[发明专利]用于电容式触摸系统的屏蔽体

说明书

本申请公开触摸传感器系统及方法。该触摸传感器系统包括可以放置在触摸板上或非常靠近触摸板的射频天线。触摸板传感器包括图案化屏蔽体，该图案化屏蔽体屏蔽触摸板传感器免受后侧信号的影响，并且具有大到足以允许射频通过触摸板传感器的开口。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月18日由Jon Bertrand等人提交的题为“射频透过的电容式触摸系统及方法”的申请号为62/794,392的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请转让给其受让人，并且通过引用明确地并入本文。

技术领域

本公开总体涉及电容式传感器，诸如触摸板以及操作方法。更具体地，本公开涉及通过触摸板能够发射和接收射频的系统及其方法。

背景技术

触摸板通常包括在基于处理器的装置，诸如笔记本电脑等上，以允许用户将手指、手写笔等用作输入和选择的来源。此外，基于处理器的装置通常包括用于WiFi、蓝牙、近场通信(NFC)等的射频(例如，3MHz-30GHz)发射器、接收器、收发器等(统称为“收发器”)。然而，电容式触摸板通常需要电屏蔽体，以防止来自基于处理器的装置的噪声干扰正常的触摸板功能。当靠近无线电收发器时，该屏蔽体可能会阻止射频的发射和接收。

例如，触摸板可能是基于处理器的装置(诸如膝上型电脑)的底座中的唯一开口，并且该单个开口可以用于多种目的，例如发送和接收WiFi或NFC通信。现有装置可以将射频天线放置在触摸板附近(例如，下方)，并且将触摸板接地平面屏蔽体填充图案(hatch)，以使某些射频穿过屏蔽体。但是，这种方法通常需要调谐天线以发射穿过屏蔽体，而调谐通常很困难。此外，天线系统可能会比典型安装浪费更多的电能，并且触摸板的性能可能仍会受到影响。另外，由于触摸板印刷电路板(PCB)中的变化影响天线谐振，上述系统可能更难以制造。现有装置及方法还存在其它缺陷、不便以及问题。

发明内容

因此，公开的实施例解决了现有装置及方法的上述以及其它缺点、不便和问题。所公开的实施例包括触摸传感器系统和方法，该触摸传感器系统包括可以放置在触摸板上或非常靠近触摸板的射频天线。触摸板传感器包括图案化屏蔽体，该图案化屏蔽体屏蔽触摸板传感器免受后侧信号的影响，并且具有大到足以允许射频通过触摸板传感器的开口。图案化屏蔽体利用层替换典型的接地平面，该层被设计成屏蔽互电容结，但使每个触摸板传感器单元的中央保持敞开状态(以允许射频通过)。另外，图案化屏蔽体被划分为屏蔽各个传感器结的各个单元。可以以使NFC天线的感应电流最小并且减少NFC系统的电能的图案连接屏蔽体单元。在一些情况下，径向连接屏蔽体单元可以使感应电流最小。在其它示例中，可以以其它配置连接屏蔽体单元以减小感应电流。还存在其它实施例、优点和特征。

在一些示例中，一种设备可以包括触摸传感器；第一天线；屏蔽体结构，定位在触摸传感器和第一天线之间；以及至少一个射频透过(radio frequency transparent)部，整合到屏蔽体结构中。

屏蔽体结构可以包括沉积在电绝缘材料上的金属层，并且射频透过部包括在金属层中限定的开口。

触摸传感器可以包括在第一电极和第二电极之间的互电容交叉点；射频透过部偏离互电容交叉点。

金属层可以与互电容交叉点重叠。

金属层可以具有与互电容交叉点重叠的增大区域。

触摸传感器可以包括与第一天线间隔开第一距离的第一互电容交叉点和与第一天线间隔开第二距离的第二互电容交叉点，其中第二距离比第一距离距第一天线更远。

触摸传感器可以包括与第一互电容交叉点重叠的屏蔽体结构的第一金属层区域，第一金属层区域小于与第二互电容交叉点重叠的屏蔽体结构的第二金属层区域。

屏蔽体结构可以进一步包括沉积在电绝缘材料上的金属层，并且射频透过部包括在金属层中限定的多个屏蔽体开口。