[发明专利]用于驱动触摸传感器屏蔽体的触摸传感器控制器

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及触摸传感器，并且，更具体而言，涉及用于驱动触摸传感器屏蔽体的触摸传感器控制器。

背景技术

作为机械开关的一种相对便宜的代替物，触摸传感器已经用了很多年。一种通常称为电容性触摸传感器或者触摸板(pad)的触摸传感器类型检测当例如人的手指的物体触摸触摸板时电容的变化。在例如电话触摸板的应用中，多个电容性触摸板作为隔开的触摸板的阵列或者矩阵布置，并且按照电话的形状、大小和设计许可来布置。

触摸传感器控制器用于控制触摸传感器的操作并提供用于确定触摸板何时被触摸的检测电路。作为检测电路功能的一部分，可以确定在每个触摸板上的基线电容(baseline capacitance)。触摸触摸板改变了电容，并且该变化通过触摸传感器控制器检测。触摸板的触摸灵敏度至少部分地由该基线电容确定。基线电容的增加会减小灵敏度。

存在许多可能影响电容性触摸板的基线电容的环境和设计条件。例如，触摸板的基线电容可能由于存在靠近该触摸板的人手而增加。围绕触摸板的屏蔽体可以用于减小杂散电容的影响。一般来说，屏蔽体是作为围绕每个触摸板的环或者作为支撑该触摸板的印制电路板(PCB)背侧的平面或外壳形成的，或者二者兼有。屏蔽体可以接地。触摸板和屏蔽体之间的电位差可能导致屏蔽体和触摸板之间的寄生电容，由此改变基线电容并减小触摸灵敏度。

因此，所需要的是解决以上问题的触摸传感器控制器。

附图说明

本发明是通过示例来说明的而且不受附图限制，在附图中相同的标号指示相似的元件。图中的元件是为了简化和清晰而示出的，而且不一定按比例绘制。

图1以框图形式示出了根据一种实施方式的用于驱动触摸传感器屏蔽体的触摸传感器控制器。

图2示出了具有屏蔽环的多个电容性触摸传感器触摸板的俯视图。

图3示出了沿图2中线3-3的多个电容性触摸传感器触摸板的截面图。

图4示出了根据图3的另一种实施方式的截面图。

具体实施方式

总体而言，提供了包括用于驱动触摸板屏蔽体的电路的电容性触摸板控制器。该屏蔽体被充电至等于触摸板上的电压的电压。在一种实施方式中，多个触摸板按顺序每次一个触摸板地充电至预定的电压。触摸板控制器包括电压生成器、选择器电路和用于把触摸板的电压提供给屏蔽体的电压跟随器。当一个触摸板被充电时，除了触摸板之外，充电电压还提供给屏蔽体。屏蔽体可以采用围绕每个触摸板的屏蔽环或者是触摸板背侧上的屏蔽体的形式，或者二者兼有。通过把屏蔽体电压保持到与触摸板的电压相等，触摸板和屏蔽体之间的寄生电容显著减少，由此提高触摸灵敏度。

应当指出，如在此所使用的，术语触摸板、触摸传感器和电极将可以互换使用，指代感测电容变化并作为响应提供信号的电容性触摸传感器。而且，在此所讨论的导体可以参考单个导体、多个导体、单向导体或者双向导体来说明或描述。但是，不同的实施方式可以改变导体的实现方式。例如，可以使用单独的单向导体，而不是双向导体，反之亦然。而且，多个导体可以用串行地或者以时间复用方式传输多个信号的单个导体代替。同样地，传送多个信号的单个导体可以分成传送这些信号的子集的各个不同的导体。因此，针对信号传输，存在许多选择。

图1以框图形式示出了根据一种实施方式用于驱动触摸传感器屏蔽体的触摸传感器控制器10的一部分，其中所述触摸传感器屏蔽体用于屏蔽多个触摸传感器。在一种实施方式中，多个触摸传感器用在电话或者手机上。触摸传感器控制器10用于给多个电容性触摸传感器充电，以便确定在所述多个触摸传感器的每一个上的基线电容。所述多个触摸传感器是传统的、用于代替机械开关的电容性触摸传感器。所述多个触摸传感器中的每个触摸传感器被周期性地充电，并且所述多个触摸传感器是按顺序充电的。所示出的触摸传感器控制器10的部分包括电压生成器12、选择器电路14、充电控制电路16和电压跟随器18。触摸传感器控制器10中不用于给屏蔽体充电的其它部分，例如触摸检测电路，没有在图1中示出。电压生成器12包括标记为ELE0-ELEm的多个输出端子，其中m是整数。输出端子ELE0-ELEm中的每一个都与单个触摸板对应并连接到单个触摸板。触摸板的数量可以为任何数量，并且整数m等于触摸板的数量。在一种实施方式中，m等于12。电压生成器12用于在多个输出端子中的每一个上以预定的顺序提供预定的电压。在一种实施方式中，电压生成器12的特征在于其是传统的电容-电压转换器。在另一种实施方式中，电压生成器12可以以不同的方式生成电压。