TW201535220A - 混合式電容觸控系統設計 - Google Patents

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Abstract

在一項實施例中，一種系統包含一觸控感測器，該觸控感測器包括在該觸控感測器內側及外側之第一導電材料線及第二導電材料線，以及在該觸控感測器外側且安置在該觸控感測器外側之第一導電材料線與該觸控感測器外側之該等第二導電材料線之間的第三導電材料線。該系統進一步包含邏輯，該邏輯經組態以在被執行時回應於判定以一互電容操作模式操作而將一接地信號施加至該第三組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入，且回應於判定以一自電容操作模式操作而將一電壓信號施加至該第三組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。

Description

混合式電容觸控系統設計
本發明一般而言係關於觸控感測器，且更特定言之係關於用於混合式電容觸控感測器之感測器設計。
在涉及互電容感測之當前設計中，佈線在一裝置上之感測器線必須包含在觸控感測器中重疊之各對鄰近感測器線(例如，沿X及Y方向延伸之感測器線)之間的一接地軌跡。此外，涉及自電容感測之設計要求佈線在一裝置上之感測器線包含各受驅動感測器線(例如，沿X方向延伸之感測器線)與一鄰近接地感測線(例如，沿Y方向延伸之感測線)之間的一受驅動保護線。因此，併入互電容及自電容感測觸控輸入模式兩者之混合式電容感測器設計可能需要過量之接地線及保護線來確保觸控感測器之適當功能性。此等眾多接地線及保護線繼而需要一裝置之邊緣或表框(在此處進行佈線)上之過量空間，此可導致在功能及審美兩者上較不具有吸引力之一設計。
在本發明之一項實施例中，提供一種系統。該系統包括：一觸控感測器，其包括一第一組導電材料線及一第二組導電材料線，其中該第一組導電材料線及該第二組導電材料線安置在該觸控感測器內側及該觸控感測器外側；一第三組導電材料線，其等安置在該觸控感測器外側且在安置在該觸控感測器外側之該第一組導電材料線與安置在 該觸控感測器外側之該第二組導電材料線之間；及一或多個電腦可讀非暫時性儲存媒體，其等耦合至該觸控感測器且體現邏輯，該邏輯經組態以在被執行時：判定是以一互電容操作模式還是以一自電容操作模式操作該觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將一接地信號施加至該第三組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第三組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
在本發明之另一實施例中，提供一種方法。該方法包括：判定以一互電容操作模式操作一觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將接一地信號施加至一第一組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第一組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
在本發明之又一實施例中，提供一種電腦可讀媒體。該電腦可讀媒體體現指令，該等指令經組態以在被執行時：判定以一互電容操作模式操作一觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將一接地信號施加至一第一組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第一組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
110‧‧‧混合式電容觸控感測器/觸控感測器
112‧‧‧觸控感測器控制器/控制器
114‧‧‧軌跡
114x‧‧‧感測器線
114y‧‧‧感測器線
116‧‧‧連接墊
118‧‧‧連接
212a‧‧‧接地線
212b‧‧‧接地線
212c‧‧‧接地線
212d‧‧‧接地線
212e‧‧‧接地線
212f‧‧‧接地線
214a‧‧‧保護線
214b‧‧‧保護線
214c‧‧‧保護線
214d‧‧‧保護線
214e‧‧‧保護線
214f‧‧‧保護線
214g‧‧‧保護線
214h‧‧‧保護線
214i‧‧‧保護線
214j‧‧‧保護線
312a‧‧‧混合線
312b‧‧‧混合線
312c‧‧‧混合線
312d‧‧‧混合線
312e‧‧‧混合線
312f‧‧‧混合線
400‧‧‧方法
410‧‧‧步驟
412‧‧‧步驟
414‧‧‧步驟
416‧‧‧步驟
500‧‧‧電腦系統
502‧‧‧處理器
504‧‧‧記憶體
506‧‧‧儲存器
508‧‧‧輸入/輸出介面
510‧‧‧通信介面/介面
512‧‧‧匯流排
圖1圖解說明根據本發明之特定實施例之具有一實例性觸控感測器控制器之一實例性混合式電容觸控感測器； 圖2圖解說明根據本發明之特定實施例之混合式電容觸控感測器之一實例性跡線佈線圖；圖3圖解說明根據本發明之特定實施例之混合式電容觸控感測器之一替代實例性跡線佈線圖；圖4圖解說明根據本發明之特定實施例之用於使用一混合式電容觸控感測器感測觸控輸入之一實例性方法；且圖5圖解說明根據本發明之特定實施例之用於與圖1至圖3之混合式電容觸控感測器一起使用之一實例性電腦系統。
圖1圖解說明根據本發明之特定實施例之具有一實例性觸控感測器控制器112之一實例性混合式電容觸控感測器110。觸控感測器110及觸控感測器控制器112可偵測一物件在觸控感測器110之一觸敏區域內之一觸控或接近之存在及位置。本文中，在適當之情況下，對一觸控感測器之提及可涵蓋觸控感測器及其觸控感測器控制器兩者。類似地，在適當之情況下，對一觸控感測器控制器之提及可涵蓋觸控感測器控制器及其觸控感測器兩者。在適當之情況下，觸控感測器110可包含一或多個觸敏區域。觸控感測器110可包含安置在一或多個基板上之一驅動電極及感測電極陣列(或一單一類型之一電極陣列)，該一或多個基板可由一介電材料製成。本文中，在適當之情況下，對一觸控感測器之提及可涵蓋觸控感測器之電極及其(等)上安置觸控感測器之電極之基板兩者。替代地，在適當之情況下，對一觸控感測器之提及可涵蓋觸控感測器之電極但不涵蓋其(等)上安置觸控感測器之電極之基板。
一電極(無論是一接地電極、一保護電極、一驅動電極還是一感測電極)可為形成一形狀(諸如(舉例而言)，一圓盤形、正方形、矩形、細線、其他合適形狀或此等形狀之合適組合)之一導電材料區 域。一或多個導電材料層中之一或多個切口可(至少部分地)產生一電極之形狀，且形狀之面積可(至少部分地)由彼等切口限定。在特定實施例中，一電極之導電材料可佔據其形狀之面積之大約100%。作為一實例且並非以限制方式，在適當之情況下，一電極可由氧化銦錫(ITO)製成且電極之ITO可佔據其形狀之面積之大約100%(有時稱為100%填充)。在特定實施例中，一電極之導電材料可佔據實質上小於100%之其形狀之面積。作為一實例且並非以限制方式，一電極可由金屬或其他導電材料(諸如(舉例而言)，銅、銀或一基於銅或銀之材料)細線(FLM)製成，且導電材料細線可以一規劃圖案、網格圖案或其他合適圖案佔據其形狀之面積之大約5%。本文中，在適當之情況下，對FLM之參考涵蓋此材料。雖然本發明闡述或圖解說明由以具有特定圖案之特定填充百分比形成特定形狀之特定導電材料製成之特定電極，但本發明預期由以具有任何合適圖案之任何合適填充百分比形成任何合適形狀之任何合適導電材料製成之任何合適電極。
在適當之情況下，一觸控感測器之電極(或其他元件)之形狀可整體地或部分地構成該觸控感測器之一或多個宏觀特徵。彼等形狀之實施方案之一或多個特性(諸如(舉例而言)，形狀內之導電材料、填充物或圖案)可整體地或部分地構成觸控感測器之一或多個微觀特徵。一觸控感測器之一或多個宏觀特徵可決定其功能性之一或多個特性，且觸控感測器之一或多個微觀特徵可決定觸控感測器之一或多個光學特徵，諸如透射、折射或反射。
一機械堆疊可含有基板(或多個基板)及形成觸控感測器110之驅動電極或感測電極之導電材料。作為一實例且並非以限制方式，機械堆疊可包含一覆蓋面板下方之一第一光學清透黏合劑(OCA)層。該覆蓋面板可為清透的且可由適於重複觸控之一彈性材料製成，諸如(舉例而言)玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。本發明預 期由任何合適材料製成之任何合適覆蓋面板。第一OCA層可安置在覆蓋面板與具有形成驅動電極或感測電極之導電材料之基板之間。該機械堆疊亦可包含一第二OCA層及一介電層(其可由PET或類似於具有形成驅動電極或感測電極之導電材料之基板之另一合適材料製成)。作為一替代例，在適當之情況下，可替代第二OCA層及介電層施加一介電材料之一薄塗層。第二OCA層可安置在具有構成驅動電極或感測電極之導電材料之基板與介電層之間，且介電層可安置在第二OCA層與至包含觸控感測器110及觸控感測器控制器112之一裝置之一顯示器之一空氣間隙之間。僅作為一實例且並非以限制方式，該覆蓋面板可具有大約1mm之一厚度；該第一OCA層可具有大約0.05mm之一厚度；具有形成驅動電極或感測電極之導電材料之基板可具有大約0.05mm之一厚度；第二OCA層可具有大約0.05mm之一厚度；且介電層可具有大約0.05mm之一厚度。雖然本發明闡述具有由特定材料製成且具有特定厚度之特定數目個特定層之一特定機械堆疊，但本發明預期具有由任何合適材料製成且具有任何合適厚度之任何合適數目個任何合適層之任何合適機械堆疊。作為一實例且並非以限制方式，在特定實施例中，在不存在至顯示器之空氣間隙之情況下，一黏合劑層或一介電層可替換上文闡述之介電層、第二OCA層及空氣間隙。作為另一實例，該機械堆疊可包含在圖2A至圖2B中展示且在下文進一步闡述之層。
觸控感測器110之基板之一或多個部分可由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、玻璃或另一合適材料製成。本發明預期具有由任何合適材料製成之任何合適部分之任何合適基板。在特定實施例中，觸控感測器110中之驅動電極或感測電極可由ITO整體地或部分地製成。在特定實施例中，觸控感測器110中之驅動電極或感測電極可由金屬或其他導電材料之細線製成。作為一實例且並非以限制方式，導電材料之一或 多個部分可為銅或基於銅的且具有大約5μm或更小之一厚度及大約10μm或更小之一寬度。作為另一實例，導電材料之一或多個部分可為銀或基於銀的且類似地具有大約5μm或更小之一厚度及大約10μm或更小之一寬度。本發明預期由任何合適材料製成之任何合適電極。
觸控感測器110可實施可包含一電容感測器中之互電容及自電容感測操作模式兩者之一混合式電容觸控感測形式。在一互電容實施方案或操作模式中，觸控感測器110可包含形成一電容節點陣列之一驅動電極及感測電極陣列。一驅動電極與一感測電極之一重疊區域可形成一電容節點。形成電容節點之驅動電極及感測電極可彼此接近，但彼此不進行電接觸。而是，驅動電極及感測電極可跨越其等之間的一空間而電容地耦合至彼此。(由觸控感測器控制器112)施加至驅動電極之一脈衝電壓或交流電壓可在感測電極上感應出一電荷，且感應出之電荷量可易受外部影響(諸如，一物件之一觸控或接近)。當一物件觸控或接近電容節點時，電容節點處可發生一電容變化且觸控感測器控制器112可量測電容變化。藉由量測整個陣列之電容變化，觸控感測器控制器112可判定觸控或接近在觸控感測器110之觸敏區域內之位置。
在一自電容實施方案或操作模式中，觸控感測器110可包含可各自形成一電容節點之一單一類型之一電極陣列。在一些實施例中，觸控感測器110可包含一受驅動電極與接地電極陣列，其中受驅動電極與接地電極之間的各區域重疊形成一電容節點。當一物件觸控或接近電容節點時，電容節點處可發生一自電容變化且觸控感測器控制器112可將電容變化量測為(舉例而言)將電容節點處之電壓升高一預定量所需之電荷量之一變化。與一互電容實施方案一樣，藉由量測整個陣列之電容變化，觸控感測器控制器112可判定觸控或接近在觸控感測器110之觸敏區域內之位置。在適當之情況下，本發明預期任何合 適形式之電容觸控感測。
在特定實施例中，一或多個驅動電極可一起形成水平地或垂直地或以任何合適定向延伸之一驅動線。類似地，一或多個感測電極可一起形成水平地或垂直地或以任何合適定向延伸之一感測線。在特定實施例中，驅動線可實質上垂直於感測線而延伸。本文中，在適當之情況下，對一驅動線之提及可涵蓋組成驅動線之一或多個驅動電極且反之亦然。類似地，在適當之情況下，對一感測線之提及可涵蓋組成感測線之一或多個感測電極且反之亦然。
雖然本發明闡述形成特定節點之特定電極之特定組態，但本發明預期形成任何合適節點之任何合適電極之任何合適組態。此外，本發明預期以任何合適圖案安置在任何合適數目個任何合適基板上之任何合適電極。
如上文闡述，觸控感測器110之一電容節點處之一電容變化可指示電容節點之位置處之一觸控或接近輸入。觸控感測器控制器112可偵測且處理電容變化以判定觸控或接近輸入之存在及位置。接著，觸控感測器控制器112可將關於觸控或接近輸入之資訊傳送至包含觸控感測器110及觸控感測器控制器112之一裝置之一或多個其他組件(諸如一或多個中央處理單元(CPU))，其等藉由起始該裝置之一功能(或在該裝置上運行之一應用程式)來對觸控或接近輸入做出回應。雖然本發明闡述具有相對於一特定裝置及一特定觸控感測器之特定功能性之一特定觸控感測器控制器，但本發明預期具有相對於任何合適裝置及任何合適觸控感測器之任何合適功能性之任何合適觸控感測器控制器。
觸控感測器控制器112可為一或多個積體電路(IC)，諸如(舉例來而言)一般用途處理器、微處理器、微控制器、可程式化邏輯裝置或陣列、特殊應用IC(ASIC)。在特定實施例中，觸控感測器控制器112 包括類比電路、數位邏輯及數位非揮發性記憶體。在特定實施例中，觸控感測器控制器112安置在接合至觸控感測器110之基板之一撓性印刷電路(FPC)上，如下文闡述。在適當之情況下，FPC可為主動或被動的。在特定實施例中，多個觸控感測器控制器112安置在FPC上。觸控感測器控制器112可包含一處理器單元、一驅動單元、一感測單元及一儲存單元。該驅動單元可向觸控感測器110之驅動電極供應驅動信號。該感測單元可感測觸控感測器110之電容節點處之電荷且向處理器單元提供表示電容節點處之電容之量測信號。該處理器單元可控制藉由驅動單元向驅動電極供應驅動信號且處理來自感測單元之量測信號以偵測並處理一觸控或接近輸入在觸控感測器110之觸敏區域內之存在及位置。處理器單元亦可追蹤一觸控或接近輸入在觸控感測器110之觸敏區域內之位置之變化。在適當之情況下，儲存單元可儲存供處理器單元執行之程式化，該程式化包含用於控制驅動單元向驅動電極供應驅動信號之程式化、用於處理來自感測單元之量測信號之程式化及其他合適程式化。雖然本發明闡述具有帶有特定組件之一特定實施方案之一特定觸控感測器控制器，但本發明預期具有帶有任何合適組件之任何合適實施方案之任何合適觸控感測器控制器。
安置在觸控感測器110之基板上之導電材料軌跡114可將觸控感測器110之驅動電極或感測電極耦合至亦安置在觸控感測器110之基板上之連接墊116。如下文闡述，連接墊116促進將軌跡114耦合至觸控感測器控制器112。軌跡114可延伸至觸控感測器110之觸敏區域中或在觸控感測器110之觸敏區域周圍(例如，在觸敏區域之邊緣處)延伸。特定軌跡114可提供用於將觸控感測器控制器112耦合至觸控感測器110之驅動電極之驅動連接，透過該驅動連接，觸控感測器控制器112之驅動單元可向驅動電極供應驅動信號。其他軌跡114可提供用於將觸控感測器控制器112耦合至觸控感測器110之感測電極之感測連接， 透過該感測連接，觸控感測器控制器112之感測單元可感測觸控感測器110之電容節點處之電荷。軌跡114可由金屬或其他導電材料之細線製成。作為一實例且並非以限制方式，軌跡114之導電材料可為銅或基於銅的且具有大約100μm或更小之一寬度。作為另一實例，軌跡114之導電材料可為銀或基於銀的且具有大約100μm或更小之一寬度。在特定實施例中，除金屬或其他導電材料之細線之外或作為對金屬或其他導電材料之細線之替代，軌跡114可由ITO整體地或部分地製成。雖然本發明闡述由具有特定寬度之特定材料製成之特定軌跡，但本發明預期由具有任何合適寬度之任何合適材料製成之任何合適軌跡。除軌跡114之外，觸控感測器110可包含在觸控感測器110之基板之一邊緣處之一接地連接器(其可為一連接墊116)處終止之一或多個接地線(與軌跡114類似)。
連接墊116可定位在觸控感測器110之觸敏區域外側沿著基板之一或多個邊緣處。如上文闡述，觸控感測器控制器112可在一FPC上。連接墊116可由與軌跡114相同之材料製成且可使用一各向異性導電薄膜(ACF)接合至FPC。連接118可在FPC上包含將觸控感測器控制器112耦合至連接墊116繼而將觸控感測器控制器112耦合至軌跡114且耦合至觸控感測器110之驅動電極或感測電極之導電線。在另一實施例中，連接墊116可連接至一機電連接器(諸如，一零插入力線至板連接器)；在此實施例中，連接118可無需包含一FPC。本發明預期觸控感測器控制器112與觸控感測器110之間的任何合適連接118。
圖2圖解說明根據本發明之特定實施例之混合式電容觸控感測器110之一實例性跡線佈線圖。在涉及互電容感測之當前設計中，佈線在一裝置上之感測器線必須包含在觸控感測器中重疊之各對鄰近感測器線(例如，沿X及Y方向延伸之感測器線)之間的一接地軌跡。此外，涉及自電容感測之設計要求佈線在一裝置上之感測器線包含各受驅動 感測器線(例如，沿X方向延伸之感測器線)與一鄰近接地感測線(例如，沿Y方向延伸之感測線)之間的一受驅動保護線。因此，併入互電容及自電容感測觸控輸入模式兩者之混合式電容感測器設計可能需要過量之接地線及保護線來確保觸控感測器之適當功能性。此等眾多接地線及保護線繼而需要一裝置之邊緣或表框(在此處進行佈線)上之過量空間，此可導致在功能及審美兩者上較不具有吸引力之一設計。
舉例而言，如圖2中展示，混合式電容觸控感測器110具有感測器線114x及114y(分別表示沿X及Y方向沿著感測器110延伸之軌跡)，感測器線114x及114y離開感測器110且在感測器110周圍朝向連接118佈線以連接至控制器112。雖然在圖2中僅展示四根感測器線114x及兩根感測器線114y，但將理解，出於圖解說明目的僅在圖2中展示在感測器上沿正交方向延伸之感測器線(該等感測器線在沿著觸控感測器110之邊緣佈線時亦將彼此鄰近)。因此，將理解，在不背離本發明之情況下任何合適數目個感測器線114x及114y可包含在觸控感測器110中。
因為感測器110經組態為一混合式電容觸控感測器，所以要求接地線(例如，接地線212)安置在鄰近X軌跡與Y軌跡(例如，感測器線114x及114y)之間以適應觸控感測器110中之互電容操作模式。此容許互電容感測模式中感測器線114x及114y上之信號之間的更好隔離。此外，要求受驅動保護線(例如，保護線214)安置在各受驅動線(例如，感測器線114x或114y)與一鄰近接地線(例如，接地線212b)之間以適應觸控感測器110中之自電容操作模式。此容許自電容感測模式中之更好信號偵測。然而，如所圖解說明，在一混合式電容觸控感測器中可需要多達十六根接地線212及保護線214來適應各感測模式。此會需要一觸控螢幕裝置之邊緣或表框處之實質空間，此可為不合意的。
因此，本發明之特定實施例可併入代替圖2中展示之單獨接地線 212及保護線214之混合式接地/保護線(如下文相對於圖3進一步闡述)。此等混合線可在混合式電容觸控感測器110在互電容感測模式下操作時接地，但在感測器110在自電容感測模式下操作時與保護線214類似地驅動。此外，混合線可需要比如圖2中展示之單獨接地線212及保護線214少之空間。因此，根據本發明之特定實施例之混合線可容許一混合式電容觸控感測器之兩種操作模式(即，自電容模式及互電容模式)中之適當、準確觸控感測，同時容許併入該觸控感測器之裝置之一較小表框且需要較少之裝置製造成本。此外，使用根據本發明之實施例之混合線可致使用於併入FPC之觸控感測器設計之一較小接合面積，此在此等產品中可為合意的。
圖3圖解說明根據本發明之特定實施例之混合式電容觸控感測器110之一替代實例性跡線佈線圖。類似於圖2，混合式電容觸控感測器110具有感測器線114x及114y(分別表示沿X及Y方向沿著感測器110延伸之軌跡)，感測器線114x及114y離開感測器110且在感測器110周圍朝向連接118佈線以連接至控制器112。雖然在圖3中僅展示四根感測器線114x及兩根感測器線114y(如同圖2)，但將理解，出於圖解說明目的僅在圖3中展示在感測器上沿正交方向延伸之感測器線(該等感測器線在沿著觸控感測器110之邊緣佈線時亦將彼此鄰近)。因此，將理解，在不背離本發明之情況下任何合適數目個感測器線114x及114y可包含在觸控感測器110中。
正如上文闡述，感測器110可需要安置在鄰近X軌跡與Y軌跡(例如，感測器線114x與114y)之間的接地線以適應觸控感測器110之互電容操作模式，且亦可需要安置在各受驅動線(例如，感測器線114x及114y)與一鄰近接地線(例如，接地線212b)之間的受驅動保護線以適應觸控感測器110之自電容操作模式。然而，可改為使用混合線312而非使用單獨接地線及保護線(例如，圖2之接地線212及保護線214)。在 特定實施例中，混合線312可在觸控感測器110在互電容感測模式下操作時接地，但可在觸控感測器110在自電容感測模式下操作時被驅動(與圖2之保護線214類似)。在某些實施例中，混合線312可需要比圖2中展示之接地線212及保護線214少之併入觸控感測器110之一裝置上之空間。舉例而言，一混合線312在一些實施例中可為150μm寬，而由一混合線替換之接地線212及保護線214之一組合(例如，兩根保護線314及一根保護線312)可總共為250μm寬。
控制器112可判定混合式電容觸控感測器110應在何種操作模式下操作。換言之，控制器112可判定何時觸控感測器110應在一互電容觸控感測模式下操作及何時觸控感測器110應在一自電容觸控感測模式下操作。舉例而言，因為互電容感測模式對於同時多觸控輸入(例如，多觸控手勢)而言係較佳的，所以當在觸控感測器110上感測到多個觸控時控制器112可以一互電容操作模式操作觸控感測器110。類似地，因為自電容感測模式對於單觸控輸入(例如，使用一根手指或一手寫筆)而言係較佳的，所以當在觸控感測器110上感測到一單觸控輸入時控制器112可以一自電容操作模式操作觸控感測器110。在自電容操作模式中，控制器112可以任何合適信號驅動混合線312以促進觸控感測器110上之自電容觸控感測。舉例而言，在一些實施例中，混合線312上之信號可為觸控感測器110之受驅動線上之相同驅動信號。在其他實施例中，混合線312上之信號可與觸控感測器110之受驅動線上之驅動信號不同。在特定實施例中，混合線312上之驅動信號可為一波形，諸如一方波形或一個三角波形。
在某些實施例中，因為混合線312在觸控感測器區域外側，所以控制器112可在自電容操作模式期間在混合線312處驅動及感測以判定一使用者是否正在併入觸控感測器110之一裝置之邊緣或表框處執行觸控輸入。此外，在某些實施例中，在不背離本發明之範疇之情況下 可將一接地線併入至諸如圖3中展示之混合式電容觸控感測器設計之一混合式電容觸控感測器設計中。舉例而言，出於解決靜電放電之目的，一接地線可沿著佈線區域之外側佈線。
圖4圖解說明根據本發明之特定實施例之用於使用一混合式電容觸控感測器來感測觸控輸入之一實例性方法400。在特定實施例中，可藉由執行儲存在一電腦可讀媒體中之一或多個指令之一或多個處理器執行方法400。舉例而言，可藉由併入一電腦系統(諸如下文相對於圖5進一步闡述之電腦系統500)之一觸控感測器控制器執行方法400。
該方法在步驟410處開始，此處一觸控感測器控制器判定其是將以一互電容感測模式還是自電容感測模式操作一相關聯混合式電容觸控感測器。舉例而言，參考圖3，當感測到多觸控輸入時控制器112可判定以一互電容操作模式操作觸控感測器110，但當感測到一單觸控輸入時可判定以一自電容操作模式操作觸控感測器110。
若控制器判定其相關聯觸控感測器應以一自電容操作模式操作，則方法繼續至步驟412，此處將一驅動信號發送至佈線在觸控感測器周圍之混合接地/保護軌跡。舉例而言，參考圖3，可藉由控制器112將一驅動信號發送至混合線312。在一些實施例中，在自電容操作模式中，混合線312上之信號可為與觸控感測器110之受驅動線上相同之驅動信號。在其他實施例中，混合線312上之信號可與觸控感測器110之受驅動線上之驅動信號不同。在特定實施例中，混合線312上之驅動信號可為一波形，諸如一方波形或一個三角波形。然而，若控制器判定其相關聯觸控感測器應以一互電容操作模式操作，則該方法繼續至步驟414，此處將一接地信號發送至佈線在觸控感測器周圍之混合接地/保護軌跡。
一旦觸控感測器控制器已選擇一操作模式且將適當信號發送至佈線在觸控感測器周圍之混合接地/保護軌跡，方法即繼續至步驟 416，此處控制器可使用所選擇之操作模式偵測相關聯觸控感測器上之觸控輸入。可使用所選擇之操作模式感測觸控輸入直至控制器(例如，回應於一事件)判定應選擇其他操作模式為止。舉例而言，若控制器由於在觸控感測器上感測到單觸控而以一自電容操作模式操作觸控感測器(例如，以一波形驅動混合接地/保護線)，則其可繼續如此進行直至其在觸控感測器處偵測到將由控制器使用一互電容操作模式來更好地感測之一第二同時觸控輸入(例如，一多觸控手勢)為止。回應於此偵測，控制器可判定改變至一互電容操作模式且將一接地信號發送至佈線在觸控感測器周圍之混合接地/保護軌跡且使用互電容操作模式開始觸控感測。
在適當之情況下，特定實施例可重複圖4之方法400之步驟。此外，雖然本發明將圖4之方法之特定步驟闡述及圖解說明為以一特定次序發生，但本發明預期圖4之方法之任何合適步驟以任何合適次序發生。此外，雖然本發明闡述及圖解說明實施圖4之方法之特定步驟之特定組件、裝置或系統，但本發明預期實施圖4之方法之任何合適步驟之任何合適組件、裝置或系統之任何合適組合。
圖5圖解說明根據本發明之特定實施例之用於與圖1至圖3之混合式電容觸控感測器一起使用之一實例性電腦系統500。在特定實施例中，一或多個電腦系統500執行本文中闡述或圖解說明之一或多個方法之一或多個步驟。在特定實施例中，一或多個電腦系統500提供本文中闡述或圖解說明之功能性。在特定實施例中，在一或多個電腦系統500上運行之軟體執行本文中闡述或圖解說明之一或多個方法之一或多個步驟或提供本文中闡述或圖解說明之功能性。在特定實施例中，在一或多個電腦系統500上運行之軟體可為在一電腦可讀媒體上編碼之邏輯。特定實施例包含一或多個電腦系統500之一或多個部分。本文中，在適當之情況下，對一電腦系統之提及可涵蓋一計算裝 置且反之亦然。此外，在適當之情況下，對一電腦系統之提及可涵蓋一或多個電腦系統。
本發明預期任何合適數目個電腦系統500。本發明預期呈任何合適實體形式之電腦系統500。作為實例且並非以限制方式，電腦系統500可為一嵌入式電腦系統、一系統單晶片(SOC)、一單板電腦系統(SBC)(諸如(舉例而言)，一模組上電腦(COM)或模組上系統(SOM))、一桌上型電腦系統、一膝上型電腦或筆記型電腦系統、一互動式资讯亭、一大型電腦、一電腦系統網、一行動電話、一個人數位助理(PDA)、一伺服器、一平板電腦系統或此等電腦系統中两者或两者以上之一組合。在適當之情況下，電腦系統500可包含一或多個電腦系統500；為整体式或分佈式的；跨越多個位置；跨越多個機器；跨越多個資料中心；或駐留在一雲中，該雲可包含一或多個網路中之一或多個雲組件。在適當之情況下，一或多個電腦系統500可在沒有本文中闡述或圖解說明之一或多個方法之一或多個步驟之實質上空間或時間限制之情況下執行。作為一實例且並非以限制方式，一或多個電腦系統500可以即時或批量模式執行本文中闡述或圖解說明之一或多個方法之一或多個步驟。在適當之情況下，一或多個電腦系統500可在不同時間或在不同位置處執行本文中闡述或圖解說明之一或多個方法之一或多個步驟。
在特定實施例中，電腦系統500包含一處理器502、記憶體504、儲存器506、一輸入/輸出(I/O)介面508、一通信介面510及一匯流排512。雖然本發明闡述及圖解說明具有呈一特定配置之特定數目個特定組件之一特定電腦系統，但本發明預期具有呈任何合適配置之任何合適數目個任何合適組件之任何合適電腦系統。
在特定實施例中，處理器502包含用於執行指令之硬體，諸如組成一電腦程式之指令。作為一實例且並非以限制方式，為執行指令， 處理器502可自一內部暫存器、一內部快取記憶體、記憶體504或儲存器506擷取(或取出)指令；解碼並執行該等指令；且接著將一或多個結果寫入至一內部暫存器、一內部快取記憶體、記憶體504或儲存器506。在特定實施例中，處理器502可包含用於資料、指令或位址之一或多個內部快取記憶體。在適當之情況下，本發明預期包含任何合適數目個任何合適內部快取記憶體之處理器502。作為一實例且並非以限制方式，處理器502可包含一或多個指令快取記憶體、一或多個資料快取記憶體及一或多個轉譯後備緩衝器(TLB)。指令快取記憶體中之指令可為記憶體504或儲存器506中之指令之複本，且指令快取記憶體可加速處理器502對彼等指令之擷取。資料快取記憶體中之資料可為：記憶體504或儲存器506中之資料之複本，其供在處理器502處執行之指令對其等執行操作；在處理器502處執行之先前指令之結果，其供在處理器502處執行之後續指令存取或寫入至記憶體504或儲存器506；或其他合適資料。資料快取記憶體可加速處理器502之讀取或寫入操作。TLB可加速處理器502之虛擬位址轉譯。在特定實施例中，處理器502可包含用於資料、指令或位址之一或多個內部暫存器。在適當之情況下，本發明預期包含任何合適數目個任何合適內部暫存器之處理器502。在適當之情況下，處理器502可包含一或多個算術邏輯單元(ALU)；為一多核處理器；或包含一或多個處理器502。雖然本發明闡述及圖解說明一特定處理器，但本發明預期任何合適處理器。
在特定實施例中，記憶體504包含主記憶體，該主記憶體用於儲存供處理器502執行之指令或供處理器502對其進行操作之資料。作為一實例且並非以限制方式，電腦系統500可將來自儲存器506或另一源(諸如(舉例而言)，另一電腦系統500)之指令載入至記憶體504。接著，處理器502可將指令自記憶體504載入至一內部暫存器或內部快取記憶體。為執行指令，處理器502可自內部暫存器或內部快取記憶體 擷取指令並解碼該等指令。在執行指令期間或之後，處理器502可將一或多個結果(其等可為中間結果或最終結果)寫入至內部暫存器或內部快取記憶體。接著，處理器502可將彼等結果中之一或多者寫入至記憶體504。在特定實施例中，處理器502僅執行一或多個內部暫存器或內部快取記憶體中或記憶體504中之指令(與儲存器506或其他位置截然不同)且僅對一或多個內部暫存器中或內部快取記憶體中或記憶體504中之資料進行操作(與儲存器506或其他位置截然不同)。一或多個記憶體匯流排(其等可各自包含一位址匯流排及一資料匯流排)可將處理器502耦合至記憶體504。匯流排512可包含一或多個記憶體匯流排，如下文闡述。在特定實施例中，一或多個記憶體管理單元(MMU)駐留在處理器502與記憶體504之間且促進由處理器502請求之對記憶體504之存取。在特定實施例中，記憶體504包含隨機存取記憶體(RAM)。在適當之情況下，此RAM可為揮發性記憶體。在適當之情況下，此RAM可為動態RAM(DRAM)或靜態RAM(SRAM)。此外，在適當之情況下，此RAM可為單埠或多埠RAM。本發明預期任何合適RAM。在適當情況下，記憶體504可包含一或多個記憶體504。雖然本發明闡述及圖解說明特定記憶體，但本發明預期任何合適記憶體。
在特定實施例中，儲存器506包含用於資料或指令之大容量儲存器。作為一實例且並非以限制方式，儲存器506可包含一硬碟機(HDD)、一軟式磁碟機、快閃記憶體、一光碟、一磁光碟、磁帶或一通用串列匯流排(USB)驅動器或此等儲存器之两者或两者以上之一組合。在適當之情況下，儲存器506可包含可卸除式或不可卸除式(或固定)媒體。在適當之情況下，儲存器506可在電腦系統500內部或外部。在特定實施例中，儲存器506為非揮發性、固態記憶體。在特定實施例中，儲存器506包含唯讀記憶體(ROM)。在適當之情況下，此ROM可為光罩程式化ROM、可程式化ROM(PROM)、可抹除PROM (EPROM)、電可抹除PROM(EEPROM)、電可更改ROM(EAROM)或快閃記憶體或此等儲存器之两者或两者以上之一組合。本發明預期呈任何合適實體形式之大容量儲存器506。在適當之情況下，儲存器506可包含促進處理器502與儲存器506之間的通信之一或多個儲存控制單元。在適當之情況下，儲存器506可包含一或多個儲存器506。雖然本發明闡述及圖解說明特定儲存器，但本發明預期任何合適儲存器。
在特定實施例中，I/O介面508包含提供用於電腦系統500與一或多個I/O裝置之間的通信之一或多個介面之硬體、軟體或兩者。在適當之情況下，電腦系統500可包含此等I/O裝置中之一或多者。此等I/O裝置中之一或多者可實現一人與電腦系統500之間的通信。作為一實例且並非以限制方式，一I/O裝置可包含一鍵盤、小鍵盤、麥克風、監視器、滑鼠、印表機、掃描機、揚聲器、靜態相機、手寫筆、平板電腦、觸控螢幕、軌跡球、視訊攝影機、另一合適I/O裝置或此等I/O裝置之两者或两者以上之一組合。一I/O裝置可包含一或多個感測器。本發明預期任何合適I/O裝置及用於該等I/O裝置之任何合適I/O介面508。在適當之情況下，I/O介面508可包含使得處理器502能夠驅動此等I/O裝置中之一或多者之一或多個裝置或軟體驅動器。在適當之情況下，I/O介面508可包含一或多個I/O介面508。雖然本發明闡述及圖解說明一特定I/O介面，但本發明預期任何合適I/O介面。
在特定實施例中，通信介面510包含提供用於電腦系統500與一或多個其他電腦系統500或一或多個網路之間的通信(諸如(舉例而言)，基於封包之通信)之一或多個介面之硬體、軟體或兩者。作為一實例且並非以限制方式，通信介面510可包含用於與乙太網路或其他基於線路之網路或一無線NIC(WNIC)通信之一網路介面控制器(NIC)或網路配接器，或者用於與一無線網路(諸如，一WI-FI網路)通信之無線配接器。本發明預期任何合適網路及用於該網路之任何合適通信 介面510。作為一實例且並非以限制方式，電腦系統500可與一特定網路、一個人區域網路(PAN)、一區域網路(LAN)、一廣域網路(WAN)、一都會區域網路(MAN)或網際網路之一或多個部分或此等網路之两者或两者以上之一組合通信。此等網路中之一或多者之一或多個部分可為有線或無線的。作為一實例，電腦系統500可與一無線PAN(WPAN)(諸如(舉例而言)，一BLUETOOTH WPAN)、一WI-FI網路、一WI-MAX網路、一蜂巢式電話網路(諸如(舉例而言)，一全球行動通信系統(GSM)網路)或其他合適無線網路或此等網路之两者或两者以上之一組合通信。在適當之情況下，電腦系統500可包含用於此等網路中之任何網路之任何合適通信介面510。在適當之情況下，通信介面510可包含一或多個通信介面510。雖然本發明圖解說明及闡述一特定通信介面，但本發明預期任何合適通信介面。
在特定實施例中，匯流排512包含將電腦系統500之組件耦合至彼此之硬體、軟體或硬體及軟體兩者。作為一實例且並非以限制方式，匯流排512可包含一加速圖形埠(AGP)或其他圖形匯流排、一增強型工業標準架構(EISA)匯流排、一前側匯流排(FSB)、一超傳輸(HT)互連、一工業標準架構(ISA)匯流排、一無限頻寬(INFINIBAND)互連、一低接腳計數(LPC)匯流排、一記憶體匯流排、一微通道架構(MCA)匯流排、一周邊組件互連(PCI)匯流排、一高速PCI(PCIe)匯流排、一串列進階技術附接(SATA)匯流排、一視訊電子標準協會局部(VLB)匯流排或另一合適匯流排或此等匯流排之两者或两者以上之一組合。在適當之情況下，匯流排512可包含一或多個匯流排512。雖然本發明闡述及圖解說明一特定匯流排，但本發明預期任何合適匯流排或互連件。
本文中，在適當之情況下，對一電腦可讀非暫時性儲存媒體之提及可包含一或多個基於半導體之積體電路(IC)或其他積體電路(諸如 (舉例而言)，一場可程式化閘陣列(FPGA)或一特殊應用IC(ASIC))、硬碟機(HDD)、混合硬碟機(HHD)、光碟、光碟機(ODD)、磁光碟、磁光碟機、軟磁碟、軟碟機(FDD)、磁帶、固態磁碟機(SSD)、RAM磁碟機、安全數位卡、安全數位磁碟機或任何其他合適電腦可讀非暫時性儲存媒體或此等儲存媒體之两者或两者以上之任何合適組合。在適當之情況下，一電腦可讀非暫時性儲存媒體或多個電腦可讀非暫時性儲存媒體可為揮發性、非揮發性或者揮發性與非揮發性之一組合。
本文中，「或」為包含性且非排他性的，除非內容脈絡以其他方式明確指示或以其他方式指示。因此，本文中，「A或B」意謂「A、B或A及B兩者」，除非內容脈絡以其他方式明確指示或以其他方式指示。此外，「及」為共同的及個別的，除非內容脈絡以其他方式明確指示或以其他方式指示。因此，本文中，「A及B」表意謂「A及B，共同地或個別地」，除非內容脈絡以其他方式明確指示或以其他方式指示。
本發明之範疇涵蓋熟習此項技術者將理解之對本文中所闡述或圖解說明之實例性實施例之所有改變、替代、變動、變更及修改。本發明之範疇不限於本文中闡述或圖解說明之實例性實施例。此外，雖然本發明將本文中之各自實施例闡述及圖解說明為包含特定組件、元件、功能、操作或步驟，但此等實施例之任一者可包含熟習此項技術者將理解之本文中任何地方闡述或圖解說明之組件、元件、功能、操作或步驟之任一者之任何組合或排列。此外，隨附申請專利範圍中對一設備或系統或者一設備或系統之一組件經調適以、經配置以、能夠、經組態以、經啟用以、可操作以或具有操作性以執行一特定功能之提及涵蓋設備、系統、組件，無論該特定功能是否經啟動、開啟或解鎖，只要該設備、系統或組件如此經調適、經配置、能夠、經組態、經啟用、可操作或具有操作性即可。
400‧‧‧方法
410‧‧‧步驟
412‧‧‧步驟
414‧‧‧步驟
416‧‧‧步驟

Claims (21)

  1. 一種系統，其包括：一觸控感測器，其包括一第一組導電材料線及一第二組導電材料線，其中該第一組導電材料線及該第二組導電材料線安置在該觸控感測器內側及該觸控感測器外側；一第三組導電材料線，其等安置在該觸控感測器外側且在安置在該觸控感測器外側之該第一組導電材料線與安置在該觸控感測器外側之該第二組導電材料線之間；及一或多個電腦可讀非暫時性儲存媒體，其等耦合至該觸控感測器且體現邏輯，該邏輯經組態以在被執行時：判定是以一互電容操作模式還是以一自電容操作模式操作該觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將一接地信號施加至該第三組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第三組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
  2. 如請求項1之系統，其中使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入包括：將一驅動信號施加至該第一組導電材料線；及感測該第二組導電材料線上之信號。
  3. 如請求項2之系統，其中施加至該第一組導電材料線之該驅動信號包括一波形信號。
  4. 如請求項1之系統，其中使用自電容觸控感測在該觸控感測器處 感測觸控輸入包括：將一驅動信號施加至該第一組導電材料線；將一接地信號施加至該第二組導電材料線。
  5. 如請求項4之系統，其中施加至該第三組導電材料線之該電壓信號與施加至該第一組導電材料線之該驅動信號相同。
  6. 如請求項1之系統，其中判定是以一互電容操作模式還是以一自電容操作模式操作該觸控感測器係基於在該觸控感測器處之所感測觸控輸入。
  7. 如請求項1之系統，其中該邏輯進一步可操作以回應於判定以一自電容操作模式操作，基於在該第三組導電材料線上之該電壓信號之所偵測變化而感測觸控輸入。
  8. 一種方法，其包括：判定以一互電容操作模式操作一觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將一接地信號施加至一第一組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第一組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
  9. 如請求項8之方法，其中該觸控感測器包括一第二組導電材料線及一第三組導電材料線，且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入包括：將一驅動信號施加至該第二組導電材料線；及感測該第三組導電材料線上之信號。
  10. 如請求項9之方法，其中施加至該第二組導電材料線之該驅動信 號包括一波形信號。
  11. 如請求項8之方法，其中該觸控感測器包括一第二組導電材料線及一第三組導電材料線，且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入包括：將一驅動信號施加至該第二組導電材料線；及將一接地信號施加至該第三組導電材料線。
  12. 如請求項11之方法，其中施加至該第一組導電材料線之該電壓信號與施加至該第二組導電材料線之該驅動信號相同。
  13. 如請求項8之方法，其中判定以一互電容操作模式操作該觸控感測器係基於在該觸控感測器處之所感測觸控輸入。
  14. 如請求項8之方法，其中判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器係基於在該觸控感測器處之所感測觸控輸入。
  15. 一種體現指令之電腦可讀媒體，該等指令經組態以在被執行時：判定以一互電容操作模式操作一觸控感測器；回應於判定以一互電容操作模式操作，將一接地信號施加至一第一組導電材料線且使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入；判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器；及回應於判定以一自電容操作模式操作，將一電壓信號施加至該第一組導電材料線且使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入。
  16. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該觸控感測器包括一第二組導電材料線及一第三組導電材料線，且該等指令經組態以藉由以下操作使用互電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入： 將一驅動信號施加至該第二組導電材料線；及感測該第三組導電材料線上之信號。
  17. 如請求項16之電腦可讀媒體，其中施加至該第二組導電材料線之該驅動信號包括一波形信號。
  18. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該觸控感測器包括一第二組導電材料線及一第三組導電材料線，且該等指令經組態以藉由以下操作使用自電容觸控感測在該觸控感測器處感測觸控輸入：將一驅動信號施加至該第二組導電材料線；及將一接地信號施加至該第三組導電材料線。
  19. 如請求項18之電腦可讀媒體，其中施加至該第一組導電材料線之該電壓信號與施加至該第二組導電材料線之該驅動信號相同。
  20. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中經組態以判定以一互電容操作模式操作該觸控感測器之該等指令經組態以基於在該觸控感測器處之所感測觸控輸入而判定以一互電容模式操作該觸控感測器。
  21. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中經組態以判定以一自電容操作模式操作該觸控感測器之該等指令經組態以基於在該觸控感測器處之所感測觸控輸入而判定以一自電容模式操作該觸控感測器。
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