通过轴交换降低互电容触摸板中的噪声敏感性制造技术

本发明专利技术包括用于降低触摸板上噪声的系统和方法，该触摸板使用在横向电极的X轴和Y轴网格上的互电容，该横向电极在一个轴上用作激励或驱动电极并且在另一轴上用作输入或感应电极，其中，存在影响触摸板操作的显著噪声，以及其中期望通过同时采样一组感应电极来最小化该噪声的影响，其中通过同时采样感应电极，在每根电极上的噪声级别应该类似，并且因此能够从测量的信号中减去该噪声，从而更精确地确定被感应的物体在触摸板上的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过轴交换降低互电容触摸板中的噪声敏感性相关申请的交叉参考本申请要求案号4835.CIRO.PR、序号61/368,494的临时专利申请的优先权，包含在该申请中的所有主题通过引用并入于此。
本专利技术一般涉及包括触摸板和触摸屏的触摸感应装置。更加具体地，本专利技术是一种降低互电容触摸感应装置中噪声的方法，该感应装置在传感器中使用X和Y电极的横向网格。
技术介绍
对于电容感应触摸板，存在几种设计。能够被修改从而与本专利技术一起使用的其中一种现存触摸板设计是由公司制造的触摸板。因此，检测基础技术从而更好地理解如何修改任何电容感应触摸板以与本专利技术一起使用是有用的。公司的触摸板是互电容感应装置，并且一个示例在图1中以方框图示出。在该触摸板10中，感应电极16以及设置在同一个平面内但是彼此交叉或彼此横向的X(12)和Y(14)电极的网格被用于定义触摸板的触摸感应区域18。典型地，当存在空间限制时，触摸板10是近似16×12电极的矩形网格，或者8×6电极的矩形网格。与这些X(12)和Y(14)(或者行和列)电极交错的是单个感应电极16。通过感应电极16进行所有位置测量。公司的触摸板10测量在感应线16上的电荷失衡。当触摸板10上或其附近不存在指向对象时，触摸板电路20处于平衡状态，并且在感应线16上不存在电荷失衡。当有指向对象靠近或触摸触摸表面(触摸板10的感应区域18)时，该对象由于电容耦合而产生失衡，在电极12、14上会发生电容变化。测量的是电容的变化，而不是电极12、14上的绝对电容值。通过测量必须注入到感应线16上从而重新建立或重新获得感应线上的电荷平衡的电荷量，触摸板10确定电容变化。利用上述系统以如下方式确定在触摸板10上或在其附近的指状物的位置。该示例描述了行电极12，并且对于列电极14，以同样的方式重复。从行和列电极测量获得的值确定交点，该交点是在触摸板10上或在其附近的指向对象的质心。在第一步骤中，使用来自P、N发生器22的第一信号驱动第一组行电极12，以及使用来自P、N发生器的第二信号驱动不同的但相邻的第二组行电极。使用互电容测量装置26，触摸板电路20从感应线16获得表示哪一行电极与该指向对象最近的值。然而，在某处理器28控制下的触摸板电路20还不能确定指向对象位于行电极的那一侧，触摸板电路20也不能确定该指向对象距离电极有多远。因此，系统移位一组电极12中的一根电极而驱动。换句话说，增加该组一侧上的电极，同时不再驱动在该组相对侧上的电极。然后，通过P、N发生器22驱动新的组，并且进行感应线16的第二次测量。通过这两次测量，能够确定指向对象位于行电极的哪一侧，以及有多远。然后，通过使用比较测得的两个信号的强度的方程式进行指向对象位置的确定。公司触摸板的灵敏度或分辨率比16×12网格的行和列电极表现出的高得多。分辨率典型地是每英寸960个像素点的级别或更高。精确的分辨率是通过组件的灵敏度、在同一行和列上的电极12、14之间的间隔以及对本专利技术来说不重要的其它因素确定的。使用P、N发生器24，对Y或列电极14重复上述过程。尽管上述的触摸板使用了X和Y电极12、14的网格以及分开的单独的感应电极16，然而，通过使用多路复用技术，该感应电极实际上是X或Y电极12、14。两个设计中的任何一个都能够使本专利技术发挥作用。应该理解，触摸板和触摸屏被定义为在本申请中使用的触摸感应装置。因此，下文中任何触摸感应装置指的都是触摸板，但是应该将其视为包括使用任何类型触摸输入技术的任何类型的触摸感应装置，并且不应该将其视为限于互电容技术、触摸板或触摸屏。公司更早的互电容触摸板技术不使用专用的感应线来接收表示对象的存在或位置的信号。在美国专利U.S.5,305,017和U.S.5,565,658中描述的该更早的技术中，一组电极(例如X电极)是驱动电极，并且Y电极是感应电极。X轴和Y轴电极(下文中称为X和Y电极)的功能根据需要而互换。因此，在一组测量中，X电极能够用作驱动电极并且Y电极用作感应电极，在另一组的测量中角色互换，X电极用作感应电极并且Y电极用作驱动电极。因此，对于现有技术的改进是提供了一种用于降低互电容触摸板的噪声的系统和方法，该互电容触摸板不使用专用的感应电极，而是仅使用能够在驱动和接收触摸板电路信号的功能之间切换的X和Y电极。
技术实现思路
在第一个实施例中，本专利技术是一种降低触摸板上噪声的系统和方法，该触摸板在横向电极的X轴和Y轴网格上使用互电容，该横向电极在一个轴上用作激励或驱动电极，并且在另一轴上用作输入或感应电极，其中存在影响触摸板操作的显著噪声，并且其中期望通过同时采样一组感应电极来最小化该噪声的影响，其中通过同时采样感应电极，在每根感应电极上的噪声级别应该是类似的，并且因此能够从测得的感应信号中去掉该噪声，从而更精确地确定被感应到的物体在触摸板上的位置。通过考虑下述结合附图的详细描述，本专利技术的这些和其它目标、特征、优点和可选方面对于本领域的技术人员来说是显而易见的。附图说明图1是现有技术中存在的触摸板第一实施例的操作的框图，该触摸板适于在本专利技术中使用。图2是显示触摸板被联接到X和Y电极、联接到激励源和感应输入二者，但是每次仅联接一个轴。图3显示了互电容传感器，其具有在一个轴上的驱动电极以及在另一个轴上的感应电极。具体实施方式现在参考附图，其中，本专利技术的各种元件会被赋予数字标记，并且会讨论本专利技术从而使本领域技术人员能够实施和使用本专利技术。应该理解，下述说明仅仅是本专利技术原理的示例，不应该被视为缩小了随附权利要求的范围。本专利技术应用于在横向电极的X和Y网格中使用互电容的触摸板，其中激励或驱动电极位于一个轴上并且输入或感应电极位于另一个轴上。当在指状物上或与指状物相当的系统中存在显著噪声时，期望通过同时采样所有的或大量的感应通道(感应电极)来最小化该噪声的影响。如果同时采样感应电极，那么在每根感应电极上的噪声级别应该是类似的，并且因此能够从测量的信号中减去该噪声，由此提高对触摸板上物体位置的确定的精确度。图2是本专利技术实质特征的框图。在第一个实施例中，所显示的触摸板网格30联接至用于产生激励触摸板网格上驱动电极的信号的激励源32。如所示，驱动电极可以是行或X电极34，或者它们可以是列或Y电极36。触摸板网格30还显示为联接至模数转换器(ADC)38，该转换器接收来自触摸板网格30的信号作为输入。如所示，感应电极可以是行或X电极34，或者它们可以是列或Y电极36。特别要注意的是，每次仅有一个轴，或者是X或者是Y，能够用作驱动电极。类似地，因此另一个轴的电极必须在该时刻用作感应电极。在本专利技术中重要的是，可以根据需要转换电极的角色。因此，当X电极34用作驱动电极时，Y电极36用作感应电极。对于触摸板领域中那些技术人员来说已知的是，X和Y电极34、36能够在功能上转换。然而，对于待被确定的指状物位置，使用单组测量是普遍做法。换句话说，对于待被确定的指状物的X和Y位置，使用单组测量是通常做法。例如，当激励电极是X电极34并且驱动电极是Y电极36时，通过使用来自驱动电极的激励，能够由感应电极的测量来确定指状物在X和Y两个坐标轴中的位置。类似地，单组测量能够来自激励电极是Y电极36并且驱动电极是X电极的情形。通过要求进行两组测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 US 61/368,4941.一种降低触摸感应装置对噪声敏感性的方法，所述方法包括以下步骤：1)提供具有设置在横向布置中的X轴和Y轴电极的共平面网格；2)提供联接至X轴和Y轴电极的网格的互电容感应触摸板电路，其中，当指状物与触摸感应装置接触时，触摸感应电路对驱动电极提供激励信号，并接收来自感应电极的信号，以及检测在驱动电极和感应电极之间互电容的降低；3)选择X轴或Y轴电极用作驱动电极，并选择另一个轴用作感应电极；4)使用合适的信号激励一个驱动电极，并同时从所有感应电极采样信号由此采集受相同噪声影响的数据；5)仅测定指状物在用作感应电极的轴中的位置，其中，使用独立于噪声强度和感应电极上的信号强度的方法确定位置；6)交换X轴和Y轴电极的功能，使得用作驱动电极的轴现在用作感应电极，反之亦然；以及7)重复确定指状物在现在用作感应电极的轴中的位置的步骤，由此仅使用当X轴和Y轴用作感应电极时从其采集的数据来确定指状物的位置信息。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述从感应电极采样信号的步骤进一步包括仅使用来自受指状物影响的感应电极的数据的步骤，以及其中，同时从受影响的感应电极采集所述数据，以使所述感应电极都受到相同噪声的影响。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：1)确定哪根感应电极是受指状物影响的；以及2)使用来自仅联接至受指状物影响的感应电极的模数转换(ADC)的测量。4.如权利要求1所述的方法，其中，使用独立于噪声强度和感应电极上的信号强度的方法确定指状物位置的步骤进一步包括使用加权和算法的步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中，对于每一个被触摸感应电路检测到的指状物，所述方法进一步包括重复步骤3)至7)的步骤。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括从由触摸板和触摸屏组成的触摸感应装置的组中选择触摸感应装置的步骤。7.一种在检测到触摸感应装置上存在多个指...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞德·G·毕瑟维，保罗·文森特，
申请(专利权)人：瑟克公司，
类型：
国别省市：