[發明專利]輸入設備中的跨電容觸摸和力感測

有效

• 申請號: 201710085627.5
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107102764B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: D.霍奇;A.L.施瓦茨
• 申請（專利權）人: 辛納普蒂克斯公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王星;鄭冀之

用于力和接近感測的示例性輸入設備包括：包括觸摸發射器電極和觸摸接收器電極的多個觸摸電極、以及包括多個力電極的力電極層。輸入設備還包括設置在多個觸摸電極和力電極層之間的彈性材料層。輸入設備還包括耦合到多個觸摸電極和多個力電極的處理系統，該處理系統配置成：利用觸摸發射器信號驅動發射器電極，并從觸摸接收器電極獲取跨電容接近測量結果；以及利用力發射器信號驅動多個力電極，并從觸摸發射器電極或觸摸接收器電極獲取跨電容力測量結果。

技術領域

本公開的實施例一般涉及電容傳感器，并且更具體地涉及輸入設備中的跨電容觸摸和力感測。

背景技術

包括接近傳感器設備（通常也稱為觸摸板或觸摸傳感器設備）的輸入設備被廣泛地用在多種電子系統中。接近傳感器設備典型地包括常常通過表面來區分的感測區，在其中接近傳感器設備確定一個或多個輸入對象的存在、位置和/或運動。接近傳感器設備可以被用于為電子系統提供界面。例如，接近傳感器設備常常被用作用于較大計算系統的輸入設備（諸如集成在筆記本或臺式計算機中或者在其外圍的不透明觸摸板）。接近傳感器設備也常常被用在較小計算系統中（諸如集成在蜂窩電話中的觸摸屏）。

發明內容

描述了用于輸入設備中的跨電容觸摸和力感測的技術。在實施例中，用于力和接近感測的輸入設備包括：包括觸摸發射器電極和觸摸接收器電極的多個觸摸電極、以及包括多個力電極的力電極層。輸入設備還包括設置在多個觸摸電極和力電極層之間的彈性材料層。輸入設備還包括耦合到多個觸摸電極和多個力電極的處理系統，該處理系統配置成：利用觸摸發射器信號驅動發射器電極，并從觸摸接收器電極獲取跨電容接近測量結果；以及利用力發射器信號驅動多個力電極，并從觸摸發射器電極或觸摸接收器電極獲取跨電容力測量結果。

在另一實施例中，公開了一種用于輸入設備處的力和接近感測的處理系統。輸入設備包括通過彈性材料層與力電極層分離的多個觸摸電極。處理系統包括配置成耦合到：多個觸摸電極的觸摸發射器電極和觸摸接收器電極的傳感器電路；以及設置在力電極層上的多個力電極。傳感器電路配置成：利用觸摸發射器信號驅動觸摸發射器電極，并從觸摸接收器電極獲取觸摸結果所得信號；并且利用力發射器信號驅動多個力電極并從觸摸發射器電極或觸摸接收器電極獲取力結果所得信號。該處理系統包括耦合到傳感器電路的確定模塊，其配置成：基于觸摸結果所得信號確定跨電容接近測量結果；并從力結果所得信號確定跨電容力測量結果。

在另一實施例中，公開了一種輸入設備處的力和接近感測的方法。輸入設備包括通過彈性材料層與力電極層分離的多個觸摸電極。該方法包括利用觸摸發射器信號驅動多個觸摸電極的觸摸發射器電極并從多個觸摸電極的觸摸接收器電極獲取觸摸結果所得信號。該方法還包括利用力發射器信號驅動設置在力電極層上的多個力電極并從觸摸發射器電極或觸摸接收器電極獲取力結果所得信號。該方法還包括基于觸摸結果所得信號確定跨電容接近測量結果，以及從力結果所得信號確定跨電容力測量結果。

附圖說明

為了可以詳細地理解本發明的上述特征所采用的方式，可以通過參考實施例來進行上面簡要概述的本發明的更具體的描述，所述實施例中的一些在附圖中圖示。然而，應當注意，附圖僅圖示了本發明的典型實施例，并且因此不應被認為是限制其范圍，因為本發明可以允許其它同樣有效的實施例。

圖1是根據本文描述的一個實施例的示例性輸入設備的框圖。

圖2是描繪根據一些實施例的電容性感測設備的框圖。

圖3A是描繪根據實施例的顯示面板的橫截面的框圖。

圖3B是描繪根據另一實施例的顯示面板的橫截面的框圖。

圖4是描繪根據實施例的由輸入對象施加到輸入設備的力的示意性橫截面。

圖5是描繪根據實施例的輸入設備處的力和接近感測的方法的流程圖。

圖6是描繪根據實施例的輸入設備處的力感測的方法的流程圖。