触摸传感器中的频率转换制造技术

一种触摸敏感设备包括具有行和列的触摸界面、用于分别在至少多行上生成多个独特的正交信号的信号发生器以及频率转换器。频率转换器接收出现在所述多列中的至少一列上的第一触摸信号，将所述第一触摸信号转换为具有第二中心频率的第二信号并且输出第二信号。触摸处理器通过处理具有第二中心频率的第二信号并且输出触摸事件数据来识别所述触摸界面上的触摸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请是2014年2月4日提交的美国临时专利申请No.61/935,709的非临时申请，其全部公开通过引用纳入本申请。
所披露的系统和方法总体涉及用户输入领域，更具体地涉及提供快速多触摸传感器中的更新速率限制(throttling)的用户输入系统。附图简述下列对如附图所示的各实施例的更加较具体的描述，本公开的前述的及其他目标、特征，和优点将变得显而易见，在附图中，各个图中的附图标记表示相同部分。附图不一定按比例绘制，而是着重于所公开实施例的原理。图1提供了示出低等待时间触摸传感器设备的实施例的高级方框图。图2示出可用于低等待时间触摸传感器设备的实施例中的交叉的导电路径的布局的实施例。图3示出展示场平坦化过程的方框图。图4示出展示在局部最大值周围的四个相连的邻近点的图。图5示出展示在局部最大值周围的八个相连的邻近点的图。图6示出展示对非对称触摸点的椭圆拟合的几何图。图7给出展示被配置成减噪的低等待时间触摸传感器设备的实施例的高级方框图。图8-11、12A和12B是信号产生和发送机制的简化图示。图13示出展示根据所披露的系统和方法的实施例的用户识别技术的侧视图。图14和图15示出展示根据所披露的系统和方法的实施例的快速多触摸笔(styli)的立体图。图16示出展示传感器板和有源光笔的俯视图。图17示出展示传感器板和有源光笔的侧视图。图18示出根据所披露的有源光笔的实施例的传感器板内的内反射的侧视图。图19示出根据所披露的有源光笔的实施例的角滤波器的使用的侧视图。图20示出展示由有源光笔发射到传感器板上的图案的侧视图。图21-23示出沿传感器板的边缘由有源光笔发射出的光斑的几何投影。图24示出展示投影到传感器板上的多个图案的俯视图。图25示出展示由同一人的两只手触摸时正交信号传感器中的串扰的示意性俯视图。图26示出展示由不同人的两只手触摸时正交信号传感器中没有串扰的示意性俯视图。图27示出展示当两个触摸共享一行或一列时产生的问题的传感器的示意性俯视图。图28示出展示本文公开的用户、手和物体鉴别系统的实施例的示意性俯视图，其中触摸屏和/或处理器被修改以便在每行和每列上生成正交的信号，并且在每行和每列上感测所有信号。图29示出展示其中单个用户在显示屏上做出两个触摸并且来自一行的信号通过他的身体到达另一行的实例的传感器的示意性俯视图。图30示出展示其中信号通过用户的手耦合的实例的传感器的示意性俯视图。图31示出展示一实例的传感器的示意性俯视图，在该实例中，由两个不同的用户做出两个触摸，并且由于在用户之间没有信号行进的路径而没有行到行的耦合或列到列的耦合。图32示出展示搁置在传感器的上部上的物体的示意性俯视图。图33a至33c示出展示抽选过程的示意图。图34示出展示通过“每N帧”进行的智能抽选的示例的示意图。图35示出展示通过“每X微秒”进行的智能抽选的示例的示意图。图36-39示出在其上进行输入的显示器或显示器的部分的图示。图40示出描绘使用单一混频器和“差异”信号来将一组频率外差变频到较低的频带的示意图。图41示出描绘使用正交混频器将一组频率外差变频到基带的示意图。图42示出描绘正交混频器的同相和正交输出(分别)被馈送到傅里叶变换的实输入和虚输入的示意图。具体实施方式本申请涉及2013年10月4日提交的题为“Hybrid Systems And Methods For Low-Latency User Input Processing And Feedback(对于低等待时间用户输入处理和反馈的系统和方法)”的美国专利申请No.14/046,819、2013年3月15日提交的题为“Low-Latency Touch Sensitive Device(低等待时间触摸敏感设备)”的美国专利申请No.13/841,436、2013年3月15日提交的题为“Fast Multi-Touch Stylus(快速多触摸笔)”的美国专利申请No.61/798,948、2013年3月15日提交的题为“Fast Multi-Touch Sensor With User-Identification Techniques(具有用户识别技术的快速多触摸传感器)”的美国专利申请No.61/799,035、2013年3月15日提交的题为“Fast Multi-Touch Noise Reduction(快速多触摸减噪)”的美国专利申请No.61/798,828、2013年3月15日提交的题为“Active Optical Stylus(有源光笔)”的美国专利申请No.61/798,708、2012年10月5日提交题为“Hybrid Systems And Methods For Low-Latency User Input Processing And Feedback(低等待时间用户输入处理和反馈的混合式系统和方法)”的美国专利申请No.61/710,256、2013年7月12日提交的题为“Fast Multi-Touch Post Processing(快速多触摸后处理)”的美国专利申请No.61/845,892、2013年7月12日提交的题为“Reducing Control Response Latency With Defined Cross-Control Behavior(通过定义的交叉控制行为减少控制响应等待时间)”的美国专利申请No.61/845,879、2013年9月18日提交的题为“Systems And Methods For Providing Response To User Input Using Information About State Changes And Predicting Future User Input(使用关于状态改变为用户输入提供响应并预测未来用户输入的系统和方法)”的美国专利申请No.61/879,245、2013年9月21体提交的题为“Systems And Methods For Providing Response To User Input Using Information About State Changes And Predicting Future User Input(使用关于状态改变为用户输入提供响应并预测未来用户输入的系统和方法)”的美国专利申请No.61/880,887、2013年10月4日提交的题为“Hybrid Systems And Methods For Low-Latency User Input Processing And Feedback(对于低等待时间用户处理和反馈的混合式系统和方法)”的美国专利申请No.14/046,823、2013年11月1日提交的题为“Fast Multi-Touch Post Processing(快速多触摸后处理)”的美国专利申请No.14/069,609、2013年10月7日提交的题为“Touch And Stylus Latency Testing Apparatus(触摸和笔等待时间测试装置)”的美国专利申请No.61/887,615中披露的诸如快速多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸敏感设备，包括：触摸界面，包括行和列；信号发生器，用于分别在至少多行上生成多个独特的正交信号；频率转换器，其：接收出现在多列中的至少一列上的第一触摸信号，所述第一触摸信号具有第一中心频率，将所述第一触摸信号与第二信号结合，所述第二信号具有第二中心频率，并且输出较低频触摸信号，所述较低频触摸信号具有低于所述第一触摸信号的所述中心频率的中心频率；触摸处理器，用于通过处理所述较低频触摸信号并且输出触摸事件数据来识别所述触摸界面上的触摸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 US 61/935,7091.一种触摸敏感设备，包括：触摸界面，包括行和列；信号发生器，用于分别在至少多行上生成多个独特的正交信号；频率转换器，其：接收出现在多列中的至少一列上的第一触摸信号，所述第一触摸信号具有第一中心频率，将所述第一触摸信号与第二信号结合，所述第二信号具有第二中心频率，并且输出较低频触摸信号，所述较低频触摸信号具有低于所述第一触摸信号的所述中心频率的中心频率；触摸处理器，用于通过处理所述较低频触摸信号并且输出触摸事件数据来识别所述触摸界面上的触摸。2.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述频率转换器和所述触摸处理器是同一硬件处理器的一部分。3.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述频率转换器和所述触摸处理器是不同的硬件处理器。4.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在频率中是正交的。5.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在时间中是正交的。6.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在码中是正交的。7.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号相对于从由时间、频率以及码构成的组中选择的至少两者是正交的。8.如权利要求4所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述较低频触摸信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述较低频触摸信号进行处理。9.如权利要求7所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述较低频触摸信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述较低频触摸信号进行处理。10.如权利要求4所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在频率中具有预先选择的间隔，并且其中所述频率转换器在所述第一触摸信号与所述较低频触摸信号之间提供预先选择的频率偏移，由此有助于通过所述触摸处理器对所述较低频触摸信号进行处理。11.如权利要求7所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述较低频触摸信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述较低频触摸信号进行处理。12.如权利要求4所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成执行频谱分析的处理器。13.如权利要求7所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成执行频谱分析的处理器。14.如权利要求6所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行互相关的处理器。15.如权利要求7所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行互相关的处理器。16.如权利要求12所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行频谱分析的处理器。17.如权利要求13所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行频谱分析的处理器。18.如权利要求16所述的触摸敏感设备，其特征在于，配置成数字地执行所述频谱分析，以使得每一列的频谱经分析以确定来自所述触摸界面的每一行的关心的信号中的哪些信号以及多少信号出现在所述触摸界面的每一列上。19.如权利要求17所述的触摸敏感设备，其特征在于，配置成数字地执行所述频谱分析，以使得每一列的频谱经分析以确定来自所述触摸界面的每一行的关心的信号中的哪些信号以及多少信号出现在所述触摸界面的每一列上。20.如权利要求14所述的触摸敏感设备，其特征在于，配置成数字地执行所述互相关，以使得每一列的信号经分析以确定来自所述触摸界面的每一行的关心的信号中的哪些信号以及多少信号出现在所述触摸界面的每一列上。21.如权利要求15所述的触摸敏感设备，其特征在于，配置成数字地执行所述互相关，以使得每一列的信号经分析以确定来自所述触摸界面的每一行的关心的信号中的哪些信号以及多少信号出现在所述触摸界面的每一列上。22.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器进一步包括模拟至数字转换器。23.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，进一步包括模拟至数字转换器，配置成将所述较低频触摸信号转换为数字信号以便所述触摸处理器进行处理。24.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，进一步包括模拟至数字转换器，配置成将所述较低频触摸信号转换为数字信号以便所述触摸处理器进行处理，针对所述第二中心频率优化所述触摸处理器以降低所述模拟至数字转换器的功率消耗。25.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，进一步包括模拟至数字转换器，配置成将所述较低频触摸信号转换为数字信号以便所述触摸处理器进行处理，针对所述第二中心频率优化所述触摸处理器以降低所述模拟至数字转换器的电路设计复杂性。26.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，进一步包括Σ-Δ模拟至数字转换器，配置成将所述较低频触摸信号转换为数字信号以便所述触摸处理器进行处理。27.如权利要求1所述的触摸敏感设备，其特征在于，进一步包括连续时间的Σ-Δ模拟至数字转换器，配置成将所述较低频触摸信号转换为数字信号以便所述触摸处理器进行处理。28.一种触摸敏感设备，包括：触摸界面，包括行和列；信号发生器，用于分别在至少多行上生成多个独特的正交信号；频率转换器，其：接收出现在多列中的至少一列上的第一触摸信号，所述第一触摸信号具有第一中心频率，将所述第一触摸信号转换为具有第二中心频率的第二信号，并且输出具有所述第二中心频率的第二信号；触摸处理器，用于通过处理具有所述第二中心频率的第二信号并且输出触摸事件数据来识别所述触摸界面上的触摸。29.如权利要求28所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在频率中是正交的。30.如权利要求28所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在时间中是正交的。31.如权利要求28所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在码中是正交的。32.如权利要求28所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号相对于从由时间、频率以及码构成的组中选择的至少两者是正交的。33.如权利要求29所述的触摸敏感设备，其特征在于，具有所述第二中心频率的所述第二信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述第二信号进行处理。34.如权利要求32所述的触摸敏感设备，其特征在于，具有所述第二中心频率的所述第二信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述第二信号进行处理。35.如权利要求29所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述正交信号在频率中具有预先选择的间隔，并且其中所述频率转换器在所述第一触摸信号与所述第二信号之间提供预先选择的频率偏移，由此有助于通过所述触摸处理器对所述第二信号进行处理。36.如权利要求32所述的触摸敏感设备，其特征在于，具有所述第二中心频率的所述第二信号具有已由所述频率转换器对准的频率元，由此有助于通过所述触摸处理器对所述第二信号进行处理。37.如权利要求29所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成执行频谱分析的处理器。38.如权利要求32所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成执行频谱分析的处理器。39.如权利要求31所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行互相关的处理器。40.如权利要求32所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行互相关的处理器。41.如权利要求37所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行频谱分析的处理器。42.如权利要求38所述的触摸敏感设备，其特征在于，所述触摸处理器包括配置成使用傅里叶变换来执行频谱分析的处理器。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·利，C·福林斯，D·威格多，S·L·桑德斯，
申请(专利权)人：触觉实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US