電子工作の世界に足を踏み入れたきっかけが、数え切れないほどのカッコいいスイッチやノブ、ランプ、その他いかにもガジェットらしい操作部品に惹かれたから、という人はどれくらいいるでしょうか。そこから数年が経っても、その魅力は健在です。ただし今では、その魅力は「イケてるGUI」という要素へと置き換わっています。つまり、洗練されてセクシーなインターフェースを備えた電子製品です。こうした進化し続け(しかも小型化していく)製品インターフェースの中心にあるのがタッチ操作です。控えめでありながら強力なタッチ操作は、製品をより効率的に使えるようにし、一般的に製造コストを下げ、さらに—避けられない摩耗や劣化の影響を受ける機械式スイッチやダイヤルを置き換えることで—製品寿命を延ばします。お気に入りのスマートデバイスを手に取れば、タッチ操作がなければそれは単に、まあ、スマートではなくなり、そして確実に、魅力も楽しさも大きく損なわれることにすぐ気づくはずです。
Altium Designer は、PCB上に平面型の静電容量センサパターンを作成するためのサポートを提供します。以下のベンダーがサポートされています:
Altium Designer で特定ベンダーの Touch Sensor サポートにアクセスするには、Altium Designer のインストールで Atmel QTouch、Cypress Capsense、および/または Microchip mTouch 機能を有効にする必要があります。これらの機能はインストール後に有効/無効を切り替えられます。
インストール済みのコア機能の変更について詳しくは、 Installing & Managing ページ(Altium Designer Develop、Altium Designer Agile、Altium Designer)を参照してください。
Windows Explorer を通じて、対応するライブラリファイルが \Users\Public\Documents\Altium\AD<solution>\Library 内の関連フォルダ(デフォルトインストールの場合)に利用可能になっていることを確認してください。–
。 特定ベンダーのタッチセンササポートを有効にすると、そのベンダーでサポートされる各種タッチセンサ技術に必要なコンポーネントライブラリ(タッチホイール、スライダ、ボタンなど)がインストールされます。すべてのコンポーネントは設定可能で、設計要件に合わせてタッチセンサ形状のサイズや向きを指定できます。
Sensor Implementation
タッチセンサは、専用の統合ライブラリから必要なセンサタイプを配置して設定することで設計に実装します。センサコンポーネントの設定ダイアログ(QTouch Component dialog、CapSense Component dialog、または mTouch Component dialog)には、コンポーネント上で右クリックし、コンテキストメニューから Configure を選択してアクセスします。
ダイアログ内の Sensor Component Type ドロップダウンを使えば、別のセンサコンポーネントタイプへ素早く切り替えられ(グラフィカルシンボルもそれに応じて更新され)ますが、コンポーネントの Comment および Description 、ならびに Design Item ID (リンクされたライブラリコンポーネント用)は、元々配置したセンサタイプを反映し続け、参照も元のままになる点に注意してください。
必要に応じて設定したら、ターゲットPCBを更新するだけです。必要な変更はECOによって適用され、PCB上に配置するためのセンサパターンが作成されます。あとは、製品のユーザーインターフェースを実現するために必要な位置へセンサを基板上に配置し、該当するタッチセンサコントローラへ配線します。PCB上の各センサコンポーネントは通常の意味でのフットプリントではなく、実際の銅電極パターンそのものです。基板を組み立てる際には、センサの上にオーバーレイパネルが配置されます。
自己容量方式のセンサパターンは、オーバーレイパネルの有無にかかわらず使用できますが、関連するコントローラデバイスに対する静電気放電(ESD)の影響が、パネルを使用するかどうかの大きな判断要因になります。相互容量方式のスライダ/ホイール型センサでは、複数チャネルがセンサコントローラへの固有のX電極接続を持ち、Y電極接続は共通化されます。この種のセンサは、空気層(エアギャップ)がないように接着されたオーバーレイパネルと組み合わせて使用すべきです。X電極とY電極の間の電界に対して適切な導体(媒体)となるのはパネルだからです。
タッチ操作の実装は簡単です。必要なセンサタイプのコンポーネントを回路図に配置し、設計ニーズに合わせて設定してから、変更をPCBへ反映してセンサパターンを取得するだけです。
センサパターンはPCB側で修正することもでき、その変更はECOを通じて該当する回路図シートへ戻して反映できます。
以下のセクションでは、設計に配置可能な設定可能センサコンポーネント、それらの設定オプション、そしてPCB側で得られるセンサパターンについて、より詳しく見ていきます。いずれもデフォルト設定を示します。
Atmel Touch Controls
Th QTouch Component ダイアログには、Atmel® QTouch® および QMatrix® センサコントローラの範囲で使用するために、PCB上へ平面型静電容量センサパターンを作成する際、回路図シート上のタッチセンサコンポーネントを設定するためのコントロールが用意されています。対応する電極は、センサパターンから該当コントローラへ接続されます。
Atmel Touch Controls – サポートされる自己容量方式センサ
PCB設計で使用するために、以下の自己容量方式センサがサポートされています。
QTouchButton – Button (or Key) Sensor (Single Channel)
QTouchButton コンポーネントを使用して、ボタン(キー)センサを実装します。これは自己容量方式の0次元センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための単一チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、単純な長方形形状の電極です。

QTouchButton コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
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height - センサパターンの高さ(最大1000mm)。
-
width - センサパターンの幅(最大1000mm)。
SmallQTouchSlider – Small Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
SmallQTouchSlider コンポーネントを使用して、小型スライダセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元・空間補間型センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための3チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、単純な長方形電極で構成されます。パターンはチャネル1と2がフルサイズ電極で、チャネル3は両端に半分サイズの電極2つに分割されます。

SmallQTouchSlider コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
-
height - センサパターンの高さ(5mm~15mm)。
-
width - センサパターンの幅(21mm~26mm)。
-
gap thickness - 隣接するセンサチャネル間のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
SmallQTouchWheel – Small Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
SmallQTouchWheel コンポーネントを使用して、小型ホイールセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元・空間補間型センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための3チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、単純な扇形(くさび形)電極で構成されます。

SmallQTouchWheel コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
-
diameter - センサパターンの直径(12mm~20mm)。
MediumQTouchSlider – Medium Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
MediumQTouchSlider コンポーネントを使用して、中型スライダセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元・空間補間型センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための3チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、櫛歯状(ギザギザ)の電極で構成されます。パターンはチャネル1と2がフルサイズ電極で、チャネル3は両端に半分サイズの電極2つに分割されます。

MediumQTouchSlider コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
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height - センサパターンの高さ(4mm~30mm)。
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width - センサパターンの幅(26mm~60mm)。
-
gap thickness - 隣接するセンサチャネル間のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
MediumQTouchWheel – Medium Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
MediumQTouchWheel コンポーネントを使用して、中型ホイールセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元・空間補間型センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための3チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、櫛歯状(ギザギザ)の電極で構成されます。

MediumQTouchWheel コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
-
outer diameter - センサパターンの外径(20mm~60mm)。
-
inner diameter - センサパターンの内径(6mm以上)。
-
gap thickness - 隣接するセンサの「歯」間のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
MediumResQTouchWheel – Medium Resistively-interpolated Wheel Sensor (12 Channels, only 3 Connected to the Sensor Controller)
MediumResQTouchWheel コンポーネントを使用して、中型ホイールセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元・抵抗補間型センサで、Atmel QTouch センサコントローラへ直接接続するための3チャネルを持ちます。PCB上で得られるセンサパターンは、扇形(くさび形)電極で構成されます。

MediumResQTouchWheel コンポーネントのデフォルト設定と、得られるセンサパターン
以下のオプションが用意されています:
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number of segments between the channels - センサの3チャネル間に追加する電極「スペーサ」セグメントの数。
-
outer diameter - センサパターンの外径(20mm~60mm)。
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inner diameter - センサパターンの内径(5mm~9mm)。
-
gap thickness - 隣接する電極セグメント間のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
各セグメントの外側アーチは 6mm~8mm の範囲に収める必要があります。これを満たすには、外径、内径、またはチャネル間のセグメント数 を調整してください。
センサーを設定する際、チャネル間に等間隔で配置する電極の「スペーサーセグメント」の数を選択できます。デフォルト設定では 3 セグメントを使用し、パターン内にくさび形の X 電極が 12 個生成されます。これらの電極のうち、センサーコントローラに接続されるのは 3 個だけである点に注意してください。このデフォルト設定では、センサーコントローラに接続される 3 つのチャネルは、コンポーネントのピン 1、5、9 に対応します。
センサーの電界を電気的に補間(interpolation)するために、設計には追加の抵抗が必要です。通常、コントローラに接続される隣接チャネル間に合計 100kOhms(または電極セグメント間に 25kOhms)となるように接続します。次の画像は、デフォルトのコンポーネント設定において、必要な抵抗値を得るためにセンサーコンポーネントへ抵抗を配線した例を示しています。

センサーの電気的補間を行うために、センサーコンポーネントに接続された抵抗の例。
ボタン(キー)センサーは zero-dimensional センサーです。接触点は 1 点です。スライダーおよびホイールセンサーは one-dimensional センサーで、指の動きを 1 つの軸に沿って検出します。空間補間型センサーは電極の幾何形状を用いて電界を補間します。抵抗補間型センサーは物理抵抗を用いて補間を行います。
これらのセンサーの各チャネル(電極)は、センサーコントローラへ 1 本の直接接続を持ちます。この種のセンサーは、放射される電界の観点では無指向性です。上面パネルの有無にかかわらず使用できますが、関連するコントローラデバイスに対する静電気放電(ESD)の影響が、パネルを使用するかどうかの大きな要因となります。
これらのセンサーはいずれも Atmel QTouch センサーコントローラでの使用に適しています。
Atmel Touch Controls – サポートされる相互容量型センサー
以下の相互容量型センサーは、PCB 設計での使用がサポートされています。
QMatrixButton – Button (or Key) sensor (Single Channel)
QMatrixButton コンポーネントを使用して、ボタン(キー)センサーを実装します。これは相互容量の 0 次元センサーで、Atmel QMatrix センサーコントローラへ直接接続するための単一チャネル(X 電極 1 つと Y 電極 1 つ)を備えます。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、全体として長方形で、X 電極と Y 電極の櫛歯状(フィンガー)パターンが噛み合う形になります。X 電極のパターンは Y 電極のパターンを完全に取り囲みます。

QMatrixButton コンポーネントのデフォルト設定と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
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height - センサーパターンの高さ(最大 1000mm)。
-
width - センサーパターンの幅(最大 1000mm)。
-
front panel thickness - フロントパネルの厚さ。この値は、外周を形成する X 電極の主「ボーダー」の厚さ(通常はパネル厚と同等)、および X 電極の「フィンガー」と X/Y 電極間の間隔(通常はパネル厚の半分)を算出するために使用されます。フロントパネル厚は 0.1mm~10mm の範囲にできます。
-
width of y side of the sensor - Y 電極の幅。0.1mm~0.5mm の範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
SmallQMatrixSlider – 1-layer, Small Spatially-interpolated Slider Sensor (n-channels)
SmallQMatrixSlider コンポーネントを使用して、小型スライダーセンサーを実装します。これは相互容量の 1 次元・空間補間型センサーで、Atmel QMatrix センサーコントローラへ直接接続するための複数チャネルを備えます。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、n を定義したチャネル数として、1xn のボタン配列に似た形状になります。X 電極と Y 電極はここでも櫛歯状(フィンガー)で噛み合う形で実装されます。各 X 電極の間にはギャップがあります。Y 電極は連続しており(全チャネル共通)、このギャップ内に追加のフィンガーが入ります。同一 X 電極の孤立領域は、ビアと基板反対面の配線トラックで接続します。

SmallQMatrixSlider コンポーネントのデフォルト設定と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
-
number of channels - センサーパターンを構成するチャネル数(3~8)。
-
number of segments between channels - 指定チャネル間に追加するセグメント数。これにより、より長いスライダーを作成できます(0~10)。
-
front panel thickness - フロントパネルの厚さ。この値は、X 電極の主「ボーダー」の厚さ(通常はパネル厚と同等)、および X 電極の「フィンガー」と X/Y 電極間の間隔(通常はパネル厚の半分)を算出するために使用されます。フロントパネル厚は 0.1mm~10mm の範囲にできます。
-
height - センサーパターンの高さ(5mm~50mm)。
-
width - センサーパターンの幅(24mm~200mm)。
-
width of y side of the sensor - Y 電極の幅。0.1mm~0.5mm の範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
SmallQMatrixWheel – 1-layer, Small Spatially-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
SmallQMatrixWheel コンポーネントを使用して、小型ホイールセンサーを実装します。これは相互容量の 1 次元・空間補間型センサーで、Atmel QMatrix センサーコントローラへ直接接続するための複数チャネルを備えます。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、n を定義したチャネル数として、1xn の円形ボタン配列に似た形状になります。X 電極と Y 電極はここでも櫛歯状(フィンガー)で噛み合う形で実装され、X 電極フィンガーは先細り形状になります。各 X 電極の間にはギャップがあります。Y 電極は連続しており(全チャネル共通)、このギャップ内に追加のフィンガーが入ります。同一 X 電極の孤立領域は、ビアと基板反対面の配線トラックで接続します。

SmallQMatrixWheel コンポーネントのデフォルト設定と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
-
number of channels connected to the MCU - センサーパターンを構成し、センサーコントローラへ接続されるチャネル数(4~8)。
-
number of segments between the channels - センサーの指定チャネル間に追加する電極「スペーサー」セグメント数(0~10)。
-
panel thickness - フロントパネルの厚さ。この値は、X 電極の主「ボーダー」の厚さ(通常はパネル厚と同等)、および X/Y 電極間の間隔(通常はパネル厚の半分)を算出するために使用されます。フロントパネル厚は 0.1mm~10mm の範囲にできます。
-
outer diameter - センサーパターンの直径(15mm~21mm)。
-
width of the y side of the sensor - Y 電極の幅。0.1mm~0.5mm の範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
MediumQMatrixSlider – 2-layer, Medium Spatially-interpolated Slider Sensor (n-channels)
MediumQMatrixSlider コンポーネントを使用して、2 層の中型スライダーセンサーを実装します。これは相互容量の 1 次元・空間補間型センサーで、Atmel QMatrix センサーコントローラへ直接接続するための複数チャネルを備えます。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、n を定義したチャネル数として、n の斜めの X 電極で構成されます。各 X 電極の間にはギャップがあります。Y 電極は連続しており(全チャネル共通)、複数の水平「フィンガー」で構成されます。Y 電極は Top Layer に配置され、X 電極はその背面の Bottom Layer に配置されます。
各 X 電極セグメントの高さは 4mm です。より高さのあるスライダーでは、追加セグメントを交互のジグザグ形状で実質的に積み重ねます。このスタックの各段に対して、追加の Y 電極フィンガーが 1 本追加されます。デフォルト設定ではスライダー高さが 12mm のため、各 X 電極あたり 3 セグメントがスタックに含まれます。共通の Y 電極は 3 本のフィンガーを持ちます。

MediumQMatrixSlider コンポーネントのデフォルト設定と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
-
number of X channels - センサーパターンを構成するセグメント数。
-
number of segments between channels - 指定チャネル間に追加するセグメント数。これにより、より長いスライダーを作成できます。
-
height - センサーパターンの高さ(4mm~48mm)。
-
width - センサーパターンの幅(20mm~150mm)。
-
gap thickness - 隣接するセンサーチャネル/セグメント間のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
-
width of y side of the sensor - Y 電極の幅。0.1mm~0.5mm の範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
MediumLargeQMatrixWheel – 2-layer, Medium/Large Spatially-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
MediumLargeQMatrixWheel コンポーネントを使用して、2 層の中型ホイールセンサーを実装します。これは相互容量の 1 次元・空間補間型センサーで、Atmel QMatrix センサーコントローラへ直接接続するための複数チャネルを備えます。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、n を定義したチャネル数として、n の湾曲した歯形状の X 電極で構成されます。各 X 電極の間にはギャップがあります。Y 電極は連続しており(全チャネル共通)、複数の「リング」で構成されます。Y 電極は Top Layer に配置され、X 電極はその背面の Bottom Layer に配置されます。
各 X 電極セグメントの半径方向の高さは 4mm です。より直径の大きいホイールでは、追加セグメントを半径方向外側へ、交互の湾曲歯形状で実質的に積み重ねます。このスタックの各段に対して、追加の Y 電極「リング」が 1 つ追加されます。デフォルト設定では内径 16mm、外径 40mm のため、各 X 電極あたり 3 セグメントがスタックに含まれます。それに応じて、共通の Y 電極は 3 つのリングを持ちます。

MediumLargeQMatrixWheel コンポーネントのデフォルト設定と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
-
number of channels connected to the MCU - センサーパターンを構成し、センサーコントローラへ接続されるチャネル数(4~8)。
-
number of segments between the channels - センサーの指定チャネル間に追加する電極「スペーサー」セグメント数(0~10)。
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outer diameter - センサーパターンの外径(20mm~500mm)。
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inner diameter- センサーパターンの内径(5mm以上、かつ外径より8mm未満小さいこと)。
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gap thickness - 隣接する電極の「歯」同士のクリアランス(ギャップ)(0.1mm~0.5mm)。
-
width of the y side of the sensor - Y電極の幅。0.1mm~0.5mmの範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
MediumResQMatrixWheel – 2-layer, Medium Resistively-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
MediumResQMatrixWheel コンポーネントを使用して、2層の中サイズ・ホイールセンサを実装します。これは相互容量方式の1次元・抵抗補間型センサで、Atmel QMatrix センサコントローラに直接接続するための複数チャネルを備えています。PCB上に生成されるセンサーパターンは、n(定義されたチャネル数)に応じた n 個のカーブ歯形状X電極で構成されます。各X電極の間にはギャップがあります。Y電極は連続(全チャネル共通)で、複数の「リング」から成ります。Y電極はTop Layerに配置され、X電極はその背面のBottom Layerに配置されます。
各X電極セグメントの放射方向の高さは4mmです。より大径のホイールでは、追加セグメントが放射方向外側へ、交互のカーブ歯形状となるように実質的に積み重ねられます。このスタック内のセグメント段数ごとに、追加のY電極「リング」が1つ追加されます。デフォルト構成(内径7.5mm、外径30mm)では、各X電極あたり3セグメントがスタックに含まれます。共通Y電極もそれに対応して3つのリングを持ちます。

MediumResQMatrixWheel コンポーネントのデフォルト構成と、生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています。
-
number of channels connected to the MCU - センサーパターンを構成し、センサコントローラへ接続されるチャネル数(4~8)。
-
number of segments between the channels - センサで指定したチャネル間に追加する電極「スペーサ」セグメント数(0~10)。
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outer diameter - センサーパターンの外径(10mm~100mm)。
-
inner diameter - センサーパターンの内径。
-
gap thickness - 隣接する電極セグメント間のクリアランス(ギャップ)。
-
width of the y side of the sensor - Y電極の幅。0.1mm~0.5mmの範囲で、可能な限り細く保つ必要があります。
センサを設定する際、チャネル間に等間隔で使用する電極「スペーサセグメント」の数を選択できます。デフォルト構成は4チャネルで、スペーサセグメントを3つ使用し、パターン内に16個のカーブ歯形状X電極が生成されます。このデフォルト構成では、センサコントローラに接続される4チャネルは、コンポーネントのピン 1、5、9、13 に対応します。
センサの電界を電気的に補間するため、設計内で追加の抵抗を使用する必要があります。通常、コントローラに接続される n チャネル間に合計2kΩ~100kΩの抵抗を接続します。次の画像は、デフォルトのコンポーネント構成に対して必要な抵抗値を得るために、センサコンポーネントへ抵抗を配線した例を示しています。

センサの電気的補間を行うために、センサコンポーネントへ抵抗を接続した例。
ボタン(またはキー)センサは zero-dimensional センサです。接触点は1点です。スライダーおよびホイールセンサは one-dimensional センサで、指の動きを単一軸に沿って検出します。空間補間型センサは、電極の幾何形状を用いて電界を補間します。抵抗補間型センサは、物理抵抗を用いて補間を行います。
これらの各センサはX(送信)電極とY(受信)電極を持ち、XとY間の相互容量をセンサコントローラが測定します。スライダー/ホイール系センサでは、複数チャネルがそれぞれ固有のX電極接続としてセンサコントローラへ接続され、Y電極接続は共通化されます。この種のセンサは、空気層のない状態で貼り合わせた上面パネルと組み合わせて使用する必要があります。X電極とY電極間の電界に対して適切な導通経路を提供するのは、このパネルです。
これらのセンサはいずれも Atmel QMatrix センサコントローラでの使用に適しています。
Cypress Touch Controls
CapSense Component ダイアログには、Cypress® CapSense® および PSoC® コントローラ群で使用するために、PCB上へ平面容量式センサーパターンを作成する際、回路図シート上のタッチセンサコンポーネントを設定するためのコントロールが用意されています。
CypressのCapSenseコントローラ(センサーパターンの対応電極が接続される先)は、Programmable System-on-Chip(PSoC®)プラットフォームに基づいています。CapSenseコントローラのカテゴリには次が含まれます。
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CapSense®
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CapSense® Plus
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CapSense® Express
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PSoC® コントローラのファミリ - PSoC® 1、PSoc® 3、PSoC® 4、PSoC® 5LP(PSoC® 5ファミリの後継)。
PCB設計で使用できる自己容量方式センサのタイプは次のとおりです。
CircularButton – Circular Button
CircularButton コンポーネントを使用してボタンセンサを実装します。これは自己容量方式の0次元センサで、Cypress PSoC コントローラに直接接続する単一チャネルを備えます。PCB上に生成されるセンサーパターンは、単純な円形電極です。

CircularButton コンポーネントのデフォルト構成と、生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています。
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Button Outer Diameter - センサーパターンの外径(5mm~15mm)。
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Button Inner Diameter - センサーパターンの内径(外径より小さく、最小5mmであること)。
RectangularCurvedEdgeButton – Rectangular Curved Edge Button
RectangularCurvedEdgeButton コンポーネントを使用してボタンセンサを実装します。これは自己容量方式の0次元センサで、Cypress PSoC コントローラに直接接続する単一チャネルを備えます。PCB上に生成されるセンサーパターンは、単純な角丸長方形電極です。

RectangularCurvedEdgeButton コンポーネントのデフォルト構成と、生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています。
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Button Height - センサーパターンの高さ(5mm~15mm)。
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Button Width - センサーパターンの幅(5mm~15mm)。
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Button Inner Diameter - センサーパターンの内径(幅/高さより小さく、最小5mmであること)。
LinearSlider – Linear Slider
LinearSlider コンポーネントを使用して、nセグメントのリニアスライダーセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元センサで、Cypress PSoC コントローラに直接接続します(パターン内の各セグメントはコントローラの別々のピンに接続されます)。PCB上に生成されるセンサーパターンは、指定したセグメント数nに対して、ダブルシェブロン形状電極の1×n配列で構成されます。要するに、n個の独立したセンサを物理的に隣接配置することになります。構成要素となる各センサの高さと幅を全体設定として制御できます。また、隣接センサ間のギャップも制御できます。

LinearSlider コンポーネントのデフォルト構成と、生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています。
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Number of Segments - センサーパターンを構成するセグメント数(最小3)。
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Slider Segment Width - 各センサセグメントの幅(2mm~8mm)。
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Slider Segment Height - 各センサセグメントの高さ(7mm~15mm)。
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Clearance Between Segments - 隣接するセンサセグメント間のクリアランス(ギャップ)(0.5mm~2mm)。
RadialSlider – Radial Slider
RadialSlider コンポーネントを使用して、nセグメントのラジアルスライダーセンサを実装します。これは自己容量方式の1次元センサで、Cypress PSoC コントローラに直接接続します(パターン内の各セグメントはコントローラの別々のピンに接続されます)。PCB上に生成されるセンサーパターンは、指定したセグメント数nに対して、n個のくさび形電極で構成されます。要するに、n個の独立したセンサを放射状に隣接配置することになります。スライダーの内径・外径、および隣接セグメント間のクリアランスを全体設定として制御できます。

RadialSlider コンポーネントのデフォルト構成と、生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています。
-
Number of Segments - センサーパターンを構成するセグメント数(最小3)。
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Slider Outer Diameter - センサーパターンの外径。
-
Slider Inner Diameter - センサーパターンの内径。
有効セグメント高さは7mm未満にしないでください。また、有効セグメント幅は8mmを超えないようにしてください。さらに、内径は外径より小さくなければなりません。
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Clearance Between Segments - 隣接するセンサセグメント間のクリアランス(ギャップ)(0.5mm~2mm)。
ボタンセンサは zero-dimensional センサです。接触点は1点です。スライダーセンサは one-dimensional センサで、指の動きを単一軸に沿って検出します。
これらのセンサの各チャネル(電極)は、センサコントローラへ単一の直接接続を持ちます。この種のセンサは、放射される電界の観点では無指向性です。上面パネルの有無にかかわらず使用できますが、関連するコントローラデバイスに対する静電気放電(ESD)の影響が、パネルを使用するかどうかの大きな判断要因になります。
これらのセンサはいずれも Cypress CapSense および PSoC コントローラでの使用に適しています。
Microchip Touch Controls
mTouch Component ダイアログには、Microchip® mTouch® コントローラ群で使用するために、PCB上へ平面容量式センサーパターンを作成する際、回路図シート上のタッチセンサコンポーネントを設定するためのコントロールが用意されています。MicrochipのmTouchコントローラ(センサーパターンの対応電極が接続される先)は、通常PICデバイスです。PCB設計で使用できる自己容量方式センサのタイプは次のとおりです。
mTouchChevronSlider – Chevron Slider
mTouchChevronSliderコンポーネントを使用して、Microchip mTouch センサーコントローラに直接接続するための n チャネル・シェブロン(V字)スライダー(n-channel chevron slider)を実装します。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、シェブロン形状の電極を 1×n で配列したもので、n は指定したデバイス数です。つまり、物理的に隣接して配置された n 個の独立したセンサーを指定していることになります。構成要素となる各センサーの高さと幅をグローバルに制御できるほか、シェブロン角度も制御できます。また、隣接するセンサー間のギャップも制御できます。

mTouchChevronSliderコンポーネントのデフォルト構成と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
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Number of Devices - センサーパターンを構成する独立センサーの数。
-
Slider Width - 各センサーセグメントの幅。
-
Height - 各センサーセグメントの高さ。
-
Angle - シェブロン角度(0°~90°)。
-
Gap Width - 隣接するセンサーセグメント間のクリアランス(ギャップ)。
mTouchLinearSlider – Linear Slider
mTouchLinearSliderコンポーネントを使用して、Microchip mTouch センサーコントローラに直接接続するためのシンプルな 2 チャネル・リニアスライダーを実装します。PCB 上に生成されるセンサーパターンは 2 つの電極で構成されます。つまり、物理的に隣接して配置された 2 つの独立したセンサーです。電極形状は、定義された正方形と三角形によって形成されます。電極は、三角形部分が定義されたギャップを挟んでほぼ噛み合うように配置されます。このスライダー設計は、ユーザーの指が一方のセンサーからもう一方へ移動する際に、最もリニアな出力が得られます。

mTouchLinearSliderコンポーネントのデフォルト構成と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
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Square Height/Width - 各センサーの正方形端部の高さと幅。
-
Slider Width - 各センサーの正方形部分間の距離。
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Gap Width - 各センサーの三角形部分間のクリアランス(ギャップ)。ギャップ幅は総センター幅を超えてはなりません。
mTouchMutualRingSensor – Mutual Ring
mTouchMutualRingSensorコンポーネントを使用して、Microchip mTouch センサーコントローラに直接接続するためのシンプルな 2 チャネル相互容量(mutual)リングセンサーを実装します。PCB 上に生成されるセンサーパターンは、2 つの電極が同心円状に配置された構成で、両者の間に定義可能なギャップがあります。内側パッドの半径と、外側パッドの「厚み」を定義するだけです。

mTouchMutualRingSensorコンポーネントのデフォルト構成と生成されるセンサーパターン
以下のオプションが用意されています:
-
Outer Pad Width - センサーパターンの外側リングの幅。
-
Middle Pad Width - センサーパターンの内側パッドと外側パッド間のクリアランス(ギャップ)。
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Inner Pad Radius - センサーパターンの内側パッドの半径。
スライダーセンサーは one-dimensional センサーです。単一軸に沿った指の動きを検出します。
これらのセンサーの各チャネル(電極)は、センサーコントローラに 1 本で直接接続されます。この種のセンサーは、放射される電界の観点では無指向性です。オーバーレイパネルの有無にかかわらず使用できますが、関連するコントローラデバイスに対する静電気放電(ESD)の影響が、パネルを使用するかどうかを大きく左右します。
これらのセンサーはいずれも Microchip mTouch コントローラでの使用に適しています。