[发明专利]减少用于单层触摸传感器的驱动和感测电极的多路复用和多路解编

说明书

一种用于为了将数据多路传输到感测电极上、测量感测电极而利用单层触摸传感器的数据以通过使用编码激励驱动模式追踪单一目标以及然后为了获得关于触摸传感器上的至少一个目标的位置信息而多路解编感测电极的测量值的信息的系统和方法。

技术领域

本发明总体涉及单层触摸传感器。更具体地，本发明是一种用于使用来自单层触摸传感器的数据来追踪使用驱动和感测电极的多路复用和多路解编的系统的单一目标的系统和方法。

背景技术

当讨论触摸传感器时，值得注意的是存在数个不同的电容灵敏传感器的设计。可以改进以用于本发明的一个现有触摸板设计是由公司制造的触摸板。因此，检查底层技术对更好地理解如何改进任意电容灵敏触摸板以用于本发明是有用的。

公司触摸板是互电容感测装置，示例如图1中的框图所示。在该触摸板10中，X(12)和Y(14)电极的栅和感测电极16用于限定触摸板的触敏区18。典型地，触摸板10为大约16×12电极的矩形栅或当有空间约束时为8×6电极的矩形栅。与这些X(12)和Y(14)(或行和列)电极交错的是单个感测电极16。通过感测电极16进行所有位置测量。

公司触摸板10测量感测线路16上的电荷的不平衡。当没有指向目标在触摸板10上或触摸板10附近时，触摸板电路20处于平衡状态，且感测线路16上没有电荷不平衡。当指向目标由于该目标接近或接触触摸表面(触摸板10的敏感区18)时的电容耦合而产生不平衡时，在电极12、14上出现电容变化。测量的是电容的变化，而不是电极12、14上的绝对电容值。触摸板10通过测量必须被注入到感测线路16上的电荷量来确定电容的变化，以重建或恢复感测线路上的电荷平衡

上述系统被用于确定如下所述的手指在触摸板10上或触摸板10附近时的位置。该示例描述行电极12，且对于列电极14以同样的方式进行重复。从行和列电极测量值中获得的值确定触摸板10上或触摸板10附近的指向目标的形心的交叉点。

在第一步中，第一组行电极12利用来自P、N发生器22的第一信号驱动，不同但相邻的第二组行电极利用来自P、N发生器的第二信号驱动。触摸板电路20使用互电容测量装置26从感测线路16获得值，该值表明哪个行电极最接近指向目标。然而，在一些微控制器28控制下的触摸板电路20还不能确定指向目标位于行电极的哪一侧，也不能确定指向目标距离电极恰好多远。因此，系统通过待驱动的电极组12中的一个电极而变化。换言之，该组的一侧上的电极增加，而不再驱动该组的相对侧上的电极。然后，新的组被P、N发生器22驱动，并且进行感测线路16的第二次测量。

从这两个测量值能够确定指向目标位于行电极的哪一侧及距离多远。然后，通过利用比较所测量的两个信号的大小的方程式测定指向目标的位置。

公司触摸板的灵敏度或分辨率远远高于行和列电极的16×12栅所蕴含的灵敏度或分辨率。该分辨率通常大约为960频数(counts)/英寸或更大。精确的分辨率是由组件的灵敏度、相同行和列上的电极12、14之间的间距以及对本发明不重要的其他因素决定。对于Y或列电极14，使用P、N发生器24重复上述处理。

尽管上述触摸板使用X和Y电极12、14的栅和单独且单一的感测电极16，但是通过使用多路复用技术，感测电极实际上可以为X电极12或Y电极14。任一设计将能够使本发明运行。

公司触摸板的底层技术基于电容传感器。然而，其他触摸板技术也可以用于本发明。这些其他的接近灵敏和触摸灵敏触摸板技术包括电磁、感测、压力传感、静电、超声波、光学、电阻膜、半导体膜或其他手指或触针响应技术。

上述现有技术涉及多层触摸传感器。现有技术将有利于提供一种对于使改善设置在触摸传感器下面的显示屏的可见性的单层触摸传感器最优化的新的驱动和感测电极设计。

发明内容