[发明专利]传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器。

背景技术

触摸板(touch pad)是众所周知的，特别是对于诸如膝上型计算机和移动电话之类的便携式设备。触摸板是一种输入设备，并且包括传感器和所关联的电路。在用户移动触笔或手指触摸到触摸板的一部分时，该接触就对传感器发生影响，并被电路检测出来。有各种机制可以用来检测触摸板上的接触点。

一种这样的机制如图1所示。传感器10使用了一块矩形的导电片11，它的每个角上都有一根电接线。导电片11用同质的石墨纸制成。

导电片11是电阻性的。在触笔或手指接触导电片11时，接触点处的电阻改变，因此两个不同的电接线12之间的电容(从而也就是阻抗)改变。为了确定触笔或手指放在导电片上的位置，要进行一些测量。有许多可选方案可以用来进行测量。在一种技术中，将两根邻近的电接线12短路。然后，将AC(交流电)电荷脉冲加到其中一根电接线12上，并且在另两根相应的电接线上进行信号测量(不需要对短接在一起的两根电接线12进行测量)。然后，将短接的电接线12断开，而将对面的两根电接线12短路。然后，在这个特定的安排下重复这个测量过程。根据测量结果，可以计算出触笔或手指位置的坐标。接着，将另两根邻近的电接线12短路，再重复这个测量过程。此后，将对面的电接线12短路，再重复这个测量过程。

信号测量用来推断取决于所施加的电荷脉冲和手指位置的电荷分布。因此，可以根据信号测量结果确定手指位置。可以用某个电荷电平作为触发、计算在一段给定时间间隔内的触发事件数来进行信号测量，也可以通过固定时间间隔并确定在这段时间结束时对参考电容值的电荷电平来进行信号测量。

在另一种技术中，将AC脉冲施加到一个角而在其他角进行测量。

在又一种技术中，AC脉冲同时施加到所有四个角上。

AC脉冲的施加、电流测量和位置计算功能用例如英国南安普敦的量子研究组(Quantum Research Group of Southampton，UK)出售的产品之一的集成电路(IC)  来完成。位置计算取决于所用的AC脉冲施加技术。

如图1所示的传感器往往会有所谓的枕形误差。枕形误差在传感器10的边缘的中点处最大，而在传感器的中心和传感器的角上最小。枕形误差的出现是由于手指附近的边的对角上的电荷损失。枕形误差在边缘中点最大是因为在那里相对阻抗最大；手指位置与最近的角之间的距离(因此也就是阻抗)不是比手指位置与对角之间的距离(阻抗)小许多。

由于枕形误差产生定位误差，对于用户来说这可能是不方便的，因为输入设备可以记录与所想要的不同的输入。这对于触摸屏设备来说尤其不方便，虽然对于触摸板之类的也不方便。

枕形误差可以用软件校正。然而，软件枕形误差校正并不会提高在传感器10的各个角附近的测量分辨率，因此位置测量精度不是最佳的。此外，需要相对复杂的算法来进行枕形误差校正，因此加重了处理资源的负担，而且显著地增加了功耗。

图2说明了一种以硬件来解决枕形畸变的问题的现有技术的传感器14。传感器14是与图1的传感器相同的同质碳片。碳片15在其上包括多个长形的缝隙。两个这样的缝隙标注为16和17。缝隙16、17相互平行而且与构成碳片15的矩形的两个侧边平行地延伸。缝隙16、17延伸了碳片15的大部分长度，但是留下的材料使得每个角通过碳片的各自的直的路线与每个邻角直接连接。缝隙16、17限定了与碳片15的两个侧边平行的路线。三个这样的路线标注为18、19和20。最上面的边的中点与邻角之间的导电路径的长度(因此也就是它们之间的阻抗)比最上面的边的中点与对角之间的导电路径的长度显著地短。因此，电荷或者要经过较长的路径移动到对角，或者在邻近的条之间形成电容性连接。这些因素导致传感器14在手指放在最上面的边附近时的枕形误差比较小。手指放在最下面的边时效果相同。然而，在手指放在传感器14的侧边附近时枕形误差只是稍有减小。

本发明是在这种背景下提出的。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供了一种包括矩形导电部件的传感器，在导电部件内具有非导电功能件，非导电功能件在导电部件中限定导电路线使得在传感器上的与每个边邻近的点只有经由在该边的端部处的角由导电路线连接到该边的至少一个对角。

按照本发明构成的传感器可以做成包括在二维中的硬件枕形误差校正。这是有益的，因为它免除或至少降低了对软件校正的要求，因此也就免除或至少降低了所关联的处理资源的使用和功率的消耗。