[发明专利]通过将传输线中的阻抗改变特征化而确定的触摸感测

说明书

相关专利申请案

本申请案主张2011年4月21日申请的詹姆斯·S·巴特林(James S.Bartling)及丹尼斯·P·雷曼(Dennis P.Lehman)共同拥有的标题为“通过将传输线中的阻抗改变特征化而确定的触摸感测(Touch Sense Determined by Characterizing Impedance Changes in a Transmission Line)”的第61/477,952号美国临时专利申请案的优先权；为了所有目的，所述临时专利申请案特此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及触摸感测面板及屏幕，且更特定来说，涉及通过将制造在触摸感测面板或屏幕上的传输线的阻抗改变特征化而感测触摸感测面板或屏幕上被触摸的位置。

背景技术

触摸感测面板及屏幕用于许多应用中供用户与消费型器具、商业及工业控制面板等介接。布置为矩阵的多个触摸传感器(例如，电容性、电感性、电阻性传感器)可各自通过将物体(例如手指)放置在触摸传感器矩阵的特定区域上方而个别地致动。布置为矩阵的所述多个触摸传感器中的每一者具有经界定的激活区域，且一旦触摸传感器矩阵经设计，其设计布局就不可能改变。此外，面板及其支持电子装置中的触摸传感器的矩阵的制造可能是复杂且昂贵的。

发明内容

因此，需要具有设计与实施方案皆灵活且制造成本低的触摸面板或屏幕。

根据一实施例，一种用于感测对衬底的触摸并确定其位置区域的方法可包括下列步骤：a)提供取样时间参考值；b)使定时电容器上的任何电压电荷放电到实质零伏；c)将具有电压振幅的脉冲发送到制造在包括多个触摸位置区域的衬底上的蛇形传输线的第一端；d)用恒定电流源为定时电容器充电；e)将取样时间参考值转换为取样时间参考电压；f)将取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷进行比较，其中如果取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷实质相等，那么存储取样时间参考值及蛇形传输线的第一端处的电压的样本，随后进入步骤h)，且如果取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷不实质相等，那么进入步骤g)；g)确定脉冲是否已结束，其中如果脉冲已结束，那么返回到步骤a)，且如果脉冲尚未结束，那么返回到步骤f)；h)确定蛇形传输线的第一端处的电压样本是否小于脉冲的电压振幅，其中如果不小于脉冲的电压振幅，那么返回到步骤a)，且如果小于脉冲的电压振幅，那么进入步骤i)；及i)将所存储的取样时间参考值转换为衬底上的位置区域，随后返回到步骤a)。

根据所述方法的又一实施例，提供取样时间参考值的步骤包括在每次脉冲结束时增加取样时间参考值的步骤。根据所述方法的又一实施例，提供取样时间参考值的步骤包括在每次新脉冲开始时增加取样时间参考值的步骤。

根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括：于在蛇形传输线的第一端处断言一个脉冲及随后在蛇形传输线的第二端处断言后续脉冲之间交替；及当在第一端处断言脉冲时存储来自蛇形传输线的第一端的电压样本，及当在第二端处断言后续脉冲时存储来自蛇形传输线的第二端的后续电压样本。

根据所述方法的又一实施例，比较取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷的步骤可包括使用电压比较器的步骤。

根据所述方法的又一实施例，确定蛇形传输线的第一端处的所存储取样电压是否小于脉冲的电压振幅的步骤可包括下列步骤：用模/数转换器(ADC)将第一端处的所存储电压样本转换为数字值；及用数字比较器将所述数字值与数字参考值进行比较。

根据所述方法的又一实施例，将所存储的取样时间参考值转换为衬底上已被触摸的位置区域的步骤可包括用具有多个取样时间参考值及其对应位置区域的查找表检索对应于所存储取样时间参考值的位置区域的步骤。根据所述方法的又一实施例，将对应于来自第一端的电压样本的位置区域与来自第二端的后续电压样本的位置区域平均化的步骤改进衬底上被触摸的位置区域的分辨率。

根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤：将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及从存储器中所存储的多个位置区域计算邻近位置区域的高斯概率分布。根据本方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤：将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及将来自存储器中所存储的多个位置区域的大体上类似位置区域平均化。根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤：将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及从存储器中所存储的多个位置区域确定改变位置区域的方向及速度。