触敏显示设备的制作方法
已经开发了感测触摸和悬停输入的各种办法。一些实现仅仅能够感测触摸或悬停输入，而另外一些实现将触摸和悬停感测组合在单个设备中。被配置成接收触摸和悬停输入的设备可以电容地感测触摸输入同时用例如红外图像传感器来感测悬停输入。
附图简述
图1示意性地示出被配置成感测触摸和悬停输入的触敏显示栈。
图2示出示例电极矩阵。
图3示意性地描绘纳入了图1的触敏显示栈的触敏显示设备，其被配置成在互电容模式中操作。
图4示意性地描绘图3的触敏显示设备，其被配置成在自电容模式中操作。
图5a和5b示意性地解说图3的触敏显示设备中的电极复用。
图6示意性地示出取决于互电容模式和自电容模式的选择可以被耦合到图3的触敏显示设备的电路系统。
图7示意性地示出示例c2d电路。
图8示出解说在触敏显示设备中实现互电容模式和自电容模式的方法的流程图。
详细描述
如上所述，已经开发了用于感测相对于计算设备的面向用户的表面的触摸和悬停输入的各种办法。一些实现可能仅仅感测一种类型，而其他一些实现将触摸和悬停感测组合在单个设备中。例如，被配置成用于触摸和悬停感测两者的设备可以采用电容感测(例如，经由电极矩阵)来接收触摸输入，而采用(例如，红外)图像传感器来接收悬停输入。然而，使用电容式和基于图像的感测机制来分别接收触摸和悬停输入增加了设备成本和复杂性。对于一些设备，设备成本和复杂性可能由于将用于感测几乎整个输入表面上的悬停的多个图像传感器而被加成。其他设备通过分别提供用于检测触摸和测量力的分开的传感器可能增加成本和复杂性。
为解决这些和其他问题，本文公开了可用于感测触摸和悬停输入的触敏显示设备的各实现。如下所述，电容感测可以被用于接收触摸和悬停输入两者，以及诸如力测量和三维手势之类的其他输入。
图1示意性地示出被配置成感测触摸和悬停输入的触敏显示栈100。为此，显示栈100包括电极矩阵102，其上放置有覆盖层104。覆盖层104可包括玻璃、塑料、或任何其他合适的材料，并且可以保护显示栈100以免于碎片和力同时提供可以施加触摸的表面106。
电极矩阵102包括多个发射(tx)电极112和多个接收(rx)电极110。在一个示例中，tx电极112和rx电极110可以被形成在如图1所示的两个单独的薄膜上，并且可以通过未在图1中示出的光学透明粘合剂(oca)被接合在一起。然而，其他布置也是可能的，包括其中tx电极112和rx电极110被分别形成在单个基板的相对侧上的布置，并且包括其中tx电极112和rx电极110连同被布置成将tx和rx电极电隔离的跨接线被形成在单个层上的布置。简明地转向图2，示出了示例电极矩阵200，其包括被布置在钻石图案中的tx电极112和rx电极110。图2中示出的示例描绘了8行tx电极112和8列rx电极110，虽然构想了任何其他合适的数目和布置。tx电极112和rx电极110可以包括氧化铟锡(ito)、金属网格、银纳米线、或任何其他合适的材料。
如下文更详细地描述的，电极矩阵102可以选择性地在互电容模式或自电容模式中操作。在互电容模式中，可以检测触摸输入，诸如来自人类手111和/或来自诸如触控笔114的输入对象的触摸输入。在自电容模式中，可以检测悬停输入，诸如来自悬停的人类手116的悬停输入。
触敏显示栈100进一步包括可变形层118，其被配置成响应于力的施加(例如，施加于表面106)而弹性变形。可变形层118可包括软硅胶弹性体、聚氨酯弹性体、亚克力膜、或任何其他合适的材料，并且允许电极矩阵102朝向导电平面120弹性偏斜，如下文更详细地描述的，该弹性偏斜可以促进对力的电容测量。
导电平面120可以包括覆盖有ito、金属网格、银纳米线散布、或任何其他合适的材料/布置的聚合物膜。在一些实现中，导电平面120可以是与触敏显示栈100中的其他组件分开的离散层，而在其他实现中，显示器中的现有层可以被用作导电平面。例如，一些液晶显示器(lcd)包括位于色滤板的外表面上的ito层，其可以将显示器与电磁放电屏蔽。在该示例中，显示器ito层可以被用作导电平面120。
触敏显示栈100进一步包括被放置在显示栈底部的显示器122。显示器122可以采用任何合适的形式(例如，lcd、oled、crt)，并且可输出图形内容以供用户观察，在一些示例中该图形内容可以基于用户输入来生成。如下文更详细地描述的，显示器122被放置在相对于导电平面120的屏蔽位置中，该屏蔽位置可以使显示器与源自电极矩阵102的电磁干扰屏蔽，并且使电极矩阵与源自显示器的电磁干扰屏蔽。导电平面120可以覆盖基本上显示器122的整个面积(例如，如从与表面106呈法向的方向上来查看)。例如在显示器122包括ito层的示例中，该ito层可以如上所述的方式被用作导电平面120。
鉴于以上内容，触敏显示栈100可操作用于经由常见的电容感测机制来感测触摸输入、包括三维手势的悬停输入、以及施加的力。通过将这些功能整合到单个栈中，显示栈100的成本和复杂性相对于采用不同类型的感测机制或共同类型的多个感测机制用于不同输入的其他办法而言可以被降低。
图3示意性地描绘纳入图1的触敏显示栈100的触敏显示设备300。具体地，图3解说了被配置成在互电容模式中操作的显示设备300。如下文参考图4更详细地描述的，显示设备300可包括图3中未示出的其他组件，在互电容模式中操作时这些组件与显示设备解耦，而在自电容模式中操作时这些组件被耦合到显示设备。图6解说了取决于所选模式可以被耦合到显示设备300或者可以与显示设备300解耦的电路系统。
如上所述，互电容模式可以被用于检测施加到触敏显示栈100的表面106的触摸输入。为了促进互电容模式中的操作，控制器302可以被配置成使得tx电极驱动器304以互电容模式来驱动tx电极112。在一个示例中，tx电极驱动器304可以顺序地将ac电压施加到每一tx电极112。可以基于rx电极110上感生的(例如，来自驱动tx电极112的)所得电流来检测触摸输入。所得电流可以由电流到数字(c2d)转换器306来接收，其中电流可以被数字化并且作为数字输出被提供给控制器302，控制器302接着可以分析数字输出以检测触摸。人类手111或其他触摸对象的存在可以导致rx电极110与tx电极112之间电容的减小，这可以在来自c2d306的数字输出中反映并且被控制器302接收。关于示例c2d的配置的细节在下文参考图7来提供。
如上所述，导电平面120可以促进互电容模式中对力的电容测量。为此，导电平面120可以与电极矩阵102和可变形层118合作以生成对力的电容测量。响应于施加到表面106的力，电极矩阵102的至少一部分(例如，tx电极112)可以被配置成经由可变形层118的变形相对于导电平面120弹性偏斜。当可变形层118被压缩时，电极矩阵102和导电平面120之间的距离改变，进而增大电极矩阵与导电平面之间的电容。由此，可以在电极矩阵102的弹性偏斜部分与导电平面120之间进行力的电容测量。耦合到导电平面120的c2d308可以被配置成从导电平面接收力的这一电容测量，该电容测量随后可以被数字化并且被中继到控制器302。
为了对电极矩阵102(例如，tx电极112)和导电平面120之间的电容器充电，并且因而实现基于电容器的值变化的力测量，tx电极和导电平面可以被充电到不同的电压。如上所述，tx电极112可以用ac电压来顺序驱动。另外，导电平面120可以在c2d308的输入处被耦合到参考电压(例如，固定)。该参考电压还可被施加到耦合到rx电极110的c2d306的输入。由此，参考电压可以被称为“公共”参考电压，并且控制器302可以被配置成使得rx电极110和导电平面120在互电容模式中被连接到公共参考电压。为提供公共参考电压，c2d306和308的内反馈环路可以将c2d的输入节点保持在公共参考电压。关于供应公共参考电压的附加细节在下文参考图7来描述。
导电平面120到公共参考电压的耦合可以提供显示器122的电磁屏蔽，如上所述。具体地，以此方式可以阻止电极矩阵102和显示器122之间的电容器的充电。除了使显示器122与电磁干扰(例如，来自tx电极112)屏蔽，导电平面120可以使电极矩阵(例如，rx电极110)与来自显示器的电磁干扰屏蔽。以此方式，触摸感测的信噪比(snr)可以增大。
图3解说了计算设备310到控制器302的潜在耦合。如其中所示，控制器302可以提供触摸和/或力数据，包括但不限于触摸的x坐标、触摸的y坐标和施加的力的幅值。计算设备310可以将此类触摸和/或力数据解读为用户输入，并且可以基于此来呈现图形内容。
图4示意性地描绘被配置成在自电容模式中操作的触敏显示设备300。在自电容模式中操作时，图3中示出但图4中未示出的显示设备300的组件可以与显示设备解耦。图6解说了取决于所选模式可以被耦合到显示设备300或者可以与显示设备300解耦的电路系统。
如上所述，自电容模式可以被用于检测触敏显示栈100的表面106附近的悬停输入。与互电容模式相反，rx电极110和tx电极112的自电容可以被测量以检测悬停输入，因为自电容的测量可以实现与由互电容模式提供的z距离范围相比与表面106相距大得多的z距离范围中的悬停对象的检测。悬停输入的检测可包括确定悬停对象和/或例如由人类手116执行的三维手势的x/y/z坐标。
自电容模式可包括与放电时段交替的充电时段，每一时段可以通过激活相应的开关来启用。具体地，控制器302可以被配置成在充电时段期间通过使得多个
在充电时段期间，充电幅值crx_地v充电和ctx_地v充电可以分别被存储在rx电极110和tx电极112的自电容器中，其中crx,地和ctx,地分别是rx和tx电极的自电容。在自电容模式的放电时段期间，控制器302可以被配置成使得rx电极110和tx电极112被耦合到接收电路系统，接收电路系统被配置成测量接收电极和发射电极的自电容。如图4所示，通过如上所述使开关404闭合，rx电极110和tx电极112可以分别被耦合到c2d306和407并且因此被耦合到公共参考电压v参考，如上所述。c2d306和407可以分别测量rx电极110和tx电极112的自电容，例如，存储在它们各自自电容器crx_地v充电和ctx_地v充电上的电荷可以被它们对应的c2d耗尽(例如，到达将crx_地v充电和ctx_地v充电分别保持的电荷程度)。由c2d306和407感测的时间平均电流可以分别是ctx_地(v充电-v参考)/t时钟_充电或crx_地(v充电-v参考)/t时钟_充电，其中t时钟_充电是充电和放电时段的时钟周期。在其他示例中，充电和放电时段可以表现出不同的时钟周期。
图4示出了解说可以被用于分别驱动自电容模式的充电时段和放电时段的时钟信号
当被实现为行电极和列电极阵列时，rx电极110可以被用于检测悬停对象的x坐标运动和y坐标运动之一，并且tx电极112可以被用于检测x坐标运动和y坐标运动中的另一者。简要返回到图2，电极矩阵200解说了矩形矩阵中的rx电极110和tx电极112的示例布置。当悬停对象悬停在rx电极110和tx电极112上方时，电极的自电容可以增大，从而使得悬停对象的x、y和z坐标能够被感测。为了实现在悬停对象在x或y方向上移动时对z坐标的类似感测分辨率，可能期望使rx电极110和tx电极112交叠的面积最小化。以此方式，可以使越远离悬停对象的电极(例如，tx电极112)被越靠近悬停对象的电极(例如，rx电极110)屏蔽的程度最小化。作为一个示例，电极交叠的最小化可以通过使颈宽202最小化来实现。
返回到图4，在自电容模式的充电时段期间，导电平面120可以被耦合到公共充电电压v充电，而在放电时段期间，导电平面120可以被耦合到公共参考电压v参考。通过将该电耦合应用于导电平面120以及应用于自电容模式中的电极矩阵102，导电平面可以提供与在互电容模式中提供的屏蔽功能类似的电磁屏蔽功能。此外，可以避免rx电极110和导电平面120之间的电容器以及tx电极112和导电平面之间的电容器的充电。这些电容可能原本在测得自电容中是占主导的，从而增大了检测由悬停对象存在引发的相对较小电容改变的难度。以此方式，可以增大悬停感测的snr。
可提供如上所述的触摸和/或力数据的控制器302可替换地或附加地将悬停和/或姿势数据提供给计算设备310。如上所述，悬停和/或姿势数据可包括悬停对象x坐标、y坐标、z坐标和三维手势中的一者或多者。计算设备310可以将此类触摸和/或姿势数据解读为用户输入，并且可以基于此来呈现图形内容。
图4还解说了电极矩阵102的子集可以如何被复用以达成期望的悬停感测条件。在一些示例中，rx电极110和tx电极112的宽度可以小于1cm以促进对触摸输入的x/y位置的准确检测。然而，宽度/覆盖面积可能不足以形成对应于位于离表面106几十厘米远的悬停对象(诸如人类手116)的可检测电容。由此，控制器302可以被配置成，在自电容模式中，使得rx电极110和tx电极112的电极子集被一起复用。接收电路系统可以被配置成测量每一电极子集的自电容。
在一些实现中，电极复用可以通过将电极电耦合在一起来执行。为此，图4示出了被配置成分别复用rx电极110和tx电极112的电极的复用器410和412。关于复用的进一步细节，图5a示出了用于将电极阵列502的电极子集复用在一起的示例电路500。电极阵列502可以表示例如rx电极110或tx电极112，并且包括可以被复用器504电耦合在一起以形成k个电极子集的多个电极。复用器504可以被实现为开关阵列或以任何其他合适的方式来实现。具体地，整数n个电极可以被电耦合在一起以形成k个子集；在图5a和5b描绘的示例中，2编组的电极形成8个子集，4编组的电极形成4个子集，8编组的电极形成2个子集，16编组的电极形成1个子集等等。然而，电极阵列502可包括任何合适数目的电极，并且可以形成任何合适数目的电极子集，包括数量不同的子集。
在其他实现中，发射和接收电极的复用电极子集对于每一子集可包括对该子集中的每一电极的测得自电容求和。为此，图5b示出了用于对电极阵列502的电极子集中的电极的自电容进行求和的电路506。在该示例中，接收电路系统(例如，c2d诸如c2d508)可以被耦合到电极阵列502中的每一电极。针对每一电极子集，该子集中的每一电极的c2d508的输出(例如，测得的自电容)可以被求和以确定该子集的总自电容。如同电路500那样，可以通过对任何合适数目的c2d输出求和来形成任何合适数目的电极子集。c2d输出可以在求和器510处被求和，求和器510可以被实现在例如控制器302中，或者可以是与控制器302分开的组件。通过对c2d输出进行求和的电极复用可以促进对被配置成将电极电耦合在一起的复用硬件的省略，并且可以实现针对每一帧中的k的每一可能值的电容数据的输出(例如，电极矩阵的完整扫描)。
返回图4，较大的n值(即，较大的经复用电极数)可以实现在离表面106更大的z距离范围中的悬停感测。然而，随着n增大，x/y位置感测的分辨率可能降低。由此，控制器302可以被配置成随着时间改变电极子集中的电极数目，例如改变n或k以达成x/y和z位置感测之间的期望平衡。在一个示例中，控制器302可以被配置成基于输入对象(诸如人类手116)的z坐标来改变电极子集中的电极数目。z坐标可以基于如上所述的rx电极110和tx电极112的自电容来被确定。在该示例中，在发起自电容模式之际，较大或最大数目的电极可以被复用以使z分辨率最大化。随着输入对象越来越靠近表面106，被复用电极的数目可以被减小以增大x/y分辨率。替换的或附加的办法可以考虑悬停感测的snr，例如，当输入对象的snr超过一阈值时，被复用电极的数目可以被减小1倍或2倍，或任何其他合适的整数。
现在转向图6，触敏显示设备300被示为包括取决于选择互电容模式还是自电容模式可以被耦合到显示设备或与显示设备解耦的电路系统。如本文所使用的，“耦合”和“解耦”可以指代物理连接(例如，晶体管或其他开关机构的操作)和/或其中电路系统组件关于提供特定功能性被选择性地启用或禁用的任何其他机制。
图6解说如何通过致动相应开关来影响对互电容模式和自电容模式的选择。具体地，控制器302可以通过致动多个sel_mode开关602来选择互电容模式，从而导致rx电极110到c2d306的耦合、tx电极112到tx驱动器304的耦合以及导电平面120到c2d308的耦合。可以如上所述通过致动
图6进一步解说触敏显示设备300的接收电路系统的示例实现。在所描绘的示例中，c2d306、308和407可以被统称为接收电路系统，因为这些元件可以在各种模式中接收电容测量。在一些实现中，可以为每一rx电极110和/或为每一tx电极112提供相应的c2d。c2d306、308和407可以在互电容模式和自电容模式中采用不同的操作参数，诸如增益、处理算法等。此外，虽然图6描绘了将单独的c2d308和407用于分别从导电平面120和tx电极112接收电容测量，但在其他实现中，可以为这些元件提供整合的c2d以及开关机制。整合的c2d可以在互电容模式中被耦合到导电平面120而在自电容模式中被耦合到tx电极112。不管如何，图6解说了公共接收电路系统可如何被用于实现互电容模式和自电容模式并且藉此检测触摸和悬停输入两者。该配置可以实现相对于为触摸和悬停输入检测提供单独的接收电路系统的办法相比降低的成本和复杂性。
控制器302可以被配置成基于输入对象条件在互电容模式和自电容模式之间切换。互电容模式和自电容模式之间的切换可包括基于输入对象条件以第一间隔用互电容模式来中断自电容模式。在一些示例中，互电容模式可能无法积极地标识触摸输入，例如，与表面106接触的输入对象。由此，在合理的时间帧内用互电容模式来中断自电容模式以捕捉触摸输入也许是可取的。中间发生的第一间隔可以基于输入对象的z坐标，以使得随着输入对象靠近表面106第一间隔减小，即，对触摸输入的检查被更常规地执行，因为输入对象越靠近表面触摸输入可被认为可能性越大。相反，当输入对象的z坐标相对于表面106增大时，对触摸输入的检查可以被不那么频繁地执行，因为输入对象越远离表面，触摸输入可以被认为可能性越低。
互电容模式和自电容模式之间的切换可包括以第二间隔用自电容模式来中断互电容模式。即便在互电容模式中积极地检测到触摸输入时也用自电容模式(例如，常规地)中断互电容模式，以使得悬停对象的存在在合理的时间帧内被标识也许是可取的。在一些场景中，互电容模式和自电容模式两者可以被用来从同一用户接收触摸和悬停输入，例如，如由用户的相应的手所提供的输入。在其他场景中，互电容模式和自电容模式可以被用来从不同用户接收触摸和悬停输入。互电容模式中断可发生的第二间隔可以被预先确定，或者基于各种合适的准则(例如，对悬停对象存在的似然性的概率评估、用户偏好)。
其他考量可以驱动互电容模式和自电容模式之间的切换。例如，如果输入感测的snr降低达阈值量或者减小到低于阈值水平，则感测模式的切换可以发生。替换地或附加地，如果未检测到最小snr达阈值时间，则感测模式的切换可以发生。在一些实现中，各种操作参数在各模式之间可以不同，例如，互电容模式和自电容模式可以展现出不同的驱动频率和/或占空比。
图7示意性地示出了示例c2d电路700。电路700可以由三角积分转换器来实现。n位adc的数字输出d输出<0:n-1>和d输出_b<0:n-1>可以控制应当被引导进入前端积分器的输入节点或引导出前端积分器的输入节点的电流量，以使得在电容器c积分上积分的平均电流是0。d输出<0:n-1>和d输出_b<0:n-1>还可以是整个c2d的输出，从而指示输入电流的幅值和方向。n位adc可以是例如单个比较器或锁存器。为获得令人满意的snr，供应到c2d(例如，c2d306、308、407)的时钟信号clk_c2d的频率可以远大于tx驱动器304在触摸模式中施加的电压信号的频率以及悬停模式中充电和放电时钟周期
电路700的内反馈环路可以在操作的至少一部分期间将输入节点维持在固定电压。反馈电流可以被引导进入或引导出第一级功率放大器(opamp)的负输入节点(例如，也可以是c2d的输入节点)，以施加等于功率放大器的正输入节点的电压的负输入节点的电压，功率放大器的正输入节点被连接到固定电压源v参考。在一些情形中，v参考可以为0。
图8示出解说在触敏显示设备中实现互电容模式和自电容模式的方法800的流程图。方法800可以被实现在例如图6的触敏显示设备300中。
方法800包括在802在触敏显示设备中的控制器处使得发射电极驱动器以互电容模式来驱动电极矩阵中的多个发射电极，并且基于电极矩阵中的多个接收电极上的所得电流来检测触摸输入。例如，图6的控制器302可以使得tx驱动器304以互电容模式来驱动电极矩阵102中的tx电极112，并且可以基于电极矩阵中的rx电极110上的所得电流来检测触摸输入。
方法800包括在804使得发射电极、接收电极和导电平面在自电容模式的充电时段期间连接到公共充电电压。例如，控制器302可以使得tx电极112、rx电极110和导电平面120在自电容模式的充电时段期间连接到公共充电电压v充电(例如，经由通过开关402的致动耦合到电压源403)。
方法800包括在806使得，在自电容模式中与充电时段交替的放电时段期间，发射电极、接收电极和导电平面连接到公共参考电压。例如，控制器302可以使得，在自电容模式中与充电时段交替的放电时段期间，tx电极112、rx电极110和导电平面120连接到公共参考电压v参考(例如，经由通过开关404的致动分别耦合到c2d407、c2d306和c2d308)。
方法800包括在808使得，在自电容模式的放电时段期间，发射电极和接收电极耦合到接收电路系统，该接收电路系统被配置成测量发射电极和接收电极的自电容。例如，控制器302可以使得，在自电容模式的放电时段期间，tx电极112和rx电极110耦合到接收电路系统(例如，c2d306、308、407)，该接收电路系统被配置成测量发射电极和接收电极的自电容。
本公开的主题被进一步描述在以下段落中。一个方面提供了一种触敏显示设备，包括：包括多个发射电极和多个接收电极的电极矩阵；导电平面；控制器，该控制器被配置成使得发射电极驱动器以互电容模式来驱动所述发射电极，其中触摸输入基于所述接收电极上的所得电流来被检测；所述控制器被配置成使得所述发射电极、所述接收电极和所述导电平面在自电容模式的充电时段期间连接到公共充电电压；所述控制器被配置成使得，在所述自电容模式中与所述充电时段交替的放电时段期间，所述发射电极、所述接收电极和所述导电平面连接到公共参考电压；以及所述控制器被配置成使得，在所述自电容模式的所述放电时段期间，所述发射电极和所述接收电极耦合到接收电路系统，所述接收电路系统被配置成测量所述发射电极和所述接收电极的自电容。
在该方面，所述接收电路系统可以被配置成从导电平面接收对施加到所述触敏显示设备的表面的力的电容测量。在该方面，所述电极矩阵的至少一部分可以被配置成相对于所述导电平面弹性偏斜，并且可以在所述电极矩阵中弹性偏斜部分与所述导电平面之间测量力的电容测量。在该方面，所述触敏显示设备可进一步包括被放置在相对于所述导电平面的屏蔽位置中的显示器，并且所述导电平面可以使所述显示器与来自所述电极矩阵的电磁干扰屏蔽并且使所述电极矩阵与来自所述显示器的电磁干扰屏蔽。在该方面，所述控制器可以被配置成使得，在自电容模式中，所述发射电极和所述接收电极的电极子集被复用在一起，并且所述接收电路系统可以被配置成测量每一电极子集的自电容。在该方面，复用所述发射电极和所述接收电极的电极子集可包括将电极电耦合在一起。在该方面，复用所述发射电极和所述接收电极的电极子集可包括针对每一电极子集对该电极子集中的每一电极的自电容进行求和。在该方面，所述控制器可以被配置成随着时间改变所述电极子集中的电极数目。在该方面，所述控制器可以被配置成基于输入对象的z坐标来改变所述电极子集中的电极数目，并且所述z坐标可以基于所述发射电极和所述接收电极的自电容来被确定。在该方面，所述控制器可以被配置成基于输入对象条件在互电容模式和自电容模式之间切换。在该方面，所述控制器可以被配置成通过使得相应开关的致动来启用互电容模式、自电容模式的充电时段、以及自电容模式的放电时段中的每一者。在该方面，所述控制器可以被配置成使得，在互电容模式中，所述导电平面连接到公共参考电压。
根据另一方面，一种在触敏显示设备中的控制器处的方法，包括：使得发射电极驱动器以互电容模式来驱动电极矩阵中的多个发射电极，以及基于所述电极矩阵中的多个接收电极上的所得电流来检测触摸输入；使得所述发射电极、所述接收电极和导电平面在自电容模式的充电时段期间连接到公共充电电压；使得，在所述自电容模式中与所述充电时段交替的放电时段期间，所述发射电极、所述接收电极和所述导电平面连接到公共参考电压；以及使得，在所述自电容模式的所述放电时段期间，所述发射电极和所述接收电极耦合到接收电路系统，所述接收电路系统被配置成测量所述发射电极和所述接收电极的自电容。
在该方面，所述方法可包括经由接收电路系统从所述导电平面接收对施加到所述触敏显示设备的表面的力的电容测量。在该方面，所述方法可包括使得，在自电容模式中，所述发射电极和所述接收电极的电极子集被复用在一起；以及经由所述接收电路系统测量每一电极子集的自电容。在该方面，所述方法可包括随着时间改变所述电极子集中的电极数目。在该方面，所述方法可包括基于输入对象的z坐标来改变所述电极子集中的电极数目，并且所述z坐标可以基于所述发射电极和所述接收电极的自电容来被确定。在该方面，所述方法可包括基于输入对象条件在互电容模式和自电容模式之间切换。在该方面，输入对象条件可包括z坐标，并且基于输入对象条件在互电容模式和自电容模式之间切换可包括基于输入对象条件以第一间隔用互电容模式来中断自电容模式，以及以第二间隔用自电容模式来中断互电容模式。
根据另一方面，一种触敏显示设备，包括：包括多个发射电极和多个接收电极的电极矩阵；导电平面；控制器，该控制器被配置成使得发射电极驱动器以互电容模式来驱动所述发射电极，其中触摸输入基于所述接收电极上的所得电流来被检测；所述控制器被配置成使得所述发射电极、所述接收电极和所述导电平面在自电容模式的充电时段期间连接到公共充电电压；所述控制器被配置成，在所述自电容模式中与所述充电时段交替的放电时段期间，使得所述发射电极、所述接收电极和所述导电平面连接到公共参考电压；以及所述控制器被配置成，在所述自电容模式的所述放电时段期间，使得所述发射电极和所述接收电极耦合到接收电路系统，所述接收电路系统被配置成测量所述发射电极和所述接收电极的自电容，所述接收电路系统被进一步配置成从导电平面接收对施加到所述触敏显示设备的表面的力的电容测量。
应当理解，本文中所描述的配置和/或办法本质上是示例性的，且这些具体实施例或示例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。本文中所描述的具体例程或方法可表示任何数量的处理策略中的一个或多个。由此，所例示和/或所描述的各种动作可以以所解说和/或所描述的顺序、以其他顺序、并行地执行，或者被省略。同样，以上所描述的过程的次序可被改变。
本公开的主题包括本文中所公开的各种过程、系统和配置以及其他特征、功能、动作、和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合，以及其任何和所有等同物。
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