用于多点触摸传感器的控制器及相关的测量设备制造技术

本实用新型专利技术涉及多点触摸传感器的控制器及相关的测量和传输设备。所述控制器包括：提供传输时钟信号的传输振荡器装置；基于所述传输时钟信号的频率产生多个驱动信号的传输信号装置；多个同时传输所述驱动信号以便驱动所述多点触摸传感器的传输通道装置；接收通过驱动所述多点触摸传感器产生的感测信号的接收通道装置；提供接收时钟信号的接收振荡器装置；和基于所述接收时钟信号的频率解调接收的感测信号以便获得感测结果的解调装置，所述解调装置包括执行解调操作的解调器装置和执行矢量运算的矢量运算器装置。本实用新型专利技术的一个实施例解决的一个问题是常规的多激励系统不够灵活。根据本实用新型专利技术?的一个实施例的一个用途是用于多点触摸控制。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术一般地涉及用于多激励传感器的控制器，并且具体地涉及用于多激励触摸传感器的单芯片控制器。
技术介绍
当前可以获得许多类型的输入设备，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸 传感器面板、触摸屏等，以便在计算系统中执行操作。特别地，触摸屏由于其容易和通用的 操作以及其不断下降的价格而正在变得日益流行。触摸屏可包括可以是具有触敏表面的清 澈面板的触摸传感器面板，以及诸如液晶显示器(LCD)的显示设备，所述显示设备可被部 分地或完全地定位在该面板后面，从而触敏表面可覆盖显示设备的可观看区域的至少一部 分。触摸屏可允许用户通过使用手指、触笔或其它物体在显示设备所显示的用户界面(UI) 所规定的位置处触摸该触摸传感器面板来执行各种功能。一般来说，触摸屏可识别触摸事 件以及触摸事件在触摸传感器面板上的位置，以及计算系统然后可根据在该触摸事件的时 刻所呈现的显示解释该触摸事件，并且此后可基于该触摸事件执行一个或多个动作。互电容触摸传感器面板可由大体透明的导电材料，例如，氧化铟锡(ITO)的驱动 线路和感测线路的矩阵形成，驱动线路和感测线路的矩阵通常以行和列的形式布置在大体 透明的衬底上的水平和垂直方向上。可以通过驱动线路传输驱动信号，这导致驱动线路和 感测线路的交叉点(感测像素)处的信号电容。可以根据由于驱动信号在感测线路中产生 的感测信号确定信号电容。在某些触摸传感器面板系统中，同时激励多个驱动线路，以便 在感测线路中产生合成感测信号。虽然这些系统提供了某些优点，但是由于常规的多激励 系统设计通常对系统的操作限制为特定的激励情景，因此常规的多激励系统可能是不灵活 的。例如，典型的多激励系统必须使用驱动信号的特定组合，以便产生特定的感测信号，并 且必须以特定的方式从感测信号中提取信号电容。
技术实现思路
鉴于上述内容，在单个集成电路(单芯片)上形成用于多点触摸传感器的多激励 控制器，以便包括传输振荡器，基于传输振荡器的频率产生多个驱动信号的传输信号部分， 同时传输驱动信号以便驱动多点触摸传感器的多个传输通道，接收通过驱动多点触摸传感 器产生的感测信号的接收通道，接收振荡器，和基于接收振荡器的频率解调接收的感测信 号以便获得感测结果的解调部分，解调部分包括解调器和矢量运算器。这种实现可以提供 比常规设计更灵活的系统。例如，矢量运算可以允许对任意矢量的选择和测试，例如，允许 系统设计者测试和实现不同的激励矩阵/解码矩阵组合，而不需要感测系统的大量重新设 计。本公开的一个实施例的一个目的是克服现有技术中由于常规的多激励系统设计 通常对系统的操作限制为特定的激励情景，因此常规的多激励系统可能是不灵活的的技术 问题。根据一个实施例，提供了一种用于多点触摸传感器的控制器，所述控制器形成在单个集成电路上，其特征在于，所述控制器包括用于提供传输时钟信号的传输振荡器装置；用于基于所述传输时钟信号的频率产生多个驱动信号的传输信号装置；多个用于同时 传输所述驱动信号以便驱动所述多点触摸传感器的传输通道装置；用于接收通过驱动所述 多点触摸传感器产生的感测信号的接收通道装置；用于提供接收时钟信号的接收振荡器装 置；和用于基于所述接收时钟信号的频率解调接收的感测信号以便获得感测结果的解调装 置，所述解调装置包括用于执行解调操作的解调器装置和用于执行矢量运算的矢量运算器直ο根据一个实施例，提供了一种用于获得单个感测信号中的多个测量值数据的设 备，其特征在于，所述设备包括用于通过用于进行从数字到模拟转换的数模转换器装置产 生模拟驱动信号并且用于将所述驱动信号同时传输到传感器的传输器装置，其中所述传感 器包括响应所述驱动信号产生包括多个测量值数据的感测信号的装置；用于接收感测信号 并且用于通过用于以低于所述数模转换器装置的更新速率的采样速率进行从模拟到数字 转换的模数转换器装置将所述感测信号转换为数字信号的接收器装置；和用于解码所述感 测信号以便获得多个测量值数据的解码器装置。根据一个实施例，提供了一种用于将多个驱动信号同时传输到传感器的设备，其 特征在于，所述设备包括用于产生一个或多个数字信号的传输逻辑装置；用于将所述一 个或多个数字信号转换为一个或多个模拟信号的数模转换器装置；用于从所述数模转换器 装置接收所述一个或多个模拟信号的模拟总线装置；连接到所述模拟总线装置并且每个用 于选择所述模拟总线装置的包括来自所述数模转换器装置的所述一个或多个模拟信号的 多个总线信号中的一个总线信号以便作为驱动信号传输到所述传感器的多个模拟多路复 用器装置；和连接到所述多路复用器装置并用于缓冲所选择的驱动信号以便传输到所述传 感器的多个模拟输出缓冲器装置。根据本公开的一个实施例的一个技术效果是可以提供比常规设计更灵活的系统。 例如，矢量运算可以允许对任意矢量的选择和测试，例如，允许系统设计者测试和实现不同 的激励矩阵/解码矩阵组合，而不需要感测系统的大量重新设计。附图说明图1示出了根据本技术的实施例的示例计算系统。图2A示出了根据本技术的一个实施例的示例互电容触摸传感器面板。图2B是根据本技术的一个实施例的处于稳态(无触摸)情况下的示例像素 的侧视图。图2C是根据本技术的一个实施例的处于动态(触摸)情况下的示例像素的 侧视图。图3示出了根据本技术的实施例的示例专用集成电路(ASIC)单芯片多点触 摸控制器。图4示出了根据本技术的实施例的示例传输通道。图5示出了根据本技术的实施例的触摸传感器面板的示例激励。图6示出了根据本技术的实施例的示例感测通道和多级矢量解调引擎的第一级。图7示出了根据本技术的实施例的多级矢量解调引擎的示例第二级。图8示出了根据本技术的实施例的示例接收NC0。图9A示出了具有包括根据本技术的实施例的单芯片多激励控制器的触摸传 感器面板的示例移动电话。图9B示出了具有包括根据本技术的实施例的单芯片多激励控制器的触摸传 感器面板的示例数字媒体播放器。图9C示出了具有包括根据本技术的实施例的单芯片多激励控制器的触摸传 感器面板(轨迹板)和/或显示器的示例个人计算机。另外，在附图中的附图标记具有以下含义图2A中2001 到感测通道图2C中2003 由于手指图3中3001 :N个输入；3003 :M个输出图4中4001 来自面板扫描逻辑图6中6001 面板模式；6003 面板中的相位延迟；6005 :ASIC中的相位控制； 6007 传输通道图8中8001 正弦波；8003 包络线；6005 包络线成形的正弦波；849 外设总线具体实施方式在对优选实施例的下列描述中参考了附图，这些附图构成本说明书的一部分，并 且以说明的方式示出了可以实现本技术的特定实施例。应当理解，可以使用其它实施 例，并且可以做出结构改变而不脱离本技术的实施例的范围。本技术涉及形成在单个集成电路(单芯片)上的多点触摸传感器的多激励控 制器。该控制器包括接收部分，多级矢量解调引擎，传输部分，和各种外设，诸如存储器、逻 辑、接口、信号产生器、处理器等。多激励控制器可以使用多个同时的驱动信号驱动传感器， 诸如触摸传感器面板，并且可以从传感器接收由多个激励产生的感测信号。由多激励控制 器接收的感测信号可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多点触摸传感器的控制器，所述控制器形成在单个集成电路上，其特征在于，所述控制器包括：　　用于提供传输时钟信号的传输振荡器装置；　　用于基于所述传输时钟信号的频率产生多个驱动信号的传输信号装置；　　多个用于同时传输所述驱动信号以便驱动所述多点触摸传感器的传输通道装置；　　用于接收通过驱动所述多点触摸传感器产生的感测信号的接收通道装置；　　用于提供接收时钟信号的接收振荡器装置；和　　用于基于所述接收时钟信号的频率解调接收的感测信号以便获得感测结果的解调装置，所述解调装置包括用于执行解调操作的解调器装置和用于执行矢量运算的矢量运算器装置。

【技术特征摘要】
US 2008-9-10 12/283,423一种用于多点触摸传感器的控制器，所述控制器形成在单个集成电路上，其特征在于，所述控制器包括用于提供传输时钟信号的传输振荡器装置；用于基于所述传输时钟信号的频率产生多个驱动信号的传输信号装置；多个用于同时传输所述驱动信号以便驱动所述多点触摸传感器的传输通道装置；用于接收通过驱动所述多点触摸传感器产生的感测信号的接收通道装置；用于提供接收时钟信号的接收振荡器装置；和用于基于所述接收时钟信号的频率解调接收的感测信号以便获得感测结果的解调装置，所述解调装置包括用于执行解调操作的解调器装置和用于执行矢量运算的矢量运算器装置。2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述传输信号装置包括用于对相应数字信号执行从数字到模拟转换以便形成所述多个驱动信号中的每个交 流驱动信号的数模转换器装置。3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述接收通道装置包括用于以低于所述传输通道装置的数模转换器装置的采样速率的更新速率对接收的感 测信号进行从模拟到数字转换的模数转换器装置。4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括用于从来自所述传输信号装置的多个驱动信号中选择一个驱动信号以便由所述传输 通道装置传输的驱动信号选择器装置。5.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括用于存储具有用于选择所述驱动信号以便通过所述传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：SP霍泰玲，CH克拉，M尤斯弗波，TJ威尔森，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]