と、フレキシブル基板と機械的に連絡しているインダクタを備えてもよく、インダクタおよびフレキシブル基板は、第１の位置および第２の位置を有し、フレキシブル基板およびインダクタは、力がそこに印加されると、第２の位置をとり、インダクタは、第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有する。

【0005】

さらなる実施形態によると、第１のインダクタンス値は、第２のインダクタンス値よりも大きい。さらなる実施形態によると、第１のインダクタンス値は、第２のインダクタンス値よりも小さい。さらなる実施形態によると、フレキシブル基板は、その中に隙間を有することにより、力がフレキシブル基板およびインダクタに印加されるかどうかに応じて、インダクタのコイル巻線間の距離が、増加および減少することを可能にする。さらなる実施形態によると、コイル巻線間の距離は、力が印加されると、増加する。さらなる実施形態によると、コイル巻線間の距離は、力が印加されると、減少する。

【0006】

さらなる実施形態によると、フレキシブル基板およびインダクタは、力がそこに印加されないとき、実質的に平坦であり、力がそこに印加されるとき、凹状である。さらなる実施形態によると、フレキシブル基板およびインダクタは、力がそこに印加されないとき、凸状であり、力がそこに印加されるとき、より凸状でない。さらなる実施形態によると、フレキシブル基板およびインダクタは、力がそこに印加されないとき、凸状であり、力がそこに印加されるとき、実質的に平坦である。さらなる実施形態によると、インダクタは、フレキシブル基板内に埋め込まれる。さらなる実施形態によると、インダクタは、フレキシブル基板と隣接する。

【0007】

さらなる実施形態によると、支持基板および支持基板とフレキシブル基板との間のリッジスペーサが、追加され、支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する。さらなる実施形態によると、空洞は、フレキシブル材料で充填される。

【0008】

さらなる実施形態によると、空洞内および支持基板の内側面上に伝導性接地板が、追加され、伝導性接地板は、第２の位置にあるとき、インダクタの第２のインダクタンス値に影響を及ぼす。

【0009】

さらなる実施形態によると、空洞内および支持基板の内側面上に磁気材料が、追加され、磁気材料は、第２の位置にあるとき、インダクタの第２のインダクタンス値に影響を及ぼす。さらなる実施形態によると、磁気材料は、フェライトおよび鉄粉（ｐｏｗｅｒｅｄ ｉｒｏｎ）から成る群から選択される。

【0010】

さらなる実施形態によると、電子回路が、インダクタのインダクタンス値を測定するために、インダクタに結合される。さらなる実施形態によると、電子回路は、混合信号集積回路デバイスである。

【0011】

別の実施形態によると、誘導タッチセンサパネルは、マトリクスに配列された複数のタッチキーエリアに分割されているフレキシブル基板と、フレキシブル基板と機械的に連絡している複数のインダクタであって、複数のインダクタのそれぞれは、複数のタッチキーエリアの対応する１つと関連付けられ、複数のインダクタおよび複数のタッチキーエリアのそれぞれは、第１の位置および第２の位置を有し、各タッチキーエリアおよびインダクタは、力がそこに印加されると、第２の位置をとり、インダクタは、第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有する、インダクタと、支持基板と、支持基板と複数のタッチキーエリアのそれぞれとの間のリッジスペーサであって、支持基板、リッジスペーサ、および複数のタッチキーエリアは、複数の空洞を形成する、リッジスペーサとを備えてもよい。

【0012】

さらに別の実施形態によると、誘導タッチセンサは、フレキシブル基板と、支持基板と、支持基板とフレキシブル基板との間のリッジスペーサであって、支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する、リッジスペーサと、コイル状バネを備えるインダクタであって、インダクタの第１の端部は、フレキシブル基板と機械的および電気的に連絡しており、インダクタの第２の端部は、支持基板と機械的および電気的に連絡している、インダクタとを備えてもよく、インダクタは、第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有し、インダクタは、力がフレキシブル基板に印加されると、第２の位置をとる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
誘導タッチセンサであって、前記誘導タッチセンサは、
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板と機械的に連絡しているインダクタであって、前記インダクタおよび前記フレキシブル基板は、第１の位置および第２の位置を有し、前記フレキシブル基板および前記インダクタは、力がそこに印加されると、前記第２の位置をとる、インダクタと
を備え、前記インダクタは、前記第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、前記第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有する、誘導タッチセンサ。
（項目２）
前記第１のインダクタンス値は、前記第２のインダクタンス値よりも大きい、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目３）
前記第１のインダクタンス値は、前記第２のインダクタンス値よりも小さい、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目４）
前記フレキシブル基板は、その中に隙間を有することにより、前記力が前記フレキシブル基板およびインダクタに印加されるかどうかに応じて、前記インダクタのコイル巻線間の距離が増加および減少することを可能にする、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目５）
前記コイル巻線間の距離は、前記力が印加されると、増加する、項目４に記載の誘導タッチセンサ。
（項目６）
前記コイル巻線間の距離は、前記力が印加されると、減少する、項目４に記載の誘導タッチセンサ。
（項目７）
前記フレキシブル基板およびインダクタは、前記力がそこに印加されないとき、実質的に平坦であり、前記力がそこに印加されるとき、凹状である、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目８）
前記フレキシブル基板およびインダクタは、前記力がそこに印加されないとき、凸状であり、前記力がそこに印加されるとき、より凸状でない、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目９）
前記フレキシブル基板およびインダクタは、前記力がそこに印加されないとき、凸状であり、前記力がそこに印加されるとき、実質的に平坦である、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１０）
前記インダクタは、前記フレキシブル基板内に埋め込まれている、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１１）
前記インダクタは、前記フレキシブル基板と隣接する、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１２）
支持基板と、
前記支持基板と前記フレキシブル基板との間のリッジスペーサであって、前記支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する、リッジスペーサと
をさらに備える、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１３）
前記空洞は、フレキシブル材料で充填されている、項目１２に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１４）
前記空洞内および前記支持基板の内側面上に伝導性接地板をさらに備え、前記伝導性接地板は、前記第２の位置にあるとき、前記インダクタの前記第２のインダクタンス値に影響を及ぼす、項目１２に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１５）
前記空洞内および前記支持基板の内側面上に磁気材料をさらに備え、前記磁気材料は、前記第２の位置にあるとき、前記インダクタの前記第２のインダクタンス値に影響を及ぼす、項目１２に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１６）
前記磁気材料は、フェライトおよび鉄粉（ｐｏｗｅｒｅｄ ｉｒｏｎ）から成る群から選択される、項目１５に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１７）
前記インダクタのインダクタンス値を測定するために、前記インダクタに結合された電子回路をさらに備える、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１８）
前記電子回路は、混合信号集積回路デバイスである、項目１に記載の誘導タッチセンサ。
（項目１９）
誘導タッチセンサパネルであって、前記誘導タッチセンサパネルは、
マトリクスに配列された複数のタッチキーエリアに分割されているフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板と機械的に連絡している複数のインダクタであって、前記複数のインダクタのそれぞれは、前記複数のタッチキーエリアの対応する１つと関連付けられ、前記複数のインダクタおよび前記複数のタッチキーエリアのそれぞれは、第１の位置および第２の位置を有し、各タッチキーエリアおよびインダクタは、力がそこに印加されると、前記第２の位置をとり、前記インダクタは、前記第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、前記第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有する、インダクタと、
支持基板と、
前記支持基板と複数のタッチキーエリアのそれぞれとの間のリッジスペーサであって、前記支持基板、前記リッジスペーサ、および前記複数のタッチキーエリアは、複数の空洞を形成する、リッジスペーサと
を備える、誘導タッチセンサパネル。
（項目２０）
誘導タッチセンサであって、前記誘導タッチセンサは、
フレキシブル基板と、
支持基板と、
前記支持基板と前記フレキシブル基板との間のリッジスペーサであって、前記支持基板、リッジスペーサ、およびフレキシブル基板は、空洞を形成する、リッジスペーサと、
コイル状バネを備えるインダクタであって、前記インダクタの第１の端部は、前記フレキシブル基板と機械的および電気的に連絡しており、前記インダクタの第２の端部は、前記支持基板と機械的および電気的に連絡している、インダクタと
を備え、前記インダクタは、第１の位置にあるとき、第１のインダクタンス値を有し、第２の位置にあるとき、第２のインダクタンス値を有し、
前記インダクタは、力が前記フレキシブル基板に印加されると、前記第２の位置をとる、誘導タッチセンサ。

【0013】

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】

【0014】

【図1】図１は、本開示の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーの渦巻コイルとして形成されるインダクタの概略平面図を図示する。

【図2】図２は、本開示の別の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーの渦巻コイルとして形成されるインダクタの概略平面図を図示する。

【図3】図３は、本開示の特定の例示的実施形態による、図１または図２に示される誘導タッチキーのインダクタの概略立面切断図を図示する。

【図4】図４は、本開示の特定の例示的実施形態による、図１または図２に示される誘導タッチキーのインダクタの概略立面切断図を図示する。

【図5】図５は、本開示の特定の例示的実施形態による、図４に示されるインダクタおよび基板を使用する誘導タッチキーの概略立面切断図を図示する。

【図6】図６は、本開示のさらに別の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーのバネコイルとして形成されるインダクタの概略立面図を図示する。

【図7】図７は、本開示の特定の例示的実施形態による、図６に示されるインダクタを使用する誘導タッチキーの概略立面切断図を図示する。

【図8】図８は、本開示の特定の例示的実施形態による、キーパッドのすべてのキーに典型的である誘導感知コイルを示す誘導タッチキーパッドの概略正面図を図示する。

【図9】図９は、本開示の特定の例示的実施形態による、図６に示されるような誘導タッチキーパッド、誘導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。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本開示は、種々の修正および代替形態が可能であるが、その特定の例示的実施形態が、図面に図示され、本明細書に詳細に説明される。しかしながら、特定の例示的実施形態の本明細書の説明は、本開示を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、あらゆる修正および添付の特許請求の範囲によって定義される均等物を網羅するものとすることを理解されたい。

【0016】

（詳細な説明）
誘導タッチセンサは、変形可能基板内または変形可能基板上に配置されたインダクタを備える。力が、変形可能基板に印加されると、インダクタの物理的形状は、変化し、それによって、そのインダクタンス値を変化させる。インダクタンス値の変化は、検出され、誘導タッチセンサの関連付けられたタッチキーの作動を示すために使用されることができる。複数の誘導タッチセンサが、タッチパネルを形成するために使用されてもよい。

【0017】

次に、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。図面中の同様の要素は、同様の番号によって表され、同様の要素は、異なる小文字の添え字を伴う同様の番号によって表される。

【0018】

図１を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーの渦巻コイルとして形成されるインダクタの概略平面図が、描写される。本明細書で後により完全に説明されるように、インダクタコイル１０２ａは、非作動状態に示され、インダクタコイル１０２ｂは、作動状態に示される。インダクタコイル１０２は、変形可能基板１０４内または変形可能基板１０４上において、実質的に平坦な渦巻構成に巻かれる（図３および４参照）。力、例えば、指押しが、インダクタコイル１０２および変形可能基板１０４上にかけられると、インダクタコイル１０２の電気伝導性巻線は、図１の（ｂ）図に示されるように、さらに離間（分離）する。変形可能基板１０４は、２つの次元（Ｘ軸およびＹ軸）において変形されて、例えば、伸展されて示される。第３の次元（Ｚ軸は、図３および図４に示される）もまた、基板１０４を伸展させ、コイル巻線間の距離をさらに増加させる。コイル巻線間の隔たりを増加させることによって、インダクタコイル１０２のインダクタンス値は、減少する。インダクタンス値のこの変化は、測定され、外部力、例えば、指押しによるインダクタコイル１０２の起動を示すために使用されることができる。電気接続部５２２および５２４は、インダクタコイル１０２のインダクタンス値の決定のために、インダクタコイル１０２を電子測定回路（図示せず）に結合するように適合される。スロットが、コイル巻線の分離を促進するように、変形可能基板１０４内に切り込まれてもよいことが想定され、これは、本開示の範囲内である。

【0019】

図２を参照すると、本開示の別の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーの渦巻コイルとして形成されるインダクタの概略平面図が、描写される。本明細書に後により完全に説明されるように、インダクタコイル１０２ａは、非作動状態に示され、インダクタコイル１０２ｃは、作動状態に示される。インダクタコイル１０２は、変形可能基板２０４内または変形可能基板２０４上において、実質的に平坦な渦巻構成に巻かれる（図３および図４参照）。力、例えば、指押しが、インダクタコイル１０２および変形可能基板２０４上にかけられると、インダクタコイル１０２の電気伝導性巻線は、図２の（ｂ）図に示されるように、さらに離間（分離）する。変形可能基板２０４は、１次元（Ｘ軸）において、変形されて、例えば、伸展されて示される。第３の次元（Ｚ軸は、図３および図４に示される）もまた、基板２０４を伸展させ、コイル巻線間の距離をさらに増加させる。コイル巻線間の隔たりを増加させることによって、インダクタコイル１０２のインダクタンス値は、減少する。インダクタンス値のこの変化は、測定され、外部力、例えば、指押しによるインダクタコイル１０２の起動を示すために使用されることができる。スロットが、コイル巻線の分離を促進するように、変形可能基板１０４内に切り込まれてもよいことが想定され、これは、本開示の範囲内である。

【0020】

図３を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、図１または図２に示される誘導タッチキーのインダクタの概略立面切断図が、描写される。インダクタコイル１０２は、フレキシブル基板１０４内に埋め込まれて示される。基板１０４が、その面上に力を有していないとき、基板１０４の変形は存在せず、コイル１０２ａの巻線は、その間に距離ｄ_１を空けて離間される。コイル１０２ａ構成は、第１のインダクタンス値を有する。力３０６が、基板１０４の面に印加されると、基板１０４のたわみが生じ、コイル１０２ｂの巻線は、さらに離間する。（ｂ）に示されるように、コイル１０２ｂの巻線は、その間に距離ｄ_２を空けて離間され、ここでは、ｄ_２＞ｄ_１である。このとき、コイル１０２ｂは、第１のインダクタンス値未満の第２のインダクタンス値を有する。これは、電子回路によって容易に測定される。

【0021】

コイル１０２は、基板１０４の表面上（隣接して）に製作されてもよく、またはコイル１０２は、いずれの基板も全く有さずに製作されてもよいことが想定され、これは、本開示の範囲内である。コイル１０２は、自立式であり、その非作動形状に戻るように、変形可能に弾力性があってもよい。コイル１０２の形状が変化し、コイル１０２の巻線間の距離が変化する限り、コイル１０２のインダクタンス値も変化する。図３に示されるように、基板１０４は、力３０６がその表面（面）に印加されないとき、通常、平坦であり、力３０６がそこに印加されると、凹状となる。

【0022】

図４を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、図１または図２に示される誘導タッチキーのインダクタの概略立面切断図が、描写される。インダクタコイル１０２は、凸状湾曲フレキシブル基板２０４内に埋め込まれて示される。凸状湾曲基板２０４が、その面に力を有していないとき、凸状湾曲基板２０４の変形は存在せず、凸状湾曲基板２０４の面は、凸状のままであり、コイル１０２ａの巻線３１０は、その間に距離ｄ_３を空けて離間される。コイル１０２ａ構成は、第３のインダクタンス値を有する。力３０６が、基板２０４の凸状面に印加されると、基板２０４のたわみが生じ、コイル１０２ｂの巻線３１０は、近寄る。（ｂ）に示されるように、コイル１０２ｂの巻線３１０は、その間に距離ｄ_４を空けて離間され、ここでは、ｄ_３＞ｄ_４である。このとき、コイル１０２ｂは、第３のインダクタンス値よりも大きい第４のインダクタンス値を有する。これは、電子回路によって容易に測定される。

【0023】

コイル１０２は、凸状基板２０４の表面上に製作されてもよく、またはコイル１０２は、いずれの基板も全く有さずに製作されてもよいことが想定され、これは、本開示の範囲内である。コイル１０２は、自立式であり、その非作動形状に戻るように、変形可能に弾力性があってもよい。コイル１０２の形状が変化し、コイル１０２の巻線間の距離が変化する限り、コイル１０２のインダクタンス値も変化する。図４に示されるように、基板２０４は、力３０６がその表面（面）に印加されないとき、通常、凸状湾曲し、力３０６がそこに印加されると、実質的に平坦になり得る（例えば、より小さく凸状湾曲する）。図４に示される構成は、キーパッド（図８参照）上の隆起された触知タッチキーに容易に適合される。

【0024】

図５を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、図４に示されるインダクタおよび基板を使用する誘導タッチキーの概略立面切断図が、描写される。概して、数字５００によって表される誘導タッチキーは、凸状湾曲フレキシブル基板５０４内に埋め込まれた巻線３１０を有するインダクタコイル１０２を備え、凸状湾曲フレキシブル基板５０４は、リッジ付き支持体５１８および５２０に取り付けられる。これらのリッジ付き支持体５１８および５２０は、複数の誘導タッチキー８００（図８参照）に一般的であり得る支持基板５１２、例えば、印刷回路基板（ＰＣＢ）から基板５０４を離間させる。変形可能空間５０８は、凸状湾曲フレキシブル基板５０４と支持基板５１２との間に配置される。変形可能空間５０８は、空気またはガス（空）であってもよく、または変形可能材料、例えば、発泡体、シリコンゲル等で充填されてもよい。

【0025】

必要に応じて、コイル１０２のインダクタンス値に影響を及ぼす特性を有する磁気材料５１０、例えば、フェライト、鉄粉等が、空間５０８内に位置してもよい。伝導性接地板５１４が、支持基板５１２の面上に配置され、例えば、印刷回路基板ビア５１６によって、接地または電源コモン５２６に接続されてもよい。本伝導性接地板５１４の目的は、コイル１０２の巻線３１０が伝導性接地板５１４のより近くに移動される場合に、コイル１０２のインダクタンス値に影響を及ぼす（増加させる）ことであり、図（ｂ）は、凸状湾曲フレキシブル基板５０４の面に印加される力３０６を示す。コイル１０２の巻線３１０、接地板５１４、および／または磁気材料５１０の間の間隔の変化が、凸状湾曲フレキシブル基板５０４の面に印加される力３０６により、支持基板５１２に対する位置を変化させるので、コイル１０２のインダクタンス値に影響を及ぼすことが想定され、これは、本開示の範囲内である（図５の図（ａ）と図（ｂ）を比較されたい）。電気接続部５２２および５２４は、そのインダクタンス値を決定するために、インダクタコイル１０２を電子測定回路（図９参照）に結合するために使用される。

【0026】

図６を参照すると、本開示のさらに別の特定の例示的実施形態による、非作動状態および作動状態の誘導タッチキーのバネコイルとして形成されるインダクタの概略立面図が描写される。本明細書に後により完全に説明されるように、インダクタコイル７０２ａは、非作動状態に示され、インダクタコイル７０２ｂは、作動状態に示される。インダクタコイル７０２は、変形可能バネ形状に巻かれる。力３０６、例えば、指押しが、インダクタコイル７０２にかけられると、インダクタコイル７０２の電気伝導性巻線は、図６の（ｂ）図に示されるように、近寄る。コイル巻線間の隔たりを減少させることによって、インダクタコイル７０２のインダクタンス値は、増加する。インダクタンス値のこの変化は、測定され、外部力、例えば、指押しによるインダクタコイル７０２の起動を示すために使用されることができる。

【0027】

図７を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、図６に示されるインダクタを使用する誘導タッチキーの概略立面切断図が、描写される。概して、数字７００によって表される誘導タッチキーは、バネ形状インダクタコイル７０２と、リッジ付き支持体７１８および７２０に取り付けられる凸状湾曲フレキシブル基板７０４とを備える。これらのリッジ付き支持体７１８および７２０は、複数の誘導タッチキー８００（図８参照）に一般的であり得る支持基板７１２、例えば、印刷回路基板（ＰＣＢ）から、基板７０４を離間させる。変形可能空間７０８は、凸状湾曲フレキシブル基板７０４と支持基板７１２との間に配置される。変形可能空間７０８は、空気またはガス（空）であってもよく、または変形可能材料、例えば、発泡体、シリコンゲル等で充填されてもよい。

【0028】

伝導性接地板７１４が、支持基板７１２の面上に配置され、例えば、印刷回路基板ビア７１６によって、接地または電源コモン７２４に接続されてもよい。本伝導性接地板７１４の目的は、コイル７０２の一端に接続することであり、コイル７０２の他端は、凸状湾曲フレキシブル基板７０４の内側表面上に配置されたフレキシブル導体であり得る導体７２２と接続される。力３０６が凸状湾曲フレキシブル基板７０４の面に印加されるにつれて、コイル７０２は、圧縮され、それによって、コイル７０２のインダクタンス値を増加させる（図７の図（ａ）と図（ｂ）を比較されたい）。電気接続部７２２および７２４は、インダクタコイル７０２のインダクタンス値を決定するために、インダクタコイル７０２を電子測定回路（図９参照）に結合するために使用される。

【0029】

図８を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、キーパッドの全キーに典型的である誘導感知コイルを示す誘導タッチキーパッドの概略正面図が描写される。概して、数字８００によって表されるキーパッドは、複数の誘導タッチセンサ８０２を備える誘導タッチセンサキー８０４のマトリクスとして構成される。複数の誘導タッチセンサ８０２のそれぞれ１つには、本明細書に上記により完全に説明されたような、力３０６が印加されると変化するインダクタンス値を有するコイル８０２がある。

【0030】

図９を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態による、図８に示されるような誘導タッチキーパッドと、誘導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が描写される。デジタルプロセッサ９５０（例えば、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、誘導タッチアナログフロントエンド（ＡＦＥ）９５２および誘導タッチセンサキーのマトリクス８００（例えば、プッシュボタン、標的等）に結合される。デジタルプロセッサ９５０およびＡＦＥ９５２は、混合信号（アナログおよびデジタル回路）集積回路デバイスの一部であってもよい。

【0031】

誘導タッチＡＦＥ９５２は、単一の低コスト集積回路デバイスを用いて、例えば、関連付けられた誘導センサのインダクタンス値を変化させる標的キーを押すことおよびたわませることによって、誘導センサが作動するときを決定する際に使用される全アクティブ機能を促進する。誘導タッチＡＦＥ９５２は、誘導タッチセンサキーのマトリクス８００の各センサのインダクタンス値を測定し、インダクタンス値をそれぞれのアナログ直流（ｄｃ）電圧に変換し、そのアナログ直流（ｄｃ）電圧は、デジタルプロセッサ９５０によって読み取られ、デジタル値に変換される。標準的アナログ構成要素が、別個のアナログフロントエンド（ＡＦＥ）を作製するために使用されてもよく、電子回路設計の当業者および本開示の利点を有する者が、そのような別個のＡＦＥを容易に設計し得ることが想定され、これは、本開示の範囲内である。

【0032】

デジタルプロセッサ９５０は、クロックおよび制御機能を誘導タッチＡＦＥ９５２に供給し、誘導タッチＡＦＥ９５２のアナログ電圧検出器出力を読み取り、誘導タッチセンサキーのマトリクス８００の各キーを選択する。誘導タッチセンサキーのマトリクス８００のキーの作動が、決定されると、デジタルプロセッサ９５０は、その中にプログラムされたように、適切な措置を講じる。

【0033】

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、そのような限定が、推察されるものでもない。開示される主題は、当業者および本開示の利点を有する者に想起されるように、形態および機能において多数の修正、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、本開示の範囲の包括ではない。

【図1(a)】

【図1(b)】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図6(a)】

【図6(b)】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図8】

【図9】