本发明专利技术涉及一种触摸面板或屏幕，其具有制造在例如印刷电路板、LCD、等离子体或LED屏幕等衬底上的蛇形传输线，且具有恒定阻抗。对所述触摸面板的触摸将导致所述传输线在所述触摸的位置处的阻抗改变。使用时域反射仪TDR来通过在多个脉冲的来源处准确测量返回脉冲时间及随后将所述返回脉冲时间转换为所述触摸面板或屏幕的X-Y坐标而确定所述传输线的所述阻抗改变的位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种触摸面板或屏幕，其具有制造在例如印刷电路板、LCD、等离子体或LED屏幕等衬底上的蛇形传输线，且具有恒定阻抗。对所述触摸面板的触摸将导致所述传输线在所述触摸的位置处的阻抗改变。使用时域反射仪TDR来通过在多个脉冲的来源处准确测量返回脉冲时间及随后将所述返回脉冲时间转换为所述触摸面板或屏幕的X-Y坐标而确定所述传输线的所述阻抗改变的位置。【专利说明】通过将传输线中的阻抗改变特征化而确定的触摸感测相关专利申请案本申请案主张2011年4月21日申请的詹姆斯*S.巴特林(James S.Bartling)及丹尼斯.Ρ.雷曼(Dennis P.Lehman)共同拥有的标题为“通过将传输线中的阻抗改变特征化而确定的触摸感测(Touch Sense Determined by Characterizing Impedance Changesin a Transmission Line) ”的第61/477，952号美国临时专利申请案的优先权；为了所有目的，所述临时专利申请案特此以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及触摸感测面板及屏幕，且更特定来说，涉及通过将制造在触摸感测面板或屏幕上的传输线的阻抗改变特征化而感测触摸感测面板或屏幕上被触摸的位置。
技术介绍
触摸感测面板及屏幕用于许多应用中供用户与消费型器具、商业及工业控制面板等介接。布置为矩阵的多个触摸传感器(例如，电容性、电感性、电阻性传感器)可各自通过将物体(例如手指)放置在触摸传感器矩阵的特定区域上方而个别地致动。布置为矩阵的所述多个触摸传感器中的每一者具有经界定的激活区域，且一旦触摸传感器矩阵经设计，其设计布局就不可能改变。此外，面板及其支持电子装置中的触摸传感器的矩阵的制造可能是复杂且昂贵的。
技术实现思路
因此，需要具有设计与实施方案皆灵活且制造成本低的触摸面板或屏幕。根据一实施例，一种用于感测对衬底的触摸并确定其位置区域的方法可包括下列步骤:a)提供取样时间参考值；b)使定时电容器上的任何电压电荷放电到实质零伏；c)将具有电压振幅的脉冲发送到制造在包括多个触摸位置区域的衬底上的蛇形传输线的第一端；d)用恒定电流源为定时电容器充电；e)将取样时间参考值转换为取样时间参考电压；f)将取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷进行比较，其中如果取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷实质相等，那么存储取样时间参考值及蛇形传输线的第一端处的电压的样本，随后进入步骤h)，且如果取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷不实质相等，那么进入步骤g) ;g)确定脉冲是否已结束，其中如果脉冲已结束，那么返回到步骤a)，且如果脉冲尚未结束，那么返回到步骤f) ；h)确定蛇形传输线的第一端处的所取样电压是否小于脉冲的电压振幅，其中如果不小于脉冲的电压振幅，那么返回到步骤a)，且如果小于脉冲的电压振幅，那么进入步骤i);及1)将所存储的取样时间参考值转换为衬底上的位置区域，随后返回到步骤a)。根据所述方法的又一实施例，提供取样时间参考值的步骤包括在每次脉冲结束时增加取样时间参考值的步骤。根据所述方法的又一实施例，提供取样时间参考值的步骤包括在每次新脉冲开始时增加取样时间参考值的步骤。根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括:于在蛇形传输线的第一端处断言一个脉冲及随后在蛇形传输线的第二端处断言后续脉冲之间交替；及当在第一端处断言脉冲时存储来自蛇形传输线的第一端的电压样本，及当在第二端处断言后续脉冲时存储来自蛇形传输线的第二端的后续电压样本。根据所述方法的又一实施例，比较取样时间参考电压与定时电容器上的电压电荷的步骤可包括使用电压比较器的步骤。根据所述方法的又一实施例，确定蛇形传输线的第一端处的所存储取样电压是否小于脉冲的电压振幅的步骤可包括下列步骤:用模/数转换器(ADC)将第一端处的所存储电压样本转换为数字值；及用数字比较器将所述数字值与数字参考值进行比较。根据所述方法的又一实施例，将所存储的取样时间参考值转换为衬底上已被触摸的位置区域的步骤可包括用具有多个取样时间参考值及其对应位置区域的查找表检索对应于所存储取样时间参考值的位置区域的步骤。根据所述方法的又一实施例，将对应于来自第一端的电压样本的位置区域与来自第二端的后续电压样本的位置区域平均化的步骤改进衬底上被触摸的位置区域的分辨率。根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤:将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及从存储器中所存储的多个位置区域计算邻近位置区域的高斯概率分布。根据本方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤:将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及将来自存储器中所存储的多个位置区域的大体上类似位置区域平均化。根据所述方法的又一实施例，额外步骤可包括下列步骤:将已被触摸的多个位置区域存储在存储器中；及从存储器中所存储的多个位置区域确定改变位置区域的方向及速度。根据所述方法的又一实施例，衬底可为包括印刷电路板的触摸面板，所述印刷电路板在其前印刷电路侧上具有蛇形传输线，且后印刷电路侧覆盖有电导体。根据所述方法的又一实施例，衬底可为包括透光绝缘材料的触摸屏幕，所述透光绝缘材料具有上面具有蛇形传输线的前侧及覆盖有透光电导体的后侧。根据另一实施例，一种用于感测对衬底的触摸并确定其位置区域的设备可包括:充电时间测量单元(CTMU)，其包括定时电容器及恒定电流源；取样时间参考源，其提供取样时间参考值；数/模转换器(DAC),其将取样时间参考值转换为取样时间参考电压；电压比较器，其具有耦合到DAC的输出的第一输入及耦合到CTMU的定时电容器的第二输入；蛇形传输线，其制造在包括多个触摸位置区域的衬底上，蛇形传输线具有第一端及第二端及通过第一电阻器耦合到第一端的第一电压感测节点；脉冲产生器，其用于在蛇形传输线的第一端处产生脉冲，所述脉冲具有电压振幅；取样与保持电路，其具有耦合到蛇形传输线的第一端的输入及稱合到电压比较器的输出的取样控制输入；模/数转换器(ADC),其具有率禹合到取样与保持电路的输出的输入；及具有存储器的数字处理器，数字处理器耦合到ADC的输出；其中当来自脉冲产生器的脉冲在蛇形传输线的第一端上断言时，恒定电流源耦合到定时电容器并开始为定时电容器充电；其中当定时电容器上的电压电荷等于来自取样时间参考电压源的取样时间参考电压时，电压比较器致使取样与保持电路在蛇形传输线的第一电压感测节点上对电压进行取样及保持；其中如果在蛇形传输线的第一电压感测节点处取得的电压样本小于参考电压，那么数字处理器将取样时间参考值转换为衬底的位置区域。根据又一实施例，蛇形传输线的第二端可端接有第二电阻器。根据又一实施例，蛇形传输线的第二端可以不端接。根据又一实施例，多路复用器具有耦合到第一电压感测节点的第一输入、耦合到第二电压感测节点的第二输入及耦合到取样与保持电路的输入的输出。根据又一实施例，数字处理器可包括微控制器。根据又一实施例，衬底可为包括印刷电路板的触摸面板，所述印刷电路板在其前印刷电路侧上具有蛇形传输线，且后印刷电路侧覆盖有电导体。根据又一实施例，衬底可为包括透光绝缘材料的触摸屏幕，所述透光绝缘材料具有上面具有蛇形传输线的前侧及覆盖有透光及导电材料的后侧。根据又一实施例，透光及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：詹姆斯·E·巴特林，丹尼斯·P·莱曼，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。