CN101672660B

CN101672660B - 电容性位置传感器

Info

Publication number: CN101672660B
Application number: CN2009101344195A
Authority: CN
Inventors: 埃萨特·伊尔马兹; 彼得·蒂莫西·斯利曼; 萨米埃尔·布吕内; 马修·特伦德; 哈拉尔德·菲利普
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: US10088960B2; CN101673162A; US8830180B2; US20100044122A1; US20190265814A1; US20190302926A1; DE102009017419B4; US9322633B2; US9823784B2; CN101672660A; US20100045632A1; TW201008118A; DE102009017418B4; US20190286262A1; US20180052546A1; US20160162073A1; TW201005613A; DE102009017419A1; DE102009017418A1; US20150042615A1

Abstract

本发明提供一种具有二层电极结构的电容性位置传感器。驱动电极在衬底的一侧上的第一平面上在第一方向上延伸。感测电极在所述衬底的另一侧上的第二平面上在第二方向上延伸，使得所述感测电极与所述驱动电极在多个交叉点处交叉，其共同形成位置感测阵列。所述感测电极具有在所述第一方向上延伸、部分行程朝向每一邻近感测电极的分支，使得邻近感测电极的所述分支的末端部分在所述第一方向上彼此共同延伸，其被分离充分小的距离以减少对邻近于所述共同延伸部分的所述驱动电极的电容性耦合。由于所述共同延伸部分提供内插效应，所以提供感测电极分支允许传感器被制成对于给定数目的感测通道在所述第一方向上具有较大范围。可增加每驱动电极的感测电极分支的数目，其允许传感器在无需增加感测通道的所述数目的情况下被制成在所述第一方向上具有非常大的范围。

Description

电容性位置传感器

背景技术

本发明涉及电容性位置传感器。更明确地说，本发明涉及基于电容性接近感测技术的类型的二维电容性位置传感器。此类传感器可被称作二维电容性转换(2DCT)传感器。2DCT传感器基于检测由指向物体的接近而引起的传感器电极的电容性耦合的扰动。扰动的测量位置对应于指向物体的测量位置。

US 6,452,514[6]、US 7,148,704[7]和US 5,730,165[8]揭示现有技术的电容性触摸传感器。

2DCT传感器通常通过人类手指或尖笔来致动。实例装置包括触摸屏幕和触摸敏感键盘/小键盘，例如，用以控制消费型电子装置/家用电器，和可能与下伏显示器(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))结合。可并入有2DCT传感器的其它装置包括用在机器中以(例如)实现反馈控制目的的笔输入写字板和编码器。2DCT传感器能够借助于电容感测机构来至少报告与物体或人体部分的位置有关的二维坐标、直角坐标或其它。

使用2DCT传感器的装置已变得日益普及且普通，不仅与个人计算机结合且也在各种各样的其它用具中，例如个人数字助理(PDA)、销售点(POS)终端、电子信息和售票亭、厨房用具和其类似物。因诸多原因，2DCT传感器通常优于机械开关。举例来说，2DCT传感器不需要活动部分且因此比其机械对应物较不易于磨损。2DCT传感器也可制成大小相对小的，使得可提供相应小的且紧密封装的小键盘阵列。此外，2DCT传感器可提供于环境密封的外表面/遮盖面板下。这使其用于潮湿环境中或存在灰尘或流体进入正被控制的装置中的危险的环境中。又此外，制造商通常更喜欢将基于2DCT传感器的接口用于其产品中，因为消费者通常认为这些接口比常规机械输入机构(例如，按钮)更具美感。

2009年3月5日公开的WO 2009/027629[9]描述一种电容性触摸传感器，其包含上覆有两个感测电极的驱动电极的介电面板。所述感测电极中的一个经定位以通过第一感测电极来屏蔽驱动电极，使得第一感测电极接收来自驱动电极的所耦合的电荷的大多数，且第二感测电极主要寄存噪声。包括两个检测器通道的感测电路连接到第一(耦合)和第二(噪声)感测电极以分别接收信号样本。所述感测电路可操作以输出通过从第一信号样本减去第二信号样本以消去噪声而获得的最终信号。

然而，在生产更小装置为更流行和所要时，上述方法增加大小和厚度，且可减小并入有具有2DCT传感器的显示屏幕的装置的分辨率。此外，在制造期间需要额外步骤，且因此归因于需要更多组件而使成本增加。

欧洲专利EP 1821175[10]描述一种减少2DCT触摸传感器上所收集的噪声的替代解决方案。EP 1821175[10]揭示一种具有触摸传感器的显示装置，其经布置以使得二维触摸传感器上覆于显示装置上以形成触摸敏感显示屏幕。所述显示装置使用具有LCD像素的垂直和水平切换的LCD布置。对于多个传感器中的每一者，触摸感测电路包括电流检测电路、噪声消除电路和取样电路，所述传感器经布置以形成二维传感器阵列。所述电流检测电路接收选通信号，所述选通信号是从LCD屏幕的水平和垂直切换信号而产生。所述选通信号用以在水平切换电压信号可影响由所述电流检测电路执行的测量的时期期间触发所述检测电路的消隐。

2009年2月5日公开的WO 2009/016382[11]描述一种用以形成二维触摸传感器的传感器，其可上覆于液晶显示(LCD)屏幕上。因此，可减少由LCD屏幕的共同电压信号引起的切换噪声对物体检测的效应。所述传感器包含可操作以测量感测元件的电容的电容性测量电路和控制所述电容性测量电路的充电循环的控制器电路。所述控制器电路经配置以在预定时间处和以与噪声信号同步的方式来产生充电循环。举例来说，电荷转移循环或“突发”可在来自显示屏幕的噪声输出信号的某些阶段期间执行，即，在噪声不显著地影响所执行的电容性测量的阶段时。因此，所述传感器可经布置以有效地拾取来自显示屏幕的噪声输出且自动地使电荷转移突发同步，使之在噪声输出循环的阶段期间发生。

附图中的图21示意性地说明US 6,452,514或在2000年7月27日公开的其等效案WO 00/44018[1]的现有技术的电极图案的典型部分。逐行延伸的多个驱动电极X1、X2、X3和X4布置有逐列延伸的多个感测电极Y1、Y2、Y3和Y4，X电极与Y电极之间的交叉点或相交点形成感测点或区域220的矩阵或网格。应理解，X电极和Y电极不径直地相交，而是在垂直或Z方向上偏移、正交于图纸的平面、由介电层-通常为在一侧上支承X电极且在另一侧上支承Y电极的基底面板间隔开。每一个交叉的电极区域220充当一个键，使得由于键位置处两个电极之间转移的电荷量的改变来检测到身体(例如，用户的手指)的存在。在这种布置下，经由连接105通过驱动电路118来驱动电极X1、X2，、X3和X4中的每一者，且经由感测通道116来将其它电极Y1、Y2、Y3和Y4连接到电荷测量电路118，感测通道116检测每个感测区域220处存在的电荷量。应了解，为简单起见，所有控制电路包括在单个电路118中。这些二维电容转换(2DCT)传感器通常用于包括触摸敏感屏幕或触摸敏感键盘/小键盘(其用于(例如)消费型电子装置和家用电器中)的装置。所述2DCT为所谓的“主动”或“相互”类型，其中通过驱动电极与一个或一个以上的邻近感测电极之间的耦合而引诱的改变来感测物体的接近。

在上述2DCT传感器中，使用内插来确定邻近传感器的物体或手指的位置。这是通过在线性内插算法中使用来自被触摸的感测区域和相邻感测区域的信号来进行。然而，为使内插准确，邻近驱动电极之间的电场应为线性的或至少已知的。如果电极被紧密地放置在一起，那么可假定两个电极之间的电场为线性的。就是说，在远离电极时，电场以线性方式减小。

随着使用2DCT传感器的装置的大小增加，需要较大面积的2DCT传感器。为使2DCT传感器的面积增加的同时保持相同的分辨率和准确度(也就是，避免使用非线性内插法)，可增加驱动电极和感测电极的数目。然而，这意味着来自控制电路的所需要的连接的数目增加，此又导致更昂贵的控制电路和增加的获取时间，因为通常需要至少部分串联地进行对来自每一个感测区域的信号的获取，因为归因于对驱动线和感测线和控制器通道(也就是，芯片引脚)数目的限制使并非所有感测区域均可同时被轮询。

附图中的图22示意性地说明在2008年10月9日公开的US 2008/0246496[2]的现有技术的电极图案的典型部分。所述图说明包含纵向(条)驱动电极152的电极的图案。驱动电极152经由驱动通道158和160耦合到控制器(未展示于图中)。每一个驱动通道将驱动信号供应给四个驱动电极152的群组。驱动电极152各自通过具有相同值的电阻器170链或行来彼此连接。或者，可使用单个电阻条带(未展示于图中)。在操作时，成群的驱动电极将接收不同值的驱动信号。举例来说，当驱动通道160连接到驱动信号且驱动通道158连接到接地时，直接连接到驱动通道160的电极将接收所施加的信号值，下面的驱动电极将接收所施加信号值的三分之二，且再下面的驱动电极将接收所施加信号值的三分之一。在上述实例中，所述图中直接连接到驱动通道158的第四个电极将连接到接地。然而，可在驱动通道158连接到驱动信号且驱动通道160连接到接地的情况下重复上述方法。这有效地允许仅使用两个驱动通道来驱动四个驱动电极。所述图中展示的布置可重复且扩展到包括具有各自电阻器的更多中间驱动电极。然而，上述方法仅适合于所述驱动电极且不可转移给感测电极。所述图中所示的感测电极与单个表面上的邻近驱动电极交错。然而，应了解，图中所示的驱动电极也可用于二层或双层设计。

因此，需要提供一种用于相互电容性或主动类型的2DCT传感器的电极图案，其可用于允许增加总的感测面积大小而无需引入更多感测通道。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种电容性位置传感器，其包含：多个驱动电极，其在第一平面上在第一方向上延伸；多个感测电极，其在与所述第一平面偏移的第二平面上在第二方向上延伸，使得所述感测电极与所述驱动电极在多个交叉点处交叉，其共同形成位置感测阵列；其中感测电极具有在第一方向上延伸、部分行程朝向每一邻近感测电极的分支，使得邻近感测电极的分支的末端部分在第一方向上彼此共同延伸，其被分离充分小的距离以减少对邻近于共同延伸部分的所述驱动电极的电容性耦合。

在一个实施例中，对于每一驱动电极，存在一组感测电极分支，其提供在所述第一方向上占据邻近感测电极之间的区的共同延伸部分。提供感测电极分支允许传感器被制成对于给定数目的感测通道在第一方向上具有较大范围。

在其它实施例中，对于每一驱动电极，存在在第二方向上彼此偏移的多组感测电极分支，所述多组提供在第一方向上在不同各自区上延伸的各自共同延伸部分。增加每个驱动电极的感测电极分支的数目允许传感器在无需增加感测通道的数目的情况下被制成在第一方向上具有非常大的范围。

感测电极在第一方向上彼此分离距离P_sense，且驱动电极在第二方向上彼此分离距离P_drive，其中：P_sense/P_drive＝2m±1，其中“m”为每个驱动电极的感测电极分支的组数。驱动电极间距P_drive优选具有与设计所述传感器所针对的触摸物体的触摸大小相当的尺寸。设计所述传感器所针对的触摸物体可为手指，例如具有直径为8-10mm的触摸大小。也可使用尖笔。

在平面图中每一驱动电极覆盖完全封围其相关联的感测电极分支的区域。换句话说，在第二方向上或优选也在第一方向上，感测电极的“占用面积”位于其相关联的驱动电极内，或驱动电极的外围位于向外超出与其相关联的感测电极。

驱动电极优选大体上完全覆盖第一平面，其中驱动电极中的个别驱动电极与相邻驱动电极分离小的间隙，其中所述间隙的尺寸经设计为充分小而不可见或几乎不可见。所述间隙优选小于大约100微米，例如具有ITO驱动电极。小于90、80、70、60或50微米的间隙值也可以是优选的。对于一些电极材料，例如PET，可能难以制造此类小间隙，因此在一些例子中，间隙优选小于大约250、200或150微米。

驱动和感测电极可为所提供的唯一电极层，二层电极构造导致例如用于触摸敏感显示器的透明实施例的改进的光透射、较薄的整体构造和较低的成本。

一种重要的组合是具有显示模块的以上所界定的电容性触摸传感器。显示模块(例如LCD或OLED显示面板)将通常布置在第一层下方且远离触摸表面，使得从装置的顶部到底部或从外部到内部，组件为-介电层(其上表面将为触摸表面)-层2-衬底-层1-显示面板，其中显示面板处于装置外壳或外壳层内部。在显示器应用中，电极将可能由ITO制成。

在一些实施例中，每一驱动和/或感测电极由导电材料的连续薄片制成，例如ITO或金属。在其它实施例中，每一驱动和/或感测电极由高度导电材料的互连线的网或细丝图案制成，所述高度导电材料的互连线的网或细丝图案共同界定每一电极。其它实施例使用连续薄片来用于电极类型中的一者且使用网来用于其它电极类型。在网方法中，互连线优选具有充分小的宽度以便不可见或几乎不可见。其接着可由并非固有不可见的材料制成(例如，例如铜的金属)，但仍保持实际上不可见。

本发明可经实施以形成触摸传感器位置的直角“xy”网。实际上，驱动电极可在第一线性方向上延伸且感测电极在横穿第一线性方向的第二线性方向上延伸，使得多个交叉点形成网格图案，例如正方形、菱形或矩形网格。本发明也可经实施以形成极座标“rθ”网，其中驱动电极弓状地延伸且感测电极径向地延伸，使得多个交叉点位于一个或一个以上弓状路径上。

本发明的另一方面涉及一种用于电容性触摸传感器的触摸敏感面板，所述触摸敏感面板具有在第一层中布置在衬底的一侧上的多个驱动电极和在第二层中布置在所述衬底的另一侧上的多个感测电极，使得感测电极与驱动电极在多个交叉点处交叉且彼此偏移衬底的厚度，其中驱动电极大体上完全覆盖所述第一层，且所述驱动电极中的个别驱动电极与邻近驱动电极分离小的间隙。

根据本发明的第二方面，提供一种用于电容性触摸传感器的触摸敏感面板，所述触摸敏感面板具有在第一层中布置在衬底的一侧上的多个驱动电极和在第二层中布置在所述衬底的另一侧上的多个感测电极，使得感测电极与驱动电极在多个交叉点处交叉且彼此偏移衬底的厚度，其中所述感测电极具有在第一方向上延伸的分支，部分行程朝向每一邻近感测电极，使得邻近感测电极的分支的末端部分在第一方向上彼此共同延伸，其分离充分小的距离以减少对邻近于共同延伸部分的驱动电极的电容性耦合。

根据本发明的第三方面，提供一种感测根据本发明的第一方面的二维位置传感器上的致动位置的方法，所述方法包含：

将驱动信号施加到多个驱动电极中的每一者；

测量从多个感测电极中的每一者接收的感测信号，所述感测信号表示驱动电极与感测电极的每一群组之间的所述驱动信号的电容性耦合的程度；

通过在从所述多个感测电极中的每一者获得的感测信号之间进行内插来确定第一方向上的位置；以及

在通过使用各自驱动信号循序地驱动所述多个驱动电极中的每一者所获得的感测信号之间进行内插来确定第二方向上的位置。

根据本发明的替代模式，提供一种具有电极图案的电容性传感器，电极图案包含：多个感测电极，其通常在横跨感测区域的y方向上延伸且在x方向上间隔开；其中感测电极中的每一者的y方向的范围在本文中称为脊；其中感测电极中的每一者进一步包含在y方向上间隔开的多个范围，其在本文中称作在x方向和与x方向相反的-x方向上从脊延伸的第一分支，其在第二和-x方向上从脊延伸的范围不大于邻近脊之间的间隔；且其中感测电极中的每一者的第一分支在与邻近脊的第一分支相同的敏感区域的部分上共同延伸。

电极图案可进一步包含在x方向上延伸且在y方向上交错的多个驱动电极，其中驱动电极中的每一者在与感测电极中的每一者的第一分支相同的感测区域的部分上在第一和x方向上延伸。

驱动和感测电极可安置在衬底的相对表面上。

驱动和感测电极可安置在不同衬底的表面上。

电极图案可进一步包含与第一分支交错的多个第二、第三或第四分支，其中分支从邻近脊的共同延伸彼此偏移。

根据本发明的另一方面，提供一种包含电极图案的二维位置传感器，其中传感器可进一步包含控制器，其包含：驱动单元，其用于将驱动信号施加到驱动电极；以及感测单元，其用于测量从各自感测电极中的每一者接收的感测信号，所述感测信号表示驱动电极与感测电极中的每一者之间的驱动信号的电容性耦合的程度。

控制器可进一步包含处理单元，其用于根据通过将驱动信号施加到驱动电极而获得的感测信号的分析来计算与敏感区域的相互作用的位置。

处理单元可操作以通过在从多个感测电极中的每一者获得的感测信号之间进行内插来确定x方向上的位置。

处理单元可操作以在通过使用各自驱动信号循序地驱动多个驱动电极中的每一者所获得的感测信号之间进行内插来确定y方向上的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种感测二维位置传感器上的致动位置的方法，所述传感器包含：电极图案，其包含多个感测电极，所述感测电极通常在跨越感测区域的y方向上延伸且在x方向上间隔开，其中感测电极中的每一者的y方向的范围在本文中称为脊，其中感测电极中的每一者进一步包含在y方向上间隔开的多个范围，其在本文中称作在x方向和与x方向相反的-x方向上从脊延伸的第一分支，其在第二和-x方向上从脊延伸的范围不大于邻近脊之间的间隔，且其中感测电极中的每一者的第一分支在与邻近脊的第一分支相同的敏感区域的部分上共同延伸；多个驱动电极，其在x方向上延伸且在y方向上交错；其中驱动电极中的每一者在与感测电极中的每一者的第一分支相同的感测区域的部分上在第一和x方向上延伸；所述方法包含：将驱动信号施加到多个驱动电极中的每一者；测量从多个感测电极中的每一者接收的感测信号，所述感测信号表示驱动电极与感测电极的每一群组之间的所述驱动信号的电容性耦合的程度；通过在从所述多个感测电极中的每一者获得的感测信号之间进行内插来确定x方向上的位置；以及在通过使用各自驱动信号循序地驱动所述多个驱动电极中的每一者所获得的感测信号之间进行内插来确定y方向上的位置。

附图说明

为了更好地理解本发明且展示可如何实现本发明，现以实例方式参看附图。

图1A展示根据本发明的一实施例的二电极层电容性触摸屏幕的侧视图；

图1B展示根据本发明的一实施例的二电极层电容性触摸屏幕的透视图；

图1C展示根据本发明的另一实施例的二电极层电容性触摸屏幕的侧视图；

图1D展示根据本发明的另一实施例的二电极层电容性触摸屏幕的侧视图；

图1E展示根据本发明的一实施例的二电极层电容性触摸屏幕的侧视图；

图2A展示根据本发明的一实施例的具有电阻性元件的驱动电极的电极图案；

图2B展示具有电极材料的蜿蜒图案的图2A所示的电极图案的一部分；

图2C展示具有丝网印刷电阻器的图2A所示的电极图案的一部分；

图2D展示具有离散电阻器的图2A所示的电极图案的一部分；

图3展示图2B所示的电极图案的一部分；

图4展示根据本发明的一实施例的驱动电极的电极图案的一部分；

图5A展示图2A所示的电极图案的一部分；

图5B展示典型指尖；

图6展示根据本发明的一实施例的驱动电极的电极图案；

图7A展示根据本发明的一实施例的感测电极的电极图案；

图7B展示根据本发明的一实施例的驱动单元和感测单元经由通道连接到控制器的二电极层电容性触摸屏幕；

图8A以平面图示意性地展示具有填充电极的图7A所示的电极图案的一部分；

图8B为说明填充电极与X电极之间的电容性路径的贯穿图8A的部分的横截面；

图9展示在用户用手指触摸时由手掌、拇指、手腕等到触摸屏幕的靠近位置而引起的手阴影；

图10展示感测电极的电极布置的一部分；

图11展示根据本发明的另一实施例的二电极层电容性触摸屏幕；

图12展示根据本发明的一实施例的位置传感器；

图13A展示根据本发明的一实施例的位置传感器阵列的侧视图；

图13B展示根据本发明的一实施例的位置传感器阵列的侧视图；

图13C展示根据本发明的一实施例的位置传感器阵列的侧视图；

图14A示意性地展示可用于测量从驱动电极中的受驱动电极转移到感测电极的电荷的电路；

图14B示意性地展示图14A的电路的操作的时序关系；

图15A展示根据本发明的另一实施例的位置传感器阵列；

图15B展示图15A所示的位置传感器的扩展部分，展示所暴露的分支边缘的数目；

图16展示根据本发明的另一实施例的位置传感器阵列；

图17展示根据本发明的另一实施例的位置传感器阵列；

图18示意性地展示并入有根据本发明的一实施例的传感器的便携式个人计算机；

图19示意性地展示并入有根据本发明的一实施例的传感器的洗衣机；

图20示意性地展示并入有根据本发明的一实施例的传感器的移动电话；

图21示意性地说明现有技术的位置传感器的代表性部分；

图22示意性地说明现有技术的位置传感器的代表性部分。

具体实施方式

本文描述用于电容性触摸屏幕或2DCT传感器的二电极层构造。

图1A和图1B是用于电容性触摸屏幕或2DCT传感器的二电极层构造的侧视图和透视图的示意图。层101可大体上由任何导电材料制成，且所述层可经布置以在任何隔离衬底102(例如，玻璃、PET、FR4等)的两侧上彼此相对。衬底103的厚度并非关键。较薄的衬底导致层之间的较高电容性耦合，在控制芯片中必须减轻所述电容性耦合。较厚的衬底减少了层与层的耦合，且出于此原因大体上更有利(因为测量到的电容的变化是层与层的电容的较大分数，因此改进了信噪比)。典型的衬底厚度范围是从数十到数百微米。此外，将了解，介电层或隔离层可安置成上覆于层2上的二电极层构造，以防止邻近于2DCT传感器的物体与层的表面接触。此隔离层可为玻璃或塑料层。

图1C展示根据本发明的另一实施例图1A中所展示的用于电容性触摸屏幕或2DCT传感器的二电极层构造的替代布置的侧视图。在图1C中，层101安置在隔离衬底102的相同表面上，由隔离层108分离。额外介电或隔离层104安置在电极层上，以防止邻近于2DCT传感器的物体与层表面接触。

图1D展示根据本发明的另一实施例图1A中所展示的用于电容性触摸屏幕或2DCT传感器的二电极层构造的替代布置的侧视图。在图1D中，层101安置在隔离衬底102的相同表面上，由隔离层108分离。然而，电极层101安置在隔离衬底的距触摸表面106最远的表面上。显示面板100还(以阴影线)展示为布置在衬底102下方，其承载电极层101。将理解，显示面板与触摸传感器的组合形成触摸屏幕。显示面板也可配合到如上文图1C中所展示的布置。

图1E展示根据本发明的另一实施例图1A中所展示的用于电容性触摸屏幕或2DCT传感器的二电极层构造的替代布置的侧视图。在图1E中，层101中的每一者安置在两个不同隔离衬底102的表面上。使两个隔离衬底合在一起，使得两个电极层101与触摸屏幕106分离，且由隔离衬底中的一者分离。显示面板也可配合到如图1E中所展示的布置。

图2A展示根据本发明的一实施例具有电阻性元件的驱动电极的电极图案。层1是距触摸表面最远的层。传输电极的阵列位于层1上，如图2A中所展示。电极201经布置成沿着第一轴202或y方向行进的一系列实心条。条203的子组连接到控制芯片，使得其可被驱动为上文所描述的传输-接收布置中的传输器。受驱动条203包括最外的条和接着的在剩余受驱动条之间的均匀间隙204。使用链210中的电阻性元件206来连接中间条205，链的末端连接到两个邻近的受驱动203条。受驱动条203将被称作受驱动X条，且电阻性连接的条205将被称作电阻性X条。

图2B、2C和2D展示形成电阻性元件206的三种不同方式。即，电阻性元件206可通过在触摸屏幕的边缘处以“蜿蜒”图案207使用电极材料自身的固有电阻而形成(见图2B)，或可为在边缘处的丝网印刷电阻性材料208(见图2C)，或可为图案的边缘处(见图2D)或单独电路上的物理离散电阻器209。后一选项实质上增加了互连连线，但在某些设计中可为有利的。

电阻性链210用于充当传统的分压器，使得传输信号的幅值在一个受驱动X条与邻近的受驱动X条之间渐进地衰减。如此描述的所述组受驱动和电阻性条将被称作“区段”211。通过使用此链，如果说使用具有峰间电压V 307的相对于0V 306的脉冲链305驱动受驱动X条#1303，且受驱动X条#2304被驱动到0V，那么这两者之间的电阻性X条将成比例地衰减。

图3展示图2B中所展示的电极图案的一部分，在所述实例中，如果存在2个电阻性X条205，且电阻分压器链210由等值元件R 308构造，那么电阻性X条#1301将具有0.66666V的峰间电压，且电阻性X条#2将具有0.33333V的峰间电压。这具有渐进地减弱从这些电阻性电极发射的电场的效果，且因此形成用于受驱动X条之间的区段内的电容性改变的内插效果。因此，改进了当在区段内移动时电容性改变的线性度。在没有电阻性X条的情况下进行操作是可能的，但线性度较差，因为电场以较强的非线性方式随着距离而衰退。通过引入均匀隔开的电阻性发射器(其以作为相关联的受驱动X条的线性分割的幅值进行发射)，所述场倾向于“填充”并形成对线性系统的较佳近似。

在上文描述中，层1是传输电极(其也可被称作驱动电极)的图案。层1的电极图案也可被称作x电极。驱动电极包括受驱动X条203和中间的X条205或电阻性X条。此外，受驱动或驱动电极被界定为由使用链210中的电阻性元件206而连接的最外受驱动X条203和中间的X条或电阻性X条205组成。最外X条被称作受驱动X条203。然而，应理解，所有X条可为受驱动X条，而不使用电阻性元件。

典型的电阻性元件206具有范围从数KΩ高达较高的数十KΩ的电阻值。较低的值需要来自控制芯片的更多的电流(且因此，更多能量)来进行驱动，但允许较快速的电容性测量，因为其具有较低的时间常数且因此可更快速地充电和放电。较高的值需要较少的电流(且因此，较少能量)来进行驱动，但具有较高的时间常数，且因此必须较缓慢地充电和放电。较大的值还有助于使互连连线中的任何电阻积累向来自X条的所发射的场强度贡献较小的电压降，且因此有利于更有效的系统。出于此原因，通常较高的值是优选的。

包括电阻性X条的另一重要原因在于其使得所述区段可缩放，即，通过添加更多的电阻性X条，可使所述区段更大。这是以空间分辨率为代价；区段使用相同的两个受驱动X条，且因此测量的分辨率必须基本上相同，但区段现在散布在较大的区上，且因此在空间上，分辨率降级。使区段可缩放意味着需要较少的受驱动X条，且因此需要较少的对控制芯片的连接。通过平衡空间分辨率与连接成本/复杂性之间的折衷，可针对每一设计找到最佳解决方案。

总体上，层中的条可被视为实质上是区域填充的；几乎所有表面区域都被电极布满。可使条205之间的间隙任意小，且实际上从可见度观点来看，越小越好。使间隙大于大约100μm是不理想的，因为这导致间隙对于人眼的增加的可见度，且重要目标常常是尝试并制成不可见的触摸屏幕。较大的间隙还倾向于增加层2中的电极的间隙附近的显著边缘电场的可能性，其将导致恶化非线性度。数十微米的间隙较常见，因为其几乎不可见，且可容易地大规模生产，例如20微米与50微米之间的间隙。

图4展示根据本发明的一实施例的驱动电极的电极图案的一部分。参看图4，还需要使用一种间隙，其中在受驱动X条402与电阻性X条403之间具有较小的上/下波形图案401，因为当通过层2观看时，这有助于掩饰间隙，且具有由衬底厚度引起的视差的添加效应。当以此方式观看时，各种图案可用于帮助掩饰间隙，例如可使用正弦波、三角形波或方波。频率和幅值经选择以当通过层2中的复杂但规则的图案观看时有助于分裂原本较长的线性间隙。必须使幅值最小化以避免所报告的触摸坐标中的误差。

图5A展示图2A中所展示的电极图案的一部分。

图5B展示典型的指尖。

电极条(两种类型都是)通常经设计以使得其具有大约8mm或更小的基本间距，如图5A中所展示，优选为5mm。已认识到，如图5B中所展示，典型的手指触摸501产生直径为大约8mm到10mm的大体上圆形区502(图5B中以阴影说明)，且因此使电极间距与触摸大小匹配优化了触摸的内插效果。使电极的间距大于8mm可开始导致响应的明显非线性度，因为内插远不够理想。本质上，通过使电极条过分宽，当触摸手指垂直于条移动时，其影响倾向于在手指开始与下一电极交互时在任意显著程度上使一个电极“饱和”。当间距经优化时，手指将引起对一个条的稳定减少的影响，同时已开始在相邻的条上产生良好平衡的增加，其中峰值影响在空间上相当不同，即稳定增加后紧接着稳定减少，而从增加到减少(反之亦然)没有可感知的转变距离。

图6展示根据本发明的一实施例的驱动电极的电极图案。参看图6，使层1的外边缘处的受驱动X条601为所有其它条602的宽度的一半。总体设计本质上是相等的串联的区段603，且层内部上的受驱动X条也是一半宽度，但以其一半宽度的外条对接相邻的区段，因此图案内部的受驱动X条看似为整个宽度。图6以虚线展示内部条604的虚拟分割；实际上，当然，条604是单件。在其外部两个边缘处具有一半宽度的条的图案改进了总体线性度；如果图案是无限的，那么在这点上，线性度将是完美的，但当然，图案肯定有末端，且因此在边缘处存在自然的非线性度。

图7A展示根据本发明的一实施例的感测电极的电极图案。层2是最接近触摸表面的层。参看呈其最简单的形式的图7A，层2上的电极是沿着与用于层1中的第一轴(本文中称作x方向)标称成90度的第二轴行进的均匀隔开的一系列窄线。也就是说，层1或驱动电极横跨层2或感测电极。层2上的电极被称作感测电极、y电极、Y线或接收电极。其经布置以直接并完全平放在由下方的X条占据的区域703上。条之间的间隔具有与X条的间隔对线性度的影响类似的影响。这意味着Y线需要被隔开8mm或更小的间距704，出于最佳固有线性度起见，优选为5mm。以与具有其一半宽度的外部X条的层1类似的方式，从层2图案的边缘到第一线的间隙为此间距的一半705，以改进线性度。Y线的宽度706较为重要。其需要足够窄以使得它们不会被人眼容易看见，但足够宽以使得它们具有足够低以与电容性测量兼容的电阻(在其“远端”处)。由于抗扰度也收到关注，所以较窄也较佳，因为Y线的表面积直接影响手指触摸可将多少电噪声耦合到Y线中。具有较窄的Y线还意味着使X层与Y层之间的电容性耦合最小化，如先前所提及，此有助于使信噪比最大化。

图7B展示根据本发明的一实施例的触摸传感器10。图中所展示的传感器10组合了来自图2A和图7A的电极图案。传感器10包含承载电极图案30的衬底102，其界定传感器和控制器20的敏感区域或感测区。控制器20通过一系列电连接(其将在下文描述)耦合到电极图案内的电极。电极图案30由位于衬底102的相对侧上的层1电极和层2电极组成，如图1B中所展示。

参看图7B，控制器20提供以下功能性：用于将驱动信号供应到电极图案30的若干部分的驱动单元12、用于感测来自电极图案30的其它部分的信号的感测单元14，以及用于基于针对施加到电极图案的不同部分的驱动信号而观察到的不同感测信号来计算位置的处理单元16。控制器20因此控制驱动和感测单元的操作，以及在处理单元16中对来自感测单元14的响应的处理，以便确定邻近于传感器10的物体(例如，手指或尖笔)的位置。图7B中将驱动单元12、感测单元14和处理单元16示意性地展示为控制器内的单独元件。然而，一般来说，将通过单个集成电路芯片(例如，经合适编程的通用微处理器、或现场可编程门阵列，或专用集成电路)(尤其呈微控制器的格式)提供所有这些元件的功能性。

在图中，提供许多驱动电极60，其由在上文所描述且在图2A中展示的x向上延伸的纵向条表示。在衬底102的相对表面上，提供如图7A中所展示且在上文所描述的形成电极层2的许多感测电极62，其在y向上横跨层1的驱动电极60。

接着感测电极经由连接或轨道76连接到感测单元14，且驱动电极经由连接或轨道72连接到驱动单元12。在图7B中示意性地展示对驱动电极和感测电极的连接。然而，将了解，可使用用于路由连接或轨道的其它技术。可将所有轨道路由到衬底102的外围处的单个连接器区块以用于连接到控制器20。

以下描述图7B中所展示的传感器10的操作。如可见，对于Y线在其宽度方面存在冲突的需求。最强烈的需求倾向于是使Y线的电阻最小化以确保处于可接受的总体测量时间内的成功电容性测量。这导致较宽的电极，通常在100μm到1000μm的区间内。当电极的可见度不是问题时或当实际上可将电极制作为不可见时(例如，在PET上指数匹配的ITO)，则相当容易地适应全部折衷，且宽度增加是简单的选择。但当可见度是个问题且用于制造电极的方法不能使得充分不可见时(例如，在玻璃上不指数匹配的ITO)，则必须找到某一替代布置。在此情况下，可使用称为填充的方法，如现在进行描述和说明。

图8A展示具有填充电极的图7A中所展示的电极图案的一部分。此方法使用隔离的正方形导体(例如，ITO)802填充所有“未使用”801的空间，所述正方形导体802与其相邻者相隔间隙803，所述间隙803足够小以实际上不可见，且足够小以引起显著的正方形之间的电容。在设计隔离的元件或岛状物过程中的另一重要因素是使得它们在每一轴中具有与Y线的宽度805相同的大小804。以此方式，总体图案的均匀性是最佳的，且唯一的不规则性是Y线的长度方面。此图案对于人眼实质上不可见。可使相邻正方形之间的间隙以及正方形与相邻Y线之间的间隙任意小，通常在数十μm的区间内，这样它们几乎不可见，且可容易大规模生产。在制造期间与感测电极同时且使用相同的工艺步骤产生填充，因此它们是由与感测电极相同的材料制成，且具有与感测电极相同的厚度和电特性。这是便利的，但不是实质的。原则上可单独地实行填充。

隔离的正方形802用以遮掩总体图案，但其还充当电容性内插器(稍微类似于层1中所使用的电阻性内插器)。如此形成的电容性内插器仅具有最小地影响Y线与下伏X条之间的边缘场的效果。这较为重要，因为所述场必须从Y线的边缘充分向下散开到X条，以允许对Y线的至少一半间距的实质性触摸影响。只要正方形之间的电容实质上高于(至少两倍于)正方形向下到X条的电容，那么情况就是这样。其原因在于，在这些条件下，与电场被向下分流到X层相比，电场倾向于更容易地在正方形之间传播。因此，与具有填充的设计相比，不具有填充的设计的场分布足够类似，其保留了线性度。如果增加正方形之间的间隙，则线性度降级，因为所述场倾向于经由正方形的第一耦合离开Y线向下传递到X条，且因此未远离Y线进行传播。

图8B说明实例填充电极之间以及实例填充电极与实例X电极之间的这些电容性路径。使用标称电容器806展示从正方形808到正方形808的电容，且使用标称电容器807展示从正方形808中的一者向下到邻近的X条809的电容。

应注意，在此设计中实际上不需要填充，但其可用于使图案可见度最小化，而不破坏输出的线性度。

在操作中，传输电极或驱动电极经定序以使得一次仅一个受驱动X条203一直有效，所有其它条被驱动到零电位。因此，所发射的场一次仅从一个区段辐射。此辐射的场局部耦合到所讨论的区段上方的所有Y线701中。控制芯片接着针对此区段中的X电极与Y电极之间所形成的“交叉点”或“相交点”中的每一者进行电容性测量。每一XY交叉点还被称为节点。按照序列，每一受驱动X条被启动，使所有其它条保持在零电位。以此方式，循序地扫描每一区段。一旦已完成所有区段，将已测量总共N×M个节点，其中N是受驱动X条的数目，且M是Y线的数目。应强调，节点测量全部彼此独立，从而使得可同时检测若干触摸位置。扫描XY阵列的方式中的另一重要点在于，因为在任一次仅一个区段是有效的，其它区段被驱动到零电位，因此，仅所述有效区段中的触摸可影响所述区段中的测得的节点电容(至少到第一近似值)。这意味着极大地使被称为“手阴影(hand-shadow)”的效应最小化。手阴影是当用户使用手指触摸时由手掌、拇指、手腕等到触摸屏幕的靠近位置而引起的效应。

图9展示当用户使用手指触摸时由手掌、拇指、手腕等到触摸屏幕的靠近位置而引起的手阴影。电容性测量的性质意味着，电场倾向于从装置的表面辐射或投射，且因此甚至可受到不与表面直接接触的物体的影响。此影响将通常足以扭曲所报告的触摸位置，因为手指的电容性读取以及由“手阴影”引起的读取的组合将轻微地破坏由控制芯片报告的所计算坐标。通过一次仅启动一个区段，彻底减少此通常造成问题的效应。

在扫描整个触摸屏幕之后，产生N×M个节点的测量，在两个轴上计算一个或一个以上物体的触摸位置是简单的任务，如2009年1月15日公开为WO 2009/007704[5]的美国专利申请案60/949,376中所描述，其使用以下组合：发现每一触摸的近似中心处的节点的逻辑处理，以及在检测到的每一触摸周围的相对信号强度的标准数学质心计算。使用触摸的中心节点信号以及到沿着第一轴的每一侧的紧邻的节点信号来解析沿着所述第一轴的触摸位置。同样，使用中心节点以及沿着第二轴的紧邻的节点信号来解析所述第二轴中的位置。

使整个层1几乎完全被发射型X电极覆盖或布满的重要设计优点在于，因为这些电极实际上不受寄生的电容性负载(它们是相对较低的阻抗驱动器，甚至电阻性耦合的X条仍仅具有数十KΩ的DC电阻，且因此可非常迅速地充电和放电任何适度的寄生效应)的改变的干扰，所以层1的后方(非触摸侧)与附近的接地负载之间的距离上的任何改变将不会改变节点的所测得电容。因此，触摸屏幕仅在一侧(层2)是触摸敏感的。当使用略具柔性的前面板(其可相对于放置在触摸屏幕下方的LCD弯曲)时，这具有较大益处。由衬底材料固定层1与层2之间的分隔，且因此这两者之间的电容固定，即使在触摸期间使衬底弯曲从而致使层1的后方在其环境条件下经历一改变时也是如此。

使用布满型X设计的其它优点在于，为存在于层1后的所辐射发射提供固有量的噪声衰减。这在LCD模块中较常见，所述LCD模块倾向于具有在其外层上存在的较大幅值驱动信号。这些驱动波形将一般耦合到Y线，且干扰相关联的节点的瞬间报告的电容。然而，因为Y线被布满的X层有效屏蔽，所以使噪声耦合到Y线的唯一剩余机制是电容性地经由X层本身。如已描述，X条具有合理低的电阻，且因此仅可通过以与噪声耦合的阻抗对X条的阻抗的比率成比例地干扰噪声波形来干扰X条。因此，以此比率衰减向前耦合到Y线的噪声的量。噪声波形到X条的耦合纯粹是电容性的，且因此减少此耦合电容有助于更多地衰减干扰。此可通过在LCD与层1的背部之间布置空气间隙，或通过使用透明介电隔片层来代替空气间隙而实现，所述透明介电隔片层将产生较高的耦合电容，但具有机械上稳固的优点。在传统的电容性触摸屏幕中，常必须使用层1下方的整个额外“屏蔽”层来减轻此LCD噪声。常将此层驱动到零电位，或使用电容性获取波形的传真来有效地驱动此层，所述电容性获取波形的传真用以将噪声与电容性节点隔离。这具有以下缺点：添加了成本和复杂性，恶化了光学性质，且还倾向于衰减触摸期间电容的改变的大小(从而导致较低的分辨率和较差的信噪比)。本文中所描述的布满型X设计将常产生耦合噪声的充分固有衰减而使得不需要额外层，从而提供实质性的商业优点。

此设计的另一优点在于，与触摸物体的大小相比，可使Y线较窄。具体来说，Y线可具有触摸物体的四分之一或小于触摸物体的大小或等效于X电极的间距的宽度。举例来说，0.5mm的Y线宽度比典型手指触摸的宽度窄16倍。此暗示与可用于与触摸手指交互的表面区域有关。较窄的Y线具有非常小的表面区域来电容性地耦合到触摸物体；在所述实例中，耦合区域为大约4mm²，与大约50mm²的总的“圆形”触摸区域形成对比。在耦合到触摸的此较小区域的情况下，来自手指的注入到Y线中的噪声的量被最小化，因为耦合的电容较小。这对触摸物体与使用触摸屏幕的装置之间的任何差分噪声具有衰减作用。此外，通过形成较窄的Y线，减小了电阻。减小了Y线的电阻减少了获取时间并减少了功率耗散。

总之，所描述的触摸屏幕的优点是：

1.仅需要两个层来用于构造，从而得到：(i)改进的光学透射(ii)较薄的总体构造(iii)较低的成本。

2.用于层1上的电极的区域填充设计得到：(i)当使用ITO时几乎不可见的电极图案(ii)将层2上的Y线与层1下方的电容性效应隔离(iii)部分衰减从下伏LCD模块或其它噪声源耦合的噪声。

3.具有任选区域填充的隔离式正方形的层2上的窄Y线得到：(i)当使用ITO时几乎不可见的电极图案(ii)减少的电极区域减少了从触摸耦合噪声的易受性。

还需要使横跨轴1(在图7A中标记为第一轴)的Y线的数目最小化。此通常导致较低成本的控制芯片并简化了电极的互连。在所描述的Y线设计的情况下，线之间的基本间距需要是8mm或低于8mm以实现良好的线性度。将线进一步隔开迅速破坏轴1上的线性度。为使Y线具有更大的“延伸”，可对层2设计作出以下改动。

图10展示感测电极的电极布置的一部分，其修改了Y线1101设计以添加一系列十字状部件1102，所述十字状部件沿着第一轴1103行进且均等地安置1104，以便围绕Y线位于中心。十字状部件在两个方向上横越到下一Y线1105的间隙的约1/2到3/4。每一连续Y线上的十字状部件经布置以使得其与相邻Y线1106上的那些十字状部件重叠，其中重叠部分之间的间隙1107经选择为数十μm以使可见度最小化，且防止沿着重叠区的内部形成任何实质性的边缘场。以8mm或更小的间距沿着Y线将十字状部件隔开一距离1108，且理想上，其被隔开以平放成与下伏X条中的间隙具有均匀的关系。此确保场图案在触摸屏幕的所有区中都是均匀且对称的，从而得到良好的线性度。十字状部件有效地起作用以将电场进一步扩散超过原始Y线，且重叠区有助于以线性的方式逐渐转化从一个Y区到下一Y区的场。

图2A、7A、7B和10中所展示的本发明的实施例可进一步包含分别对驱动电极和感测电极或传输电极以及Y线的两个范围的连接。也就是说，在驱动电极和感测电极的每一者的两个末端处作出连接。这可增加电场沿着驱动电极的线性度，且改进布满型电极设计的屏蔽。

本发明的实施例也可适用于非显示器应用，例如，膝上型计算机上的触摸垫，或家用电器上的控制面板。

图11展示包含根据本发明的一实施例的电极图案的传感器80。出于简明起见，图中所展示的电极图案不包括任何电路。然而，应了解，如上文针对图7B的实施例所描述，也可使用驱动和感测电路。所述图展示衬底82的相对侧上的电极图案(从上方观看以展示电极图案的相对位置)。

电极图案包含两个上文描述的被称作层1或传输电极的类型的环形电极。传输电极也可被称作驱动电极。图中所展示的驱动电极实际上是图2A中所展示的传输电极，且已被成弧形卷绕以形成完整的或几乎完整的环或环面，如可由(例如)滚轮传感器使用。连接到驱动电极中的每一者的是一连接或轨道，用以从适当的驱动单元(未图示)提供驱动信号。可使用上文所描述的驱动单元。所述电极图案进一步包含许多上文被称作层2电极86的感测电极，其从中心点径向延伸。层2电极也可被称作感测电极或接收电极。感测电极86呈图10中所展示且在上文所描述的形式。感测电极经由连接和轨道(未图示)连接到感测单元(未图示)。传感器80的操作类似于上文所描述的操作。然而，来自连接到驱动单元和感测单元的处理单元(未图示)的读出将不同。处理单元的输出将提供邻近于传感器80的物体的极坐标。环形传感器80可用于以下应用：其中通常组合地使用两个圆形控制件，例如高保真放大器上的低音和高音控制件或左/右以及前/后淡入淡出控制。将了解，可在图中所展示的传感器80中实施其它环形形状的驱动电极。因此可将此实施例概括为遵循极坐标网，其中两种电极类型径向并成弧形地延伸，与遵循直角坐标网的其它实施例形成对比，其中两种电极类型沿着x轴和y轴延伸。

在图11设计的修改中，弧形路径可在较小的角度(例如四分之一或二分之一的圆，而不是整个圆，或另一角范围)上延伸。

图12是根据本发明的一实施例的位置传感器10的正视图，其遵循图10的设计。位置传感器的正侧通常是传感器或并入有传感器的设备的正常使用期间面向用户的侧。传感器10包含承载电极图案30的衬底40，其界定传感器和控制器20的敏感区域或感测区。控制器20通过一系列电连接(其将在下文描述)耦合到电极图案内的电极。电极图案30位于衬底的相对侧上，如下文所描述。

可使用常规技术(例如，光刻、沉积、或蚀刻或钝化技术)提供衬底40上的电极图案30。衬底是例如塑料膜的介电材料，在此情况下是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。包含电极图案的电极是透明导电材料，在此情况下是氧化铟锡(ITO)。或者，可由不透明的导电材料(例如，金属(例如，铜))形成电极。可使用合适的压力敏感粘合剂(PSA)将衬底接合到上覆面板(未图示)，所述PSA可为透明的以允许光透射。因此，传感器的敏感区域整体都是透明的。如果透明，那么可在下伏显示器上使用传感器层，而不会昏暗。在其它实施例中，如果传感器层是不透明的，那么其可包含常规的印刷电路板或具有铜电极图案的其它衬底，(例如)以用于移动电话小键盘。

图13A展示从侧视图看到的传感器10的优选布置。所述图说明电极60如何安置在衬底40的一个表面上且电极62如何安置在衬底40的相对表面上。电极60、62分别为感测电极和驱动电极，即通常放置在距触摸表面最远处的驱动电极。为了将传感器与邻近于传感器的物体隔离，还安置一绝缘介电层42，其上覆在传感器上。绝缘层42可为玻璃或塑料面板。传感器用于检测邻近于前侧70上的传感器的物体的位置。

图13B展示从侧视图看到的传感器10的替代布置。所述图说明电极60如何安置在衬底40的一个表面上且电极62如何安置在不同的衬底44上。随后使两个衬底42、44靠拢，如图中所示。通常在两组电极之间安置绝缘层81以防止两组电极之间的电接触。或者，两组电极均可涂覆有绝缘层。

图13C展示从侧视图看到的传感器10的替代布置。所述图说明电极60如何安置在衬底40的一个表面上。电极62安置在电极60上，由安置在两个电极图案60、62之间的绝缘层81而分离。设想其它布置，使得电极图案彼此电隔离且电极通过合适的介电材料与邻近于传感器的物体分离。

参看图12，控制器20提供以下功能性：用于将驱动信号供应到电极图案30的若干部分的驱动单元12，用于感测来自电极图案30的其它部分的信号的感测单元14，以及用于基于针对施加于电极图案的不同部分的驱动信号所观察到的不同感测信号而计算位置的处理单元16。控制器20因此控制驱动单元和感测单元的操作以及在处理单元16中对来自感测单元14的响应的处理，以便确定邻近于传感器10的物体(例如，手指或尖笔)的位置。驱动单元12、感测单元14和处理单元16在图12中示意性地展示为控制器内的单独元件。然而，一般来说，所有这些元件的功能性将由单个集成电路芯片提供，例如经合适编程的通用微处理器或现场可编程门阵列或专用集成电路。

在图中提供许多由两个元件组成的感测电极62，所述两个元件在本文中称为脊64和分支66。感测电极的脊64在y方向(y-direction)(也称为y方向(y direction)或纵向方向)上延伸。分支66在与脊64交叉的x方向(x-direction)或x方向(x direction)上延伸。分支66从脊64的左边和右边延伸，即在相对于图的负x方向和正x方向上延伸。负x方向和正x方向也分别被称为x方向和-x方向，其中-x方向与x方向相反。分支的范围或长度近似为邻近的感测电极脊64之间的间隔的3/4。来自邻近的感测电极62的分支66共同延伸或者是共同延伸的。也就是说，来自邻近的感测电极脊64的分支66占据感测区域的相同部分。图12中所示的分支66的共同延伸的范围近似为邻近的感测电极脊64之间的间隔的1/2。将了解，分支66的范围将如同共同延伸的范围那样变化。共同延伸的感测电极分支之间的间隔通常大约为十微米或数十微米，例如在5μm与50μm之间，最优选在10μm与30μm之间。间隔将经选择以提供足够的遮蔽作用，同时容易可靠地制造且用户的裸眼还不可见。

如上文所述，在衬底40的下伏于感测电极的相对表面上提供许多驱动电极60，所述驱动电极60由在x方向(x-direction)(也称为x方向(x direction)或横向方向)上延伸的纵向条表示。也就是说，驱动电极沿着x方向上的轴延伸。驱动电极60在图中为阴影，但将了解，这些电极将由固体材料层构造。驱动电极60通常间隔开大约十微米或数十微米，例如在5μm与50μm之间，最优选在10μm与30μm之间。间隔将经选择以提供足够的遮蔽作用，同时容易可靠地制造且用户的裸眼还不可见。

对于经设计以通过手指触摸来致动的装置，在y方向(y-direction)或y方向(ydirection)(也称为纵向方向)上，驱动电极60的宽度通常在4到10mm的范围内，例如4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。驱动电极的宽度由将在传感器10的表面上使用的物体的大小确定。举例来说，如果传感器10经设计以检测邻近于传感器10的手指的位置，那么驱动电极10的宽度将大于传感器10经设计以检测触笔的位置的情况。衬底的由驱动电极60覆盖的区域可称为感测区域、感测区或敏感区域。

图12中所示的驱动电极使用电极层有效地覆盖或布满衬底的表面。然而，将了解，也可以比图中所展示和上文所描述的宽度小的宽度来构造驱动电极，使得每一驱动电极60覆盖感测区的类似于由感测电极覆盖的区域的区域。也就是说，驱动电极可能具有小于5mm的宽度和在y方向上大于30μm的间隔。

上覆于驱动电极的感测电极分支通常以对称的方式安置在相关联的驱动电极上，例如在相关联的驱动电极的边缘之间在y上在中心安置。也就是说，一对共同延伸的感测电极分支的上部和下部边缘距下伏驱动电极的上部和下部边缘是等距离的。上部和下部边缘用于描述在y方向上驱动电极的最上范围和最下范围。

图12中所示的驱动和感测电极可视为形成许多离散的感测区域、节点或键。参看最上驱动电极，存在如虚线区68所示的七个离散的键。通过存在的感测电极的暴露边缘的数目来界定不同的离散区。

已知在相互或主动型感测中，大部分场线发生在电极的边缘处。参看左上的离散键，存在来自具有两个边缘(即，在图示定向上的y方向上的上部和下部边缘)的最左边感测电极脊的分支电极的一部分。右边的下一离散区仅具有来自最左边感测电极脊的一个暴露边缘，即分支电极的上部边缘。这是因为来自邻近的电极脊的分支的共同延伸有效地屏蔽了此分支的下部边缘。在右边的下一离散小键盘中没有来自最左边感测电极的暴露边缘。第二感测电极脊存在类似的情形。然而，如图中可见，此脊将具有位于电极脊处的两个暴露边缘和在电极脊的左边和右边的一个暴露边缘。分支扩展了邻近感测电极脊之间的电场。

为了减少用于驱动驱动电极60的驱动线的数目，驱动电极60经由驱动通道72耦合到控制器驱动单元12。每一驱动通道将驱动信号供应到一组三个驱动电极。也就是说，尽管四个驱动电极连接在一起，但下部驱动电极将连接到接地。驱动电极60每一者通过电阻器70的链或行而彼此连接。或者，可使用单个电阻性条带(图中未展示)。当操作时，经分组的驱动电极中的每一者将接收到不同值驱动信号。举例来说，直接连接到驱动单元12的驱动电极将接收到所施加的信号值，下方的驱动电极将接收到所施加的信号值的三分之二，且再下方的驱动电极将接收到所施加的信号值的三分之一。在此实例中，直接连接到驱动通道的第四驱动电极将连接到接地。然而，当驱动下一组电极时将使用全信号值来驱动此驱动电极。将了解，如果存在较少的驱动电极或对与驱动单元的连接数目不存在限制，那么可使用单独的驱动通道驱动所有的驱动电极。或者，如果需要较多的驱动电极，那么这可通过使用电阻器将邻近的驱动电极彼此连接成群组且仅直接寻址每第二、第三、第四等驱动电极来实现，而不用引入较多驱动通道。

随后经由连接件或轨道76将感测电极连接到感测单元14，且经由连接件或轨道72将驱动电极连接到驱动单元12。与驱动和感测电极的连接在图12中示意性展示。然而将了解，可使用用于对连接件或轨道进行路由的其它技术。可将所有轨道路由到位于衬底40外围处的单个连接器区块以用于连接到控制器20。

通过具有最高信号的在x方向上的邻近感测电极的信号强度的比率法内插而获得触摸或其它致动的x位置。在图12中，将使用四个电极来内插x方向上的触摸。一旦从驱动驱动电极收集到全组感测信号，产生最强信号的两个邻近x电极便被选定，且通过这两个信号的信号强度的按比率内插而确定x位置。

还通过信号强度的按比率内插来获得触摸或其它致动的y位置。一旦从驱动驱动电极收集到全组感测信号，产生最强信号的两个邻近y电极便被选定，且通过这两个信号的信号强度的按比率内插而确定y位置。

替代内插方法可并入加权因子，例如已知的邻近键抑制算法中的一者，其例如基于与被视为当前触摸位置的键的接近度或预期的手阴影效应而抑制来自某些键的信号或向所述信号给出较低加权，如此项技术中已知。内插无需以如上所述的逐行和逐列的方式完成。举例来说，内插可在所有最近的相邻键或先前界定的子区块区中的所有键之间。将设想许多其它的内插方法的变化形式。

图14A示意性地展示一电路，其可用于测量从驱动电极中受驱动的一者转移到感测电极、在给定时间受驱动的驱动电极以及具有自身电容的感测电极的电荷。这主要是通过其几何形状(尤其是在其最接近处的区中)来确定。因此，将受驱动的驱动电极示意性地展示为电容器412的第一板410，且将感测电极示意性地展示为电容器412的第二板414。图14B所示类型的电路更全面地描述于WO 00/44018[1]中。所述电路是部分基于US 5,730,165[3]中所揭示的电荷转移(“QT”)设备和方法，其内容以引用的方式并入本文。将了解，图12所示的驱动电极的布置被分组在一起。在此情况下，将驱动电极群组视为示意性地展示为第一板410的受驱动电极。如上文所述，一群组驱动电极的驱动连接件中的一者连接到信号且另一驱动连接件连接到接地。

在操作期间，将驱动电极群组循序驱动，同时感测全部的感测电极。或者，也可使用许多感测单元或使用适当多路复用连接到所有感测电极的单个感测单元来循序感测感测电极。

与当前受驱动电极410相关联的驱动通道、与感测电极414相关联的感测通道以及传感器控制器的元件在图14A中展示为组合的处理电路400。处理电路400包括取样开关401、电荷积分器402(此处展示为简单的电容器)、放大器403和复位开关404，且也可包括任选的电荷消除构件405。

图14B示意性地展示来自驱动通道414的受驱动电极驱动信号与开关401的取样时序之间的时序关系。驱动通道414和取样开关401具备合适的同步构件(可为微处理器或其它数字控制器408)以维持此关系。在所示的实施方案中，复位开关404初始闭合，以便将电荷积分器402复位到已知的初始状态(例如，零伏特)。复位开关404随后断开，且在之后的某个时间取样开关401经由开关的端子1连接到电荷积分器402并持续一时间间隔(其间驱动通道414发射正转变)，且随后再连接到端子0，端子0为电接地或其它合适的参考电位。驱动通道414随后返回到接地，且过程再次重复持续总共“n”个循环(其中n可为1(即0次重复)、2(1次重复)、3(2次重复)等等)。在电荷积分器从感测电极断开之前驱动信号没有返回到接地的情况可为有帮助的，因为否则在正向和负向边缘期间相等且相反的电荷将流入/流出感测通道，因此导致没有进入电荷检测器的净电荷转移。在所需数目的循环之后，将取样开关401保持在位置0，同时通过测量构件407测量电荷积分器402上的电压，所述测量构件407可包括放大器、ADC或在现有的可适用于应用的其它电路。在进行测量之后，复位开关404再次闭合，且循环重新开始，但以序列中的下一驱动通道和受驱动电极替换图14A中示意性地展示的驱动通道414和受驱动电极100。对给定受驱动电极进行测量的过程在这里称为长度“n”的“突发(burst)”测量，其中“n”的范围可从1到任意有限数字。电路的灵敏度与“n”成正比且与电荷积分器402的值成反比。

将了解，指定为402的电路元件提供也可通过其它构件实现的电荷积分功能，且此类型的电路不限于如402所示的接地参考电容器的使用。还应明白，电荷积分器402可为基于运算放大器的积分器，用以对流过感测电路中的电荷进行积分。这些积分器也使用电容器来存储电荷。可注意到，尽管积分器增加了电路复杂性，但其提供了用于感测电流的较理想的求和接点(summing-junction)负载和较为动态的范围。如果采用慢速积分器，那么可能必须在402的位置使用单独的电容器以临时以高速存储电荷，直到积分器可在适当时候吸收所述电荷为止，但此电容器的值与并入基于运算放大器的积分器的积分电容器的值相比变得相对不关键。

在具有所选极性(在此情况下为正向)的驱动信号的改变期间取样开关401将传感器的感测电极连接到接地(在不连接到电荷积分器402时)可为有帮助的。这是因为这可产生人工接地平面，因此减小RF发射，且如上所述，还允许与电荷积分器402正在感测的极性相反的极性的耦合电荷适当耗散以及中和。也可能使用电阻器来将感测电极接地以完成驱动通道414的转变之间的相同作用。作为对单极双掷(SPDT)开关401的替代，如果以适当的方式定时，那么可使用两个独立的开关。

如US 5,730,165[3]中所描述，对于信号幅值的检测或测量的操纵和确定存在许多可能的信号处理选择。US 5,730,165[3]也描述图12中所描绘的布置的增益关系，但是依据单电极系统。本情况中的增益关系是相同的。信号消除构件405的效用描述于US4,879,461[4]以及US 5,730,165[3]中。US 4,879,461[4]的揭示内容以引用的方式并入本文。信号消除的目的是在每一突发(驱动通道的正向转变)的产生的同时减少电荷积分器402上积累的电压(即，电荷)，以便允许受驱动电极与接收感测电极之间的较高耦合。此方法的一个益处是以相对低的成本实现对电极之间的耦合上的小偏差敏感的较大感测区域。这些大的感测耦合存在于例如可能用于人触摸感测垫中的物理上相对大的电极中。电荷消除允许以较高的线性度测量耦合量，因为线性度取决于从受驱动电极100到感测电极104的耦合电荷在突发的过程中被汲取到“虚拟接地”节点中的能力。如果允许电荷积分器402上的电压在突发的过程期间以可感知的方式上升，那么电压将以反指数方式上升。此指数分量对线性度且因此对可用的动态范围具有有害的影响。

驱动通道可为简单的CMOS逻辑门，其从常规稳压电源供电且由传感器控制器20控制以提供周期性的多个具有选定持续时间的电压脉冲(或在简单实施方案中为从低到高或高到低电压的单个转变，即一个脉冲的突发)。或者，驱动通道可包括正弦产生器或具有另一合适波形的循环电压产生器。因此，在施加于受驱动电极的电压循环的串的上升缘和下降缘上产生改变的电场。假定受驱动电极和感测电极充当具有电容CE的电容器的相对板。因为感测电极电容性耦合到受驱动电极，所以其接收或汲取由受驱动列电极产生的改变的电场。这导致通过改变的电场的电容性差分而改变受驱动电极上的电压所引起的感测电极中的电流。所述电流将朝向感测单元14中的感测通道流动(或从其流动，取决于极性)。如上所述，感测通道可包括电荷测量电路，其经配置以测量感测电极中引诱的电流所引起的流入/流出(取决于极性)感测通道的电荷。

电容性差分通过支配通过电容器的电流的等式而发生，即：

I_{E} = C_{E} \times \frac{dV}{dt}

其中I_E是流动到感测通道的瞬态电流，且dV/dt是施加于受驱动电极的电压的改变速率。在一边缘转变期间耦合到感测电极(且因此流入/流出感测通道)的电荷量是以上等式随时间的积分，即

Q_E＝C_E×V。

在每一转变上耦合的电荷QE与V的上升时间(即，dV/dt)无关且仅取决于受驱动电极处的电压摆动(可容易使其固定)以及受驱动电极与感测电极之间的耦合电容CE的量值。因此对响应于施加于受驱动电极的驱动信号的改变而耦合入/出包括感测通道的电荷检测器的电荷的确定是受驱动电极与感测电极之间的耦合电容CE的测量。

常规平行板电容器的电容几乎与板(至少对于在与其分隔相比的程度上较大的板来说)之间的空间外部的区的电特性无关。然而，对于在一平面中包括相邻电极的电容器来说情况并不是这样。这是因为在受驱动电极与感测电极之间连接的电场中的至少某些电场从衬底“溢出”。这意味着受驱动电极与感测电极之间的电容性耦合(即，CE的量值)在某种程度上对“溢出”电场延伸到其中的电极附近的区的电特性敏感。

在不存在任何邻近物体的情况下，CE的量值主要由电极的几何形状以及传感器衬底的厚度和介电常数确定。然而，如果一物体存在于电场溢出衬底外而进入的区中，那么此区中的电场可被所述物体的电特性更改。这促使电极之间的电容性耦合改变，且因此所测得的耦合入/自包括感测通道的电荷检测器的电荷改变。举例来说，如果用户将手指放置在由溢出电场中的某些电场占据的空间的区中，那么电极之间的电容性电荷耦合将减少，因为用户将具有实质的接地的电容(或路径将终止于控制感测元件的电路的接地参考电位的其它附近结构)。此减少的耦合是因为在受驱动电极与感测电极之间正常耦合的溢出电场被部分地远离电极转向到地面。这是因为邻近于传感器的物体用以将电场分流而远离电极之间的直接耦合。

因此通过监视受驱动电极与感测电极之间耦合的电荷量，可识别其间耦合的电荷量的改变且用于确定物体是否邻近于传感器(即，溢出电场延伸到其中的区的电特性是否已改变)。

图15A、图16和图17展示实施本发明的其它电极图案，其可应用于并入电容器位置传感器的衬底。这些其它实施例的电极图案是图12的图所采用的y内插方法的延伸，其中为每一驱动电极提供每一感测电极的多个分支。在适当处使用相同的参考标号来表示对应特征。

图15A是根据本发明另一实施例的位置传感器10的正面的视图。图15A所示的位置传感器在布局和操作方面类似于图12所示的传感器，但从感测电极脊64延伸的分支66的数目不同。在图中所示的传感器中，在每一驱动电极60位置处存在两个从脊64延伸的分支。所述两个分支的长度不同且共同延伸也在每一驱动电极60的位置处彼此偏移。这样做改变了感测电极的分支的暴露边缘的数目。两组分支的每一组的两个个别分支延伸从其自身的脊到邻近感测电极脊64的行程的八分之三和八分之七，以提供7/8+3/8-1＝1/8＝1/4脊分隔距离的重叠。如图中可见，存在四个感测电极脊64且因此存在四个感测通道76(与图12相同)，但离散的感测元件或区68的数目为十三(与图12中的7相比)。

图15B以展开图展示图15A所示的位置传感器10的区域92。图15B的展开图展示两个邻近的脊1502、1504。存在四个从脊延伸的分支1506，从每一脊1502、1504延伸两个。暴露边缘是不邻近于另一分支电极的分支的边缘。举例来说，在图中所示的左边脊处，存在4个暴露边缘1508、1510、1512、1514。图中所示的左边电极脊1502的暴露分支边缘的数目在左边为4，且针对由图中的虚线正方形界定的每一离散的感测元件或区递减1。在右边的邻近脊1504处，不存在来自左边脊1502的暴露边缘。在图15B上沿着展开区域的上部边缘标记每一区处左边脊1502的暴露边缘的数目。类似地，在图15B上沿着展开区域的下部边缘标记每一区处右边脊1504的暴露分支边缘的数目。布满的x电极在y方向上的范围或边界在图中由两条水平虚线1516展示。

图16是根据本发明另一实施例的位置传感器10的正面的视图。图15所示的位置传感器在布局和操作方面类似于图12所示的传感器，但增加了从感测电极脊64延伸的分支66的数目。在图中所示的传感器中，在每一驱动电极60位置处存在三个从脊64延伸的分支。所述三个分支的长度不同且共同延伸区也在每一驱动电极60的位置处彼此偏移。这样做改变了分支的暴露边缘的数目。图中在x方向上或从传感器脊右边延伸的三个分支分别延伸到邻近的感测电极脊64之间的间隔的7/12、9/12和11/12。在-x方向上或从传感器脊左边延伸的三个分支分别延伸到邻近感测电极脊64之间的间隔的11/12、9/12和7/12。如图中清楚可见，仍存在仅四个感测电极脊64且因此存在四个感测通道76，但离散的感测元件68的数目从图12中的7增加到20。参看图16，从最左电极脊64开始的暴露分支边缘的数目为6，且针对每一离散的感测元件68递减1直到邻近的传感器电极脊处为零。

图17是根据本发明另一实施例的位置传感器10的正面的视图。图18所示的位置传感器在布局和操作方面类似于图12所示的传感器。然而，图中所示的位置传感器具有替代的电极布置。图中所示的驱动和感测电极由薄导线或导线网而不是图12所示的连续电极材料层组成。驱动电极60由矩形导线周边构造以界定驱动电极的形状，其具有一系列横跨矩形周边的对角导线线路。对角线通常与沿着x方向行进的轴成45度角。每一驱动电极的对角线和矩形周边经电连接且经由驱动通道72连接到驱动单元12。所述导线或网是由金属导线(例如，铜)制造，但也可由金或银制成。类似地，也使用遵循图12所示的感测电极图案的周边的薄金属迹线来制造感测电极。感测电极62与驱动电极60相比相对较窄，因此无需使用对角线填充。然而，在感测电极网结构内添加某些额外导线，如图17中由短线78所示。这是为了添加图案中的冗余，使得如果在一个位置处的电极导线中存在缺陷，那么电流具有替代路径。如果在用于对导线进行图案化的光学掩模中存在缺陷或如果在处理期间在导线的表面上存在碎屑，那么此些缺陷可发生。将了解，图16和17中所示的电极布置也可从如上所述的电极导线或网来构造。

将理解，在高度导电的导线或迹线的多个互连细线外形成每一电极的“网”或“填充物(filligrane)”方法可用于层1(X驱动)、层2(Y感测)或两者。图17实施例使用网来用于两个层。然而，对于显示器应用或其中不可见性较重要的其它应用尤其优选的组合是：层1以非网、即具有小的不可见间隙的“固体”电极(例如由ITO)制成，且层2以具有足够小而同样不可见的线宽度的网格电极(例如铜)制成。

将了解，图12、图15、图16和图17所示的图案可在x方向和y方向两者上重复或延伸。

图12、图15、图16和图17所示的传感器允许在不增加感测通道数目的情况下增加2DCT的宽度(x方向)，同时保持相同分辨率且使用线性内插技术。这在图12、图15和图16中清楚展示(但所述图是示意性的且在绝对意义上没有按照彼此相同的比例来按比例绘制)以说明可如何在不改变感测通道数目(在所有说明的实例中为四)的情况下通过增加每驱动“单元”的y内插分支的数目来增加2DCT的总宽度。

感测通道的数目可变化。而且，每驱动单元的感测通道分支的数目可大于上文说明的数目。以上实施例展示每驱动单元1、2和3个分支，但所述数目原则上可为4、5、6或更多，但可能存在由于通道数目、读出时间和电极图案的复杂性之间的通常设计折衷而带来的实际限制。

因此分支的作用是将从一个感测通道到下一感测通道的转变线性化。

大体上，“键”的数目“K”将是感测通道数目“n”和每驱动电极单元的感测分支数目“m”的函数，其由公式K＝2m(n-1)+1给出。针对“m”到4且“n”到5的值制表，这给出以下键的数目：

	n＝2	n＝3	n＝4	n＝5
					m＝1	3	5	7	9
m＝2	5	9	13	17
					m＝3	7	13	19	25
m＝4	9	17	25	33

还应理解，驱动电极间隔将优选具有与传感器设计所针对的触摸物体的触摸大小相当的尺寸。另一方面，通过使用感测电极分支的y内插特征，感测电极间隔可较稀疏。在每驱动电极仅一组感测电极分支的情况下(图12)，感测电极间隔将大体上两倍于驱动电极间隔(假定x和y上的键尺寸设定为相同)。在每驱动电极两组感测电极分支的情况下(图15)，感测电极间隔将大体上四倍于驱动电极间隔。在每驱动电极三组感测电极分支的情况下(图16)，感测电极间隔将大体上六倍于驱动电极间隔。也就是说，感测电极间隔将大体上“2m”倍于驱动电极间隔(假定x和y上的键尺寸设定为相同)。通常，x和y上的键尺寸如果不相同，那么将是类似的，因此感测电极间隔将通常在驱动电极间隔的“2m±1”倍以内。此外，如果设计传感器所针对的触摸物体是人的手指，那么每一键将通常具有在5-10mm范围内的x和y尺寸。

在上文中将理解，对“每驱动电极”的参考涉及个别驱动电极，无论驱动电极是否经直接寻址。举例来说，在图12的实施例中，存在10个驱动电极，但由于使用桥接电阻器74而仅存在4个驱动通道。

将了解，本发明的传感器适用于许多类型的装置/器具。举例来说，传感器可用于烤炉、烤架、洗衣机、转筒式干燥机、洗碗机、微波炉、食物搅拌器、制面包机、饮料机、计算机、家用视听设备、个人计算机、便携式媒体播放器、PDA、手机、计算机、游戏控制台等等。

图18展示移动个人计算机(PC)120的实例。根据本发明技术的触摸传感器可用于形成笔记本型PC 120的输入控制面板的部分或全部。在图中，展示PC 120，其包含附接到基底124的显示器装置122，基底124容纳处理器和通常与PC相关联的其它组件。输入控制面板126包含键盘128。输入控制面板126进一步包含触摸敏感鼠标垫130。可使用根据本发明的触摸传感器来实施所述鼠标垫。而且，也可使用上覆于其顶部上以提供触摸屏幕的根据本发明的触摸传感器来实施显示装置122。这可尤其有用于台式PC。

图19示意性地展示并入控制面板93的洗衣机91，所述控制面板93并入根据本发明的传感器。

图20示意性地展示蜂窝式电话95，其可并入根据本发明实施例的一个或一个以上传感器。根据本发明的二维传感器98可用于提供具有按钮99的按钮面板，或可为与按钮面板共同延伸的单独传感器。举例来说，可将按钮面板保持为机械组合件，且提供传感器以允许用户通过按钮面板区域执行绘画、书写或命令手势，(例如)以用中文或其它亚洲字符写作文本消息。屏幕97也可上覆有根据本发明的传感器。

更一般来说，本发明可结合任何具有人机接口的器具而使用。还可能提供与上文所述的传感器类似的传感器，所述传感器与其可用于控制的装置/器具分开提供，(例如)以提供对预先存在的器具的升级。还可能提供可经配置以操作某一范围的不同器具的通用传感器。举例来说，可提供具有可编程的键的传感器，装置/器具提供者可通过适当配置(例如通过再编程)而将所述可编程的键与所需功能相关联。

参考文献

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11.WO 2009/016382

Claims

1.一种电容性位置传感器，其包含：

多个驱动电极，其在第一平面上在第一方向上延伸；

多个感测电极，其在与所述第一平面偏移的第二平面上在第二方向上延伸，使得所述感测电极与所述驱动电极在多个交叉点处交叉，其共同形成位置感测阵列；

其中所述感测电极具有在所述第一方向上延伸、部分行程朝向每一邻近感测电极的分支，使得邻近感测电极的所述分支的末端部分在所述第一方向上彼此共同延伸，所述分支被分离充分小的距离以减少对邻近于所述共同延伸部分的所述驱动电极的电容性耦合。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中对于每一驱动电极，存在一组感测电极分支，其提供在所述第一方向上占据邻近感测电极之间的区的共同延伸部分。

3.根据权利要求1所述的传感器，其中对于每一驱动电极，存在在所述第二方向上彼此偏移的多组感测电极分支，所述多组提供在所述第一方向上在不同各自区上延伸的各自共同延伸部分。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中所述感测电极在所述第一方向上彼此分离距离P_sense，且所述驱动电极在所述第二方向上彼此分离距离P_drive，其中：

P_sense/P_drive＝2m±1

其中“m”为每驱动电极的感测电极分支的组数。

5.根据权利要求4所述的传感器，其中P_drive具有与设计所述传感器所针对的触摸物体的触摸大小相当的尺寸。

6.根据权利要求1所述的传感器，其中在平面图中，每一驱动电极覆盖完全封围其相关联的感测电极分支的区域。

7.根据权利要求1所述的传感器，其中所述驱动电极中的个别驱动电极之间的间隙较小。

8.根据权利要求7所述的传感器，其中所述间隙经尺寸设定为充分小而不可见或几乎不可见。

9.根据权利要求7所述的传感器，其中所述间隙小于100微米。

10.根据权利要求1所述的传感器，其进一步包含布置在所述驱动电极下方的显示模块。

11.根据权利要求10所述的传感器，其中所述显示模块为LCD。

12.根据权利要求1所述的传感器，其中每一驱动和/或感测电极由导电材料的连续薄片制成。

13.根据权利要求1所述的传感器，其中每一驱动和/或感测电极由高度导电材料的互连线的网或细丝图案制成，所述高度导电材料的互连线的网或细丝图案共同界定每一电极。

14.根据权利要求13所述的传感器，其中所述互连线具有充分小的宽度以便不可见或几乎不可见。

15.根据权利要求1所述的传感器，其中所述驱动电极在第一线性方向上延伸，且所述感测电极在横穿所述第一线性方向的第二线性方向上延伸，使得所述多个交叉点形成网格图案。

16.根据权利要求1所述的传感器，其中所述驱动电极弓状地延伸且所述感测电极径向地延伸，使得所述多个交叉点位于一个或一个以上弓状路径上。

17.一种用于电容性触摸传感器的触摸敏感面板，所述触摸敏感面板具有在第一层中布置在衬底的一侧上的多个驱动电极和在第二层中布置在所述衬底的另一侧上的多个感测电极，使得所述感测电极与所述驱动电极在多个交叉点处交叉且彼此偏移所述衬底的厚度，其中所述感测电极具有在所述第一方向上延伸、部分行程朝向每一邻近感测电极的分支，使得邻近感测电极的所述分支的末端部分在所述第一方向上彼此共同延伸，所述分支被分离充分小的距离以减少对邻近于所述共同延伸部分的所述驱动电极的电容性耦合。

18.一种感测根据权利要求1所述的电容性位置传感器上的致动位置的方法，所述方法包含：

将驱动信号施加到多个驱动电极中的每一者；

测量从多个感测电极中的每一者接收到的感测信号，所述感测信号表示所述驱动电极与所述感测电极的每一群组之间的所述驱动信号的电容性耦合的程度；

在通过使用所述多个驱动电极各自的驱动信号循序地驱动所述多个驱动电极中的每一者所获得的感测信号之间进行内插来确定第二方向上的位置。