CN107436703A - 触摸传感器补偿电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸传感器补偿电路。一种设备包含积分器电路、补偿电路及感测电路。在第一时间周期与第二时间周期期间，所述补偿电路分别将正电荷与负电荷施加到所述积分器电路。所述积分器电路对信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号。所述信号是基于触摸传感器的电极处的电荷。所述积分器电路对所述信号与所述负电荷求积分以产生第二感测信号。所述感测电路基于所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。

Description

触摸传感器补偿电路
技术领域
本发明大体上涉及触摸感测技术。
背景技术
根据实例情景，举例来说，一种触摸传感器检测物体(例如，用户的手指或光笔)在叠加于显示器屏幕上的触摸传感器阵列的触敏区域内的存在及位置。在触敏显示器应用中，一种触摸传感器阵列允许用户直接与屏幕上显示的内容互动，而非间接与鼠标或触摸垫互动。触摸传感器附接到桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、卫星导航装置、便携式媒体播放器、便携式游戏机、展台计算机、销售点装置或其它装置，或经提供作为以上所述装置的部分。家用电器或其它电器上的控制面板可包含触摸传感器。存在数种不同类型的触摸传感器，例如(举例来说)电阻触摸传感器、表面声波触摸传感器及电容触摸传感器。
在一个实例中，当物体(例如，通过以物理方式触摸叠加触摸传感器的触摸传感器阵列的覆盖层)以物理方式在触摸屏幕的触摸传感器的触敏区域内触摸触摸屏幕或(例如，通过悬停在叠加触摸传感器的触摸传感器阵列的覆盖层上方)进入触摸传感器的检测距离内时，在对应于物体在触摸传感器的触敏区域内的位置的触摸屏幕的触摸传感器的位置处的触摸屏幕内发生电容改变。触摸传感器控制器处理所述电容改变以确定触摸传感器内(例如，触摸传感器的触摸传感器阵列内)电容改变的位置。
发明内容
本发明的一方面涉及一种设备，其包括：积分器电路；补偿电路，其可进行操作以：在第一时间周期期间，将正电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进行操作以对信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号，所述信号是基于触摸传感器的电极处的电荷；且在第二时间周期期间，将负电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进一步进行操作以对所述信号与所述负电荷求积分以产生第二感测信号；及感测电路，其可进行操作以基于所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。
在本发明的另一方面中，一种装置包括：触摸传感器阵列；积分器电路；补偿电路，其可进行操作以：在第一时间周期期间，将正电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进行操作以对信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号，所述信号是基于所述触摸传感器阵列的电极处的电荷；且在第二时间周期期间，将负电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进一步进行操作以对所述信号与所述负电荷求积分以产生第二感测信号；及感测电路，其可进行操作以基于所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，参考结合附图进行的以下描述，其中：
图1说明根据本发明的实施例的包含触摸传感器的实例系统；
图2说明根据本发明的实施例的容纳触摸传感器的实例装置；
图3A说明根据本发明的实施例的实例触摸传感器控制器；
图3B说明根据本发明的实施例的实例触摸传感器控制器；
图4说明根据本发明的实施例的实例补偿电路；
图5说明展示根据本发明的实施例的使用补偿电路的积分器电路的第一实例预充电的实例信号图；
图6说明展示根据本发明的实施例的使用补偿电路的积分器电路的第二实例预充电的实例信号图；及
图7说明根据本发明的实施例的用于检测触摸的实例方法。
具体实施方式
触摸传感器可通过监测由触摸传感器中的电极阵列生成的电信号来检测触摸及/或物体。每一电极与通过电极产生电信号的电荷相关联。当触摸及/或物体在电极附近时，与电极相关联的电荷改变，且因此，由那个电荷产生的电信号也改变。触摸传感器监测电信号以确定电信号何时改变。当触摸传感器检测到电信号已改变时，触摸传感器确定触摸及/或物体在电极附近。
监测电信号的一种方式是对监测循环内的电信号求积分。在每一循环期间，触摸传感器对那个循环内的电信号求积分，且比较所述积分信号与基线信号以确定是否已发生改变。如果已发生改变，那么触摸传感器可推断触摸及/或物体在电极附近。
使触摸传感器的性能降级的一个问题是触摸传感器的组件的寄生电容。这些寄生电容引入固定及/或直流(DC)分量到由电极传达的电信号。当这些DC分量被放大及/或求积分时，其通过减小监测触摸传感器的积分信号可用的允许度使触摸传感器的准确度降级。因此，减小了触摸传感器的信噪比。
本发明预期一种触摸传感器，其使用补偿电路以移除由寄生电容引入的固定及/或DC分量。所述补偿电路加入电荷及/或从积分器电路的输入移除电荷以便取消及/或减小电信号的DC分量。因此，监测积分信号可用的允许度的量增加。此外，还增加了信噪比。一般来说，将使用图1及2描述触摸传感器。将使用图3到7更详细描述触摸传感器。
图1说明根据本发明的实施例的包含触摸传感器102的实例系统100。触摸传感器102包含触摸传感器阵列106及触摸传感器控制器108。触摸传感器阵列106及触摸传感器控制器108检测触摸传感器阵列106的触敏区域内的触摸的存在及位置或物体的接近。
触摸传感器阵列106包含一或多个触敏区域。在一个实施例中，触摸传感器阵列106包含安置于一或多个衬底上的电极阵列，所述衬底由电介质材料制成。对触摸传感器阵列的参考可涵盖触摸传感器阵列106的电极与所述电极安置于其上的衬底两者。替代地，对触摸传感器阵列的参考可涵盖触摸传感器阵列106的电极，但不涵盖所述电极安置于其上的衬底。
在一个实施例中，电极是形成例如(举例来说)圆盘、正方形、矩形、细线、其它形状或这些形状的组合的形状的导电材料的区域。一或多个导电材料层中的一或多个切口(至少部分)构建电极的形状，且所述形状的区域(至少部分)由那些切口界限。在一个实施例中，电极的导电材料占据其形状的面积的大约100％。举例来说，电极由氧化铟锡(ITO)制成，且电极的ITO占据其形状的面积的大约100％(有时称为100％占满)。在一个实施例中，电极的导电材料占据其形状的面积的不到100％。举例来说，电极可由金属细线或其它导电材料(FLM)制成，例如(举例来说)铜、银或含铜或含银材料，且导电材料的细线可占据呈阴影、网状或其它图案的其形状的面积的大约5％。对FLM的参考涵盖此材料。尽管本发明描述或说明由形成具有含特定图案的特定占用百分比的特定形状的特定导电材料制成的特定电极，但本发明预期在任何组合中由形成具有含其它图案的其它占用百分比的其它形状的其它导电材料制成的电极。
触摸传感器阵列106的电极(或其它元件)的形状整体或部分构成触摸传感器阵列106的一或多个宏观特征。那些形状的实施的一或多个特性(例如(举例来说)形状内的导电材料、占满或图案)整体或部分构成触摸传感器阵列106的一或多个微观特征。触摸传感器阵列106的一或多个宏观特征可确定其功能性的一或多个特性，且触摸传感器阵列106的一或多个微观特征可确定触摸传感器阵列106的一或多个光学特征，例如透射率、折射或反射。
尽管本发明描述数个实例电极，但本发明不限于这些实例电极，且可实施其它电极。另外，尽管本发明描述包含形成特定节点的特定电极的特定配置的数个实例实施例，但本发明不限于这些实例实施例，且可实施其它配置。在一个实施例中，数个电极安置于相同衬底的相同或不同表面上。另外或替代地，不同电极可安置于不同衬底上。尽管本发明描述包含以特定实例图案布置的特定电极的数个实例实施例，但本发明不限于这些实例图案且可实施其它电极图案。
机械堆叠含有形成触摸传感器阵列106的电极的衬底(或多个衬底)及导电材料。举例来说，机械堆叠可包含覆盖面板下方的第一层高透光粘合剂(OCA)。覆盖面板可为透明的且由弹性材料制成以用于重复触摸，例如(举例来说)玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。本发明预期由任何材料制成的覆盖面板。第一层OCA可安置于覆盖面板与具有形成电极的导电材料的衬底之间。机械堆叠还可包含第二层OCA及电介质层(其可由PET或另一材料制成，其类似于具有形成电极的导电材料的衬底)。作为替代，可涂覆电介质材料的薄涂层，而非第二层OCA及电介质层。第二层OCA可安置于具有组成电极的导电材料的衬底与电介质层之间，且电介质层可安置于第二层OCA与到包含触摸传感器阵列106及触摸传感器控制器108的装置的显示器的空气间隙之间。举例来说，覆盖面板可具有大约1毫米(mm)的厚度；第一层OCA可具有大约0.05mm的厚度；具有形成电极的导电材料的衬底可具有大约0.05mm的厚度；第二层OCA可具有大约0.05mm的厚度；且电介质层可具有大约0.05mm的厚度。
尽管本发明描述具有由特定材料制成且具有特定厚度的特定数目个特定层的特定机械堆叠，但本发明预期具有由任何材料制成且具有任何厚度的任何数目个层的其它机械堆叠。举例来说，在一个实施例中，粘合层或电介质层可取代上文所描述的电介质层、第二层OCA及空气间隙，其中在显示器中不存在空气间隙。
触摸传感器阵列106的衬底的一或多个部分可由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或另一材料制成。本发明预期具有由任何材料制成的部分的任何衬底。在一个实施例中，触摸传感器阵列106中的一或多个电极整体或部分由ITO制成。另外或替代地，触摸传感器阵列106中的一或多个电极由金属细线或其它导电材料制成。举例来说，导电材料中的一或多个部分可为铜或含铜的，且具有大约5微米(μm)或更小的厚度及大约10微米或更小的宽度。举另一实例，导电材料的一或多个部分可为银或含银的，且类似地具有大约5微米或更小的厚度及大约10微米或更小的宽度。本发明预期由任何材料制成的任何电极。
在一个实施例中，触摸传感器阵列106实施电容形式的触摸感测。在互电容实施方案中，触摸传感器阵列106可包含形成电容节点阵列的驱动及感测电极阵列。驱动电极及感测电极可形成电容节点。形成电容节点的驱动及感测电极定位于彼此附近，但不与彼此电接触。替代地，举例来说，响应于施加于驱动电极的信号，驱动及感测电极跨越其间的空间以电容方式耦合到彼此。(由触摸传感器控制器108)施加到驱动电极的脉冲或交流电压诱发感测电极上的电荷，且诱发的电荷量易于受外部影响(例如，触摸或物体的接近)。当物体触摸电容节点或接近电容节点时，电容节点处可发生电容的改变，且触摸传感器控制器108测量电容的改变。通过测量整个阵列中电容的改变，触摸传感器控制器108确定触摸传感器阵列106的触敏区域内的触摸或接近的位置。
在自电容实施方案中，触摸传感器阵列106可包含单个类型的电极阵列，其可各自形成电容节点。当物体触摸电容节点或接近电容节点时，电容节点处可发生自电容的改变，且触摸传感器控制器108测量电容的改变，例如，作为经实施以使电容节点处的电压提升预先确定的量的电荷量的改变。如同互电容实施方案，通过测量整个阵列中电容的改变，触摸传感器控制器108确定触摸传感器阵列106的触敏区域内的触摸或接近的位置。本发明预期任何形式的电容触摸感测。
在一个实施例中，一或多个驱动电极一起形成水平或垂直或以其它定向延伸的驱动线。类似地，在一个实施例中，一或多个感测电极一起形成水平或垂直或以其它定向延伸的感测线。举一个特定实例，驱动线基本上垂直于感测线延伸。对驱动线的参考可涵盖组成驱动线的一或多个驱动电极，且反之亦然。对感测线的参考可涵盖组成感测线的一或多个感测电极，且反之亦然。
在一个实施例中，触摸传感器阵列106包含以某一图案安置于单个衬底的一个侧上的驱动及感测电极。在此配置中，一对驱动及感测电极跨越其间的空间以电容方式耦合到彼此以形成电容节点。作为实例自电容实施方案，单个类型的电极以某一图案安置于单个衬底上。除具有以某一图案安置于单个衬底的一个侧上的驱动及感测电极之外或作为具有以某一图案安置于单个衬底的一个侧上的驱动及感测电极的替代，触摸传感器阵列106可具有以某一图案安置于衬底的一个侧上的驱动电极及以某一图案安置于衬底的另一层上的感测电极。此外，触摸传感器阵列106可具有以某一图案安置于一个衬底的一个侧上的驱动电极及以某一图案安置于另一衬底的一个侧上的感测电极。在此类配置中，驱动电极与感测电极的相交点形成电容节点。此相交点可为驱动电极与感测电极“跨越”彼此或在其相应平面中最接近彼此的位置。驱动及感测电极不电接触彼此，代替地，其跨越相交点处的电介质以电容方式耦合到彼此。尽管本发明描述形成特定节点的特定电极的特定配置，但本发明预期形成节点的电极的其它配置。此外，本发明预期以任何图案安置于任何数目个衬底上的其它电极。
如上文所描述，触摸传感器阵列106的电容节点处的电容的改变可指示电容节点的位置处的触摸或接近输入。触摸传感器控制器108检测且处理电容的改变以确定触摸或接近输入的存在及位置。在一个实施例中，接着，触摸传感器控制器108将关于触摸或接近输入的信息传达到包含触摸传感器阵列106及触摸传感器控制器108的装置的一或多个其它组件(例如，一或多个中央处理单元(CPU))，所述装置可通过启动装置的功能(或运行于装置上的应用)来响应于触摸或接近输入。尽管本发明描述相对于特定装置及特定触摸传感器102具有特定功能性的特定触摸传感器控制器108，但本发明预期相对于任何装置及任何触摸传感器具有任何功能性的其它触摸传感器控制器。
在一个实施例中，将触摸传感器控制器108实施为一或多个集成电路(IC)，例如(举例来说)通用微处理器、微控制器、可编程逻辑装置或阵列、专用IC(ASIC)。触摸传感器控制器108包括模拟电路、数字电路与数字非易失性存储器的任何组合。在一个实施例中，触摸传感器控制器108安置于接合到触摸传感器阵列106的衬底的柔性印刷电路(FPC)上，如下文描述。FPC可为有源或无源的。在一个实施例中，多个触摸传感器控制器108安置于FPC上。
在实例实施方案中，触摸传感器控制器108包含处理器单元、驱动单元、感测单元及存储单元。在此实施方案中，驱动单元将驱动信号供应到触摸传感器阵列106的驱动电极，且感测单元感测触摸传感器阵列106的电容节点处的电荷，且将表示电容节点处的电容的测量信号提供到处理器单元。处理器单元控制由驱动单元将驱动信号供应到驱动电极，且处理来自感测单元的测量信号以检测且处理触摸传感器阵列106的触敏区域内的触摸或接近输入的存在及位置。处理器单元还可跟踪触摸传感器阵列106的触敏区域内的触摸或接近输入的位置的改变。存储单元存储由处理器单元执行的编程，其包含用于控制驱动单元将驱动信号供应到驱动电极的编程、用于处理来自感测单元的测量信号的编程及其它编程。尽管本发明描述具有含特定组件的特定实施的特定触摸传感器控制器108，但本发明预期具有含其它组件的其它实施的触摸传感器控制器。
安置于触摸传感器阵列106的衬底上的导电材料的迹线110将触摸传感器阵列106的驱动或感测电极耦合到连接垫112，连接垫112也安置于触摸传感器阵列106的衬底上。如下文描述，连接垫112促成迹线110到触摸传感器控制器108的耦合。迹线110可延伸到触摸传感器阵列106的触敏区域中或围绕所述触敏区域延伸(例如，在触敏区域的边缘处延伸)。在一个实施例中，特定迹线110提供用于将触摸传感器控制器108耦合到触摸传感器阵列106的驱动电极的驱动连接，通过所述驱动连接，触摸传感器控制器108的驱动单元将驱动信号供应到驱动电极，且其它迹线110提供用于将触摸传感器控制器108耦合到触摸传感器阵列106的感测电极的感测连接，通过所述感测连接，触摸传感器控制器108的感测单元感测触摸传感器阵列106的电容节点处的电荷。
迹线110由金属细线或其它导电材料制成。举例来说，迹线110的导电材料可为铜或含铜的，且具有大约100微米或更小的宽度。举另一实例，迹线110的导电材料可为银或含银的，且具有大约100微米或更小的宽度。在一个实施例中，除金属细线或其它导电材料之外或作为金属细线或其它导电材料的替代，迹线110整体或部分由ITO制成。尽管本发明描述由具有特定宽度的特定材料制成的特定迹线，但本发明预期由其它材料及/或其它宽度制成的迹线。除迹线110之外，触摸传感器阵列106可包含终止于触摸传感器阵列106的衬底的边缘处的接地连接器(其可为连接垫112)的一或多个接地线(其类似于迹线110)。
连接垫112可沿着衬底的一或多个边缘定位于触摸传感器阵列106的触敏区域外。如上文所描述，触摸传感器控制器108可在FPC上。连接垫112可由与迹线110相同的材料制成，且可使用各向异性导电膜(ACF)接合到FPC。在一个实施例中，连接114包含FPC上将触摸传感器控制器108耦合到连接垫112、又将触摸传感器控制器108耦合到迹线110，且耦合到触摸传感器阵列106的驱动或感测电极的导电线。在另一实施例中，连接垫112连接到机电连接器(例如(举例来说)零插力线到板连接器)。连接114可包含或可不包含FPC。本发明预期触摸传感器控制器108与触摸传感器阵列106之间的任何连接114。
图2说明根据本发明的实施例的容纳触摸传感器102的实例装置200。装置200是任何个人数字助理、蜂窝电话、智能电话、平板计算机及类似物。在一个实施例中，装置200包含其它类型的装置，例如自动取款机(ATM)、家用电器、个人计算机及具有触摸屏幕的任何其它此装置。在所说明的实例中，系统100的组件在装置200内。尽管本发明描述具有含特定组件的特定实施的特定装置200，但本发明预期具有含任何组件的任何实施的任何装置200。
装置200的特定实例是包含壳体201及占据装置200的壳体201的表面204的一部分的触摸屏幕显示器202的智能电话。在实施例中，壳体201是装置200的外壳，其可含有装置200的内部组件(例如，内部电气组件)。触摸传感器102可直接或间接耦合到装置200的壳体201。触摸屏幕显示器202可占据装置200的壳体201的一大部分或全部表面204(例如，最大表面204中的一者)。对触摸屏幕显示器202的参考包含叠加装置200的实际显示器及触摸传感器元件的覆盖层，其包含顶部覆盖层(例如，玻璃覆盖层)。在所说明的实例中，表面204是触摸屏幕显示器202的顶部覆盖层的表面。在实施例中，触摸屏幕显示器200的顶部覆盖层(例如，玻璃覆盖层)被认为是装置200的壳体201的部分。
在一个实施例中，较大尺寸的触摸屏幕显示器202允许触摸屏幕显示器202呈现广泛范围的数据，其包含键盘、数字小键盘、程序或应用图标及各种其它接口。在一个实施例中，用户通过使用光笔、手指或任何其它物体触摸触摸屏幕显示器202以便与装置200互动来与装置200互动(例如，选择要执行的程序或在触摸屏幕显示器202上显示的键盘上录入字母)。在一个实施例中，用户使用多个触摸以执行各种操作来与装置200互动，例如，当查看文档或图像时放大或缩小。在一些实施例中，例如家用电器，触摸屏幕显示器202在装置操作期间不会改变或仅稍微改变，且仅辨识单个触摸。
用户可通过使用物体208(例如(举例来说)一或多个手指、一或多个光笔或其它物体)以物理方式冲击(展示为冲击206)装置200的壳体201的表面204(或另一表面)与装置200互动。在一个实施例中，表面204是叠加触摸传感器阵列106及装置200的显示器的覆盖层。如上文所描述，用户可执行一系列物理冲击(例如，双击、三击或另一经实施冲击序列)以启动触摸传感器102(例如，触摸传感器控制器108)从第一电力模式(例如，低电力模式)到第二电力模式的转变(例如，以唤醒装置200的触摸传感器102(例如，触摸传感器控制器108))。冲击传感器104检测冲击206且传达指示检测到的冲击206的输出信号。触摸传感器控制器108(例如，触摸传感器控制器108的监测组件)从冲击传感器104接收输出信号且基于对应于预定义的冲击模式(例如，发生于预定的时间周期内的双击)的输出信号启动触摸传感器102(例如，触摸传感器控制器108)从第一电力模式到第二电力模式的转变。
装置200包含按键210，其可执行与装置200的操作有关的任何目的。按键210中的一或多者(例如，按键210b)可操作作为所谓的“主按键”，其至少部分向装置200指示用户准备将输入提供到装置200的触摸传感器102。如下文更详细描述，本发明的实施例可减小或消除包含“主按键”的各种原因。
图3A说明根据本发明的实施例的实例触摸传感器控制器108。如图3A中所说明，触摸传感器控制器108包含积分器电路305、感测电路310及补偿电路315。在一个实施例中，补偿电路315通过加入电荷到积分器电路305的输入及/或移除电荷来增加感测电路310监测来自积分器电路305的电信号可用的允许度。因此，来自积分器电路305的电信号可在击中轨(接地或电源电压)之前经历电压的更大改变。因此，改进了触摸传感器102检测触摸的能力。
积分器电路305耦合到触摸传感器阵列106。积分器电路305从触摸传感器阵列106的电极接收电信号。电信号是基于电极处的电荷。积分器电路305对电信号求积分以产生两种感测信号(例如，正感测信号及负感测信号)。接着，由感测电路310监测这两种感测信号，以确定是否发生触摸。举例来说，如果两种感测信号中的一或多者偏离已知或预先选择的基线信号，那么可确定在电极附近发生触摸。举另一实例，如果两种感测信号之间的差值偏离已知或预先选择的差值，那么可确定在电极附近发生触摸。
感测电路310接收由积分器电路305产生的两种感测信号。感测电路310监测来自积分器电路305的两种感测信号以确定在触摸传感器阵列106的电极附近是否发生触摸。举例来说，感测电路310可首先为两种感测信号中的每一者建立基线。接着，感测电路310监测两种感测信号以观察其是否偏离基线达所选择的阈值。如果两种感测信号中的一或多者偏离基线多于阈值，那么感测电路310确定在电极附近发生触摸。举另一实例，感测电路310可在两种感测信号之间建立基线差及/或差值。接着，感测电路310监测两种发送信号之间的差值；如果那个差值偏离基线差值多于所选择的阈值，那么感测电路310确定在电极附近发生触摸。
依据一个实例情景，感测电路310的性能及/或准确度可由触摸传感器102的组件的寄生电容降级。这些寄生电容将DC分量引入到由触摸传感器阵列106的电极传达的电信号中。当这些DC分量被积分时，其减小感测电路310可监测由积分器电路305产生的两种感测信号的允许度的量。换句话来说，DC分量致使两种感测信号更接近电压轨(例如，接地或电源电压轨)。因此，减小感测信号在击中电压轨之前可经历的电压变化量(更小允许度)，这允许增加积分器电路305的增益，借此增加触摸信号的大小。因为减小的电压变化可能更难检测，所以感测电路310可能不能检测到这些环境中的触摸。通过移除DC分量，感测信号可在击中电压轨之前经历更多电压改变(更多允许度)，这允许增加积分器电路305的增益，借此增加触摸信号的大小。因此，增加了两种感测信号的信噪比，借此改进触摸传感器102的触摸检测能力。
触摸传感器控制器108包含补偿电路315，其加入及/或移除电荷以补偿及/或减小由触摸传感器102的寄生电容造成的DC分量的效应。如图3A中所说明，补偿电路315耦合到积分器电路305的输入。补偿电路315在由触摸传感器阵列106产生的信号由积分器电路305对其求积分之前(及/或在积分阶段期间)加入电荷及/或从那个信号移除电荷。因此，补偿电路315加入及/或移除的电荷补偿及/或减小经放大信号的DC分量。通过减小及/或移除DC分量，由积分器电路305产生的两个感测信号提供感测电路310可监测两个发送信号的额外允许度，借此允许增加系统增益(例如，存在感测电路310可监测实际触摸信号的额外允许度，借此允许增加系统增益)。将使用图4到7更详细论述补偿电路315的操作。本发明预期加入及移除等效的电荷以施加正电荷及负电荷。举例来说，可通过施加正电荷加入电荷，且可通过施加负电荷移除电荷，或反之亦然。
补偿电路315通过电力线325及控制线330接收输入。电力线325将电荷供应到补偿电路315。在一些实施例中，将那个电荷加入到积分器电路305及/或从积分器电路305移除那个电荷。来自控制线330的信号控制补偿电路315是加入电荷还是移除电荷。
在一个实施例中，补偿电路315由在触摸传感器102的操作温度的操作温度范围(例如，5摄氏度范围)内基本上恒定的基于接地参考电压供电。此外，基于接地参考电压基本上独立于用于对积分器电路305供电的电源电压。举例来说，基于接地参考电压在触摸传感器102的操作温度的145摄氏度范围(例如，从-40到105摄氏度)内偏离小于1％。举另一实例，基于接地参考电压偏离小于对积分器电路305供电的电源电压的改变的1％。
图3B说明根据本发明的实施例的实例触摸传感器控制器108。触摸传感器控制器108包含电流放大器电路300、积分器电路305、感测电路310、补偿电路315及内置自测试电路320。电流放大电路300的加入通过允许输入信号按比例缩放而改进触摸传感器102的操作。内置自测试电路320通过允许与外部测试装备的更少互动而减小触摸控制器108的测试时间及生产成本。此外，触摸传感器102的操作因为内置自测试电路320允许运行时间校准或诊断测试而得以改进。图3B的实例触摸传感器控制器108的操作基本上类似于图3A的实例触摸传感器控制器108的操作，具有一些所述差异。
如图3B中所说明，电流放大器电路300耦合到触摸传感器阵列106及积分器电路305。电流放大器电路300从触摸传感器阵列106的电极接收电信号。所述信号是基于电极处的电荷。电流放大器电路300放大所述电信号。本发明预期包含任何数目个组件(例如(举例来说)一或多个电流放大器及/或经配置以放大来自触摸传感器阵列106的电信号的一或多个差分放大器)的电流放大器电路300。此外，应预期，触摸传感器阵列106的每一电极传达由电流放大器电路300放大的电信号。在一个实施例中，通过放大来自电极的电信号，可更容易检测到由电极附近的触摸及/或物体造成的电信号的较小改变及变化。电流放大器电路300可经调谐及/或调整使得电流放大器电路300在第一时间点将特定增益量提供到电信号，且基于所述调谐及/或调整，在第二时间点提供不同增益量。积分器电路305从电流放大器电路300接收经放大电信号，且对经放大电信号求积分以产生两种感测信号。应进一步预期，放大器电路300具有小于1的增益，使得放大器电路300作为衰减器操作。
另外，补偿电路315还耦合到电流放大器电路300的输入。以此方式，补偿电路315加入电荷及/或从由电流放大器电路300接收到的电信号移除电荷。因此，可在由电流放大器电路300放大由触摸传感器阵列106的电极传达的电信号之前减小及/或移除所述电信号中的任何DC分量。
此外，在一个实施例中，补偿电路315还耦合到内置自测试电路320的输入。补偿电路315将电荷加入到内置自测试电路320的输入及/或移除电荷。补偿电路315向内置自测试电路320加入电荷及/或从内置自测试电路320移除电荷所经由的线被称为内置自测试总线。以此方式，可使用内置自测试电路320测试补偿电路315加入及/或移除的电荷。因此，可由内置自测试电路320执行补偿电路315的自测试，此举简化触摸传感器102的产生测试。此外，内置自测试电路320可用于在触摸传感器102的操作期间执行触摸传感器102的诊断检查。在一个实施例中，补偿电路315可用于通过施加电荷信号到其它块而测试其它电路块。内置自测试电路320提供将补偿电路315连接到其它块的总线。举例来说，另一积分器电路(如果在触摸控制器108中存在多个积分器)的输入可通过内置自测试电路连接到补偿电路315。
此外，补偿电路315通过控制线335接收额外输入。来自控制线335的信号控制补偿电路315加入电荷的位置及/或控制补偿电路315从其移除电荷的位置(例如，电流放大器电路300、积分器电路305及/或内置自测试电路320)。
另外，在一个实施例中，电流放大器电路300包含用于正参考电压及负参考电压的输入。正参考电压的量值及负参考电压的量值基本上等于用于对补偿电路315供电的基于接地参考电压的量值。举例来说，正参考电压的量值及负参考电压的量值从基于接地参考电压的量值偏离小于1％。因此，基于接地参考电压、正参考电压及负参考电压保持独立于对积分器电路305供电的电源电压，此举减小电源电压变化(例如，整个温度范围、电池寿命等等)及电源电压噪声对基于接地参考电压、正参考电压及负参考电压的影响。
图4说明根据本发明的实施例的实例补偿电路315。如图4中所说明，补偿电路315包含驱动器400、电阻器405、电容器410及多路分用器415。在一个实施例中，补偿电路315加入电荷及/或从触摸传感器控制器108的各种组件移除电荷以增加感测电路310可监测由积分器电路305产生的第一感测信号及第二感测信号的可用允许度。
驱动器400通过补偿电路315驱动正电荷或负电荷。驱动器400经由电力线325接收电荷且经由控制线330接收控制信号。基于那个控制信号，驱动器400确定驱动器400是否驱动正电荷或负电荷。举例来说，如果控制信号指示驱动器400应加入电荷，那么驱动器400将驱动经由电力线325接收到的电荷。如果控制信号指示驱动器400应移除电荷，那么驱动器400将代替地将电荷汲取到接地。在实施例中，电力线325载送由基于接地参考系统设置的参考电压。驱动器400的输出在电力线325与接地之间转变以提供正电荷及负电荷(例如，从接地转变到电力线325以提供正电荷及从电力线325转变到接地以提供负电荷)。在一个实施例中，控制信号由触摸传感器控制器108提供而非由控制器108外部的组件提供。在一个实施例中，控制信号是基于积分器电路305的阶段。举例来说，在积分器电路305的负积分阶段期间，控制信号致使驱动器400通过补偿电路315驱动正电荷。举另一实例，在积分器电路305的正积分阶段期间，控制信号致使驱动器400通过补偿电路315驱动负电荷或从补偿电路315移除电荷。在一个实施例中，驱动器400使用基于接地参考电压作为电源以便移除装置的主电源电压中的漂移效应。
电阻器405及电容器410串联耦合到驱动器400。电阻器405的输入耦合到驱动器400的输出，且电容器410的输入耦合到电阻器405的输出。电阻器405及电容器410影响通过补偿电路315加入及/或移除电荷的速度。举例来说，电阻器405的阻抗/电阻影响将电能传送到电容器410或从电容器410传送电能的速度，且电容器410的电容影响由电容器410能存储多少能量。在一个实施例中，电阻器405是可变电阻器，其阻抗/电阻可被调整。此外，在一个实施例中，电容器410是可变电容器，其电容可被调整。通过允许电阻器405及/或电容器410为可变的，补偿电路315可经配置以取决于触摸传感器102的状态以不同速率加入及/或移除不同的电荷量。举例来说，补偿电路315可经配置以在积分器电路305的负积分阶段期间加入特定的电荷量及在积分器电路305的正积分阶段期间移除不同的电荷量。举另一实例，补偿电路315可经配置以在补偿电路315加入电荷到电流放大器电路300的输入时加入特定的电荷量及在补偿电路315从积分器电路305的输入移除电荷时移除不同的电荷量。
多路分用器415切换补偿电路315的输出。多路分用器415的输入耦合到电容器410的输出。此外，多路分用器415通过控制线335接收控制信号。在一个实施例中，控制信号由触摸传感器控制器108提供而非由控制器108外部的组件提供。多路分用器315包含多个输出：到电流放大器电路300的输出、到积分器电路305的输出及到内置自测试电路320的输出。取决于通过控制线335接收到的控制信号，多路分用器315将发送电容器410的输出到所述输出中的一者。举例来说，在自诊断测试期间，控制信号致使多路分用器415将电容器410的输出引导到内置自测试电路320。举另一实例，在积分器电路305的积分阶段期间，控制信号致使多路分用器415将电容器410的输出引导到积分器电路305及/或电流放大器电路300。
图5说明根据本发明的实施例的使用补偿电路315对积分器电路305预充电的实例信号图。如图5中所说明，可在积分器电路305的初始化期间加入电荷及/或从积分器电路305的输入移除电荷。
在积分器电路305的初始化之后，发生负积分阶段及正积分。在每一阶段期间，积分器电路305对由触摸传感器阵列106及/或电流放大器电路300提供的输入信号求积分以产生第一感测信号500及第二感测信号505。初始化使积分器电路305及触摸传感器控制器108准备好检测触摸传感器阵列106上或附近的触摸。本发明预期在触摸传感器控制器108测量触摸之前发生的初始化。
如图5中所说明，在积分器电路305进入负积分阶段及正积分阶段之前加入电荷及/或从信号移除电荷。举例来说，在负积分阶段之前，补偿电路315加入电荷到信号。在加入电荷之后，积分器电路305对信号执行负积分以产生第一感测信号500。信号以一半电源电压开始。接着，在负积分阶段不久之后，信号归因于加入电荷而增加电压。接着，信号在负积分阶段期间逐渐减小到四分之一电源电压。接着，积分器电路305将第一感测信号500保持在四分之一电源电压。因此，第一感测信号500中的可用允许度增加，借此允许增加触摸信号的大小的更高系统增益，从而更易于检测。
为了产生第二感测信号505，积分器电路305在正积分阶段期间执行正积分。在正积分阶段之前，补偿电路315从信号移除电荷。如图5中所见，信号以一半电源电压开始。接着，在正积分阶段之前，信号的电压随着电荷被移除而下降。接着，积分器电路305对所述信号执行正积分，且信号逐渐增加到四分之三电源电压。接着，积分器电路305将第二感测信号505保持在四分之三电源电压。因此，第二感测信号505中的可用允许度增加，借此允许增加触摸信号的大小的更高系统增益，从而更易于检测。
在一个实施例中，控制线330上的信号用于加入及/或移除电荷量，所述电荷量补偿电流放大器电路300中的偏移误差。电流放大器电路300可在积分阶段期间因为内部偏移而加入及/或移除误差电荷量。补偿电路315及控制线330可取消此误差电荷，使得电流放大器电路300中的偏移效应在积分器电路305的输出上不可见。
图6说明根据本发明的实施例的使用补偿电路315对积分器电路305预充电的实例信号图。如图6中所说明，代替在负积分阶段及正积分阶段之前加入电荷及/或从电信号移除电荷，补偿电路315可在负积分阶段及正积分阶段期间加入及/或移除电荷。
如图6中所见，第一感测信号500是通过执行负积分且在所述负积分阶段期间加入电荷到信号而产生。如图6中所展示，电信号以一半电源电压开始，且接着，在负积分阶段期间执行负积分。此外，在负积分阶段期间加入电荷到电信号。因此，第一感测信号500仍以四分之一电源电压结束。作为电荷补偿的结果，可增加系统增益，而无需第一感测信号500在积分阶段期间击中轨(例如，接地或电源)。
类似地，第二感测信号505是通过执行正积分且在正积分阶段期间移除电荷而产生。因此，电信号以一半电源电压开始，且接着，在正积分阶段期间执行正积分。此外，在正积分阶段期间从电信号移除电荷。因此，第二感测信号505以四分之三电源电压结束。作为电荷补偿的结果，可增加系统增益，而无需第二感测信号505在积分阶段期间击中轨(例如，接地或电源)。
本发明预期每次在感测电路310测量第一感测信号500及第二感测信号505以确定是否发生触摸之前执行使用图5及6所描述的预充电例程的积分器电路305及补偿电路315。举例来说，在感测电路310确定尚未发生触摸之后，积分器电路305可将第一感测信号500及第二感测信号505复位回到一半电源电压。接着，补偿电路315加入及/或移除电荷，且再次发生负及正积分阶段。接着，感测电路310可再次测量第一感测信号500及第二感测信号505以确定是否发生触摸。
尽管本发明描述以四分之一电源电压产生第一感测信号500及以四分之三电源电压产生第二感测信号505的积分器电路305，但本发明预期以任何电压产生第一感测信号500及第二感测信号505的积分器电路305。举例来说，积分器电路305可以三分之一电源电压产生第一感测信号500及以三分之二电源电压产生第二感测信号505。本发明还预期加入任何电荷量及/或从触摸传感器控制器108的组件移除任何电荷量的补偿电路。
图7说明根据本发明的实施例的用于检测触摸的实例方法700。在一个实施例中，触摸传感器控制器108执行方法700。通过执行方法700，触摸传感器控制器增加触摸传感器控制器108监测第一及第二感测信号的允许度的量，此举改进触摸传感器102的准确度。举例来说，实际触摸可改变第一感测信号500及/或第二感测信号505结束的电压(例如，四分之一电源电压或四分之三电源电压)。增加的允许度允许用于检测触摸信号可用的更宽信号范围。
在步骤705中，控制器108将积分器电路复位到一半电源电压。通过将积分器电路复位到一半电源电压，以一半电源电压产生两个感测信号。接着，在步骤710中，控制器108施加正电荷到积分器电路的输入。在步骤715中，控制器108执行到积分器电路的输入信号与正电荷的负积分以产生第一感测信号。在一个实施例中，作为负积分的结果，第一感测信号从一半电源电压减小到四分之一电源电压。
在步骤720中，控制器108施加负电荷到积分器电路的输入。接着，在步骤725中，控制器108执行到积分器电路的输入信号与负电荷的正积分以产生第二感测信号。在一个实施例中，作为正积分的结果，第二感测信号从一半电源电压增加到四分之三电源电压。在步骤730中，通过使用第一感测信号及第二感测信号检测触摸传感器上的触摸，控制器108做出结论。在一个实施例中，通过执行方法700，控制器108增加使用第一感测信号及第二感测信号检测触摸可用的允许度。
在一个实施例中，一种设备包含积分器电路、补偿电路及感测电路。所述积分器电路对信号求积分以产生第一感测信号及第二感测信号。所述信号是基于触摸传感器的电极处的电荷。所述补偿电路包含驱动器、电阻器及电容器。所述电阻器耦合到所述驱动器的输出。所述电容器耦合到所述电阻器及所述积分器电路的输入。所述感测电路耦合到所述积分器电路的输出。所述感测电路使用所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。在一个实施例中，所述补偿电路进一步包含耦合到所述电容器的多路分用器，且所述电容器通过所述多路分用器进一步耦合到电流放大器电路的输入。所述电流放大器耦合到所述积分器电路的所述输入。在一个实施例中，所述补偿电路进一步包含耦合到所述电容器的多路分用器，且所述电容器进一步耦合到内置自测试总线。在一个实施例中，所述电容器是可变电容器。在一个实施例中，所述电阻器是可变电阻器。在一个实施例中，所述第一感测信号在所述积分器电路的负积分阶段期间产生，且所述第二感测信号在所述积分器电路的正积分阶段期间产生。在一个实施例中，所述设备包含耦合到所述积分器的所述输入的电流放大器电路。所述补偿电路由基于接地参考电压供电，所述基于接地参考电压在触摸传感器102的操作温度范围(例如，-40到105摄氏度)内基本上恒定且基本上独立于用于对所述积分器电路供电的电源电压。所述电流放大器电路包含用于正参考电压及负参考电压的输入。所述正参考电压的量值及所述负参考电压的量值基本上等于所述基于接地参考电压的量值。在一个实施例中，所述补偿电路在积分器电路的负积分阶段之前加入电荷到经放大信号，且所述补偿电路在所述积分器电路的正积分阶段之前从所述经放大信号移除电荷。在一个实施例中，所述补偿电路在所述积分器电路的负积分阶段期间加入电荷到所述经放大信号，且所述补偿电路在所述积分器电路的正积分阶段期间从所述经放大信号移除电荷。
在一个实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包含逻辑，所述逻辑当由处理器执行时致使所述处理器通过补偿电路施加正电荷到积分器电路的输入。所述积分器电路对由触摸传感器的电极传达的信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号。所述信号是基于触摸传感器的电极处的电荷。所述逻辑进一步致使所述处理器通过所述补偿电路施加负电荷到所述积分器电路的所述输入。所述积分器电路求所述信号与所述负电荷的积分以产生第二感测信号。所述逻辑还致使所述处理器使用所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。在一个实施例中，所述逻辑进一步致使所述处理器通过所述补偿电路施加正电荷到耦合到所述积分器电路的所述输入的电流放大器电路的输入，且通过所述补偿电路施加负电荷到所述电流放大器电路的所述输入。在一个实施例中，所述逻辑进一步致使所述处理器通过所述补偿电路施加正电荷到内置自测试总线，且通过所述补偿电路施加负电荷到所述内置自测试总线。在一个实施例中，所述第一感测信号在所述积分器电路的负积分阶段期间产生，且所述第二感测信号在所述积分器电路的正积分阶段期间产生。在一个实施例中，所述正电荷在所述积分器电路的负积分阶段之前施加于所述积分器电路的所述输入，且所述负电荷在所述积分器电路的正积分阶段之前施加于所述积分器电路的所述输入。在一个实施例中，所述正电荷在所述积分器电路的负积分阶段期间施加于所述积分器电路的所述输入，且所述负电荷在所述积分器电路的正积分阶段期间施加于所述积分器电路的所述输入。
本发明的实施例提供一或多个技术优点。举例来说，一个实施例通过增加监测第一及第二感测信号可用的允许度而改进触摸传感器102的准确度，此举还改进由触摸传感器阵列提供的电信号的信噪比。举又另一实例，一个实施例允许触摸传感器控制器108通过内置自测试总线的自测试及运行时间诊断测试。本发明的某些实施例可不包含以上技术优点，包含部分或全部以上技术优点。从本文所包含的图式、描述及权利要求书，所属领域的技术人员可容易地明白一或多个其它技术优点。
在本文中，一种计算机可读非暂时性存储媒体可包含一或多个基于半导体集成电路或其它集成电路(IC)(例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘驱动器(HDD)、混合硬驱动器(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光驱动、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其它计算机可读非暂时性存储媒体或这些媒体中的两者或两者以上的任何组合。计算机可读非暂时性存储媒体可为易失性媒体、非易失性媒体或易失性与非易失性的组合。
在本文中，“或”具包含性及非排他性，除非另外明确指示或由上下文另外指示。因此，在本文中，“A或B”意味着“A、B或两者”，除非另外明确指示或由上下文另外指示。此外，“及”是两个及几个，除非另外明确指示或由上下文另外指示。因此，在本文中，“A及B”意味着“A及B，共同或各自”，除非另外明确指示或由上下文另外指示。另外，称为“耦合”的组件包含直接耦合或间接耦合的组件。
本发明涵盖所属领域的一般技术人员可理解的对本文中的实例实施例的改变、替代、变化、变更及修改的混合。类似地，在适当的情况下，所附权利要求书涵盖所属领域的一般技术人员可理解的对本文中的实例实施例的所有改变、替代、变化、变更及修改。此外，只要设备、系统或组件被如此调适、布置、能够、配置、启用、可操作或有效，那么无论其或特定功能是否被激活、接通或解锁，所附权利要求书中对经调适、布置、能够、配置、启用、可操作或有效地以执行那个特定功能的设备或系统或设备或系统的组件的参考涵盖那个设备、系统、组件。

Claims (20)

1.一种设备，其包括：
积分器电路；
补偿电路，其可进行操作以：
在第一时间周期期间，将正电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进行操作以对信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号，所述信号是基于触摸传感器的电极处的电荷；且
在第二时间周期期间，将负电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进一步进行操作以对所述信号与所述负电荷求积分以产生第二感测信号；及
感测电路，其可进行操作以基于所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述补偿电路包括：
驱动器；
电阻器，其耦合到所述驱动器；
电容器，其耦合到所述电阻器；及
多路分用器，其耦合到所述电容器。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电阻器是可变电阻器。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述电容器是可变电容器。
5.根据权利要求2所述的设备，其中所述驱动器使用基于接地的参考电压作为电源以移除主电源电压中的漂移效应。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到所述积分器电路，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到电流放大器电路，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到内置自测试总线，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
9.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括耦合到所述积分器电路及所述补偿电路的电流放大器电路。
10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括耦合到所述补偿电路的内置自测试总线。
11.一种装置，其包括：
触摸传感器阵列；
积分器电路；
补偿电路，其可进行操作以：
在第一时间周期期间，将正电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进行操作以对信号与所述正电荷求积分以产生第一感测信号，所述信号是基于所述触摸传感器阵列的电极处的电荷；且
在第二时间周期期间，将负电荷施加到所述积分器电路，所述积分器电路可进一步进行操作以对所述信号与所述负电荷求积分以产生第二感测信号；及
感测电路，其可进行操作以基于所述第一感测信号及所述第二感测信号检测触摸。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述补偿电路包括：
驱动器；
电阻器，其耦合到所述驱动器；
电容器，其耦合到所述电阻器；及
多路分用器，其耦合到所述电容器。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述电阻器是可变电阻器。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述电容器是可变电容器。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述驱动器使用基于接地的参考电压作为供应以移除主电源电压中的漂移效应。
16.根据权利要求11所述的装置，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到所述积分器电路，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
17.根据权利要求11所述的装置，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到电流放大器电路，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
18.根据权利要求11所述的装置，其中所述补偿电路包括多路分用器，所述多路分用器的输出耦合到内置自测试总线，所述多路分用器的输入耦合到所述电容器。
19.根据权利要求11所述的装置，其进一步包括耦合到所述积分器电路及所述补偿电路的电流放大器电路。
20.根据权利要求11所述的装置，其进一步包括耦合到所述补偿电路的内置自测试总线。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108124464A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 确定抵消支路的控制参数的方法及其装置、触控检测装置
CN110471578A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 恩智浦美国有限公司 湿度补偿的电容性传感电路

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10338740B2 (en) * 2016-11-18 2019-07-02 Synaptics Incorporated Reducing background capacitance associated with a touch surface
US20190294295A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for reducing amplifier feedback capacitor with bypass amplification stage
US11307712B2 (en) * 2020-04-07 2022-04-19 Cypress Semiconductor Corporation Systems, methods, and devices for capacitive sensing with sinusoidal demodulation
CN115461997A (zh) * 2020-04-22 2022-12-09 微芯片技术股份有限公司 触摸传感器中的放大电荷抵消、及相关系统、方法和设备
TWI761148B (zh) * 2021-03-23 2022-04-11 禾瑞亞科技股份有限公司 接收信號值的觸控處理裝置、觸控系統與其方法
CN113204290B (zh) * 2021-04-19 2022-12-30 深圳天德钰科技股份有限公司 信号补偿电路、触控控制电路及显示装置
KR20230045817A (ko) * 2021-09-29 2023-04-05 주식회사 엘엑스세미콘 터치 센싱 신호 처리 회로

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090095542A1 (en) * 2006-06-22 2009-04-16 Atlab Inc. Touch sensor and operating method thereof
US20120256869A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Cypress Semiconductor Corporation Active integrator for a capacitive sense array
CN102955608A (zh) * 2011-08-09 2013-03-06 爱特梅尔公司 传感器接口中的寄生电容抵消
US20140118289A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Lauri Ilmari Lipasti Charge Compensation for Capacitive Touch Sensor Nodes
CN104220967A (zh) * 2012-02-10 2014-12-17 奥特瑞克斯有限公司 数字转换器
CN104238846A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 财团法人工业技术研究院 触控装置及感测补偿方法
CN104407748A (zh) * 2013-04-25 2015-03-11 安纳帕斯股份有限公司 检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的装置
US9019220B1 (en) * 2012-03-14 2015-04-28 Cypress Semiconductor Corporation Baseline charge compensation
CN104679368A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 爱特梅尔公司 用于触摸传感器装置的电容测量电路

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
EP1746488A2 (en) 2005-07-21 2007-01-24 TPO Displays Corp. Electromagnetic digitizer sensor array structure
US8031174B2 (en) 2007-01-03 2011-10-04 Apple Inc. Multi-touch surface stackup arrangement
US8049732B2 (en) 2007-01-03 2011-11-01 Apple Inc. Front-end signal compensation
US7920129B2 (en) 2007-01-03 2011-04-05 Apple Inc. Double-sided touch-sensitive panel with shield and drive combined layer
TW200842681A (en) 2007-04-27 2008-11-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch pattern structure of a capacitive touch panel
TW200844827A (en) 2007-05-11 2008-11-16 Sense Pad Tech Co Ltd Transparent touch panel device
US8040326B2 (en) 2007-06-13 2011-10-18 Apple Inc. Integrated in-plane switching display and touch sensor
JP4506785B2 (ja) 2007-06-14 2010-07-21 エプソンイメージングデバイス株式会社 静電容量型入力装置
JP2011513846A (ja) 2008-02-28 2011-04-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー タッチスクリーンセンサ
JP4720857B2 (ja) 2008-06-18 2011-07-13 ソニー株式会社 静電容量型入力装置および入力機能付き表示装置
US8031094B2 (en) 2009-09-11 2011-10-04 Apple Inc. Touch controller with improved analog front end
US9178970B2 (en) 2011-03-21 2015-11-03 Apple Inc. Electronic devices with convex displays
US8816977B2 (en) 2011-03-21 2014-08-26 Apple Inc. Electronic devices with flexible displays
US8934228B2 (en) 2011-03-21 2015-01-13 Apple Inc. Display-based speaker structures for electronic devices
WO2012129247A2 (en) 2011-03-21 2012-09-27 Apple Inc. Electronic devices with flexible displays
US9866660B2 (en) 2011-03-21 2018-01-09 Apple Inc. Electronic devices with concave displays
US8665236B2 (en) 2011-09-26 2014-03-04 Apple Inc. Electronic device with wrap around display
US8723824B2 (en) 2011-09-27 2014-05-13 Apple Inc. Electronic devices with sidewall displays

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090095542A1 (en) * 2006-06-22 2009-04-16 Atlab Inc. Touch sensor and operating method thereof
US20120256869A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-11 Cypress Semiconductor Corporation Active integrator for a capacitive sense array
CN103748540A (zh) * 2011-04-05 2014-04-23 赛普拉斯半导体公司 用于电容感应阵列的有源积分器
CN102955608A (zh) * 2011-08-09 2013-03-06 爱特梅尔公司 传感器接口中的寄生电容抵消
CN104220967A (zh) * 2012-02-10 2014-12-17 奥特瑞克斯有限公司 数字转换器
US9019220B1 (en) * 2012-03-14 2015-04-28 Cypress Semiconductor Corporation Baseline charge compensation
US20140118289A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Lauri Ilmari Lipasti Charge Compensation for Capacitive Touch Sensor Nodes
CN104407748A (zh) * 2013-04-25 2015-03-11 安纳帕斯股份有限公司 检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的装置
CN104238846A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 财团法人工业技术研究院 触控装置及感测补偿方法
CN104679368A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 爱特梅尔公司 用于触摸传感器装置的电容测量电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108124464A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 确定抵消支路的控制参数的方法及其装置、触控检测装置
WO2019113837A1 (zh) * 2017-12-13 2019-06-20 深圳市汇顶科技股份有限公司 确定抵消支路的控制参数的方法及其装置、触控检测装置
CN108124464B (zh) * 2017-12-13 2019-12-03 深圳市汇顶科技股份有限公司 确定抵消支路的控制参数的方法及其装置、触控检测装置
US10852888B2 (en) 2017-12-13 2020-12-01 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Method and apparatus for determining control parameters of cancellation branch, and touch control detection apparatus
CN110471578A (zh) * 2018-05-09 2019-11-19 恩智浦美国有限公司 湿度补偿的电容性传感电路

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Publication number Publication date
US10684733B2 (en) 2020-06-16
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