特許 7358428 タッチパネルに適用可能なノブデバイス

(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】

(24)【登録日】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】タッチパネルに適用可能なノブデバイス

(51)【国際特許分類】

   H03K 17/96 20060101AFI20231002BHJP

【ＦＩ】

H03K17/96 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021144524

(22)【出願日】2021-09-06

(65)【公開番号】P2022135880

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2021-09-06

(31)【優先権主張番号】17/190,416

(32)【優先日】2021-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502429109

【氏名又は名称】奇景光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】林 ▲ゆい▼享

(72)【発明者】

【氏名】蘇 俊仁

(72)【発明者】

【氏名】胡 維賓

(72)【発明者】

【氏名】蔡 政宏

【審査官】及川 尚人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０６４８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１３／０６９２９０（ＪＰ，Ａ１）

【文献】再公表特許第２０２０／０７９７２９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００６４９５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００３８７９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３９７３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｋ １７／９６

Ｇ０６Ｆ ３／０３６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチパネルに適用可能なノブデバイスであって、前記タッチパネルは複数のパネルセンサを含み、当該ノブデバイスは、
ユーザの指が接触するノブカバー；
前記ノブカバーと前記タッチパネルとの間に配置されている、センシングパッド；
補償センサ；及び
前記センシングパッドを前記補償センサに選択的に接続するように構成された、スイッチ；
を含み、
当該ノブデバイスの移動イベントが発生すると、ユーザの指の接触によって生み出される前記複数のパネルセンサのうちの少なくとも１つの電荷量の変化を増大させるために、前記センシングパッド、前記補償センサ、及び前記タッチパネルによってフィードバックループが生成されるように、前記スイッチがオンになり且つ前記センシングパッドが前記スイッチを介して前記補償センサに電気的に接続され；
当該ノブデバイスのタッチ及び回転イベントが発生すると、前記センシングパッドの位置が前記タッチパネルの回転センシング信号を制御する；
ノブデバイス。

【請求項2】

前記タッチパネルは、パネルカバー及びディスプレイパネルをさらに含み、前記複数のパネルセンサは、前記パネルカバーと前記ディスプレイパネルとの間に配置され、パネルカバーコンデンサは、前記センシングパッドと１つのパネルセンサとの間に形成され、別のパネルカバーコンデンサが、前記補償センサと別のパネルセンサとの間に形成され、ディスプレイパネルコンデンサは、前記１つのパネルセンサと前記タッチパネルのシステムグラウンドとの間に形成され、別のディスプレイパネルコンデンサは、前記別のパネルセンサと前記システムグラウンドとの間に形成され、且つ、当該ノブデバイスの前記移動イベントが発生すると、前記スイッチがオンになり、且つ前記フィードバックループは、前記センシングパッド、前記補償センサ、前記２つのパネルセンサ、前記２つのパネルカバーコンデンサ、前記２つのディスプレイパネルコンデンサ、及び前記システムグラウンドによって生成される、請求項１に記載のノブデバイス。

【請求項3】

前記補償センサの下にある前記別のパネルセンサは、他のパネルセンサとは異なる電位レベルを提供するため、前記タッチパネルの集積回路（ＩＣ）チャネルによって制御される、請求項２に記載のノブデバイス。

【請求項4】

前記タッチパネルにスルーホールが形成されており、前記補償センサは前記スルーホールに配置され、且つ前記タッチパネルのシステムグラウンドに電気的に接続され、パネルカバーコンデンサは、前記センシングパッドと１つのパネルセンサとの間に形成され、ディスプレイパネルコンデンサは、前記１つのパネルセンサとシステムグラウンドとの間に形成され、当該ノブデバイスの前記移動イベントが発生すると、前記スイッチがオンになり、且つ前記フィードバックループは、前記センシングパッド、前記補償センサ、前記１つのパネルセンサ、前記パネルカバーコンデンサ、前記ディスプレイパネルコンデンサ、及び前記システムグラウンドによって生成される、請求項１に記載のノブデバイス。

【請求項5】

前記タッチパネルは、パネルカバー及びディスプレイパネルをさらに含み、前記パネルカバーに止まり穴が形成され、前記補償センサは、前記止まり穴に配置され、且つ１つのパネルセンサに電気的に接続され、パネルカバーコンデンサは、前記センシングパッドと別のパネルセンサとの間に形成され、ディスプレイパネルコンデンサは、前記１つのパネルセンサと前記タッチパネルのシステムグラウンドとの間に形成され、別のディスプレイパネルコンデンサは、前記別のパネルセンサと前記システムグラウンドとの間に形成され、且つ、当該ノブデバイスの前記移動イベントが発生すると、前記スイッチがオンになり、且つ前記フィードバックループは、前記センシングパッド、前記補償センサ、前記２つのパネルセンサ、前記パネルカバーコンデンサ、前記２つのディスプレイパネルコンデンサ、及び前記システムグラウンドによって生成される、請求項１に記載のノブデバイス。

【請求項6】

前記補償センサに電気的に接続された前記パネルセンサが、他のパネルセンサとは異なる電位レベルを提供するために、前記タッチパネルの集積回路（ＩＣ）チャネルによって制御される、請求項５に記載のノブデバイス。

【請求項7】

前記補償センサと前記パネルセンサとの間に配置された保護層、
をさらに含む、請求項６に記載のノブデバイス。

【請求項8】

前記ノブカバーは金属でできている、請求項１に記載のノブデバイス。

【請求項9】

前記ノブカバーの一部は金属でできている、請求項１に記載のノブデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザインターフェース（ＵＩ）機構の設計に、及びより具体的には、タッチパネルに適用可能であり、且つ手に手袋を着用しているユーザの指の接触を感知することができるノブデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

ノブデバイスは、オーディオプレーヤの音量(volume)調整用のノブ、ラジオの周波数調整用のノブ、及びカーコンソールの空調/音量調整用のノブなど、一般的な電子機器で、これらの電子機器の多くがタッチパネルを備えている場合に、よく使用される。したがって、ノブデバイスとタッチパネルを統合して、ユーザの制御を支援する方法が問題になっている。いくつかの従来の方法では、タッチパッドはノブに設置されてからタッチパネルに直接取り付けられ、ノブの機能はタッチパネル上のタッチパッドのタッチ効果によって達成される。例えば、ユーザがノブを回すと、指とタッチパッドが、タッチパネルとのループ、タッチパッドが触れたタッチパネルのセルがタッチ信号を送信するようなループ、を形成する。タッチパネルの異なるセルのタッチ信号に応じて、ノブの回転角を捉える（captured）ことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

ただし、ユーザは、手袋をはめた状態でノブに触れる可能性があり、そして、タッチパネルが前記ユーザのタッチを感知できない場合がある。ユーザの手の手袋に起因するこのようなセンシングの問題のため、ノブの回転角をうまく捉えることができない。したがって、副作用を発生させずに、又は副作用を発生させにくい方法で問題を解決するため、手袋をした指のタッチパネルの感度を向上させるための新しい方法と関連するアーキテクチャが必要である。

【0004】

本発明の目的は、上記の問題を解決するために、タッチパネルに適用可能であり、且つ手に手袋を着用しているユーザの指の接触を感知することができるノブデバイスを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態によれば、ノブデバイスはタッチパネルに適用可能である。タッチパネルは、複数のパネルセンサを含む。ノブデバイスは、ノブカバー、センシングパッド、補償センサ及びスイッチを含む。センシングパッドは、ノブカバーとタッチパネルとの間に配置されている。スイッチは、センシングパッドを補償センサに選択的に接続するように構成されている。ノブデバイスの移動イベントが発生すると、複数のパネルセンサのうちの少なくとも１つの電荷量を変化させるために、センシングパッド、補償センサ、及びタッチパネルによってフィードバックループが生成されるように、スイッチがオンになり且つセンシングパッドがスイッチを介して補償センサに電気的に接続される。ノブデバイスのタッチ及び回転イベントが発生すると、センシングパッドの位置がタッチパネルの回転センシング信号を制御する。

【0006】

本発明のこれら及び他の目的は、様々な図及び図面に示されている好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、当業者には間違いなく明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、ユーザの手に手袋を着用せずにユーザの指が触れたノブデバイスを示す断面図である。

【図2】図２は、図１に示される条件下で操作されるノブデバイスの等価回路を示す概略図である。

【図3】図３は、ユーザの手に手袋を着用して、ユーザの指が触れたノブデバイスを示す断面図である。

【図4】図４は、図３に示される条件下で操作されるノブデバイスの等価回路を示す概略図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施形態による、ユーザの手に手袋を着用して、ユーザの指が触れたノブデバイスを示す断面図である。

【図6】図６は、図５に示される条件下で操作されるノブデバイスの等価回路を示す概略図である。

【図7】図７は、本発明の第２の実施形態による、ユーザの手に手袋を着用して、ユーザの指が触れたノブデバイスを示す断面図である。

【図8】図８は、本発明の第３の実施形態による、ユーザの手に手袋を着用して、ユーザの指が触れたノブデバイスを示す断面図である。

【図9】本発明の第４の実施形態に係る保護層を備えたノブデバイスを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１及び図２を参照されたい。図１は、ユーザの手に手袋を着用せずにユーザの指が触れたノブデバイス１００を示す断面図である。図２は、図１に示される条件下で操作されるノブデバイス１００の等価回路を示す概略図である。図１に示すように、ノブデバイス１００は、タッチパネル３００上に配置され、且つ、ノブカバー１１０、並びに前記ノブカバー１１０と前記タッチパネル３００との間に配置されたセンシングパッド１３０を含む。タッチパネル３００は、パネルカバー（例えば、カバーガラス）３１０、ディスプレイパネル３３０、及び複数のパネルセンサ３５０を含む。ディスプレイパネルコンデンサＣｐは、複数のパネルセンサ３５０のうちの１つとタッチパネル３００のシステムグラウンドとの間に形成され、且つパネルカバーコンデンサＣｐｋは、前記センシングパッド１３０と前記パネルセンサ３５０（すなわち、パネルカバーコンデンサＣｐｋに寄与する前記複数のパネルセンサ３５０のうちの１つ）との間に形成される。指コンデンサＣｆは、ユーザの指とタッチパネル３００のシステムグラウンドとの間に形成される。センシングパッド１３０は電位Ｖｋを有し、且つパネルセンサ３５０は電位ＶＲＸを有する。図２に示すように、ユーザがノブカバー１１０に触れると、ループは、指コンデンサＣｆ、パネルカバーコンデンサＣｐｋ、ディスプレイパネルコンデンサＣｐ、センシングパッド１３０、パネルセンサ３５０、及びシステムグラウンドによって生成される。パネルセンサ３５０の電荷量Ｑｎは、ユーザのタッチが発生した後、Ｑｎ１からＱｎ２に変化する。ここで、Ｑｎ１＝Ｃｐ＊ＶＲＸ、且つ Ｑｎ２＝［Ｃｐ／／（Ｃｐｋ＋Ｃｆ）］＊ＶＲＸ。「／／」の記号はコンデンサが並列に接続されていることを意味し、「＋」の記号はコンデンサが直列に接続されていることを意味することに留意する。タッチパネル３００の集積回路（ＩＣ）は、Ｑｎの変化（ΔＱｎ＝Ｑｎ２－Ｑｎ１）に応じて、タッチ信号を生成することができる。一般に、指コンデンサＣｆは、パネルカバーコンデンサＣｐｋ及びディスプレイパネルコンデンサＣｐよりもはるかに大きくなり、ΔＱｎがＣｐｋ＊ＶＲＸにほぼ等しくなるようにする。指とノブカバー１１０との間のインピーダンスＺｋｆは、簡単にするために回路では省略されている。本発明はセンシング問題に焦点を合わせているので、ノブデバイス１００の制御に関連するさらなる説明は、簡単にするためにここでは省略されている。

【0009】

ただし、特定のセンシングの問題が発生する可能性がある。例えば、ユーザが手袋を着用している場合、タッチパネルがユーザのタッチを感知しない場合がある。図３及び図４を参照されたい。図３は、ユーザの手に手袋１５０を有するユーザの指によって触れられたノブデバイス１００を示す断面図である。図４は、図３に示される条件下で操作されるノブデバイス１００の等価回路を示す概略図である。図３に示すように、手袋１５０を有するユーザの指がノブカバー１１０に触れると、ユーザの指とノブカバー１１０との間にグローブ(glove)コンデンサＣｋｆが形成される。図４に示すように、パネルセンサ３５０の電荷量Ｑｎは、手袋１５０を有するユーザのタッチ発生した後、Ｑｎ１からＱｎ３に変化する。ここで、Ｑｎ３＝［Ｃｐ／／（Ｃｐｋ＋Ｃｆ＋Ｃｋｆ）］＊ＶＲＸ、且つＣｋｆ＜＜Ｃｐｋであって、グローブコンデンサＣｋｆが総静電容量値を支配する(dominates)ようにする。Ｑｎの変化（ΔＱｎ＝Ｑｎ３‐Ｑｎ１）は、Ｃｋｆ＊ＶＲＸにほぼ等しい。グローブコンデンサＣｋｆは比較的小さいため、タッチパネルのＩＣがＱｎの変化を検出できない場合があり、これは、手袋１５０を有するユーザのタッチの鈍感につながる可能性がある。上記の問題に対処するために、本発明は、補償機構を備えたノブデバイスを提供することを提案する。補償機構の詳細は以下のとおりである。

【0010】

図５を参照されたい。図５は、本発明の第１の実施形態による、ユーザの手に手袋１５０を持ったユーザの指が触れたノブデバイス２００を示す断面図である。図５に示すように、本発明のノブデバイス２００は、タッチパネル３００上に配置され、且つ、ノブカバー２１０、スイッチ２２０、補償センサ２５０、及びセンシングパッド２３０を含み、ここで、前記センシングパッド２３０は、前記ノブカバー２１０と前記タッチパネル３００との間に配置されている。ノブカバー２１０がユーザによって回転されると、センシングパッド２３０は、ある位置から別の位置に移動することができる。タッチパネル３００は、パネルカバー（例えば、カバーガラス）３１０、ディスプレイパネル３３０、及び複数のパネルセンサ３５０を含む。本実施形態では、前記複数のパネルセンサ３５０は、第１のパネルセンサ３５１及び第２のパネルセンサ３５２を含み得る。第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１は、第１のパネルセンサ３５１とタッチパネル３００のシステムグラウンドとの間に形成され、且つ第１のパネルカバーコンデンサＣｐｋは、センシングパッド２３０と第１のパネルセンサ３５１との間に形成される。第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２は、第２のパネルセンサ３５２とタッチパネル３００のシステムグラウンドとの間に形成され、且つ第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃは、補償センサ２５０と第２のパネルセンサ３５２との間に形成される。指コンデンサＣｆは、ユーザの指とタッチパネル３００のシステムグラウンドとの間に形成される。手袋１５０を有する使用者の指がノブカバー２１０に触れると、指とノブカバー２１０との間にグローブコンデンサＣｋｆが形成される。センシングパッド２３０は、電位Ｖｋを有し、且つ補償センサ２５０は、電位Ｖｃを有する。第１のパネルセンサ３５１は、電位ＶＲＸ１を有し、且つ第２のパネルセンサ３５２は、電位ＶＲＸ２を有する。手袋１５０を有する指がノブカバー２１０に触れると、ループ６０１は、グローブコンデンサＣｋｆ、指コンデンサＣｆ、センシングパッド２３０、第１のパネルカバーコンデンサＣｐｋ、第１のパネルセンサ３５１、及び第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１によって生成される。

【0011】

スイッチ２２０は、ノブカバー２１０内に配置されている。本実施形態では、スイッチ２２０は、プッシュ／プルスイッチである。ノブカバー２１０がわずかに押されると、スイッチ２２０は、センシングパッド２３０を補償センサ２５０に電気的に接続するためにオンにされる。加えて、スイッチ２２０は、スイッチがオフになるように、押されていないときにノブカバー１１０が跳ね返ることを可能にする機構（例えば、ばね）を有するが、本発明はそれに限定されない。この機構は、当業者に知られているいずれの弾性コンポーネントによって実装することができ、そのため、機構は図に示されていない。そして簡単にするために、ここではこれ以上の説明は省略する。さらに、ユーザがノブカバー２１０に触れてわずかに押すと、スイッチ２２０がオンになり、且つセンシングパッド２３０がスイッチ２２０を介して補償センサ２５０に電気的に接続され、第１のパネルセンサ３５１の電荷量を変更するため、フィードバックループ（補償ループ）６０２がセンシングパッド２３０、補償センサ２５０、第１のパネルカバーコンデンサＣｐｋ、第１のパネルセンサ３５１、第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１、第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃ、第２のパネルセンサ３５２及び第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２によって生成されるようにする。さらに、簡単にするために、指とノブカバー２１０との間のインピーダンスＺｋｆは、回路では省略されている。本実施形態では、ノブカバー２１０をわずかに押すことによりスイッチ２２０がオンになるが、本発明はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、スイッチは、ノブカバーを側方に(laterally)わずかに動かすことによってオンにすることができる。

【0012】

図６を参照されたい。図６は、図５に示される条件下で操作されるノブデバイス２００の等価回路を示す概略図である。図６に示すように、手袋１５０を有するユーザの指がノブカバー２１０に触れると、ループ６０１が生成される。ループ６０１は、図４の等価回路に類似している。そのため、ループ６０１内の第１のパネルセンサ３５１の電荷量Ｑｎの変化は、グローブコンデンサＣｋｆが比較的小さいという事実のために小さい。手袋１５０を有するユーザの指がノブカバー２１０に触れてわずかに押すと、ループ６０１及びフィードバックループ６０２の両方が生成される。ユーザがタッチして押した後、第１のパネルセンサ３５１の電荷量Ｑｎは、Ｑｎ１からＱｎ２に変更される。ここで、Ｑｎ１＝Ｃｐ１＊ＶＲＸ１； Ｑｎ２＝［Ｃｐ１／／（Ｃｐｋ＋｛（Ｃｆ＋Ｃｋｆ）／／（Ｃｐｃ＋Ｃｐ２）｝］＊ＶＲＸ。「／／」の記号はコンデンサが並列に接続されていることを意味し、且つ「＋」の記号はコンデンサが直列に接続されていることを意味することに言及する。タッチパネル３００の集積回路（ＩＣ）は、Ｑｎ（ΔＱｎ＝Ｑｎ２－Ｑｎ１）の変化に応じて、タッチ信号を生成することができ、且つ、タッチ信号に応じて回転感知信号がさらに生成される。換言すれば、ユーザがノブデバイス２００に触れて回転させると、センシングパッド２３０の下のパネルセンサ（例えば、第１のパネルセンサ３５１）は、センシングパッド２３０の位置がタッチパネル３００の回転センシング信号を制御するように、電荷量の変化を取得する。小さなグローブコンデンサＣｋｆが直列コンデンサ（Ｃｐｋ＋｛（Ｃｆ＋Ｃｋｆ））のみを支配するように、フィードバックループ６０２がＱｎ２を［Ｃｐ１／／（Ｃｐｋ＋Ｃｆ＋Ｃｋｆ）］＊ＶＲＸから［Ｃｐ１／／（Ｃｐｋ＋｛（Ｃｆ＋Ｃｋｆ）／／（Ｃｐｃ＋Ｃｐ２）｝］＊ＶＲＸに変更することに留意する。直列コンデンサ（Ｃｐｃ＋Ｃｐ２）を並列に接続することにより、Ｑｎの変化（ΔＱｎ）を大きくすることができる。

【0013】

いくつかの実施形態では、ノブカバー２１０は、ノブカバー２１０の結合能力を高めることによってグローブコンデンサＣｋｆの静電容量値を増加させることができるように、優れた導電性を有する金属で作ることができる。しかしながら、これは例示のみを目的としており、本発明の限定を意味するものではない。

【0014】

上記の配置によれば、手袋を有するユーザの指が十分な電荷量の変化を生み出すことができない場合、オンになっているスイッチによって有効にされるフィードバックループは、電荷量のより大きな差を作成するために、並列に直列コンデンサ（Ｃｐｃ＋Ｃｐ２）の接続を作成する。加えて、ノブデバイス２００がパネルセンサ３００に対してより良好な信号対雑音比（ＳＮＲ）を有し、且つ手袋を着用したユーザの指がノブデバイス２００によってより認識され得るように、第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃ及び第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２がより大きい静電容量値を有するほど、電荷量の差が大きくすることができる。

【0015】

いくつかの実施形態では、第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃ及び第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２の静電容量値を増加させるために、第２のパネルセンサ３５２は、タッチパネル３００の集積回路（ＩＣ）チャネルによって制御されて、他のパネルセンサ３５０とは異なる電位レベルを提供することができる。しかしながら、これは例示のみを目的としており、本発明を限定することを意味するものではない。

【0016】

図７を参照されたい。図７は、本発明の第２の実施形態による、ユーザの手に手袋１５０を有するユーザの指によって接触されるノブデバイス２０２を示す断面図である。図７に示すように、第２の実施形態と第１の実施形態との違いは、スルーホール３２０がタッチパネル３００に形成されること、及び補償センサ２５０がスルーホール３２０に配置され、且つタッチパネル３００のシステムグラウンドに電気的に接続されていることである。手袋１５０を有するユーザの指がノブデバイス２０２に触れてわずかに押すと、スイッチ２２０がオンになり、且つフィードバックループ６０３が、センシングパッド２３０、補償センサ２５０、第１のパネルセンサ３５１、第２のパネルカバーコンデンサＣｐｋ、第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１、及びシステムグランウドによって生成される。本実施形態では、補償センサ２５０は、一端がシステムグラウンドに直接接続されており、そのため、補償センサ２５０の電位Ｖｃはほぼゼロであり、これは、図６の第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃ及び第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２に無限の静電容量値を割り当てることと同等である。したがって、第１の実施形態と比較して、第２の実施形態は、第１のパネルセンサ３５１の電荷量Ｑｎ（ΔＱｎ）の変化を増加させることができ、且つノブデバイス２０２の第１のパネルセンサ３５１がより良いＳＮＲを有するようにすることができる。本実施形態では、ノブカバー２１０をわずかに押すことによりスイッチ２２０がオンになるが、本発明はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、ノブカバーを側方にわずかに動かすことによってスイッチをオンにすることができる。

【0017】

図８を参照されたい。図８は、本発明の第３の実施形態による、ユーザの手に手袋１５０を有するユーザの指によって接触されるノブデバイス２０４を示す断面図である。図８に示すように、第３の実施形態と第１の実施形態との違いは、パネルカバー３１０に止まり穴(blind hole)３４０が形成されていることである。補償センサ２５０は、止まり穴３４０に配置され、第２のパネルセンサ３５２に電気的に接続されている。手袋１５０を有するユーザの指がノブデバイス２０４に触れてわずかに押すと、スイッチ２２０がオンになり、且つフィードバックループ６０４が、センシングパッド２３０、補償センサ２５０、第１のパネルセンサ３５１、第２のパネルセンサ３５２、第１のパネルカバーコンデンサＣｐｋ、第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１、第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２、及びシステムグラウンドによって生成される。本実施形態では、補償センサ２５０は、一端が第２のパネルセンサ３５２に直接接続されている。第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃ及び第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２の静電容量値を増加させるために、第２のパネルセンサ３５２は、タッチパネル３００のＩＣチャネルによって制御されて、他のパネルセンサ３５０とは異なる電位レベルを提供することができる。例えば、第２のパネルセンサ３５２は、駆動信号によってグラウンド（０Ｖ）になるように駆動され、そのため、補償センサ２５０の電位Ｖｃはゼロであり、これは、図６の第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃに無限の静電容量値を割り当てることと同等である。換言すれば、補償センサ２５０と第２のパネルセンサ３５２との接続により、第２のパネルセンサ３５２の電位レベルは、タッチパネル３００のＩＣチャネルによって変化させて、第１のパネルセンサ３５１の電荷量Ｑｎ（ΔＱｎ）の変化を増大させることができる。本実施形態では、ノブカバー２１０をわずかに押すことによりスイッチ２２０がオンになるが、本発明はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、ノブカバーを側方にわずかに動かすことによってスイッチをオンにすることができる。

【0018】

図９を参照されたい。図９は、本発明の第４の実施形態による保護層２６０を備えたノブデバイス２０６を示す断面図である。図９に示すように、第４の実施形態と第３の実施形態との違いは、補償センサ２５０が第２のパネルセンサ３５２に直接接続されないように、保護層２６０が補償センサ２５０と第２のパネルセンサ３５２との間に配置されていること、すなわち、補償センサ２５０は、保護層２６０を介して第２のパネルセンサ３５２に結合されていることである。保護層コンデンサ（図９には示されていない）は、補償センサ２５０と第２のパネルセンサ３５２との間に形成される。手袋１５０を有するユーザの指がノブデバイス２０６に触れてわずかに押すと、スイッチ２２０がオンになり、且つフィードバックループ６０６は、センシングパッド２３０、補償センサ２５０、第１のパネルセンサ３５１、第２のパネルセンサ３５２、第１のパネルカバーコンデンサＣｐｋ、第１のディスプレイパネルコンデンサＣｐ１、第２のディスプレイパネルコンデンサＣｐ２、保護層コンデンサ及びシステムグラウンドによって生成される。保護層はパネルカバー３１０よりも薄いので、保護層コンデンサは、図６の第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃと同様であるが、より大きな静電容量値を有する。したがって、保護層コンデンサは、第２のパネルカバーコンデンサＣｐｃよりも大きな電荷量の差を生み出すことができる。本実施形態では、ノブカバー２１０をわずかに押すことによりスイッチ２２０がオンになるが、本発明はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、ノブカバーを側方にわずかに動かすことによってスイッチをオンにすることができる。さらに、保護層コンデンサと第２の表示パネルコンデンサＣｐ２の静電容量値を増加させるために、タッチパネルへのノブデバイスのＳＮＲをさらに改善するため、第２のパネルセンサ３５２はまた、タッチパネル３００のＩＣチャネルによって制御されて、他のパネルセンサ３５０とは異なる電位レベルを提供することができる。

【0019】

当業者は、本発明の教示を保持しながら、デバイス及び方法の多数の修正及び変更を行うことができることを容易に観察するであろう。したがって、上記の開示は、添付の請求項の境界によってのみ制限されると解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0020】

１００ ノブデバイス
１１０ ノブカバー
１３０ センシングパッド
３００ タッチパネル
３１０ パネルカバー
３３０ ディスプレイパネル
３５０ 複数のパネルセンサ
Ｚｋｆ インピーダンス
Ｖｋ 電位
Ｃｆ 指コンデンサ
Ｃｐ ディスプレイパネルコンデンサ
Ｃｐｋ パネルカバーコンデンサ
ＶＲＸ 電位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】