[发明专利]传感器阵列的多阶段自电容扫描

权利要求书

1.一种传感器阵列的多阶段自电容扫描设备，包括：

传感器逻辑，其被配置成在多个自电容扫描操作的每一个自电容扫描操作中将传感器阵列的多个传感器元件耦合在一起，并同时感测所述传感器阵列的多个传感器元件，以获得多个测量值，其中，每个测量值表示所述多个传感器元件的在所述多个自电容扫描操作的相对应的自电容扫描操作期间累积的收集电荷；以及

处理逻辑，其被配置成基于所述多个测量值确定分别表示所述多个传感器元件的每个传感器元件的自电容的数据值。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述多个自电容扫描操作的特定自电容扫描操作期间，所述传感器逻辑被配置成用具有与耦合到所述多个传感器元件的剩余传感器元件的信号相反极性的信号来激励一个或更多个传感器元件的特定组。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器逻辑被配置成根据激励矩阵来激励所述多个传感器元件，所述激励矩阵表示对应于所述多个自电容扫描操作的多个激励模式。

4.根据权利要求3所述的设备，还包括多路复用器，所述多路复用器被配置成根据所述多个激励模式将所述传感器逻辑耦合到所述多个传感器元件。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述多个自电容扫描操作的每一个自电容扫描操作中，所述传感器逻辑被配置成在预充电阶段期间激励所述多个传感器元件，并且在电荷共享阶段期间测量所述多个传感器元件的收集电荷。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器逻辑包括自电容感测通道，所述自电容感测通道包括电容sigma-delta(CSD)调制器、全波sigma-delta(CSD)调制器、和斜率转换器中的一者。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理逻辑被配置成基于对应于所述多个自电容扫描操作的去卷积系数矩阵来确定所述数据值。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个测量值表示接触或接近所述传感器阵列的导电对象。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述处理逻辑还被配置成基于所述数据值来确定所述导电对象在所述传感器阵列上的位置。

10.一种传感器阵列的多阶段自电容扫描的方法，所述方法包括：

从对所述传感器阵列的多个相对应的自电容扫描操作获得多个测量值，其中从相对应的自电容扫描操作获得测量值包括：

将所述传感器阵列的多个传感器元件耦合在一起；以及

同时感测所述多个传感器元件；

其中，所述测量值表示所述多个传感器元件的在所述相对应的自电容扫描操作期间累积的收集电荷；以及

基于所述多个测量值确定分别表示所述多个传感器元件的每个传感器元件的自电容的数据值。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括在所述多个自电容扫描操作的特定自电容扫描操作期间，用具有与耦合到所述多个传感器元件的剩余传感器元件的信号相反极性的信号激励一个或更多个传感器元件的特定组。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括根据激励矩阵来激励所述多个传感器元件，所述激励矩阵表示对应于所述多个自电容扫描操作的多个激励模式。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括在所述多个自电容扫描操作的每一个自电容扫描操作中，在预充电阶段期间激励所述多个传感器元件，其中，同时感测所述多个传感器元件包括在电荷共享阶段期间测量所述多个传感器元件的收集电荷。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述数据值包括基于对应于所述多个自电容扫描操作的去卷积系数矩阵来转换所述多个测量值。