用於重構失真電容性觸摸數據的方法、媒體及裝置製造方法

2023-04-23 04:37:51 3

用於重構失真電容性觸摸數據的方法、媒體及裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及用於重構失真電容性觸摸數據的方法、媒體及裝置。在一個實施例中，一種用於重構失真電容性觸摸數據的方法包含響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅數據陣列。所述方法還包含檢測所述觸摸振幅數據陣列中的失真並響應於檢測到所述失真而計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對所述觸敏顯示器的所述觸摸。
【專利說明】用於重構失真電容性觸摸數據的方法、媒體及裝置

【技術領域】
[0001] 本發明大體來說涉及觸摸傳感器，且更特定來說，涉及一種用於重構失真電容性 觸摸數據的方法。

【背景技術】
[0002] 舉例來說，觸摸傳感器可在覆疊在顯示器屏幕上的觸摸傳感器的觸敏區域內檢測 物體（例如用戶的手指或手寫筆）的觸摸或接近的存在及位置。在觸敏顯示器應用中，觸 摸傳感器可使得用戶能夠與顯示在屏幕上的內容直接交互而非藉助滑鼠或觸摸墊間接交 互。觸摸傳感器可附接到以下各項或作為以下各項的一部分而提供：桌上型計算機、膝上型 計算機、平板計算機、個人數字助理（PDA)、智慧型電話、衛星導航裝置、可攜式媒體播放器、便 攜式遊戲控制臺、信息亭計算機、銷售點裝置或其它適合裝置。家用電器或其它電器上的控 制面板可包含觸摸傳感器。
[0003] 存在若干種不同類型的觸摸傳感器，例如（舉例來說），電阻性觸控螢幕、表面聲波 觸控螢幕及電容性觸控螢幕。本文中，在適當的情況下，對觸摸傳感器的提及可囊括觸控螢幕，且 反之亦然。當物體觸摸或接近電容性觸控螢幕的表面時，可在觸控螢幕內所述觸摸或接近的位 置處發生電容的改變。觸摸傳感器控制器可處理所述電容的改變以確定所述電容的改變在 觸控螢幕上的位置。


【發明內容】

[0004] 在一個實施例中，一種用於重構失真電容性觸摸數據的方法包括通過至少一個計 算機執行以下動作：響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關 聯的觸摸振幅數據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測 量值；計算表示所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列；識別所述梯度陣列中的第一梯度最 大值及第二梯度最大值；確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度 陣列是否表示失真觸摸；及在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所 述梯度陣列表示失真觸摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振 幅數據陣列表示對所述觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包 括：在所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值與 所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及從所述所反射梯度估計所述經 校正觸摸振幅數據陣列。
[0005] 在另一實施例中，一種用於重構失真電容性觸摸數據的方法包括：響應於對觸敏 顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅數據陣列；檢測所述 觸摸振幅數據陣列中的失真；及響應於檢測到所述失真而計算經校正觸摸振幅數據陣列， 使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對所述觸敏顯示器的所述觸摸。
[0006] 在另一實施例中，一或多個計算機可讀非暫時存儲媒體體現在執行時可操作以進 行以下操作的邏輯：響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關 聯的觸摸振幅數據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測 量值；計算表示所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列；識別所述梯度陣列中的第一梯度最 大值及第二梯度最大值；確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度 陣列是否表示失真觸摸；及在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所 述梯度陣列表示失真觸摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振 幅數據陣列表示對所述觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包 括：在所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值與 所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及從所述所反射梯度估計所述經 校正觸摸振幅數據陣列。
[0007] 在又一實施例中，一種裝置包括：觸摸傳感器；及觸摸傳感器控制器，其可操作 以：響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅數 據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測量值；計算表示 所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列；識別所述梯度陣列中的第一梯度最大值及第二梯度 最大值；確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列是否表示失 真觸摸；及在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列表示失 真觸摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對 所述觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包括：在所述第一梯 度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值與所述第二梯度最 大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及從所述所反射梯度估計所述經校正觸摸振幅數 據陣列。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1圖解說明根據本發明的某些實施例的具有實例性觸摸傳感器控制器的實例 性觸摸傳感器；
[0009] 圖2圖解說明根據本發明的某些實施例的在校正之前及之後的表示觸摸的數據 的實例；
[0010] 圖3A圖解說明根據本發明的某些實施例的用於重構失真電容性觸摸數據的方 法；
[0011] 圖3B圖解說明用於在圖3A中介紹的找出失真峰值的步驟的實例性方法；
[0012] 圖3C圖解說明用於在圖3A中介紹的校正失真峰值的步驟的實例性方法；且
[0013] 圖3D是圖3A到3C中所圖解說明的處理例如由圖2表示的觸摸的實例性觸摸的 方法的實例性輸入及輸出數據的圖表。

【具體實施方式】
[0014] 在觸摸傳感器的特定實施例中，所述觸摸傳感器可經配置以檢測對觸控螢幕的單個 觸摸以及多個同時觸摸。所述觸控螢幕的用戶可（舉例來說）通過使其拇指及食指同時觸摸 屏幕來執行多觸摸。用戶的拇指將通常比用戶的食指在觸控螢幕上觸摸大得多的區域。舉例 來說，例如通過用戶的拇指進行的觸摸的觸摸稱為大觸摸。
[0015] 當前，對電容性觸控螢幕的大觸摸可顯現為分解的。大觸摸造成觸摸傳感器的電極 線中的重新傳輸，從而導致信號的失真及分解觸摸的檢測。所述失真致使觸摸控制器將單 個大觸摸解譯為多個觸摸。由觸摸傳感器觀測到的觸摸的數目也取決於其中觸摸分解發生 的振幅閾值。設定低振幅閾值以補償觸摸分解具有對導致錯誤質心計算的背景噪聲的增加 的敏感性的缺點。簡單地合併彼此相距不超過指定距離的兩個觸摸的另一可能解決方案降 低觸摸傳感器解析靠近的觸摸的能力。
[0016] 因此，本發明的方面包含一種用以重構失真大觸摸的方法。觸摸傳感器估計觸摸 振幅的梯度且通過檢測所述梯度中的大變化而檢測失真觸摸。如果檢測到失真觸摸，那麼 使用梯度估計來重構所述觸摸，使得經分解觸摸顯現為具有正確質心坐標的單個觸摸。
[0017] 本發明允許將振幅閾值設定為足夠高以獲得對噪聲的抗擾性，而又保持足夠敏感 以在不遭受重新傳輸失真的情況下檢測觸摸。另外，可將本發明實施為由觸摸傳感器控制 器在位置確定之前執行的單獨模塊。本發明在不需要額外信息的情況下對所測量電容性觸 摸數據進行操作。
[0018] 圖1圖解說明根據本發明的某些實施例的具有實例性觸摸傳感器控制器112的實 例性觸摸傳感器110。觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112可檢測物體在觸摸傳感器 110的觸敏區域內的觸摸或接近的存在及位置。本文中，在適當的情況下，對觸摸傳感器的 提及可囊括觸摸傳感器及其觸摸傳感器控制器兩者。類似地，在適當的情況下，對觸摸傳感 器控制器的提及可囊括所述觸摸傳感器控制器及其觸摸傳感器兩者。在適當的情況下，觸 摸傳感器110可包含一或多個觸敏區域。觸摸傳感器110可包含安置於可由電介質材料制 成的一或多個襯底上的驅動與感測電極的陣列（或單個類型的電極的陣列）。本文中，在適 當的情況下，對觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極及所述電極安置於其上的 襯底兩者。或者，在適當的情況下，對觸摸傳感器的提及可囊括所述觸摸傳感器的電極，但 不囊括所述電極安置於其上的襯底。
[0019] 電極（無論是接地電極、保護電極、驅動電極還是感測電極）可為形成一形狀（例 如碟形、正方形、矩形、細線、其它適合形狀或這些形狀的適合組合）的導電材料區域。一或 多個導電材料層中的一或多個切口可（至少部分地）形成電極的形狀，且所述形狀的區域 可（至少部分地）由那些切口限界。在特定實施例中，電極的導電材料可佔據其形狀的區 域的約100%。作為一實例且不以限制方式，在適當的情況下，電極可由氧化銦錫（ΙΤ0)制 成，且所述電極的ΙΤ0可佔據其形狀的區域的約100% (有時稱為100%填充）。在特定實 施例中，電極的導電材料可佔據其形狀的區域的實質上小於100%。作為一實例且不以限制 方式，電極可由金屬或其它導電材料細線（FLM)(例如銅、銀或者基於銅或基於銀的材料） 製成，且導電材料細線可以陰影線、網格或其它適合圖案佔據其形狀的區域的約5%。本文 中，在適當的情況下，對FLM的提及囊括此材料。雖然本發明描述或圖解說明由形成具有特 定填充百分比（具有特定圖案）的特定形狀的特定導電材料製成的特定電極，但本發明涵 蓋由形成具有任何適合填充百分比（具有任何適合圖案）的任何適合形狀的任何適合導電 材料製成的任何適合電極。
[0020] 在適當的情況下，觸摸傳感器的電極（或其它元件）的形狀可全部地或部分地構 成所述觸摸傳感器的一或多個大型特徵。那些形狀的實施方案的一或多個特性（例如，所 述形狀內的導電材料、填充物或圖案）可全部地或部分地構成所述觸摸傳感器的一或多個 小型特徵。觸摸傳感器的一或多個大型特徵可確定其功能性的一或多個特性，且觸摸傳感 器的一或多個小型特徵可確定觸摸傳感器的一或多個光學特徵，例如透射比、折射性或反 射性。
[0021] 機械堆疊可含有襯底（或多個襯底）及形成觸摸傳感器110的驅動或感測電極的 導電材料。作為一實例且不以限制方式，所述機械堆疊可包含在覆蓋面板下方的第一光學 透明粘合劑（0CA)層。所述覆蓋面板可為透明的且由適合於重複的觸摸的彈性材料（例如 玻璃、聚碳酸酯或聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA))製成。本發明涵蓋由任何適合材料製成的 任何適合覆蓋面板。第一 0CA層可安置於覆蓋面板與具有形成驅動或感測電極的導電材料 的襯底之間。所述機械堆疊還可包含第二0CA層及電介質層（其可由PET或另一適合材料 製成，類似於具有形成驅動或感測電極的導電材料的襯底）。作為替代方案，在適當的情況 下，可代替第二0CA層及電介質層而施加電介質材料的薄塗層。第二0CA層可安置於具有構 成驅動或感測電極的導電材料的襯底與電介質層之間，且所述電介質層可安置於第二0CA 層與到包含觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112的裝置的顯示器的氣隙之間。僅作為 一實例且不以限制方式，所述覆蓋面板可具有約1mm的厚度；第一 0CA層可具有約0. 05mm 的厚度；具有形成驅動或感測電極的導電材料的襯底可具有約〇. 〇5mm的厚度；第二OCA層 可具有約〇. 〇5mm的厚度；且所述電介質層可具有約0. 05mm的厚度。雖然本發明描述具有 由特定材料製成且具有特定厚度的特定數目個特定層的特定機械堆疊，但本發明涵蓋具有 由任何適合材料製成且具有任何適合厚度的任何適合數目個任何適合層的任何適合機械 堆疊。作為一實例且不以限制方式，在特定實施例中，粘合劑或電介質層可替換上文所描述 的電介質層、第二0CA層及氣隙，其中不存在到顯示器的氣隙。
[0022] 觸摸傳感器110的襯底的一或多個部分可由聚對苯二甲酸乙二酯（PET)或另一適 合材料製成。本發明涵蓋具有由任何適合材料製成的任何適合部分的任何適合襯底。在 特定實施例中，觸摸傳感器110中的驅動或感測電極可全部地或部分地由ΙΤ0製成。在特 定實施例中，觸摸傳感器110中的驅動或感測電極可由金屬或其它導電材料細線製成。作 為一實例且不以限制方式，所述導電材料的一或多個部分可為銅或基於銅的且具有約5μπι 或小於5μηι的厚度及約ΙΟμπι或小於ΙΟμπι的寬度。作為另一實例，所述導電材料的一 或多個部分可為銀或基於銀的且類似地具有約5 μ m或小於5 μ m的厚度及約10 μ m或小於 10 μ m的寬度。本發明涵蓋由任何適合材料製成的任何適合電極。
[0023] 觸摸傳感器110可實施電容性形式的觸摸感測。在互電容實施方案中，觸摸傳感 器110可包含形成電容性節點陣列的驅動與感測電極陣列。驅動電極與感測電極可形成電 容性節點。形成電容性節點的驅動與感測電極可彼此靠近但並不彼此進行電接觸。而是，所 述驅動與感測電極可跨越其之間的空間而彼此電容性耦合。（通過觸摸傳感器控制器112) 向驅動電極施加的脈衝或交變電壓可在感測電極上誘發電荷，且所誘發的電荷量可易受外 部影響（例如物體的觸摸或接近）。當物體觸摸或靠近到電容性節點時，可在電容性節點處 發生電容改變，且觸摸傳感器控制器112可測量所述電容改變。通過測量整個陣列中的電 容改變，觸摸傳感器控制器112可在觸摸傳感器110的觸敏區域內確定所述觸摸或接近的 位置。
[0024] 在自電容實施方案中，觸摸傳感器110可包含可各自形成電容性節點的單個類型 的電極的陣列。當物體觸摸或靠近到電容性節點時，可在所述電容性節點處發生自電容改 變，且觸摸傳感器控制器112可將所述電容改變測量為（舉例來說）將所述電容性節點處 的電壓提升預定量所需的電荷量改變。與互電容實施方案一樣，通過測量整個陣列中的電 容改變，觸摸傳感器控制器112可在觸摸傳感器110的觸敏區域內確定所述觸摸或接近的 位置。在適當的情況下，本發明涵蓋任何適合形式的電容性觸摸感測。
[0025] 在特定實施例中，一或多個驅動電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定 向延展的驅動線。類似地，一或多個感測電極可共同形成水平地或垂直地或以任何適合定 向延展的感測線。在特定實施例中，驅動線可大致垂直於感測線而延展。本文中，在適當 的情況下，對驅動線的提及可囊括構成所述驅動線的一或多個驅動電極且反之亦然。類似 地，在適當的情況下，對感測線的提及可囊括構成所述感測線的一或多個感測電極且反之 亦然。
[0026] 觸摸傳感器110可具有以一圖案安置於單個襯底的一側上的驅動與感測電極。在 此配置中，跨越一對驅動與感測電極之間的空間而彼此電容性耦合的所述對驅動與感測電 極可形成電容性節點。對於自電容實施方案，僅單個類型的電極可以一圖案安置於單個襯 底上。除具有以一圖案安置於單個襯底的一側上的驅動與感測電極以外或作為此的替代方 案，觸摸傳感器110還可具有以一圖案安置於襯底的一側上的驅動電極及以一圖案安置於 所述襯底的另一側上的感測電極。此外，觸摸傳感器110可具有以一圖案安置於一個襯底 的一側上的驅動電極及以一圖案安置於另一襯底的一側上的感測電極。在此類配置中，驅 動電極與感測電極的相交點可形成電容性節點。此相交點可為其中驅動電極與感測電極在 其相應平面中"交叉"或彼此最靠近的位置。驅動與感測電極並不彼此進行電接觸一而是 其跨越電介質在相交點處彼此電容性地耦合。雖然本發明描述形成特定節點的特定電極的 特定配置，但本發明涵蓋形成任何適合節點的任何適合電極的任何適合配置。此外，本發明 涵蓋以任何適合圖案安置於任何適合數目個任何適合襯底上的任何適合電極。
[0027] 如上文所描述，觸摸傳感器110的電容性節點處的電容改變可指示所述電容性節 點的位置處的觸摸或接近輸入。觸摸傳感器控制器112可檢測並處理所述電容改變以確定 觸摸或接近輸入的存在及位置。觸摸傳感器控制器112可接著將關於觸摸或接近輸入的信 息傳遞到包含觸摸傳感器110及觸摸傳感器控制器112的裝置的一或多個其它組件（例如 一或多個中央處理單元（CPU))，所述一或多個其它組件可通過起始所述裝置的功能（或在 所述裝置上運行的應用程式）來對所述觸摸或接近輸入做出響應。雖然本發明描述關於特 定裝置及特定觸摸傳感器具有特定功能性的特定觸摸傳感器控制器，但本發明涵蓋關於任 何適合裝置及任何適合觸摸傳感器具有任何適合功能性的任何適合觸摸傳感器控制器。
[0028] 觸摸傳感器控制器112可為一或多個集成電路（1C)，例如通用微處理器、微控制 器、可編程邏輯裝置或陣列、專用IC(ASIC)。在特定實施例中，觸摸傳感器控制器112包括 模擬電路、數字邏輯及數字非易失性存儲器。在特定實施例中，觸摸傳感器控制器112安置 於接合到觸摸傳感器110的襯底的柔性印刷電路（FPC)上，如下文所描述。在適當的情況 下，所述FPC可為有源或無源的。在特定實施例中，多個觸摸傳感器控制器112安置於所述 FPC上。觸摸傳感器控制器112可包含處理器單元120、驅動單元122、感測單元124及存 儲單元126。驅動單元122可向觸摸傳感器110的驅動電極供應驅動信號。感測單元124 可感測觸摸傳感器110的電容性節點處的電荷並將表示所述電容性節點處的電容的測量 信號提供到處理器單元120。處理器單元120可控制由驅動單元122向驅動電極的驅動信 號供應並處理來自感測單元124的測量信號以檢測且處理觸摸傳感器110的觸敏區域內的 觸摸或接近輸入的存在及位置。處理測量信號可包含過濾、計算梯度並重構所述測量信號 以較準確地表示所述觸摸或接近輸入。所述處理器單元還可追蹤觸摸傳感器110的觸敏區 域內的觸摸或接近輸入的位置改變。存儲單元126可存儲用於由處理器單元120執行的編 程，包含用於控制驅動單元122以向驅動電極供應驅動信號的編程、用於處理來自感測單 元124的測量信號的編程及在適當的情況下其它適合編程。雖然本發明描述具有擁有特定 組件的特定實施方案的特定觸摸傳感器控制器，但本發明涵蓋具有擁有任何適合組件的任 何適合實施方案的任何適合觸摸傳感器控制器。
[0029] 安置於觸摸傳感器110的襯底上的導電材料軌跡114可將觸摸傳感器110的驅動 或感測電極耦合到也安置於觸摸傳感器110的襯底上的連接墊116。如下文所描述，連接墊 116促進將軌跡114耦合到觸摸傳感器控制器112。軌跡114可延伸到觸摸傳感器110的觸 敏區域中或圍繞觸摸傳感器110的觸敏區域（例如，在其邊緣處）延伸。特定軌跡114可 提供用於將觸摸傳感器控制器112耦合到觸摸傳感器110的驅動電極的驅動連接，觸摸傳 感器控制器112的驅動單元122可經由所述驅動連接向所述驅動電極供應驅動信號。其它 軌跡114可提供用於將觸摸傳感器控制器112耦合到觸摸傳感器110的感測電極的感測連 接，觸摸傳感器控制器112的感測單元124可經由所述感測連接感測觸摸傳感器110的電 容性節點處的電荷。軌跡114可由金屬或其它導電材料細線製成。作為一實例且不以限制 方式，軌跡114的導電材料可為銅或基於銅的且具有約100 μ m或小於100 μ m的寬度。作 為另一實例，軌跡114的導電材料可為銀或基於銀的且具有約100 μ m或小於100 μ m的寬 度。在特定實施例中，除金屬或其它導電材料細線以外或者作為金屬或其它導電材料細線 的替代方案，軌跡114還可全部地或部分地由ΙΤ0製成。雖然本發明描述由具有特定寬度 的特定材料製成的特定跡線，但本發明涵蓋由具有任何適合寬度的任何適合材料製成的任 何適合跡線。除軌跡114以外，觸摸傳感器110還可包含端接於觸摸傳感器110的襯底的 邊緣處的接地連接器（其可為連接墊116)處的一或多個接地線（類似於軌跡114)。
[0030] 連接墊116可沿著襯底的一或多個邊緣定位在觸摸傳感器110的觸敏區域外部。 如上文所描述，觸摸傳感器控制器112可在FPC上。連接墊116可由與軌跡114相同的材 料製成且可使用各向異性導電膜（ACF)接合到所述FPC。連接118可包含所述FPC上的將 觸摸傳感器控制器112耦合到連接墊116的導電線，連接墊116又將觸摸傳感器控制器112 耦合到軌跡114且耦合到觸摸傳感器110的驅動或感測電極。在另一實施例中，連接墊116 可連接到機電連接器（例如零插入力線到板連接器）；在此實施例中，連接118可不需要包 含FPC。本發明涵蓋觸摸傳感器控制器112與觸摸傳感器110之間的任何適合連接118。
[0031] 觸摸傳感器控制器112可處理來自觸摸傳感器110的信號以補償原始輸入數據中 的失真。舉例來說，觸摸傳感器控制器112可辨識與大觸摸相關聯的失真型式且操縱觸摸 數據以補償失真。
[0032] 圖2圖解說明根據本發明的某些實施例的在校正之前及之後的表示觸摸的數據 的實例。圖表202表示在校正之前的觸摸振幅數據且圖表204表示針對同一觸摸的經校正 觸摸振幅數據。X坐標206及Y坐標208表示例如圖1的觸摸傳感器110的觸摸傳感器的 電極線。儘管圖表202及204將電極線表示為X坐標206與Y坐標208的柵格，但物理電 極線可沿任何適合定向或圖案延展。
[0033] 對觸控螢幕的觸摸由增加的電容振幅值表示。舉例來說，圖表206表示對觸控螢幕的 兩個同時觸摸，例如，拇指及食指。在210附近的振幅值準確地表示食指觸摸。在210處的 峰值表示食指觸摸的質心。在212附近的振幅值表示拇指觸摸。由於拇指觸摸所造成的觸 摸傳感器的電極線中的重新傳輸，在212附近的振幅值不形成界限清晰的峰值。代替從觸 摸的邊緣到觸摸的質心附近的峰值而增加值，振幅值開始從觸摸的邊緣增加值，但接著在 觸摸的質心附近減小。拇指觸摸的圖表的形狀較像火山，而非在210處的界限清晰的峰值。 在無界限清晰的峰值的情況下，觸摸傳感器控制器無法準確地測定觸摸的質心。另外，觸摸 傳感器控制器可將在拇指觸摸的邊緣附近的較小峰值解譯為兩個單獨觸摸。
[0034] 圖表204是來自圖表202的相同觸摸的表不，其在214處具有表不大觸摸的經重 構峰值。儘管在210處的觸摸附近的振幅值在圖表204中與在圖表202中相同，但圖表204 的峰值214處的振幅值比圖表202的212處的振幅值更準確地表示拇指觸摸的質心。在一 個實施例中，觸摸傳感器控制器檢測在圖表202的212附近的失真型式並內插新的振幅數 據以在圖表204的214處形成界限清晰的峰值。雖然本發明將重新傳輸稱為可造成失真觸 摸的實例性現象，但本發明涵蓋用於獨立於分解的原因而將單個觸摸維持為單個結構的方 法。下文關於圖3A到3D更全面地描述用於將失真觸摸從212附近的值重構為214附近的 值的方法。
[0035] 圖3A到3D圖解說明根據本發明的某些實施例的用於重構失真電容性觸摸數據的 方法。圖3A圖解說明用於重構失真電容性觸摸數據的實例性方法300。圖3B及3C是方法 300的特定步驟的實例。圖3D是沿著例如圖1的觸摸傳感器110的觸摸傳感器的電極線的 振幅及梯度值的圖表。舉例來說，圖3D可表示圖2中的圖表202的沿著標示為15的X坐 標206的切片，其中圖3D的底軸表示X坐標15處的Y坐標208且側軸表示電容值。對構 成方法300的步驟的描述將在必要時參考圖3D。在一些實施例中，使用圖1的一或多個組 件來執行方法300的步驟。舉例來說，觸摸傳感器控制器112的處理器單元120可執行實 施方法300的指令。此外，雖然本發明描述及圖解說明執行圖3A到3C中的特定步驟的特 定組件、裝置或系統，但本發明涵蓋執行圖3A到3C中的任何適合步驟的任何適合組件、裝 置或系統的任何適合組合。
[0036] 圖3A圖解說明用於重構沿著例如圖1的觸摸傳感器110的觸摸傳感器的電極線 的失真電容性觸摸數據的實例性方法300。所述電容性觸摸數據可由沿著圖2中的特定X 坐標206或Y坐標208的振幅數據陣列表示。特定實施例可重複圖3A的步驟。舉例來說， 可針對沿著X坐標方向的電極線、沿著Y坐標方向的電極線或沿著X及Y方向兩者的電極 線以任何適合次序重複方法300。此外，可在觸摸傳感器110的操作期間在不同時間執行圖 3A的步驟。
[0037] 方法300在步驟310處通過獲得振幅數據的梯度估計而開始。梯度測量沿給定方 向的改變速率且可通過應用濾波器（例如有限脈衝響應（FIR)濾波器）來估計。在某些實 施例中，步驟310通過應用係數沿正向及反向方向兩者均為[-1.0,0. 5, 1.0, 0.5,-1.0]的 FIR濾波器來估計沿給定方向的梯度。沿兩個方向的濾波確保零相移且形成具有等於原始 濾波器傳遞函數的平方的量值的濾波器。選擇特定係數以簡化使用整數算術的方法的實施 方案。在某些實施例中，可藉助使用任何適合係數的任何適合濾波器或用於估計梯度的任 何適合方法來獲得梯度估計。舉例來說，參考圖3D，標示為"輸入"的線表示由觸摸傳感器 檢測的振幅值。標示為"梯度輸入"的線表示"輸入"的梯度估計。
[0038] 在步驟312處，觸摸傳感器控制器使用梯度估計來找出振幅數據中的任何失真峰 值。舉例來說，參考圖3D，380及382為所估計梯度中的失真峰值。在圖3B中圖解說明且 下文詳細地論述用於找出失真峰值的實例性方法。
[0039] 在步驟314處，觸摸傳感器控制器校正在步驟312處找出的任何失真峰值的振幅 值以準確地表示大觸摸的質心。舉例來說，參考圖3D，標示為"輸出"的線表示具有在394 處的經校正質心峰值的經校正振幅數據。在圖3C中圖解說明且下文詳細地論述用於校正 失真峰值的實例性方法。
[0040] 在用於程序ProcessLine的以下偽代碼中展示實例性方法300 :
[0041]

【權利要求】
1. 一種用於重構失真電容性觸摸數據的方法，其包括通過至少一個計算機執行以下動 作： 響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅 數據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測量值； 計算表示所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列； 識別所述梯度陣列中的第一梯度最大值及第二梯度最大值； 確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列是否表示失真 觸摸；及 在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列表示失真觸 摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對所述 觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包括： 在所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值 與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及 從所述所反射梯度估計所述經校正觸摸振幅數據陣列。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值 之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 確定所述第一梯度最大值與第一鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第一鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度；及 確定所述第二梯度最大值與第二鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第二鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的所述鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值 之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 識別所述梯度陣列中的所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的梯度最小 值；及 確定所述第一梯度最大值與所述梯度最小值之間的梯度實質上等於所述梯度最小值 與所述第二梯度最大值之間的梯度。
4. 根據權利要求1所述的方法，其進一步包括在識別所述梯度陣列中的所述第一梯度 最大值及所述第二梯度最大值時忽略低於預定義閾值的梯度值。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列進一步包 括使在所述第一梯度最大值及所述第二梯度最大值附近的梯度值平滑。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中計算表示所述觸摸振幅數據的所述梯度的梯度陣 列包括對所述觸摸振幅數據應用有限脈衝響應濾波器。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中有限脈衝響應濾波器係數為-1. 0、0. 5、1. 0、0. 5 及-1. 0。
8. -種用於重構失真電容性觸摸數據的方法，其包括： 響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅 數據陣列； 檢測所述觸摸振幅數據陣列中的失真；及 響應於檢測到所述失真而計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數 據陣列表示對所述觸敏顯示器的所述觸摸。
9. 一種計算機可讀非暫時存儲媒體，一或多個所述計算機可讀非暫時存儲媒體體現在 執行時可操作以進行以下操作的邏輯： 響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅 數據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測量值； 計算表示所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列； 識別所述梯度陣列中的第一梯度最大值及第二梯度最大值； 確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列是否表示失真 觸摸；及 在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列表示失真觸 摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對所述 觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包括： 在所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值 與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及 從所述所反射梯度估計所述經校正觸摸振幅數據陣列。
10. 根據權利要求9所述的媒體，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大 值之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 確定所述第一梯度最大值與第一鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第一鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度；及 確定所述第二梯度最大值與第二鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第二鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的所述鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度。
11. 根據權利要求9所述的媒體，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大 值之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 識別所述梯度陣列中的所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的梯度最小 值；及 確定所述第一梯度最大值與所述梯度最小值之間的梯度實質上等於所述梯度最小值 與所述第二梯度最大值之間的梯度。
12. 根據權利要求9所述的媒體，其中所述邏輯在執行時進一步可操作以在識別所述 梯度陣列中的所述第一梯度最大值及所述第二梯度最大值時忽略低於預定義閾值的梯度 值。
13. 根據權利要求9所述的媒體，其中所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列進一步 包括使在所述第一梯度最大值及所述第二梯度最大值附近的梯度值平滑。
14. 根據權利要求9所述的媒體，其中計算表示所述觸摸振幅數據的所述梯度的梯度 陣列包括對所述觸摸振幅數據應用有限脈衝響應濾波器。
15. 根據權利要求14所述的媒體，其中有限脈衝響應濾波器係數為-1. 0、0. 5、1. 0、0. 5 及-1. 0。
16. -種裝置，其包括： 觸摸傳感器；及 觸摸傳感器控制器，其可操作以： 響應於對觸敏顯示器的觸摸而接收與電容性觸摸傳感器的電極線相關聯的觸摸振幅 數據陣列，所述觸摸振幅數據包括與沿著所述電極線的坐標相關聯的電容測量值； 計算表示所述觸摸振幅數據的梯度的梯度陣列； 識別所述梯度陣列中的第一梯度最大值及第二梯度最大值； 確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列是否表示失真 觸摸；及 在確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列表示失真觸 摸後，即刻計算經校正觸摸振幅數據陣列，使得所述經校正觸摸振幅數據陣列表示對所述 觸敏顯示器的所述觸摸，所述計算所述經校正觸摸振幅數據陣列包括： 在所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的線上反射所述第一梯度最大值 與所述第二梯度最大值之間的所述梯度陣列中的所述梯度；及 從所述所反射梯度估計所述經校正觸摸振幅數據陣列。
17. 根據權利要求16所述的裝置，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大 值之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 確定所述第一梯度最大值與第一鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第一鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度；及 確定所述第二梯度最大值與第二鄰近梯度之間存在方向的改變，其中所述第二鄰近梯 度為來自所述電容性觸摸傳感器的所述鄰近電極線的觸摸振幅數據的梯度。
18. 根據權利要求16所述的裝置，其中確定所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大 值之間的所述梯度陣列是否表示失真觸摸包括： 識別所述梯度陣列中的所述第一梯度最大值與所述第二梯度最大值之間的梯度最小 值；及 確定所述第一梯度最大值與所述梯度最小值之間的梯度實質上等於所述梯度最小值 與所述第二梯度最大值之間的梯度。
19. 根據權利要求16所述的裝置，其中所述觸摸傳感器控制器進一步可操作以在識別 所述梯度陣列中的所述第一梯度最大值及所述第二梯度最大值時忽略低於預定義閾值的 梯度值。
20. 根據權利要求16所述的裝置，其中計算表示所述觸摸振幅數據的所述梯度的梯度 陣列包括對所述觸摸振幅數據應用有限脈衝響應濾波器。
21. 根據權利要求16所述的裝置，其中有限脈衝響應濾波器係數為-1. 0、0. 5、1. 0、0. 5 及-1. 0。
【文檔編號】G06F3/044GK104142769SQ201410193443
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2013年5月8日
【發明者】馬丁·J·西蒙斯, 普雷德瑞格·D·武科維克, 尼古拉斯·聖西爾 申請人:愛特梅爾公司