各種實(shí)施例中,傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極附近的電場(chǎng),從而改變量得的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中,絕對(duì)電容感測(cè)方法通過相對(duì)于基準(zhǔn)電壓(例如,系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極,以及通過檢測(cè)傳感器電極與輸入對(duì)象之間的電容性耦合,來進(jìn)行操作。
[0028]一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容性耦合的變化的“互電容”(或“跨電容”)感測(cè)方法。電容性耦合的變化可以是在兩個(gè)不同感測(cè)元件121中的傳感器電極之間的,或在相同感測(cè)元件121中的兩個(gè)不同傳感器電極之間的。在各種實(shí)施例中,傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極之間的電場(chǎng),從而改變量得的電容性親合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中,跨電容感測(cè)方法通過檢測(cè)在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(也稱為“發(fā)射器電極”)和一個(gè)或多個(gè)接收器傳感器電極(也稱為“接收器電極”)之間的電容性耦合,來進(jìn)行操作。發(fā)射器傳感器電極可相對(duì)于基準(zhǔn)電壓(例如,系統(tǒng)地)來調(diào)制以傳送發(fā)射器信號(hào)。接收器傳感器電極可相對(duì)于基準(zhǔn)電壓保持大體恒定以促進(jìn)結(jié)果信號(hào)的接收。結(jié)果信號(hào)可包括對(duì)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(例如其他電磁信號(hào))的影響。傳感器電極可為專用的發(fā)射器電極或接收器電極,或者可配置成既傳送又接收。
[0029]在圖1中,處理系統(tǒng)110示出為輸入裝置100的部件。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件來檢測(cè)感測(cè)區(qū)120中的輸入。處理系統(tǒng)110包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(1C)和/或其他電路組件的部分或全部。例如,用于互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括配置成以發(fā)射器傳感器電極來傳送信號(hào)的發(fā)射器電路,和/或配置成以接收器電極來接收信號(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。在一些實(shí)施例中,組成處理系統(tǒng)110的組件定位在一起,諸如在輸入裝置100的感測(cè)元件121附近。在其他實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110的組件在物理上是獨(dú)立的,其中一個(gè)或多個(gè)組件靠近輸入裝置100的感測(cè)元件121,而一個(gè)或多個(gè)組件在別處。例如,輸入裝置100可為耦合到桌上型電腦的外設(shè),并且處理系統(tǒng)110可包括配置成在桌上型電腦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)1C (或許具有關(guān)聯(lián)的固件)。作為另一示例,輸入裝置100可物理地集成在電話中,并且處理系統(tǒng)110可包括作為該電話的主處理器的一部分的電路和固件。在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110專用于實(shí)現(xiàn)輸入裝置100。在其他實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110也執(zhí)行其他功能,諸如操作顯示屏、驅(qū)動(dòng)觸覺制動(dòng)器等。
[0030]處理系統(tǒng)110可實(shí)現(xiàn)為處理處理系統(tǒng)110的不同功能的一組模塊。每一模塊可包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或它們的組合。在各種實(shí)施例中,可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傳感器操作模塊,其配置成操作感測(cè)元件121來檢測(cè)輸入;識(shí)別模塊,其配置成識(shí)別諸如模式變更手勢(shì)之類的手勢(shì);以及模式變更模塊,其用于變更操作模式。在一個(gè)實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110包括至少一個(gè)傳感器模塊,以及顯不驅(qū)動(dòng)器模塊,其每個(gè)將在下面更充分地描述。
[0031]在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110直接通過引起一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作來響應(yīng)在感測(cè)區(qū)120中的用戶輸入(或沒有用戶輸入)。示例動(dòng)作包括變更操作模式,以及諸如光標(biāo)移動(dòng)、選擇、菜單導(dǎo)航和其他功能的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)部件(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),如果這樣一個(gè)獨(dú)立的中央處理系統(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)部件處理從處理系統(tǒng)110接收的信息以按用戶輸入進(jìn)行動(dòng)作,以致促進(jìn)全范圍的動(dòng)作,包括模式變更動(dòng)作和GUI動(dòng)作。
[0032]例如,在一些實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的感測(cè)元件121來產(chǎn)生指示感測(cè)區(qū)120中輸入(或沒有輸入)的電信號(hào)。處理系統(tǒng)110在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息中,可對(duì)該電信號(hào)執(zhí)行任何適量的處理。例如,處理系統(tǒng)110可對(duì)從感測(cè)元件121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可執(zhí)行濾波或其他信號(hào)調(diào)節(jié)。作為又一示例,處理系統(tǒng)110可減去或以其他方式計(jì)及基線,以使得信息反映電信號(hào)和基線之間的差異。作為另一些示例,處理系統(tǒng)110可確定位置信息,將輸入識(shí)別為命令,識(shí)別筆跡等。
[0033]本文使用的“位置信息”廣義地包含絕對(duì)位置、相對(duì)位置、速度、加速度和其他類型的空間信息。示例性的“零維”位置信息包括近/遠(yuǎn)或接觸/非接觸信息。示例性的“一維”位置信息包括沿軸的位置。示例性的“二維”位置信息包括在平面中的運(yùn)動(dòng)。示例性的“三維”位置信息包括在空間中的瞬時(shí)或平均速度。進(jìn)一步的示例包括空間信息的其他表示。也可確定和/或存儲(chǔ)關(guān)于一種或多種類型位置信息的歷史數(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)。
[0034]在一些實(shí)施例中,輸入裝置100采用由處理系統(tǒng)110或由某個(gè)其他處理系統(tǒng)操作的附加輸入組件來實(shí)現(xiàn)。這些附加輸入組件可為感測(cè)區(qū)120中的輸入提供冗余的功能性,或某個(gè)其他功能性。圖1示出感測(cè)區(qū)120附近的按鈕130,其能夠用于促進(jìn)使用輸入裝置100的項(xiàng)目的選擇。其他類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關(guān)等。相反地,在一些實(shí)施例中,輸入裝置100可在沒有其他輸入組件的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0035]一些實(shí)施例中,輸入裝置100除感測(cè)區(qū)120 (例如觸摸屏界面)外包括顯示區(qū)145,并且感測(cè)區(qū)120與顯示區(qū)145的顯示屏的有源區(qū)的至少一部分重疊。例如,輸入裝置100可包括覆蓋該顯示屏的、大體透明的感測(cè)元件,以及為關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)提供觸摸屏界面。該顯示屏可以是能向用戶顯示可視界面的、任何類型的動(dòng)態(tài)顯示器,并可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED )、有機(jī)LED (OLED )、陰極射線管(CRT )、液晶顯示器(IXD )、等離子體、電致發(fā)光(EL),或其他顯示技術(shù)。感測(cè)區(qū)120和顯示區(qū)145可共用物理元件。例如,一些實(shí)施例可將相同電組件的一些用于顯示及用于感測(cè)。作為另一示例,顯示裝置可部分或整個(gè)地由處理系統(tǒng)110 (例如由顯示驅(qū)動(dòng)器模塊215)操作。
[0036]應(yīng)理解,盡管許多實(shí)施例在完全功能設(shè)備的上下文中描述,本技術(shù)的機(jī)理能夠作為采用多種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件)來被分配。例如,本技術(shù)的機(jī)理可作為電子處理器可讀取的信息承載介質(zhì)(例如,可由處理系統(tǒng)110讀取的、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀和/或可記錄/可寫的信息承載介質(zhì))之上的軟件程序來實(shí)現(xiàn)及分配。另外,無論用于執(zhí)行分配的介質(zhì)的特定類型,本技術(shù)的實(shí)施例同樣地適用。非暫時(shí)性、電子可讀介質(zhì)的示例包括各種光盤、存儲(chǔ)棒、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)模塊等。電子可讀介質(zhì)可基于閃速、光、磁、全息、或任何其他存儲(chǔ)技術(shù)。
[0037]圖2A依照一些實(shí)施例、例示配置成在與圖案關(guān)聯(lián)的感測(cè)區(qū)中進(jìn)行感測(cè)的感測(cè)元件的圖案的一部分。為了例示和描述的清楚起見,圖2A示出簡(jiǎn)單矩形圖案的感測(cè)元件,并且并未示出各種組件。感測(cè)元件的這個(gè)圖案包括第一批多個(gè)傳感器電極205 (205n205z,2053、…205?),以及布置在多個(gè)傳感器電極215之上的第二批多個(gè)傳感器電極(215ρ2152、2153、…215η)。在一個(gè)實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110將第一批多個(gè)傳感器電極205作為多個(gè)發(fā)射器電極來操作,并將第二批多個(gè)傳感器電極215作為多個(gè)接收器電極來操作。在另一實(shí)施例中,處理系統(tǒng)110將第一批多個(gè)傳感器電極205以及第二批多個(gè)傳感器電極215作為絕對(duì)電容性感測(cè)電極來操作。
[0038]第一批多個(gè)傳感器電極205以及第二批多個(gè)傳感器電極215彼此典型地歐姆地絕緣。換言之,一個(gè)或多個(gè)絕緣體將第一批多個(gè)傳感器電極205與第二批多個(gè)傳感器電極215分離并防止它們彼此電短接。在一些實(shí)施例中,第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215可布置在共用層上。多個(gè)傳感器電極205、215可由在交迭區(qū)布置于它們之間的絕緣材料電分離;在這樣的結(jié)構(gòu)中,第一批多個(gè)傳感器電極205和/或第二批多個(gè)傳感器電極215可利用跳線連接相同電極不同部分的方式來形成。在一些實(shí)施例中,第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215由一層或多層的絕緣材料來分離。在一些實(shí)施例中,第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215由一個(gè)或多個(gè)襯底來分離;例如,它們可以布置在同一襯底的相對(duì)側(cè)上,或者布置在層壓在一起的不同襯底上。在一些實(shí)施例中,第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中,第一批多個(gè)傳感器電極205可以沿第一方向延伸,而第二批多個(gè)傳感器電極215沿第二方向延伸。如圖2Α所示,第一批多個(gè)傳感器電極205沿第一方向延伸,而第二批多個(gè)傳感器電極205沿大體垂直于發(fā)射器電極的方向延伸。當(dāng)然,其他定向是可能的(例如平行或其他相關(guān)定向)。
[0040]下面將進(jìn)一步描述,第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215之間局部化電容性耦合的區(qū)域可以被稱為“電容性像素”。第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215之間的電容性耦合隨與第一批多個(gè)傳感器電極205和第二批多個(gè)傳感器電極215關(guān)聯(lián)的感測(cè)區(qū)域中輸入對(duì)象的接近和運(yùn)動(dòng)而變化。
[0041]圖2Β依照一些實(shí)施例、例示配置成在與圖案關(guān)聯(lián)的感測(cè)區(qū)中進(jìn)行感測(cè)的電容性感測(cè)像素225 (在本文也被稱為電容性圖像或感測(cè)像素)的圖案的一部分。各電容性像素225可包括上述感測(cè)元件的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中,相應(yīng)的傳感器電極可對(duì)應(yīng)于各電容性像素(即,按1:1的比例),并且傳感器電極的每個(gè)可以具有相似的形狀、大小,和/或與其相應(yīng)的電容性像素對(duì)齊。當(dāng)然,其他配置也可以被預(yù)期,諸如圖2A所描繪的實(shí)施例,在其中發(fā)射器電極和接收器電極之間的局部化耦合的區(qū)域包括電容性感測(cè)像素225。在這些其他配置中,傳感器電極不需要與電容性像素按相同的1:1的比例對(duì)應(yīng)。為了例示和描述的清楚起見,圖2B呈現(xiàn)按簡(jiǎn)單矩形圖案的電容性像素225的區(qū)域而并未示出在電容性像素225內(nèi)的各種其他組件。在一個(gè)實(shí)施例中,電容性感測(cè)像素225是局部化電容(電容性耦合)的區(qū)域。電容性像素225可以按操作的第一模式在單獨(dú)傳感器電極和地之間形成,以及按操作的第二模式在用作發(fā)射器和接收器電極的傳感器電極的組之間形成。電容性耦合隨與電容性像素225關(guān)聯(lián)的感測(cè)區(qū)120中輸入對(duì)象的接近和運(yùn)動(dòng)而變化,并且從而可以用作輸入對(duì)象在輸入裝置的感測(cè)區(qū)120中存在的指示器。
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