[发明专利]带有有源矩阵的多点触摸传感器

说明书

本发明涉及允许优选地通过图形界面来控制设备的多点触摸传感器 领域，所述传感器配备有同时采集其表面上的多个手指的位置、压力、尺 寸、形状以及位移的装置。

在现有技术中多点触摸传感器是公知的。作为示例，专利 WO2005/091104描述了用于控制信息化设备的装置，该装置包括多触点 的二维传感器以采集触摸信息，其特征在于还包括位于二维触摸传感器下 面的显示屏以及存储器和本地计算机，所述存储器用于记录图形对象，每 个图形对象与至少一个处理规则相关联，所述本地计算机用于分析所采集 的触摸信息的位置并且根据所述位置相对于图形对象的位置来应用处理 规则。

现有技术的传感器具有在三个触点沿两个标准正交化轴线对齐的情 况下误响应的缺陷。在这种情况下，不能检测另外的接触的存在或消失。 三个最初接触屏蔽了对另外的接触的检测。

为了克服该缺陷，本发明在其广义上涉及带有有源矩阵的多点触摸传 感器，包括：

-具有N×M个独立单元的矩阵层，单元P_x，y中的每个单元通过开 关元件连接到行L_x和列C_y，行L_x为所有单元P_x，i所共有，i在1和N之 间，列C_y为所有单元P_j，y所共有，j在1和Q之间，Q最大等于M，

-能够引起位于触摸激活区下面的单元的电气特性的局部变化的中 间层，所述中间层位于所述P_x，y的有源表面和相邻表面之间，

-允许触摸交互作用的顶激活层，

-电子电路，对于每个单元组C_a，b1-b2，b2-b1在1和Q之间，该电 子电路顺序地控制激活所述单元C_a，b1-b2的第一激活步骤然后控制单独检 测每个单元C_a，b1-b2的电气特性的第二步骤以便提供表示触摸激活的区域 的信息。

所述单元中每个单元的独立性允许克服现有技术的传感器的缺陷，避 免了当三个触点被正交定位时的屏蔽现象。

根据一个优选变型，这些层中每层是透明的。该变型使得能够透过传 感器显示图形信息，特别是由位于该屏幕上的传感器测得的动作控制其配 置的信息。

优选地，传感器还包括为所有单元所共有的附加显示层。或者，单元 P_x，y中的每个单元还包括显示装置。

优选地，由在所述第一激活步骤期间产生的信号激活所述显示装置。 该变型允许实施与作用在外表面上的动作同步地进行信息变化显示的交 互式传感器。此实施构成多点触摸屏。

根据另一变型，电路包括：根据查到的显示参数来控制在所述第一激 活步骤期间所产生的所述信号的装置；以及根据在第一步骤期间施加到所 述单元的信号控制在所述第二步骤期间的检测的装置。该变型允许交替地 控制信号的显示和检测。

根据第一实施方式，中间层被切割成每个对应于至少一个单元的独立 部分。

根据第二实施方式，中间层由单一的区域形成。

根据第一实施例，中间层包括压电材料。

优选地，这样的传感器包括介电基板，在介电基板上设置了分布的电 极以便形成有源的单元矩阵，该矩阵层被由一片压电材料形成的中间检测 层所覆盖，这片压电材料被一片均匀透明的导体所覆盖。

或者，该传感器包括介电基板，在介电基板上设置了电极，每个电极 被压电材料覆盖，此矩阵层被一片均匀透明的导体所覆盖。

根据第二实施例，根据本发明的传感器包括通过施加到所述电极的电 信号来激活压电材料的激活装置。

根据第三实施例，中间层包括介电材料，检测通过测量阻抗来实施。

优选地，这样的传感器包括介电基板，在介电基板上设置了分布的电 极以便形成有源的单元矩阵，该矩阵层被中间检测层所覆盖，中间检测层 由一片电阻率随沿着垂直于传感器表面的方向的形变而变化的材料形成， 这片材料被一片均匀透明的导体所覆盖。

根据一个变型，该传感器包括介电基板，在介电基板上设置了电极， 每个电极覆盖有电阻率随沿着垂直于传感器表面的方向的形变而变化的 材料，此矩阵层被一片均匀透明的导体所覆盖。

根据一个具体实施例，传感器包括介电基板，在介电基板上设置了分 布的电极以便形成有源的单元矩阵，此矩阵层被绝缘层所覆盖。