本發(fā)明實(shí)施例一般涉及用于觸摸感測的輸入裝置,并且更確切地說,涉及相對于在第二接收器電極上接收的信號優(yōu)先校正在第一接收器電極上接收的信號的輸入裝置。
背景技術(shù):
包含接近傳感器裝置(通常也稱為觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛用在各種各樣的電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包含經(jīng)常由表面定界的感測區(qū)域,其中接近傳感器裝置確定一個(gè)或多個(gè)輸入對象的存在、定位和/或移動。接近傳感器裝置可用于提供電子系統(tǒng)的接口。例如,接近傳感器裝置經(jīng)常被用作較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置(諸如集成在筆記本或臺式計(jì)算機(jī)中的或在其外圍的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置也經(jīng)常用在較小計(jì)算系統(tǒng)(諸如集成在蜂窩電話中的觸摸屏)中。
接近傳感器裝置可將傳感器電極(諸如接收器電極和發(fā)射器電極)布置在單層上,該單層與顯示裝置(諸如平板電腦、觸摸屏或智能電話)集成。連接各種傳感器電極的布線跡線易受其它電極與輸入裝置的寄生耦合的影響,由此增加了準(zhǔn)確確定觸摸事件所需的復(fù)雜性。此類裝置的常規(guī)解決方案是使用屏蔽電極屏蔽布線跡線。然而,隨著輸入裝置的尺寸和分辨率繼續(xù)縮小,對于屏蔽電極可用的物理區(qū)域也被減小了,從而也使布線跡線與傳感器電極之間的空間減少了,這不合需要地增大了寄生電容并降低了裝置性能。
這樣,存在對于將布線跡線和傳感器電極形成在單層上的改進(jìn)的輸入裝置的需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
此公開一般提供了用于觸摸感測的輸入裝置、電子系統(tǒng)和處理系統(tǒng)。在一個(gè)示例中,用于觸摸感測的輸入裝置包含:襯底;多個(gè)接收器電極,布置在所述襯底的第一側(cè)上并排列在多個(gè)接收器電極列中;以及多個(gè)發(fā) 射器電極,布置在所述襯底的第一側(cè)上并排列在多個(gè)發(fā)射器電極列中。每個(gè)發(fā)射器電極列內(nèi)的每個(gè)發(fā)射器電極與多個(gè)接收器電極列中第一列的兩個(gè)毗鄰接收器電極配對。第一組多條跡線布置在襯底的第一側(cè)上,并耦合多個(gè)接收器電極列中第一接收器電極列中的第一組接收器電極,第一組多條跡線通過第一發(fā)射器電極列中的發(fā)射器電極之一與第一接收器電極列中的接收器電極之一之間。第二組多條跡線布置在襯底的第一側(cè)上,并耦合第一接收器電極列中的第二組接收器電極,第二組多條跡線通過第一發(fā)射器電極列中的發(fā)射器電極之一與第二組接收器電極中的接收器電極之一之間。
在另一示例中,提供了具有集成觸摸感測的電子系統(tǒng),其包含輸入裝置和處理系統(tǒng)。輸入裝置包含多個(gè)接收器電極、多個(gè)發(fā)射器電極和跡線。每個(gè)發(fā)射器電極與多個(gè)接收器電極中的兩個(gè)毗鄰接收器電極配對,并基本上被它們包圍。跡線耦合到與多個(gè)接收器電極中的第二接收器電極配對的多個(gè)接收器電極中的第一接收器電極。跡線布線在第二接收器電極和與第一發(fā)射器電極配對的發(fā)射器電極之間。處理系統(tǒng)配置成確定在輸入裝置的感測區(qū)域中存在輸入對象。處理系統(tǒng)還配置成將感測信號驅(qū)動到與第一接收器電極和第二接收器電極配對的發(fā)射器電極上,接收在第二接收器電極上接收的感測信號效應(yīng),以及相對于在第一接收器電極上接收的信號優(yōu)先校正在第二接收器電極上接收的信號。
在另一示例中,提供了用于觸摸感測的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)包含:驅(qū)動器模塊,其包括驅(qū)動器電路,該驅(qū)動器電路配置成將感測信號驅(qū)動到與第一接收器電極和第二接收器電極配對的發(fā)射器電極上;接收器模塊;以及校正模塊,其配置成相對于第二輸出信號優(yōu)先校正第一輸出信號。接收器模塊(包含檢測電路)被配置成:用第一接收器電極和第二接收器電極接收結(jié)果信號,輸出與用第一接收器電極接收的結(jié)果信號對應(yīng)的第一輸出信號,以及輸出與用第二接收器電極接收的結(jié)果信號對應(yīng)的第二輸出信號。
附圖說明
為了采取能詳細(xì)地理解本發(fā)明的如上闡述特征的方式,可通過參考實(shí)施例來獲得上面簡要概述的本公開的更具體描述,其中一些實(shí)施例在 附圖中例證了。然而,要指出,附圖僅例證了此公開的典型實(shí)施例,并且因此不視為限制其范圍,因?yàn)楸竟_可容許其它同樣有效的實(shí)施例。
圖1是與顯示裝置集成的示范輸入裝置的示意圖;
圖2是圖1輸入裝置的示意平面視圖,例證了耦合到處理系統(tǒng)的輸入裝置的傳感器電極的示范圖案;
圖3是在圖2中例證的傳感器電極圖案的一部分的放大的部分平面視圖,例證了排列在列中的發(fā)射器電極和接收器電極;
圖4是來自在圖3中例證的傳感器電極圖案的列之一的放大的部分平面視圖,描繪了發(fā)射器電極與接收器電極之間的接口;
圖5是在圖1輸入裝置中可利用的一列發(fā)射器電極和接收器電極的備選實(shí)施例的放大的部分平面視圖;
圖6是例證在輸入對象存在于輸入裝置的感測區(qū)域的第一定位中時(shí)輸入裝置的響應(yīng)的寄存器圖的一部分的示意圖;
圖7是例證對應(yīng)于在圖6中例證的寄存器圖的信號響應(yīng)與位置的關(guān)系的圖表;
圖8是例證在輸入對象存在于輸入裝置的感測區(qū)域的第二定位中時(shí)輸入裝置的響應(yīng)的寄存器圖的一部分的另一示意圖;
圖9是例證對應(yīng)于在圖8中例證的寄存器圖的信號響應(yīng)與位置的關(guān)系的另一圖表;以及
圖10是用于操作輸入裝置的方法的流程圖。
為了便于理解,在可能的情況下,已經(jīng)使用了同樣的附圖標(biāo)記來標(biāo)示各圖共有的同樣的元件。設(shè)想,在一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可有益地用在其它實(shí)施例中而無需特定闡述。在此參考的附圖不應(yīng)該被理解為按比例繪制,除非明確指出。還有,附圖經(jīng)常被簡化,并且為了呈現(xiàn)和說明的清楚起見,省略了細(xì)節(jié)或組件。附圖和論述用來說明在下面論述的原理,其中相似的標(biāo)示指代相似的元件。
具體實(shí)施方式
如下具體實(shí)施方式實(shí)際上僅僅是示范性的,并不意圖限制本公開或其應(yīng)用和使用。更進(jìn)一步,不意圖受在前面技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或如下具體實(shí)施方式中呈現(xiàn)的任何明示或暗示的理論限定。
本公開的各種實(shí)施例提供了將布線跡線和傳感器電極形成在單層上的用于觸摸感測的輸入裝置、處理系統(tǒng)和方法。輸入裝置的傳感器電極包含發(fā)射器電極,發(fā)射器電極通過一列接收器電極對毗鄰列的接收器電極進(jìn)行屏蔽。在其它實(shí)施例中,公開了處理系統(tǒng),其相對于在第二接收器電極上接收的信號來優(yōu)先校正在第一接收器電極上接收的信號,從而補(bǔ)償電極幾何形狀和跡線布線,它們固有地未向輸入對象提供均勻響應(yīng)。
現(xiàn)在來看附圖,圖1是按照本發(fā)明實(shí)施例的示范輸入裝置100的框圖。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)170提供輸入。在此文檔中所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義上是指能夠以電子方式處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制示例包含所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī),諸如臺式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板電腦、網(wǎng)頁瀏覽器、電子書閱讀器和個(gè)人數(shù)字助理(pda)。附加示例電子系統(tǒng)包含復(fù)合輸入裝置,諸如包含輸入裝置100和單獨(dú)游戲桿或鍵開關(guān)的物理鍵盤。另外的示例電子系統(tǒng)包含外圍裝置,諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包含遙控器和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包含顯示屏和打印機(jī))。其它示例包含遠(yuǎn)程終端、信息亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺、便攜式游戲裝置等等)。其它示例包含通信裝置(包含蜂窩電話,諸如智能電話)和媒體裝置(包含記錄器、編輯器和播放器,諸如電視、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)字相框和數(shù)字相機(jī))。此外,電子系統(tǒng)可以是輸入裝置的主機(jī)或從屬。
輸入裝置100可實(shí)現(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分,或者可與電子系統(tǒng)物理分開。視情況而定,輸入裝置100可使用如下所示中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)與電子系統(tǒng)的各部分通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其它有線或無線互連。示例包含i2c、spi、ps/2、通用串行總線(usb)、藍(lán)牙、rf和irda。
在圖1中,輸入裝置100顯示為接近傳感器裝置(也經(jīng)常被稱為“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”),其配置成感測由一個(gè)或多個(gè)輸入對象140在感測區(qū)域120中提供的輸入。示例輸入對象包含手指和觸控筆,如圖1所示。
感測區(qū)域120涵蓋輸入裝置100上面、周圍、之中和/或附近的任何空間,在其中輸入裝置100能夠檢測到用戶輸入(例如,由一個(gè)或多個(gè)輸入對象140提供的用戶輸入)。具體感測區(qū)域的尺寸、形狀和定位可逐個(gè) 實(shí)施例變化很大。在一些實(shí)施例中,感測區(qū)域120沿一個(gè)或多個(gè)方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中,直到信噪比阻止了足夠準(zhǔn)確的對象檢測。在各種實(shí)施例中,這個(gè)感測區(qū)域120沿具體方向延伸的距離可大約小于一毫米、幾毫米、幾厘米或更大,并且可隨著使用的感測技術(shù)類型和預(yù)期的準(zhǔn)確度顯著變化。從而,一些實(shí)施例感測的輸入包括:與輸入裝置100的任何表面都沒有接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)接觸、與和某一量的施加的力或壓力耦合的輸入裝置100的輸入表面接觸、和/或它們的組合。在各種實(shí)施例中,輸入表面可由傳感器電極駐留在其中的罩殼的表面提供、由施加在傳感器電極上的面板或任何罩殼提供等。在一些實(shí)施例中,感測區(qū)域120在投影到輸入裝置100的輸入表面上時(shí)具有矩形形狀。
輸入裝置100可利用傳感器組件和傳感技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)域120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測元件150。作為幾個(gè)非限制性示例,輸入裝置100可使用電容性、彈性、電阻性、電感性、磁性、聲學(xué)、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
一些實(shí)現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維度空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)配置成沿具體軸或平面提供輸入的投影。
在輸入裝置100的一些電容性實(shí)現(xiàn)中,施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入對象引起電場中的改變,并且在電容性耦合中產(chǎn)生可檢測的改變,這些改變可被檢測為電壓、電流等的改變。
一些電容性實(shí)現(xiàn)利用電容性感測元件的陣列或其它規(guī)則或不規(guī)則圖案以產(chǎn)生電場。在一些電容性實(shí)現(xiàn)中,單獨(dú)的感測元件可歐姆地短接在一起以形成更大的傳感器電極。一些電容性實(shí)現(xiàn)利用電阻片,該些電阻片可以是電阻均勻的。
一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入對象之間電容性耦合上改變的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各種實(shí)施例中,靠近傳感器電極的輸入對象更改靠近傳感器電極的電場,從而改變測量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中,絕對電容感測方法通過相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極并通過檢測傳感器電極與輸入對象之間的電容性耦合來操作。
一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間電容性耦合上改變的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各種實(shí)施例中,靠近傳感器電極的輸入對象更改傳感器電極之間的電場,從而改變測量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中,跨容式感測方法通過檢測一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(也稱為“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個(gè)或多個(gè)接收器傳感器電極(也稱為“接收器電極”或“接收器”)之間的電容性耦合來操作。發(fā)射器傳感器電極可相對參考電壓(例如系統(tǒng)地)進(jìn)行調(diào)制以發(fā)射發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對參考電壓保持基本恒定,以便于接收結(jié)果信號。結(jié)果信號可包括對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器信號和/或一個(gè)或多個(gè)環(huán)境干擾源(例如其它電磁信號)的(一個(gè)或多個(gè))效應(yīng)。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器,或者可配置成既發(fā)射又接收。
在圖1中,處理系統(tǒng)110被顯示為輸入裝置100的一部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件以檢測感測區(qū)域120中的輸入。處理系統(tǒng)110包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(ic)和/或其它電路組件中的部分或所有。例如,互容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括配置成用發(fā)射器傳感器電極發(fā)射信號的發(fā)射器電路和/或配置成用接收器傳感器電極接收信號的接收器電路。在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110還包括電可讀指令,諸如固件代碼、軟件代碼等等。在一些實(shí)施例中,組成處理系統(tǒng)110的組件定位在一起,諸如靠近輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件。在其它實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110的組件在物理上分開,其中一個(gè)或多個(gè)組件靠近輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件,并且一個(gè)或多個(gè)組件在別處。例如,輸入裝置100可以是耦合到臺式計(jì)算機(jī)的外圍裝置,并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運(yùn)行在臺式計(jì)算機(jī)的中央處理單元和與該中央處理單元分開的一個(gè)或多個(gè)ic(可能具有關(guān)聯(lián)的固件)上的軟件。作為另一示例,輸入裝置100可物理上集成在電話中,并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話主處理器一部分的電路和固件。在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110專用于實(shí)現(xiàn)輸入裝置100。在其它實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其它功能,諸如操作顯示屏、驅(qū)動觸覺執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
處理系統(tǒng)110可實(shí)現(xiàn)為處置處理系統(tǒng)110不同功能的模塊集合。每個(gè)模塊可包括作為處理系統(tǒng)110一部分的電路、固件、軟件或它們的組 合。在各種實(shí)施例中,可使用模塊的不同組合。示例模塊包含用于操作硬件(諸如傳感器電極和顯示屏)的硬件操作模塊、用于處理數(shù)據(jù)(諸如傳感器信號和位置信息)的數(shù)據(jù)處理模塊和用于報(bào)告信息的報(bào)告模塊。另外的示例模塊包含配置成操作(一個(gè)或多個(gè))感測元件以檢測輸入的傳感器操作模塊、配置成標(biāo)識手勢(諸如模式改變手勢)的標(biāo)識模塊和用于改變操作模式的模式改變模塊。
在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110通過引起一個(gè)或多個(gè)動作直接對感測區(qū)域120中的用戶輸入(或缺乏用戶輸入)做出響應(yīng)。示例動作包含改變操作模式以及gui動作,諸如光標(biāo)移動、選擇、菜單導(dǎo)航和其它功能。在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某一部分(例如向與處理系統(tǒng)110分開的電子系統(tǒng)的中央處理系統(tǒng),如果此類單獨(dú)的中央處理系統(tǒng)存在的話)提供有關(guān)輸入(或缺乏輸入)的信息。在一些實(shí)施例中,電子系統(tǒng)的某一部分處理從處理系統(tǒng)110接收的信息,以對用戶輸入起作用,諸如促進(jìn)全方位的動作,包含模式改變動作和gui動作。
例如,在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件以產(chǎn)生指示感測區(qū)域120中輸入(或缺乏輸入)的電信號。處理系統(tǒng)110可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息時(shí)對電信號執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如,處理系統(tǒng)110可對從傳感器電極獲得的模擬電信號進(jìn)行數(shù)字化。作為另一示例,處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或其它信號調(diào)節(jié)。作為又一示例,處理系統(tǒng)110可減去或者以其他方式將基線考慮進(jìn)去,使得該信息反映電信號與基線之間的差。作為又一些示例,處理系統(tǒng)110可確定位置信息,將輸入識別為命令,識別手寫等等。
本文所廣泛使用的“位置信息”涵蓋絕對位置、相對位置、速度、加速度和其它類型的空間信息。示范“零維”位置信息包含靠近/遠(yuǎn)離或接觸/沒有接觸信息。示范“一維”位置信息包含沿軸的位置。示范“二維”位置信息包含在平面中的移動。示范“三維”位置信息包含在空間中的瞬時(shí)或平均速度。另外的示例包含空間信息的其它表示。還可確定和/或存儲有關(guān)一種或多種類型的位置信息的歷史數(shù)據(jù),例如包含隨時(shí)間跟蹤位置、移動或瞬時(shí)速度的歷史數(shù)據(jù)。
在一些實(shí)施例中,輸入裝置100用由處理系統(tǒng)110或由某一其它處 理系統(tǒng)操作的附加輸入組件實(shí)現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供感測區(qū)域120中的輸入的冗余功能或某一其它功能。圖1示出了靠近感測區(qū)域120的按鈕130,該些按鈕可用于便于使用輸入裝置100選擇條目。其它類型的附加輸入組件包含滑動條、球、輪、開關(guān)等等。相反,在一些實(shí)施例中,輸入裝置100可在沒有其它輸入組件的情況下實(shí)現(xiàn)。
在一些實(shí)施例中,輸入裝置100包括觸摸屏界面,并且感測區(qū)域120交疊顯示屏的活動區(qū)的至少一部分。例如,輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏的基本上透明的傳感器電極,并提供關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏可以是能夠向用戶顯示視覺界面的任何類型動態(tài)顯示器,并且可包含任何類型發(fā)光二極管(led)、有機(jī)led(oled)、陰極射線管(crt)、液晶顯示器(lcd)、等離子、電致發(fā)光(el)或其它顯示技術(shù)。輸入裝置100和顯示屏可共享物理元件。例如,一些實(shí)施例可利用相同電氣組件中的一些進(jìn)行顯示和感測。作為另一示例,顯示屏可部分或總體由處理系統(tǒng)110操作。
應(yīng)該理解到,雖然本發(fā)明的許多實(shí)施例在全功能設(shè)備的上下文中描述,但本發(fā)明的機(jī)制能夠以各種各樣的形式分布為程序產(chǎn)品(例如軟件)。例如,本發(fā)明的機(jī)制可被實(shí)現(xiàn)并分布為由電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)(例如,由處理系統(tǒng)110可讀的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))上的軟件程序。此外,本發(fā)明的實(shí)施例同樣適用,不管用于執(zhí)行分布的介質(zhì)的具體類型如何。非暫態(tài)電可讀介質(zhì)的示例包含各種盤、存儲條、存儲卡、存儲模塊等等。電可讀介質(zhì)可基于閃存、光學(xué)、磁性、全息或任何其它存儲技術(shù)。
圖2例證了根據(jù)一些實(shí)施例的感測元件150的示范圖案的一部分。為了例證和描述的清楚起見,圖2示出了簡單矩形圖案的感測元件150,并未示出各種組件,諸如感測元件150與處理系統(tǒng)110之間的各種互連。布置在感測區(qū)域120下面的感測元件150可排列在電極圖案210中。電極圖案210包括第一組多個(gè)傳感器電極220和第二組多個(gè)傳感器電極230,兩組都形成在布置在襯底212上的單層上。傳感器電極230可排列在多列214中。包括每列214的傳感器電極230可線性對準(zhǔn),或者具有非線性排列,諸如z字形排列。第一組多個(gè)傳感器電極220也排列在多 列216中,其中傳感器電極220的每列216都布置在傳感器電極230的對應(yīng)列214內(nèi)。在圖2中描繪的實(shí)施例中,組成列214、216的傳感器電極220、230是矩形的,并具有共線排列。可以預(yù)見的是,電極圖案210可用排列成其它適合圖案的電極220、230配置。進(jìn)一步說,傳感器電極230的形狀可不限于矩形尺寸,并且可以是棋盤格形的(tessellated)或者近似填空的重復(fù)陣列結(jié)構(gòu)(spacefillingrepeatingarraystructure)。在各種實(shí)施例中,第一組多個(gè)傳感器電極220作為多個(gè)發(fā)射器電極(確切地說稱為“發(fā)射器電極220”)操作,并且第二組多個(gè)傳感器電極230作為多個(gè)接收器電極(確切地說稱為“接收器電極230”)操作。在另一實(shí)施例中,一組多個(gè)傳感器電極可配置成發(fā)射和接收,而另一組多個(gè)傳感器電極也可配置成發(fā)射和接收。進(jìn)一步說,處理系統(tǒng)110用第一組和/或第二組多個(gè)傳感器電極中的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極接收結(jié)果信號,同時(shí)該一個(gè)或多個(gè)傳感器電極用絕對電容性感測信號進(jìn)行調(diào)制。第一組多個(gè)傳感器電極220、第二組多個(gè)傳感器電極230或二者都可布置在感測區(qū)域120內(nèi)。電極圖案210的傳感器電極220、230可耦合到處理系統(tǒng)110。
第一組多個(gè)電極220和第二組多個(gè)電極230通常彼此歐姆隔離。也就是,一個(gè)或多個(gè)絕緣體分開第一組多個(gè)電極220和第二組多個(gè)電極230,并防止它們彼此電短接。在一些實(shí)施例中,第一組多個(gè)電極220和第二組多個(gè)電極230通過布置在它們之間的絕緣材料分開,絕緣材料可包含空氣。如上面所論述的,第一組多個(gè)電極220和第二組多個(gè)電極230布置在單個(gè)襯底212的同一側(cè)上。
在第一組多個(gè)傳感器電極220與第二組多個(gè)傳感器電極230之間的局部化電容性耦合區(qū)域可形成“電容性圖像”的“電容性像素”。第一組多個(gè)傳感器電極220和第二組多個(gè)傳感器電極230之間的電容性耦合隨著感測區(qū)域120中輸入對象的接近和運(yùn)動而改變。進(jìn)一步說,在各種實(shí)施例中,在第一組多個(gè)傳感器電極220與第二組多個(gè)傳感器電極230的每個(gè)與輸入對象之間的局部化電容性耦合可被稱為“電容性圖像”的“電容性像素”。在一些實(shí)施例中,在第一組多個(gè)傳感器電極220與第二組多個(gè)傳感器電極230的每個(gè)與輸入對象之間的局部化電容性耦合可被稱為“電容性剖面”的“電容性測量”。
處理系統(tǒng)110可包含具有傳感器電路的傳感器模塊208。傳感器模塊208可包含感測控制器250以及一個(gè)或多個(gè)源驅(qū)動器252。感測控制器250使用傳感器電路來通過使用具有一感測頻率的電容性感測信號操作傳感器電極圖案210,從而從傳感器電極圖案中的傳感器電極接收結(jié)果信號。處理系統(tǒng)110還可包括耦合到傳感器電極220、230的一個(gè)或多個(gè)復(fù)用器。來自傳感器電極220或230的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極可耦合到每個(gè)復(fù)用器,其中復(fù)用器將一個(gè)或多個(gè)傳感器電極中的至少一個(gè)耦合到感測電路和源驅(qū)動器252。進(jìn)一步說,復(fù)用器可布置在傳感器模塊208內(nèi)或傳感器模塊208外部。
確定模塊256包含固件和/或電路,并配置成根據(jù)結(jié)果信號確定電容性測量。確定模塊256可跟蹤電容性測量的改變,以檢測感測區(qū)域120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入對象,并根據(jù)電容性測量的改變,提供指示感測區(qū)域120中(一個(gè)或多個(gè))輸入對象的定位的信號。處理系統(tǒng)110可包含其它模塊配置,并且由傳感器模塊208執(zhí)行的功能一般可由處理系統(tǒng)110中的一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。處理系統(tǒng)110可包含多個(gè)模塊,并且可執(zhí)行在下面的一些實(shí)施例中所描述的其它功能。
處理系統(tǒng)110的傳感器模塊208可操作在絕對電容性感測模式或跨容式感測模式。在絕對電容性感測模式,傳感器電路中的(一個(gè)或多個(gè))接收器測量電極圖案210中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極上的電壓、電流或電荷,同時(shí)(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極用絕對電容性感測信號進(jìn)行調(diào)制以生成結(jié)果信號。確定模塊256根據(jù)結(jié)果信號生成絕對電容性測量。確定模塊256可跟蹤絕對電容性測量的改變,以檢測感測區(qū)域120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入對象。
在跨容式感測模式中,傳感器模塊208的傳感器電路中的(一個(gè)或多個(gè))發(fā)射器用電容性感測信號(在跨容式感測模式中也稱為發(fā)射器信號或已調(diào)制信號)驅(qū)動第一組多個(gè)電極220中的一個(gè)或多個(gè)。確定模塊256的傳感器電路中的(一個(gè)或多個(gè))接收器測量第二組多個(gè)電極230中的一個(gè)或多個(gè)電極上的電壓、電流或電荷以生成結(jié)果信號。結(jié)果信號包括感測區(qū)域120中(一個(gè)或多個(gè))輸入對象和電容性感測信號的效應(yīng)。確定模塊256根據(jù)結(jié)果信號生成跨容式測量。確定模塊256可跟蹤跨容式測量的改 變,以檢測感測區(qū)域120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入對象。如下面進(jìn)一步論述的,確定模塊256相對于在第二接收器電極230上接收的信號來優(yōu)先校正在第一接收器電極230上接收的信號,從而補(bǔ)償電極幾何形狀和跡線布線,它們固有地未向輸入對象提供均勻響應(yīng)。
在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110“掃描”電極圖案210以確定電容性測量。電極圖案210的每個(gè)線掃描可被稱為感測事件。在跨容式感測模式,處理系統(tǒng)110的感測控制器250可驅(qū)動第一組多個(gè)電極220發(fā)射(一個(gè)或多個(gè))發(fā)射器信號。傳感器電極圖案的線可被稱為傳感器電極的分組。線可以是行、列或傳感器電極的任何其它分組。線率指的是更新線所利用的周期,要么用于顯示更新要么用于電容性感測。復(fù)用器可用于定義掃描傳感器電極的次序。復(fù)用器可有選擇地配置哪個(gè)傳感器電極或哪些傳感器電極耦合到確定模塊256的感測電路。傳感器電路可包括多個(gè)模擬前端(afe),每個(gè)模擬前端都耦合到復(fù)用器。模擬前端可包括積分器和配置成對驅(qū)動到傳感器電極上的電荷量進(jìn)行積分的其它電路。處理系統(tǒng)110的感測控制器250可操作第一組多個(gè)電極220,使得一次一個(gè)發(fā)射器電極發(fā)射,或者多個(gè)發(fā)射器電極同時(shí)發(fā)射。在多個(gè)發(fā)射器電極同時(shí)發(fā)射的情況下,這多個(gè)發(fā)射器電極可發(fā)射同一發(fā)射器信號,并有效地產(chǎn)生更大的發(fā)射器電極,或者這多個(gè)發(fā)射器電極可發(fā)射不同發(fā)射器信號。例如,多個(gè)發(fā)射器電極可根據(jù)一個(gè)或多個(gè)編碼方案發(fā)射不同發(fā)射器信號,這些編碼方案使能夠獨(dú)立確定它們對第二組多個(gè)電極230的結(jié)果信號的組合影響。在絕對電容性感測模式,處理系統(tǒng)110的確定模塊256可一次從一個(gè)傳感器電極220、230接收結(jié)果信號,或者一次從多個(gè)傳感器電極220、230接收結(jié)果信號。在任一模式下,處理系統(tǒng)110的感測控制器250可單個(gè)或共同操作第二組多個(gè)電極230,以獲取結(jié)果信號。在絕對電容性感測模式,處理系統(tǒng)110的感測控制器250可同時(shí)驅(qū)動沿一個(gè)或多個(gè)軸的所有電極。在一些示例中,處理系統(tǒng)110可驅(qū)動沿一個(gè)軸的電極(例如沿第一組多個(gè)傳感器電極220),同時(shí)沿另一軸的電極用屏蔽信號、防護(hù)信號等來進(jìn)行驅(qū)動。在一些示例中,沿一個(gè)軸的一些電極和沿另一軸的一些電極可被同時(shí)驅(qū)動。
在跨容式感測模式中,處理系統(tǒng)110的確定模塊256可使用結(jié)果信 號來確定在電容性像素處的電容性測量。來自電容性像素的一組測量形成表示在像素處的電容性測量的“電容性圖像”(也稱為“電容性幀”)。處理系統(tǒng)110的確定模塊256可在多個(gè)時(shí)段上獲取多個(gè)電容性圖像(即,感測事件),并且可確定電容性圖像之間的差異,以導(dǎo)出有關(guān)感測區(qū)域120中輸入的信息。例如,處理系統(tǒng)110的確定模塊256可使用在連續(xù)時(shí)段上獲取的連續(xù)電容性圖像來跟蹤一個(gè)或多個(gè)輸入對象進(jìn)入、退出感測區(qū)域120和在感測區(qū)域120內(nèi)的(一個(gè)或多個(gè))運(yùn)動。
在絕對電容性感測模式中,處理系統(tǒng)110的確定模塊256可使用結(jié)果信號來確定沿傳感器電極220的軸和/或傳感器電極230的軸(例如,沿一個(gè)或多個(gè)列或行)的電容性測量。一組此類測量形成表示沿該軸的電容性測量的“電容性剖面”。處理系統(tǒng)110的確定模塊256可在多個(gè)時(shí)段上獲取沿一個(gè)軸或兩個(gè)軸的多個(gè)電容性剖面,并且可確定電容性剖面之間的差異,以導(dǎo)出有關(guān)感測區(qū)域120中輸入的信息。例如,處理系統(tǒng)110的確定模塊256可使用在連續(xù)時(shí)段上獲取的連續(xù)電容性剖面來跟蹤感測區(qū)域120內(nèi)輸入對象的定位或接近。在其它實(shí)施例中,每個(gè)傳感器電極可以是電容性圖像的電容性像素,并且絕對電容性感測模式可用于生成(一個(gè)或多個(gè))電容性圖像,作為電容性剖面的補(bǔ)充或替換。
輸入裝置100的基線電容是與感測區(qū)域120中沒有輸入對象關(guān)聯(lián)的電容性圖像或電容性剖面?;€電容隨環(huán)境和操作條件改變,并且處理系統(tǒng)110的確定模塊256能以各種方式估計(jì)基線電容。例如,在一些實(shí)施例中,當(dāng)確定在感測區(qū)域120中沒有輸入對象時(shí),處理系統(tǒng)110的確定模塊256獲取“基線圖像”或“基線剖面”,并使用那些基線圖像或基線剖面作為基線電容的估計(jì)。確定模塊256可在電容性測量中將基線電容考慮進(jìn)去,并且從而,電容性測量可被稱為“δ電容性測量”。從而,本文所使用的術(shù)語“電容性測量”涵蓋相對于所確定基線的δ測量。
通過掃描感測區(qū)域120上的所有電容性像素來獲得完整電容性幀所需的時(shí)間除以考慮周到的(discreet)電容性掃描事件的數(shù)量定義了電容性感測幀率。電容性感測幀報(bào)告率基于傳感器模塊208的工作周期(dutycycle)以及由與輸入裝置100通信的電子系統(tǒng)的主機(jī)裝置所指示的工作周期。如上面所論述的,對于電容性感測幀率而言,有利的是保持基本上 恒定,即使在顯示刷新率改變時(shí)。下面進(jìn)一步詳述保持相當(dāng)恒定電容性感測幀率的方法。
在一些觸摸屏實(shí)施例中,第一組多個(gè)傳感器電極220和第二組多個(gè)傳感器電極230中的至少一個(gè)包括在更新顯示屏的顯示器時(shí)使用的顯示裝置280的一個(gè)或多個(gè)顯示電極,諸如“vcom”電極(公共電極)、柵電極、源電極、陽極電極和/或陰極電極的一段或多段。顯示裝置280的面板的每條線的更新或刷新可被稱為顯示線更新事件。這些顯示電極可布置在適當(dāng)顯示屏襯底上。例如,顯示電極在一些顯示屏(例如,平面內(nèi)切換(ips)、邊緣場切換(ffs)或平面到線切換(pls)有機(jī)發(fā)光二極管(oled))中可布置在透明襯底(玻璃襯底、tft玻璃或任何其它透明材料)上、布置在一些顯示屏(例如,圖案垂直對準(zhǔn)(pva)或多域垂直對準(zhǔn)(mva))的濾色器玻璃的底部、布置在發(fā)射層(oled)之上等。耦合到傳感器電極220、230的導(dǎo)電布線跡線240可布置在與傳感器電極220、230相同的襯底212層上。顯示電極也可被稱為“組合電極”,因?yàn)轱@示電極執(zhí)行顯示更新和電容性感測的功能。在各種實(shí)施例中,第一組多個(gè)傳感器電極220和第二組多個(gè)傳感器電極230中的每個(gè)傳感器電極都包括一個(gè)或多個(gè)組合電極。在其它實(shí)施例中,第一組多個(gè)傳感器電極220中的至少兩個(gè)傳感器電極或第二組多個(gè)傳感器電極230中的至少兩個(gè)傳感器電極可共享至少一個(gè)組合電極。更進(jìn)一步,在一個(gè)實(shí)施例中,第一組多個(gè)傳感器電極220和第二組多個(gè)傳感器電極230二者都布置在顯示屏襯底上的顯示堆棧內(nèi)。此外,顯示堆棧中的傳感器電極220、230中的至少一個(gè)可包括組合電極。然而,在其它實(shí)施例中,僅第一組多個(gè)傳感器電極220或第二組多個(gè)傳感器電極230(而非二者)布置在顯示堆棧內(nèi),同時(shí)其它傳感器電極在顯示堆棧外側(cè)(例如,布置在濾色器玻璃的相對側(cè))。
在一實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110包括單個(gè)集成控制器(諸如專用集成電路(asic)),其至少將感測控制器250、源驅(qū)動器252、同步模塊254和確定模塊256形成在單個(gè)ic芯片上。在另一實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110可包含多個(gè)集成電路(ic)芯片,其中感測控制器250、源驅(qū)動器252和同步模塊254(以及可選地確定模塊256)可被劃分在兩個(gè)或更多ic芯片之間。例如,至少感測控制器250和同步模塊254可被配置為一個(gè)集成電路芯片。 在一些實(shí)施例中,傳感器模塊208的第一部分可在一個(gè)集成電路上,而傳感器模塊208的第二部分可在第二集成電路上。在此類實(shí)施例中,第一集成電路和第二集成電路中的至少一個(gè)至少包括其它模塊(諸如,觸摸驅(qū)動器模塊和/或顯示器(即源)驅(qū)動器模塊)的部分。在各種實(shí)施例中,其中處理系統(tǒng)110包括多個(gè)集成電路,該多個(gè)集成電路包括定時(shí)控制器(tcon)和源驅(qū)動器集成電路。定時(shí)控制器配置成從與輸入裝置100通信的電子系統(tǒng)的主機(jī)裝置接收顯示更新數(shù)據(jù)和感測配置數(shù)據(jù)。定時(shí)控制處理接收的顯示更新數(shù)據(jù)和感測配置數(shù)據(jù),并將處理的數(shù)據(jù)傳遞到每一個(gè)源驅(qū)動器集成電路。源驅(qū)動器集成電路包括一個(gè)或多個(gè)源驅(qū)動器,每個(gè)源驅(qū)動器都耦合顯示裝置的源線并配置成驅(qū)動顯示裝置的源線以進(jìn)行顯示更新。進(jìn)一步說,源驅(qū)動器集成電路可包括配置成調(diào)制傳感器電極和/或從傳感器電極接收結(jié)果信號以進(jìn)行電容性感測的感測電路。定時(shí)控制器、源驅(qū)動器或主機(jī)可包括配置成處理結(jié)果信號以確定位置信息的確定模塊256。源驅(qū)動器集成電路可配置成向定時(shí)控制器傳遞原始感測數(shù)據(jù)、部分處理的感測數(shù)據(jù)或位置信息以便進(jìn)一步處理,或者定時(shí)控制器可將這個(gè)信息直接傳遞到主機(jī)。在其它實(shí)施例中,定時(shí)控制可配置成處理從源驅(qū)動器集成電路接收的感測數(shù)據(jù)以確定一個(gè)或多個(gè)輸入對象的位置信息。在各種實(shí)施例中,每個(gè)源驅(qū)動器集成電路可包括多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)、圖像灰度控制、源緩沖器、vcom參考、數(shù)據(jù)接收器、緩沖器、調(diào)制器、afe等中的一個(gè)或多個(gè)。定時(shí)控制器可包括幀緩沖器(全部或部分)、主機(jī)數(shù)據(jù)接收器、門控、確定模塊等中的一個(gè)或多個(gè)。功率管理集成電路可耦合到定時(shí)控制器和每個(gè)源驅(qū)動集成電路中的至少一個(gè),并且可配置成提供高門電壓、低門電壓、vcom電壓、顯示電壓供給調(diào)制等。
圖3是在圖2中例證的傳感器電極220、230的圖案的放大部分,例證了傳感器電極220、230的共線列214、216的三個(gè)毗鄰對。為了便于說明,共線列214、216的三個(gè)毗鄰對在下文稱為傳感器列302、傳感器列304和傳感器列306。傳感器列302、304、306一般平行,或者備選地,一般彼此偏移對準(zhǔn),從而作為傳感器電極的重復(fù)圖案的一部分。傳感器列304布置在傳感器列302與傳感器列306之間。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述組成傳感器列304的傳感器電極220、230。傳感器 列302、306類似地排列。
包括傳感器列304的列214內(nèi)的毗鄰傳感器電極220具有定義發(fā)射器電極接收袋308的幾何形狀。發(fā)射器電極接收袋308的尺寸定成允許作為傳感器列304一部分的列216的發(fā)射器電極230之一被布置在發(fā)射器電極接收袋308中。發(fā)射器電極接收袋308可大體上定義在毗鄰傳感器電極220之一內(nèi),或部分定義在毗鄰傳感器電極220二者內(nèi)。
此外參考在圖4中描繪的列304的放大部分,毗鄰傳感器電極220具有對立面402、404。每個(gè)面402、404都包含凹槽406、408。布置在毗鄰傳感器電極220之間的發(fā)射器電極230的一部分延伸到每個(gè)凹槽406、408中。
傳感器列304內(nèi)的傳感器電極220、230之間的排列也可被描述為:列216內(nèi)的每個(gè)發(fā)射器電極230與傳感器列304的毗鄰接收器電極220交錯(cuò)。以此方式,傳感器列304的發(fā)射器電極230通過傳感器列304的接收器電極220屏蔽毗鄰傳感器列302、306的接收器電極220。在此公開的上下文中,術(shù)語“屏蔽”意圖暗指:主體發(fā)射器電極230的傳感器列304的接收器電極220物理上存在于該主體發(fā)射器電極230與毗鄰傳感器列302、306的接收器電極220之間,除了提供用于對電跡線224進(jìn)行布線的相對小間隙之外,如下面進(jìn)一步論述。通過公共列內(nèi)的接收器電極220屏蔽發(fā)射器電極230減少了到布置在毗鄰列內(nèi)的其它接收器電極220的寄生電容耦合。
如上面所論述的,在毗鄰傳感器列302、304、306的發(fā)射器電極230與接收器電極220之間或在感測元件150與電跡線224之間沒有布置接地或屏蔽電極。與其它單層傳感器相比較,省略接地或屏蔽電極顯著增加了發(fā)射器電極230與接收器電極220之間的電容性耦合的總體敏感性。
圖5是在圖1輸入裝置100中可利用的發(fā)射器電極230和接收器電極220的列304的備選實(shí)施例的放大的部分平面視圖。在圖5中描繪的實(shí)施例中,一個(gè)接收器電極220的面402可包含將發(fā)射器電極230與毗鄰傳感器列(例如在圖3中例證的傳感器列302、306)之一屏蔽的突起或手指502,而列214的毗鄰接收器電極220的面404可包含將發(fā)射器電極230與另一毗鄰傳感器列屏蔽的突起或手指504。用不同方式描述,手指 502、504以隔開的方式交疊,以在毗鄰接收器電極220的對立面402、404之間形成發(fā)射器電極接收袋308。預(yù)期的是可利用其它幾何形狀的電極220、230來屏蔽發(fā)射器電極230與毗鄰傳感器列之一,而無需使用在常規(guī)裝置中共有的接地或屏蔽電極。
返回到圖3和圖4,在傳感器列304的接收器電極220的列214內(nèi),接收器電極220被電耦合以形成多個(gè)電分開組。在圖3中描繪的實(shí)施例中,第一組多個(gè)接收器電極220可耦合在一起以形成包括傳感器列304的列214內(nèi)的第一組360,而第二組多個(gè)接收器電極220可耦合在一起以形成包括傳感器列304的列214內(nèi)的第二組362。
通過布線跡線240耦合到處理系統(tǒng)110的第一組360的接收器電極220可通過布線跡線364串聯(lián)耦合在一起。在一個(gè)示例中,跡線364串聯(lián)耦合第一組360的接收器電極220。通過布線跡線240耦合到處理系統(tǒng)110的第二組362的接收器電極220可通過布線跡線366串聯(lián)耦合在一起。在一個(gè)示例中,跡線366串聯(lián)耦合第二組362的接收器電極220。跡線364、366形成在與感測元件150(即,電極220、230)相同的襯底212上,這降低了制造成本。跡線364、366布線在毗鄰接收器電極220的面402、404之間,其中一個(gè)接收器電極屬于第一組360和第二組362中的每組。在一個(gè)示例中,跡線364、366通過發(fā)射器電極接收袋308布線,并且在一些實(shí)施例中,布線到至少一個(gè)凹槽406、408中。在組360、362內(nèi)的接收器電極對內(nèi)的跡線364、366的蛇形布線增加了感測期間的電容性耦合,這通過響應(yīng)于在感測區(qū)域120中存在輸入對象140而提供更魯棒信號來改進(jìn)了傳感器性能。
由于跡線和耦合到跡線的接收器電極220基本上圍繞發(fā)射器電極230,因此與接收器電極220(所述接收器電極220具有耦合到布置在驅(qū)動發(fā)射器電極230與接收器電極220之間的不同組接收器電極220的跡線)接收的信號形成對比,在第一組360的發(fā)射器電極230與接收器電極220之間存在跡線364以及類似地在第二組362的發(fā)射器電極230與接收器電極220之間存在跡線364可使一些接收器電極220響應(yīng)于驅(qū)動到那個(gè)發(fā)射器電極230上的信號而接收更強(qiáng)的結(jié)果信號。從而,某些行的接收器電極220與其它行的接收器電極220相比較將具有更強(qiáng)的信號響應(yīng)。 例如,每個(gè)發(fā)射器電極230具有一個(gè)毗鄰的“強(qiáng)”接收器電極220和耦合到該電極的基本上圍繞該發(fā)射器電極230的跡線之一,以及通過強(qiáng)接收器電極220的跡線與發(fā)射器電極230分開的一個(gè)毗鄰的“弱”接收器電極220。在下面論述的圖6-7中,示意性例證了接收器電極220的“強(qiáng)”行與“較弱”行之間的響應(yīng)差異。
圖6是當(dāng)輸入對象140存在于輸入裝置100的感測區(qū)域120的第一定位中時(shí)例證輸入裝置100的響應(yīng)的寄存器圖600的一部分的示意圖。圖7是例證對應(yīng)于在圖6中例證的寄存器圖600的信號響應(yīng)與位置關(guān)系的圖表。信號響應(yīng)的幅度被繪制在y軸上,而列內(nèi)的行位置被繪制在x軸上。
部分寄存器圖600例證了包括感測元件150的許多列中的三(3)列的一部分。在圖6中表示的3列可以是列302、304、306,或者感測元件150的任何其它列。寄存器圖600中的每個(gè)正方形表示與在輸入裝置100的接收器電極220與發(fā)射器電極230之間定義的電容性感測像素之一對應(yīng)的感測區(qū)域120中的定位。布置在寄存器圖600的每個(gè)正方形中的數(shù)字值表示與感測區(qū)域120中的那個(gè)定位對應(yīng)的接收器電極220接收的信號。在圖6中示出的示例中,輸入對象140基本上在接收器電極220上面與輸入裝置100對接,如寄存器圖600的位置602中示出的高信號63所例證的。輸入對象140不在毗鄰位置602的位置604、606上面。因?yàn)閷?yīng)于位置602的接收器電極220是弱接收器電極220,因此正好在對應(yīng)于寄存器圖600的位置602的接收器電極220上面和下面的列的多行中的接收器電極220也將具有相對強(qiáng)的信號。例如,對應(yīng)于正好在寄存器圖600的位置602上面的位置604的接收器電極220可具有30的信號幅度,而對應(yīng)于正好在寄存器圖600的位置602下面的位置606的接收器電極220可具有31的信號幅度。在位置604、606相對于輸入裝置100的其它定位的相對高的信號導(dǎo)致相對平的信號響應(yīng),如在圖8中例證的對應(yīng)信號跡線700所看到的。因?yàn)樵谖恢?02的信號實(shí)際上對應(yīng)于輸入對象140在位置602的實(shí)際存在,因此對應(yīng)于位置602的信號可被稱為真信號。因?yàn)樵谖恢?04、606的相對高的信號不對應(yīng)于輸入裝置在位置604、606的實(shí)際存在,因此對應(yīng)于位置604、606的信號可被稱為假信號。
由寄存器圖600和信號跡線700例證的平信號響應(yīng)可通過利用處理系統(tǒng)110處理信號來解耦強(qiáng)行和弱行的信號從而進(jìn)行改進(jìn)。解耦強(qiáng)行和弱行的信號提供了恢復(fù)真實(shí)觸摸剖面的更魯棒觸摸信號。信號可由處理系統(tǒng)110處理來利用算法解耦由強(qiáng)行和弱行接收的信號,以便執(zhí)行如下所列至少一項(xiàng)或多項(xiàng):(1)移除或減少假信號;和(2)增強(qiáng)真信號。
圖8是在信號已經(jīng)由處理系統(tǒng)110處理以解耦強(qiáng)行和弱行之后例證當(dāng)輸入對象140存在于輸入裝置100的感測區(qū)域120的第一定位中時(shí)輸入裝置100的響應(yīng)的寄存器圖800的一部分的示意圖。圖9是例證對應(yīng)于在圖8中例證的寄存器圖800的信號響應(yīng)與位置關(guān)系的圖表。信號響應(yīng)的幅度被繪制在y軸上,而列內(nèi)的行位置被繪制在x軸上。
圖8中例證的寄存器圖800的部分對應(yīng)于圖6中例證的寄存器圖600的部分。在圖8中示出的示例中,在位置602的信號幅度已經(jīng)從在寄存器圖600的位置602示出的幅度63增強(qiáng)到107。此外,在位置604的信號幅度已經(jīng)從在寄存器圖600的位置604示出的幅度30減小到26,而在位置606的信號已經(jīng)從在寄存器圖600的位置606示出的幅度31減小到幅度6。從而,如圖9中示出的跡線900所例證的,由寄存器圖800和信號跡線900例證的響應(yīng)清晰示出了在位置602的波浪峰值,其指示輸入對象140在感測區(qū)域120內(nèi)的實(shí)際位置。通過比較,由在圖9中示出的跡線900例證的校正信號與在圖7中示出的跡線700相比較提供了基本上改進(jìn)的位置準(zhǔn)確性,以減少假信號并增強(qiáng)真信號。
返回到圖2,處理系統(tǒng)110的傳感器模塊208將感測信號驅(qū)動到發(fā)射器電極230。傳感器模塊208然后從接收器電極220接收結(jié)果信號。當(dāng)接收器電極220被掃描以接收結(jié)果信號時(shí),傳感器模塊208確定結(jié)果信號是正在從強(qiáng)接收器電極220還是正在從弱接收器電極220接收。傳感器模塊208可根據(jù)與正在掃描哪個(gè)接收器電極220相關(guān)的信息以及跡線、發(fā)射器和接收器電極的對應(yīng)幾何配置的知識來進(jìn)行強(qiáng)還是弱的確定。
如果正在從強(qiáng)電極220接收結(jié)果信號,則結(jié)果信號使用積分器進(jìn)行處理,并隨后提供給確定模塊256。結(jié)果信號可以模擬形式或數(shù)字形式提供。
如果正在從弱電極220接收結(jié)果信號,則結(jié)果信號被提供給校正模 塊248,校正模塊如上所述校正信號。校正模塊248可布置在與傳感器模塊208相同的集成電路芯片中、包含在另一集成電路芯片中或?qū)崿F(xiàn)為駐留在確定模塊256或其它定位中的軟件和/或固件。在一個(gè)示例中,校正模塊248可包含濾波器258,濾波器258具有執(zhí)行如下所列至少一項(xiàng)或二者的電路:(1)移除或減少假信號,和(2)增強(qiáng)真信號。濾波器258可被設(shè)置成將假信號減少預(yù)定量。濾波器258減少假信號的預(yù)定量可在初始過程中(例如在制造時(shí))設(shè)置。初始過程可包含經(jīng)由測試協(xié)議確定假信號的量,然后響應(yīng)于該量設(shè)置濾波器。在另一示例中,濾波器258減少假信號的預(yù)定量可使用調(diào)諧因子設(shè)置。調(diào)諧因子可在制造期間、在初始過程期間或在使用輸入裝置期間設(shè)置。調(diào)諧因子可選自校正模塊248訪問的查找表。調(diào)諧因子可被提供給校正模塊248的濾波器258、主機(jī)處理器260或耦合到處理系統(tǒng)110的電子系統(tǒng)170內(nèi)的其它源。調(diào)諧因子可設(shè)置一次,可定期設(shè)置,或根據(jù)需要更新。
在確定模塊256的處理器254中執(zhí)行校正模塊248的濾波功能的實(shí)施例中,來自弱接收器電極220的合成信號可在傳感器模塊208中轉(zhuǎn)換,并以數(shù)字形式提供給處理器254。例如,處理器254可接收合成信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換,該數(shù)字轉(zhuǎn)換包含假信號和真信號中的至少一個(gè)或二者;處理器254可處理數(shù)字轉(zhuǎn)換信號,生成執(zhí)行如下所列至少一項(xiàng)或二者的校正信號:(1)移除或減少與假信號相關(guān)的信息和(2)增強(qiáng)與真信號相關(guān)的信息;以及處理器254可根據(jù)校正信號確定位置信息。
圖10是用于操作輸入裝置(諸如上面描述的輸入裝置100以及其它裝置)的方法1000的流程圖。方法1000開始于操作1002:在非顯示更新周期期間將感測信號驅(qū)動到多個(gè)傳感器電極220、230上進(jìn)行電容性感測。感測信號可被提供給傳感器電極220、230中的一個(gè)或多個(gè),以便操作在跨容式感測或絕對感測技術(shù)下。在操作1002,傳感器模塊208選擇一個(gè)或多個(gè)第一發(fā)射器電極230,將感測信號驅(qū)動到選擇的第一發(fā)射器電極230上,選擇另一組一個(gè)或多個(gè)第二發(fā)射器電極230,將感測信號驅(qū)動到選擇的第二發(fā)射器電極230上,并重復(fù)選擇和驅(qū)動操作,直到已經(jīng)掃描過組成預(yù)先定義列的感測元件的所有行的發(fā)射器電極230為止。
在操作1004,傳感器模塊208確定輸入裝置100是正在利用弱接收 器電極230還是強(qiáng)接收器電極230接收信號。
如果輸入裝置100正利用強(qiáng)接收器電極230接收信號,則在操作1006,傳感器模塊208將接收信號(或其數(shù)字轉(zhuǎn)換)提供給確定模塊256,以便確定模塊256確定輸入對象140的位置,而沒有校正在強(qiáng)接收器電極230上接收的信號。在一個(gè)實(shí)施例中,確定模塊256通過不使合成信號通過傳感器模塊208的濾波器258來處理信號而無需校正信號。
如果輸入裝置100正利用弱接收器電極230接收信號,則在操作1008,傳感器模塊208校正在弱接收器電極230上接收的信號。在操作1008校正信號可包含處理使用弱接收器電極220獲取的合成信號,以實(shí)現(xiàn)如下所列至少一項(xiàng)或二者:(1)移除或減少假信號和(2)增強(qiáng)真信號。校正信號可包含在操作1008引導(dǎo)信號通過濾波器258以便如上所述處理信號。備選地,校正信號可包含在操作1008在確定模塊256中數(shù)字化處理信號以按如上所述校正信號。
在可選的操作1010,在顯示更新周期期間更新與輸入裝置集成的顯示器,以便進(jìn)行電容感測。在一個(gè)示例中,顯示更新周期可在時(shí)間上與非顯示更新分開。在另一示例中,顯示更新周期可在時(shí)間上與非顯示更新交疊。在另一示例中,顯示更新周期可與非顯示更新同時(shí)發(fā)生。
從而,呈現(xiàn)了本文闡述的實(shí)施例和示例,以便最佳地說明按照本技術(shù)的實(shí)施例及其具體應(yīng)用,并且由此使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和使用本技術(shù)。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,已經(jīng)僅為了例證和示例的目的呈現(xiàn)了前述描述和示例。所闡述的描述并不打算是窮盡的,或?qū)⒈竟_限制于所公開的精確形式。
鑒于上述內(nèi)容,本公開的范圍由附隨的權(quán)利要求書確定。