[发明专利]减少单层触摸传感器上的电极路径的方法

说明书

一种用于通过在单层触摸传感器上布置驱动和感测电极来减少操作触摸传感器所需的电极数量的系统和方法，电极被布置为使得发送至电极的驱动信号以非一致的模式发送，该模式使触摸传感器的被选中区域能够生成有用的驱动信号而剩下的区域不能生成有用的驱动信号。驱动和感测电极的布置使得到达电极的信号的路径和来自电极的信号的路径不会与触摸传感器的操作干扰。

技术领域

本发明大体涉及一种触摸传感器。具体地，本发明涉及一种用于减少在单层触摸传感器上进行感测所需的电极数量的系统和方法。

背景技术

存在可以利用减少电极的系统的电容式触摸传感器的几种设计。检验触摸传感器的一些基础技术是有用的，以便更好地理解任何电容敏感触摸板会如何利用本发明。

公司触摸板是互电容感测装置，并且示例被示出为如图1的框图。在这种触摸板10中，X电极12和Y电极14的栅格(grid)以及感测电极16被用来限定触摸板的触摸敏感区域18。通常，当存在空间限制时，触摸板10是大约12×16电极或6×8电极的矩形栅格。单个感测电极16与这些X电极12和Y电极14(或行和列)交错。所有位置的测量均通过感测电极16进行。

公司触摸板10测量感测线16上的电荷不平衡。当触摸板10上或触摸板10附近没有指示目标时，触摸板电路20处于平衡状态，感测线16不存在电荷不平衡。当由于在目标接近或者接触触摸表面(触摸板10的感测区域18)时的电容耦合，指示目标引起不平衡时，电极12和14上发生电容改变。测量到的是电容改变，而不是电极12和14上的绝对电容值。通过测量必须被注入到感测线16上的电荷量，触摸板10确定电容的改变，以重新建立或再次获得感测线上的电荷平衡。

如下文所述，利用上述系统以确定手指在触摸板10上或触摸板10附近的位置。该示例描述行电极12，并且对于列电极14以相同方式重复。从行电极测量和列电极测量中获得的值确定交点，该交点为在触摸板10上或触摸板10附近的指示目标的形心。

在第一步骤中，利用来自P、N发生器22的第一信号驱动第一组行电极12，利用来自P、N发生器的第二信号驱动不同但相邻的第二组行电极。触摸板电路20利用互电容测量装置26从感测线16获得表明哪一行电极最接近于指示目标的值。然而，在一些微控制器28的控制下触摸板电路20还不能确定指示目标位于行电极的哪一侧上，触摸板电路20也不能确定指示目标距离电极有多远。因此，系统将待驱动的电极组12移位一个电极。换句话说，在该组的一侧增加电极，同时该组的相对侧的电极不再被驱动。然后新的组由P、N发生器22驱动，并且进行感测线16的第二次测量。

从这两次测量有可能确定指示目标位于行电极的哪一侧以及有多远。利用比较两个所测信号的幅度的等式，然后确定指示目标位置。

公司触摸板的灵敏度或分辨率大大高于12×16的行列电极栅格隐含的灵敏度或分辨率。分辨率典型地大约为每英寸960量级或更大。精确的分辨率由组件的灵敏度、相同行和列上的电极12和14之间的间距和对于本发明而言不重要的其它因素确定。利用P、N发生器24，对Y或列电极14重复上述过程。

虽然上述的触摸板使用X电极12和Y电极14的栅格以及独立且单一的感测电极16，但是感测电极实际上可以是通过使用多路复用的X电极12或Y电极14。

使用上述或其它感测技术的触摸传感器，以形成单层触摸传感器的电极的触摸传感器阵列。

发明内容

在第一实施例中，本发明是一种用于通过在单层触摸传感器上布置驱动和感测电极来减少操作触摸传感器所需的电极的数量的系统和方法，电极被布置为使得发送至电极的驱动信号被以非一致的模式(pattern)发送，该模式使触摸传感器的被选中区域能够生成有用的驱动信号而剩下的区域则不能生成有用的驱动信号。驱动和感测电极的布置使得到达电极的信号的路径(rounting)和来自电极的信号的路径不会与触摸传感器的操作干扰。