TWI543049B - 電容式觸控輸入裝置之機械形變補償 - Google Patents

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Description

電容式觸控輸入裝置之機械形變補償
本申請專利案主張2010年12月22日所提出之共同申請美國專利暫時申請案61/426,421及61/426,344與2011年1月25日所提出之美國專利正式申請案13/013,596的優先權。
電容式觸控輸入裝置於各種應用中使用。例如，位於顯示器前方的透明電容觸控輸入裝置，可以與電腦或可攜式裝置一起使用，以讓使用者與顯示物件互動。不透明的電容觸控輸入裝置可以用於不需在該接觸表面後方進行可程式化影像顯示的追蹤板或其他應用等。
電容觸控輸入裝置可以包含一觸控感測電極層，其能夠像是在一顯示器上，決定一使用者於該顯示器上接觸之接觸點的位置。一感測電極群集可以決定該接觸點的X與Y位置。該電極可以連接包含類比數位轉換器的電容感測電路，其用於測量與該電極關聯的數值，像是與該電極關聯的電容、電流、電荷、電阻或電壓。
許多電容觸控輸入裝置使用至少兩電極層以測量一接觸位置的二維座標，例如(X,Y)座標。例如，平行感測電極沿著X軸對齊形成於一第一層上，且平行感測電極沿著Y軸對齊形成於一相異或第二層上，因此在該第一層上的電極相對於該第二層上的電極便以正交形成，並形成該觸控感測器之可定位點的重疊矩陣。這種雙層電容觸控輸入裝置於許多應用上提供良好的觸控效能，但增加製造成本。
對於某些應用而言，具有一單一電極層的觸控輸入裝置 可以以低成本提供足夠的觸控效能。然而，單一電極層觸控裝置相對於雙電極層電容輸入裝置而言，對於某些背景干擾來源可能更加敏感。
該感測電極與該使用者手掌或其他身體部分之間的寄生電容為該背景干擾來源之一。所不希望得到之手掌背景訊號相對於該欲得到之指尖接觸訊號的比例，隨著該電極與該觸控表面之間介電層厚度的增加而增加。
該觸控裝置的機械形變為另一種背景干擾來源。例如，接觸所引致對於該裝置的壓力可能在感測層與一下方接地平面之間形成機械形變。為了降低成本的原因，於該感測電極與該下方接地平面之間遺留一小量空氣間隙(，而不是使用昂貴的灌注接著光學黏結)可能是令人滿意的。利用消除該感測電極與下方傳導器之間的額外接地或屏蔽傳導平面方式，可以進一步降低成本。然而，這些節省成本的結果是使該電極層弱化，使得該電極層在被接觸時更容易屈曲。
提供用於決定與一觸控感測裝置接觸位置的方法、系統與電腦可讀媒介。一基準測量決定因為形變或其他不希望存在的扭曲所形成不希望存在的訊號量。該不希望存在的訊號量將從代表偵測位置的測量所去除。
在一第一態樣中，該方法可以包含測量與該觸控感測裝置之複數個電極關聯的輸出訊號，該觸控感測裝置包括一單一電極層裝置；以及識別該複數個電極之至少一第一電 極，其位於與該觸控感測裝置接觸之一相近位置。可以選擇與該第一電極相隔一距離之至少一相異電極相關聯的一輸出訊號，以決定一不希望得到的訊號量。根據在該其他電極處所測量之不希望得到的訊號量，估計與該第一電極相關聯之一不希望得到的訊號量。利用與該第一電極關聯之不希望得到的已估計訊號量，補償在該第一電極處所測量之該訊號量。根據該已補償訊號量決定與該觸控板的接觸位置。
在一第二態樣中，提供一種決定與一觸控感測裝置接觸之位置的系統。一或複數個類比數位轉換器係用於測量與複數個電極關聯的輸出訊號。該電極包含一第一電極以及該第一電極相隔一距離之至少一其他電極。一處理器係用於當形成靠近該第一電極之與該觸控感測裝置的接觸時，識別該第一電極的一相對位置、根據在該至少一其他電極處所測量之該不希望得到的訊號量，估計與該第一電極關聯之一不希望得到的訊號量、利用已估計之不希望得到的訊號量，補償在該第一電極處所測量的一訊號量，以及根據該已補償訊號量決定一接觸位置。
在一第三態樣中，提供一種非暫存性電腦可讀儲存媒介。該儲存媒介包含用於根據在複數個電極處之電容測量以決定一接觸位置的指令、根據與一接觸位置相隔之電容測量，估計由於機械形變而在該接觸位置處所形成之電容測量量的指令，以及在決定過程中計算該量的指令。
本發明將由後續申請專利範圍所定義，而在此段落中的任何敘述都不應被視為對該申請專利範圍的限制，本發明 進一步的態樣與優點將如以下結合較佳實施例所討論。
下述實施例描述用於一觸控感測裝置中進行機械形變補償的系統與方法。特別是測量該觸控感測裝置之與一接觸點相隔之電極處的輸出訊號，以決定在該相隔電極處與機械形變關聯之背景電容量。接著便根據與該相隔電極關聯之已測量背景電容量，內插該接觸點處之一背景電容量。接著從在該接觸點處所測量之電容減去該已內插背景電容，並決定一更正確的接觸位置。
第一A圖描述一電容觸控感測裝置100的示範側視圖。該觸控感測裝置100包含一接觸層102與一接地平面130。該接觸層102與該接地平面130利用一支撐結構110相隔一距離D。可以提供其他、不同或較少的組件。例如，可以提供其他的支撐結構110。
該接地平面130對應一種傳導材料。在該裝置100為一種觸控螢幕的特定實施例中，可以使用一種像是銦錫氧化物(ITO)的透明傳導接地平面130。在某些實作中，該接地平面130形成為一顯示器(未顯示)的部分，像是一液晶顯示器、發光二極體(LED)顯示器，或其他不同形式的顯示器。在該裝置100為一種觸控板的其他實施例中，該接地平面130可以是任何不透明的傳導金屬層。
該接觸層102可以是透明或部分透明。如以下所述，該接觸層102可以是玻璃、塑膠材料，或一種具有至少一傳導電極層的相異透明或不透明材料。
一電極群集105(例如，8個電極)則用於決定可位於該接觸層102之一下方表面上的一接觸位置。該電極群集105的數量可以增加或減少，以改變所決定接觸位置的解析度。該電極群集105可以對應於一透明傳導電極單一層，其沿著該平面從該接觸層102的一側於Y軸方向延伸至一相對側，因此該電極群集105並不相互重疊。在一特定實施例中，該單一層可以為僅有的電極層，而不具備帶有感測電極的其他層，及/或在該接觸層102之中不具備重疊電極。然而在替代實施例中，該電極群集105可以位於一多數層(例如，雙層)電極圖樣之部分的一層上，其中該電極的一正交集合則位於另一平面中。
該電極群集105為沉積、黏結或以其他方式形成於該接觸層102上。該電極群集105可以以金屬形成，像是ITO、金屬薄膜、奈米碳管、奈米銀線與具有傳導性質的聚合物，其可以是透明的。對於不透明應用的電極群集105而言，其可以利用任何傳導金屬所形成，包含銅、其他金屬，以及包含碳或金屬顆粒的傳導性複合聚合物。
電極群集105的每一者都可以與該接地平面130互動，以形成一電容器135。該電容器的數值則與該接觸層102與該接地平面130之間的空氣間隙距離D直接相關(例如，呈反比)。該電極群集105可以彼此平行，並可以均勻分布遍及該接觸層102的下方平面。在其他實施例中也可以使用其他的間隔、非平行對齊方式、範圍及/或形態。
第一B圖與第一C圖描述不同示範感測電極圖樣的個別上視圖，其可以與該電容處控感測裝置100一起使用。參 考第一B圖，該電極群集105a一般來說可具有三角形狀，並可以以交錯配置方式布置，因此便如美國專利6,297,811或美國公開專利申請案20100295814或20100295813中所發表的“雙陸棋(backgammon)”電極圖樣，其在此整合為參考文獻。此電極圖樣的形式提供一單一層上的感測電極的座標。一接觸位置的垂直座標可以由在該奇數三角形電極(例如，1、3、5及7)處所測量之接觸訊號比例所決定，而該接觸位置的水平座標則由以該電極數量為函數之接觸訊號的分布所決定，例如以該分布的平均值、中位數或最大值所決定。為了良好的觸控效能，令人滿意的是該三角形電極為足夠的窄化且具有足夠數量，因此一典型的指尖接觸範圍可以重疊數個相異的電極。第一B圖為一種概念性的描述，其中將該電極群集105a的寬度誇大表示且使所描述之該電極數量變少，而其一般的數量介於50至200之間。在某些應用中，令人滿意的是因為成本的理由限制該電子通道的數量，在此情況中可以將該系統設計為使多於一個的電極電連接至每一電子通道，例如電極3、5及7可以連接至一電子通道，而電極6及8則連接至該次一電子通道。
參考第一C圖，該電極105群集b可以布置為一種所謂的“二元(binary)”圖樣，像是在美國專利申請案12/780,077中所描述，其在此整合為參考文獻。此電極圖樣的形式提供一單一層上的感測電極的座標。每一編號或標記的片段都對應於該電極群集105b的一者。具有相同編號或標記的電極群集或片段105b可以電連接至一起而形成一電子通 道，像是透過該圖樣中的小型互連導線(未顯示)或是透過與關聯纜線或印刷電路板(未顯示)中的互連。該接觸位置的水平座標便透過這些延伸該觸控區域完整高度範圍的電極群集105b所決定(電極1、2、...、8)。該垂直座標則透過該標記電極(A、B、...、H)所決定。該垂直座標可以利用一二元碼所表示，像是在一特定實施例中以4位元二元碼所決定，該二元碼的每一位元都與一已知的垂直座標電極群集105b欄位關聯，而每一位元的數值指示在一已知欄位中哪兩個垂直座標電極具有最強的電容測量訊號。例如，0010圖樣的最低有效位元數值0可以指示該電極測量與電極B的關聯性較與電極A的關聯性為小。該倒數第二位元的數值1可以指示該電極測量與電極D的關聯性較與電極C的關聯性為大。0010圖樣的第二位元以及最高有效位元的數值可以分別指示代表電極E及F以及代表電極G及H的相關測量。藉由具備更精細片段電極的額外欄位，也可以提供額外的垂直座標資訊位元。
第二圖描述一示範系統200，其可以用於決定該接觸位置。該系統200包含一處理器202、一記憶體215與一類比數位轉換器(ADC)205。該類比數位轉換器205與該關聯類比電子元件可以用於測量與該電極群集105以及該電容輸入裝置中任何其他感測電極關聯的電容數值。例如，該電極群集105可以與該類比數位轉換器205連接。根據特定實施例，該類比數位轉換器205可以具有8、16或32位元的解析度。該類比數位轉換器205的解析度可以根據一特定需求而不同並調整。一多工器或其他的切換裝置允許該 類比數位轉換器205沿著該個別軸於每一電極處分別進行測量。替代的，一類比數位轉換器測量一第一電極群集，而提供一相異類比數位轉換器測量另一相異電極群集。
該處理器202與該類比數位轉換器205通訊，並用於分析由該類比數位轉換器205所測量的電容數值，以決定該接觸層102的一接觸位置。該處理器202可以對應於ARM®、Intel®、AMD®、PowerPC®處理器，或是其他不同的處理器。該處理器202可以包含或與該記憶體215通訊。該記憶體215可以是一種隨機存取記憶體、唯讀記憶體、可程式化記憶體或是非暫存性記憶體的其他形式。該記憶體215可以儲存由該處理器所執行的指令編碼，以進行任何操作，包含於此所描述的任何操作。該指令編碼在使用之前以提供至該記憶體中的方式或是在操作期間以讀入該處理器202之中的方式配置該處理器202以進行操作。該記憶體215也儲存各種用於決定該接觸層102接觸位置的參數。其他資訊也可以儲存於該記憶體215之中。該個別的元件202、205及215可以全部包含於一單一晶片之中或其每一個都可以是一不同的電子組件或是電子組件的組合。
第三圖為一示範圖表300，其描述與布置在該接觸層102上之電極群集105所關聯的類比數位轉換器測量。沿著該圖表300的X軸表示該電極群集105。例如，電極0代表該接觸層102的最左側電極。電極7代表該接觸層102的最右側電極。該Y軸代表對於已知電極群集105的一者所進行之類比數位轉換器測量的強度。該測量可以對應於與已知電極群集105的一者電容所關聯的類比數位轉換器讀取。
在該示範圖表中，與電極0、1及5-7關聯的電容係為或接近於一基線電容數值310。該基線電容數值310是在一個別電極附近不存在任何物體時所測量。在此情況中所測得之該基線電容數值310指示於電極0、1及5-7附近並不存在任何物體。在特定實施例中，不同的電極可以具有相同或不同的基線。該基線可以被校正或被程式化。該基線可以與一已知程度下的數值範圍相關聯。在後續討論中，假設該基線數值已經被去除。
從電極2-4測量到接觸電容數值305，其為大於該基線電容數值310的電容數值。在電極2-4處所測得的較高電容數值指示一物體，像是一使用者指尖是與該接觸層102接觸並靠近於電極2-4的附近。即使在該電極2-4與該接地平面130之間不存在任何引起的形變或距離改變時，具有傳導性的使用者指尖仍會對該電極處的電容形成貢獻。在此情況中，電極3具有最高的讀取數值，接著依序為電極4及電極2。該讀取數值的相對強度指示該使用者指尖是介於電極3及4之間的某處。如果在電極2及4的測量相同，那麼該使用者指尖便是直接位於電極3上。該處理器202分析各種接觸電容數值305，以決定該使用者接觸該接觸層102的位置點。
在該示範圖表300中所顯示的測量是一種該接觸層102被視為剛性材料而在一使用者按壓時不呈現任何機械形變的理想情況。特別是單一層電容觸控裝置傾向更容易受到擴散或是對於一大量電極所測量到之不希望得到的訊號，及/或機械形變的影響，因此與背景物體關聯的背景訊號便 在同時申請之美國專利申請案xx/xxx,xxx(Attorney Docket ET-01067-US1)中所討論，其在此整合為參考文獻。例如，參考第一C圖，在一已知電極處所測量與一機械形變關聯之背景訊號，相對於與一接觸關聯之訊號而言可能為小。然而如果該電極的數量及密度提高，該背景訊號便可能對於一相對大量的電極數所測量。當同時考慮這些測量時，整體的背景訊號強度可能與一接觸訊號的強度相當。
在給定利用觸控感測顯示器的現代裝置的尺寸與重量限制下，實際上無法使用具有足夠剛性的材料以避免機械形變。取而代之的是，使用可能呈現不同機械形變程度的更輕薄材料。當該接觸層102發生機械形變時，因為在該電極與該接地平面之間的距離改變而造成電容測量的不正確，因此對於該接觸位置的上述假設便需要根據該形變量所調整。多層裝置同樣也無法如此理想。
第四圖描述一線式形式機械形變，其在該接觸層102受壓時發生。在此機械形變形式中，該支撐結構420及425可能根據該接觸位置415而形變，然而該層102可以具有剛性性質。例如，一最右側支撐結構425可以在按壓該接觸層102右側時受壓。當發生此情況時，在該個別電極所測量的電容數值可能遍及該接觸層呈現近似線性變化。例如，在該最右側電極電容410的改變可能大於在該最左側電極電容405中的改變，因為於該觸控感測裝置100的右側之該接觸層102與該接地平面130之間的空氣間隙距離，小於於該觸控感測裝置100的左側之該接觸層102與該接地平面130之間的空氣間隙距離。因為機械形變所形 成的電容改變可以以矩陣形式表示為： 或，其中i=0,...,7.
其中△Ci為因為機械形變而在電極i處所測量的電容改變，而m0與m7為在電極0跟7處所測量的電容改變，其假設為不因為使用者接觸而形成任何電容成分。如以上所提及，可以根據情況增加或減少電極數量。而以上方程式也可據此改變。也可以使用其他形式的函數，例如使用平均、線性套配或是曲線套配，以根據在其他電極處的測量估計在該接觸層電極處的可能形變電容。
第五圖描述當在該接觸層102右側發生接觸415時所處理之示範電極測量，且發生以上所述的機械形變情形。如同所描述，可以從該接觸415附近中的那些電極測量到接觸電容數值500。然而，可以在其他電極處測量到與機械形變關聯的電容數值510。該陰影部分代表與每一電極關聯之機械形變電容數值505。對於電極0-4而言，該機械形變電容數值505與該測量數值510對應。然而，於電極5-7所測量之該接觸電容數值500包含與該機械形變電容數值505所對應的成分507。如之前所描述，該接觸電容數值500的 相對強度則用來決定該接觸點位置。然而，該機械形變電容數值505將使該測量扭曲，使其難以決定該正確的接觸點。
第六圖描述示範操作，其可以用於決定該接觸電容數值的機械形變成分，並藉此對該接觸層102的機械形變進行接觸電容數值補償。由該處理器202所實作以下操作的指令可以儲存在一電腦可讀媒介中，像是以上所述的記憶體215。替代的，可以使用硬體或硬體及軟體兩者實作該操作。此外，可以提供不同或是較少的動作。
在區塊600，可以決定該近似的接觸位置。例如，可以分析與所有電極或該電極之一子集合關聯的訊號量或數值，以決定該訊號量/數值是否超過一門檻515(第五圖)。接著便推定與這些數值關聯的電極是位於該接觸位置附近。於這些電極所測量到的電容則與該接觸電容對應。
在區塊605，測量遠離該接觸位置之一或複數個電極處的電極電容數值510(第五圖)。例如，如果電極5-6被決定為靠近該接觸點，便可以測量在一或複數個電極0-4處的數值。在某些實作中，測量在不直接受到該接觸影響之兩電極(例如第五圖範例中的電極0及3)處的數值510。該電極便被推定或選定為距離該接觸點夠遠，因此該接觸本身而言其與該形變不同，並不對於在這些電極處所測量的電容造成顯著影響。
在區塊610，根據以上方程式或其他方程式處理與該相隔電極關聯的測量數值510，以尋找與所有電極關聯的機械形變電容數值。例如，決定或估計成為該接觸電容數值500 之部分的機械形變電容數值505的成分507。
在區塊615，調整該接觸電容數值500(換言之，從該接觸位置處的電極所測量的訊號量)，以處理至少部分的形變電容。所決定的成分507將從該已測量接觸電容數值500中減去。對於不同的電極可以提供不同的減去量。即使該估計並不精確，但該相關性仍可提供較正確的測量。
在區塊620，處理該已補償測量。接著使用該已補償測量估計該接觸點的正確點。
第七圖描述機械形變的另一形式，其在產生接觸415而在該觸控感測裝置100之一接觸層102上受壓時發生。在此情況中，該接觸層102可能形變，而不是該支撐結構420及425形變。其顯示在該接觸層102中的機械形變於兩支撐結構420及425之間近似為一對稱拋物弧線。於背景電容中所形成的拋物形變化便可以由以下方程式所模式化：
其中SX為正比於該彎曲弧形的參數，N對應於該電極數量(在此情況中為8)。不同的結構可能具有不同的變化。可以使用其他方程式將一已知結構的形變加以模式化。不論在結構420及425之間的實際負載位置，此機械形變的形式可以近似於該拋物弧線，並大約落於20%誤差範圍之內。因此該觸碰415，其顯示於朝向該層102的左側部分，可能具有一種與位置在結構420及425之間該接觸層102中央處之觸碰的相同效果。
第八圖描述當在該接觸層102中間發生接觸415時所處 理之示範電極測量。如以上描述，可以測量來自於該接觸415位置附近那些電極的接觸電容數值800。然而，在其他電極處可以測量機械形變電容數值810。該陰影部分815代表在每一電極處的機械形變電容量。如之前所描述，該接觸電容數值800的相對強度則用於決定該接觸點的相近位置。由於存在機械形變，該接觸電容數值的成分805便可以因此根據該拋物線或其他方程式加以計算，並用於針對該接觸電容數值800進行補償。例如，為了決定SX可以先決定該接觸層102的接觸區域415。可以利用識別具有大於一門檻數值820之電容測量的電極決定該接觸區域415。
接著，在已經識別接觸區域415下，識別離開該接觸區域415夠遠的電極，因此其具有相對於接觸電容數值800為小或零的訊號。在某些實作中，離開該接觸區域415的該最中央電極可以形成最佳的形變測量。例如，假設該接觸發生在電極2、3及4附近(數值800)，電極5或通道5(數值810)便可被視作為該最中央電極。對電極5或通道5應用上述△Ci的方程式(數值800)，則該參數SX便可決定為：
SX的數值是從代表至少遠離該觸控接觸之一電極的△Ci測量所決定，而在某些多於使用一電極的實施例中，像是在該接觸區域相異側上的兩相鄰電極或兩最中央電極可以允許其具有非均勻的形變。在決定SX之後，由於機械形變 電容所形成之該接觸電容數值的成分805便可以從該已測量接觸電容數值800之中減去。
可以將以上兩範例的原則加以一般化。在某些情況中，將該接觸層102與該接地平面130之間的空氣間隙距離模型化為位置的函數便已足夠，如：D(x,y)=D 0-δ-τ x ．x-τ y ．y-σ x (1-x 2)-σ y (1-y 2)
其中。D0為未形變下的初始空氣間隙距離，δ為該空間平均剛性主體形變，τx與τy為x與y方向中的剛性主體傾斜，而σx與σy為x與y方向中的彎曲弧度。在此，x及y是針對該接觸區域正規化至-1及1之間的範圍。該電極與該接地平面130之間的空氣間隙是相當重要的，因為其影響所計算的接觸訊號電容。如果該空氣間隙為D(x,y)，代表一電極i的電容便為：
其中，該積分是對該電極區域Ai所進行。對於每一電極i的電容改變△Ci則為：
需 要五個測量mA、mB、mC、mD、mE以求解五個未知數δ、τx、τy、σx、σy。據此，可將△Ci線性化為：
令矩陣M=M1M2，便可使用下述方程式：
再次參考第六圖的操作，在區塊605，可以建立mA、mB、mC、mD及mE的測量。如在以上設定的兩個範例中，這些測量可以是根據於來自用來偵測與該接觸層102接觸之電極的訊號。
雖然已經描述多種實施例，對於相關領域一般技術者而言明顯的是可以進行更多其他落於該申請專利範圍態樣之中的實施例與實作。例如參考第九a圖，以上描述之mA、mB、mC、mD及mE其中之一或複數個可以對應於特定增加的電極，其目的是用於測量形變而不是利用現存之觸控座標感測電極進行形變測量。該電極的布置也可變化。例如 參考第九a圖至第九c圖，該傳導電極905，像是延長型或墊片型電極可以環繞該平板的周圍，位於角落及/或側邊，並離開該接觸層的檢視部分。替代的，根據一特定實施例，為透明傳導材料的電極910可以布置於該檢視區域之中，如在第九d圖中所描述。
在某些實作中，可以使用一或複數個應變計或其他的應變測量裝置測量機械形變。例如，可以使用電極決定一接觸位置。接著，可以使用一或複數個應變計測量該機械形變。接著可以使用該機械形變測量補償以上所描述之電極測量。
可以使用任何模式，像是同時間處理二或多種形變形式的模式。可以根據可能涉及的形變形式選擇離開該接觸位置的電極，或以隨機方式取樣，或以某種圖樣取樣，以處理不同的形變形式。可以使用不在該門檻值以上的所有電極數值。該電容數值可以經過空間及/或時間的低通濾波處理，以降低噪音影響。
據此，對於相關領域一般技術者而言明顯的是可以進行更多其他落於該申請專利範圍態樣之中的實施例與實作。因此，所描述之實施例僅用於提供協助了解該申請專利範圍，而非用於限制該申請專利範圍之態樣。
100‧‧‧電容觸控感測裝置(觸控感測裝置或裝置)
100b‧‧‧電容觸控感測裝置
102‧‧‧接觸層
105‧‧‧電極群集
105a‧‧‧電極群集
105b‧‧‧電極群集
110‧‧‧支撐結構
125‧‧‧接觸手
130‧‧‧接地平面
135‧‧‧電容器
200‧‧‧系統
202‧‧‧處理器
205‧‧‧類比數位轉換器
215‧‧‧記憶體
300‧‧‧示範圖表
305‧‧‧接觸電容數值
310‧‧‧基線電容數值
405‧‧‧電極電容
410‧‧‧電極電容
415‧‧‧接觸位置(接觸區域或僅簡稱接觸)
420‧‧‧支撐結構
425‧‧‧支撐結構
500‧‧‧接觸電容數值
505‧‧‧機械形變電容數值
507‧‧‧機械形變電容數值所對應的成分
510‧‧‧機械形變關聯電容數值
515‧‧‧門檻訊號量/數值
600‧‧‧步驟區塊
605‧‧‧步驟區塊
610‧‧‧步驟區塊
615‧‧‧步驟區塊
620‧‧‧步驟區塊
800‧‧‧接觸電容數值
805‧‧‧接觸電容數值的成分
810‧‧‧機械形變電容數值
815‧‧‧機械形變關聯電容數值
820‧‧‧門檻數值
905‧‧‧傳導電極
910‧‧‧透明傳導材料電極
所包含之伴隨圖式將提供對該申請專利範圍的進一步了解，其整合並構成此申請規格書之一部分。其詳細敘述與所描述之例證實施例則用於說明由該申請專利範圍所定 義之原則。
第一A圖描述一電容觸控感測裝置的側視示意圖；第一B圖描述該電容觸控感測裝置之一第一示範感測電極圖樣的上視圖；第一C圖描述該電容觸控感測裝置之一第二示範感測電極圖樣的上視圖；第二圖描述一示範系統，其可以用於決定一接觸位置；第三圖為一示範圖表，其描述與布置在該觸控感測裝置之一接觸層上之電極所關聯的類比數位轉換器測量；第四圖描述機械形變的一第一形式，其在該觸控感測裝置之一接觸層上受壓時發生；第五圖描述當在該接觸層右側發生接觸時所處理之示範電極測量；第六圖描述示範操作，其可以用於補償因機械形變效果所形成的接觸電容數值；第七圖描述機械形變的另一形式，其在該觸控感測裝置之一接觸層上受壓時發生；第八圖描述當在該接觸層中間發生接觸時所處理之示範電極測量；以及第九a圖至第九d圖描述額外電極的範例，其用於監測機械形變。
405‧‧‧電極電容
410‧‧‧電極電容
415‧‧‧接觸位置
420‧‧‧支撐結構
425‧‧‧支撐結構

Claims (15)

  1. 一種決定與一觸控感測裝置接觸之位置的方法，該方法包括：當該處控感測裝置發生接觸時，測量與該觸控感測裝置之電極相關聯的複數個輸出訊號；識別該複數個電極之至少一第一電極，其位於該觸控感測裝置上與接觸相近之一位置，及從該等輸出訊號中識別與該第一電極相關聯的一第一輸出訊號；從該等輸出訊號中選擇與該第一電極相隔一距離之至少一其他電極相關聯的一第二輸出訊號，其中在該至少一其他電極所測量的該第二輸出訊號量則與一不希望得到的訊號量對應；根據在該至少一其他電極處所測量之不希望得到的訊號量，估計與該第一電極關聯之一不希望得到的訊號量，其中所述估計該不希望得到的訊號量包括決定與該觸控感測裝置之機械形變關聯的電容；利用與該第一電極關聯之不希望得到的已估計訊號量，調整在該第一電極處所測量的一訊號量；以及根據該已調整訊號量，決定引起該等輸出訊號之量測的接觸的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，進一步包括測量在該近似接觸位置處的一第一電極群集，並補償在該第一電極群集處所測量訊號量。
  3. 如申請專利範圍第2項的方法，進一步包括測量與該第一電極群集相隔之一第二電極群集，以估計與該第一電 極群集關聯之不希望得到的訊號量。
  4. 如申請專利範圍第1項的方法，其中與該機械形變關聯的電容可由下式所決定： 其中，△Ci為與ith電極之機械形變關聯的電容，N為電極數量i=0,...,N，而m0及mN則分別對應於一第一與一第N電極對應的電容測量。
  5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中與該機械形變關聯的電容可由下式所決定： 其中，△Ci為與ith電極之機械形變關聯的電容，N為電極數量i=0,...,N，其中SX的數值是從代表與該觸控接觸相隔知至少一電極的△Ci測量所決定。
  6. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該觸控感測裝置包括一透明表面與布置於該透明表面上之電極，該觸控感測裝置表面則位於一顯示表面上，而該接觸位置則對應於一使用者接觸該觸控感測裝置的位置。
  7. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該等電極沿著該觸控感測裝置之觸控區域，延伸完整高度範圍。
  8. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該距離對應於二或複數個電極之間的距離。
  9. 一種決定與一觸控感測裝置接觸之位置的系統，該系 統包括：一或複數個類比數位轉換器，其用於，當該處控感測裝置發生接觸時，測量與複數個電極關聯的輸出訊號，其中包含一第一電極以及該第一電極相隔一距離之至少一其他電極；以及一處理器，其用於：當形成靠近該觸控感測裝置的該第一電極之接觸時，識別該第一電極的一相對位置，及從該等輸出訊號中識別與該第一電極相關聯的一第一輸出訊號；根據在該至少一其他電極處所測量的該等輸出訊號中的一第二輸出訊號，估計與該第一電極關聯之一不希望得到的訊號量，其中該第二輸出訊號量則與一不希望得到的訊號量對應；利用已估計之不希望得到的訊號量，補償在該第一電極處所測量的該第一輸出訊號的一訊號量、以及根據該已補償訊號量，決定引起該等輸出訊號之量測的接觸的位置。
  10. 如申請專利範圍第9項的系統，其中該一或複數個類比數位轉換器進一步用於測量位於該近似接觸位置處之一第一電極群集，而該處理器進一步用於補償在該第一電極群集處所測量的訊號量。
  11. 如申請專利範圍第10項的系統，其中該一或複數個類比數位轉換器進一步用於測量與該第一電極群集相隔之一第二電極群集，而該處理器進一步用於估計與該第一電極群集關聯之不希望得到的訊號量。
  12. 如申請專利範圍第9項的系統，其中所述估計該不希望得到的訊號量包括決定與該觸控感測裝置之機械形變關聯的電容，其中與該機械形變關聯的電容可由下式所決定： 其中，△Ci為與ith電極之機械形變關聯的電容，N為電極數量i=0,...,N，而m0及mN則分別對應於一第一與一第N電極對應的電容測量。
  13. 如申請專利範圍第9項的系統，其中所述估計該不希望得到的訊號量包括決定與該觸控感測裝置之機械形變關聯的電容，其中與該機械形變關聯的電容可由下式所決定： 其中，△Ci為與ith電極之機械形變關聯的電容，N為電極數量i=0,...,N，其中SX的數值是從代表與該觸控接觸相隔知至少一電極的△Ci測量所決定。
  14. 如申請專利範圍第9項的系統，其中該等電極沿著該觸控感測裝置之觸控區域，延伸完整高度範圍。
  15. 如申請專利範圍第9項的系統，其中該距離對應於二或複數個電極之間的距離。
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