多驱动状态下的触敏间隔的制作方法

文档序号:14649619发布日期:2018-06-08 21:31阅读:174来源:国知局
多驱动状态下的触敏间隔的制作方法

许多触摸传感器采用基于电容的感测,其中行电极和列电极的矩阵上的信号被接收电路解释以检测发生在矩阵上的不同位置处的触摸事件。被连接到行电极的驱动电路逐行地扫描触摸感测帧中的行电极,通常通过一次向一个行电极施加驱动信号直到帧中的所有行都被扫描为止。如果在被驱动的行上存在触摸,则该触摸的电容效应与行驱动信号相互作用,以使得在离触摸最近的列电极上出现可识别的信号,从而使得接收电路能够确定触摸事件所在的行/列坐标。通常,希望尽可能快地扫描整个触摸帧,以便最小化延迟和其他与时间有关的缺陷。

附图简述

图1描绘了示例触敏显示设备。

图2描绘了图1的触敏显示设备的光学堆叠和相关联的子系统。

图3描绘了包括多个行电极和列电极的图1的触敏显示设备的示例触摸传感器矩阵。

图4描绘了可与图1的触敏显示设备一起使用的示例有源触控笔。

图5描绘了包括多个间隔的示例触摸感测帧。在每个间隔中驱动不同组的行电极(每组内的各行电极被同时驱动)。描绘了示例行电极分组方案。

图6描绘了针对示例间隔的以多个被不同地驱动的驱动状态被驱动从而产生不同的驱动状态输出的行电极的示例分组。

图7A和7B描绘了针对两个行电极的示例分组,在驱动间隔内以两个被不同地驱动的驱动状态同时激活这些电极,从而产生一起使用以检测与该两个行电极相关联的四种触摸事件的两个不同的驱动状态输出。

图8描绘了用于检测触摸事件的示例方法。

图9描绘了示例计算系统。

详细描述

在触摸传感器设计中,普遍的设计目标是快速标识触摸事件(例如,手指触摸)。在通常的电容传感器中,行/列矩阵的行电极在整个矩阵范围上被一次一行地逐行驱动。这会影响列电路中的电气条件。局部化触摸事件(即,在被激活的电极附近)以能够实现触摸事件的检测的方式改变列信号。此类系统的时间性能受扫描所有行电极所需的时间长度的影响。因此,当需要更长持续时间来扫描各行以及当传感器具有更多的行数时,性能可能会降低。

本讨论构想了一种系统,其中行电极的分组被同时驱动,即每个分组包含被同时被驱动的两个或更多个电极。触摸传感器矩阵被划分成多个此类行电极分组,该多个行电极分组中的每个分组都在触摸感测帧的间隔期间被驱动。因此,在触摸感测帧的过程中,每个行电极分组都在相关联的间隔期间被驱动。

在每个间隔中,以多个被不同地驱动的驱动状态驱动行电极的分组,每个驱动状态产生一驱动状态输出。各驱动状态是被不同地驱动的,在这个意义上各状态的驱动信号以某种方式有所不同。例如,可用各不同状态的驱动信号来驱动特定的行电极。通常,每个驱动状态都是专用的,在这个意义上其驱动信号关注于检测可能发生在分组中的行电极上的可能触摸事件的不同具体子集。在此方式中,驱动状态的各输出可被一起而非独立地使用以检测所有可能的触摸事件。

在具体示例中,每个分组具有两个行电极。因此,如果触摸传感器矩阵具有J个行电极,则将存在J/2个行电极分组,以J/2个间隔驱动。考虑到存在两个行电极,存在四种可能的触摸事件:(1)两行都不触摸;(2)触摸第一行;(3)触摸第二行;(4)两行都触摸。假设两个驱动状态,一个驱动状态可被专门配置以检测这些事件中的三个或更少事件,而其他状态指向其他事件。更具体而言,可以第一驱动状态向两个行电极施加相同的驱动信号。此类驱动状态将指向在两个行电极上是否发生触摸的检测(例如,经由对高电平相关性输出的快速识别)。第二驱动状态可对两个电极使用相位对齐和相反的驱动信号。经由对相关性值极性的评估,此类驱动状态可确定触摸发生在第一行电极还是第二行电极上。

图1示出了包括触摸传感器101的触敏显示设备100。在一些示例中,显示设备100可以是例如具有大于1米的对角线尺寸D的大格式显示设备,尽管显示器可假设任何合适的尺寸。显示设备100可被配置成感测一个或多个输入源,诸如经由用户的手指102所赋予的触摸输入和/或由输入设备104(在图1中被示为触控笔)所提供的输入。手指102和输入设备104是作为非限制性示例被提供的,并且任何其它合适的输入源可结合显示设备100被使用。此外,显示设备100可被配置成接收来自与显示设备100接触的输入设备以及不与显示设备100接触的输入设备(例如,悬停在显示器表面附近的输入设备)的输入。本文使用的“触摸输入”是指这两种类型的输入。在一些示例中,显示设备100可以被配置成同时接收来自两个或更多个源的输入,在这种情况下,显示设备可以被称为多点触摸显示设备。

显示设备100可以可操作地耦合到图像源106,图像源110可以是例如在显示设备100外部或容纳在显示设备100内的计算设备。图像源106可以接收来自显示设备100的输入,处理该输入,并且作为响应为显示设备100生成适当的图形输出108。以这种方式,显示设备100可以提供用于与可以适当地对触摸输入进行响应的计算设备交互的自然范式。以下参照图9描述关于示例计算设备的细节。

图2是图1的显示设备100的光学堆叠200的横截面视图。光学堆叠200包括被配置成允许接收触摸输入收并生成图形输出的多个组件。光学堆叠200可包括具有用于接收触摸输入的顶部表面204的光学透明触摸片202以及将该触摸片202的底部表面绑定到触摸传感器208的顶部表面的光学透明粘合剂(OCA)206,触摸传感器208可对应于例如图1的触摸传感器101。触摸片202可由任何合适的材料构成,诸如玻璃、塑料、或其他材料。如本文所用的“光学透明粘合剂”是指透射基本上全部(例如约99%)的入射可见光的一类粘合剂。

如以下参照图3更详细地描述的,触摸传感器208包括形成其电容可以在检测触摸输入时被评估的电容器的电极矩阵。如图2中所示,电极可在两个分开的层中被形成:接收电极层(Rx)210和位于接收电极层下的传送电极层(Tx)212。例如,接收和传送电极层210和212各自可在相应的介电基板上形成,所述介电基板包含包括但不限于玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、或环烯聚合物(COP)膜的材料。接收和传送电极层210和212可由第二光学透明粘合剂(OCA)211接合在一起。OCA 211可以例如是丙烯酸压敏粘合膜。

图2中解说的触摸传感器配置是作为示例提供的,并且其他布置处于本公开的范围内。例如,在其它实现中,层210、211和212可以被一体形成为单个层,其中电极被置于该一体层的相对表面上。此外,触摸传感器208可以替换地被配置成使得传送电极层212被提供在上方,并且经由OCA 211与位于其下方的接收电极层210绑定。

接收和传送电极层210和212可通过各种适当过程来形成。这样的过程包括将金属线沉积到粘合介电基板的表面上;选择性地催化金属薄膜的后续沉积(例如,经由镀覆)的材料的图案化沉积;光刻;导电墨的图案化沉积(例如,经由喷墨、偏移、释放或凹纹印刷);用导电墨来填充介电基板上的槽;导电光阻的选择性光学曝光(例如,通过掩模或经由激光书写),之后是化学显影来移除未曝光的光阻;以及对卤化银乳剂的选择性光学曝光,之后是对潜影到金属银的化学显影;之后又是化学固定。在一个示例中,金属化传感器膜可被置于基板的面向用户的一侧上,其中金属不面向用户的或替换地面向用户但用户和金属之间有保护片(例如,由PET构成)。虽然电极中通常不使用透明导电氧化物(TCO),但部分地使用TCO来形成电极的一部分,而电极的其他部分由金属形成是可能的。在一个示例中,电极可以是具有基本恒定横截面的薄金属,且其大小使得其不可被光学分辨且从而从用户角度看可以是不显眼的。可用于形成电极的合适材料包括各种合适的金属(例如,铝、铜、镍、银、金等)、金属合金、碳的导电同素异形体(例如,石墨、富勒烯、非晶碳等)、导电聚合物以及(例如,经由金属或碳颗粒的添加而变得导电的)导电油墨。

继续图2,触摸传感器208在传送电极层212的底部表面处经由第三光学透明粘合剂(OCA)216绑定到显示器堆叠214。显示器堆叠214可以是例如液晶显示器(LCD)堆叠、有机发光二极管(OLED)堆叠、或等离子显示器面板(PDP)。显示器堆叠214被配置成通过显示器堆叠的顶表面传送光L,以使得所传送的光穿过层216、212、211、210、206、触摸片202在发光方向上行进并穿过顶表面204射出。以这种方式,所传送的光可在用户看来好像是在触摸片202的顶部表面204上显示的图像。

对光学堆叠200的进一步变化是可能的。例如,其中层211和/或216被省略的实现是可能的。在此示例中,触摸传感器208可以是空气间隙的且与显示器堆叠214光学解耦。进而,层210和212可被层压在顶表面204上。而且,层210可被置于顶表面204上而层212可被相对放置且在顶表面204下方。

图2还示出了可操作地耦合至接收电极层210、传送电极层212、和显示器堆叠214的控制器218。控制器218被配置为驱动传送电极层212中的传送电极,经由接收电极层210中的接收电极接收由被驱动的传送电极产生的信号,以及如果检测到被赋予光学堆叠200的触摸输入则定位该触摸输入。控制器218可以进一步驱动显示器堆叠214以允许对触摸输入进行响应的图形输出。可替换地可提供两个或更多控制器,并且在一些示例中,可为用于接收电极层210、传送电极层212、和显示器堆叠214中的每一者实现的相应的控制器。在一些实现中,控制器218可以在图1的图像源106中实现。

图3示出了示例触摸传感器矩阵300。例如,矩阵300可以被包括在图2的光学堆叠200的触摸传感器208中以例如将触摸感测功能赋予图1的显示器100。矩阵300包括与接收列304垂直分离的传送行302形式的多个电极。例如,传送行302和接收列304可以分别形成在光学堆叠200的传送电极层212和接收电极层210中。传送行302与接收列304的每个垂直交点形成诸如节点306的相应节点,该节点的电性质(例如,电容)可被测量以检测触摸输入。为了清楚的目的,在图3中示出了三个传送行302和三个接收列304,然而矩阵300可以包括任何适当数量的传送行和接收列,其例如可以在一百或一千量级上。

虽然在图3中示出了矩形网格布置,矩阵300可假设其他几何布置—例如,该矩阵可以被布置在菱形图案中。替换地或附加地,矩阵300中的单个电极可假设非线性几何形状—例如,电极可以呈现弯曲或锯齿几何形状,这可以使由电极对底层显示器的遮挡引起的显示伪影的可察觉性(例如,混叠,莫尔图案)最小化。传送行302和接收列304可根据任何可能的布局被定位/定向。例如,传送行302可相对于地面被水平取向、相对于地面被垂直取向或以任何斜角取向。类似地,接收列304可相对于地面被水平取向、相对于地面被垂直取向或以任何斜角取向。

矩阵300中的每个传送行302可被附连到相应的驱动器308,该驱动器308被配置为以时变电压驱动其对应的传送行。在一些实现中,矩阵300的驱动器308可被例如形成图2的控制器218的部分的现场可编程门阵列(FPGA)内实现的微编码的状态机驱动。每个驱动器308可作为移位寄存器实现,移位寄存器具有一个触发器(flip-flop)和用于其相应传送行的输出,并且可操作以独立于寄存器状态强制所有输出值为零。对每个移位寄存器的输入可以是时钟、数据输入、以及空输入,其可被来自微编码的状态机的输出驱动。可通过将要被激励的每个输出用一而别处用零来填充移位寄存器来传送信号,并接着利用所需调制来切换空输入。这种信号在本文中被称为“激励序列”,因为这些信号可以是时变电压,当数字采样时,该时变电压包括脉冲序列——例如相对较高数字值的一个或多个样本,随后是相对较低数字值的一个或多个样本,反之亦然。如果以这种方式使用移位寄存器,则激励序列可以仅取两个数字值——例如,只能传送二进制激励序列。在其他实现中,驱动器308可以被配置为传送可假设三个或更多数字值的非二进制激励序列。非二进制激励序列可以使能驱动器输出的谐波含量的减少并且减少由矩阵300辐射的传送。驱动器308可一起被实现为驱动电路310。例如,电路310可被配置成接收来自一个或多个计算机组件的命令/输入。此外,电路310可协调每个驱动器308的激活。例如,电路310可建立每个驱动器308被驱动的顺序,以及确定每个驱动器用于驱动其对应行的信号。在一些实现中,矩阵300可被配置成与诸如在图4中所示的有源触控笔400之类的有源触控笔通信。此实现可至少部分地使得当矩阵300在显示设备100中被实现时触敏显示设备100能够与输入设备104通信。具体地,可以在一个或多个传送行302与有源触控笔400的导电元件(例如,电极尖端)之间建立静电信道,沿该静电信道可以传送数据。在一个示例中,经由静电信道的通信通过从矩阵300向有源触控笔400传送同步图案而被启动。同步图案可以使得矩阵300和有源触控笔400能够获得共享的时间感,并且可以经由多个传送行302来传送,使得有源触控笔400可以接收该图案而不管其相对于矩阵的位置。共享的时间感可以促成有源触控笔400检测到在传送行302上传送的激励序列或其他信号的时间与矩阵300中的位置的相关性,因为同步图案可以产生传送行302被驱动的次序的指示。这样的相关性可以使有源触控笔400能够确定相对于矩阵300的至少一个坐标(例如,y坐标),该坐标可以(例如,经由静电信道)被传送回矩阵或经由不同的通信协议(例如,无线电,蓝牙)被传送至相关联的显示设备。为了确定有源触控笔400的第二坐标(例如,x坐标),可以将所有传送行302保持在恒定电压,并且有源触控笔400可以将时变电压传送到矩阵300,该矩阵可以顺序地测量由每个接收列304中的有源触控笔400的电压带来的电流以查明第二坐标。

矩阵300中的每个接收列304可以耦合到相应的接收器312,该接收器312被配置为接收由传送行302上的激励序列的传送带来的信号。接收器312可一起被实现为接收电路314。电路314可被配置为处理和解释由接收器检测到的电信号,其目的是标识和定位在矩阵300上执行的触摸事件。在触摸检测期间,矩阵300可以将除一个或多个激励序列被沿其传送的一个或多个有源传送行外的所有传送行302保持在恒定电压。在传送激励序列期间,所有接收列304可以被保持在恒定电压(例如,接地)。通过被施加到活动传送行302的激励序列和被保持在恒定电压的所有接收列304,电流可以流过由活动传送行与接收列的垂直交点形成的每个节点。每个电流可能与其对应节点的电容成比例。因此,可以通过测量从活动传送行302流出的每个电流来测量每个节点的电容。以这种方式,可以通过测量节点电容来检测触摸输入。矩阵300可以以某帧率(例如,60Hz、120Hz)被重复扫描以持久地检测触摸输入,其中帧的完整扫描包括将激励序列施加到每个传送行302,并且对于每个被驱动的传送行,收集来自所有接收列304的输出。然而,在其他示例中,帧的完整扫描可以是传送行302和接收列304中的一个或两者的期望子集而不是全部的扫描。

作为测量电容的替换或附加,在矩阵300上可以执行其他测量以检测触摸—例如,可以测量在激励序列的传送与从所传送的激励序列带来的所接收到的信号的接收之间的时间延迟,和/或所传送的激励序列与所得到的所接收到的信号之间的相移。

上文所描述的触摸传感器矩阵作为示例被提供,并且不旨在为限制性的。其他触摸传感器配置可被采用,而不背离本公开的范围。

图4示出了示例有源触控笔400。有源触控笔400包括一端上的电极尖端402和相对端上的电极擦除器404。电极尖端402和电极擦除器404可能是导电的且被配置成当邻近图3的电极矩阵300的驱动电极时接收电流。尖端402可包括压力传感器406,该压力传感器406被配置为当尖端402被按压在表面上时检测压力。类似地,擦除器404可包括压力传感器408,该压力传感器408被配置为当擦除器404被按压在表面上时检测压力。在一个示例中,压力传感器406和408中的每一个都是力敏电阻器。各个压力传感器406和408中的每一个的触摸压力值可被发送到控制器410。在一个示例中,触摸压力值可由6比特的值表示。

如图所示,电极尖端402和电极擦除器404可操作地耦合到模拟电路412。模拟电路412可包括线性模拟组件,该线性模拟组件被配置成将尖端/擦除器维持在恒定电压并且将任何流进或流出尖端/擦除器的电流转换成成比例的电流感测电压。

模数(A/D)转换器414被操作地耦合到模拟电路412并被配置成将从模拟电路412接收到的电压数字化成数字数据以促成后续处理。作为一个非限制性示例,转换器414可以1Mbit/s的采样率转换具有100kHz带宽的传入静电信号。

有源触控笔400包括可由用户压下以提供附加的用户输入的管状开关按钮416。按钮416的状态可被发送到控制器410。

控制器410包括逻辑机418和存储机420,该存储机被配置为保存可由逻辑机418执行以执行本文所讨论的各种操作的指令。例如,控制器410可被配置为从包括压力传感器406、压力传感器408和按钮416的各种传感器接收信号。此外,控制器410可被配置为处理来自A/D转换器414的数字化信号以执行本文所讨论的其他操作。

有源触控笔400可以接收模式和驱动模式操作。可采用接收模式来(1)将有源触控笔400同步到与触摸传感器相关联的计算设备/处理器,以建立/保持共享的时间感;和(2)建立有源触控笔400相对于触摸传感器矩阵的Y坐标(或在垂直定向行事件中的X坐标)。同步通常发生在时间帧的开始处,其中触摸传感器矩阵上的一个或多个行利用同步脉冲来驱动,该同步脉冲诱发/改变有源触控笔400的电极尖端402(或电极擦除器404)上的电气条件。通常经由相关性操作处理接收到的信号,以便建立/保持共享的时间感。通常,跨触摸传感器矩阵的整个高度/宽度的多个行被同步脉冲驱动,使得有源触控笔400接收充足的信号,而不管其相对于触摸传感器矩阵300的位置。

有源触控笔400也可正常扫描触摸传感器矩阵300的各行的期间以接收模式操作。换言之,有源触控笔400可在各行被扫描时接收信号以建立手指在触摸传感器矩阵300上的悬停/触摸的X和Y坐标。接收电路通常运行被调谐到在触摸传感器矩阵300上使用的驱动信号的相关性操作。一旦接收到最大振幅的信号(例如,相关性最高),有源触控笔400就记录下该最高信号的时间。所记录的时间允许有源触控笔400和触摸传感器矩阵300的显示设备100知道有源触控笔400离哪一行最接近,从而建立有源触控笔400的Y位置。在一些示例中,有源触控笔400通过某种类型的无线链路(例如无线电发射器)向触摸传感器矩阵300报告行位置信息(例如,时间、行计数器的值)。代替无线电链路或除无线电链路之外,行位置信息可经由有源触控笔400的电极尖端402(或电极擦除器404)的激励而被静电地传送。

在一些实现中,可采用内插来增加位置分辨率。例如,假设行K处的振幅最高,则行K-2、K-1、K+1、K+2的振幅也可被注意到。评估这些相邻行的振幅可允许更精细地确定Y位置。本质上,有源触控笔400“听”来自行的通信,并且基于该通信的“响度”对有源触控笔400离“正在说话”的行多接近进行评估。通过评估“最响”行两边几行的通信音量,可确定更高的位置粒度。

除了在“同步子帧”期间以及在“行驱动”子帧期间接收之外,有源触控笔400可在“触控笔驱动”子帧期间驱动其电极(尖端或擦除器)。在此情况下,向触控笔尖端施加驱动信号会影响/改变触摸传感器矩阵的一个或多个列电极上的电气条件。如上文所描述的,列接收电路相关联,以便解释接收到的信号。经历最高信号或高于阈值信号的列被推断为离有源触控笔400最接近的列,由此建立有源触控笔400的X位置。对Y的确定也是同样,列的聚类分组处的状态可被用于建立更高的位置分辨率。

还将理解,在触控笔驱动子帧中接收到的信号可被用于消除具有两个或更多个触摸感测矩阵的系统中的有源触控笔400的Y位置。在触控笔驱动子帧期间,有源触控笔400将仅点亮其所靠近的矩阵上的列,从而使得不确定性得以解决。

此外,在触控笔驱动子帧期间,有源触控笔400可经由在有源触控笔400的电极(例如,尖端402、擦除器404)与触摸传感器矩阵300之间形成的静电信道将触控笔信息传送至显示设备100。如上文所描述的,可执行各种操作来减小包括此类触控笔信息的报告的大小,以便以有效且稳健的方式传送报告,使得经由静电通信信道的数据传输可被减少。

为潜在地提高检测触摸事件的效率、速度和准确度,本描述构想了用于在顺序地出现的触摸感测帧期间同时驱动行电极302的新的方法。行电极302由驱动电路310以两个或更多个行电极302构成的分组同时驱动,其中每个分组在触摸感测帧内间隔的过程中被驱动。换言之,在触摸感测帧期间,每个分组在相关联的间隔中被驱动。在此间隔期间,其他行电极通常静默(不被驱动)。

图5中描绘了此类布置。示出了个体触摸感测帧502,其由连续出现的间隔504(I1至IN)组成。将理解,触摸感测帧502的其他时间分量未被示出(例如,同步周期;触控笔400向触摸传感器/矩阵传送其他数据的周期;等等)。

在每个间隔504中,描绘了行电极302的分组506(G1到GN)。因此,在间隔I1期间,分组G1被驱动;在间隔I2期间,分组G2被驱动,依此类推。对行电极302的该逐行驱动会影响列电极304上的电气条件,其可由接收电路314解释以检测在触摸感测帧502期间发生在矩阵300上的触摸事件。

在每个间隔504期间,同时并以多个被不同地驱动的驱动状态驱动该间隔的分组506中的行电极,在间隔504期间每次仅使用多个被不同地驱动的驱动状态中的一个,如下文更详细地解释的。通常,每个间隔具有相同的持续时间,但也可采用不等的持续时间。

分组506可采取各种配置并可以各种顺序被驱动。图5的分组方案508a到508d描绘了各种示例。该图示的约定如下。该图假设了具有编码为1至J的J行电极302和如上文所指示的行电极302的N个分组506的触摸感测矩阵,在N个所描绘的间隔504上一次驱动这些分组中的一个。在每个分组/间隔下方是一个行电极302分组,其中分组内的具体行电极由大括号内的数字标识。例如,在方案508a中,行1和6在第一间隔I1内被驱动、行2和7在第二间隔I2内被驱动,依此类推。

如可从方案508a、508c和508d中看出,在一些示例中,分组506省略了介于中间的行电极302。换言之,分组的各行电极被间隔开,使得它们被矩阵300的不是该分组的一部分的行电极间隔开。在其他示例中(例如,方案506b),相邻行电极可被使用而无需任何分离/间隔。

在一些情况下,例如在时间相邻的时间间隔内,在空间上邻近的分组在时间上紧密地被激活。此类示例在方案508a、508b和508d中示出。在这些示例中的每一个中,在任何给定间隔504中,该分组的被激活的行电极中的一个直接邻近于在紧邻的间隔504中分组的被激活的行电极。空间上邻近的方案还可涵盖相邻间隔的被激活的行电极之间的几行的距离。在其他示例中,例如图5的方案508c,可对在相邻间隔504期间激活的分组采用宽电极分离。在本文的许多示例中,将讨论对两个行电极302的分组,但将理解,可在一分组内使用三个或更多个行电极302(例如,参见图5的方案508d)。更进一步,采用各分组具有不同数量的行电极的分组是可能的。

对于任何给定间隔504中的任何给定分组506,驱动电路310被配置为以多个被不同地驱动的驱动状态在该间隔中同时驱动该分组的行电极302。每个驱动状态产生其自己的驱动状态输出以供接收电路314接收和处理。图6描绘了此类布置。具体而言,该图示出了两个或更多个行电极302的分组602。在间隔604上同时驱动行电极302,意味着对于间隔的至少一部分,驱动信号同时被施加到分组602中的多个行电极。通常,行电极在整个间隔604上被驱动,以便优化使用所得输出的能力。如上文所指示的,对行电极302的驱动会影响列电极304上发生的电气条件,其进而使得接收电路314能够检测触摸事件。

在本示例中,图6的分组的行电极以多个不同的驱动状态606a至606n被驱动。在一些情况下,希望使用两种不同的驱动状态,但可根据设置和性能需求采用三个或更多个驱动状态。每个驱动状态产生其自己的驱动状态输出608a至608n。

就驱动状态“产生”输出而言,将理解,作为驱动信号、触摸事件和影响列电极上的电气条件的其他因素之间的相互作用的结果,此类输出可以指接收到接收电路314的列接收器312中的输出信号。噪声环境一般是已知的,每个可能的触摸事件的列电极效应也是已知的。基于相关性的接收器可然后使用参考信号来获得关于发生了哪个潜在触摸事件的信息。如下文所描述的,在一些情况下,驱动输出可确凿地确定一个或多个可能的触摸事件,但不能确定一个或多个其他事件(即,它可能无法确定是否发生了某些触摸事件)。此外,尽管本文中的许多示例将涉及基于相关性的触摸检测,但将理解,可在接收电路314内采用任何其他检测方法。

如下文所描述的,面对可能的触摸事件中的一个给定事件,一个驱动状态606可产生与另一驱动状态606不同的驱动状态输出608。具体而言,对于与分组中的行电极相关联的可能的触摸事件集合而言,各驱动状态产生不同的驱动状态输出。

类似触摸事件的不同驱动状态输出可得自理想的驱动状态专门化。具体而言,在一些情况下将希望设计一个或多个驱动状态606,使得它们关注于可能相对于分组602的行电极302发生的可能的触摸事件的具体子集。在一些情况下,此方式会生成驱动状态,每个驱动状态都被配置为检测可能的触摸事件的不同子集。

例如,在两行分组中,存在四种可能的触摸事件:(1)不存在触摸;(2)仅触摸第一行;(3)仅触摸第二行;(4)触摸两行。在具有两个驱动状态的方案中,一个驱动状态可专用于关注这些事件中的两个,而另一驱动状态关注于其他两个状态。将经由在行电极上的每个驱动状态中使用特定的驱动信号来实现专门化。

驱动状态专门化可允许更快地检测所关注的事件,并且使用更简单、更少且较不昂贵的组件。专用驱动状态可以减少检测触摸事件中的错误;提供更一致的输出频率响应;并在输出中提供更高的信噪比(SNR);以及其他益处。在一些情况下,给定的驱动状态可确凿地标识可能的触摸事件中的一些,但无法检测其他事件。例如,驱动状态中的特定输出电平可能在两个特定触摸事件之间产生不确定性。

在任何情况下,通常情形是不同的驱动状态输出可被一起而非独立地使用以检测每个可能的不同触摸事件。再次参考上述示例,需要两个驱动状态输出来确凿地确定发生了四种事件中的哪一种。在一些其他示例中,一个驱动状态能够生成特定触摸事件已经发生的某些“置信水平”或“怀疑”,其中一个或多个其他驱动状态帮助确定感兴趣的事件已经确实发生了。在其他示例中,驱动状态输出可确凿地确定触摸事件已经发生而无需参考其他驱动状态输出。

如上文所指示的,用于分组602的间隔604内的驱动状态606是“被不同地驱动”的。这意味着分组中的至少一个行电极被处于一种驱动状态606的驱动信号驱动,该驱动信号不同于以另一驱动状态606在该行电极上使用的驱动信号各驱动信号可在以下任何方面有所不同:形状、频率、相位、振幅、量化程度、符号、极性等。

尽管可采用几乎任何驱动信号的差异,但是在本文的一些示例中,用第一驱动信号以第一驱动状态驱动行电极,并然后用第二驱动信号以第二驱动状态驱动行电极,其中第一驱动信号和第二驱动信号彼此不同,包括在一些情况下,信号相对于彼此而言异相。

在一些示例中,每个电极分组都包括两个电极,并在驱动间隔中使用两种驱动状态。在此类示例中,可使用以下两种驱动状态:(1)在第一驱动状态下,用相同的驱动信号来驱动两个行电极;和(2)在第二驱动状态下,用相对于彼此而言相位对齐并反相的驱动信号来驱动各行电极。此外,相对于以第一驱动状态在电极上使用的信号而言,第二驱动状态信号通常是不同的并在一些情况下是异相的。

这些仅是非限制性示例,几乎无限的驱动信号阵列可被用于在两个或更多个行电极的分组中产生两个或更多个被不同地驱动的驱动状态。在一些情况下,如上文所引用的示例中那样,在具有双电极分组的实现中可能期望采用具有相位对齐的反向信号的驱动状态。通过允许在此驱动状态的相关性中使用单个参考信号,此类配置可允许简化对基于相关性的检测的使用。

每个驱动状态的目标是生成关于与分组中的行电极相关联的可能的触摸事件集合的信息。对于分组中的每个行电极而言,这可包括确定在该电极处是否发生触摸(例如,笔或触控笔)。本文中的示例将通常涉及“在”特定行电极处是否发生触摸,尽管将理解,该讨论涵盖内插,其中在电极(行和/或列)的局部分组处出现的相对信号强度可被用于在行和列之间内插更精细的位置。例如,关于接收最强信号的行的信号强度分布可被用于评估到该行任一侧的粒度位置距离。

由驱动状态检测到的可能的触摸事件的数量可随着分组中的行电极的数量而变化。假设四电极分组,则可能的触摸事件集合如下:(1)各电极处都不存在触摸;(2)各电极处都存在触摸;(3)单触式、双触式和三触式事件的特定行标识。在不太复杂的情形,以及本文强调的情形中,分组可包括两个电极,在本文的各种示例中被称为行电极k和行电极m。在此示例中,可能的触摸事件集合如下:(1)两行都不触摸;(2)仅触摸行k;(3)仅触摸行m;(4)触摸行k和行m两者。这仅仅是两个示例——对于给定的分组安排而言,不同范围的触摸事件可能是相关的。在任何情况下,被不同地驱动的驱动状态的目标都是完全解析所有可能的触摸事件,即具体地标识在驱动状态部署期间发生了哪些事件。

在一些示例中,如上文所讨论的,可能期望设计驱动状态,使得它们专用于检测与分组行电极相关联的特定触摸事件。在一些情况下,可在识别各触摸事件之间的差异时对驱动状态设计进行选择。一些触摸事件可能会影响列电极状态使之与其他列电极状态不同。一些触摸事件可能或多或少地受到某些类型的噪声的影响。一些触摸事件可能产生具有更高或更低SNR的信号。经生成的信号的频率响应可能因各触摸事件而异。一些触摸事件可能或多或少地倾向于检测错误。这些只是几个非限制性示例。如上文所讨论的,驱动状态专门化通常涉及使用所有的驱动状态输出以完全解析触摸事件集合。

现在参考图7A和7B,附图描绘了跨驱动间隔以两种被不同地驱动的驱动状态接收不同驱动信号的两行分组图7A描绘了驱动状态702和704,该驱动状态702和704跨间隔706被施加到被称为行k和行m的两个行电极302的分组。图7B示出了在四种可能的触摸事件的每一种中的行k和m的分组708:(1)触摸事件710a——两行都不触摸;(2)触摸事件710b——仅触摸行k;(3)触摸事件710c——仅触摸行m;和(4)触摸事件710d——同时触摸行k和行m两者。

参考图7A,在驱动状态702期间,驱动信号712被施加到行k而驱动信号714被施加到行m。在驱动状态704期间,驱动信号716被施加到行k而驱动信号718被施加到行m。由于这些驱动信号、触摸事件710a-d、噪声等等,驱动状态702产生驱动状态输出720且驱动状态704产生驱动状态输出722,这两个驱动状态输出都被接收到接收器312中以供处理。驱动状态输出可被一起使用以检测所有的触摸事件。换言之,在此示例中各驱动状态和其输出被配置成通过检测可能的触摸事件(710a至710d)集合中的哪一种事件已经发生而完全解析该可能的触摸事件集合,其中在两个驱动状态输出被一起考虑时不存在无法被检测到的事件。

如上文所指示的,接收电路314(图3)可处理从各种列电极304接收的信号,这些信号不仅受到驱动信号的影响,还受到触摸事件、噪声等的影响。通常,并且在图7A的示例中,为每个列电极提供接收器312以处理驱动状态输出720和722。在图7A和图7B的示例中,接收器可执行相关性以确定那些输出是否与预期信号(例如,将在触摸事件710a至710d的事件中被预期的信号)相关。

首先参考示例驱动状态704,驱动信号716和718相对于彼此而言相位对齐并反相。驱动信号716的上升沿和下降沿对列电极上的电气条件产生某些效应。当行k上存在触摸(触摸事件710b)时,这些效应会在局部列处受到影响。对于驱动信号716而言,因此当在行k上存在触摸时将会发生的预期输入信号。此预期信号可被用于相关性中。当输出相关性值与基线(即,不存在触摸时的预期信号)一起考虑时,输出相关性值可被用于肯定地检测在行k上发生了触摸。

可在相关性中使用相同的参考信号来检测行m上的触摸(触摸事件710c)。在此情况下,由于行m的驱动信号(718)相对于信号716而言相位对齐并反相,因此可在相关性中采用相同的参考信号。然而,将理解,在任何给定的时间内,驱动信号718的反向极性将将在存在行m触摸时相对于行k触摸产生相对的效果(例如,在相对的方向上的反向电流模式和/或电荷移动)。具体而言,当行k上存在上升沿时,行m上必存在下降沿,反之亦然。

因此,考虑到驱动信号716和718的相对极性,相对于行k上的相同参考信号的相关性而言,使用相同的相关性参考的行m触摸将在另一方向上产生倾向(符号)的输出。因此,相对于基线,正相关输出指示在其中一行上的单个触摸,而负相关输出指示在另一行上的单个触摸。将进一步理解,在相关性操作中,行k和m上的同时触摸将彼此抵消。在不存在触摸的情况下可能会导致类似的输出(即,不存在触摸导致的基线值没有改变)。在此示例中,驱动状态704的专门化(即,其被配置为仅解析触摸事件710b和710c)允许使用运行单个参考的单个相关器,其可允许更简单的组件和经减少的费用(例如,非线性组件);更高的噪声容差;以及针对检测到的两种触摸事件的类似频率响应以及其他优点。

现在参考驱动状态702,在本示例中,用相同的信号(驱动信号712和714相同)驱动两个行电极(k和m)。在触摸行k和行m两者的情况下,驱动信号相互加强。如上所述,此示例可涉及其中参考信号与附连到列电极304的接收电路314中的接收器312上接收到的信号进行比较的相关性。考虑到驱动信号、触摸引起的电容变化、噪声等,参考信号基于(通常等于)在感兴趣的列电极处的驱动行上的手指/触控笔触摸事件中预期的入站信号。

在示例中,触摸两个行电极k和m中的一个将产生正相关,而触摸行k和m两者也会产生正相关,但由于两次触摸产生更大的电容变化故而强度要高得多。驱动状态702因此被配置为检测其中在行k和m两者处施加触摸的触摸事件(触摸事件710d)。驱动状态702可被配置为检测其中两行处都不施加触摸的条件(例如,相关列接收器处的基线信号没有改变)。另一方面,中间相关信号电平标识存在单个触摸,但是驱动状态可能不被配置为确定该触摸存在于行k或行m处。然而,当被一起考虑时,驱动状态702和704产生一起允许对与分组中的行电极相关联的所有可能的触摸事件进行检测的输出。

将再次理解,如上文示例中那样,驱动状态可以是专用的,在这个意义上它们被配置为仅检测可能的触摸事件中的一些。通过消除检测所有触摸事件的需要,驱动状态信号可被配置为提供各种优点。潜在的益处包括更快的检测、更高的SNR、减少脆弱性错误、更简单和较不昂贵的组件、所有分组电极的一致频率响应等。

图7A的驱动状态及其专门化可以简单概括如下。在驱动状态704中,基线值是不确定的——它可以对应于触摸两行(触摸事件710d)或没有触摸(触摸事件710a)并不能在这两个条件之间进行区分。第一极性值产生检测到行k上的触摸(触摸事件710b);相对的第二极性值对应于行m上的触摸(触摸事件710c)。在驱动状态702中,中间强度的正相关值是不确定的——它可以对应于行k上的单个触摸(触摸事件710b)或行m上的单个触摸(触摸事件710c)并不能在这两个条件之间进行区分。基线值对应于没有触摸(触摸事件710a);高强度的正相关值对应于触摸行k和行m两者(触摸事件710d)。因此,在此示例中,在此方式中,驱动状态输出可被一起而非独立地使用以检测与行k和行m相关联的所有可能的触摸事件。

通常执行被不同地驱动的行电极组的使用以便减少扫描触摸感测矩阵的所有行电极所需的时间。在一个示例中,可通过将具有两行分组的方案与非分组扫描方案(即,一次扫描两行而非一次扫描一行)进行比较来考虑此减少。如果单行方案需要两个单位的时间来确定两行所有可能的触摸事件集合(即,两者都不触摸;触摸一者;触摸另一者;两者都触摸),则将期望构造分组布置的驱动状态,以便可在少于两个单位的时间内确定这四种触摸事件。

继续考虑单行方案,设想用于行电极的驱动信号,该行电极对图7A的示例的驱动状态704中使用的驱动信号产生相似的SNR。在此类情况下,为了以与单行方式中可用的性能水平类似的性能水平获得其输出,驱动状态704可具有等于一个时隙(以单行方式驱动单个行的时间长度)的持续时间。因此,在一个时隙内,单行方式检测两种事件(无论其驱动的行上是否存在触摸)。使用驱动状态704的两行方式也在一个时隙内检测两种事件(无论在第一行上存在触摸还是在第二行上存在触摸)。

因此,如果驱动状态702将发生一个时隙的持续时间(检测与行k和m相关联的其他两种事件),则这与单行方式相比不具有时间优势,因为单行方式将在第二时隙中解析它的其他两种事件。换言之,在这两种实现中,都需要两个时隙来完全检测正被驱动的两行上发生了四种触摸事件中的哪一种。

然而,在一些示例中,可使驱动状态702的持续时间小得多。两个驱动状态的逻辑可被构造以使得驱动状态702的唯一任务是确定在行k和行m处都存在触摸(触摸事件710d)还是不存在触摸(触摸事件710a)。当两个行上都发生触摸(710d)上时,信号振幅相对于其他触摸事件而言大得多。因此,相关触摸事件具有更高的相关联的SNR。具体而言,如果驱动状态702和704具有相同的持续时间,则相对于驱动状态704及与其相关联的检测事件而言驱动状态702对其被配置为检测的触摸事件产生更高的SNR。

这允许减少驱动状态702的持续时间,而不会对本示例中在相同驱动和接收电子器件上运行的驱动状态704造成任何性能损害。因此,在此示例和其他示例中,驱动间隔内的驱动状态的持续时间可以是不等的(如图7A的示例中那样)。基于与每个驱动状态相关联的不同的触摸事件和驱动信号,可启用不对称的延长/缩短。在一些设置中,在不同驱动状态下的驱动信号独立且不具有正交性要求的情况下,也可启用持续时间的不对称变化。

在一些示例中,在接收电路314中接收到的信号的大小和其他因素可允许驱动状态702的持续时间被减小,使得它是驱动状态704的四分之一。假设驱动状态704在其上运行的硬件配置与用于以单行方案扫描单个行的时间一样长,在此示例中单个行的两种事件(触摸与否)可在0.625个单位时间内被确定,对比单行方案的1.0个单位时间。

检测触摸事件所节省的时间可提供许多益处。可能增加对间隔的扫描以提高SNR。例如,可使用更多的脉冲,可采用较低的载波频率来避免噪声源或提供其他益处。增加的时间可支持更大的传感器(例如,具有更多的行电极)。整个触摸感测帧的其他部分(即,除了用于逐行地行扫描的部分以外)可以被分配更多的时间。该附加分配可被用于改进触控笔同步、触控笔和显示设备之间的额外静电数据传输、附加触控笔等。

增加行扫描操作速度的另一种方法是用正交信号同时驱动两行。在理论上,这可能比单行方式快两倍,即,在上文的示例中,解析单行的两种触摸事件将花费0.5个单位时间。通常,然而,在此类配置中实现接收电路是复杂且昂贵的。与单行激励相比,接收电路可能需要支持更高的输入和动态范围才能保持分辨率。通常,必须在每列上运行两个接收器(即,使用不同的参考信号同时运行的两个相关器)。更进一步,由于噪声和其他环境条件,设计系统以使得输出侧处的信号确实正交可能是困难的。

与此类正交方式相比,本文描述的驱动状态方式示例实现起来可能更容易且较不昂贵。通常,驱动状态中使用的不同驱动信号不具有正交性需求,使系统更容易被设计。在上文多所描述的两行实现中,在任何给定时间,两行上的信号具有相似的频率响应,这可有助于避免噪声并提供其他益处。在频率响应不同的情况下,一行可能更容易受到噪声的影响。在每列仅有一个接收器的示例中(即,每列一个的相关器每次运行一个相关参考序列),该系统可能对同步/相位误差更稳健。无需正交性需求可促进以不同的顺序和变化来运行驱动状态。

根据上文,将了解,在许多示例中,接收电路314中的每列检测器可被配置为单个基于相关性的接收器。换言之,接收器一次只需要支持用于运行一个相关性参考序列的能力。在此情况下,检测器可在驱动状态之间重新配置,以使得该检测器被调谐到在每个驱动状态中使用的驱动信号。在驱动状态702和驱动状态704的以上示例中,每个列接收器都将被调谐为基于以驱动状态使用的驱动信号得到的预期输出来运行相关器。一个参考信号将被用于驱动状态702而第二不同的参考信号将被用于驱动状态704。如上文所指示的,由于两个驱动信号相对于彼此而言是相位对齐并反相的,所以可以驱动状态704使用单个参考。在各驱动状态之间转换的期间,接收器将被重置以使用适当的参考信号。

在一些情况下,可能期望避免重新配置/重置各驱动状态之间的接收器。在此类情况下,可针对每个所需的参考信号在每个列上使用独立的接收器。参考图7A的示例,一个接收器将运行针对驱动状态702的参考,而另一接收器将运行针对驱动状态704的参考。换言之,一个接收器将“监听”第一驱动状态的事件,而另一接收器将监听另一驱动状态的事件。

在一间隔内,可以任何特定顺序排列驱动状态。在图7A的示例中,驱动状态702可先出现,接着出现驱动状态704,反之亦然。更进一步,在一间隔内,给定的驱动状态可能会出现多次。驱动状态也可交织进行,使得一个驱动状态的多次出现被一个或多个其他驱动状态的出现分隔开。例如,给定的驱动状态A和给定的驱动状态B可以如下方式在一间隔内交织进行:ABAB或ABABAB等。交织和各种序列也可与3个或更多个驱动状态一起使用。在一些情况下,交织可提供针对噪声的保护,特别是针对在短持续时间内以高电平发生的“突发”噪声。例如,如果两个不同实例中的驱动状态702被分布在一个间隔上,则短持续时间噪声事件可能仅影响其中一个实例。因此,由于交织所提供的保护,只有一半或更少的驱动状态的持续时间会受到影响。

通常,并且特别是当系统与有源触控笔一起使用时,将期望每个分组中的各行电极被分开(例如,被几个无源电极分开)。在一些情况下,例如,极性相对的紧密相邻的行信号可能在触控笔上创建消除效果。这可能使确定触控笔靠近哪一行变得困难或不可能。另一方面,如果间距显著地增加,则各种问题可能随重复或遗漏触摸而出现。

现在转向图8,该图描绘了触摸感测方法800,其中被不同地驱动的驱动状态可与分组的行电极结合使用。该方法可以各种不同的硬件配置来实现,尽管一般上下文是具有行电极和列电极的矩阵的触摸传感器。

在802,方法800包括在顺序出现的多个触摸感测帧期间逐行驱动行电极。行电极的驱动会影响列电极上的电气条件。这些受影响的条件可进一步以可预测的方式受到被驱动行上的触摸事件的影响(例如,特定列处的驱动行上的触摸可能导致在该列上发生预期信号)。附连到列电极的接收电路可被配置为处理接收到的信号以便检测在矩阵上的行/列交叉点处发生的触摸事件。

触摸感测帧中的每一帧都包括多个不同的间隔。在804,方法800包括针对每个触摸感测帧中的每个间隔驱动行电极的不同分组。通常执行驱动以便每间隔仅驱动一个分组。电极分组可包括任何分布、间隔和/或布置的行电极,并且可包括任何可行数量的电极。

在806,方法800包括在每个间隔中以多个被不同地驱动的驱动状态中的每个驱动状态来驱动该分组的行电极。通常,在一间隔内一次只使用一个驱动状态。上文的许多示例实现了两个不同的驱动状态,但是可在一间隔内使用三个或更多个驱动状态。在一些情况下,在间隔内每个驱动状态将被驱动相同的时间量。在其他情况中,驱动状态可能被驱动不同的持续时间。例如,在一些情况下,检测某些触摸事件可允许为驱动状态配置驱动信号以产生相对较高的SNR,这可使该驱动状态能够在相对较短的时间段内使用,同时仍提供充足的触摸检测性能。如在上述示例中那样,可在间隔中以任何顺序使用驱动状态。驱动状态的多个实例可在一间隔内被采用,在一些情况下可采用交织,例如以降低对噪声的脆弱性。

如上文所讨论的,可使用各种驱动信号变化来提供差异化的驱动状态。一般,在分组中,至少一个行电极被处于一种驱动状态的驱动信号驱动,该驱动信号不同于以另一驱动状态在该行电极上使用的驱动信号在一些情况下,这两个信号可能彼此不同或异相。各驱动信号可在以下任何方面有所不同:形状、频率、相位、振幅、量化程度、符号、极性等。

在808,方法800包括针对与分组的行电极相关联的不同触摸事件集合以及针对多个驱动状态中的每一个,使用驱动状态的驱动状态输出来检测是否发生了不同触摸事件的子集而无需参考其他驱动状态的驱动状态输出。

在一些示例中,驱动状态包括第一驱动状态和第二驱动状态。针对两个不同驱动状态的驱动信号可被不同地配置为专门关注于检测可能的触摸事件的子集。例如,如上文所讨论的,两行分组在任何时刻都具有四种可能的触摸事件:(1)不存在触摸;(2)仅触摸第一行;(3)仅触摸第二行;(4)触摸两行。针对第一驱动状态的驱动信号可被配置为检测事件(2)和(3),而针对另一状态的驱动信号被配置为检测事件(1)和(4)中的一者或两者。

在一些实施例中,本文中描述的方法和过程可以与一个或多个计算设备的计算系统绑定。具体而言,这样的方法和过程可被实现为计算机应用程序或服务、应用编程接口(API)、库和/或其他计算机程序产品。

图9示意性地示出了可执行上述方法和过程中的一个或多个的计算系统900的非限制性实施例。以简化形式示出了计算系统900。计算系统900可采取以下形式:一个或多个个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如,智能电话)和/或其他计算设备。

计算系统900包括逻辑机902和存储机904。计算系统900可任选地包括显示子系统906、输入子系统908、通信子系统910和/或在图9中未示出的其他组件。

逻辑机902包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。例如,逻辑机可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令:一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个组件的状态、实现技术效果、或以其他方式得到期望结果。例如,硬件/软件指令可被用于协调电路310和314(图3)的驱动和接收活动,包括:对驱动信号的选择和应用;对驱动状态的协调使用;用于检测触摸事件的运行相关性;等等。

逻辑机可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。附加地或替换地,逻辑机可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核,且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上,这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。逻辑机的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。

存储机904包括被配置成保持可由逻辑机执行以实现本文所描述的方法和过程的指令的一个或多个物理设备。在实现这些方法和过程时,可以变换存储机904的状态(例如,保存不同的数据)。

存储机904可以包括可移动和/或内置设备。存储机904可包括光学存储器(例如,CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等)、半导体存储器(例如,RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁存储器(例如,硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等等。存储机904可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。

可以理解,存储机904包括一个或多个物理设备。然而,本文描述的指令的各方面可替换地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如,电磁信号、光信号等)来传播。

逻辑机902和存储机904的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。

术语“模块”、“程序”和“引擎”可用于描述被实现为执行一个特定功能的计算系统900的一方面。在一些情况下,可以通过执行由存储机902所保持的指令的逻辑机904来实例化模块、程序或引擎。将理解,不同的模块、程序、和/或引擎可以从相同的应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等实例化。类似地,相同的模块、程序和/或引擎可由不同的应用、服务、代码块、对象、例程、API、功能等来实例化。术语“模块”、“程序”和“引擎”意在涵盖单个或成组的可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等。

应该理解,在此使用的“服务”是跨多个用户会话可执行的应用程序。服务可用于一个或多个系统组件、程序和/或其他服务。在一些实现中,服务可以在一个或多个服务器计算设备上运行。

在被包括时,显示子系统906可用于呈现由存储机904保持的数据的视觉表示。此视觉表示可采用图形用户界面(GUI)的形式。由于本文所描述的方法和过程改变了由存储机保持的数据,并由此变换了存储机的状态,因此同样可以转变显示子系统906的状态以视觉地表示底层数据的改变。显示子系统906可包括使用实质上任何类型的技术的一个或多个显示设备。可将此类显示设备与逻辑机902和/或存储器机904组合在共享封装中,或者此类显示设备可以是外围显示设备。

在包括输入子系统908时,输入子系统908包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器之类的一个或多个用户输入设备或者与其对接。在一些实施例中,输入子系统可以包括所选择的自然用户输入(NUI)组件或与其对接。此类组件可以是集成的或外围的,并且输入动作的转导和/或处理可以在板上或板外被处理。NUI组件的示例可包括用于语言和/或语音识别的话筒;用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机;用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速度计和/或陀螺仪;以及用于评估脑部活动的电场感测组件。

当包括通信子系统910时,通信子系统910可被配置为将计算系统900与一个或多个其他计算设备通信地耦合。通信子系统910可包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例,通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实施例中,通信子系统可允许计算系统900经由诸如互联网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其他设备接收消息。

在一个示例中,一种触敏显示设备包括:具有行电极和列电极的矩阵的触摸传感器;接收附连到列电极的电路;被配置为在顺序发生的触摸感测帧期间逐行驱动行电极以影响列电极上的电气条件的驱动电路,被配置为解释此类电气条件以检测在触摸感测帧期间在矩阵上发生的触摸事件的接收电路;其中驱动电路被配置为在每个触摸感测帧的多个间隔中的每个间隔中驱动行电极的不同分组,使得在间隔期间仅该分组被驱动;其中驱动电路被配置为在间隔中以多个被不同地驱动的驱动状态中的每个驱动状态同时驱动给定分组的行电极,在间隔内每次仅使用其中一个驱动状态;以及其中,对于与分组中的行电极相关联的可能的触摸事件集合而言,驱动状态产生可被一起而非独立地使用以检测每个不同触摸事件的不同的驱动状态输出。在此示例或任何其它示例中,每个分组都包括第一行电极和第二行电极;在第一驱动状态期间,第一行电极和第二行电极分别用第一驱动信号驱动;以及在第二驱动状态期间,第一行电极用不同于第一驱动信号的第二驱动信号进行驱动。在此示例或任何其它示例中,在第二驱动状态期间,第二行电极用相对于第二驱动信号而言相位对齐并反相的第三驱动信号进行驱动。在此示例或任何其它示例中,针对分组内的行电极,驱动电路被配置为(1)用第一驱动信号以第一驱动状态驱动该行电极;和(2)用第二驱动信号以第二驱动状态驱动该行电极,其中第一驱动信号和第二驱动信号彼此不同。在此示例或任何其它示例中,接收电路包括针对每个列电极的检测器,并且接收电路被配置为在第一驱动状态和第二驱动状态之间重新配置检测器,使得检测器分别被调谐到第一驱动信号和第二驱动信号。在此示例或任何其它示例中,驱动电路被配置为驱动分组中的行电极,使得驱动状态中的一个驱动状态在间隔内被驱动达与另一驱动状态不同的持续时间。在此示例或任何其它示例中,第一驱动状态被配置为检测可能的触摸事件的第一部分,而第二驱动状态被配置为检测可能的触摸事件的第二部分,并且第一驱动状态的驱动信号被相对于第二驱动状态的驱动信号来配置以为可能的触摸事件的第一部分产生相对于可能的触摸事件的第二部分而言更高的信噪比。在此示例或任何其它示例中,第一驱动状态和第二驱动状态被交织,使得在间隔期间第一驱动状态和第二驱动状态中的一个驱动状态发生不止一次,并且其发生中的两个发生被第一和第二驱动状态中的另一个驱动状态的发生间隔开。在此示例或任何其它示例中,每个驱动状态都被配置成检测可能的触摸事件的不同子集。在此示例或任何其它示例中,每个分组包括第一行电极和第二行电极;可能的触摸事件集合包括(1)事件A——第一行电极和第二行电极处都不存在触摸;(2)事件B——第一行电极处存在触摸;(3)事件C——第二行电极处存在触摸;和(4)事件D——第一行电极和第二行电极处都存在触摸;以及第一驱动状态被配置为检测事件A-D中的一个或多个,而第二驱动状态被配置为检测事件A-D的其余事件。在此示例或任何其它示例中,在每个分组中,此类分组的行电极被间隔开,使得它们被矩阵的不是分组的一部分的行电极间隔开。

在一个示例中,一种触摸感测方法包括:在具有行电极和列电极的矩阵的触摸传感器中,在多个顺序发生的触摸感测帧期间逐行驱动行电极以影响列电极上的电气条件;在每个触摸感测帧的多个间隔中的每个间隔中,逐行驱动包括驱动行电极的不同分组,使得在间隔期间仅该分组被驱动;在每个间隔中,对分组进行驱动包括在间隔中以多个被不同地驱动的驱动状态中的每个驱动状态同时驱动分组中的行电极,在间隔内每次仅使用其中一个驱动状态;以及针对与分组中的行电极相关联的可能的触摸事件集合以及针对多个驱动状态中的每一个驱动状态,使用驱动状态的驱动状态输出来检测是否发生了可能的触摸事件的子集而无需参考其他驱动状态的驱动状态输出。在此示例或任何其它示例中,驱动状态包括第一驱动状态和第二驱动状态,并且第一驱动状态的驱动信号和第二状态的驱动信号被不同地配置成致使经由附连到列电极的接收电路对不同的触摸事件进行检测。在此示例或任何其它示例中,驱动分组的行电极包括在间隔内驱动驱动状态中的一个驱动状态达与驱动状态中的另一驱动状态不同的持续时间。在此示例或任何其它示例中,针对分组内的行电极,用第一驱动信号以第一驱动状态驱动行电极,并然后用第二驱动信号以第二驱动状态驱动行电极,其中第一驱动信号和第二驱动信号彼此不同。在此示例或任何其它示例中,每个分组包括第一行电极和第二行电极,并且驱动分组的行电极包括:(1)在第一驱动状态期间,用第一驱动信号驱动第一行电极和第二行电极中的每一个;(2)在第二驱动状态期间,用不同于第一驱动信号的第二驱动信号驱动第一行电极;以及(3)在第二驱动状态期间,用相对于第二驱动信号而言相位对齐并反相的第三驱动信号驱动第二行电极。

在一个示例中,一种触敏显示设备包括:具有行电极和列电极的矩阵的触摸传感器;接收附连到列电极的电路;被配置为在顺序发生的触摸感测帧期间逐行驱动行电极以影响列电极上的电气条件的驱动电路,被配置为解释此类电气条件以检测在触摸感测帧期间在矩阵上发生的触摸事件的接收电路;其中驱动电路被配置为在每个触摸感测帧的多个间隔中的每个间隔中驱动行电极的不同分组,使得在间隔期间仅该分组被驱动;其中驱动电路被配置为在间隔中以多个被不同地驱动的驱动状态中的每个驱动状态同时驱动给定分组的行电极,在间隔内每次仅使用其中一个驱动状态;其中在每个分组内,驱动电路被配置为(1)用第一驱动信号以第一驱动状态驱动行电极;和(2)用第二驱动信号以第二驱动状态驱动该行电极,其中第一驱动信号和第二驱动信号彼此不同;以及其中对于与分组中的行电极相关联的可能的触摸事件集合而言,第一驱动状态和第二驱动状态产生可被一起而非独立地使用以检测每个可能的触摸事件的不同的驱动状态输出。在此示例或任何其它示例中,接收电路包括针对每个列电极的检测器,并且接收电路被配置为在第一驱动状态和第二驱动状态之间重新配置检测器,使得检测器分别被调谐到第一驱动信号和第二驱动信号。在此示例或任何其它示例中,驱动电路被配置为驱动每个分组中的行电极,使得第一驱动状态在间隔内被驱动达与第二驱动状态不同的持续时间。在此示例或任何其它示例中,第一驱动状态被配置为检测可能的触摸事件的第一部分,而第二驱动状态被配置为检测可能的触摸事件的第二部分,并且第一驱动状态的驱动信号被相对于第二驱动状态的驱动信号来配置以为可能的触摸事件的第一部分产生相对于可能的触摸事件的第二部分而言更高的信噪比。

将会理解,本文描述的配置和/或方式本质是示例性的,这些具体实施例或本文示例不应被视为限制性的,因为许多变体是可能的。本文描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此,所例示和/或所描述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其他顺序、并行地执行,或者被省略。同样,上述过程的次序可以改变。

本公开的主题包括本文公开的各种过程、系统和配置以及其他特征、功能、动作和/或性质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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