用于操作电容式触摸屏幕的设备以及对应的装置的制造方法_2

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笛卡尔平面定义的Χ、γ坐标)。
[0050]这样的方法可以依赖于两个主要类型的感应方法的基础,例如自电容和互电容的感应方法。
[0051]在自电容(self-cap,图3)中,与感应屏幕S相关联的电子器件C可以在每个电极上检测和测量到地的电流。
[0052]为了在自电容实现方式中感应到触摸,与感应屏幕S相关联的电子器件C可以贯穿每个电极进行扫描,并且测量在每个电极上的电流量,以建立稳态电流。当手指或者接地的导电触笔接近该屏幕时,它们与电极耦合并且通过产生到地的路径而增加了电流消耗。最接近触摸位置的那个行和列(例如,图3中的X1、Y0和X3、Y2)然后可以被确定,并且使用更高准确度的插值来确定,例如控制器可以确定触摸的位置。
[0053]在互电容(mutualcap,图4)中,投射电容触摸屏幕产生在列和行彼此交叉的附近的元件之间的互电容。与感应屏幕S相关联的电子器件C然后可以在一个屏幕扫描期间单独地检测和测量每个节点(交叉点)以便检测该屏幕上的多个触摸。当手指(或者触笔)接近交叉点时,行与列之间的一些互电容与该手指耦合,这减少了由系统电子器件C在交叉点处测量到的电容。当达到电子器件C设置的“触摸阈值”时,然后可以指示发生了触摸(例如,再次在图 4 的 X1、Y(^PX3、Y2)。
[0054]例如,由于水的高介电常数(相较于空气的£。=1,水是er= 80),感应器板与周围的地面之间的静态电容可能显著地增加。在互感应的情况中,水加强了相邻感应器之间的边缘场(fringe field)并且增加了电容。取决于触摸屏幕覆盖厚度和电介质,这可能使得电容改变到足以让电路C检测为轻微手指触摸,并且导致错误触摸。出于那样的原因,互感应可能不被认为是应对水的有效方式。
[0055]在前述概述的概念是本领域熟知的,因此不必要在本文中提供更详细的描述。
[0056]观察到,这两种类型的感应可以显示出优势和缺陷。
[0057]自电容具有对触摸的高敏感度,并且可以被用在例如悬停或者手套应用(例如,不需要与屏幕的实际物理手指接触)中。它的特点在于低分辨率,并且在多于一个手指接触该屏幕时被暴露出存在“假性触点(ghost point)”。
[0058]假性触点GP的一个示例在图3中被示出。这个示例示出了实际上是在X1、YO和X3、Y2处的双点触摸被错误地揭示为四手指触摸,因为与屏幕S相关联的电子器件C读取到针对(在Xl和X3处的)行的两个高数值和针对(在YO和Y2处的)列的两个高数值,并且不能够将X和Y坐标与这些触摸正确地相关联。
[0059]相较于自电容,互电容可以展示出较低的敏感度和较高的分辨率。而且,它不会被暴露出假性触摸,因为与屏幕S相关联的电子器件C在每个行与列的交叉点处进行正确地读取。
[0060]这两种感应方法受潮湿环境影响也不同。出于那样的原因,它们可以均被使用,以便结合单手指触摸(例如,仅一根手指触摸屏幕)来揭示水在屏幕面板上的存在。
[0061 ]例如,抗水性可以通过使用互电容感应和自电容感应两者来实现,其中通过在两种模式中在它们(例如,自电容(仅使用顶部电极层)和互电容(使用两个电极层))之间来回切换进行触摸面板操作来使用互电容感应和自电容感应。自电容可能很大程度上不受水的影响,而互电容将水视为触摸。通过从互电容感应检测电容的变化并且同时从自电容感应读取出没有改变,可以检测出进入潮湿环境。
[0062]—旦揭示出在屏幕面板上有水,与屏幕相关联的电子器件可以仅从自感应读取数据,附带条件是将仅能恰当应对单点触摸的潮湿操作,因为在多点触摸的情况中可能出现假性触点(参见图3)。
[0063]简而言之,自电容感应在存在水时工作良好,但是不支持真实的多点触摸操作。相反,互电容感应可以支持多点触摸操作,但是可能在存在水时变得有问题。
[0064]一个或多个实施例旨在于提供一种配备有投射电容(p-cap)触摸屏幕的设备,用以也潮湿显示器的情况中执行多点触摸感应,这可能通过使用仅仅互感应来实现且会考虑如下的事实:配备有P-cap技术触摸屏幕的设备可能容许在图1和2中图示的两者不同的使用模式。
[0065]当在图1的抓握模式中被手持时,设备P可以很好地被接地,从而在感应期间感应电流中的任何增长可能至少稍微高于期望值,原因在于对感应电流而言可用的另外的通流路径:流通过用户的手指的感应电流中的电子将受到由矩阵线路(matrix line)发射出的电场的影响,并且还受到由用户的身体本身发射出的场的影响(当触摸到触摸屏幕的外壳时,用户的身体的传导性将外壳的场扩展到用户的指尖),并且原因还在于将通过用户的身体形成AC电流的另外的流通路径。
[0066]在图2的浮动模式的情况中,设备P由手指触摸、同时被放置在(电子)绝缘表面,设备P将不会被很好地接地,并且相较于抓握操作模式而言将产生较弱的触摸信号。
[0067]而且,这种不同的行为将受到感应器的设计的影响。
[0068]一个或多个实施例可以涉及仅基于互电容感应数据的潮湿p-cap触摸屏幕操作。这样的方法可以为设备设计者在电子器件设计方面提供不同的选择,同时由于无需对自感应数据进行校验的可能性而允许功率消耗的降低。
[0069]—个或多个实施例通过克服仅可以揭示单个潮湿触摸的如下这些触摸控制器的缺陷来允许对潮湿多点触摸的检测,这些控制器可能由于在潮湿(例如显示器)屏幕的情况下固有的避免错误触摸环境的困难性、而通过读取自感应数据来揭示单点潮湿触摸:即使自感应数据理论上对可能的水的存在是“免疫”的,这些数据可能受到假性触点的影响,这可能不会允许检测出多点触摸。
[0070]观察到,例如与在潮湿面板上移动的两个手指有关的互电容数据可能展示出两个相对于手指触摸而言较大的“信号铃(bell)”和相对于由手指在它们的追踪期间穿过的面板的区域而言较低的信号铃。
[0071]这些假性点(ghost)是由于边缘场的增加以及随之发生的相邻感应器之间的电容的增加。在这些环境中,与触摸屏幕S相关联的电子器件C可能不能够辨别真实触摸和错误触摸。
[0072]—个或多个实施例可以能够针对屏幕面板上的未被触摸的水和针对在屏幕上追踪的潮湿手指两者来揭示“潮湿”环境。一旦检测到潮湿环境,一个或多个实施例可以允许例如选择可以使用的阈值的新的设置,以便避免错误触摸检测和促进正确手指触摸位置检测。通过克服错误触摸问题,一个或多个实施例可以受益于互感应的主要特点,该特点就是提供多点触摸检测的能力。
[0073]通过简单解释,可以考虑对与触摸屏幕S相关联的电子器件C进行配置(以本身已知的方式)的可能性,以便能够用两个阈值Thl和Th2进行操作,其中:
[0074]-Th2是用于在干燥操作模式中检测手指“信号铃”的默认阈值,并且在潮湿显示器的情况中,这样的阈值Th2可以被用于对错误触摸的检测;并且
[0075]-Thl是另一个阈值,其可以在利用避免错误触摸检测的能力而揭示潮湿环境时使用。
[0076]简而言之,一个或多个实施例可以采用适应性阈值机制,该机制可以通过仅读取“互”数据而克服在潮湿显示器的情况中的错误触摸检测的问题。
[0077]在一个或多个实施例中,可以通过旨在于将屏幕面板的环境(例如,干燥且未触摸,潮湿且由多个手指触摸,干燥和触笔等等)进行分类的步骤,来使得这样的适应性阈值机制成为可能。
[0078]在一个或多个实施例中,对触摸屏幕的环境这样的分类可以依赖于对以下的识另IJ:屏幕电容器(即屏幕的敏感元件)可以以模式布局、诸如举例而言矩阵布局来布置,以及互感应提供对行和列的每个交叉点的值的读取,从而对应的“电容的地图”(例如,全部的电容器矩阵值)对于与屏幕S相关联的电子器件C变得可用。
[0079]在一个或多个实施例中,分类过程可以针对电容的地图来执行,该地图可以例如是在触摸处理管线(pipeline)的开始时被检测到的(可能是在噪声预处理步骤之后),以便能够驱动如下管线处理中的所有连续步骤,该管线处理旨在于手指/触笔岛提取和估计(X,y)相对坐标对。
[0080]图5的流程图是这样的方法的一般性示例。在此,框100是可能的(本身是非强制的)预处理的示例,这样的预处理诸如举例而言是对以本身已知的方式(例如,经由互电容感应)而产生的电容地图CM的噪声滤波。
[0081]在后续的步骤102中,可以对屏幕环境执行校验,以便在例如“干燥”环境(例如,步骤102的否定结果)和“潮湿”环境(例如,步骤102的肯定结果)之间进行区分,该“潮湿”环境指不水、湿润湿气、汗水等等的存在。
[0082]在一个或多个实施例中,步骤102的校验可以仅基于互电容数据(而不基于互电容数据和自电容数据两者)来执行。
[0083]在一个或多个实施例中,这可以允许潮湿多点触摸检测,同时避免连续地校验互电容数据和自电容数据两者来验证未被触摸的水是否存在于触摸面板上(这例如可能意味着在自电容地图上没有数据变化并且在互电容地图上有变化)。
[0084]观察到,如果水存在的话,仅使用自电容来揭示一个触摸的可能性是存在的。然而,这样的方法对于其他“潮湿”环境可能不是有效的,其他“潮湿”情况例如是对于屏幕上没有未被触摸的水、但又用潮湿的手指在屏幕上移动。这样的潮湿环境可能无法在早期被检测到(因为例如“自”和“互”地图两者均显示出了电容的变化)并且与屏幕S相关联的电子器件C继续将互电容地图用于手指检测,这可能引起不正确的结果(例如,由于错误触摸)。在这样的预想事故中,仅仅在手指移出面板之后,与屏幕S相关联的电子器件C才将能够检测到潮湿环境(例如,在屏幕上由手指留下的水坑在进入潮湿环境时转换)。然而,在那样的情况下,对于恢复正确的设备功能而言将是太晚了,这还可能使得重启变得必要。
[0085]在一个或多个实施例中,“干燥”环境(例如,步骤102的否定结果)可能导致对互电容数据的感应,因此允许多点触摸和触笔检测
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