[發明專利]用于手勢檢測及跟蹤的電極布置

有效

• 申請號: 201580044219.4
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN106796475B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 奧鮑爾·羅蘭;安德烈亞斯·多夫納
• 申請（專利權）人: 微晶片科技德國公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王允方

本發明涉一種電極布置，其具有：發射電極，其在測量循環期間經配置以接收交變發射信號；及多個接收電極，其經配置以檢測由所述發射電極形成的電場中的擾動。所述發射電極及所述接收電極布置于單層中使得單個發射電極由大體上環繞所述多個接收電極的每一接收電極的電極結構形成。

相關專利申請案

本申請案主張2014年8月20日申請的共同擁有的第62/039,734號美國臨時專利申請案的優先權，所述申請案出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及電容式感測系統及其操作方法，特定來說，本發明涉及使用電場效應的電容式感測系統的電極布置。

背景技術

集成電路(還被稱為由本申請案的受讓人制造的MGC3130)為可用于三維無觸摸手勢檢測及跟蹤(使用準靜態交變近場電場，例如大約100到200kHz)的高度敏感電容式感測技術。此系統通常使用發射電極，所述發射電極接收例如正弦波或方波信號的交變信號以產生所述電場。多個接收電極以類似框架的方式布置于(例如)發射電極上，且可在集成電路裝置內通過信號處理而從所接收的信號重建對象的三維位置。

使用此集成電路裝置的人機接口裝置(HID)需要通常形成于導電材料的層(例如，印刷電路板層(PCB)的銅條)中的傳感器電極。這些電極電連接到集成電路中的檢測單元。在檢測系統中，常規電極布置可形成于多層印刷電路板上，其中底層的全部或大部分通常用作為發射器且較小接收電極及補償電極可形成于頂層上。可設置兩個以上的層以建立還可增加此類電極布置的制造成本的電極。

手勢檢測單元的測量值尤其取決于傳感器電極周邊的目標對象(手指/手)的影響電極與目標之間的電容耦合的位置，從而產生取決于交變電場的失真的目標測量信號。所述手勢在檢測區域上執行且無需觸摸相應裝置的任何區域。此外，觸摸檢測還可需要執行/起始所述裝置的特定功能。

工業設計的平整度及制造成本正驅動消費及其它行業中的投影電容式觸摸顯示器。現今，消費顯示應用中越來越多的觸摸面板是單層電極設計，其更易于制造、能獲取更高產率、更薄且顯著降低成本。此外，單層設計可提供更好的光學特性(更高透明度)。現今的兩層電極設計是進入利用3D手位置跟蹤及手勢識別的此早期批量市場的障礙。

發明內容

因此，需要較便宜的電極布置。

根據實施例，一種電極布置可包括：發射電極，其在測量循環期間經配置以接收交變發射信號；及多個接收電極，其經配置以檢測由所述發射電極形成的電場中的擾動，其中所述發射電極及所述接收電極布置于單層中使得單個發射電極由大體上環繞所述多個接收電極中的每一接收電極的電極結構形成。

根據另一實施例，所述電極布置可進一步包括接觸區域，所述接觸區域包括經配置以提供到發射電極及每一接收電極的電連接的多個饋線。根據另一實施例，電極布置可進一步包括襯底，在所述襯底的頂側上布置所述發射及接收電極。根據另一實施例，所述襯底可為柔性襯底。根據另一實施例，所述電極布置可進一步包括布置于所述層中的中心電極，其中接收電極環繞所述中心電極且其中接觸區域包括與所述中心電極連接的饋線。根據另一實施例，所述中心電極可形成為柵格。根據另一實施例，電極布置可進一步包括布置于所述層中的中心電極，其中所述中心電極與環繞多個接收電極的發射電極結構的至少一個部分接觸。根據另一實施例，電極結構可包括多個環形區段且其中每一環形區段大體上環繞所述接收電極中的一者。根據另一實施例，每一環形區段可與至少一個其它環形區段重疊，借此形成單個電極。根據另一實施例，每一環形區段可具有用于連接由環形區段環繞的接收電極的饋線的通道的開口。根據另一實施例，電極布置可進一步包括布置于中心區域中的多個投影電容式觸摸傳感器。根據另一實施例，每一投影電容式觸摸傳感器可包括第一電極及鄰接所述第一電極的第二電極。根據另一實施例，所述第一電極及所述第二電極可各自為梳子狀且以交叉指形的方式布置。