在電阻觸摸屏中使用電容接近檢測來進(jìn)行喚醒的制作方法
【專利說明】在電阻觸摸屏中使用電容接近檢測來進(jìn)行喚醒
[0001]相關(guān)專利申請案
[0002]本申請案主張2013年3月8日申請的共同擁有的第61/775，315號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，該申請案出于所有目的以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及具有用于與人類操作者介接的觸摸屏的裝置，且更特定地說涉及使用電容接近檢測以喚醒與觸摸傳感器屏一起使用的電子電路以便在不使用所述觸摸屏?xí)r保存電力。
【背景技術(shù)】
[0004]參考圖1，其描繪可包括由塑料層制成的兩個平面的電阻觸摸屏的圖式，在每一平面的表面上具有氧化銦錫(ITO)涂層(ΙΤ0是實質(zhì)上透明的導(dǎo)電涂層)，借此形成面向彼此的導(dǎo)電ITO涂層。這些塑料層中的至少一者可為柔性或可變形的，其中在對其觸摸期間所述兩個ITO涂層在所述觸摸點處電連接在一起且產(chǎn)生水平(X)及垂直(Y)定向電勢計。頂部層可為透明的且還用作對用戶的信息顯示器。為了針對對其的觸摸掃描所述觸摸屏，一個ITO涂布平面連接到電力供應(yīng)中性線電勢Vss且另一 ITO涂布平面可通過電阻器上拉到電力供應(yīng)電壓VDD。當(dāng)所述兩個ITO涂層接觸時，處于Vdd的ITO涂層被拉向所述電力供應(yīng)中性線電勢Vss (例如，接地)且觸發(fā)觸摸屏的掃描。掃描將Vdd放于ITO涂布平面的一端上且使所述ITO涂布平面的另一端接地。接著，重復(fù)測量相對ITO涂布平面直到所述相對ITO涂布平面上的電壓漸趨穩(wěn)定為止。接著針對另一 ITO涂布平面顛倒此過程以便確定第二方向上(例如，X、y坐標(biāo))的觸摸。給定平面掃描(2x)的漸趨穩(wěn)定時間可為數(shù)百微秒。在這些掃描及漸趨穩(wěn)定的時間期間，即使不存在觸摸也必須消耗電流(電力)。因此在不活動或不使用觸摸屏的時期期間所使用的電力是不必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，需要一種在不使用觸摸屏?xí)r節(jié)省具有電阻觸摸屏的裝置中的電力而不犧牲在使用時的執(zhí)行或響應(yīng)時間的方式。
[0006]根據(jù)實施例，具有電容接近檢測器及電阻觸摸屏的設(shè)備可包括:第一導(dǎo)電平面，其具有在其相對邊緣之間的電阻；第二導(dǎo)電平面，其具有在其相對邊緣之間的電阻且與所述第一導(dǎo)電平面平行定位；第一對三態(tài)驅(qū)動器，其中來自所述第一對中的一者的輸出可耦合到所述第一導(dǎo)電平面的邊緣且來自所述第一對中的另一者的輸出可耦合到所述第一導(dǎo)電平面的相對邊緣；第二對三態(tài)驅(qū)動器，其中來自所述第二對中的一者的輸出可耦合到所述第二導(dǎo)電平面的邊緣且來自所述第二對中的另一者的輸出可耦合到所述第二導(dǎo)電平面的相對邊緣；其中所述第一導(dǎo)電平面的所述經(jīng)耦合邊緣可實質(zhì)上垂直于所述第二導(dǎo)電平面的所述經(jīng)耦合邊緣；多路復(fù)用器，其具有可耦合到所述第一導(dǎo)電平面及所述第二導(dǎo)電平面的所述邊緣中的相應(yīng)者的輸入；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其可具有耦合到所述多路復(fù)用器的輸出的模擬輸入；電容測量電路，其可耦合到所述第一導(dǎo)電平面的邊緣中的一者；及數(shù)字處理器，其可具有耦合到所述第一對三態(tài)驅(qū)動器及所述第二對三態(tài)驅(qū)動器的信號及三態(tài)控制輸入的數(shù)字輸出、可耦合到所述多路復(fù)用器的多路復(fù)用器控制輸出、可耦合到所述電容測量電路的至少一個輸入及至少一個輸出及可耦合到所述ADC的至少一個數(shù)字輸出的至少一個數(shù)字輸入；其中所述數(shù)字處理器可用所述第一對三態(tài)驅(qū)動器中的至少一者將所述第一導(dǎo)電平面充電到第一電壓，所述第一導(dǎo)電平面可通過所述多路復(fù)用器耦合到所述電容測量電路和所述ADC的所述模擬輸入，所述電容測量電路可修改所述第一導(dǎo)電平面上的所述第一電壓，所述ADC可取樣所述經(jīng)修改第一電壓且可提供所述經(jīng)修改第一電壓的數(shù)字表示給所述數(shù)字處理器；所述數(shù)字處理器可確定所述經(jīng)修改第一電壓的變化是否指示對象接近于所述第一導(dǎo)電平面的向外面；且如果可確定所述對象接近于所述第一導(dǎo)電平面的所述向外面，那么所述數(shù)字處理器可使用所述第一對三態(tài)驅(qū)動器及所述第二對三態(tài)驅(qū)動器以將所述第一導(dǎo)電平面及所述第二導(dǎo)電平面配置成電阻觸摸屏。
[0007]根據(jù)另一實施例，經(jīng)修改第一電壓表示第一導(dǎo)電平面的電容。根據(jù)另一實施例，電容測量電路可包括電容分壓器(CVD)電路。根據(jù)另一實施例，電容測量電路可包括充電時間測量單元(CTMU)電路。根據(jù)另一實施例，第一導(dǎo)電平面可為涂布有氧化銦錫(ITO)的柔性襯底。根據(jù)另一實施例，第一導(dǎo)電平面可為實質(zhì)上透明的。根據(jù)另一實施例，第二導(dǎo)電平面可涂布有氧化銦錫(ITO)且所述第一導(dǎo)電平面及所述第二導(dǎo)電平面的ITO涂層可面向彼此，借此當(dāng)觸摸可能施加于第一導(dǎo)電平面的面時所述第一導(dǎo)電平面與所述第二導(dǎo)電平面之間的ITO涂層在所述觸摸的位置處接觸且數(shù)字處理器可借此確定所述觸摸位置。根據(jù)另一實施例，數(shù)字處理器可用第二對三態(tài)驅(qū)動器中的至少一者將第二導(dǎo)電平面充電到第一電壓。
[0008]根據(jù)另一實施例，第一對三態(tài)驅(qū)動器及第二對三態(tài)驅(qū)動器、多路復(fù)用器、ADC、電容測量電路及數(shù)字處理器可提供于微控制器集成電路中。根據(jù)另一實施例，所述微控制器集成電路可具有可周期性喚醒所述微控制器集成電路中足以確定對象是否可能接近于第一導(dǎo)電平面的向外面的電路的低電力睡眠模式。根據(jù)另一實施例，所述對象可包括用戶的指尖。根據(jù)另一實施例，第一電壓可處于實質(zhì)上電力供應(yīng)電壓。根據(jù)另一實施例，第一電壓可處于實質(zhì)上電力供應(yīng)中性線電勢。
[0009]根據(jù)另一實施例，用于確定對象是否可能接近于電阻觸摸屏且此后啟用所述電阻觸摸屏以用于確定對其的觸摸的方法可包括以下步驟:將第一導(dǎo)電平面充電到第一電壓；將所述經(jīng)充電第一導(dǎo)電平面耦合到電容測量電路；使用所述電容測量電路修改所述第一導(dǎo)電平面上的所述第一電壓；測量所述經(jīng)修改第一電壓；根據(jù)所述所測量經(jīng)修改第一電壓確定對象是否可能接近于所述第一導(dǎo)電平面；當(dāng)已確定所述對象接近于所述第一導(dǎo)電平面時，將所述第一導(dǎo)電平面及平行于所述第一導(dǎo)電平面的第二導(dǎo)電平面重新配置成電阻觸摸屏；及掃描所述第一導(dǎo)電平面及所述第二導(dǎo)電平面以確定其上可施加觸摸的位置。
[0010]根據(jù)所述方法的另一實施例，在將第一導(dǎo)電平面充電到第一電壓的步驟之后可增加將導(dǎo)電平面充電到所述第一電壓的步驟。根據(jù)所述方法的另一實施例，可增加維持低電力睡眠模式且周期性從所述低電力睡眠模式喚醒以檢測接近于頂部導(dǎo)電平面的對象的步驟。根據(jù)所述方法的另一實施例，第一導(dǎo)電平面可為涂布有氧化銦錫(ITO)的柔性襯底。根據(jù)所述方法的另一實施例，第二導(dǎo)電平面可涂布有氧化銦錫(ITO)，且所述第一導(dǎo)電平面及所述第二導(dǎo)電平面的ITO涂層面向彼此，借此當(dāng)觸摸可能施加于所述第一導(dǎo)電平面的面時，所述第一導(dǎo)電平面與所述第二導(dǎo)電平面之間的ITO涂層在其上可能施加觸摸的位置處接觸且借此可確定觸摸位置。
[0011]根據(jù)又另一實施例，用于確定對象是否可能接近于電阻觸摸屏且此后啟用所述電阻觸摸屏以用于確定對其的觸摸的方法可包括以下步驟:確定對象是否可能接近于與第二襯底平行且定位于所述第二襯底上方的第一襯底的面；當(dāng)已確定所述對象接近于所述第一襯底的所述面時，掃描所述第一襯底及所述第二襯底；檢測對所述第一襯底的所述面的觸摸；及確定所述觸摸在所述第一襯底的所述面上的位置。根據(jù)所述方法的另一實施例，可通過電阻觸摸屏完成檢測所述觸摸及確定位置的所述步驟。
【附圖說明】
[0012]可通過參考結(jié)合附圖的以下描述獲取對本發(fā)明的更完全理解，其中:
[0013]圖1說明電阻觸摸屏的圖式；
[0014]圖2說明電阻觸摸屏及到其的接口電子器件的示意方框圖；
[0015]圖3說明根據(jù)本發(fā)明的特定實例實施例的配置用于接近檢測的電容接近檢測器及電阻觸摸屏的示意方框圖；
[0016]圖4說明圍繞緊鄰接地導(dǎo)電平面的電容平面的靜電場線及圍繞具有電容平面與接地導(dǎo)電平面之間的防護(hù)環(huán)的電容平面的靜電場線的示意表示；
[0017]圖5說明根據(jù)本發(fā)明的特定實施例的配置用于觸摸檢測的電容接近檢測器及電阻觸摸屏的示意方框圖；及
[0018]圖6說明根據(jù)本發(fā)明的特定實例實施例的用于檢測接近于觸摸屏的對象，確定對所述觸摸屏的觸摸及所述觸摸在所述觸摸屏上的位置的流程圖。
[0019]雖然本發(fā)明易受各種修改及替代形式影響，但是本發(fā)明的特定實例實施例已展示于所述圖式中且在本文中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)了解，特定實例實施例的本文中的描述并不意欲將本發(fā)明限于本文中所揭示的特定形式，但是相反地，本發(fā)明將涵蓋如由隨附權(quán)利要求書所定義的全部修改及等效物。
【具體實施方式】
[0020]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，消除裝置的電阻觸摸屏的無觸摸掃描將降低所述裝置的電流消耗，特定地說如果所述裝置可在無觸摸不活動期間保持于低電力睡眠模式中。此夕卜，早于實際第一觸摸而檢測潛在觸摸將改進(jìn)初始觸摸響應(yīng)時間。根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，使用頂部ITO涂布平面作為電容接近檢測器及底部ITO涂布平面作為頂部ITO涂布平面的防護(hù)屏蔽將顯著降低寄生電容且借此提高電容接近檢測的敏感度。通過使用接近閾值以通過檢測用戶的手何時接近觸摸屏而檢測何時掃描所述觸摸屏將