[发明专利]用于触摸面板的差分感测

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用作计算系统的输入设备的触摸面板，并且更具体地，涉及当面板上的触摸引发在面板的感测元件中注入噪声时，改进触摸面板检测。

背景技术

当前可以获得许多类型的输入设备，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等，以便在计算系统中执行操作。尤其是，触摸屏由于其容易且通用的操作以及不断下降的价格而正变得日益流行。触摸屏可包括触摸传感器面板和诸如液晶显示器(LCD)的显示设备，所述触摸传感器面板可以是具有触敏表面的清澈面板，所述显示设备可被部分或完全定位在该面板后面，从而所述触敏表面可以覆盖显示设备的可观看区域的至少一部分。触摸屏可允许用户通过使用手指、输入笔或其它物体在显示设备所显示的用户界面(UI)所指定的位置处触摸该触摸传感器面板来执行各种功能。一般来说，触摸屏可识别触摸事件以及触摸事件在触摸传感器面板上的位置，并且然后计算系统可根据在触摸事件的时刻出现的显示来解释触摸事件，并且此后可基于该触摸事件执行一个或多个动作。

某些触摸传感器面板可以基于互电容操作。互电容指彼此当在接近地布置但是不直接耦连的两个驱动表面和感测表面上施加电压时，驱动表面和感测表面存储电荷的能力。在互电容触摸传感器面板中，例如，可由紧密布置在一起的相对导电元件形成若干传感器或像素中的每一个(表示触摸屏上的特定位置)。可以在耦连到驱动线路的驱动元件(例如，被形成为“指状物”的导电驱动迹线的布置)和耦连到感测线路的感测元件(例如，被形成为指状物的导电感测迹线的布置)之间形成特定传感器。当激励源以特定频率的电压激励驱动线路时，由于驱动元件和感测元件的互电容，该激励本质上在驱动元件和感测元件之间注入电荷。感测或电荷放大器可以通过感测线路感测注入到感测元件的电荷。另外，感测元件可被布置为使得特定传感器位置处的用户手指或其它物体的触摸可以形成驱动元件和大地接地之间的通过用户身体的电容路径，使得某些驱动元件的电荷逃逸到地，并且减少耦合在感测元件上的电荷。因此，触摸传感器面板可以基于在感测元件上感测到的电荷级别的改变来检测触摸。较高级别的电荷可以指示面板上没有触摸，而较低级别的电荷可以指示面板上的触摸。

作为电子设备中的一种常见情况，触摸传感器面板中可能存在某种数量的噪声或电子干扰。这种噪声可能是面板的导电部件相对于设备接地所共有的，并且可被称为公共模式噪声。触摸传感器面板中的公共模式噪声可被沿着具有寄生电容或杂散电容的路径，诸如驱动元件和感测元件之间以及驱动线路和感测线路之间的路径耦合。由于公共模式噪声往往相对小，并且均匀分布在面板上，它对面板的操作提供相对微小的影响，如果有的话。然而，不均匀分布在面板上的较大的噪声源可能影响触摸传感器面板的操作。

发明内容

公开了一种触摸面板，该触摸面板被配置为当被触摸时，可以减少与可被注入面板的噪声相关联的不利影响。不利影响可以包括例如触摸面板上的非触摸位置的伪触摸读数，以及妨碍触摸识别的触摸检测电路的饱和。

根据本发明的实施例的触摸检测电路通过在面板激励状态和无面板激励状态两者在每个传感器处执行感测操作，可以减少注入噪声的不利影响。通过在无激励状态中的感测，可以建立基线检测信号。可以对这种基线信号和通过在激励状态中进行感测所产生的信号进行比较，以便确定是否发生了触摸事件。不同于仅在给传感器施加激励时才感测触摸的常规触摸面板，根据本发明的实施例的触摸面板可以通过在无激励状态中感测触摸，以便确定由触摸注入到触摸面板的噪声电平的数量，并且从在激励状态中感测到的检测信号中减去该噪声电平，来检测触摸事件。

在一个实施例中，可以在单个扫描周期内的两个连续时间段对特定传感器执行感测操作。在一个时间段内，可以在不激励相应驱动线路的情况下执行感测操作。在另一个时间段内，可以在激励相应驱动线路的情况下执行感测操作。

在另一个实施例中，可以提供一种感测电极配置，其使得能够在面板激励状态和无面板激励状态两者中并发地为特定传感器执行感测操作。在这种配置中，驱动元件和感测元件可被相对于彼此布置，使得当驱动元件被激励并且手指在该传感器的位置触摸该触摸面板表面时，在手指和传感器的第一感测元件之间形成的电容大体类似于在手指和传感器的第二感测元件之间形成的电容，并且在驱动元件和第二感测元件之间形成的电容显著小于在驱动元件和第一感测元件之间形成的电容。

附图说明

图1A示出了根据本发明的一个实施例，处于稳态(无触摸)情况下的暴露于公共模式噪声的示例感测配置；