用于檢測(cè)觸摸輸入的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)案描述一種用于檢測(cè)觸摸輸入的方法及設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，一種補(bǔ)償觸摸傳感器中的重新傳輸效應(yīng)的方法包含響應(yīng)于測(cè)量到對(duì)顯示器的觸摸輸入而產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣。所述方法還包含通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量：產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第二測(cè)量值的第一向量；產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量；及計(jì)算所述第一與第二向量的外積。所述方法包含基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
【專利說(shuō)明】用于檢測(cè)觸摸輸入的方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)涉及觸摸傳感器，且更特定來(lái)說(shuō)涉及一種補(bǔ)償觸摸傳感器中的重 新傳輸效應(yīng)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 舉例來(lái)說(shuō)，觸摸傳感器可在覆疊在顯示器屏幕上的觸摸傳感器的觸敏區(qū)域內(nèi)檢測(cè) 物體（例如用戶的手指或手寫筆）的觸摸或接近的存在及位置。在觸敏顯示器應(yīng)用中，觸 摸傳感器可使得用戶能夠與顯示在屏幕上的內(nèi)容直接交互而非借助鼠標(biāo)或觸摸墊間接交 互。觸摸傳感器可附接到以下各項(xiàng)或作為以下各項(xiàng)的一部分而提供：桌上型計(jì)算機(jī)、膝上型 計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、智能電話、衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、便攜式媒體播放器、便 攜式游戲控制臺(tái)、信息亭計(jì)算機(jī)、銷售點(diǎn)裝置或其它適合裝置。家用電器或其它電器上的控 制面板可包含觸摸傳感器。
[0003] 存在若干種不同類型的觸摸傳感器，例如（舉例來(lái)說(shuō)），電阻性觸摸屏、表面聲波 觸摸屏及電容性觸摸屏。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)觸摸傳感器的提及可囊括觸摸屏，且 反之亦然。當(dāng)物體觸摸或接近電容性觸摸屏的表面時(shí)，可在觸摸屏內(nèi)所述觸摸或接近的位 置處發(fā)生電容的改變。觸摸傳感器控制器可處理所述電容的改變以確定所述電容的改變?cè)?觸摸屏上的位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個(gè)方面中，本申請(qǐng)案涉及一種用于檢測(cè)觸摸輸入的方法。所述方法包括：響應(yīng) 于測(cè)量到對(duì)顯示器的觸摸輸入，產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)第 一測(cè)量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)第一測(cè)量值中的每一者指示與所述多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)中 的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量：響應(yīng) 于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè) 第二測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多個(gè)第 一電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器 的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一或多個(gè)第三 測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；計(jì)算所述 第一與第二向量的外積；及基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸 入的經(jīng)修正指示。
[0005] 在另一方面中，本申請(qǐng)案涉及一種設(shè)備。所述設(shè)備包括：顯示器，其耦合到可操作 以接收觸摸輸入的觸摸傳感器；及觸摸傳感器控制器，其耦合到所述觸摸傳感器，所述觸摸 傳感器控制器可操作以：響應(yīng)于測(cè)量到所述觸摸輸入，產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的多個(gè) 電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)測(cè)量值中的每一者指示與 所述多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān) 聯(lián)的重新傳輸量：響應(yīng)于所述觸摸而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相 關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第二測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與 所述一或多個(gè)第一電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；響應(yīng)于所述觸摸而產(chǎn)生包括與所述 觸摸傳感器的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一 或多個(gè)第三測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電 容；計(jì)算所述第一與第二向量的外積；及基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn) 生所述觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
[0006] 在又一方面中，本申請(qǐng)案涉及一種計(jì)算機(jī)可讀非暫時(shí)存儲(chǔ)媒體，一或多個(gè)所述計(jì) 算機(jī)可讀非暫時(shí)存儲(chǔ)媒體體現(xiàn)邏輯。所述邏輯在執(zhí)行時(shí)可操作以進(jìn)行以下操作：響應(yīng)于測(cè) 量到對(duì)顯示器的觸摸輸入，產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)第一測(cè) 量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)第一測(cè)量值中的每一者指示與所述多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)中的對(duì) 應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量：響應(yīng)于所 述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第二 測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多個(gè)第一電 極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一 或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一或多個(gè)第三測(cè)量 值中的每一者指示與所述一或多個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容；計(jì)算所述第一 與第二向量的外積；及基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸入的 經(jīng)修正指示。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的具有實(shí)例性觸摸傳感器控制器的實(shí)例 性觸摸傳感器；
[0008] 圖2圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的在補(bǔ)償重新傳輸效應(yīng)之前及之后的表 示觸摸的數(shù)據(jù)的實(shí)例；
[0009] 圖3A是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的補(bǔ)償觸摸傳感器中的重新傳輸效應(yīng) 的實(shí)例性方法的流程圖；且
[0010] 圖3B是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的用于在圖3A中介紹的產(chǎn)生第二矩陣 的步驟的實(shí)例性方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 在觸摸傳感器的特定實(shí)施例中，所述觸摸傳感器布置成若干電極線行及列，其中 每一行包含驅(qū)動(dòng)線且每一列包含感測(cè)線。在所述布置中，可通過(guò)用電脈沖循序地激勵(lì)每一 驅(qū)動(dòng)線并測(cè)量每一感測(cè)線上的響應(yīng)來(lái)測(cè)量電容。此測(cè)量方法通常稱為互電容測(cè)量。互電容 測(cè)量的目標(biāo)是提供驅(qū)動(dòng)線與感測(cè)線之間的電容的改變，此可指示觸摸的存在及范圍。然而， 未被恰當(dāng)接地的觸摸的電荷可從驅(qū)動(dòng)線傳遞到感測(cè)線而非完全傳遞到接地，此可使所測(cè)量 的信號(hào)失真。此效應(yīng)稱為重新傳輸。
[0012] 觸摸傳感器中的重新傳輸導(dǎo)致數(shù)個(gè)不合意效應(yīng)。首先，重新傳輸可致使觸摸傳感 器控制器將單個(gè)大觸摸解譯為多個(gè)觸摸。其次，重新傳輸可減小信號(hào)的觸摸振幅，此降低觸 摸位置估計(jì)值的準(zhǔn)確度。舉例來(lái)說(shuō)，觸摸傳感器控制器可錯(cuò)誤地將屏幕的左上部分中的觸 摸解譯為屏幕的中上部分中的觸摸。其次，重新傳輸可將觸摸振幅的值減小得如此多以致 形成"反觸摸"，此可導(dǎo)致大觸摸分解、不正確觸摸振幅測(cè)量及降低的觸摸位置準(zhǔn)確度。最 后，重新傳輸甚至可導(dǎo)致觸摸的完全消失。因此，根據(jù)本發(fā)明的教示，需要補(bǔ)償觸摸傳感器 中的重新傳輸。
[0013] 因此，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方面包含一種用于補(bǔ)償觸摸傳感器中的重新傳 輸效應(yīng)的方法。響應(yīng)于測(cè)量到觸摸輸入，所述觸摸傳感器控制器產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的 多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣。所述第一測(cè)量值（例如，互電容測(cè) 量值）可各自指示與多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)中的一者相關(guān)聯(lián)的電容。所述觸摸傳感器控制器通過(guò) 產(chǎn)生包括與一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第二測(cè)量值（例如，自電容測(cè)量值）的 第一向量、產(chǎn)生包括與一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)第三測(cè)量值（例如，自電容 測(cè)量值）的第二向量并計(jì)算第一向量與第二向量的外積來(lái)估計(jì)重新傳輸量。所述觸摸傳感 器控制器基于第一矩及所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
[0014] 圖1到3B中論述額外細(xì)節(jié)。圖1展示實(shí)例性觸摸傳感器且圖2展示在補(bǔ)償觸摸 傳感器中的重新傳輸效應(yīng)之前及之后的表示觸摸的數(shù)據(jù)。圖3A展示補(bǔ)償重新傳輸效應(yīng)的 實(shí)例性方法，且圖3B展示用于在圖3A中介紹的產(chǎn)生第二矩陣的步驟的實(shí)例性方法。
[0015] 圖1圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的具有實(shí)例性觸摸傳感器控制器112的實(shí) 例性觸摸傳感器110。觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112可檢測(cè)物體在觸摸傳感器 110的觸敏區(qū)域內(nèi)的觸摸或接近的存在及位置。本文中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)觸摸傳感器的 提及可囊括觸摸傳感器及其觸摸傳感器控制器兩者。類似地，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)觸摸傳感 器控制器的提及可囊括所述觸摸傳感器控制器及其觸摸傳感器兩者。在適當(dāng)?shù)那闆r下，觸 摸傳感器110可包含一或多個(gè)觸敏區(qū)域。觸摸傳感器110可包含安置于可由電介質(zhì)材料制 成的一或多個(gè)襯底上的驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極的陣列（或單個(gè)類型的電極的陣列）。本文中，在適 當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極及所述電極安置于其上的 襯底兩者。或者，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極，但 不囊括所述電極安置于其上的襯底。
[0016] 電極（無(wú)論是接地電極、保護(hù)電極、驅(qū)動(dòng)電極還是感測(cè)電極）可為形成一形狀（例 如碟形、正方形、矩形、細(xì)線、其它適合形狀或這些形狀的適合組合）的導(dǎo)電材料區(qū)域。一或 多個(gè)導(dǎo)電材料層中的一或多個(gè)切口可（至少部分地）形成電極的形狀，且所述形狀的區(qū)域 可（至少部分地）由那些切口限界。在特定實(shí)施例中，電極的導(dǎo)電材料可占據(jù)其形狀的區(qū) 域的約100%。作為一實(shí)例且不以限制方式，在適當(dāng)?shù)那闆r下，電極可由氧化銦錫（ITO)制 成，且所述電極的ITO可占據(jù)其形狀的區(qū)域的約100% (有時(shí)稱為100%填充）。在特定實(shí) 施例中，電極的導(dǎo)電材料可占據(jù)其形狀的區(qū)域的實(shí)質(zhì)上小于100%。作為一實(shí)例且不以限制 方式，電極可由金屬或其它導(dǎo)電材料細(xì)線（FLM)(例如銅、銀或者基于銅或基于銀的材料） 制成，且導(dǎo)電材料細(xì)線可以陰影線、網(wǎng)格或其它適合圖案占據(jù)其形狀的區(qū)域的約5%。本文 中，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)FLM的提及囊括此材料。雖然本發(fā)明描述或圖解說(shuō)明由形成具有特 定填充百分比（具有特定圖案）的特定形狀的特定導(dǎo)電材料制成的特定電極，但本發(fā)明涵 蓋由形成具有任何適合填充百分比（具有任何適合圖案）的任何適合形狀的任何適合導(dǎo)電 材料制成的任何適合電極。
[0017] 在適當(dāng)?shù)那闆r下，觸摸傳感器的電極（或其它元件）的形狀可全部地或部分地構(gòu) 成所述觸摸傳感器的一或多個(gè)大型特征。那些形狀的實(shí)施方案的一或多個(gè)特性（例如，所 述形狀內(nèi)的導(dǎo)電材料、填充物或圖案）可全部地或部分地構(gòu)成所述觸摸傳感器的一或多個(gè) 小型特征。觸摸傳感器的一或多個(gè)大型特征可確定其功能性的一或多個(gè)特性，且觸摸傳感 器的一或多個(gè)小型特征可確定觸摸傳感器的一或多個(gè)光學(xué)特征，例如透射比、折射性或反 射性。
[0018] 機(jī)械堆疊可含有襯底（或多個(gè)襯底）及形成觸摸傳感器110的驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極的 導(dǎo)電材料。作為一實(shí)例且不以限制方式，所述機(jī)械堆疊可包含在覆蓋面板下方的第一光學(xué) 透明粘合劑（OCA)層。所述覆蓋面板可為透明的且由適合于重復(fù)的觸摸的彈性材料（例如 玻璃、聚碳酸酯或聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMM))制成。本發(fā)明涵蓋由任何適合材料制成的 任何適合覆蓋面板。第一OCA層可安置于覆蓋面板與具有形成驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極的導(dǎo)電材料 的襯底之間。所述機(jī)械堆疊還可包含第二OCA層及電介質(zhì)層（其可由PET或另一適合材料 制成，類似于具有形成驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極的導(dǎo)電材料的襯底）。作為替代方案，在適當(dāng)?shù)那闆r 下，可代替第二OCA層及電介質(zhì)層而施加電介質(zhì)材料的薄涂層。第二OCA層可安置于具有構(gòu) 成驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極的導(dǎo)電材料的襯底與電介質(zhì)層之間，且所述電介質(zhì)層可安置于第二OCA 層與到包含觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112的裝置的顯示器的氣隙之間。僅作為 一實(shí)例且不以限制方式，所述覆蓋面板可具有約Imm的厚度；第一OCA層可具有約0. 05mm 的厚度；具有形成驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極的導(dǎo)電材料的襯底可具有約〇. 〇5mm的厚度；第二OCA層 可具有約〇. 〇5mm的厚度；且所述電介質(zhì)層可具有約0. 05mm的厚度。雖然本發(fā)明描述具有 由特定材料制成且具有特定厚度的特定數(shù)目個(gè)特定層的特定機(jī)械堆疊，但本發(fā)明涵蓋具有 由任何適合材料制成且具有任何適合厚度的任何適合數(shù)目個(gè)任何適合層的任何適合機(jī)械 堆疊。作為一實(shí)例且不以限制方式，在特定實(shí)施例中，粘合劑或電介質(zhì)層可替換上文所描述 的電介質(zhì)層、第二OCA層及氣隙，其中不存在到顯示器的氣隙。
[0019] 觸摸傳感器110的襯底的一或多個(gè)部分可由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET)或另一適 合材料制成。本發(fā)明涵蓋具有由任何適合材料制成的任何適合部分的任何適合襯底。在 特定實(shí)施例中，觸摸傳感器110中的驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極可全部地或部分地由ITO制成。在特 定實(shí)施例中，觸摸傳感器110中的驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極可由金屬或其它導(dǎo)電材料細(xì)線制成。作 為一實(shí)例且不以限制方式，所述導(dǎo)電材料的一或多個(gè)部分可為銅或基于銅的且具有約5 或小于5iim的厚度及約IOiim或小于IOiim的寬度。作為另一實(shí)例,所述導(dǎo)電材料的一 或多個(gè)部分可為銀或基于銀的且類似地具有約5iim或小于5iim的厚度及約10iim或小于 10Um的寬度。本發(fā)明涵蓋由任何適合材料制成的任何適合電極。
[0020] 觸摸傳感器110可實(shí)施電容性形式的觸摸感測(cè)。在互電容實(shí)施方案中，觸摸傳感 器110可包含形成電容性節(jié)點(diǎn)陣列的驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極陣列。驅(qū)動(dòng)電極與感測(cè)電極可形成電 容性節(jié)點(diǎn)。形成電容性節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極可彼此靠近但并不彼此進(jìn)行電接觸。而是，所 述驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極可跨越其之間的空間而彼此電容性耦合。（通過(guò)觸摸傳感器控制器112) 向驅(qū)動(dòng)電極施加的脈沖或交變電壓可在感測(cè)電極上誘發(fā)電荷，且所誘發(fā)的電荷量可易受外 部影響（例如物體的觸摸或接近）。當(dāng)物體觸摸或靠近到電容性節(jié)點(diǎn)時(shí)，可在電容性節(jié)點(diǎn)處 發(fā)生電容改變，且觸摸傳感器控制器112可測(cè)量所述電容改變。通過(guò)測(cè)量整個(gè)陣列中的電 容改變，觸摸傳感器控制器112可在觸摸傳感器110的觸敏區(qū)域內(nèi)確定所述觸摸或接近的 位置。
[0021] 在自電容實(shí)施方案中，觸摸傳感器110可包含可各自形成電容性節(jié)點(diǎn)的單個(gè)類型 的電極的陣列。當(dāng)物體觸摸或靠近到電容性節(jié)點(diǎn)時(shí)，可在所述電容性節(jié)點(diǎn)處發(fā)生自電容改 變，且觸摸傳感器控制器112可將所述電容改變測(cè)量為（舉例來(lái)說(shuō)）將所述電容性節(jié)點(diǎn)處 的電壓提升預(yù)定量所需的電荷量改變。與互電容實(shí)施方案一樣，通過(guò)測(cè)量整個(gè)陣列中的電 容改變，觸摸傳感器控制器112可在觸摸傳感器110的觸敏區(qū)域內(nèi)確定所述觸摸或接近的 位置。在適當(dāng)?shù)那闆r下，本發(fā)明涵蓋任何適合形式的電容性觸摸感測(cè)。
[0022] 在特定實(shí)施例中，一或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定 向延展的驅(qū)動(dòng)線。類似地，一或多個(gè)感測(cè)電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定 向延展的感測(cè)線。在特定實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)線可大致垂直于感測(cè)線而延展。本文中，在適當(dāng) 的情況下，對(duì)驅(qū)動(dòng)線的提及可囊括構(gòu)成所述驅(qū)動(dòng)線的一或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極且反之亦然。類似 地，在適當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)感測(cè)線的提及可囊括構(gòu)成所述感測(cè)線的一或多個(gè)感測(cè)電極且反之 亦然。
[0023]觸摸傳感器110可具有以一圖案安置于單個(gè)襯底的一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極。在 此配置中，跨越一對(duì)驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極之間的空間而彼此電容性耦合的所述對(duì)驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電 極可形成電容性節(jié)點(diǎn)。對(duì)于自電容實(shí)施方案，僅單個(gè)類型的電極可以一圖案安置于單個(gè)襯 底上。除具有以一圖案安置于單個(gè)襯底的一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極以外或作為此的替代方 案，觸摸傳感器110還可具有以一圖案安置于襯底的一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電極及以一圖案安置于 所述襯底的另一側(cè)上的感測(cè)電極。此外，觸摸傳感器Iio可具有以一圖案安置于一個(gè)襯底 的一側(cè)上的驅(qū)動(dòng)電極及以一圖案安置于另一襯底的一側(cè)上的感測(cè)電極。在此類配置中，驅(qū) 動(dòng)電極與感測(cè)電極的相交點(diǎn)可形成電容性節(jié)點(diǎn)。此相交點(diǎn)可為其中驅(qū)動(dòng)電極與感測(cè)電極在 其相應(yīng)平面中"交叉"或彼此最靠近的位置。驅(qū)動(dòng)與感測(cè)電極并不彼此進(jìn)行電接觸-而是 其跨越電介質(zhì)在相交點(diǎn)處彼此電容性地耦合。雖然本發(fā)明描述形成特定節(jié)點(diǎn)的特定電極的 特定配置，但本發(fā)明涵蓋形成任何適合節(jié)點(diǎn)的任何適合電極的任何適合配置。此外，本發(fā)明 涵蓋以任何適合圖案安置于任何適合數(shù)目個(gè)任何適合襯底上的任何適合電極。
[0024] 如上文所描述，觸摸傳感器110的電容性節(jié)點(diǎn)處的電容改變可指示所述電容性節(jié) 點(diǎn)的位置處的觸摸或接近輸入。觸摸傳感器控制器112可檢測(cè)并處理所述電容改變以確定 觸摸或接近輸入的存在及位置。觸摸傳感器控制器112可接著將關(guān)于觸摸或接近輸入的信 息傳遞到包含觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112的裝置的一或多個(gè)其它組件（例如 一或多個(gè)中央處理單元（CPU))，所述一或多個(gè)其它組件可通過(guò)起始所述裝置的功能（或在 所述裝置上運(yùn)行的應(yīng)用程序）來(lái)對(duì)所述觸摸或接近輸入做出響應(yīng)。雖然本發(fā)明描述關(guān)于特 定裝置及特定觸摸傳感器具有特定功能性的特定觸摸傳感器控制器，但本發(fā)明涵蓋關(guān)于任 何適合裝置及任何適合觸摸傳感器具有任何適合功能性的任何適合觸摸傳感器控制器。
[0025] 觸摸傳感器控制器112可為一或多個(gè)集成電路（IC)，例如通用微處理器、微控制 器、可編程邏輯裝置或陣列、專用IC(ASIC)。在特定實(shí)施例中，觸摸傳感器控制器112包括 模擬電路、數(shù)字邏輯及數(shù)字非易失性存儲(chǔ)器。在特定實(shí)施例中，觸摸傳感器控制器112安置 于接合到觸摸傳感器110的襯底的柔性印刷電路（FPC)上，如下文所描述。在適當(dāng)?shù)那闆r 下，所述FPC可為有源或無(wú)源的。在特定實(shí)施例中，多個(gè)觸摸傳感器控制器112安置于所述 FPC上。觸摸傳感器控制器112可包含處理器單元120、驅(qū)動(dòng)單元122、感測(cè)單元124及存 儲(chǔ)單元126。驅(qū)動(dòng)單元122可向觸摸傳感器110的驅(qū)動(dòng)電極供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。感測(cè)單元124 可感測(cè)觸摸傳感器Iio的電容性節(jié)點(diǎn)處的電荷并將表示所述電容性節(jié)點(diǎn)處的電容的測(cè)量 信號(hào)提供到處理器單元120。處理器單元120可控制由驅(qū)動(dòng)單元122向驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)供應(yīng)并處理來(lái)自感測(cè)單元124的測(cè)量信號(hào)以檢測(cè)且處理觸摸傳感器110的觸敏區(qū)域內(nèi)的 觸摸或接近輸入的存在及位置。處理測(cè)量信號(hào)可包含過(guò)濾、計(jì)算梯度并重構(gòu)所述測(cè)量信號(hào) 以較準(zhǔn)確地表示所述觸摸或接近輸入。所述處理器單元還可追蹤觸摸傳感器110的觸敏區(qū) 域內(nèi)的觸摸或接近輸入的位置改變。存儲(chǔ)單元126可存儲(chǔ)用于由處理器單元120執(zhí)行的編 程，包含用于控制驅(qū)動(dòng)單元122以向驅(qū)動(dòng)電極供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的編程、用于處理來(lái)自感測(cè)單 元124的測(cè)量信號(hào)的編程及在適當(dāng)?shù)那闆r下其它適合編程。雖然本發(fā)明描述具有擁有特定 組件的特定實(shí)施方案的特定觸摸傳感器控制器，但本發(fā)明涵蓋具有擁有任何適合組件的任 何適合實(shí)施方案的任何適合觸摸傳感器控制器。
[0026] 安置于觸摸傳感器110的襯底上的導(dǎo)電材料軌跡114可將觸摸傳感器110的驅(qū)動(dòng) 或感測(cè)電極耦合到也安置于觸摸傳感器110的襯底上的連接墊116。如下文所描述，連接墊 116促進(jìn)將軌跡114耦合到觸摸傳感器控制器112。軌跡114可延伸到觸摸傳感器110的觸 敏區(qū)域中或圍繞觸摸傳感器110的觸敏區(qū)域（例如，在其邊緣處）延伸。特定軌跡114可 提供用于將觸摸傳感器控制器112耦合到觸摸傳感器110的驅(qū)動(dòng)電極的驅(qū)動(dòng)連接，觸摸傳 感器控制器112的驅(qū)動(dòng)單元122可經(jīng)由所述驅(qū)動(dòng)連接向所述驅(qū)動(dòng)電極供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。其它 軌跡114可提供用于將觸摸傳感器控制器112耦合到觸摸傳感器110的感測(cè)電極的感測(cè)連 接，觸摸傳感器控制器112的感測(cè)單元124可經(jīng)由所述感測(cè)連接感測(cè)觸摸傳感器110的電 容性節(jié)點(diǎn)處的電荷。軌跡114可由金屬或其它導(dǎo)電材料細(xì)線制成。作為一實(shí)例且不以限制 方式，軌跡114的導(dǎo)電材料可為銅或基于銅的且具有約100ym或小于100ym的寬度。作 為另一實(shí)例，軌跡114的導(dǎo)電材料可為銀或基于銀的且具有約IOOiim或小于IOOiim的寬 度。在特定實(shí)施例中，除金屬或其它導(dǎo)電材料細(xì)線以外或者作為金屬或其它導(dǎo)電材料細(xì)線 的替代方案，軌跡114還可全部地或部分地由ITO制成。雖然本發(fā)明描述由具有特定寬度 的特定材料制成的特定跡線，但本發(fā)明涵蓋由具有任何適合寬度的任何適合材料制成的任 何適合跡線。除軌跡114以外，觸摸傳感器110還可包含端接于觸摸傳感器110的襯底的 邊緣處的接地連接器（其可為連接墊116)處的一或多個(gè)接地線（類似于軌跡114)。
[0027] 連接墊116可沿著襯底的一或多個(gè)邊緣定位在觸摸傳感器110的觸敏區(qū)域外部。 如上文所描述，觸摸傳感器控制器112可在FPC上。連接墊116可由與軌跡114相同的材 料制成且可使用各向異性導(dǎo)電膜（ACF)接合到所述FPC。連接118可包含所述FPC上的將 觸摸傳感器控制器112耦合到連接墊116的導(dǎo)電線，連接墊116又將觸摸傳感器控制器112 耦合到軌跡114且耦合到觸摸傳感器110的驅(qū)動(dòng)或感測(cè)電極。在另一實(shí)施例中，連接墊116 可連接到機(jī)電連接器（例如零插入力線到板連接器）；在此實(shí)施例中，連接118可不需要包 含F(xiàn)PC。本發(fā)明涵蓋觸摸傳感器控制器112與觸摸傳感器110之間的任何適合連接118。
[0028]圖2圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的在補(bǔ)償觸摸傳感器（例如圖1的觸摸傳 感器110)中的重新傳輸效應(yīng)之前及之后的表示觸摸的數(shù)據(jù)的實(shí)例。圖表202表示在補(bǔ)償 重新傳輸效應(yīng)之前的觸摸振幅數(shù)據(jù)，且圖表204表示針對(duì)同一觸摸的在補(bǔ)償重新傳輸效應(yīng) 之后的觸摸振幅數(shù)據(jù)。沿著X軸206的坐標(biāo)及沿著y軸208的坐標(biāo)表示例如圖1的觸摸傳 感器110的觸摸傳感器的電極線。沿著z軸210的值表示對(duì)觸摸屏的觸摸的觸摸振幅。盡 管圖表202及204將所述電極線表示為沿著X軸206及y軸208的坐標(biāo)的柵格，但觸摸傳 感器110上的物理電極線可沿任何適合定向或圖案延展。
[0029] 對(duì)觸摸屏的觸摸可由增加的電容振幅值表示。舉例來(lái)說(shuō)，圖表202圖解說(shuō)明對(duì)觸 摸屏的兩個(gè)同時(shí)觸摸，例如，拇指及食指。在此實(shí)例中，峰值212及峰值214分別表示拇指 觸摸及食指觸摸的觸摸振幅值。由于由觸摸在電極線中導(dǎo)致的重新傳輸效應(yīng)，在峰值212 及峰值214附近的觸摸振幅值被減小。重新傳輸效應(yīng)不僅降低觸摸振幅測(cè)量值的準(zhǔn)確度， 而且可導(dǎo)致不準(zhǔn)確的觸摸位置估計(jì)、將單個(gè)大觸摸報(bào)告為多個(gè)觸摸或甚至導(dǎo)致觸摸的完全 消失。舉例來(lái)說(shuō)，峰值212并非界限清晰的峰值，此可致使觸摸傳感器控制器112將形成峰 值212的單個(gè)大觸摸解譯為多個(gè)觸摸。所述效應(yīng)稱為大觸摸分解。
[0030] 圖表204是使用圖3A到3B中所圖解說(shuō)明的方法來(lái)補(bǔ)償重新傳輸效應(yīng)的來(lái)自圖表 202的相同觸摸的表示。峰值216及峰值218表示圖表202中所圖解說(shuō)明的相同觸摸的經(jīng) 補(bǔ)償觸摸振幅值。峰值216及峰值218與峰值212及峰值214相比具有增加的觸摸振幅值， 此增加了觸摸位置估計(jì)的準(zhǔn)確度且降低了觸摸的完全消失的可能性。此外，峰值216現(xiàn)在 為界限清晰的峰值，其指示所述觸摸為單個(gè)觸摸。由于峰值216現(xiàn)在為界限清晰的峰值，因 此降低了觸摸傳感器控制器112將把單個(gè)觸摸解譯為多個(gè)觸摸的可能性。下文關(guān)于圖3A 到3B更全面地描述用于校正觸摸傳感器中的重新傳輸效應(yīng)的方法。
[0031] 圖3A是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的補(bǔ)償觸摸傳感器中的重新傳輸效應(yīng) 的實(shí)例性方法的流程圖。在一實(shí)施例中，步驟310與響應(yīng)于測(cè)量到對(duì)顯示器的觸摸輸入而 產(chǎn)生包括多個(gè)測(cè)量值的第一矩陣相關(guān)聯(lián)。在一實(shí)施例中，步驟312到316與估計(jì)重新傳輸 量相關(guān)聯(lián)，且步驟318到322與產(chǎn)生觸摸輸入的經(jīng)修正指示相關(guān)聯(lián)。
[0032] 方法300在步驟310處開(kāi)始，其中在一實(shí)施例中，觸摸傳感器控制器112響應(yīng)于測(cè) 量到對(duì)顯示器的觸摸輸入而產(chǎn)生包括與觸摸傳感器110的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的多個(gè) 測(cè)量值的第一矩陣。在另一實(shí)施例中，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元126中的邏輯可產(chǎn)生第一矩陣。在 某些實(shí)施例中，所述測(cè)量值中的每一者可指示與所述電容性節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電 容。觸摸傳感器控制器112可通過(guò)用電脈沖循序地激勵(lì)每一驅(qū)動(dòng)線并測(cè)量每一感測(cè)線上的 響應(yīng)（此產(chǎn)生每一電容節(jié)點(diǎn)的電容測(cè)量值）來(lái)產(chǎn)生第一矩陣。如上文所論述，每一電容性 節(jié)點(diǎn)可由觸摸傳感器110的在X坐標(biāo)及y坐標(biāo)處的驅(qū)動(dòng)線與感測(cè)線的相交點(diǎn)形成。此測(cè)量 值通常稱為互電容測(cè)量值?？山又褂没ル娙轀y(cè)量值中的每一者（例如，具有X坐標(biāo)及y 坐標(biāo)的電容性節(jié)點(diǎn)處的電容）來(lái)產(chǎn)生第一矩陣。因此，在某些實(shí)施例中，第一矩陣中的每一 元素可指示對(duì)應(yīng)電容性節(jié)點(diǎn)處的電容的所測(cè)量值。在一些實(shí)施例中，第一矩陣中的每一元 素可指示對(duì)應(yīng)電容性節(jié)點(diǎn)處的電容改變的所測(cè)量值。
[0033] 在某些實(shí)施例中，第一矩陣的大小是根據(jù)觸摸傳感器110中的驅(qū)動(dòng)及感測(cè)電極線 的數(shù)目而定的。舉例來(lái)說(shuō)，布置有M個(gè)驅(qū)動(dòng)線及N個(gè)感測(cè)線的觸摸傳感器110將產(chǎn)生M*N 個(gè)元素的矩陣。如上所述，第一矩陣的每一元素指示與所述電容性節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān) 聯(lián)的電容。所述第一矩陣可顯現(xiàn)為如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢測(cè)觸摸輸入的方法，其包括： 響應(yīng)于測(cè)量到對(duì)顯示器的觸摸輸入，產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián) 的多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)第一測(cè)量值中的每一者指示與所述多個(gè)電容 性節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量： 響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的 一或多個(gè)第二測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與所述一 或多個(gè)第一電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的 一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一或多個(gè)第三測(cè)量值中的每一者指示與所述一 或多個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 計(jì)算所述第一與第二向量的外積；及 基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述經(jīng)修正指示包括使用所述所估計(jì)重新傳 輸量調(diào)整所述第一矩陣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使用所述所估計(jì)重新傳輸量調(diào)整所述第一矩陣包 括將所述所估計(jì)重新傳輸量加到所述第一矩陣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)重新傳輸量進(jìn)一步包括： 計(jì)算常數(shù)；及 將所述外積乘以所述常數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中基于所述觸摸傳感器的被所述觸摸輸入激活的電 容性節(jié)點(diǎn)的總數(shù)而計(jì)算所述常數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中與所述一或多個(gè)第一電極線中的所述對(duì)應(yīng)一者相 關(guān)聯(lián)的所述電容為所述觸摸輸入與所述一或多個(gè)電極線中的一者之間的電容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括基于所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生第二 矩陣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電容性節(jié)點(diǎn)中的每一者包括所述一或多個(gè)第 一電極線中的一者與所述一或多個(gè)第二電極線中的一者之間的相交點(diǎn)。
9. 一種設(shè)備，其包括： 顯示器，其耦合到可操作以接收觸摸輸入的觸摸傳感器； 觸摸傳感器控制器，其耦合到所述觸摸傳感器，所述觸摸傳感器控制器可操作以： 響應(yīng)于測(cè)量到所述觸摸輸入，產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的 多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)測(cè)量值中的每一者指示與所述多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn) 中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量： 響應(yīng)于所述觸摸而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的一或 多個(gè)第二測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多 個(gè)第一電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 響應(yīng)于所述觸摸而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的一或 多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一或多個(gè)第三測(cè)量值中的每一者指示與所述一或多 個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 計(jì)算所述第一與第二向量的外積；及 基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述觸摸傳感器控制器進(jìn)一步可操作以通過(guò)使 用所述所估計(jì)重新傳輸量調(diào)整所述第一矩陣來(lái)產(chǎn)生所述經(jīng)修正指示。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中使用所述所估計(jì)重新傳輸量調(diào)整所述第一矩陣 包括將所述所估計(jì)重新傳輸量加到所述第一矩陣。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述觸摸傳感器控制器進(jìn)一步可操作以通過(guò)以 下操作估計(jì)所述重新傳輸量： 計(jì)算常數(shù)；及 將所述外積乘以所述常數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中基于所述觸摸傳感器的被所述觸摸輸入激活的 電容性節(jié)點(diǎn)的總數(shù)而計(jì)算所述常數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述電容性節(jié)點(diǎn)中的每一者包括所述一或多個(gè) 第一電極線中的一者與所述一或多個(gè)第二電極線中的一者之間的相交點(diǎn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述觸摸傳感器控制器進(jìn)一步可操作以基于所 述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生第二矩陣。
16. -種計(jì)算機(jī)可讀非暫時(shí)存儲(chǔ)媒體，一或多個(gè)所述計(jì)算機(jī)可讀非暫時(shí)存儲(chǔ)媒體體現(xiàn) 在執(zhí)行時(shí)可操作以進(jìn)行以下操作的邏輯： 響應(yīng)于測(cè)量到對(duì)顯示器的觸摸輸入，產(chǎn)生包括與觸摸傳感器的多個(gè)電容性節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián) 的多個(gè)第一測(cè)量值的第一矩陣，其中所述多個(gè)第一測(cè)量值中的每一者指示與所述多個(gè)電容 性節(jié)點(diǎn)中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 通過(guò)以下操作估計(jì)與所述觸摸輸入相關(guān)聯(lián)的重新傳輸量： 響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第一電極線相關(guān)聯(lián)的 一或多個(gè)第二測(cè)量值的第一向量，其中所述一或多個(gè)第二測(cè)量值中的每一者指示與所述一 或多個(gè)第一電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 響應(yīng)于所述觸摸輸入而產(chǎn)生包括與所述觸摸傳感器的一或多個(gè)第二電極線相關(guān)聯(lián)的 一或多個(gè)第三測(cè)量值的第二向量，其中所述一或多個(gè)第三測(cè)量值中的每一者指示與所述一 或多個(gè)第二電極線中的對(duì)應(yīng)一者相關(guān)聯(lián)的電容； 計(jì)算所述第一與第二向量的外積；及 基于所述第一矩陣及所述所估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生所述觸摸輸入的經(jīng)修正指示。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的媒體，其中所述邏輯在執(zhí)行時(shí)進(jìn)一步可操作以通過(guò)使用所 述所估計(jì)重新傳輸量調(diào)整所述第一矩陣來(lái)產(chǎn)生所述經(jīng)修正指示。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的媒體，其中使用所述所估計(jì)重新傳輸量調(diào)整所述第一矩陣 包括將所述所估計(jì)重新傳輸量加到所述第一矩陣。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的媒體，其中所述邏輯在執(zhí)行時(shí)進(jìn)一步可操作以通過(guò)以下操 作估計(jì)所述重新傳輸量： 計(jì)算常數(shù)；及 將所述外積乘以所述常數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的媒體，其中所述邏輯在執(zhí)行時(shí)進(jìn)一步可操作以基于所述所 估計(jì)重新傳輸量而產(chǎn)生第二矩陣。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK104238851SQ201410257760
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】愛(ài)德華·考登, 達(dá)朗·格爾布恩, 何衛(wèi)東, 托馬斯·邁爾斯, 馬丁·J·西蒙斯, 普雷德瑞格·D·武科維克 申請(qǐng)人:愛(ài)特梅爾公司