[发明专利]电容传感阵列的交错传感元件

说明书

相关申请

本申请要求2013年9月10日递交的美国临时申请61/875,863的权益，其全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

本公开通常涉及传感系统，更特别地涉及可配置成用于确定在电容传感系统上的触摸的触摸位置的电容传感系统。

背景技术

电容传感系统能感测在反映电容变化的电极上产生的电信号。这种电容的变化能够表明一个触摸事件（即物体接近特定电极）。电容传感元件可以被用于取代机械按钮、旋钮和其它相似的机械用户接口控制件。电容传感元件的使用允许消除复杂的机械开关和按钮，提供了在恶劣条件下的可靠的操作。此外，电容传感元件在现代客户应用中被广泛使用，在现有产品中提供了新的用户接口选择。电容传感元件的范围可以从单一按钮到以用于触摸传感表面的电容传感阵列形式布置的大数量按钮。

利用电容传感阵列的透明触摸屏普遍存在于现今的工业和消费市场。它们可以被发现于蜂窝电话、GPS设备、机顶盒、相机、计算机屏幕、MP3播放器、数字平板电脑等诸如此类。电容传感阵列通过测量电容传感元件的电容并寻找表明触摸或导电物体的存在的电容变化来进行工作。当导电物体（例如手指、手或其它物体）接触到或极为贴近电容传感元件时，电容发生变化并且探测到导电物体。电容触摸传感元件的电容变化能被电路测量。电路将测量的电容传感元件的电容转换到数字值。

有两种典型类型的电容：1）互电容，其中电容传感电路使用电容器的两个电极；2）自电容，其中，电容传感电路仅使用电容器的一个电极，电容器的第二电极被约束到DC电压电平或寄生地耦合到接地。触控面板具有两种类型（1）和（2）的电容的分布载荷，且赛普拉斯公司（Cypress）的触摸方案或单独地、或用其各种感测模式以混合形式感测这两种电容。

附图说明

本发明以例子的方式、而不是限制的方式被说明，在附图的图中：

图1是说明了处理触摸数据的电子系统的一种实施方式的框图。

图2是说明了处理触摸数据的电子系统的一种实施方式的框图。

图3说明了具有单实心菱形（single solid diamond，SSD）样式的电容传感阵列的一种实施方式。

图4说明了具有双实心菱形（double solid diamond，DSD）样式的电容传感阵列的一种实施方式。

图5根据一种实施方式说明了三个单位单元(unit cell)的横截面图和图4的电容传感阵列的相应的电容特性曲线。

图6根据一种实施方式说明了三个单位单元的横截面图和具有交错传感元件的电容传感阵列的相应的电容特性曲线。

图7根据一种实施方式说明了有双实心菱形样式的具有交错传感元件的电容传感阵列的一种实施方式。

图8根据一种实施方式说明了图4的电容传感阵列的信号响应的波形图。

图9根据一种实施方式说明了图7的电容传感阵列的信号响应的波形图。

图10A根据一种实施方式说明了方形涡旋区域。

图10B根据一种实施方式说明了三角形涡旋区域。

图10C根据一种实施方式说明了扇形涡旋区域。

图11A根据一种实施方式说明了用在交错的DSD样式中的三角形涡旋电极。

图11B根据一种实施方式说明了结合在交错的DSD样式中的三角形涡旋电极。

图12A根据一种实施方式说明了用在交错的DSD样式中的涡旋电极1200。

图12B根据另一种实施方式说明了用在交错的DSD样式中的另一种花样（embroidered）涡旋电极。

图13根据一种实施方式说明了用在交错的SSD样式中的扇形涡旋电极。

图14是根据一种实施方式采用交错传感电极感测电容传感阵列的方法的流程图。

具体实施方式

在接下来的说明中，出于解释的目的，为了提供本发明的彻底理解，提出了许多具体的细节。然而，将对本领域技术人员很明显的是本发明可以被实践而无需这些具体的细节。在其它实例中，众所周知的电路、结构和技术没有详细地示出，仅以框图显示，这样做是为了避免不必要地模糊本说明的理解。

本说明中的参考“一种实施方式”或“实施方式”意思是被描述与实施方式有关的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一种实施方式中。位于本说明书中的各个位置的短语“在一种实施方式中”并不一定涉及相同的实施方式。