專利名稱：用于提供等電勢觸摸屏的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
公開了一種用于提供等電勢觸摸屏的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
移動通信設(shè)備的制造商，包括蜂窩電話的制造商，對其設(shè)備添加了越來越多的功能。在存在向包括更多的特征以及對當(dāng)前特征的改進(jìn)發(fā)展的趨勢的同時，還存在向更小的移動通信設(shè)備發(fā)展的趨勢。隨著移動通信設(shè)備技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，這些設(shè)備變得越來越小并且越來越薄。因此，在較小的設(shè)備中添加新的特征或者對當(dāng)前進(jìn)行改進(jìn)時，期望更少的和/ 或更小的硬件和軟件組件。更少的硬件組件可以對消費者提供成本利益。在圖I中，示出了現(xiàn)有技術(shù)的電阻性內(nèi)插式電容式觸摸屏10。多個驅(qū)動電極12包括直接連接電極14和內(nèi)插電極16。內(nèi)插電極16經(jīng)由電阻器連接到驅(qū)動電極，通常在觸摸屏圖案內(nèi)產(chǎn)生。由于跨越一側(cè)到另一側(cè)的電阻導(dǎo)致不利的非線性，所以ITO膜的電阻性質(zhì)要求僅在一側(cè)上連接電阻階梯(resistive ladder)。從而要求所有的連接都位于單側(cè)上。使所有驅(qū)動線位于觸摸屏的一側(cè)上引起封裝的問題，需要在玻璃區(qū)域18外部的大區(qū)域來印刷電極并對其進(jìn)行路徑安排(route)。換句話說，這需要偏離顯示器中心的不對稱的透鏡設(shè)計。在電容式內(nèi)插式觸摸屏技術(shù)中，可以考慮為了避免非線性而使所有的驅(qū)動電極不必在同一側(cè)被連接的改進(jìn)，這將提供更大的封裝自由度和設(shè)計機(jī)會。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為有益的是，提供觸摸屏設(shè)備，其允許驅(qū)動線在觸摸屏設(shè)備的任何一側(cè)分離(split)同時具有高線性。例如，在這樣的設(shè)備中，圍繞觸摸屏的框架區(qū)域于是可以被制造得更窄或更薄。


圖I是示出使所有驅(qū)動電極在同一側(cè)連接的現(xiàn)有技術(shù)的電阻性內(nèi)插式電容式觸摸屏。圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于提供等電勢觸摸屏的方法的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于提供等電勢觸摸屏的設(shè)備的實施例的簡化視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于提供等電勢觸摸屏的觸摸屏設(shè)備的立體圖。
具體實施例方式在附圖中公開和示出了感測在觸摸屏設(shè)備的表面附近的物體的觸摸屏設(shè)備及方法。在一個實施例中，在圖2中公開并示出了用于提供等電勢觸摸屏的方法50。該方法50包括提供52電容式觸摸屏，該電容式觸摸屏包括組合為形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的發(fā)射電極和接收電極，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被配置為提供允許分辨觸摸的位置的電容信號；以及驅(qū)動54具有等電勢連接點的基本上中心的發(fā)射電極。有利地，該方法允許在觸摸屏的任何一側(cè)上對驅(qū)動線進(jìn)行路徑安排，同時具有高線性。這提供了窄封裝，并且降低了電極的復(fù)雜度。而且，可以為了最小的尺寸以及優(yōu)化設(shè)計布局而按需要將圍繞觸摸屏的框架區(qū)域制作得更窄。在一個實施例中，該方法包括提供交替的發(fā)射電極，該交替的發(fā)射電極包括交替的驅(qū)動發(fā)射電極和內(nèi)插式發(fā)射電極,該內(nèi)插式發(fā)射電極電阻性地連接到鄰近的驅(qū)動發(fā)射電極。該特征有助于允許所需要的驅(qū)動線的減少，從而降低了成本和封裝復(fù)雜度。在一種配置中，驅(qū)動步驟54包括在基本上中心的發(fā)射電極120的任何一側(cè)建立等電勢點，如圖3中所示的A和B。該特征有助于最小化并且消除可能引入非線性的跨中心電極的不利電流。在優(yōu)選實施例中，驅(qū)動步驟54包括經(jīng)由一對低阻抗驅(qū)動線，在圖3的X2處示出， 在基本上中心的發(fā)射電極的任何一側(cè)上建立等電勢點，如圖3中的A和B。例如，在優(yōu)選實施例中，低阻抗驅(qū)動線的表面電阻可以比觸摸屏發(fā)射電極低大約兩個或者更多的數(shù)量級。 因此，圖3中的點A和B實質(zhì)上處于同一電勢。方法50可以包括以鏡像將交替的發(fā)射電極和內(nèi)插式發(fā)射電極布置在基本上中心的發(fā)射電極的上方和下方。有利地，該特征提供了簡化的和對稱的路徑安排，從而需要在觸摸屏周圍的最小的路徑安排結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)將理解，發(fā)射電極和接收電極的數(shù)目取決于觸摸屏的尺寸和期望的分辨率。例如，控制1(可以通過乂031323334等提供驅(qū)動信號，并且通過￥0、￥1、 Y2、Y3、Y4等接收返回信號，以確定標(biāo)繪(plot)或觸摸位置。在優(yōu)選實施例中，該方法特別適用于便攜式無線計算設(shè)備。在優(yōu)選實施例中，該方法還包括為了將信號路由到設(shè)備并且從設(shè)備路由信號所需要的最小空間，以促進(jìn)尺寸減小，在觸摸屏的任何一側(cè)上對圖3中的驅(qū)動線122和124進(jìn)行路徑安排，以連接到驅(qū)動發(fā)射電極122和124以及圖3中的A和B處的基本上中心的發(fā)射電極的等電勢的連接點。參考圖3和圖4，示出了具有觸摸表面102的觸摸屏設(shè)備100。其可以包括傳感器104，該傳感器104包括多個驅(qū)動電極112，包括直接連接電極114和內(nèi)插式電極116。優(yōu)選地，在觸摸屏100內(nèi)，內(nèi)插式電極116經(jīng)由電阻器被連接到驅(qū)動電極112。觸摸屏設(shè)備100 進(jìn)一步包括122和124處的發(fā)射電極以及接收電極118，它們被組合為形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。觸摸屏設(shè)備100還包括具有在圖3中示作A和B的等電勢連接點的基本上中心的發(fā)射電極120 ； 以及與傳感器104進(jìn)行通信的控制器130，該控制器130被配置為發(fā)射和接收來自傳感器的信號，以提供允許分辨觸摸的位置的電容信號。有利地，為了將信號路由到設(shè)備100并且從設(shè)備100路由信號所需要的最小空間，以促進(jìn)尺寸的減小，可以利用電阻階梯來連接到觸摸屏設(shè)備100的兩側(cè)。觸摸屏設(shè)備100允許驅(qū)動線在高度線性的同時在觸摸屏設(shè)備100的任何一側(cè)上分離。此外，有利地，可以為了最小的尺寸以及優(yōu)化設(shè)計布局而按需要將圍繞觸摸屏的框架區(qū)域制作得更窄。在一個實施例中，觸摸表面102和傳感器104是透明的。該結(jié)構(gòu)向用戶友好地提供體驗。在另一個實施例中，觸摸表面可以是不透明的。應(yīng)當(dāng)理解，由于觸摸表面可能在不同位置被實現(xiàn)，所以該特征不必是透明的。例如，觸摸表面102可以位于殼體內(nèi)或者小鍵盤后面。提供本公開來以能夠?qū)崿F(xiàn)的方式解釋制造和使用根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的最佳模式。此外，提供本公開以增強(qiáng)對本發(fā)明原理及其優(yōu)點的理解和認(rèn)識，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。盡管這里圖示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明不限于此。在不脫離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，受益于本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行多種修改、改變、變形、替代和等價。應(yīng)當(dāng)理解，如果存在的話，則諸如第一和第二、向上和向下等的關(guān)系術(shù)語的使用僅用于使一個實體或動作與另一個進(jìn)行區(qū)分， 而不必需要或暗示這樣的實體或動作之間任何實際這樣的關(guān)系或順序。至少一些發(fā)明功能和發(fā)明原理可以由軟件程序或指令以及諸如專用集成電路 (IC)的集成電路(IC)來實現(xiàn)。為了簡便以及最小化混淆根據(jù)本發(fā)明的原理和概念的風(fēng)險， 如果有的話，對這樣的軟件和IC的討論被限制為對于優(yōu)選實施例內(nèi)的原理和概念的要素?？刂破?30可以包括觸摸感測算法，其中，感測線可以在例如χ方向的一個方向上并且然后在例如y方向的另一個方向上進(jìn)行掃描。根據(jù)用于確定物體在觸摸屏上的位置的算法，掃描可能需要包括在χ方向上進(jìn)行掃描。本公開意在解釋如何適應(yīng)并使用根據(jù)所述技術(shù)的各個實施例，而不是限制其真正希望的范圍和實質(zhì)。前面的描述并不意在是窮盡的，或者限制為所公開的確切形式。根據(jù)以上教導(dǎo)能夠進(jìn)行修改和變形。實施例被選擇和描述以提供對于所描述的技術(shù)及其實際應(yīng)用的最佳說明，并使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠以各種實施例來利用所述技術(shù)，其中各個修改適合于特定的使用預(yù)期。當(dāng)根據(jù)公平、合法、公正的寬度進(jìn)行解釋時，所有這樣的修改和變形都處于如權(quán)利要求以及其所有等同物限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，其中權(quán)利要求在本申請專利未決期間可能進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于提供等電勢觸摸屏的方法，包括提供電容式觸摸屏，所述電容式觸摸屏包括發(fā)射電極和接收電極，所述發(fā)射電極和所述接收電極被組合為形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被配置為提供允許分辨觸摸的位置的電容信號；以及驅(qū)動具有等電勢連接點的基本上中心的發(fā)射電極。
2.如權(quán)利要求I的方法，其中，提供交替的發(fā)射電極，所述交替的發(fā)射電極包括交替的驅(qū)動發(fā)射電極和內(nèi)插式發(fā)射電極，所述內(nèi)插式發(fā)射電極被電阻性地連接到鄰近的驅(qū)動發(fā)射電極。
3.如權(quán)利要求I的方法，其中，所述驅(qū)動步驟包括在所述基本上中心的發(fā)射電極的任何一側(cè)上建立等電勢點。
4.如權(quán)利要求I的方法，其中，所述驅(qū)動步驟包括經(jīng)由一對低阻抗驅(qū)動線在所述基本上中心的發(fā)射電極的任何一側(cè)上建立等電勢點。
5.如權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括以鏡像將所述交替的發(fā)射電極和內(nèi)插式發(fā)射電極布置在所述基本上中心的發(fā)射電極的上方和下方。
6.如權(quán)利要求I的方法，其中，發(fā)射電極和接收電極的數(shù)目取決于所述觸摸屏的尺寸以及期望的分辨率。
7.如權(quán)利要求I的方法，其中，其用于便攜式計算設(shè)備。
8.如權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括在所述觸摸屏的任何一側(cè)上對驅(qū)動線進(jìn)行路徑安排。
9.如權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括在所述觸摸屏的任何一側(cè)上對驅(qū)動線進(jìn)行路徑安排，連接到所述驅(qū)動發(fā)射電極。
10.如權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括在所述觸摸屏的任何一側(cè)上對驅(qū)動線進(jìn)行路徑安排，連接到所述驅(qū)動發(fā)射電極以及所述基本上中心的發(fā)射電極的等電勢的連接點。
11.一種具有觸摸表面的觸摸屏設(shè)備,包括傳感器，所述傳感器包括組合為形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的發(fā)射電極和接收電極；基本上中心的發(fā)射電極，所述基本上中心的發(fā)射電極具有等電勢連接點；以及控制器，所述控制器與傳感器進(jìn)行通信，所述控制器被配置為發(fā)射和接收來自所述傳感器的信號，以提供允許分辨觸摸的位置的電容信號。
12.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述觸摸表面和所述傳感器是透明的，友好地向用戶提供體驗。
13.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述觸摸表面是不透明的。
全文摘要
公開了一種用于提供等電勢觸摸屏的方法(50)和設(shè)備(100)。該方法可以包括提供(52)包括有發(fā)射電極和接收電極的電容式觸摸屏，發(fā)射電極和接收電極被組合為形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)格結(jié)構(gòu)被配置為提供允許分辨觸摸的位置的電容信號；以及驅(qū)動(54)具有等電勢連接點的基本上中心的發(fā)射電極。該方法(50)和設(shè)備(100)提供觸摸屏設(shè)備，該觸摸屏設(shè)備允許驅(qū)動線在觸摸屏的任何一側(cè)上分離，同時具有高線性。例如，為了最小的尺寸以及優(yōu)化設(shè)計布局，可以使得圍繞觸摸屏的框架區(qū)域更窄或更薄。
文檔編號G06F3/044GK102597938SQ201080047687
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者戴維·B·克蘭菲爾 申請人:摩托羅拉移動公司