[发明专利]用于确定感应面板上的触摸区域的方法和装置以及触摸组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年3月21日提交的美国临时专利申请No.61/968,643和于2014年3月24日提交的美国临时专利申请No.61/969,421的权益，其全部公开内容通过引用被合并于此。

技术领域

本发明的各种实施例涉及触摸感应领域，并且更具体地，涉及用于确定感应面板上的触摸区域的方法和装置以及触摸组件。

背景技术

近年来，多种电子设备都会使用到触摸显示屏，其包括用于感应用户的触摸的感应面板，以实现电子设备的操作过程中的触摸控制。触摸式感应面板通常可以由电容式感应器构成，并且电容式感应器可以分为自电容感应器和互电容感应器。自电容感应器的示例结构如图1所示，而互电容感应器的示例结构如图2所示。当组成感应面板的电容式感应器的表面被用户的手指或者其他触摸工具接触时，该感应器的电容发生变化。通过检测这个变化，可以确定感应面板上被触摸的区域，从而使得电子设备执行相应的操作。

组成感应面板的感应器通常可以以行列进行布置。图3示出了10×15的示例感应面板，其中电容式感应器位于在行与列交叉处。感应面板的每个行均具有行电极(RX1，RX2，……，RX10)，感应面板的每个列均具有行电极(TX1，TX2，……，TX15)。

在常规方法中采用单端感应方案来确定感应面板是否被触摸以及触摸的具体区域。具体地，每次将驱动信号、诸如脉冲序列V_stim施加到一个列电极(如图3所示出TX1)，并且其他列电极维持在稳定电平(例如DC(直流电)电平)。然后，在各个行电极处检测每个行与被驱动信号驱动的列交叉处的电容式感应器。当某个感应器被触摸时，该感应器的电容相较于未被触摸时的电容会相应地变化。因此，通过将该感应器的电容值与未被触摸时的电容值相比较，可以确定该感应器是否被触摸。例如，可以通过在行电极处耦合的模拟通道来检测表示感应器的电容的数值(诸如，电压值)，从而确定感应器是否被触摸。之后，可以对感应面板上的其他列中的每一列的列电极分别施加驱动信号，而同时将其他列的列电极保持在恒定电平，以便确定感应面板上的每个感应器是否被触摸。感应面板上的触摸区域对应于被触摸的感应器所对应的位置。

然而，上述单端感应方案具有各种缺陷。首先，因为电容式感应器的寄生电容相对较大(通常约为100pF)，而在感应器被触摸时产生的触摸电容较小(典型地从0.05pF到最多1.0pF)，所以感应器在被触摸时导致的电容变化范围较小。这需要更精确的模拟信号检测和模数转换(ADC)，以便检测出每个感应器的电容变化。更重要的是，电子设备中通常存在不可避免的噪声信号。例如，电子设备的射频模块的射频发射会产生噪声信号，调制模块的工作也会产生噪声信号。因为在电子设备中触摸式感应面板与显示面板的相对布置(例如，可能与显示面板层叠布置)，显示面板的元件的开关、扫描和刷新等操作会向感应面板中引入典型的脉冲噪声。此外，还可能存在诸如由电子设备的电源的充放电所产生的正弦噪声。这些噪声信号会影响到感应面板上的电容式感应器中的电荷量，从而影响对感应器的电容值的检测。在一些解决方案中，可以通过提供更好电平的驱动信号来提升在感应器的信号检测过程中的信噪比(SNR)和降低对模拟信号检测和模数转换的精度要求，然而这需要高电压工艺来支持电压强度。

发明内容

鉴于上述以及其他潜在问题中的一个或者多个问题，本发明的多种实施方式提供了一种用于确定感应面板上的触摸区域的方法和装置以及触摸组件。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定感应面板上的触摸区域的方法。该方法包括在感应面板被触摸时，测量感应面板的行或列上的感应器中每两个相邻的感应器之间的电压差值作为触摸差值；以及基于该行或列上的感应器中每两个相邻的感应器对应的预定的基准差值和测量的触摸差值确定感应面板上被触摸的区域。

在一个示例实施例中，基准差值是在感应面板未被触摸时测量的行或列上的感应器中每两个相邻的感应器之间的电压差值。

在一个示例实施例中，该方法还包括在测量行上的感应器中每两个相邻的感应器之间的电压差值时，对行上的感应器施加驱动信号。该方法还包括在测量列上的感应器中每两个相邻的感应器之间的电压差值时，对列上的感应器施加驱动信号。