通過絕對(duì)感測(cè)的指耦合噪聲檢測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于電容感測(cè)的方法和設(shè)備，以及更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于電容感測(cè)裝置的噪聲檢測(cè)和減輕。
【背景技術(shù)】
[0002]包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛用于多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置可用來(lái)提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置(例如筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)中集成的或者作為其外設(shè)的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常用于較小計(jì)算系統(tǒng)(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)中。
[0003]環(huán)境噪聲可影響在操作用于電容感測(cè)的接近傳感器裝置的同時(shí)所接收的信號(hào)。更具體來(lái)說(shuō)，各種噪聲信號(hào)、例如環(huán)境信號(hào)或者由接近傳感器裝置的各種元件所生成的信號(hào)可影響電容感測(cè)期間所接收的信號(hào)。這些噪聲信號(hào)可使接近傳感器裝置不正確地識(shí)別一個(gè)或多個(gè)輸入物體的存在。
[0004]如先前所示，本領(lǐng)域所需的是用于降低環(huán)境噪聲對(duì)接近傳感器裝置的影響的技術(shù)和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的一個(gè)實(shí)現(xiàn)包括一種用于檢測(cè)輸入物體的方法。該方法包括將感測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)到第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極上并且采用第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與輸入物體以及第二批多個(gè)傳感器電極與輸入物體之間的電容的第一變化。該方法還包括采用發(fā)射器信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一批多個(gè)傳感器電極并且采用第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與第二批多個(gè)傳感器電極之間的電容的第二變化。該方法還包括基于電容的第一變化與電容的第二變化之間的比較而進(jìn)入高噪聲模式。
[0006]本公開的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)包括處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括傳感器模塊和噪聲降低模塊。傳感器模塊配置成將感測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)到第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極上并且采用第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與輸入物體以及第二批多個(gè)傳感器電極與輸入物體之間的電容的第一變化。傳感器模塊還配置成采用發(fā)射器信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一批多個(gè)傳感器電極并且采用第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與第二批多個(gè)傳感器電極之間的電容的第二變化。噪聲降低模塊配置成基于電容的第一變化與電容的第二變化之間的比較而進(jìn)入高噪聲模式。
[0007]本公開的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)包括輸入裝置。輸入裝置包括第一批多個(gè)傳感器電極、第二批多個(gè)傳感器電極和處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)包括傳感器模塊和噪聲降低模塊。傳感器模塊配置成將感測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)到第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極上并且采用第一批多個(gè)傳感器電極和第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與輸入物體以及第二批多個(gè)傳感器電極與輸入物體之間的電容的第一變化。傳感器模塊還配置成采用發(fā)射器信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一批多個(gè)傳感器電極并且采用第二批多個(gè)傳感器電極來(lái)接收所產(chǎn)生信號(hào)，以確定第一批多個(gè)傳感器電極與第二批多個(gè)傳感器電極之間的電容的第二變化。噪聲降低模塊配置成基于電容的第一變化與電容的第二變化之間的比較而進(jìn)入高噪聲模式。
【附圖說(shuō)明】
[0008]為了能夠以詳細(xì)的方式了解本發(fā)明的上述特征，可參照實(shí)施例進(jìn)行以上概述的對(duì)本發(fā)明的更具體描述，在附圖中示出實(shí)施例的一部分。但是要注意，附圖僅示出本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且因此不是要被理解為限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可容許其他同樣有效的實(shí)施例。
[0009]圖1是按照本文所述的一個(gè)示例、集成到示范顯示裝置中的輸入裝置的示意框圖。
[0010]圖2示出按照本文所述的一個(gè)示例、可用于圖1的輸入裝置中的傳感器元件的簡(jiǎn)化示范陣列。
[0011]圖3示出按照本文所述的一個(gè)示例、在圖1的感測(cè)區(qū)中檢測(cè)的“幻像物體”。
[0012]圖4示出按照本文所述的一個(gè)示例、用于預(yù)測(cè)物體位置的預(yù)測(cè)操作。
[0013]圖5是按照本文所述的一個(gè)示例、用于在噪聲檢測(cè)模式操作圖1的輸入裝置的方法步驟的流程圖。
[0014]為了便于理解，相同的參考標(biāo)號(hào)在可能的情況下已用于表示附圖共有的相同元件。預(yù)期一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可有利地用于其他實(shí)施例而無(wú)需具體說(shuō)明。這里所參照的附圖不應(yīng)當(dāng)被理解為按比例繪制，除非另加說(shuō)明。另外，附圖通常經(jīng)過簡(jiǎn)化，并且為了呈現(xiàn)和說(shuō)明的清楚起見而省略細(xì)節(jié)或組件。附圖和論述用于說(shuō)明以下所述的原理，其中相似標(biāo)號(hào)表示相似元件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下詳細(xì)描述本質(zhì)上只是示范性的，而不是要限制本公開或者其應(yīng)用和用途。此夕卜，并不是意在通過前面的技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或者以下【具體實(shí)施方式】中提供的任何明確表達(dá)或暗示的理論進(jìn)行限制。
[0016]本技術(shù)的各個(gè)示例為輸入裝置提供噪聲降低模塊，以用于降低噪聲對(duì)輸入感測(cè)裝置所檢測(cè)的輸入物體的影響。噪聲降低模塊配置成在絕對(duì)感測(cè)模式以及在跨電容感測(cè)模式中操作輸入裝置中的傳感器電極以用于電容感測(cè)，并且還基于先前檢測(cè)的輸入物體來(lái)預(yù)測(cè)物體位置。噪聲降低模塊還配置成比較在這些感測(cè)模式所生成的結(jié)果和預(yù)測(cè)結(jié)果，并且去除被確定為不是充分可靠的與被感測(cè)物體有關(guān)的物體位置數(shù)據(jù)。更具體來(lái)說(shuō)，感測(cè)在絕對(duì)電容和跨電容模式兩者中進(jìn)行，并且比較結(jié)果的不一致性。在一種感測(cè)模式而不在另一種感測(cè)模式來(lái)檢測(cè)的物體位置可被認(rèn)為是不可靠的，并且對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)被去除。如果按照這種方式去除任何物體位置數(shù)據(jù)，則噪聲降低模塊還配置成進(jìn)入高噪聲模式，其中對(duì)感測(cè)和預(yù)測(cè)結(jié)果執(zhí)行進(jìn)一步分析，并且可去除其他物體位置數(shù)據(jù)。
[0017]現(xiàn)在來(lái)看附圖，圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范輸入裝置100的框圖。在各個(gè)實(shí)施例中，輸入裝置100包括感測(cè)裝置并且可選地包括顯示裝置。在其他實(shí)施例中，輸入裝置100包括具有集成感測(cè)裝置(例如電容感測(cè)裝置)的顯示裝置。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如本文檔所使用的術(shù)語(yǔ)“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板、萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽器、電子書閱讀器和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。附加示例電子系統(tǒng)包括合成輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨(dú)立操縱桿或按鍵開關(guān)的物理鍵盤。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控裝置和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機(jī))之類的外設(shè)。其他示例包括遠(yuǎn)程終端、廣告亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺(tái)、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器和播放器(例如電視機(jī)、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機(jī)))。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。
[0018]輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分隔。適當(dāng)?shù)?，輸入裝置100可使用下列的任一個(gè)或多個(gè)與電子系統(tǒng)的部分進(jìn)行通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無(wú)線互連。示例包括I2C、SP1、PS/2、通用串行總線(USB)、藍(lán)牙、RF和IRDAo
[0019]圖1中，輸入裝置100示為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測(cè)由一個(gè)或多個(gè)輸入物體140在感測(cè)區(qū)120中提供的輸入。示例輸入物體包括手指和觸控筆，如圖1所示。
[0020]感測(cè)區(qū)120包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置100能夠檢測(cè)用戶輸入(例如由一個(gè)或多個(gè)輸入物體140所提供的用戶輸入)。特定感測(cè)區(qū)的尺寸、形狀和位置可以逐個(gè)實(shí)施例極大地改變。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)120沿一個(gè)或多個(gè)方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準(zhǔn)確的物體檢測(cè)。在各個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)感測(cè)區(qū)120沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者更多，并且可隨所使用的感測(cè)技術(shù)的類型和預(yù)期的精度而極大地改變。因此，一些實(shí)施例感測(cè)包括沒有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個(gè)量的外加力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸和/或它們的組合的輸入。在各個(gè)實(shí)施例中，可由傳感器電極存在于其中的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的夾層結(jié)構(gòu)面板等，來(lái)提供輸入表面。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)120在投射到輸入裝置100的輸入表面上時(shí)具有矩形形狀。
[0021]輸入裝置100可利用傳感器組件和感測(cè)技術(shù)的任何組合來(lái)檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測(cè)用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件。作為若干非限制性示例，輸入裝置100可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁、聲、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
[0022]一些實(shí)現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。
[0023]在輸入裝置100的一些電阻實(shí)現(xiàn)中，柔性和導(dǎo)電第一層通過一個(gè)或多個(gè)隔離元件與導(dǎo)電第二層分隔。在操作期間，跨多個(gè)層創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)電壓梯度。按壓柔性第一層可使它充分偏斜以便在層之間創(chuàng)建電接觸，從而產(chǎn)生反映層之間的接觸點(diǎn)的電壓輸出。這些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0024]在輸入裝置100的一些電感實(shí)現(xiàn)中，一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件探測(cè)出(pick up)由諧振線圈或線圈對(duì)所感應(yīng)的回路電流。電流的幅值、相位和頻率的某個(gè)組合則可用來(lái)確定位置信息。
[0025]在輸入裝置100的一些電容實(shí)現(xiàn)中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場(chǎng)。附近的輸入物體引起電場(chǎng)的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測(cè)變化，該變化可作為電壓、電流等的變化來(lái)檢測(cè)。
[0026]一些電容實(shí)現(xiàn)利用電容感測(cè)元件的陣列或者其他規(guī)則或不規(guī)則圖案150來(lái)創(chuàng)建電場(chǎng)。在一些電容實(shí)現(xiàn)中，獨(dú)立感測(cè)元件可歐姆地短接在一起，以便形成較大傳感器電極。一些電容實(shí)現(xiàn)利用電阻片，它們可以是電阻均勻的。
[0027]—些電容實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合的變化的“自電容”(或“絕對(duì)電容”)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極附近的電場(chǎng)，因而改變所測(cè)量電容耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，絕對(duì)電容感測(cè)方法通過相對(duì)參考電壓(例如系統(tǒng)地)來(lái)調(diào)制傳感器電極以及通過檢測(cè)傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合進(jìn)行操作。
[0028]一些電容實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容耦合的變化的“互電容”(或“跨電容”)感測(cè)方法。在各個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極之間的電