[发明专利]使用同步振荡器的正交信号接收器

说明书

相关申请

本申请要求于2011年7月19日提出的美国临时申请第61/509,230号的权益，其内容特此通过引用被并入。

技术领域

本公开涉及用户接口设备领域，且特别涉及电容式传感器设备。

背景

具有触摸屏接口的触笔的使用已相当成熟。触摸屏设计已综合了许多不同的技术，包括电阻式、电容式、电感式和射频感应阵列。例如，电阻式触摸屏是无源设备，其很适合于与无源触笔一起使用。虽然电阻式触摸屏可以感应来自几乎任何物体的输入，但是通常不支持多点触摸。多点触摸应用的一个例子可以是将两个或多个手指施加到触摸屏。另一例子可以是输入签名，这可包括同时的手掌输入信号和触笔输入信号。由于这些及其它许多缺点，在消费者市场，电容式触摸屏正逐渐取代电阻式触摸屏。

各种栓系的有源触笔方法已被实现用于触摸屏，且这些方法被发现在许多消费者应用中，如销售点终端（例如，用于零售商店中的信用卡交易的签名板）及其它公共用途。然而，对于私人应用，例如个人电脑（“PC”）、智能手机和平板PC，对栓系的电缆的需要是一个明显的缺点。

在各种消费者应用中，也看到了非栓系的有源触笔方法。在非栓系的有源触笔方法中，触笔可无线地同步到电容式感应阵列。电容式感应阵列中或耦合到电容式感应阵列的发射器提供被触笔中的接收器接收的同步信号。发射器可以各种方式无线地耦合同步信号，包括电感、射频、光学、超声或其它媒介。触笔从发射器接收同步信号，并基于该同步信号生成发射信号，发射信号由电容式感应阵列检测。电容式感应阵列中或耦合到电容式感应阵列的感应电路可检测触笔的存在并基于检测到的来自触笔的发射信号确定触笔的位置。保持电容式感应阵列和触笔之间的同步对系统施加了高额负担，因为它影响电池寿命、成本和设计支持。

附图简述

本公开通过例子的方式，而不是通过限制的方式，在附图的图形中被示出。

图1是示出了具有用于检测触摸物体和触笔的存在的处理设备的电子系统的一种实施方式的框图。

图2A是示出了根据一种实施方式的包括电容式感应阵列和触摸屏控制器的系统的框图，所述触摸屏控制器将测得的电容转换成触摸坐标。

图2B是示出了根据一种实施方式的包括电容式感应阵列、触笔和触摸屏控制器的系统的框图，所述触摸屏控制器将测得的电容转换成触摸坐标。

图3是示出了根据一种实施方式的配置成起模数转换器（ADC）的作用的电容感应通道电路的示意图。

图4A和图4B是示出了根据一种实施方式的电容感应通道电路的操作的时序图。

图5A是示出了根据一种实施方式的用于接收非同步的触笔发射信号的正交接收器的框图。

图5B是示出了根据一种实施方式的正交接收器的操作的表。

图6A是示出了根据一种实施方式的用于接收非同步的触笔发射信号的正交接收器的框图。

图6B是示出了根据一种实施方式的用于接收非同步的触笔发射信号的正交接收器的框图，所述正交接收器具有用于检测无源的触摸物体的额外的并行信号处理通道。

图7是示出了根据一种实施方式的正交接收器的电容式感应通道频率峰值的简图。

图8A是示出了根据一种实施方式的用于接收非同步的触笔发射信号的双平衡的正交接收器的框图。

图8B是示出了根据一种实施方式的三循环的最小二乘估计器的数据流的简图。

图9是示出了根据一种实施方式的使用多个同步振荡器的多通道正交信号接收器的一种实现方案的框图。

详细描述

以下描述阐明了许多具体细节，例如特定的系统、部件、方法等的例子，以便提供对本发明的几种实施方式的好的理解。然而，对本领域技术人员将明显的是，至少本发明的一些实施方式可在没有这些具体细节的情况下被实践。在其它情况下，熟知的部件或方法未被详细描述，或以简单的框图形式呈现，以避免不必要地使本发明难以理解。因此，所阐明的具体细节仅仅是示例性的。特定的实现方案可根据这些示例性细节而改变，且仍被设想为在本发明的范围内。