[发明专利]电容传感器

说明书

提供了一种具有包括了至少一个驱动导体和一个感测导体的感测区域的触摸传感器。所述驱动导体和所述感测导体各自设置在基板上，使得对于所述感测区域内的所述驱动导体上的任何两个给定点，距感测区域内的感测导体上的每个点最近的点距离不同。可以使用与其他驱动导体或感测导体交叉的另一个驱动导体或感测导体。可以使用又另一个导体，这导致偶数个驱动导体和感测导体。重复三个或四个导体图案允许更宽的感测区域。驱动电路和感测电路用于测量由传感器上的给定触摸产生的触摸增量。对于给定的触摸，测量到的触摸增量将随该触摸沿导体长度的位置而变化。

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技术领域

所公开的系统和方法中总的来说涉及感测领域，且更具体地涉及使用单侧驱动电容传感器的电容感测。

背景技术

触摸敏感设备由于其易用性和多功能性而广泛用作各种计算系统和其他设备的输入设备。触摸敏感设备通常包括触摸表面，该触摸表面在各种应用中可以是透明的、半透明的或不透明的。在许多应用(例如，智能手机、智能手表、触屏电视和触屏监视器)中，透明的触摸表面包括显示设备，该显示设备实现了通过适当的软件和硬件允许用户与显示器交互的触摸界面。在其他应用(例如，触摸板)中，触摸表面不包括通过其观看的显示设备。用于测量触摸增量(Δ)(例如，由触摸而产生的可测量变化(即响应))并且从这些测量来确定一个或多个触摸的位置的许多方法和装置是已知的，参见例如题为“LOW LATENCY TOUCHSENSITIVE DEVICE(低等待时间触摸敏感设备)”的美国专利第9,019,224号和题为“FASTMULTI-TOUCH POST-PROCESSING(快速多触摸后处理)”的美国专利第9,529,476号，以上专利的公开内容通过参考被并入本文中。触摸增量通常被表示为以dB为单位的比率。通常，触摸增量直接影响系统的信噪比(SNR)。在典型的电容触摸传感器设计中，期望在传感器的触摸表面处有高触摸增量。通常，触摸增量将反映触摸传感器的基线响应与该触摸传感器对存在的触摸对象(诸如手指或触控笔)的响应之间的差异。在以上标识的专利的情境中，触摸增量将反映触摸传感器在每一个给定的频率处的基线响应与该触摸传感器在这些频率处对存在的触摸对象(诸如手指或触控笔)的响应之间的差异。

触摸传感器的部分——该部分可以是导电材料(诸如ITO或银纳米线)——被嵌入触摸表面、放置在触摸表面上、或与触摸表面集成(触摸传感器的这样的部分可以在本文中被称为例如触摸传感器导体、导电元件或导电传感器天线)。触摸传感器导体通常放置在行和列的网格中，可以利用信号或能量来刺激所述行或所述列，尽管在一些实施例中所述行和所述列都被刺激。在典型的触摸应用中，行之间的间隔和列之间的间隔通常是均匀的并且经常被提出为在4mm至5mm的范围中。

如本文中所使用的，被驱动的导体有时被称为驱动线路，并且其他的导体被称为感测线路。在一些触摸传感器中，触摸传感器导体可以同时充当驱动线路和感测线路，参见例如题为“FAST MULTI-TOUCH NOISE REDUCTION(快速多触摸噪声减少)”的美国专利申请序列第14/216,791号，该申请的公开内容通过其引用被并入本文中。诸如以上所述的那些触摸表面之类的触摸表面包括被形成在驱动线路的行与感测线路的列之间的交叉点处的触摸区域或节点的阵列。为了感测触摸表面上的触摸，刺激驱动线路，使该线路与交叉感测线路电容耦合。接收器测量交叉感测线路上的经耦合的信号。在一些实现方式中，来自邻近触摸的节点的经耦合的信号在感测线路上减小，反之亦然。应注意，如本文中所使用的单词“触摸”不要求物理触摸(例如，实际接触)，而仅要求足以产生可测量的触摸增量的靠近。通常，触摸敏感设备通过将检测触摸增量的接收器与行-列位置相关联来检测触摸(即触摸事件)所造成的触摸增量的位置。