TW202004471A - 驅動線配置 - Google Patents

Abstract

列導體藉由具有經連接至該等列導體中之每一者之一個以上傳輸器而具有強化敏感度。該等傳輸器中之每一者可在該等列導體中之一個以上列導體上傳輸一不同信號。可藉由使該等信號中之一者在複數個列導體上傳輸來形成列群組，同時亦在該等列導體上傳輸其他信號。此可增加一感測器裝置的敏感度區域及存在於該感測器裝置上的其他雜訊。

Description

驅動線配置

所揭示系統一般而言係關於使用者輸入領域，且特定而言係關於對包含懸停及壓力之觸控敏感之裝置。

本申請案主張2018年4月13日提出申請之第62/657,244號美國臨時申請案的權益；且亦主張2018年7月25日提出申請之第62/703,122號美國臨時申請案的權益，該等美國臨時申請案中之每一者之全部揭示內容據此係以引用的方式併入本文中。本申請案包含受版權保護之材料。版權擁有人不反對任何人對專利揭示內容進行拓製，此乃因其出現在專利與商標局文檔或記錄中，而在其他方面則保留所有版權。

在各種實施例中，本發明針對於對懸停、接觸及壓力敏感之系統及裝置(例如，物件、面板或鍵盤)以及其在真實世界、人工實境、虛擬實境及擴增實境環境中之應用。熟習此項技術者將理解，本文中之揭示內容大體上適用於使用快速多點觸控來偵測懸停、接觸及壓力之所有類型之系統。

貫穿本發明，術語「觸控」、「若干觸控」、「觸控事件」、「接觸」、「若干接觸」、「懸停」或「若干懸停」或其他描述符可用於闡述其中一感測器偵測一鍵、使用者之手指、一手寫筆、一物件或一身體部位之事件或時間週期。在某些感測器中，偵測僅發生在使用者與一感測器或其中體現該感測器之一裝置實體接觸時。在某些實施例中，且如一般由措辭「接觸」所表示，此等偵測由於與一感測器或其中體現該感測器之一裝置之實體接觸而發生。在其他實施例中，且如有時一般由術語「懸停」所提及，感測器可經調諧以允許偵測懸停在觸控表面上面之一距離處或以其他方式與感測器裝置分離且引起一可辨識改變之「觸控」，儘管事實係導電或電容式物件(例如，一手指)不與該表面實際實體接觸。因此，本說明中用來暗指依賴於經感測實體接觸之語言不應視為意指所闡述之技術僅適用於彼等實施例；實際上，本文中所闡述之幾乎所有內容(若非全部)將同樣適用於「接觸」及「懸停」，其中之每一者皆係一「觸控」。一般而言，如本文中所使用，措辭「懸停」係指非接觸觸控事件或觸控，且如本文中所使用，就在本文中預期「觸控」之意義而言，術語「懸停」係一種類型之「觸控」。因此，如本文中所使用，當用作一名詞時，片語「觸控事件」及措辭「觸控」包含一接近觸控及一接近觸控事件，或可使用一感測器來識別之任何其他手勢。「壓力」係指一使用者接觸(例如，藉由使用者之手指或手之按壓)抵靠一物件之表面所施加之每單位面積之力。類似地，「壓力」量係「接觸」(亦即，「觸控」)之一量測。「觸控」係指「懸停」、「接觸」、「壓力」或「抓握」之狀態，然而沒有「觸控」一般藉由信號低於用於由感測器進行準確量測之一臨限值來識別。根據一實施例，觸控事件可以極低延時(例如，約十毫秒或少於十毫秒，或者約少於一毫秒)來偵測、處理及供應至下游計算程序。

如本文中所使用，且尤其在申請專利範圍內，諸如第一及第二之序數術語本身並不意欲暗指序列、時間或唯一性，而是用於區分一個所主張構造與另一所主張構造。在內容脈絡有指定之某些使用中，此等術語可暗指第一及第二係唯一的。舉例而言，在一事件發生於一第一時間處且另一事件發生於一第二時間處之情況下，並非意欲暗指第一時間發生於第二時間之前、發生於第二時間之後或與第二時間同時發生。然而，在請求項中呈現對第二時間在第一時間之後之其他限制之情況下，內容脈絡將需要將第一時間及第二時間解讀為唯一時間。類似地，在內容脈絡如此指定或准許之情況下，意欲廣泛地解釋序數術語，使得兩個經識別之主張構造可具有相同特性或不同特性。因此，舉例而言，在不存在其他限制之情況下，一第一頻率與一第二頻率可係相同頻率，例如，第一頻率係10 Mhz且第二頻率係10 Mhz；或可係不同頻率，例如，第一頻率係10 Mhz且第二頻率係11 Mhz。內容脈絡可另有指定，舉例而言，在一第一頻率與一第二頻率進一步限於彼此頻率正交之情況下，在此情形中，其可並非相同頻率。

目前所揭示系統及方法提供用於設計且製造感測器之系統及方法，該等感測器採用基於正交傳訊之一多工方案，諸如但不限於分頻多工(FDM)、分碼多工(CDM)或者可組合諸如FDM及CDM方法之多個方案之混合調變技術。本文中對頻率之提及亦可係指其他正交信號基礎。如此，本申請案以引用方式併入有申請人之先前的標題為「Low-Latency Touch Sensitive Device」之第9,019,224號美國專利及標題為「Fast Multi-Touch Post Processing」之第9,158,411號美國專利。此等申請案涵蓋可結合目前所揭示感測器而使用之FDM、CDM或FDM/CDM混合觸控感測器。此等申請案涵蓋採用可結合目前所揭示感測器而使用之原理之FDM、CDM或混合感測器。在此等感測器中，觸控在來自一列之一信號耦合(增加)至一行或與一行解耦(減少)時被感測到，且結果接收於彼行上。

本申請案亦採用在以下各項中所揭示之快速多點觸控感測器及其他介面中所使用之原理：第9,933,880號美國專利；第9,019,224號美國專利；第9,811,214號美國專利；第9,804,721號美國專利；第9,710,113號美國專利；及第9,158,411號美國專利。假定熟悉在此等專利內之揭示內容、概念及命名法。彼等專利及以引用方式併入其中之申請案之全部揭示內容以引用方式併入本文中。本申請案亦採用在以下各項中所揭示之快速多點觸控感測器及其他介面中所使用之原理：美國專利申請案15/162,240；15/690,234；15/195,675；15/200,642；15/821,677；15/904,953；15/905,465；15/943,221；62/540,458；62/575,005；62/621,117；62/619,656及PCT公開案PCT/US2017/050547，假定熟悉其中之揭示內容、概念及命名法。彼等申請案及以引用方式併入其中之申請案之全部揭示內容以引用方式併入本文中。

在一實施例中，一快速多點觸控感測器利用已經強化以達成觸控事件之高更新速率及低延時量測之一投射電容式方法。該技術可使用並列硬體及較高頻率波形來獲得以上優點。亦揭示用以進行靈敏且穩健量測之方法。此等方法可在透明顯示器表面上使用且可准許採用該技術之產品之經濟製造。就此而言，如本文中所使用，一「電容式物件」可係一手指、人體之另一部位、鍵盤、一手寫筆或感測器對其敏感之任何物件。本文中所揭示之感測器及方法不需要依賴於電容。關於(例如)一光學感測器，此等實施例利用光子穿遂及洩漏來感測一觸控事件，且如本文中所使用，一「電容式物件」包含與此感測相容之任何物件，諸如一手寫筆或手指。類似地，如本文中所使用，「觸控位置」及「觸敏裝置」不需要一電容式物件與所揭示感測器之間的實際觸控接觸。

圖1圖解說明根據一實施例之一快速多點觸控感測器100之特定原理。在200處，將一不同信號傳輸至觸控表面400之列導體201中之每一者中。信號經設計以係「正交的」，亦即，可彼此分離且區分。在300處，一接收器附接至每一行導體301。列導體201及行導體301係能夠傳輸及/或接收信號之導體/天線。該接收器經設計以在具有或不具有其他信號及/或雜訊之情況下接收所傳輸信號中之任一者或該等所述傳輸信號之一任意組合，且個別地判定存在於彼行導體301上之正交所傳輸信號中之每一者之一量測(例如，一量)。感測器之觸控表面400包括一系列列導體201及行導體301 (未展示全部)，正交信號可沿著該系列列導體201及行導體301傳播。在一實施例中，列導體201及行導體301經配置使得一觸控事件將引起列導體中之至少一者與行導體中之至少一者之間的一耦合改變。在一實施例中，一觸控事件將引起在行導體中偵測到之在一列導體上傳輸之一信號之量(例如，量值)之一改變。在一實施例中，一觸控事件將引起在一行導體上偵測到之在一列導體上傳輸之一信號之相位之一改變。由於觸控感測器最終由於耦合之一改變而偵測到觸控，因此其並非特別重要的，惟可以其他方式對於一特定實施例顯而易見之原因(由一觸控對觸控相關耦合引起之改變類型)除外。如上文所論述，觸控或觸控事件不需要一實體觸控，而是需要影響所耦合信號之一事件。在一實施例中，觸控或觸控事件不需要一實體觸控，而是需要以一可重複或可預測方式影響所耦合信號之一事件。

繼續參考圖1，在一實施例中，一般而言，一觸控事件接近於一列導體201及行導體301兩者之結果引起當在一行導體上偵測到信號時在一列導體上所傳輸之信號之一改變。在一實施例中，可藉由比較行導體上之連續量測而偵測耦合改變。在一實施例中，可藉由比較在列導體上傳輸之信號之特性與在行導體上進行之一量測而偵測耦合改變。在一實施例中，可藉由比較行導體上之連續量測且藉由比較在列導體上傳輸之信號之已知特性與在行導體上進行之一量測而量測一耦合改變。更一般而言，觸控事件引起且因此對應於行導體301上之信號之量測。由於列導體201上之信號係正交的，因此多個列信號可耦合至一行導體301且由接收器區分。同樣地，每一列導體201上之信號可耦合至多個行導體301。對於耦合至一給定列導體201之每一行導體301 (且不管觸控如何影響列導體與行導體之間的耦合)，在行導體301上量測之信號含有將指示哪些列導體201與彼行導體301同時經觸控之資訊。每一所接收信號之量值或相移一般與載運對應信號之行導體301與列導體201之間的耦合量有關，且因此可指示觸控物件距表面之一距離、由觸控覆蓋之表面之一面積及/或觸控之壓力。

在一觸控裝置之各種實施方案中，與列導體201及/或行導體301之實體接觸係不太可能或不可能的，此乃因列導體201及/或行導體301與手指或其他觸控物件之間可存在一保護性障壁。此外，一般而言，列導體201及行導體301自身不彼此實體接觸，而是放置於允許信號耦合於其之間的一接近區中，且彼耦合隨觸控而改變。一般而言，列-行導體耦合並非因其之間的實際接觸而產生，亦非因來自手指或其他觸控物件之實際接觸而產生，而是因使手指(或其他物件)接近之效應而產生–該接近引起一耦合改變，該效應在本文中稱為觸控。

在一實施例中，列導體及行導體之定向可由於一實體程序而變化，且列導體及/或行導體相對於彼此之定向(例如，移動)的改變可引起一耦合改變。在一實施例中，一列導體及一行導體之定向可由於一實體程序而變化，且列導體與行導體之間的定向範圍包含歐姆接觸，因此在一範圍內之某些定向中，一列導體與行導體可實體接觸，而在該範圍內之其他定向中，列導體與行導體不實體接觸且可使其耦合變化。在一實施例中，當一列導體與行導體不實體接觸時，其耦合可由於移動為更靠近在一起或進一步分開而變化。在一實施例中，當一列導體與行導體不實體接觸時，其耦合可由於接地而變化。在一實施例中，當一列導體與行導體不實體接觸時，其耦合可由於材料在所耦合場內經轉化而變化。在一實施例中，當一列導體與行導體不實體接觸時，其耦合可由於列導體或行導體或者與列導體或行導體相關聯之一天線之一改變形狀而變化。

列導體201及行導體301之性質係任意的，且特定定向係可變化的。實際上，術語列導體201及行導體301不意欲係指一正方形方格，而是係指信號在其上傳輸之一組導體(列)及信號可被耦合至其上之一組導體(行)。(在列導體201上傳輸信號且在行導體301上接收信號之概念本身係任意的，且可同樣容易地在任意地指定為行導體之導體上傳輸信號且在任意地命名為列導體之導體上接收信號，或兩者皆可任意地命名為其他名稱。) 此外，不必要使列導體及行導體呈一網格。其他形狀亦係可能的，只要一觸控事件將影響一列-行耦合即可。舉例而言，「列」可呈同心圓，且「行」可係自中心向外輻射之輻條。且「列」或「行」兩者皆不需要遵循任何幾何或空間圖案，因此(舉例而言)一鍵盤上之鍵可任意地經連接以形成列導體及行導體(與其相對位置有關或無關)。此外，一天線可用作一列導體，其具有比諸如(舉例而言)由ITO製成之一列之一簡單導體導線更明確之一形狀。舉例而言，一天線可係圓形的或矩形的，或具有實質上任何形狀，或改變之一形狀。用作一列導體之一天線可係接近於一或多個導體或者用作行之一或多個其他天線而定向。換言之，在一實施例中，一天線可用於信號傳輸，且係接近於一或多個導體或者用於接收信號之一或多個其他天線而定向。一觸控將改變用於信號傳輸之天線與用於接收信號之天線之間的耦合。

僅存在兩種類型之信號傳播通道係不必要的：替代列導體及行導體，在一實施例中，可提供通道「A」、「B」及「C」，其中在「A」上傳輸之信號可接收於「B」及「C」上，或在一實施例中，在「A」及「B」上傳輸之信號可接收於「C」上。信號傳播通道可使功能交替進行(有時支援傳輸器且有時支援接收器)亦係可能的。亦涵蓋信號傳播通道可同時支援傳輸器及接收器–倘若所傳輸信號係正交的，且因此可與所接收信號分離。可使用三種或三種以上類型之天線或導體，而非僅僅使用「列」及「行」。諸多替代實施例係可能的且熟習此項技術者在考量本發明之後將明瞭該等諸多替代實施例。

僅存在在每一傳輸媒體上傳輸之一個信號同樣係不必要的。在一實施例中，在每一列上傳輸多個正交信號。在一實施例中，在每一傳輸天線上傳輸多個正交信號。

暫時返回至圖1，如上所述，在一實施例中，觸控表面400包括一系列列導體201及行導體301，信號可沿著該系列列導體201及行導體301傳播。如上文所論述，列導體201及行導體301經定向使得在其不觸碰時信號之耦合方式不同於在其觸碰時信號之耦合方式。耦合在其之間的信號之改變可與觸控大體成比例或成反比(儘管未必線性地成比例)，使得觸控經量測為一漸變，從而准許在較多觸控(亦即，較靠近或較穩固)與較少觸控(亦即，較遠或較柔軟)及甚至無觸控之間進行區分。

在300處，一接收器附接至每一行導體301。該接收器經設計以接收存在於行導體301上之信號，包含正交信號中之任一者或正交信號之一任意組合及存在之任何雜訊或其他信號。一般而言，該接收器經設計以接收存在於行導體301上之一信號訊框，且識別提供信號之行。在一積分週期或取樣週期期間接收一信號訊框。在一實施例中，該接收器(或與接收器資料相關聯之一信號處理器)可判定與在擷取信號訊框之時間期間存在於彼行導體301上之正交所傳輸信號中之每一者之量相關聯之一量測。以此方式，除識別與每一行導體301觸碰之列導體201之外，接收器亦可提供關於觸控之額外(例如，定性)資訊。一般而言，觸控事件可對應(或相反地對應)於行導體301上之所接收信號。對於每一行導體301，在其上接收之不同信號指示對應列導體201中之哪一者與彼行導體301同時經觸控。在一實施例中，對應列導體201與行導體301之間的耦合量可指示(例如)由觸控覆蓋之表面之面積、觸控之壓力等。在一實施例中，對應列導體201與行導體301之間隨著時間之一耦合改變指示在兩者之交叉點處之一觸控改變。

在一實施例中，一混合信號積體電路包括信號產生器、傳輸器、接收器及信號處理器。在一實施例中，該混合信號積體電路經調適以產生一或多個信號且將該等信號發送至傳輸天線。在一實施例中，該混合信號積體電路經調適以產生複數個頻率正交信號且將該複數個頻率正交信號發送至傳輸天線。在一實施例中，該混合信號積體電路經調適以產生複數個頻率正交信號且將該複數個頻率正交信號中之一或多者發送至複數個列中之每一者。在一實施例中，頻率正交信號介於自DC直至大約2.5 GHz之範圍內。在一實施例中，頻率正交信號介於自DC直至大約1.6 MHz之範圍內。在一實施例中，頻率正交信號介於自50 KHz至200 KHz之範圍內。頻率正交信號之間的頻率間距應大於或等於一積分週期(亦即，取樣週期)之倒數。

在一實施例中，一混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器經調適以判定表示傳輸至一列導體之每一頻率正交信號之至少一個值。在一實施例中，該混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器對所接收信號執行一傅立葉變換。在一實施例中，該混合信號積體電路經調適以將所接收信號數位化。在一實施例中，該混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以將所接收信號數位化且對經數位化資訊執行一離散傅立葉變換(DFT)。在一實施例中，該混合信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以將所接收信號數位化且對經數位化資訊執行一快速傅立葉變換(FFT)-一FFT係一種類型之離散傅立葉變換。

熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，一DFT本質上處理在一取樣週期(例如，積分週期)期間獲得之數位樣本序列(例如，窗口)，好似其重複一樣。因此，非中心頻率(亦即，積分週期之倒數(此倒數定義最小頻率間距)之非整數倍)之信號可具有將小值貢獻至其他DFT頻率組(bin)中之相對標稱、但非預期結果。因此，熟習此項技術者鑒於本發明亦將明瞭，此等小貢獻並未「違反」如本文中所使用之術語「正交」。換言之，當在本文中使用術語「頻率正交」時，若一個信號對DFT頻率組之實質上所有貢獻相較於另一信號之實質上所有貢獻係對不同DFT頻率組做出，則將兩個信號視為頻率正交。

在一實施例中，在至少1 MHz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在至少2 MHz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在4 Mhz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在4.096 Mhz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在大於4 MHz下對所接收信號進行取樣。

舉例而言，為達成kHz取樣，可在4.096 MHz下獲得4096個樣本。在此一實施例中，積分週期係1毫秒，根據頻率間距應大於或等於積分週期之倒數之約束，此提供1 KHz之一最小頻率間距。(熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，在(例如) 4 MHz下獲得4096個樣本將產生比一毫秒稍長之一積分週期，且不達成kHz取樣及976.5625 Hz之一最小頻率間距。)在一實施例中，頻率間距等於積分週期之倒數。在此一實施例中，一頻率正交信號範圍之最大頻率應小於2 MHz。在此一實施例中，一頻率正交信號範圍之實際最大頻率應小於取樣速率之大約40%或大約1.6 MHz。在一實施例中，使用一DFT (其可係一FFT)將經數位化之所接收信號變換為資訊頻率組，每一資訊頻率組反映可已由傳輸天線130傳輸之一所傳輸頻率正交信號之頻率。在一實施例中，2048個頻率組對應於自1 KHz至大約2 MHz之頻率。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，此等實例僅係例示性的。取決於一系統之需求且經受上文所闡述之約束，可增加或減小取樣速率，可調整積分週期，可調整頻率範圍等。

在一實施例中，一DFT (其可係一FFT)輸出包括針對每一所傳輸頻率正交信號之一頻率組。在一實施例中，每一DFT (其可係一FFT)頻率組包括一同相(I)分量及正交(Q)分量。在一實施例中，I分量與Q分量之平方和用作與彼頻率組之信號強度對應之量測。在一實施例中，I分量與Q分量之平方和之平方根用作與彼頻率組之信號強度對應之量測。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，與一頻率組之信號強度對應之一量測可用作與觸控相關之一量測。換言之，與一給定頻率組中之信號強度對應之量測將由於一觸控事件而改變。

圖1中所展示之列導體201及行導體301設置為與下文所論述之配置有關之論述提供框架。一般而言，在下文之論述中，所提及之驅動線一般係指在其上傳輸信號之列導體。然而，應理解，驅動線可係一信號(亦即，經驅動信號)可在其上傳輸之一行導體(或任何其他幾何結構、定向等)。對列導體及行導體之提及係為了便於論述且熟習此項技術者鑒於本發明應理解其變化形式。

電容式觸控感測器設計通常涉及敏感度與空間解析度之間的一折衷。列導體及行導體之節距(亦即，列導體與行導體之間的距離)支配其寬度，且因此支配彼等列導體及行導體可曝露於觸控物件之面積。諸如銦錫氧化物(ITO)之導體亦引起折衷，此乃因其電導率可使遍及感測器傳播之信號衰減。

一電容式觸控感測器之列導體及行導體之電導率較佳地最小化傳播穿過其之信號之衰減。此外，列導體及行導體應將一充足區域呈現給可能觸控物件以便具有合理敏感度。列/行節距較佳地使得可以必要空間解析度來解析一窄觸控物件(諸如一手寫筆)。

可藉由具有較寬列導體及行導體且因此具有一較粗列/行節距而滿足某些條件。可藉由具有一較精細列/行節距且具有較窄列導體及行導體而滿足其他條件。較佳地，可形成藉以在一單個觸控感測器中達成充足電導率及精細空間解析度兩者之一配置。

可並行地使用一較窄列導體(或行導體)群組，因此減小較大「群組」列之電阻。舉例而言，n 個窄列導體之一群組將具有原始列導體中之每一者之電阻之

。較大群組列亦將具有其可與觸控或懸停物件相互作用之表面積之n 倍。

使一列導體群組並列化類似於使較寬列導體具有所得較粗列/行節距。為了獲得一精細列/行節距以及並列化之優點，可使列導體多工。該多工可相對於時間或透過信號之使用來完成。亦可智慧地完成多工使得系統可在特定時間處僅集中於感測器之特定區域。換言之，當偵測到一觸控事件時，可以一特定方式(舉例而言，經由時間或透過信號)對其中發生觸控事件之區域進行多工以便利用特定情景。換言之，若需要較精細解析度，則可應用適當多工方案。

現在參考圖2，展示包括列導體201及行導體301之一感測器之一實施例。列導體201與行導體301彼此交叉。列導體201中之每一者之間的節距係實質上相同的。如先前所論述，對列及行之提及係出於論述方便且其他配置亦係可能的，如上文所闡述。在圖2中展示複數個列導體201及複數個行導體301。列導體201最終可操作地連接至能夠產生在列導體201中之每一者上傳輸之信號之一或若干信號產生器。行導體301最終可操作地連接至接收器。

圖2中所展示之配置係列導體201之一「級聯」配置。該級聯配置強化感測器之敏感度。在一級聯配置中，每一列導體201使若干個傳輸器10及電阻器11連接至其。電阻器11之數目對應於連接至每一列導體201之傳輸器10之數目。傳輸器10之數目及電阻器11之數目可取決於感測器之需要以及感測器之總體尺寸及幾何結構而變化。

在圖2中所展示之配置中，存在經連接至列導體201中之每一者的三個傳輸器10，其中三個傳輸器10中之每一者經連接至三個電阻器11 (經連接至列導體201)中之每一者。在一實施例中，存在經連接至每一列導體201之兩個傳輸器10。在一實施例中，存在經連接至每一列導體201之四個傳輸器10。在一實施例中，存在經連接至每一列導體201之四個以上傳輸器10。在一實施例中，存在經連接至每一列導體201之可變數目個傳輸器10，舉例而言，一個傳輸器10經連接至一第一列導體201，兩個傳輸器10經連接至第二列導體201，三個傳輸器經連接至第三列導體201等。在一實施例中，經連接至一列導體201之傳輸器10的數目可在1與2之間交替。在一實施例中，列導體201及傳輸器10中之每一者係並聯連接。

仍參考圖2，每一列導體201使三個傳輸器10連接至其。舉例而言，圖2中所展示之頂部列導體201具有將信號1傳輸至其之一傳輸器10、將信號2傳輸至其之一傳輸器10及將信號7傳輸至其之一傳輸器10。類似地，自頂部之第三列導體201具有將信號3傳輸至其之一傳輸器10、將信號4傳輸至其之傳輸器10，及將信號2傳輸至其之一傳輸器10。類似地，第五列導體201具有將信號4傳輸至其之一傳輸器10、將信號5傳輸至其之一傳輸器10，及將信號6傳輸至其之一傳輸器10。在一實施例中，每一傳輸器10傳輸一唯一頻率正交信號。在一實施例中，每一傳輸器10於每一訊框期間傳輸其信號。在一實施例中，每隔一個傳輸器10於每隔一個訊框期間進行傳輸。在一實施例中，一個以上列導體201中之每一者可具有於其上傳輸之相同信號。在一實施例中，三個列導體201可具有於其上傳輸之相同信號。當信號在其各別列導體201上被傳輸時，可在經耦合至彼列導體201之每一行導體301處量測彼信號之一量。觸控事件將更改在行導體301中之每一者處之與彼列導體201對應的信號量。

因此(舉例而言)就圖2中之觸控事件15，在圓圈之中心處，於行導體301處量測來自第二、第三及第四傳輸器10 (自頂部分別傳輸信號2、信號3及信號4)之信號。另外，亦將在行導體301處接收來自經連接至位於觸控事件15附近之列導體201之其他傳輸器10的彼等信號。額外所量測信號提供關於觸控事件15之額外資訊且增加感測器之敏感度。

當相同信號放置於由ITO製成之一列上方時，滿足一特定電阻量。如上文所論述，若跨越三個列導體201並列地放置相同信號，則藉由所傳輸信號滿足較少電阻。因此，一折衷可係可導致更多費用且改良光學品質之較多列導體或者引起較低解析度之較少列導體。避免必須進行折衷之一方式係藉由順序地給列充電，因而維持經減小電阻益處且保持經改良解析度。然而，由於順序地給列導體充電，因此可需要更多訊框且訊框速率可減小。

級聯列導體201及行導體301執行信號之多工以獲得並列化及精細節距列兩者之優點。如圖2中所展示，每一列信號傳輸至一列導體201群組。在一實施例中，構成一群組之列導體201彼此毗鄰。在一實施例中，構成一群組之列導體201不彼此毗鄰。在一實施例中，構成一群組之列導體201具有彼此毗鄰之某些列導體201及不彼此毗鄰之某些列導體201。一群組可由其是否含有一特定列導體201來定義。舉例而言，群組1可係含有信號2之所有列導體201。來自大致係群組1之大小之一物件之一觸控事件將影響與群組1相關聯之所有信號以及來自位於兩側上之群組之某些額外信號之傳輸，在不具有級聯之情況下，無論如何都將會如此。來自一較窄物件之一觸控事件將影響較小數目個列導體信號。

在列導體201上傳輸之信號可作為更多基本列信號(例如，將已進入一基於OFD之觸控系統之個別列導體中之正弦波)之組合傳輸至每一個別列導體201中，或其可自原始傳輸器10組合。在一實施例中，每一傳輸器10與一單個列導體201相關聯且將適當信號組合發送給彼列導體201。在一實施例中，彼信號組合係正弦波之一組合。在一實施例中，彼信號組合係分碼調變信號之一組合。在一實施例中，傳輸器僅產生基本信號且此等基本信號在外部經組合且發送至列導體201。在一實施例中，信號與電阻器11組合，電阻器11用於將信號自傳輸器10耦合至每一列導體201而且用於將傳輸器10彼此隔離。在一實施例中，信號與類比求和電路組合。

級聯列方法與迴旋類似之處在於：根據一「點散佈函數」，信號越過中央列而散佈。因此，解迴旋技術在判定觸控事件之一更精確位置中可係有用的。

圖3展示採用上文所論述之級聯方法及配置之一替代實施例。除列導體中之每一者具有亦在不同列導體上傳輸之信號之一組合之外，每一列導體亦可具有僅在彼列導體上傳輸之一單獨唯一信號。因此，具有在其上傳輸之經組合RBY信號之列導體亦可具有在其上傳輸之信號1且具有在其上傳輸之經組合YGB信號之列導體亦可具有所傳輸信號3。因此可存在由行導體接收之信號之一分組，諸如圖3中之B分組，但另外存在直接與分組以外之其他事物(舉例而言，一手寫筆)相關聯之一唯一信號。另外，每列導體之唯一信號可另外用於辨別觸控事件。

圖4圖解說明展示標記為D1至D9之九個列導體之一實施例，該九個列導體具有在不同時間片(亦即訊框)期間在列導體上傳輸之不同頻率。此類型之方法係一「滾動」方法。每一列導體使不同傳輸器(未展示)連接至其。在每一訊框期間，在一列導體上傳輸一不同頻率。舉例而言，在訊框1中，在列導體D1至D3上傳輸f0，在列導體D4至D6上傳輸f1且在列導體D7至D9上傳輸f2。在下一訊框(訊框2)中，在列導體D1上傳輸f3，在列導體D2至D4上傳輸f0，在列導體D5至D7上傳輸f1且在列導體D8至D9上傳輸f2。在每一訊框期間，可在各別列導體處偵測各別信號。此可提供所偵測信號之一穩健視圖，此可避免特定干擾問題。

圖5圖解說明展示標記為D1至D9之九個列導體之另一實施例，該九個列導體具有在不同時間片(亦即，訊框)期間在列導體上傳輸之不同頻率。每一列導體201使不同傳輸器10 (未展示)連接至其。在每一訊框期間，在一列導體201上傳輸一不同頻率。在訊框3中，在列導體D1至D2上傳輸f3，在列導體D3至D5上傳輸f0，在列導體D6至D8上傳輸f1且在列導體D9上傳輸f2。在下一訊框(訊框4)中，在列導體D1至D3上傳輸f3，在列導體D4至D6上傳輸f0且在列導體D7至D9上傳輸f1。在每一訊框期間，可在各別列導體處偵測各別信號。

圖6圖解說明展示標記為D1至D9之九個列導體之另一實施例，該九個列導體具有在不同時間片(亦即，訊框)期間在列導體上傳輸之不同頻率。每一列導體201使不同傳輸器10 (未展示)連接至其。在每一訊框期間，在一列導體201上傳輸一不同頻率。在此處，在訊框1中，在列導體D1至D3上傳輸f0，在列導體D4至D6上傳輸f1，在列導體D7至D9上傳輸f2。在下一訊框(訊框2)中，在列導體D1上傳輸f2，在列導體D2至D4上傳輸f0，在列導體D5至D7上傳輸f1且在列導體D8至D9上傳輸f2。在每一訊框期間，可在各別列導體處偵測各別信號。

在一實施例中，列導體之移位及行導體之移位交替，其中每一者在輪到另一者之前執行至少群組寬度數目個移位。一「群組寬度」係具有在列導體上傳輸之相同信號之列導體(或行導體)之數目。舉例而言，圖2中所展示之群組1具有3之一群組寬度。在一實施例中，列導體之移位及行導體之移位交替，其中每一者在輪到另一者之前執行比群組寬度少之移位。在一實施例中，列群組移位一個列導體且然後行群組移位一個行導體。在一實施例中，列群組及行群組在每一訊框期間移位。

不同群組移位型樣可避免可發生在感測器之邊緣處之問題，諸如假影。在一實施例中，滾動方法及級聯方法可經組合以便形成來自感測器之一穩健、敏感且變化回應。在一實施例中，列導體可使用一個方法且行導體可使用其他方法。在一實施例中，列導體及行導體各自使用方法中之一者，但使哪一者使用哪一方法交替。另外，列導體及行導體內插可用於增加觸控偵測之空間解析度。在一實施例中，內插可與一解迴旋技術組合以最佳化空間解析度且增加觸控事件之精確度。應理解，替代或除了列導體及行導體，此等方法亦可另外與其他導體配置一起使用。舉例而言，可藉助列與行導體陣列來實現實施上文所論述之方法之配置。在一實施例中，可藉助圓形導體配置來實現實施上文所論述之方法之配置。可藉助幾何導體圖案來實現實施上文所論述之方法之配置。

除掃描整個感測器面板之外，亦使用捲動方法或級聯方法以利用並行列導體(或行導體)達成較高解析度。可對螢幕之部分且僅在特定時間執行此等方法。舉例而言，在一實施例中，觸控系統可以感測手指觸控(其需要較低解析度)之一正常模式工作。然而，當使用一手寫筆時，系統可切換至級聯模式。在一實施例中，系統可切換至滾動方法。在一實施例中，系統在滾動模式與級聯模式之間切換。在一實施例中，系統自一正常操作模式切換至一滾動模式且然後切換至一級聯模式及其之間的變化形式。可切換此等模式以便僅在手寫筆係作用的或手寫筆觸控感測器時之時間處且僅在手寫筆觸控之處附近之位置處增加解析度。在一實施例中，觸控系統首先偵測手寫筆之粗略位置，且然後使用滾動方法或級聯方法來偵測手寫筆之精細位置。

現在參考圖7，展示包括可操作地連接至電阻器71及傳輸天線72(a)至72(g)之複數個傳輸器70(a)至70(g)之一實施例。傳輸器70(a)至70(g)可操作地連接至一信號產生器(未展示)。一接收天線74(a)至74(g)陣列經提供且經調適以接收自傳輸天線70(a)至70(g)傳輸之信號。接收天線74(a)至74(g)可操作地連接至一信號處理器(未展示)。

在圖7中所展示之配置中，存在連接至傳輸天線中之每一者之四個傳輸器，其中該四個傳輸器中之每一者連接至四個電阻器(連接至傳輸天線)中之每一者。舉例而言，傳輸器70(a)經由電阻器71連接至傳輸天線72(a)、72(b)、72(c)及70(g)且傳輸信號1。傳輸器70(b)經由電阻器71連接至傳輸天線72(a)、72(b)、72(c)及70(d)且傳輸信號2。傳輸器70(c)經由電阻器71連接至傳輸天線72(b)、72(c)、72(d)及70(e)且傳輸信號3。傳輸器70(d)經由電阻器71連接至傳輸天線72(c)、72(d)、72(e)及70(f)且傳輸信號4。傳輸器70(e)經由電阻器71連接至傳輸天線72(d)、72(e)、72(f)及70(g)且傳輸信號5。傳輸器70(f)經由電阻器71連接至傳輸天線72(a)、72(e)、72(f)及70(g)且傳輸信號6。傳輸器70(g)經由電阻器71連接至傳輸天線72(a)、72(b)、72(f)及70(g)且傳輸信號7。

在一實施例中，傳輸器中之每一者產生一唯一頻率正交信號。在一實施例中，唯一頻率正交信號中之每一者同時自傳輸器傳輸至傳輸天線中之每一者，傳輸器連接至傳輸天線。在接收天線處接收之信號經處理以便判定與該等信號發生之相互作用。經處理信號可用於判定觸控事件及可依據該等信號辨別之其他相互作用。舉例而言，可依據與信號之相互作用判定一物件之位置及移動。在一個以上傳輸天線上傳輸相同信號形成能夠在接收天線中之每一者上以不同方式分析之彼信號之一信號空間。

在一實施例中，存在連接至每一傳輸天線之兩個傳輸器。在一實施例中，存在連接至每一傳輸天線之三個傳輸器。在一實施例中，存在連接至每一傳輸天線之四個以上傳輸器。在一實施例中，存在連接至每一傳輸天線之可變數目個傳輸器，舉例而言，一個傳輸器連接至一第一傳輸天線，兩個傳輸器連接至一第二傳輸天線，三個傳輸器連接至第三傳輸天線等。在一實施例中，連接至一傳輸天線之傳輸器之數目可在1與2之間交替。

在一實施例中，每一傳輸器在其各別傳輸天線群組上進行傳輸，該傳輸器在不同時間附接至其各別傳輸天線群組。在一實施例中，每一傳輸器傳輸一唯一正交信號。在一實施例中，每一傳輸器傳輸一唯一頻率正交信號。在一實施例中，每一傳輸器在每一訊框期間傳輸其信號。在一實施例中，每隔一個傳輸器在每隔一個訊框期間進行傳輸。在一實施例中，一個以上傳輸天線中之每一者可具有在其上傳輸之相同信號。在一實施例中，四個傳輸天線可具有在其上傳輸之相同信號。當信號在其各別傳輸天線上傳輸時，可在耦合至彼傳輸天線之接收天線中之每一者處量測彼信號之一量。一觸控事件或與信號空間之其他相互作用將變更在接收天線中之每一者處與彼傳輸天線對應之信號量。額外所量測信號提供關於事件之額外資訊且增加感測器之敏感度。

本發明之一實施例係一種感測器裝置，其包括：複數個第一導體；複數個第二導體，其接近於該複數個第一導體而定位使得接近於該感測器裝置之一觸控事件引起該複數個第一導體中之至少一者與該複數個第二導體中之至少一者之間的一耦合改變；及複數個傳輸器，其可操作地連接至該複數個第一導體中之每一者，其中該等傳輸器中之每一者經調適以相對於由該複數個傳輸器中之每一傳輸器傳輸之每一其他唯一正交信號傳輸一唯一正交信號，其中該複數個傳輸器中之至少一者連接至該複數個第一導體中之至少兩者且該唯一正交信號同時在該複數個第一導體中之至少兩者上傳輸。

本發明之另一實施例係一種感測器裝置，其包括：複數個第一導體；複數個第二導體，其接近於該複數個第一導體而定位使得接近於該感測器裝置之一觸控事件引起該複數個第一導體中之至少一者與該複數個第二導體中之至少一者之間的一耦合改變；且其中該複數個第一導體每一者經調適以傳輸一個以上唯一頻率正交信號，其中該等唯一頻率正交信號中之至少一者在於每一訊框期間選擇之該複數個第一導體中之一不同導體上傳輸。

上文所論述之數個實施例圖解說明用於偵測觸控事件之各種系統，但不意欲限制申請專利範圍之範疇。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭用以改良觸控資料之其他系統或方法，且因此包含於本發明之範疇內。

雖然已參考本發明之一較佳實施例特定地展示且闡述本發明，但熟習此項技術者將理解，可在不背離本發明之精神及範疇之情況下在其中做出形式及細節之各種改變。

1‧‧‧信號 2‧‧‧信號 3‧‧‧信號 4‧‧‧信號 5‧‧‧信號 6‧‧‧信號 7‧‧‧信號 10‧‧‧傳輸器 11‧‧‧電阻器 15‧‧‧觸控事件 70(a)‧‧‧傳輸器 70(b)‧‧‧傳輸器 70(c)‧‧‧傳輸器 70(d)‧‧‧傳輸器 70(e)‧‧‧傳輸器 70(f)‧‧‧傳輸器 70(g)‧‧‧傳輸器 71‧‧‧電阻器 72(a)‧‧‧傳輸天線 72(b)‧‧‧傳輸天線 72(c)‧‧‧傳輸天線 72(d)‧‧‧傳輸天線 72(e)‧‧‧傳輸天線 72(f)‧‧‧傳輸天線 72(g)‧‧‧傳輸天線 74(a)‧‧‧接收天線 74(b)‧‧‧接收天線 74(c)‧‧‧接收天線 74(d)‧‧‧接收天線 74(e)‧‧‧接收天線 74(f)‧‧‧接收天線 74(g)‧‧‧接收天線 100‧‧‧快速多點觸控感測器 200‧‧‧操作 201‧‧‧列導體/第一列導體/第二列導體/第三列導體/第四列導體/第五列導體/頂部列導體 300‧‧‧操作 301‧‧‧行導體 400‧‧‧觸控表面 RBY‧‧‧信號 YGB‧‧‧信號

自對如附圖中所圖解說明之實施例之以下更特定說明將明瞭本發明之前述及其他目標、特徵及優點，其中參考字符貫穿各個視圖係指相同部分。圖式未必按係比例的，而是將重點放在圖解說明所揭示實施例之原理上。

圖1係圖解說明一低延時觸控感測器裝置之一實施例之一高階方塊圖。

圖2係圖解說明以一級聯方式之配置之列之一圖式。

圖3係圖解說明以一級聯方式配置之列且進一步包括在列上傳輸之一額外唯一正交信號之另一圖式。

圖4係展示以一滾動方式驅動之列之一圖式。

圖5係展示以一滾動方式驅動之列之一圖式。

圖6係展示以一滾動方式驅動之列之一圖式。

圖7係展示多個傳輸天線之一圖式。

100‧‧‧快速多點觸控感測器

200‧‧‧操作

201‧‧‧列導體/第一列導體/第二列導體/第三列導體/第四列導體/第五列導體/頂部列導體

300‧‧‧操作

301‧‧‧行導體

400‧‧‧觸控表面

Claims (20)

1. 一種感測器裝置，其包括： 複數個第一導體； 複數個第二導體，其係接近於該複數個第一導體而定位，使得接近於該感測器裝置之一觸控事件引起該複數個第一導體中之至少一者與該複數個第二導體中之至少一者之間之一耦合改變；及 複數個傳輸器，其經可操作地連接至該複數個第一導體中之每一者，其中該等傳輸器中之每一者經調適以相對於由該複數個傳輸器中之每一傳輸器傳輸之每一其他唯一正交信號來傳輸一唯一正交信號，其中該複數個傳輸器中之至少一者經連接至該複數個第一導體中之至少兩者，且該唯一正交信號係同時在該複數個第一導體中之至少兩者上傳輸。
2. 如請求項1之感測器裝置，其中該複數個第一導體中之每一者經連接至來自該複數個傳輸器之至少三個傳輸器。
3. 如請求項1之感測器裝置，其中該複數個傳輸器中之該至少一者經連接至該複數個第一導體中之至少三者。
4. 如請求項1之感測器裝置，其中該複數個第一導體中之每一者使來自該複數個傳輸器之至少三個傳輸器連接至其，且來自該複數個傳輸器之該至少三個傳輸器中之每一者使一電阻器連接至其。
5. 如請求項1之感測器裝置，其中該複數個傳輸器中之每一者經可操作地連接至一電阻器。
6. 如請求項1之感測器裝置，其中該唯一正交信號係一唯一頻率正交信號。
7. 如請求項6之感測器裝置，其中相同唯一頻率正交信號被同時傳輸至列群組之每一成員。
8. 如請求項1之感測器裝置，其中該複數個傳輸器中之每一者經調適以在每一訊框期間於該第一複數個導體中之不同導體上傳輸一不同唯一正交信號。
9. 如請求項8之感測器裝置，其中在順序訊框期間在該複數個第一導體中之至少一者上傳輸一不同唯一正交信號。
10. 如請求項1之感測器裝置，其中該感測器裝置偵測一手寫筆係何時接近於該感測器裝置而定位，且在偵測到接近於該感測器裝置之該手寫筆之後旋即切換在該複數個第一導體上傳輸之若干個唯一正交信號。
11. 一種感測器裝置，其包括： 複數個第一導體； 複數個第二導體，其係接近於該複數個第一導體而定位，使得接近於該感測器裝置之一觸控事件引起該複數個第一導體中之至少一者與該複數個第二導體中之至少一者之間之一耦合改變；且 其中該複數個第一導體中之每一者經調適以傳輸一個以上唯一頻率正交信號，其中該等唯一頻率正交信號中之至少一者係在於每一訊框期間選擇之該複數個第一導體中之一不同導體上傳輸。
12. 如請求項11之感測器裝置，其中在該複數個第一導體中之至少兩者上同時傳輸該等唯一頻率正交信號中之至少一者。
13. 如請求項11之感測器裝置，其中在順序訊框期間於該複數個第一導體中之至少一者上傳輸一不同唯一頻率正交信號。
14. 如請求項11之感測器裝置，其中該感測器裝置偵測一手寫筆何時接近於該感測器裝置，且在偵測到接近於該感測器裝置之該手寫筆之後旋即切換在該複數個第一導體上傳輸之若干個唯一頻率正交信號。
15. 如請求項11之感測器裝置，其中該複數個第一導體中之每一者經調適以傳輸至少三個唯一頻率正交信號。
16. 如請求項11之感測器裝置，其中至少一個唯一頻率正交信號經調適以同時在該複數個第一導體中之至少三者上傳輸。
17. 如請求項11之感測器裝置，其中該複數個第一導體中之每一者使至少三個傳輸器連接至其，且該至少三個傳輸器中之每一者使一電阻器連接至其。
18. 如請求項17之感測器裝置，其中至少三個傳輸器中之每一者經可操作地連接至一電阻器。
19. 如請求項11之感測器裝置，進一步包括一導體群組，其中該導體群組包括該複數個第一導體中之至少兩者。
20. 如請求項19之感測器裝置，其中相同唯一正交頻率信號係同時在該導體群組上傳輸。

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