[发明专利]利用传感器运动的误差修正来确定触摸位置的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及触敏器件，更具体的说，涉及在电容触敏面板中改进触摸位置确定的方法和系统。

背景技术

触敏器件提供了连接计算机或者其他数据处理设备的简单、直观的界面。使用者不是使用键盘键入数据，而是通过触摸图标或者在触敏面板上进行书写或绘图来传递信息。触摸面板用于多种信息处理应用场合。交互式视觉显示器通常包括某些形式的触敏面板。随着诸如移动电话、个人数字助理(PDA)以及手持或膝上型计算机等下一代便携多媒体设备的出现，触敏面板与视觉显示器的结合变得越来越普遍。

许多触摸面板使用电容传感技术来确定触敏表面上的触摸位置。电容系统基于触摸表面上或触摸表面附近的接触产生的电容耦合确定触摸位置。一种类型的电容触摸面板典型地包括沉积在基板上的电阻层。该电阻层形成触摸面板的触摸表面。将电信号施加在电阻层的几个位置上，例如触摸面板的每一个角上，从而产生穿过触摸表面的均匀的场。当使用者的手指接近或者接触触摸表面时，信号经使用者的手指与触摸表面电容耦合。在这种结构中，电阻层成为电容器的一个极板，使用者的手指成为电容器的另一个极板。电容耦合改变了从每个角部流过的信号电流。控制器电路测量由电容量变化引起的每个角部的电流变化。控制器电路基于角部电流的相对量值确定触摸位置。

在另一种电容触摸面板中，在介电层的任一侧布置导电金属或陶瓷电极的矩阵或格栅。在每个电极上施加AC信号，并且测量所施加的每个信号的至少一种信号参数，例如电压和/或电流。使用者位于触摸面板上或触摸面板附近的手指将与面板中的电极电容耦合，从而引起一个或多个电极的信号参数变化。测量电极处的信号，并且确定每个电极的信号参数的变化。分析电极之间的信号参数的相对变化，以确定触摸位置。插值法可以用于确定电极之间的触摸位置。

发明内容

本发明涉及通过修正因触摸面板运动引起的误差来改进触摸位置确定的方法和系统。

本发明的一个实施例涉及一种触敏器件。该触敏器件包括电容触摸传感器，该电容触摸传感器构造成生成表示触摸表面上的电容耦合触摸位置的信号。误差修正传感器生成与触摸位置信号的误差有关的信号。该误差与电容触摸传感器的运动有关。该触敏器件包括处理器，该处理器构造成根据触摸位置信号和误差信号确定触摸位置。

在各种实施方式中，误差修正传感器可以包括电容传感器、力传感器、弯曲模态传感器或构造成检测因触摸面板运动引起的误差的其他类型传感器。

用于进行触摸位置确定的电容触摸传感器可以包括设置在基板一侧的电极层。误差修正传感器可以包括布置在基板的相反一侧的一个或多个电极。在一种构造中，误差修正传感器可以包括布置在基板的周围部分上的连续电极。在另一种构造中，误差修正传感器可以包括布置在基板的周围部分上的多个离散电极。

误差修正传感器的(多个)电极可以用于屏蔽电极层的一些部分以使其免于电磁干扰(EMI)。附加的或作为选择的是，误差修正传感器的(多个)电极可以构造成减小电极层与触敏器件的导电结构之间的电容耦合。除了提供误差修正和/或屏蔽能力以外，误差修正传感器还可以构造成测量触摸表面上的触摸力。

本发明的另一个实施例涉及确定触摸表面上的触摸位置的方法。根据触摸表面上的电容耦合触摸生成触摸信号。生成与触摸表面的运动有关的误差信号。根据触摸信号和误差信号确定所述触摸位置。

在一种实施方式中，通过测量电容变化生成误差信号，该电容变化是对用于生成触摸信号的触摸传感器的运动做出的响应。另一种实施方式涉及测量触摸表面的位移或低频振动。可以根据误差信号调节触摸信号，从而确定触摸位置。

根据本发明的各个方面，误差信号可以用于校准触摸表面和/或用于确定触摸力。

上述发明内容的目的不是用来描述本发明的各个实施例或每种实施方式。通过结合附图并参考下面的详细说明和权利要求书，将清楚本发明的优点、效果并更全面地理解本发明。

附图说明

图1A和图1B为流程图，示出了根据本发明实施例的触摸传感方法；

图2为框图，示出了根据本发明实施例的触摸面板系统，该触摸面板系统包括与控制器电耦合的电容触摸传感器；

图3为根据本发明实施例构造的具有单个后部电极的触摸面板的视图；

图4为根据本发明实施例构造的具有多个后部电极的电容触摸面板的视图；

图5A和图5B为根据本发明实施例的具有后部电极的触摸面板系统的横截面图；