触摸传感器的制作方法

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触摸传感器的制作方法_第1页
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1、触摸传感器的制作方法专利名称:触摸传感器的制作方法技术领域:本发明涉及触摸传感器领域,并且具体来讲,涉及能够区分多个并发用户输入/ 触摸的触摸传感器,然而不是排他的。背景技术:已经知道例如US6137427 (Binstead)中介绍的那样的使用水平和垂直感应元件的复用阵列的触摸传感器,也可以称为触摸屏。这些触摸传感器在用一根手指操作的时候工作良好,其中在水平方向(X)上由元件识别出一个峰值,在垂直方向(y)上识别出一个峰值。在这个例子中,通过将水平方向上的单一峰值和垂直方向上的单一峰值合在一起,可以将触摸的位置明确地确定为/y手指坐标。不过,现有的复用阵列在正确检测两个并发手指按压的位置方面

2、存在着问题,因为在水平方向(X)和垂直方向(y)上都会有两个峰值。问题是如何认定哪个X顶点与哪个 y顶点相关联,在图Ia中图解说明了这一问题。图Ia示意性地图解说明了现有的具有十六个感应元件/输入的复用64位置触摸传感器。沿着触摸传感器的水平(X)轴设置有八个感应元件,用附图标记102标出。沿着触摸传感器的垂直(y)轴设置有八个感应元件,用附图标记104标出。八个水平感应元件 102和八个垂直感应元件104提供了 64个触摸感应交叉点/交点。图Ia中示出了两根手指按压x/y感应元件的交点5/3位置上的手指F0108 ;和 x/y感应元件的交点7/6位置上的手指F1106。在图Ia中用附图标记1

3、10图示出了水平感应元件102返回的信息,并且用附图标记112图示出了垂直感应元件104返回的信息。可以看出,水平感应元件102返回的信息110在水平位置5和7显示两个峰值,并且垂直感应元件104返回的信息112在垂直位置3和6显示两个峰值。使用水平和垂直传感器102、104返回的信息110、112会导致歧义,因为不能确定手指是处于位置5/3和7/6上(这些位置是手指的正确位置)还是处于位置5/6和7/3上。 通过常规的x/y复用扫描得不到足够的数据来确定正确的手指位置。在三根或更多根手指的情况下,或者在多根手指在同一个感应元件上静止不动并且一根手指开始运动的时候,歧义的问题会更加严重。很难解

4、决掌握哪根手指在动的问题。解决这些问题的一种已知途径是使用感应元件的非复用阵列,比如图Ib中所示的阵列。图Ib的触摸传感器150是由多个分立按键152组成的,各个按键对触摸很敏感并且有其自己独立的感应输入。图Ib中用附图标记巧4示出了三十二个感应输入,并且这些感应输入对应于触摸传感器150左手侧的三十二个按键152,并且在图Ib中用附图标记 156示出了三十二个感应输入,并且这些感应输入对应于触摸传感器150右手侧的三十二个按键152。两根手指,FO (160)和Fl (158),被唯一地认定为分别处于输入56和42上。因此,图Ib的非复用阵列能够没有歧义地同时检测出多根手指的位置。图Ib的非

5、复用方法所存在的问题是需要大量的感应元件(每个按键152 个感应元件)并且与这些元件的连接线路很是复杂。图Ia的8x8复用阵列需要16个感应元件 (方向八个,y方向八个),而图Ib的非复用等效方案需要64个感应元件(每个按键152 一个)。可以理解,32x32复用阵列需要64个输入,而其非复用等效方案需要IOM个感应元件,每个感应元件都需要与电子控制器连接。64个非复用分立感应元件(图lb)所存在的另一个问题是64个元件中的每一个都需要回到控制器电路的传导路径,而大多数元件的传导路径必须要跨越观看/感应区域。除了在视觉上使屏幕模糊,这些轨迹还对检测精度有小的负面影响。在先公开文本的列出或讨论或

6、者说明书中的任何背景都不应必定被视为是该文档或背景属于现有技术或者为公知常识的佐证。在下面的介绍中,术语接地、停用和停止感应是用于描述停止部分元件的感应的原理的词语的例子,并且可以包括使用控制元件来停止部分感应元件的感应。“接地可以包括,与真正的地或者地电位连接、与另一个固定电位连接、与固定的但是悬浮的电位连接(例如当设备是电池供电时)、与反有源底板信号或其它干扰信号连接。术语不接地、启用和开始感应是用于描述包括使部分感应元件开始感应的原理的词语的例子。“不接地可以包括与有源底板信号连接或者允许元件悬浮,即不与任何东西电阻性地连接。发明内容按照本发明的第一个方面,给出了一种触摸传感器,包括一个

7、或多个元件;其中,一个或多个元件的至少一部分配置为停止感应以确定一个或多个用户输入的位置。使一个或多个元件的至少一部分停止感应可以被看作是为触摸传感器提供遮挡, 从而使得一个或多个用户输入的位置能够被确定。使一个或多个元件的至少一部分停止感应可以实现需要较少的感应输入就能够无歧义地确定一个或多个用户输入的位置。一个或多个元件的至少一部分可以配置为停止感应以区分多个用户输入。这些元件可以是线性的或非线性的。触摸传感器可以是一个或多个电容型触摸传感器,或者电感型传感器、电阻型传感器或者任何其它类型的传感器。在某些例子中,触摸传感器可以使用不同传感器技术的组合。所述一个或多个元件可以包括一个或多个感

8、应元件。一个或多个感应元件的至少一部分可以配置为容性耦合到地以停止感应。一个或多个感应元件的至少一部分可以配置为容性、电感性或电阻性地耦合到地以停用。可以以传感器感应接触的同样方式将感应元件耦合到地;例如,电容型触摸传感器可以具有容性耦合到地以停止感应的感应元件。在其它一些实施方式中,一个或多个感应元件的所述(多个)部分可以配置为耦合到固定电压、 反底板信号或者不是有源底板信号的任何其它信号,以停止感应。一个或多个感应元件的至少一部分可以配置为耦合到有源底板信号以开启感应。触摸传感器可以包括开关,其配置为将感应元件耦合到地或有源底板。一个或多个感应元件的至少一部分可以配置为耦合电气悬浮的元件以

9、开启感应。“电气悬浮可以被看作是不连接到地或者有源底板信号或者任何其它端子。触摸传感器可以包括开关,其配置为将感应元件耦合到地或者耦合到电气悬浮的元件。触摸传感器可以包括一个或多个可控元件。可控元件的区域可以接近于感应元件的区域,以提供感应元件的感应区域。可以将一个或多个感应元件沿着与一个或多个可控元件不同的方向排列,从而使得感应元件和可控元件相交,以提供感应区域。可以沿着基本上与一个或多个可控元件的至少一部分相同的方向并且接近于该一个或多个可控元件的至少一部分,排列一个或多个感应元件的至少一部分,以提供感应区域。使用可控元件和感应元件可以实现需要比现有技术少的感应输入。触摸传感器可以包括X个

10、感应输入,其中X等于感应元件的数量,可以是例如触摸传感器的列数或行数。本发明的实施方式可以实现对于二维触摸传感器仅仅需要一个维度感应元件。沿着第一维度的用户输入可以由感应元件区分;并且沿着第二维度的用户输入可以通过使这些感应元件的一部分开始感应或停止感应来区分,停止和开始感应可以顺序进行。使感应元件的一部分开始感应或停止感应可以通过启用或禁用一个或多个可控元件来进行。对于例如键盘或触摸屏应用而言,感应元件的方向可以基本上垂直于可控元件的方向。对于其它的应用场合,这一排列方式可以更复杂或是定制的。一个或多个可控元件可以配置为停用/接地,使得感应区域启用感应或者停止感应。触摸传感器可以配置为将可控

11、元件耦合到地,以使相应的感应区域停止感应。一个或多个感应元件的相应感应区域可以当将它们容性耦合到接地的可控元件时停止感应。触摸传感器可以配置为使可控元件保持电气悬浮,以使相应的感应区域完全启动感应。触摸传感器可以包括开关,其配置为将可控元件耦合到地以停用感应区域;或者使可控元件保持电气悬浮以启用可控元件,从而提供感应区域的完全感应。触摸传感器可以配置为将可控元件耦合到有源底板信号,以实现感应区域的完全感应。触摸传感器可以包括开关,该开关配置为将可控元件耦合到地以使相应的感应区域停止感应,或者将可控元件耦合到有源底板信号以使相应的感应区域开始感应。可以为各个可控元件提供开关。该开关,或这些开关,

12、可以是电子开关。这样,触摸传感器的操作可以是自动操作的并且可以提供灵敏的触摸传感器。触摸传感器可以包括控制器。控制器可以配置为根据从一个或多个感应元件接收的信息来操作该开关或这些开关。控制器可以配置为操作这些开关,以周期性地将一个或多个可控元件停用/接地或者以其他方式控制可控元件。如果同时将一个或仅仅几个可控元件停用/接地,那么可以将此看作是提供窄遮挡。控制器可以配置为操作开关或者控制可控元件,以便将除了一个之外的所有可控元件周期性地停用/接地。控制器可以配置为依次启用单独一个可控元件。这可以被看作是提供宽遮挡。控制器可以配置为确定哪些可控元件应当被停用/接地,以区分由从一个或多个感应元件返回

13、的信号所代表的多个用户输入。控制器可以配置为将之前启用的可控元件停用/接地,该可控元件与感应元件在与多个用户输入之一的位置相对应的位置上相交。控制器可以配置为控制可控元件,以使与多个用户输入之一的位置相对应的之前启动感应的相应感应区域停止感应。例如,如果在与两个不同的启用的可控元件相对应的位置上接收到用户输入,那么控制器可以将之前启用的可控元件之一接地/停用,从而使得两个用户输入可以被区分开来。控制器可以配置为将所有的元件作为感应元件来操作,直到接收到多个用户输入,或者直到多个用户输入无法彼此区分开来。控制器然后可以将一个或多个元件作为可控元件来操作以区分多个用户输入。控制器可以配置为控制可控

14、元件以使所有的感应元件开始感应,并且控制器可以配置为重复地从感应元件接收信息;和响应于从感应元件接收到的信息,控制可控元件,以使相应的感应区域停止感应; 直到多个用户输入可以得到区分。控制器可以配置为将与多个用户输入之一相应的位置上的从前的/之前的感应元件接地。控制器可以配置为将元件的操作从感应元件改为可控元件,以便区分多个用户输入。 例如,如果在与两个不同的感应输入或者两个不同的感应y输入相应的位置上接收到用户输入,那么控制器可以使用/操作这些感应元件之一作为可控元件并且将其接地/停用,从而使得两个用户输入可以被区分开来。所有的感应元件还可以配置为可控元件,并且控制器可以配置为控制这些可控元

15、件,使得两个可控元件之间的单独一个感应区域配置为用来进行触摸感应。在没有可控元件被停用/接地的时候,可以接收到从一个或多个感应元件返回的信号。没有可控元件被停用/接地时的扫描可以被称为x/y扫描,并且可以涉及所有的元件都用作感应元件。这样的例子可以提供用于检测何时手指触摸屏幕的快速操作。歧义消除扫描可以仅仅在(只在认为需要时)两个或多个手指触摸屏幕时进行。控制器可以配置为启用所有的可控元件,并且然后控制器可以配置为重复地从感应元件接收信息;和响应于从感应输入接收到的信息,将这些元件的各种不同组合接地和/或增加或减少停用可控元件的数量,直到多个用户输入可以得到区分。这是遮挡如何逐渐增加尺寸直到多

16、个用户输入得到区分的例子,并且可以使得逐次逼近法和二分法得以执行。在某些实施方式中,一个或多个元件可能从不用于感应触摸,而是永久构成为可控(遮挡)元件。可控元件可以被连接到地或者连接到有源底板,并且这可以使得多个用户输入能够在传感元件较少的情况下得到有效区分。在其它一些实施方式中,一个或多个感应元件可以配置为既是感应元件又是控制元件,并且,在不同的时候,将会是其中一个或者另一个。在某些实施方式中,所有的元件都可以是具有单独一个通用传感元件的控制器元件。控制器可以配置为周期性地停用/接地除了两个以外的所有可控元件,从而使得两个启用/未接地的可控元件之间的单独一个交点配置为进行触摸感应。没有停用的两个可控元件可以沿着不同的方向延伸,例如它们可以是彼此正交的。在行元件和列元件都可以交替地作为控制和感应元件二者的例子中,行元件是感应元件而列元件是控制元件或者列元件是感应元件而行元件是控制元件,那么可以一个接一个地相继选择一个感应元件和一个控制元件,从而可以无歧义地感应行与列元件之间的各个交点。这样,对于8X8传感器板,64个交点中的每一个都

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