TWI627578B - 在觸控感測器中補償重傳效應之方法 - Google Patents

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Abstract

在一項實施例中，一種在一觸控感測器中補償重傳效應之方法包含：回應於量測到對一顯示器之一觸控輸入而產生包括與一觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個第一量測值之一第一矩陣。該方法亦包含藉由以下操作估計與該觸控輸入相關聯之一重傳量：產生包括與該觸控感測器之一或多個第一電極線相關聯之一或多個第二量測值之一第一向量；產生包括與該觸控感測器之一或多個第二電極線相關聯之一或多個第三量測值之一第二向量；及計算該第一向量與該第二向量之一外積。該方法包含基於該第一矩陣及該所估計重傳量而產生該觸控輸入之一經修正指示。

Description

在觸控感測器中補償重傳效應之方法
本發明大體而言係關於觸控感測器，且更特定而言係關於一種在一觸控感測器中補償重傳效應之方法。
舉例而言，一觸控感測器可在覆疊在一顯示器螢幕上之觸控感測器之一觸敏區域內偵測一物件(例如一使用者之手指或一手寫筆)之一觸控或接近之存在及位置。在一觸敏顯示器應用中，觸控感測器可使得一使用者能夠與顯示在螢幕上之內容直接互動而非藉助一滑鼠或觸控墊間接互動。一觸控感測器可附接至以下各項或作為以下各項之部分而提供：一桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、衛星導航裝置、可攜式媒體播放器、可攜式遊戲控制台、資訊亭電腦、銷售點裝置或其他適合裝置。一家用電器或其他電器上之一控制面板可包含一觸控感測器。
存在若干種不同類型之觸控感測器，諸如(舉例而言)，電阻性觸控螢幕、表面聲波觸控螢幕及電容性觸控螢幕。本文中，在適當之情形下，對一觸控感測器之提及可囊括一觸控螢幕，且反之亦然。當一物件觸控或接近電容性觸控螢幕之表面時，可在觸控螢幕內該觸控或接近之位置處發生電容之一改變。一觸控感測器控制器可處理電容之改變以判定電容之改變在觸控螢幕上之位置。
110‧‧‧實例性觸控感測器/觸控感測器
112‧‧‧實例性觸控感測器控制器/觸控感測器控制器
114‧‧‧導電材料軌跡/軌跡
116‧‧‧連接墊
118‧‧‧連接
120‧‧‧處理器單元
122‧‧‧驅動單元
124‧‧‧感測單元
126‧‧‧儲存單元
202‧‧‧圖表
204‧‧‧圖表
206‧‧‧X座標
208‧‧‧Y座標
210‧‧‧z軸
212‧‧‧峰值
214‧‧‧峰值
216‧‧‧峰值
218‧‧‧峰值
圖1圖解說明根據本發明之某些實施例之具有一實例性觸控感測器控制器之一實例性觸控感測器；圖2圖解說明根據本發明之某些實施例在補償重傳效應之前及之後的表示一觸控之資料之一實例；圖3A係圖解說明根據本發明之某些實施例在一觸控感測器中補償重傳效應之一實例性方法之一流程圖；及圖3B係圖解說明根據本發明之某些實施例用於在圖3A中介紹之產生一第二矩陣之步驟之一實例性方法之一流程圖。
在一觸控感測器之特定實施例中，該觸控感測器配置成若干電極線列及行，其中每一列包含一驅動線且每一行包含一感測線。在該配置中，可藉由用一電脈衝循序地激勵每一驅動線並量測每一感測線上之回應來量測電容。此量測方法通常稱為一互電容量測。互電容量測之目標係提供一驅動線與一感測線之間的電容之改變，此可指示一觸控之存在及範圍。然而，未被恰當接地之一觸控之電荷可自驅動線傳遞至感測線而非完全傳遞至接地，此可使所量測之信號失真。此效應稱為重傳。
一觸控感測器中之重傳導致數個不合意效應。首先，重傳可致使一觸控感測器控制器將一單個大觸控解譯為多個觸控。其次，重傳可減小一信號之觸控振幅，此降低觸控位置估計值之準確度。舉例而言，一觸控感測器控制器可錯誤地將螢幕之左上部分中之一觸控解譯為螢幕之中上部分中之一觸控。再次，重傳可將觸控振幅之值減小得如此多以致形成一「反觸控」，此可導致大觸控分解、不正確觸控振幅量測及降低之觸控位置準確度。最後，重傳甚至可導致觸控之完全消失。因此，根據本發明之教示，在一觸控感測器中補償重傳係合意 的。
因此，在一項實施例中，本發明之態樣包含一種用於在一觸控感測器中補償重傳效應之方法。回應於量測到一觸控輸入，該觸控感測器控制器產生包括與一觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個第一量測值之一第一矩陣。該等第一量測值(例如，互電容量測值)可各自指示與複數個電容性節點中之一者相關聯之一電容。該觸控感測器控制器藉由產生包括與一或多個第一電極線相關聯之一或多個第二量測值(例如，自電容量測值)之一第一向量、產生包括與一或多個第二電極線相關聯之一或多個第三量測值(例如，自電容量測值)之一第二向量並計算第一向量與第二向量之一外積來估計一重傳量。該觸控感測器控制器基於第一矩及所估計重傳量而產生觸控輸入之一經修正指示。
圖1至圖3B中論述額外細節。圖1展示一實例性觸控感測器且圖2展示在於觸控感測器中補償重傳效應之前及之後的表示一觸控之資料。圖3A展示補償重傳效應之一實例性方法，且圖3B展示用於在圖3A中介紹之產生一第二矩陣之步驟之一實例性方法。
圖1圖解說明根據本發明之某些實施例之具有一實例性觸控感測器控制器112之一實例性觸控感測器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，在適當之情形下，對一觸控感測器之提及可囊括觸控感測器及其觸控感測器控制器兩者。類似地，在適當之情形下，對一觸控感測器控制器之提及可囊括該觸控感測器控制器及其觸控感測器兩者。在適當之情形下，觸控感測器110可包含一或多個觸敏區域。觸控感測器110可包含安置於可由一介電材料製成之一或多個基板上之驅動與感測電極之一陣列(或一單個類型之電極之一陣列)。本文中，在適當之情形下，對一觸控感測器之提及可囊括 該觸控感測器之電極及該等電極安置於其上之基板兩者。另一選擇係，在適當之情形下，對一觸控感測器之提及可囊括該觸控感測器之電極，但不囊括該等電極安置於其上之基板。
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)可係形成一形狀(諸如一碟形、正方形、矩形、細線、其他適合形狀或此等形狀之適合組合)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)形成一電極之形狀，且該形狀之區域可(至少部分地)由彼等切口限界。在特定實施例中，一電極之導電材料可佔據其形狀之區域之大約100%。作為一實例且不以限制方式，在適當之情形下，一電極可由氧化銦錫(ITO)製成，且該電極之ITO可佔據其形狀之區域之大約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其形狀之區域之實質上小於100%。作為一實例且不以限制方式，一電極可由金屬或其他導電材料細線(FLM)(諸如銅、銀或者一基於銅或基於銀之材料)製成，且導電材料細線可以一陰影線、網格或其他適合圖案佔據其形狀之區域之大約5%。本文中，在適當之情形下，對FLM之提及囊括此材料。雖然本發明闡述或圖解說明由形成具有特定填充百分比(具有特定圖案)之特定形狀之特定導電材料製成之特定電極，但本發明涵蓋由形成具有任何適合填充百分比(具有任何適合圖案)之任何適合形狀之任何適合導電材料製成之任何適合電極。
在適當之情形下，一觸控感測器之電極(或其他元件)之形狀可全部地或部分地構成該觸控感測器之一或多個大型特徵。彼等形狀之實施方案之一或多個特性(諸如，該等形狀內之導電材料、填充物或圖案)可全部地或部分地構成該觸控感測器之一或多個小型特徵。一觸控感測器之一或多個大型特徵可判定其功能性之一或多個特性，且觸控感測器之一或多個小型特徵可判定觸控感測器之一或多個光學特 徵，諸如透射比、折射性或反射性。
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。作為一實例且不以限制方式，該機械堆疊可包含在一覆蓋面板下方之一第一光學透明黏合劑(OCA)層。該覆蓋面板可係透明的且由適合於重複之觸控之一彈性材料(諸如玻璃、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA))製成。本發明涵蓋由任何適合材料製成之任何適合覆蓋面板。第一OCA層可安置於覆蓋面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層及一介電層(其可由PET或另一適合材料製成，類似於具有形成驅動或感測電極之導電材料之基板)。作為一替代方案，在適當之情形下，可代替第二OCA層及介電層而施加一介電材料之一薄塗層。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層之間，且該介電層可安置於第二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氣隙之間。僅作為一實例且不以限制方式，該覆蓋面板可具有大約1mm之一厚度；第一OCA層可具有大約0.05mm之一厚度；具有形成驅動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；且該介電層可具有大約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，但本發明涵蓋具有由任何適合材料製成且具有任何適合厚度之任何適合數目個任何適合層之任何適合機械堆疊。作為一實例且不以限制方式，在特定實施例中，一黏合劑層或介電層可替換上文所闡述之介電層、第二OCA層及氣隙，其中不存在至顯示器之氣隙。
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)或另一適合材料製成。本發明涵蓋具有由任何適合材料製成之 任何適合部分之任何適合基板。在特定實施例中，觸控感測器110中之驅動或感測電極可全部地或部分地由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或其他導電材料細線製成。作為一實例且不以限制方式，該導電材料之一或多個部分可係銅或基於銅的且具有大約5μm或小於5μm之一厚度及大約10μm或小於10μm之一寬度。作為另一實例，該導電材料之一或多個部分可係銀或基於銀的且類似地具有大約5μm或小於5μm之一厚度及大約10μm或小於10μm之一寬度。本發明涵蓋由任何適合材料製成之任何適合電極。
觸控感測器110可實施一電容性形式之觸控感測。在一互電容實施方案中，觸控感測器110可包含形成一電容性節點陣列之一驅動與感測電極陣列。一驅動電極與一感測電極可形成一電容性節點。形成電容性節點之驅動與感測電極可彼此靠近但並不彼此進行電接觸。而是，該等驅動與感測電極可跨越其之間的一空間而彼此電容性耦合。(藉由觸控感測器控制器112)施加至驅動電極之一脈衝或交變電壓可在感測電極上感應一電荷，且所感應之電荷量可易受外部影響(諸如一物件之一觸控或接近)。當一物件觸控或靠近到電容性節點時，可在電容性節點處發生一電容改變，且觸控感測器控制器112可量測該電容改變。藉由量測整個陣列中之電容改變，觸控感測器控制器112可在觸控感測器110之觸敏區域內判定該觸控或接近之位置。
在一自電容實施方案中，觸控感測器110可包含可各自形成一電容性節點之一單個類型之電極之一陣列。當一物件觸控或靠近到電容性節點時，可在該電容性節點處發生一自電容改變，且觸控感測器控制器112可將該電容改變數測為(舉例而言)將該電容性節點處之電壓提升一預定量所需之一電荷量改變。與一互電容實施方案一樣，藉由量測整個陣列中之電容改變，觸控感測器控制器112可在觸控感測器 110之觸敏區域內判定該觸控或接近之位置。在適當之情形下，本發明涵蓋任何適合形式之電容性觸控感測。
在特定實施例中，一或多個驅動電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定向伸展之一驅動線。類似地，一或多個感測電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定向伸展之一感測線。在特定實施例中，驅動線可實質上垂直於感測線而伸展。本文中，在適當之情形下，對一驅動線之提及可囊括構成該驅動線之一或多個驅動電極且反之亦然。類似地，在適當之情形下，對一感測線之提及可囊括構成該感測線之一或多個感測電極且反之亦然。
觸控感測器110可具有以一圖案安置於一單個基板之一側上之驅動與感測電極。在此一組態中，跨越其之間的一空間而彼此電容性耦合之一對驅動與感測電極可形成一電容性節點。對於一自電容實施方案，僅一單個類型之電極可以一圖案安置於一單個基板上。除具有以一圖案安置於一單個基板之一側上之驅動與感測電極以外或作為此之一替代方案，觸控感測器110亦可具有以一圖案安置於一基板之一側上之驅動電極及以一圖案安置於該基板之另一側上之感測電極。此外，觸控感測器110可具有以一圖案安置於一個基板之一側上之驅動電極及以一圖案安置於另一基板之一側上之感測電極。在此類組態中，驅動電極與感測電極之相交點可形成電容性節點。此一相交點可係其中驅動電極與感測電極在其各別平面中「交叉」或彼此最靠近之一位置。驅動與感測電極並不彼此進行電接觸一而是其跨越一介電質在相交點處彼此電容性地耦合。雖然本發明闡述形成特定節點之特定電極之特定組態，但本發明涵蓋形成任何適合節點之任何適合電極之任何適合組態。此外，本發明涵蓋以任何適合圖案安置於任何適合數目個任何適合基板上之任何適合電極。
如上文所闡述，觸控感測器110之一電容性節點處之一電容改變 可指示該電容性節點之位置處之一觸控或接近輸入。觸控感測器控制器112可偵測並處理該電容改變以判定觸控或接近輸入之存在及位置。觸控感測器控制器112可然後將關於觸控或接近輸入之資訊傳遞至包含觸控感測器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))，該一或多個其他組件可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)來對該觸控或接近輸入做出回應。雖然本發明闡述關於一特定裝置及一特定觸控感測器具有特定功能性之一特定觸控感測器控制器，但本發明涵蓋關於任何適合裝置及任何適合觸控感測器具有任何適合功能性之任何適合觸控感測器控制器。
觸控感測器控制器112可係一或多個積體電路(IC)，諸如一般用途微處理器、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安置於接合至觸控感測器110之基板之一柔性印刷電路(FPC)上，如下文所闡述。在適當之情形下，該FPC可係主動或被動的。在特定實施例中，多個觸控感測器控制器112安置於該FPC上。觸控感測器控制器112可包含一處理器單元120、一驅動單元122、一感測單元124及一儲存單元126。驅動單元122可將驅動信號供應至觸控感測器110之驅動電極。感測單元124可感測觸控感測器110之電容性節點處之電荷並將表示該電容性節點處之電容之量測信號提供至處理器單元120。處理器單元120可控制由驅動單元122供應至驅動電極之驅動信號並處理來自感測單元124之量測信號以偵測且處理觸控感測器110之觸敏區域內之一觸控或接近輸入之存在及位置。處理量測信號可包含過濾、計算梯度並重構該等量測信號以較準確地表示該觸控或接近輸入。該處理器單元亦可追蹤觸控感測器110之觸敏區域內之一觸控或 接近輸入之位置改變。儲存單元126可儲存用於由處理器單元120執行之程式化，包含用於控制驅動單元122以將驅動信號供應至驅動電極之程式化、用於處理來自感測單元124之量測信號之程式化及在適當之情形下其他適合程式化。雖然本發明闡述具有擁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，但本發明涵蓋具有擁有任何適合組件之任何適合實施方案之任何適合觸控感測器控制器。
安置於觸控感測器110之基板上之導電材料軌跡114可將觸控感測器110之驅動或感測電極耦合至亦安置於觸控感測器110之基板上之連接墊116。如下文所闡述，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之觸敏區域中或圍繞觸控感測器110之觸敏區域(例如，在其邊緣處)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，觸控感測器控制器112之驅動單元122可透過該等驅動連接將驅動信號供應至該等驅動電極。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，觸控感測器控制器112之感測單元124可透過該等感測連接感測觸控感測器110之電容性節點處之電荷。軌跡114可由金屬或其他導電材料細線製成。作為一實例且不以限制方式，軌跡114之導電材料可係銅或基於銅的且具有大約100μm或小於100μm之一寬度。作為另一實例，軌跡114之導電材料可係銀或基於銀的且具有大約100μm或小於100μm之一寬度。在特定實施例中，除金屬或其他導電材料細線以外或者作為金屬或其他導電材料細線之一替代方案，軌跡114亦可全部地或部分地由ITO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跡線，但本發明涵蓋由具有任何適合寬度之任何適合材料製成之任何適合跡線。除軌跡114以外，觸控感測器110亦可包含端接於觸控感測器110之基板之一邊緣處之一接地連接器(其可係一連接墊116)處的 一或多個接地線(類似於軌跡114)。
連接墊116可沿著基板之一或多個邊緣定位在觸控感測器110之觸敏區域外部。如上文所闡述，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各向異性導電膜(ACF)接合至該FPC。連接118可包含該FPC上之將觸控感測器控制器112耦合至連接墊116之導電線，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之驅動或感測電極。在另一實施例中，連接墊116可連接至機電連接器(諸如一零插入力線至板連接器)；在此實施例中，連接118可不需要包含一FPC。本發明涵蓋觸控感測器控制器112與觸控感測器110之間的任何適合連接118。
圖2圖解說明根據本發明之某些實施例在於一觸控感測器(諸如圖1之觸控感測器110)中補償重傳效應之前及之後的表示一觸控之資料之一實例。圖表202表示在補償重傳效應之前之觸控振幅資料，且圖表204表示針對相同觸控之在補償重傳效應之後之觸控振幅資料。沿著x軸206之座標及沿著y軸208之座標表示諸如圖1之觸控感測器110之一觸控感測器之電極線。沿著z軸210之值表示對一觸控螢幕之一觸控之觸控振幅。儘管圖表202及204將該等電極線表示為沿著x軸206及y軸208之座標之一柵格，但觸控感測器110上之實體電極線可沿任何適合定向或圖案延展。
對一觸控螢幕之一觸控可由增加之電容振幅值表示。舉例而言，圖表202圖解說明對一觸控螢幕之兩個同時觸控，諸如，一拇指及食指。在此實例中，峰值212及峰值214分別表示拇指觸控及食指觸控之觸控振幅值。由於由觸控在電極線中導致之重傳效應，在峰值212及峰值214附近之觸控振幅值被減小。重傳效應不僅降低觸控振幅量測值之準確度，且亦可導致不準確之觸控位置估計、將一單個大觸控報告為多個觸控或甚至導致一觸控之完全消失。舉例而言，峰值 212並非係一界限清晰之峰值，此可致使觸控感測器控制器112將形成峰值212之單個大觸控解譯為多個觸控。該效應稱為大觸控分解。
圖表204係使用圖3A至圖3B中所圖解說明之方法針對重傳效應進行補償之來自圖表202之相同觸控之一表示。峰值216及峰值218表示圖表202中所圖解說明之相同觸控之經補償觸控振幅值。峰值216及峰值218與峰值212及峰值214相比具有增加之觸控振幅值，此增加觸控位置估計之準確度且降低一觸控之一完全消失之可能性。此外，峰值216現在係一界限清晰之峰值，其指示該觸控係一單個觸控。由於峰值216現在係一界限清晰之峰值，因此降低了觸控感測器控制器112將把單個觸控解譯為多個觸控之可能性。下文關於圖3A至圖3B更全面地闡述用於在一觸控感測器中校正重傳效應之一方法。
圖3A係圖解說明根據本發明之某些實施例在一觸控感測器中補償重傳效應之一實例性方法之一流程圖。在一實施例中，步驟310與回應於量測到對一顯示器之一觸控輸入而產生包括複數個量測值之一第一矩陣相關聯。在一實施例中，步驟312至316與估計一重傳量相關聯，且步驟318至322與產生觸控輸入之一經修正指示相關聯。
方法300在步驟310處開始，其中在一實施例中，觸控感測器控制器112回應於量測到對一顯示器之一觸控輸入而產生包括與觸控感測器110之複數個電容性節點相關聯之複數量測值之一第一矩陣。在另一實施例中，儲存於儲存單元126中之邏輯可產生一第一矩陣。在某些實施例中，該等量測值中之每一者可指示與該等電容性節點中之一對應者相關聯之一電容。觸控感測器控制器112可藉由用一電脈衝循序地激勵每一驅動線並量測每一感測線上之回應(此產生每一電容節點之一電容量測值)來產生第一矩陣。如上文所論述，每一電容性節點可由觸控感測器110之在一x座標及一y座標處之一驅動線與感測線之相交點形成。此量測值通常稱為一互電容量測值。可然後使用互 電容量測值中之每一者(例如，具有接著一x座標及一y座標之一電容性節點處之一電容)來產生第一矩陣。因此，在某些實施例中，第一矩陣中之每一元素可指示一對應電容性節點處之一電容之一所量測值。在某些實施例中，第一矩陣中之每一元素可指示一對應電容性節點處之一電容改變之一所量測值。
在某些實施例中，第一矩陣之大小係根據觸控感測器110中之驅動及感測電極線之數目而定的。舉例而言，配置有M個驅動線及N個感測線之觸控感測器110將產生M×N個元素之一矩陣。如上所述，第一矩陣之每一元素指示與該等電容性節點中之一對應者相關聯之一電容。該第一矩陣可顯現為如下：
在此實例性第一矩陣中，一個元素係Cx0y0，其可指示位於驅動線x0與感測線y0之相交點處之一電容性節點之一電容之一所量測值。此矩陣之另一元素係Cx1y1，其可指示位於驅動線x1與感測線y1之相交點處之一電容性節點之一電容之一所量測值。在此等實例中，所量測值可指示一電容性節點之一電容改變。此實例中之點線指示第一矩陣可係任何大小。在一實施例中，該等量測值可係未針對重傳效應進行補償之原始量測值。在不針對重傳補償互電容量測值之情況下，可在觸控感測器110中發生不合意重傳效應中之許多效應，如上所述。
在一實施例中，步驟312至316與估計一觸控感測器中之一重傳量相關聯。在步驟312處，在一實施例中，觸控感測器控制器112產生用於補償重傳效應之一第二矩陣。在其他實施例中，儲存於儲存單元126中之邏輯產生第二矩陣。第二矩陣通常係可用於調整第一矩陣之一重傳量之一估計。在圖3B中圖解說明且下文詳細地論述用於產生第二矩陣之一實例性方法。
在步驟314處，在某些實施例中，觸控感測器控制器112計算一常數。通常，可稱為重傳增益之該常數表示所需要之一重傳補償程度。在某些實施例中，觸控感測器控制器112可基於被觸控之電容性節點之一所估計總數(其可係下文所論述之總電容及自電容量測值之一函數)而計算該常數。在某些實施例中，觸控感測器控制器112可基於一所接收觸控之一觸控接地條件而計算該常數。舉例而言，若一觸控被恰當接地，則可將該常數計算為接近0，此乃因重傳量可能係微小的以使得可不需要補償。然而，若觸控被不良地接地，則可將該常數計算為接近1，此乃因重傳量可係高的。在該情形中，需要重傳補償來防止重傳之效應。在某些實施例中，觸控感測器控制器112可基於以上因子中之任何一或多者而計算該常數。舉例而言，該常數可係總互電容、自電容及觸控接地條件之函數。雖然上文論述了用於計算常數之各種方法實例，但可使用用於計算常數之其他方法。
在用於程序Calculate_gain之以下偽程式碼中展示用於計算常數之一實例性方法：
在步驟316處，在一實施例中，觸控感測器控制器112用一常數修改第二矩陣。在其他實施例中，儲存於儲存單元126中之邏輯用一常數修改第二矩陣。在某些實施例中，觸控感測器控制器112可藉由將第二矩陣乘以常數來修改第二矩陣。如上文所論述，用所需之一重傳補償程度中之常數因子修改第二矩陣。
在一實施例中，步驟318至322與產生一觸控輸入之一經修正指示相關聯。在步驟318處，在一實施例中，觸控感測器控制器112藉由基於第二矩陣而調整第一矩陣來補償觸控感測器110中之重傳效應。在其他實施例中，儲存於儲存單元126中之邏輯藉由基於第二矩陣而調整第一矩陣來補償觸控感測器110中之重傳效應。在某些實施例中，觸控感測器控制器112可藉由將第二矩陣加至第一矩陣來調整第一矩陣。以此方式，使用觸控感測器110中之一重傳量之一估計值(其係使用來自觸控感測器110之自電容量測值產生的，如下文所論述)來 校正未經補償互電容量測值。校正未經補償互電容量測值之某些優點係增加觸控位置估計準確度、增加觸控振幅資料之準確度及降低一觸控將完全消失之可能性。
在步驟320處，在一實施例中，觸控感測器控制器112產生指示觸控輸入之一信號。舉例而言，一旦觸控感測器控制器112用第二矩陣中之所估計重傳量調整了第一矩陣中之電容量測值，觸控感測器控制器112便產生針對重傳效應校正之一信號。在步驟322處，觸控感測器控制器112可輸出經校正信號。因此，減少了觸控感測器110中之重傳效應。
作為操作之一實例性實施例，觸控感測器控制器112可回應於一觸控輸入而產生包括與一觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個量測值之一第一矩陣。舉例而言，該觸控輸入可係一大觸控。此等量測值中之每一者可指示與複數個電容性節點中之一對應者相關聯之一電容。此等量測值可係未經補償且因此可受重傳影響之原始量測值。在此一情況中，該大觸控可由於重傳而顯現為多個觸控。觸控感測器控制器112可然後產生一第一向量及一第二向量。第一向量及第二向量中之量測值中之每一者可指示與一電極線相關聯之一電容。觸控感測器控制器112可產生一第二矩陣，其可係觸控感測器110中之一重傳量之一估計值。觸控感測器控制器112可計算表示所需要之一重傳補償程度之一常數。觸控感測器控制器112可用常數修改第二矩陣。觸控感測器控制器112可藉由用第二矩陣調整第一矩陣來補償重傳效應。觸控感測器控制器112可產生指示觸控輸入之一信號，諸如指示觸控輸入係一單個大觸控而非多個觸控之一信號。觸控感測器控制器112可輸出該信號。在其他實施例中，方法300由儲存於儲存單元126中之邏輯執行。
在用於程序Retransmission_Compensation_RUN之以下偽程式碼 中展示一實例性方法300：
方法300圖解說明操作觸控感測器控制器112以補償重傳效應之一實例性方法。可在不背離本發明之範疇之情況下做出修改、添加或省略。在適當之情況下，可組合、修改或刪除步驟，且可添加額外步驟。
圖3B圖解說明實施上文參考圖3A所闡述之方法300之用以產生一第二矩陣之步驟312之一實例性方法312。方法312在步驟324處開始，其中觸控感測器控制器112產生包括與一或多個第一電極線相關聯之一或多個量測值之一第一向量。在某些實施例中，第一向量之每一元素可係指示與一或多個第一電極線中之一對應者相關聯之一電容之一量測值。舉例而言，每一元素可指示與沿著觸控感測器110之一x軸延展之一電極線相關聯之一電容改變。在一實施例中，該量測值可指示一觸控輸入與一或多個電極線中之一者之間的一電容。
如上文所論述，在一實施例中，觸控感測器110可配置成若干電極線列及行。在一自電容實施方案中，觸控感測器控制器112可量測每一個別電極線之電容。可使用所得量測值來產生一向量。此等量測 值通常稱為自電容量測值。舉例而言，一x軸上之一或多個電極線之電容量測值用於產生一第一向量，諸如[x0,x1,x2]，其中每一元素係指示該座標處之一電極線之電容之一量測值。在該實例中，x0之值表示指示電極線x0之一電容之一量測值，x1之值表示指示電極線x1之一電容之一量測值，且x2之值表示指示電極線x2之一電容之一量測值。在一實施例中，第一向量中之元素之數目取決於與該向量相關聯之電極線之數目。舉例而言，若存在沿著一x軸之30條電極線，則該向量將由30個電容量測值構成，其中每一量測值與一電極線相關聯。在某些實施例中，可在觸控感測器控制器112量測電容之前調節用於產生自電容量測值之信號，此乃因該信號可由於環境條件(諸如溫度)而劣化。在一實施例中，調節確保自電容量測值係零或正數，而非一負數。雖然以上實例提供包括沿著一特定軸之電容量測值之第一向量，但第一向量可包含沿著任何軸(諸如y軸)之一或多個電極線之電容量測值。
在步驟326處，在一實施例中，觸控感測器控制器112以與步驟324中所闡述之方式類似之一方式產生包括與一或多個第二電極線相關聯之一或多個量測值之一第二向量。舉例而言，使用一y軸上之一或多個電極線之電容量測值來產生一第二向量，諸如[y0,y1,y2]，其中每一元素係指示該座標處之電極線之電容之一量測值。在一實施例中，第二向量中之元素之數目取決於與該向量相關聯之電極線之數目。舉例而言，若存在沿著一y軸之30條電極線，則該向量將由30個電容量測值構成，其中每一量測值與一電極線相關聯。雖然以上實例提供包括針對一特定軸之電容量測值之第二向量，但第二向量可包含沿著任何軸(諸如x軸)之一或多個電極線之電容量測值。
在步驟328處，在一實施例中，觸控感測器控制器112計算第一向量與第二向量之一外積。通常，第一向量與第二向量之外積係觸控感 測器110之電極線中之重傳量之一估計值。在一實施例中，外積可係指兩個向量之張量積。計算一對向量之外積之結果可係一矩陣。因此，在某些實施例中，觸控感測器控制器112使用上文所論述之第一向量與第二向量之外積來產生一第二矩陣。舉例而言，觸控感測器控制器112藉由將第一向量乘以第二向量以計算表示觸控感測器110之電極線中之一重傳量之一外積來產生第二矩陣。因此，自電容量測值之外積提供一重傳量之一估計值，其用於調整第一矩陣中之互電容量測值以補償觸控感測器110中之重傳效應。
作為操作之一實例性實施例，觸控感測器控制器112可接收指示與觸控感測器110之一或多個電極線相關聯之電容之信號。觸控感測器控制器112可產生包括與一或多個第一電極線相關聯之一或多個量測值之一第一向量。舉例而言，第一向量之每一元素可指示與沿著一x軸之一或多個第一電極線中之一對應者相關聯之一電容。觸控感測器控制器112可產生包括與一或多個第二電極線相關聯之一或多個量測值之一第二向量。舉例而言，第二向量之每一元素可指示與沿著一y軸之一或多個第二電極線中之一對應者相關聯之一電容。一旦產生該等向量，觸控感測器控制器112便可計算第一向量與第二向量之一外積。此外積可表示觸控感測器110之電極線中之一重傳量之一估計值。雖然上文將方法312闡述為由觸控感測器控制器112執行，但在其他實施例中，方法312由儲存於儲存單元126中之邏輯執行。
方法312圖解說明用於實施方法300之用以產生一第二矩陣之步驟312之一實例性方法。可在不背離本發明之範疇之情況下做出修改、添加或省略。在適當之情況下，可組合、修改或刪除步驟，且可添加額外步驟。
本發明之某些實施例可提供一或多個技術優點。在某些實施例中，補償重傳效應校正錯誤觸控振幅資料且降低一單個大觸控將被解 譯為多個觸控之可能性。另外，補償重傳效應增加觸控位置估計之準確度且降低觸控將完全消失之可能性。
本文中，「或」係包含性而非互斥性，除非內容脈絡另有明確指示或另有指示。因此，本文中，「A或B」意指「A、B或兩者」，除非內容脈絡另有明確指示或另有指示。此外，「及」既為聯合的又為各自的，除非內容脈絡另有明確指示或另有指示。因此，本文中，「A及B」意指「A及B，聯合地或各自地」，除非內容脈絡另有明確指示或另有指示。
本發明囊括熟習此項技術者將理解之對本文中之實例性實施例之所有改變、替代、變化、更改及修改。此外，在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、可操作以或操作以執行一特定功能之一設備或系統或者一設備或系統之一組件之提及囊括該設備、系統、組件，不論其或該特定功能是否被啟動、接通或解除鎖定，只要該設備、系統或組件經如此調適、經如此配置、能夠如此、經如此組態、經如此啟用、可如此操作或如此操作即可。

Claims (20)

  1. 一種用於偵測一觸控輸入之方法，其包括：回應於量測到對一顯示器之一觸控輸入，產生一第一矩陣，該第一矩陣包括與一觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個第一量測值，其中該複數個第一量測值中之每一者指示與該複數個電容性節點中之一對應者相關聯之一電容；藉由以下操作估計與該觸控輸入相關聯之一重傳量(retransmission)：回應於該觸控輸入而產生一第一向量，該第一向量包括與該觸控感測器之一或多個第一電極線相關聯之一或多個第二量測值，其中該一或多個第二量測值中之每一者指示與該一或多個第一電極線中之一對應者相關聯之一電容；回應於該觸控輸入而產生一第二向量，該第二向量包括與該觸控感測器之一或多個第二電極線相關聯之一或多個第三量測值，其中該一或多個第三量測值中之每一者指示與該一或多個第二電極線中之一對應者相關聯之一電容；計算該第一向量與該第二向量之一外積(outer product)；及基於該第一矩陣及該所估計重傳量而產生該觸控輸入之一經修正指示。
  2. 如請求項1之方法，其中產生該經修正指示包括：使用該所估計重傳量調整該第一矩陣。
  3. 如請求項2之方法，其中使用該所估計重傳量調整該第一矩陣包括：將該所估計重傳量加至該第一矩陣。
  4. 如請求項1之方法，其中估計一重傳量進一步包括：計算一常數；及 將該外積乘以該常數，其中該常數係下列至少之一者之函數：總互電容(total mutual capacitance)、自電容(self-capacitance)及觸控接地條件(touch grounding condition)。
  5. 如請求項4之方法，其中基於被該觸控輸入啟動的該觸控感測器之電容性節點之一總數而計算該常數。
  6. 如請求項1之方法，其中與該一或多個第一電極線中之該對應一者相關聯之該電容係該觸控輸入與該一或多個電極線中之一者之間的電容。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包括基於該所估計重傳量而產生一第二矩陣。
  8. 如請求項1之方法，其中該等電容性節點中之每一者包括該一或多個第一電極線中之一者與該一或多個第二電極線中之一者之間的一相交點。
  9. 一種觸控設備，其包括：一顯示器，其耦合至可操作以接收一觸控輸入之一觸控感測器；一觸控感測器控制器(touch-sensor controller)，其耦合至該觸控感測器，該觸控感測器控制器可操作以：回應於量測到該觸控輸入，產生一第一矩陣，該第一矩陣包括與該觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個第一量測值，其中該複數個量測值中之每一者指示與該複數個電容性節點中之一對應者相關聯之一電容；藉由以下操作估計與該觸控輸入相關聯之一重傳量：回應於該觸控而產生一第一向量，該第一向量包括與該觸控感測器之一或多個第一電極線相關聯之一或多個第二 量測值，其中該一或多個第二量測值中之每一者指示與該一或多個第一電極線中之一對應者相關聯之一電容；回應於該觸控而產生一第二向量，該第二向量包括與該觸控感測器之一或多個第二電極線相關聯之一或多個第三量測值，其中該一或多個第三量測值中之每一者指示與該一或多個第二電極線中之一對應者相關聯之一電容；計算該第一向量與該第二向量之一外積；及基於該第一矩陣及該所估計重傳量而產生該觸控輸入之一經修正指示。
  10. 如請求項9之觸控設備，其中該觸控感測器控制器進一步可操作以：藉由使用該所估計重傳量調整該第一矩陣來產生該經修正指示。
  11. 如請求項10之觸控設備，其中使用該所估計重傳量調整該第一矩陣包括：將該所估計重傳量加至該第一矩陣。
  12. 如請求項9之觸控設備，其中該觸控感測器控制器進一步可操作以藉由以下操作估計該重傳量：計算一常數；及將該外積乘以該常數，其中該常數係下列至少之一者之函數：總互電容、自電容及觸控接地條件。
  13. 如請求項12之觸控設備，其中基於被該觸控輸入啟動的該觸控感測器之電容性節點之一總數而計算該常數。
  14. 如請求項9之觸控設備，其中該等電容性節點中之每一者包括該一或多個第一電極線中之一者與該一或多個第二電極線中之一者之間的一相交點。
  15. 如請求項9之觸控設備，其中該觸控感測器控制器進一步可操作 以：基於該所估計重傳量而產生一第二矩陣。
  16. 一種電腦可讀非暫時儲存媒體，一或多個該電腦可讀非暫時儲存媒體體現可操作以在執行時進行以下操作之邏輯：回應於量測到對一顯示器之一觸控輸入，產生一第一矩陣，該第一矩陣包括與一觸控感測器之複數個電容性節點相關聯之複數個第一量測值，其中該複數個第一量測值中之每一者指示與該複數個電容性節點中之一對應者相關聯之一電容；藉由以下操作估計與該觸控輸入相關聯之一重傳量：回應於該觸控輸入而產生一第一向量，該第一向量包括與該觸控感測器之一或多個第一電極線相關聯之一或多個第二量測值，其中該一或多個第二量測值中之每一者指示與該一或多個第一電極線中之一對應者相關聯之一電容；回應於該觸控輸入而產生一第二向量，該第二向量包括與該觸控感測器之一或多個第二電極線相關聯之一或多個第三量測值，其中該一或多個第三量測值中之每一者指示與該一或多個第二電極線中之一對應者相關聯之一電容；計算該第一向量與該第二向量之一外積；及基於該第一矩陣及該所估計重傳量而產生該觸控輸入之一經修正指示。
  17. 如請求項16之媒體，其中該邏輯進一步可操作以：在執行時藉由使用該所估計重傳量調整該第一矩陣來產生該經修正指示。
  18. 如請求項17之媒體，其中使用該所估計重傳量調整該第一矩陣包括：將該所估計重傳量加至該第一矩陣。
  19. 如請求項16之媒體，其中該邏輯進一步可操作以在執行時藉由以下操作估計該重傳量：計算一常數；及 將該外積乘以該常數，其中該常數係下列至少之一者之函數：總互電容、自電容及觸控接地條件。
  20. 如請求項16之媒體，其中該邏輯進一步可操作以在執行時基於該所估計重傳量而產生一第二矩陣。
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