[发明专利]多个同时频率检测

说明书

技术领域

本发明涉及用作用于计算系统的输入装置的触摸传感器面板，并 且，更具体来说，涉及使用多个数字混频器以执行噪声的频谱分析并 识别低噪声激励频率，并涉及使用多个激励频率和相位来检测和定位 触摸传感器面板上的触摸事件。

背景技术

许多类型的输入装置，诸如按钮或键、鼠标、跟踪球、触摸传感 器面板(touch sensor panel)、游戏杆和触摸屏等，当前可用于在计 算系统中执行操作。触摸屏由于其操作简易性和通用性以及其正在降 低的价格而正在尤其变得越来越流行。触摸屏可包含触摸传感器面板 (其可以是具有触摸敏感表面的清洁的面板)和可位于面板后面使得 触摸敏感表面可基本上覆盖显示装置的可视区域的显示装置。触摸屏 可允许用户通过在由显示装置显示的用户界面(UI)指示的位置上用 手指、触笔或其他物体触摸触摸传感器面板而执行各种功能。通常， 触摸屏可识别触摸传感器面板上的触摸事件和触摸事件的位置，并且， 计算系统然后可根据在触摸事件的时间出现的显示来解释触摸事件， 然后可基于该触摸事件执行一个或更多个动作。

触摸传感器面板可由行和列迹线的矩阵形成，在行与列彼此相交 的位置上(同时，行与列被介电材料分开)存在传感器或像素。各行 可由激励信号驱动，并且，由于激励信号与触摸的量成比例，因此可 由于注入各列中的电荷而识别触摸位置。但是，激励信号需要的高电 压会迫使传感器面板电路尺寸更大，并分离成两个或更多个离散的芯 片。另外，由于操作LCD所需要进行的电压开关可在电容上耦合到 触摸传感器面板的列上并导致不精确的触摸测量，因此，由基于电容 的触摸传感器面板和诸如液晶显示器(LCD)的显示装置构成的触摸 屏会遭受噪声问题。此外，用于对系统进行供电或充电的交流(AC) 适配器也可将噪声耦合到触摸屏中。其他的噪声源可包含系统中的开 关电源、背光逆变器和发光二极管(LED)脉冲驱动器。这些噪声源 中的每一个都具有唯一的频率和可随时间变化的干扰振幅。

发明内容

本发明涉及使用多个数字混频器执行噪声的频谱分析并识别低噪 声激励频率，以及涉及使用多个激励频率和相位检测和定位触摸传感 器面板上的触摸事件。多个感测信道中的每一个可与触摸传感器面板 中的列耦合，并且可具有多个混频器。每个感测信道中的每个混频器 可利用能够被控制为产生特定频率、相位和延迟的解调频率的电路。

当执行频谱分析器功能时，不向触摸传感器面板中的任一行施加 激励信号。可以将所有感测信道的输出之和反馈到各感测信道中的混 频器中的每一个，此和可代表被施加到触摸传感器面板上的包含所有 检测到的噪声在内的总电荷。所述多个混频器可配对，并且各对混频 器可使用特定频率的同相(I)和正交(Q)信号对所有感测信道的和 进行解调。各混频器对的解调的输出可用于计算该特定频率上的噪声 的量值，其中，量值越小，那么该频率上的噪声越低。可以选择供随 后的触摸传感器面板扫描功能使用的几个低噪声频率。

当执行触摸传感器面板扫描功能时，在多个步骤中的每一个上， 选择的低噪声频率的各个相位可用于同时激励触摸传感器面板的多个 行，并且，每个感测信道中的多个混频器可被配置为使用选择的低噪 声频率对从与每个感测信道连接的列接收的信号进行解调。来自多个 混频器的解调信号然后可被保存。在完成了所有步骤之后，可以在计 算中使用保存的结果以确定各频率上的对触摸传感器面板的触摸的图 像。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施例的可利用多个数字混频器以执 行噪声的频谱分析并识别低噪声激励频率并可利用多个激励频率和相 位以检测和定位触摸传感器面板上的触摸事件的示例性计算系统。

图2a示出根据本发明的一个实施例的示例性互电容式触摸传感 器面板。

图2b是根据本发明的一个实施例的处于稳态(无触摸)条件的示 例性像素的侧视图。

图2c是根据本发明的一个实施例的处于动态(触摸)条件的示例 性像素的侧视图。

图3a示出根据本发明的一个实施例的示例性感测信道或事件检 测和解调电路的一部分。

图3b示出根据本发明的一个实施例的N个示例性感测信道或事 件检测和解调电路的简化框图。

图3c示出根据本发明的一个实施例的可被配置为频谱分析器或 面板扫描逻辑的10个感测信道的示例性框图。