電容感測(cè)裝置中的干擾減輕的制作方法
【專利摘要】一種電容感測(cè)裝置中的干擾減輕。在一示例中，一種用于電容感測(cè)裝置的處理系統(tǒng)包括傳感器模塊，其具有耦合到第一多個(gè)傳感器電極的傳感器電路。傳感器模塊配置成從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。傳感器模塊還配置成在多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移。處理系統(tǒng)還包括確定模塊，其配置成基于所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。
【專利說明】
電容感測(cè)裝置中的干擾減輕
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開的實(shí)施例一般涉及電容感測(cè)，以及更具體來說涉及電容感測(cè)裝置中的干擾減輕。
【背景技術(shù)】
[0002]包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括常常通過表面來區(qū)分的感測(cè)區(qū)，其中接近傳感器裝置確定一個(gè)或多個(gè)輸入物體的存在、位置和/或運(yùn)動(dòng)。接近傳感器裝置可用來提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置(例如筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)中集成的或者作為其外設(shè)的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常用于較小計(jì)算系統(tǒng)(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]預(yù)期用于減輕電容感測(cè)裝置中的干擾的技術(shù)。在一實(shí)施例中，一種用于電容感測(cè)裝置的處理系統(tǒng)包括傳感器模塊，其具有耦合到第一多個(gè)傳感器電極的傳感器電路。傳感器模塊配置成從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。傳感器模塊還配置成在多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移。處理系統(tǒng)還包括確定模塊，其配置成基于所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。
[0004]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種操作具有多個(gè)傳感器電極的電容感測(cè)裝置的方法包括從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。該方法還包括在多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移。該方法還包括基于所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。
[0005]在另一個(gè)實(shí)施例中，一種輸入裝置包括多個(gè)傳感器電極以及耦合到多個(gè)傳感器電極的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)配置成從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。處理系統(tǒng)還配置成在多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移。處理系統(tǒng)還配置成基于所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。
【附圖說明】
[0006]為了能夠詳細(xì)了解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實(shí)施例進(jìn)行以上概述的對(duì)本發(fā)明的更具體描述，在附圖中示出實(shí)施例的一部分。但是要注意，附圖僅示出本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且因此不是要被理解為限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其他同樣有效的實(shí)施例。
[0007]圖1是按照本文所述的一個(gè)實(shí)施例的示范輸入裝置的框圖。
[0008]圖2A-2B示出按照本文所述實(shí)施例的感測(cè)元件的示范圖案的部分。
[0009]圖3是示出按照一實(shí)施例的處理系統(tǒng)的更詳細(xì)視圖的框圖。
[0010]圖4是示出按照一實(shí)施例、操作具有多個(gè)傳感器電極的電容感測(cè)裝置的方法的流程圖。
[0011]為了便于理解，相同的參考標(biāo)號(hào)在可能的情況下用于表示附圖共同的相同單元。預(yù)期一個(gè)實(shí)施例中公開的單元可有利地用于其他實(shí)施例而無需具體說明。這里所參照的附圖不應(yīng)當(dāng)被理解為按比例繪制，除非另加說明。另外，附圖通常經(jīng)過簡(jiǎn)化，并且為了呈現(xiàn)和說明的清楚起見而省略細(xì)節(jié)或組件。附圖和論述用于說明以下所述的原理，其中相似標(biāo)號(hào)表示相似單元。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1是按照本發(fā)明的實(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)(未示出)提供輸入。如本文檔所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”或(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，例如臺(tái)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、萬維網(wǎng)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)包括合成輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨(dú)立操縱桿或按鍵開關(guān)的物理鍵盤。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機(jī))之類的外圍設(shè)備。其他示例包括遠(yuǎn)程終端、售貨亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺(tái)、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器和播放器、例如電視機(jī)、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機(jī))。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。
[0013]輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分隔。適當(dāng)?shù)?，輸入裝置100可使用下列的任一個(gè)或多個(gè)與電子系統(tǒng)的部分進(jìn)行通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無線互連。示例包括12(^?1、？3/2、通用串行總線(10)、藍(lán)牙、1^和1^^。
[0014]圖1中，輸入裝置100示為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)配置成感測(cè)由一個(gè)或多個(gè)輸入物體140在感測(cè)區(qū)120中提供的輸入，如圖1所示。
[0015]感測(cè)區(qū)120包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置100能夠檢測(cè)用戶輸入(例如由一個(gè)或多個(gè)輸入物體140所提供的用戶輸入)。特定感測(cè)區(qū)的尺寸、形狀和位置可逐個(gè)實(shí)施例極大地改變。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)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，直到信噪比阻止充分準(zhǔn)確的物體檢測(cè)。在各個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)感測(cè)區(qū)120沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的感測(cè)技術(shù)的類型和預(yù)期的精度而極大地改變。因此，一些實(shí)施例感測(cè)包括沒有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個(gè)量的外加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸和/或它們的組合的輸入。在各個(gè)實(shí)施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的夾層結(jié)構(gòu)面板等，來提供輸入表面。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)120在投影到輸入裝置100的輸入表面時(shí)具有矩形形狀。
[0016]輸入裝置100可利用傳感器組件和感測(cè)技術(shù)的任何組合來檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測(cè)用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件。作為若干非限制性示例，輸入裝置100可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁、聲、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
[0017]一些實(shí)現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。
[0018]在輸入裝置100的一些電容實(shí)現(xiàn)中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場(chǎng)。附近的輸入物體引起電場(chǎng)的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測(cè)變化，其可作為電壓、電流等的變化來檢測(cè)。
[0019]—些電容實(shí)現(xiàn)利用電容感測(cè)元件的陣列或者其他規(guī)則或不規(guī)則圖案來創(chuàng)建電場(chǎng)。在一些電容實(shí)現(xiàn)中，獨(dú)立感測(cè)元件可歐姆地短接在一起，以形成較大傳感器電極。一些電容實(shí)現(xiàn)利用電阻片，其可以是電阻均勻的。
[0020]—些電容實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合的變化的“自電容”或(或“絕對(duì)電容”)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極附近的電場(chǎng)，因而改變所測(cè)量電容耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，絕對(duì)電容感測(cè)方法通過相對(duì)參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調(diào)制傳感器電極以及通過檢測(cè)傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合進(jìn)行操作。
[0021]—些電容實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容耦合的變化的“互電容”(或“跨電容，，)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極之間的電場(chǎng)，因而改變所測(cè)量電容耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，跨電容感測(cè)方法通過下列步驟進(jìn)行操作:檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(又稱作“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(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合。發(fā)射器傳感器電極可相對(duì)于參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調(diào)制，以傳送發(fā)射器信號(hào)。接收器傳感器電極可相對(duì)于參考電壓基本上保持為恒定，以促進(jìn)所產(chǎn)生信號(hào)的接收。所產(chǎn)生信號(hào)可包括與一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器信號(hào)和/或與一個(gè)或多個(gè)環(huán)境干擾源(例如其他電磁信號(hào))對(duì)應(yīng)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，或者可配置成既傳送又接收。
[0022]圖1中，處理系統(tǒng)110示為輸入裝置100的組成部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)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)的部分或全部和/或其他電路組件。(例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括:發(fā)射器電路，配置成采用發(fā)射器傳感器電極來傳送信號(hào)；和/或接收器電路，配置成采用接收器傳感器電極來接收信號(hào))。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼等。在一些實(shí)施例中，組成處理系統(tǒng)110的組件共同位于例如輸入裝置100的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件的附近。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的組件在物理上是獨(dú)立的，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(cè)元件，而一個(gè)或多個(gè)組件在其他位置。例如，輸入裝置100可以是耦合到臺(tái)式計(jì)算機(jī)的外設(shè)，并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運(yùn)行于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的中央處理器上的軟件以及與中央處理器分隔的一個(gè)或多個(gè)IC(也許具有關(guān)聯(lián)固件)。作為另一個(gè)示例，輸入裝置100可在物理上集成到電話中，并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話的主處理器的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。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其他功能，例如操作顯示屏幕、驅(qū)動(dòng)觸覺致動(dòng)器等。
[0023]處理系統(tǒng)110可實(shí)現(xiàn)為操控處理系統(tǒng)110的不同功能的一組模塊。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或者其組合。在各個(gè)實(shí)施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包括:硬件操作模塊，用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件；數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理諸如傳感器信號(hào)和位置信息之類的數(shù)據(jù)；以及報(bào)告模塊，用于報(bào)告信息。其他示例模塊包括:傳感器操作模塊，配置成操作感測(cè)元件以檢測(cè)輸入;識(shí)別模塊，配置成識(shí)別例如模式變更手勢(shì)等的手勢(shì)；以及模式變更模塊，用于變更操作模式。
[0024]在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110直接通過引起一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作，來響應(yīng)感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入(或者沒有用戶輸入)。示例動(dòng)作包括變更操作模式以及諸如光標(biāo)移動(dòng)、選擇、菜單導(dǎo)航和其他功能之類的GUI動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某個(gè)部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)110分隔的中央處理系統(tǒng)，若這種獨(dú)立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒有輸入)有關(guān)的信息。在一些實(shí)施例中，電子系統(tǒng)的某個(gè)部分處理從處理系統(tǒng)110所接收的信息，以便對(duì)用戶輸入起作用，例如促進(jìn)全系列的動(dòng)作，包括模式變更動(dòng)作和GUI動(dòng)作。
[0025]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(cè)元件，以便產(chǎn)生指示感測(cè)區(qū)120中的輸入(或者沒有輸入)的電信號(hào)。處理系統(tǒng)110可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息中對(duì)電信號(hào)執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可數(shù)字化從傳感器電極所得到的模擬電信號(hào)。作為另一個(gè)示例，處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或者其他信號(hào)調(diào)節(jié)。作為又一個(gè)示例，處理系統(tǒng)110可減去或者以其他方式考慮基準(zhǔn)，使得信息反映電信號(hào)與基準(zhǔn)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(shí)別為命令，識(shí)別筆跡等。
[0026]如本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對(duì)位置、相對(duì)位置、速度、加速度和其他類型的空間信息。示范“零維”位置信息包括近/遠(yuǎn)或接觸/無接觸信息。示范“一維”位置信息包括沿軸的位置。示范“二維”位置信息包括平面中的運(yùn)動(dòng)。示范“三維”位置信息包括空間中的瞬時(shí)或平均速度。其他示例包括空間信息的其他表示。還可確定和/或存儲(chǔ)與一種或多種類型的位置信息有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，包括例如隨時(shí)間來跟蹤位置、運(yùn)動(dòng)或者瞬時(shí)速度的歷史數(shù)據(jù)。
[0027]在一些實(shí)施例中，輸入裝置100采用由處理系統(tǒng)110或者由另外某種處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來實(shí)現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供用于感測(cè)區(qū)120中的輸入的冗余功能性或者某種其他功能性。圖1示出感測(cè)區(qū)120附近的能夠用于促進(jìn)使用輸入裝置100來選擇項(xiàng)目的按鈕130。其他類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關(guān)等。相反，在一些實(shí)施例中，輸入裝置100可以在沒有其他輸入組件的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0028]在一些實(shí)施例中，輸入裝置100包括觸摸屏界面，并且感測(cè)區(qū)120重疊顯示屏幕的工作區(qū)的至少一部分。例如，輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏幕、基本上透明的傳感器電極，并且提供用于關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動(dòng)態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)LED(OLED)、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或者其他顯示技術(shù)。輸入裝置100和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實(shí)施例可將相同電組件的一部分用于顯示和感測(cè)。作為另一個(gè)示例，顯示屏幕可部分或全部由處理系統(tǒng)110來操作。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解，雖然在全功能設(shè)備的上下文中描述本發(fā)明的許多實(shí)施例，但是本發(fā)明的機(jī)制能夠作為各種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件)來分配。例如，本發(fā)明的機(jī)制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)上的軟件程序來實(shí)現(xiàn)和分配(例如，處理系統(tǒng)110可讀的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))。另外，本發(fā)明的實(shí)施例同樣適用，而與用于執(zhí)行分配的介質(zhì)的特定類型無關(guān)。非暫時(shí)的電子可讀介質(zhì)的示例包括各種光盤、存儲(chǔ)棒、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)模塊等。電子可讀介質(zhì)可基于閃速、光、磁、全息或者任何其他存儲(chǔ)技術(shù)。
[0030]圖2A示出按照一些實(shí)施例的感測(cè)元件的示范圖案的一部分。為了說明和描述的清楚起見，圖2A示出按照簡(jiǎn)單矩形圖案的感測(cè)元件，而沒有示出各種組件、例如感測(cè)元件與處理系統(tǒng)110之間的各種互連。電極圖案250A包括第一多個(gè)傳感器電極260(260-1、260-2、260-3、...260-η)以及第二多個(gè)傳感器電極 270(270-1、270-2、270-3、...270-πι)(其設(shè)置在第一多個(gè)電極260之上)。在所示的示例中，n=m=4，但是一般來說，η和m各為正整數(shù)，并且不一定彼此相等。在各個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260作為多個(gè)發(fā)射器電極來操作(具體稱作“發(fā)射器電極260” )，以及第二多個(gè)傳感器電極270作為多個(gè)接收器電極來操作(具體稱作“接收器電極270”)。在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)傳感器電極可配置成進(jìn)行傳送和接收，并且另外多個(gè)傳感器電極也可配置成進(jìn)行傳送和接收。此外，處理系統(tǒng)110采用第一和/或第二多個(gè)傳感器電極的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)，而一個(gè)或多個(gè)傳感器電極米用絕對(duì)電容感測(cè)信號(hào)來調(diào)制。第一多個(gè)傳感器電極260、第二多個(gè)傳感器電極270或者兩者能夠設(shè)置在感測(cè)區(qū)120中。電極圖案250A能夠耦合到處理系統(tǒng)110。
[0031]第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270通常相互歐姆地隔離。也就是說，一個(gè)或多個(gè)絕緣體分隔第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270，并且防止它們相互電短接。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270通過設(shè)置在它們之間的跨接區(qū)的絕緣材料來分隔;在這類構(gòu)造中，第一多個(gè)電極260和/或第二多個(gè)電極270能夠采用連接同一電極的不同部分的跳線來形成。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270通過一層或多層絕緣材料來分隔。在這類實(shí)施例中，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270能夠設(shè)置在公共襯底的獨(dú)立層上。在一些其他實(shí)施例中，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270通過一個(gè)或多個(gè)襯底來分隔；例如，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270能夠設(shè)置在同一襯底的相對(duì)側(cè)上或者層壓在一起的不同襯底上。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)電極260和第二多個(gè)電極270能夠設(shè)置在單個(gè)襯底的同一側(cè)上。
[0032]第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)傳感器電極270之間的定域電容耦合的區(qū)域可形成“電容圖像”的“電容像素”。第一多個(gè)傳感器電極260與第二多個(gè)傳感器電極270之間的電容耦合隨感測(cè)區(qū)120中的輸入物體的接近和運(yùn)動(dòng)而變化。此外，在各個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)傳感器電極270的每個(gè)與輸入物體之間的定域電容耦合可稱作“電容圖像”的“電容像素”。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)傳感器電極270的每個(gè)與輸入物體之間的定域電容耦合可稱作“電容剖面”的“電容測(cè)量”。
[0033]處理系統(tǒng)110能夠包括具有傳感器電路204的傳感器模塊208。傳感器模塊208操作電極圖案250A從使用具有感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的電極圖案中的電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。處理系統(tǒng)110能夠包括確定模塊220，其配置成從所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。確定模塊220能夠跟蹤電容測(cè)量的變化，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入物體。處理系統(tǒng)110能夠包括其他模塊化配置，以及由傳感器模塊208和確定模塊220所執(zhí)行的功能一般能夠由處理系統(tǒng)110中的一個(gè)或多個(gè)模塊來執(zhí)行。處理系統(tǒng)110能夠包括模塊，并且能夠執(zhí)行如以下一些實(shí)施例中所述的其他功能。
[0034]處理系統(tǒng)110能夠工作在絕對(duì)電容感測(cè)模式或者跨電容感測(cè)模式。在絕對(duì)電容感測(cè)模式中，傳感器電路204中的(一個(gè)或多個(gè))接收器測(cè)量電極圖案250A中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極上的電壓、電流或電荷，而(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極采用絕對(duì)電容感測(cè)信號(hào)來調(diào)制，以生成所產(chǎn)生信號(hào)。確定模塊220從所產(chǎn)生信號(hào)來生成絕對(duì)電容測(cè)量。確定模塊220能夠跟蹤絕對(duì)電容測(cè)量的變化，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入物體。
[0035]在跨電容感測(cè)模式中，傳感器電路204中的(一個(gè)或多個(gè))發(fā)射器采用電容感測(cè)信號(hào)(在跨電容感測(cè)模式中又稱作發(fā)射器信號(hào)或調(diào)制信號(hào))來驅(qū)動(dòng)第一多個(gè)電極260的一個(gè)或多個(gè)。傳感器電路204中的(一個(gè)或多個(gè))接收器測(cè)量第二多個(gè)電極270的一個(gè)或多個(gè)上的電壓、電流或電荷，以生成所產(chǎn)生信號(hào)。所產(chǎn)生信號(hào)包括電容感測(cè)信號(hào)和感測(cè)區(qū)120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入物體的效應(yīng)。確定模塊220從所產(chǎn)生信號(hào)來生成跨電容測(cè)量。確定模塊220能夠跟蹤跨電容測(cè)量的變化，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入物體。
[0036]在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110“掃描”電極圖案250A，以確定電容測(cè)量。在跨電容感測(cè)模式中，處理系統(tǒng)110能夠驅(qū)動(dòng)第一多個(gè)電極260，以傳送(一個(gè)或多個(gè))發(fā)射器信號(hào)。處理系統(tǒng)110能夠操作第一多個(gè)電極260，使得一個(gè)發(fā)射器電極一次進(jìn)行傳送，或者多個(gè)發(fā)射器電極同時(shí)進(jìn)行傳送。在多個(gè)發(fā)射器電極同時(shí)進(jìn)行傳送的情況下，這多個(gè)發(fā)射器電極可傳送相同的發(fā)射器信號(hào)，并且實(shí)際上產(chǎn)生更大的發(fā)射器電極，或者這多個(gè)發(fā)射器電極可傳送不同的發(fā)射器信號(hào)。例如，多個(gè)發(fā)射器電極可按照使它們對(duì)第二多個(gè)電極270的所產(chǎn)生信號(hào)的組合效應(yīng)能夠被單獨(dú)確定的一個(gè)或多個(gè)編碼方案來傳送不同的發(fā)射器信號(hào)。在絕對(duì)電容感測(cè)模式中，處理系統(tǒng)110能夠每次從一個(gè)傳感器電極260、270或者每次從多個(gè)傳感器電極260、270來接收所產(chǎn)生信號(hào)。在任一種模式中，處理系統(tǒng)110能夠單獨(dú)地或共同地操作第二多個(gè)電極270，以獲取所產(chǎn)生信號(hào)。在絕對(duì)電容感測(cè)模式中，處理系統(tǒng)110能夠并發(fā)地驅(qū)動(dòng)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能夠驅(qū)動(dòng)沿一個(gè)軸的電極(例如沿第一多個(gè)傳感器電極260)，而沿另一個(gè)軸的電極采用屏蔽信號(hào)、保護(hù)信號(hào)等驅(qū)動(dòng)。在一些示例中，能夠并發(fā)地驅(qū)動(dòng)沿一個(gè)軸的一些電極以及沿另一軸的一些電極。
[0037]在跨電容感測(cè)模式中，處理系統(tǒng)110能夠使用所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容像素處的電容測(cè)量。來自電容像素的一組測(cè)量形成“電容圖像”(又稱作“電容幀”)，其表示像素處的電容測(cè)量。處理系統(tǒng)110能夠?qū)Χ鄠€(gè)時(shí)間周期獲取多個(gè)電容圖像，并且能夠確定電容圖像之間的差，以得出與感測(cè)區(qū)120中的輸入有關(guān)的信息。例如，處理系統(tǒng)110能夠使用對(duì)連續(xù)時(shí)間周期所獲取的連續(xù)電容圖像來跟蹤進(jìn)入、退出感測(cè)區(qū)120以及在感測(cè)區(qū)120中的一個(gè)或多個(gè)輸入物體的(一個(gè)或多個(gè))運(yùn)動(dòng)。
[0038]在絕對(duì)電容感測(cè)模式中，處理系統(tǒng)110能夠使用所產(chǎn)生信號(hào)來確定沿傳感器電極260的軸和傳感器電極270的軸的電容測(cè)量。一組這類測(cè)量形成“電容剖面”，其表示沿該軸的電容測(cè)量。處理系統(tǒng)110能夠?qū)Χ鄠€(gè)時(shí)間周期獲取軸其中之一或兩者的多個(gè)電容剖面，并且能夠確定電容剖面之間的差，以得出與感測(cè)區(qū)120中的輸入有關(guān)的信息。例如，處理系統(tǒng)110能夠使用對(duì)連續(xù)時(shí)間周期所獲取的連續(xù)電容剖面來跟蹤感測(cè)區(qū)120中的輸入物體的位置或接近。在其他實(shí)施例中，各傳感器能夠是電容圖像的電容像素，以及絕對(duì)電容感測(cè)模式能夠用來生成(一個(gè)或多個(gè))電容圖像，作為電容剖面的補(bǔ)充或替代。
[0039 ]輸入裝置100的基準(zhǔn)電容是與感測(cè)區(qū)120中沒有輸入物體關(guān)聯(lián)的電容圖像或電容剖面?；鶞?zhǔn)電容隨環(huán)境和操作條件而變化，以及處理系統(tǒng)110能夠按照各種方式來估計(jì)基準(zhǔn)電容。例如，在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110獲取沒有輸入物體被確定為處于感測(cè)區(qū)120中時(shí)的“基準(zhǔn)圖像”或“基準(zhǔn)剖面”，并且使用那些基準(zhǔn)圖像或基準(zhǔn)剖面作為基準(zhǔn)電容的估計(jì)。確定模塊220能夠在電容測(cè)量中考慮基準(zhǔn)電容，并且因而電容測(cè)量能夠稱作“增量電容測(cè)量”。因此，如本文所使用的術(shù)語“電容測(cè)量”包含針對(duì)所確定基準(zhǔn)的增量測(cè)量。
[0040] 在一些觸摸屏實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)傳感器電極270的至少一個(gè)包括更新顯示屏幕的顯示中使用的顯示裝置的一個(gè)或多個(gè)顯示電極，例如“Vcom”電極(公共電極)、柵電極、源電極、陽電極和/或陰電極的一段或多段。這些顯示電極可設(shè)置在適當(dāng)顯示屏幕襯底上。例如，顯示電極可設(shè)置在一些顯示屏幕(例如共面轉(zhuǎn)換(IPS)或面線轉(zhuǎn)換(PLS)有機(jī)發(fā)光二極管(OLED))中的透明襯底(玻璃襯底、TFT玻璃或者任何其他透明材料)上、一些顯示屏幕(例如圖案垂直配向(PVA)或多域垂直配向(MVA))的濾色器玻璃的底部、發(fā)射層(OLED)之上等。顯示電極又能夠稱作“組合電極”，因?yàn)轱@示電極執(zhí)行顯示更新和電容感測(cè)的功能。在各個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)傳感器電極270的各傳感器電極包括一個(gè)或多個(gè)組合電極。在其他實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260的至少兩個(gè)傳感器電極或者第二多個(gè)傳感器電極270的至少兩個(gè)傳感器電極可共享至少一個(gè)公共電極。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，第一多個(gè)傳感器電極260和第二多個(gè)電極270均設(shè)置在顯不屏幕襯底上的顯示疊層中。另外，顯示疊層中的傳感器電極260、270的至少一個(gè)可包括公共電極。但是，在其他實(shí)施例中，只有第一多個(gè)傳感器電極260或者第二多個(gè)傳感器電極270(但不是兩者)設(shè)置在顯示疊層中，而其他傳感器電極處于顯示疊層外部(例如設(shè)置在濾色器玻璃的相對(duì)側(cè)上)。
[0041 ]在一實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110包括單個(gè)集成控制器，例如專用集成電路(ASIC)，其具有傳感器模塊208、確定模塊220和任何其他(一個(gè)或多個(gè))模塊。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110能夠包括多個(gè)集成電路，其中傳感器模塊208、確定模塊220和任何其他(一個(gè)或多個(gè))模塊能夠在集成電路之間劃分。例如，傳感器模塊208能夠處于一個(gè)集成電路上，以及確定模塊220和任何其他(一個(gè)或多個(gè))模塊能夠是一個(gè)或多個(gè)其他集成電路。在一些實(shí)施例中，傳感器模塊208的第一部分能夠處于一個(gè)集成電路上，以及傳感器模塊208的第二部分能夠處于第二集成電路上。在這類實(shí)施例中，第一和第二集成電路的至少一個(gè)包括其他模塊(例如顯示驅(qū)動(dòng)器模塊和/或顯示驅(qū)動(dòng)器模塊)的至少部分。
[0042]圖2B示出按照一些實(shí)施例的感測(cè)元件的另一個(gè)示范圖案的一部分。為了說明和描述的清楚起見，圖2B示出按照矩形的矩陣的感測(cè)元件，而沒有示出各種組件、例如處理系統(tǒng)110與感測(cè)元件之間的各種組件。電極圖案250B包括按照矩形矩陣所設(shè)置的多個(gè)傳感器電極210。電極圖案250B包括按照J(rèn)行和K列所設(shè)置的傳感器電極210j,K(統(tǒng)稱為傳感器電極210)，其中J和K是正整數(shù)，但是其中之一或者J和K可以為零。預(yù)期電極圖案250B可包括傳感器電極210的其他圖案，例如極陣、重復(fù)圖案、非重復(fù)圖案、不均勻陣列、單行或列或者其他適當(dāng)布置。此外，傳感器電極210可以是任何形狀，例如圓形、矩形、菱形、星形、正方形、非凸、凸面、非凹、凹面等。此外，傳感器電極210可細(xì)分為多個(gè)不同的子電極。電極圖案250耦合到處理系統(tǒng)110。
[0043]傳感器電極210通常相互歐姆地隔離。另外，在傳感器電極210包括多個(gè)子電極的情況下，子電極可相互歐姆地隔離。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極210可與傳感器電極210之間的網(wǎng)格電極218歐姆地隔離。在一個(gè)示例中，網(wǎng)格電極218可包圍傳感器電極210的一個(gè)或多個(gè)，其設(shè)置在網(wǎng)格電極218的窗口216中。網(wǎng)格電極218可用作屏蔽或者攜帶保護(hù)信號(hào)供采用傳感器電極210執(zhí)行電容感測(cè)時(shí)使用。作為替代或補(bǔ)充，網(wǎng)格電極218可用作執(zhí)行電容感測(cè)時(shí)的傳感器電極。此外，網(wǎng)格電極218可與傳感器電極210是共面的，但是這不作要求。例如，網(wǎng)格電極218可位于不同襯底上或者與傳感器電極210相同的襯底的不同一側(cè)上。網(wǎng)格電極218是可選的，以及在一些實(shí)施例中，網(wǎng)格電極218不存在。
[0044]在第一操作模式中，處理系統(tǒng)110能夠使用至少一個(gè)傳感器電極210經(jīng)由絕對(duì)電容感測(cè)來檢測(cè)輸入物體的存在。傳感器模塊208能夠測(cè)量(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極210上的電壓、電荷或電流，以得到指示(一個(gè)或多個(gè))傳感器210與輸入物體之間的電容的所產(chǎn)生信號(hào)。確定模塊222使用所產(chǎn)生信號(hào)來確定絕對(duì)電容測(cè)量。當(dāng)電極圖案250B時(shí)，絕對(duì)電容測(cè)量能夠用來形成電容圖像。
[0045]在第二操作模式中，處理系統(tǒng)110能夠使用傳感器電極210編組經(jīng)由電容感測(cè)來檢測(cè)輸入物體的存在。傳感器模塊208能夠采用發(fā)射器信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳感器電極210的至少一個(gè)，并且能夠從傳感器電極210的至少另一個(gè)接收所產(chǎn)生信號(hào)。確定模塊222使用所產(chǎn)生信號(hào)來確定跨電容測(cè)量，并且形成電容圖像。
[0046]輸入裝置100可配置成工作在上述模式的任一種。輸入裝置100還可配置成在上述模式的任何兩個(gè)或更多之間進(jìn)行切換。處理系統(tǒng)110能夠如以上針對(duì)圖2A所述來配置。
[0047]圖3是示出按照一實(shí)施例的處理系統(tǒng)110的更詳細(xì)視圖的框圖。處理系統(tǒng)110包括傳感器模塊208、控制模塊250和確定模塊220。傳感器模塊208包括傳感器通道302-1至302-k，其中k為正整數(shù)(統(tǒng)稱為“傳感器通道302”)。在一實(shí)施例中，傳感器模塊208還能夠包括發(fā)射器318。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器318能夠是處理系統(tǒng)110外部的。例如，發(fā)射器318能夠是顯示控制器的組成部分。
[0048]在一實(shí)施例中，傳感器通道302的每個(gè)包括接收器304、解調(diào)器306、(一個(gè)或多個(gè))濾波器308、取樣器310和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)312。接收器304包括例如傳感器開關(guān)322、積分放大器320、反饋電容Cfb和復(fù)位開關(guān)324。反饋電容Cfb能夠包括一個(gè)或多個(gè)電容器。復(fù)位開關(guān)324能夠包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，其將相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)反饋電容器耦合到一個(gè)或多個(gè)電壓。在其他示例中，傳感器開關(guān)322省略，或者另外某個(gè)高阻抗連接能夠用來代替?zhèn)鞲衅鏖_關(guān)322。在其他示例中，電阻器能夠用來代替復(fù)位開關(guān)324。因此，接收器304的其他配置能夠用于傳感器通道302中，并且本文所述的實(shí)施例并不局限于任何特定接收器架構(gòu)。在其他實(shí)施例中，傳感器通道302能夠具有與圖3所示不同的架構(gòu)。例如，另一個(gè)實(shí)現(xiàn)包括直接耦合到ADC的接收器，其中解調(diào)和濾波在數(shù)字域而不是在模擬域中執(zhí)行。因此，本文所述的實(shí)施例并不局限于傳感器通道302的任何特定架構(gòu)。
[0049]傳感器通道302耦合到傳感器電極(例如電極圖案250A或250B中的傳感器電極)。傳感器通道302的每個(gè)中的接收器304從傳感器電極接收所產(chǎn)生信號(hào)。傳感器開關(guān)322控制所產(chǎn)生信號(hào)是否耦合到積分放大器320的倒相輸入。在跨電容感測(cè)中，參考電壓耦合到積分放大器320的非倒相輸入。在絕對(duì)感測(cè)中，調(diào)制信號(hào)耦合到積分放大器320的非倒相輸入。反饋電容Cfb和復(fù)位開關(guān)324耦合在積分放大器320的輸出和倒相輸入之間。當(dāng)傳感器開關(guān)322閉合時(shí)，積分放大器320對(duì)所產(chǎn)生信號(hào)進(jìn)行積分。反饋電容Cfb累積電荷。復(fù)位開關(guān)324能夠閉合，以便從反饋電容Cfb排放累積電荷。接收器304能夠累積電荷，并且然后復(fù)位一次或多次，以實(shí)現(xiàn)感測(cè)周期。解調(diào)器306對(duì)各累積電荷的積分放大器320的輸出電壓進(jìn)行取樣，以得到各感測(cè)周期的(一個(gè)或多個(gè))所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量。
[0050]解調(diào)器306將具有感測(cè)頻率的信號(hào)與來自接收器304的所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量進(jìn)行混合，以便將所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量轉(zhuǎn)化成基帶(例如從所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量中去除載波信號(hào))。所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量然后由(一個(gè)或多個(gè))濾波器308來濾波。(一個(gè)或多個(gè))濾波器308能夠包括例如低通濾波器，以便從所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量中去除高頻噪聲。取樣器310從(一個(gè)或多個(gè))濾波器308接收所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量。取樣器310對(duì)于稱作“獲取突發(fā)”或“電容感測(cè)突發(fā)”的多個(gè)感測(cè)周期組合所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量。ADC 312生成各獲取突發(fā)的組合量度的數(shù)字樣本，其被輸出到確定模塊260。確定模塊260處理各電容感測(cè)突發(fā)的數(shù)字樣本，以得出信息、例如電容測(cè)量。
[0051 ]在一實(shí)施例中，控制模塊250使用(一個(gè)或多個(gè))狀態(tài)機(jī)316來控制傳感器通道302的每個(gè)。(一個(gè)或多個(gè))狀態(tài)機(jī)316能夠包括各種狀態(tài)機(jī)，例如:感測(cè)狀態(tài)機(jī)，控制發(fā)射器318、接收器304和由解調(diào)器306進(jìn)行的取樣;濾波器狀態(tài)機(jī)，控制解調(diào)器306、濾波器308和取樣器310;以及ADC狀態(tài)機(jī)，控制ADC 312。能夠使用狀態(tài)機(jī)的其他配置，或者控制模塊250能夠使用另一種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)本文所述的控制功能。雖然控制模塊250示為獨(dú)立模塊，但是控制模塊250的功能能夠由傳感器模塊208、確定模塊220或者其組合來執(zhí)行。備選地，控制模塊250的功能能夠在多個(gè)獨(dú)立模塊之間劃分。
[0052]對(duì)于跨電容感測(cè)，控制模塊250控制發(fā)射器318，以便采用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的發(fā)射器信號(hào)來驅(qū)動(dòng)發(fā)射器電極?？刂颇K250控制傳感器通道302中的接收器304，以便從接收器電極接收所產(chǎn)生信號(hào)?？刂颇K250控制確定模塊220，以便從由傳感器通道302的每個(gè)對(duì)一個(gè)或多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)所生成的所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量來確定跨電容測(cè)量和(一個(gè)或多個(gè))電容幀。
[0053]對(duì)于絕對(duì)感測(cè)，控制模塊250控制傳感器通道302中的接收器304，以便從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)?？刂颇K250控制確定模塊220，以便從由傳感器通道302的每個(gè)對(duì)一個(gè)或多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)所生成的所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量來確定絕對(duì)電容測(cè)量和電容幀(電容圖像或剖面)。
[0054]耦合到傳感器電極的高幅度干擾的存在能夠衰減所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量，從而引起電容測(cè)量的幅值的降低。高幅度干擾有時(shí)能夠使電容測(cè)量的幅值為負(fù)值(例如小于基準(zhǔn))。另外，某些干擾頻率能夠與感測(cè)頻率和電容突發(fā)長度合拍(beat against)，并且出現(xiàn)在解調(diào)器306的輸出的基帶。這種基帶干擾的存在還能夠降低電容測(cè)量的幅值，甚至引起負(fù)值。降低或負(fù)的電容測(cè)量能夠使處理系統(tǒng)110無法檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的(一個(gè)或多個(gè))輸入物體。
[0055]處理系統(tǒng)110能夠進(jìn)行操作，以減輕所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量中的干擾。所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量能夠使用絕對(duì)電容感測(cè)或者跨電容感測(cè)來得到。所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量能夠從不同電極圖案(例如電極圖案250A或電極圖案250B)來得到。所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量能夠用來生成不同類型的電容測(cè)量，例如絕對(duì)電容測(cè)量或者跨電容測(cè)量。電容測(cè)量能夠用來產(chǎn)生電容圖像(幀)或電容剖面。電容剖面能夠沿電極圖案所定義的一個(gè)或多個(gè)軸來得到。
[0056]在一實(shí)施例中，控制模塊250引入電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間的至少一個(gè)相移?？刂颇K250能夠包括干擾模型321，其指定(一個(gè)或多個(gè))相移的(一個(gè)或多個(gè))幅值。在一實(shí)施例中，控制模塊250始終進(jìn)行操作以減輕干擾。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊250有選擇地進(jìn)行操作以減輕干擾。例如，控制模塊250能夠與確定模塊220進(jìn)行通信，以識(shí)別滿足指示干擾存在的閾值的電容測(cè)量?？刂颇K250然后能夠調(diào)用干擾減輕。在另一個(gè)實(shí)施例中，確定模塊220能夠識(shí)別干擾條件，并且指導(dǎo)控制模塊250調(diào)用干擾減輕。在又一個(gè)實(shí)施例中，傳感器模塊208能夠檢測(cè)滿足閾值的所產(chǎn)生信號(hào)測(cè)量，并且指導(dǎo)控制模塊250調(diào)用干擾減輕。
[0057]在一實(shí)施例中，控制模塊250在多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移。例如，控制模塊250能夠觸發(fā)對(duì)至少三個(gè)電容感測(cè)突發(fā)序列的測(cè)量。在一些示例中，相移能夠插入每對(duì)電容感測(cè)突發(fā)之間。在其他示例中，(一個(gè)或多個(gè))相移能夠插入某對(duì)(某些對(duì))電容感測(cè)突發(fā)之間，而沒有相移插入其他對(duì)電容感測(cè)突發(fā)之間。控制模塊250能夠確定電容感測(cè)突發(fā)的數(shù)量以及在哪些電容感測(cè)突發(fā)之間插入(一個(gè)或多個(gè))相移。在一實(shí)施例中，控制模塊250能夠基于所檢測(cè)干擾動(dòng)態(tài)地改變電容感測(cè)突發(fā)的數(shù)量和/或(一個(gè)或多個(gè))相移的位置。
[0058]控制模塊250能夠從干擾模型321來確定電容感測(cè)突發(fā)之間的(一個(gè)或多個(gè))相移的值。干擾模型321能夠經(jīng)過模擬和/或?qū)嶒?yàn)預(yù)先確定。在另一個(gè)實(shí)施例中，干擾模型312能夠在操作期間動(dòng)態(tài)更新。在一實(shí)施例中，噪聲獲取模型321能夠包括序列中的多個(gè)數(shù)量的電容感測(cè)突發(fā)的每個(gè)的相移值(例如兩個(gè)突發(fā)的相移、三個(gè)突發(fā)的另一個(gè)相移、四個(gè)突發(fā)的另一個(gè)相移等)。對(duì)于給定數(shù)量的電容感測(cè)突發(fā)，能夠通過構(gòu)成量化電容測(cè)量與干擾頻率的方差的分析度量，來確定相移。然后能夠最小化分析度量，以便查找引起電容測(cè)量與干擾頻率的最恒定方差的那些相移。在一些情況下，給定相移能夠小于感測(cè)頻率的周期。在其他情況下，給定相移能夠大于感測(cè)頻率的周期。
[0059]控制模塊250能夠使用不同技術(shù)來實(shí)現(xiàn)(一個(gè)或多個(gè))相移。在一實(shí)施例中，控制模塊250通過將(一個(gè)或多個(gè))時(shí)間延遲插入電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間來實(shí)現(xiàn)(一個(gè)或多個(gè))相移。時(shí)間延遲是除了零之外的時(shí)間單位的某個(gè)實(shí)數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制模塊250通過調(diào)制電容感測(cè)突發(fā)對(duì)的極性來實(shí)現(xiàn)(一個(gè)或多個(gè))相移。
[0060]通過在序列中的電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間引入(一個(gè)或多個(gè))相移來改進(jìn)電容測(cè)量的獲取。通過在電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間添加(一個(gè)或多個(gè))相移，處理系統(tǒng)110能夠防止干擾被混疊到基帶，并且因而在這種干擾存在的情況下增加電容測(cè)量的健壯性。
[0061 ]在一些示例中，控制模塊250使用至少三個(gè)電容感測(cè)突發(fā)來實(shí)現(xiàn)干擾減輕。較少數(shù)量的電容感測(cè)突發(fā)降低電容感測(cè)操作的時(shí)長，這能夠允許增加電容幀率(即，電容幀之間的較少時(shí)間)，或者允許電容感測(cè)期間的較長獲取突發(fā)長度和/或積分時(shí)長。
[0062]在一些實(shí)施例中，控制模塊250能夠?qū)?一個(gè)或多個(gè))相移的引入與一個(gè)或多個(gè)其他干擾減輕技術(shù)相組合。例如，控制模塊250能夠響應(yīng)干擾的檢測(cè)而改變感測(cè)頻率。在另一個(gè)示例中，控制模塊250能夠響應(yīng)干擾的檢測(cè)而將傳感器通道302配置成工作在高噪聲模式。在高噪聲模式中，感測(cè)周期能夠延長(即，所產(chǎn)生信號(hào)的較長積分)，獲取突發(fā)的長度能夠增加(即，從更多感測(cè)周期來組合各測(cè)量)，和/或確定模塊220能夠?qū)y(cè)量調(diào)用一個(gè)或多個(gè)噪聲減輕算法。在另一個(gè)示例中，控制模塊250能夠響應(yīng)干擾而觸發(fā)頻率掃描，以識(shí)別新感測(cè)頻率。這些或其他已知干擾減輕技術(shù)能夠與(一個(gè)或多個(gè))相移結(jié)合使用。
[0063]如上所述，在一些實(shí)施例中，控制模塊250被省略，并且其功能分布于其他模塊(例如傳感器模塊208和確定模塊220)之間。因此，狀態(tài)機(jī)316和噪聲獲取模型321能夠包含在傳感器模塊208、確定模塊220或者其組合中。
[0064]圖4是示出按照一實(shí)施例、操作具有多個(gè)傳感器電極的電容感測(cè)裝置的方法400的流程圖。方法400能夠由上述輸入裝置100中的處理系統(tǒng)110來執(zhí)行。方法400開始于操作402，其中處理系統(tǒng)100從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。
[0065]在操作404，處理系統(tǒng)110在電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間引入(一個(gè)或多個(gè))相移。操作404能夠包括操作406，其中處理系統(tǒng)110將(一個(gè)或多個(gè))時(shí)間延遲插入電容感測(cè)突發(fā)對(duì)之間。備選地，操作404能夠包括操作408，其中處理系統(tǒng)110調(diào)制電容感測(cè)突發(fā)對(duì)的極性。
[0066]在操作410，處理系統(tǒng)110基于所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。操作410能夠包括操作412，其中處理系統(tǒng)110組合從所產(chǎn)生信號(hào)所確定的(一個(gè)或多個(gè))絕對(duì)電容測(cè)量。操作410能夠包括操作414，其中處理系統(tǒng)110組合從所產(chǎn)生信號(hào)所確定的(一個(gè)或多個(gè))跨電容測(cè)量。
[0067]提供本文中提出的實(shí)施例和示例，以便最好地說明按照本技術(shù)及其特定應(yīng)用的實(shí)施例，并且由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，僅為了便于說明和舉例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵蓋本發(fā)明的各個(gè)方面或者將本發(fā)明局限于所公開的精確形式。
[0068]鑒于以上所述，本公開的范圍通過以下權(quán)利要求書來確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電容感測(cè)裝置的處理系統(tǒng)，包括: 傳感器模塊，包括耦合到第一多個(gè)傳感器電極的傳感器電路，所述傳感器模塊配置成:從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的所述多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)；以及 在所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移；以及 確定模塊，配置成基于所述所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。2.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)包括至少三個(gè)電容感測(cè)突發(fā)序列。3.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊配置成通過調(diào)制所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述至少一對(duì)的極性來引入所述至少一個(gè)相位延遲。4.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊配置成通過將時(shí)間延遲插入所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述相應(yīng)至少一對(duì)之間來引入所述至少一個(gè)相位延遲。5.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述電容測(cè)量包括與所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的多個(gè)絕對(duì)電容測(cè)量的組合。6.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中，所述電容測(cè)量包括與所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的多個(gè)跨電容測(cè)量的組合。7.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述多個(gè)傳感器電極包括沿第一軸所設(shè)置的第一組傳感器電極； 所述傳感器電路耦合到沿第二軸所設(shè)置的第二組傳感器電極； 所述傳感器模塊配置成: 從使用具有附加多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和所述感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的所述第二組傳感器電極來接收附加所產(chǎn)生信號(hào)；以及 在所述附加多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移；以及 所述確定模塊配置成基于所述附加所產(chǎn)生信號(hào)來確定附加電容測(cè)量。8.如權(quán)利要求7所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述電容測(cè)量包括與所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的沿所述第一軸的多個(gè)絕對(duì)電容測(cè)量的組合；以及 所述附加電容測(cè)量包括與所述附加多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的沿所述第二軸的多個(gè)絕對(duì)電容測(cè)量的組合。9.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述多個(gè)傳感器電極包括一組接收器電極； 所述傳感器電路耦合到一組發(fā)射器電極； 所述所產(chǎn)生信號(hào)包括由所述發(fā)射器電極和至少一個(gè)輸入物體的至少一個(gè)所發(fā)射的所述電容感測(cè)信號(hào)的效應(yīng)。10.一種操作具有多個(gè)傳感器電極的電容感測(cè)裝置的方法，所述方法包括: 從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的所述多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)； 在所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移；以及 基于所述所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，引入所述至少一個(gè)相移的操作包括在所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述相應(yīng)至少一對(duì)之間插入至少一個(gè)時(shí)間延遲。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述至少一個(gè)時(shí)間延遲的每個(gè)小于所述感測(cè)頻率的周期。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述至少一個(gè)時(shí)間延遲的每個(gè)大于所述感測(cè)頻率的周期。14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，引入所述至少一個(gè)相移的操作包括調(diào)制所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述至少一對(duì)的極性。15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過最小化第一函數(shù)來確定所述至少一個(gè)相移，所述第一函數(shù)是第二函數(shù)隨頻率的方差，所述第二函數(shù)是電容隨時(shí)間的變化的方差。16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述電容測(cè)量包括與所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的多個(gè)絕對(duì)電容測(cè)量的組合。17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述電容測(cè)量包括與所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)對(duì)應(yīng)的多個(gè)跨電容測(cè)量的組合。18.一種輸入裝置，包括: 多個(gè)傳感器電極；以及 處理系統(tǒng)，耦合到所述多個(gè)傳感器電極，所述處理系統(tǒng)配置成: 從使用具有多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)和感測(cè)頻率的電容感測(cè)信號(hào)的所述多個(gè)傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)；以及 在所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的相應(yīng)至少一對(duì)之間引入至少一個(gè)相移；以及 基于所述所產(chǎn)生信號(hào)來確定電容測(cè)量。19.如權(quán)利要求18所述的輸入裝置，其中，所述處理系統(tǒng)配置成通過調(diào)制所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述至少一對(duì)的極性來引入所述至少一個(gè)相移。20.如權(quán)利要求18所述的輸入裝置，其中，所述處理系統(tǒng)配置成通過將時(shí)間延遲插入所述多個(gè)電容感測(cè)突發(fā)的所述相應(yīng)至少一對(duì)之間來引入所述至少一個(gè)相位延遲。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK106095206SQ201610271589
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日 公開號(hào)201610271589.8, CN 106095206 A, CN 106095206A, CN 201610271589, CN-A-106095206, CN106095206 A, CN106095206A, CN201610271589, CN201610271589.8
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