專利名稱：使用少量通道的電磁共振感測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，更具體地，涉及通過感測電磁共振(EMR)來感測來自用戶的外部輸入的電磁感測裝置。
背景技術(shù)：
最近已經(jīng)對智能電話和觸摸屏進(jìn)行了廣泛的研究。用戶可以通過以用戶身體的部分或EMR筆在智能電話的顯示器或觸摸屏上選擇特定位置或圖標(biāo)，來向智能電話或觸摸屏輸入特定命令。以前的方案可以以電容型(capacitive type)實現(xiàn)。通常，電容式觸摸屏包括透明電極和電容器(condenser)。當(dāng)用戶觸摸觸摸屏?xí)r，可以使內(nèi)置電容器的空間或區(qū)域產(chǎn)生機(jī)械位移。基于所導(dǎo)致的電容器的電容改變，可以感測到該觸摸。然而，電容型要求由用戶的觸摸導(dǎo)致的特定的壓力或位移，由此導(dǎo)致用戶的不便。在這種情況下，EMR成為最近積極研究領(lǐng)域。EMR型通過使電流流過布置在印刷電路板(PCB)上的回路線圈(coil)來控制電磁波的產(chǎn)生，并且控制電磁波到EMR筆的吸收。EMR筆可以包括電容器和回路，并且以特定頻率發(fā)射所吸收的電磁波。從EMR筆發(fā)射的電磁波可以再次被吸收到PCB的回路線圈，從而基于所吸收的電磁波可以確定EMR筆附近的位置。圖1A、圖IB和圖IC示出傳統(tǒng)的EMR方案。圖IA示出具有以傳統(tǒng)EMR方案操作的電磁感測裝置的通信設(shè)備100。參考圖1A，通信設(shè)備100可以包括顯示器110和軟鍵120。顯不器110可以向用戶可視地顯不信息。顯不器110可以以EMR方案或電容方案操作。軟鍵120是與顯示器110分開提供的一類用戶接口，其使得用戶能夠直觀地執(zhí)行基本功能，比如返回、取消、菜單顯示控制等。傳統(tǒng)上，由于排列在透明電極下面的電容式感測器和EMR感測器的容納空間(accommodation)方面的限制，軟鍵120僅以電容方案操作。具有內(nèi)置在其中的EMR感測器的軟鍵尚未被規(guī)定。圖IB示出排列在顯示器110中的多個回路131到134。參考圖1B，多個回路131到134可以相互重疊地排列。當(dāng)用戶將EMR筆放置到靠近特定位置時，回路131到134可以感測到來自EMR筆的電磁場。參考圖1C，回路131到134中的每一個都可以輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的電流。距EMR筆較近的回路可以感測到大幅度的電磁波，并且發(fā)射與所感測的電磁波對應(yīng)的感應(yīng)電流。因此，如圖IC所示，可以輸出具有不同幅度的感應(yīng)電流。通信設(shè)備100的微處理器可以通過對輸出的感應(yīng)電流的幅度進(jìn)行內(nèi)插(interpolating)來確定峰值,從而可以確定用戶在顯示器上的輸入位置。由于對軟鍵120僅采用了電容方案，所以用戶應(yīng)當(dāng)通過以他或她的身體部分觸摸軟鍵120來輸入命令。如果添加通道以感測軟鍵120上的EMR，那么通道和線圈的數(shù)目將增加。結(jié)果，控制電路的大小增加，從而導(dǎo)致制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被設(shè)計以解決至少上述問題和/或缺點，并且提供至少下述優(yōu)點。相應(yīng)地，本發(fā)明的一個方面在于提供一種內(nèi)置在觸摸屏中的電磁感測裝置，其中，少量的控制電路通道被用于排列在軟鍵區(qū)域中的線圈。根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，在該電磁感測裝置中，印刷電路板(PCB)具有與至少一個軟鍵對應(yīng)的至少一個子區(qū)域，控制器具有至少一個輸入/輸出通道，并且控制電磁感測裝置的電磁感測，并且回路單元從至 少一個輸入/輸出通道中的一個延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域中的至少一個子回路，并且輸出通過電磁場感應(yīng)的電流。每個子回路對于電磁場輸出不同的輸出值。根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，在該電磁感測裝置中，PCB具有與至少一個軟鍵對應(yīng)的至少一個子區(qū)域，控制器具有第一和第二輸入/輸出通道，并且控制電磁感測裝置的電磁感測，第一回路單元從所述第一輸入/輸出通道延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域中的至少一個第一子回路，并且輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的第一電流，并且第二回路單元從所述第二輸入/輸出通道延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域中的至少一個第二子回路，并且輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的第二電流。根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，在該電磁感測裝置中，PCB具有與所述至少一個軟鍵對應(yīng)的至少一個子區(qū)域，控制器具有第一、第二和第三輸入/輸出通道，并且控制電磁感測裝置的電磁感測，第一回路單元從所述第一輸入/輸出通道延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域的部分中的至少一個第一子回路，并且輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的第一電流，第二回路單元從所述第二輸入/輸出通道延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域的部分中的至少一個第二子回路，并且輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的第二電流，并且第三回路單元從所述第三輸入/輸出通道延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域的部分中的至少一個第三子回路，并且輸出通過所感測的電磁場感應(yīng)的第三電流。


本發(fā)明的一定實施例的上述和其它方面、特征和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中變得更加清楚，其中圖IA示出帶有以傳統(tǒng)電磁共振(EMR)方案操作的電磁感測裝置的通信設(shè)備；圖IB示出排列在圖IA中示出的通信設(shè)備的顯示器中的多個回路；圖IC示出從圖IB中示出的多個回路輸出的感應(yīng)電流；圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的帶有具有電磁感測裝置的觸摸屏的通信設(shè)備；圖2B示出圖2A中示出的通信設(shè)備中包括的電磁感測裝置；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的回路單元在PCB上的布局；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的回路單元在PCB上的布局；圖5A和5B示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于流動用于電磁感應(yīng)的電流和用于流動感應(yīng)電流的配置；圖6A描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于使用兩個輸入/輸出(I/O)通道確定用戶選擇的子回路的操作；圖6B描述根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于使用兩個I/O通道確定用戶選擇的子回路的操作；圖7描述根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的用于使用兩個I/O通道確定用戶選擇的子回路的操作；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用三個I/O通道的電磁感測裝置；以及圖9示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的使用三個I/O通道的電磁感測裝置。
貫穿附圖，相同的附圖參考標(biāo)號將被理解為指代相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式以下將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在后面的描述中，相同的元件將由相同的參考標(biāo)號來指定，即使它們在不同的附圖中示出，也是如此。為了清楚和簡明，將省略對本發(fā)明的公知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的帶有觸摸屏的通信設(shè)備200，該觸摸屏具有電磁感測裝置。參考圖2A，根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有電磁感測裝置的通信設(shè)備200包括軟鍵240。軟鍵240是與顯示器分開提供的一類用戶接口，其使得用戶能夠直觀地執(zhí)行基本的功能，比如返回、取消、菜單顯示控制等。軟鍵120也可以以電磁共振(EMR)方案或電容方案操作。圖2B示出2A中示出的通信設(shè)備200中包括的電磁感測裝置。參考圖2B，電磁感測裝置可以包括印刷電路板(PCB) 250，PCB 250具有第一端250A、第二端250B、以及與圖2A中所示的相應(yīng)的軟鍵240對應(yīng)的一個或多個子區(qū)域251到254。通信設(shè)備200包括四個軟鍵240并且可以與相應(yīng)的四個軟鍵240相對應(yīng)地定義四個子區(qū)域251到254。PCB 250還可以包括連接器255。盡管圖2B中示出從外部控制設(shè)備接收PCB 250的輸入值/PCB 250的輸出值被發(fā)送到外部控制設(shè)備，所述外部控制設(shè)備例如通過連接器255安裝在其上的帶有微處理器的母板、而不是控制器被布置在PCB 250上，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，控制器(未示出)，比如微處理器，也可以被布置在PCB上。連接器255可以包括信號收發(fā)器，用于接收/發(fā)送多個通道的輸入/輸出信號。連接器255優(yōu)選地采用金指(gold finger)的形式，這不應(yīng)當(dāng)被解釋為對本發(fā)明的限制。盡管在圖2B中連接器255被示出為具有八個通道，但是這僅僅是示例，本發(fā)明不限于此。同時，一個或多個子回路可以被排列在PCB 250的第一端250A到第二端250B的子區(qū)域251到254中，以感測施加到軟鍵240的電磁場。所述一個或多個子回路可以順序地(serially)連接到單個子回路中，共用一個通道。這些子回路可以共同地被稱為回路單J Li o回路單元在PCB上的布局在圖2B中未示出，而將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的回路單元360在PCB 250上的布局。參考圖3，回路單元360可以包括通常以方形或矩形分別排列在PCB 250的子區(qū)域251到254中的第一子回路361到第四子回路364?；芈穯卧?60的一端可以連接到控制器300的I/O通道，并且電源電壓Vout可以施加到回路單元360的這一端。因此，從控制器300施加的用于電磁感應(yīng)的電流或來自子回路361到364中的至少一個的感應(yīng)電流可以流過連接到I/O通道的回路單元360的這一端。對于相同的電磁通量，子回路361到364可以感應(yīng)出具有不同幅度的電流。在圖3中示出的實施例中，子回路316到364的線圈纏繞(coil winding)的數(shù)目不同。更具體來說，排列在第一子區(qū)域251中的第一子回路361的線圈纏繞數(shù)目是排列在第四子區(qū)域254 中的第四子回路364的線圈纏繞數(shù)目的四倍，排列在第二子區(qū)域252中的第二子回路362 的線圈纏繞數(shù)目是排列在第四子區(qū)域254中的第四子回路364的線圈纏繞數(shù)目的三倍，并且排列在第三子區(qū)域253中的第三子回路363的線圈纏繞數(shù)目是排列在第四子區(qū)域254中的第四子回路364的線圈纏繞數(shù)目的二倍。子回路361到364可以占據(jù)相同的線圈纏繞面積。對于相同的電磁通量，感應(yīng)到回路中的電流的幅度可以與回路的線圈纏繞的面積和數(shù)目成比例。因此，如果其它因素被控制住，來自第一子回路361的感應(yīng)電流的幅度是來自第四子回路364的感應(yīng)電流的四倍，來自第二子回路362的感應(yīng)電流的幅度是來自第四子回路364的感應(yīng)電流的三倍，并且來自第三子回路363的感應(yīng)電流的幅度是來自第四子回路364的感應(yīng)電流的二倍。如上所述，由于子回路361到364對于相同的電磁通量輸出具有不同幅度的感應(yīng)電流，因此控制器300可以基于感應(yīng)電流的幅度來確定與用戶選擇的子回路對應(yīng)的軟鍵。更具體來說，控制器300可以從存儲器(未示出)讀取預(yù)存儲的感應(yīng)電流幅度數(shù)據(jù)庫，并且將來自回路單元360的感應(yīng)電流的值與所讀取的感應(yīng)電流幅度數(shù)據(jù)庫相比較，從而確定用戶選擇的子回路。例如，如果假設(shè)子回路的感應(yīng)電流幅度數(shù)據(jù)庫按照下面的表I給出。表I
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，該電磁感測裝置包括 印刷電路板(PCB)，其具有與所述至少一個軟鍵對應(yīng)的至少一個子區(qū)域； 控制器，其具有至少一個輸入/輸出通道，用于控制該電磁感測裝置的電磁感測；以及回路單元，其從所述至少一個輸入/輸出通道中的一個延伸，并且具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域中的至少一個子回路，并且輸出通過電磁場感應(yīng)的電流， 其中，每個子回路對于該電磁場輸出不同的輸出值。
2.如權(quán)利要求I所述的電磁感測裝置，其中，所述控制器根據(jù)感應(yīng)電流的幅度來確定用戶選擇的軟鍵。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁感測裝置，還包括存儲器，用于預(yù)存儲感應(yīng)電流幅度數(shù)據(jù)庫， 其中，所述控制器基于從存儲器中讀取的感應(yīng)電流幅度數(shù)據(jù)庫來確定用戶選擇的軟鍵。
4.如權(quán)利要求I所述的電磁感測裝置，其中，每個子回路具有不同的線圈纏繞數(shù)目。
5.如權(quán)利要求I所述的電磁感測裝置，其中，每個子回路占據(jù)不同的線圈纏繞面積。
6.如權(quán)利要求I所述的電磁感測裝置，其中，所述控制器在第一時段通過回路單元施加具有幅度的電流，并且在第二時段中斷電流流動而從回路單元接收感應(yīng)電流。
7.如權(quán)利要求I所述的電磁感測裝置，還包括排列在PCB上的輸出回路單元，用于流動具有幅度的電流， 其中，所述控制器使所述具有幅度的電流不流過所述回路單元。
全文摘要
提供一種內(nèi)置在具有至少一個軟鍵的觸摸屏中的電磁感測裝置，在該電磁感測裝置中，印刷電路板(PCB)具有與所述至少一個軟鍵對應(yīng)的至少一個子區(qū)域，控制器具有至少一個輸入/輸出通道并且控制該電磁感測裝置的電磁感測，以及回路單元從所述至少一個輸入/輸出通道中的一個延伸，具有排列在PCB上的至少一個子區(qū)域中的至少一個子回路，并且輸出通過電磁場感應(yīng)的電流。每個子回路對于該電磁場輸出不同的輸出值。
文檔編號G06F3/046GK102810036SQ20121018135
公開日2012年12月5日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者李有燮, 李周勛 申請人:三星電子株式會社