TWI750484B - 分段式電容感測器及相關系統、方法與裝置 - Google Patents

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Abstract

揭露分段式感測器及相關系統、方法與裝置。在一個具體例中，一種電容感測器包括一第一格網的感測器線；一第二格網的感測器線；以及一隔離區域，其被界定在該第一格網的感測器線與該第二格網的感測器線之間。亦揭露觸控控制器及相關系統、方法與裝置，該等觸控控制器構造成可操作地耦接至一分段式感測器及偵測在該分段式感測器處的觸控。在一個具體例中，觸控控制器的連接器構造成可操作地耦接至來自一分段式感測器的不同區段之感測線，並且觸控控制器構造成偵測在不同區段處的觸控。

Description

分段式電容感測器及相關系統、方法與裝置 [優先權請求]
本申請案主張2018年6月29日針對「分段式電容感測器及相關系統、方法與裝置」所提出之美國臨時專利申請案序號第62/692,363號的申請日之權益，並且主張2018年12月11日針對「分段式電容感測器及相關系統、方法與裝置」所提出之審查中的美國專利申請案序號第16/216,412號之申請日的權益，在此以提及方式將每個專利申請案之內容及揭露的全部併入本文。
本發明大致上係有關於電容感測器，並且更具體地，某些具體例係有關於分段式感測器及構造成使用分段式感測器的電容感測系統。
觸控螢幕感測器可以被描繪成在可以偵測觸控之顯示器(例如，智慧型手機、平板電腦、設備介面等)上的透明導電層，其通常配置成可以表示為n×m矩陣之導體(亦即，電隔離的導電材料線)的列/行格網。通常，這些導體可以稱為感測器線，並且亦可以被描述成感測線。每個感測器可以在列線與行線終止處之每個軸上包括一些連接器。這樣的連接器可從外部接近(例如，藉由引腳)，並且可以例如可操作地耦接至觸控控制器，所述觸控控制器包括擷 取電路及處理電路，其構造成確定關於在觸控螢幕感測器處所偵測到的觸控之資訊。
圖1A係本發明的發明人所已知之觸控螢幕感測器與控制器之間的傳統耦接之示圖。觸控感測器100對於每4列線大約具有5行線(由列引腳102及行引腳104來表示)或具有5：4的寬高比，當在線之間以相等間隔來配置時，這意味著感測器100的寬度與感測器的高度大致相同。這亦可以被描繪成具有「標準的寬高比」或構造成用於「標準的寬高比」應用，例如，標準的寬高比顯示器或觸控板。通常與標準的寬高比相關之另一個比率係每3列線有4行線或4：3。
圖1B係本發明發明人所已知之觸控螢幕感測器與控制器之間的另一種傳統耦接之示圖。觸控螢幕感測器110具有比列線更多的行線(分別如引腳114及引腳112所示)，或者行線與列線的比率為5：1，當在線之間以相等間距來配置時，這意味著感測器110的寬度比感測器的高度長。這亦可以被描繪成具有「寬廣的寬高比」或構造成用於「寬廣的寬高比」應用，例如，寬廣的寬高比顯示器。在本發明中，具有約2：1及更大的長軸與短軸比之觸控螢幕感測器被認為是寬廣的寬高比，這是所屬技術領域之具通常技藝人士的共同理解。
觸控螢幕的觸控處理量在很大程度上取決於觸控螢幕的面積。因此，作為非限制性實例，對於24×30感測器的觸控之觸控處理量與對於12×60感測器的觸控之觸控處理量大致上係相同的。然而，24×30感測器的連接器數量(大約54)少於12×60感測器的連接器數量(大約72)，即使兩者的面積都是720(明顯地，「面積」 可以進一步被描繪成由感測器線的交叉點所定義的節點數)。因此，雖然圖1A的24×30感測器100與圖1B的12×60感測器110對於觸控使用大致相同的觸控處理量，但是用於12×60感測器110的觸控控制器116需要比用於30×24感測器100的觸控控制器130更多的引腳(大約多18個引腳)。除非另有說明，否則當在此描述感測器的尺寸時，為了便於描述使用習用的列×行。
通常，當比較具有不同引腳數量的觸控控制器時，具有更多引腳的觸控控制器將會是較大的且需要比具有較少引腳的觸控控制器更大的晶片-並且將具有相應的更高成本。因此，對於相同的觸控處理量，與電容觸控感測系統中之寬廣的長寬比感測器一起使用的傳統觸控控制器比與電容觸控感測系統中之標準的寬高比感測器一起使用的觸控控制器更昂貴。
本發明的發明人理解需要一種適用於寬廣的寬高比應用之電容觸控感測器，其具有比用於這樣的應用之傳統電容觸控感測器更少的連接器和更少的處理能力。這樣的感測器之一個優點是觸控控制器需要較少的引腳來與感測器耦接，因此，相較於使用較昂貴的觸控控制器之傳統電容觸控感測系統，用於寬廣的寬高比應用之電容觸控感測系統可以是較簡單的且包括較便宜的組件。
一種電容感測系統，包括：一分段式感測器，其包括多列感測線及多行感測線；以及一個或多個觸控控制器，其可操作地耦接至該分段式感測器，其中，該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該多行感測線可操作地獨立耦接至該第一組連接器；以及該多 列感測線中之至少一些可操作地並聯耦接至該第二組連接器。該第一組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的一第一區段相關聯，而該第一組連接器中之其它連接器與該分段式感測器的一第二區段相關聯。該第二組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段相關聯且與該分段式感測器的該第二區段相關聯。該第一區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第一多列感測線；以及該第二區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第二多列感測線，以及其中該第一多列感測線與該第二多列感測線電隔離。
該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該多列感測線可操作地獨立耦接至該第一組連接器；以及該多行感測線中之至少一些可操作地並聯耦接至該第二組連接器，其中，該多列感測線及該多行感測線不連續地耦接至一觸控控制器。
該系統構造成用於互電容感測。
該系統構造成用於自電容感測。
一種電容感測器，包括：一第一格網的感測器線；一第二格網的感測器線；以及一隔離區域，其被界定在該第一格網的感測器線與該第二格網的感測器線之間。該隔離區域的至少一部分界定一氣隙。該隔離區的至少一部分包括電絕緣材料。
該電容感測器進一步包括：第一連接器，其可操作地耦接至該第一格網的一條或多條感測器線；以及第二連接器，其可操作地耦接至該第二格網的一條或多條感測器線。該第一格網的感測器線包括第一多列感測器線及第一多行感測器線，並且該第二格網的感測器線包括第二多列感測器線及第二多行感測器線。至少該 第一多列感測器線與該第二多列感測器線電隔離。
一種觸控控制器，包括：一處理器；以及一非暫時性儲存媒體，該非暫時性儲存媒體具有儲存在其上的機器可讀取指令，當由該處理器執行時，該等機器可讀取指令適合於使該處理器能夠：確定觸控位置資訊，以回應一個或多個感測信號，其中該觸控位置資訊對應於在一分段式感測器處的一位置。當由該處理器執行時，該等機器可讀取指令進一步適合於使該處理器能夠區分與該分段式感測器的一第一區段相關聯之第一感測信號及與該分段式感測器的一第二區段相關聯之第二感測信號。該觸控控制器進一步包括連接器，其中該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該等連接器的一第一組與該分段式感測器的一第一區段相關聯及將該等連接器的一第二組與該分段式感測器的一第二區段相關聯。該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該第一組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段及該第二區段相關聯。該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地單獨耦接至該第一區段或該第二區段的一感測線。該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地並聯耦 接至該第一區段的一感測線及該第二區段的一感測線。該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠改變該觸控位置資訊，以回應與該一個或多個感測信號相關聯之該分段式感測器的一區段。改變該觸控位置資訊包括：確定與該觸控位置資訊相關聯之該分段式感測器的一區段；確定一偏移，以回應該區段；以及確定一調整觸控位置，以回應該確定的偏移。
該觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該第一組連接器構造成可操作地耦接至多行感測線；以及該第二組連接器構造成可操作地並聯耦接至至少一些列的感測線。該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠：識別與一第一感測信號相關聯之該分段式感測器的一第一區段，以回應與一第一連接器相關聯之一第一連接器分配；以及識別與一第二感測信號相關聯之該分段式感測器的一第二區段，以回應與一第二連接器相關聯之一第二連接器分配，其中該第一連接器及該第二連接器以連續方式來配置，並且該第一區段及該第二區段係該分段式感測器的不同區段。
100:觸控感測器
102:列引腳
104:行引腳
110:觸控螢幕感測器
112:引腳
114:引腳
116:觸控控制器
130:觸控控制器
200:分段式感測器
202:左區段
204:右區段
206:隔離區域
208:邊緣
210:邊緣
212:邊緣
214:邊緣
216:長軸連接器
218:短軸連接器
220:長軸連接器
222:短軸連接器
300:電容感測系統
302:分段式感測器
304:左區段
306:右區段
308:連接器
310:短軸連接器
312:連接器
314:短軸連接器
330:觸控控制器
332:連接器
334:連接器
336:連接器
340:感測器線格網
342:長軸感測器線
344:短軸感測器線
346:左區段
348:右區段
350:無效區域
352:位置
500:觸控控制器
502:週邊介面
504:I/O驅動器
506:觸控處理器
雖然本發明以特別指出且明確聲稱特定具體例的請求項作出結論，但是本發明的範圍內之具體例的各種特徵及優點可以從以下內容來更容易確定：圖1A顯示觸控螢幕感測器與觸控控制器之間的傳統耦接之簡化方塊圖。
圖1B顯示觸控螢幕感測器與控制器之間的傳統耦接之另一個簡化方塊圖。
圖2顯示依據本發明的一個或多個具體例之分段式電容感測器架構的簡化方塊圖。
圖3A顯示依據本發明的一個或多個具體例之利用分段式電容感測器的電容感測系統之簡化方塊圖。
圖3B顯示依據本發明的一個或多個具體例之分段式電容感測器(表示為格網)處的一個實例觸控。
圖4A顯示依據本發明的一個或多個具體例之用於分段式感測器的觸控處理過程之流程圖。
圖4B顯示依據本發明的一個或多個具體例之用於分段式感測器的觸控處理過程之流程圖。
圖5顯示依據本發明的一個或多個具體例之構造成與分段式感測器一起使用的觸控控制器之功能方塊圖。
在以下詳細描述中，參考附圖，附圖構成其一部分，並且在附圖中顯示可以實施本發明的特定示例性具體例作為說明。充分詳細地描述這些具體例，以使所屬技術領域之具通常技藝人士能夠實施本發明。然而，可以利用其它具體例，並且可以在不脫離本發明的範圍之情況下進行結構、材料及程序上的改變。
在此所呈現的圖示沒有意味著任何特定方法、系統、裝置或結構的實際視圖，而僅僅是用於描述本發明的具體例之理想化表示。在此所呈現的附圖不一定按比例繪製。為了方便讀者，各種附圖中之相似結構或組件可以保留相同或相似的編號；然而，編號的相似性並不意味著結構或組件在尺寸、組成、構造或任何其它屬性方面必須是相同。
容易理解的是，一般在此所描述且在附圖中所說明之具體例的組件可以以各種不同的構造來配置及設計。因此，下面各種具體例的描述沒有意欲限制本發明的範圍，而是僅代表各種具體例。雖然可以在附圖中呈現具體例的各個態樣，但是除非特別指出，否則附圖不一定按比例繪製。
下面描述可以包括協助使所屬技術領域之具通常技藝人士能夠實施所揭露之具體例的實例。術語「示例性」、「以實例為基」及「例如」的使用意味著相關描述係說明性的，並且雖然本發明的範圍意欲包含實例及合法均等物，但是這樣的術語之使用沒有意欲限制一個具體例或本發明的範圍於特定的組件、步驟、特徵、功能等。
因此，所顯示及描述之特定實施方式僅是實例，並且不應被解讀為實施本發明的唯一方式，除非本文另有說明。元件、電路及功能可以以方塊圖形式來顯示，以免不必要的細節模糊了本發明。相反地，所顯示及描述之特定實施方式僅是示例性的，並且不應被解讀為實施本發明的唯一方式，除非本文另有說明。此外，方塊定義及各種方塊之間的邏輯劃分係特定實施的示例。對於所屬技術領域之具通常技藝人士來說顯而易見的是，本發明可以藉由許多其它劃分解決方案來實施。在大多數情況下，已經省略關於時序考慮等之細節，其中這樣的細節對於獲得對本發明的完整理解不是必需的且是在相關技術領域之具通常技藝人士的能力範圍內。
可以使用各種不同技術及技藝中之任何一種來表示在此所述之資訊及信號。例如，在整個說明書中可能提及之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及晶片可以由電壓、電流、 電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或者其任何組合來表示。為了清楚地呈現及描述，一些附圖可以將信號顯示為單個信號。所屬技術領域之具通常技藝人士應該理解，信號可以表示匯流排信號，其中匯流排可以具有各種位元寬度，並且本發明可以在包括單個資料信號之任何數量的資料信號上實施。
應當理解，除非明確說明這樣的限制，否則本文中使用諸如「第一」、「第二」等名稱之元件的任何引用不限制那些元件的數量或順序。更確切地，這些名稱在本文中用以作為區分兩個或更多個元件或一個元件的數個實例之便利方法。因此，對第一及第二元件的引用並不意味著只可以採用兩個元件，或者第一元件必須以某種方式在第二元件之前。並且，除非另有說明，否則一組元件可以包括一個或多個元件。同樣地，有時以單數形式所提及的元件亦可以包括這個元素的一個或多個實例。
結合本文所揭露之具體例來描述的各種說明性邏輯塊、模組及電路可以用通用處理器、專用處理器、數位信號處理器(DSP)、應用特定積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)或其它可程式邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或設計成用於執行本文所述之功能的其任何組合來實施或執行。通用處理器(在此亦可以稱為主處理器或簡稱為主機)可以是微處理器，但是在替代方案中，處理器可以是任何傳統的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可以被實施為計算裝置的組合，例如，一個DSP與一個微處理器的組合、複數個微處理器、一個或多個微處理器結合一個DSP核心或任何其它這樣的構造。當通用電腦構造成執行與本發明的具體例相關之計算指令(例如，軟體程式碼)時，包括 處理器的通用電腦被視為專用電腦。
並且，注意到，可以根據被描繪為流程圖、流向圖、結構圖或方塊圖的過程來描述具體例。雖然流程圖可以將運算行為描述為順序過程，但是許多的這些行為可以以另一個順序、並行或大致同時方式來執行。此外，可以重新安排這些行為的順序。過程可以對應於方法、線程、功能、程序、次常式、次程式等。再者，在此所揭露之方法可以用硬體、軟體或兩者來實施。如果以軟體來實施，則功能可以作為在電腦可讀取媒體上的一個或多個指令或程式碼來儲存或傳送。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體及通信媒體，通信媒體媒體包括有助於將電腦程式從一個地方傳送至另一個地方之任何媒體。
如本文所使用，關於給定參數、性質或條件的術語「大致」及「約」意指且包括所屬技術領域之具通常技藝人士所應理解之給定參數、性質或條件符合一定程度的變化，例如在可接受的製造公差範圍內。例如，大致上或約為指定值的參數可以是指定值的至少約90%、指定值的至少約95%、指定值的至少約99%或甚至指定值的至少約99.9%。
如為了本發明中所述之實施例的目的所理解，觸控螢幕感測器或僅僅「感測器」可以回應物體(例如，手指、觸控筆、其它可偵測物體，但不限於此)與感測器的接觸敏感區域接觸或物體與感測器的接觸敏感區域接近。在本發明中，「接觸」及「觸控」意味著包括物體與接觸敏感區域的實體接觸及物體在接觸敏感區域附近的存在而沒有實體接觸。不需要與感測器實際實體接觸。
當物體接觸觸控螢幕感測器時，在感測器內之接觸位 置處或附近可能發生電容變化。如果觸控符合某個臨界值或某個其它標準，則類比擷取前端可以「偵測」到觸控。「充電然後轉移(charge-then-transfer)」係在一些觸控擷取前端中所實施之用以偵測電容變化的技術，藉此使感測電容器充電(例如，更快地或更慢地充電)，以回應電容的變化，並且在多個充電-轉移循環期間將電荷轉移至積分電容器。與這樣的充電-轉移相關聯之電荷量可以藉由類比數位轉換器(ADC)轉換為數位信號，並且數位控制器可以處理那些數位信號，以確定測量以及物體是否接觸感測器。
自電容感測器係可偵測/回應電容對地的變化之電容場感測器(capacitive field sensors)。它們通常以可獨立地對一個觸控作出反應之列和行的陣列來佈局。其。作為非限制性實例，自電容感測器可以包括一種採用重複充電然後轉移循環且使用具有浮動端子之常見整合式CMOS推挽驅動器電路的電路。互電容感測器係可偵測/回應兩個電極(驅動電極與感測電極)之間的電容變化之電容場感測器。在驅動線與感測線的每個交叉點處之驅動電極及感測電極對構成電容器。自電容及互電容配置及/或技術可以專門使用，並且亦可以用在相同的觸控感測器及控制器中，並且可以彼此互補，例如，可以使用自電容來確認使用互電容所偵測之觸控。
對於2-D接觸敏感表面，觸控螢幕感測器可以以2維(2-D)配置來覆蓋，所述2-D接觸敏感表面可以併入例如顯示器的接觸敏感表面且可以促進使用者與相關設備互動。絕緣保護層(例如，樹脂、玻璃、塑料等)可以用於覆蓋觸控感測器。如本文所使用，「觸控顯示器」係包含觸控螢幕感測器或與相鄰觸控螢幕感測器一起使用之顯示器(諸如液晶顯示器(LCD)、薄膜電晶體 (TFT)LCD或發光二極體(LED)顯示器)。
在使用採用充電-轉移技術之互電容感測器的矩陣感測器方法之觸控螢幕感測器的實例中，驅動電極可以在基板的一側上成數列延伸，而感測電極可以在基板的另一側上成數行延伸，以便定義N×M節點的「矩陣」陣列。每個節點對應於一個驅動電極及一個感測電極之導電線之間的交叉點。一個驅動電極同時驅動一個給定列中之所有節點，而一個感測電極感測在一個給定行中之所有節點。在一個節點位置處之驅動電極及感測電極的電容耦合(互電容)或感測電極與接地的耦合(自電容)可以個別被測量或一起被測量，以回應表示一個觸控事件之電容變化。例如，如果施加驅動信號至第2列的驅動電極且第3行的感測電極係有效的，則節點位置為：(第2列、第3行)。可以藉由驅動電極及感測電極的不同組合之定序來掃描節點。在一種模式中，可以連續地驅動驅動電極，同時完全連續地監測感測電極。在另一種模式中，可以連續地取樣每個感測電極。
雖然本發明的觸控螢幕感測器找到用於顯示器的特定應用，但是它們並非侷限於觸控顯示器，而是可以併入任何接觸敏感表面，例如，觸控板及觸控按鈕，但不限於此；並且可以是透明的或不透明的。
於是，本發明的一個或多個具體例大體上係有關於一種分段式電容感測器(在此可以簡稱為「分段式感測器」)。圖2顯示分段式感測器200，其包括兩個獨立區段202及204。為了方便起見，而不是作為限制，這兩個區段可以稱為「左區段」202及「右區段」204。在圖2所示的實例中，各自的左區段202及右區段204 之三個側面由感測器200的三個邊緣208、210、212及214中之每一者的至少一部分來界定，並且第四側面由隔離區域206來界定。雖然在此實例中顯示具有相同數量的節點之左右區段202及204，但是本發明不限於此且特別預期在一個或多個具體例中，多段感測器的複數個區段可以具有不相同數量的節點(例如，一些區段可以具有與其它區段不同的節點數量)。此外，雖然在圖2所示之實例中分段式感測器200具有兩個區段202及204，但是本發明不限於兩個區段，並且所屬技術領域之具通常技藝人士將理解，本發明的具體例可擴充至多於兩個區段。實際上，特別預期分段式感測器可以包括多於兩個區段。
隔離區域206構造成使左區段202與右區段204電隔離。在一個或多個具體例中，隔離區域206的至少一部分可以填充有絕緣材料，界定提供電隔離的氣隙，或者組合它們。隔離區域206大致上將分段式感測器200分成兩個相等的半部，並且左區段202及右區段204中之每一者可以被描繪成分段式感測器200的大致一半。在一個或多個具體例中，左區段202及右區段204中之每一者可以包括有效部分，並且任選地包括無效部分，其中有效部分通常構造成用於電容感測的感測器線。
在一個或多個具體例中，隔離區域206可以藉由大致上垂直於長軸感測器線的方向切割長軸感測器線(未顯示)來形成。一旦切割，左區段202的長軸感測器線與右區段204的長軸感測器線獨立地操作。作為非限制性實例，在右區段204處未偵測到完全在左區段202處且在左區段202處被偵測之觸控。換句話說，回應在左區段202處的觸控，而不實現在右區段204處的可測量相關的 電容效應。
左區段202及右區段204各自亦可以包括沿著區段的個別第一邊緣及個別第二邊緣定位的一些連接器。左區段202包括長軸連接器216及短軸連接器218。右區段204包括長軸連接器220及短軸連接器222。短軸連接器218及短軸連接器222可以配置在對應於分段式感測器的同一個邊緣(這裡是邊緣212)之側面上。長軸連接器216及長軸連接器220可以配置在分別對應於分段式感測器的不同邊緣(這裡是邊緣210及邊緣214)之側面上。在一個或多個具體例中，分段式感測器200的左區段202及右區段204之每一者具有相同數量的連接器。在一個或多個具體例中，感測器連接器(例如，連接器216、218、220及222)可以是導電引腳。
參考圖3A，一個或多個具體例大體上係有關於一種電容感測系統300，其包括可操作地耦接至觸控控制器330的分段式感測器302。左區段304及右區段306的連接器可以可操作地耦接至觸控控制器330的輸入/輸出(I/O)連接器。在一個或多個具體例中，I/O連接器可以是例如導電引腳、導電黏著劑或其它合適的導電材料，但不限於此。
左區段304及右區段306的長軸感測器線之連接器308及312可以分別可操作地連接至觸控控制器330的獨立連接器332及334。左區段304及右區段306的短軸感測器線之一些或全部短軸連接器310及314可以可操作地並聯連接至觸控控制器330的連接器336。對於可操作地並聯連接至觸控控制器330的連接器336之左區段304及右區段306的短軸連接器310及314，左區段304的至少一個短軸連接器310及右區段306的至少一個短軸連接 器314可操作地連接至觸控控制器330的同一個連接器336。
在一個或多個具體例中，感測器的數條感測線可操作地耦接至觸控控制器的同一個連接器，可以在此稱為「可操作地並聯耦接」，並且它們可操作地耦接到之控制器處的連接器可以在此稱為「並聯連接器」。感測器的一條感測線可操作地耦接至觸控控制器的一個連接器且沒有其它感測線可操作地耦接至同一個連接器，可以在此稱為「可操作地獨立」耦接至所述連接器，並且在觸控控制器處的所述連接器可以在此稱為「獨立連接器」。
在本發明的一個或多個具體例中，感測器線(長軸及短軸)與觸控控制器的連接器之間的連接器不需要特定的順序。例如，連續的感測器線可以可操作地耦接至觸控控制器的非連續(亦即，非相鄰)連接器，其亦可以被描繪成在觸控控制器處的「交錯」感測器線連接。
一個或多個具體例通常係有關於一種電容感測系統，其包括可操作地耦接至一個分段式感測器的一個或多個觸控控制器。在一個具體例中，從分段式感測器接收之感測器信號的處理可以由兩個或更多個觸控控制器來進行。可以使用任何合適的技術，以在觸控控制器之間分配處理，其包括但不限於，藉由分段，藉由感測器連接器，藉由觸控的類型(例如，單個力、多個力等)及其組合。
一個或多個具體例大體上係有關於一種觸控控制器，其構造成區分來自左區段的感測信號與來自右區段的感測信號，它們可以在此分別稱為左感測信號及右感測信號。
圖3B係依據本發明的一個或多個具體例之具有被分 段的感測器線之感測器線格網340之示圖在一個或多個具體例中，感測器線格網340可以構造成用於寬廣的寬高比應用，例如，感測器302(圖3A)，並且包括數列長軸感測器線342(第1列至第12列)及數行短軸感測器線344(第1行至第60行)。無效區域350劃分感測器線格網340且界定感測器線格網340的左區段346及右區段348。為了說明，顯示在右區段348的位置352處之電容變化，其與一個觸控事件相關聯。
在一個具體例中，觸控控制器330(圖3A)可以包括觸控處理器(未顯示)，其構造成區分在觸控控制器330的並聯連接器處的左感測信與右感測信號，以回應在互電容感測技術中所使用的一個或多個驅動信號。更具體地，當觸控處理器接收感測信號時，觸控處理器可以構造成確定感測信號是對應於左區段驅動信號還是對應於右區段驅動信號。在一個具體例中，如果在互電容感測操作的第一感測時段期間接收感測信號，則觸控處理器可以確定感測信號對應於左區段驅動信號，而如果在互電容感測操作的第二感測時段期間接收感測信號，則確定感測信號對應於右區段驅動信號。更具體地，互電容感測操作可以發生在感測間隔期間，並且感測間隔可以包括第一感測時段及第二感測時段。第一感測時段可以與左區段或右區段中之一者相關聯，而第二感測時段可以與另一個區段相關聯。感測間隔可以與感測操作相關聯。
在另一個具體例中，感測間隔可以包括許多的感測時段，一些感測時段與一個區段相關聯，而其它感測時段與另一個區段相關聯。與一個區段相關聯之感測時段可以是或可以不是連續的，例如，假設感測間隔具有四個感測時段(P1-P4)，其中每個區段 的四組感測線中之一組與每個感測時段相關聯，例如，P1(L1及R4)、P2(L2及R3)、P3(L3及R2)及P4(L4及R1)。並且，假設每個區段的多組感測線可操作地並聯耦接至觸控控制器(例如，使L1及R1可操作地並聯耦接，使L2及R2可操作地並聯耦接，但不限於此)。在每個感測時段期間可以同時且幾乎同時感測多組感測線。亦即，可以同時感測L1及R4，可以同時感測L2及R3等。在這種構造中，觸控處理器可以根據感測時段及與多組感測線相關聯的連接器來區分左區段與右區段。
在一個或多個具體例中，感測間隔及感測時段可以使用任何合適的技術來測量，其包括根據時間、驅動線(例如，第一被驅動的驅動線至最後被驅動的驅動線)、操作的次數，但不限於此。
圖4A顯示依據本發明的一個或多個具體例之用於分段式感測器的觸控處理過程400之流程圖。在操作402中，接收與觸控控制器的一個並聯耦接連接器相關聯之一個或多個感測信號。在操作404中，將感測信號的時序資訊與感測操作的一個或多個時段進行比較。時段可以與在觸控感測器處確立的驅動信號相關聯。在操作406中，識別一個感測器區段，以回應所述比較。所述感測器區段可以是左區段及右區段中之一者。在操作408中，確定一個感測器位置，以回應所識別的感測器區段及回應感測信號所識別的一個區段位置。在另一個具體例中，可以確定一個感測器位置，以回應所識別的感測器區段及感測信號。
除非特別指出，否則在本發明中術語「驅動線」及/或「感測線」的使用沒有意欲需要一種用於電容感測的特定技術， 例如，自電容或互電容。
雖然在一些實例中，驅動線或感測線與長軸線及短軸線相關聯，但這不是必需的。驅動線可以與短軸線相關聯，而感測線可以與長軸線相關聯。
在另一個具體例中，觸控控制器包括觸控處理器(未顯示)，其構造成區分左感測信號與右感測信號，以回應在自電容感測操作期間所接收之感測信號。在自電容感測期間，觸控處理器通常從一條或多條長軸感測器線及一條或多條短軸感測器線接收感測信號。觸控處理器可以構造成確定感測信號是對應於左區段還是右區段，以回應從一條短軸感測器線接收之感測信號。更具體地，觸控處理器可以構造成確定在與一條或多條長軸感測器線相關聯的一個或多個引腳處接收感測信號。
圖4B顯示依據本發明的一個或多個具體例之用於分段式感測器的觸控處理過程410之流程圖。在操作412中，接收與觸控控制器的並聯耦接連接器相關聯之感測信號。在操作414中，確定連接器分配資訊，以回應所接收的感測信號。在一個具體例中，連接器分配資訊可以識別可操作地耦接至感測器區段的連接器(因而耦接至感測線)之控制器的連接器。可以使用任何適當的詳盡程度，例如，連接器分配資訊可以用連接器/感測程度及/或連接器/區段程度來描述耦接。例如，連接器分配資訊可以使觸控控制器的一個或多個連接器與第一區段、第二區段或兩個區段相關聯(例如，在並聯連接的情況下)。
在操作416中，識別一個區段，以回應所確定的連接器分配資訊。在一個實施例中，可以識別一個區段，以回應一個查 找表，所述查找表可對連接器分配資訊來進行搜尋，並且送回一個區段識別符，以回應所搜尋的連接器分配資訊。在操作418中，確定一個感測器位置，以回應所識別的區段及感測信號。在一個具體例中，可以識別一個區段位置，以回應感測信號，並且可以識別一個感測器位置，以回應識別的區段及識別的區段位置。
取決於觸控處理器的構造，可以針對左區段或右區段確定觸控的位置資訊，但是整個來看需要進一步處理，以調整分段式感測器的確定位置。例如，如果在位置352(圖3A)處識別一個觸控，所述位置352對應於右區段348的中心，但是由於在觸控控制器的一些連接器處之並聯連接，觸控處理器可能不「了解」所述位置實際上位於感測器的右邊三分之一中，而不是位於右區段348的中心。在一個或多個具體例中，可以在先根據發生觸控的區段及感測信號確定所述位置時校正所述位置。例如，如果接收可能對應於分段式感測器的第10列第25行或第10列55行的感測信號，則觸控處理器可以在確定區段之後再確定行。在一個或多個其它具體例中，觸控處理器可以包括一個或多個位置偏移，其表示分段式觸控感測器上的一個位置與觸控感測器的左或右區段上的一個位置之間的差異。觸控處理器可以構造成確定一個分段式感測器位置，以回應一個區段位置及與那個區域位置相關聯之偏移。
圖5顯示依據本發明的一個或多個具體例之觸控控制器500的功能方塊圖。在一個具體例中，觸控控制器500可以包括觸控處理器506、I/O驅動器504及週邊介面502。觸控處理器506可以構造成執行感測操作之一個或多個態樣，其包括處理感測信號(並且在一些情況下，驅動信號)及確定觸控資訊(包括但不限於 與觸控相關聯的感測器及區段位置。I/O驅動器504可以構造成控制觸控控制器500的一個或多個連接器，其包括但不限於通用輸入輸出引腳。連接器可以構造成可操作地耦接至電容感測器線。週邊介面502可以構造成用或透過資料匯流排(例如，UART、USART、I2C等)來進行通信。
可以將本說明書中之許多功能敘述說明、描述或標記為程式碼的模組、線程，步驟或其它程式碼隔離(segregations)(包括韌體)，以便更具體地強調它們的實施獨立性。模組可以至少部分以一種形式或另一種形式的硬體來實施。例如，模組可以被實施為硬體電路，其包括定製VLSI電路或閘陣列、現成半導體(off-the-shelf semiconductors)，諸如邏輯晶片、電晶體或其它離散組件。模組亦可以用可程式硬體裝置(例如，現場可程式閘陣列、可程式陣列邏輯、可程式邏輯裝置等)來實施。
模組亦可以使用軟體或韌體來實施，其儲存在實體儲存裝置(例如，電腦可讀取媒體)、記憶體(例如，用作系統記憶體的非暫時性儲存裝置)或其組合，以供各種類型的處理器來執行。
可執行碼之識別的模組可以例如包括電腦指令的一個或多個實體或邏輯塊，其可以例如被組織成線程、物件、程序或功能。然而，識別的模組之可執行指令實際上不需要放在一起，而是可以包括儲存在不同位置的不同指令，當在邏輯上連接在一起時，其包括模組並實現模組的所述目的。
實際上，可執行碼的模組可以是單個指令或許多指令，並且甚至可以分佈在不同的程式中且遍及數個儲存或記憶裝置之數個不同的碼段上。同樣地，運算資料在此可以在模組內被識別 及說明，並且可以以任何合適的形式體現且被組織在任何合適類型的資料結構內。運算資料可以集後成單個資料集，或者可以分佈在不同位置上，包括在不同儲存裝置上，並且可以至少部分地僅作為系統或網路上的電子信號來存在。在模組或模組的一部分以軟體來實施的情況下，軟體部分儲存在一個或多個實體裝置上，這些實體裝置在此稱為電腦可讀取媒體。
在一些具體例中，軟體部分以非暫時狀態儲存，使得軟體部分或其表示在相同的實體位置中持續一段時間。此外，在一些具體例中，軟體部分儲存在一個或多個非暫時性儲存裝置上，其包括能夠儲存代表軟體部分之非暫時狀態及/或信號的硬體元件，即使非暫時性儲存裝置的其它部分能夠改變及/或傳送信號非暫時性儲存裝置的實例係快閃記憶體及隨機存取記憶體(RAM)。非暫時性儲存裝置的另一個實例包括唯讀記憶體(ROM)，其可以儲存代表軟體部分的信號及/或狀態達一段時間。然而，儲存信號及/或狀態的能力不會因傳送與儲存的信號及/或狀態相同或代表儲存的信號及/或狀態的信號之進一步功能而減弱。例如，處理器可以存取ROM，以獲得代表儲存的信號及/或狀態之信號，以便執行相應的軟體指令。
在本發明中像「典型」、「傳統」或「已知」的任何特性描述不一定意味著它被揭露在習知技藝中或者在習知技藝中理解所論述的態樣。它也不一定意味著，在相關領域中，它是眾所周知的，易於理解的或慣常使用的。
雖然在此已就某些所述的實施例來描述本發明，但是所屬技術領域之具通常技藝人士將認知及理解。本發明不限於此。 而是，可以在不脫離如下文所主張之本發明的範圍及其合法均等物的情況下，對所說明及描述的具體例進行許多的添加、刪除及修改。此外，來自一個具體例的特徵可以與另一個具體例的特徵組合，同時仍然包含在本發明人所預期之本發明的範圍內。
本發明之額外的非限制性具體例包括：
具體例1：一種電容感測系統，包括：一分段式感測器，其包括多列感測線及多行感測線；以及一個或多個觸控控制器，其可操作地耦接至該分段式感測器。
具體例2：依據具體例1之系統，其中該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該多行感測線可操作地獨立耦接至該第一組連接器；以及該多列感測線中之至少一些可操作地並聯耦接至該第二組連接器。
具體例3：依據具體例1及2中任一者之系統，其中該第一組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的一第一區段相關聯，而該第一組連接器中之其它連接器與該分段式感測器的一第二區段相關聯。
具體例4：依據具體例1至3中任一者的系統，其中該第二組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段相關聯且與該分段式感測器的該第二區段相關聯。
具體例5：依據具體例1至4中任一者之系統，其中：該第一區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第一多列感測線；以及該第二區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第二多列感測線，以及其中該第一多列感測線與該第二多列感測線電隔 離。
具體例6：依據具體例1至5中任一者之系統，其中該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該多列感測線可操作地獨立耦接至該第一組連接器；而該多行感測線中之至少一些可操作地並聯耦接至該第二組連接器。
具體例7：依據具體例1至6中任一者之系統，其中該多列感測線及該多行感測線不連續地耦接至該觸控控制器。
具體例8：依據具體例1至7中任一者之系統，其中該系統構造成用於互電容感測。
具體例9：依據具體例1至8中任一者之系統，其中該系統構造成用於自電容感測。
實施例10：一種電容感測器，包括：一第一格網的感測器線；一第二格網的感測器線；以及一隔離區域，其被界定在該第一格網的感測器線與該第二格網的感測器線之間。
具體例11：依據具體例10之電容感測器，其中該隔離區域的至少一部分界定一氣隙。
具體例12：依據具體例10及11中任一者之電容感測器，其中該隔離區的至少一部分包括電絕緣材料。
具體例13：依據具體例10至12中任一者之電容感測器，進一步包括：第一連接器，其可操作地耦接至該第一格網的一條或多條感測器線；以及第二連接器，其可操作地耦接至該第二格網的一條或多條感測器線。
具體例14：依據具體例10至14中任一者之電容感 測器，其中該第一格網的感測器線包括第一多列感測器線及第一多行感測器線，並且該第二格網的感測器線包括第二多列感測器線及第二多行感測器線。
具體例15：依據具體例10至14中任一者之電容感測器，其中至少該第一多列感測器線與該第二多列感測器線電隔離。
具體例16：一種觸控控制器，包括：一處理器；以及一非暫時性儲存媒體，該非暫時性儲存媒體具有儲存在其上的機器可讀取指令，當由該處理器執行時，該等機器可讀取指令適合於使該處理器能夠：確定觸控位置資訊，以回應一個或多個感測信號，其中該觸控位置資訊對應於在一分段式感測器處的一位置。
具體例17：依據具體例16之觸控控制器，其中當由該處理器執行時，該等指令進一步適合於使該處理器能夠區分與該分段式感測器的一第一區段相關聯之第一感測信號及與該分段式感測器的一第二區段相關聯之第二感測信號。
具體例18：依據具體例16及17中任一者之觸控控制器，進一步包括連接器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該等連接器的一第一組與該分段式感測器的一第一區段相關聯及將該等連接器的一第二組與該分段式感測器的一第二區段相關聯。
具體例19：依據具體例16至18中任一者之觸控控制器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該第一組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段及該第二區段相關聯。
具體例20：依據具體例16至19中任一者之觸控控制器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地單獨耦接至該第一區段或該第二區段的一感測線。
具體例21：依據具體例16至20中任一者之觸控控制器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地並聯耦接至該第一區段的一感測線及該第二區段的一感測線。
具體例22：依據具體例16至21中任一者之觸控控制器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠改變該觸控位置資訊，以回應與該一個或多個感測信號相關聯之該分段式感測器的一區段。
具體例23：依據具體例16至22中任一者之觸控控制器，其中改變該觸控位置資訊包括：確定與該觸控位置資訊相關聯之該分段式感測器的該區段；確定一偏移，以回應該區段；以及確定一調整觸控位置，以回應該確定的偏移。
具體例24：依據具體例16至23中任一者之觸控控制器，其中該觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，並且其中：該第一組連接器構造成可操作地耦接至多行感測線；以 及該第二組連接器構造成可操作地並聯耦接至至少一些列的感測線。
具體例25：依據具體例16至24中任一者之觸控控制器，其中該等指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠：識別與一第一感測信號相關聯之該分段式感測器的一第一區段，以回應與一第一連接器相關聯之一第一連接器分配；以及識別與一第二感測信號相關聯之該分段式感測器的一第二區段，以回應與一第二連接器相關聯之一第二連接器分配，其中該第一連接器及該第二連接器以連續方式來配置，並且該第一區段及該第二區段係該分段式感測器的不同區段。
200‧‧‧分段式感測器
202‧‧‧左區段
204‧‧‧右區段
206‧‧‧隔離區域
208‧‧‧邊緣
210‧‧‧邊緣
212‧‧‧邊緣
214‧‧‧邊緣
216‧‧‧長軸連接器
218‧‧‧短軸連接器
220‧‧‧長軸連接器
222‧‧‧短軸連接器

Claims (21)

  1. 一種電容感測系統，包括：一分段式感測器，包括多列感測線及多行感測線；以及一個或多個觸控控制器，可操作地耦接至該分段式感測器，而該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，且其中：該多行或多列感測線之至少一些驅動線係可操作地獨立耦接至該第一組連接器；以及該多列或多行感測線之至少一些感測線係可操作地並聯耦接至該第二組連接器。
  2. 如請求項1之系統，其中，該多列感測線及該多行感測線下連續地耦接至一觸控控制器。
  3. 如請求項1之系統，其中，此系統係構造成用於互電容感測。
  4. 如請求項1之系統，其中，此系統係構造成用於自電容感測。
  5. 一種電容感測系統，包括：一分段式感測器，其包括多列感測線及多行感測線；以及一個或多個觸控控制器，其可操作地耦接至該分段式感測器，而該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，且其中：該多行或多列感測線係可操作地獨立耦接至該第一組連接器，並且至少一些其它的該多列或多行感測線係可操作地並聯耦接至該第二組連接器；其中，該第一組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的一第 一區段相關聯，而該第一組連接器中之其它連接器與該分段式感測器的一第二區段相關聯；以及其中，該第二組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段相關聯且與該分段式感測器的該第二區段相關聯。
  6. 如請求項5之系統，其中，該第一區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第一多列感測線，並且該第二區段包括該分段式感測器的該多列感測線之第二多列感測線；以及其中，該第一多列感測線與該第二多列感測線電隔離。
  7. 一種電容感測器，包括：一第一格網的感測器線，包括第一多列感測器線及第一多行感測器線；一第二格網的感測器線，包括第二多列感測器線及第二多行感測器線；一隔離區域，其被界定在該第一格網的感測器線與該第二格網的感測器線之間；以及一個或多個觸控控制器，可操作地耦接至該第一格網的感測器線及該第二格網的感測器線，而該一個或多個觸控控制器中之一個觸控控制器包括：一第一組連接器及一第二組連接器，且其中：該第一格網及該第二格網的多行或多列感測器線中之一者係可操作地獨立耦接至該第一組連接器，並且該第一格網及該第二格網的至少一些其它的該多列或多行感 測器線係可操作地並聯耦接至該第二組連接器。
  8. 如請求項7之電容感測器，其中，該隔離區域的至少一部分界定一氣隙。
  9. 如請求項7之電容感測器，其中，該隔離區的至少一部分包括電絕緣材料。
  10. 如請求項7之電容感測器，其中進一步包括：第一連接器，其可操作地耦接至該第一格網的一條或多條感測器線；以及第二連接器，其可操作地耦接至該第二格網的一條或多條感測器線。
  11. 如請求項7之電容感測器，其中，至少該第一多列感測器線與該第二多列感測器線電隔離。
  12. 一種觸控控制器，包括：一第一組連接器及一第二組連接器；一處理器；以及一非暫時性儲存媒體，該非暫時性儲存媒體具有儲存在其上的機器可讀取指令，當由該處理器執行時，該等機器可讀取指令適合於使該處理器能夠：確定觸控位置資訊，以回應一個或多個感測信號，其中，在下列場合，該觸控位置資訊對應於在一分段式感測器處的一位置，即：當該分段式感測器之多行或多列感測器線係可操作地獨立耦接至該第一組連接器時，以及當該分段式感測器之與至少一些該一個或多個感測信號有關聯的至少一些列或行的感測器線係可操作地並聯耦接至該第二 組連接器時。
  13. 如請求項12之觸控控制器，其中，當由該處理器執行時，該等機器可讀取指令進一步適合於使該處理器能夠區分與該分段式感測器的一第一區段相關聯之第一感測信號及與該分段式感測器的一第二區段相關聯之第二感測信號。
  14. 如請求項12之觸控控制器，其中，進一步包括多個連接器，而其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時，進一步適合於使該處理器能夠將該第一組連接器的一第一部分與該分段式感測器的一第一區段相關聯，且將該第一組連接器的一第二部分與該分段式感測器的一第二區段相關聯。
  15. 如請求項14之觸控控制器，其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該第二組連接器中之一些連接器與該分段式感測器的該第一區段及該第二區段相關聯。
  16. 如請求項12之觸控控制器，其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地單獨耦接至該第一區段或該第二區段的一感測線。
  17. 如請求項12之觸控控制器，其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠將該一個或多個感測信號中之一感測信號與該分段式感測器的一第一區段或該分段式感測器的一第二區段相關聯，以回應一連接器分配，其中該連接 器分配係用於一連接器，該連接器構造成可操作地並聯耦接至該第一區段的一感測線及該第二區段的一感測線。
  18. 如請求項12之觸控控制器，其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠改變該觸控位置資訊，以回應與該一個或多個感測信號相關聯之該分段式感測器的一區段。
  19. 如請求項18之觸控控制器，其中，改變該觸控位置資訊包括：確定與該觸控位置資訊相關聯之該分段式感測器的一區段；確定一偏移，以回應該區段；以及確定一調整觸控位置，以回應該確定的偏移。
  20. 如請求項12之觸控控制器，其中，該第一組連接器係構造成可操作地耦接至多行感測線；以及該第二組連接器係構造成可操作地並聯耦接至至少一些列的感測線。
  21. 如請求項12之觸控控制器，其中，該等機器可讀取指令在由該處理器執行時進一步適合於使該處理器能夠：識別與一第一感測信號相關聯之該分段式感測器的一第一區段，以回應與一第一連接器相關聯之一第一連接器分配；以及識別與一第二感測信號相關聯之該分段式感測器的一第二區段，以回應與一第二連接器相關聯之一第二連接器分配，其中該第一連接器及該第二連接器以連續方式來配置，並且該第一區段及該第二區段係該分段式感測器的不同區段。
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