TW201602870A - 具有跳碼演算法及碼分多工之觸控系統 - Google Patents

Abstract

在一項實施例中，一種系統包含一觸控感測器及一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體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從該觸控感測器之感測電極接收第一複數個感測信號，且基於該第一複數個感測信號之特性判定複數個代碼。該邏輯接著可將該複數個代碼指派至該觸控感測器之驅動電極之各者，且基於該第一複數個代碼至該等驅動電極之該指派判定可施加於該等驅動電極之經編碼驅動信號。該邏輯接著可基於該等經編碼驅動信號從該等感測電極接收第二複數個感測信號，且基於該第一複數個代碼至驅動電極之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控。

Description

具有跳碼演算法及碼分多工之觸控系統

本發明大體上係關於觸控感測器，且更特定言之係關於併有跳碼演算法及碼分多工之感測器設計。

在驅動線上使用時分多工(TDM)方案之當前觸控感測器系統可能需要在不同時間單獨掃描驅動線及感測線對(「驅動-感測對」)。此等方案可因此限制可專用於觸控感測器上之各驅動-感測對之感測時間量。此外，使用TDM之觸控感測器設計無法充分解決可歸因於環境或其他類型之干擾而出現於感測線上之雜訊信號。此可導致所感測信號之低信雜比(SNR)。

110‧‧‧混合電容式觸控感測器

112‧‧‧觸控-感測器控制器

114‧‧‧跡線

116‧‧‧連接墊片

118‧‧‧連接件

210‧‧‧專用感測線

220‧‧‧驅動線

300‧‧‧觸控感測器系統

310‧‧‧驅動信號

320‧‧‧代碼

330‧‧‧經編碼驅動信號

340‧‧‧經編碼感測信號

350‧‧‧雜訊偵測器

360‧‧‧代碼產生器

370‧‧‧潛在感測信號/經解碼感測信號

400‧‧‧方法

410‧‧‧步驟

420‧‧‧步驟

430‧‧‧步驟

440‧‧‧步驟

450‧‧‧步驟

460‧‧‧步驟

470‧‧‧步驟

480‧‧‧步驟

500‧‧‧電腦系統

502‧‧‧處理器

504‧‧‧記憶體

506‧‧‧儲存器件

508‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面

510‧‧‧通信介面

512‧‧‧匯流排

圖1繪示根據本發明之特定實施例之具有一例示性觸控-感測器控制器之一例示性觸控感測器；圖2A繪示根據本發明之特定實施例之併有時分多工(TDM)之一例示性觸控感測器；圖2B繪示根據本發明之特定實施例之併有碼分多工(CDM)之一例示性觸控感測器；圖3繪示根據本發明之特定實施例之併有跳碼演算法及CDM之一例示性觸控感測器系統； 圖4繪示根據本發明之特定實施例之併有跳碼演算法及CDM之一例示性方法；及圖5繪示根據本發明之特定實施例之結合圖1至圖4之觸控感測器使用之一例示性電腦系統。

圖1繪示根據本發明之特定實施例之具有一例示性觸控-感測器控制器112之一例示性混合電容式觸控感測器110。觸控感測器110及觸控-感測器控制器112可偵測在觸控感測器110之觸敏區域內一觸控之存在及位置或一物體之近接度。在本文中，在適當情況下，對一觸控感測器之引用可涵蓋觸控感測器及其觸控-感測器控制器兩者。類似地，在適當情況下，對一觸控-感測器控制器之引用可涵蓋觸控-感測器控制器及其觸控感測器兩者。在適當情況下，觸控感測器110可包含一或多個觸敏區域。觸控感測器110可包含安置於一或多個基板上之一驅動及感測電極陣列(或一單一類型之一電極陣列)，該一或多個基板可由一介電質材料製成。在本文中，在適當情況下，對一觸控感測器之引用可涵蓋觸控感測器電極及上面安置該等電極之基板兩者。替代地，在適當情況下，對一觸控感測器之引用可涵蓋觸控感測器電極，但不涵蓋上面安置該等電極之基板。

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(舉例而言，諸如一圓盤狀、正方形、矩形、細線、其他合適形狀、或此等形狀之合適組合)之導電材料之一區域。一或多個導電材料層中之一或多個切口可(至少部分)產生一電極形狀，且該形狀之區域可(至少部分)由該等切口界定。在特定實施例中，一電極之導電材料可佔據其形狀面積之大約100%。作為一實例且無限制，在適當情況下，一電極可由銦錫氧化物(ITO)製成，且該電極之ITO可佔據其形狀面積之大約100%(有時候稱作100%填充)。在 特定實施例中，一電極之導電材料可佔據其形狀面積之實質上100%以下。作為一實例且無限制，一電極可由金屬細線或其他導電材料(FLM)製成，舉例而言，諸如銅、銀或一基於銅或銀之材料，且導電材料之細線可依一陰影、網格或其他合適圖案佔據其形狀面積之大約5%。在本文中，在適當情況下，對FLM之引用涵蓋此材料。雖然本發明描述或繪示由特定導電材料製成之特定電極(該特定導電材料形成具有具備特定圖案之特定填充百分比之特定形狀)，但本發明預期由任何合適導電材料製成之任何合適電極，該等任何合適導電材料形成具有具備任何合適圖案之任何合適填充百分比之任何合適形狀。

在適當情況下，一觸控感測器之電極(或其他元件)之形狀可完全或部分構成該觸控感測器之一或多個巨集特徵。該等形狀之實施方案之一或多個特性(舉例而言，諸如該等形狀內之導電材料、填充或圖案)可完全或部分構成該觸控感測器之一或多個微特徵。一觸控感測器之一或多個巨集特徵可判定其功能性之一或多個特性，且該觸控感測器之一或多個微特徵可判定該觸控感測器之一或多個光學特徵，諸如透射率、折射率或反射率。

一機械堆疊可含有基板(或多個基板)及形成觸控感測器110之驅動或感測電極之導電材料。作為一實例且無限制，該機械堆疊可包含一蓋板下方之一第一光學透明黏附劑(OCA)層。該蓋板可為透明且由適於重複觸控之一彈性材料(舉例而言，諸如玻璃、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))製成。本發明預期由任何合適材料製成之任何合適蓋板。該第一OCA層可安置於該蓋板與具有形成驅動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層及一介電質層(類似於具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板，其可由PET或另一合適材料製成)。作為一替代，在適當情況下，可塗敷一介電質材料之一薄塗層而非第二OCA層及介電質層。第二OCA層可安置於 具有構成驅動或感測電極之導電材料之基板與介電質層之間，且該介電質層可安置於第二OCA層與第二OCA層至一器件之一顯示器之一氣隙之間，該器件包含觸控感測器110及觸控-感測器控制器112。僅作為一實例且無限制，該蓋板可具有一大約1mm厚度；該第一OCA層可具有一大約0.05mm厚度；具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板可具有一大約0.05mm厚度；該第二OCA層可具有一大約0.05mm厚度；且該介電質層可具有一大約0.05mm厚度。雖然本發明描述具有由特定材料製成且具有特定厚度之特定數目之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之任何合適層之任何合適機械堆疊。作為一實例且無限制，在特定實施例中，一黏附劑或介電質層可取代上述介電質層、第二OCA層及氣隙，其中該黏附劑或介電質層至顯示器不存在氣隙。作為另一實例，該機械堆疊可包含圖2A至圖2B中所展示且下文進一步描述之層。

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醇酯(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中之驅動或感測電極可完全或部分由ITO製成。在特定實施例中，觸控感測器110中之驅動或感測電極可由金屬細線或其他導電材料製成。作為一實例且無限制，導電材料之一或多個部分可為銅或基於銅，且可具有一大約5μm或更小之厚度及一大約10μm或更小之寬度。作為另一實例，導電材料之一或多個部分可為銀或基於銀，且類似地具有一大約5μm或更小之厚度及一大約10μm或更小之寬度。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可實施一混合電容式形式之觸控感測，其可包含電容式感測器中之互電容感測操作模式及自電容感測操作模式兩者。 在一互電容實施方案或操作模式中，觸控感測器110可包含形成一電容式節點陣列之一驅動及感測電極陣列。驅動電極及感測電極之一重疊區域可形成一電容式節點。形成該電容式節點之驅動電極及感測電極可相互靠近，但不相互電接觸。相反地，驅動電極及感測電極可跨其間之一空間相互電容式耦合。(由觸控-感測器控制器112)施加於驅動電極之一脈衝或交流電壓可在感測電極上引發一電荷，且所引發電荷量可易受外部影響(諸如一觸控或一物體之近接度)。當一物體觸控或近接電容式節點時，在該電容式節點處可發生一電容變更且觸控-感測器控制器112可量測該電容變更。藉由量測貫穿整個陣列之電容變更，觸控-感測器控制器112可判定在觸控感測器110之(諸)觸敏區域內觸控之位置或近接度。

在一自電容實施方案或操作模式中，觸控感測器110可包含可各形成一電容式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可包含一驅動及接地電極陣列，其中驅動電極與接地電極之間的各區域重疊形成一電容式節點。當一物體觸控或近接電容式節點時，在該電容式節點處可發生一自電容變更，且觸控-感測器控制器112可量測該電容變更作為例如使該電容式節點處之電壓上升一預定量所需之一電荷量之變更。如同一互電容實施方案，藉由量測貫穿整個陣列之電容變更，觸控-感測器控制器112可判定在觸控感測器110之(諸)觸敏區域內觸控之位置或近接度。在適當情況下，本發明預期任何合適形式之電容式觸控感測。

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在任何合適定向上延伸之一驅動線。類似地，一或多個感測電極可一起形成水平地或垂直地或在任何合適定向上延伸之一感測線。在特定實施例中，驅動線可實質上垂直於感測線延伸。在本文中，在適當情況下，對一驅動線之引用可涵蓋構成該驅動線之一或多個驅動電 極，且反之亦然。類似地，在適當情況下，對一感測線之引用可涵蓋構成該感測線之一或多個感測電極，且反之亦然。

雖然本發明描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於任何合適數目之任何合適基板上之任何合適電極。

如上述，觸控感測器110之一電容式節點處之一電容變更可指示電容式節點之位置處之一觸控或近接輸入。觸控-感測器控制器112可偵測並處理該電容變更以判定觸控或近接輸入之存在及位置。觸控-感測器控制器112可接著將關於觸控或近接輸入之資訊傳達至包含觸控感測器110及觸控-感測器控制器112之一器件之一或多個其他組件(例如一或多個中央處理單元(CPU))，觸控-感測器控制器112可藉由起始該器件(或在該器件上運行之應用程式)之功能來對觸控或近接輸入作出回應。雖然本發明描述具有關於一特定器件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，但本發明預期具有關於任何合適器件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)，舉例而言，諸如通用微處理器、微控制器、可程式化邏輯器件或陣列、特定應用IC(ASIC)。在特定實施例中，觸控-感測器控制器可包含一電腦系統，諸如關於圖5描述之電腦系統500。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安置於接合至觸控感測器110之基板之一撓性印刷電路(FPC)上，如下述。在適當情況下，FPC可呈主動式或被動式。在特定實施例中，多個觸控-感測器控制器112安置於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。該驅動單元可將驅動信號供應至觸控感測器110之驅動電極。該感測單元可感測觸控感測器110之電容式節點處之電荷且將表示電容式節點處之電容之量測信號提供至該處理器單元。該處理器單元可控制由該驅動單元進行之驅動信號至驅動電極之供應且處理來自該感測單元之量測信號以偵測並處理在觸控感測器110之觸敏區域內一觸控或近接輸入之存在及位置。該處理器單元亦可追蹤在觸控感測器110之(諸)觸敏區域內一觸控或近接輸入之位置之變更。在適當情況下，該儲存單元可儲存程式化以供該處理器單元執行，該程式化包含控制該驅動單元以將驅動信號供應至驅動電極之程式化、處理來自該感測單元之量測信號之程式化及其他合適程式化。雖然本發明描述一種具有具備特定組件之一特定實施方案之特定觸控-感測器控制器，但本發明預期具有具備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。

安置於觸控感測器110之基板上之導電材料之跡線114可將觸控感測器110之驅動電極或感測電極耦合至連接墊片116，連接墊片116亦安置於觸控感測器110之基板上。如下述，連接墊片116促進跡線114耦合至觸控-感測器控制器112。跡線114可延伸至觸控感測器110之(諸)觸敏區域中或周圍(例如邊沿處)。特定跡線114可提供驅動連接以將觸控-感測器控制器112耦合至觸控感測器110之驅動電極，觸控-感測器控制器112之驅動單元可透過該等驅動連接將驅動信號供應至驅動電極。其他跡線114可提供感測連接以將觸控-感測器控制器112耦合至觸控感測器110之感測電極，觸控-感測器控制器112之感測單元可透過該等感測連接感測觸控感測器110之電容式節點處之電荷。跡線114可由金屬細線或其他導電材料製成。作為一實例且無限制，跡線114之導電材料可為銅或基於銅，且具有一約100μm或更小之寬度。作為另一實例，跡線114之導電材料可為銀或基於銀，且具有一 約100μm或更小之寬度。在特定實施例中，跡線114可完全或部分(除金屬細線或其他導電材料之外或代替金屬細線或其他導電材料)由ITO製成。雖然本發明描述由具有特定寬度之特定材料製成之特定跡線，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跡線。除跡線114之外，觸控感測器110亦可包含終止於觸控感測器110之基板之邊沿處之一接地連接器(其可為一連接墊片116)處之一或多個接地線(類似於跡線114)。

連接墊片116可沿基板之一或多個邊沿定位於觸控感測器110之(諸)觸敏區域外部。如上述，觸控-感測器控制器112可在一FPC上。連接墊片116可由與跡線114相同之材料製成且可使用一各向異性導電膜(ACF)接合至FPC。連接件118可在FPC上包含導電線，該等導電線將觸控-感測器控制器112耦合至連接墊片116，繼而將觸控-感測器控制器112耦合至跡線114及觸控感測器110之驅動電極或感測電極。在另一實施例中，連接墊片116可連接至一機電連接器(諸如一零插入力線對板連接器)；在此實施例中，連接件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件118。

圖2A繪示根據本發明之特定實施例之併有時分多工(TDM)之一例示性觸控感測器110，而圖2B繪示根據本發明之特定實施例之併有碼分多工(CDM)之一例示性觸控感測器110。在驅動線上使用時分多工(TDM)方案之當前觸控感測器系統可能需要在不同時間單獨掃描驅動線及感測線對(「驅動-感測對」)。此等方案可因此限制可專用於觸控感測器上之各驅動-感測對之感測時間量。此外，使用TDM之觸控感測器設計無法充分解決可歸因於環境或其他類型之干擾而出現於感測線上之雜訊信號。此可導致所感測信號之低信雜比(SNR)。

因此，本發明之實施例可併有跳碼演算法以及CDM以增強所感 測信號上之SNR且允許額外感測時間用於各驅動線及感測線對。在各項實施例中，允許用於一驅動線及感測線對之感測時間可由T_S指示。如圖2A及圖2B所展示，在併有CDM之實施例中感測時間可遠長於一習知觸控感測器系統之感測時間。此係因為CDM系統可允許多線發射在時間上共存，同時在接收器處可完全區分。換言之，指派至CDM系統中之驅動信號之代碼區分觸控感測器上之特定驅動信號與其他驅動信號，而TDM系統需要在單獨時間窗期間發送驅動信號使得其等可彼此區分。

在特定實施例中，各驅動線可具有指派至其之一唯一代碼。該代碼可呈結合CDM使用之任何合適形式。一項實例可包含具有交替的正信號及負信號之方波。例如，參考圖2B，第一驅動線被指派代碼(1,1,1,-1)，第二驅動線被指派代碼(1,1,-1,1)，第三驅動線被指派代碼(1,-1,1,1)，且第四驅動線被指派代碼(-1,1,1,1)。然而，其他實施例可使用指派至驅動線群組之代碼群組。作為一實例，再次參考圖2B，第一代碼(1,1,1,-1)可指派至觸控感測器110之驅動線220之一第一象限，第二代碼(1,1,-1,1)可指派至觸控感測器110之驅動線220之一第二象限，第三代碼(1,-1,1,1)可指派至觸控感測器110之驅動線220之一第三象限，且第四代碼(-1,1,1,1)可指派至觸控感測器110之驅動線220之一第四象限。在特定實施例中，所指派代碼可與其他所指派代碼之各者正交。可透過任何合適手段，諸如藉由使用如圖2B中所展示之一XOR(互斥或)函數，執行將驅動信號及代碼信號多工。

除增加用於各驅動-感測對之可用感測時間之外，使用CDM亦可允許增大一觸控感測器之所感測信號上之SNR。此係因為使用CDM引起雜訊功率信號，其為在感測側上解多工之後待擴展之經多工信號之一部分，此有助於緩和由雜訊信號所引起之頻帶內干擾。換言之， CDM將經多工驅動及代碼信號分佈於諸多頻率內，且因此避免驅動-感測對之各者之間的頻帶內干擾。

雖然在觸控感測器系統中使用CDM可減小感測線信號上之SNR，但跳碼演算法之進一步併入可允許觸控感測器系統中之額外最佳化雜訊消除，且因此允許感測線信號上之更佳SNR。例如，在特定實施例中，該觸控感測器系統可感測一感測線上之一雜訊信號。此可例如在無驅動信號施加於感測線之相關聯驅動線時進行。其亦可藉由感測觸控感測器110之一專用感測線210進行，該專用感測線210不與未施加有一驅動信號(但可施加有一經指派代碼)之任何驅動線220相關聯。所感測雜訊信號在其頻譜特性方面可為窄頻且隨機，此可允許使用預測性雜訊消除。由於經多工驅動及代碼信號之頻譜形狀可由用於多工之代碼規定，故可透過謹慎選擇用於經多工信號之代碼執行預測性雜訊消除。據此，基於由使用CDM之觸控感測器系統感測之雜訊信號以及雜訊信號之相關聯頻域信號，該觸控感測器系統可選擇一合適代碼用於運用驅動信號進行多工，其將最佳化所感測信號上之SNR。在特定實施例中，在該系統中可週期性地(諸如每隔幾毫秒)發生代碼選擇。此週期性代碼選擇可稱作跳碼，且此跳碼可在延長時間週期內允許觸控感測器系統之感測線信號上之最佳SNR比(此係因為干擾觸控感測器之雜訊信號可隨時間變更)。

在特定實施例中，可使用代碼循環連同跳碼。代碼循環可結合所產生或儲存之預定代碼使用，且可稱作觸控感測器中之各種驅動線之間的選定代碼之交換。代碼循環可發生於各雜訊掃描與相關聯代碼選擇(如上述)之間。作為一實例，在一觸控感測器控制器已判定一組特定代碼對於減小觸控感測器中之雜訊而言為最佳之後，該組所判定代碼可在驅動線之間循環。作為一實例，參考圖2B，所指示第一代碼可循環至所展示第二驅動線，而所指示第二代碼可循環至第三驅動 線，所指示第三代碼可循環至所展示第四驅動線，且所指示第四代碼可循環回至所展示第一驅動線。因此，在此代碼循環之後，第一驅動線將被指派代碼(-1,1,1,1)，第二驅動線將被指派代碼(1,1,1,-1)，第三驅動線將被指派代碼(1,1,-1,1)，且第四驅動線將被指派代碼(1,-1,1,1)。雖然上述實例指示所指派代碼之間的循環，但代碼循環可不只是在最初指派至驅動線之代碼之間進行。例如，若存在N個驅動線，則可選取多於N個之代碼以便在驅動線之間循環。作為一實例，在16個驅動線之情況下，可選取24個代碼在16個驅動線之間循環。

在一些實施例中，可根據一特定排程執行代碼循環。代碼循環排程可指代其後代碼在驅動線之間循環之時間週期及代碼在驅動線之間循環之方式(即，哪些代碼循環至哪些驅動線)。該等排程可基於雜訊線掃描及所選取代碼來判定。此外，該等排程可經選取以便實現雜訊消除跨觸控感測器線之特定分佈。此係因為一些所選取代碼可具有不同程度之雜訊消除(即，一些代碼無法實現完全雜訊消除)。例如，觸控感測器控制器可基於選定代碼知曉各選定代碼之特定雜訊消除量。此等雜訊消除量可變化，且基於該變化，觸控感測器控制器可判定一代碼循環排程，該代碼循環排程將實現跨觸控感測器之驅動線之某些雜訊消除分佈。例如，代碼循環排程可經判定使得跨一觸控螢幕均勻地實現雜訊消除。作為另一實例，在一般觸控螢幕組態中，觸控感測器控制器可選取一代碼循環排程，該代碼循環排程朝觸控螢幕中心實現更高雜訊消除。作為又一實例，在顯示有按鈕之觸控螢幕中，觸控感測器控制器可判定一代碼循環排程，該代碼循環排程最大化觸控螢幕上之所顯示按鈕周圍之雜訊消除。

在特定實施例中，可基於雜訊線掃描從已用於控制器之代碼來選擇用於跳碼演算法之代碼。雜訊線掃描可包含感測線210之一掃描，同時不將驅動信號施加於驅動線220，但仍將一代碼施加於驅動 線220(即，驅動線僅含有一代碼信號)。例如，數個代碼可用於觸控感測器系統之一相關聯記憶體中之控制器。該控制器可因此基於雜訊線掃描從所儲存代碼來選擇頻譜最佳之一組代碼。然而，在其他實施例中，可基於雜訊線掃描特別產生頻譜最佳之代碼。在任一實施例中，該控制器可將選定代碼指派至驅動及感測線用於多工及解多工(如下文關於圖3及4進一步說明)。

除上述益處之外，在觸控感測器系統中使用CDM亦可降低觸控感測器系統之控制器所需之處理功率及/或時間，且可因此允許較低硬體成本。

雖然在圖2A及圖2B中繪示為方波，但CDM可結合任何合適驅動信號波形(諸如一正弦波形)使用。此外，雖然圖2B中將信號繪示為單極信號(即，兩個電壓位準之間(諸如0與1之間)發生電壓轉變)，但該等信號可為雙極信號(即，三個電壓位準之間(諸如1、0與-1之間)發生電壓轉變)。此外，雖然圖2B中將發信號繪示為雙邊沿(即，一「1」信號包括一向上電壓轉變及一對應向下電壓轉變兩者，而一「-1」信號包括一向下電壓轉變及一對應向上電壓轉變兩者)，但可使用任何合適邊沿發信號，諸如單邊沿發信號(即，一「1」信號僅包括一向上電壓轉變，而一「-1」信號僅包括一向下電壓轉變)。下文關於圖3及圖4論述併有跳碼演算法以及CDM之一例示性觸控感測器系統之額外細節。

圖3繪示根據本發明之特定實施例之併有跳碼演算法及CDM之一例示性觸控感測器系統300。在觸控感測器系統300中，可運用由代碼產生器360提供之一組代碼320(諸如代碼信號202)將驅動信號310(諸如圖2B之驅動信號201)多工，以產生一經編碼驅動信號330陣列。經編碼驅動信號330可輸入至觸控感測器110之驅動線220。然而，此等經編碼驅動信號330可遭遇可被進一步多工至經編碼驅動信號330之各 者中之雜訊干擾。感測線210可接著感測與驅動信號330相關聯之信號340。感測信號340可運用施加於驅動信號310之代碼320編碼。為了產生與驅動信號310相關聯之潛在感測信號370，可使用由代碼產生器360提供之代碼320使經編碼感測信號340解多工。

在特定實施例中，代碼320可發送至無相關聯驅動信號310之驅動線220(即，多工產生代碼本身且經編碼驅動信號330變為代碼320)以感測在觸控感測器110上發生之干擾雜訊信號。在感測線210處接收之經編碼感測信號340可因此為運用代碼320多工之干擾雜訊信號。此等經編碼感測信號340可接著發送至雜訊偵測器350，該雜訊偵測器350可判定經編碼雜訊之一頻譜特性或頻域信號。使用經編碼雜訊之所判定頻域信號，代碼產生器360可判定將增強觸控感測器110中之雜訊消除且因此最佳化經解碼感測信號370上之SNR比之一組適當代碼320。

在特定實施例中，可從已用於控制器之代碼來選擇由代碼產生器360產生之代碼320。例如，數個代碼可用於觸控感測器系統之一相關聯記憶體中之控制器。代碼產生器360可因此基於如上述未施加一驅動信號之所感測信號從所儲存代碼來選擇一組頻譜最佳之代碼320。在其他實施例中，代碼產生器可基於如上述未施加一驅動信號之所感測信號特別產生頻譜最佳之代碼。

一旦代碼產生器360已選擇適當代碼320來最佳化雜訊消除，代碼320即可接著運用驅動信號310進行多工，從而產生發送至驅動線220之經編碼驅動信號330。感測線210接著接收經編碼感測信號340。 接著可使用經判定代碼320使經編碼感測信號340解多工以產生經解碼之感測信號370，該經解碼感測信號370可接著被觸控感測器之控制器(例如，圖1之控制器112)用於判定在觸控感測器上是否已發生一觸控。

圖4繪示根據本發明之特定實施例之併有跳碼演算法及CDM之一例示性方法400。該方法開始於步驟410，其中代碼(諸如圖3之代碼320)發送至一觸控感測器之驅動線(例如，圖3中之觸控感測器110之驅動線220)。在特定實施例中，在將代碼發送至觸控感測器之驅動線之前可首先運用一零量值驅動信號將代碼多工(例如，使用一XOR函數運用一零量值驅動信號使代碼多工以產生代碼本身)。此步驟可具有僅運用雜訊信號使代碼多工之效應，從而致使觸控感測器上之所感測信號成為經編碼雜訊信號。接著在步驟420處在觸控感測器之感測線處接收經編碼雜訊信號。

在步驟430處，分析經編碼雜訊信號以判定一頻譜特性(即，經編碼雜訊信號之相關聯頻域信號)，且基於該頻譜特性判定用於觸控感測器上之雜訊消除之最佳代碼。可依任何合適方式(諸如透過傅立葉或拉普拉斯變換分析)執行判定頻譜特性。判定用於觸控感測器系統之代碼可包含將特定代碼指派至待輸入至觸控感測器之驅動線之驅動信號。在一些實施例中，判定觸控感測器系統中使用哪些代碼可包含判定儲存於記憶體中之一組預定代碼中之哪些代碼對消除在觸控感測器上發生之雜訊最有效。在其他實施例中，判定使用哪些代碼可包含特別產生對消除在觸控感測器上發生之雜訊最佳之代碼。作為一實例，可使用植入(seed)有一隨機初始值之一序列產生器來進行產生代碼。在某些實施例中，所判定代碼可相互正交。在一些實施例中，各驅動信號可被指派一唯一代碼(即，一對一代碼映射)，而其他實施例可將各代碼指派至一不同驅動線群組(即，一對多代碼映射)。

接著在步驟440處運用相關聯驅動信號(諸如圖3之驅動信號310)將所判定代碼多工。可使用任何合適技術執行代碼及驅動信號之多工。例如，可使用一互斥或(XOR)函數將代碼及驅動信號多工。接著在步驟450處將經多工信號發送至觸控感測器之驅動線(例如，圖3之 觸控感測器110之驅動線220)。在步驟460處在觸控感測器之感測線(例如，圖3之觸控感測器110之感測線210)處接收經編碼感測信號，且接著在步驟470處使用經判定代碼將經編碼感測信號解多工。接著在480處由觸控感測器控制器分析所得經解碼感測信號以判定在觸控感測器上是否已發生一觸控輸入。

在特定實施例中，步驟440至480可使用在步驟430處判定之代碼重複任何合適次數。該方法可接著結束或可在步驟410處重新開始。在某些實施例中，可基於感測在觸控感測器上發生之雜訊之一預定時間週期規定步驟440至480重複之次數。例如，一觸控感測器可判定用於步驟410至430處之感測觸控之最佳代碼，接著使用該等代碼以根據步驟440至480在一預定感測時間週期內感測觸控感測器上之觸控。該預定感測時間週期可為任何合適時間週期，例如1ms、5ms、10ms或50ms。在此預定感測時間週期期間，步驟440至480可重複任何次數。在該預定感測時間週期結束時，觸控感測器可根據方法400之步驟410至430重新感測在觸控感測器上發生之雜訊，且接著重複方法400之步驟440至480以繼續感測觸控感測器上之觸控。此程序可在觸控感測器操作之整個時間內重複，且可受控於觸控感測器控制器(例如，圖1之控制器112)。

此外，在方法400中可依任何合適方式利用如上述之代碼循環。例如，在步驟430之後，觸控感測器控制器可判定與所判定之最佳代碼之各者相關聯之一雜訊消除量。基於與該等代碼之各者相關聯之所判定雜訊消除量，觸控感測器控制器可接著判定一代碼循環排程。該代碼循環排程可包含一代碼循環時間排程(即，其後代碼將循環之時間量)及代碼將循環到的驅動線之一映射(即，代碼之各者循環至哪些驅動線)兩者。可基於任何合適因素(諸如跨與觸控感測器相關聯之一觸控螢幕之一所期望雜訊消除分佈)判定此代碼循環排程。

圖5繪示根據本發明之特定實施例之結合圖1至圖4之觸控感測器使用之一例示性電腦系統500。例如，圖1之控制器112可包含一或多個電腦系統500。在特定實施例中，一或多個電腦系統500執行本文中描述或繪示之一或多種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提供本文中描述或繪示之功能性。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描述或繪示之一或多種方法之一或多個步驟或提供本文中描述或繪示之功能性。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。在本文中，在適當情況下，對一電腦系統之引用可涵蓋一計算器件，且反之亦然。此外，在適當情況下，對一電腦系統之引用可涵蓋一或多個電腦系統。

在特定實施例中，電腦系統500包含一處理器502、記憶體504、儲存器件506、一輸入/輸出(I/O)介面508、一通信介面510及一匯流排512。雖然本發明描述且繪示具有呈一特定配置之特定數目之特定組件之特定電腦系統，但是本發明預期具有呈任何合適配置之任何合適數目之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包含執行諸如構成一電腦程式之指令之硬體。作為一實例且無限制，為了執行指令，處理器502可從一內部暫存器、一內部快取記憶體、記憶體504或儲存器件506擷取(或提取)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或儲存器件506。在特定實施例中，處理器502可包含一或多個內部資料、指令或位址快取記憶體。在適當情況下，本發明預期包含任何合適數目之任何合適內部快取記憶體之處理器502。作為一實例且無限制，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 援緩衝器(TLB)。指令快取記憶體中之指令可為記憶體504或儲存器件506中之指令之複本，且指令快取記憶體可加速處理器502對該等指令之擷取。資料快取記憶體中之資料可為在記憶體504或儲存器件506中供在處理器502處執行之指令操作之資料之複本；在處理器502處執行以供在步驟502處執行之後續指令存取或寫入至記憶體504或儲存器件506之先前指令之結果；或其他合適資料。資料快取記憶體可加速處理器502之讀取操作或寫入操作。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可包含一或多個內部資料、指令或位址暫存器。在適當情況下，本發明預期包含任何合適數目之任何合適內部暫存器之處理器502。在適當情況下，處理器502可包含一或多個算數邏輯單元(ALU)；可為一多核處理器；或包含一或多個處理器502。雖然本發明描述且繪示一特定處理器，但本發明預期任何合適處理器。

在特定實施例中，記憶體504包含儲存指令以供處理器502執行或儲存資料以供處理器502操作之主記憶體。作為一實例且無限制，電腦系統500可將指令從儲存器件506或另一來源(舉例而言，諸如另一電腦系統500)載入至記憶體504。處理器502可接著將指令從記憶體504載入至一內部暫存器或內部快取記憶體。為了執行指令，處理器502可從內部暫存器或內部快取記憶體擷取指令並解碼該等指令。在指令之執行期間或之後，處理器502可將一或多個結果(其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。處理器502可接著將該等結果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或記憶體504中之指令(與儲存器件506或別處相比)且僅操作一或多個內部暫存器或內部快取記憶體或記憶體504中之資料(與儲存器件506或別處相比)。一或多個記憶體匯流排(其可各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可包含如下述之一或多個記憶體匯流排。在特定實施例中，一或多個記憶體管理單元(MMU)駐留於處理器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)。在一些實施例中，此RAM可為揮發性記憶體。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。雖然本發明描述且繪示特定記憶體，但本發明預期任何合適記憶體。

在特定實施例中，儲存器件506包含儲存資料或指令之電腦可讀非暫時性儲存媒體。在適當情況下，儲存器件506可包含可抽換或不可抽換(或固定)電腦可讀媒體。在適當情況下，儲存器件506可在電腦系統500內部或外部。在特定實施例中，儲存器件506是非揮發性固態記憶體。在特定實施例中，儲存器件506包含唯讀記憶體(ROM)。在適當情況下，儲存器件506可包含促進處理器502與儲存器件506之間的通信之一或多個儲存控制單元。在適當情況下，儲存器件506可包含一或多個儲存器件506。雖然本發明描述且繪示特定儲存器件，但本發明預期任何合適儲存器件。

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器件之間的通信之一或多個介面之硬體、軟體或兩者。在適當情況下，電腦系統500可包含此等I/O器件之一或多者。此等I/O器件之一或多者可實現一人員與電腦系統500之間的通信。作為一實例且無限制，一I/O器件可包含一觸控感測器，諸如圖1之觸控感測器110。本發明預期任何合適I/O器件及其任何合適I/O介面508。在適當情況下，I/O介面508可包含使處理器502能夠驅動此等I/O器件之一或多者之一或多個器件或軟體驅動器。在適當情況下，I/O介面508可包含一或多個I/O介面508。雖然本發明描述且繪示一特定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(舉例而言，諸如基於封包之通信)之一或多個介面之硬體、軟體或兩者。作為一實例且無限制，通信介面510可包含用於與一乙太網路或其他基於有線之網路通信之一網路介面控制器(NIC)或網路適配器，或用於與一無線網路(諸如一WI-FI網路)通信之一無線NIC(WNIC)或無線適配器。本發明預期任何合適網路及其任何合適通信介面510。此等網路之一或多者之一或多個部分可為有線網路或無線網路。在適當情況下，電腦系統500可包含用於此等網路之任一者之任何合適通信介面510。在適當情況下，通信介面510可包含一或多個通信介面510。雖然本發明描述且繪示一特定通信介面，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包含使電腦系統500之組件相互耦合之硬體、軟體或兩者。在適當情況下，匯流排512可包含一或多個匯流排512。雖然本發明描述且繪示一特定匯流排，但本發明預期任何合適匯流排或互連件。

在本文中，在適當情況下，對一電腦可讀非暫時性儲存媒體之引用可包含一或多個基於半導體或其他之積體電路(IC)(舉例而言，諸如一場可程式化閘陣列(FPGA)或一特定應用IC(ASIC))、硬碟驅動器(HDD)、混合式硬碟機(HHD)、光碟、光碟機(ODD)、磁-光碟、磁-光驅動器、軟碟、軟碟機(FDD)、磁帶、固態磁碟(SSD)、RAM隨身碟、安全數位卡、安全數位隨身碟、任何其他合適電腦可讀非暫時性儲存媒體或此等之兩者或更多者之任何合適組合。在適當情況下，電腦可讀非暫時性儲存媒體可為揮發性、非揮發性或揮發性與非揮發性之一組合。

在本文中，除非另有明確指示或上下文另有指示，否則「或」為包含性且無排斥性。因此，在本文中，除非另有明確指示或上下文 另有指示，否則「A或B」意指「A、B或兩者」。此外，除非另有明確指示或上下文另有指示，否則「及」為共同的和各自的。因此，在本文中，除非另有明確指示或上下文另有指示，否則「A及B」意指「A及B為共同的和各自的」。

本發明之範疇涵蓋本文中描述或繪示、為一般技術者所理解之例示性實施例之所有變更、替代、變動、更改及修改。本發明之範疇不限於本文中描述或繪示之例示性實施例。此外，雖然本發明將本文中之各自實施例描述且繪示為包含特定組件、元件、功能、操作或步驟，但此等實施例之任一者可包含本文中任何地方描述或繪示、為一般技術者所理解之組件、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經調適以、經配置以、能夠、經組態以、經啟用以、可操作以或經操作以執行一特定功能之一裝置或系統或者一裝置或系統之一組件之引用涵蓋該裝置、系統、組件，無論其或該特定功能是否被啟動、接通或解鎖，只要該裝置、系統或組件經如此調整、配置、有能力、組態、啟用、可操作或操作。

110‧‧‧混合電容式觸控感測器

220‧‧‧驅動線

Claims (21)

1. 一種系統，其包括：一觸控感測器；及一或多個電腦可讀非暫時性儲存媒體，其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：從該觸控感測器之複數個感測電極接收第一複數個感測信號；基於該第一複數個感測信號之特性判定第一複數個代碼；將該第一複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之複數個驅動線之各者，該複數個驅動線之至少兩者被指派不同代碼；基於該第一複數個代碼至驅動線之該指派判定第一複數個經編碼驅動信號；將該第一複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第一複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第二複數個感測信號；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控。
2. 如請求項1之系統，其中：基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該第一複數個經編碼驅動信號包括運用該第一複數個代碼將該第一複數個驅動信號多工；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控包括使用該第一複數個代碼將該第二複數 個感測信號解多工。
3. 如請求項1之系統，其中該邏輯進一步經組態以在被執行時將一第一組經編碼雜訊信號施加於該第一複數個驅動電極，其中基於該第一組經編碼雜訊信號接收該第一複數個感測信號。
4. 如請求項1之系統，其中該邏輯進一步經組態以在被執行時：從該複數個感測電極接收第三複數個感測信號；基於該第三複數個感測信號之特性判定第二複數個代碼；將該第二複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之該複數個驅動電極之各者，該複數個驅動電極之至少兩者被指派不同代碼；基於該第二複數個代碼至驅動電極之該指派判定第二複數個經編碼驅動信號；將該第二複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第二複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第四複數個感測信號；及基於該第二複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第二次觸控。
5. 如請求項1之系統，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼包括：從一代碼超集選擇該第一複數個代碼，該代碼超集儲存於一記憶體中且包括該第一複數個代碼中之該等代碼之各者及一或多個額外代碼。
6. 如請求項1之系統，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼包括：使用植入有一隨機初始值之一序列產生器產生該第一複數個代碼。
7. 如請求項1之系統，其中該邏輯進一步經組態以在被執行時：判定與該第一複數個代碼之各者相關聯之一雜訊消除量；及 基於與該第一複數個代碼之各者相關聯之該所判定雜訊消除量判定一代碼循環排程。
8. 一種方法，其包括：從一觸控感測器之複數個感測電極接收第一複數個感測信號；基於該第一複數個感測信號之特性判定第一複數個代碼；將該第一複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之複數個驅動電極之各者，該複數個驅動電極之至少兩者被指派不同代碼；基於該第一複數個代碼至驅動電極之該指派判定第一複數個經編碼驅動信號；將該第一複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第一複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第二複數個感測信號；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控。
9. 如請求項8之方法，其中：基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該第一複數個經編碼驅動信號包括運用該第一複數個代碼將該第一複數個驅動信號多工；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控包括使用該第一複數個代碼將該第二複數個感測信號解多工。
10. 如請求項8之方法，其進一步包括將一第一組經編碼雜訊信號施加於該第一複數個驅動電極，且其中基於該第一組經編碼雜訊信號接收該第一複數個感測信號。
11. 如請求項8之方法，其進一步包括：從該複數個感測電極接收第三複數個感測信號；基於該第三複數個感測信號之特性判定第二複數個代碼；將該第二複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之該複數個驅動電極之各者，該複數個驅動電極之至少兩者被指派不同代碼；基於該第二複數個代碼至驅動電極之該指派判定第二複數個經編碼驅動信號；將該第二複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第二複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第四複數個感測信號；及基於該第二複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第二次觸控。
12. 如請求項8之方法，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼包括：從一代碼超集選擇該第一複數個代碼，該代碼超集儲存於一記憶體中且包括該第一複數個代碼中之該等代碼之各者及一或多個額外代碼。
13. 如請求項8之方法，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼包括：使用植入有一隨機初始值之一序列產生器產生該第一複數個代碼。
14. 如請求項8之方法，其進一步包括：判定與該第一複數個代碼之各者相關聯之一雜訊消除量；及基於與該第一複數個代碼之各者相關聯之該所判定雜訊消除量判定一代碼循環排程。
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： 從該觸控感測器之複數個感測電極接收第一複數個感測信號；基於該第一複數個感測信號之特性判定第一複數個代碼；將該第一複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之複數個驅動電極之各者，該複數個驅動電極之至少兩者被指派不同代碼；基於該第一複數個代碼至驅動電極之該指派判定第一複數個經編碼驅動信號；將該第一複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第一複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第二複數個感測信號；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控。
16. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中：基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該第一複數個經編碼驅動信號包括運用該第一複數個程式代碼將該第一複數個驅動信號多工；及基於該第一複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第一次觸控包括使用該第一複數個代碼將該第二複數個感測信號解多工。
17. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該等指令進一步經組態以在被執行時將一第一組經編碼雜訊信號施加於該第一複數個驅動電極，其中基於該第一組經編碼雜訊信號接收該第一複數個感測信號。
18. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該等指令進一步經組態以在被執行時： 從該複數個感測電極接收第三複數個感測信號；基於該第三複數個感測信號之特性判定第二複數個代碼；將該第二複數個代碼之一代碼指派至該觸控感測器之該複數個驅動電極之各者，該複數個驅動電極之至少兩者被指派不同代碼；基於該第二複數個代碼至驅動電極之該指派判定第二複數個經編碼驅動信號；將該第二複數個經編碼驅動信號施加於該複數個驅動電極；基於該第二複數個經編碼驅動信號從該複數個感測電極接收第四複數個感測信號；及基於該第二複數個代碼至驅動信號之該指派判定該觸控感測器上之一第二次觸控。
19. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼：包括從一代碼超集選擇該第一複數個代碼，該代碼超集儲存於一記憶體中且包括該第一複數個代碼中之該等代碼之各者及一或多個額外代碼。
20. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中基於該第一複數個感測信號之該等特性判定第一複數個代碼包括：使用植入有一隨機初始值之一序列產生器產生該第一複數個代碼。
21. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該等指令進一步經組態以在被執行時：判定與該第一複數個代碼之各者相關聯之一雜訊消除量；及基於與該第一複數個代碼之各者相關聯之該所判定雜訊消除量判定一代碼循環排程。