專利名稱：利用傳感器運(yùn)動(dòng)的誤差修正來確定觸摸位置的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸敏器件，更具體的說，涉及在電容觸敏面板 中改進(jìn)觸摸位置確定的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
觸敏器件提供了連接計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備的簡 單、直觀的界面。使用者不是使用鍵盤鍵入數(shù)據(jù)，而是通過觸 摸圖標(biāo)或者在觸敏面板上進(jìn)行書寫或繪圖來傳遞信息。觸摸面 板用于多種信息處理應(yīng)用場合。交互式視覺顯示器通常包括某
些形式的觸敏面板。隨著諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 以及手持或膝上型計(jì)算機(jī)等下一代便攜多媒體設(shè)備的出現(xiàn)，觸 敏面板與視覺顯示器的結(jié)合變得越來越普遍。
許多觸摸面板使用電容傳感技術(shù)來確定觸敏表面上的觸 摸位置。電容系統(tǒng)基于觸摸表面上或觸摸表面附近的接觸產(chǎn)生 的電容耦合確定觸摸位置。 一種類型的電容觸摸面板典型地包 括沉積在基板上的電阻層。該電阻層形成觸摸面板的觸摸表 面。將電信號(hào)施加在電阻層的幾個(gè)位置上，例如觸摸面板的每 一個(gè)角上，從而產(chǎn)生穿過觸摸表面的均勻的場。當(dāng)使用者的手 指接近或者接觸觸摸表面時(shí)，信號(hào)經(jīng)使用者的手指與觸摸表面 電容耦合。在這種結(jié)構(gòu)中，電阻層成為電容器的一個(gè)極板，使 用者的手指成為電容器的另一個(gè)極板。電容耦合改變了從每個(gè) 角部流過的信號(hào)電流。控制器電路測(cè)量由電容量變化引起的每 個(gè)角部的電流變化?？刂破麟娐坊诮遣侩娏鞯南鄬?duì)量值確定 觸摸位置。
在另一種電容觸摸面板中，在介電層的任一側(cè)布置導(dǎo)電金 屬或陶瓷電極的矩陣或格柵。在每個(gè)電極上施加AC信號(hào)，并
且測(cè)量所施加的每個(gè)信號(hào)的至少一種信號(hào)參數(shù)，例如電壓和/ 或電流。使用者位于觸摸面板上或觸摸面板附近的手指將與面 板中的電極電容耦合，從而引起一個(gè)或多個(gè)電極的信號(hào)參數(shù)變 化。測(cè)量電極處的信號(hào)，并且確定每個(gè)電極的信號(hào)參數(shù)的變化。 分析電極之間的信號(hào)參數(shù)的相對(duì)變化，以確定觸摸位置。插值 法可以用于確定電極之間的觸摸位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及通過修正因觸摸面板運(yùn)動(dòng)引起的誤差來改進(jìn) 觸摸位置確定的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種觸敏器件。該觸敏器件包括 電容觸摸傳感器，該電容觸摸傳感器構(gòu)造成生成表示觸摸表面 上的電容耦合觸摸位置的信號(hào)。誤差修正傳感器生成與觸摸位 置信號(hào)的誤差有關(guān)的信號(hào)。該誤差與電容觸摸傳感器的運(yùn)動(dòng)有 關(guān)。該觸敏器件包括處理器，該處理器構(gòu)造成根據(jù)觸摸位置信 號(hào)和誤差信號(hào)確定觸摸位置。
在各種實(shí)施方式中，誤差修正傳感器可以包括電容傳感 器、力傳感器、彎曲模態(tài)傳感器或構(gòu)造成檢測(cè)因觸摸面板運(yùn)動(dòng) 引起的誤差的其他類型傳感器。
用于進(jìn)行觸摸位置確定的電容觸摸傳感器可以包括設(shè)置 在基板一側(cè)的電極層。誤差修正傳感器可以包括布置在基板的 相反一側(cè)的一個(gè)或多個(gè)電極。在一種構(gòu)造中，誤差修正傳感器 可以包括布置在基板的周圍部分上的連續(xù)電極。在另一種構(gòu)造 中，誤差修正傳感器可以包括布置在基板的周圍部分上的多個(gè) 離散電極。
誤差修正傳感器的(多個(gè))電極可以用于屏蔽電極層的一
些部分以使其免于電磁干擾(EMI)。附加的或作為選擇的是， 誤差修正傳感器的(多個(gè))電極可以構(gòu)造成減小電極層與觸敏 器件的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的電容耦合。除了提供誤差修正和/或屏蔽 能力以外，誤差修正傳感器還可以構(gòu)造成測(cè)量觸摸表面上的觸摸力。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及確定觸摸表面上的觸摸位置 的方法。根據(jù)觸摸表面上的電容耦合觸摸生成觸摸信號(hào)。生成 與觸摸表面的運(yùn)動(dòng)有關(guān)的誤差信號(hào)。根據(jù)觸摸信號(hào)和誤差信號(hào) 確定所述觸摸位置。
在一種實(shí)施方式中，通過測(cè)量電容變化生成誤差信號(hào)，該 電容變化是對(duì)用于生成觸摸信號(hào)的觸摸傳感器的運(yùn)動(dòng)做出的 響應(yīng)。另一種實(shí)施方式涉及測(cè)量觸摸表面的位移或低頻振動(dòng)。 可以根據(jù)誤差信號(hào)調(diào)節(jié)觸摸信號(hào)，從而確定觸摸位置。
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，誤差信號(hào)可以用于校準(zhǔn)觸摸表面 禾口/或用于確定觸摸力。
上述發(fā)明內(nèi)容的目的不是用來描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例 或每種實(shí)施方式。通過結(jié)合附圖并參考下面的詳細(xì)說明和權(quán)利 要求書，將清楚本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、效果并更全面地理解本發(fā)明。


圖1A和圖1B為流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸 摸傳感方法；
圖2為框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸面板系統(tǒng)， 該觸摸面板系統(tǒng)包括與控制器電耦合的電容觸摸傳感器；
圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的具有單個(gè)后部電極的觸 摸面板的視圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的具有多個(gè)后部電極的電 容觸摸面板的視圖5A和圖5B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有后部電極的觸 摸面板系統(tǒng)的橫截面圖5C和圖5D為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用一個(gè)或多個(gè)用 于誤差修正的力傳感器的觸摸面板系統(tǒng)的橫截面圖5E和圖5F為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用一個(gè)或多個(gè)用 于誤差修正的彎曲模態(tài)傳感器的觸摸面板系統(tǒng)的橫截面圖6-圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可以使用誤差修正 方法的各類電容觸摸面板；以及
圖9為框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的適合實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的 觸摸位置確定的觸摸屏幕系統(tǒng)。
雖然本發(fā)明可以具有各種變型和替代形式，但是仍然在附 圖中通過例子示出并詳細(xì)描述了其細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)該明白，其 意圖并非將本發(fā)明局限于所述的這些具體實(shí)施例。相反，其意
圖在于覆蓋落入所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明范圍內(nèi)的所 有的修改、等同物及其替換形式。
具體實(shí)施例方式
在下面對(duì)示例性實(shí)施例的描述中將參考附圖，這些附圖構(gòu) 成公開內(nèi)容的一部分并且通過舉例方式示出可以應(yīng)用本發(fā)明 的各種實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下， 可以使用這些實(shí)施例并進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的變化。
電容觸摸面板上的觸摸壓力會(huì)引起電容傳感器相對(duì)其環(huán) 境運(yùn)動(dòng)，所述環(huán)境包括附近的導(dǎo)電物體，例如顯示器和/或底架。 觸摸面板的運(yùn)動(dòng)引起電容電流變化，電容電流的變化會(huì)引起有 效觸摸的測(cè)量位置產(chǎn)生誤差。這種現(xiàn)象對(duì)于較大的觸摸面板
(例如，對(duì)角線大于約20英寸)來說是特別普遍的，這是因 為大面板具有比小面板更大的寄生電容和彎曲。較大的寄生電 容與增加的彎曲的組合可以導(dǎo)致大觸摸面板上的觸摸壓力使 寄生電容產(chǎn)生較大的變化。接地的或者受驅(qū)動(dòng)的后部屏蔽有助 于減小與觸摸面板運(yùn)動(dòng)有關(guān)的寄生電容和電容變化。
許多電容觸摸屏幕使用透明的后部屏蔽，這種后部屏蔽具 有一些有益效果。當(dāng)觸摸屏幕在觸摸壓力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，接 地的或者受驅(qū)動(dòng)的后部屏蔽阻止了與附近顯示器或底架耦合 的寄生電容的變化。受驅(qū)動(dòng)的屏蔽使得觸摸表面與附近顯示器 或底架的電容耦合減至最小。另外，后部屏蔽阻止了來自觸摸 面板后面的EMI，例如從顯示設(shè)備發(fā)射的EMI。
盡管后部屏蔽是有益的，但是額外的屏蔽層增加了觸摸面 板的成本，并且降低了透明觸摸面板的光學(xué)透射率。本發(fā)明的 實(shí)施例涉及一種沒有后部屏蔽的電容觸摸面板。本發(fā)明的電容 觸摸系統(tǒng)在不產(chǎn)生相關(guān)費(fèi)用并且不損失光學(xué)透射率的情況下 提供了后部屏蔽的一些上述益處。
本發(fā)明的實(shí)施例涉及在不使用后部屏蔽的觸摸面板系統(tǒng) 中進(jìn)行誤差修正和EMI屏蔽的方法和系統(tǒng)。使用(一個(gè)或多個(gè)) 額外的傳感器來修正由于寄生電容變化而產(chǎn)生的觸摸位置確 定的誤差，其中寄生電容變化是因觸摸面板運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。圖
1A為流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸傳感方法。根—
據(jù)這種方法，生成表示觸摸面板上的電容耦合觸摸的觸摸信號(hào)
(步驟101)。生成與觸摸信號(hào)的誤差相關(guān)的誤差信號(hào)(步驟 103)。該誤差信號(hào)與觸摸壓力產(chǎn)生的電容觸摸面板運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 例如，觸摸面板的運(yùn)動(dòng)可以包括觸摸面板的位移，觸摸面板的 彎曲、撓曲和/或扭曲，和/或觸摸面板相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)附近 結(jié)構(gòu)的任何其他物理方位的變化?；谟|摸信號(hào)和誤差信號(hào)確 定觸摸位置(步驟105)。
在一種實(shí)施方式中，可以基于因電容變化而引起的電流變 化生成誤差信號(hào)，其中電容變化是因觸摸面板運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。 如本文所述，可以利用布置在電容觸摸面板上的后部電極生成 這種誤差信號(hào)。在其他構(gòu)造中，可以由力傳感器、加速度計(jì)、 彎曲模態(tài)傳感器或構(gòu)造成傳感表示觸摸面板運(yùn)動(dòng)的參數(shù)的任
何其他類型傳感器生成誤差信號(hào)。在一些實(shí)施例中，誤差信號(hào) 可以用于測(cè)量觸摸面板表面上的觸摸力。
圖1B為流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn)觸摸位 置確定的方法。在觸摸面板的一個(gè)或多個(gè)電極處，例如在位于 矩形觸摸面板的各個(gè)角部的電極處，測(cè)量觸摸信號(hào)(步驟111)。 觸摸壓力產(chǎn)生的觸摸面板運(yùn)動(dòng)會(huì)引起觸摸信號(hào)測(cè)量誤差。在一 些實(shí)施方式中，可以與觸摸信號(hào)分開地測(cè)量觸摸面板的運(yùn)動(dòng) (步驟112)，并且已知的運(yùn)動(dòng)量可以用于估算觸摸信號(hào)測(cè)量
誤差。然后，估算的誤差可以用于修改觸摸信號(hào)以去除誤差(步 驟115)，或者當(dāng)傳感器運(yùn)動(dòng)誤差過大時(shí)(步驟113)，不進(jìn)
行測(cè)量(步驟U4)。在其他實(shí)施方式中，可以在不測(cè)量運(yùn)動(dòng) 量的情況下使用誤差傳感器生成的信號(hào)修正由觸摸面板運(yùn)動(dòng) 引起的誤差?？蛇x擇的是，誤差信號(hào)也可以用于確定觸摸面板 上的Z軸觸摸力(步驟119)。
在圖2中，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏幕系統(tǒng)，該 觸摸屏幕系統(tǒng)包括與控制器275電耦合的電容觸摸面板270。 如圖2所示的電容觸摸面板270可以與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶 有誤差修正功能的觸摸位置檢測(cè)裝置一起使用。觸摸面板270 包括基板，例如玻璃，該基板具有分別設(shè)置有導(dǎo)電涂層的正面 272和背面271。正面272是用于傳感觸摸的主面。名義上采 用在大約1V至大約5V范圍內(nèi)的額定AC電壓驅(qū)動(dòng)正面272。
圖示的觸摸面板270包括連接相應(yīng)導(dǎo)線274a、 276a、 278a 和280a的四個(gè)角部端子274、 276、 278和280。每條導(dǎo)線274a、 276a、 278a禾口 280a者卩與控制器275親合。導(dǎo)線274a、 276a、 278a和280a將其相應(yīng)角部端子274、 276、 278和280與設(shè)置 在控制器275上的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)/傳感電路274b、276b、278b和280b 連接。
觸摸屏幕系統(tǒng)還包括耦合至少一個(gè)誤差傳感器273的至 少一條導(dǎo)線273a。在一個(gè)實(shí)施例中，誤差傳感器273由電容傳 感器構(gòu)成，該電容傳感器基于觸摸表面運(yùn)動(dòng)引起的電容變化生 成信號(hào)，其中觸摸表面運(yùn)動(dòng)是因觸摸壓力而產(chǎn)生的。誤差傳感
器273通過導(dǎo)線273a與控制器275中的誤差傳感器驅(qū)動(dòng)/傳感 電路273b耦合。
控制器275通過驅(qū)動(dòng)/傳感電路274b、 276b、 278b和280b 控制各個(gè)角部端子274、 276、 278和280的電壓，以便在正面 272上保持所需電壓。如同施加在正面272上的有效的小電容 器，檢測(cè)施加在正面272上的手指或觸針的觸摸力。該觸摸引 起控制器275經(jīng)由角部驅(qū)動(dòng)/傳感電路274b、276b、278b和280b
進(jìn)行測(cè)量的電流測(cè)量值變化?？刂破?75測(cè)量由電容變化引起 的各個(gè)角部端子274、 276、 278和280處的電流變化，并且基 于角部電流的相對(duì)量值確定觸摸位置，通常使用以下等式-
XT= (UR+LR-UL-LL) / (UR+LR+UL+LL) 式1
YT= (UR+UL-LR-LL) / (UR+LR+UL+LL) 式2 其中，UL、 LL、 LR和UR分別為在左上角端子274、左下 角端子276、右下角端子278和右上角端子280處測(cè)量的電流。
誤差傳感器273基于觸摸壓力引起的觸摸傳感器270相對(duì) 于周圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)生成誤差信號(hào)?？刂破?75基于該控制 器經(jīng)由角部驅(qū)動(dòng)/傳感電路274b、 276b、 278b和280b進(jìn)行測(cè)量 的電流測(cè)量值的變化和該控制器經(jīng)由誤差驅(qū)動(dòng)/傳感電路273b 進(jìn)行測(cè)量的誤差信號(hào)測(cè)量值的變化確定觸摸位置。
圖3和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有用于誤差修正 的后部電極的電容觸摸面板。圖3和圖4示出不包括透明后部 屏蔽層的電容觸摸面板330和450的實(shí)例。例如，觸摸面板可 以包括圖3所示的單個(gè)后部電極342或者圖4所示的多個(gè)后部 電極451、 452、 453和454。后部電極342、 451、 452、 453 和454具有多種用途。例如，如果與低阻抗連接，那么后部電 極342、 451、 452、 453和454將屏蔽觸摸面板330和450的 一部分以使其不暴露于EMI。
如果受到與觸摸面板330和450的正面電阻層344和444 相同的AC信號(hào)驅(qū)動(dòng)，那么后部電極342、 451、 452、 453和 454將減少與觸摸面板330和450后面的導(dǎo)電元件(通常包括 顯示器和/或底架)的電容耦合。如果用與觸摸面板330和450 的正面電阻層344和444相等或更大的同相位AC信號(hào)驅(qū)動(dòng)后 部電極342、 451、 452、 453和454，那么經(jīng)過觸摸面板330 和450的凈值寄生電容電流會(huì)偏移至零電平附近。這對(duì)具有高 寄生電容的大觸摸面板來說是最有用的，因?yàn)楦呒纳娙輹?huì)降 低測(cè)量靈敏度和/或超過連接在觸摸面板330和450角部的放大 器的驅(qū)動(dòng)能力。如果用AC信號(hào)驅(qū)動(dòng)，那么流向和來自(多個(gè))
后部電極342、 451、 452、 453和454的電流可以用于測(cè)量觸 摸面板330和450的(多個(gè))后部電極342、 451、 452、 453 和454與觸摸面板330和450后面的導(dǎo)電元件(例如底架或顯 示器)之間的運(yùn)動(dòng)。另外，(多個(gè))后部電極342、 451、 452、 453和454的運(yùn)動(dòng)可以用于測(cè)量施加在觸摸面板330和450上 的力。
在圖3中，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電容觸摸面板。根 據(jù)這種構(gòu)造，觸摸面板330包括連接在正面電阻層344上的線 性電極圖案332，其中正面電阻層設(shè)置在觸摸面板330的正面 340上。線性電極圖案332構(gòu)造成大致上呈矩形形狀，并且四 個(gè)角部端子334、 335、 336和337分別經(jīng)導(dǎo)線334a、 335a、 336a 和337a連接在控制器(未示出)上。在正常工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)信 號(hào)通過該控制器中的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路施加在角部端子334、 335、 336和337上，并且該控制器通過控制器中的相應(yīng)傳感電路測(cè) 量流過角部端子334、 335、 336和337的電流。如果觸摸該觸 摸面板330的表面，則流過角部端子334、 335、 336和337的 電流改變。
通常用AC電壓驅(qū)動(dòng)角部端子334、 335、 336和337，并 且線性電極332在正面導(dǎo)電層344上均勻地分配電壓。觸摸面 板330包括單個(gè)后部電極342，在本示例中，該后部電極構(gòu)造 成為布置在觸摸面板330背面341的周圍部分343上的導(dǎo)電材 料帶。在這種構(gòu)造中，后部電極342可以用作線性電極圖案332 下面的局部屏蔽，線性電極圖案為觸摸屏幕傳感器330的高靈 敏區(qū)域?？梢杂门c驅(qū)動(dòng)角部端子334、 335、 336和337的電壓 相等并且同相位的AC電壓經(jīng)由導(dǎo)線348驅(qū)動(dòng)后部電極342。 這樣，因?yàn)楹苄〉碾娙蓦娏鲝恼骐娮鑼?44流向后部電極 342，所以后部電極342提供了噪音屏蔽并且還使寄生電容的 影響減至最小。
此外，后部電極342可以用于測(cè)量觸摸面板330相對(duì)于附 近導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如果觸摸面板330在觸摸時(shí)彎曲，那么后部電極342與顯示器表面、底架或其他支撐結(jié)構(gòu)之間的電容會(huì) 改變。后部電極342處的信號(hào)變化與觸摸力引起的觸摸面板運(yùn) 動(dòng)的量有關(guān)。后部電極342處的誤差信號(hào)可以用于修正在角部 端子334、 335、 336和337處生成的觸摸信號(hào)的誤差。后部電 極處的信號(hào)變化還可以用于測(cè)量觸摸力。該觸摸力的測(cè)量值取 決于觸摸面板330和450的尺寸及安裝方法。
參考圖3，后部電極342中的電流變化同后部電極342與 觸摸面板330后面的導(dǎo)電表面(例如顯示器(未示出))之間 的電容變化成比例。該電容變化同觸摸面板330相對(duì)于顯示器 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)成適當(dāng)比例。如果觸摸面板330活動(dòng)地安裝在導(dǎo)電 表面附近，那么觸摸面板330的相對(duì)運(yùn)動(dòng)同觸摸面板330上的 力成比例。
通過用后部電極342處的信號(hào)修改角部端子334、 335、 336和337處的測(cè)量結(jié)果，可以減小所測(cè)量的觸摸位置誤差。 例如，在一種實(shí)施方式中，同樣可以從角部端子334、 335、 336 和337處的信號(hào)中等量地減去后部電極342處的變化。在另一 種實(shí)施方式中，在后部電極342的電流變化較大時(shí)可以停止觸 摸測(cè)量，以避免過大的觸摸壓力引起的信號(hào)誤差。
圖4示出了非常適合應(yīng)用本發(fā)明觸摸位置確定方法的觸 摸面板的另一個(gè)實(shí)施例。圖4示出了不包括后部屏蔽的電容觸 摸面板450。根據(jù)本實(shí)施例，觸摸面板450包括連接在正面導(dǎo) 電層444上的線性電極圖案432，其中，正面導(dǎo)電層布置在觸 摸面板450的正面440上。線性電極432包括分別經(jīng)由導(dǎo)線 434a、 435a、 436a和437a連接在控制器(未示出)上的四個(gè) 角部端子434、 435、 436和437。
在圖4的實(shí)施例中的后部電極構(gòu)造包括位于觸摸面板450 的背面441上的多個(gè)離散的后部電極451、 452、 453和454。 在圖4所示的具體構(gòu)造中，四個(gè)后部電極451、 452、 453和454 設(shè)置在背面441的周圍443，而每個(gè)后部電極451、 452、 453 和454都沿著觸摸面板450的背面441的邊緣區(qū)域之一設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)改變后部電極451、 452、 453 和454的數(shù)量和位置。
在與圖4所示的實(shí)施例一樣使用多個(gè)后部電極的構(gòu)造中， 控制器(未示出)可以用與施加在角部端子434、 435、 436和 437上的電壓相等的AC電壓驅(qū)動(dòng)后部電極451、 452、 453和 454。當(dāng)以這種方式控制時(shí)，多個(gè)后部電極451、 452、 453和 454有效地執(zhí)行與圖3所示實(shí)施例中的單個(gè)后部電極342相同 的功能。
多個(gè)后部電極451、 452、 453和454經(jīng)由導(dǎo)線451a、 452a、 453a和454a與控制器耦合。除了為觸摸面板450提供屏蔽以 外，后部電極451、 452、 453和454還可以用于檢測(cè)并測(cè)量觸 摸面板450相對(duì)于附近導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如果觸摸面板450在 觸摸時(shí)彎曲或運(yùn)動(dòng)，那么后部電極451、 452、 453和454與顯 示器表面、底架或其他支撐結(jié)構(gòu)之間的電容會(huì)改變。后部電極 451、 452、 453和454處的信號(hào)變化與觸摸面板450相對(duì)于其 支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的量有關(guān)。后部電極451、 452、 453和454處的 信號(hào)可以用于計(jì)算作用力的位置，并且可以用于修正在角部端 子434、 435、 436和437處生成的觸摸信號(hào)的誤差。等式3和 等式4可以用于計(jì)算使觸摸面板450產(chǎn)生位移的作用力的位置 (XD， YD)，其中，AT、 AB、 AL和AR分別為在觸摸面板 450的頂邊緣、底邊緣、左邊緣和右邊緣處的后部電極中的信 號(hào)變化。等式5可以用于計(jì)算施加在觸摸面板450上的合力的 變化。
XD= (AR-AL) / (AR+AL) 式3 YD= (AT-AB) / (AT+AB) 式4 Z = AT+AB+AL+AR 式5
在一個(gè)實(shí)施例中，在位移Z小于閾值量時(shí)測(cè)量觸摸位置， 并且當(dāng)觸摸力Z超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)忽略所測(cè)量的觸摸位置的隨 后變化。
在另一個(gè)實(shí)施例中，Z隨著(XT， YT)的變化成比例增加，這認(rèn)為是因觸摸面板450的彎曲而引起的(XT， YT)的 誤差。在響應(yīng)中，不報(bào)告，(XT， YT)的變化，或者如果預(yù)先 測(cè)量并儲(chǔ)存了Z， (XD， YD)與(XT， YT)的變化之間的關(guān) 系，那么Z， (XD， YD)的變化可以轉(zhuǎn)化為(XT， YT)的誤 差修正值，然后使用該誤差修正值修改(XT， YT)以減小誤 差。作為選擇的是，可以根據(jù)觸摸面板450的參數(shù)計(jì)算Z,(XD， YD)與(XT， YT)的誤差之間的關(guān)系。這些參數(shù)包括觸摸面 板450的尺寸和剛度，電極451、 452、 453和454的寬度，傳 感器450與接地支撐部件的接近度以及將觸摸面板450連接在 其(多個(gè))支撐部件上的安裝系統(tǒng)的剛度。
在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)在角部端子434、 435、 436和 437處的測(cè)量結(jié)果(使用等式1和等式2)計(jì)算出的觸摸位置 坐標(biāo)(XT， YT)，可以借助使用等式3和等式4計(jì)算出的第 二組基于位移的坐標(biāo)(XD， YD)進(jìn)行修改。例如，假如Z〉 閾值，僅當(dāng)同樣測(cè)量出相當(dāng)且同時(shí)的XD與YD的變化時(shí)，報(bào) 告所測(cè)量的XT與YT的變化。在沒有相應(yīng)的(XD， YD)變 化的情況下的(XT, YT)變化表示因觸摸面板450的彎曲而 引起的誤差。
在一些實(shí)施例中，利用校準(zhǔn)程序可以有助于使運(yùn)動(dòng)量與誤 差量相互聯(lián)系。例如，校準(zhǔn)程序可以包括利用使觸摸面板的 彎曲量和位移量變化的不同大小的力，在一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)處 計(jì)算觸摸位置。示例性的校準(zhǔn)程序包括以下步驟
1. 在面板上已知坐標(biāo)的點(diǎn)處，用Z 0的力很輕地觸摸。
2. 測(cè)量角部電流并計(jì)算觸摸位置(XT， YT)以及(XD， YD)禾Q Z。
3. 在觸摸點(diǎn)處逐漸增加力，從而增加觸摸面板的位移和 彎曲，然后對(duì)測(cè)試點(diǎn)確定(XT， YT)相對(duì)(XD， YD)的趨勢(shì)。
4. 存儲(chǔ)相對(duì)(XD， YD) ， Z的誤差(AXT&AYT)。
5. 隨后，在正常工作過程中，減去由較大的(XD， YD)，
Z變化引起的己知的(AXT， AYT)誤差。
可以在觸摸面板上的任何數(shù)量的校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)程序。在 正常工作過程中，可以對(duì)校準(zhǔn)點(diǎn)之間的觸摸位置處的誤差進(jìn)行 插值。觸摸面板運(yùn)動(dòng)或撓曲的量可以為觸摸面板尺寸和材料的 函數(shù)。在安裝之前，可以對(duì)所有類似的觸摸面板進(jìn)行通用的校 準(zhǔn)程序。有益的是，在觸摸面板安裝之后進(jìn)行額外的校準(zhǔn)(或 初始校準(zhǔn))。觸摸面板安裝之后的校準(zhǔn)可以考慮到特殊構(gòu)造、 環(huán)境因素、觸摸面板安裝的組合程序和/或可能影響觸摸位置準(zhǔn) 確度的其他有關(guān)安裝的因素。
圖5A和圖5B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用電容觸摸面板 550、順應(yīng)性泡沬襯墊574和顯示器572的觸摸系統(tǒng)570的橫 截面圖。電容觸摸面板550包括電容基板565和導(dǎo)電層532。 顯示器572的導(dǎo)電性正面575經(jīng)由低阻抗接地。電極551和553 以及電極552與顯示器572的正面575等距。
圖5B示出了在觸摸系統(tǒng)570右側(cè)施加足以使順應(yīng)性泡沬 574壓縮的觸摸力560之后的相同系統(tǒng)570。觸摸力以及所產(chǎn) 生的泡沫574的壓縮使電極551移動(dòng)到比電極553更接近導(dǎo)電 表面575的位置。假設(shè)在電極551和電極553處的AC信號(hào)相 等，則在圖5A中流向電極551和電極553的電流相等。然而， 對(duì)于圖5B所示的系統(tǒng)570，電極551中的電流比電極553中 的電流大一些，該差量同作用力560引起的電極551與電極553 的相對(duì)位移成比例。假設(shè)己知順應(yīng)性泡沬574的位移/力特性以 及面板550的彎曲特性，就可以根據(jù)位移計(jì)算作用力。因此， 可以測(cè)量出觸摸力的大小和近似位置。
用電容器C1、 C2、 C3和C4表示觸摸面板550與顯示器 572之間的電容。電容器C1、 C2和C3表示電極551、 552和 553與顯示器表面575之間的電容。電容器C4表示顯示器表 面575與導(dǎo)電表面544和導(dǎo)電層532的組合體之間的電容。通 過觸摸面板表面544與觸摸手指(未示出)之間的電容變化來 確定觸摸位置。這種電容變化可以由角部電極處的電流變化測(cè)
量。但是，電容器C4的電容變化也將引起在表面544的角部 電極處測(cè)量的電容變化，從而產(chǎn)生了誤差。通過采用經(jīng)電極 551-553以及等式3和等式4測(cè)量的位移修改經(jīng)角部電極以及 等式1和等式2測(cè)量的觸摸位置，可以減小電容觸摸位置誤差。 例如，通過將(XT， YT)坐標(biāo)與(XD， YD)坐標(biāo)進(jìn)行比較， 可以實(shí)現(xiàn)誤差修正。如果在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)XT和YT的變化與XD 和YD的變化相同，那么計(jì)算出新的(XT， YT)并傳送到主 機(jī)。如果在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)(XT， YT)坐標(biāo)與(XD， YD)坐標(biāo) 不一致，那么不計(jì)算新的(XT， YT)坐標(biāo)。
圖5C和圖5D示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種構(gòu)造。 在圖5C和圖5D中，圖5A和圖5B的后部電極551、 552禾口 553已經(jīng)替換為力/位移傳感器Fl和F2。該力/位移傳感器可以 是任何類型的力/位移傳感器，例如包括壓電傳感器、應(yīng)變傳感 器、電容性力傳感器或其他類型傳感器。力/位移傳感器可以測(cè) 量電容基板565的背面與如圖5C和圖5D所示的顯示器572 之間的力/位移，或者可以測(cè)量基板565的正面與前置框(未示 出)之間的力/位移。可以在前置框(未示出)與共同擁有的美 國專利No.5,457,289所描述的前置屏蔽件的之間進(jìn)行力A位移 的測(cè)量，該美國專利通過引用的方式并入本文。圖5C和圖5D 分別示出了在施加觸摸力560之前和之后的觸摸系統(tǒng)。在圖5C 中，力傳感器F1和F2上的力近似相等。在圖5D中，由于所 施加的觸摸力560，傳感器F2上的力大于傳感器F1上的力， 從而傳感器F2上的力和/或位移大于傳感器Fl上的力和/或位 移。在本實(shí)施例中，可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)誤差修正測(cè)量觸 摸信號(hào)，使用力/位移傳感器測(cè)量面板的位移或力，然后調(diào)節(jié)觸 摸位置計(jì)算結(jié)果(XT， YT)以補(bǔ)償因面板550的位移引起的 電容變化。
在另一個(gè)實(shí)施例中，觸摸面板可以包含彎曲模態(tài)觸摸傳感 器。該彎曲模態(tài)傳感器可以測(cè)量基板565的背面與如圖5C和 圖5D所示顯示器572之間的彎曲，或者可以測(cè)量基板565的
正面與前置框(未示出)之間的彎曲。彎曲模態(tài)傳感器生成的 信號(hào)可以用于修正因觸摸壓力引起的寄生電容的變化?？蛇x 地，還可以使用彎曲模態(tài)和/或其他傳感方法進(jìn)行Z軸觸摸力 的測(cè)量。
圖5E和圖5F示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸系統(tǒng)571 的橫截面圖，該觸摸系統(tǒng)使用電容觸摸面板550和顯示器572 并具有一個(gè)或多個(gè)彎曲模態(tài)傳感器542。觸摸面板550包括電 容基板565和導(dǎo)電層532。在圖示實(shí)施方式中，彎曲模態(tài)傳感 器542布置在觸摸面板550的每條邊緣上。在各種構(gòu)造中，傳 感器542可以沿著觸摸面板550的每條邊緣的全長或者部分邊 緣延伸。圖5E和圖5F分別示出了在施加觸摸力560之前和之 后的觸摸系統(tǒng)。在圖5E中，觸摸面板550沒有彎曲。在圖5F 中，觸摸力560施加在觸摸面板550上。觸摸力560使觸摸面 板550彎曲，并且還使觸摸面板550低頻振動(dòng)。觸摸面板的彎 曲和/或觸摸面板的低頻振動(dòng)可以被彎曲模態(tài)傳感器542檢測(cè) 到，并且可以用于修正因觸摸面板的位移引起的誤差。除此之 外附加地或作為選擇地，觸摸面板550的位移和/或低頻振動(dòng)可 以用于計(jì)算通過觸摸560施加在觸摸面板550上的Z軸力。
在一種實(shí)施方式中，彎曲模態(tài)傳感器542可以用于測(cè)量因 觸摸力560引起的觸摸面板550相對(duì)于未觸摸位置的位移。彎 曲模態(tài)傳感器542所測(cè)量的位移可以用于修正電容觸摸位置測(cè) 量的誤差。在本實(shí)施方式中，可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)誤差修正 測(cè)量觸摸信號(hào)，使用彎曲模態(tài)傳感器542測(cè)量面板的運(yùn)動(dòng)，然 后調(diào)節(jié)觸摸位置計(jì)算結(jié)果(XT， YT)以補(bǔ)償因面板550的位 移引起的電容變化。
在另一種實(shí)施方式中，彎曲模態(tài)傳感器542可以用于測(cè)量 因觸摸力560引起的低頻振動(dòng)。根據(jù)觸摸面板的厚度、邊長和 懸掛特性的不同，普通玻璃觸摸面板振動(dòng)的基本半波頻率在大 約50Hz至大約1000Hz的范圍內(nèi)。手指觸摸所產(chǎn)生頻率在大約 5Hz至大約1000Hz范圍內(nèi)的能量。相對(duì)于接近靜態(tài)的0至10Hz
的測(cè)量，測(cè)量在大約50Hz至大約1000Hz頻率范圍內(nèi)的彎曲模
態(tài)信號(hào)減小了在懸架的彈簧常數(shù)方面的滯后現(xiàn)象和/或非線性
特性的影響。
在本實(shí)施例中，可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)誤差修正基于電
容測(cè)量結(jié)果測(cè)量觸摸信號(hào)，然后基于彎曲模態(tài)傳感器542所檢 測(cè)到的面板的低頻振動(dòng)確定該面板的位移?？梢岳糜蓮澢?態(tài)傳感器542獲得的面板運(yùn)動(dòng)信息調(diào)節(jié)觸摸位置計(jì)算結(jié)果
(XT， YT)，以便補(bǔ)償因面板550的位移引起的電容變化。 參考圖4和圖5A，使手指在觸摸屏幕450的前部輕輕地 滑動(dòng)，觸摸點(diǎn)460，然后向觸摸屏幕450中心劃，可以產(chǎn)生測(cè) 量線466。在點(diǎn)460處觸摸并且同時(shí)用力推觸摸屏幕450還會(huì) 在點(diǎn)460處產(chǎn)生初始測(cè)量的觸摸點(diǎn)。然后，在增加的觸摸壓力 的作用下，觸摸屏幕450會(huì)向更接近支承該觸摸屏幕的顯示器 的方向運(yùn)動(dòng)，并且基板465也會(huì)向其中心并向內(nèi)彎曲。這將會(huì) 增加電容C4和Cl，因而會(huì)錯(cuò)誤地導(dǎo)致觸摸位置沿著同一直線 466的明顯移動(dòng)。因此，劃線觸摸和在一個(gè)位置的觸摸都會(huì)作 為一條直線測(cè)量。可以通過幾種方法之一減小這種因作用力引 起的誤差。第一，可以在施加較大力之前測(cè)量初始觸摸位置， 并且當(dāng)觸摸力超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)忽略所測(cè)量的觸摸位置的隨后 變化。第二，如本文所述，根據(jù)在角部434、 435、 436和437 處的測(cè)量結(jié)果(使用等式1和等式2)計(jì)算出的觸摸位置坐標(biāo)
(XT， YT)，可以借助根據(jù)力的位置變化計(jì)算出的第二組位 移坐標(biāo)(XD， YD)進(jìn)行修改。
圖6-圖8示出了可以利用本文所述的誤差修正方法的各 種類型的電容觸摸面板。圖6描繪了電容觸摸面板的一個(gè)實(shí)施 例。圖6所示的電容傳感器包括具有導(dǎo)電涂層(觸摸表面)656
(例如，錫銻氧化物(TAO))的電容基板655?？梢栽谟|摸 表面656上面(或下面)設(shè)置防滑表面650。在觸摸表面656 上布置角部電極652，并且在電容基板655上布置后部電極 653。
本發(fā)明的方法也適用于矩陣觸摸傳感器。該矩陣傳感器通
常具有平行電極的頂部陣列和與該頂部陣列成90。方向的平行 電極的底部陣列。由兩陣列中幾個(gè)電極的電容變化測(cè)量觸摸。 由兩陣列中多個(gè)電極的電容變化測(cè)量接近矩陣傳感器的較大 物體，例如手、手臂或身體。頂部陣列更接近手指、手或手臂， 所以一般對(duì)附近的手指、手或手臂的運(yùn)動(dòng)具有更大的響應(yīng)。頂 部電極陣列與底部電極陣列具有固定且已知的關(guān)系，所以與傳 感器正面附近的物體(例如，手指觸摸)的電容耦合的相對(duì)量 值可以用于區(qū)分這些物體并測(cè)量觸摸位置。同樣，頂部陣列與 底部陣列的已知關(guān)系可以用于區(qū)分并測(cè)量傳感器相對(duì)于觸摸 傳感器后面的物體的運(yùn)動(dòng)。
底部陣列更接近傳感器后面的(多個(gè))導(dǎo)電部件，所以傳 感器的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致許多或者所有底部電極上的信號(hào)變化更大。 這種頂部陣列與底部陣列之間的相對(duì)量值的差異可以用于區(qū) 分在傳感器前面的觸摸或運(yùn)動(dòng)與傳感器上的壓力引起的傳感 器運(yùn)動(dòng)。對(duì)于矩陣觸摸傳感器來說，可以測(cè)量并分析后部電極 與前部電極的信號(hào)的相對(duì)變化，以便區(qū)分傳感器相對(duì)其支座的 運(yùn)動(dòng)與接近傳感器前面(觸摸)表面的物體的運(yùn)動(dòng)。
圖7示出了矩陣電容觸摸面板的實(shí)施例，圖示的矩陣電容 觸摸面板包括矩陣電容基板771。與矩陣電容基板771相鄰地 布置第一觸摸傳感表面(例如，銦錫氧化物(ITO) ) 770。第 一壓敏粘結(jié)劑(PSA)層774與第一觸摸表面770相鄰，接著 是第一導(dǎo)電聚酯或玻璃層773。第二觸摸傳感表面(例如，ITO) 776與第一導(dǎo)電聚酯或玻璃層773相鄰地布置。第二 PSA層777 和第二導(dǎo)電聚酯或玻璃層775與第二觸摸傳感表面776相鄰。 在觸敏表面770和776上布置觸摸傳感電極772。在第二導(dǎo)電 聚酯或玻璃層775上布置誤差傳感電極778。例如，共同擁有 的美國專利No.4,686,332和No.5,844,506公開了圖7所示類型 的矩陣電容觸摸屏幕傳感器的更多細(xì)節(jié)，這些美國專利通過引 用的方式并入本文。
圖8描繪了投影電容式近場成像(NFI)觸摸面板的實(shí)施 例。圖8所示的NFI電容觸摸面板包括位于第一透明壓敏粘結(jié) 劑(PSA)層860上面的NFI基板861。導(dǎo)電ITO條864限定 了觸摸面板的觸敏表面。與觸敏表面864相鄰地布置第一導(dǎo)電 聚酯層(例如，PET) 863。在導(dǎo)電聚酯層863上布置第二 PSA 層866。在觸敏表面864上布置所示的觸摸傳感電極862。在 PSA層866上布置誤差傳感電極865。美國專利No.5,650,597 以及共同擁有的美國專利No.6,825，833、美國專利申請(qǐng)S/N 10/176,564和美國專利申請(qǐng)S/N 10/201,400公開了圖8所示類 型的NFI電容觸摸面板的更多細(xì)節(jié)，所有這些專利文獻(xiàn)的全部 內(nèi)容通過引用的方式分別并入本文。
現(xiàn)在參考圖9，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的適合實(shí)現(xiàn) 改進(jìn)的觸摸位置確定的觸摸屏幕系統(tǒng)的實(shí)施例。圖9所示的觸 摸系統(tǒng)920包括觸摸面板922，該觸摸面板與控制器926通信 連接。控制器926至少包括電子電路925 (例如，前端電子器 件)，該電子電路向觸摸面板922施加信號(hào)并測(cè)量觸摸信號(hào)或 觸摸信號(hào)變化和誤差信號(hào)或誤差信號(hào)變化。在更健壯的構(gòu)造 中，控制器926除了包括前端電子器件925以外還包括微處理 器927。在典型的布置構(gòu)造中，觸摸面板922與主機(jī)系統(tǒng)928 的顯示器924結(jié)合使用，從而提供使用者與主機(jī)系統(tǒng)928之間 的視覺和觸覺的交互。
應(yīng)當(dāng)理解，觸摸面板922可以由與主機(jī)系統(tǒng)928的顯示器 924分開但一起工作的設(shè)備實(shí)現(xiàn)。作為選擇的是，觸摸面板922 可以由包括顯示設(shè)備的整體系統(tǒng)的一部分實(shí)現(xiàn)，例如，顯示設(shè) 備為等離子、LCD或適合與觸摸面板922結(jié)合的其他類型的顯 示技術(shù)。還應(yīng)當(dāng)理解，觸摸面板可以應(yīng)用于限定為僅包括傳感 器922和控制器926的系統(tǒng)，該傳感器和該控制器一起可以實(shí) 施本發(fā)明的觸摸檢測(cè)的方法。
在圖9所示的舉例性構(gòu)造中，通過控制器926實(shí)現(xiàn)觸摸面 板922與主機(jī)系統(tǒng)928之間的通信。應(yīng)當(dāng)注意， 一個(gè)或多個(gè)控
制器926可以與一個(gè)或多個(gè)觸摸面板922和主機(jī)系統(tǒng)928通信 連接?？刂破?26通常構(gòu)造成執(zhí)行固件/軟件，該固件/軟件提 供對(duì)施加在觸摸面板922上的觸摸的檢測(cè)，包括根據(jù)本發(fā)明原 理的對(duì)觸摸面板運(yùn)動(dòng)的誤差修正。應(yīng)當(dāng)理解，作為選擇的是， 控制器926所執(zhí)行的功能和程序可以由主機(jī)系統(tǒng)928的處理器 或控制器執(zhí)行。
本文所述的運(yùn)動(dòng)和/或力的測(cè)量方法還不足以獨(dú)立地精確 確定觸摸位置。然而，對(duì)于修正因力產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)而引起的電容 觸摸測(cè)量誤差來說，該方法足夠精確。此外，運(yùn)動(dòng)和/或力測(cè)量 的精確度足以產(chǎn)生有用的觸摸壓力和位移(Z軸)測(cè)量結(jié)果。 力的測(cè)量誤差可能由普通泡沫懸架材料的非線性彈簧常數(shù)和 彈簧作用中的滯后現(xiàn)象產(chǎn)生。面板在觸摸壓力下的彎曲和顯示
器的撓曲可能產(chǎn)生額外的誤差。
通過去除因電容觸摸面板相對(duì)周圍導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 的誤差可以改進(jìn)觸摸位置確定處理。有利的是，本發(fā)明實(shí)施例 使用了沒有后部屏蔽的電容觸摸面板。去除后部屏蔽層可以提 高光學(xué)性能并降低成本，并且本文所述的技術(shù)可以用于保持觸 摸位置確定的精確度。后部電極可以代替透明后部屏蔽層提供 有限的EMI屏蔽。受驅(qū)動(dòng)的后部電極可以減小因寄生電容產(chǎn)生 的電流。此外，后部電極的信號(hào)變化可以用于測(cè)量并報(bào)告觸摸 面板上的Z軸力。
上面出于舉例和說明的目的已經(jīng)提供了對(duì)本發(fā)明各個(gè)實(shí) 施例的說明。這并不表示上述實(shí)施例是排他性的或者本發(fā)明只 限于所公開的準(zhǔn)確形式。根據(jù)上述教導(dǎo)可以進(jìn)行很多修改和變 化形式。其目的是，本發(fā)明的范圍不由上述詳細(xì)說明限定，而 是應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種觸敏器件，包括電容觸摸傳感器，其用于生成表示觸摸表面上的電容耦合觸摸位置的信號(hào)；誤差修正傳感器，其用于生成與所述觸摸位置信號(hào)的誤差有關(guān)的信號(hào)，所述誤差與所述電容觸摸傳感器的運(yùn)動(dòng)有關(guān)；以及處理器，其用于根據(jù)所述觸摸位置信號(hào)和所述誤差信號(hào)確定觸摸位置。
2. 如權(quán)利要求l所述的器件，其中， 所述誤差修正傳感器包括電容傳感器。
3. 如權(quán)利要求l所述的器件，其中， 所述誤差修正傳感器包括力傳感器。
4. 如權(quán)利要求l所述的器件，其中， 所述誤差修正傳感器包括彎曲波傳感器。
5. 如權(quán)利要求l所述的器件，其中，所述誤差修正傳感器還用于傳感所述觸摸表面上的觸摸力。
6. 如權(quán)利要求l所述的器件，還包括 顯示器，通過所述觸摸表面可以看到所述顯示器。
7. 如權(quán)利要求l所述的器件，其中，所述電容觸摸傳感器包括布置在基板一側(cè)上的電極層；并且 所述誤差修正傳感器包括布置在所述基板的相反一側(cè)上的一個(gè) 或多個(gè)電極。
8. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中，所述一個(gè)或多個(gè)電極包括布置在所述基板的周圍部分上的連續(xù) 電極。
9. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中，所述一個(gè)或多個(gè)電極包括布置在所述基板的周圍部分上的多個(gè) 離散電極。
10. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中， 所述電極層是用AC信號(hào)驅(qū)動(dòng)的。
11. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)電極是用AC信號(hào)驅(qū)動(dòng)的。
12. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中，所述一個(gè)或多個(gè)電極用于屏蔽所述電極層的一些部分以使其免 于EMI。
13. 如權(quán)利要求7所述的器件，其中，所述一個(gè)或多個(gè)電極用于減小所述電極層與所述觸敏器件的導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)之間的電容耦合。
14. 一種確定觸摸表面上的觸摸位置的方法；包括 根據(jù)所述觸摸表面上的電容耦合觸摸生成觸摸信號(hào)； 生成與所述觸摸信號(hào)的誤差有關(guān)的誤差信號(hào)，所述誤差與所述觸摸表面的運(yùn)動(dòng)有關(guān)；以及根據(jù)所述觸摸信號(hào)和所述誤差信號(hào)確定所述觸摸位置。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，生成所述誤差信號(hào)的步驟包括測(cè)量電容變化，所述電容變化 是對(duì)用于生成所述觸摸信號(hào)的觸摸傳感器的運(yùn)動(dòng)做出的響應(yīng)。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，確定所述觸摸位置的步驟包括根據(jù)所述誤差信號(hào)調(diào)節(jié)所述觸 摸信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 利用所述誤差信號(hào)測(cè)量觸摸力。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 利用所述誤差信號(hào)校準(zhǔn)所述觸摸表面。
19. 一種觸敏器件，包括生成與電容變化有關(guān)的觸摸信號(hào)的裝置，所述電容變化是對(duì)觸 摸表面上的觸摸做出的響應(yīng)；生成與所述觸摸信號(hào)的誤差有關(guān)的誤差信號(hào)的裝置；以及 根據(jù)所述觸摸信號(hào)和所述誤差信號(hào)確定所述觸摸位置的裝置。
20. 如權(quán)利要求19所述的觸敏器件，還包括 利用所述誤差信號(hào)測(cè)量觸摸力的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過修正因觸摸面板(270)運(yùn)動(dòng)引起的誤差來改進(jìn)觸摸位置確定的方法和系統(tǒng)。觸敏器件包括電容觸摸傳感器，該電容觸摸傳感器用于生成表示觸摸表面(272)上的電容耦合觸摸位置的信號(hào)。誤差修正傳感器(273)生成與電容觸摸傳感器的運(yùn)動(dòng)有關(guān)的信號(hào)。利用觸摸位置信號(hào)和誤差信號(hào)確定觸摸位置。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101180602SQ200680011078
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者伯納德·O·吉安, 布魯斯·A·萊薩德 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司