優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)案要求2015年2月6日申請(qǐng)且名為“用于傳感器的正交頻分掃描方法(orthogonalfrequencydivisionscanningmethodforsensors)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案第62/112,778號(hào)及2016年2月4日申請(qǐng)且名為“用于傳感器的正交頻分掃描方法(orthogonalfrequencydivisionscanningmethodforsensors)”的美國(guó)專利申請(qǐng)案第15/016,112號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請(qǐng)案兩者特此以引用的方式并入。

背景技術(shù)：

觸摸面板為允許電子裝置的操作者使用諸如手指、手寫(xiě)筆等等的器具而將輸入提供到所述裝置的人機(jī)接口(humanmachineinterface；hmi)。舉例來(lái)說(shuō)，操作者可使用其手指以操縱電子顯示器(諸如附接到移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的顯示器、個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)，或連接到網(wǎng)絡(luò)的終端機(jī))上的圖像。在一些狀況下，操作者可同時(shí)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上手指以提供獨(dú)特命令，諸如：放大命令，其是通過(guò)使兩個(gè)手指遠(yuǎn)離彼此進(jìn)行移動(dòng)而執(zhí)行；縮小命令，其是通過(guò)使兩個(gè)手指朝向彼此進(jìn)行移動(dòng)而執(zhí)行；等等。

觸摸屏幕為并有覆蓋在顯示器上的觸摸面板以檢測(cè)所述屏幕的顯示區(qū)域內(nèi)的觸摸的存在及/或位置的電子視覺(jué)顯示器。觸摸屏幕在諸如一體式計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航裝置、游戲設(shè)備、媒體裝置及智能電話的裝置中是常見(jiàn)的。觸摸屏幕使得操作者能夠直接地與由位于觸摸面板下的顯示器顯示的信息互動(dòng)，而非間接地與由鼠標(biāo)或觸摸板控制的指針互動(dòng)。電容性觸摸面板常常與觸摸屏幕裝置一起使用。電容性觸摸面板通常包含涂布有諸如氧化銦錫(ito)的透明導(dǎo)體的諸如玻璃的絕緣體。因?yàn)槿梭w也是電導(dǎo)體，所以觸摸所述面板的表面會(huì)引起所述面板的靜電場(chǎng)畸變，此相當(dāng)于電容改變。

指紋傳感器為用以捕獲指紋圖案(例如，指紋的實(shí)時(shí)掃描)的數(shù)字圖像的電子裝置。實(shí)時(shí)掃描可用以形成生物識(shí)別模板，其可被存儲(chǔ)及用于匹配目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在實(shí)施例中，一種設(shè)備包含經(jīng)配置以操作性地耦接到傳感器(例如，觸摸面板傳感器、指紋傳感器)的控制器。所述傳感器包含多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及多個(gè)感測(cè)電極。節(jié)點(diǎn)(“像素”)形成在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及所述感測(cè)電極的交叉點(diǎn)處。所述控制器包含操作性地耦接到所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極的輸出電路。所述輸出電路經(jīng)配置以產(chǎn)生獨(dú)特驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述傳感器的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電極。所述控制器還包含操作性地耦接到所述感測(cè)電極的輸入電路。所述輸入電路經(jīng)配置以測(cè)量形成在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及所述多個(gè)感測(cè)電極的每一交叉點(diǎn)處的互電容以形成接近于所述傳感器的一或多個(gè)對(duì)象的圖像。

提供此[發(fā)明內(nèi)容]而以簡(jiǎn)化形式介紹下文在[實(shí)施方式]中進(jìn)一步所描述的概念的選擇。此[發(fā)明內(nèi)容]并不旨在識(shí)別所要求主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不旨在用作輔助來(lái)確定所要求主題的范圍。

附圖說(shuō)明

參考附圖來(lái)描述詳細(xì)描述。在描述及圖中的不同情況下使用相同參考編號(hào)可指示相似或相同項(xiàng)目。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)例實(shí)施方案的說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖。

圖2為說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖，其中正在觸摸傳感器上方執(zhí)行觸摸事件。

圖3及4為說(shuō)明各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)振幅相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的圖解圖形，其中圖3說(shuō)明不在觸摸傳感器上方執(zhí)行觸摸事件的振幅，且圖4說(shuō)明根據(jù)圖2所說(shuō)明的觸摸事件的振幅。

圖5為說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖，其中正在觸摸傳感器上方執(zhí)行觸摸事件。

圖6及7為說(shuō)明各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)振幅相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率的圖解圖形，其中圖6說(shuō)明不在觸摸傳感器上方執(zhí)行觸摸事件的振幅，且圖7說(shuō)明根據(jù)圖5所說(shuō)明的觸摸事件的振幅。

圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例實(shí)施方案的說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖，其中頻率產(chǎn)生器經(jīng)配置以產(chǎn)生具有呈交錯(cuò)形式的頻率特性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

圖9為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例實(shí)施方案的說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖，其中頻率產(chǎn)生器經(jīng)配置以產(chǎn)生具有載波頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)例實(shí)施方案的說(shuō)明觸摸面板傳感器系統(tǒng)的框圖，其中手寫(xiě)筆正在觸摸傳感器上方執(zhí)行觸摸事件。

圖11到13說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)例實(shí)施方案的各種圖解數(shù)據(jù)發(fā)射協(xié)議。

具體實(shí)施方式

概觀

通常，測(cè)量觸摸傳感器上的發(fā)射器線與接收器線的交叉點(diǎn)處的互電容時(shí)順著所述傳感器一次掃描一個(gè)行。如果觸摸傳感器必須以100個(gè)幀/秒(fps)進(jìn)行更新且如果在每一幀中存在50個(gè)行以供掃描，那么每一行僅具有200μs(1/[(100fps)(50個(gè)行)])。在一些測(cè)量方法中，同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)行。在驅(qū)動(dòng)波形已傳播通過(guò)傳感器路徑之后，所述波形可在傳感器的輸入電路(例如，接收器)處被一起加總。

可由接收器使用各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正交性以識(shí)別所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的每一者的改變來(lái)確定阻抗如何在每一交叉點(diǎn)處改變。在觸摸傳感器或指紋傳感器的狀況下，所述傳感器的每一驅(qū)動(dòng)線是由自身具有正交信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。所述信號(hào)可在幀時(shí)間期間連續(xù)地運(yùn)行，且結(jié)果為整個(gè)觸摸屏幕或指紋傳感器主動(dòng)地測(cè)量電容改變。

在實(shí)施例中，一種設(shè)備包含經(jīng)配置以操作性地耦接到傳感器(例如，觸摸面板傳感器、指紋傳感器)的控制器。傳感器包含多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及多個(gè)感測(cè)電極。節(jié)點(diǎn)(“像素”)形成在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及感測(cè)電極的交叉點(diǎn)處?？刂破靼僮餍缘伛罱拥蕉鄠€(gè)驅(qū)動(dòng)電極的輸出電路。輸出電路經(jīng)配置以產(chǎn)生獨(dú)特驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)觸摸面板傳感器的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電極?？刂破鬟€包含操作性地耦接到感測(cè)電極的輸入電路。輸入電路經(jīng)配置以測(cè)量形成在多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極及多個(gè)感測(cè)電極的每一交叉點(diǎn)處的互電容以在傳感器上形成對(duì)象的圖像。另外，圖像的進(jìn)一步信號(hào)處理可確定手指的位置或與指紋相關(guān)聯(lián)的獨(dú)特特性(例如，獨(dú)特凸紋線圖案等等)。舉例來(lái)說(shuō)，如上文所描述，每一驅(qū)動(dòng)信號(hào)可具有正交于其它驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率特性的頻率特性。

因此，接收器可測(cè)量信號(hào)的振幅及/或相位延遲，以便確定阻抗已如何沿著從發(fā)射器(例如，輸出電路)到接收器(例如，輸入電路)的路徑改變。出于較大準(zhǔn)確度起見(jiàn)而將測(cè)量一起平均化。

實(shí)例實(shí)施方案

圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)例實(shí)施方案的傳感器系統(tǒng)100。在一實(shí)施方案中，傳感器系統(tǒng)100包括觸摸面板傳感器系統(tǒng)。在另一實(shí)施方案中，傳感器系統(tǒng)100包括指紋傳感器系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)100包含傳感器102(例如，觸摸面板傳感器、指紋傳感器)、輸出電路104(例如，具有多個(gè)傳感器驅(qū)動(dòng)器的發(fā)射器)、輸入電路106(例如，接收器)，及控制器108。如所展示，控制器108操作性地連接(經(jīng)由通信接口)到傳感器102。在一或多個(gè)實(shí)施方案中，傳感器102用以使在其表面上方的手指及/或手掌成像。在另一實(shí)施方案中，傳感器102用以使定位在傳感器102上方的手指的指紋凸紋線成像。舉例來(lái)說(shuō)，傳感器102可包含具有多個(gè)行跡線(例如，電極)或驅(qū)動(dòng)線110及多個(gè)列跡線(例如，電極)或感測(cè)線112的電容性感測(cè)媒體，以用于檢測(cè)歸因于面板的表面上方的手指或手掌的電容改變。因此，術(shù)語(yǔ)“線”、“電極”及“跡線”可在本文中被可互換地使用?？刂破?08(利用成像電路113)可實(shí)施用以處理傳感器圖像的功能以確定手指及/或手掌的位置。在一或多個(gè)實(shí)施方案中，控制器108經(jīng)配置以檢測(cè)觸摸事件(例如，指紋、手掌等等)、手寫(xiě)筆裝置事件及暫留事件的存在。

在一特定實(shí)施方案中，傳感器102為定位在顯示裝置(諸如液晶顯示器、陰極射線管、等離子顯示器或其類似者)前方或內(nèi)的透明面板。然而，在其它實(shí)施方案中，顯示裝置與觸摸面板傳感器可為分離的(即，觸摸面板傳感器并非定位在顯示裝置前方)。行跡線及列跡線可由諸如氧化銦錫(ito)或氧化銻錫(ato)的透明導(dǎo)電材料形成，但還可使用諸如銅或銀的其它透明及非透明材料。在一些實(shí)施方案中，行跡線與列跡線可彼此垂直，使得行跡線及列跡線界定坐標(biāo)系統(tǒng)，且每一坐標(biāo)位置包括形成在行跡線與列跡線的交叉點(diǎn)118處的電容器，如本文中更詳細(xì)地所描述。在其它實(shí)施方案中，其它非笛卡爾(cartesian)定向也是可能的。如上文所描述，傳感器系統(tǒng)100經(jīng)配置以檢測(cè)觸摸事件(例如，指紋、手掌)、手寫(xiě)筆事件及暫留事件。

控制器108經(jīng)配置以與傳感器102介接以刺激傳感器102(例如，刺激驅(qū)動(dòng)線)且從感測(cè)線檢測(cè)(例如，讀取)電容改變。在一或多個(gè)實(shí)施方案中，控制器108包括經(jīng)配置以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)線110(例如，驅(qū)動(dòng)信道、驅(qū)動(dòng)電極)的專用集成電路(asic)。在一實(shí)施方案中，控制器108可包括將處理功能提供到系統(tǒng)100的固件及/或asic。

如圖1所展示，控制器108包含經(jīng)配置以輸出具有波形特性的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出電路104(例如，發(fā)射器)。如所展示，輸出電路104包括用于產(chǎn)生具有波形特性的多個(gè)信號(hào)的頻率產(chǎn)生器122。舉例來(lái)說(shuō)，頻率產(chǎn)生器122經(jīng)配置以產(chǎn)生具有相對(duì)于其它信號(hào)的波形特性的獨(dú)特波形(例如，頻率)特性的多個(gè)信號(hào)。頻率產(chǎn)生器122以通信方式連接到多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器124(dac)，且每一dac124以通信方式連接到相應(yīng)緩沖器126。每一緩沖器126電連接到相應(yīng)驅(qū)動(dòng)線110。在一實(shí)施方案中，輸出電路包含數(shù)目等于驅(qū)動(dòng)線110的數(shù)目的dac124及緩沖器126。然而，在某一實(shí)施方案中，傳感器驅(qū)動(dòng)器可包括能夠產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)的其它合適裝置。

頻率產(chǎn)生器122經(jīng)配置以產(chǎn)生用于每一相應(yīng)驅(qū)動(dòng)線110的獨(dú)特信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，頻率產(chǎn)生器122經(jīng)配置以產(chǎn)生用于第一驅(qū)動(dòng)線110的第一信號(hào)，且經(jīng)配置以產(chǎn)生用于第二驅(qū)動(dòng)線110的第二信號(hào)(等等)。在一實(shí)施方案中，頻率產(chǎn)生器122產(chǎn)生相對(duì)于鄰近信號(hào)具有正交頻率特性的信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)線110的第一信號(hào)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)線110的第二信號(hào)可具有正交頻率特性(其中第二驅(qū)動(dòng)線110直接地鄰近于第一驅(qū)動(dòng)線110)。

驅(qū)動(dòng)線110(例如，行)與感測(cè)線112(例如，列)的每一交叉點(diǎn)118表示具有特性互電容的像素。朝向?qū)?yīng)像素118移動(dòng)的接地對(duì)象(例如，手指、手寫(xiě)筆等等)可使存在于對(duì)應(yīng)行與列交叉點(diǎn)之間的電場(chǎng)分流，此造成那個(gè)位置處的互電容減小。在操作期間，可通過(guò)驅(qū)動(dòng)(經(jīng)由傳感器驅(qū)動(dòng)器)具有波形對(duì)應(yīng)于特定頻率特性的預(yù)定電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)線110而對(duì)每一行(或列)依序地充電。測(cè)量每一交叉點(diǎn)118的電容。即，感測(cè)電路106經(jīng)配置以測(cè)量驅(qū)動(dòng)線110與感測(cè)線112之間的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電容耦合以確定對(duì)象相對(duì)于每一節(jié)點(diǎn)(例如，交叉點(diǎn)118像素)的電容。

控制器108經(jīng)配置以致使頻率產(chǎn)生器122產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以用于掃描傳感器102(例如，測(cè)量或確定傳感器102內(nèi)的電容改變)。舉例來(lái)說(shuō)，控制器108經(jīng)配置以致使輸出電路104輸出具有預(yù)定義頻率特性的信號(hào)(例如，產(chǎn)生在預(yù)定義頻率范圍內(nèi)發(fā)生的輸出信號(hào))。感測(cè)電路106經(jīng)配置以監(jiān)測(cè)(例如，確定)在給定時(shí)間中轉(zhuǎn)移的電荷以檢測(cè)每一節(jié)點(diǎn)處的電容改變。使用傳感器102內(nèi)發(fā)生電容改變的位置及那些改變的量值以使接近于傳感器102(例如，在傳感器102上方)的手指及/或手掌成像。

在一些實(shí)施方案中，感測(cè)電路106(例如，接收器)可包含以通信方式連接到相應(yīng)感測(cè)線112的低通濾波器128(例如，抗頻疊濾波器)。低通濾波器128連接到相應(yīng)緩沖器130，且緩沖器130以通信方式連接到相應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)132。感測(cè)電路106還包含以通信方式連接到adc132的快速傅里葉(fourier)變換模塊134。以高效方式計(jì)算離散傅里葉變換的快速傅里葉變換模塊134將來(lái)自adc的時(shí)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成其對(duì)應(yīng)頻率表示。快速傅里葉變換模塊134以通信方式耦接到電容測(cè)量模塊134。驅(qū)動(dòng)信號(hào)含有獨(dú)特頻率，且電容測(cè)量模塊134監(jiān)測(cè)那些頻率的振幅改變以確定互電容是否已在傳感器上的任何像素處改變。通常，電容測(cè)量模塊134在不存在接近于傳感器102的對(duì)象時(shí)確定互電容的基線測(cè)量。來(lái)自基線測(cè)量的互電容改變可指示對(duì)象接近于屏幕(例如，在屏幕上方、在屏幕上等等)。因?yàn)樵诃h(huán)境中通常存在大量噪聲，所以挑戰(zhàn)是決定互電容改變是歸因于對(duì)象還是噪聲。

緩沖器126經(jīng)配置以緩沖由傳感器dac124產(chǎn)生的信號(hào)，且將經(jīng)緩沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到傳感器102(例如，驅(qū)動(dòng)傳感器102的驅(qū)動(dòng)線110)。dac124經(jīng)配置以將從頻率產(chǎn)生器122接收的相應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)模擬信號(hào)。在實(shí)施方案中，傳感器dac124可產(chǎn)生具有由以下方程式表示的波形特性的信號(hào)：

a1·sin(ωt)，方程式1，

其中a1表示信號(hào)的振幅，ω表示信號(hào)的角頻率，且t表示時(shí)間。如上文所描述，每一dac124產(chǎn)生用于相應(yīng)驅(qū)動(dòng)線的獨(dú)特信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，dac124可產(chǎn)生相對(duì)于鄰近驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有正交頻率特性的信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，傳感器dac124可經(jīng)配置以輸出正弦波。然而，在其它實(shí)施方案中，傳感器dac124可經(jīng)配置以輸出具有其它波形特性(諸如方波、小波等等)的其它信號(hào)。

在一或多個(gè)實(shí)施方案中，系統(tǒng)100經(jīng)配置以測(cè)量互電容(cm)改變?；ル娙?cm)為發(fā)生在兩個(gè)電荷保持對(duì)象(例如，導(dǎo)體)之間的電容。在此情況下，互電容為構(gòu)成傳感器102的驅(qū)動(dòng)線110與感測(cè)線112之間的電容。

圖2說(shuō)明在傳感器102上方執(zhí)行觸摸事件的對(duì)象202(例如，手指觸摸)。如所展示，每一驅(qū)動(dòng)線110接收相對(duì)于驅(qū)動(dòng)其它驅(qū)動(dòng)線110的其它驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如，具有頻率特性f到4f的信號(hào))的獨(dú)特驅(qū)動(dòng)信號(hào)(具有不同頻率特性的信號(hào))。傳感器102上方的對(duì)象縮減驅(qū)動(dòng)線110與感測(cè)線112之間的互電容，且因此縮減橫越所述兩個(gè)線轉(zhuǎn)移的信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，與頻率特性3f相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)線110相對(duì)于與頻率特性f、2f及4f相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)線具有振幅縮減的信號(hào)(參見(jiàn)圖3及4)。因此，電容測(cè)量模塊134經(jīng)配置以形成緊接(例如，暫留事件、觸摸事件)于傳感器102的表面的對(duì)象(手指、手掌等等)的圖像。成像電路可確定正在傳感器102上方執(zhí)行的觸摸事件的近似位置。舉例來(lái)說(shuō)，成像電路被提供何些驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供到何些驅(qū)動(dòng)線110的數(shù)據(jù)，且經(jīng)配置以基于經(jīng)修改信號(hào)(例如，具有頻率特性3f的信號(hào))來(lái)確定近似位置。舉例來(lái)說(shuō)，成像電路可確定近似位置，這是因?yàn)殡娙轀y(cè)量模塊134檢測(cè)到具有頻率特性3f的信號(hào)已被修改(通過(guò)觸摸事件)以及指示哪一驅(qū)動(dòng)線110是由具有頻率特性3f的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)已被提供到成像電路。

圖5說(shuō)明在傳感器102上方的對(duì)象204、206。在此實(shí)例中，對(duì)象206在與頻率特性3f相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)線110上方，且另一對(duì)象在與頻率特性2f相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)線110上方。因此，具有頻率特性2f及3f的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅特性相對(duì)于具有頻率特性1f及4f的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被修改(參見(jiàn)圖6及7)。

在一些實(shí)施方案中，如圖8所展示，頻率產(chǎn)生器122經(jīng)配置以修改驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率特性。舉例來(lái)說(shuō)，頻率產(chǎn)生器122可經(jīng)配置以在預(yù)定基礎(chǔ)上使驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)線110的頻率特性交錯(cuò)，使得所述驅(qū)動(dòng)線具有數(shù)目與在采樣周期期間采取的測(cè)量的數(shù)目近似相同的測(cè)量。這些頻率還可在外部干擾(例如，來(lái)自外部信號(hào)的干擾)的情況下被修改。舉例來(lái)說(shuō)，頻率產(chǎn)生器122可將頻率特性修改到在干擾寬帶外的頻率。

在一或多個(gè)實(shí)施方案中，如圖9所展示，頻率產(chǎn)生器122經(jīng)配置以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制到載波頻率(fc)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，頻率產(chǎn)生器經(jīng)配置以產(chǎn)生具有低于傳感器102的3db頻率的載波頻率特性的正交驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

在一或多個(gè)實(shí)施方案中，手寫(xiě)筆裝置用以在屏幕上書(shū)寫(xiě)文字、繪制對(duì)象、選擇對(duì)象、操縱對(duì)象、移動(dòng)對(duì)象，等等(參見(jiàn)圖10)。在這些實(shí)施方案中，手寫(xiě)筆裝置包括使信號(hào)發(fā)射通過(guò)手寫(xiě)筆裝置的末端(例如，手寫(xiě)筆裝置的尖端)的發(fā)射器。手寫(xiě)筆產(chǎn)生專用正交信號(hào)(例如，不同于分配到傳感器的正交信號(hào)的正交信號(hào))。像素118用以確定手寫(xiě)筆裝置的位置。舉例來(lái)說(shuō)，傳感器102可利用時(shí)分多路復(fù)用功能性以在周期t內(nèi)在觸摸成像(上文所描述)與手寫(xiě)筆裝置成像(參見(jiàn)圖11)之間切換。然而，在手寫(xiě)筆裝置成像期間，將控制器108中的發(fā)射器信道轉(zhuǎn)換成接收器信道以確定手寫(xiě)筆裝置(其包含發(fā)射器)的第二坐標(biāo)。現(xiàn)有接收器信道用以確定手寫(xiě)筆裝置的第一坐標(biāo)。

在實(shí)施方案中，傳感器102可最初處于觸摸檢測(cè)模式(例如，觸摸掃描模式)，如圖12所展示。手寫(xiě)筆可發(fā)射(例如，廣播)具有正交頻率的組合的同步信號(hào)(例如，前向錯(cuò)誤校正碼信號(hào))(參見(jiàn)圖13)，其修改緊接像素118處的信號(hào)。高級(jí)手寫(xiě)筆電路1002檢測(cè)這些手寫(xiě)筆信號(hào)的存在，此致使控制器108進(jìn)行手寫(xiě)筆掃描以定位手寫(xiě)筆裝置且從手寫(xiě)筆裝置接收數(shù)據(jù)(參見(jiàn)圖12)。在緩沖時(shí)間之后，控制器108啟動(dòng)觸摸掃描以使手指成像。只要存在手寫(xiě)筆裝置，控制器108就繼續(xù)在手寫(xiě)筆掃描與觸摸掃描之間切換。一旦手寫(xiě)筆裝置移出范圍或停止發(fā)射，控制器108就切換到觸摸掃描達(dá)與不存在(例如，未檢測(cè)到)手寫(xiě)筆裝置的時(shí)間一樣長(zhǎng)的時(shí)間。

在手寫(xiě)筆裝置發(fā)射同步信號(hào)之后，其發(fā)射表示身份識(shí)別信息、與手寫(xiě)筆相關(guān)聯(lián)的按鈕的狀態(tài)、電池電量、傾角及/或與手寫(xiě)筆裝置相關(guān)聯(lián)的壓力的數(shù)據(jù)(參見(jiàn)圖13)?？蓪?shù)據(jù)編碼到手寫(xiě)筆裝置的專用正交信號(hào)上?？砂跋蝈e(cuò)誤校正以改良在存在內(nèi)部噪聲或外部噪聲的情況下在控制器處譯碼正確數(shù)據(jù)的可能性。

因?yàn)槭謱?xiě)筆裝置進(jìn)行發(fā)射且不具有接收能力，所以手寫(xiě)筆裝置不會(huì)鎖相到外部信號(hào)。因此，只要存在手寫(xiě)筆裝置，控制器108就可鎖相到手寫(xiě)筆裝置，使得控制器108在手寫(xiě)筆裝置正進(jìn)行發(fā)射時(shí)的周期的部分中將其發(fā)射器切換到接收器。手寫(xiě)筆裝置電路可具有用以使控制器的時(shí)序與手寫(xiě)筆的時(shí)序?qū)?zhǔn)的鎖相方法。然而，在控制器108的時(shí)序與手寫(xiě)筆裝置的時(shí)序之間可存在某一誤差。因此，手寫(xiě)筆掃描與觸摸掃描之間的某一緩沖周期可為必要的。舉例來(lái)說(shuō)，圖11說(shuō)明手寫(xiě)筆掃描與觸摸掃描之間的1/8周期。

結(jié)論

雖然已以特定于結(jié)構(gòu)特征及/或程序操作的語(yǔ)言描述主題，但應(yīng)理解，所附權(quán)利要求書(shū)中所定義的主題未必限于上文所描述的特定特征或動(dòng)作。實(shí)情為，上文所描述的特定特征及動(dòng)作被揭示為實(shí)施權(quán)利要求書(shū)的實(shí)例形式。