CN103026326A - 用于检测触摸传感器上的触摸位置的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种投射电容式触摸传感器，包括：基板，限定多个非重叠区域。每个非重叠区域包括排列成非重叠列的多个检测电极。列包括：横向检测电极，基本上沿第一列的全部高度延伸；以及至少第二列，具有彼此电绝缘的至少两个纵向检测电极；***进一步包括：测量电路，被配置为测量给定区域中横向检测电极与至少两个纵向检测电极中的每一个之间的互阻抗；***的处理逻辑电路被配置为确定具有改变的互阻抗的横向检测电极和纵向检测电极组合，其中处理逻辑还被配置为基于所确定的横向检测电极和纵向电极的位置组合确定触摸位置。

Description

用于检测触摸传感器上的触摸位置的***和方法

相关申请

本申请要求于2010年5月14日提交的美国申请第12/780,077号和于2011年5月13日提交的美国申请第13/107,565号的优先权，通过引证将其全部内容结合于此。

技术领域

本文公开的主题总体上涉及触摸传感器和触摸传感器***，更具体地，涉及投射电容式触摸传感器。

背景技术

在投射电容式触摸传感器中，外表面可设置在其上形成有传感电极或传感器的一个或多个层上。相比于通常的电阻式触摸传感器，投射电容式触摸传感器的外表面可以是具有高光透射性的耐用玻璃表面，以观看由下面显示装置所显示的图像。触摸传感器可位于显示诸如按键和图标的图形选项的显示装置上。当用户的手指在与显示在显示装置上的期望选项对应的位置上触摸外表面时，触摸传感器***感测到与一个或多个电极相关联的电容变化。如本文中所使用的，相比于具有覆盖整个触摸区域的单个检测电极的“表面电容式”触摸传感器，“电容投射式”触摸传感器是在触摸感测区域中具有多个检测电极的任何电容式触摸传感器。

某些投射电容式触摸传感器通过测量电容、然后计算（X,Y）坐标来检测触摸所在的位置。在电噪声的环境中，这些检测算法不能提供准确的结果。

投射电容式触摸传感器上的每次触摸通常由至少两个电极来检测。电极的数量可根据屏幕的尺寸以及所期望的分辨率而变化。

例如，一种投射电容式触摸传感器***可具有两个电极层：在第一方向具有平行线性电极的第一电极层；在垂直于第一方向的方向上具有平行线性电极的第二分离的电极层，其中，第二电极层与第一电极层重叠。被证明具有市场吸引力的这种双电极层***的优点是支持双指缩放动作中所使用的两个以上的同时触摸。虽然其多电极层所带来的是制造的昂贵，但这种类型的投射电容式触摸传感器具有的优点是在存在电噪声的情况中仅具有轻微的坐标失真。基于所测量出的电容进行触摸坐标的计算对电噪声是敏感的。例如，对于这种双层投射电容式触摸传感器，5%的噪声水平可以使坐标测量结果失真手指触摸宽度的5%。这种失真水平对于触摸传感器的某些应用来说是不可接受的。

另一种投射电容式触摸传感器***在包含两组交错的（通常为）三角电极的单层上可具有“双陆棋”（backgammon）型电极图案构造：一组（“组1”）具有指向一个方向（如，上）的三角，另一组（“组2”）具有指向相反方向（如，下）的三角，如在美国专利第6,297,811中所描述的，其全部内容通过引证结合于本文中。对于具有3.5英寸对角线尺寸的这种双陆棋型***，触摸传感器可以使用单层上的接近50个分离的三角形电极，7英寸的***可具有多于100个电极。当成对的触摸激活三角形电极组不相交时，单层双陆棋型电极构造可提供多触摸能力，但当由两个同时触摸所激活的电极组相交时，单层双陆棋型电极配置很难提供多触摸能力。例如，如果三角形电极横向排列时，具有相似纵坐标的触摸对的检测是存在问题的。利用双陆棋型电极配置，触摸传感器可在从单电极层测量电容之后计算二维坐标，但不幸的是这种传感器对电噪声极为敏感，这会对坐标的确定具有负面影响。例如，5%噪声水平可以使坐标（如Y坐标）测量失真整个触摸区域高度的5%，这对于许多触摸应用是不可接受的。

由于对低噪声水平要求的这种关注，这些传统投射电容式触摸传感器***所需要的电子设备会使整个***的生产成本增大，特别是对于较大的触摸传感器***。

因此，需要能够检测两个以上同时触摸的低成本和高噪声耐受性的电极触摸传感器***，诸如电容投射式触摸***。

发明内容

在一个实施方式中，一种投射电容式触摸传感器包括基板；和检测电极组，所述检测电极组耦接至所述基板的相应区域，所述区域彼此不重叠，所述电极组包括沿所述区域内的第一列的高度延伸的横向检测电极以及沿所述区域内的至少一列的高度的一部分延伸的纵向检测电极，所述至少一列包括至少两个纵向检测电极，所述至少两个纵向检测电极彼此物理分隔并彼此电绝缘；其中，所述检测电极组中的一个检测电极组中的至少一个纵向检测电极电连接至所述检测电极组中的另一个电极组中的至少一个相应纵向检测电极。检测电极组的至少一个检测电极组中的纵向检测电极进一步包括：两个纵向检测电极，所述两个纵向检测电极沿第二列延伸并关于彼此物理分隔，所述两个纵向检测电极关于彼此电隔离并与所述相应区域内的其他列中的横向检测电极和纵向检测电极电隔离；以及至少三个纵向检测电极部，所述至少三个纵向检测电极部沿第三列延伸并关于彼此物理分隔，其中，所述至少三个纵向检测电极部中的两个彼此电连接，其中所述至少三个纵向检测电极部与所述相应区域内的其他列中的横向检测电极和纵向检测电极电隔离。

在另一个实施方式中，一种投射电容式触摸传感器***包括基板；检测电极组，所述检测电极组耦接至所述基板的相应区域，所述区域彼此不重叠，所述电极组包括沿所述区域内的第一列的高度延伸的横向检测电极以及沿所述区域内的至少一列的高度的一部分延伸的纵向检测电极，所述至少一列包括至少两个纵向检测电极部，所述至少两个纵向检测电极部彼此物理分隔并彼此电绝缘；以及控制器，被配置为从所述检测电极组检测与所述基板上的至少一个触摸相关联的信号水平；与所述横向检测电极相关联的信号水平用于确定所述至少一个触摸的相应区域；以及与所述纵向检测电极相关联的信号水平用于确定所述至少一个触摸的相应区域内的纵向位置。

在又一个实施方式中，一种触摸传感器***包括限定多个非重叠区域的基板。每个非重叠区域包括布置成非重叠列的多个检测电极。所述非重叠列包括实质上在第一列的整个高度延伸的横向检测电极；以及彼此电绝缘的至少两个纵向检测电极的至少第二列。***进一步包括：测量电路，被配置为测量给定区域中所述横向检测电极与所述至少两个纵向检测电极中的每一个之间的互阻抗。***的处理逻辑电路被配置为确定具有变化的互阻抗的横向检测电极和纵向检测电极组合，其中所述处理逻辑被进一步配置为基于所确定的横向检测电极和纵向检测电极的位置组合确定所述触摸位置。

在再一个实施方式中，一种触摸传感器***包括：基板，限定多个非重叠区域。每个非重叠区域包括多个检测电极。多个检测电极包括横向检测电极，所述横向检测电极实质上沿区域的整个高度延伸。电极还包括P对纵向检测电极。纵向检测电极彼此电绝缘。P至少为2，P对纵向检测电极在区域内限定了2^p个非重叠纵向检测区。

附图说明

图1示出了根据本发明实施方式形成的投射电容式触摸传感器***的侧视图。

图2（a）和图2（b）示出了根据本发明实施方式的其中在触摸传感器的表面上的单个平面中形成纵向检测电极和横向检测电极的触摸传感器。

图3示出了根据本发明实施方式形成的连接至控制器的触摸传感器。

图4示出了根据本发明实施方式的用于确定触摸传感器上的触摸位置的方法。

图5示出了根据本发明实施方式形成的电极图案。

图6（a）示出了具有根据本发明实施方式形成的偏置电极的电极图案。

图6（b）示出了根据本发明实施方式所确定的所有纵向电极区域上的信号与触摸纵坐标的关系。

图7示出了根据本发明实施方式形成的另一电极图案。

图8示出了根据本发明实施方式的其中一个以上横向检测电极可连接至相同电子通道的触摸传感器。

图9示出了根据本发明实施方式所形成的可检测两个同时触摸的触摸传感器。

图10示出了根据本发明实施方式所形成的连接至柔性电缆的触摸传感器。

图11是根据具体实施方式的与给定检测电极区域耦接的示例性电路的概念电路图，该电路可结合本文所述的一个或多个电极图案使用来确定触摸位置。

图12示出了根据具体实施方式的可使用图6（a）电极图案的互电容。

图13示出了根据具体实施方式的图11的概念电路图的示例性操作。

图14（a）~图14（c）示出了根据本发明具体实施方式的确定互电容所用的原理。

图15示出了根据本发明具体实施方式的触摸位置的确定。

图16（a）和图16（b）示出了根据本发明具体实施方式的纵向列内的多个触摸位置。

图17（a）、图17（b）和图17（c）示出了根据本发明具体实施方式形成的可替换检测电极图案。

图18是根据本发明又一具体实施方式的二进制触摸输入***的压阻变形的层叠截面详图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，前述的发明内容以及本发明一些实施方式的以下详细描述将能够更好理解。对于图中示出的各个实施方式的功能块的图，功能块并不一定指示硬件电路之间的分割。因此，例如，一个或多个功能块（例如，处理器或存储器）可用一块硬件（例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等）来加以实现。类似地，程序可以是单独的程序，也可以作为子程序结合于操作***中，以及可以是已安装软件包中的功能等。应理解，各个实施方式并不一定按比率绘制或不受限于图中所示的布置以及手段。

如在本文所使用的，以单数陈述并以词语“一（a）”或“一（an）”描述的元件或步骤应理解为不排除所示元件或步骤的复数形式，除非明确指出这样的排除。进一步地，本发明所涉及的“一个实施方式”并不意在解释为排除也结合有所陈述的特征的其他实施方式的存在。此外，除非明确地指出不同，否则实施方式“包括（comprising）”或“具有（having）”具有特定特性的一个元件或多个元件可包括不具有该特性的多个其他这种元件。

图1总体地示出了根据本发明具体实施方式的触摸传感器***100内所使用的投射电容式触摸传感器10的侧视图。单层上的多个电极26附接至基板12，并可以经由可被金属化的互连迹线（trace）16或其他导电迹线以及可以是各向异性导电膜（ACF）的导电粘合接合18耦接至柔性电缆14。例如，互连迹线16内的端接点可经由各向异性导电膜电连接至柔性电缆14内的端接点。柔性电缆14还耦接至触摸传感器电子设备或控制器110，该控制器控制电极的驱动和检测以及基于所检测到的对传感器的触摸或多个触摸确定触摸坐标。形成触摸表面20的玻璃、聚碳酸酯或其他合适的材料的耐受透明层可诸如利用粘合层22机械地耦接至电极26。手指触摸触摸表面20所导致的电容变化可被测量出并与所确定的触摸坐标相关联。

在一个实施方式中，屏蔽或保护电极24可选地设置在基板12的底面上、基板12的外沿周围和/或形成在基板12的与电极26相同的平面或表面中。保护电极24可用于将触摸传感器10外周周围物体（未示出）的杂散电容的效应最小化，周围物体物理例如有与框架相关联的金属、位于触摸传感器10后面的其他支撑结构或显示装置，并且保护电极24可用于最小化电极26之间的杂散电容的效应。可选地，可不存在保护电极24、粘合层22和触摸表面20，检测电极26可用于检测施加至基板12的与电极26相对的表面的触摸。在一些实施方式中，触摸传感器10可独立于显示器，并因此基板12和电极26可以是不透明或半透明的。

图2（a）和图2（b）示出了根据本发明具体实施方式的顶部表面68，该顶部表面68示出了在触摸传感器50的单层上的电极26的总体构造。顶部表面68可以是基板12的顶部表面。在图2（b）的具体示例中，出于描述的目的，有四个区域70~76，但不同的实施方式可具有少于或多于四个的区域（诸如在图2（a）的示例中所见，其中具有多于四个的区域且触摸发生在多个横向检测电极和多于一个区域上。）。简单起见，将结合图2（b）进行描述。如图2（b）所示，相比于图2（a），图2（b）可以是扩大的局部视图，触摸传感器50可以分为均包括至少一个横向检测电极和多个纵向检测电极的多个区域70~76。在一些实施方式中，与横向检测电极相关联的信号水平用于确定触摸传感器50上触摸的横向位置。与纵向检测电极相关联的信号水平用于结合基于横向检测电极的测量所确定的横向位置确定触摸的纵向位置。在一个实施方式中，各个区域70、72、74和76分别包括一个横向检测电极52、54、56和58，其中，横向检测电极52~58中的每一个分别连接至如下所述的不同的电子信道（channel）。在其他实施方式中，一个以上的横向检测电极52~58可以连接至单个电子信道。矩形块60、62、64和66总体指示包括多个纵向检测电极的区域，其中，一个块60中的纵向检测电极连接至位于其他区域块62~66中相同总***置的纵向检测电极。不同块60~66内的电极图案可以是相同电极图案或不同电极图案的组合。尽管本文讨论了多个不同电极图案，应理解，还可以设想其他电极图案。用于感测纵向检测电极的多个电极信道的数目可以基于纵向检测电极的数量、期望精度、电极图案等。注意，在图2（a）中，区域（70、72、74、76……）并未标出，而取而代之的是检测电极（52、54、56、58……）和块（60、62、64、66……）被大体示出。

图3示出了根据具体实施方式的在触摸传感器***100中使用的投射电容式触摸传感器10。触摸传感器10具有耦接至基板12的表面上的相应区域的电极组，其中，每个电极组包括横向检测电极和多个纵向检测电极。出于示例和讨论的目的，示出第一区域104、第二区域106和第三区域108。区域104~108是非重叠的并位于相同平面内。尽管未示出，但区域104~108可以直接相邻，类似于图2（a）和图2（b），其中基板12的所有触摸表面区域被一区域覆盖。应理解，触摸传感器10可以具有多于图3中所示的三个区域的区域。尽管区域104~108被示出为矩形并沿着触摸传感器10的可用触摸区域的一个维度整体延伸，但应理解，区域104~108可以是其他形状和尺寸。

基板12可以是玻璃、诸如聚乙烯对苯二甲酸乙二酯（PET）的聚合膜、诸如铝的金属或其他合适的材料。电极形成在基板12上。一些电极可以是基本正方形，而一些电极也可以是矩形。应理解，可使用其他形状。不存在各个电极的重叠，所有电极可形成在基板12的诸如上表面的单个平面或表面上。在所示的实施方式中，电极组可以在各个区域104~108内形成相同电极图案。在其他实施方式中，电极组可以在各个区域104~108内形成不相同电极图案，并可在区域104~108的子集中形成相同电极图案。

电极可被制成为覆盖整个电极区域的导电膜，导电膜例如以网格图案、蛇纹图案或其他图案的方式而不完全地填充该区域。例如，电极可以由被定位为相互靠近或彼此电连接的一个以上导电膜区域形成。每个电极均可以由导电材料的连续环形成，诸如通过利用细的金属线形成蛇纹图案来填充每个电极的轮廓。这些线可以例如在10~25微米粗。在另一个实施方式中，电极可由被沉积为期望图案的沉积导电涂层形成，诸如通过利用丝网印刷、摄影或其他处理。导电涂层可以是氧化铟锡（ITO）、氧化锑锡（ATO）、氟掺杂氧化锡、含碳纳米管膜、含银纳米线膜、固有导电聚合物等。

触摸传感器10具有Y或纵轴114和X或横轴116。关于触摸传感器10，给出选择器上侧228、下侧230、左侧232和右侧234仅用于参考。参照第一区域104，电极组包括横向检测电极118和纵向检测电极120~148。横向检测电极118在第一区域104内沿着列152的高度150延伸。在某些实施方式中，列152的高度150对应于第一区域104沿纵向轴114的高度，并还对应于触摸传感器10的可用触摸区域的高度。纵向检测电极120沿另一列154的高度150的一部分延伸。纵向检测电极122和124沿列156的高度150的一部分延伸并物理地彼此分隔。间隙162将纵向检测电极122和124隔开。纵向检测电极126、128、130和132沿列158的高度150的一部分延伸并彼此物理上分隔。纵向检测电极134、136、138、140、142、144、146和148沿列160的高度150的一部分延伸并彼此物理隔开。诸如被间隙和/或其他电极彼此物理隔开的电极可以经由例如迹线电连接在一起。此外，电极并不限于所示的列排列。例如，列152可以位于第一区域104内的任意列位置。类似地，列154~160可以以任意顺序定位。本文所讨论的在任何其他电极图案中列的顺序可以类似地以任何顺序排列。而且，可使用更多列横向检测电极和更多或更少列纵向检测电极。

根据具体的实施方式，第二区域106中的电极组形成与第一区域104内相同的图案。在区域106中，电极形成为列164~172。横向检测电极174沿列164延伸，而纵向检测电极沿列166、168、170和172的一部分延伸。第一区域104中的纵向检测电极对应于第二区域106和第三区域108中定位相同相关列并定位在沿纵向轴114基本相同的位置上的纵向检测电极。例如，区域104中的纵向检测电极120对应于区域106中的纵向检测电极176。区域104中的纵向检测电极122和124分别对应于区域106中的纵向检测电极178和180；等等。并不是给出了所有的电极的独立项目号。在一个实施方式中，一个区域中的电极可对应于另一区域中不位于相同相对位置的电极。

为了清楚起见，图3所示的电极图案不是按比率绘制的。例如，区域104~108可以以彼此之间更小开口空间而定位为彼此相互紧靠。在一个实施方式中，列152~160和164~172中的每一个可以与相邻列间隔等距离，而不管列位于哪个区域中。例如，列158和160可以以与列160和164相同的距离分隔。此外，电极的尺寸可不同于所示。在一个实施方式中，第一区域104沿横轴116的宽度可以是5微米（mm）。在另一个实施方式中，横向检测电极118的左侧可以与横向检测电极174的左侧间隔5mm。而且，纵向检测电极134沿纵轴114的高可以是5mm。应理解可使用其他尺寸。

控制器110提供预定数量的电容测量电子信道，诸如12个电子信道。一个或多个电极可连接至每一个电子信道。在一个实施方式中，横向检测电极118是连接至电子信道190的唯一电极。横向检测电极174是连接至电子信道200的唯一电极，来自第三区域108内的横向检测电极182是连接至电子信道202的唯一电极。在一个实施方式中，一个区域中的纵向检测电极电连接至不同区域内或电极组内的相应纵向检测电极，并电连接至相同的电子信道。例如，纵向检测电极120、176和184电连接在一起并电连接至电子信道192。纵向检测电极122、124、178、180、186和188也电连接在一起并电连接至电子信道194。类似地，纵向检测电极126~132电连接至第二区域106和第三区域108内相应的电极并电连接至电子信道196。纵向检测电极134~148电连接至第二区域106和第三区域108内相应的电极并电连接至电子信道198。

在一个实施方式中，迹线204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224和226（并不是用项号指示出所有迹线）可由诸如导线、银熔线、沉积金属膜、导电油墨、导电涂层的不完全删除线分隔等材料形成，以电连接基板12上的电极。迹线204~226还可在单个或多个电极与电缆或电缆连接器（如图1中所示）之间传送信号和电力。在某些实施方式中，相应电极可在基板12上彼此电连接，而在其他实施方式中，相应电极可在柔性电缆或控制器110或其任意组合内彼此电连接。

如所示的，相比于将每个电极连接至单独的电子信道或将相同区域内的电极分配至一组信道的***，图3的配置将使用7个电子信道190~202，减少了所需要的电子信道的数量。此外，由于可增加扫描速度，使得能够减少电子噪声的影响，从而通过对每个电子信道的给定时间段内的信号求平均而提供抑制噪声的更多独立测量。根据其他具体实施方式，应理解，不同数量的电子信道可用于包括更多的电极（未示出）；允许更多的区域；和/或提供更大尺寸的触摸传感器10。

电子信道可设置在控制器110内的独立芯片（未示出）上设置的集成电路内。在控制器110内可包括额外芯片以提供额外电子信道。

电极电容性耦接至与至少部分电极重叠接触的手指（或其他的充分导电对象），控制器110检测与基板12或其他触摸表面（例如，图1的触摸表面20）上的触摸相关联的信号水平。例如，触摸增大了与触摸区域下方的电极相关联的电容水平。所生成的信号量至少取决于触摸的整体尺寸和所用触摸表面的厚度（和电介质常数）。由于从手指（或其他物体）发出到电极118~148和174~188的电场线的横向延展，较厚的触摸表面可导致更大的感测触摸区域。

图4是示出根据具体实施方式的用于确定触摸传感器10上的触摸的坐标位置的方法的流程图。在500处，控制器110为每个电子信道建立基准电容水平。这可在***100初始上电并在触摸传感器10上没有触摸时完成。可存在认为基准电容水平有效时所处的预定限度。在某些实施方式中，可进行其他调整，诸如以对诸如ITO有限电阻的效应进行校正。

还参照图3，在502处，控制器110检测每个电子信道190~202上的电容水平。在一个实施方式中，电容水平可以是信号幅度。在504处，控制器110比较当前电容水平与先前所检测到的相同信道上的电容水平。例如，在电子信道190上所检测到的电容水平将与先前所检测到的、初始为基准的电子信道190上的电容水平进行比较。在506处，控制器110确定差值是否少于预定限度。如果是，在508处，控制器110基于最当前检测到的电容水平更新基准电容水平。在一个实施方式中，基准可变化为等于最当前检测到的电容水平，而在其他实施方式中，基准可诸如利用递归滤波器基于差值来改变。方法从508返回至502，以生成可随时间变化的动态基准。

返回506，如果控制器110确定至少部分电子信道190~202超过预定限度，那么方法进行至510。在510处，控制器110确定在502处所检测的所有电容水平的和是否在范围内。该和还可指的是Z坐标。范围可具有第一阈值以下且第二阈值以上。在证实存在足够大的电容增加而满足有效触摸的水平下确定第一阈值。第二阈值可被用于排除不必要的“触摸”，诸如当手掌与触摸传感器10接触。因此，如果总和或Z坐标不在范围内，则方法返回502，并且不更新基准。如果总和或Z坐标在范围内，则检测到有效触摸，并在512处，控制器110计算电子信道190~202中的每一个的净测量值，该净测量值是最当前测量值（在502处检测）与基准之间的差值。

接着，在514处，控制器110确定或计算横坐标。例如，将使用分别对应于横向检测电极118、174和182的来自电子信道190、200和202的电容信号。在一个实施方式中，对来自横向检测电极的信号进行检测的所有的电子信道计算加权和。仅通过示例，可使用下面的式子计算横坐标的加权和：X=(∑X_i*S_i/(∑S_i)，其中，电极号“i”具有X坐标X_i以及触摸信号S_i。在另一个实施方式中，控制器110将确定电子信道190、200和202中的哪一个具有最大的电容值或信号。将该测量结果与来自两个相邻横向检测电极的电容值结合使用来计算横向位置。例如，如果电子信道200（对应于横向检测电极174）具有最大电容值并且电子信道190和202的电容值基本相同，那么控制器110可确定触摸位于横向检测电极174的中央。如果电子信道190的电容值少于电子信道200而大于电子信道202，那么触摸可能位于横向检测电极118和174之间，并更靠近横向检测电极174。

然后，控制器110确定纵坐标位置。图3中示出的电极图案示出了其中单个电子信道连接至每列纵向检测电极的实施方式。如下面进一步讨论的，多于一个电子信道可连接至每列纵向检测电极中的不同的一个。在506处，控制器110可被配置为根据具体的实施方式（可选地，对于其他实施方式，控制器已知每列有多少电子信道被连接）确定每列有多少个电子信道连接。如果每列有一个电子信道，那么方法进行到步骤518，或如果每列有两个电子信道，那么方法进行到步骤530。

在518处，控制器110比较连接至纵向检测电极的电子信道的净测量值与阈值。在520处，如果净测量值大于阈值，那么控制器110可将二进制“1”分配至信道。如果净测量值少于阈值，则控制器110可将二进制“0”分配至信道。在522处，控制器110基于在520所分配的“二进制码”确定纵坐标位置。

例如，在图3中，“二进制码”236被示出在触摸传感器的左侧，并将关于第一区域104进行讨论。对应于二进制码236内一行的电子信道190~198标示在二进制码236上方。如果生成二进制码1000，那么最左侧的“1”指示横向检测电极超出阈值。在所示示例中，最左侧的“1”对应于检测来自区域104的列152和电极118的信号的电子信道190。分别与电子信道200和202相关联并由此与横向检测电极174和182相关联的二进制码和/或二进制值未示出。四个零“0000”对应于不产生阈值以上的信号的四列纵向检测电极120~148。在图3中，区域104、106和108中的每一个中的纵向检测电极的相应列被连接在一起，因此触摸传感器10上的纵向检测电极都未生成超过阈值的信号。例如，如果电子信道192被分配了二进制值“0”，那么触摸位于触摸传感器10的上半部分。如果电子信道194被分配二进制值“0”，那么触摸位于触摸传感器10的上四分之一处或中下四分之一处。分配至电子信道196的二进制码识别触摸位于触摸传感器10的纵向的八分之一中的哪一个处，并且分配至电子信道198的二进制码识别触摸位于触摸传感器10的纵向的十六分之一中的哪一个处。即，信道196和198确定触摸是在带有电极的区域上还是在没有电极的空白区域上，通过结合所有的纵向信道的信息可确定纵向位置。

在二进制码是“10000”的示例中，“1”识别触摸传感器10上的横向位置，纵向位置位于触摸传感器10的上十六分之一内。因此，返回图4，在524处，控制器110基于二进制码236确定触摸的坐标位置。

在触摸传感器10上稍低于至少覆盖纵向检测电极134的一部分的触摸可生成二进制码10001。因此，由控制器110确定的二进制码在图3中被指示为平行或与生成二进制码的触摸的纵向位置成一直线。应理解，类似于顶部228、底部230、左侧232和右侧234，为了参照附图时描述的方便，使用关于触摸传感器10的上半部分、下半部分、上四分之一部分等的描述，***100的触摸传感器10的使用和/或实现方式并不如此局限。

在第一区域104的电极图案的示例中，可基于在电子信道190~198上检测到的信号水平可生成16个不连续的二进制码。换句话说，可确定触摸在16个纵向检测区中的一个中。一般来说，给定区域中的纵向检测区的数量可基于纵向检测电极的列的数量。例如，四个相邻列的纵向检测电极有利于16个纵向检测区中的一个中的触摸检测。总的来说，其中能够检测到触摸所在的纵向检测区的数量等于2^N，其中，N等于相邻纵向电极的列的数量。在具体实施方式中，给定区域中的纵向电极大体平行于横向电极，但其他实施方式可使这样的纵向电极从横向电极偏移一角度量，但仍属于本发明的范围。应注意，特定的“纵向检测电极”（例如，如图5中所标注的6）可包括电连接的多于一个电极或电极部分（例如，如图5中所标注的308和312）。

如下面更详细所述的，在其他实施方式中，纵向检测区的数量可基于纵向检测电极的对数。例如，图5示出了四对纵向检测电极（一对标注为8、7的纵向检测电极；一对标注为6、5的纵向检测电极；一对标注为4、3的纵向检测电极；以及一对标注为2、1的纵向检测电极）。在这种情况下，四对纵向检测电极在区域中产生16个纵向检测区。一般来说，其中可检测到触摸所在的纵向检测区的数量等于2^P，其中P等于给定区域中纵向检测电极对的数量。

如下进一步讨论的，比率和/或插值可用于实现更好的纵向精度。

相比于图3中的电极图案，图5示出了在区域300内具有更多数量电极的电极图案。尽管仅示出一个区域300，但触摸传感器可具有包含在整个触摸传感器上重复的电极图案的多个相似区域。如关于图3和图4所讨论的，来自横向检测电极的信号用于识别触摸传感器上触摸的横向位置，来自纵向检测电极的信号用于识别触摸传感器上触摸的纵向位置。还示出二进制码396。在该实施方式中，纵向检测电极的每列有两个电子信道。

横向检测电极302沿着列364的高度374延伸。纵向检测电极304和306尺寸基本相等，并且沿着列366的高度374的一部分延伸，并且彼此物理地分隔。间距376分隔纵向检测电极304和306，纵向检测电极308~314尺寸基本相等，并沿着列368的高度374的一部分延伸，并彼此物理地隔开，分开一间隔（未用项号指示）。纵向检测电极316~330尺寸基本相等，并沿着列370的高度374的一部分延伸，并彼此物理地分隔，纵向检测电极332~362尺寸基本相等，并沿着列372的高度374的一部分延伸，并彼此物理地分隔。应理解，在其他实施方式中，在每个区域中可包括多于或少于四列366~372，不同的区域可具有不同数量的纵向检测电极列。

横向检测电极302电连接至控制器110（如图3所示）的电子信道378。纵向检测电极304和306分别连接至电子信道380和382。纵向检测电极308和312连接至电子信道384，而纵向检测电极310和314连接至电子信道386。纵向检测电极316、320、324和328连接至电子信道388。纵向检测电极318、322、326和330连接至电子信道390。纵向检测电极332、336、340、344、348、352、356和360连接至电子信道392。纵向检测电极334、338、342、346、350、354、358和362连接至电子信道394。因此，一列内至两个电子信道的连接在相邻的纵向检测电极之间交替。

如关于图3所讨论的，横向检测电极302可以是连接至电子信道378的唯一电极。触摸传感器上的其他横向检测电极分别连接至其自有的电子信道。纵向检测电极304~362可电连接至其他区域（未示出）内相应电极以最小化所需电子信道的数量。在图5的示例中，示出9个电子信道378~394，每个额外的区域将导致连接至横向检测电极的额外电子信道。

返回图4，在516处，控制器110将被配置为确定（或对于图5所示的实施方式以其他方式获悉）列366~372中的至少一列中的纵向检测电极连接至两个电子信道，方法从516进行到530。在一个实施方式中，如果列366~372中的一个或多个中的纵向检测电极连接至例如关于图3中所讨论的单个电子信道，那么518~524可用于可适用的信道。

在530处，控制器110将两个信道的净测量值相互比较，该两个信道检测来自位于相同列的纵向检测电极的信号。对于纵向检测电极，最高有效位（MSB）由纵向检测电极304和306的测量确定，最低有效位（LSB）由纵向检测电极332、334、336、338、340、342、344、346、348、350、352、354、356、358、360和362的测量确定。在532处由纵向检测电极确定的二进制码396（在本例中，从MSB到LSB的四位数字码）在534处被控制器110使用来确定触摸位于触摸传感器上纵向方向上的何处；而横向检测电极用于确定触摸位于触摸传感器横向方向上的何处（例如，如果信号被检测到指示相关横向坐标的触摸，在步骤514处横向检测电极302被分配二进制值“1”）。

因此，如果触摸位于触摸传感器的上半部分，那么电子信道380的净测量值大于电子信道382的净测量值。如果触摸位于触摸传感器的下半部分，电子信道382的净测量值大于电子信道380的净测量值。当电子信道380的净测量值更大，指示触摸位于触摸传感器的上半部分，与电子信道380和382相关联的二进制码396的列366中的二进制值被分配为“0”，如果触摸位于触摸传感器的下半部分，其中电子信道382的净测量值较大时，二进制值是“1”。

类似地，如果连接至列368中最上方的纵向检测电极308和中下部的纵向检测电极312的电子信道384检测到触摸（由此具有比电子信道386更大的净测量值），那么二进制码396内列368中的二进制值被分配为“0”。如果连接至中上部纵向检测电极310和最下部纵向检测电极314的电子信道386检测到触摸（例如，电子信道386的净测量值大于电子信道384的净测量值），那么列368中的二进制值被分配为“1”。

二进制码396中向右的下一列（列370）由两个电子信道388和390上的净测量值确定，该净测量值确定触摸位于触摸传感器的纵向的八分之一中的哪一个内。在所示示例中，当电子信道388具有最高净测量值时，二进制值“0”被分配至二进制码396的列370，当电子信道390具有最高的净测量值时，二进制值“1”被分配。

二进制码396中最右列372（作为LSB）由两个电子信道392和394上的净测量值确定，净测量值确定触摸位于触摸传感器的纵向的十六分之一中的哪一个。在该示例中，当电子信道392具有最高净测量值时，分配二进制值“0”，当电子信道394具有最高净测量值时，分配二进制值“1”。

返回图4，在534处，控制器110基于二进制码确定触摸的纵坐标位置。在536处，控制器110基于先前所确定的横纵坐标位置确定触摸的坐标位置。因此，触摸的不连续位置可基于二进制码396被快速地识别。应理解，可以以任意顺序确定或可同时确定横纵坐标位置。

其他的比较、比率和/或内插可用于进一步精确纵坐标的位置。例如可以除了执行如上所讨论的比较之外，计算电子信道净测量值之间的比率（如下面进一步所讨论地），来得到远比16个不连续的纵向位置更好的分辨率。例如，来自纵向检测电极的信号的比率可用于在两个不连续的纵向位置之间内插更精确的纵向位置。

此外，可确定触摸的尺寸。可预先确定最小的尺寸，诸如5mm，其中被确定为尺寸少于5mm的触摸被排除。这可以例如通过要求触摸传感器上彼此相邻的5列电极生成指示触摸的电容水平来确定。可使用其他最小和/或最大的尺寸。当确定比率来精细地调整分辨率时，可考虑触摸的尺寸。例如，可基于触摸的尺寸选择比率校正曲线。可使用多个比率校正曲线。

此外，可应用任意数量的滤波、处理、偏移校正等。例如，仅在针对三个连续扫描中的最小值报告触摸时，触摸才有效。

在其他实施方式中，可在区域300中包括更少列电极和/或更多列电极以提供提高的精度。进一步地，通过增加仅一个或几个信道可以使纵向分辨率加倍或以其他方式增加。

图6（a）示出了根据另一具体实施方式的使用与图5中的电极图案相同数量电子信道的电极图案。然而，电极的尺寸、位置和数量是不同的。尽管仅示出一个区域400，但触摸传感器可具有带有在触摸传感器上重复示出的图案的多个区域。而且，来自横向检测电极402和其他横向检测电极（未示出）的信号可用于识别触摸传感器上的触摸的横向位置。来自纵向检测电极404~440和其他纵向检测电极（未示出）的信号可用于识别触摸传感器上的触摸的纵向位置。

横向检测电极402沿列462的高度460延伸。纵向检测电极404和406沿列464的高度460的一部分延伸并彼此物理地分隔。间隔472分隔纵向检测电极404和406。纵向检测电极408~412沿列466的高度460的一部分延伸并彼此物理地分隔，隔开间隔474和476。纵向检测电极414~422沿列468的高度460的一部分延伸并彼此物理地分隔，隔开间隔（未由项号指示）。纵向检测电极424~440沿列470的高度460的一部分延伸并彼此物理地分隔，还隔开一间隔。如之前所讨论的，列462~470可在区域400中以任意顺序排列。

间隔472、474和476以及未用项号指示的其他间隔被定位为距区域400的顶部478的距离彼此不同。如图6（a）所示，存在将各个纵向检测电极纵向彼此分隔的15个间隔，这些间隔距顶部478的距离不同。例如，间隔472、474和476分别位于与顶部478的距离为D1、D2和D3的位置。关于间隔472，分别位于其他列466、468和470中的纵向检测电极410、418和432延伸超过距离D1。通过偏置间隔472~476以及其他电极图案内的间隔，一个不连续纵向位置的二进制码与任一相邻纵向位置的二进制码仅有一位不同。由于仅一位改变从一个位置到下一个位置的状态，防止了状态改变期间可能发生的某些数据错误，从而数据更加可靠。例如，在图5中，如果触摸定位在区域300的中部稍上位置并且稍稍向下移动，二进制码将从10111改变到11000。在这种情况下，所有四个纵向位必须同时改变以避免报告错误的纵向位置。然而，在图6（a）中，每次在手指经过区域400向下移动时，仅一个电子信道将改变状态或二进制值。

如同图5的电极图案一样，横向检测电极402可电连接至控制器110的电子信道442（如图3所示）。纵向检测电极404和406分别连接至电子信道444和446。纵向检测电极408和412连接至电子信道448，而纵向检测电极410连接至电子信道450。因此，每列可不具有连接至每一条信道的相等数量电极。纵向检测电极414、418和422连接至电子信道452，与连接至电子信道454的纵向检测电极416和420交替。纵向检测电极424、428、432、436和440连接至电子信道456，与连接至电子信道458的纵向检测电极426、430、434和438交替。

此外，横向检测电极402可以是连接至电子信道442的唯一电极。纵向检测电极404~440可电连接至其他区域（未示出）内的相应电极以最小化所需电子信道的数量。

紧挨区域400示出示例性二进制码480。如果与纵向检测电极404相关联的电子信道444比与纵向检测电极406相关联的电子信道446具有更强的信号，那么触摸是在区域400的上半部分，二进制值“0”可分配给二进制码480的相应列。如果电子信道446比电子信道444具有更强的信号，那么触摸是在区域400的下半部分，可分配二进制值“1”。可基于二进制码480、相同列中的相邻电极（诸如列464中的相邻电极404和406）之间的比率和/或比较、相邻列电极之间的比较、内插和/或其他处理，快速地识别触摸的不连续纵向位置。在其他实施方式中，在区域400内可包括更小的电极、额外电子信道和/或更多列电极，以提供更高的精确度。

例如，除了进行关于图4所讨论的比较外，还计算某信道净测量值之间的比率，能够获得二进制码480所指示的16个不连续纵向位置之外，还能获得更好的分辨率。例如，参照图6（a）的电极图案，一列内的两个信号之间的比率可以与另一列内两个信号的比率一起使用。

图6（b）示出了根据具体实施方式的所有八个纵向检测电极的信号以及四列（464、466、468和470）中的每一列中的两个信号间的比率随着例如从区域400的顶部478到底部而沿Y轴移动的触摸的变化。数字1~8用于指示与图6（a）中的纵向检测电极404~440相关联的信号，其中该纵向检测电极404~440也用数字1~8指示。如之前关于图6（a）所讨论的，列464、466、468和470被示出在图的左侧。每个纵向位置的二进制码被示出在图的顶部。应注意，二进制码不包括横向位，箭头482指示纵向。还示出指示纵向位置“A”“B”和“C”的线。

所示出的各列464~470的两个信号反映在与每个二进制码对应的每个纵向位置处存在活动的触摸。即，信号具有幅度、或波峰和波谷。这里，为了描述方便，反映在触摸传感器的一个区域上并沿着该区域的整个高460的活动触摸的信号被示出，但不反映触摸传感器的应用。例如，所示的信号1~8的信号幅度可被捕获，以反映从区域400顶部478到底部拖拽的手指触摸。当在特定的纵向/横向位置不存在触摸，信号的幅度将是零或其他恒定或最小变化值。

列中信号之间的比率可用于在不连续的纵向位置的范围内内插更多精确的纵向位置。信号的交叉点对应于列中的电极之间的间隔。例如，信号7和8的交叉点484对应于间隔472，信号5和6之间的交叉点486对应于间隔474。例如，对应于二进制码0111的最初所确定的不连续的纵向位置488可被进一步精确为不连续的纵向位置范围内的纵向位置或纵向位置“A”和“B”之间。换句话说，由两列中的信号确定用于内插的信号比率，该两列包括位于所确定的不连续的纵向位置的任一纵向侧的电极之间的间隔。在该示例中，列470包括位于不连续纵向位置488的顶部的电极1和2之间的间隔，其中，间隔对应于信号1和2在纵向位置“A”处的交叉。同样，列468包括不连续纵向位置488的底部的电极3和4之间的间隔，其中，该间隔对应于信号3和4在纵向位置“B”处的交叉。在纵向位置“A”处，列470的信号1和2的倾斜相对较陡，因此在该纵向位置附近，信号1和2的比率曲线也较陡。在该示例中，在所示的本实施方式中，由于列470中的电极尺寸是最小的，所以可首先查看信号1和2。纵向位置“A”处的信号1和2之间的比率可进行足够的改变来提供充足的信息以确定更精确的纵向位置。但是，在纵向位置“B”附近，信号1和2的倾斜相对平坦，因此在该纵向位置周围，信号1和2的比率曲线也是平坦的。在纵向位置“B”周围，信号1和2的比率的改变不足以仅基于该比率精确地确定更精确的纵向位置。然而，在纵向位置“B”处，列468的信号3和4之间的比率的变化相对显著，因此可将该比率与信号1和2的比率结合使用来内插更精确的纵向位置。例如，两个比率可被分立来确定用于计算在初始确定的不连续位置（诸如利用图4的方法所确定的那样）和相邻位置之间内插的纵向位置的幅度。例如，对应于二进制码0111的初始所算出的不连续纵向位置488可基于对应于两个比率（即，信号1和2之间的比率和信号3和4之间的比率）的幅度纵向调整。

在纵向位置“C”处，或在位于与二进制码0100和1100相关联的不连续的纵向位置之间的纵向中心线处，列468和470的信号1、2、3和4的倾斜以及由此相关的比率曲线都相对平坦。因此，在这仅两列之间没有足够的信息来准确地确定纵向位置“C”附近的纵向位置。然而，列464的信号7和8之间的比率在纵向位置“C”处显著地变化，故该比率可结合信号1和2之间的比率一起使用来计算更准确的纵向位置。在一个实施方式中，无论单独地或与其他比率结合地，期望使用信号1和2的比率。应理解，第二组信号可在不同的区域内。在某些实施方式中，用于内插的信号组可基于二进制码预先确定。

尽管未示出，但触摸可在一个以上区域上延伸。在某些实施方式中，来自一个以上区域的信号1和2或其他信号组可用于内插触摸位置。

应理解，内插的使用可取决于所期望的分辨率。例如，如果与LSB相关联的列内的最小电极的尺寸提供了所期望的纵向分辨率，那么可不使用内插。

图7示出了根据另一种具体实施方式的另一种电极图案。区域600包括列602、604、606、608和610。列602~608中的电极具有与图5所示的相同的构造，因此将不再描述。然而，列610中的纵向检测电极是三角形的，其中用“1”指示的纵向检测电极全部连接至一个电子信道，用“2”指示的纵向检测电极全部连接至另一个电子信道。列604~608中的纵向检测电极确定触摸位于哪一个纵向八分之一中。列610中的三角电极“1”和“2”对的测量值之间的比率可用于内插与该对三角电极相关的不连续的纵向八分之一内更精确的位置。即，如果触摸纵向地定位为，使得列608中的信号基本全部在一个电极（例如，电极3）上，那么列610中电极1和2的信号的比率给出了列608中所触摸电极3的长度内的触摸的精确纵向位置测量值。相比而言，当列608的信号在两个电极（标注“3”的一个和标注“4”的另一个）间共享，那么列610中的信号的该比率用于提供对触摸的纵向位置的良好测量，或来自列610的信号可不被使用。因此，在相似于图7的其他实施方式中，根据各个具体实施方式的二进制电极图案可与另一种电极图案一起使用（诸如列610中所示）。

图8示出了根据具体实施方式的其中多于一个横向检测电极可连接至相同电子信道的触摸传感器650。如上面关于图2（a）和2（b）所讨论的，矩形块652、654、656、658、660、662、664、666、668和670总体指示可布置为先前所讨论的一个或多个电极图案或其他电极图案的纵向检测电极。一个块652中的纵向检测电极可如前所讨论地连接至其他块654~670中的相应纵向检测电极。

可行的电子信道分配示出在触摸传感器650的相关横向检测电极上方。在一个实施方式中，横向检测电极672、674、676和678分别分配至电子信道9、10、11和12。因此，区域704、706、708和710内的电极组均包括一个横向检测电极和多个纵向检测电极。

通过增加横向上区域的数量并通过利用相同的电子信道感测多于一个横向检测电极来增加触摸传感器650的尺寸，而不需增加所需电子信道数量（或最小化所需附加电子信道数量）。区域712~722内的电极组均包括两个横向检测电极和多个纵向检测电极。例如，区域712内的横向检测电极680和682分别由电子信道9和10感测。区域714内的横向检测电极684和686分别由电子信道9和11感测。区域716具有分别由电子信道9和12感测的两个横向检测电极688和690，区域718具有分别由电子信道10和11感测的横向检测电极692和694，区域720具有分别由电子信道10和12感测的横向检测电极696和698，区域722具有由电子信道11和12感测的横向检测电极700和702。尽管区域被示出为具有一个或两个横向检测电极，但一个或多个区域可具有两个以上横向检测电极。

区域712~722内的两个横向检测电极被示出为关于彼此相邻。即，横向检测电极680和682相邻，横向检测电极684和686相邻，依次类推。在其他实施方式，区域内的两个横向检测电极不必彼此相邻。例如，横向检测电极中的一个可散置在纵向检测电极的列中，或可位于纵向检测电极列组的两侧中任一侧。

此外，应理解，除了图8所示的分配，可使用不同的电子信道分配。

图9示出了根据具体实施方式的可检测两个同时触摸的触摸传感器750。电极图案类似于图5所讨论的电极图案。四个区域752、754、756和758分别包括一个横向检测电极760、762、764和766。在一个实施方式中，横向检测电极760、762、764和766分别连接至不同的电子信道9、10、11和12。关于名称顶部768、底部770、左侧772和右侧774讨论触摸传感器750，但并不如此限制。

不同区域752、754、756和758中的纵向检测电极连接至所示的相同的电子信道。例如，用“6”指示的纵向检测电极全部连接至相同的信道。触摸传感器750左侧的上半部分中的纵向检测电极连接至电子信道“8”，触摸传感器750左侧的下半部分中的两个纵向检测电极连接至电子信道“7”。然而，触摸传感器750右侧的上半部分中区域756和758中的两个相应纵向检测电极连接至电子信道“13”而不连接至电子信道“8”。类似地，触摸传感器750右侧的下半部中的区域756和758中的两个相应纵向检测电极连接至电子信道“14”而不连接至电子信道“7”。因此，在触摸传感器的左半侧上可检测到一个触摸，同时在触摸传感器的右半侧上可检测到另一个触摸。可通过比较与连接至电子信道“11”和“12”的横向检测电极相关的信号水平，计算触摸传感器的右半部分上的触摸的横向坐标。类似地，可通过比较与连接至电子信道“9”和“10”的横向检测电极相关联的信号水平计算触摸传感器的左半部分上的同时触摸的横向坐标。在该具体的示例中，每个触摸的纵向位置可仅被分辨至在触摸传感器的上半部分或下半部分。连接至电子信道“13”和“14”的纵向检测电极是在触摸传感器的右半部分上仅有的与传感器的左半部分上的纵向检测电极电断开的纵向检测电极。因此，电子信道“13”和“14”是仅仅用于计算触摸传感器的右半部分上的触摸的纵向位置的纵向检测电极。类似地，电子信道“7”和“8”是仅用于计算触摸传感器的左半部分上触摸的纵向位置的纵向检测电极。

尽管未示出，但其他纵向检测电极可连接至不同的电子信道，以提供其他区域中的两个同时触摸的进一步纵向分辨率，或检测两个以上同时触摸。例如，为了极为可能地求解与分离区域752~758中的两个触摸相关联的纵向坐标，触摸传感器的每个区域中的纵向检测电极可与其他区域中的纵向检测电极电断开。换句话说，根据某些实施方式，区域的列内的纵向检测电极可仅共享相同的区域内的电子信道。

图10示出了根据另一具体实施方式的在互连区域802连接至柔性电缆832的触摸传感器800。触摸传感器800具有区域804、806、808、810、812、814、816、818、820和822，这些区域具有类似于图6（a）中所讨论电极图案的电极图案，其中，电极之间的间隔定位于与触摸传感器800的顶部828不同距离的位置。屏蔽电极或保护电极824在触摸传感器800的外周周围延伸，但可相对于先前所讨论的电极位于基板的相对侧。

互连区域802包括多个互连触摸禁止电极826，其位于靠近触摸传感器800的下沿830。（项目号并没有指出所有的互连触摸禁止电极）。如果由互连触摸禁止电极826中的任一个来检测触摸，那么触摸会被拒绝。例如，若没有互连触摸禁止电极826，触摸传感器800附近的互连区域802上的触摸会导致基于由某些电子信道所检测到的电容增加检测到错误触摸。互连触摸禁止电极826可连接至相同的电子信道，或互连触摸禁止电极826中的一些可以连接至不同的电子信道。

柔性电缆832可以是两个以上层，来提供电极和信道之间所需的互连。此外，可使用通孔（未示出）。

在其他实施方式中，可确定悬停和/或力。例如，控制器110可计算对应于手指在触摸区域或触摸表面20上方（或远离）的距离的z值。例如，随着手指靠近触摸表面20，对应于触摸的信号（诸如信号1~8）的幅度增加。所算出的z值可用于确定手指是悬停在传感器之上还是与传感器物理接触。以与先前讨论的相同的方式计算触摸坐标。可通过仅对横向检测电极上的信号求和或对横向检测电极和纵向检测电极的组合上的信号求和来计算z值。例如，z值可以是三个横向检测电极（具有所有横向电极中最大信号的横向检测电极和两个相邻横向电极）的信号和。

根据另一具体实施方式，触摸期间施加到传感器的力可通过计算z值来确定，其中z值是该力的函数。当力施加至传感器时，基板变形，并且电极移动得靠近下面的接地平面，显著地增加了所有电极上的信号幅度，而并不仅是那些靠近触摸位置的电极上的信号幅度。该z值可以是横向电极的所有信号的总和。

根据另一个实施方式，悬停和力组合的检测可分别用于激活和选择显示器上的图标。例如，如果手指在键盘上的诸如图标或字母上悬停于触摸表面上方诸如半英寸或更少的距离，字母可被加亮。当控制器110确定预定的压力量已施加至与相同触摸区域相对应的触摸表面20，则图标或字母会被选择或激活。

上述的单层电极图案可用作触摸传感器，来根据上述的实施方式测量自电容和/或根据下述的其他实施方式测量互电容。

图11是根据具体实施方式的与给定检测电极区域耦接的示例性电路的概念电路图1100，该电路可结合上述一个或多个电极图案使用来确定触摸位置。如下面更详细所述地，通过用振荡信号驱动一对电极中的一个电极并经由感测电路（诸如积分器电路）感测该对电极中另一个电极上产生的信号，来测量多对电极之间的互电容。感测电路的输出是电极之间的互电容的测量结果。电极附近的触摸导致电极之间的互电容的减少，因为手指减少了连接驱动电极和感测电极的电场线的数量。

尽管已经披露了一些实施方式，但存在其他变型。例如，不必同时驱动所有的驱动电极，在一些实施方式中，非驱动电极可以接地或保持为浮置。此外，电极的驱动和感测可以颠倒。即，替换为，驱动感测电极，感测驱动电极。例如，在示例电路图1100中，在给定区域的纵向电极被驱动，该区域的横向电极用于测量触摸导致的互电容改变。根据具体的实施方式，在特定的纵向电极列中，利用具有第一相位的脉冲驱动一个信道的纵向电极，利用具有与第一相位相反相位的脉冲驱动第二信道的其他纵向电极。在其他实施方式中，区域中的横向电极可被驱动，而该区域的纵向电极可用于测量触摸导致的互电容变化。那么，在整个传感器上顺序地类似驱动每个区域，并进行电容测量。

此外，对于每个感测区域（即，每个横向和纵向检测电极组），可使用相似的电路。此外或可选地，多路转换器等可用于将本文所述的电路从一个区域切换到另一个区域，以减少电路中的冗余。

参照图11，电路图1100包括脉冲生成器1105、脉冲驱动器组1110a~1110d、电极电路等价物1115、积分器1120、模数转换器（ADC）1125、处理器1130以及存储器1135。

脉冲生成器被配置为生成周期性波形，例如诸如具有50%占空比的方波脉冲。可生成诸如具有正弦、锯齿、三角或不同形状的波形的其他示例，且占空比可以是不同的。脉冲的频率可以是几百kHz量级（例如，200kHz）。在一些实施方式中，脉冲生成器的输出可以不是频率和占空比会发生变化的周期波形。例如，为了省电，在低电力工作模式时，可减少频率。脉冲生成器1105的输出耦接至脉冲驱动器1110a~1110d组。脉冲生成器1105可对应于诸如独立振荡器的单独电路。可选地，脉冲生成器1105可对应于被配置为生成脉冲波形的处理器1130的输出。

每个脉冲驱动器1110a~1110d被配置为生成与由脉冲生成器1105所生成的脉冲同相位的第一脉冲；以及与由脉冲生成器1105所生成的脉冲相差180°相位的第二脉冲。例如，第二脉冲可以通过使由脉冲生成器1105生成的脉冲流过反相器来生成。

在一些实施方式中，脉冲驱动器的第一和第二输出1112ab可具有浮置切换设定和/或接地切换设定，以使得横向电极1210和纵向电极之间的互电容的任何线性组合（即C1、C2、……、C8的任何线性组合）可被测量出并被ADC1125数字化。在其他实施方式中，可选增益元件（未示出）可设置在脉冲生成器1105和开关之间，以使C1、C2、……、C8的组合的线性组合可以被加权为gl*Cl+g2*C2+g3*C3+...g8*C8，其中g1、g2、……、g8对应于所***的增益。在横向电极1210被驱动且纵向电极被感测的实施方式中，可变增益g1、g2、……、g8可被实现为ADC1125的感测电路上游中的可变增益元件，或可选地实现为微处理器内的数字信号处理中的乘法常量。这样的变量或可编程增益可用于补偿由形成互电容的电极之间的距离差而产生的相对于互电容C1和C2具有较小值的互电容C3和C4。

每个脉冲驱动器1110a~1110d的选择器1114实现对各个脉冲驱动器1110a~1110d的输出状态的设定，以使第一输出1112a可选择地输出第一和第二脉冲中的一个，第二输出1112b输出其他脉冲。例如，第一和第二输出1112a和1112b可分别输出第一脉冲和第二脉冲，或反之亦然。在某些实现方式中，选择器1114可被配置为向给定输出1112ab输出相同的信号。例如，选择器可对应于具有4个选择状态的2位宽的数据线，以选择性地向第一和第二输出1112ab输出同相位和异相位信号的任意组合。

在四个脉冲驱动器1110a~1110d的情况下，脉冲驱动器1110a~1110d的输出状态可被统一地表示为4位二进制数，其中最高位D3表示第一脉冲驱动器1110a的输出状态；D2表示第二脉冲驱动器1110b的输出状态；如此继续。例如，给定脉冲驱动器1110a~1110d的值1可指示脉冲驱动器1110a~1110d的第一输出1112a输出同相脉冲，而第二脉冲输出1112b输出异相脉冲。值0可指示相反配置。得出的二进制数具有16个不同的组合。即，在四个脉冲驱动器1110a~1110d的情况中，存在16个脉冲驱动器输出状态组合。应认识到，出于示例的目的，对于在区域中具有四个纵向电极列的四位二进制实施方式，具有四个脉冲驱动器，但在其他实施方式中，可以使用不同数量的脉冲驱动器和相关电路，诸如当列内的两个电极均被相同相位驱动，或一个或两个电极接地时。

经由处理器1130的相应输出可控制各个脉冲驱动器1110a~1110d的选择器1114。在一些实施方式中，选择器1114可耦接至4位计数器（未示出），该4位计数器被配置为通过输出状态的所有16个组合周期性循环脉冲驱动器1110a~1110d。各个脉冲驱动器1110a~1110d可对应于耦接至脉冲生成器1105的一个或多个分立元件。可选地，脉冲驱动器1110a~1110d可对应于处理器1130的输出。

电极电路等价物1115表示形成在各个检测电极之间以及从检测电极到接地的不同电容。被标注为C9~C16的各个电容器1122表示相应纵向检测电极的自电容，即，在相应纵向检测电极和接地平面之间所测量出的电容。被标注为C1~C8的各个电容器1124a~1124h表示区域中的相应纵向检测电极和横向检测电极之间的互电容。各个电容器C17~C24表示横向检测电极和地平面之间的自电容。

图12示出了互电容1124a~1124h（C1到C8）中的每一个与示例性电极图案1200之间的关系，该示例性电极图案在该情况中对应于图6（a）的电极图案。然而，相同的原理应用于本文所述的其他电极图案。参考图12，电极图案1200被分为给定区域的不重叠列中排列的检测电极组。第一列包括横向检测电极1210。第二列包括彼此电绝缘并电连接至不同信道的第一纵向检测电极1215a和第二纵向检测电极1215b。第三、第四和第五列包括其中列内的纵向检测电极经由电极图案中的导电迹线电连接的电极组。第三列包括三个纵向检测电极1220a和1220b。第一和第三纵向检测电极1220a电连接并位于第二纵向检测电极1220b的两侧。第一和第三纵向检测电极1220a与第二纵向检测电极1220b电绝缘。同样，第四列包括两个纵向检测电极组，其中给定列中的每个其他纵向检测电极属于两组1225a和1225b中之一。不同组1225a和1225b中的纵向检测电极是电绝缘的。如上所述，第五列包括被配置成两个组1230a和1230b中甚至更多数量的纵向电极。给定列中纵向检测电极的数量可根据所期望的触摸位置的分辨率按需增加或减少。

互电容1124a（C1）和1124b（C2）分别对应于横向检测电极1210与第二列中的第一纵向检测电极1215a和第二纵向检测电极1215b之间的电容。互电容1124d（C4）对应于横向检测电极1210与第三列中的第三和第四纵向检测电极1220a之间的电容，互电容1124c（C3）对应于电极1210和第三列的第二纵向检测电极1220b之间的电容。类似地，互电容1124e（C5）对应于横向检测电极1210与第四列的第一组纵向检测电极1225b之间的电容，互电容1124f（C6）对应于横向检测电极1210与第四列的第二组纵向检测电极1225a之间的电容。互电容1124g（C7）对应于横向检测电极1210和第五列中的第一组纵向检测电极1230b之间的电容，互电容1124h（C8）对应于第五列中的第二组横向检测电极1230a。

一般，对于N列纵向检测电极，将有2N个这样的互电容；图12示出了N是4（即，4列）并且存在给定区域内一个特定的横向检测电极和八个纵向检测电极之间的8个互电容的情况。应当注意，使用纵向感测电极和横向感测电极（如于2010年5月14日提交的美国申请第12/780，077号中所记载的）意旨被术语“检测电极”涵盖，而不管这个电极是根据多种实施方式的“感测”、“驱动”或“测量”（即，相比于除了检测还用于其他目的的屏蔽电极或保护电极，“纵向感测”电极和“横向感测”电极可以由术语“检测”电极所涵盖）。

返回图11，第一脉冲驱动器1110a的输出1112a和1112b分别耦接至第一列中的第一纵向检测电极1215a和第二纵向检测电极1215b。第二脉冲驱动器1110b的输出1112a和1112b分别耦接至第三列中的第一纵向检测电极1220b和第三纵向检测电极1220b以及第二纵向检测电极1220a。类似地，第三脉冲驱动器1110c的输出1112a和1112b分别耦接至第四列中的第一组纵向检测电极1225b和第二组纵向检测电极1225a。第四脉冲驱动器1110d的输出1112a和1112b分别耦接至第五列中的第一组纵向检测电极1230b和第二组纵向检测电极1230a。

横向检测电极1210耦接至诸如积分电路1120的电容电压转换器，该积分电路被配置为对流过形成在各个纵向检测电极和横向检测电极1210之间的多个互电容1124a~1124h的电流进行积分，如下所述。积分电路1120的输出耦接至模数转换器（ADC）1125，该模数转换器将积分电路1120的模拟输出转换为数字格式，该数字格式能够使处理器1130分析积分电路1120的输出。

处理器1130相当于被配置为进行一系列操作的逻辑。处理器可相当于嵌入门阵列集成电路或特定用途集成电路（ASIC）内的状态逻辑的集合。此外或可选地，处理器1130可包括被配置为执行指令的集合的中央处理核（CPU），该指令集合存储于诸如计算机存储器1135的非临时型介质中。存储器1135可相当于闪存、随机存取存储器（RAM）或不同类型的存储器。

图13示出了实现触摸位置的确定的示例性操作。这些操作可由上述的概念电路图1100或其他电路执行。这些操作的部分或全部可以用指令代码表示，该指令代码使处理器1130单独或结合其他电路和/或处理器进行这些操作的全部或子集。在这点上，指令可以存储于本文所描述的任意形式的非临时型介质（例如，存储器1135）中。

参考图13，在块1300处，选择第一电极区域。如上提到的，电极图案可分为不同的非重叠区域，其中每个区域包括横向检测电极1210和排列成列的纵向检测电极。区域的选择可包括将脉冲驱动器1110a~1110d和/或积分电路1120切换至所选区域中的各个电极。在这点上，处理器1130可包括耦接至选择逻辑的一个或多个输出以选择给定区域。一次选择一个区域使得可以确定多于一个触摸位置。换句话说，可检测到跨越两个以上不同区域的多个触摸并确定各个位置。

在块1302处，脉冲驱动器1110a~1110d被初始化为已知的输出状态。可根据二进制序列0000设定脉冲驱动器1110a~1110d的输出状态，其中，如上所述，每个位对应于给定脉冲驱动器1110a~1110d的输出状态。

在块1305处，可测量多个互电容1124a~1124h。在示例实施方式中，通过测量流过每个互电容电容器1124a~1124h和流过横向检测电极的电流，可同时测量与给定电极区域（即，包括横向检测电极和纵向检测电极组的区域）中的各个纵向检测电极相关联的所有互电容1124a~1124h的组合电容。这种概念示出于图14（a）~图14（c）。

图14（a）至图14（c）示出了可确定互电容1124a~1124h所使用的原理。为了简明，参照第一纵向检测电极1215a和第二纵向检测电极1215b描述这些原理。然而，这些原理也可等价适用于上述的其他纵向检测电极。参照图14（a），脉冲驱动器1110a可被配置为第一输出状态（例如，0），由此脉冲驱动器1110a输出同相脉冲1405a至第一纵向检测电极1215a，并输出异相脉冲1405b至第二纵向检测电极1215b。如上所述，C11124a和C21124b分别对应于第一纵向检测电极1215a和横向检测电极1210之间以及第二纵向检测电极1215b和横向检测电极1210之间的互电容。脉冲1405a和1405b使相应电流量1410a和1410b分别流过互电容1124a和1124b。电流1410a和1410b的相位是彼此180°异相位。在该示例中，电流流1410a和1410b幅度相等。因此，在横向检测电极1210处所测量的组合电流流1415将是0。在实际中，各个电流将完全地相同，因此，将测量某些电流量（即，“背景电流”）。然而，如下述，当发生触摸时，相比于所测量的电流，该电流可能小，或作为恒定偏置被减去。

图14（b）示出了其中在第一纵向检测电极1215a的附近发生触摸的情况。在该情况中，相关于第一纵向检测电极1215a的互电容1124a相对于第二纵向检测电极1215b的互电容1124b减少。这种改变导致流过第一纵向检测电极1215a的互电容1410a的电流1410a相应的减少。即，流过第一纵向检测电极1215a的电流1410a将少于流过第二纵向检测电极1215b的电流1410b。在这种情况中，在横向检测电极1210处检测组合电流流1415中的可测量差。因此，在横向检测电极1210处测量的组合电流流1415与脉冲生成器1105所生成的脉冲异相位。在一些实施方式中，诸如图11所示，在ADC1125之前存在异相积分放大器1120，以使当在第一纵向检测电极1215a周围发生触摸时，数字化的ADC值增加。然而，改变脉冲驱动器1110a的输出状态（例如从0到1）会将从脉冲驱动器1110a输出的各个脉冲1405a和1405b的相位反相，各个脉冲1405a和1405b的相位形成在横向检测电极1210处测量出的同相组合电流流1415，使得将幅度1120反向为减少的数字化ADC值。总体来说，当脉冲驱动1110a被设为0时，检测电极1215a附近的触摸将增加ADC值，当脉冲驱动1110a被设为1时，检测电极1215a附近的触摸将减少ADC值，这样第一纵向检测电极1215a的Y坐标范围与二进制位值0相关联。

图14（c）示出了其中触摸发生在第二纵向检测电极1215b附近的相反情况。在该情况中，流过第二纵向检测电极1215b的电流1410b少于流过第一纵向检测电极1215a的电流1410a。对于脉冲驱动器1110a的零（0）设定，组合电流流1415的相位将与由脉冲生成器1105生成的脉冲的相位一致，并且如果在ADC1125之前存在反相放大器1120，那么第二纵向检测电极1215b的周围的触摸将减小数字化ADC值。相比之下，对于脉冲驱动器1110a的1设定，数字化的ADC值将增加。总的来说，当脉冲驱动器1110a被设为1，检测电极1215b周围的触摸将增加ADC值，当被设为0，ADC值减少，这样第一纵向检测电极1215b的Y坐标范围与二进制位值1相关联。

对于各个列上的所有纵向检测电极同时进行上述测量。各个脉冲驱动器1110a~1110d同时驱动给定电极区域中所有列中的纵向检测电极。对于给定脉冲驱动器输出状态，给定列中的每对纵向检测电极将生成流向与脉冲生成器1105所生成的脉冲同相或异相的横向检测电极1210的净电流流。各个净电流流在横向检测电极1210处组合在一起。脉冲驱动器输出状态的唯一组合使得净电流流过各个纵向检测电极，该净电流使最终的数字化ADC值最大化。脉冲驱动器输出状态的唯一组合的二进制位是对应靠近触摸附近的纵向电极的二进制位。

返回块1310，如果有另外的输出状态要被测试，那么在块1315，选择用于脉冲驱动器1110a~1110d的输出状态的下一个组合。例如，如果先前的输出状态组合对应0000，那么下一个输出状态组合可对应0001。之后，在块1305处重复处理，由此对于脉冲驱动器1110a~1110d的所有16个输出状态组合测量电容。

如果在块1310处，已检测所有的状态，那么在块1320处，由处理器1130确定在所选区域是否存在触摸。例如，如果所有状态的电容测量值都等于背景电容阈值或背景电容阈值以下，那么触摸可能还未发生。另一方面，如果给定的电容测量值在背景电容阈值以上，那么发生触摸。可通过确定导致最大所测电容的脉冲驱动器状态并确定与所确定状态相关联的电极位置来确定触摸位置。在确定是否发生触摸之后，如果是，那么选择下一个电极区域，在块1300继续处理直到对于触摸传感器中的每个电极区域都进行了处理。

参照图15，可更好的理解上述操作。参照图15，触摸1510发生在给定区域的电极上。在这种情况中，触摸1510位于标注为9的横向检测电极1210以及标注为7、5、3和2的纵向检测电极的附近。紧邻电极示出可能触摸位置的输出状态表示1505a~1505p。输出状态表示中的每一位代表脉冲驱动器1110a~1110d的相位。例如，最左位或最高位表示第一脉冲驱动器1110a的相位，下一位（位3）表示第二脉冲驱动器1110b的相位，以此类推。位值指示相位。例如，零（0）指示耦接至第二列中的第一纵向检测电极1215a的脉冲驱动器1110a的输出状态是与脉冲生成器1105的输出同相。1指示耦接至第一纵向检测电极1215b的脉冲驱动器1110a的输出状态与脉冲生成器1105的输出是异相的。

当根据与触摸位置相关联的输出状态模式配置脉冲驱动器时，在给定位置发生的触摸1510将导致所测电容的最大ADC值。例如，在这种情况中，当根据输出状态模式00011505b设置脉冲驱动器1110a~1110d时，触摸1510将导致所测电容的最大ADC值。该模式指示第一、第二和第三脉冲驱动器1505a~1505c将同相脉冲输出至标注7、5和3的电极，并输出异相脉冲至标注为8、6和4的电极。第四脉冲驱动器1505d输出异相脉冲至标注为1的电极并输出同相脉冲至标注为2的电极。换句话说，触摸1510附近的纵向检测电极全部由与脉冲生成器1105生成的脉冲同相的脉冲驱动。该组合（即，所有同相脉冲）导致所测电容的最大ADC值，并随后确定触摸位置。

图16（a）示出了两个触摸（触摸A1605a和触摸B1605b）具有不同的Y坐标但相同的X坐标的情况。即，两个触摸位于相同横向电极1210但不同纵向电极附近内。触摸A1605a具有与代码0011相关联的Y位置。触摸B1605与代码1100相关联。触摸A1605a的存在导致图12中的互电容C1、C4、C5和C7的改变，但不改变余下的互电容C2、C3、C6和C8。如果不存在触摸B 1605b，该改变后的互电容的样式将揭示出Y二进制代码0011以及因此揭示出触摸A 1605a的Y坐标。如果存在触摸B 1605b，但不存在触摸A 1605a，那么互电容C2、C3、C6和C8将改变，而互电容C1、C4、C5和C7不改变。然而，如果两个触摸1605a和1605b同时存在，所有电容C1、C2、……、C8将改变。如果触摸具有相等的强度，且上面的电路包括增益g1、g2、……、g8来均衡对所有互电容的敏感性，所测量的互电容C1、C2、……、C8的改变将都是相同的。如果触摸A 1605a和触摸B 1605b位于对应于Y代码0000和1111、或0001和1110、或彼此是逻辑补码的任何其他的代码对的位置，那么获得相同的结果。因此，对导致互电容C1、C2、……、C8的相等信号的纵向双触摸的解释有八重不确定性。更具体地，如果触摸A 1605a和触摸B 1605b对应于M位是逻辑补码的Y二进制码，则存在2^M-1重多值性。当互电容C1、C2、……C8的值在其解释中具有多值性（ambiguity），即，有两种以上不同的方法来以相同的测量值定位一对纵向双触摸结果时，仅通过测量或计算C1、C2、……、C8的值的线性组合来消除多值性是困难的，如图11所示电路所进行的那样。允许触摸A 1605a和触摸B 1605b具有不同的强度增加了额外的复杂度，该额外的复杂度导致横向电极和纵向电极之间的互电容测量的解释中更多多值性。但是应注意，与纵向排列触摸1605a和1605b相关联的任何多值性并不适用于不同列中的其他触摸。

一种用于解决上述多值性的方法涉及：测量成对的纵向电极之间的互电容，特别是不同列中成对纵向电极之间的互电容。令C_j,k与ΔC_j,k分别是纵向电极j和纵向电极k之间的互电容和触摸引起的互电容变化。再次考虑与Y二进制码0011和1100对应的纵向排列的触摸A 1605a和触摸B1605b的情况。触摸A 1605a仅导致触摸信号的非零值，即非零值ΔC_7,5，但ΔC_7,6、ΔC_8,5、ΔC_8,6为零值。触摸B 1605b仅导致触摸信号的非零值，即非零值ΔC_8,6，而对于ΔC_7,5、ΔC_7,6、ΔC_8,5为零值。当同时存在触摸A1605a和触摸B 1605b，ΔC_7,5和ΔC_8,6具有非零值，ΔC_7,6和ΔC_8,5是零值。ΔC_7,5和ΔC_8,6的非零值指示一个触摸重叠在带有00xx形式代码的横向电极1210上，其中“x”表示等于0或1的代码数字，以及第二触摸重叠于带有11xx形式代码的横向电极1210上。ΔC_7,6和ΔC_8,5的值中的零值指示没有触摸重叠到带有01xx和10xx形式的代码的横向电极1210，其中，“x”表示可等于0或1的代码数字。如图16（b）所示，通过揭示在触摸区域的上四分之一1610a有一个触摸，在触摸区域的倒数第二个四分之一1610c处有另一个触摸，而在触摸区域的底部四分之一1610d处和触摸区域顶部正数第二个四分之一1610b处没有触摸，这部分消除了纵向双触摸的多值性。类似地，对应于下一对纵向电极列的互电容的测量值（即，ΔC_5,3、ΔC_5,4、ΔC_6,3和Δ_6,4）使得可以确定出存在与x01x和x10x形式的Y二进制码对应的触摸，但不存在与x00x或x11x形式的Y二进制码对应的触摸。通过对于所有成对的纵向电极列之间的互电容重复这样的分析，足够的信息被生成以毫无疑义地确定触摸A 1605a和触摸B1605b的Y二进制码，并由此解决双纵向触摸多值性问题。

诸如图10和图12所示的那些，互连迹线的存在增加了复杂度。例如，由于电极1225b段之间的互连迹线，触摸重叠电极1220b（图6（a）中的电极6）和电极1225a（图6（a）中的电极3）也将导致电极1220b（图6（a）的电极6）和电极1225b（图6（a）以及图12中的电极4）之间互电容的改变，同样，电极1220a（图6（a）和12中的电极5）段之间的互连迹线将导致电极1220a（电极5）和电极1225a（电极3）之间的互电容非零变化。这种效应可通过下面的式子表示：

$\mathrm{\Δ}{C}_{j,k}=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{M}_{j,k,l,m}\·T_{l,m}$

其中，T_l,m是触摸重叠电极l和m的强度，M_{j，k，l，m}是将触摸强度T_l,m与所测量出的互电容变化量ΔC_j,k相关的系数矩阵。在理想情况下，仅当j＝1和k=m时，M_{j，k，l，m}是带有非零元素的对角矩阵。通过图10和图12示出的互连迹线由于会在系数矩阵M_{j，k，l，m}中引入非零非对角元素，从而使问题复杂化。在简化的矩阵符号中，上面的式子可被写为如下，其中ΔC是具有分量ΔC_j,k的矢量，T是具有分量T_l,m的矢量，M是具有元素M_j,k,l,m的矩阵：

ΔC＝M·T

矩阵元素M_j,k,l,m可通过测量、仿真或其他方法确定。令M^-1是矩阵M的逆矩阵。那么上面的式子可被转换为如下形式：

T＝M^-1·ΔC

或更明确地表示为以下的符号索引形式：

$T_{j,k}=\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{M^{-1}}_{j,k,l,m}\·\mathrm{\Δ}{C}_{l,m}$

对于其中矩阵M不是对角矩阵的非理想情况，所测量的互电容ΔC_j,k可首先被转换为对应于更理想化情况的触摸信号T_j,k，并在之后进行将上述方法应用到正确的触摸信号T_j,k而不是粗略测量的互电容ΔC_j,k。在上面的式子中，索引的范围还可包括横向电极，使得形式不限于使用纵向电极之间的互电容。在该方法中，可将互连迹线的互电容效果考虑在内。

参照图6（a），当没有触摸时，在下面的感测中互电容可能不平衡。在列464中，电极404（7）和406（8）相对于电极402（9）分别具有C_7,9和C_8,9的互电容。最好平衡这两个互电容，以使C_7,9=C_8,9，从而如果由相反的极性（例如用图11中所示的电路）驱动电极7和8时，在电极402（9）处感测到非互电容信号。然而，例如，源自电极404（7）并穿过电极406（8）和402（9）之间的互连线444增加了电极404（7）和402（9）之间的互电容，从而使得C_7,9大于C_8,9。同样地，电极408（5）和410（6）相对于电极402（9）的互电容之间是不平衡的；即C_5,9不同于C_6,9。相似地，这是对于电极402（9）和列468和470中的电极之间的互电容的情况。在某些实施方式中，这种不平衡可由电子硬件或软件上的各种偏移校正所校正。然而，在其他实施方式中，诸如图17（a）~图17（c）所示，检测电极图案被设计为对与横向电极（诸如电极402（9））和每一列纵向电极中的成对电极相关的非触摸互电容进行平衡。在这样的实施方式中，通过最小化偏移和相应校正，可提供改善后的信噪比和动态范围性能。

图17（a）和图17（b）中，标注为8、6、4和2的纵向检测电极1705a~1705d被移动至标注为9的横向检测电极1710的左侧。在图17（a）中，电极图案并不被横向压缩。在图17（b）和图17（c）中，图案被横向压缩以最小化死区，即使这意味着给定的电极焊盘不再被限定为一个完美排列的纵向列，而是电极焊盘有时被剪切和***。关于图6（a）的这种改变后的电极几何结构允许互电容的平衡，以使C_1,9=C_2,9，C_3,9=C_4,9，C_5,9=C_6,9以及C_7,9=C_8,9。图17（b）所示的参差的左侧和右侧边界可能一开始看似是问题。但注意，如图17（c）所示，左侧边界的形状与右侧边界的形状是互补的，使得图案可容易地平铺以填充所期望的触摸区域（被标注为8、6、4、2的纵向检测电极1705a~1705d被投入为最左边，被标注为7、5、3、1的纵向检测电极1710a~1710d被投入为最右边）。如上面所讨论的，纵向检测区的数量可基于成对的纵向检测电极的数量。例如，图17（a）至图17（c）还示出了四对纵向检测电极（被标注为8、7的一对纵向检测电极；被标注为6、5的一对纵向检测电极；被标注为4、3的一对纵向检测电极；以及被标注为2、1的一对纵向检测电极）。在图17（a）至图17（c）所示的实施方式中，四对纵向检测电极在区域中形成16个纵向检测区。而且，其中可检测到触摸的纵向检测区的数量等于2^P，其中，P等于给定区域中成对纵向检测电极的数量（如图17（b）中所示）。在图17（a）至图17（c）的实施方式中，一对给定的纵向检测电极并不排列在相同的列中（例如，如图5），而是可以在不同的列中。根据类似的原理，在其他实施方式中，可设置其他平衡二进制检测电极图案。应理解，以上的描述意在示意性而非限制性的。例如，上述的实施方式（和/或其方面）可彼此组合使用。不同的电路构造可用于确定触摸位置。例如，上述的概念电路可以以相反的方式操作，由此横向检测电极由脉冲生成器驱动，并且从纵向检测电极进行电流测量。可不同地测量互电容。例如，互电容差（C1-C2）、（C3-C4）、（C5-C6）和（C7-C8）可以以多种方式测量。八个互电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8可被独立地测量并被数字化，之后（C1-C2）等的差可用微处理器软件进行计算。可通过将横向检测电极1210连接至驱动电路（诸如图11中的驱动电路1110a）并通过将所选择的纵向检测电极（1215、1220、1225、1230a或b中的一个）连接至感测电路来测量各个互电容。可选地，驱动电路可连接至所选择的Y电极以及连接至与横向电极1210连接的感测电路。还可以选择地在如图11所示的模拟电子设备中执行互电容差的计算。（将在下面更详细地说明。）

在一些实施方式中，为了实现单个触摸的X坐标测量，每个横向电极（诸如电极1210）可配备有其自身单独的电子信道。例如，图11的电路的多个实例可耦接至诸如图2（a）的横向电极52、54、56、58等的各个横向电极。为了最小化电路成本，在一些实施方式中，存在用于图2（a）中的所有纵向电极区域60、62、64、66等的共用电子信道组；在图11所示的情况中，开关电路1110a、1110b、1110c和1110d足以驱动图2（a）所示的整个触摸区域。此外，根据其他具体实施方式，诸如图2（a）和图6（a）所示的，二进制电极图案的使用无需限制为电容感测输入装置。如图18所示，图18是根据具体实施方式的二进制触摸输入***1800的压阻变形的层叠的截面详图。例如，二进制检测电极1801可由玻璃制成的基板1803上的图案化氧化铟锡（ITO）或其他合适的透明导电材料形成，或由绝缘玻璃加强环氧树脂层压板（诸如FR4）的基板1803上的导电铜迹线形成，其中，电极图案1801与上述电容实施方式中的电极图案没有不同。然而，替代在电容性实施方式中检测电极1801上的绝缘电介质层，压电电阻材料层1805设置在检测电极上并与检测电极1801电接触。可选地，接地电极1807可包括在压电层上方并与压电层1805相接触。类似于检测电极，该接地电极1807可由ITO、碳纳米管、银纳米线或任何其他导电材料形成。为了提供耐久的刮划电阻触摸表面，可包括顶部触摸表面层1809。触摸表面层1809可以是诸如聚乙烯对苯二酸酯（PET）薄膜的聚酯薄膜，可选地设置有硬盖、薄玻璃层、或具有诸如显示（例如，电泳显示或OLED（有机发光二极管）显示）的其他功能的更复杂结构。然而，要求触摸表面层1809具有足够的柔性，以使得触摸表面层上的触摸产生施加至压电电阻材料层1805的压力。可以是透明或不透明的压电电阻材料1805是当施加有压力时其电阻发生改变的材料。压电电阻材料1805的示例是由Peratech所开发的量子隧道复合（QTC）材料，如在美国专利第7,196,358号中所记载的或美国公开专利申请第2009/0237374号中所记载的。

配合适当的电子设备，压电电阻二进制输入装置1800可以以与上述二进制电极图案工作的自电容和互电容模式相似的自电阻模式或互电阻模式进行操作。在自电阻模式中，测量所选电极和接地（上面概述中的可选接地电极或临时接地的其他电极）之间的电阻。在互电阻模式中，测量成对所选电极之间的电阻；在这种情况下，例如，与电容性实施方式相关的图12所示的互电容C1、C2、……、C8被替代为互电阻R1、R2、……、R8。在任何触摸动作之前和触摸之后测量电阻。用于测量电阻的电路是熟知的，此处将不再讨论。电阻的改变提供触摸信号，并且以与电容性实施方式中电容的改变相似的方式处理该触摸信号。

此外，在不背离本发明的范围的前提下，可以对本发明的教导进行许多变形，以适应特定的情形或材料。该所撰写的说明书使用示例披露了本发明，包括最优实施方式，并还使得本领域技术人员可以实践本发明，包括制造和使用任何装置或***以及执行任何结合的方法。虽然本文描述的材料的尺寸和类型意在定义本发明的参数，但绝不进行限制，而仅仅是示例性实施方式。在本领域技术人员阅读以上描述后，许多其他的实施方式变得显而易见。因此，应参照所附权利要求以及与该权利要求所要保护的主题等效的全部范围确定本发明的范围。在所附权利要求中，术语“包含”和“其中”分别用作术语“包括”和“其中”的一般英语等同物。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标注，而不意在对其对象施加数字要求。

Claims (15)

1.一种投射电容式触摸传感器，包括

基板；以及

检测电极组，所述检测电极组耦接至所述基板的相应区域，所述区域彼此不重叠，所述电极组包括沿所述区域内的第一列的高度延伸的横向检测电极以及沿所述区域内的至少一列的高度的一部分延伸的纵向检测电极，所述至少一列包括至少两个纵向检测电极，所述至少两个纵向检测电极彼此物理分隔并彼此电绝缘；其中，所述检测电极组中的一个检测电极组中的至少一个纵向检测电极电连接至所述检测电极组中的另一个电极组中的至少一个相应纵向检测电极；以及

其中，所述检测电极组中的至少一个检测电极组中的纵向检测电极还包括：

两个纵向检测电极，所述两个纵向检测电极沿第二列延伸并关于彼此物理分隔，所述两个纵向检测电极关于彼此电隔离并与所述相应区域内的其他列中的横向检测电极和纵向检测电极电隔离；以及

至少三个纵向检测电极部，所述至少三个纵向检测电极部沿第三列延伸并关于彼此物理分隔，其中，所述至少三个纵向检测电极部中的两个彼此电连接，其中所述至少三个纵向检测电极部与所述相应区域内的其他列中的横向检测电极和纵向检测电极电隔离。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述至少两个纵向检测电极彼此物理间隔开一间隙，该间隙位于距离所述相应区域的上沿一距离的位置上，其中，所述相应区域内的至少另一个列中的所述纵向检测电极和所述横向检测电极中的至少一个从所述区域的上沿延伸超过所述距离。

3.根据权利要求1所述的触摸传感器，进一步包括：

第一区域中的检测电极组，所述检测电极组进一步包括一列中关于彼此物理分隔的至少第一纵向检测电极和第二纵向检测电极；以及

与所述第一区域相邻的第二区域中的检测电极组，所述第二区域中的检测电极组进一步包括一列中关于彼此物理分隔的至少第三纵向检测电极和第四纵向检测电极，其中，所述第一纵向检测电极、所述第二纵向检测电极、所述第三纵向检测电极和所述第四纵向检测电极关于彼此电断开，其中，所述第一纵向检测电极和所述第二纵向检测电极电连接至与所述第一区域相邻的第三区域中相应的纵向检测电极，所述第三纵向检测电极和所述第四纵向检测电极电连接至与所述第二区域相邻的第四区域中的相应纵向检测电极。

4.一种投射电容式触摸传感器***，包括：

基板；

检测电极组，所述检测电极组耦接至所述基板的相应区域，所述区域彼此不重叠，所述电极组包括沿所述区域内的第一列的高度延伸的横向检测电极以及沿所述区域内的至少一列的高度的一部分延伸的纵向检测电极，所述至少一列包括至少两个纵向检测电极部，所述至少两个纵向检测电极部彼此物理分隔并彼此电绝缘；以及

控制器，被配置为从所述检测电极组检测与所述基板上的至少一个触摸相关联的信号水平；与所述横向检测电极相关联的信号水平用于确定所述至少一个触摸的相应区域；以及与所述纵向检测电极相关联的信号水平用于确定所述至少一个触摸的相应区域内的纵向位置。

5.根据权利要求4所述的触摸传感器，其中，所述控制器进一步包括电子信道，所述横向检测电极连接至所述电子信道中的不同信道。

6.根据权利要求4所述的触摸传感器，其中，所述区域中的一个区域内的至少一个所述纵向检测电极电连接至所述区域中的另一个区域内的至少一个所述纵向检测电极。

7.根据权利要求4所述的触摸传感器，其中，根据与所述纵向检测电极相关联的所述信号水平比率进一步确定所述纵向位置。

8.一种触摸传感器***，包括：

基板，所述基板限定多个非重叠区域，其中，每个非重叠区域包括布置成非重叠列的多个检测电极。所述非重叠列包括实质上在第一列的整个高度延伸的横向检测电极；以及彼此电绝缘的至少两个纵向检测电极的至少第二列；

测量电路，被配置为测量给定区域中所述横向检测电极与所述至少两个纵向检测电极中的每一个之间的互阻抗；

处理逻辑，被配置为确定具有变化的互阻抗的横向检测电极和纵向检测电极组合，其中所述处理逻辑被进一步配置为基于所确定的横向检测电极和纵向检测电极的位置组合确定所述触摸位置。

9.根据权利要求8所述的***，最高互阻抗的确定包括确定改变后的互阻抗。

10.根据权利要求8所述的***，最高互阻抗的确定包括确定改变后的互电容。

11.一种触摸传感器***，包括：

基板，所述基板限定多个非重叠区域，其中，每个非重叠区域包括多个检测电极，所述多个检测电极包括：

横向检测电极，所述横向检测电极实质上沿区域的整个高度延伸，以及

彼此电绝缘的P对纵向检测电极，其中P至少为2，且其中所述P对纵向检测电极在所述区域内限定2^p个非重叠纵向检测区。

12.根据权利要求11所述的触摸传感器***，进一步包括：控制器，被配置为单独地选择所述多个非重叠区域中的每一个并确定在每一个所选区域是否发生触摸，并且如果是，则确定触摸位置，由此通过对每个区域的单独选择实现对多于一个同时触摸位置的检测。

13.根据权利要求11所述的触摸传感器***，进一步包括：控制器，被配置为通过用第一脉冲驱动所述至少两个纵向检测电极中的第一个纵向检测电极来生成流过形成于所述至少两个纵向检测电极中的第一个纵向检测电极和所述横向检测电极之间的第一互电容的第一电流流，并通过用第二脉冲同时驱动所述至少两个纵向检测电极中的第二个纵向检测电极来生成流过形成于所述至少两个纵向检测电极中的第二个纵向检测电极与所述横向检测电极之间的第二互电容的第二电流流，来测量所述横向检测电极与所述至少两个纵向检测电极中的每一个之间的互电容，其中所述第二脉冲与所述第一脉冲具有相同的形状，并与所述第一脉冲具有180度异相位。

14.根据权利要求11所述的触摸传感器***，其中，所述横向检测电极位于第一列，并进一步包括：控制器，被配置为测量第二列中的至少一个纵向检测电极与第三列中的至少一个纵向检测电极之间的互电容。

15.根据权利要求11所述的触摸传感器***，其中，每对纵向检测电极并不位于同一列中。

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