[发明专利]用于多点触摸控制器的电荷再循环

说明书

技术领域

本发明涉及利用多个激励频率和相位来检测和定位触摸事件的触摸式传感器面板，并且更特别地涉及将在被激励的驱动线路的放电期间被另外损耗的电荷的再循环。

背景技术

目前，许多类型的输入设备均可用于在计算系统中执行操作，例如按钮或键盘、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸式传感器面板、触摸屏等。特别地，触摸屏因为其操作的简易和多功能性以及其逐渐降低的价格而变得日益流行。触摸屏可以包括触摸式传感器面板，该触摸式传感器面板可以是具有触敏表面的清晰面板，并且显示设备可以被定位为部分或全部位于所述面板后面，从而触敏表面能够基本覆盖显示设备的可视区域。触摸屏可以允许用户通过使用手指、触针或其他物体触摸所述触摸式传感器面板的由用户界面(UI)指定的位置而执行各种功能，所述用户界面由显示设备显示。一般地，触摸屏可以识别触摸事件以及触摸事件在触摸式传感器面板上的位置，而计算系统之后可以根据在触摸事件发生时刻出现的显示来解释所述触摸事件，并且此后可以基于所述触摸事件执行一个或更多个动作。

触摸式传感器面板可以由驱动线路和感测线路的矩阵形成，其中传感器或像素存在于驱动线路和感测线路彼此相交的位置，同时驱动线路和感测线路由电介质材料分离以形成电容性感测节点。为了扫描触摸式传感器面板并计算触摸的图像，可以使用选择的频率的不同相位来同时激励触摸式传感器面板的驱动线路，并且一个或更多个混频器可以配置为使用选择的频率解调从感测线路接收的信号。来自混频器的解调的信号可以用于计算，以确定每个频率下对于触摸式传感器面板的触摸的图像。

对触摸设备关注的是在扫描触摸式传感器面板时其消耗的功率量。由于由设备消耗的部分功率可以因多点触摸式面板中的驱动电极的寄生电容的反复充电导致，因此，高功耗问题对于手持式或电池供电的设备会是特别重要的。

发明内容

本发明涉及当以激励信号的同相和反相分量同时激励触摸式传感器面板的两条或更多条驱动线路时的电荷再循环。通过以激励信号的同相分量激励的驱动线路的电容放电到以相同激励信号的反相分量激励的另一条驱动线路的电容，电荷可被再循环。

为了执行电荷再循环，放电路径(电荷再循环路径)可以选择性地形成于以激励信号的同相分量激励的驱动线路和以所述激励信号的反相分量激励的驱动线路之间。多路复用器可以耦接到每条驱动线路的驱动器和公共放电路径。当执行电荷再循环时，控制逻辑可以将多路复用器配置为隔离所述驱动器并将以激励信号的同相分量激励的驱动线路与以所述激励信号的反相分量激励的驱动线路耦接。充电的驱动线路上的电容之后可以放电到放电的驱动线路上的电容。在一些实施例中，多路复用器能够在电荷恢复阶段期间以脉冲宽度调制(PWM)信号调制。这可以提供对放电波形的波形形状的控制，以减小EMI(电磁干扰)并最大化恢复的信号。

当达到平衡点时，可以断开放电路径，并且驱动器可以再次连接到它们各自的驱动线路。通过将驱动器配置到它们适当的状态，初始充电驱动线路上的电容可以通过它们各自的驱动器完全放电，同时初始放电驱动线路上的电容可以通过它们各自的驱动器完全充电。在一些实施例中，代替通过驱动器使所述电容完全放电，控制逻辑可以将驱动器配置为使得所述电容被放电到保持电容器而非放电到地。保持电容器可以通过电荷泵使用并且被提供到电源电压以生成比电源自身更高的供应电压，从而电源不需要产生触摸式传感器面板要求的全部供应电压。

附图说明

图1例示了在具有寄生电容的触摸式传感器面板中驱动驱动线路的传统驱动器输出级。

图2a例示了根据本发明的一个实施例的触摸式传感器面板的驱动线路之间的示例性的电荷再循环。

图2b例示了根据本发明的一个实施例的触摸式传感器面板的驱动线路之间的电荷再循环的示例性等效电路模型。

图3例示了根据本发明的一个实施例在充电和电荷再循环期间驱动线路上看到的示例性电压相对所述电压的时刻的图。

图4a例示了根据本发明的一个实施例应用电荷再循环的示例性的四条驱动线路实施例。

图4b例示了根据本发明的一个实施例在图3a中的点(3)和(4)之间的示例性的平滑作用。

图4c例示了根据本发明的实施例的示例性的电荷再循环调制模块。

图5a例示了驱动线路上的寄生电容，该寄生电容通过n沟道FET放电到地，而以传统的状态过渡完成所述寄生电容的放电。

图5b例示了根据本发明的一个实施例的示例性的高级电荷再循环。