[发明专利]用于图像触摸感测的矩阵传感器

说明书

本发明的背景

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于触摸感测的方法和设备，以及更具体来说涉及具有用于改进绝对感测的网格电极的电容触摸感测装置及其使用方法。

背景技术

包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于各种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。

许多接近传感器装置利用传感器电极阵列来测量指示传感器电极附近的输入物体(例如手指或触控笔)的存在的电容的变化。一些电容实现利用基于传感器电极与输入物体之间的电容耦合的变化的“自电容”或(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极附近的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对参考电压(例如系统地)来调制传感器电极以及通过检测传感器电极与输入物体之间的电容耦合进行操作。绝对电容感测方法在检测单个输入物体的存在方面极为有效，甚至在单个输入物体与接近传感器装置的表面间隔较远时也极为有效。

其他电容实现利用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极之间的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，跨电容感测方法通过下列步骤进行操作：检测一个或多个发射器传感器电极(又称作“发射器电极”)与一个或多个接收器传感器电极(又称作“接收器电极”)之间的电容耦合。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如系统地)来调制，以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压基本上保持为恒定，以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的(一个或多个)影响。传感器电极可以是专用发射器电极或接收器电极，或者可配置成既传送发射器信号又接收所产生信号。跨电容感测方法在检测感测区中的多个输入物体的存在和运动中的输入物体方面极为有效。但是，跨电容感测方法一般依靠密集(compact)电场，该电场对于检测与接近传感器装置的表面间隔开的物体的存在或接近不是很有效的。

因此，需要改进的接近传感器装置。

发明内容

本文所述的实施例包括具有电容感测装置的显示装置、处理系统以及使用电容感测装置来检测输入物体的存在的方法，其全部包括用于改进绝对感测的网格电极。其他实施例包括具有电容感测装置的显示装置、处理系统以及使用电容感测装置来检测输入物体的存在的方法，其中电容感测装置包括分立传感器电极的矩阵。

在一个实施例中，提供一种具有集成电容感测装置的显示装置。该显示装置包括多个传感器电极，其各包括配置成被驱动以进行显示更新和电容感测的至少一个公共电极。网格电极至少部分设置在多个传感器电极的第一传感器电极与第二传感器电极之间。网格电极配置成屏蔽第一传感器电极和第二传感器电极。处理系统耦合到传感器电极和网格电极。处理系统配置成在第一处理模式调制第一传感器电极和第二传感器电极，以获取绝对电容的变化的测量，所述绝对电容的变化的测量指示输入物体在电容感测装置的感测区中的位置信息，所述位置信息基于所述测量。

在另一个实施例中，提供一种用于输入装置的处理系统。处理系统包括传感器模块，其具有耦合到网格电极的传感器电路，该网格电极设置在多个传感器电极的第一传感器电极与第二传感器电极之间。多个传感器电极的每个包括配置成被驱动以进行显示更新和电容感测的至少一个公共电极。传感器模块配置成在第一操作模式调制第一传感器电极和第二传感器电极，以获取第一传感器电极、第二传感器电极和输入物体之间的绝对电容的变化的测量，并且采用配置成屏蔽第一传感器电极免受第二传感器电极影响的屏蔽信号来驱动网格电极。