[发明专利]电容触摸传感器和在其中进行测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在电容触摸传感器中测量电容的技术，例如在传感器中同时测量力和真正电容触摸的技术。

背景技术

诸如在用于便携式设备和用于监视器的触摸屏中使用的那些触摸传感器被构造成检测电容的改变，以基于检测到的改变产生电信号并将所产生的电信号发送给接收器用于进一步处理。

发明内容

本说明书描述了一般涉及被构造成测量从用户施加于触摸传感器的真正电容触摸和/或力的触摸传感器。

一般而言，本说明书中描述的主题的某些方面可以体现在涉及传感器的方法中。此方面的其他实施例包括被构造成执行编码在计算机存储设备上的方法的动作的相应的系统、装置和计算机程序。

一般而言，本说明书中所描述的主题的另一方面可被体现在包括涉及电容触摸传感器的动作的方法中。传感器包括按行排列的导体的第一阵列（例如，重复线图案或线的有序排列），其中第一阵列中的导体基本上彼此平行排列。传感器包括以列排列的导体的第二阵列，其中第二阵列中的导体列基本上彼此平行排列。第二阵列中的导体列位于导体的第一阵列下方，第二阵列中的导体被排列在与第一阵列中的导体行的方向基本垂直的方向上。传感器包括具有电介质材料的薄片，其中薄片位于导体的第二阵列下方。传感器包括位于薄片下方的接地面。第一和第二阵列被构造成产生具有电场线的电场，这些电场线在朝向传感器的用户的第一方向和朝向接地面的第二方向上延伸。

这些和其他实施例各自可选地包括以下特征中的一个或多个。在第一阵列中的单行上测量的导体的宽度可小于在第一阵列的两个相邻行的相邻边之间测量的间隔距离，且在第二阵列的单列上测量的导体的宽度可小于在第二阵列中的两个相邻列的相邻边之间测量的间隔距离。接地面可被安置以至少部分终止在第二方向上延伸的电场线中的一些。传感器可被构造成检测第一方向上的电场线的中断。传感器可被构造成检测第一方向的电场线内、因置于传感器的附近的物体导致的电场线的中断。物体可以是传感器的用户的手指或某个其它身体部位。传感器可包括发送器和接收器。传感器可被构造成执行以下操作：用发送器在导体的第一或第二阵列上以至少两个不同频率发送信号；用接收器在导体的第一或第二阵列中的另一个阵列上以至少两个不同频率接收信号；使用所接收的信号来在两个不同频率中的每一个上估算电容值；如果在两个频率上所估算的电容值差了两倍或更多，则确定该物体是用户的手指或某个其它身体部位；以及如果在两个频率上所估算的电容值没有差了两倍或更多，则确定该物体不是能够产生真正电容触摸信号的物体（例如，身体或某个其它人类身体部位）且传感器的致动是由于所测量的力。传感器可被构造成接收因触摸或按压传感器而产生的外力。传感器可被构造成在接收到外力时至少压缩朝向接地面的第一和第二阵列中的导体，且传感器还可被构造成当外力被施加到传感器时降低传感器的电容。传感器可包括其中从当一物体被置于传感器附近时到当该物体触摸并按压该传感器时所测量的电容水平单调降低的电容特性。接地面可包括铟锡氧化物（ITO）的薄片或透明导体。接地面可包括在液晶显示器（LCD）上形成的线或金属。传感器可被构造成使得或者接地面或者第二材料薄片中的任何一个被形成在具有电介质材料的薄片下方，其中第二材料薄片的介电常数高于可变形电介质材料的介电常数。传感器可被构造成使得或者接地面可被形成在具有可变形电介质材料的薄片下方，或者第二材料薄片可被形成在具有可变形电介质材料的薄片上方，对于此，第二材料薄片的介电常数可高于可变形电介质材料薄片的介电常数。传感器可包括聚酯薄片（PET）上的铟锡氧化物（ITO）。传感器可具有聚酯薄片（PET）或塑料物质上的不透明金属迹线。导体可包括排列成图案的透明导电材料，以便在导体的第一和第二阵列之间产生边缘电场。行和列可在第一和第二阵列的导体的不相交位置包括菱形图案。第二阵列中的导体可被置于导体的第一阵列和可变形电介质之间，而可变形电介质可被置于第二阵列中的导体和接地面之间。