實(shí)施例一般涉及輸入感測，并特別涉及通過驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于絕對電容性感測的輸入感測。

背景技術(shù)：

包括接近傳感器設(shè)備(通常也稱為觸摸板或觸摸傳感器設(shè)備)的輸入設(shè)備被廣泛地用在多種電子系統(tǒng)中。接近傳感器設(shè)備典型地包括常常通過表面來區(qū)分的感測區(qū)，在其中接近傳感器設(shè)備確定一個(gè)或多個(gè)輸入對象的存在、位置和/或運(yùn)動(dòng)。接近傳感器設(shè)備可以用于為電子系統(tǒng)提供界面。例如，接近傳感器設(shè)備常常被用作用于較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入設(shè)備(諸如集成在筆記本或臺(tái)式計(jì)算機(jī)中或者在其外圍的觸摸板)。接近傳感器設(shè)備也常常被用在較小計(jì)算系統(tǒng)中(諸如集成在蜂窩電話或平板計(jì)算機(jī)中的觸摸屏)。

輸入設(shè)備可以采用跨電容(或“互電容”)來確定與感測區(qū)中的輸入對象的存在相關(guān)的電容性耦合的改變。給定感測區(qū)的陣列，跨電容感測可以用于生成電容性圖像，可以在給定時(shí)間從電容性圖像解析出多個(gè)輸入對象(例如，“多觸摸”感測)。然而，隨著輸入對象和感測區(qū)之間的距離增加(例如，接近或懸停感測)，跨電容可能產(chǎn)生不太可靠的結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例一般提供一種驅(qū)動(dòng)傳感器電極的處理系統(tǒng)、輸入設(shè)備和方法，其采用絕對電容性感測來生成電容性圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，一種處理系統(tǒng)包括傳感器模塊，其包括傳感器電路，傳感器模塊被配置成：用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極以獲取每一個(gè)傳感器電極與至少一個(gè)輸入對象之間的第一電容改變；以及用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第一集合中的至少一個(gè)傳感器電極并用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第二集合中的至少一個(gè)傳感器電極以獲取第二集合中的該至少一個(gè)傳感器電極與該至少一個(gè)輸入對象之間的第二電容改變。處理系統(tǒng)還包括電容性測量器模塊，其被配置成至少部分地基于第一電容改變和第二電容改變而確定電容性圖像。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法包括：用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極以獲取每一個(gè)傳感器電極與至少一個(gè)輸入對象之間的第一電容改變；用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第一集合中的至少一個(gè)傳感器電極并用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第二集合中的至少一個(gè)傳感器電極以獲取第二集合中的該至少一個(gè)傳感器電極與該至少一個(gè)輸入對象之間的第二電容改變；以及至少部分地基于第一電容改變和第二電容改變而確定電容性圖像。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種輸入設(shè)備包括傳感器電極以及耦合到傳感器電極的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)被配置成：用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極以獲取每一個(gè)傳感器電極與至少一個(gè)輸入對象之間的第一電容改變；以及用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第一集合中的至少一個(gè)傳感器電極并用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第二集合中的至少一個(gè)傳感器電極以獲取第二集合中的該至少一個(gè)傳感器電極與該至少一個(gè)輸入對象之間的第二電容改變；以及至少部分地基于第一電容改變和第二電容改變而確定電容性圖像。

附圖說明

為了本發(fā)明的以上記載的特征所用的方式能夠被詳細(xì)地理解，可以通過參照實(shí)施例來得到以上簡要地概述的本發(fā)明的更詳細(xì)的描述，實(shí)施例中的一些在附圖中圖示。然而，要注意的是，由于本發(fā)明可以容許其它等同有效的實(shí)施例，所以附圖僅圖示本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且因此將不應(yīng)被認(rèn)為對其范圍的限制。

圖1是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的包括輸入設(shè)備的系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的描繪用于輸入設(shè)備的電容性傳感器設(shè)備的框圖。

圖3示出根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的具有兩個(gè)傳感器電極和一個(gè)外部對象的傳感器的簡化模型。

圖4是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的描繪電容性傳感器設(shè)備的框圖。

圖5-7示出示例實(shí)現(xiàn)方式中描繪驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法的流程圖。

圖8描繪根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的電容性感測設(shè)備的框圖。

圖9示出根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的關(guān)于示例輸入的傳感器電極。

為了便于理解，已經(jīng)在可能的情況下使用了相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)明為附圖所共有的相同的元件。要預(yù)期到的是，一個(gè)實(shí)施例中的元件可以被有益地并入其它實(shí)施例中。

具體實(shí)施方式

以下的具體實(shí)施方式在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且不意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和用途。此外，不存在被前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下的具體實(shí)施方式中呈現(xiàn)的任何明示的或暗示的理論所約束的意圖。

各種示例提供促進(jìn)改進(jìn)的可靠性的輸入設(shè)備和方法。在示例中，用于輸入設(shè)備的處理系統(tǒng)包括具有傳感器電路的傳感器模塊。傳感器模塊被配置成用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極以獲取每一個(gè)傳感器電極與輸入對象之間的第一電容改變。如本文進(jìn)一步所討論的，與單獨(dú)傳感器電極之間的“跨電容”的度量相比，傳感器電極與輸入對象之間的電容改變是“絕對電容”或“自電容”的度量。因而，由傳感器模塊所測量的第一電容改變等于絕對電容的改變。傳感器模塊進(jìn)一步被配置成用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第一集合中的至少一個(gè)傳感器電極，并且用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第二集合中的至少一個(gè)傳感器電極，以獲取(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極與輸入對象之間的第二電容改變。同樣，第二電容改變等于絕對電容的改變。傳感器模塊進(jìn)一步被配置成至少部分地基于第一電容改變和第二電容改變而確定電容性圖像。

在一些示例實(shí)現(xiàn)方式中，本文描述的設(shè)備可以利用跨電容與絕對電容感測方法之間的雙重性以僅使用絕對電容感測來確定電容性圖像。迄今為止，使用正交傳感器電極的兩個(gè)集合的絕對電容感測已經(jīng)被用于生成分布(profile)信息，而不是電容性圖像。分布感測足以檢測一個(gè)輸入對象，但是可能無法無疑義地檢測多個(gè)輸入對象(例如，多觸摸感測)。相比而言，電容性圖像感測能夠無疑義地解析多個(gè)輸入對象。迄今為止，電容性圖像感測已經(jīng)使用跨電容感測來實(shí)現(xiàn)。然而，絕對電容感測可以更可靠地并在比跨電容感測更大的距離處檢測接近度(例如，懸停感測)。因此，本文描述的示例性實(shí)現(xiàn)方式采用絕對電容感測來產(chǎn)生電容性圖像以用于無疑義地并可靠地感測在接近輸入設(shè)備處的多個(gè)輸入對象。以下進(jìn)一步描述這些和另外的方面。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性輸入設(shè)備100的框圖。輸入設(shè)備100包括顯示設(shè)備160，該顯示設(shè)備具有集成的感測設(shè)備，諸如電容性感測設(shè)備。輸入設(shè)備100可以被配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如在本文檔中所使用的那樣，術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子設(shè)備”)寬泛地指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大小和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，諸如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)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)包括復(fù)合輸入設(shè)備，諸如包括輸入設(shè)備100和分離的操縱桿或按鍵開關(guān)的物理鍵盤。另外的示例電子系統(tǒng)包括外圍設(shè)備，諸如數(shù)據(jù)輸入設(shè)備(包括遙控裝置和鼠標(biāo))、以及數(shù)據(jù)輸出設(shè)備(包括顯示屏和打印機(jī))。其它示例包括遠(yuǎn)程終端、信息亭和視頻游戲機(jī)(例如，視頻游戲控制臺(tái)、便攜式游戲設(shè)備等)。其它示例包括通信設(shè)備(包括蜂窩電話，諸如智能電話)、以及媒體設(shè)備(包括記錄器、編輯器、和諸如電視的播放器、機(jī)頂盒、音樂播放器、數(shù)字相框和數(shù)字相機(jī))。另外，電子系統(tǒng)可以是輸入設(shè)備的主設(shè)備或從設(shè)備。

輸入設(shè)備100能夠被實(shí)現(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分離。視情況而定，輸入設(shè)備100可以使用以下中的任何一個(gè)或多個(gè)來與電子系統(tǒng)的部分通信：總線、網(wǎng)絡(luò)、以及其它有線或無線互連(包括串聯(lián)和或并聯(lián)連接)。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行總線(USB)、藍(lán)牙、RF和IRDA。

在圖1所描繪的實(shí)施例中，將輸入設(shè)備100示出為接近傳感器設(shè)備(常常也稱為“觸摸板”或“觸摸傳感器設(shè)備”)，接近傳感器設(shè)備被配置成在感測區(qū)120中感測由一個(gè)或多個(gè)輸入對象140提供的輸入。示例輸入對象140包括手指和觸針，如圖1中所示。

感測區(qū)120覆蓋顯示設(shè)備160的顯示屏，并涵蓋輸入設(shè)備100上方、周圍、其中和/或附近的任何空間，在其中輸入設(shè)備100能夠檢測用戶輸入(例如，由一個(gè)或多個(gè)輸入對象140提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的大小、形狀和位置可以逐個(gè)實(shí)施例很大地不同。在一些實(shí)施例中，感測區(qū)120從輸入設(shè)備100的表面沿一個(gè)或多個(gè)方向延伸到空間中，直到信噪比阻礙充分準(zhǔn)確的對象檢測。在各種實(shí)施例中，該感測區(qū)120沿特定方向延伸的距離可以大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或更多，并且可以隨所使用的感測技術(shù)的類型和所期望的精度而顯著地變化。因此，一些實(shí)施例感測輸入，其包括與輸入設(shè)備100的任何表面無接觸、與輸入設(shè)備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設(shè)備100的輸入表面相接觸，和/或其組合。在各種實(shí)施例中，輸入表面可以由傳感器電極位于其中的殼體的表面、由應(yīng)用在傳感器電極或任何殼體之上的面板等提供。在一些實(shí)施例中，感測區(qū)120在被投影到輸入設(shè)備100的輸入表面上時(shí)具有矩形形狀。面板(例如，LCD透鏡)可以為輸入對象提供有用的接觸表面。

輸入設(shè)備100可以利用傳感器部件和感測技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)120中的用戶輸入。輸入設(shè)備100包括用于檢測用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測元件。一些實(shí)現(xiàn)方式被配置成提供橫跨一維、二維、三維或更高維空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)方式被配置成提供輸入沿著特定軸或平面的投影。光標(biāo)、菜單、列表和項(xiàng)可以被顯示為圖形用戶界面的一部分，并且可以被縮放、定位、選擇、滾動(dòng)或移動(dòng)。

在輸入設(shè)備100的一些電容性實(shí)現(xiàn)方式中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場。附近的輸入對象引起電場的改變，并且產(chǎn)生電容性耦合的可檢測改變，其可以作為電壓、電流等的改變而被檢測。

一些電容性實(shí)現(xiàn)方式利用電容性感測元件150(諸如，傳感器電極)的陣列或其它規(guī)則或非規(guī)則圖案來創(chuàng)建電場。在一些電容性實(shí)現(xiàn)方式中，分離感測元件150可以歐姆地短接在一起以形成更大的傳感器電極。一些電容性實(shí)現(xiàn)方式利用電阻片(例如，可以包括電阻性材料，諸如ITO等)，其可以是均勻電阻性的。

一些電容性實(shí)現(xiàn)方式利用基于傳感器電極與輸入對象之間的電容性耦合的改變的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各種實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對象改變傳感器電極附近的電場，從而改變所測量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，絕對電容感測方法通過關(guān)于參考電壓(例如，系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極和通過檢測傳感器電極與輸入對象之間的電容性耦合來進(jìn)行操作。

一些電容性實(shí)現(xiàn)方式利用基于傳感器電極之間的電容性耦合的改變的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各種實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對象改變傳感器電極之間的電場，從而改變所測量的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，跨電容性感測方法通過檢測一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(也就是“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個(gè)或多個(gè)接收器傳感器電極(也就是“接收器電極”或“接收器”)之間的電容性耦合來進(jìn)行操作?？梢韵鄬τ趨⒖茧妷?例如，系統(tǒng)地)調(diào)制發(fā)射器傳感器電極以傳送發(fā)射器信號(hào)。接收器傳感器電極可以相對于參考電壓被保持基本上恒定以促進(jìn)結(jié)果信號(hào)的接收。結(jié)果信號(hào)可以包括對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器信號(hào)和/或?qū)?yīng)于一個(gè)或多個(gè)環(huán)境干擾源(例如，其它電磁信號(hào))的(一種或多種)影響。傳感器電極可以是專用的發(fā)射器或接收器，或者傳感器電極可以被配置成既傳送又接收。備選地，接收器電極可以相對于地來調(diào)制。

在圖1中，處理系統(tǒng)110被示出為輸入設(shè)備100的部分。處理系統(tǒng)110被配置成操作輸入設(shè)備100的硬件以檢測感測區(qū)120中的輸入。感測區(qū)120包括感測元件150的陣列。處理系統(tǒng)110包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)和/或其它電路部件的部分或全部。例如，用于互電容傳感器設(shè)備的處理系統(tǒng)可以包括被配置成利用發(fā)射器傳感器電極來傳送信號(hào)的發(fā)射器電路和/或被配置成利用接收器傳感器電極來接收信號(hào)的接收器電路。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110還包括電子可讀指令，諸如固件代碼、軟件代碼等等。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的部件定位于一起，諸如靠近輸入設(shè)備100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件。在其它實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110的部件在物理上是獨(dú)立的，其中一個(gè)或多個(gè)部件接近于輸入設(shè)備100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件而一個(gè)或多個(gè)部件在其它位置處。例如，輸入設(shè)備100可以是耦合到臺(tái)式計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備，并且處理系統(tǒng)110可以包括被配置成在臺(tái)式計(jì)算機(jī)的中央處理單元上運(yùn)行的軟件以及與該中央處理單元分離的一個(gè)或多個(gè)IC(可能具有關(guān)聯(lián)的固件)。作為另一示例，輸入設(shè)備100可以在物理上集成在電話中，并且處理系統(tǒng)110可以包括作為電話的主處理器的部分的電路和固件。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110專用于實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備100。在其它實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110也執(zhí)行其它功能，諸如操作顯示屏、驅(qū)動(dòng)觸覺致動(dòng)器等。

處理系統(tǒng)110可以被實(shí)現(xiàn)為對處理系統(tǒng)110的不同功能進(jìn)行處理的模塊集合。每一個(gè)模塊可以包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或其組合。在各種實(shí)施例中，可以使用模塊的不同組合。示例模塊包括用于操作諸如傳感器電極和顯示屏之類的硬件的硬件操作模塊、用于處理諸如傳感器信號(hào)和位置信息之類的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模塊、以及用于報(bào)告信息的報(bào)告模塊。另外的示例模塊包括被配置成操作(一個(gè)或多個(gè))感測元件以檢測輸入的傳感器操作模塊、被配置成識(shí)別諸如模式改變手勢之類的手勢的識(shí)別模塊、以及用于改變操作模式的模式改變模塊。

在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110通過引起一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作而直接響應(yīng)于感測區(qū)120中的用戶輸入(或沒有用戶輸入)。示例動(dòng)作包括改變操作模式以及諸如光標(biāo)移動(dòng)、選擇、菜單導(dǎo)航和其它功能之類的GUI動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某個(gè)部分(例如，向與處理系統(tǒng)110分離的電子系統(tǒng)的中央處理系統(tǒng)，如果這樣的分離中央處理系統(tǒng)存在的話)提供關(guān)于輸入(或沒有輸入)的信息。在一些實(shí)施例中，電子系統(tǒng)的某個(gè)部分處理從處理系統(tǒng)110接收的信息以作用于用戶輸入，諸如促進(jìn)全范圍的動(dòng)作，包括模式改變動(dòng)作和GUI動(dòng)作。

例如，在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)110操作輸入設(shè)備100的(一個(gè)或多個(gè))感測元件以產(chǎn)生指示感測區(qū)120中的輸入(或沒有輸入)的電信號(hào)。處理系統(tǒng)110可以在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息中對電信號(hào)執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可以對從傳感器電極獲得的模擬電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。作為另一示例，處理系統(tǒng)110可以執(zhí)行濾波、或其它信號(hào)調(diào)節(jié)。作為又一示例，處理系統(tǒng)110可以減去或以其它方式計(jì)及基線，使得信息反映電信號(hào)與基線之間的差。作為另外的示例，處理系統(tǒng)110可以確定位置信息、識(shí)別作為命令的輸入、識(shí)別筆跡等。

如本文中所使用的“位置信息”寬泛地涵蓋絕對位置、相對位置、速度、加速度和其它類型的空間信息。示例性“零維”位置信息包括近/遠(yuǎn)或接觸/無接觸信息。示例性“一維”位置信息包括沿軸的位置。示例性“二維”位置信息包括平面中的運(yùn)動(dòng)。示例性“三維”位置信息包括空間中的瞬時(shí)或平均速度。另外的示例包括空間信息的其它表示。也可以確定和/或存儲(chǔ)關(guān)于一個(gè)或多個(gè)類型的位置信息的歷史數(shù)據(jù)，包括例如隨時(shí)間追蹤位置、運(yùn)動(dòng)或瞬時(shí)速度的歷史數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施例中，利用由處理系統(tǒng)110或由某個(gè)其它處理系統(tǒng)操作的附加輸入部件來實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備100。這些附加輸入部件可以提供用于感測區(qū)120中的輸入的冗余功能性或某個(gè)其它功能性。圖1示出了靠近感測區(qū)120的按鈕130，其能夠被用于促進(jìn)使用輸入設(shè)備100的項(xiàng)目的選擇。其它類型的附加輸入部件包括滑塊、球、輪、開關(guān)等。相反地，在一些實(shí)施例中，可以在不利用其它輸入部件的情況下實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備100。

在一些實(shí)施例中，輸入設(shè)備100包括觸摸屏界面，并且感測設(shè)備的感測區(qū)120重疊顯示設(shè)備160的顯示屏的有源區(qū)的至少一部分。例如，輸入設(shè)備100可以包括覆蓋顯示屏的基本上透明的傳感器電極并且為關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)提供觸摸屏界面。顯示屏可以是能夠向用戶顯示視覺界面的任何類型的動(dòng)態(tài)顯示器，并且可以包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)LED(OLED)、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或其它顯示技術(shù)。輸入設(shè)備100和顯示屏幕可以共享物理元件。例如，一些實(shí)施例可以利用相同的電學(xué)部件中的一些用于顯示和感測。作為另一示例，顯示屏可以由處理系統(tǒng)110部分地或整個(gè)地操作。

應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在完全功能設(shè)備的上下文中描述了本發(fā)明的許多實(shí)施例，但是本發(fā)明的機(jī)制能夠以多種形式作為程序產(chǎn)品(例如，軟件)來被分發(fā)。例如，本發(fā)明的機(jī)制可以被實(shí)現(xiàn)和分發(fā)為可被電子處理器讀取的信息承載介質(zhì)(例如，可被處理系統(tǒng)110讀取的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))之上的軟件程序。另外，本發(fā)明的實(shí)施例同樣適用，而不管被用于執(zhí)行該分發(fā)的介質(zhì)的特定類型。非瞬態(tài)、電子可讀介質(zhì)的示例包括各種盤、存儲(chǔ)棒、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)模塊等。電子可讀介質(zhì)可以基于閃速、光學(xué)、磁性、全息、或任何其它存儲(chǔ)技術(shù)。

圖2是描繪根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的電容性傳感器設(shè)備200的框圖。電容性傳感器設(shè)備200包括布置在襯底202上的感測設(shè)備208。感測設(shè)備208包括布置在襯底202上的傳感器電極。傳感器電極充當(dāng)感測設(shè)備208的感測元件。在本示例中，感測設(shè)備208包括兩批多個(gè)傳感器電極220-1到220-n(統(tǒng)稱“傳感器電極220”)和230-1到230-m(統(tǒng)稱“傳感器電極230”)，其中m和n是大于零的整數(shù)。感測設(shè)備208還可以包括多個(gè)電極210。傳感器電極220和230被電介質(zhì)(未示出)所分離。在一些示例中，傳感器電極220和傳感器電極230可以被布置在襯底202的分離層上。在其他示例中，傳感器電極220和傳感器電極230可以被布置在襯底202的單個(gè)層上。電極210可以處于與傳感器電極220和傳感器電極230相同和/或不同的層上。為了清楚性的目的，通過示例，傳感器電極被示出為布置在單個(gè)襯底202上。在一些實(shí)施例中，傳感器電極可以被布置在多于一個(gè)襯底上。例如，一些傳感器電極可以被布置在第一襯底上，并且其他傳感器電極可以被布置在附著到第一襯底的第二襯底上。

傳感器電極220和230通過導(dǎo)電布線跡線204、206耦合到處理系統(tǒng)110的示例實(shí)現(xiàn)方式(稱為“處理系統(tǒng)110A”)。如本文所使用的，對處理系統(tǒng)110的一般引用是對圖1中所描述的處理系統(tǒng)110或本文描述的其任何其他實(shí)施例(例如，處理系統(tǒng)110A、110B等)的引用。當(dāng)在操作中時(shí)，處理系統(tǒng)110A通過導(dǎo)電布線跡線204、206耦合到傳感器電極220、230以實(shí)現(xiàn)用于感測輸入的感測區(qū)。如本文所使用的“感測區(qū)”涵蓋在輸入設(shè)備上方、周圍、其中和/或附近的任何空間，在其中感測設(shè)備208能夠檢測用戶輸入。例如，輸入設(shè)備的感測區(qū)可以從其表面沿一個(gè)或多個(gè)方向延伸到空間中，直到信噪比阻礙充分準(zhǔn)確的對象檢測。該感測區(qū)沿特定方向延伸的距離可以大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或更多，并且可以隨所使用的感測技術(shù)的類型和所期望的精度而顯著地變化。為了清楚性的目的，通過示例，感測設(shè)備208被示出具有布置在x/y網(wǎng)格中的傳感器電極220、230。要理解的是，感測設(shè)備208不限于這樣的x/y布置，而是可以包括許多傳感器圖案。盡管感測設(shè)備208被描繪為矩形的，但感測設(shè)備208可以具有其他形狀，諸如圓形形狀。

電極210可以被耦合以接收參考電壓，諸如系統(tǒng)地或其他基本上恒定的電壓。在該方面，電極210可以稱為“地跡線”?！跋到y(tǒng)地”可以指示系統(tǒng)部件所共享的共同電壓。例如，移動(dòng)電話的電容性感測系統(tǒng)，有時(shí)，可以被引用到電話的電源(例如，充電器或電池)所提供的系統(tǒng)地。在許多系統(tǒng)中，系統(tǒng)地可以連接到系統(tǒng)中的最大面積電極，或由系統(tǒng)中的最大面積電極提供。電容性傳感器設(shè)備200可以定位成接近這樣的系統(tǒng)地電極(例如，位于地平面或背板上方)。除了系統(tǒng)地電極之外，電容性傳感器設(shè)備200還可以包括電極210，其可以被至少部分地布置在傳感器電極220、230周圍。

電容性傳感器設(shè)備200可以被利用以將用戶輸入(例如，用戶的手指、諸如觸針之類的探測器和/或某個(gè)其他外部輸入對象)傳達(dá)到電子系統(tǒng)(例如，計(jì)算設(shè)備或其他電子設(shè)備)。例如，電容性傳感器設(shè)備200可以被實(shí)現(xiàn)為電容性觸摸屏設(shè)備，其可以被放置在底層圖像或信息顯示設(shè)備(未示出)上方。以此方式，用戶將通過看穿感測設(shè)備208中的基本上透明的元件來查看底層圖像或信息顯示。當(dāng)實(shí)現(xiàn)在觸摸屏中時(shí)，襯底202可以包括至少一個(gè)基本上透明的層(未示出)。傳感器電極220、230和導(dǎo)電布線跡線204、206可以由基本上透明的導(dǎo)電材料形成。氧化銦錫(ITO)和/或薄的幾乎不可見的導(dǎo)線是可以用于形成傳感器電極220、230和/或?qū)щ姴季€跡線204、206的基本上透明的材料的許多可能示例的僅僅兩個(gè)。在其他示例中，導(dǎo)電布線跡線204、206可以由非透明材料形成，然后被隱藏在感測設(shè)備208的邊界區(qū)域(未示出)中。

在另一個(gè)示例中，電容性傳感器設(shè)備200可以被實(shí)現(xiàn)為電容性觸摸板、滑塊、按鈕或其他電容傳感器。例如，可以用，但不限于，一個(gè)或多個(gè)清澈或不透明材料實(shí)現(xiàn)襯底202。同樣地，清澈或不透明導(dǎo)電材料可以被利用以形成用于感測設(shè)備208的傳感器電極和/或?qū)щ姴季€跡線。

通常，處理系統(tǒng)110A用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極以獲得電容標(biāo)記(indicia)。如本文所使用的術(shù)語“驅(qū)動(dòng)”涵蓋控制所驅(qū)動(dòng)元件的某個(gè)電學(xué)方面。例如，驅(qū)動(dòng)電流通過導(dǎo)線、將電荷驅(qū)動(dòng)到導(dǎo)體中、將基本上恒定或變化的電壓波形驅(qū)動(dòng)到電極上等是可能的。在示例中，處理系統(tǒng)110A用電壓驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極，并感測(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極上的所產(chǎn)生的相應(yīng)電荷。處理系統(tǒng)110從感測到的電荷獲得電容的(一個(gè)或多個(gè))測量結(jié)果。在另一個(gè)示例中，處理系統(tǒng)110A用電荷驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極，并感測(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極上的所產(chǎn)生的相應(yīng)電壓。處理系統(tǒng)110A從感測到的電壓獲得電容的(一個(gè)或多個(gè))測量結(jié)果。通常，術(shù)語“電容性感測信號(hào)”意在涵蓋驅(qū)動(dòng)電壓以感測電荷以及驅(qū)動(dòng)電荷以感測電壓二者，以及可以被用于獲得電容標(biāo)記的任何其他類型的信號(hào)。“電容標(biāo)記”包括電荷、電壓等的測量結(jié)果以及電荷、電壓等相對于基線的改變的測量結(jié)果。

處理系統(tǒng)110A可以包括傳感器模塊240、電容性測量器模塊250和位置確定器模塊260。傳感器模塊240、電容性測量器模塊250和位置確定器模塊260包括執(zhí)行處理系統(tǒng)110A的不同功能的模塊。在其他示例中，模塊的不同配置可以執(zhí)行本文所述的功能。傳感器模塊240、電容性測量器模塊250和位置確定器模塊260可以包括傳感器電路270，并且可以包括與傳感器電路270協(xié)作操作的固件、軟件或其組合。

傳感器模塊240在感測設(shè)備208的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極上選擇性地驅(qū)動(dòng)(一個(gè)或多個(gè))信號(hào)。傳感器模塊240還選擇性地感測來自感測設(shè)備208的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極的電容標(biāo)記。例如，傳感器模塊240可以選擇性地用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的傳感器電極，并且感測所產(chǎn)生的電容標(biāo)記。在這樣的方案中，所產(chǎn)生的電容標(biāo)記包括絕對電容的測量結(jié)果。當(dāng)感測電容標(biāo)記時(shí)，傳感器模塊240可以用其他信號(hào)驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的傳感器電極，其他信號(hào)包括保護(hù)信號(hào)和參考信號(hào)，如下所討論。通過用特定信號(hào)驅(qū)動(dòng)感測設(shè)備208的傳感器電極中的特定傳感器電極，傳感器模塊240可以實(shí)現(xiàn)從中能夠獲得電容標(biāo)記的感測區(qū)。

在一些實(shí)施例中，傳感器模塊240還可以選擇性地接收感測設(shè)備208的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極上的(一個(gè)或多個(gè))信號(hào)。例如，傳感器模塊240可以在一些電極上驅(qū)動(dòng)信號(hào)并在其他電極上接收那些信號(hào)以獲得電容標(biāo)記。在這樣的方案中，所產(chǎn)生的電容標(biāo)記包括跨電容的測量結(jié)果。

電容性測量器模塊250執(zhí)行基于由傳感器模塊240獲得的電容標(biāo)記的電容測量。電容測量結(jié)果可以包括元件之間的電容性耦合的改變(也稱為“電容的改變”)。例如，電容性測量器模塊250可以確定在不存在(一個(gè)或多個(gè))外部輸入對象的情況下元件之間的電容性耦合的基線測量結(jié)果。電容性測量器模塊250然后可以將電容性耦合的基線測量結(jié)果與存在(一個(gè)或多個(gè))外部輸入對象的情況下的電容性耦合的測量結(jié)果組合以確定電容性耦合的改變。在另一個(gè)示例中，來自傳感器模塊240的電容標(biāo)記已經(jīng)計(jì)及基線，并從而電容性測量器模塊250可以直接從電容標(biāo)記確定電容的改變。

在示例中，電容性測量器模塊250可以執(zhí)行與感測區(qū)的特定部分關(guān)聯(lián)的多個(gè)電容測量作為“像素”以創(chuàng)建“電容性圖像”。電容性圖像的像素可以被稱為感測設(shè)備208的感測區(qū)內(nèi)的位置，在其中電容性耦合可以使用感測設(shè)備208的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極來測量。例如，像素可以對應(yīng)于傳感器電極的交叉。電容性測量器模塊250可以使用傳感器電極220、230來確定電容性耦合改變的陣列以產(chǎn)生形成電容性圖像的像素的x/y陣列。以此方式，處理系統(tǒng)110可以捕獲電容性圖像，電容性圖像是關(guān)于感測設(shè)備208的感測區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)輸入對象所測量的響應(yīng)的快照。給定電容性圖像可以包括感測區(qū)中的所有像素、或僅像素的子集。

傳感器模塊240和電容性測量器模塊250可以協(xié)作以獲得絕對電容、跨電容或其組合的測量結(jié)果。在以下進(jìn)一步討論的示例中，傳感器模塊240和電容性測量器模塊250協(xié)作以僅使用絕對電容的測量結(jié)果來獲得電容性圖像。要理解的是，處理系統(tǒng)110A可以被配置成以至少一個(gè)模式操作，包括其中僅采用絕對電容感測的第一模式，以及可選地采用跨電容感測或者絕對和跨電容感測的組合的第二模式。

通過處理系統(tǒng)110A得到的電容的(一個(gè)或多個(gè))測量結(jié)果(諸如，(一個(gè)或多個(gè))電容性圖像)使能由感測設(shè)備208進(jìn)行的關(guān)于所形成的感測區(qū)的接觸、懸?；蚱渌脩糨斎氲母袦y。位置確定器模塊260可以利用電容的(一個(gè)或多個(gè))測量結(jié)果來確定相對于由感測設(shè)備208所形成的感測區(qū)的關(guān)于用戶輸入的位置信息。位置確定器模塊260可以附加地或備選地使用(一個(gè)或多個(gè))這樣的測量結(jié)果來確定輸入對象大小和/或輸入對象類型。

圖3示出根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的具有兩個(gè)傳感器電極和一個(gè)外部對象的傳感器的簡化模型300。模型300包括外部對象315和標(biāo)明為“k”和“l(fā)”的傳感器電極。通常，傳感器電極k和l是從感測設(shè)備208上的電極的全域(例如，傳感器電極220、230以及電極210)選擇的。在特定操作模式中，傳感器電極k和l是從感測設(shè)備208上的電極的子集選擇的。為了通過示例的清楚性的目的，模型300已經(jīng)被簡化。在實(shí)際應(yīng)用中，存在附加的外部對象(其可以或可以不意圖作為輸入對象)、其他傳感器電極、噪聲等。在模型300中，C_Fk示出傳感器電極k和外部對象315之間的電容性耦合；C_Fl示出傳感器電極l和外部對象315之間的電容性耦合；并且C_kl示出傳感器電極k和l之間的電容性耦合。

處理系統(tǒng)110可以用信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極k和l(連同未示出的(一個(gè)或多個(gè))其他傳感器電極)以確定在存在外部對象315的情況下的電容性耦合的改變?？紤]一般操作模式，其中處理系統(tǒng)110用電壓V_k驅(qū)動(dòng)傳感器電極k以及用電壓V_l驅(qū)動(dòng)傳感器電極l。在傳感器電極k處(相對于基線的)感生電荷差可以由以下來描述：

其中E是電極的集合，ΔC_t(l,k)是傳感器電極k和l之間的跨電容，并且C_LGM(l,k)是由低接地體(LGM)條件而引起的寄生跨電容。當(dāng)輸入設(shè)備或電子系統(tǒng)的接地條件較低或以其他方式非最優(yōu)時(shí)(例如，當(dāng)輸入設(shè)備平放于桌上，而不是被用戶手持時(shí))，就說該設(shè)備/系統(tǒng)是處于LGM條件。LGM項(xiàng)可以取決于輸入設(shè)備或電子系統(tǒng)的接地條件而變化。

為了獲得更好的洞察以供使用絕對電容測量結(jié)果來確定電容性圖像，電極可以被劃分成三個(gè)組：K表示以電位V_K驅(qū)動(dòng)的傳感器電極的集合，B是耦合到參考電位V_B的電極的子集，并且P是以電位V_P驅(qū)動(dòng)的傳感器電極的子集。因而，電極的集合E是集合K、B和P的并集。

在第一模式(稱為“α模式”)中，用與子集K相同的電位激勵(lì)子集P。也就是說，用相同的電位驅(qū)動(dòng)子集P和K中的所有傳感器電極，以使得V_P＝V_K。只有電極的子集B耦合到參考電位V_B(例如，背景平面和/或其他接地跡線)。α模式還稱為“受保護(hù)的絕對電容”模式。在α模式中，感生電荷差的集合(標(biāo)明為ΔQ_k^(a(α)))可以針對多個(gè)傳感器電極而獲得。在α模式中獲得的電容標(biāo)記(例如，感生電荷差ΔQ_k^(a(α)))可以被稱為“α測量結(jié)果”。

在第二模式(稱為“β模式”)中，用參考電位驅(qū)動(dòng)子集P，例如，V_P＝V_B。用電位V_K驅(qū)動(dòng)子集K。子集P表示特殊選擇的電極，其可以基于α測量結(jié)果來選擇，如以下進(jìn)一步討論。在β模式中，感生電荷差的集合(標(biāo)明為ΔQ_k^(a(β)))可以針對多個(gè)傳感器電極而獲得。在β模式中獲得的電容標(biāo)記(例如，感生電荷差ΔQ_k^(a(β)))可以被稱為“β測量結(jié)果”。

從α測量結(jié)果中減去β測量結(jié)果導(dǎo)致以下：

當(dāng)以電位V_K驅(qū)動(dòng)P傳感器電極并且在處于電位V_B的傳感器電極k處測量電荷時(shí)，公式2的右手側(cè)對應(yīng)于跨電容測量結(jié)果ΔQ_k^t(k，P)。上標(biāo)“t”表示跨電容的測量結(jié)果。電容性圖像由以下給出：

其中在跨電容方案中，N_rx是接收器傳感器電極的數(shù)目，并且N_tx是發(fā)射器傳感器電極的數(shù)目。由于一系列跨電容測量產(chǎn)生電容性圖像，那么從公式2的左手側(cè)，β測量結(jié)果距α測量結(jié)果的一系列差異產(chǎn)生相同的電容性圖像。因而，處理系統(tǒng)110可以通過α和β模式的操作僅使用絕對電容測量結(jié)果而產(chǎn)生電容性圖像，如下所述。

圖4是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的描繪電容性傳感器設(shè)備400的框圖。電容性傳感器設(shè)備400包括耦合到處理系統(tǒng)110的示例實(shí)現(xiàn)方式(“處理系統(tǒng)110B”)的傳感器電極405。處理系統(tǒng)110B的與處理系統(tǒng)110A的那些相同或類似的元件用完全一致的參考數(shù)字來標(biāo)明。傳感器電極405包括傳感器電極的第一集合470和傳感器電極的第二集合480。在示例中，傳感器電極的第一集合470可以沿第一軸布置，并且傳感器電極的第二集合480可以沿第二軸布置。在示例中，第一軸正交于第二軸，以使得傳感器電極470正交于傳感器電極480。

傳感器模塊240包括用于在α模式中驅(qū)動(dòng)傳感器電極405的模塊410和用于在β模式中驅(qū)動(dòng)傳感器電極405的模塊420。在α模式中，模塊410用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極405以獲得電容標(biāo)記(α測量結(jié)果)。例如，模塊410可以用電位V_K驅(qū)動(dòng)每一個(gè)傳感器電極405并測量每一個(gè)傳感器電極405上的感生電荷的改變。也就是說，對于傳感器電極405中的每一個(gè)傳感器電極k，模塊410可以測量ΔQ_k^(a(α))。在一個(gè)示例中，模塊410可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有傳感器電極405。電容性測量器模塊250基于由模塊410所確定的電容標(biāo)記而獲取第一電容改變430。第一電容改變430表示每一個(gè)傳感器電極405與輸入對象(其可以包括對象的集合)之間的電容耦合的改變。第一電容改變430還提供分布信息。分布信息可以包括沿第一軸(例如，傳感器電極的第一集合470的軸)的第一電容性分布，以及沿第二軸(例如，傳感器電極的第二集合480的軸)的第二電容性分布。

在另一個(gè)示例中，不是同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有傳感器電極，而是模塊410在多個(gè)階段(諸如第一階段和第二階段)中實(shí)現(xiàn)α模式。在第一階段中，模塊410用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極405的第一部分并且用保護(hù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極405的第二部分。在第二階段中，模塊410用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極405的第二部分，并且用保護(hù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一部分。保護(hù)信號(hào)可以是具有與電容性感測信號(hào)相同電位、但不用于感測電容標(biāo)記的信號(hào)。在兩個(gè)階段之后，電容性測量器模塊250可以獲取第一電容改變430。

在β模式中，模塊420用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第一集合470中的至少一個(gè)傳感器電極并且用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極的第二集合480中的至少一個(gè)傳感器電極，以獲得電容標(biāo)記(β測量結(jié)果)。例如，模塊420可以獲得針對第二集合480中的(一個(gè)或多個(gè)傳感器電極)的測量結(jié)果ΔQ_k^(a(β))。參考信號(hào)可以是基本上恒定的電壓信號(hào)，諸如系統(tǒng)地或與系統(tǒng)地的任何偏移。用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極表示以上討論的子集P中的特殊選擇的電極。在一個(gè)示例中，模塊420可以選擇電極的第一集合470中的每個(gè)電極以用參考信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。在另一個(gè)示例中，模塊420可以從第一集合470中選擇電極的子集。在β模式中驅(qū)動(dòng)參考信號(hào)至其上的電極的選擇可以使用來自α模式的分布信息(例如，從第一電容改變430得出的分布信息)來確定。例如，模塊420可以識(shí)別沿第一集合470的軸的電容性分布中的局部最大值，并選擇對應(yīng)于局部最大值的(一個(gè)或多個(gè))電極以用參考信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。

對于選擇來用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)的第一集合470中的每一個(gè)電極，模塊420可以按順序(例如，第二集合480中的電極能夠被掃描)用電容性感測信號(hào)來驅(qū)動(dòng)第二集合480中的一些或所有電極。要掃描的第二集合480中的電極的選擇可以使用來自α模式的分布信息來確定。例如，模塊420可以識(shí)別沿第二集合480的軸的電容性分布中的局部最大值，并且選擇對應(yīng)于局部最大值的(一個(gè)或多個(gè))電極以按順序用電容性感測信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。也就是說，模塊420可以選擇第一集合470中的電極，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)所選擇的電極，從頭至尾掃描第二集合480中的一些或所有電極以獲得感生電荷的改變，選擇第一集合470中的另一個(gè)電極，并重復(fù)該過程。在一些示例中，模塊420可以選擇第一集合470中的多于一個(gè)電極以同時(shí)用參考信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。也就是說，模塊420可以選擇第一集合470中的多個(gè)電極，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)所選擇的電極，從頭至尾掃描第二集合480中的一些或所有電極以獲得感生電荷的改變，選擇第一集合470中的另一批多個(gè)電極，并重復(fù)該過程。

電容性測量器模塊250基于由模塊420確定的電容標(biāo)記而獲取第二電容改變440。第二電容改變440表示第二集合480中的一些或所有電極與(一個(gè)或多個(gè))輸入對象之間的電容性耦合的改變。電容性測量器模塊250至少部分地基于第一電容改變和第二電容改變430、440而確定電容性圖像450。例如，電容性測量器模塊250可以對第一電容改變和第二電容改變430、440求差以獲得電容性圖像，如以上公式2中所示。在其他示例中，電容性測量器模塊250可以執(zhí)行附加于或代替第一電容改變和第二電容改變430、440之間的差異的其他操作以獲得電容性圖像。確定器260可以處理電容性圖像450以獲得位置信息460。

傳感器電極的第一集合和第二集合470和480獨(dú)立于傳感器電極805內(nèi)的物理布置和取向。例如，如以下所討論，第一批多個(gè)傳感器電極可以沿x軸布置，而第二批多個(gè)傳感器電極可以沿y軸布置。在一些傳感器中，一批多個(gè)電極可以被稱為“發(fā)射器電極”，而另一批多個(gè)可以被稱為“接收器電極”。然而，術(shù)語“發(fā)射器”和“接收器”僅僅是當(dāng)采用絕對電容感測時(shí)的標(biāo)簽。模塊420可以選擇一批多個(gè)傳感器電極成為第一集合470(例如，發(fā)射器)，并且選擇另一批多個(gè)傳感器電極為第二集合480(例如，接收器)。在示例中，模塊420可以基于沿兩個(gè)軸的電容性分布中的局部最大值的數(shù)目(從第一電容改變430獲得)而將傳感器電極分派到集合470、480中。模塊420可以選擇具有較低數(shù)目的局部最大值的多個(gè)傳感器電極成為第二集合480。以此方式，較小數(shù)目的電極將在特殊選擇的集合P中以用參考信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。集合P中的電極越少，處理系統(tǒng)110B能夠越快地確定電容性圖像450。

在一個(gè)示例中，在模塊420執(zhí)行如上所述的β模式之后，模塊420可以交換傳感器電極的第一集合和第二集合470、480，并重復(fù)該過程。也就是說，模塊420用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)第二集合480中的至少一個(gè)傳感器電極，并且用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一集合470中的至少一個(gè)傳感器電極。在交換傳感器電極集合之后，電容性測量器模塊250基于來自模塊420的電容標(biāo)記而獲取第三電容改變490。然后，電容性測量器模塊250至少部分地基于第一電容改變430以及第二和第三電容改變440、490的平均來確定電容性圖像450。雖然在理論上在交換第一集合和第二集合470、480之后模塊420產(chǎn)生相同的結(jié)果，但在減法精度和/或噪聲源中可能存在小的差異，其引起不同結(jié)果。求平均可以被采用以平滑β模式的結(jié)果。

圖5-7描繪了示出根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法的流程圖。圖8和9示出示例電容性感測設(shè)備連同示例輸入。圖5-7中的方法的方面可以通過示例而非限制的方式參考圖8和9的示例來理解。

圖8描繪了根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的電容性感測設(shè)備800的框圖。電容性感測設(shè)備800包括沿第一軸830對準(zhǔn)的傳感器電極810a到810f(統(tǒng)稱“傳感器電極810”)、沿與第一軸830不平行的第二軸815的傳感器電極825a到825e(統(tǒng)稱“傳感器電極825”)。在示例中，第一軸830與第二軸815正交。為了描述的方便，第一軸830可以被稱為“x軸”，而第二軸815可以被稱為“y軸”。傳感器電極810、825耦合到處理系統(tǒng)110的示例實(shí)現(xiàn)方式(“處理系統(tǒng)110C”)。為了通過示例的清楚性的目的，所有傳感器電極810、825被圖示為具有類似大小。在其他示例中，傳感器電極825可以具有比傳感器電極810實(shí)際上更大的表面面積，或者傳感器電極810可以具有比傳感器電極825實(shí)際上更大的表面面積。

處理系統(tǒng)110C包括之前已經(jīng)針對處理器110、110A、110B描述的類似的特征，包括電路270、傳感器模塊240、電容性測量器模塊250和確定器260。處理系統(tǒng)110C還可以包括模式選擇模塊820。模式選擇模塊820確定處理系統(tǒng)110c是操作于絕對電容感測模式還是跨電容感測模式。在絕對電容感測模式中，電路270如上所述進(jìn)行操作(例如，采用α模式和β模式來確定電容性圖像)。在跨電容感測模式中，電路270以使用跨電容獲得電容性圖像的方式進(jìn)行操作。因此，傳感器電極810、825可以按發(fā)射器/接收器方案被配置。例如，電極810可以是接收器電極，而電極825可以是發(fā)射器電極。在絕對電容感測模式中，發(fā)射器和接收器電極僅僅是兩批多個(gè)電極。為了易于描述，傳感器電極810可以被稱為接收器電極，而傳感器電極825可以被稱為發(fā)射器電極，即使在絕對電容感測模式中。模式選擇模塊820是可選的，并且在其他示例中，處理系統(tǒng)110c僅操作于絕對電容感測模式。另外，在一些示例中，描述為由模式選擇模塊820執(zhí)行的功能可以代替地由上述一個(gè)或多個(gè)其他模塊來執(zhí)行。

圖5是描繪在示例實(shí)現(xiàn)方式中驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法500的流程圖。方法500開始于步驟502，其中用電容性感測信號(hào)來驅(qū)動(dòng)傳感器電極以獲取每一個(gè)傳感器電極與(一個(gè)或多個(gè))輸入對象之間的第一電容改變。例如，傳感器模塊240可以采用α模式來用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極820、825以獲取α測量結(jié)果和第一電容改變。在一個(gè)示例中，在步驟504，用電容性感測信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)傳感器電極。在另一個(gè)示例中，步驟504被省略，并且在可選的步驟506處，用電容性感測信號(hào)順序地驅(qū)動(dòng)傳感器電極的部分而同時(shí)用保護(hù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的剩余部分。第一電容改變可以包括電容性分布信息。電容性分布信息可以包括沿x軸830的電容性分布和沿y軸815的電容性分布。

例如，圖9示出根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的關(guān)于示例輸入的傳感器電極810、825。示例輸入包括輸入對象905a到905d(統(tǒng)稱“輸入對象905”)。在存在輸入對象905的情況下執(zhí)行α模式可以產(chǎn)生沿x軸830的電容性分布930和沿y軸815的電容性分布920。軸910表示針對電容性分布930的電容的量值(表示為“Cx”)，而軸915表示針對電容性分布920的電容的量值(表示為“Cy”)。電容性分布可以包括沿其相應(yīng)軸的任何數(shù)目的局部最小值和最大值。例如，電容性分布930包括單個(gè)局部最大值，表示為Mx1。電容性分布920包括五個(gè)局部最大值，表示為My1到My5。

返回到圖5，在步驟508處，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極而用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)第二集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極以獲取第二集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極與(一個(gè)或多個(gè))輸入對象之間的第二電容改變。例如，傳感器模塊240可以采用β模式來用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極810、825中的一些以及用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極810、825中的一些以獲取β測量結(jié)果和第二電容改變。

在圖9中，傳感器電極810可以被選擇為電極的第一集合，而傳感器電極825可以被選擇為電極的第二集合。如以下所討論，傳感器電極810、825可以基于電容性分布信息而在第一集合和第二集合之間分派。傳感器模塊240可以用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極810中的一個(gè)或多個(gè)而同時(shí)順序地(例如，掃描)用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極825中的一些或全部以獲得β測量結(jié)果。傳感器模塊240可以通過用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)(一個(gè)或多個(gè))附加電極810而同時(shí)掃描傳感器電極825中的一些或全部以獲得附加的β測量結(jié)果而來重復(fù)該過程。例如，傳感器模塊240可以用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)傳感器電極810d并掃描傳感器電極825a到825e以獲得五個(gè)β測量結(jié)果。傳感器模塊240可以用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)相鄰傳感器電極810c和810e而同時(shí)掃描傳感器電極825a到825e以獲得五個(gè)β測量結(jié)果的兩個(gè)更多集合。

返回到圖5，在步驟512，至少部分地基于第一和第二電容改變而確定電容性圖像?？梢酝ㄟ^取得第一電容改變與第二電容改變之間的差來確定電容性圖像。例如，電容性測量器模塊250可以確定β測量結(jié)果距α測量結(jié)果的一系列差異以產(chǎn)生電容性圖像。

在一個(gè)示例中，在可選的步驟510，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)第二集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極而同時(shí)用電容性感測信號(hào)驅(qū)動(dòng)第一集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極以獲取第一集合中的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極與(一個(gè)或多個(gè))輸入對象之間的第三電容改變。在步驟512處，可以至少部分地基于第一電容改變以及第二和第三電容改變的組合(諸如，第二和第三改變的平均)來確定電容性圖像。例如，電容性測量器模塊250可以將來自步驟508的β測量結(jié)果與來自步驟510的β測量結(jié)果進(jìn)行平均以獲得平均β測量結(jié)果。電容性測量器模塊250然后可以確定平均β測量結(jié)果距α測量結(jié)果的一系列差異以產(chǎn)生電容性圖像。

圖6是描繪根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法600的流程圖。方法600可以在方法500的步驟508或步驟510期間使用以獲得第二電容改變(例如，β測量結(jié)果)。方法600開始于步驟604處，其中從第一集合中選擇(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極。在示例中，在可選的步驟602處，沿電極的第一集合的軸獲得電容性分布。然后在步驟604處基于電容性分布來選擇(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極。

例如，如圖9中所示，電極810可以是電極的第一集合。電容性分布930包含靠近傳感器電極810d的局部最大值。在步驟604處，傳感器模塊240可以至少選擇傳感器電極810d。

在步驟606，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)(一個(gè)或多個(gè))所選電極。在步驟610，用電容性感測信號(hào)掃描第二集合中的(一個(gè)或多個(gè))電極以獲得絕對電容標(biāo)記(例如，β測量結(jié)果)。在示例中，在可選的步驟608，沿電極的第二集合的軸獲得電容性分布。然后在步驟610基于電容性分布來選擇要被掃描的(一個(gè)或多個(gè))傳感器電極。

例如，如圖9中所示，電極825可以是電極的第二集合。電容性分布920包含沿五個(gè)電極825a到825e的五個(gè)局部最大值。傳感器模塊240可以基于電容性分布920在步驟610中選擇要被掃描的傳感器電極825a到825e。

在步驟612，做出是否存在將要從第一集合中選擇以用參考信號(hào)來驅(qū)動(dòng)的(一個(gè)或多個(gè))附加電極的確定。如果是這樣的話，則方法600返回到步驟604并重復(fù)。否則，方法600在步驟699結(jié)束。例如，如圖9中所示，傳感器模塊240可以選擇相鄰傳感器電極(例如，傳感器電極810c)并重復(fù)該過程以獲得附加的絕對電容標(biāo)記。傳感器模塊240然后可以選擇另一個(gè)相鄰傳感器電極(例如，傳感器電極810e)并仍獲得附加的絕對電容標(biāo)記。

圖7是描繪根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的驅(qū)動(dòng)傳感器電極以用于電容性感測的方法700的流程圖。方法700開始于步驟702，其中通過在α模式中驅(qū)動(dòng)傳感器電極來獲得α測量結(jié)果。在步驟704，在從α測量結(jié)果獲得的x和y電容性分布中識(shí)別局部最大值。在步驟706，做出是在x電容性分布還是y電容性分布中存在較少局部最大值的確定。如果在x電容性分布中存在較少局部最大值，則方法700繼續(xù)到步驟708。如果在y電容性分布中存在較少局部最大值，則方法700繼續(xù)到步驟710。在步驟708，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)沿x軸的(一個(gè)或多個(gè))電極，并且掃描沿y軸的(一個(gè)或多個(gè))電極，以獲得β測量結(jié)果。在步驟710，用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)沿y軸的(一個(gè)或多個(gè))電極，并掃描沿x軸的(一個(gè)或多個(gè))電極，以獲得β測量結(jié)果。

在圖9的示例中，沿x軸的電容性分布930包含比沿y軸的電容性分布920更少的局部最大值。傳感器模塊240可以選擇電極825中的一些或全部以在用參考信號(hào)驅(qū)動(dòng)(一個(gè)或多個(gè))電極810中的至少一個(gè)(例如，傳感器電極810d)的同時(shí)進(jìn)行掃描以獲得β測量結(jié)果。

因而，提出本文中所闡述的實(shí)施例和示例以便最佳地解釋本發(fā)明及其特定應(yīng)用并且由此使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是，僅僅出于說明和示例的目的，已經(jīng)提出了前述說明和示例。所闡述的描述并非意在是窮盡的或者將本發(fā)明限制于所公開的精確形式。