[发明专利]高级接收通道体系结构

说明书

技术领域

本公开一般涉及用作计算系统的输入设备的触摸传感器面板，并且具体地，涉及从触摸传感器面板接收的解调信号。

背景技术

当前可以获得许多类型的输入设备，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、触摸传感器面板、操纵杆、和触摸屏等，用于在计算系统中执行操作。尤其是，触摸屏由于其容易且通用的操作以及其不断下降的价格而正变得日益流行。触摸屏可包括触摸传感器面板和显示设备，所述触摸传感器面板可以是具有触敏表面的清澈面板，所述显示设备可被定位在该面板后面，从而所述触敏表面可以大体覆盖显示设备的可观看区域。触摸屏可允许用户通过使用手指、输入笔或其它物体在显示设备正在显示的用户界面(UI)所指定的位置处触摸该触摸传感器面板来执行各种功能。一般来说，触摸屏可识别触摸事件以及触摸事件在触摸传感器面板上的位置，然后计算系统可根据在该触摸事件时出现的显示来解释该触摸事件，并且此后可基于该触摸事件执行一个或多个动作。

触摸传感器面板可由驱动线路和感测线路的矩阵形成，在多层实施例中，传感器或像素出现在驱动线路和感测线路彼此交叉同时被电介质材料隔开的位置，或在单侧实施例中，出现在驱动线路和感测线路彼此相邻的位置。可以激励信号驱动每个驱动线路，并且因为由于激励信号而被注入感测线路的电荷与触摸量成比例，所以可以识别触摸位置。然而，激励信号可能需要的高压可能迫使传感器面板电路具有较大的尺寸，并且被划分为两个或更多的离散芯片。另外，由于操作LCD所需的电压转换可被电容耦合到触摸传感器面板的感测线路上，并且引发不准确的触摸测量，由基于电容的触摸传感器面板和诸如液晶显示器(LCD)的显示设备形成的触摸屏可能受到噪声问题的影响。另外，用于给系统供电或充电的交流(AC)适配器也可以将噪声耦合到触摸屏内。其它噪声源可以包括系统中的切换电源、背光逆变器和发光二极管(LED)脉冲驱动器。这些噪声源中的每一个具有可以随时间改变的独特干扰频率和振幅。考虑噪声问题可能需要附加的逻辑电路，这可能耗用更多模腔(die space)和功率。

发明内容

本发明的各种实施例可以在触摸传感器面板的频谱分析阶段和触摸面板检测阶段两者期间使用接收通道电路的特定组件。频谱分析阶段可以包括分析噪声以便识别低噪声激励频率。触摸面板检测阶段可以包括使用一个或多个激励频率和相位，以便检测和定位触摸传感器面板上的触摸事件。

当执行频谱分析时，激励信号没有被施加在触摸传感器面板内的任意驱动线路上。可使用一个或多个频率的同相(I)和正交(Q)信号解调所有接收通道的输出的总和，其可以表示包括所有检测到的噪声在内的施加在触摸传感器面板上的总电荷。解调输出可被用于计算该特定频率的噪声的幅度(magnitude)，其中该幅度越小，该频率下的噪声越低。可以选择一个或多个低噪声频率用于后续的触摸传感器面板扫描。

当执行触摸传感器面板扫描功能时，可以使用一个或多个所选择的低噪声频率同时激励触摸传感器面板的驱动线路，并且可以使用所选择的低噪声频率解调从连接到接收通道的感测线路接收的信号。然后可以保存解调信号。在已经完成所有步骤之后，所保存的结果可被用于确定触摸传感器面板在每个频率的触摸图像的计算。

通过使用相同的数字信号混合器执行频谱分析阶段和触摸面板检测阶段两者期间的功能，可以减少接收通道电路中使用的数字信号混合器的数目。例如，可以在频谱分析阶段和触摸传感器面板检测阶段两者期间使用相同的数字混合器来解调信号。另外，使用信号混合器解调的各组信号可被划分为多个信号集合，并且每个集合可在不同时间被解调。这样做可以进一步减少执行解调功能所需的混合器的数目。作为例子，如果将被解调的信号被划分为两个集合，则解调该信号所需的信号混合器的数目可减少一半。

另外，可以利用正弦波形的对称性来减少用于数字控制振荡器的正弦查找表(LUT)的大小。例如，可将正弦波形的四分之一保存在LUT内，并且可以基于正弦波的对称性得出该波形的其余象限。

附图说明

图1示出了根据本发明的各种实施例的示例性计算系统，其可以使用多个数字混合器执行噪声的频谱分析并且识别低噪声激励频率，并且可以使用多个激励频率和相位以便检测和定位触摸传感器面板上的触摸事件。

图2A示出了根据本发明的各种实施例的示例性互电容触摸传感器面板。

图2B是根据本发明的各种实施例的处于稳定状态(无触摸)情况下的示例性像素的侧视图。

图2C是根据本发明的各种实施例的处于动态(触摸)情况下的示例性像素的侧视图。