[发明专利]具有接近感测的输入装置中的手指追踪

说明书

一种用于增加触摸和接近敏感触摸传感器的接近感测距离的系统和方法，其通过将时变电压或驱动信号驱动到至少还用一只手握住触摸传感器的用户，并随后当手指在触摸传感器中的感测电极的接近感测距离内时，在触摸传感器上的感测电极上感测来自用户的手指或拇指的驱动信号，从而在触摸传感器的接近感测方式中使用户的可检测性的距离能够更大。

技术领域

本发明总体涉及触摸和接近传感器。更具体地，本发明涉及改善追踪握住触摸并接近敏感装置的手指的能力。

背景技术

可用于本发明的电容式流量传感器有几种设计。检查触摸传感器的基础技术是有用的，以更好地理解任意电容敏感触摸板可如何利用本发明。

公司的触摸板是一种互电容感测装置并且是如图1中的框图所示出的示例。在该触摸板10中，X(12)和Y(14)电极的网格和感测电极16是用于限定触摸板的触敏区域18。通常地，触摸板10是大约16乘12个电极的矩形网格，或者在存在空间限制时是8乘6个电极的矩形网格。与这些X(12)和Y(14)(或行和列)电极交错的是的单个感测电极16。通过感测电极16来进行所有的位置测量。

公司的触摸板10测量感测线16上的电荷不平衡。当没有指示物体在触摸板10上或接近触摸板10时，触摸板电路20处于平衡状态，并且感测线16上的电荷平衡。当物体接近或接触触摸表面(触摸板10的感测区域18)时由于电容耦合而由指示物体产生不平衡时，在电极12、电极14上发生电容的变化。测量的是电容的变化，但不是电极12、电极14上的绝对电容值。触摸板10通过测量用于重新建立或重新获得感测线上的电荷的平衡而必需注入感测线16上的电荷的数量来确定电容的变化。

上述系统用于确定在触摸板10上或接近触摸板10的手指的位置，如下所述。该示例描述了行电极12，并且对列电极14以相同的方式重复。从行和列电极测量获取的值确定交叉点，该交叉点为在触摸板10上或接近触摸板10的指示物体的质心。

在第一步中，用来自P,N发生器22的第一信号驱动行电极12的第一组，并且用来自P,N发生器22的第二信号驱动不同但相邻的行电极12的第二组。触摸板电路20使用互电容测量装置26从感测线16获取值，该互电容测量装置26指示出最靠近指示物体的行电极。然而，在部分微控制器28的控制下的触摸板电路20还不能确定指示物体位于行电极的哪一侧，触摸板电路20也不能确定指示物体远离电极的距离。因此，该系统通过一个电极改变待驱动的电极组12。换言之，在组的一侧添加电极，而不再驱动组的另一侧上的电极。然后，通过P,N发生器22驱动新组，并且进行感测线16的第二次测量。

通过这两次测量可确定指示物体位于行电极的哪一侧并确定距离多远。使用比较两个测量信号的量值的方程，然后执行对指示物体的位置确定。

公司的触摸板的灵敏度或分辨率远高于行和列电极的16乘12网格所具有的灵敏度。分辨率通常为每英寸960计数或更高。精确的分辨率由组件的灵敏度、在相同行和相同列上的电极12和电极14之间的间距、以及对本发明不重要的其它因素确定。使用P,N发生器24对Y或列电极14重复上述过程。

虽然以上描述的触摸板使用X电极12和Y电极14的网格并使用独立且单一的感测电极16，但是通过使用多路复用，感测电极实际上可以是X电极12或Y电极14。

近年来，手持式或便携式电子装置变得多产。这些装置包括但不限于智能手机、视频游戏控制器、便携式视频游戏、TV遥控器、相机、增强现实眼睛、虚拟现实眼睛、多媒体播放器等。

通过提供与便携式电子装置的交互的新方法来增加能力已经成为了一种的趋势。一个挑战在于创建直观且高效的用户输入。一个具体的示例是，希望不仅在与触摸控制板、触摸屏、触摸板、触摸表面或触摸传感器的接触中追踪手指，而且还在三维空间中追踪手指。