[發(fā)明專利]電容觸摸屏中電容傳感器的補償線性插值

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310123181.2
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103294305A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·F·小科米爾;M·D·斯內(nèi)德克
• 申請（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

一種裝置，包括：電容觸摸屏(CTS)；耦合到CTS的觸摸屏插值器(TSI)；耦合到觸摸屏插值器的觸摸屏電容存儲器(TSCM)；其中插值器被配置為：基于與至少三個節(jié)點關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)點插入一值，該數(shù)據(jù)點包括：具有最大幅度變化的節(jié)點的電容幅度變化；變化節(jié)點的最大幅度的位置；第一最接近的鄰近節(jié)點的電容幅度的變化；以及第二最接近鄰近節(jié)點的電容幅度的變化。

優(yōu)先權(quán)

本申請要求2012年2月24日提交的申請?zhí)枮?1/602,693，發(fā)明名稱為“電容傳感器的補償線性插值(COMPENSATED LINEAR INTERPOLATION FOR CAPACITIVE SENSORS)”的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請一般地涉及電容觸摸屏，更具體地及電容觸摸屏的電容傳感器的補償線性插值。

背景技術(shù)

圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的電容觸摸屏。如圖所示，電容觸摸屏有水平軸和垂直軸。水平軸和垂直軸交叉于節(jié)點105。在該節(jié)點上，測量觸摸屏電容傳感器的電容測量值的變化。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，當嘗試在節(jié)點105和107之間插值觸摸位置時，會出現(xiàn)問題。節(jié)點105和107連同其他臨近節(jié)點的幅度可被用于插值觸點的位置，以獲得比節(jié)距，即兩個臨近節(jié)點之間的距離，更細的分辨率。

當直接觸摸節(jié)點105時，電容量最大的變化出現(xiàn)在節(jié)點105，當從節(jié)點105移開，電容值將會減小，當移向節(jié)點105時，電容值將會增加。在觸摸兩個節(jié)點的中間位置時的情況中，節(jié)點105和107將具有相同幅度的電容變化。然后，根據(jù)兩個節(jié)點105和107之間的觸摸點的所希望的插值，在節(jié)點105和107之間可以出現(xiàn)一個插值。

然而，“基本線性”插值(其將在以下進行詳述)有一個或多個缺陷。當移動通過節(jié)點105和107之間的一半距離時，它會正常工作。但當直接移過節(jié)點，比如節(jié)點105時，它是不準確的。

在“加權(quán)”插值中(其也將在以下進行詳述)，當移過節(jié)點105、107時，加權(quán)操作因為一些特有的作用會被很好地接受。但是當觸摸兩個節(jié)點，比如節(jié)點105和107之間時，加權(quán)插值會出現(xiàn)錯誤。原因之一是使用第二側(cè)節(jié)點用于“加權(quán)”插值，而該第二側(cè)節(jié)點總要具有某個值，因此這使得該值偏離真正觸摸位置。例如，在節(jié)點的節(jié)距可以是5毫米，其大體上對應(yīng)于手指尺寸的直徑的一半加上一點余量。手指的直徑一般是8或9毫米。手指可以足夠粗以使手指與被選節(jié)點兩側(cè)的節(jié)點相互影響。

圖2A-2B顯示了現(xiàn)有技術(shù)中使用“基本線性”插值和“加權(quán)”插值來計算插值的示例。如圖2A所示，將會使用3組數(shù)據(jù)點：(x1，z1)，(x2，z2)和(x3，z3)。“x”坐標對應(yīng)于列或行，“z”坐標對應(yīng)于觸摸的幅度。

(x2，z2)表示一組節(jié)點中節(jié)點的峰值幅度。觸摸可以是直接在(x2，z2)上，其中例如x＝2(即，在第二行中該節(jié)點具有最強的“觸摸”)。在說明的示例中，觸摸可以是直接在(x2，z2)上，其中x＝2，或者觸摸可以在(x2，z3)和(x3，z3)的中間，其中x＝2.5。

圖2B顯示了現(xiàn)有技術(shù)的“基本”插值和現(xiàn)有技術(shù)的“加權(quán)”插值。

圖2Ci顯示了現(xiàn)有技術(shù)中，當觸點在x2和x3之間，例如圖1中節(jié)點105和107之間，時發(fā)生的情況。如圖所示，“基本”插值能夠得出正確的結(jié)果(x＝2.500)，但是“加權(quán)”插值則不能(x＝2.214)。

圖2Cii顯示了現(xiàn)有技術(shù)中，當直接觸摸節(jié)點，例如圖1中節(jié)點105，時發(fā)生的情況。如圖所示，“加權(quán)”插值能夠得出正確的結(jié)果(x＝2.000)，而“基本”插值則不能，只得到(x＝2.263)。

如上所述，基本插值的問題是側(cè)邊節(jié)點總是已知的，且總是具有非零值。因此，基本模式中，根據(jù)這個插值方法，基本插值的輸出是能直接接近節(jié)點，但不能到達節(jié)點。所以這就是我們在基本等式中用的基本值的問題。