[发明专利]检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备

说明书

技术领域

发明涉及检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备。

背景技术

用于触摸屏中的感测方法包括电阻式感测、表面超声波感测与电容感测。允许多个触摸并且具有出众的耐用性和可视性的电容感测逐渐被作为主流的输入方法被用于便携移动设备。

电容触摸屏被构造为通过感测电容内的变化来识别用户输入，由于用户的干扰，触摸屏面板的电容传感器被充电，并且基于存储电荷的方法，该电容触摸屏被分为自电容方案与互电容方案。在自电容感测中，为每一个电容传感器提供导体，从而与位于触摸屏面板外的参考地电势面形成荷电表面。而在互电容感应中，形成相对表面的被视为单一的电容传感器的两个导体被设置在触摸屏面板上。

通常的自电容方法使用X/Y交叉导体布置，且在这种情形下，每一个电容传感器视为线传感器，以便在触摸屏感测期间，从X-线传感器组获取仅一条X-感测信息，以及从Y-线传感器组获取一条Y-感测信息。相应地，该一般的自电容触摸屏提供单一触摸感测和跟踪，而不支持多个触摸。互电容感测同样使用X/Y交叉导体布置，但与自电容感测的不同之处在于，在导体交叉位置处的每一个电容传感器是使用网格传感器的形式，并且在检测触摸屏上的用户输入的过程中，每一个网格传感器响应被独立地感测。由于每一个网格传感器对应不同的X/Y坐标值，并且提供独立的响应结果，因此，通过从由一组X/Y网格传感器提供的一组X/Y感测信息提取用户输入信息，互电容触摸屏能够感测和跟踪用户的多个触摸。

根据一般的互电容触摸屏面板的导体配置和感应方法如下所述。包括导体的第一电极沿一个方向排列，且包括导体的第二电极沿垂直于第一电极的另一方向排列，从而形成互电容传感器，同时电介质材料被插入第一和第二电极之间。当两个电极之间的距离是d，荷电表面面积是a，以及荷电表面之间所有电介质材料的等价介电常数是ε时，该传感器的电容被定义为C＝ε*a/d。此外，当传感器内存储的电荷量是Q且施加于两个电极(两个荷电表面)的电压差是V时，Q＝CV。当用户接近该传感器时，在两个电极之间形成的电场处发生干扰，这会阻止电荷被存储于传感器中，因而会降低电容。基于用户的接触，电容的这一降低可以被理解为由于荷电表面之间的等价电介质的改变而造成的，然而，实际上，这是由于充电/存储的电荷量减少所致，因为由于用户的接触，造成荷电表面之间的电场的被部分地分路。当交流电(AC)波形被施加至传感器的荷电表面的一侧时，这通过将AC电压源连接至第一电极来实现，充电量的变化(ΔQ＝CΔV)会基于因用户接近而变化的电容C而出现，并且该充电量的变化会通过连接到第二电极的读出电路转换为电流或电压。一般而言，被转换的信息经过信号处理，包括噪声滤波、解调制、数字转换和累加，并且被用于坐标跟踪算法和手势识别算法。该电容触摸感应面板技术被专利号为No.7,920,129的美国专利公开。

发明内容

当信号源将电信号施加至触摸面板的驱动电极时，在驱动电极和感测电极之间形成的电场通量因对象而被分路，且因该分路所引起的电场通量的变化所对应的电流变化会在感测电极出现。连接至感测电极的信号转换电路单元检测电流的变化，并且确定是否具有来自对象的触摸。如果在需要被检测以确定触摸的电流中引入噪声，该噪声将会对检测信息造成影响，比如触摸坐标，这会导致在被检测的坐标中产生误差。

不同类型的噪声可能被引入触摸面板中。比如，当液晶显示器(LCD)被布置在触摸面板的下侧时，因LCD的Vcom所产生的LCD噪声会对触摸面板造成影响。因LCD显示器发出的、被引入触摸面板中的噪声可以通过将驱动电极而不是通过接收电信号形成电场通量的驱动电极连接至低阻抗源来被最小化。此外，还可能通过施加触摸输入的对象引入噪声。来自于很多噪声源(比如，荧光灯源或者用于照相的闪光灯)的该噪声在被人体收集后被施加至面板。上述所描述的来自于LCD的公共电极的噪声可以被驱动电极屏蔽以最小化其影响，但是并没有针对通过对象所引入的噪声的屏蔽方法。

此外，可以通过滤波方法去除与用于驱动触摸面板的信号在频率上不同的噪声，但不可以通过滤波方法去除那些与用于驱动触摸面板的信号具有相同或相似频率的噪声。