[发明专利]电容式触摸传感器中杂散电容的检测和补偿

说明书

技术领域

本发明涉及电容式触摸传感器以及对电容式触摸传感器中的噪声进行检测和补偿。

背景技术

触摸输入设备能够为用户提供一种方便直观的方法来与类似于计算机、视频游戏、公共信息亭、自动导航系统等的电子系统互动。多数这些系统包括放置在触摸传感器后面并紧挨着触摸传感器的显示器，所以显示器是透过触摸传感器看见的。各种触摸传感技术包括在现有技术中已知的电容式、投射电容式、电阻式、表面声波式、以及红外式。

发明内容

本发明提供了检测触摸传感器系统中的杂散电容的方法，其中所述触摸传感器系统包括具有覆盖有效区域(active area)的电阻层的电容式触摸传感器，以及耦接到所述电阻层上多个位置的电子器件，所述电子器件用于根据由于触摸工具与所述电阻层的电容耦合而产生的流经所述多个位置的电流来确定触摸位置。所述方法包括将检测到的信号电平与阈值比较，例如低于记录触摸的阈值的第一阈值。

另一个步骤是当阈值被超过的时候确定一个测试触摸位置，并利用该测试触摸位置来确定杂散电容存在与否。本发明的方法可以附加地或者可替换地包括检测所述电阻层上的信号、在包括信号电平到达阈值以上的上升过程的一段时间内为信号建立分布图(profile)、确定上升过程中信号分布图中的变化率、以及利用所述变化率来确定杂散电容存在与否。

本发明还提供了电容式触摸屏系统，所述电容式触摸屏系统包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器合并了电阻层以及在所述电阻层的多个位置上耦接到所述电阻层的电子器件，所述电子器件用于检测通过对所述电阻层的电容耦合而产生的信号，所述电子器件被配置成根据由于电容耦合而产生的流经所述多个位置的电流来确定触摸工具电容耦合到所述电阻层的位置。所述电子器件还配置来根据针对杂散电容一个或多个典型特性而对信号进行的分析，来把由杂散电容耦合到电阻层而产生的信号与由触摸工具耦合到电阻层而产生的信号区别开。

以上对本发明的总结不是用于描述本发明的每一个实施方式或每一个实施例。本发明的优点、成就、以及对本发明更深刻的理解通过参考以下的详细描述和权利要求并结合附图而将变得明显而且可以理解。

附图说明

图1是电容式触摸屏显示器的示意性分解图。

图2(a)是触摸输入在触摸传感器的左上角附近发生的时候由电容式触摸传感器检测到的总信号的示例性时域图。

图2(b)是图2(a)中同样的信号的时域图，它将每个角落电流对信号的作用分离出来。

图3(a)是杂散电容被耦合到触摸传感器的时候由电容式触摸传感器检测到的总信号的示例性时域图。

图3(b)是图3(a)中同样的信号的时域图，它将每个角落电流对信号的作用分离出来。

本发明可进行各种修改或者具有其它替换形式，其中的细节通过附图中的例子示出并将详细描述。然而，应该理解的是，本发明并不被所描述的实施例的发明所限定。相反，本发明意在覆盖所附权利要求所限定的范围内的所有修改、等同物、以及替换。

具体实施方式

本发明涉及检测电容式触摸输入系统中的杂散电容，尤其是在结合了缺乏屏蔽层(否则可以为有效触摸层屏蔽一些杂散电容)的电容式触摸传感器的系统中。本发明可以使用任何将由于杂散电容而产生的信号从由于触摸输入或者即将到来的接触而产生的信号中区别出来的技术的结合，这些技术包括：空间上的技术，其中从非触摸信号中计算出了一个三角位置并且这个三角位置与由杂散电容预期到的位置指示相比较；和时间上的技术，其中信号的变化率与由杂散电容信号所预期的表现相比较，以及类似的技术。这些技术中的任何技术都可以使用静态或者动态信号阈值作为触发事件，而这个空间的或者时间的标准可以是预先设定的并随着系统经历和记录了各种杂散电容事件而随时间得到学习或进一步改进。

未予说明的是，杂散电容会导致在报告的触摸输入位置中出现位置错误，或者甚至导致有效触摸输入的无报告。杂散电容通常产生信号，当这些信号被三角化时会造成位于触摸传感器可预测区域的“幻影”点。杂散电容通常还会引起非常迅速地增大的信号，在此之前没有通常在有效触摸输入前检测到的逐渐信号增大，也没有随后超过触摸阈值。在本发明中，对位于触摸传感器上的特殊区域中的测试触摸点的观察和/或对直接远离相对平坦的基线而迅速上升的信号的观察可与各种信号阈值一起被用于检测杂散电容，并且在一些情况下用于补偿杂散电容。