交错电容性感测的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般涉及用于执行交错电容性感测来改进感测性能的方法和设备。
【背景技术】
[0002]包括接近传感器装置(也通常被称为触摸垫或触摸传感器装置)的输入装置广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区，在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用于为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置通常用作较大计算系统的输入装置(诸如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的触摸垫)。接近传感器装置也经常用于较小计算系统中(诸如集成在蜂窝电话或平板电脑中的触摸屏)。
【发明内容】
[0003]本文描述的一个实施例是包括親合到多个传感器电极的传感器模块的处理系统，其中传感器模块配置成驱动多个传感器电极中的各种传感器电极。在第一时间段期间，传感器模块同时将电容性感测信号驱动到多个传感器电极的第一传感器电极上，以及将大体上恒定的电压驱动到多个传感器电极的第二传感器电极上。在第一时间段期间，传感器模块基于所驱动电容性感测信号获得第一电容性局部曲线。在第二时间段期间(其与第一时间段无重叠)，传感器模块同时将电容性感测信号驱动到第二传感器电极上以及将大体上恒定的电压驱动到第一传感器电极上。在第二时间段期间，传感器模块基于所驱动电容性感测信号获取第二电容性局部曲线。在第一和第二时间段的至少一个期间，传感器模块还以大体上恒定的电压驱动第二批多个传感器电极的一个或多个传感器电极，第二批多个传感器电极布置成大体上垂直于第一批多个传感器电极。处理系统还包括确定模块，其基于至少所获得的第一和第二电容性局部曲线确定第一电容性曲线。
[0004]本文描述的另一实施例是用于驱动多个传感器电极来电容性感测的方法，在其中通过将电容性感测信号驱动到第一批多个传感器电极的第一传感器电极上，同时以大体上恒定的电压驱动第一批多个传感器电极的第二传感器电极来在第一时间段期间获得第一电容性局部曲线。在第二时间段期间，通过将电容性感测信号驱动到第二传感器电极上同时以大体上恒定的电压驱动第一传感器电极来获得第二电容性局部曲线。该方法还包括在第一和第二时间段的至少一个期间，以大体上恒定的电压驱动第二批多个传感器电极中的一个或多个传感器电极，以及基于至少第一和第二电容性局部曲线确定感测区的第一电容性曲线。第二批多个传感器电极布置成大体上垂直于第一批多个传感器电极。
[0005]本文描述的另一个实施例是包括多个传感器电极的输入装置，其包括沿第一感测轴排列的第一批多个传感器电极。该输入装置还包括处理系统，处理系统耦合到多个传感器电极并配置成通过将电容性感测信号驱动到第一批多个传感器电极的第一传感器电极上，同时以大体上恒定的电压驱动第一批多个传感器电极的第二传感器电极，来在第一时间段期间获得第一电容性局部曲线。在第二时间段期间，该处理系统通过将电容性感测信号驱动到第二传感器电极上同时以大体上恒定的电压驱动第一传感器电极来获得第二电容性局部曲线。该输入装置的处理系统还配置成基于至少第一和第二电容性局部曲线确定第一电容性曲线。
【附图说明】
[0006]为了使本发明的上述特征能够以详细的方式来理解，通过参考实施例作出在上面简要总结的、本发明的更具体的描述，其中一些实施例在附图中例示。但要注意，由于本发明可容许其他相等地有效的实施例，这些附图仅例示本发明的典型实施例，不应因此被认为对其范围的限定。
[0007]图1是依照本文所述实施例的、输入装置的示意框图。
[0008]图2A和2B依照本文所述实施例、例示感测元件或电容性感测像素的示例性图案的部分。
[0009]图3A和3B依照一个实施例、例示配置成执行对感测区的交错电容性感测的感测元件的图案的一部分。
[0010]图4A-4D依照一个实施例、例示配置成执行对感测区的交错电容性感测的感测元件的图案的一部分。
[0011]图5A和5B依照一个实施例、例示配置成执行对感测区的交错电容性感测的感测元件的图案的一部分。
[0012]图6A-6D依照一个实施例、例示配置成执行对感测区的交错电容性感测的感测元件的图案的一部分。
[0013]图7依照本文所述的一个实施例、例示用于交错电容性感测的方法。
[0014]为促进理解，已尽可能使用同样的参考标号来标明对附图而言是共同的同样元件。应预期到，一个实施例中公开的元件可以不经明确叙述而可获益地在其他实施例中利用。这里所指的附图不应被理解为按比例绘制，除非特别说明。同样，通常简化附图，并且省略细节或组件以便陈述和解释的清楚。附图及讨论服务于解释下面讨论的原理，其中类似的标注表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0015]下列详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本发明或本发明的应用和使用。而且，不存在由在先技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或下面【具体实施方式】中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。
[0016]本技术的各种实施例提供用于改进可用性的输入装置和方法。公开用于交错电容性感测的技术，在其中输入装置通过将电容性感测信号驱动到第一批多个传感器电极的第一传感器电极上，同时以大体上恒定的电压驱动第一批多个传感器电极的第二传感器电极，来在第一时间段期间获得第一电容性局部曲线。在第二时间段期间，输入装置通过将电容性感测信号驱动到第二传感器电极上同时以大体上恒定的电压驱动第一传感器电极来生成第二电容性局部曲线。在第一和第二时间段的至少一个期间，以大体上恒定的电压驱动布置成垂直于第一批多个的第二批多个传感器电极的一个或多个传感器电极。输入装置基于至少第一和第二电容性局部曲线确定感测区的第一电容性曲线。通过提供以大体上恒定的电压驱动的一个或多个传感器电极，输入装置可以改进其检测输入对象，包括未接地或弱接地的那些，的能力。通过改进这些输入对象的可检测性，测量准确性和电容性感测性能也可被改进。
[0017]图1是依照本文所述实施例的、输入装置100的示意框图。输入装置100可配置成向电子系统150提供输入。如本文档所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地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大小和形状的个人计算机，诸如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。另外的示例电子系统包括复合型输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。进一步的示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控器和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭、以及视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括诸如智能电话之类的蜂窝电话)和媒体装置(包括录音机、编辑器和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可以是输入装置的主机或从机。
[0018]输入装置100能够实现为电子系统150的物理部件，或能够与电子系统物理地分离。视情况而定，输入装置100可使用下列项的任一个或多个与电子系统的部件通信??总线、网络以及其他有线或无线互连(包括串行和/或并行连接)。示例包括I2C、SP1、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF以及IRDA。
[0019]在图1中，输入装置100示出为接近传感器装置(也通常被称为“触摸垫”或“触摸传感器装置”)，其配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。示例输入对象包括如图1所示的手指和触控笔。
[0020]感测区120包含在输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入装置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、形状和位置可以逐个实施例极大地改变。在一些实施例中，感测区120从输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直至信噪比阻止充分准确的对象检测。这个感测区120沿特定方向延伸的距离，在各种实施例中，可以大约少于一毫米、数毫米、数厘米、或更多，而且可随所使用的感测技术的类型和期望的精度而显著变化。因此，一些实施例感测输入，其包括与输入装置100任何表面无接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合一定量外加力或压力的输入装置100的输入表面相接触、和/或它们的组合。在各种实施例中，输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面来提供，由应用在传感器电极或任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在投射到输入装置100的输入表面上时具有矩形形状。
[0021]输入装置100可使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。输入装置100包括用于检测用户输入的多个感测元件121。输入装置100可包括一个或多个感测元件121，其组合来形成传感器电极。作为几个非限定性示例，输入装置100可使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁、声、超声、和/或光技术。
[0022]一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。
[0023]在输入装置100的一些电阻性实现中，柔性且导电的第一层通过一个或多个间隔元件与导电的第二层分离。在操作期间，一个或多个电压梯度跨多层产生。按压柔性的第一层可使其充分弯曲而产生多层之间的电接触，导致反映多层间接触的点的电压输出。这些电压输出可用于确定位置信息。
[0024]在输入装置100的一些电感性实现中，一个或多个感测元件121获得谐振线圈或线圈对引起的环路电流。电流的量值、相位和频率的某种组合可随后用于确定位置信息。
[0025]在输入装置100的一些电容性实现中，电压或电流被施加来产生电场。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，其可作为电压、电流等的变化而被检测。
[0026]一些电容性实现使用电容性感测元件121的阵列或其他规则或不规则的图案来产生电场。在一些电容性实现中，独立感测元件121可欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性实现利用电阻片，其可以是电阻均匀的。尽管未示出，感测元件121可以是包括一个或多个传感器或其他电极的电容性感测像素。
[0027]—些电容性实现利用基于传感器电极与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