在电容传感器上定位有源触控笔制造技术

本文公开了涉及电容触摸传感器操作的各示例。示例提供了一种用于操作具有电容触摸传感器的显示系统的方法，包括：在多个连续重复的触摸帧上操作触摸传感器，利用触摸传感器，确定有源触控笔相对于触摸传感器的运动矢量，以及在各触摸帧中的每一个触摸帧中，对于该触摸帧中被分配用于在有源触控笔和触摸传感器之间执行静电交互的触控笔交互子帧，基于运动矢量选择触摸传感器的一部分。在触控笔交互子帧中的每一个触控笔交互子帧中，可以以与触摸传感器的其他部分不同的方式操作触摸传感器的所选部分以执行静电交互。

Locating Active Touch Pen on Capacitance Sensor

Examples involving the operation of capacitive touch sensors are disclosed herein. Examples provide a method for operating a display system with capacitive touch sensors, including: operating touch sensors on multiple successive repeated touch frames, using touch sensors to determine the motion vector of an active touch pen relative to a touch sensor, and allocating an active touch pen to each touch frame in each touch frame for each touch frame. A touch-pen interaction subframe is executed between the touch sensor and the touch sensor, and a part of the touch sensor is selected based on the motion vector. In each of the touch pen interaction subframes in the touch pen interaction subframe, the selected part of the touch sensor can be operated in a different way from the other parts of the touch sensor to perform electrostatic interaction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电容传感器上定位有源触控笔背景一些触摸传感器从诸如触控笔之类的外部输入机制接收输入。为了便于与触控笔进行交互，触摸传感器可通过扫描其感测区域来获得触控笔邻近度以尝试定位触控笔。例如，电容触摸传感器可扫描多个电极以获得来自邻近触控笔的电容影响。附图简述图1示出了示例显示系统。图2示出了示例触摸传感器。图3示出了示例单元内触摸传感器。图4示出了示例有源触控笔。图5示出了示例触摸帧序列。图6A-6E示出了相应触摸帧的示例。图7示出了例示用于操作具有电容触摸传感器的显示系统的示例方法的流程图。图8示出了示例计算设备的框图。详细描述如上文所描述的，一些触摸传感器从诸如触控笔之类的外部输入机制接收输入。为了便于与触控笔进行交互，触摸传感器可通过扫描其感测区域来获得触控笔邻近度以尝试定位触控笔。例如，电容触摸传感器可扫描多个电极以获得来自邻近触控笔的电容影响。在许多情况下，系统设计必须在触控笔位置准确度和触摸扫描频率之间进行权衡。触摸传感器可通过在触摸帧中将更多时间花费在感测触控笔位置上来提高触控笔位置准确度。然而，增加的扫描持续时间可能会降低更新频率并在触控笔和触摸传感器之间的交互中引入延迟。这可能会因在触控笔输入和所得到的输出(例如，在与触摸传感器操作地耦合的显示设备上图形内容的显示)之间导致明显的延迟而降低用户体验。另一方面，虽然从速度的观点来看是理想的，但减少的扫描持续时间可能会降低位置准确度。因此，本文公开了用于改进依赖于在电容触摸传感器上定位有源触控笔的操作的实现。一种构想的机制涉及确定有源触控笔相对于触摸传感器的运动矢量。触摸传感器的一部分可基于运动矢量被选择，并以与触摸传感器的其他部分不同的方式被操作。在一个示例中，触摸传感器可将监听操作限制于运动矢量预测触控笔未来将会出现的区域中。监听操作可包括监听来自触控笔的传输。在一些实现中，有源触控笔和触摸传感器之间的成功交互不仅取决于在触摸传感器处接收触控笔传输，还取决于在触摸传感器的相关部分处接收触控笔传输。如下文进一步详细描述的，触摸传感器可被配置成使得在任何给定时间，其感测区域只有一些部分(而不是全部)可用于接收触控笔传输。如此，监听正确的部分(例如，与触控笔最邻近的部分)中的触控笔传输可能是必要的。为此，本文描述了使触摸传感器能够确定触控笔的运动矢量以预测触控笔的未来位置的各示例。利用预测的未来位置，触摸传感器可(例如，预先地)配置操作以监听预测位置中的触控笔传输。相对于触控笔位置的即时测量，运动矢量可通过考虑未由即时测量捕捉的触控笔运动来增强触控笔定位准确度和监听操作。图1示出了可基于触控笔运动矢量操作的示例显示系统100。显示系统100包括显示器102和电容触摸传感器104以实现图形输出和输入感测。显示器102可选择性地在朝上方向上发光，以在显示设备的顶部表面106或其他位置处产生可视图像。显示器102可采用液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、或任何其他合适的显示器的形式。触摸传感器104可以按各种形式接收输入。作为示例，触摸传感器104和相关联的部件可感测来自用户身体的触摸输入，诸如由与显示系统100的顶部表面106接触的人类手指110施加的输入，和/或来自诸如有源触控笔112之类的非手指输入设备的输入。如下文进一步详细描述的，触摸传感器104可(1)从触控笔112接收位置、尖端力/压力、按钮状态和/或其他触控笔状态信息；(2)将信息传送到触控笔；和/或(3)基于所确定的触控笔的运动矢量执行选择性操作。例如，在触摸传感器104处接收的其他形式的输入可包括力/压力、悬停输入、和/或与悬停输入机制相关联的高度。此外，触摸传感器104可同时从多个输入设备(例如，手指、触控笔、其他输入设备)接收输入，在此情况下，显示系统100可被称为“多点触摸”显示系统。为了启用输入接收，触摸传感器104可检测与多个电极的电容相关联的变化，如下文进一步详细描述的。由触摸传感器104接收的输入可影响显示器102和/或可操作地耦合到显示系统100的计算设备的任何合适方面，并且可包括两维或三维手指输入和/或姿势。作为示例，图1描绘了显示器102与由邻近顶部表面106的手指110和触控笔112所描绘的路径空间对应的图形内容的输出。耦合到显示器102和触摸传感器104的控制器108可影响显示操作(例如，像素输出、驱动电子设备)和触摸传感器操作(例如，电极驱动和接收)。可与控制器108集成或与控制器108分开提供的合适图像源可提供由显示器102输出的图形内容。例如，图像源可以是显示系统100外部或集成在显示系统100内的计算设备。虽然图1将控制器108示为影响显示器102和触摸传感器104两者的操作，但是可提供单独的显示器和触摸传感器控制器。显示系统100可以按各种形式被实现。例如，显示系统100可被实现为具有大约1米或更大的对角线尺寸的所谓的“大规格”显示设备，或被实现在具有英寸数量级的对角线尺寸的移动设备(例如，平板、智能电话)中。构想了其他合适的形式，包括但不限于桌面显示监视器、高清电视屏幕、平板设备等。除了显示器102和触摸传感器104之外，显示系统100还可包括其他组件。作为示例，图1示出了提供用于接收如上文描述的触摸输入的顶部表面106的光学透明触摸片114。触摸片114可包括任何合适的材料，诸如玻璃或塑料。此外，光学透明粘合剂(OCA)116将触摸片114的底部表面粘合到显示器102的顶部表面。如本文中所使用的“光学透明粘合剂”指代透射基本上全部(例如，约99％)的入射可见光的一类粘合剂。显示系统100可包括图1中未示出的替换或附加组件，包括但不限于各种光学元件(例如，透镜、漫射器、衍射光学元件、波导、滤光器、偏振器)。图1描绘了在所谓的“单元内”触摸传感器实现中的触摸传感器104在显示器102内的集成。在此示例中，可操作显示系统100的一个或多个组件以执行显示输出和输入感测功能两者。作为显示器102是LCD的特定示例，相同的物理电气结构可被用于电容感测和用于确定旋转偏振以形成显示图像的液晶材料中的场两者。然而，显示系统100的替换或附加组件可被用于显示和输入感测功能。下文参考图3描述了有关单元内实现的更多细节，图3示出了单元内触摸传感器中的示例。其他触摸传感器配置是可能的。例如，触摸传感器104可替换地被实现在所谓的“单元上”配置中，其中触摸传感器被直接设置在显示器102上。在示例单元上配置中，触摸感测电极可被布置在显示器102的滤色器基板上。然而，触摸传感器104既不被配置成单元内传感器也不被配置成单元上传感器的实现也是可能的。在此类实现中，例如，可在显示器102和触摸传感器104之间插入光学透明粘合剂(OCA)。下文参考图2描述了有关离散触摸传感器实现的更多细节，图2示出了示例行/列触摸传感器。图2示出了可基于有源触控笔运动矢量执行选择性操作的示例电容触摸传感器200。触摸传感器200包括采用与接收列204垂直地间隔开的传送行202的形式的多个电极。传送行202与接收列204的每个垂直交点形成诸如节点206之类的对应节点，其电属性(例如，电容)可被测量以检测触摸和/或其他输入。触摸传感器200因此表示触摸感测的互电容方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作具有电容触摸传感器的显示系统的方法，包括：在多个连续重复的触摸帧上操作所述触摸传感器；利用所述触摸传感器，确定有源触控笔相对于所述触摸传感器的运动矢量；以及在所述触摸帧中的每一个触摸帧中，对于该触摸帧中被分配用于在有源触控笔和所述触摸传感器之间执行静电交互的触控笔交互子帧，基于所述运动矢量选择所述触摸传感器的一部分；其中，在所述触控笔交互子帧中的每一个触控笔交互子帧中，以与所述触摸传感器的其他部分不同的方式操作所述触摸传感器的所选部分以执行所述静电交互。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.04 US 62/417,948;2017.05.23 US 15/602,6231.一种用于操作具有电容触摸传感器的显示系统的方法，包括：在多个连续重复的触摸帧上操作所述触摸传感器；利用所述触摸传感器，确定有源触控笔相对于所述触摸传感器的运动矢量；以及在所述触摸帧中的每一个触摸帧中，对于该触摸帧中被分配用于在有源触控笔和所述触摸传感器之间执行静电交互的触控笔交互子帧，基于所述运动矢量选择所述触摸传感器的一部分；其中，在所述触控笔交互子帧中的每一个触控笔交互子帧中，以与所述触摸传感器的其他部分不同的方式操作所述触摸传感器的所选部分以执行所述静电交互。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述运动矢量包括标识所述有源触控笔在一个或多个触摸帧中的相应位置，并且其中所述运动矢量基于所标识的相应位置被确定。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，标识所述有源触控笔的所述相应位置包括，对于所述一个或多个触摸帧中的每一个触摸帧，接收在所述触摸传感器的一个或多个电极处的输出。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动矢量在第一触摸帧中被确定，所述方法进一步包括基于所述运动矢量在所述第一触摸帧之后的第二触摸帧中估计所述有源触控笔的位置。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述触摸传感器的所选部分对应于在所述第二触摸帧中的所述有源触控笔的估计位置。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，不同地操作所述触摸传感器的所选部分包括将接收电路系统多路复用到所述触摸传感器的所选部分而非其他部分。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述运动矢量包括：以第一模式操作所述触摸传感器来基于所述有源触控笔的位置标识所述触摸传感器的所选部分；以及基于对所选部分的所述标识，以第二模式操作所述触摸传感器来在所述触摸传感器的所选部分而非其他部分处执行所述静电交互。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在一个或多个先前的触摸帧的所述触控笔交互子帧期间，以所述第二模式操作所述触摸传感器。9.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·韦斯特许斯，T·乔，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US