[发明专利]具有区域手势的表面电容

说明书

技术领域

本发明一般涉及采用表面电容技术的触摸板。更具体地，本发明是一种确定表面电容触摸面板上一个或多个指向对象的位置的新方法。

背景技术

电容触摸屏能够容易地用于各种应用中。随着触敏屏变得越来越流行和实用，其实现技术也在逐步发展中。

已出现若干不同的触摸屏和触摸板技术，包括投射电容式方法和表面电容式方法。通常要求投射电容式方法在表面上同时利用一个以上的手指或指向对象来实现手势。

例如，图1是诸如多个X(2)和Y(4)电极的正交电极6的阵列的俯视图，其经常用于诸如由Cirque公司生产的触摸板和触摸屏技术中。然而，由于将电极图案刻蚀在传导性表面上所需的工艺更加复杂，相比于表面电容式方法，投射电容式方法一般要花费更多来实现。

图2显示了表面电容技术的实例。这样的表面电容面板10是在诸如玻璃的绝缘衬底18上配置有传导性材料16，并在边角上配置有传感器12的实心板。测量在表面电容触摸面板10上的指向对象14的位置或“触摸位置”的传统方法是，在触摸面板的传导层16的四个边角上都施加AC信号。传导层16可由，例如氧化铟锡(ITO)制成。

为了形成触摸面板10，玻璃衬底18的表面充满(flooded)或覆盖一层大致均匀的电阻ITO材料层以形成薄层电阻。随后，涂覆电介质，以覆盖ITO传导性材料。

在对传导性ITO材料16施加AC信号后，接着利用流过每个边角的电流来将触摸位置三角化。常见的是施加正弦波或方波。

当诸如手指14的对象开始接触触摸面板10的表面时，在ITO表面16和指尖14之间形成电容。该电容的值很小，典型地是大约50pF。因此，流入面板的每个边角12的、待测量的电荷或电流的量很小。因为电流很小，系统很容易受杂散电容的影响。因此，触摸屏10的精度常常成为问题。

考虑这两种不同的触摸技术，可以看出，目前在诸如计算机、智能手机和其他任何可使用触摸界面的装置的便携式和固定电子器件的软件应用上，开始使用第二接触点(诸如一根手指和大拇指，或两根手指)以支持诸如“捏合和缩放”、摇动、旋转等手势。其他应用使用第三同步接触，以用于“下一个和前一个”手势，甚至使用第四同步接触，以在应用之间切换。

诸如在由Cirque公司教导的方法中，多指手势也可使用“区域手势”来完成，其中，不追踪多点接触，取而代之的是，通过只将所述多点接触看作单个大对象来完成区域手势，且多点接触只定义大对象的外边界。因此，可认为多个接触点具有高度和宽度。

对操作系统软件和人机交互装置(HIG)标准进行了修改以包括这些新手势和用于报告与触敏表面的多指接触的方法。

遗憾的是，还不能使用较便宜的表面电容触摸屏或触摸板(以下称为“表面电容面板”)以支持多指手势或区域手势，因为还没有合适的方法能够追踪一个以上的接触点或能够确定由Cirque公司的、用于多个接触点的区域手势方法所定义的大对象的外边界。换句话说，还不能确定大对象的高度和宽度。

因此，对该技术而言，能够使用由与表面电容面板相接触的多个点所定义的区域手势将具有优势，所述表面电容面板用作触摸屏和触摸板。这样的系统将使得与更简单的触摸屏和触摸板技术一起使用的新的多触摸技术成为可能。

发明内容

在第一实施例中，本发明是适用于触摸屏或触摸板中的表面电容触敏表面(或“表面电容面板”)，其中所述表面电容面板在非传导性衬底上具有大致均匀的传导性材料涂层，随后使用电介质材料覆盖该传导性材料，其中新颖的电流测量电路减少了杂散电容对电流测量精度的影响，使得可以通过使用简单的比例方程来确定在表面电容面板上的对象的相对的X和Y位置，且其中在测量电路中除了为每个触发事件测量总的电荷转移之外，还测量电荷转移率，使得能够在表面电容面板上识别两个对象的位置，其中所述电荷转移率用于确定表面电容面板上两个接触点之间的距离，且其中通过使所述表面电容面板的边角处的电极数量加倍，可确定与两个接触点之间的距离有关的高度和宽度信息。

对于本领域的技术人员，考虑到将在下面结合附图进行的具体说明，本发明的这些和其他目的、特征、优点和可替换的方面将变得明显。

附图说明

图1是现有技术中的X和Y电极栅格触摸板的透视图。

图2是现有技术中的表面电容面板的透视图。

图3是根据本发明的原理制得的表面电容面板10的透视图。

图4是显示了当存在单个对象时电流测量电路是如何应用于表面电容面板的电路图，所述电流测量电路由电容和电流测量传感器组成。