专利名称：使用区域和局部电极增加感测位置数量的触摸传感器面板的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及输入传感器，更具体地，涉及具有区域和局部电极以增加感测触摸位置数量的触摸传感器面板。
背景技术：
诸如触摸传感器面板等的电容型触摸输入传感器是相对耐震的，并且不需要用物理压力来检测触摸位置。然而，电容型触摸传感器使用相对昂贵的电极用于感测屏触摸。具有有限数量的电极(N)的传统的电容型触摸传感器设备仅可以检测N个单独的触摸位置或者另外可以通过X-Y复用矩阵(multiplexed matrix)检测N(N+1)/2个位置。期望使用给定数量的电极增加触摸位置的数量。
通过参照下面的描述和附图，将更好地理解本发明的益处、特征和优点，在附图中图1是包括根据一个实施例实现的触摸传感器面板的电子设备的简化正视图；图2是根据一个实施例的触摸传感器面板的简化示图，该触摸传感器面板可以用作图1的触摸传感器面板；图3是示出根据示例性实施例的图1的传感器电路的用于识别图1的触摸传感器面板的触摸屏表面区域中的具体触摸位置的操作的流程图；图4是被填入关于四个局部和区域电极的值、激活状态、等级和相对比的一对表的示图，以进一步示出加权处理；图5是示出根据一个实施例的、在应用于图2的触摸传感器面板以定位相应的重心时使用来自图4的表的数值的加权处理的图形框图；图6是根据另一实施例实现的具有不同的局部电极排序的触摸传感器面板的简化示图，该触摸传感器面板也可以用作图1的触摸传感器面板；图7是根据另一实施例的触摸传感器面板的更详细的示图，该触摸传感器面板也可以用作图1的触摸传感器面板；以及图8是覆盖特定区域的区域电极E5和位于区域电极E5中的局部电极E1-E4的相应垫板(pad)的替代实施例的简化图形示图。
具体实施例方式下面的描述被呈现以用于使本领域的普通技术人员能够在特定应用及其要求的背景下实现和使用如所提供的本发明。然而，针对优选实施例的各种修改对于本领域的技术人员将是明显的，并且这里定义的一般原理可以应用于其他实施例。因此，本发明并非旨在限于这里示出和描述的特定实施例，而应被赋予与这里公开的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
图1是包括根据一个实施例实现的触摸传感器面板104的电子设备100的简化正视图。如本领域的技术人员易于理解的，电子设备100包括体或壳102，其支撑触摸传感器面板104并且并入用于执行电子设备100的各种功能的电子电路106和其他部件。触摸传感器面板104包括触摸屏表面区域108，其被提供用于向用户显示视觉信息并且用于从用户接收输入。电子电路106包括传感器电路110，其经由适当的连接器105电气耦接到触摸传感器面板104。电子设备100可以包括各种其他输入/输出(I/O)接口，诸如按钮、麦克风、扬声器、I/O插座等(未示出)。电子设备100可以被实现为移动或手持设备，诸如蜂窝电话、全球定位系统(GPQ、个人数字助理(PDA)、平板式电脑等。触摸传感器面板104可以在其他类型的设备中实现，诸如电话亭、自动柜员机(ATM)、监视器和其他视频设备、电视机、台式电脑等。触摸传感器面板104包括嵌入的且不可见的电极，用于感测用户沿触摸屏表面区域108的邻近触摸或接触，诸如用户的手指或手的接近接触或者直接接触。在一个实施例中，电极是电容型电极，其被形成为在由诸如玻璃或塑料等绝缘材料制成的面板或板的一个表面上的导电垫板或带。接近形成触摸屏表面区域108的面板的相反表面或者以另外方式触摸或接触该相反表面的导电体改变了由传感器电路110检测的通过一个或多个电极测量的电容水平。人体例如呈现包括导电性的电学特性，这在紧密邻近电极时导致电容改变。传感器电路110检测一个或多个嵌入电极的电气激活或改变，并且确定触摸位置以辨别用户的期望的输入。因此，当人手指接近或者以另外方式接触在触摸屏表面区域108内的触摸传感器面板104时，一个或多个电极的电容改变，由传感器电路110检测。注意，实际接触可以不是必须的，并且不触摸触摸屏表面区域108的紧密邻近可能足以测量电容改变并且触发激活。通过利用受影响的电极的值的相对改变来测量针对一个或多个电极的临近，来确定了每一触摸的位置。在一个实施例中，传感器电路110通过应用电荷功能(charge function)，诸如电流、电压、或信号频率(例如正弦信号等)等，来扫描并且读取每个电极，并且测量相应的参数，诸如电流、电压、频率、时间等。测量的参数被转换为相应的值，用于确定电极是否被激活，并且如果是这样，则确定相对激活量。在一个实施例中，例如，每个电极被重置或者接地到零(0)伏(V)，并且预定电流水平被施加到电极。随后监视电极的电压并且测量直到电压达到预定阈值电压水平的时间。电极达到预定阈值电压水平所耗用的时间量有效地测量了其相对电容并且因此测量了其相对值。如果触摸传感器面板104未被触摸，则每个电极具有对应于相对低的电容的相对低的初始或缺省值。电极的特定近区中的触摸引起电容的增加，其导致电极花费更长的时间来达到预定阈值电压水平，由此增加了其值。在替代实施例中，通过电阻将具有预定幅值的正弦电压施加到电极，该电阻与用作底脚的电容一起生成了分压器。对得到的AC电压进行整流，并且测量经整流的电压的平均DC值。以这样的方式，电容的增加引起了正弦电压的幅值的降低，并且因此引起了平均DC值的降低。尽管在该替代情况中，平均DC值与电容成反比，但是平均DC值的降低对应于指示电极激活的较高的电容值。如下文进一步描述的，传感器电路110检测哪些电极被激活、改变量的相对值 (例如，电容的相对改变)、以及相应的触摸位置。电容改变的绝对量根据特定配置以及触摸触摸屏的物体的电容而变化。尽管紧密临近电极的人体可能生成电容改变，但是导电性的量根据不同的人而变化。其他条件也可能影响电容或导电性的相对量。例如，由于手套使手指与触摸屏分离稍大的距离，因此戴手套的手指通常引起较小的电容。进一步注意，电极改变值没有特定的单位，而是以相对的无单位值进行测量，并且这些值基于相对改变而非绝对水平。例如，一个人的手指可能引起 100的增加(值=100)，而另一个人的手指可能引起150的增加(值=150)。另外，另一个人的戴手套的手指可能具有降低的电导，仅引起相应的75的增加(值=75)。在任何这些情况中，预定的最小激活阈值是相对低的以用于指示激活，诸如，例如，20的改变的最小激活阈值(最小激活阈值=20)。因此，75、100或150的值由于均大于20因而均导致电极激活。如下文进一步描述的，如果多个电极被激活，则相对激活量基于具有最大改变或最大值的电极。图2是根据一个实施例的触摸传感器面板202的简化示图，其可以用作触摸传感器面板104。触摸传感器面板202基本上是矩形的，然而其他形状(诸如，方形或曲线形) 也在考虑范围内。触摸传感器面板202被示出为具有触摸屏表面区域204和电连接器接口 205。触摸传感器面板202具有位于触摸屏表面区域204内的编号为E1-E8的八个电极。尽管没有示出，但是电极E1-E8中的每一个电耦接到连接器接口 205中的相应的导电引脚或垫板。电极包括编号为E1-E4的四个“局部”电极和编号为E5-E8的四个窗口或“区域”电极。区域电极E5-E8中的每一个也基本上是矩形的(或方形的)，并且分布在触摸传感器面板202的触摸屏表面区域204的四个象限中。如所示出的，区域电极E5处于左上象限，区域电极E6处于左下象限，区域电极E7处于右上象限，而区域电极E8处于右下象限。区域电极E5-E8中的每一个具有包围整个触摸屏表面区域204的相应的细分区或区域的尺寸，并且被分布为使得触摸屏表面区域204的任何位置处的触摸激活区域电极 E5-E8中的至少一个。任何一个区域电极的边界内的触摸至少“激活”该电极。每一个相邻的区域电极对之间的边界中的触摸激活这两个区域电极。在该情况下，“激活”意味着电特性被修改或改变了至少预定最小激活阈值。任何一个区域电极的边界内的触摸引起该电极的显著的电容改变，从而使得其被激活。在区域电极的边界附近的位置处的而未实际触摸该区域电极的触摸引起比完全修改小的修改。然而，只要修改在预定最小激活阈值之上， 则称区域电极被触摸激活。触摸屏表面区域204的中心处的触摸激活全部四个区域电极 E5-E8。如下文进一步描述的，利用区域电极E5-E8的相对修改水平来识别多个位置区域中的相应的一个位置区域，以用于确定实际触摸位置的更精确的确定结果。局部电极E1-E4中的每一个被进一步细分为分布在区域电极E5-E8中的四个电极垫板(electrode pad)。如所示出的，第一局部电极El包括在区域电极E5内的第一电极垫板206、在区域电极E6内的第二电极垫板207、在区域电极E7内的第三电极垫板208、和在区域电极E8内的第四电极垫板209。以类似的方式，第二局部电极E2包括在区域电极E5 内的第一电极垫板210、在区域电极E6内的第二电极垫板211、在区域电极E7内的第三电极垫板212、和在区域电极E8内的第四电极垫板213。此外，第三局部电极E3包括在区域电极E5内的第一电极垫板214、在区域电极E6内的第二电极垫板215、在区域电极E7内的第三电极垫板216、和在区域电极E8内的第四电极垫板217。最后，第四局部电极E4包括在区域电极E5内的第一电极垫板218、在区域电极E6内的第二电极垫板219、在区域电极 E7内的第三电极垫板220、和在区域电极E8内的第四电极垫板221。在一个实施例中，位于每个区域电极中的电极垫板以与区域电极在触摸屏表面区域204内的分布类似的方式分布。电极El的电极垫板206-209分别位于区域电极E5-E8的左上角，电极E2的电极垫板210-213分别位于区域电极E5-E8的左下角，电极E3的电极垫板214-217分别位于区域电极E5-E8的右上角，而电极E4的电极垫板218-221分别位于区域电极E5-E8的右下角。如下文进一步描述的，特定的局部电极垫板序列或排序可以改变， 只要给定的局部电极的仅一个电极垫板在任何给定的区域电极内不重复。例如，局部电极 El的电极垫板206-209可以处于区域电极E5-E8中的每一个区域电极内的所述四个位置中的任何一个其他位置，并且对于其余的局部电极E2-E4的电极垫板亦是如此。在一个实施例中，在区域电极E5-E8中的每一个区域电极内重复该特定的电极垫板图案(pattern)，从而同一局部电极的电极垫板不会跨相邻区域电极的边界而彼此相邻。例如，分别位于区域电极E5的右侧的局部电极E3和E4的两个电极垫板214和218与分别位于区域电极E7的左侧的局部电极El和E2的两个电极垫板208和212相邻，从而同一局部电极的两个电极垫板彼此不相邻。相反地，如果局部电极E4的电极垫板220处于区域电极E7的左下角，则同一局部电极E4的电极垫板218和220将在竖直相邻的区域电极E5和E7中彼此竖直相对。注意，电极垫板同样跨相邻区域电极对E5和E6、E5和E7、E6和E8以及E7和E8之间的边界分布。此外，在触摸屏表面区域204的中心附近，四个电极垫板218、215、212和209 分别分布在局部电极E4、E3、E2和El中。如下文进一步说明的，区域电极E5-E8中的每一个彼此电隔离，并且与内部局部电极垫板电隔离。例如，尽管电极垫板206、210、214和218位于区域电极E5内，但是它们与区域电极E5电隔离。对于位于区域电极E6-E8内的每组电极垫板，亦是如此。此外，任何给定区域电极内的电极垫板彼此电隔离。因此，区域电极E5内的电极垫板206、210、214 和218彼此电隔离。然而，给定局部电极的电极垫板电耦接在一起。因此，局部电极El的电极垫板206-209电耦接在一起并且被视为同一局部电极El的分离的部分。类似地，局部电极E2的电极垫板210-213电耦接在一起并且被视为同一局部电极E2的分离的部分，局部电极E3的电极垫板214-217电耦接在一起并且被视为同一局部电极E3的分离的部分，并且局部电极E4的电极垫板218-221电耦接在一起并且被视为同一局部电极E4的分离的部分。可以在触摸传感器面板202上或者在外部耦接的传感器电路(诸如，传感器电路110) 内实现公共的局部电极的电极垫板的电连接。尽管图2中没有示出，但是导电迹线连接到每个电极E1-E8并且路由到电连接器205上的相应的导电连接器垫板或引脚(未示出)。分离的导电迹线耦接到每个区域电极E5-E8并且路由到电连接器205的分离的引脚。在一个实施例中，分离的导电迹线耦接到每个单独的电极垫板206-221并且路由到电连接器205的分离的连接器引脚。替代地， 公共导电迹线在每个局部电极的四个电极垫板中的每一个之间路由，并且路由到电连接器 205的相应的连接器引脚。例如，在替代实施例中，公共导电迹线在局部电极El的电极垫板 206-209之间路由，并且路由到电连接器205的一个引脚。在一个实施例中，电连接器205 被配置为与电子设备中的传感器电路的兼容连接器物理和电配合或者以其他形式接口连接。例如，电连接器205与电子设备100中的适当的连接器(未示出)配合，用于电地接口连接传感器电路110。如下文进一步描述的，传感器电路扫描并监视电极E1-E8的电特性以识别触摸的具体位置。多个“触摸”位置(编号为0-168)被示出为编号的圆形符号，它们跨触摸传感器面板202的触摸屏表面区域204分布。触摸位置0-168被组织为行和列。触摸位置1_48 的数字序列隔列并且隔行跳跃。第一触摸位置0位于左上角附近，中心在电极El的电极垫板206。如所示出的，下一触摸位置1位于电极垫板206和222之间，触摸位置2中心在电极垫板222内，对于第一行以此类推，直到位于右上角的中心在电极垫板226内的触摸位置 6。在数字序列中跳过下一行，从而触摸位置7被定位为位于区域电极E5的电极垫板206和 214之间的第三行中的第一触摸位置。该序列以该方式向下重复直到中心位于区域电极E8 的右下角中的电极垫板212内的触摸位置48。剩余的触摸位置49-168填充在剩余的行和列中。触摸位置49位于沿顶行与触摸位置0相邻的第二位置。该序列沿顶行隔列重复直到用于触摸位置M的倒数第二列。触摸位置阳-67填充在从顶行起的整个第二行中。触摸位置68-73隔列填充在第三行中。该序列以这样的方式重复直到触摸屏表面区域204的右下角附近的与触摸位置48相邻的最后的触摸位置168。如下文进一步描述的，八个电极 E1-E8用于区分169个触摸位置0-168中的每一个。如下文进一步描述的，触摸位置1-168被进一步编组为由区域电极E5-E8的激活所确定的触摸区域。中心触摸区域222包括中心触摸位置M和紧邻围绕的触摸位置 98-100、108、108和117-119。四个区域边界触摸区域224、226、2观和230被示出为包括围绕中心区域的触摸位置。边界触摸区域2M包括沿边缘或边界的以及处于区域电极E5和 E6之间的、不在中心触摸区域222中的触摸位置。因此，边界触摸区域2M包括沿区域电极E5的底部的触摸位置93-97，在区域电极E5和E6之间的触摸位置21-23、106和107，以及沿区域电极E6的顶部边界的触摸位置112-116。类似地，边界触摸区域2 包括沿边缘或边界以及处于区域电极E5和E7之间的、不在中心触摸区域222中的触摸位置。边界触摸区域2 包括沿边缘或边界的以及处于区域电极E7和E8之间的、不在中心触摸区域222 中的触摸位置。边界触摸区域230包括沿边缘或边界的以及处于区域电极E6和E8之间的、 不在中心触摸区域222中的触摸位置。完全在区域电极E5中的其余的触摸位置位于内部触摸区域232中，完全在区域电极E6中的其余的触摸位置位于内部触摸区域234中，完全在区域电极E7中的其余的触摸位置位于内部触摸区域236中，而完全在区域电极E8中的其余的触摸位置位于内部触摸区域238中。利用区域电极E5-E8来区分触摸区域。中心触摸区域222中的触摸激活全部四个区域电极E5-E8。触摸区域224中的触摸仅激活两个区域电极E5和E6，而区域电极E7和 E8未被激活。触摸区域2 中的触摸仅激活两个区域电极E5和E7，而区域电极E6和E8未被激活。触摸区域2 中的触摸仅激活两个区域电极E7和E8，而区域电极E5和E6未被激活。触摸区域230中的触摸仅激活两个区域电极E6和E8，而区域电极E5和E7未被激活。 触摸区域232、234、236和238中的触摸仅激活一个区域电极，即分别激活区域电极E5、E6、 E7 禾口 E8。激活感测是根据电极之间的相对加权处理的。任何给定电极上的直接触摸引起该电极的电容的相对大的改变。随着触摸位置移动远离电极，相对电容改变降低，直至其下降到最小激活阈值水平之下，在该情况下，电极不再被视为激活的。同样地，朝向电极的移动引起增加，直到到达电极时的相对最大水平。使用四个区域电极E5-E8之间的相对加权功能来区分位于中心触摸区域222中的触摸位置。例如，考虑中心触摸区域222中的触摸位置 24上的手指直接触摸。尽管触摸可能并非直接在任何一个区域电极E5-E8上，但是触摸是
9足够近的，足以激活全部四个区域电极E5-E8。随着手指朝向触摸位置108向左水平移动， 区域电极E5和E6的值增加，而区域电极E7和E8的值降低。因此，区域电极E5和E6具有相对高的值，而区域电极E7和E8具有中低值。如果触摸随后从触摸位置108向触摸位置 98向上竖直移动，则区域电极E5和E7的值增加，而区域电极E6和E8的值降低。以这样的方式，在触摸位置98周围，区域电极E5具有相对高的值，区域电极E6和E7具有大致相等的中等值，而区域电极E8具有相对低的值。如果触摸随后朝向触摸位置99水平向右移动， 则区域电极E5和E6的值降低，而区域电极E7和E8的值增加。在触摸位置99处，区域电极E5和E7的值是相对高的并且彼此大致相等，而区域电极E6和E8的值是相对低的或中等的，并且也彼此大致相等。以这样的方式，区域电极E5-E8的值的相对权重可以用于区分中心触摸区域222中的每个触摸位置98-100、108、24、109和117-119。四个区域电极E5-E8之间的相对加权功能还用于区分触摸区域224-238。触摸区域232中的触摸仅激活区域电极E5。类似地，触摸区域234、236和238中的触摸仅分别激活区域电极E6、E7和E8。随着触摸从触摸区域232向触摸区域2 水平移动，区域电极E6 的相对值增加，直至触摸进入触摸区域2 时其被激活。随着触摸继续向区域电极E6中的触摸区域236移动，区域电极E6的值增加，而区域电极E5的值降低。当触摸位于区域电极 E5和E6之间时，区域电极E5和E6的值大致相等。随着触摸继续从触摸区域226内向触摸区域236移动，区域电极E5的值降低，并且区域电极E5最终在触摸进入触摸区域236时变为去激活(de-activated)。以这样的方式，区域电极E5和E6之间的相对值可以用于区分触摸区域⑵6中的触摸位置的三个列。对于区分任何中间触摸区域224、226、2观和230，情况亦是如此。利用四个局部电极E1-E4之间的相对加权功能来区分任何触摸区域224-238中的具体触摸位置。还可以利用四个局部电极E1-E4之间的相对加权功能来验证中心触摸区域 222中的具体触摸位置。触摸区域232、234、236和238中的每一个都具有中心区域，以与使用区域电极E5-E8的相对权重区分中心触摸区域222中的触摸位置基本上相同的方式，使用局部电极E1-E4之间的相对权重区分这些中心区域。例如，触摸区域232的中心处的触摸位置8处的触摸引起局部电极E1-E4的大致相等的值。随着触摸从触摸位置8向触摸位置68向左水平移动，局部电极El和E2的值增加，而局部电极E3和E4的值降低。在触摸位置68处，局部电极El和E2具有相对高的且大致相等的值，而局部电极E3和E4具有相对低的且大致相等的值。随着触摸从触摸位置68向触摸位置56移动，局部电极El具有高的值，局部电极E2和E3具有大致相等的中等值，而局部电极E4具有相对低的值。此外，位置0处的触摸仅使区域电极E5和局部电极El被激活，而其余的电极是未激活的。随着触摸向右水平移动，局部电极E3激活并且其值增加，而局部电极El的值降低。局部电极El 和E3的值在触摸位置1处大致相等，并且在局部电极E3的中心处的位置2处仅局部电极 E3被激活。类似的加权处理应用于触摸区域226中。作为区域电极E5和E6的相等激活权重、局部电极E1-E4的大致相等的激活权重、以及区域电极E6和E8的未激活，确定触摸位置10。注意，对于触摸位置8和10，局部电极E1-E4的相对激活基本上相同，其中基于区域电极E5和E7 (在触摸位置10处区域电极E5和E7均激活，具有大致相等的值，而对于触摸位置8，仅有区域电极E5是激活的)的相对激活来区分触摸位置10和触摸位置8。基于局部电极E1-E4的相对权重来区分触摸区域226中的所有触摸位置。例如，随着触摸从触摸位置10向触摸位置70向左水平移动，局部电极E3和E4的值增加，而局部电极El和E2的值降低。在触摸位置70处，局部电极El和E2具有相对低的且大致相等的值，而局部电极 E3和E4具有相对高的且大致相等的值。随着触摸从触摸位置70向触摸位置60移动，局部电极E3变为高的值，局部电极El和E4具有大致相等的中等值，而局部电极E2具有相对低的值。图3是示出根据示例性实施例的传感器电路110的用于识别触摸传感器面板104 的触摸屏表面区域108中的具体触摸位置的操作的流程图。在第一框302中，扫描局部电极E1-E4和区域电极E5-E8以确定激活和激活值。如前面描述的，在未被触摸时，每个区域电极和局部电极具有初始或缺省值。当发生触摸时，至少一个电极的电容值增加或者以其他形式改变。电极值基于相对电容改变，并且激活基于最小激活阈值。在下一框304处，从高值到低值对区域电极排序，并对激活的区域电极的数量计数并且将其设置为等于区域电极计数FEC。当区域电极被排序时，按从最高到最低的降序，最高值(即，最高改变)最先而后面跟随有其余的值。任何具有最小激活阈值之上的值的区域电极被视为激活的，并且任何具有最小激活阈值之下的值的区域电极被视为未激活的。仅对激活的区域电极进行计数，并且总数被设置为等于FEC。操作前进至框306，其中从高值到低值对局部电极排序，并且确定激活的局部电极。局部电极的排序和确定激活的处理基本上与区域电极的处理相同。也可以对激活的局部电极计数。操作随后前进至框308，其中询问是否FEC = 4，这指示四个区域电极是激活的。如果否，则操作前进至框310，其中询问是否FEC = 2，这指示两个区域电极是激活的。 如果否，则操作前进至框312，其中询问是否FEC= 1，这指示仅一个区域电极是激活的。如果否，则操作返回框302以再次扫描所有电极并且在触摸传感器面板104未被触摸时，操作在框302和312之间循环。如果在框308处确定FEC = 4，则已在四个区域电极E5-E8之间的中心触摸区域处检测到触摸。对于触摸传感器面板202，例如，当全部四个区域电极E5-E8均是激活的使得= 4时，触摸位于中心触摸区域222中。如果是这样，则操作前进至框314，其中通过确定四个激活的区域电极的值的相对权重来选择具体的触摸位置。为了确定区域电极的值的相对权重，向具有最高值的区域电极分配100%的相对百分比。随后对其余的激活的区域电极应用相对百分比，并且基于激活的区域电极的相对百分比来确定位置判决。如下文进一步描述的，位置判决主要基于确定区域电极之间的数学“重心”并识别与所计算的重心最接近的触摸位置。通常，如果所有四个区域电极的值大致相等，则选择触摸位置对。如果任何一个电极的值明显高于其他三个，则选择触摸区域222的四个角触摸位置中的相应的一个触摸位置。例如，如果区域电极E7的值明显高于E5、E6和E8的值，则选择触摸位置 100。如果两个区域电极的值是相对高的且大致相等并且其余的两个区域电极的值是相对低的且大致相等，则选择侧面的触摸位置99、108、109和118中的相应的一个触摸位置。例如，如果区域电极E6和E8的值是高的且大致相等并且区域电极E5和E7的值是相对低的且大致相等，则选择触摸位置118。操作随后前进至框316，其中利用激活的局部电极的值的相对权重来验证由四个激活区域电极的相对权重确定的触摸位置。假设，如果触摸位置在触摸区域222中，则激活的区域电极的相应的角处的相应局部电极也是激活的。对于触摸传感器面板202，例如， 触摸区域222中的触摸激活全部四个区域电极E5-E8，这也应当激活所有四个局部电极 E1-E4。此外，由局部电极的相对权重确定的触摸位置应对应于由区域电极的相对权重确定的触摸位置。操作前进至框318以确定区域电极和局部电极当中的相对权重是否指示同一触摸位置。如果被验证，则当前的选择处理完成。如果未被验证，诸如当区域电极重心明显偏离局部电极重心并且指示两个不同的触摸位置时，则操作前进至框320，其中拒绝当前选择的触摸位置。如果触摸位置未被验证，则存在可能的错误情形或误读情形，从而操作返回框302以执行另一扫描过程。在成功的扫描过程之后，根据特定的操作配置或模式，操作可以转移到其他功能(未示出)或者可以返回到框302以开始新的扫描操作。相反，如果在框310处确定FEC = 2，则操作前进至框322，其中基于哪些区域电极是激活的来选择一个边界触摸区域。对于触摸传感器面板202，例如，如果仅有区域电极E5 和E6是激活的，则选择触摸区域224 ；如果仅有区域电极E5和E7是激活的，则选择触摸区域2 ；如果仅有区域电极E7和E8是激活的，则选择触摸区域228 ；并且如果仅有区域电极 E6和E8是激活的，则选择触摸区域230。操作随后前进至框324，其中使用激活的局部电极的值的相对权重来选择所选定的触摸区域内的具体触摸位置，并且用于当前选择处理的操作完成。例如，如果选择了触摸区域2 并且全部四个局部电极具有大致相等的值，则选择触摸区域228的中心处的触摸位置26。在该情况下，使用局部电极的值的相对权重来识别选定的触摸区域内的重心，并且以与上文针对区域电极的相对权重描述的方式类似的方式来选择相应的触摸位置。注意，边界触摸区域2M-230 (对于15个触摸位置，3 X 5或5 X 3) 较之中心触摸区域222(3X3,9个触摸位置)是较大的。然而，相对加权处理是类似的。例如，如果选择了边界触摸区域228，并且如果仅有局部电极El和E2是激活的，则仅选择触摸位置101、25或120中的一个。使用局部电极El和E2之间的相对权重来区分这三个触摸位置。如果在框312处确定FEC = 1，则操作前进至框326，其中选择单独的激活的区域电极中的触摸区域。对于触摸传感器面板202，例如，如果仅有区域电极E5是激活的，则选择触摸区域232 ；如果仅有区域电极E6是激活的，则选择触摸区域234 ；如果仅有区域电极 E7是激活的，则选择触摸区域236 ；并且如果仅有区域电极是E8激活的，则选择触摸区域 238。操作随后前进至框328，其中激活的局部电极的相对值被加权，以选择所选定的触摸区域中的具体触摸位置，并且用于当前选择处理的操作完成。例如，如果选择了触摸区域234 并且全部四个局部电极具有大致相等的值，则选择触摸区域234的中心处的触摸位置36。 或者如果这些值不相等，则使用加权处理在中心的3X3触摸位置56-58、68、69和75-77中选择。如果仅有两个局部电极是激活的，则选择所选定的触摸区域中的边界触摸位置中的相应的一个触摸位置。如果仅有一个局部电极是激活的，则选择所选定的区域电极中的该局部电极的中心位置。在任何情况下中，局部电极的值的相对权重识别所选定的触摸区域中的重心，并且选择相应的触摸位置。图4是一对表402和404的示图以进一步说明加权处理，在表402中填入有关于四个局部电极E1-E4的值、激活状态、等级和相对百分比(R)，并且在表404中填入有关于四个区域电极的值、激活状态、等级和相对百分比(R)的进一步示出加权处理的。在表402 中，首先列出了局部电极编号(E#)E1、E2、E3、E4，随后是对于特定扫描的相应值60、150、25和65。由于所有四个值都在预定最小激活值之上，因此如激活状态“A”所指示的，所有四个局部电极都是激活的。局部电极E2具有最高值150，因此被分级为编号1并且被给出100 的相对比。局部电极E4具有第二高的值65并且因此被分级为编号2。由于65的值是150 的43%，因此局部电极E4被给出43的相对比。局部电极El具有第三高的值60，因此被分级为编号3并且被给出40的相对比，并且局部电极E3具有最低值25，因此被分级为编号4 并且被给出17的相对比。在表404中，区域电极编号(E#)E5、E6、E7、E8被首先列出，随后是对于同一扫描的相应值130、75、3和1。由于区域电极E5和E6的值在预定最小激活值之上，因此如激活状态“A”所指示的，它们是激活的。然而，区域电极E7和E8的值在预定最小激活值之下，因此如激活状态“NA”所指示的，它们是未激活的。区域电极E5具有最高值130，并因此被分级编号1并且被给出100的相对比。区域电极E6具有第二高的值75， 并因此被分级编号2并且被给出58的相对比。由于不适用，其余的未激活区域电极E7和 E8未被分级并且未被给出相对比。图5是示出根据一个实施例的、在应用于触摸传感器面板202以定位用于选择相应的触摸位置94的重心504时使用来自表402和404的数值的加权处理的图形框图。根据应用于触摸传感器面板202的图3的流程图，由于仅存在两个激活的区域电极E5和E6， 从而FEC = 2，随后在框322处，选择边界触摸区域224。图5示出了根据触摸传感器面板 202的局部电极排序的触摸区域224，其包括触摸位置93-97、21-23、106、107和112-116以及分别在左下、左上、右下和右上位置的围绕的局部电极E1、E2、E3和E4。尽管E5的值大于 E6的值，从而触摸位置93-97中的一个很可能被选择，但是区域电极E5-E8的相对值并未提供足以区别这些触摸位置的信息。归一化的加权网格502被叠置在局部电极E1-E4上，其具有位于触摸位置22的中心处的具有坐标X，Y = 0,0的中心点。网格502的左上角位于局部电极E2的中心周围，具有相应的坐标X，Y = -L -1。同样地，网格502的右上角位于局部电极E4的中心周围，具有相应的坐标X，Y = 1，1 ；网格502的左下角位于局部电极El 的中心周围，具有相应的坐标X，Y = -1，1 ；并且网格502的右下角位于局部电极E3的中心周围，具有相应的坐标X，Y= 1，_1。通过根据下式(1)加局部电极E4和E3的相对比并减去局部电极El和E2的相对比并且使总量除以总比值(RTOT)，来计算重心504的X坐标
权利要求
1.一种用于电子设备的输入传感器，包括触摸传感器面板；多个电极，跨所述触摸传感器面板分布，其中所述多个电极包括多个区域电极和多个局部电极；其中所述多个区域电极中的每一个覆盖所述触摸传感器面板的多个区域中的相应的一个区域，并且其中沿所述触摸传感器面板的任何位置的触摸被所述多个区域电极中的至少一个检测到；其中所述多个局部电极中的每一个包括分布在所述多个区域电极中的多个垫板，从而每个区域电极包括所述多个局部电极中的每一个局部电极的至少一个垫板，其中跨所述触摸传感器面板的任何位置的触摸被所述多个局部电极中的至少一个检测到；以及传感器电路，确定指示相对改变的所述多个电极中的每一个电极的值，并且比较所述多个电极的相对值以识别所述触摸传感器面板的触摸位置。
2.根据权利要求1所述的输入传感器，其中所述传感器电路确定包括所述多个电极中的每一个电极的相对电容改变的所述值。
3.根据权利要求1所述的输入传感器，其中所述多个区域中的每一个包括具有四个象限的矩形区域，其中所述多个局部电极中的每一个包括位于所述多个区域中的相应的一个区域的所述四个象限中的相应的一个象限中的导电垫板，并且其中所述多个区域电极中的每一个包括耦接在一起并且围绕所述多个局部电极中的相应的局部电极的相应的四个导电垫板的多个导电条带。
4.根据权利要求3所述的输入传感器，其中所述多个局部电极中的每一个包括位于所述多个区域电极中的相应的一个区域电极的所述四个象限中的所述相应的一个象限中的矩形导电垫板。
5.根据权利要求1所述的输入传感器，其中所述多个局部电极包括四个局部电极，并且其中所述四个局部电极中的每一个包括位于所述多个区域电极中的每一个中的一个垫板。
6.根据权利要求1所述的输入传感器，其中所述传感器电路将所述多个电极中的激活的电极确定为具有比最小激活阈值大的值的电极。
7.根据权利要求6所述的输入传感器，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的四个区域电极是激活的，识别所述四个区域电极之间的中心触摸区域，并且其中所述传感器电路确定所述四个区域电极的值的相对权重以确定所述中心触摸区域内的重心。
8.根据权利要求6所述的输入传感器，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的仅两个区域电极是激活的，以确定所述两个区域电极之间的边界触摸区域，并且其中所述传感器电路确定激活的局部电极的值的相对权重以确定所述边界触摸区域内的重心。
9.根据权利要求6所述的输入传感器，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的仅一个区域电极是激活的，识别所述仅一个激活区域电极中的内部触摸区域，并且其中所述传感器电路确定激活的局部电极的值的相对权重以确定所述内部触摸区域内的重心。
10.根据权利要求1所述的输入传感器，其中所述多个局部电极的所述多个垫板相对于彼此顺序排序，以确保使所述多个区域电极中的任何区域电极内的触摸区别于所述多个区域电极中的任何区域电极之间的触摸。
11.一种电子设备，包括触摸传感器面板，所述触摸传感器面板包括多个区域电极，跨所述触摸传感器面板分布，用于区分触所述摸传感器面板的多个区域中的每一个区域内的或者区域之间的触摸；以及多个局部电极，跨所述触摸传感器面板分布，每个所述局部电极包括分布在所述多个区域电极内的多个垫板，从而每个所述区域电极包括所述多个局部电极中的每一个的至少一个垫板，其中跨所述触摸传感器面板的任何位置的触摸被所述多个局部电极中的至少一个检测到；以及传感器电路，感测所述多个电极中的任何电极的改变，并且比较所述多个电极的相对改变以识别所述触摸传感器面板的相应的触摸位置。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述触摸传感器面板包括电容型触摸传感器面板。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传感器电路确定所述多个电极中的包括在最小激活阈值之上的改变的激活电极。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的四个区域电极是激活的，识别所述四个区域电极之间的中心触摸区域，并且其中所述传感器电路确定所述四个区域电极的改变的相对权重以确定所述中心触摸区域内的重心。
15.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的两个区域电极是激活的，识别所述两个区域电极之间的边界触摸区域，并且其中所述传感器电路确定激活的局部电极的改变的相对权重以确定所述边界触摸区域内的重心。
16.根据权利要求13所述的输入传感器，其中所述传感器电路确定所述多个区域电极中的仅一个区域电极是激活的，识别所述仅一个区域电极内的内部触摸区域，并且其中所述传感器电路确定激活的局部电极的改变的相对权重以确定所述内部触摸区域内的重心。
17.一种确定沿触摸传感器面板的触摸区域的触摸位置的方法，包括提供多个电极，所述多个电极包括多个区域电极和多个局部电极；将所述多个区域电极中的每一个定位在所述触摸区域的多个区域中的相应的一个区域内，其中每个区域包括一个区域电极，并且其中沿所述触摸区域的任何位置的触摸被所述多个区域电极中的至少一个检测到；将所述多个局部电极中的每一个分为多个电耦接的触摸垫板；使所述多个局部电极中的每一个的所述多个触摸垫板分布在所述多个区域电极内，从而每个区域电极包括每个局部电极的触摸垫板，并且从而沿所述触摸区域的任何位置的触摸被所述多个局部电极中的至少一个检测到；以及通过确定哪些区域电极被改变在最小激活阈值之上以及通过确定所述多个电极的改变的相对权重，来确定所述触摸位置。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括检测四个激活的区域电极；以及确定所述四个激活的区域电极的改变的相对权重，以确定所述四个电极之间的中心触摸区域内的重心。
19.根据权利要求17所述的方法，进一步包括仅检测两个激活的区域电极；以及确定所述局部电极的改变的相对权重，以确定所述两个激活的区域电极之间的边界触摸区域内的重心。
20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括 仅检测一个激活的区域电极；以及确定所述局部电极的改变的相对权重，以确定所述激活的区域电极内的重心。
全文摘要
一种用于电子设备(100)的输入传感器，其包括触摸传感器面板(104)、多个电极和传感器电路。所述电极包括多个区域电极和多个局部电极。每个区域电极覆盖触摸传感器面板的相应的区域，并且每个局部电极包括多个垫板，所述多个垫板包括位于每个区域电极中的一个垫板。电极被分布为使得跨触摸传感器面板的任何位置的触摸被至少一个区域电极和至少一个局部电极检测到。传感器电路确定指示相对改变的关于每个电极的值，并且比较电极的相对值以识别触摸传感器面板的触摸位置。区域电极用于确定触摸的区域并且局部电极用于确定所确定的区域内的更具体的触摸位置。
文档编号G06F3/041GK102232208SQ200980148071
公开日2011年11月2日 申请日期2009年11月19日 优先权日2008年12月1日
发明者R·L·波拉斯 申请人:飞思卡尔半导体公司