在觸摸傳感器中減少噪聲制造技術
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】在觸摸傳感器中減少噪聲相關申請的交叉引用本申請要求2011年3月2日提交的美國臨時申請No.61/448,502的權益，該申請通過全部援引通用地納入于此。
本公開涉及用于在觸摸傳感器中減少噪聲的各技術。背景觸敏系統檢測表面上的一個或多個接觸點并對其作出響應。觸敏系統可以以觸屏顯示器的形式被結合到電子設備中，其中該觸屏顯示器允許用戶使用接觸該屏幕的一個或多個輸入來查看并操縱對象。
技術實現思路
本說明書描述了一般涉及在觸摸傳感器中減少或除去噪聲的技術。一般而言，本說明書中描述的主題的某些方面可以在涉及傳感器的方法中實現。此方面的其他實現包括被配置成執行這些方法的動作的相應的系統、裝置和計算機程序。計算機程序被編碼在計算機存儲設備上。一般而言，本說明書中所描述的主題的另一方面可以在包括涉及在電容觸摸傳感器中提供干凈信號的動作的方法中實現。電容觸摸傳感器包括第一陣列的導體和第二陣列的導體。第一陣列中的導體基本上彼此并行排列，且第二陣列中的導體基本上彼此并行排列。第一陣列中的導體被放置成基本上垂直于第二陣列中的導體以形成矩陣。確定電容觸摸傳感器的輸入上周期性噪聲的相位，并且生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的周期性激勵信號。將周期性激勵信號施加于第一陣列中的受激導體。當激勵信號被施加時，第二陣列中響應導體上的響應信號被檢測，并且基于檢測到的響應信號，生成指示受激導體與響應導體之間所測量的電容的值。存取一閾值，并且基于該值與該閾值之差作出關于響應信號是否對應于觸摸的確定；以及產生反映響應信號是否對應于觸摸的確定的結果的信號。這些和其他實現可以各自任選地包括以...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.03.02 US 61/448,5021.一種用于在電容觸摸傳感器中提供干凈信號的方法，所述電容觸摸傳感器包括第一陣列的導體和第二陣列的導體，其中所述第一陣列中的導體基本上彼此并行排列，且所述第二陣列中的導體基本上彼此并行排列，并且其中所述第一陣列中的導體被放置成基本上垂直于所述第二陣列中的導體以形成矩陣，所述方法包括：確定所述電容觸摸傳感器的輸入上周期性噪聲的相位；生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的周期性激勵信號；將所述周期性激勵信號施加于所述第一陣列中的受激導體；當所述周期性激勵信號被施加時，檢測所述第二陣列中響應導體上的響應信號，并且基于檢測到的響應信號，生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值；存取閾值；基于所述指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值與該閾值之差，確定所述響應信號是否對應于觸摸；以及產生反映所述響應信號是否對應于觸摸的確定結果的信號；其中該閾值包括反映所述周期性噪聲對所述響應信號的影響的恒定偏移量。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述響應信號是否對應于觸摸包括，確定所述響應信號是否對應于以下輸入機制：所述輸入機制在物理上如此靠近所述矩陣，以致所述輸入機制由于靠近所述矩陣而在所述受激導體與所述響應導體之間給予電容改變。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，確定所述響應信號是否對應于觸摸包括，確定所述響應信號是否對應于以下輸入機制：所述輸入機制與所述矩陣直接物理接觸，使得在所述受激導體與所述響應導體之間發生電容改變。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的周期性激勵信號包括，生成周期性激勵信號，使得所生成的周期性激勵信號與所述周期性噪聲之間的相位差在時間上保持恒定。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該閾值在所述電容觸摸傳感器的校準期間被確定。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，檢測所述第二陣列中響應導體上的響應信號包括，使用確定性的且跨各傳感器幀維持無狀態的檢測器來檢測所述響應信號。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，基于檢測到的響應信號來生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值包括：所述檢測器基于所述響應信號生成檢測器信號；以及對所述檢測器信號進行采樣以得到所述指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值。8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括使用頻率選擇濾波器從所述響應信號中濾除噪聲，并且隨后將經濾波的響應信號提供給所述檢測器以生成所述檢測器信號。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，使用頻率選擇濾波器來濾除噪聲包括，使用所述頻率選擇濾波器來濾除具有頻率低于所述周期性激勵信號的頻率的噪聲。10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，使用頻率選擇濾波器來濾除噪聲包括，使用所述頻率選擇濾波器來濾除具有頻率高于所述周期性激勵信號的頻率的噪聲。11.如權利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述檢測器包括檢測所述響應信號的峰值的峰值檢測器電路，以及其中生成所述檢測器信號包括所述峰值檢測器電路生成反映所述響應信號的峰值的信號。12.如權利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述檢測器包括計算所述響應信號與預期響應信號之間的相關性的相關檢測器電路，以及其中生成所述檢測器信號包括所述相關檢測器電路生成反映所述響應信號與所述預期響應信號之間的相關性的信號。13.如權利要求7所述的方法，其特征在于，其中所述激勵信號是電壓，而所述響應信號是電流，其中所述檢測器還包括將電流響應信號轉換成電流、電壓或其他數字代碼的放大器，以及其中基于所述響應信號生成所述檢測器信號包括：由所述放大器將電流響應信號轉換成電流、電壓或其他數字代碼，以及通過所述檢測器隨時間檢測所述電流、電壓或其他數字代碼來生成所述檢測器信號。14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述放大器是互阻放大器，所述互阻放大器被配置成將所述電流響應信號轉換成隨后由所述檢測器隨時間檢測的電壓。15.如權利要求7所述的方法，其特征在于，其中對所述檢測器信號進行采樣以得到所述指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值包括，在傳感器幀的測量時間段期間對所述檢測器信號進行采樣，其中所述檢測器信號的樣本是在多個傳感器幀的每一測量時間段期間在同一時間點取得的，以及其中所述多個傳感器幀中每一個的測量時間段與所述周期性激勵信號同相，使得在每一傳感器幀期間所述檢測器信號的樣本是在所述周期性激勵信號的同一相位處取得的。16.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述觸摸傳感器相對于顯示設備來放置，且從所述顯示設備耦合的噪聲在所述顯示設備的行掃描頻率或幀頻率上是周期性的,以及其中：確定所述周期性噪聲的相位包括：從所述顯示設備接收同步信號，以及基于所述同步信號來確定所述周期性噪聲的相位，以及生成所述周期性激勵信號包括，使用所述同步信號將所生成的周期性激勵信號的相位鎖定到所述周期性噪聲的相位。17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述同步信號是所述顯示設備的行同步信號或幀同步信號。18.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述顯示設備是液晶顯示設備、OLED顯示設備、或等離子顯示設備。19.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：在所述傳感器的校準例程期間確定該閾值，以及將該閾值存儲在數據存儲中，以及其中存取該閾值包括從所述數據存儲中存取該閾值。20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，其間該閾值被確定的校準例程在制造所述傳感器時被執行。21.如權利要求19所述的方法，其特征在于，其間該閾值被確定的校準例程在所述傳感器的生命期期間僅被執行一次。22.一種用于在具有相對于顯示設備來放置的電容觸摸傳感器的電容觸摸屏顯示中提供干凈信號的方法，所述電容觸摸傳感器包括第一陣列的導體和第二陣列的導體，其中所述第一陣列中的導體基本上彼此并行排列，且所述第二陣列中的導體基本上彼此并行排列，并且其中所述第一陣列中的導體被放置成基本上垂直于所述第二陣列中的導體以形成矩陣，所述方法包括：從所述顯示設備接收同步信號；將所述觸摸傳感器配置成具有等于所述顯示設備的幀速率的有理倍數的傳感器幀速率；基于所述同步信號來確定由所述顯示設備所生成的周期性噪聲的相位；在所述觸摸傳感器的第一傳感器幀期間，生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的第一周期性激勵信號，并且將該第一周期性激勵信號施加于所述第一陣列中的受激導體；當所述第一周期性激勵信號在所述觸摸傳感器的第一傳感器幀期間被施加時，檢測所述第二陣列中的響應導體上的第一響應信號，所述響應導體電容耦合于所述受激導體，且基于檢測到的第一響應信號，生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第一值；存取第一閾值；基于所述第一值與所述第一閾值之差，確定所述第一響應信號是否對應于觸摸；以及產生反映所述第一響應信號是否對應于觸摸的確定結果的信號。23.如權利要求22所述的方法，其特征在于，所述同步信號是所述顯示設備的行同步信號或幀同步信號。24.如權利要求22所述的方法，其特征在于，所述顯示設備是液晶顯示設備、OLED顯示設備、或等離子顯示設備。25.如權利要求22所述的方法，其特征在于，基于檢測到的第一響應信號來生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第一值包括：基于所述第一響應信號來生成第一檢測器信號；以及對所述第一檢測器信號進行采樣以得到指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第一值。26.如權利要求22所述的方法，其特征在于，還包括：在所述傳感器的校準例程期間確定所述第一閾值，以及將所述第一閾值存儲在數據存儲中，以及其中存取所述第一閾值包括從所述數據存儲中存取所述第一閾值。27.如權利要求26所述的方法，其特征在于，其間所述第一閾值被確定的校準例程在制造所述傳感器時被執行。28.如權利要求26所述的方法，其特征在于，其間所述第一閾值被確定的校準例程在所述傳感器的生命期期間僅被執行一次。29.如權利要求22所述的方法，其特征在于，其中將所述觸摸傳感器配置成具有等于所述顯示設備的幀速率的有理倍數的傳感器幀速率包括，將所述觸摸傳感器配置成具有所述傳感器幀速率與所述顯示設備的幀速率之比等于x:y，其中x和y是整數且x大于一，以及還包括：在第一傳感器幀之后發生的所述觸摸傳感器的第二傳感器幀期間，生成具有相位鎖定到所確定的周期性噪聲的相位的第二周期性激勵信號，并且將該第二周期性激勵信號施加于所述受激導體；當所述第二周期性激勵信號在所述觸摸傳感器的第二傳感器幀期間被施加時，檢測所述響應導體上的第二響應信號，并且基于檢測到的第二響應信號，生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第二值；存取第二閾值，所述第二閾值不同于所述第一閾值；基于所述第二值與所述第二閾值之差，確定所述第二響應信號是否對應于觸摸；以及產生反映所述第二響應信號是否對應于觸摸的確定結果的信號。30.如權利要求29所述的方法，其特征在于，還包括：在所述傳感器的校準例程期間確定所述第一閾值和所述第二閾值，以及將所述第一閾值和所述第二閾值存儲在數據存儲中，其中存取所述第一閾值包括從所述數據存儲中存取所述第一閾值，以及其中存取所述第二閾值包括從所述數據存儲中存取所述第二閾值。31.如權利要求30所述的方法，其特征在于，其間所述第一閾值和所述第二閾值被確定的校準例程在制造所述傳感器時被執行。32.如權利要求30所述的方法，其特征在于，其間所述第一閾值和所述第二閾值被確定的校準例程在所述傳感器的生命期期間僅被執行一次。33.如權利要求29所述的方法，其特征在于，基于檢測到的第二響應信號來生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第二值包括：基于所述第二響應信號來生成第二檢測器信號；以及對所述第二檢測器信號進行采樣以得到指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第二值。34.一種用于在具有相對于顯示設備來放置的電容觸摸傳感器的電容觸摸屏顯示中提供干凈信號的方法，所述電容觸摸傳感器包括第一陣列的導體和第二陣列的導體，其中所述第一陣列中的導體基本上彼此并行排列，且所述第二陣列中的導體基本上彼此并行排列，并且其中所述第一陣列中的導體被放置成基本上垂直于所述第二陣列中的導體以形成矩陣，所述方法包括：從所述顯示設備接收同步信號；將所述觸摸傳感器配置成具有傳感器幀速率與所述顯示設備的幀速率之比等于x:y，其中x和y是整數且x大于一；基于所述同步信號來確定由所述顯示設備所生成的周期性噪聲的相位；將x個閾值存儲在數據存儲中，x個閾值中的每一個能用于在x個順序傳感器幀中的相應一個傳感器幀期間確定各觸摸；以及在x個順序傳感器幀中的每一第n個傳感器幀期間，其中n為從1至x的整數：生成具有相位鎖定到所確定的周期性噪聲的相位的第n個周期性激勵信號，并且將該第n個周期性激勵信號施加于所述第一陣列中的受激導體；當所述第n個周期性激勵信號在第n個傳感器幀期間被施加時，檢測所述第二陣列中的響應導體上的第n個響應信號，所述響應導體電容耦合于所述受激導體，且基于檢測到的第n個響應信號，生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第n個值；從所述數據存儲中存取第n個閾值；基于所述第n個值與所述第n個閾值之差，確定所述第n個響應信號是否對應于觸摸；以及產生反映所述第n個響應信號是否對應于觸摸的確定結果的信號。35.如權利要求34所述的方法，其特征在于，所述x個閾值中的至少兩個彼此不同。36.如權利要求34所述的方法，其特征在于，所述x個閾值中的每一個彼此不同。37.如權利要求34所述的方法，其特征在于，基于檢測到的第n個響應信號來生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第n個值包括：基于第n個響應信號來生成第n個檢測器信號；以及對所述第n個檢測器信號進行采樣以得到指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的第n個值。38.如權利要求34所述的方法，其特征在于，還包括在所述傳感器的校準例程期間確定所述x個閾值。39.如權利要求38所述的方法，其特征在于，其間所述x個閾值被確定的校準例程在制造所述傳感器時被執行。40.如權利要求38所述的方法，其特征在于，其間所述x個閾值被確定的校準例程在所述傳感器的生命期期間僅被執行一次。41.一種用于在電容觸摸傳感器中提供干凈信號的系統，所述系統包括：包括第一陣列的導體和第二陣列的導體的電容觸摸傳感器，其中所述第一陣列中的導體基本上彼此并行排列，且所述第二陣列中的導體基本上彼此并行排列，并且其中所述第一陣列中的導體被放置成基本上垂直于所述第二陣列中的導體以形成矩陣；以及一個或多個電路，被配置成：確定所述電容觸摸傳感器的輸入上周期性噪聲的相位；生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的周期性激勵信號；將所述周期性激勵信號施加于所述第一陣列中的受激導體；當所述周期性激勵信號被施加時，檢測所述第二陣列中響應導體上的響應信號，并且基于檢測到的響應信號，生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值；存取閾值；基于所述指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值與該閾值之差，確定所述響應信號是否對應于觸摸；以及產生反映所述響應信號是否對應于觸摸的確定結果的信號；其中該閾值包括反映所述周期性噪聲對所述響應信號的影響的恒定偏移量。42.如權利要求41所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路被配置成確定所述響應信號是否對應于觸摸包括，所述一個或多個電路被配置成確定所述響應信號是否對應于以下輸入機制：所述輸入機制在物理上如此靠近所述矩陣，以致所述輸入機制由于靠近所述矩陣而在所述受激導體與所述響應導體之間給予電容改變。43.如權利要求42所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路被配置成確定所述響應信號是否對應于觸摸包括，所述一個或多個電路被配置成確定所述響應信號是否對應于以下輸入機制：所述輸入機制與所述矩陣直接物理接觸，使得在所述受激導體與所述響應導體之間發生電容改變。44.如權利要求41所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路被配置成生成具有相位與所確定的周期性噪聲的相位鎖定的周期性激勵信號包括，所述一個或多個電路被配置成生成周期性激勵信號，使得所生成的周期性激勵信號與所述周期性噪聲之間的相位差在時間上保持恒定。45.如權利要求41所述的系統，其特征在于，該閾值在所述電容觸摸傳感器的校準期間被確定。46.如權利要求45所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路包括被配置成校準所述觸摸傳感器以確定該閾值的處理器。47.如權利要求41所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路被配置成檢測所述第二陣列中響應導體上的響應信號包括，所述一個或多個電路包括被配置成檢測所述響應信號并且是確定性的且跨各傳感器幀維無狀態的檢測器電路。48.如權利要求47所述的系統，其特征在于，所述一個或多個電路包括采樣器電路，并且所述一個或多個電路被配置成基于檢測到的響應信號來生成指示所述受激導體與所述響應導體之間所測量的電容的值包括：所述檢測器電路被配置成基于響應信號生成檢測器信號，以及所述采樣器電路被配置成對所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：J·韋斯特許斯，
申請(專利權)人：感知像素股份有限公司，
類型：
國別省市：
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