用于电容式键矩阵和触摸板中的重影抑制的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了用于电容式键矩阵和触摸板中的重影抑制的方法和装置。一种装置(500，图5)包括被布置在一个矩阵中的多个电容式传感器(502‑x)。测量电路系统(512)测量在所述矩阵中与电容式传感器耦合的多条行线(508‑X)和多条列线(510‑X)中的每一者的电容。第一电极(507‑1，507‑2)位于衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第一拐角。所述第一电极被耦合至所述测量电路系统。第二电极(509‑1，509‑2)位于所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第二拐角，所述第二拐角在所述第一边缘上与所述第一拐角相对。所述第二电极被耦合至所述测量电路系统。所述测量电路系统确定两个触点相对于触摸板的位置。在此披露了多种方法。

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.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求享有于2015年10月21日提交的标题为“用于电容式键矩阵和触摸板中的重影抑制(GhostingSuppressionforCapacitiveKeyMatrixandTouchPad)”的专利技术人名为PeterSpevak的共同拥有的美国临时专利申请序列号62/244,235的优先权的权益，该临时专利申请以其全文通过引用被合并于此。
本申请总体上涉及电容式触摸输入装置，并且特别涉及消除电容式触摸输入装置中的重影。
技术介绍
已经证明电容式触摸输入设备在各种环境中是有用的。在简单的配置中，传感器是电容器。在自电容传感器中，传感器形成电容器的第一板。在传感器周围形成电场。当用户的手指接近传感器时扰乱电场。非导电覆盖层能够保护传感器。当用户的手指接近传感器时，对电容值的变化进行检测。在互电容传感器中，一对传感器彼此紧靠地位于一个表面上以形成电容器。在这两个传感器之间形成电场。当用户的手指接近互电容传感器时，电场改变并且能够检测所述改变。在具有简单输入需求的设备中，面板中的电容式触摸传感器矩阵能够提供良好的解决方案。器具和玩具是可能需要简单、廉价的传感器的设备的示例。在另一应用中，包括使用诸如蓝牙、WiFi、红外线或RF的无线接口的电视、音频系统、视频播放器以及电缆盒的设备的遥控器能够使用触摸传感器作为输入。在这种类型的设备中，传感器的简单扫描提供了一种廉价且可靠的电容式传感器操作方法。在该配置中，这些传感器连接到成行和成列的存取线。在检测模式中，对每条行线和每条列线进行扫描以确定每条线的电容。这种类型的扫描能够通过检测电容的变化来检测单点触摸。所述扫描可以是连续的或者可以在经过一段时间之后激活，或者所述扫描可以由某些其他事件触发，诸如指示活动的运动检测器或近程检测器。所希望的是通过允许一次触摸在触摸区域上的两个不同位置来提供附加输入选项。在触摸区域包括简单按钮图案的示例中，每个传感器可以对应于单一按钮。在一些示例中，传感器趋于比指尖小得多，并且用户通过单点触摸“触摸”若干个传感器。在任一情况下，所希望的是使用双指触摸。检测双指触摸的能力增加输入选项而不增加传感器的数量。然而，在使用行线和列线扫描的现有已知方法中，当对电容式触摸矩阵中的对角相对位置进行两点触摸时，不可能区分两个对角相对的选项(例如，右上和左下对左上和右下)。这个问题被称为“重影”。重影意指当对矩阵中的两列和/或两行中的两个区域进行多点触摸时，独立的行和列扫描方法不能在至少两个同样可能的解决方案之间进行选择。在包括附加控制器处理能力的设备(例如，蜂窝电话和平板电脑)以及具有更复杂的触摸传感器、包括针对单次测量驱动发射电极并监测分开的接收电极的能力的设备中，这种高级硬件和软件方法能够消除重影。然而，对于不具有这些昂贵布置和较高处理能力的较便宜的设备，重影仍然是需要解决的问题。
技术实现思路
根据一个示例实施例，一种电容式触摸板包括多个电容式传感器，所述多个电容式传感器被布置在衬底上的一个矩阵中。测量电路系统测量在所述矩阵中与这些电容式传感器耦合的多条行线和多条列线中的每一者的电容。使用至少两个附加电极。第一电极位于所述衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第一拐角。所述第一电极被耦合至所述测量电路系统。第二电极位于所述衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第二拐角，所述第二拐角在所述第一边缘上与所述第一拐角相对。所述第二电极被耦合至所述测量电路系统。在另一实施例中，第三电极被耦合至所述第一电极并且与所述第一电极相对于所述多个电容式传感器的中心点对称(pointsymmetrical)；并且第四电极被耦合至所述第二电极并且与所述第二电极相对于所述多个电容式传感器的中心点对称。附图说明图1是示出了一种电容式传感器矩阵的电路图。图2是示出了与多个电容式传感器一起使用的检测电路的电路图。图3是示出了关于多点触摸的重影问题的图1的矩阵的电路图。图4是一种实施例触摸传感器的电路图。图5是一种实施例检测电路的电路图。图6是一种实施例电路板的布局图。图7是沿着图6的线A-A’的横截面视图。图8是一种实施例方法的流程图。具体实施方式除非另有说明，不同附图中的对应数字和符号一般是指相应的部分。这些附图不一定按比例绘制。术语“耦合”可以包括用中间元件形成的连接，并且附加元件和各种连接可以存在于任何“耦合”的元件之间。图1是示出了一种电容式传感器矩阵的电路图。矩阵100包括呈示例性三乘三矩阵形式的九个传感器102-1至102-9。每个传感器102-X包括流电(galvanically)分离的第一板104-X和第二板106-X。第一板104-X中的每个耦合至行线108-1到108-3中的一个。例如，第一板104-1到104-3耦合至线108-1。第二板106-X中的每个耦合至列线110-1到110-3中的一个。例如，第二板106-1、106-4和106-7耦合至列线110-1。通过测量传感器的电容来检测传感器102-1至102-9的触摸。该示例中，这些触摸传感器使用自电容原理。在自电容中，一个信号耦合至一个或更多个传感器。当不存在触摸时，传感器在其周围具有导致测量的电场。当用户的手指放置在传感器上或附近时，用户的手指改变电场，从而改变传感器的电容。能够测量这种电容变化。在感测方法的一个示例中，传感器电极被耦合至张弛振荡器信号。当通过将行和列耦合至张弛振荡信号来单独地扫描这些行和列时，电极建立场。例如，当张弛振荡信号驱动线108-1时，对电极104-1进行扫描。在图1中，线108-1对应于行线。在另一示例中，当线110-1被驱动时，对电极106-1进行扫描。在图1中，线110-1对应于列线。电极104-X和106-X被布置成使得它们暴露于用户的触摸。半圆形状指示诸如104-1的行电极和诸如106-1的列电极均在触摸事件期间被暴露以受到接近于用户的手指的影响。在替代实施例中，能够使用其他感测方法。例如，所述感测能够使用电荷转移布置，或者能够通过以图案化的方式将线耦合至恒流源来对电极充电。模数转换器(ADC)能够与数字处理一起使用以确定每个传感器的电容，并且检测与传感器处的触摸相对应的电容的变化。图2是示出了被布置成与多个电容式传感器一起使用的电容式触摸传感器电路200的框图。为了清楚起见，图2中与图1中的元件相对应的元件具有类似的参考标记。例如，图2中的传感器202-X、板204-X和板206-X对应于图1中的传感器102-X、板104-X和板106-X。在图2中，传感器202-X被示出为具有第一板204-X和第二板206-X。第一板204-X对应于被布置在行线上的传感器板并且耦合至行传感器线。示例行线208-X被耦合至传感器板204-X。示例列线210-X被耦合至传感器板206-X。感测电路212被耦合至行线和列线。感测电路系统212能够包括多个模数转换器、多个电流源、多个张弛振荡器以及在重复的基础上扫描多个传感器以检测指示触摸的传感器的电容变化所需的多个多路复用器。处理器214解释这些测量的结果以确定哪些传感器正在被触摸(如果有的话)，并且能够执行由那些输入所指示的功能。图3是类似于图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式触摸板，包括：多个电容式传感器，所述多个电容式传感器被布置在衬底上的一个矩阵中；测量电路系统，所述测量电路系统被配置成测量在所述矩阵中与所述电容式传感器耦合的多条行线和多条列线中的每一者的电容；第一电极，所述第一电极位于所述衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第一拐角，所述第一电极被耦合至所述测量电路系统；以及第二电极，所述第二电极位于所述衬底上所述矩阵的所述第一边缘上并且邻近所述矩阵的第二拐角，所述第二拐角在所述第一边缘上与所述第一拐角相对，所述第二电极被耦合至所述测量电路系统。

【技术特征摘要】
2015.10.21 US 62/244,235;2016.08.19 US 15/242,2331.一种电容式触摸板，包括：多个电容式传感器，所述多个电容式传感器被布置在衬底上的一个矩阵中；测量电路系统，所述测量电路系统被配置成测量在所述矩阵中与所述电容式传感器耦合的多条行线和多条列线中的每一者的电容；第一电极，所述第一电极位于所述衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第一拐角，所述第一电极被耦合至所述测量电路系统；以及第二电极，所述第二电极位于所述衬底上所述矩阵的所述第一边缘上并且邻近所述矩阵的第二拐角，所述第二拐角在所述第一边缘上与所述第一拐角相对，所述第二电极被耦合至所述测量电路系统。2.如权利要求1所述的电容式触摸板，其中所述测量电路系统被配置成将所述第一电极相对于所述电容式传感器的电容与所述第二电极相对于所述电容式传感器的电容进行比较。3.如权利要求1所述的电容式触摸板，其中所述电容式传感器中的每个包括与所述多条行线中的一个相连接的第一板、以及与所述多条列线中的一个相连接的第二板以及所述第一板与所述第二板之间的间隙。4.根据权利要求1所述的电容式触摸板，进一步包括：第三电极，所述第三电极被耦合至所述第一电极并且与所述第一电极相对于所述多个电容式传感器的中心点对称；以及第四电极，所述第四电极被耦合至所述第二电极并且与所述第二电极相对于所述多个电容式传感器的中心点对称。5.根据权利要求1所述的电容式触摸板，其中所述测量电路系统被配置成使用张弛振荡器测量所述多个电容式传感器的每一个的电容。6.根据权利要求1所述的电容式触摸板，其中所述多个电容式传感器以及所述第一电极和第二电极形成在印刷电路板的第一表面上，并且所述测量电路系统安装在所述印刷电路板的与所述第一表面相反的第二表面上。7.如权利要求1所述的电容式触摸板，其中所述测量电路系统被配置成当检测到对所述多个电容式传感器的多点触摸时测量所述第一电极和第二电极的电容。8.一种输入设备，包括：多个电容式传感器，所述多个电容式传感器被布置在衬底上的一个矩阵中，所述电容式传感器中的每个包括第一板、第二板以及所述第一板与第二板之间的间隙；多条行引线，所述多条行引线中的每个被耦合至所述矩阵的一行上的所述多个电容式传感器中的电容式传感器的第一板；多条列引线，所述多条列引线中的每个被耦合至所述矩阵的一列上的所述多个电容式传感器中的电容式传感器的第二板；感测电路系统，所述感测电路系统具有多个输入端，所述多条行引线和所述多条列引线中的每一者被耦合至所述感测电路系统的所述多个输入端中的一个；第一电极，所述第一电极位于所述衬底上所述矩阵的第一边缘上并且邻近所述矩阵的第一拐角，所述第一电极被耦合至所述感测电路系统的一个输入端；以及第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·彼得，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE