用于噪声测量的驱动传感器电极的制作方法_3

文档序号:9326534阅读:来源:国知局
033]图2是描绘根据示例性实施例的电容传感器装置200的框图。电容传感器装置200包括图1所示的输入装置100的示例性实施例。电容传感器装置200包括设置在基板202上的传感器电极。传感器电极用作电容传感器装置200的感测元件150。在本示例中,传感器电极包括两组多个传感器电极220-1至220-n(统称为“传感器电极220”)和230-1至230-m(统称为“传感器电极230”),其中m和η是大于零的整数。传感器电极220和230被电介质(未不出)分开。
[0034]在一些示例中,传感器电极220和传感器电极230可以设置在基板202的单独的层上。在其它示例中,传感器电极220和传感器电极230可以设置在基板202的单个层上。电极210可以在与传感器电极220和传感器电极230相同的和/或不同的层上。尽管传感器电极示出为设置在单个基板202上,但在一些实施例中,传感器电极可以设置在多于一个基板上。例如,一些传感器电极可以设置在第一基板上,而其它的传感器电极可以设置在附着于第一基板的第二基板上。传感器电极220、230具有相同的或者不同的宽度、尺寸和/或形状。
[0035]在本示例中,传感器电极图案示出为布置在x/y网格的交点中的传感器电极220、230。应当理解的是,传感器电极图案不限于这种x/y布置,而是可以包括多个传感器图案。尽管传感器电极图案被描绘为矩形,传感器电极图案可以具有其它形状,例如圆形。
[0036]传感器电极220和传感器电极230通过导电的迹线204、206耦合至处理系统100的示例性实施例(称为“处理系统110A”)。如本文使用的,对处理系统110的统称指的是在图1中或者在本文描述的任何其它实施例中描述的处理系统(例如,处理系统110A、110B等)。当工作时,处理系统I1A通过导电的迹线204、206耦合至传感器电极220、230,以实现用于感测输入的感测区域120。在一个实施例中,每一组电极可以具有专门的功能。例如,传感器电极220能够发射由处理系统IlOA生成或者由另一个装置在处理系统IlOA的控制下生成的发射器信号。处理系统IlOA能够利用传感器电极220接收产生的信号。在这种实施例中,传感器电极230是“发射器电极”,而传感器电极220是“接收器电极”。在一些实施例中,传感器电极220中的一个或多个可以利用用于绝对电容感测的绝对电容感测信号被驱动。在另一个实施例中,各组传感器电极不具有专门的功能并且传感器电极230能够用作发射器电极或接收器电极,并且传感器电极220能够用作接收器电极或发射器电极。
[0037]电容传感器装置200可以位于系统接地电极(未示出)附近(例如,位于接地面或底板的上方)。“系统接地”可以指示系统部件共享的公共电压。例如,移动电话的电容感测系统能够经常以由电话的电源(例如,充电器或电池)提供的系统接地为基准。系统接地可以不相对于大地或任何其它基准固定。例如,桌子上的移动电话通常具有浮动的系统接地。由通过自由空间有力地接地的人握持的移动电话可以相对于人接地,但是人一地可以相对于大地接地变化。在很多系统中,系统接地连接至系统中的最大面积电极或者由该最大面积电极提供。电容传感器装置200可以位于这种系统接地电极附近(例如,位于接地面或底板的上方)。
[0038]电容传感器装置200能够用来将用户输入(例如,用户的手指、例如触针的探针和/或某种其它外部输入对象)通信至电子系统(例如,计算装置或其它电子装置)。例如,电容传感器装置200能够实施为电容触屏装置,该电容触屏装置能够布置在下面的图像或信息显示装置(未示出)的上方。通过这种方式,用户将通过穿过传感器电极图案中的大致透明的元件观看而观察到下面的图像或信息显示。当实施为触屏时,基板202可以包括至少一个大致透明的层(未示出)。传感器电极220、230和导电迹线204、206可以由大致透明的导电材料形成。铟锡氧化物(ITO)和/或薄的、几乎不可见的线是能够用来形成传感器电极220、230和/或导电迹线204、206的大致透明的材料的很多可能的示例中的两个。在一个或多个实施例中,电容感测装置和显示装置共享一个或多个元件。例如,一个或多个显示电极可以被驱动用于电容感测和显示更新两者。另外,导电迹线204、206可以由不透明的材料形成,然后隐藏在传感器电极图案的边界区域(未示出)中。
[0039]在另一个示例中,电容传感器装置200能够实施为电容触摸板、滑块、按钮或其它电容传感器。例如,基板202可以用一种或多种清楚的或不透明的材料实施,但不限于此。类似地,清楚的或不透明的材料能够用来形成传感器电极和/或传感器电极图案的导电迹线。
[0040]处理系统IlOA可以包括一个或多个模块,例如传感器模块240、控制模块250以及确定模块260。传感器模块240、控制模块250以及确定模块260包括执行处理系统IlOA的不同功能的模块。在其它示例中,不同配置的模块能够执行本文描述的功能。传感器模块240、控制模块250以及确定模块260可以包括传感器电路270并且还可以包括与传感器电路270协同地工作的固件、软件或固件和软件的组合。
[0041]在一个实施例中,传感器模块240能够利用信号来激励或驱动传感器电极。本文使用的“激励”和“驱动”涵盖控制被驱动元件的一些电气方面。例如,可以驱动电流通过线、驱动电荷进入导体、驱动基本恒定或变化的电压波形到电极上,等等。当感测跨电容时,传感器模块240可以利用发射器信号驱动发射器电极(例如,传感器电极230)。发射器信号包括调制信号,并且通常包括形状、频率、幅值和相位。当感测绝对电容时,传感器模块240能够利用绝对电容感测信号驱动传感器电极。绝对电容感测信号包括调制信号,并且包括形状、频率、幅值和相位。在一些实施例中,绝对电容感测信号可以与发射器信号类似。在其它实施例中,绝对电容感测信号可以在形状、幅值和频率的至少一上中不同于发射器信号。
[0042]传感器模块240还可以从传感器电极接收产生的信号。产生的信号可以包括发射器信号或绝对电容感测信号的影响、一个或多个输入对象的影响、噪声的影响、或者上述影响的组合。传感器模块240能够在利用接收器电极进行接收时驱动发射器电极,能够利用接收器电极进行接收而不驱动发射器电极,以及能够驱动发射器电极而不利用接收器电极进行接收。例如,对于跨电容感测,传感器模块240能够在接收接收器电极上的产生的信号时驱动发射器信号到发射器电极上。对于绝对电容感测,传感器模块240能够利用绝对电容感测信号驱动传感器电极,并且从传感器电极接收产生的信号。对于噪声感测,传感器模块240能够在不利用发射器信号或绝对电容感测信号驱动任何传感器电极的情况下接收接收器电极上的产生的信号。
[0043]控制模块250控制传感器模块240和确定模块260。控制模块250能够执行各种电容感测模式,例如跨电容感测、绝对电容感测和噪声感测。控制模块250能够控制传感器模块240的多个方面,例如感测频率、感测循环、获取爆发期长度、发射器启动、接收器操作,等等。控制模块250能够控制确定模块260以确定各种类型的信息,例如电容基线、电容变化、用于一个或多个输入对象的位置信息、噪声信息等等。尽管处理系统IlOA被示出为具有单独的控制模块250,但在其它实施例中,被描述为由控制模块250执行的功能中的全部或一些能够由一个或多个其它模块执行。例如,在一些实施例中,控制模块250被省略,并且传感器模块240或确定模块260能够构造成单独地或者组合地执行控制模块250的功會K。
[0044]传感器模块240生成产生的信号的一些特性的测量,例如电压、电流、电荷等的测量。确定模块260从传感器模块240接收测量。确定模块260从这些测量得到信息。例如,确定模块260能够确定用于传感器电极图案的基线电容,确定传感器电极之间的互电容的变化和/或传感器电极的自电容的变化,并将电容的变化与基线进行比较以检测对象的存在、位置、运动等。电容的变化能够与感测区域120的具体位置相关联,以产生“电容图像”或“电容帧(frame) ”。电容的变化能够与感测区域120的特定轴线相关联,以产生沿着该轴线的“电容轮廓”。当利用基线被补偿时,一个或多个电容图像和/或一个或多个电容轮廓使得能够感测相对于由传感器电极图案形成的感测区域的接触、悬浮或其它用户输入。确定模块260可以确定一个或多个输入对象的位置信息、尺寸、类型等。
[0045]确定模块260和控制模块250可以协同检测和减轻噪声。确定模块260能
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