[发明专利]针对加强的触摸及手势解码的传感器设计

说明书

相关专利申请案

本申请案主张2015年6月15日申请的共同拥有的第62/175,751号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及电容性感测系统及操作此类系统的方法，特定来说，本发明涉及一种用于使用电场效应的电容性感测系统的电极布置。

背景技术

三维电容性非触摸检测系统产生准静态电场，其中所述场中由进入所述场的物体所引起的干扰经评估。评估允许物体(例如用户的手指)的三维位置的确定并跟踪其位置以进一步确定是否已执行来自手势的预定义集区的手势。此系统还可操作为三维非触摸式鼠标或无需触摸而控制任何种类的适合操作。系统通常使用接收交流信号(例如正弦波信号或方波信号)的发射电极，例如，如上文所提及，其具有40kHz到200kHz的频率以产生准静态交流电场。与(例如)手动测量或自电容测量相反，在测量期间，发射电极永久地供应有发电机信号，且在场经永久地保持时测量所产生的场中的干扰。系统并不评估单个脉冲、由单个脉冲或多个脉冲产生的电压及传感器电极的相关联电荷变化，这是因为其在电容测量系统(例如，电容性分压器)或用于手动测量或自电容测量的充电时间测量单元中是常见的。在一些实施例中，多个接收电极(例如)在平面内以类框架方式布置于发射电极上方，以评估由发射电极产生的准静态电场，且从所接收的信号，物体的三维位置可通过信号处理经重构于集成电路装置内。在其它实施例中，相同电极用于发射及接收电场，且同时仍产生相同电场，评估测量每一发射器/接收器电极上由电场中的干扰所引起的负载。

此装置的实例是集成电路，也称为由本申请案的受让人制造的MGC3130。此装置是高度敏感的电容性感测技术，其可用于三维非触摸式手势检测及使用(例如)大约40kHz到200kHz的准静态交流电近场的跟踪。

发明内容

存在对无关于基于框架的电极设计而解码多个触摸位置的需要。例如，存在在使用五个接收电极时将触摸位置的数目延伸到大于五的值的需要。

根据实施例，一种用于电容性触摸及非触摸检测的传感器布置可包括发射电极及与评估单元耦合的预定义数目的接收电极，其中所述评估单元以非触摸检测模式及触摸检测模式操作，其中所述发射电极产生交流电近场，且其中在所述非触摸检测模式中，所述评估单元评估来自所述接收电极的信号以确定物体的三维位置，且在所述触摸检测模式中，由所述预定义数目的电极界定的表面触摸检测区域被分割成多个区段，其中在每一区段内，预定义数目的电极的至少两个电极贡献出其电极表面区域的部分，使得针对所述多个区段中的每一者形成不同电极表面区域比。