用于電容式鍵矩陣和觸摸板中的重影抑制的方法和裝置制造方法及圖紙

本申請公開了用于電容式鍵矩陣和觸摸板中的重影抑制的方法和裝置。一種裝置(500，圖5)包括被布置在一個矩陣中的多個電容式傳感器(502?x)。測量電路系統(512)測量在所述矩陣中與電容式傳感器耦合的多條行線(508?X)和多條列線(510?X)中的每一者的電容。第一電極(507?1，507?2)位于襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第一拐角。所述第一電極被耦合至所述測量電路系統。第二電極(509?1，509?2)位于所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第二拐角，所述第二拐角在所述第一邊緣上與所述第一拐角相對。所述第二電極被耦合至所述測量電路系統。所述測量電路系統確定兩個觸點相對于觸摸板的位置。在此披露了多種方法。

Method and apparatus for shadow suppression in capacitive key matrix and touch pad

The present invention discloses a method and a device for suppressing ghosting in a capacitive key matrix and a touch pad. A device (500, FIG. 5) includes arranging a plurality of capacitive sensors in a matrix of (502 x). The measurement system (512) multiple line measurement in the matrix and the capacitive sensor coupling (508 X) and a plurality of column lines (510 X) each of the capacitor. The first electrode (507 1507 2) located at the edge of the first substrate on the matrix and the first corner adjacent to the matrix. The first electrode is coupled to the measurement circuit system. The second electrode (509 1509 2) first located at the edge of the matrix and the matrix adjacent to the second corners, the second corners on the first edge and the first corner relative. The second electrode is coupled to the measurement circuit system. The measurement circuit system determines the position of the two contacts relative to the touchpad. Here are a number of ways to disclose.

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用本申請根據35U.S.C.§119(e)要求享有于2015年10月21日提交的標題為“用于電容式鍵矩陣和觸摸板中的重影抑制(GhostingSuppressionforCapacitiveKeyMatrixandTouchPad)”的專利技術人名為PeterSpevak的共同擁有的美國臨時專利申請序列號62/244,235的優先權的權益，該臨時專利申請以其全文通過引用被合并于此。
本申請總體上涉及電容式觸摸輸入裝置，并且特別涉及消除電容式觸摸輸入裝置中的重影。
技術介紹
已經證明電容式觸摸輸入設備在各種環境中是有用的。在簡單的配置中，傳感器是電容器。在自電容傳感器中，傳感器形成電容器的第一板。在傳感器周圍形成電場。當用戶的手指接近傳感器時擾亂電場。非導電覆蓋層能夠保護傳感器。當用戶的手指接近傳感器時，對電容值的變化進行檢測。在互電容傳感器中，一對傳感器彼此緊靠地位于一個表面上以形成電容器。在這兩個傳感器之間形成電場。當用戶的手指接近互電容傳感器時，電場改變并且能夠檢測所述改變。在具有簡單輸入需求的設備中，面板中的電容式觸摸傳感器矩陣能夠提供良好的解決方案。器具和玩具是可能需要簡單、廉價的傳感器的設備的示例。在另一應用中，包括使用諸如藍牙、WiFi、紅外線或RF的無線接口的電視、音頻系統、視頻播放器以及電纜盒的設備的遙控器能夠使用觸摸傳感器作為輸入。在這種類型的設備中，傳感器的簡單掃描提供了一種廉價且可靠的電容式傳感器操作方法。在該配置中，這些傳感器連接到成行和成列的存取線。在檢測模式中，對每條行線和每條列線進行掃描以確定每條線的電容。這種類型的掃描能夠通過檢測電容的變化來檢測單點觸摸。所述掃描可以是連續的或者可以在經過一段時間之后激活，或者所述掃描可以由某些其他事件觸發，諸如指示活動的運動檢測器或近程檢測器。所希望的是通過允許一次觸摸在觸摸區域上的兩個不同位置來提供附加輸入選項。在觸摸區域包括簡單按鈕圖案的示例中，每個傳感器可以對應于單一按鈕。在一些示例中，傳感器趨于比指尖小得多，并且用戶通過單點觸摸“觸摸”若干個傳感器。在任一情況下，所希望的是使用雙指觸摸。檢測雙指觸摸的能力增加輸入選項而不增加傳感器的數量。然而，在使用行線和列線掃描的現有已知方法中，當對電容式觸摸矩陣中的對角相對位置進行兩點觸摸時，不可能區分兩個對角相對的選項(例如，右上和左下對左上和右下)。這個問題被稱為“重影”。重影意指當對矩陣中的兩列和/或兩行中的兩個區域進行多點觸摸時，獨立的行和列掃描方法不能在至少兩個同樣可能的解決方案之間進行選擇。在包括附加控制器處理能力的設備(例如，蜂窩電話和平板電腦)以及具有更復雜的觸摸傳感器、包括針對單次測量驅動發射電極并監測分開的接收電極的能力的設備中，這種高級硬件和軟件方法能夠消除重影。然而，對于不具有這些昂貴布置和較高處理能力的較便宜的設備，重影仍然是需要解決的問題。
技術實現思路
根據一個示例實施例，一種電容式觸摸板包括多個電容式傳感器，所述多個電容式傳感器被布置在襯底上的一個矩陣中。測量電路系統測量在所述矩陣中與這些電容式傳感器耦合的多條行線和多條列線中的每一者的電容。使用至少兩個附加電極。第一電極位于所述襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第一拐角。所述第一電極被耦合至所述測量電路系統。第二電極位于所述襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第二拐角，所述第二拐角在所述第一邊緣上與所述第一拐角相對。所述第二電極被耦合至所述測量電路系統。在另一實施例中，第三電極被耦合至所述第一電極并且與所述第一電極相對于所述多個電容式傳感器的中心點對稱(pointsymmetrical)；并且第四電極被耦合至所述第二電極并且與所述第二電極相對于所述多個電容式傳感器的中心點對稱。附圖說明圖1是示出了一種電容式傳感器矩陣的電路圖。圖2是示出了與多個電容式傳感器一起使用的檢測電路的電路圖。圖3是示出了關于多點觸摸的重影問題的圖1的矩陣的電路圖。圖4是一種實施例觸摸傳感器的電路圖。圖5是一種實施例檢測電路的電路圖。圖6是一種實施例電路板的布局圖。圖7是沿著圖6的線A-A’的橫截面視圖。圖8是一種實施例方法的流程圖。具體實施方式除非另有說明，不同附圖中的對應數字和符號一般是指相應的部分。這些附圖不一定按比例繪制。術語“耦合”可以包括用中間元件形成的連接，并且附加元件和各種連接可以存在于任何“耦合”的元件之間。圖1是示出了一種電容式傳感器矩陣的電路圖。矩陣100包括呈示例性三乘三矩陣形式的九個傳感器102-1至102-9。每個傳感器102-X包括流電(galvanically)分離的第一板104-X和第二板106-X。第一板104-X中的每個耦合至行線108-1到108-3中的一個。例如，第一板104-1到104-3耦合至線108-1。第二板106-X中的每個耦合至列線110-1到110-3中的一個。例如，第二板106-1、106-4和106-7耦合至列線110-1。通過測量傳感器的電容來檢測傳感器102-1至102-9的觸摸。該示例中，這些觸摸傳感器使用自電容原理。在自電容中，一個信號耦合至一個或更多個傳感器。當不存在觸摸時，傳感器在其周圍具有導致測量的電場。當用戶的手指放置在傳感器上或附近時，用戶的手指改變電場，從而改變傳感器的電容。能夠測量這種電容變化。在感測方法的一個示例中，傳感器電極被耦合至張弛振蕩器信號。當通過將行和列耦合至張弛振蕩信號來單獨地掃描這些行和列時，電極建立場。例如，當張弛振蕩信號驅動線108-1時，對電極104-1進行掃描。在圖1中，線108-1對應于行線。在另一示例中，當線110-1被驅動時，對電極106-1進行掃描。在圖1中，線110-1對應于列線。電極104-X和106-X被布置成使得它們暴露于用戶的觸摸。半圓形狀指示諸如104-1的行電極和諸如106-1的列電極均在觸摸事件期間被暴露以受到接近于用戶的手指的影響。在替代實施例中，能夠使用其他感測方法。例如，所述感測能夠使用電荷轉移布置，或者能夠通過以圖案化的方式將線耦合至恒流源來對電極充電。模數轉換器(ADC)能夠與數字處理一起使用以確定每個傳感器的電容，并且檢測與傳感器處的觸摸相對應的電容的變化。圖2是示出了被布置成與多個電容式傳感器一起使用的電容式觸摸傳感器電路200的框圖。為了清楚起見，圖2中與圖1中的元件相對應的元件具有類似的參考標記。例如，圖2中的傳感器202-X、板204-X和板206-X對應于圖1中的傳感器102-X、板104-X和板106-X。在圖2中，傳感器202-X被示出為具有第一板204-X和第二板206-X。第一板204-X對應于被布置在行線上的傳感器板并且耦合至行傳感器線。示例行線208-X被耦合至傳感器板204-X。示例列線210-X被耦合至傳感器板206-X。感測電路212被耦合至行線和列線。感測電路系統212能夠包括多個模數轉換器、多個電流源、多個張弛振蕩器以及在重復的基礎上掃描多個傳感器以檢測指示觸摸的傳感器的電容變化所需的多個多路復用器。處理器214解釋這些測量的結果以確定哪些傳感器正在被觸摸(如果有的話)，并且能夠執行由那些輸入所指示的功能。圖3是類似于圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電容式觸摸板，包括：多個電容式傳感器，所述多個電容式傳感器被布置在襯底上的一個矩陣中；測量電路系統，所述測量電路系統被配置成測量在所述矩陣中與所述電容式傳感器耦合的多條行線和多條列線中的每一者的電容；第一電極，所述第一電極位于所述襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第一拐角，所述第一電極被耦合至所述測量電路系統；以及第二電極，所述第二電極位于所述襯底上所述矩陣的所述第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第二拐角，所述第二拐角在所述第一邊緣上與所述第一拐角相對，所述第二電極被耦合至所述測量電路系統。

【技術特征摘要】
2015.10.21 US 62/244,235;2016.08.19 US 15/242,2331.一種電容式觸摸板，包括：多個電容式傳感器，所述多個電容式傳感器被布置在襯底上的一個矩陣中；測量電路系統，所述測量電路系統被配置成測量在所述矩陣中與所述電容式傳感器耦合的多條行線和多條列線中的每一者的電容；第一電極，所述第一電極位于所述襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第一拐角，所述第一電極被耦合至所述測量電路系統；以及第二電極，所述第二電極位于所述襯底上所述矩陣的所述第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第二拐角，所述第二拐角在所述第一邊緣上與所述第一拐角相對，所述第二電極被耦合至所述測量電路系統。2.如權利要求1所述的電容式觸摸板，其中所述測量電路系統被配置成將所述第一電極相對于所述電容式傳感器的電容與所述第二電極相對于所述電容式傳感器的電容進行比較。3.如權利要求1所述的電容式觸摸板，其中所述電容式傳感器中的每個包括與所述多條行線中的一個相連接的第一板、以及與所述多條列線中的一個相連接的第二板以及所述第一板與所述第二板之間的間隙。4.根據權利要求1所述的電容式觸摸板，進一步包括：第三電極，所述第三電極被耦合至所述第一電極并且與所述第一電極相對于所述多個電容式傳感器的中心點對稱；以及第四電極，所述第四電極被耦合至所述第二電極并且與所述第二電極相對于所述多個電容式傳感器的中心點對稱。5.根據權利要求1所述的電容式觸摸板，其中所述測量電路系統被配置成使用張弛振蕩器測量所述多個電容式傳感器的每一個的電容。6.根據權利要求1所述的電容式觸摸板，其中所述多個電容式傳感器以及所述第一電極和第二電極形成在印刷電路板的第一表面上，并且所述測量電路系統安裝在所述印刷電路板的與所述第一表面相反的第二表面上。7.如權利要求1所述的電容式觸摸板，其中所述測量電路系統被配置成當檢測到對所述多個電容式傳感器的多點觸摸時測量所述第一電極和第二電極的電容。8.一種輸入設備，包括：多個電容式傳感器，所述多個電容式傳感器被布置在襯底上的一個矩陣中，所述電容式傳感器中的每個包括第一板、第二板以及所述第一板與第二板之間的間隙；多條行引線，所述多條行引線中的每個被耦合至所述矩陣的一行上的所述多個電容式傳感器中的電容式傳感器的第一板；多條列引線，所述多條列引線中的每個被耦合至所述矩陣的一列上的所述多個電容式傳感器中的電容式傳感器的第二板；感測電路系統，所述感測電路系統具有多個輸入端，所述多條行引線和所述多條列引線中的每一者被耦合至所述感測電路系統的所述多個輸入端中的一個；第一電極，所述第一電極位于所述襯底上所述矩陣的第一邊緣上并且鄰近所述矩陣的第一拐角，所述第一電極被耦合至所述感測電路系統的一個輸入端；以及第二電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·彼得，
申請(專利權)人：德克薩斯儀器德國股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE