专利名称：传感电路数量降低的电容式面板扫描的制作方法
技术领域：
本发明涉及接触式传感器，确切地说，涉及电容式传感器。
背景技术：
近年来，触摸板或电容式传感器装置越来越多地应用于各种产业和生产线。由于“平板”个人计算机(PC)越来越受欢迎，因此对大触摸屏的需求也日益增长。理想情况下，触摸屏中的传感器所提供的信号由控制触摸屏的系统处的专用接收器接收。然而，对较大的装置而言，由于使用独立的接收器，因此这类布置可能极其昂贵而且可能需要过多的空间。
发明内容
在一些实施例中掲示一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其包括通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路，从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。在另ー些实施例中掲示一种电容式传感器装置，其包括电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器；以及控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第一数量个接收器通道，所述控制器经配置以启动所述电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量；通过所述第一数量个接收器通道从所述第二数量个多个电极中的每个电极接收信号；以及根据从所述第二数量个多个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。在一些额外实施例中掲示一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其包括启动所述电容式传感器阵列上的第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极；通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列，其中确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内包括，调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少ー些信号的极性。本发明实施例提供了一种用于操作电容式传感器阵列的方法，包括通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路，从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及
根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。其中，优选地，所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极。其中，优选地，所述第一数量个电极包括所有的所述多个接收器电极。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少ー些信号的极性。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一歩包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
其中，优选地，所述第一数量个电极包括多个电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个电极组中的一个组所接收的信号的极性。其中，优选地，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述第一数量个电极中的每个电极所接收的信号的极性。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括确定物体是否接触所述电容式传感器阵列。其中，优选地，所述第一数量个电极仅包括所述多个接收器电极中的一部分，且其中所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内进ー步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描，且其中在每个扫描周期内，停用所述多个接收器电极组中的一个组。本发明实施例提供了一种电容式传感器装置，包括电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器；以及控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第一数量个接收器通道，所述控制器经配置以启动所述电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所
述第一数量；通过所述第一数量个接收器通道从所述第二数量个多个电极中的每个电极接收信号；以及根据从所述第二数量个多个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第二数量个多个电极所接收的信号去卷积。其中，优选地，所述多个电容式传感器包括多个发射器电极和多个接收器电极，且其中所述第二数量个多个电极包括所有的所述多个接收器电扱。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第二数量个多个电极所接收的信号中的至少ー些信号的极性。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一歩包括，在多个扫描周期中对从所述第二数量个多个电极所接收的信号进行扫描。本发明实施例提供了一种用于操作电容式传感器阵列的方法，包括
启动所述电容式传感器阵列上的第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极；通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列，其中确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内包括，调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少ー些信号的极性。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一歩包括，对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。其中，优选地，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一歩包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。 其中，优选地，所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极组中的一个组所接收的信号的极性。其中，优选地，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极中的每个电极所接收的信号的极性。
附图以实例而非限制性方式说明了本发明。图I所示为电容式传感器阵列感测的实施例的示意性平面图；图2所示为用于运作电容式传感器阵列感测的方法的实施例的示意性平面图；图3所示为用于电容式传感器装置的多个输入接收器的实施例的框图；图4所示为用于运作电容式传感器阵列感测的方法的实施例的示意性平面图；图5所示为传统扫描技术的示意性流程图；图6所示为使用同步解调的传统单相扫描技术的示意性框图；图7所示为多相扫描技术的示意性流程图；图8所示为不同扫描技术的直观总结的示意性框图；图9所示为ー项实施例中的信号卷积的框图；图10所示为用于电容式传感器装置的接收器的实施例的框图；图11到图20所示为用于电容式传感器装置的接收器的输入级的实施例的框图；图21所示为与图16所示的输入级相关的波形的时间图；图22到图24所示为用于电容式传感器装置的接收器的输入级的实施例的框图；图25所示为根据一项实施例的接触式传感装置的框图；以及图26所示为电子系统的实施例的框图。
具体实施例方式说明书中所使用的“一项实施例”或“实施例”表示本发明的至少ー项实施例中包括与实施例相关的特定特征、结构或特性。位于本说明书中各处的词组“在一项实施例”中并不一定指代同一实施例。
为了进行阐释，以下详细的说明列出许多具体细节，以便全面理解本申请案。然而，所属领域的技术人员将明白，可在没有这些具体细节的情况下实践所公开的各实施例、本发明及其等效物。
具体实施方式
包括參考附图，附图构成了具体实施方式
的一部分。附图所示为各示例性实施例。这些实施例在本文中也可称为“实例”，其均进行了足够详细的说明，从而使所属领域的技术人员能够实践本文中所述的所主张标的。可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可组合各实施例、可利用其他实施例或者可进行结构、逻辑和电方面的变化。应理解，本文中所述各实施例的目的并不在于限制的本发明的范围，而是使所属领域的技术人员能够实践、制作和/或使用本发明。在一项实施例中，提供一种用于运作电容式传感器阵列的方法。从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中第二数量个接收器电路位于与电容式传感器阵列相关的控制器上。所述第一数量大于所述第二数量。根据从第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于(即，在预定的接近范围内，例如接触)电容式传感器阵列。
确定物体是否接近于电容式传感器阵列可包括对从第一数量个电极中所接收的信号去卷积。电容式传感器阵列可包括多个发射器电极和多个接收器电极。第一数量个电极可包括所有所述的多个接收器电极。确定物体是否接近于电容式传感器阵列可包括调整从第一数量个电极中所接收的信号中的至少ー些信号的极性。确定物体是否接近于电容式传感器阵列还可包括在多个扫描周期中对从第一数量个电极中所接收的信号进行扫描。第一数量个电极可包括多个电极组。在每个扫描周期内，可调整从电极组中的一组电极中所接收的信号的极性。在扫描周期中的一个扫描周期内，可调整从第一数量个电极中的每个电极中所接收的信号的极性。第一数量个电极可能只包括多个接收器电极中的一部分。所述多个接收器电极可包括多个接收器电极组。确定物体是否接近于电容式传感器阵列还可包括在多个扫描周期中对从第一数量个电极中所接收的信号进行扫描。在每个扫描周期内，可停用接收器电极组中的一个组。在另ー项实施例中，提供ー种电容式传感器装置。所述电容式传感器装置包括电容式传感器阵列和控制器。电容式传感器阵列包括多个电容式传感器。控制器耦接到电容式传感器阵列，且所述控制器包括第一数量个接收器通道。所述控制器经配置以启动电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量，通过第一数量个接收器通道从第二数量个电极中的每个电极接收信号，并且根据从第二数量个多个电极所接收的信号来确定物体是否接近于电容式传感器阵列。在又一项实施例中，提供一种用于运作电容式传感器阵列的方法。启动电容式传感器阵列上的第一数量个电极。电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电扱。第一数量个电极包括所有接收器电扱。通过位于与电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从第一数量个电极中的每个电极接收信号。所述第一数量大于所述第二数量。根据从第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于电容式传感器阵列。确定物体是否接近于电容式传感器阵列包括调整从第一数量个电极所接收的信号中的至少ー些信号的极性。
图I所示为接触式或电容式传感器阵列(或装置)10的示意图，所述阵列(或装置)10具有多个(N个)接收电极(RX)(或传感器)，以及多个(K个)并联传感电路(也称为通道、接收器或接收器输入端)14，从而形成控制器(未图示)的一部分。在图I所示的实例以及下文所述的那些实例中，有十六个接收电极12和四个传感通道14。尽管未明确显示，但标记为X1-X16的线中的每条线均可对应于发射器电极(TX)。在传统的接收器通道扫描技术中，接收电极12的组通过一系列扫描步骤按顺序连接到接收器输入端14。因此，每个传感器12到接收器输入端的连接仅持续全部列的阵列扫描时间(total columns array scanning time)中的小部分时间，所述小部分时间可为使用大量的电极和少量的接收通道的非常短的持续时间。例如，在图I所示的实例中，每个接收电极12到接收器输入端14的连接持续了 25%的扫描时间，从而导致信噪比(SNR)较差。根据本文中的ー个方面，接收信号的积分时间增加，从而改善SNR。当积分时间增加到原来的H倍吋，白噪声模型的SNR改善▲。在一项实施例中，在某时间处将ー个以上接收电极连接到接收器输入端。下文提供參考图I所述的接收器多路复用的传统矩阵表示。针对传感器XI、X5、X9、X13的不同扫描步骤可由以下矩阵方程表示
权利要求
1.一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其特征在于，包括 通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路，从第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及 根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一数量个电极包括所有的所述多个接收器电极。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一数量个电极包括多个电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个电极组中的一个组所接收的信号的极性。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述第一数量个电极中的每个电极所接收的信号的极性。
9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括确定物体是否接触所述电容式传感器阵列。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一数量个电极仅包括所述多个接收器电极中的一部分，且其中所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描，且其中在每个扫描周期内，停用所述多个接收器电极组中的一个组。
11.一种电容式传感器装置，其特征在于，包括 电容式传感器阵列，其包括多个电容式传感器；以及 控制器，其耦接到所述电容式传感器阵列且包括第一数量个接收器通道，所述控制器经配置以 启动所述电容式传感器阵列上的第二数量个多个电极，其中所述第二数量大于所述第一数量； 通过所述第一数量个接收器通道从所述第二数量个多个电极中的每个电极接收信号；以及 根据从所述第二数量个多个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
12.如权利要求11所述的电容式传感器装置，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括对从所述第二数量个多个电极所接收的信号去卷积。
13.如权利要求11所述的电容式传感器装置，其特征在于，所述多个电容式传感器包括多个发射器电极和多个接收器电极，且其中所述第二数量个多个电极包括所有的所述多个接收器电极。
14.如权利要求13所述的电容式传感器装置，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列包括调整从所述第二数量个多个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
15.如权利要求14所述的电容式传感器装置，其 特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第二数量个多个电极所接收的信号进行扫描。
16.一种用于操作电容式传感器阵列的方法，其特征在于，包括 启动所述电容式传感器阵列上的第一数量个电极，其中所述电容式传感器阵列包括多个发射器电极和多个接收器电极，且所述第一数量个电极包括所有的所述接收器电极； 通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器通道从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号，其中所述第一数量大于所述第二数量；以及 根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列，其中确定物体是否在所述电容式传感器阵列预定的接近范围内包括，调整从所述第一数量个电极所接收的信号中的至少一些信号的极性。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，对从所述第一数量个电极所接收的信号去卷积。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列进一步包括，在多个扫描周期中对从所述第一数量个电极所接收的信号进行扫描。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多个接收器电极包括多个接收器电极组，且其中在每个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极组中的一个组所接收的信号的极性。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在所述多个扫描周期中的一个扫描周期内，调整从所述多个接收器电极中的每个电极所接收的信号的极性。
全文摘要
本发明中所述的实施例提供电容式传感器装置和用于操作电容式传感器装置的方法。启动电容式传感器阵列上的第一数量个电极。通过位于与所述电容式传感器阵列相关的控制器上的第二数量个接收器电路从所述第一数量个电极中的每个电极接收信号。所述第一数量大于所述第二数量。根据从所述第一数量个电极所接收的信号，确定物体是否接近于所述电容式传感器阵列。
文档编号G06F3/044GK102750056SQ20111046047
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年4月19日
发明者维克特·奎曼, 罗曼·欧吉扣 申请人:赛普拉斯半导体公司