利用同时功能以实现经改进性能的多点触摸传感器及静电笔式数字化系统技术方案

本发明专利技术提供可同时针对例如自、互及笔的不同模式获取触摸传感器数据电路且同时对不同通道进行取样的电路、系统及方法。提供允许使用数字I/O引脚来与使用外部无源滤波器组件的触摸传感器电极进行介接的驱动/接收电路以及驱动及接收传感器电极信号的方法。提供采用电压跟随Σ‑ΔA/D转换器的驱动/接收电路，所述电压跟随Σ‑ΔA/D转换器适于同时驱动及感测处于多个频率的触摸传感器信号。此电路可以若干模式进行操作以同时感测互、自及笔触摸信号的各种组合。尽管电容性多点触摸传感器为优选的，但本文中的电路及方法也可与许多其它类型的触摸传感器一起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用同时功能以实现经改进性能的多点触摸传感器及静电笔式数字化系统
本专利技术一般来说涉及一种经改进多点触摸传感器以及静电笔式数字化系统、电路及方法。
技术介绍
投射电容性触摸传感器通常包含其上安置用于感测触摸位置的电极的衬底。衬底可为具有高光学透明度以用于观看由显示图像(例如图形按钮及图标)的下伏显示装置显示的图像的耐久玻璃。举例来说，当用户用手指或手写笔在对应于显示装置上所显示的所要选择的位置处触摸衬底的外表面时，通过感测到电极及所述电极之间的电容的改变而确定所述位置。在一些投射电容性触摸传感器中，电极布置成电极行及电极列。所述行与所述列经由绝缘层彼此电隔离。通过利用方波信号(即，驱动脉冲)驱动第一定向的电极(例如，列电极或驱动电极)而确定触摸位置。耦合到其它定向的电极(例如，水平电极或感测电极)的感测电路测量电极之间的由于存在于列电极与行电极之间的互电容性耦合的电流流动。电流流动量与互电容的值成正比且因此促进对互电容的确定。当用户在列电极与行电极的相交点附近触摸衬底时，所述相交点之间的互电容将改变。通常，用于测量互电容的感测电路通过将感测电极重复地切换到模拟积分器电路的输入而操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多点触摸传感器的触摸传感器驱动器及接收器电路，所述电路包括：多个驱动/接收电路，其适于耦合到所述多点触摸传感器的相应单个行或列电极，每一驱动/接收电路包括：与Σ‑ΔD/A转换器组合在一起的电压跟随Σ‑ΔA/D转换器，所述Σ‑ΔD/A转换器具有用于驱动每一相应行或列电极的Σ‑Δ输出滤波器，所述电压跟随A/D转换器经连接以通过在第二比较器输入上的虚拟信号节点处产生反馈输出而跟随第一参考比较器输入上的参考信号，所述Σ‑Δ输出滤波器还连接到所述虚拟信号节点；驱动信号产生电路，其耦合到所述驱动/接收电路中的每一者的所述参考比较器输入，可操作以产生处于第一频率的互模拟传感器信号及处于不同于所述第一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 US 62/183,0621.一种用于多点触摸传感器的触摸传感器驱动器及接收器电路，所述电路包括：多个驱动/接收电路，其适于耦合到所述多点触摸传感器的相应单个行或列电极，每一驱动/接收电路包括：与Σ-ΔD/A转换器组合在一起的电压跟随Σ-ΔA/D转换器，所述Σ-ΔD/A转换器具有用于驱动每一相应行或列电极的Σ-Δ输出滤波器，所述电压跟随A/D转换器经连接以通过在第二比较器输入上的虚拟信号节点处产生反馈输出而跟随第一参考比较器输入上的参考信号，所述Σ-Δ输出滤波器还连接到所述虚拟信号节点；驱动信号产生电路，其耦合到所述驱动/接收电路中的每一者的所述参考比较器输入，可操作以产生处于第一频率的互模拟传感器信号及处于不同于所述第一频率的第二频率的自模拟传感器信号；其中所述驱动/接收电路中的一些驱动/接收电路可以第一模式操作以同时将所述自信号及所述互信号两者驱动到其相应电极，并感测所述自信号，且所述驱动/接收电路中的其它驱动/接收电路可以第二模式操作以驱动所述自信号并同时从所述自信号及所述互信号的相应电极感测所述自信号及所述互信号两者。2.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括数字滤波器及解调电路，所述数字滤波器及解调电路可操作以对所述同时感测的互信号及自信号进行分离及滤波。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述驱动及接收电路进一步可以一模式操作以除了其其它功能之外还同时感测处于不同于所述第一频率及所述第二频率的一或多个第三频率的一或多个第三笔模拟传感器信号，且所述数字滤波器电路进一步可操作以对所述同时感测的一或多个笔模拟传感器信号进行分离及滤波。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述相应驱动/接收电路包括FPGA装置的一或多个数字输入引脚及所述FPGA装置的一或多个数字输出引脚，其中端模拟滤波器连接到所述一或多个输出引脚中的一者，以用于移除高频率分量及将模拟电压信号驱动到其相应行或列电极，所述驱动/接收电路的数字部分适于经由在所述驱动电路改变输出驱动信号从而迫使所述输出跟随可用于数字输入的输入参考时测量所述驱动电路的所述数字部分中的内部改变而测量由行或列电极阻抗的改变导致的所感测驱动信号的改变，且所述所感测信号的改变归因于耦合到所述相应行或列电极中的所述互模拟传感器信号或所述笔模拟传感器信号。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述相应驱动/接收电路包括：FPGA输出引脚，其用于载运所述参考信号、连接到第一模拟滤波器从而一起形成适于提供模拟参考信号的Σ-ΔD/A转换器；FPGA输出引脚，其经配置以充当连接到所述虚拟信号节点的Σ-ΔA/D反馈引脚；及两个差分FPGA输入引脚，一个连接到所述第一模拟滤波器输出且另一个连接到所述虚拟信号节点。6.根据权利要求4所述的电路，其中所述相应驱动/接收电路包括：FPGA输出引脚，其经配置以充当Σ-ΔA/D反馈引脚；两个差分FPGA输入引脚，一个连接到共同模拟参考信号且另一个连接到所述虚拟信号节点。7.根据权利要求4所述的电路，其中所述相应驱动/接收电路包括：FPGA输出引脚，其经配置以充当Σ-ΔA/D反馈引脚；FPGA输入引脚，其通向所述虚拟信号节点，且具有连接到共同模拟参考信号的引脚接收器的内部参考电压。8.根据权利要求1所述的电路，其中所述相应驱动/接收电路各自包括连接到耦合到所述相应行或列电极的单个引脚的FPGA或ASIC电路，且外部模拟滤波器组件耦合到所述单个引脚。9.根据权利要求1所述的电路，其中所述互模拟传感器信号包括多个频率，所述多个频率至少包含所述第一频率。10.根据权利要求1所述的电路，其中所述互模拟传感器信号是互耦合电容性传感器信号。11.根据权利要求1所述的电路，其中所述自模拟传感器信号包括多个频率，所述多个频率至少包含所述第二频率。12.根据权利要求1所述的电路，其进一步包含经配置以用于调制所述自传感器信号以拒斥处于所述第一频率的连续干扰信号的数字调制电路。13.根据权利要求1所述的电路，其中所述驱动接收电路适于基于所述同时感测的自信号及互信号而减去共模比例噪声。14.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压跟随Σ-ΔA/D转换器构造有所述比较器输入，所述比较器输入构成连接到两个集成电路引脚的差分数字输入电路。15.一种用于将信号驱动到多点触摸传感器及从所述多点触摸传感器接收所述信号的方法，所述方法包括：(a)针对包括所述多点触摸传感器的行或列电极的第一电极群组中的每一者，通过将互模拟传感器信号馈送到连接到所述相应电极的相应Σ-ΔD/A转换器而依序扫描所述互模拟传感器信号穿过所述电极群组，所述互模拟传感器信号包括第一频率；(b)在执行(a)时，针对包括所述多点触摸传感器的行电极或列电极的第二电极群组中的每一者，通过Σ-ΔD/A转换器同时将自模拟传感器信号驱动到耦合到所述相应行电极或列电极的引脚上，所述相应自模拟传感器信号包括第二频率或在第二频率下调制的数据型式；及(c)...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·T·格雷，
申请(专利权)人：三轴数据有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US