Designing with Touch Controls in Altium Designer

QTouchButton 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。これは自己容量式のゼロ次元センサーで、Atmel QTouch センサーコントローラーに直接接続するための単一チャンネルを持ちます。PCB上のセンサーパターンはシンプルな長方形電極となります。

QTouchButton 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：

• height - センサーパターンの高さ（最大1000mmまで）。
• width - センサーパターンの幅（最大1000mmまで）。

SmallQTouchSlider 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。これは自己容量式の一次元空間補間型センサーで、Atmel QTouch センサーコントローラーに直接接続するための3チャンネルを持ちます。PCB上のセンサーパターンはシンプルな長方形電極で構成されます。パターンは、チャンネル1と2用の2つのフルサイズ電極、チャンネル3用の両端に配置された2つのハーフサイズ電極で構成されます。

SmallQTouchSlider 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：

• height - センサーパターンの高さ（5mm～15mm）。
• width - センサーパターンの幅（21mm～26mm）。
• gap thickness - 隣接するセンサーチャンネル間のクリアランス（0.1mm～0.5mm）。

SmallQTouchWheel 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。これは自己容量式の一次元空間補間型センサーで、Atmel QTouch センサーコントローラーに直接接続するための3チャンネルを持ちます。PCB上のセンサーパターンはシンプルな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：

• diameter - センサーパターンの直径（12mm～20mm）。

MediumQTouchSlider コンポーネントを使用して、中型サイズのスライダーセンサーを実装します。これは自己容量型の1次元空間補間センサーで、Atmel QTouchセンサーコントローラーに直接接続するための3つのチャネルを備えています。PCB上に形成されるセンサーパターンは、歯状の電極で構成されます。パターンは、チャネル1と2用の2つのフルサイズ電極と、チャネル3用の両端に配置された2つのハーフサイズ電極で構成されます。

MediumQTouchSlider 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：

• height - センサーパターンの高さ（4mm～30mmの範囲）。
• width - センサーパターンの幅（26mm～60mmの範囲）。
• gap thickness - 隣接するセンサーチャネル間のクリアランス（隙間）（0.1mm～0.5mmの範囲）。

MediumQTouchWheel コンポーネントを使用して、中型サイズのホイールセンサーを実装します。これは自己容量型の1次元空間補間センサーで、Atmel QTouchセンサーコントローラーに直接接続するための3つのチャネルを備えています。PCB上に形成されるセンサーパターンは、歯状の電極で構成されます。

MediumQTouchWheel 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 diameter - センサーパターンの外径（20mm～60mmの範囲）。
• inner diameter - センサーパターンの内径（6mm以上）。
• gap thickness - 隣接するセンサー「歯」間のクリアランス（隙間）（0.1mm～0.5mmの範囲）。

MediumResQTouchWheel コンポーネントを使用して、中型サイズのホイールセンサーを実装します。これは自己容量型の1次元抵抗補間センサーで、Atmel QTouchセンサーコントローラーに直接接続するための3つのチャネルを備えています。PCB上に形成されるセンサーパターンは、くさび形の電極で構成されます。

MediumResQTouchWheel 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 between the channels - センサーの3つのチャネル間に追加される電極「スペーサ」セグメントの数。
• outer diameter - センサーパターンの外径（20mm～60mmの範囲）。
• inner diameter - センサーパターンの内径（5mm～9mmの範囲）。
• gap thickness - 隣接する電極セグメント間のクリアランス（隙間）（0.1mm～0.5mmの範囲）。

センサーを設定する際、チャネル間に均等に配置される電極「スペーサセグメント」の数を選択できます。デフォルト構成では3つのセグメントが使用され、パターン内には12個のくさび形X電極が形成されます。これらの電極のうち、センサーコントローラーに接続されるのは3つのみです。このデフォルト構成では、センサーコントローラーに接続される3つのチャネルは、コンポーネントの1、5、9ピンに対応しています。

センサーの電界を電気的に補間するためには、設計上追加の抵抗器が必要です。通常、コントローラーに接続される隣接チャネル間に合計100kΩ（または電極セグメント間に25kΩ）を接続します。以下の画像は、デフォルトのコンポーネント構成において、必要な抵抗値を提供するためにセンサーコンポーネントに接続された抵抗器の例を示しています。

センサーの電気的補間を実現するために、センサーコンポーネントに接続された抵抗器の例

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。これは相互容量型の0次元センサーで、Atmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続するための1つのチャネル（1つのX電極と1つのY電極）を備えています。PCB上のセンサーパターンは、X電極とY電極の指が組み合わさった長方形の形状となります。X電極のパターンはY電極のパターンを完全に囲みます。

QMatrixButton 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：

• 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、X電極の主な「枠」の厚さ（通常はパネル厚と同じ）、X電極の「指」部分の厚さ、およびX電極とY電極間の間隔（通常はパネル厚の半分）を計算するために使用されます。フロントパネルの厚さは0.1mm～10mmの範囲で設定できます。
• width of y side of the sensor - Y電極の幅。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

SmallQMatrixSlider コンポーネントを使用して、小型サイズのスライダーセンサーを実装します。これは相互容量型の1次元空間補間センサーで、Atmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続するための複数のチャネルを備えています。PCB上のセンサーパターンは、1xn個のボタンの配列に似ており、nは定義されたチャネル数です。X電極とY電極は再び指状に組み合わされています。各X電極の間には隙間があり、Y電極は連続していて（すべてのチャネルで共通）、この隙間にも追加の指があります。同じX電極の孤立領域は、ビアと基板の反対面に配置された配線で接続されます。

SmallQMatrixSlider 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 - センサーパターンを構成するチャネル数（3～8の範囲）。
• number of segments between channels - 指定したチャネル間に追加されるセグメント数。これにより、より長いスライダーを作成できます（0～10の範囲）。
• front panel thickness - フロントパネルの厚さ。この値は、X電極の主な「枠」の厚さ（通常はパネル厚と同じ）、X電極の「指」部分の厚さ、およびX電極とY電極間の間隔（通常はパネル厚の半分）を計算するために使用されます。フロントパネルの厚さは0.1mm～10mmの範囲で設定できます。
• height - センサーパターンの高さ（5mm～50mmの範囲）。
• width - センサーパターンの幅（24mm～200mmの範囲）。
• width of y side of the sensor - Y電極の幅。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

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。これは相互容量型の1次元空間補間センサーであり、複数のチャンネルをAtmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続できます。PCB上のセンサーパターンは、1xn個のボタンが円形に配列された形状となり、nは定義されたチャンネル数です。XおよびY電極は再び組み合わさったフィンガー構造で実装され、X電極のフィンガーは先細りになっています。各X電極の間には隙間があり、Y電極は連続していて（すべてのチャンネルで共通）、この隙間には追加のフィンガーが設けられています。同じX電極の孤立した領域は、ビアと基板の反対面に配置された配線で接続されます。

SmallQMatrixWheel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するチャンネル数（4～8）、これらはセンサーコントローラーに接続されます。
• number of segments between the channels - センサーの指定チャンネル間に追加される電極「スペーサ」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電極の主な「ボーダー」の厚さ（通常はパネル厚と同等）や、X電極とY電極の間隔（通常はパネル厚の半分）を計算するために使用されます。フロントパネルの厚さは0.1mm～10mmの範囲で設定できます。
• 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。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

MediumQMatrixSliderコンポーネントを使用して、2層構造の中型スライダーセンサーを実装します。これは相互容量型の1次元空間補間センサーであり、複数のチャンネルをAtmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続できます。PCB上のセンサーパターンは、n本の斜めX電極で構成され、nは定義されたチャンネル数です。各X電極の間には隙間があり、Y電極は連続していて（すべてのチャンネルで共通）、複数の水平フィンガーで構成されます。Y電極はトップレイヤーに、X電極はその背後のボトムレイヤーに配置されます。

各X電極セグメントの高さは4mmです。スライダーの高さがそれ以上の場合、追加のセグメントがジグザグ状に積み重ねられます。この積層の各レベルごとにY電極のフィンガーが追加されます。デフォルト構成（スライダー高さ12mm）では、各X電極に3つのセグメントが積層され、共通Y電極には3本のフィンガーがあります。

MediumQMatrixSlider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 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 - 指定チャンネル間に追加される追加セグメント数。これにより、より長いスライダーが作成できます。
• 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ンネル／セグメント間のクリアランス（隙間）（0.1mm～0.5mm）。
• width of y side of the sensor - Y電極の幅。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

MediumLargeQMatrixWheelコンポーネントを使用して、2層構造の中型ホイールセンサーを実装します。これは相互容量型の1次元空間補間センサーであり、複数のチャンネルをAtmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続できます。PCB上のセンサーパターンは、n本のカーブした歯状X電極で構成され、nは定義されたチャンネル数です。各X電極の間には隙間があり、Y電極は連続していて（すべてのチャンネルで共通）、複数の「リング」で構成されます。Y電極はトップレイヤーに、X電極はその背後のボトムレイヤーに配置されます。

各X電極セグメントの放射方向の高さは4mmです。ホイールの直径が大きい場合、追加のセグメントが放射状に外側へ交互にカーブした歯状で積み重ねられます。この積層の各レベルごとにY電極の「リング」が追加されます。デフォルト構成（内径16mm、外径40mm）では、各X電極に3つのセグメントが積層され、共通Y電極には3本のリングがあります。

MediumLargeQMatrixWheel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するチャンネル数（4～8）、これらはセンサーコントローラーに接続されます。
• number of segments between the channels - センサーの指定チャンネル間に追加される電極「スペーサ」セグメント数（0～10）。
• outer diameter - センサーパターンの外径（20mm～500mm）。
• inner diameter - センサーパターンの内径（5mm以上、かつ外径より8mm未満小さい値）。
• gap thickness - 隣接する電極「歯」間のクリアランス（隙間）（0.1mm～0.5mm）。
• width of the y side of the sensor - Y電極の幅。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

MediumResQMatrixWheelコンポーネントを使用して、2層構造の中型ホイールセンサーを実装します。これは相互容量型の1次元抵抗補間センサーであり、複数のチャンネルをAtmel QMatrixセンサーコントローラーに直接接続できます。PCB上のセンサーパターンは、n本のカーブした歯状X電極で構成され、nは定義されたチャンネル数です。各X電極の間には隙間があり、Y電極は連続していて（すべてのチャンネルで共通）、複数の「リング」で構成されます。Y電極はトップレイヤーに、X電極はその背後のボトムレイヤーに配置されます。

各X電極セグメントの放射方向の高さは4mmです。ホイールの直径が大きい場合、追加のセグメントが放射状に外側へ交互にカーブした歯状で積み重ねられます。この積層の各レベルごとにY電極の「リング」が追加されます。デフォルト構成（内径7.5mm、外径30mm）では、各X電極に3つのセグメントが積層され、共通Y電極には3本のリングがあります。

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するチャンネル数（4～8）、これらはセンサーコントローラーに接続されます。
• number of segments between the channels - センサーの指定チャンネル間に追加される電極「スペーサ」セグメント数（0～10）。
• 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（隙間）。
• width of the y side of the sensor - Y電極の幅。できるだけ細く保つ必要があり、0.1mm～0.5mmの範囲です。

センサーを設定する際、チャンネル間に均等に配置される「電極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4チャンネルが使用され、3つのスペーサーセグメントが使われるため、パターン内には16個のカーブトゥース型X電極が配置されます。このデフォルト構成では、センサーコントローラーに接続される4つのチャンネルは、コンポーネントの1、5、9、13ピンに対応しています。

センサーの電界を電気的に補間するためには、設計上追加の抵抗器が必要です。通常、コントローラーに接続されるnチャンネル間に合計2kΩから100kΩの範囲で接続します。以下の画像は、デフォルトのコンポーネント構成において、必要な抵抗値を提供するためにセンサーコンポーネントに配線された抵抗器の例を示しています。

センサーの電気的補間を実現するためにセンサーコンポーネントに接続された抵抗器の例

CircularButtonコンポーネントを使用してボタンセンサーを実装します。これは自己容量型のゼロ次元センサーで、Cypress PSoCコントローラーに直接接続するための単一チャンネルを持ちます。PCB上のセンサーパターンはシンプルな円形電極となります。

CircularButtonコンポーネントのデフォルト構成とセンサーパターン

以下のオプションが用意されています：

• Button Outer Diameter - センサーパターンの外径（5mm～15mmの範囲）。
• Button Inner Diameter - センサーパターンの内径（外径より小さく、最小5mm）。

RectangularCurvedEdgeButtonコンポーネントを使用してボタンセンサーを実装します。これは自己容量型のゼロ次元センサーで、Cypress PSoCコントローラーに直接接続するための単一チャンネルを持ちます。PCB上のセンサーパターンはシンプルな角丸長方形電極となります。

RectangularCurvedEdgeButtonコンポーネントのデフォルト構成とセンサーパターン

以下のオプションが用意されています：

• Button Height - センサーパターンの高さ（5mm～15mmの範囲）。
• Button Width - センサーパターンの幅（5mm～15mmの範囲）。
• 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）。

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ーを実装します。これは自己容量型の一次元センサーで、Cypress PSoCコントローラーに直接接続します（パターン内の各セグメントがコントローラーの個別ピンに接続されます）。PCB上のセンサーパターンは、n個のダブルシェブロン型電極からなる1xn配列で構成されます。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することになります。構成センサーの高さと幅を全体的に制御できます。また、隣接センサー間のギャップも調整可能です。

LinearSliderコンポーネントのデフォルト構成とセンサーパターン

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）。
• Slider Segment Width - 各センサーセグメントの幅（2mm～8mmの範囲）。
• Slider Segment Height - 各センサーセグメントの高さ（7mm～15mmの範囲）。
• Clearance Between Segments - 隣接するセンサーセグメント間のクリアランスまたはギャップ（0.5mm～2mmの範囲）。

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ーを実装します。これは自己容量型の一次元センサーで、Cypress PSoCコントローラーに直接接続します（パターン内の各セグメントがコントローラーの個別ピンに接続されます）。PCB上のセンサーパターンは、指定したn個のくさび型電極で構成されます。つまり、放射状に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的に制御できます。

RadialSliderコンポーネントのデフォルト構成とセンサーパターン

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）。
• 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。

• Clearance Between Segments - 隣接するセンサーセグメント間のクリアランスまたはギャップ（0.5mm～2mmの範囲）。

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ーに直接接続できる n チャンネルのシェブロンスライダーを実装します。PCB 上に形成されるセンサーパターンは、n 個（指定したデバイス数）のシェブロン形状電極からなる 1×n 配列です。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することになります。各センサーの高さと幅、さらにシェブロン角度を全体的に制御できます。また、隣接するセンサー間のギャップも調整可能です。

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：

• Number of Devices - センサーパターンを構成する独立したセンサーの数
• Slider Width - 各セグメントの幅
• Height - 各セグメントの高さ
• Angle - シェブロン角度（0°～90°の範囲）
• 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 コンポーネントを使用して、Microchip mTouch センサーコントローラーに直接接続できるシンプルな 2 チャンネルリニアスライダーを実装します。PCB 上に形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。電極の形状は、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、三角形部分がほぼ噛み合うように配置され、定義されたギャップで分離されています。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、最もリニアな出力を得ることができます。

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：

• 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
• 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）。ギャップ幅はセンター幅の合計を超えてはなりません。

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ーに直接接続できるシンプルな 2 チャンネル相互リングセンサーを実装します。PCB 上に形成されるセンサーパターンは、同心円状に配置された 2 つの電極で構成され、両者の間には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」を指定するだけで設計できます。

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）
• Inner Pad Radius - センサーパターンの内側パッドの半径