[發(fā)明專利]傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710107718.0
• 申請日: 2007-04-28
• 公開（公告）號: CN101086451A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·卡爾伊尼厄米;J·圖維南;J·努西艾南
• 申請（專利權(quán)）人: 諾基亞公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12;G01D5/25;G06F3/044
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 馮譜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳感器。

背景技術(shù)

觸摸板(touch?pad)是眾所周知的，特別是對于諸如膝上型計算機和移動電話之類的便攜式設(shè)備。觸摸板是一種輸入設(shè)備，并且包括傳感器和所關(guān)聯(lián)的電路。在用戶移動觸筆或手指觸摸到觸摸板的一部分時，該接觸就對傳感器發(fā)生影響，并被電路檢測出來。有各種機制可以用來檢測觸摸板上的接觸點。

一種這樣的機制如圖1所示。傳感器10使用了一塊矩形的導(dǎo)電片11，它的每個角上都有一根電接線。導(dǎo)電片11用同質(zhì)的石墨紙制成。

導(dǎo)電片11是電阻性的。在觸筆或手指接觸導(dǎo)電片11時，接觸點處的電阻改變，因此兩個不同的電接線12之間的電容(從而也就是阻抗)改變。為了確定觸筆或手指放在導(dǎo)電片上的位置，要進行一些測量。有許多可選方案可以用來進行測量。在一種技術(shù)中，將兩根鄰近的電接線12短路。然后，將AC(交流電)電荷脈沖加到其中一根電接線12上，并且在另兩根相應(yīng)的電接線上進行信號測量(不需要對短接在一起的兩根電接線12進行測量)。然后，將短接的電接線12斷開，而將對面的兩根電接線12短路。然后，在這個特定的安排下重復(fù)這個測量過程。根據(jù)測量結(jié)果，可以計算出觸筆或手指位置的坐標(biāo)。接著，將另兩根鄰近的電接線12短路，再重復(fù)這個測量過程。此后，將對面的電接線12短路，再重復(fù)這個測量過程。

信號測量用來推斷取決于所施加的電荷脈沖和手指位置的電荷分布。因此，可以根據(jù)信號測量結(jié)果確定手指位置。可以用某個電荷電平作為觸發(fā)、計算在一段給定時間間隔內(nèi)的觸發(fā)事件數(shù)來進行信號測量，也可以通過固定時間間隔并確定在這段時間結(jié)束時對參考電容值的電荷電平來進行信號測量。

在另一種技術(shù)中，將AC脈沖施加到一個角而在其他角進行測量。

在又一種技術(shù)中，AC脈沖同時施加到所有四個角上。

AC脈沖的施加、電流測量和位置計算功能用例如英國南安普敦的量子研究組(Quantum?Research?Group?of?Southampton，UK)出售的產(chǎn)品之一的集成電路(IC)??來完成。位置計算取決于所用的AC脈沖施加技術(shù)。

如圖1所示的傳感器往往會有所謂的枕形誤差。枕形誤差在傳感器10的邊緣的中點處最大，而在傳感器的中心和傳感器的角上最小。枕形誤差的出現(xiàn)是由于手指附近的邊的對角上的電荷損失。枕形誤差在邊緣中點最大是因為在那里相對阻抗最大；手指位置與最近的角之間的距離(因此也就是阻抗)不是比手指位置與對角之間的距離(阻抗)小許多。

由于枕形誤差產(chǎn)生定位誤差，對于用戶來說這可能是不方便的，因為輸入設(shè)備可以記錄與所想要的不同的輸入。這對于觸摸屏設(shè)備來說尤其不方便，雖然對于觸摸板之類的也不方便。

枕形誤差可以用軟件校正。然而，軟件枕形誤差校正并不會提高在傳感器10的各個角附近的測量分辨率，因此位置測量精度不是最佳的。此外，需要相對復(fù)雜的算法來進行枕形誤差校正，因此加重了處理資源的負(fù)擔(dān)，而且顯著地增加了功耗。

圖2說明了一種以硬件來解決枕形畸變的問題的現(xiàn)有技術(shù)的傳感器14。傳感器14是與圖1的傳感器相同的同質(zhì)碳片。碳片15在其上包括多個長形的縫隙。兩個這樣的縫隙標(biāo)注為16和17。縫隙16、17相互平行而且與構(gòu)成碳片15的矩形的兩個側(cè)邊平行地延伸。縫隙16、17延伸了碳片15的大部分長度，但是留下的材料使得每個角通過碳片的各自的直的路線與每個鄰角直接連接。縫隙16、17限定了與碳片15的兩個側(cè)邊平行的路線。三個這樣的路線標(biāo)注為18、19和20。最上面的邊的中點與鄰角之間的導(dǎo)電路徑的長度(因此也就是它們之間的阻抗)比最上面的邊的中點與對角之間的導(dǎo)電路徑的長度顯著地短。因此，電荷或者要經(jīng)過較長的路徑移動到對角，或者在鄰近的條之間形成電容性連接。這些因素導(dǎo)致傳感器14在手指放在最上面的邊附近時的枕形誤差比較小。手指放在最下面的邊時效果相同。然而，在手指放在傳感器14的側(cè)邊附近時枕形誤差只是稍有減小。

本發(fā)明是在這種背景下提出的。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種包括矩形導(dǎo)電部件的傳感器，在導(dǎo)電部件內(nèi)具有非導(dǎo)電功能件，非導(dǎo)電功能件在導(dǎo)電部件中限定導(dǎo)電路線使得在傳感器上的與每個邊鄰近的點只有經(jīng)由在該邊的端部處的角由導(dǎo)電路線連接到該邊的至少一個對角。

按照本發(fā)明構(gòu)成的傳感器可以做成包括在二維中的硬件枕形誤差校正。這是有益的，因為它免除或至少降低了對軟件校正的要求，因此也就免除或至少降低了所關(guān)聯(lián)的處理資源的使用和功率的消耗。