触摸屏控制器制造技术

描述了一种用于触摸屏传感器的控制器。该控制器包括用于产生第一电压信号的电压发生器和用于输出第一电压信号使得第一电压在第一方向（例如Ｘ方向）被施加到传感器的电阻层两端的至少一个输出。该控制器还包括用于接收第二电压信号的输入，该第二电压信号表示在传感器被触摸时，由传感器的测量电极测量的电阻层在触摸位置的电压。处理器使用在第一测量周期中接收的第二电压信号确定触摸位置在第一方向上的坐标（例如Ｘ坐标）。具体地，该坐标是通过确定第一电压信号在第二电压信号中的衰减而确定的。产生第一电压信号使得施加在电阻层两端的第一电压在第一测量周期中是时变电压，具有至少一个已知特征。在一个实施例中，电压在两个方向（例如Ｘ方向和Ｙ方向）上同时被施加到电阻层的两端，允许处理器同时确定Ｘ坐标和Ｙ坐标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于触摸屏传感器的控制器，并且具体地，但不排它地涉及一种用于触摸屏设备中的电阻式触摸屏传感器的控制器。
技术介绍
典型的触摸屏装置包括触摸传感器、控制器和显示器。触摸屏传感器是面板形式的用户界面装置，当用手指或指示笔触摸它时，产生控制器能够由此确定触摸位置的信号。 传感器由透明材料制造，且可安装到显示器上，使得可通过传感器面板看到显示器的输出。 该配置允许在用户和装置的图形界面之间比传统的输入装置更直接的交互。例如，用户可通过直接触摸显示器上的对象来选择图形界面中的对象。装置的应用程序可使用由传感器和控制器生成的位置信息来确定哪个物体被触摸。诸如移动电话、掌上电脑和类似装置的许多手持装置包括触摸屏。其它一些装置可包括触摸传感器和控制器，但具有单独的显示装置。例如，便携式计算机通常包括不与显示器一体的触控板。触摸屏技术通常有两种类型-电容式和电阻式。对于电阻式触摸屏存在各种设计，包括通常已知为4线、5线、7线和9线式的类型。触摸屏设备的一个问题是噪声的存在，这可能引起触摸点测量的不准确，并导致分辨率损失。噪声可以各种不同形式出现，诸如白噪声，其中功率密度谱在特定的带宽上是均勻的，或音调噪声，其以一个或多个突出的频率为特征。例如，当5线触摸屏传感器形成控制器中的高阻抗A/D转换器的输入时，传感器可用作天线，并且可例如从LCD显示器的背光源或从外部EMI/RFI源选择噪声信号。触摸屏设备的另一问题是触摸传感器的用户和提供坐标信息的控制器之间的等待时间。为了获得具有用户不会明显察觉的延迟的反馈，需要低于20ms-30ms的等待时间。 使用已知技术，触摸点的坐标的确定需要有两个单独的测量，一个是在X坐标上，另一个是在Y坐标上。这在系统中引入另外的等待时间。该问题在使用多个测量值的平均值来确定触摸点的坐标的情况下会加重，这是由于与单对坐标测量相关的等待时间被加倍。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供一种用于触摸屏传感器的控制器，所述控制器包括用于产生第一电压信号的电压发生器；至少一个输出，用于输出所述第一电压信号使得第一电压在第一方向上被施加到传感器的电阻层两端；用于接收第二电压信号的输入，该第二电压信号表示当所述传感器被触摸时由所述传感器的测量电极测量的电阻层在触摸位置的电压；处理器，其使用在第一测量周期中接收的第二电压信号确定触摸位置在第一方向上的坐标，该坐标是通过确定第一电压信号在第二电压信号中的衰减来确定的；所述第一电压信号被产生为使得施加到电阻层两端的第一电压在所述第一测量周期中是时变电压， 具有至少一个已知特征。根据第二方面，本专利技术提供一种用于控制触摸屏传感器的方法，该方法包括步骤产生第一电压信号；输出所述第一电压信号，使得第一电压在第一方向上被施加到传感器的电阻层的两端；接收第二电压信号，该第二电压信号表示当所述传感器被触摸时由所述传感器的测量电极测量的电阻层在触摸位置的电压；使用在第一测量周期中接收的第二电压信号来确定触摸位置在第一方向上的坐标，该坐标是通过确定第一电压信号在第二电压信号中的衰减来确定的；所述第一电压信号被生成使得施加到电阻层两端的第一电压在第一测量周期中是时变电压，具有至少一个已知特征。附图说明现在参照附图，仅通过示例描述本专利技术的实施例，附图中图1图解说明4线触摸屏配置的原理；图加图解说明图1中显示的触摸屏不被触摸时所形成的电路；图2b图解说明图1中显示的触摸屏在被触摸时所形成的电路；图2c图解说明由图2b所示的电路形成的分压器电路；图2d图解说明用于测量图1中所示的触摸屏的触摸点的X坐标的电路；图3图解说明5线触摸屏配置的原理；和图4图解说明根据本专利技术的一个实施例的触摸屏配置。具体实施例方式图1和图2图解说明4线电阻式触摸屏配置的基本原理。触摸屏1包括由两个相对的矩形板3、4通过小的间隙隔开所形成的传感器2。两个板可以通过例如由弹性材料形成的非导电间隔件(未显示)的阵列隔开。两个板3、4有时被分别称作X板和Y板的原因在下文会更加清楚。各个板3、4的相对表面分别被一层均勻的电阻性材料，诸如氧化铟锡 (ITO)涂覆。例如，图1中所示的顶板3的底侧和底板4的上侧以此方式被涂覆。由此形成的电阻层分别具有均勻的表面电阻，并典型地在每个板的两端产生介于10欧和1000欧之间的电阻。沿一个板3的两个相对边形成由一层导电材料制成的一对触点或电极5、6。沿另一个板4的两个相对边类似地形成又一对电极7、8。电极被配置成使得一个板中的电极垂直于另一个板的电极。在χ-板上形成的电极有时被称作X+和χ-电极，在Y-板上形成的电极有时被称作Y+和Y-电极。四个电极5、6、7和8电连接到控制器9的四个相应的输入/输出。如果触摸屏配置1包括显示装置(未显示)，则形成板3、4的衬底和电阻层由透明材料制成。传感器2然后可安装在诸如LCD或平板显示器之类的显示器的屏幕上，使得可通过传感器2看到显示器的视觉输出。如果该配置不包括显示器，则不要求传感器2是透明的。在使用中触摸的板是由柔性和弹料材料制成的，诸如塑料。当传感器2被手指或指示笔用足够大的力触摸时，被触摸的板充分形变，使得在触摸点上与另一个板形成接触。 板的这种触摸允许如下文进一步描述的确定传感器被触摸的位置。传感器被触摸的位置在下文中被称作触摸点T。在下面的例子中，触摸点的X和 Y坐标在由图1中所示的轴线指示的方向上定义，在板的一个拐角处具有原点，在图1中由“0”指示。借助对坐标的此定义，图1中所示的顶板3是X-板，底板4是Y-板。电极5和 6分别是X-电极和X+电极，而电极4和8分别是Y-电极和Y+电极。应理解，可以用其它方式来定义坐标。在每个板3、4上形成的电阻层可以电学方式被建模为连接板的两个电极的电阻器(或等效为两个或更多个串联连接的电阻器)。图加图解说明在传感器不被触摸时，由两个板3、4形成的电路，因此此时电阻层相互之间没有电接触。如图示的，X-板3的电阻涂层可被建模为连接X-电极5和X+电极6的第一串联电阻器20a、20b，并具有总电阻Rx。 类似地，Y-板4的电阻涂层可被建模为连接Y-电极7和Y+电极8的第二串联电阻器21a、 21b，并具有总电阻Ryo电阻值&和&取决于在X-板3和Y-板4上形成的电阻材料的各个层的总电阻。由于板3、4此时不接触，在两个串联的电阻器& 20a、20b*I Y 21a、21b之间没有电连接。图2b图解说明当传感器2在坐标为(X，Y)的触摸点T被触摸时形成的电路。在板的电阻器模型中，这导致两个串联的电阻器&和&之间在触摸点T的电连接。在此情况下，X-板3的电阻层可被建模为连接X-板电极5、6的串联的两个电阻器Rx_22a，Rx+22b。电阻器Rx+22b连接在X+电极6和触摸点T之间，电阻器连接在触摸点T和X-电极5 之间。类似地，Y-板4的电阻层可被建模为连接Y-板电极7、8的串联的两个电阻器RY-23a 和RY+23b。电阻器RY+23b连接在Y+电极8和触摸点T之间，电阻器I Y_23a连接在触摸点T 和Y-电极7之间。Rx_22a、Rx+22b、RY_23a和RY+23b的值取决于触摸点T的坐标。但是，X-板 3和Y-板4的总电阻保持与之前的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于触摸屏传感器（４２）的控制器（４９），所述控制器（４９）包括：用于产生第一电压信号的电压发生器（５５，５７）；至少一个输出，用于输出所述第一电压信号，使得第一电压在第一方向上施加到所述传感器的电阻层的两端；用于接收第二电压信号的输入，该第二电压信号表示当所述传感器（４２）被触摸时由所述传感器（４２）的测量电极测量的所述电阻层在触摸位置的电压；处理器（６５），其用于使用在第一测量周期过程中接收的第二电压信号确定所述触摸位置在第一方向上的坐标，该坐标是通过确定所述第一电压信号在所述第二电压信号中的衰减来确定的；所述第一电压信号被产生为使得施加到所述电阻层两端的第一电压在所述第一测量周期中是时变电压，具有至少一个已知特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈里·拉帕科，
申请(专利权)人：意法爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：FI