[发明专利]触敏设备及使用触摸表面电路的方法

说明书

本申请公开了一种触敏装置，其包括触摸表面电路，其有助于耦合电容响应于在触摸表面处发生的电容改变触摸的变化。该装置包括感测电路，其提供具有瞬变部分的信号，瞬变部分表征向着更高信号电平变换的正向变换和向着更低信号电平变换的反向变换。放大电路然后响应于时变输入参数而放大和处理该信号。放大电路相对于响应信号的瞬变部分之间的部分的增益来调节瞬变部分的增益，从而抑制例如奇次谐波和/或偶次谐波形式的RF干扰，以提供噪声滤除后的输出，以用于确定触摸表面上电容改变触摸的位置。

技术领域

本公开主要涉及触敏装置，尤其是涉及依靠用户的手指或其它触摸工具与触摸装置之间的电容耦合的感应装置，其特别适用于能够检测同时施加于触摸装置的多个不同部分的多个触摸的装置。

背景技术

触敏装置可以实现为例如通过提供通常由用于用户友好的互动和参与的显示器中的视觉提示的显示输入，容许用户与电子系统进行交互并方便地进行显示。在一些情况下，显示输入是诸如机械按钮、按键和键盘之类的其它输入工具的补充。在其它情况下，显示单元用作减少或消除对机械按钮、按键、键盘和定点装置的需要的独立工具。例如，用户可以通过仅在由图标标识的位置处触摸显示触摸屏，或者通过结合另一用户输入来触摸显示图标，来执行复杂的指令序列。

存在若干种用于实现触敏装置的技术，其包括，例如，电阻式、红外式、电容式、表面声波式、电磁式、近场成像式等、以及这些技术的组合。已经发现，使用电容式触摸感测装置的触敏装置在很多应用中表现良好。在很多触敏装置中，当传感器中的导电物体与诸如用户的手指之类的导电触摸工具电容耦合时感测到输入。通常，只要两个导电部件彼此靠近而没有实际接触，在它们之间就会形成电容。在电容触敏装置的情况下，当诸如手指之类的物体靠近触摸感测表面时，在该物体和非常接近该物体的感测点之间形成微小电容。通过检测每个感测点处电容的变化以及记下感测点的位置，感测电路可以识别多个物体并确定物体在触摸表面上移动时的特性。

基于所述电容的变化，已使用不同的技术来测量触摸。一种技术测量对地电容，从而基于在触摸改变信号之前施加在电极上的信号的电容条件来了解该电极的状态。靠近该电极的触摸使信号电流从该电极经过诸如手指或处触摸笔之类的物体流至电接地。通过检测电极处以及触摸屏上各个其它点处的电容的变化，感测电路可以记下各点的位置，从而识别出屏幕上发生触摸的位置。同样，根据感测电路和相关处理的复杂性，可以针对如下的其它目的来评价触摸的各种特性：例如，确定触摸是否是多个触摸中的一个，以及触摸是否正在移动和/或是否满足某些类型的用户输入的预期特性。

另一已知技术通过将信号施加在信号驱动电极上来监测与触摸相关的电容变化，该信号驱动电极通过电场与信号接收电极电容耦合。顾名思义，在信号接收电极返回来自信号驱动电极的预期信号的同时，这两个电极之间的预期信号（电容电荷）耦合可以用来表示与这两个电极关联的位置的触摸相关的状态。一旦或响应于某位置处/附近实际的或感知的触摸，信号耦合的状态改变，该变化体现在电容耦合的减小。

针对这些以及其它相关的电容触摸感测技术，已使用各种方法来测量电极之间的互电容。根据应用，这些方法可以指定不同类型的信号和信号速度，通过这些信号，信号驱动电极将预期信号提供至信号接收电极，根据预期信号来感测电容电荷的变化。随着高速电子产品的增长趋势，很多这样的应用需要相对较高频率的信号来驱动信号驱动电极。不幸的是，高速电子产品及其产生的所述信号均会导致RF（射频）干扰。该RF干扰可能降低以及在一些应用中可能破坏感测电路和用于相关触摸显示器的相关处理的有效性。这些不利影响包括检测速度、精度的降低以及功耗的增大。

以上问题是对触敏显示器的有效设计以及用于定位和评价触摸的相关方法提出挑战的示例。

发明内容

本发明各个方面旨在克服上述以及与触敏显示器的有效设计相关的挑战，并涉及针对以上或在别处讨论的触摸显示器的类型，定位并评估触摸的方法。本公开以多个实施和应用进行了举例说明，其中一些总结如下。