CN105051661B - 用于三维电场传感器的矩阵电极设计 - Google Patents

用于三维电场传感器的矩阵电极设计 Download PDF

Info

Publication number
CN105051661B
CN105051661B CN201480015517.6A CN201480015517A CN105051661B CN 105051661 B CN105051661 B CN 105051661B CN 201480015517 A CN201480015517 A CN 201480015517A CN 105051661 B CN105051661 B CN 105051661B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
segment
arrangement according
electrodes
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480015517.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105051661A (zh
Inventor
罗兰·奥鲍尔
克劳斯·卡特纳
路希安·罗斯卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microchip Technology Inc
Original Assignee
Microchip Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microchip Technology Inc filed Critical Microchip Technology Inc
Publication of CN105051661A publication Critical patent/CN105051661A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105051661B publication Critical patent/CN105051661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04101—2.5D-digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface and also measures the distance of the input means within a short range in the Z direction, possibly with a separate measurement setup

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

本发明揭示一种电极布置，其具有：发射电极，其经配置以产生延伸到观测区域中的准静态交变电场；第一电极，其在第一方向中延伸且经配置以作为接收电极连接到评估装置；及第二电极，其在不同于所述第一方向的第二方向中延伸，其中为了评估所述准静态交变电场的干扰，通过组合所述第一电极与所述第二电极而获得增强敏感性分布曲线。

Description

用于三维电场传感器的矩阵电极设计
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2013年3月15日申请的第61/801,018号美国临时申请案的权利，所述临时申请案的全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及三维电场传感器。
背景技术
三维电场传感器布置通常(例如)使用100kHz信号产生电场。此类电场从产生所述电场的装置垂直地延伸大于10cm。用户可进入此电场而不(例如)用手触摸装置，且由用户执行的手势将干扰电场。接着可测量此类失真，且可使用由布置确定的动态及静态特性以断定已执行哪一类型的手势。
图1展示典型电极布置100，其可用以产生准静态交变电近场且用以检测此类电场中的干扰。电极布置包括允许在发射TX电极120上方布置接收RX电极110的非导电衬底130。这里，可使用印刷电路板130，其中TX电极120覆盖整个底部表面且顶部表面上的条带形成一个RX电极110。然而，其它布置可使用多个RX电极且甚至可采用多个TX电极。
例如，图2展示印刷电路板200的示范性布置，其中顶部层包括布置在印刷电路板200的四个边缘处的四个RX电极210、220、230、240。此外，中心电极250布置在由四个RX电极210、220、230、240界定的区域中的顶部层内。四个RX电极210、220、230、240可为固体铜条带，而中心电极可具有如所展示的网孔或网结构。如此实施例中所展示的TX电极还可具有网孔结构且可未必布置在底部层上。如图3所展示，印刷电路板200可为多层板，且TX电极可布置在中间层中且提供切口区域以允许放置RX馈送线。此外，接地层可布置在印刷电路板的底部上(例如)以提供屏蔽。
可连接到此类电极结构200的集成电路装置的实例是由申请人制造的手势评估控制器MGC3130(也被称为)。特定地说，在电近场感测中及在三维手势辨识及跟踪技术中，可实现的范围是最关键的因素。
发明内容
根据各种实施例，引入一种用于优化电极设计以实现更好的电极敏感性分布曲线且因此实现比以前显著更大的范围(高达50％)的方法。根据特定实施例，可提供一种矩阵电极结构，其中通过组合两个或两个以上电极信号而改进三维电近场测量的范围。
根据一实施例，一种电极布置可包括：发射电极，其经配置以产生延伸到观测区域中的准静态交变电场；第一电极，其在第一方向中延伸且经配置以作为接收电极连接到评估装置；第二电极，其在不同于第一方向的第二方向中延伸，其中为了评估准静态交变电场的干扰，通过组合第一电极与第二电极而获得增强敏感性分布曲线。
根据另外实施例，可通过电容耦合第二电极与第一电极而组合第一电极与第二电极，其中第二电极是电浮动的或具有高阻抗。根据另外实施例，可由连接在第一电极与第二电极之间的离散电容器实现电容耦合。根据另外实施例，可由第一电极与第二电极之间的电容耦合路径实现电容耦合。根据另外实施例，第一电极可产生第一接收信号且第二电极产生第二接收信号，且其中用可控制个别权重来对第一信号及第二信号求和。根据另外实施例，发射电极可布置在第一接收电极及/或第二接收电极下方的层中且经配置以产生由第一接收电极及第二接收电极接收的准静态电场。根据另外实施例，发射电极确实只覆盖第一电极及/或第二电极的部分区域。根据另外实施例，电极布置可进一步包括：多个并联布置第一电极，其包括所述第一电极；多个并联布置第二电极，其垂直于第一电极而布置且包括所述第二电极，其中第一电极及第二电极形成矩阵。根据另外实施例，第一电极及第二电极可布置在发射电极上方的不同层中。根据另外实施例，每一电极可包括串联连接的多个电极片段。根据另外实施例，每一片段可具有菱形形状或斜方形形状。根据另外实施例，第一电极及第二电极各自可以叉指式结构而布置。根据另外实施例，第一电极及第二电极各自可包括内部电极及外部电极，其中外部电极形成接收电极。根据另外实施例，外部电极可与垂直于外部电极而布置的内部电极电容耦合，其中内部电极的电极片段之间的电容耦合不同于内部电极的电极片段与外部电极之间的相应电容耦合。根据另外实施例，所述第一电极及所述第二电极的邻近电极片段可具有由相应电极片段之间的距离界定的电容耦合，且外部电极的电极片段与邻近于外部电极的电极片段的内部电极的电极片段之间的第一距离不同于剩余邻近电极片段之间的第二距离。根据另外实施例，第一电极及第二电极可布置在发射电极上方的不同层中，且其中外部电极的电极片段与垂直于相应外部电极而布置的内部电极的电极片段部分地重叠。根据另外实施例，第一电极及第二电极各自可包括内部电极及外部电极，且其中外部电极形成接收电极且内部电极各自是由串联连接的多个电极片段形成。根据另外实施例，第一电极及第二电极可布置在发射电极上方的不同层中。根据另外实施例，电极布置可进一步包括布置在由矩阵界定的空间中的浮动电极片段。根据另外实施例，发射电极可在与第一电极或第二电极相同的层上且经配置以产生由第一电极及第二电极接收的准静态电场。根据另外实施例，可在运行时间中切换每一电极的功能。
根据另一实施例，一种系统可包括能够评估三维手势及触摸的电极结构，所述系统包括：-控制器，其具有至少第一端口、第二端口及第三端口，且其中电极结构包括：-发射电极，其与第一端口耦合；-第一电极，其在第一方向中延伸且与第二端口耦合；及-第二电极，其在不同于所述第一方向的第二方向中延伸且与第三端口耦合，其中第二电极相对于第一电极而布置以提供第一电极与第二电极之间的电容耦合，其中控制器经配置以在第一操作模式或第二操作模式中操作，且其中在第一操作模式中：控制器的第一端口可经配置以驱动发射电极以产生交变电场；控制器的第二端口可经配置以连接第一电极与用于评估从所述发射电极接收的信号的检测单元；及控制器的第三端口经配置以在高阻抗状态中；且其中在第二操作模式中：控制器的第二端口及第三端口经配置以耦合第一电极及第二电极与电容测量单元。
根据另外实施例，系统可进一步包括在第二方向中延伸的多个第三电极。根据另外实施例，系统可进一步包括在第一方向中延伸的多个第二电极，其中第一电极及第二电极是以矩阵而布置。根据另外实施例，系统可进一步包括用于当在所述第二模式中操作时选择性地耦合多个第二电极中的一者及多个第三电极中的一者与所述电容测量单元的多路复用器单元。根据另外实施例，系统可进一步包括可操作以使多个第三电极与所述控制器断开连接或将与多个第三电极连接的端口切换为高阻抗状态的多路复用器单元。
根据又一实施例，一种供在三维定位及手势传感器布置及/或投射电容式触摸传感器布置中使用的电极矩阵结构可包括：-第一层，其包括发射电极；-第二层，其包括以多个行及列而布置的电极元件，其中每一行及每一列的电极元件彼此连接使得每一行及列界定单独电极线，其中外部电极线界定左侧及右侧垂直电极与上部及下部水平电极，且其中由内部行及列形成的内部电极线相对于左侧、右侧、上部及下部水平电极而布置，使得内部垂直电极线电容耦合到上部及下部电极以增强上部及下部电极线的敏感性，且内部水平电极线电容耦合到左侧及右侧电极以增强左侧及右侧电极线的敏感性。
根据电极矩阵的另外实施例，左侧电极线或右侧电极线的电极片段与内部水平电极线的邻近片段之间的距离或上部电极线或下部电极线的电极片段与内部垂直电极线的邻近片段之间的距离可不同于(特定地说，大于或小于)内部垂直及水平电极线的邻近电极片段之间的距离。根据电极矩阵的另外实施例，矩阵的每一电极可为斜方形形状或菱形形状。根据电极矩阵的另外实施例，电极矩阵可进一步包括布置在第一层与第二层之间的第三层，其中水平电极线布置在第二层中且垂直电极线布置在第三层中。根据电极矩阵的另外实施例，电极矩阵可进一步包括布置在第一层与第二层之间的第三层，其中垂直电极线布置在第二层中且水平电极线布置在第三层中。根据电极矩阵的另外实施例，电极矩阵可进一步包括由所述行及列形成的空间中的浮动电极。
根据又一实施例，一种供在三维传感器布置中使用的电极矩阵结构可包括：-第一、第二、第三及第四条带形状电极，其经布置以形成具有内部区域的矩形，其中每一电极经配置以与接收器耦合；-浮动中心电极，其布置在内部区域中且与第一、第二、第三及第四电极电容耦合以增强第一、第二、第三及第四电极的敏感性。
附图说明
图1展示具有TX电极及RX电极的常规电极布置。
图2展示印刷电路板上的具有多个电极的典型电极布置。
图3展示穿过如(例如)图2所展示的印刷电路板的截面图。
图4a展示在垂直于接收器电极e(左侧)的手移动时的敏感性分布曲线(右侧)。
图4b展示在平行于接收器电极e(左侧)的手移动时的敏感性分布曲线(右侧)。
图4c展示一个垂直接收器电极及一个水平接收器电极的叠加敏感性分布曲线(右侧)。
图4d展示一个垂直接收器电极及一个水平接收器电极的叠加敏感性分布曲线(右侧)。对手位置的相依性(南-北方向)-与图4c相比较。
图4e展示一个垂直电极及m个水平电极对西-东敏感性分布曲线中的对手位置的较低北-南相依性的叠加敏感性分布曲线(右侧)。
图4f展示一个垂直电极及m个水平电极或一个垂直电极及单一中心电极的另一叠加敏感性分布曲线(底部)。
图5展示具有菱形元件的矩阵电极，其中内部电极用以在远距离处(北、东、南、西)增强外部电极的敏感性。
图6展示具有电容耦合垂直中心电极以在远距离处增强外部西侧及东侧电极的敏感性的框架电极。
图7展示中心区域中具有较小菱形元件的矩阵电极。
图8展示根据图7的一些电极的等效电路。
图9展示具有电容耦合垂直中心电极及附接接收器放大器的框架电极。
图10展示具有电容耦合矩形中心电极以在远距离处(北、东、南、西)增强全部四个外部电极的敏感性的框架电极。
图11展示具有Tx、Rx及水平与垂直触摸电极的布置的等效电路图。
图12a展示具有斜方形元件的矩阵电极，其中内部电极线(白色波浪线)用以在远距离处(北、东、南、西)增强外部电极的敏感性。
图12b展示具有斜方形元件的矩阵电极，其中接收电极布置在一个层中。第二TX发射层呈浅灰色。
图12c展示另一实施例，其中通过增加外部电极到内部电极的距离而调整所述距离以更好地线性化敏感性分布曲线。
图12d展示类似于图12a到12c所展示的实施例的另一实施例，其中发射电极确实只覆盖第一电极及/或第二电极的部分区域。
图13展示具有斜方形元件的矩阵电极，其中接收电极布置在两个不同层中。层1(深灰色及白色)具有垂直对准电极。层2(深灰色及浅灰色)具有水平对准电极。第三TX发射层呈浅灰色。
图14展示两层RX设计中的斜方形元件之间不具有互连线的矩阵电极。层1(深灰色及白色斜条纹斜方形)具有垂直对准电极。层2(影线波浪电极)具有水平对准电极。第三TX发射层呈浅灰色。
图15展示两层RX设计中具有斜方形元件的矩阵电极，其中呈深灰色及影线(北、东、南、西)的外部接收电极在z方向中与用以跨距离增强敏感性的内部电极部分地重叠。层1(深灰色及斜条纹斜方形)具有垂直对准电极。波浪形内部电极被绘制为透明以可视化与接收东侧及西侧电极的重叠。层2(影线及波浪形电极)具有水平对准电极。影线北侧及南侧接收电极被绘制为透明以可视化重叠。第三TX发射层呈浅灰色。
图16展示两层RX设计中具有斜方形元件的矩阵电极，其中呈深灰色及影线(北、东、南、西)的外部接收电极在z方向中与用以跨距离增强敏感性的内部电极部分地重叠。RXRX载体层具有εrRXRX。TXRX载体层具有εrTXRX。
图17展示另一实施例，其中额外浮动正方形电极放置在行与列之间的区域中。
具体实施方式
电场是由电荷产生且三维地分布在空间中。已由申请人开发的技术利用自我产生准静态但交变的电场以(例如)使用100kHz信号感测导电对象(例如人体)。为了产生电场，使用单独TX电极层。在人手侵入电近场的情况下，电近场以截取场力线分流到接地的方式失真。以此方式，三维电场按三维函数而退化。申请人的技术可只使用四个接收电极以检测不同位置处的电场变化且确定全部三个维度中的电场失真起源。申请人的MGC3130芯片可分辨低于1fF(一毫微微法拉)的电容。可从申请人的网页获得数据表“Microchip MGC3130,Single-Zone 3D Gesture Controller Data Sheet”(2012年，DS41667A)且其以引用方式并入本文中。在确定侵入电场的对象的三维位置的情况下，必须将最小数目的三个接收电极用于三边测量。在技术中，通常使用两对电极(四个)以从彼此分离地计算电场干扰对象的x及y位置。使用一对电极以计算x位置及到对象的距离(z位置)且使用另一对电极以计算y位置。本发明中描述的技术应用于最小数目的一个接收电极。
Mao Chundong的2010年硕士论文“Weiterentwicklung eines Messsystems undSignalverarbeitung mit einem kapazitiven Handgestensensor”中展示接收电极处的测定电场强度大致以与1/d2成比例的函数而减低，其中d是电场失真接地对象(例如，用户的手)与接收测量电极相隔的距离。基本上，接地手将所产生的电场部分得分流到接地。图4a展示用户的手到接收电极的距离d内的信号偏差SD的敏感性分布曲线。这里，在具有或不具有用户的手的情况下，信号偏差SD是测定电场强度的差量信号的量度。针对准确非跳动位置跟踪，可期望获得高SD水平及跨距离的充分下降。因为1/d2函数随距离极速变得平坦且位置跟踪变得不明确，所以1/d2下降使针对较大d的位置跟踪有问题。可期望获得跨距离的信号偏差的近似恒定下降，以跨与电极相隔的距离实现良好位置跟踪准确度。本发明展示如何可通过组合一个以上接收电极的信号且因此实现改进位置跟踪准确度而控制跨距离的信号偏差函数。
此外，对于1/d2函数，从2013年2月27日申请且让渡给申请人且以引用方式并入本文中的未公开美国专利申请案13/778394-“Method for Forming A Sensor ElectrodeFor A Capacitive Sensor Device”知道平行于线性电极而移动的对象的敏感性分布曲线。图4b展示当手位于电极的中间时信号偏差达到其最大值且到接收器电极的两端减低。
在图4c中，展示当选择电极信号的最佳叠加时，叠加垂直及水平电极两者的信号产生具有跨距离(针对手到水平电极e2的一个距离)的大致恒定下降的信号偏差的所需斜率。可在以下情况下完成叠加：
i)在硬件级别上通过电极信号的电容或电阻耦合进行，
ii)在模拟前端中通过求和放大器进行，其中用可控制个别权重来对接收电极的信号与“改进电极”的信号求和，或
iii)在数字信号处理域中进行。与ii)中描述的求和方法相同，但用数字化信号。
图4c展示两个电极之间的电容耦合，其中耦合电容器确定叠加的强度。电容耦合方法(i)为最简单且最具成本效益的解决方案且在下文予以进一步描述。可使用以下方式实现电容耦合：
a)通过两个电极(在图4c的实例中，在左上角)的紧密布置且产生与电容CK的电容耦合路径，
b)通过引入离散电容器元件CK。
只具有一个“改进”(水平)电极的此(简单)解决方案的劣势是组合敏感性分布曲线对手到水平电极e2的距离(参见图4d)的相依性。当手太靠近水平电极e2时，用凹曲线形状“过度补偿”组合敏感性分布曲线。经过度补偿的敏感性分布曲线的最大值是远在检测区域内，且在用户的手是在所述最大值之前或之后的情况下是不明确的。
图4e展示如何可通过引入m个水平“改进”电极eh1到ehm而使补偿跨手的南-北位置大致恒定的解决方案，其中所述水平电极电容耦合到接收西侧电极ev1中。在相应应用(例如，在键盘应用中，可假设手几乎平坦保持且总来自南方向)中，通过将耦合电容Ck1到Ckm个别地调谐到典型手势且调谐到水平“改进”电极而实现最佳结果。
图4f展示与全铜中心电极相比较具有水平条纹的敏感分布曲线的线性化。展示在图4f右侧上的全铜区域类似于下文中将展示的具有设置为紧密靠近的菱形的结构。代替作为对象的手进入电场，图4f展示可为标准化矩形砖形状对象的所谓砖(例如，使用铜箔覆盖的聚苯乙烯发泡塑料砖)可用作标准化手模仿对象。根据各种实施例，接收电极可经设计使得在无任何敏感性损失的情况下产生“线性”敏感性形状。换句话来说，接收电极的设计应包括在图4f的左侧上展示的水平条纹电极的益处(例如，由多个电极获得的电压分布曲线)及在右侧上展示的全铜区域Ck_full的益处(在西侧电极与全铜区域之间的较强电容耦合)。
如在主张第61/609,538号美国临时申请案的优先权且名称为“用于在电容式触摸控制器与手势检测装置之间共享电极的系统及方法(SYSTEM AND METHOD TO SHAREELECTRODES BETWEEN CAPACITIVE TOUCH CONTROLLER AND GESTURE DETECTION DEVICE)”的优先权的美国申请案13/675615(所述案已受让于申请人，所述案以全文以引用方式并入本文中)中描述，系统及方法可用于由触摸控制器及手势检测系统使用电极。通常，触摸控制器系统通过电容测量方法(例如，通过经由非差动/差动测量的自电容及互电容)确定水平电极与垂直电极之间的耦合且因此可通过测量电容改变来确定一或多个手指的触摸位置。例如在主张DE 10 2008 036 720.6的优先权、标题为“用于产生指示肢体的位置或位置的改变的信号的传感器系统(SENSOR SYSTEM FOR GENERATING SIGNALS THAT AREINDICATIVE OF THE POSITION OR CHANGE OF POSITION OF LIMBS)”(所述案已受让于申请人，所述案全文以引用方式并入本文中)的美国专利申请公开案US2012/0313852中描述的手势检测系统通常连接到本专利申请案中描述的电极矩阵结构的外部电极。所述电极可与触摸控制器共享或不共享。
图5及7展示以矩阵而布置的电极片段的实施例。此类布置通常在如以上提及的电容式触摸传感器装置中使用。例如，此类电极片段可布置在透明层中以用作(例如)LCD显示器上方的触摸传感器。触摸改变相邻单元的电容耦合。通过激活单一行或列，可检测列或行的传感器元件的电容耦合。例如，可通过顺序地激活全部行且顺序地确定到相应列的耦合而确定一或多个触摸位置，或反之亦然。
这些类型的触摸传感器布置还可用于如以上讨论的无触摸手势辨识。为此目的，指示为电极线eWest,East,North,South的最外部电极线可用作如图6中的等效电路中展示的电极条纹，其中内部电极片段可一起切换以形成中心电极。在不使用触摸控制器系统的情况下，图5及7所描述的矩阵结构的内部电极可为浮动电极。浮动意指所述电极并未连接到任何电路。
如图5的实施例中所展示，水平电极条纹及垂直电极条纹是分别由串联耦合的水平或垂直布置菱形形状的电极形成。这些电极片段的优势是可提供极均质光学表面。虽然图5展示根据另一实施例的到矩阵右侧及底部上的串联连接电极的连接，但是水平线的行还可各自交替地在左侧及右侧上连接，从而形成叉指式结构。可针对具有矩阵的顶部及底部侧上的连接的垂直电极线作出类似布置。
存在形成水平电极条纹的串联耦合的多个水平布置传感器元件500、510。类似地，存在多个垂直布置电极片段600、610，其串联耦合以形成垂直电极条纹。可由相应多路复用器切换单元个别地选择每一水平或垂直电极条纹。针对每一水平行(例如eNorth及eSouth及位于其中间的行)，最左侧及最右侧电极片段可被设计为实际上具有三角形形状的半菱形510。类似地，每一列的顶部及底部电极610(例如eWest及eEast及其中间的任何列)可具有类似形状。因此，如图5所展示，整个矩阵填满矩形。在图5中展示的西侧电极及东侧电极具有填充灰色的电极片段600、610，而中间列被展示为具有白色片段。北侧及南侧水平电极片段500、510被标记有水平影线，而布置在其中间的行的片段被展示为填充有波浪线。紧挨西侧电极列的一些电极片段的特定电容耦合是展示在图5中的右侧上。
图6展示根据各种实施例的以矩阵可获得的电极片段的示范性使用，所述矩阵是如由图5的传感器结构提供以供在手势辨识系统中使用。图6展示选项，其中改进(中心)电极未必需要垂直于接收电极而布置。在此选项中，平行中心电极被引入到西侧及东侧接收电极的中间。在此实例中再次完成电容耦合。再者，北侧电极eNorth及南侧电极eSouth是分别由串联耦合的顶部及底部电极片段500、510形成。类似地，西侧电极eWest及东侧电极eEast是分别由串联耦合的最左侧及右侧电极片段600、610形成。中心电极eCenter是由图5中的白色或使用波浪线展示的中心电极片段形成。中心区域的菱形电极片段越靠近，此布置与如在展示作为中心电极的全铜区域的图4f的右侧上展示的布置越类似。
图7展示如图5的类似布置，其中内部行及列的电极片段700的大小与图5中展示的实施例相比较是较小的且因此产生更小电容耦合。再者，图7的右侧展示相应电极片段之间的电容耦合。因此，取决于这些内部电极片段与外围电极eWest,East,North,South之间的间隙，相邻电极片段之间存在强或弱电容耦合。
在设计电极结构时，目标是在无敏感性损失的情况下产生“线性”敏感性形状。因此，例如：
-如图4f的图表中展示的相同弯曲度应被增加到西侧电极eWest的分布曲线。
-需要增加水平电极的相同电压。
在一个手势电极的给定敏感性分布曲线的情况下，必须增加某个电压电平的信号弯曲度以获得最好的线性化。由于存在第二电极而增加的电压电平取决于耦合电容Ck及朝向手的第二电极敏感程度。因为表面面积会影响敏感性影响，所以必须根据每一电极的敏感性调适Ck。图4f中的实例：图4f的第二电极左侧是条纹且产生比在图4f右侧中的较大铜区域低的信号电平。为了从第二电极到RX电极叠加相同电压，全铜电极需要比条纹设置所需要的耦合电容的总和低的Ck。
-具有更小表面的条纹需要更强耦合->∑Ckn>Ck_full
-在调整Ck的情况下，耦合相同TX电压->期望相同敏感性
-可通过TC搭配不同菱形间隔影响敏感性
当存在如每一条纹上的触摸控制器的裸片输入电容的电容负载时，因为通过接地电容减少每一条纹电极上的信号，所以接收电极的敏感性将降低。为实现线性化，可需要增加Ck以获得相同信号电压。在增加Ck的情况下，还可减少接收电极的阻抗(更高电容负载)，其导致更低敏感性。
如图8中更详细地所展示，小间隙(具有恒定电极区域)导致水平线与垂直线之间的强耦合。间隙越小，触摸控制器的接地电容的负面影响越高。例如，水平电极条纹的每一电极片段800提供相应水平线与垂直线之间的强耦合。在图8中的右侧上展示详细及简化等效电路。
水平线对于手敏感性较低。因此，必须增加CRxH以获得用于线性化效果的所需电压。RX到GND耦合增加且变得更不敏感。水平线与垂直线之间的更小间隙的使用因此变得有利。相同效果适用于垂直线及北/南侧电极。
图9及10再次展示使用准静态电场评估的手势检测系统中电极的典型设计及使用。图式未展示发射器电极，发射器电极通常布置在如图9及10所展示的接收器电极结构下方且可覆盖整个接收器电极区域。图9此外展示具有相应输入电容CD_GND(D在这里代表方向北、东、南、西)的接收器输入电路。最佳耦合电容CKD是通过到发射电极(如以上提及，发射电极通常是接收电极结构下方的大电极(图9中未展示))的接收电极电容、到接地的接收电极电容及接收器电路输入电容CD_GND确定。此适用于本发明的全部引入电极设计。由接收电极eWest,East,North,South产生的各种信号可馈送到与评估装置920耦合的切换单元910。切换单元允许顺序地分析各种电极信号。此类切换单元910可为具有如通常在微控制器的模数转换(ADC)单元中使用的多路复用器的取样及保持单元。然而，如果可获得多个ADC单元，那么还可省略此类单元。
图9展示具有手势检测系统的个别放大器(优选地，高阻抗放大器)的个别接收电极的耦合。图10展示布置，其中，特定地说，由内部水平及垂直触摸电极片段形成大中心电极。图10因此展示可用作改进电极结构范围的片式中心电极。如所展示，可界限中心电极到全部四个接收电极的电容。再者，替代地，在第五输入通道的情况下，还可在模拟电路或在数字信号处理域中实现叠加。图11展示此类电极结构的等效电路。
如以前提及，通常通过三边测量使用四个接收电极来确定位置。图12a(右侧)展示如何可将呈现在图4e及f中的实施例归纳为具有水平及垂直电极的矩阵结构并且转变为四RX电极框架设计。与以深灰色或白色展示的垂直电极元件相同，以波浪线或影线展示的水平电极元件(在这里为斜方形形状)是经由不同线结构r1互相连接。如上文所提及，一条水平或垂直电极元件线产生一个线性电极。接收RX电极是外部“框架”电极线-西侧及东侧电极是以深灰色展示，北侧及南侧电极是以影线样式展示。西侧及东侧电极的范围及敏感性分布曲线是由电容耦合到相应西侧及东侧电极eWest、eEast的以波浪样式展示的水平电极改进。北侧及南侧电极eNorth、eSouth的范围及敏感性分布曲线是由以白色展示的垂直电极片段改进。图12a中的放大图展示如何通过将此实例中的内部水平电极片段1210的相应片段布置为更靠近西侧及东侧电极eWest、eEast的相应片段而实现特定耦合。因此，距离r1小于片段之间的总体距离r2。相对于内部垂直电极片段1220作出相同布置。在图12c中完成相同调整，而这里，相对于r2增加距离r1以实现线性化效果。特定地说，各种电极片段的斜方形形状有利于允许通过平行于如所展示的具有图12a及12c中的内部片段1210的两个连续垂直电极片段的邻近边缘而放置内部水平电极片段的边缘调整电容耦合。应注意，r2指示电极片段之间的总体距离且距离r1只用于邻近于四个主要接收电极eNorth,eSouth,SWest,eEast中的一者的所述片段。
图12a(左侧)展示可通过电极元件之间的距离r1控制位于中心的改进电极线(波浪或白色)与外部框架电极之间的电容耦合。通常，考虑触摸及3D定位及3D手势的特定优化的应用，确定到外部框架电极的内部电极耦合的距离r1不同于确定内部垂直及水平电极的耦合的距离r2。水平及垂直电极可在一个层上，但也可在两个不同层上。在水平及垂直电极是在一个层中的情况下，必须使用互连线上的电桥1230以分离水平及垂直结构。
图12b展示根据一个实施例的相对于接收电极片段在三维中的布置的接收电极片段的透视图。图12b因此展示设置，其中垂直及水平RX接收电极是在一个层内。到产生电场的TX信号发射层的距离是由hTXRX给出。
图12b还展示系统中的电极的典型连接。手势评估装置1240具有四个输入及一个输出。所述输入与接收电极eNorth、eSouth、eWest、eEast连接，且所述输出与发射器电极连接。针对手势评估系统，剩余垂直及水平电极未连接到评估装置1240。然而，可在使用用于触摸及手势检测两者的电极矩阵的组合系统中提供此类连接。在手势模式期间，将只连接电极eNorth、eSouth、eWest、eEast及发射电极，而剩余连接将切换为高阻抗，由此允许这些电极为分布曲线增强的目的而浮动，如本发明中所讨论。在触摸模式操作期间，相应片段需要确定将由开关矩阵激活触摸，如所属领域中所知。
图12d展示与图12a到c所展示的实施例类似的另一实施例，其中发射电极确实只覆盖第一电极及/或第二电极的部分区域。因此，发射电极可被塑形为框架。
图13展示设置，其中垂直RX接收电极eWest、eEast及水平RX接收电极eNorth、eSouth是在被分离距离hRXRX的两个不同层上。到产生电场的TX信号发射层的距离是由hTXRX给出。
图14展示与图13相同的设置，但不具有斜方形电极元件之间的互连线，这是因为垂直及水平电极是在两个不同层上且无需互连电桥。这里，每一斜方形的尖端与邻近片段的尖端结合。因此，连续电极条纹是由以垂直或水平线而布置的多个片段形成。
图15展示其中接收RX电极与改进中心电极的电容耦合是通过垂直及水平电极的部分重叠而完成的可能性，其中重叠元件是在不同层中。在此实例中，通过以一个大RX斜方形线元件1400分别替换形成相应RX电极eNorth、eSouth、eWest、eEast的单一斜方形片段而完成重叠。当六(6)个斜方形片段形成垂直电极条纹且七(7)个斜方形片段形成水平电极条纹时，由如图14所展示的一个单一大电极eNorth、eSouth、eWest、eEast替换矩阵中的相应六个或七个片段。如何使区域重叠的许多其它方法是可能的。在此情况下，可通过改变重叠区域的大小而控制耦合电容CK。
在两个层的情况下，用例如印刷电路板PCB、塑料(例如，聚碳酸酯(PC))、PC-ABS、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸玻璃(塑料玻璃)、玻璃等的非导电材料(分离RXRX载体层)来分离RX层。同时，还用非导电材料来分离TX与RX层(分离TXRX载体层)，参见图16。根据一实施例，载体层厚度hRXRX尽可能小以实现水平电极及垂直电极对于目标对象(例如，用户的手)的最类似的敏感性。TXRX载体层的相对电容率或εTXRX应尽可能小以使RX电极与TX电极尽可能多地去耦，以在给定TXRX载体层厚度hTXRX下实现最大敏感性。
因此，两个载体层具有相同低电容率材料以实现最好结果。良好透明材料将为(例如)具有εr≈2到3的聚碳酸酯或PET。然而，为了水平及垂直电极的最好敏感性及类似性能，最好选项是只使用一个RX层。
图17展示又一实施例，其中额外浮动正方形形状电极1600放置在行与列之间的区域中。图17展示可引入额外浮动电极结构(例如)以获得不仅对于显示器应用是重要的尽可能均质的光学表面。
以上所讨论的实施例给出可如何设计电极元件的实例(例如，斜方形或菱形形状等)。许多不同设计是可能的。
总而言之，同时使用波浪线填充的水平电极eH1到eHm，以增强西侧电极与东侧电极的距离范围且优化两个敏感性分布曲线(线性减低)。可使用如前文描述的相同电容耦合技术或模拟前端或数字信号处理技术以叠加电极上的信号。最简单的是如图4c及12a所展示的在个别波浪水平电极线与灰色接收电极(西侧及东侧)之间的电容耦合方法，其中在此情况下，改进(波浪线填充水平)电极可为浮动的且并非必须连接到信号获取系统。为了取得大检测区域，通过调整距离r1而使敏感性分布曲线线性化，其导致不同距离r1及r2。
在组合触摸面板/触摸屏幕解决方案的情况下，改进电极还可连接到单独触摸控制器或连接到组合3D手势跟踪及辨识触摸控制器装置(或集成电路)的输入。在此类情况下，必须确保此类触摸控制器的接收通道必须具有如图9所展示的高阻抗，例如，取决于总体电极大小，输入电容应低于1pF、3pF、5pF、10pF。白色垂直电极eV1到eVn可分别用以增强北侧及南侧电极的距离范围。
应注意，不同实施例的各种特征可自由地组合。例如，一个实施例中界定的形状还可应用于其它实施例。例如(但不限于)控制器的电路结构可与其它实施例一起使用。一个实施例的电极布置的结构布置还可应用于例如系统实施例的其它实施例。特征的其它组合是可能的。

Claims (29)

1.一种电极布置，其包括：
发射电极，其接收交变驱动信号以产生延伸到观测区域中的准静态交变电场；
第一电极，其在第一方向中延伸且经配置以作为接收电极连接到评估装置；
第二电极，其在不同于所述第一方向的第二方向中延伸，
其中所述第二电极是电浮动的或具有高阻抗连接，其中为了以所述第一电极来评估所述准静态交变电场的干扰，通过电容耦合所述第一电极和所述第二电极而获得所述第一电极的增强敏感性分布曲线。
2.根据权利要求1所述的电极布置，其中通过电容耦合所述第二电极与所述第一电极而组合所述第一电极与所述第二电极。
3.根据权利要求2所述的电极布置，其中由连接在所述第一电极与所述第二电极之间的离散电容器实现所述电容耦合。
4.根据权利要求2所述的电极布置，其中由所述第一电极与所述第二电极之间的电容耦合路径实现所述电容耦合。
5.根据权利要求1所述的电极布置，其中所述第一电极产生第一接收信号且所述第二电极产生第二接收信号，且其中用可控制个别权重来对所述第一接收信号及所述第二接收信号求和。
6.根据权利要求1所述的电极布置，其中单一发射电极布置在所述第一电极及/或所述第二电极下方的层中且经配置以产生由所述第一电极及所述第二电极接收的所述准静态电场。
7.根据权利要求6所述的电极布置，其中所述层确实只覆盖所述第一电极及/或所述第二电极的部分区域。
8.根据权利要求1所述的电极布置，其包括
多个并联布置第一电极，其包括所述第一电极；
多个并联布置第二电极，其垂直于所述第一电极而布置且包括所述第二电极，
其中所述第一电极及所述第二电极形成矩阵；及
其中所述第一电极和所述第二电极各自包括内部电极和外部电极，且其中所述外部电极形成接收电极。
9.根据权利要求6所述的电极布置，其中
所述第一电极及所述第二电极布置在所述发射电极上方的不同层中。
10.根据权利要求8所述的电极布置，其中
每一电极包括串联连接的多个电极片段。
11.根据权利要求10所述的电极布置，其中每一片段具有菱形形状。
12.根据权利要求10所述的电极布置，其中每一片段具有斜方形形状。
13.根据权利要求10所述的电极布置，其中所述第一电极及所述第二电极各自以叉指式结构而布置。
14.根据权利要求10所述的电极布置，其中所述内部电极各自是由多个电极片段形成。
15.根据权利要求14所述的电极布置，其中外部电极与垂直于所述外部电极而布置的内部电极电容耦合，其中垂直布置的内部电极的相邻电极片段之间的所述电容耦合不同于所述内部电极的相邻电极片段与所述外部电极之间的所述相应电容耦合。
16.根据权利要求14所述的电极布置，其中所述第一电极及所述第二电极的邻近电极片段具有由相应电极片段之间的距离界定的电容耦合，且外部电极的所述电极片段与邻近于所述外部电极的所述电极片段的内部电极的所述电极片段之间的第一距离相对于剩余邻近电极片段之间的第二距离更小。
17.根据权利要求14所述的电极布置，其中所述第一电极及所述第二电极布置在所述发射电极上方的不同层中，且其中所述外部电极与垂直于所述相应外部电极而布置的所述内部电极的电极片段部分地重叠。
18.根据权利要求14所述的电极布置，其中每一片段具有菱形形状。
19.根据权利要求14所述的电极布置，其中每一片段具有斜方形形状。
20.根据权利要求14所述的电极布置，其中所述第一电极及所述第二电极布置在所述发射电极上方的不同层中。
21.根据权利要求10所述的电极布置，其进一步包括布置在由所述矩阵界定的空间中的浮动电极片段。
22.根据权利要求1所述的电极布置，其中所述发射电极是在与所述第一电极或所述第二电极相同的层上且经配置以产生由所述第一电极及所述第二电极接收的所述准静态电场，其中可在运行时间中切换每一电极的功能。
23.一种包括根据前述权利要求1-22中任一权利要求所述的电极布置的系统，其进一步包括：
控制器，其具有至少第一端口、第二端口及第三端口，
其中所述控制器经配置以在第一操作模式或第二操作模式中操作，且其中在第一操作模式中：
所述控制器的所述第一端口可经配置以驱动所述发射电极以产生所述准静态交变电场；
所述控制器的所述第二端口可经配置以连接所述第一电极与用于评估由所述第一电极从所述发射电极接收的信号的检测单元；及
所述控制器的所述第三端口经配置以连接到所述第二电极以切换入高阻抗状态中；
且其中在第二操作模式中：
所述控制器的所述第二端口及所述第三端口经配置以耦合所述第一电极及所述第二电极与电容测量单元。
24.根据权利要求23所述的系统，其进一步包括以矩阵布置的多个第一电极和多个第二电极，及用于当在所述第二操作模式中操作时选择性地耦合所述多个第一电极中的一者及所述多个第二电极中的一者与所述电容测量单元的多路复用器单元。
25.根据权利要求23所述的系统，其进一步包括在第二方向中延伸的多个第二电极，及可在所述第一操作模式中操作以使所述多个第二电极与所述控制器断开连接或将与所述多个第二电极连接的端口切换为高阻抗状态的多路复用器单元。
26.一种包括能够评估三维手势及触摸的电极布置的系统，所述系统包括：
发射电极，其接收交变驱动信号以产生延伸到观测区域中的准静态交变电场；
第一接收电极，其在第一方向中延伸且经配置以产生第一接收信号；及
第二接收电极，其在不同于所述第一方向的第二方向中延伸，且经配置以产生第二接收信号，
求和电路，其经配置以用可控制的个别权重对所述第一接收信号和所述第二接收信号求和。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述求和电路是包括接收所述第一接收信号和第二接收信号的求和放大器的模拟前端电路。
28.根据权利要求26所述的系统，其中所述求和电路经配置以将所述第一接收信号和所述第二接收信号转换为数字信号，且所述求和电路包括处理装置，所述处理装置经配置以用可控制的个别权重对所述数字信号求和。
29.根据权利要求28所述的系统，其进一步包括以矩阵布置的多个所述第一接收电极和多个所述第二接收电极，及用于选择性地将多个所述第一接收电极中的一者及多个所述第二接收电极中的一者与模数转换器耦合的多路复用器单元。
CN201480015517.6A 2013-03-15 2014-03-08 用于三维电场传感器的矩阵电极设计 Active CN105051661B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361801018P 2013-03-15 2013-03-15
US61/801,018 2013-03-15
US14/197,507 2014-03-05
US14/197,507 US10352976B2 (en) 2013-03-15 2014-03-05 Matrix electrode design for three-dimensional e-filed sensor
PCT/US2014/022177 WO2014150088A1 (en) 2013-03-15 2014-03-08 Matrix electrode design for three-dimensional e-field sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105051661A CN105051661A (zh) 2015-11-11
CN105051661B true CN105051661B (zh) 2019-04-02

Family

ID=51525325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480015517.6A Active CN105051661B (zh) 2013-03-15 2014-03-08 用于三维电场传感器的矩阵电极设计

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10352976B2 (zh)
EP (1) EP2972710B1 (zh)
JP (1) JP6324484B2 (zh)
KR (1) KR102234990B1 (zh)
CN (1) CN105051661B (zh)
TW (1) TWI640785B (zh)
WO (1) WO2014150088A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9459296B2 (en) 2012-10-19 2016-10-04 Microchip Technology Germany Gmbh Ii & Co. Kg Electrode design for electric field measurement system
WO2015198977A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 シャープ株式会社 タッチパネル付き表示装置
CN104461158A (zh) * 2014-12-26 2015-03-25 合肥鑫晟光电科技有限公司 触控面板及显示装置
US9665725B2 (en) 2015-02-06 2017-05-30 Microchip Technology Incorporated Gesture based access control method and system
US10108292B2 (en) * 2015-04-22 2018-10-23 Microchip Technology Incorporated Capacitive sensor system with multiple transmit electrodes
US10444892B2 (en) * 2015-10-07 2019-10-15 Microchip Technology Incorporated Capacitance measurement device with reduced noise
TW201730733A (zh) 2016-02-17 2017-09-01 原相科技股份有限公司 三維手勢感測方法及使用其的觸控感測裝置
US10394332B2 (en) * 2016-04-07 2019-08-27 Microchip Technology Germany Gmbh Sensor design for enhanced touch and gesture decoding
GB201722248D0 (en) * 2017-12-28 2018-02-14 Zedsen Ltd Examining objects with electric field
US11243646B2 (en) * 2019-12-04 2022-02-08 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
EP3839706B1 (fr) * 2019-12-20 2023-07-05 The Swatch Group Research and Development Ltd Procede et dispositif de determination de position d'un objet sur une surface donnee
CN112732114A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 天马微电子股份有限公司 触控面板、触控面板的驱动方法及显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201248462A (en) * 2011-05-20 2012-12-01 Nat Univ Tsing Hua 3-D touch sensor and 3-D touch panel
CN102819349A (zh) * 2012-05-14 2012-12-12 友达光电股份有限公司 一种触控显示器及触控显示器的驱动方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004088218A (ja) 2002-08-23 2004-03-18 Tokai Univ 平面アンテナ
DE102008036720A1 (de) 2007-04-26 2011-02-03 Ident Technology Ag Sensoreinrichtung zur Generierung von hinsichtlich der Position oder Positionsänderung von Gliedmaßen indikativen Signalen
US8330474B2 (en) * 2008-10-15 2012-12-11 Synaptics Incorporated Sensor device and method with at surface object sensing and away from surface object sensing
US8610009B2 (en) * 2008-10-22 2013-12-17 Atmel Corporation Capacitive touch sensors
DE102011010919B4 (de) 2010-02-10 2018-05-09 Microchip Technology Germany Gmbh System und Verfahren zur Generierung eines mit einer manuellen Eingabeoperation korrelierenden Signales
WO2011098280A1 (en) 2010-02-10 2011-08-18 Ident Technology Ag Computer keyboard with integrated an electrode arrangement
KR20110111192A (ko) * 2010-04-02 2011-10-10 삼성전자주식회사 터치 패널에서 전극 패턴을 형성하는 방법 및 장치
DE102011015806A1 (de) 2011-04-01 2012-10-04 Ident Technology Ag Displayeinrichtung
US8482546B2 (en) 2010-06-30 2013-07-09 Cypress Semiconductor Corporation Self shielding capacitance sensing panel
US8638316B2 (en) * 2011-03-11 2014-01-28 Cypress Semiconductor Corporation Two prong capacitive sensor pattern
JP5459795B2 (ja) 2011-06-06 2014-04-02 株式会社ワコム 電子機器
US8674956B2 (en) 2011-06-13 2014-03-18 Chimei Innolux Corporation In-cell touch sensor touch area enhancing algorithm
US9323379B2 (en) * 2011-12-09 2016-04-26 Microchip Technology Germany Gmbh Electronic device with a user interface that has more than two degrees of freedom, the user interface comprising a touch-sensitive surface and contact-free detection means
US20140049271A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-20 Matthew Trend Self-shielding co-planar touch sensor
US9383781B2 (en) * 2013-08-06 2016-07-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Touch sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201248462A (en) * 2011-05-20 2012-12-01 Nat Univ Tsing Hua 3-D touch sensor and 3-D touch panel
CN102819349A (zh) * 2012-05-14 2012-12-12 友达光电股份有限公司 一种触控显示器及触控显示器的驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105051661A (zh) 2015-11-11
EP2972710B1 (en) 2021-02-17
TWI640785B (zh) 2018-11-11
WO2014150088A1 (en) 2014-09-25
US20140267155A1 (en) 2014-09-18
EP2972710A1 (en) 2016-01-20
KR20150131353A (ko) 2015-11-24
KR102234990B1 (ko) 2021-04-02
JP2016511482A (ja) 2016-04-14
US10352976B2 (en) 2019-07-16
TW201502536A (zh) 2015-01-16
JP6324484B2 (ja) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105051661B (zh) 用于三维电场传感器的矩阵电极设计
CN106325589B (zh) 输入装置的传感器焊盘和显示驱动器焊盘的排列
JP6700896B2 (ja) 検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置
US9292115B2 (en) Apparatus and method for detecting user input
US8471570B2 (en) Device for quantifying an electric unbalance and touch detection system incorporating it
US9857828B2 (en) Electrode arrangement for gesture detection and tracking
US7990160B2 (en) Capacitive sensing with combinatorial sensor layout
CN106648247B (zh) 触控显示面板和显示装置
CN203644012U (zh) 透明的接近传感器
CN102859477B (zh) Tft显示器、oled接口及用于在安置于显示器上游的空间区域中检测边沿的空间位置的方法
JP7054560B2 (ja) 多機能層を有するタッチセンサ、電子皮膚及び知能ロボット
KR101304891B1 (ko) 커패시티브 터치 감응성 패널 및 이를 이용한 이동 단말
CN109491555A (zh) 一种双触控感应模组、双触控显示装置及方法
JP2021512329A (ja) 時間に分けてシールドしかつ領域に分けてシールドする機能を有するセンサ、電子皮膚及びロボット
CN109661643A (zh) 电容传感器
CN103870074A (zh) 电容式触控面板
CN104077000A (zh) 触摸面板及其驱动方法、显示装置
CN103218099A (zh) 单层电容式电极布局结构
CN102819363A (zh) 电容触摸屏及具有该电容触摸屏的触控装置
US20150002174A1 (en) Tapered mutual capacitive sensing pattern for single touch
CN106610759A (zh) 用于电容式键矩阵和触摸板中的重影抑制的方法和装置
US20130342503A1 (en) Signal Enhancing Method for Capacitive Touch Panel of Mobile Device
CN102707822A (zh) 触控面板及其触控单元

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant