[发明专利]电容式传感阵列中提高的边缘精度

说明书

相关申请案

本申请主张2011年8月24日申请的PCT/US11/48908，IP/US的权益。

技术领域

本发明涉及用户接口装置领域，确切地说，涉及电容式传感装置。

背景技术

电容式传感阵列可用于替代机械式按钮、旋钮或其他类似机械式用户接口控制装置。使用电容式传感元件可消除复杂的机械式开关和按钮，从而在恶劣的条件下提供可靠的操作。此外，电容式传感元件广泛用于现代客户应用中，从而在现有产品中提供新的用户接口选项。电容式传感元件可采用电容式传感阵列的形式布置成触摸传感表面。当例如手指等导电物体接触或靠近触摸传感表面时，一个或多个电容式触摸传感元件的电容会发生改变。电容式触摸传感元件的电容的改变可通过电路进行测量。电路将所测量的电容式触摸传感元件的电容转换成数字值。

现在的工业和消费市场中普遍存在利用电容式传感阵列的透明触屏。它们可应用于手机、GPS装置、照相机、计算机屏幕、MP3播放器、数字化板等设备。在现代手机和智能手机中，由于用户互动的可用空间较小，因此触屏区域是制造商关注的焦点。因此，制造商探索一种既能最大化可用区域又能保持标准位置跟踪精度的触屏。但是，传统设计的触屏在边缘附近存在较为严重的位置跟踪错误。

图1所示为具有均匀宽度条或传感元件的电容式传感阵列面板100的传统模型设计。电容式传感阵列面板100包括NxM传感元件矩阵，所述矩阵包括发射(“Tx”)传感元件102和接收(“Rx”)传感元件104。NxM传感元件矩阵中的发射传感元件和接收传感元件可经布置以使每个发射传感元件与每个接收传感元件交叉。因此，每个发射传感元件与每个接收传感元件电容耦合。例如，在发射传感元件102与接收传感元件104的交叉点上，发射传感元件102与接收传感元件104电容耦合。发射传感元件102与接收传感元件104的交叉部分称为一个传感元件。应注意的是，如受益于本发明的所属领域的一般技术人员所了解，在图1所公开的实施例中，Tx传感元件的轴的方向可与Rx传感元件进行切换。

由于发射传感元件与接收传感元件之间电容耦合，应用于每个发射传感元件的Tx信号(未图示)会因感应而在每个接收传感元件上产生电流。例如，当Tx信号应用于发射传感元件102时，Tx信号会因感应而在接收传感元件104上产生Rx信号(未图示)。当例如手指等导电物体接近NxM传感元件矩阵时，物体将通过改变连接点处的互电容，或Tx和Rx传感元件之间的交叉点处的互电容来调制信号。由于手指一般会激活约三至五个相邻连接点，因此可易于获得信号轮廓。因此，通过此轮廓分布可使用质心算法确定手指位置。

如图1所示，Tx传感元件102和Rx传感元件104具有均匀穿过面板的传感器宽度。这些传感元件称为均匀宽度传感元件。此传统设计的一个问题在于，中心区域和边缘区域之间的精度变化。边缘区域通常定义为与触摸面板的物理边缘相距一个传感器节距的范围，而其他范围则称作中心区域。传感器节距的尺寸通常是一个传感元件的宽度。在触摸面板的应用中，精度定义为导电物体在触摸面板上或附近的位置与触摸面板感测到的位置之间的误差。通常，中心区域内的精度显著高于边缘区域内的精度。例如，此模型沿着传统电容式传感阵列边缘的精度通常比阵列中心区域中的精度低至少三倍。精度的这种显著差异的主要原因在于，当手指落在边缘传感器上时，会切断面板边缘的信号轮廓。没有完整的信号轮廓，质心算法中对手指质心的确定会不可避免地出现一些误差，因为信息不平衡会导致系统质心沿着面板边缘偏移。

发明内容

本发明涉及一种电容式传感阵列，所述阵列包括：具有非均匀节距的第一组传感元件，其设置在所述电容式传感阵列的第一纵轴上，其中所述节距包括所述传感元件的宽度和所述传感元件之间的间距。

本发明进一步涉及一种电容式传感阵列，所述阵列包括：具有非均匀第一节距的第一组传感元件，其设置在所述电容式传感阵列的第一纵轴上；其中所述第一节距包括第一传感元件的第一宽度和所述第一组传感元件之间的第一间距；以及具有非均匀第二节距的第二组传感元件，其设置在所述电容式传感阵列的第二纵轴上，其中所述第二纵轴实质上垂直于所述第一纵轴，其中所述第二节距包括第二传感元件的第二宽度和所述第二组传感元件之间的第二间距。

附图说明

图1所示为具有均匀宽度条的互电容式传感阵列的传统设计；