[发明专利]多点触摸表面控制器

说明书

背景技术

现在有许多类型的用于在计算机系统中执行操作的输入设备。操作通常对应于在显示屏上移动光标和/或进行选择。例如，输入设备可包括按钮或按键、鼠标、轨迹球、触摸板、操纵杆、触摸屏等等。触摸板和触摸屏(统称“触摸表面”)由于其操作的简便性和通用性以及其不断下降的价格而变得越来越流行。触摸表面使用户通过简单地用手指、指示笔等触摸可以是板或显示屏的表面就能进行选择以及移动光标。通常，触摸表面识别触摸及触摸的位置，而计算机系统解释该触摸，然后基于触摸而执行动作。

特别令人感兴趣的是触摸屏。在申请人于2004年5月6日提交的、名为“Multipoint Touchscreen”、序列号为10/840,862的共同待审的专利申请中描述了各种类型的触摸屏，该申请全文包括在此以供参考。如其中所提到的，触摸屏通常包括触摸面板、控制器和软件驱动。触摸面板通常是具有触摸敏感表面的透明面板。将触摸面板置于显示屏之前，以便触摸敏感表面覆盖显示屏的可视区域。触摸面板记录触摸事件并将这些信号发送给控制器。控制器处理这些信号并发送数据给计算机系统。软件驱动器将触摸事件翻译成计算机事件。

有多种类型的触摸屏技术，包括电阻性、电容性、红外、声表面波、电磁、近场成像等。这些设备的每一种都具有在设计或配置触摸屏时已考虑到的优点和缺点。在这些现有技术中发现的一个问题是，它们仅仅能够报告单点事件，即使在多个对象被放置在感测表面上也是如此。即，它们不具备同时跟踪多个接触点的能力。在电阻性和传统的电容性技术中，确定所有同时发生的触摸点的平均值，并报告落在这些触摸点之间某处的单个点。在表面波和红外技术中，由于遮蔽(masking)，不可能辨别出落在相同水平或垂直线上的多个触摸点的确切位置。任一种情况下，都会产生错误的结果。

这些问题在诸如平板PC之类的手持式设备中尤其成为问题，在这种情况下，一只手用来拿着平板，而另一只手用于生成触摸事件。例如，如图1A和1B所示，拿着平板2使得拇指3与触摸屏5的触摸敏感表面4的边缘重叠。如图1A所示，如果触摸技术利用求平均，即电阻性和电容性面板所使用的技术，则将报告落在左手拇指3和右手食指6之间某处的单个点。如图1B所示，如果技术利用投影扫描，即红外和声表面波面板所使用的技术，则由于拇指3的大的垂直分量，很难辨别食指6的确切垂直位置。平板2仅能分辨出灰色表示的块。实质上，拇指3遮蔽了食指6的垂直位置。

虽然如今几乎所有可得到的基于商用触摸屏的系统仅提供单点检测，并具有有限的分辨率和速度，而现在可得到的其他产品能够检测多个触摸点。不幸的是，这些产品仅工作在不透明表面上，这是因为电路必须被放在电极结构的后面。这类产品的例子包括Fingerworks系列的触摸板产品。过去，使用这类技术可检测到的点的数量受限于检测电路的尺寸。

因此，本技术领域中所需要的是能够实现多点触摸的触摸屏控制器，该控制器能够有助于使用透明触摸传感器，并提供便于集成的封装。

发明内容

这里公开了用于多点触摸触摸表面的控制器。多点触摸触摸表面控制器的一个方面涉及将用于激励多点触摸传感器的驱动电子设备和用于读取多点触摸传感器的感测电路集成到单个集成封装里。

所述控制器的另一个方面涉及通过提供多个激励波形给传感器来抑制传感器中的噪声的技术，其中所述波形具有不同的频率。当噪声出现在特定频率处时，该技术允许至少一个无噪声检测周期。

所述控制器的另一个方面涉及电荷放大器，该电荷放大器包括可编程部件，即可编程电阻器和电容器，以使得电路易于被重新配置，从而为各种传感器条件提供最佳的感测配置。

所述控制器的另一个方面涉及偏置补偿电路，该偏置补偿电路通过消除多点触摸表面传感器输出的静态部分，使得感测电路的全部动态范围可被分配给输出信号的变化部分，从而扩大控制器的动态范围。

所述控制器的另一个方面涉及解调电路，该解调电路通过应用已知具有特定频率特性的特定解调波形，来增强传感器配置的抗噪声能力。

所述控制器的另一个方面涉及将各种算法应用到从上述多个激励频率中获得的传感器输出，以进一步增强系统的抗噪声能力。

通过参考下面的详细描述和附图，将更充分地理解这些方面以及其他方面。

附图说明

图1A和1B说明现有技术的触摸屏技术的某些问题。

图2说明根据本公开的某些教导的、包括多点触摸触摸屏和多点触摸触摸屏控制器的计算设备的立体图。

图3是根据本公开的某些教导的、包括多点触摸触摸屏和多点触摸触摸屏控制器的计算设备的框图。