用于并发显示驱动和触摸感测的频移技术的制作方法

实施例一般涉及输入感测，并且具体来说，涉及用于并发显示驱动和触摸感测的频移技术。

背景技术：

包括接近传感器设备（通常也被称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛用在各种各样的电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面区分的感测区，接近传感器设备在该感测区中确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以被用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作较大计算系统（诸如集成在笔记本或桌上型计算机中的或者作为笔记本或桌上型计算机外设的不透明触摸板）的输入设备。接近传感器设备还常常在较小的计算系统（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中使用。噪声信号可以降低接近传感器设备确定输入对象的存在或位置的能力。

技术实现要素：

提供了用于驱动显示更新和执行感测的方法。方法包括驱动第一批多个显示源线用于第一批多个显示线更新，其中第一批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第一时间量包括第一显示线时间。方法还包括在第一批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第一数量的感测周期。方法还包括驱动第二批多个显示源线用于第二批多个显示线更新，其中第二批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第二时间量包括第二显示线时间。方法还包括在第二批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第二数量的感测周期，其中第二数量的感测周期不同于第一数量的感测周期。

还提供了用于驱动显示更新和执行感测的处理系统。处理系统包括显示驱动器，其配置成：驱动第一批多个显示源线用于第一批多个显示线更新，其中第一批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第一时间量包括第一显示线时间；以及驱动第二批多个显示源线用于第二批多个显示线更新，其中第二批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第二时间量包括第二显示线时间。处理系统还包括传感器电路，其配置成：在第一批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第一数量的感测周期，以及在第二批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第二数量的感测周期，其中第二数量的感测周期不同于第一数量的感测周期。

提供了用于执行显示更新和执行感测的输入设备。输入设备包括耦接到显示元件的显示源线，显示源线包括第一批多个显示源线和第二批多个显示源线、多个电容性传感器电极、和处理系统。处理系统包括显示驱动器，其配置成：驱动第一批多个显示源线用于第一批多个显示线更新，其中第一批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第一时间量包括第一显示线时间；以及驱动第二批多个显示源线用于第二批多个显示线更新，其中第二批多个显示线更新中的两个连续的显示线更新的开始之间的第二时间量包括第二显示线时间。处理系统还包括传感器电路，其配置成：在第一批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第一数量的感测周期，以及在第二批多个显示线更新的每个期间驱动多个电容性传感器电极来执行第二数量的感测周期，其中第二数量的感测周期不同于第一数量的感测周期。

附图说明

为了实施例的以上记载的特征可以被详细地理解所用的方式，可以通过参考实施例来得到以上简要地概述的实施例的更具体的描述，实施例中的一些在附图中例示。然而，要注意的是，附图仅例示典型实施例，并且因此不应被视为对其范围的限制，因为可以容许其他同样有效的实施例。

图1是根据示例的包括输入设备的系统的框图。

图2a是根据示例描绘电容性传感器设备的框图。

图2b是根据示例描绘另一电容性传感器设备的框图。

图3是根据示例的图1的输入设备的一部分的框图。

图4是根据示例例示显示驱动与传感器电极驱动之间时序关系的时序图。

图5根据示例例示用于改变感测信号的频率的技术。

图6是根据示例例示感测频率的频谱图，输入设备可以利用在此公开的技术在该感测频率上操作。

图7是根据示例用于调节感测信号频率的方法的流程图。

为了便于理解，已经在可能的情况下使用了相同的附图标记来标明为附图所共有的相同的元件。应该预期到的是，一个实施例中的元件可以被有益地用在其他实施例中。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅是示例性的，并且不意图限制本发明或其应用和使用。此外，不存在由前述技术领域、背景技术、发明内容或者下面的具体实施方式中所给出的任何明示或暗示理论来约束的意图。

各种实施例提供用于调节感测信号的频率的技术。技术用于利用感测信号驱动传感器电极的系统中，其中感测信号具有显示线时间段数量的整数倍的周期数量，并且其中感测信号的相位还匹配显示线更新信号的相位（即，感测信号与显示线更新信号之间的相对相位保持不变）。根据该技术，在结果信号中检测噪声，结果信号产生于利用如上面描述的感测信号来驱动传感器电极。检测到的噪声处于感测信号的频率或其附近，这触发了“换挡(gearshift)”。换挡涉及修改感测信号的频率以避免噪声。容许的感测信号的频率受与显示线更新信号的上述关系约束。然而，通过修改感测信号的周期数量与显示线更新时间段的数量之间的整数比获得了很大的灵活性。在一个示例中，在与感测信号（每显示线更新时间段包含四个周期）的频率相似的频率上检测到噪声。响应于检测到该噪声，修改感测信号使得每显示线更新时间段存在三个或五个周期，从而避免噪声。

现在转向附图，图1是根据本发明的实施例的示例性输入设备100的框图。输入设备100可以配置成向电子系统（未示出）提供输入。如本文档中所使用的，术语“电子系统”（或者“电子设备”）泛指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如桌上型计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器以及个人数字助理（pda）。电子系统的额外示例包括复合输入设备，诸如包括输入设备100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入设备（包括远程控制器和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏和打印机）之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭、和视频游戏机（例如视频游戏控制台、便携式游戏设备等等）。其他示例包括通信设备（包括蜂窝式电话，诸如智能电话），以及媒体设备（包括录音机、编辑器、和诸如电视的播放器、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。

输入设备100可以实施为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统物理地分开。视情况而定，输入设备100可以使用以下各项中的任何一个或多个来与电子系统的多个部件通信：总线、网络、和其他有线或无线互连。示例包括i²c、spi、ps/2、通用串行总线（usb）、蓝牙、rf和irda。

在图1中，输入设备100示出为接近传感器设备（常常也称为“触摸板”或“触摸传感器设备”），接近传感器设备配置成感测由感测区120中的一个或多个输入对象140提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示。

感测区120包围输入设备100上方、周围、之内和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（例如由一个或多个输入对象140提供的用户输入）。特定感测区的尺寸、形状和位置可能随着不同实施例变化很大。在一些实施例中，感测区120在一个或多个方向上从输入设备100的表面延伸到空间中直到信噪比阻碍足够准确的对象检测。在各种实施例中，该感测区120在特定方向上延伸的距离可能大约小于一毫米、几毫米、几厘米或更多，并且可以随着所使用的感测技术的类型和期望的准确度而显著变化。因此，一些实施例感测下面这样的输入，包括：没有与输入设备100的任何表面接触、与输入设备100的输入表面（例如触摸表面）接触、与耦合以一定量的外加力或压力的输入设备100的输入表面接触、和/或其组合。在各种实施例中，输入表面可能由传感器电极存在于其中的壳体表面、在传感器电极或任何壳体上应用的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在被投影到输入设备100的输入表面上时具有矩形形状。

输入设备100可以利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。输入设备100包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干个非限制性示例，输入设备100可以使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁性、声学、超声和/或光学技术。一些实现方式配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现方式配置成提供输入沿着特定轴线或平面的投影。在输入设备100的一些电阻性实现方式中，通过一个或多个间隔件元件将柔性且导电的第一层与导电的第二层分开。在操作期间，跨多层产生一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可能使其足够偏斜以产生多层之间的电性接触，从而产生反映各层之间的接触的（一个或多个）点的电压输出。这些电压输出可被用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电感性实现方式中，一个或多个感测元件拾取谐振线圈或线圈对所感应的环路电流。电流的幅度、相位和频率的一些组合然后可被用来确定位置信息。

在输入设备100的一些电容性实现方式中，施加电压或电流以产生电场。附近的输入对象导致电场的变化，并且产生电容性耦合的可检测变化，其可以作为电压、电流等的变化而被检测到。

一些电容性实现方式利用电容性感测元件的阵列或者其他规则或不规则图案来产生电场。在一些电容性实现方式中，独立的感测元件可被欧姆地短接在一起以形成较大的传感器电极。一些电容性实现方式利用电阻片，其可以是均匀电阻性的。

一些电容性实现方式利用基于传感器电极和输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场，由此改变测得的电容性耦合。在一种实现方式中，绝对电容感测方法通过关于基准电压（例如系统地）调制传感器电极，以及通过检测传感器电极和输入对象之间的电容性耦合来操作。

一些电容性实现方式利用基于各传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变各传感器电极之间的电场，由此改变测得的电容性耦合。在一种实现方式中，跨电容性感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极（也称为“发射器电极”或“发射器”）和一个或多个接收器传感器电极（也称为“接收器电极”或“接收器”）之间的电容性耦合来操作。可以相对于基准电压（例如系统地）来调制发射器传感器电极以传送发射器信号。接收器传感器电极可以相对于基准电压保持基本上不变以促进对结果信号的接收。结果信号可以包括对应于一个或多个发射器信号、和/或对应于环境干扰源（例如其他电磁信号）的（一个或多个）影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可以配置成既发射又接收。备选地，可以相对于地调制接收器电极。

在图1中，处理系统110示出为输入设备100的一部分。处理系统110配置成操作输入设备100的硬件以检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路（ic）和/或其他电路组件中的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括配置成利用发射器传感器电极来传送信号的发射器电路，和/或配置成利用接收器传感器电极来接收信号的接收器电路。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或此类。在一些实施例中，组成处理系统110的组件放置在一起，诸如在输入设备100的（一个或多个）感测元件附近。在其他实施例中，处理系统110的组件在物理上是独立的，其中一个或多个组件靠近输入设备100的（一个或多个）感测元件、以及一个或多个组件在别处。例如，输入设备100可以是耦接到台式计算机的外围设备，并且处理系统110可以包括配置成在台式计算机的中央处理单元上运行的软件以及与该中央处理单元分开的一个或多个ic（可能会具有相关联的固件）。作为另一示例，输入设备100可以物理地集成在电话中，并且处理系统110可以包括作为电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实施输入设备100。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，诸如操作显示屏，驱动触觉致动器等等。

处理系统110可以实施为操控处理系统110的不同功能的一组模块。每个模块可以包括电路（其是处理系统110的一部分）、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作硬件（诸如传感器电极和显示屏）的硬件操作模块、用于处理数据（诸如传感器信号和位置信息）的数据处理模块、以及用于报告信息的报告模块。其他示例模块包括配置成操作（一个或多个）感测元件来检测输入的传感器操作模块、配置成识别手势（诸如模式改变手势）的识别模块、以及用于改变操作模式的模式改变模块。

在一些实施例中，处理系统110直接通过导致一个或多个动作来响应于感测区120中的用户输入（或用户输入的缺失）。示例动作包括改变操作模式以及gui动作（诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能）。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分（例如向电子系统的与处理系统110分开的中央处理系统，如果这样的独立中央处理系统存在的话）提供关于输入（或输入的缺失）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110接收到的信息以作用于用户输入，诸如促进全方位的动作（包括模式改变动作和gui动作）。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入设备100的（一个或多个）感测元件以产生指示感测区120中的输入（或输入的缺失）的电信号。处理系统110可以在产生提供给电子系统的信息的过程中可对电信号执行任何适量的处理。例如，处理系统110可以对从传感器电极获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可以执行滤波或其他信号调节。作为又一示例，处理系统110可以减去或以其他方式计及基线，以使得信息反映电信号和基线之间的差别。作为再一示例，处理系统110可以确定位置信息、将输入识别为命令、识别手写等等。

在此使用的“位置信息”广泛地包括绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或者接触/未接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿着轴线的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。关于一种或多种类型的位置信息的历史数据也可以被确定和/或存储，例如包括，随着时间追踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，利用通过处理系统110或通过某个其他处理系统操作的附加输入部件来实施输入设备100。这些附加输入部件可以提供用于感测区120中的输入的冗余功能或某个其他功能。图1示出感测区120附近的按钮130，其可以被用来促进使用输入设备100选择项目。其他类型的附加输入部件包括滑块、球、轮、开关等等。相反，在一些实施例中，可以在没有其他输入组件的情况下实施输入设备100。

在一些实施例中，输入设备100包括触摸屏接口，并且感测区120覆盖显示屏的有源区的至少一部分。例如，输入设备100可以包括覆盖显示屏的基本上透明的传感器电极，并且为相关联的电子系统提供触摸屏接口。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管（led）、有机led（oled）、阴极射线管（crt）、液晶显示器（lcd）、等离子体、电致发光（el）、或其他显示技术。输入设备100和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同电部件中的一些用于显示和感测。作为另一示例，显示屏可以部分或整体地由处理系统110来操作。

应该理解的是，尽管在完全功能装置的上下文中描述了本发明的许多实施例，但是本发明的各机构能够被分配为各种形式的程序产品（例如软件）。例如，本发明的各机构可以被实施并分配为能够被电子处理器读取的信息承载介质（例如能够被处理系统110读取的非暂时计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本发明的实施例等同地适用，而不管用来执行该分配的介质的特定类型。非暂时电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等等。电子可读介质可以基于闪存、光、磁、全息或任何其他存储技术。

图2a是根据示例描绘电容性传感器设备200a的框图。电容性传感器设备200a包括图1中示出的输入设备100的示例实现。电容性传感器设备200a包括耦接到处理系统110的示例实现（称为“处理系统110a”）的传感器电极集群208。如在此使用的，对处理系统110的一般引用是对图1中描述的处理系统或在此描述的其任何其他实施例（例如，处理系统110a、110b等）的一般引用。在一些实施例中应注意到的是，除非另做陈述，否则处理系统110b执行和处理系统110a相同的功能。

传感器电极集群208安置在基板202上以提供感测区120。传感器电极集群208包括安置在基板202上的传感器电极。在本示例中，传感器电极集群208包括两组多个传感器电极：220-1到220-n（共同称为“传感器电极220”）和230-1到230-n（共同称为“传感器电极230”），其中m和n是大于零的整数。传感器电极220和230由电介质（未示出）分开。传感器电极220和传感器电极230可以是不平行的。在示例中，传感器电极220正交于传感器电极230安置。

在一些示例中，传感器电极220和传感器电极230可以安置在基板202的独立层上。在其他示例中，传感器电极220和传感器电极230可以安置在基板202的单个层上。尽管传感器电极示出为安置在单个基板202上，在一些实施例中，传感器电极可以安置在多于一个基板上。例如，一些传感器电极可以安置在第一基板上，而其他传感器电极可以安置在粘附于第一基板的第二基板上。

在本示例中，传感器电极集群208示出具有传感器电极220、230，其通常按正交传感器电极的交叉的矩形网格排列。应该理解的是，传感器电极集群208不限于这样的排列，而是可以包括许多传感器图案。虽然传感器电极集群208描绘为矩形，传感器电极集群208可以具有其他形状，诸如圆形形状。

如下面讨论的，处理系统110a可以根据多个激励方案操作传感器电极220、230，包括用于互电容感测（“跨电容性感测”）和/或自电容感测（“绝对电容性感测”）的（一个或多个）激励方案。在跨电容激励方案中，处理系统110a利用发射器信号驱动传感器电极230（传感器电极230是“发射器电极”），并且从传感器电极220接收结果信号（传感器电极220是“接收器电极”）。在一些实施例中，传感器电极220可以被驱动为发射器电极，而传感器电极230可以被操作为接收器电极。传感器电极230可以具有和传感器电极220相同或不同的几何结构。在示例中，传感器电极230比传感器电极220更宽并且更紧密地分布，传感器电极220更细并且更稀疏地分布。相似地，在实施例中，传感器220可以更宽和/或更稀疏地分布。备选地，传感器电极220、230可以具有相同的宽度和/或相同的分布。

传感器电极220和传感器电极230分别通过导电布线迹线204和导电布线迹线206耦接到处理系统110a。处理系统110a通过导电布线迹线204、206耦接到传感器电极220、230来实施用于感测输入的感测区120。传感器电极220的每个可以耦接到布线迹线206中的至少一个布线迹线。同样地，传感器电极230的每个可以耦接到布线迹线204中的至少一个布线迹线。

图2b是根据示例描绘电容性传感器设备200b的框图。电容性传感器设备200b包括图1中示出的输入设备100的另一示例实现。在本示例中，传感器电极集群208包括多个传感器电极2101,1到210j,k，其中j和k是整数（共同称为“传感器210”）。在本示例中，传感器电极210按矩形矩阵图案排列，其中j或k中的至少一个大于零。传感器电极210可以按其他图案排列，诸如极阵列、重复图案、非重复图案、或相似类型的排列。在各种实施例中，（一个或多个）栅电极是可选的并且可以不被包括。相似于电容性传感器设备200a，处理系统110b可以根据多个激励方案操作传感器电极210，包括用于跨电容性感测和/或绝对电容性感测的（一个或多个）激励方案。

在一些示例中，传感器电极210可以安置在基板202的独立层上。在其他示例中，传感器电极210可以安置在基板202的单个层上。传感器电极210可以位于与传感器电极220和传感器电极230相同和/或不同的层上。尽管传感器电极被示出安置在单个基板202上，在一些实施例中，传感器电极可以安置在多于一个基板上。例如，一些传感器电极可以安置在第一基板上，而其他传感器电极可以安置在粘附于第一基板的第二基板上。

处理系统110b通过导电布线迹线212耦接到传感器电极210以实施用于感测输入的感测区120。在一个或多个实施例中，传感器电极集群208还可以包括安置在传感器电极210之间的一个或多个栅电极。（一个或多个）栅电极可以至少部分地包围传感器电极210中的一个或多个。

参考图2a和2b，可以利用电容性传感器设备200a或200b来将用户输入（例如，用户的手指、诸如触控笔的探针、和/或某个其他外部输入对象）通信到电子系统（例如，计算设备或其他电子设备）。例如，电容性传感器设备200a或200b可以实施为可以放置在底层图像或信息显示设备（未示出）上方的电容性触摸屏设备。以这种方式，用户将通过看穿传感器电极集群208中的基本上透明的元件来查看底层图像或信息显示。当在触摸屏中实施时，基板202可以包括至少一个基本上透明的层（未示出）。传感器电极和导电布线迹线可以由基本上透明的导电材料形成。氧化铟锡（ito）和/或细的、几乎不可见的电线只是可以用来形成传感器电极和/或导电布线迹线的基本上透明的材料的很多可能示例中的两种。在其他示例中，导电布线迹线可以由不透明的材料形成，并且进而隐藏在传感器电极集群208的边界区（未示出）中。

在另一示例中，电容性传感器设备200a或200b可以实施为电容性触摸板、滑块、按钮、或其他电容传感器。例如，可以利用，但不限于，一种或多种清澈或不透明的材料来实施基板202。同样地，可以利用清澈或不透明的导电材料来形成传感器电极集群208的传感器电极和/或导电布线迹线。

一般来说，处理系统110（注意：处理系统110可以或者指110a或者指110b）利用感测信号激励或驱动传感器电极集群208的感测元件并且测量感生的信号或结果信号，其包括对应于感测区120中的感测信号、输入对象、和干扰中的至少一个的影响。在此使用的术语“激励”和“驱动”包括控制受驱动元件的一些电方面。例如，驱动电流通过电线、将电荷驱动到导体中、将基本上不变或变化的电压波形驱动到电极上等等是可能的。感测信号可以是不变的、基本上不变的、或随时间变化的，并且通常包括形状、频率、幅度、和相位。感测信号可以称为与“无源信号”（诸如接地信号或其他基准信号）相反的“有源信号”。当在跨电容性感测中使用时，感测信号还可以称为“发射器信号”，或者当在绝对感测中使用时，感测信号还可以称为“绝对感测信号”或“调制信号”。

在示例中，处理系统110利用电压驱动传感器电极集群208中的一个或多个传感器电极，并且感测在（一个或多个）传感器电极上产生的相应电荷。也就是说，感测信号是电压信号，并且结果信号是电荷信号（例如，表示累积电荷的信号，诸如积分电流信号）。电容正比于施加的电压并且反比于累积的电荷。处理系统110可以从感测到的电荷中确定电容的（一个或多个）测量。在另一示例中，处理系统110利用电荷驱动传感器电极集群208中的一个或多个传感器电极，并且在（一个或多个）传感器电极上感测产生的相应电压。也就是说，感测信号是导致电荷累积的信号（例如，电流信号），并且结果信号是电压信号。处理系统110可以从感测到的电压中确定电容的（一个或多个）测量。一般来说，术语“感测信号”意图既包括驱动电压来感测电荷又包括驱动电荷来感测电压，以及可以用来获得电容标记的任何其他类型的信号。“电容标记”包括电荷、电流、电压等的测量，可以从其中导出电容。

处理系统110可以包括传感器电路240。传感器电路240执行处理系统110的感测相关的功能，诸如利用信号驱动传感器电极用于感测、从传感器电极接收信号用于处理，以及其他功能。传感器电路240可以是传感器模块的一部分，其包括与电路协同操作的固件、软件或其组合。

在一些实施例中，处理系统110包括确定模块260。确定模块260可以具体化为、或者可以包括确定处理器，确定处理器配置成执行在此描述为由确定模块260执行的操作（诸如分析经由传感器电路240接收的信号来确定输入对象的存在）中的一些或全部。在一些实施例中，确定处理器是微处理器、微控制器、或者执行采用软件或固件形式的指令以用于执行这样的操作的其他指令处理电子元件。在其他实施例中，确定处理器是专用集成电路，其中电路元件选定和排列成执行所描述的操作。应注意到的是在各种实施例中，确定处理器包含在与处理系统110其他部分的一些或全部相同的集成电路中。

应该注意到的是，由传感器电路240和确定模块260执行的功能可以被认为是由处理系统110执行。还应该注意到的是，虽然传感器电路240和确定模块260两者都被描述，并且指定的功能归因于这些元件，在各种实施例中，功能可以按不同的方式拆分在传感器电路240和确定模块260中。

传感器电路240根据一种或多种方案（“激励方案”）在一个或多个周期（“激励周期”）中选择性地驱动（一个或多个）感测信号到传感器电极集群208的一个或多个感测元件上。在每个激励周期期间，传感器电路240可以选择性地感测来自传感器电极集群208的一个或多个感测元件的（一个或多个）结果信号。每个激励周期具有相关联的时间段，在该时间段期间驱动感测信号并且测量结果信号。

在一种类型的激励方案中，传感器电路240可以选择性地驱动传感器电极集群208的感测元件用于绝对电容性感测。在绝对电容性感测中，传感器电路240利用绝对感测信号驱动选定的（一个或多个）传感器电极，并且感测来自选定的（一个或多个）传感器电极的（一个或多个）结果信号。在这样的激励方案中，从（一个或多个）结果信号中确定在选定的（一个或多个）感测元件和（一个或多个）输入对象之间的绝对电容的测量。在示例中，传感器电路240可以利用绝对感测信号驱动选定的传感器电极220和/或选定的传感器电极230。在另一示例中，传感器电路240可以利用绝对感测信号驱动选定的传感器电极210。

在另一类型的激励方案中，传感器电路240可以选择性地驱动传感器电极集群208的感测元件用于跨电容性感测。在跨电容性感测中，传感器电路240利用（一个或多个）发射器信号驱动选定的发射器传感器电极，并且感测来自选定的接收器传感器电极的结果信号。在这样的激励方案中，从结果信号中确定在发射器和接收器电极之间的跨电容的测量。在示例中，传感器电路240可以利用（一个或多个）发射器信号驱动传感器电极230，并且在传感器电极220上接收结果信号。在另一示例中，传感器电路240可以利用（一个或多个）发射器信号驱动选定的传感器电极210，并且接收来自其他传感器电极210的结果信号。

在任何激励周期中，传感器电路240可以利用其他信号（诸如屏蔽或防护信号）驱动传感器电极集群208的感测元件。屏蔽信号可以是任何基本上不变的电压信号或变化的电压信号。传感器电极集群208中未利用感测信号驱动的、或者被感测以接收结果信号的传感器电极可以利用屏蔽信号驱动或置为悬空（即，不利用任何信号驱动）。屏蔽信号可以是输入设备的接地信号（例如，系统地）。包括变化的电压信号的屏蔽信号还可以称为保护信号。这样的信号可以是在形状、幅度、频率、或相位中的至少一项上与发射器信号或绝对电容性感测信号相似或相同的信号。

“系统地”可以指示输入设备100的任何基准电压。例如，移动设备的电容性感测系统有时可以被指引到由电话的电源（例如，充电器或电池）提供的系统地。系统地相对于地表或任何其他参考可以不是固定的。例如，桌面上的移动设备通常具有悬空的系统地。通过自由空间强耦合到地表地的人手持的移动设备可以相对于人接地，但是人-接地相对于地表地可以是变化的。在很多系统中，系统地连接到系统中的最大面积电极或者由其提供。电容性传感器设备200a或200b可以接近于这样的系统地电极而定位（例如，位于接地平面或背板上方）。

确定模块260基于由传感器电路240获得的结果信号来执行电容测量。电容测量可以包括各元件之间的电容性耦合的变化（也称为“电容的变化”）。例如，确定模块260可以确定在没有输入对象存在的情况下各元件之间的电容性耦合的基线测量。确定模块260可以进而将电容性耦合的基线测量与（一个或多个）输入对象存在时的电容性耦合的测量相结合，来确定电容性耦合的变化。

在示例中，确定模块260可以执行与感测区120的特定部分相关联的多个电容测量作为“电容性像素”来创建“电容性图像”或“电容性帧”。电容性图像的电容性像素表示感测区120内的位置，在该位置上可以使用传感器电极集群208的感测元件来测量电容性耦合。例如，电容性像素可以对应于受（一个或多个）输入对象影响的传感器电极220与传感器电极230之间的跨电容性耦合。在另一示例中，电容性像素可以对应于传感器电极210的绝对电容。确定模块260可以使用由传感器电路240获得的结果信号确定电容性耦合变化的阵列来产生形成电容性图像的电容性像素的x乘y阵列。可以使用跨电容性感测获得电容性图像（例如，跨电容性图像），或者使用绝对电容性感测获得电容性图像（例如，绝对电容性图像）。以这种方式，处理系统110可以捕获电容性图像，电容性图像是关于感测区120中的（一个或多个）输入对象测得的响应的快照。给定的电容性图像可以包括感测区中的全部电容性像素，或者只包括电容性像素的子集。

在另一示例中，确定模块260可以执行与感测区120的特定轴线相关联的多个电容测量以创建沿该轴线的“电容性分布”。例如，确定模块260可以确定沿着由传感器电极220和/或传感器电极230定义的轴线的绝对电容性耦合变化的阵列以产生（一个或多个）电容性分布。电容性耦合变化的阵列可以包括小于或等于沿着给定轴线的传感器电极数量的点的数量。

由处理系统110进行的电容的（一个或多个）测量，诸如（一个或多个）电容性图像或者（一个或多个）电容性分布，实现接触、悬停、或其他用户输入关于由传感器电极集群208形成的感测区的感测。确定模块260可以利用电容的测量来确定关于用户输入相对于由传感器电极集群208形成的感测区的位置信息。确定模块260可以另外地或备选地使用这样的（一个或多个）测量来确定输入对象大小和/或输入对象类型。

处理系统110a和处理系统110b还包括显示驱动器280，其驱动输入设备100的显示元件用于显示更新。在各种实施例中，显示驱动器280可以驱动栅极线和源线，其中栅极线选择一行显示元件用于显示更新而源线向特定的子像素元件提供显示更新数值。在下面的描述中，被描述为由处理系统110执行的、与显示更新有关的功能的任何部分（包括全部）可以被认为是由显示驱动器280执行。显示驱动器280可以具体化为，或者可以包括，处理系统，处理系统配置成通过例如执行软件或固件指令来执行在此描述的功能。显示驱动器280可以备选地或另外包括配置成执行在此描述的功能的其他非处理器硬件组件。

处理系统110可以在至少部分重叠的时间段中驱动输入设备100的显示元件和传感器电极（例如，传感器电极210、传感器电极220、或传感器电极230）。出于下面关于图4讨论的原因，利用在每个显示线更新时间段中包含整数周期的信号、以及利用具有与显示更新信号相同相位的信号（即，感测信号和显示线更新信号之间的相对相位保持不变）来驱动传感器电极是有利的。然而，以这样的方式驱动传感器电极和显示元件对于执行“换挡”以便避免特定频率下的信号噪声的能力具有约束作用。另外的细节如下。

图3是根据示例的图1的输入设备100的部分300的框图。输入设备100的部分300的元件按自顶向下视图示出。因此，传感器电极304示出为处于与子像素元件306不同的层中。如所示出，输入设备100的部分300包括显示线302以及传感器电极304。显示线302各自包括经由源线308耦接到处理系统110（图3中未示出）的子像素元件306。源线308经由切换机构（未示出）选择性地可耦接于不同的显示线302，切换机构可以包括由栅极选择线（同样未示出）激活的一个或多个晶体管，其中栅极选择线起选择特定显示线302用于显示更新的作用。

应该注意到的是，图3中示出的传感器电极304的特定几何结构仅仅是示例，并且传感器电极304可以以任何技术上可行的方式成形和放置。在图2a和2b中例示传感器电极304可以成型和放置的方式的一些其他示例。还注意到的是，传感器电极304可以是传感器电极210（图2b）、传感器电极220（图2a）、或传感器电极230（图2a）中的任何一种。

为了更新特定的显示线302，处理系统110将对应于该显示线302的栅极线（图3中未示出）引导为有效，并且利用对应于特定子像素元件306所期望亮度的源电压来驱动源线308。处理系统110可以实施行-倒转(line-inversion)方案，其中，在单个显示帧内，利用，与相邻显示线302中的子像素元件306相比，属于相反极性的电压来驱动一个特定显示线302中的子像素元件306。术语“极性”指示驱动特定子像素元件306的电压是否高于或低于基准电压。另外，在行倒转方案中，在一个帧中利用，与下一个（或前一个）连续帧中相比，相反的极性来驱动子像素元件306。处理系统110还可以实施点-倒转方案，其中，利用相反极性的电压来驱动特定显示线302的相邻子像素元件306。应该注意到的是，虽然在此描述了特定的倒转方案，但是可以以任何技术上可行的方式驱动子像素元件306。

图4是根据示例例示显示驱动和传感器电极驱动之间的时序关系的时序图400。如所示出的，时序图400包括一系列显示线时间段401，在其中更新不同的显示线302。在每个显示线时间段401期间，示出用于经由源线向特定显示子像素元件306施加的电压更新波形402。另外，在每个显示线时间段401期间，示出感测波形404。当电压水平，由于经由源线驱动的电压的初始变化、以及由于子像素元件306的rc常数引起的电压随时间的稳定(settling)，随时间变化时，电压更新波形402表示在特定子像素元件306处的电压水平。感测波形404表示在特定的显示线时间段401期间出于执行感测的目的而利用特定传感器电极304传送的传感器信号。感测波形404包括整数个周期406，每个周期表示从低电压到高电压并且回到低电压的转变。因此，如所示出，对于电容性感测，处理系统110利用包括多个周期406的信号来驱动传感器电极304。

应该注意到的是，虽然电压更新波形402例示用于单个显示子像素元件306，在任何特定的显示线时间段401期间更新多个子像素元件306。为了清楚起见，在图4中未示出用于其他子像素元件306的电压更新波形402。

还应该注意到的是，在每个显示线时间段401期间，出现感测波形404。应该注意到的是，在两个不同的显示线时间段401中出现的两个或多个连续出现的感测波形404可以表示传送到相同的传感器电极304或传送到不同的传感器电极304的传感器信号。因此，感测波形404（1）和感测波形404（2）可以表示施加于相同的传感器电极304或施加于不同的传感器电极304的感测信号。一般来说，利用任何特定传感器电极304的感测行为可以跨越多个显示线时间段401。另外，在单个显示线时间段401中出现的连续的感测波形404可以表示传送到相同的传感器电极304的传感器信号。

处理系统110利用包含显示线时间段401数量的整数倍的周期406的数量的感测波形404来驱动传感器电极304。然而，周期406的整数可以对于不同的显示线时间段改变。另外，处理系统110利用，相对于用于子像素元件306的电压更新波形402的相位，具有相同相位的周期406来驱动传感器电极304。因此，电压更新波形402在与特定感测波形404的第一周期406大致相同的时间开始。换句话说，与电压更新波形402相关联的、从高电压到低电压或从低电压到高电压的转变在与开始感测波形404的第一周期406的电压转变大致相同的时间开始。

保持感测周期406与显示线时间段401之间的整数比的目的是为了允许对由显示更新注入触摸信号中的噪声的管理。更具体地说，由于显示元件与传感器电极之间的物理接近，在源线和显示元件的相关联部分上的电压的变化引起在感测信号中的噪声信号，其中该感测信号作为利用感测波形404驱动传感器电极的结果而被接收（该接收的信号在此可以被称为“结果信号”）。为了管理与该噪声信号有关的影响，处理系统110保持感测电压更新波形402与感测波形404之间的特定关系。该关系包括电压更新波形402与感测波形的相对相位是相同的，这意味着至不同电压的转变在电压更新波形402与感测波形404两者中开始于相同的时间。电压更新波形402与感测波形404之间保持的关系还包括在每个显示线时间段401内出现感测波形404的整数个周期406。因此，显示线时间段401的数量与用于感测的周期406的数量之间的比值是整数。

保持上面的关系导致注入结果信号中的噪声是可预测的。例如，由与显示线时间段401的开始相关联的电压的大幅变化所导致，大量噪声注入显示线时间段401的第一周期406（1）中。该可预测性允许对由显示信号引起的噪声的简单管理。例如，处理系统110可以尝试避免在高度干扰的时间段期间捕获电容性信号。非整数关系将意味着，注入结果信号中的噪声在每个显示线时间段401中变化，这将导致更困难的噪声管理。

在一些实施例中，处理系统110从结果信号中移除可预测地生成的噪声中的一些。在一些实施例中，为了生成结果信号，电荷积分器在叫作“积分时间段”的时间段期间，对从传感器电极接收的电荷进行积分。在一些实施例中，为了移除与显示线时间段401的开始相关联的噪声，积分时间段可以直到显示线时间段401（以及第一周期406（1））开始之后的某个时间量之后才开始。在一些实施例中，电荷积分器包括具有反相输入与输出之间的电容性反馈的运算放大器。在这样的实施例中，通过闭合与电容性反馈并联连接的复位开关（即，连接到运放的反相输入且连接到输出）直到积分时间段的延迟结束，以及然后在积分时间段的开始打开该开关以允许电荷积分，来完成延迟积分时间段。

示出感测半周期412，表示其中感测信号电压为高的第一周期406（1）的时间段。在该感测半周期412期间，处理系统110导致电荷积分在复位时间段408期间不发生，并且进而导致电荷积分在积分时间段410期间发生。因为复位时间段408，相比积分时间段410，与更大的显示电压变化相关联，在复位时间段408期间避免电荷积分可移除本来将被电荷积分所捕获的相当大量的噪声。应该注意到的是，复位时间段408和积分时间段410的长度可以改变。在一些实施例中，复位时间段408至少为半周期412时间的大约百分之十。在一些实施例中，复位时间段406至少为半周期412时间的大约百分之二十。还应该注意到的是，虽然只对于显示线时间段401的第一感测周期406（1）的第一半周期412示出和描述了复位功能，复位功能可以应用于显示线时间段401内的感测半周期中的任何一个或全部。

保持感测周期406与显示线时间段401之间的比值的一个问题是响应于问题（诸如噪声）改变感测信号的频率（即，与周期406相关联的频率）有时候是合意的。例如，如果存在具有与感测信号的频率接近的频率的突出噪声信号，则处理系统110导出关于输入对象140的存在和/或位置的有意义信息的能力可能受到阻碍。在这样的场合下，改变感测信号的频率以避免噪声信号是有利的。然而，保持感测信号与显示更新信号之间的整数比的要求提出了困难。

更具体地说，虽然可以在一定程度上改变显示线时间段401的长度，该长度的大幅改变通常是不可能的。由于显示更新操作的时序约束，大幅改变是不可能的。更具体地说，改变无法使显示线时间段401增加到过大的程度，因为这样做可能延长完整帧经历与用于显示的指定帧率（例如，60hz）相关联的时间段所需的时间。相似地，改变无法使显示线时间段401减少到过大的程度，因为对于短的显示线时间段401，晶体管可能无法在过短的时间段中经由栅极信号而被导通。

图5例示根据示例用于改变感测信号的频率的技术。在图5中，示出了第一状态502（1），其中按关于显示更新信号501的第一整数比来驱动感测信号504（1）。应该注意到的是，显示更新信号501是类似于图4的电压更新波形402的，并且感测信号504是类似于图4的感测波形404的。第一状态502（1）的特定整数比是4:1，虽然其他整数比当然是可能的。

响应于在结果信号中检测到噪声，其中噪声具有与感测信号504的频率相一致的频率，处理系统110改变感测信号504的频率。处理系统110可以通过改变显示线时间段401的长度并且保持感测周期406与显示线时间段401的数量之间的比值不变，来改变感测信号504的频率。处理系统可以通过改变感测周期406与显示线时间段401的数量之间的比值而同时保持显示线时间段401不变，来备选地改变感测信号504的频率。处理系统还可以通过既改变感测周期406与显示线时间段401的数量之间的比值又改变显示线时间段401的长度，来改变感测信号504的频率。

在改变感测信号504的频率的一个示例中，处理系统110导致向第二状态502（2）的转变506（1），在其中比值比第一状态中更低（具体来说，3:1的比值）。在另一示例中，处理系统110导致向第三状态502（3）的转变506（2），在其中比值比第一状态中更高（具体来说，5:1的比值）。通过改变该比值，可以改变感测信号的频率以避免检测到的噪声信号。

应该注意到的是，除了改变感测信号与显示更新信号之间的整数比以外，处理系统110还可以改变每个显示线时间段401的持续时间。如上面所述，这样的持续时间可以被改变的程度不是很高。然而，通过调节这样的持续时间，可以由处理系统110实现更大范围的感测频率。例如，改变整数比而不调节显示线时间段产生出很可能小数量的对处理系统110可用的离散感测频率。然而，改变整数比连同显示线时间段允许由比值和显示线时间段之间的关系而引起的、那些离散感测频率周围的更多感测频率。如果显示线时间段能够充分调节，则根据一些实施例具有连续范围的感测频率是可能的。

图6是根据示例例示感测频率的频谱图600，在该感测频率上输入设备100可以利用在此公开的技术操作。更具体地说，频谱图600例示几个频率带601，其中频率带例示处理系统110可以驱动到传感器电极上用于电容性感测的感测信号的频率。

每个带601由中心频率603和频率范围605定义。通过改变感测信号中的周期的数量与显示线时间段的数量的比值来实现中心频率603，而频率范围605表示感测信号频率可以通过改变显示线时间段的持续时间而被改变的程度。数学上，可能用于感测信号的频率可以表达如下：

其中是感测信号频率，m是感测信号与显示线之间的整数比，是线更新时间段，而x是对线更新时间段的调节。

图7是根据示例的用于调节感测信号频率的方法700的流程图。虽然关于图1-3的系统来描述，本领域的技术人员将理解，配置成以各种备选顺序执行步骤的任何系统落在本公开内容的范围内。

如所示出，方法700开始于步骤702，其中处理系统110传送感测信号到传感器电极（诸如传感器电极304）上。在步骤704，处理系统110接收结果信号，结果信号包括对应于感测区120中的输入对象140的存在的影响。在步骤706，处理系统110检测到结果信号中的噪声，其具有与感测信号的频率相似的频率。在一些实施例中，“相似”在上下文中意思是基本上等于或者在百分之几（例如，最高达10%）内。

在步骤708，处理系统110修改整数比，其定义每个显示线更新时间段中的感测信号的周期的数量。该比值可以被减少或增加。在步骤710，处理系统110可选地改变显示线更新时间段的长度，其也改变感测信号的频率。在步骤712，处理系统110将，与步骤702的感测信号相比，具有被改变的频率的感测信号传送到传感器电极上。

因此，为了更好地解释本发明及其特定应用以及由此使得本领域技术人员能够完成和使用本发明，提出在此阐述的实施例和示例。然而，本领域技术人员将会认识到，仅为了说明和示例目的给出了前述描述和示例。所阐述的描述并不意在是穷举的或者将本发明限于所公开的精确形式。

应该理解的是，尽管在完全功能装置的上下文中描述了本发明的许多实施例，但是本发明的各机构能够被分配为各种形式的程序产品（例如软件）。例如，本发明的各机构可以被实施并分配为能够被电子处理器读取的信息承载介质（例如，能够被处理系统110读取的非暂时计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本发明的实施例等同地适用，而不管用来实施该分配的介质的特定类型。非暂时电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等等。电子可读介质可以基于闪存、光、磁、全息或任何其他存储技术。