CN110244882B - 处理系统、处理方法、与处理系统相关的方法及输入设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种输入设备。输入设备包括：多个传感器电极；以及处理系统，所述处理系统配置成：利用保护信号调制多个传感器电极中的第一传感器电极；以及通过利用保护信号的反转版本调制电路元件来减轻由利用保护信号调制第一传感器电极而造成的电磁辐射。
Description
技术领域
描述的实施例总体上涉及电子设备，以及更具体地涉及减轻来自电容性传感器电极的电磁辐射。
背景技术
包括接近传感器设备(例如，触摸板或触摸传感器设备)的输入设备广泛用于多种电子系统中。接近传感器设备可以包括常常由表面区分的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备可以用作较大计算系统的输入设备(例如，集成在笔记本或台式计算机中或外设于笔记本或台式计算机的不透明触摸板)。接近传感器设备也常常用于较小计算系统(例如，集成在蜂窝电话中的触摸屏)中。接近传感器设备还可以用于检测输入对象(例如，手指、触针、笔、指纹等)。
包括触摸屏的输入设备通常在电容性感测期间生成电磁辐射。然而，输入设备通常与其它部件(例如，自动化部件)一起使用，所述其它部件要求来自输入设备的观测的/测量的电磁辐射是小的(即，低于阈值)。因此，可能期望的是在输入设备中包括附加部件和/或操作输入设备来减轻(例如，减小或甚至消除)来自输入设备的观测的/测量的电磁辐射。
发明内容
通常，在一个方面中，实施例涉及一种输入设备。输入设备包括：多个传感器电极；以及处理系统，其被配置成：利用保护信号调制多个传感器电极中的第一传感器电极；以及通过利用保护信号的反转版本调制电路元件来减轻由利用保护信号调制第一传感器电极而造成的电磁辐射。
通常，在一个方面中，实施例涉及一种用于操作输入设备的方法，所述输入设备包括多个传感器电极和显示屏。所述方法包括：利用感测信号调制多个传感器电极；将保护信号施加到与显示屏相关联的栅极线；以及通过利用保护信号的反转版本调制导电路径来减少由利用感测信号调制多个传感器电极而造成的电磁辐射，所述导电路径至少部分地围绕多个传感器电极。
通常，在一个方面中，实施例涉及一种用于操作输入设备的方法，所述输入设备包括第一传感器电极和第二传感器电极。所述方法包括：利用保护信号调制第一传感器电极；以及通过利用保护信号的反转版本调制第二传感器电极来减少由利用保护信号调制第一传感器电极而造成的电磁辐射。
根据下面的描述和所附权利要求，实施例的其它方面将是显而易见的。
附图说明
本实施例作为示例图示，并且不意在由附图的图片限制。
图1和图2示出了根据一个或多个实施例的输入设备的框图。
图3A和图3B示出了根据一个或多个实施例的配置用于电容性感测的输入设备。
图4A和图4B示出了根据一个或多个实施例的扫描序列。
图5示出了根据一个或多个实施例的配置用于电容感测的输入设备。
图6和图7示出了根据一个或多个实施例的流程图。
具体实施方式
以下具体描述在本质上仅仅是示例性的，而不意在限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不存在受前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下具体描述中呈现的任何明示或暗示的理论所束缚的意图。
在实施例的以下具体描述中，阐述了许多特定细节以便提供对所公开技术的更透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践所公开的技术。在其它实例中，未详细描述熟知的特征以避免不必要地使描述复杂化。
在整个申请中，序数(例如，第一、第二、第三等)可用作元件(即，本申请中的任何名词)的形容词。序数的使用不是要暗示或创建元件的任何特定顺序，也不是要将任何元件限制为仅是单个元件，除非诸如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其它这样的术语明确地公开。相反，序数词的使用是要在元件之间进行区分。作为示例，第一元件不同于第二元件，并且第一元件可以包含多于一个元件并且按照元件的排序在第二元件之后(或之前)。
各种实施例公开了促进改进的可用性的输入设备和方法。具体地，一个或多个实施例公开了用于减轻来自输入设备的电磁辐射的电子部件和/或方法。减轻来自输入设备的电磁辐射对于要与另一部件(例如，自动化部件)的要求符合(以及因而与其操作的)的输入设备而言可能是重要的。
现在转到附图，图1是示出了根据本公开的实施例的示例性输入设备(100)的框图。输入设备(100)可以被配置成向电子系统(为了清楚性未示出)提供输入。如在本文档中所使用的那样，术语“电子系统”(或“电子设备”)宽泛地指代能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的示例可以包括所有大小和形状的个人计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA))、复合输入设备(例如，物理键盘、操纵杆和按键开关)、数据输入设备(例如，远程控制和鼠标)、数据输出设备(例如，显示屏和打印机)、远程终端、信息站、视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等)、通信设备(例如，蜂窝电话，诸如智能电话)和媒体设备(例如，记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。
输入设备(100)可以被实现为电子系统的物理部分。可替换地，输入设备(100)可以与电子系统在物理上分离。输入设备(100)可使用各种有线或无线互连和通信技术(诸如总线和网络)来耦合到电子系统的部件(并与其通信)。示例技术可以包括内部集成电路(I2C)、串行外围接口(SPI)、PS/2、通用串行总线(USB)、红外数据协会(IrDA)以及由IEEE802.11或其它标准定义的各种射频(RF)通信协议。
在图1的示例中，输入设备(100)可以对应于被配置成感测由感测区(120)中的一个或多个输入对象(140)提供的输入的接近传感器设备(诸如“触摸板”或“触摸传感器设备”)。示例输入对象包括手指和触针。感测区(120)可以包含输入设备(100)之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入设备(100)能够检测(例如，由一个或多个输入对象(140)提供的)用户输入。特定感测区的大小、形状和位置可以取决于实际实施方式而变化。
在一些实施例中，感测区(120)检测涉及没有与输入设备(100)的任何表面物理接触的输入。在其它实施例中，感测区(120)检测涉及与耦合有一定量的施加力或压力的输入设备(100)的输入表面(例如，触摸屏)接触的输入。
输入设备(100)可利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区(120)中的用户输入。输入设备(100)包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例，输入设备(100)可使用电容性、倒介电、电阻、电感、磁性、声学、超声和/或光学技术。输入设备(100)还可以包括一个或多个物理或虚拟按钮(130)以收集用户输入。
在一些实施例中，输入设备(100)可以利用电容性感测技术来检测用户输入。例如，感测区(120)可以输入一个或多个电容性感测元件(例如，传感器电极)以创建电场。输入设备(100)可以基于传感器电极的电容的改变来检测输入。更具体地，与电场接触(或很接近)的对象可以引起传感器电极中的电压和/或电流的改变。电压和/或电流的这样的改变可以被检测为指示用户输入的“信号”。传感器电极可以按照电容性感测元件的阵列或其它规则或不规则图案来布置以创建电场。在一些实施方式中，一些感测元件可以欧姆地短接在一起以形成较大的传感器电极。一些电容性感测技术可以利用提供均匀电阻层的电阻片。
一些电容性感测技术可以基于“自电容”(也称为“绝对电容”)和/或互电容(也称为“跨电容”)。绝对电容感测方法检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的改变。跨电容感测方法检测传感器电极之间的电容性耦合的改变。例如，传感器电极附近的输入对象可以更改传感器电极之间的电场，因而改变所测量的传感器电极的电容性耦合。在一些实施例中，输入设备(100)可以通过检测一个或多个发射器传感器电极(也称为“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(也称为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合而实现跨电容感测。由接收器电极接收的所产生信号可以由环境干扰(例如，其它电磁信号)以及与传感器电极接触或很接近的输入对象影响。
处理系统(110)可以被配置成操作输入设备(100)的硬件以检测感测区(120)中的输入。处理系统(110)可以包括一个或多个集成电路(IC)和/或其它电路部件的部分或全部。在一些实施例中，处理系统(110)还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码等等。在一些实施例中，组成处理系统(110)的部件定位在一起，诸如在输入设备(100)的(一个或多个)感测元件附近。在其它实施例中，处理系统(110)的部件在物理上分离，其中一个或多个部件接近于输入设备(100)的(一个或多个)感测元件，而一个或多个部件在别处。例如，输入设备(100)可以是耦合到计算设备的外围设备，并且处理系统(110)可以包括被配置成在计算设备的中央处理单元以及与中央处理单元分离的一个或多个IC(可能具有相关联的固件)上运行的软件。作为另一示例，输入设备(100)可以物理地集成在移动设备中，并且处理系统(110)可以包括作为移动设备的主处理器的部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统(110)专用于实现输入设备(100)。在其它实施例中，处理系统(110)还执行其它功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等。例如，处理系统(110)可以是集成的触摸和显示控制器的部分。
在一些实施例中，处理系统(110)可以包括确定电路(150)，所述确定电路(150)配置成确定何时至少一个输入对象在感测区中、确定信噪比、确定输入对象的位置信息、识别手势、基于手势确定要执行的动作、手势或其它信息的组合和/或执行其它操作。在一些实施例中，处理系统(110)可以包括传感器电路(160)，所述传感器电路(160)配置成驱动感测元件以发送发射器信号以及接收所产生信号。在一些实施例中，传感器电路(160)可以包括耦合到感测元件的传感器电路。传感器电路可以包括例如发射器模块和接收器模块，所述发射器模块包括耦合到感测元件的发射部分的发射器电路，所述接收器模块包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路。
虽然图1仅示出确定电路(150)和传感器电路(160)，但是根据本公开的一个或多个实施例可以存在可替换的或附加的电路。
在一些实施例中，处理系统(110)直接通过引起一个或多个动作来响应于感测区(120)中的用户输入(或没有用户输入)。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能之类的图形用户界面(GUI)动作。在一些实施例中，处理系统(110)向电子系统的某部分(例如，向与处理系统(110)分离的电子系统的中央处理系统，如果存在这样的分离中央处理系统)提供关于输入(或没有输入)的信息。在一些实施例中，电子系统的一些部分处理从处理系统(110)接收的信息以对用户输入起作用，诸如以促进全范围的动作，包括模式改变动作和GUI动作。
例如，在一些实施例中，处理系统(110)操作输入设备(100)的(一个或多个)感测元件以产生指示感测区(120)中的输入(或没有输入)的电信号。处理系统(110)可以在产生提供给电子系统的信息中对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统(110)可以数字化从传感器电极获得的模拟电信号。作为另一示例，处理系统(110)可执行滤波或其它信号调节。作为又一示例，处理系统(110)可减去或以其它方式计及基线，使得信息反映电信号与基线之间的差异。基线是当输入对象不存在时感测区的原始测量结果的估计。例如，电容性基线是感测区的背景电容的估计。每个感测元件可以在基线中具有对应个体值。作为又一些示例，处理系统(110)可确定位置信息、将输入识别为命令、识别笔迹等。
在一些实施例中，输入设备(100)包括触摸屏界面，并且感测区域(120)与显示屏(155)的有源区域的至少一部分重叠。输入设备(100)可以包括覆盖显示屏(155)的基本上透明的传感器电极，并且为相关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子、电致发光(EL)或其它显示技术。输入设备(100)和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电部件中的一些以用于显示和感测。在各种实施例中，显示设备的一个或多个显示电极可被配置成用于显示更新和输入感测两者。作为另一示例，显示屏(155)可以部分地或全部地由处理系统(110)操作。
感测区(120)和显示屏(155)可以被集成并遵循单元上(on-cell)或单元中(in-cell)或混合结构。换句话说，显示屏(155)可以由多个层(例如，一个或多个偏振器层、滤色器层、滤色器玻璃层、薄膜晶体管(TFT)电路层、液晶材料层、TFT玻璃层等)构成。传感器电极可以设置在多个层中的一个或多个上。例如，传感器电极可以设置在TFT玻璃层和/或滤色器玻璃层上。而且，处理系统(100)可以是操作显示功能和触摸感测功能两者的集成的触摸和显示控制器的部分。
虽然图1中未示出，但是处理系统、输入设备和/或主机系统可以包括一个或多个计算机处理器、相关联的存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、高速缓存存储器、闪速存储器等)、一个或多个存储设备(例如，硬盘、诸如紧致盘(CD)驱动器或数字多功能盘(DVD)驱动器之类的光学驱动器、闪速存储棒等)以及许多其它元件和功能性。(一个或多个)计算机处理器可以是用于处理指令的集成电路。例如，(一个或多个)计算机处理器可以是处理器的一个或多个核或微核。此外，一个或多个实施例的一个或多个元件可以定位在远程位置并且通过网络连接到其它元件。此外，实施例可以在具有若干节点的分布式系统上实现，其中本公开的每个部分可以定位在分布式系统内的不同节点上。在一个实施例中，节点对应于不同的计算设备。可替换地，节点可对应于具有相关联的物理存储器的计算机处理器。节点可以可替换地对应于具有共享的存储器和/或资源的计算机处理器或计算机处理器的微核。
虽然图1示出了部件的配置，但是在不背离本公开的范围的情况下可以使用其它配置。例如，可以组合各种部件来创建单个部件。作为另一示例，由单个部件执行的功能性可以由两个或更多部件执行。
图2示出了根据一个或多个实施例的输入设备(200)的示意图。如图2中所示，输入设备(200)可包括处理系统(210)、按照具有行和列的矩阵布置的多个传感器电极(221-229、231-236)、围绕传感器电极(221-229、231-236)的导电通路(299)以及位于导电通路(299)与传感器电极(221-229，231-236)之间的接地的通路(298)。导电通路(299)和/或接地的通路(298)可由一组区段(即，一个或多个区段)组成。虽然未示出，但是区段之间可以存在间隙。在一个或多个实施例中，导电通路(299)可用于保护处理系统(210)和/或传感器电极(221-229、231-236)免受输入设备(200)的边缘上的静电放电形式触摸。下面还描述导电通路(299)。导电通路(299)和每个传感器电极(221-229、231-236)是电路元件的示例。
如上所述，输入设备(200)可以包括集成的显示屏(未示出)。因此，输入设备(200)还可以包括在更新显示屏中涉及的栅极线和源极线。此外，传感器电极(221-229、231-236)中的一个或多个可对应于更新显示屏中也涉及的VCOM区段。
在一个或多个实施例中，处理系统(210)类似于以上参考图1描述的处理系统(110)。如图2中所示，处理系统(210)可包括通路电路(297)、驱动电路(245)和具有一个或多个模拟前端(AFE)(即，AFE A(271)、AFE B(272)、AFE C(273))的感测电路(255)。尽管驱动电路(245)和感测电路(255)被示出为在图2中分离，但是在一个或多个实施例中，驱动电路(245)和感测电路(255)被集成。
在一个或多个实施例中，感测电路(255)包括具有从一个或多个传感器电极(221-229、231-236)获得一个或多个所产生信号的功能性的硬件和/或软件。具体地，所产生信号可以从电容感测(例如，绝对电容感测、跨电容感测等)中涉及的传感器电极获得。感测电路(255)可类似于图1和所附描述中所描述的接收器电路。
具体地，感测电路(255)可包括具有模拟调节电路的各种模拟前端(AFE)(例如，AFE A(271)、AFE B(272)、AFE C(273))。例如，AFE可包括运算放大器、数字信号处理部件、电荷收集机构、滤波器、电流传送器和/或各种专用集成电路，以用于检测和分析从传感器电极获得的所产生信号(例如，确定输入对象的位置、估计由输入对象施加的力，等等)。在一个或多个实施例中，AFE(271-273)的数量小于传感器电极(221-229、231-236)的数量。
在一个或多个实施例中，传感器电极(221-229、231-236)中的一些或全部被用于执行绝对电容感测(例如，当显示屏未被更新时)。在绝对电容感测期间，传感器电极可利用感测信号调制。感测信号可以是周期性信号，诸如方波、正弦波、三角波等。此外，可以将具有与感测信号基本上相同的形状和相位的保护信号施加到栅极线和/或源极线。还可以将保护信号施加到未被用于触摸感测的传感器电极(以下讨论)。
图3A示出了根据一个或多个实施例的被配置用于绝对电容感测的输入设备(200)。如图3A中所示，存在多个传感器电极(即，传感器电极(305)、传感器电极(306)、传感器电极(307))。传感器电极(305-307)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的传感器电极(221-229、231-236)中的任一个。因此，传感器电极(305-307)可全部在同一列中。可替换地，传感器电极(305-307)中的至少两个可以在不同的列中。
同样如图3A中所示，存在多个AFE(例如，AFE(399)、AFE(398))。AFE(398、399)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的AFE(271-273)中的任一个。AFE(399)包括运算放大器(315)、电流传送器(316)和附加处理电路(320)。AFE(398)可具有与AFE(399)本质上相同的部件。此外，将感测信号(310)施加到AFE(398、399)中的运算放大器(例如，运算放大器(315))的非反转端子。
仍参考图3A，传感器电极(307)和传感器电极(305)分别耦合到AFE(398)和AFE(399)。因此，传感器电极(305、307)两者均由感测信号(310)调制且用于执行绝对电容感测。具体地，AFE(399)中的电流IOUT反映输入对象(如果有的话)与传感器电极(305)的电容性耦合。类似地，AFE(398)中的电流IOUT’反映输入对象(如果有的话)与传感器电极(307)的电容性耦合。传感器电极(306)由具有与感测信号(310)基本上相同的形状和相位的保护信号(311)驱动。实际上，在一个或多个实施例中，感测信号和保护信号是相同的。然而，当传感器电极(306)未耦合到AFE时，传感器电极(306)当前不用于检测输入对象的存在。
如上文所讨论，图3A示出：(i)耦合到AFE且用于检测输入对象的存在的一些传感器电极(305、307)；以及(ii)至少一个传感器电极(306)，其由保护信号调制，但不耦合到AFE，且因此不用于检测输入对象的存在。在一个或多个实施例中，输入设备(300)可具有开关和/或多路复用器(未示出)，所述开关和/或多路复用器(未示出)可将任何传感器电极(305-307)耦合到任何AFE(398、399)，并利用保护信号(311)驱动任何传感器电极(305-307)。
在一个或多个实施例中，利用感测信号(310)和/或保护信号(311)调制传感器电极(305-307)以及将保护信号施加到栅极线和/或源极线可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。
返回参考图2，在一个或多个实施例中，传感器电极(221-229、231-236)中的一些或全部被用于执行跨电容感测(例如，当显示屏未被更新时)。在跨电容感测期间，传感器电极(221-229、231-236)中的一些充当接收器电极，并且传感器电极(221-229、231-236)中的一些充当发射器电极，目的是在施加到这样的电极对的电压中创建差异。例如，在跨电容感测期间，偶数(或奇数)列中的每一个传感器电极可充当接收器电极。其余列中的传感器电极可充当发射器电极。
图3B示出了根据一个或多个实施例的被配置用于跨电容感测的输入设备(200)。如图3B中所示，存在多个发射器(Tx)电极(即，Tx电极(367)、Tx电极(368)、Tx电极(369))和多个接收器(Rx)电极(即，Rx电极(355)、Rx电极(356)、Rx电极(357))。Tx电极中的每一个是电路元件的示例。Tx电极(367-369)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的传感器电极(221-229、231-236)中的任一个。类似地，Rx电极(355-357)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的传感器电极(221-229、231-236)中的任一个。每个列可具有Tx电极和Rx电极两者。可替换地，单个列可以仅具有Tx电极或仅具有Rx电极。
同样如图3B中所示，存在多个AFE(例如，AFE(391)、AFE(392))。AFE(391、392)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的AFE(271-273)中的任一个或对应于上文参考图3A讨论的AFE(399)。此外，将保护信号(311)施加到AFE(391、392)中的运算放大器的非反转端子。
仍参考图3B，Rx电极(355)和Rx电极(357)分别耦合到AFE(391)和AFE(392)。因此，Rx电极(355、357)两者均由保护信号(310)调制且用于执行跨电容感测。具体地，由于输入对象(如果有的话)的存在，AFE(391)中的电流IOUT1反映Rx电极(355)与Tx电极(367-369)中的一个或多个之间的电容性耦合的改变。类似地，由于输入对象(如果有的话)的存在，AFE(392)中的电流IOUT2反映Rx电极(357)与Tx电极(367-369)中的一个或多个之间的电容耦合的改变。Rx电极(356)也由保护信号(311)调制。然而，当传感器电极(356)不耦合到AFE时，传感器电极(356)当前不用于检测输入对象的存在。
在一个或多个实施例中，利用保护信号(311)调制Rx电极(355-357)可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。也可以将保护信号(311)施加到栅极线和/或源极线，其可以有助于电磁辐射被观测/测量。
在一个或多个实施例中，驱动电路(245)具有将DC信号施加到Tx电极(355-357)的功能性。附加地或可替换地，且如图3B中所示，驱动电路(245)具有将保护信号的反转版本(370)施加到Tx电极(367-369)(即，调制发射器电极)的功能性。保护信号(311)和保护信号的反转版本(370)可具有相同或近似相同的频率。然而，保护信号(311)和保护信号的反转版本(370)可以异相(例如，异相180度)并且具有不同的幅度。通过利用保护信号的反转版本(370)调制发射器电极(367-369)，同时利用保护信号(311)调制Rx电极(355-357)，有可能执行跨电容感测，同时还减轻(例如，减少或甚至消除)在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。
在一个或多个实施例中，输入设备(300)可具有开关和/或多路复用器，所述开关和/或多路复用器可将任何电极(355-357、367-369)耦合到任何AFE(391、392)，并且利用保护信号(311)或保护信号的反转版本(370)驱动任何传感器电极(355-357、367-369)。因此，可能将传感器电极操作为发射器电极或接收器电极。
返回参考图2，在一个或多个实施例中，虽然多个传感器电极充当接收器电极，但在给定时间(例如，T1)仅使用接收器电极的子集来执行跨电容感测。然后，在时间T2，接收器电极的另一子集用于执行跨电容感测。然后，在时间T3，接收器电极的又一子集被用于执行跨电容感测。此扫描的序列可继续，直到跨越整个(或部分)感测区(120)已经执行跨电容感测为止。在每一时间点(即，T1、T2、T3等)，用于执行跨电容感测的接收器电极可耦合到单个AFE。
在一个或多个实施例中，通过使多个接收器电极耦合到单个AFE，输入设备可增加用于感测区的接近感测的信噪比。此外，使AFE仅在矩阵中的列的特定子集中对应于接收器电极可通过减少布线基板面和噪声敏感性来最小化玻璃上或硅内部的模拟迹线的长度。
图4A和图4B示出了根据一个或多个实施例的示例扫描序列。在图4A和图4B中，假设传感器电极形成8x5矩阵。存在三列发射器电极(即，TX列A(405A)、TX列B(405B)和TX列C(405CC))。其余的两列具有接收器电极(即，RX列A(410A)、RX列B(410B))。示例扫描序列包括四个扫描：在四个不同时间：T1、T2、T3和T4发生的扫描A(420)、扫描B(422)、扫描C(424)和扫描D(426)。
在所有四个扫描(420、422、424、426)中，TX列A(405A)、TX列B(405B)和TX列C(405C)中的发射器电极利用保护信号的反转版本(INV Vguard)来调制。这些发射器电极类似于图3B中的Tx电极(367-369)中的任一个。此外，在所有四个扫描中，所有的接收器电极都利用保护信号(Vguard)调制。如以上讨论的，通过利用保护信号的反转版本(INVVguard)调制发射器电极，可能减轻由利用保护信号(Vguard)调制接收器电极而造成的电磁辐射。然而，在每个扫描(420、422、424、426)中，RX列A(410A)中仅两个接收器电极(被标记为“AFE(Vguard)”)和RX列B(410B)中仅两个接收器电极(也标记为“AFE(Vguard)”)被耦合到AFE并且被用于跨电容感测。这些接收器电极类似于以上参考图3B讨论的Rx电极(357)或Rx电极(355)。每个扫描中的其余接收器电极正利用保护信号驱动，但不耦合到AFE且不用于执行跨电容感测。这些其余的接收器电极类似于上文参考图3B讨论的Rx电极(356)。
返回参考图2，在一个或多个实施例中，通路电路(297)具有在绝对电容感测和/或跨电容感测期间利用保护信号的反转版本(例如，反转保护信号(370))来调制导电通路(299)的功能性。通过利用保护信号的反转版本(例如，反转保护信号(370))调制导电通路(299)，可能减轻(例如，减少或甚至消除)在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射，而输入设备(200)正执行跨电容感测或绝对电容感测。
在一个或多个实施例中，导电通路(299)的电阻受到温度和弯曲(例如，施加到输入设备(200)的弯曲力)两者影响。因此，通路电路(297)还可具有确定用于估计施加到输入设备(200)的温度改变和/或弯曲力的导电通路(299)的电阻或电阻的改变的功能性。这些估计可以是进入到更新显示器(例如，调整显示器伽马曲线以补偿温度)和/或确定输入对象的位置的因素。
在一个或多个实施例中，通路电路(297)具有在跨电容感测期间利用保护信号的反转版本来调制导电通路(299)的功能性。如上所讨论，在利用保护信号调制接收器电极的同时利用保护信号的反转版本调制导电通路(299)，可能减轻(例如，减少或甚至消除)在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。
图5示出了根据一个或多个实施例的被配置用于电容性感测的输入设备(200)。如图5中所示，传感器电极(505)耦合到AFE(599)，而传感器电极(506)耦合到AFE(598)。传感器电极(505、506)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的传感器电极(221-229、231-236)中的任一个。AFE(598、599)中的每一个可对应于上文参考图2讨论的AFE(271-273)中的任一个。
如图5中所示，AFE(599)包括运算放大器(515)、电流传送器(516)和附加处理电路(520)。AFE(598)具有类似于AFE(599)的部件。AFE(599)利用保护信号(511)调制传感器电极(505)。保护信号(511)可以是周期性信号，诸如方波、正弦波、三角波等。AFE(598)利用保护信号的反转版本(570)来调制传感器电极(506)。保护信号(511)和保护信号的反转版本(570)可以具有相同的频率，但是可以具有不同的幅度和/或是异相(例如，异相180度)。传感器电极(505)和传感器电极(506)两者可用于电容性感测。具体地，由于接近传感器电极(505)的输入对象，电流IX反映传感器电极(505)和传感器电极(506)之间的电容性耦合的改变。类似地，由于接近传感器电极(506)的输入对象，电流IY反映传感器电极(506)和传感器电极(505)之间的电容性耦合的改变，并且它还包括由传感器电极(506)和栅极线(576)之间的电容引起的电流，其由不同的信号(即，保护信号(511)和保护信号的反转版本(570))驱动。
在一个或多个实施例中，利用保护信号(511)调制传感器电极(505)可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。也可以将保护信号(511)施加到栅极线和/或源极线，其可以有助于电磁辐射被观测/测量。通过利用保护信号(511)的反转版本调制传感器电极(506)，可能减轻(即，减少或甚至消除)从整个输入设备(200)或包括一对传感器电极(505)和(506)的其传感器电极的子集测量的电磁辐射。
如上文所讨论，输入设备(200)可具有多个栅极线，且也可以将保护信号(511)施加到栅极线。在图5中，栅极线(575)穿过传感器电极(505)和传感器电极(506)两者的下方(或上方)。然而，因为栅极线(575)利用保护信号(511)驱动，而传感器电极(506)利用保护信号的反转版本来调制，所以将生成附加电流。因此，将需要较大的粗糙基线校正(CBC)以用于电荷减法。图3B可以被认为是图5中的布置的替换方案，因为图3B中的布置不需要较大的CBC。
图6示出了根据一个或多个实施例的流程图。图6的流程图描绘了用于操作输入设备(例如，输入设备(200))的方法。图6中的一个或多个步骤可以由以上参考图2讨论的处理系统(210)的部件来执行。在一个或多个实施例中，可以省略、重复和/或以与图6中所示的顺序不同的顺序执行图6中所示的一个或多个步骤。因此，本发明的范围不应当被认为限于图6中所示的步骤的特定布置。
首先，获得输入设备(步骤600)。输入设备包括多个传感器电极和围绕传感器电极的导电通路。导电通路可以由一个或多个区段组成，在所述区段之间具有间隙。可选地，输入设备可包括位于导电通路和传感器电极之间的接地的通路。输入设备可以包括显示屏连同用于更新显示屏的栅极线和源极线。此外，传感器电极中的全部或一些可对应于更新显示屏中也涉及的VCOM区段。
在步骤610中，传感器电极中的一些或全部被用于执行电容感测(例如，绝对电容感测、跨电容感测)。这包括利用感测信号(例如，正弦波、方波、三角波等)调制传感器电极(或在跨电容感测的情况下的接收器电极)。利用感测信号调制传感器电极可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。当输入屏幕(如果存在)不更新时，可执行电容感测。
在步骤620中，在电容性感测期间，还可以将保护信号施加到栅极线和/或源极线。保护信号在幅度和相位上与感测信号基本上类似。通过将保护信号施加到栅极线和/或源极线，较不可能的是传感器电极将与栅极线和/或源极线电容性地耦合，并且因此较不可能的是处理系统将错误地识别输入对象的存在。利用保护信号调制栅极线还可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。
在步骤630中，尝试减轻电磁辐射。具体地，这包括利用保护信号的反转版本来调制导电通路。保护信号的反转版本可以具有与保护信号相同或基本上相同的频率，但是可以与保护信号异相(例如，异相180度)，并且可以具有与保护信号不同的幅度。利用保护信号的反转版本调制导电通路将生成电磁辐射，其减轻(即，减少或甚至消除)由传感器电极和栅极线的调制而造成的电磁辐射。
图7示出了根据一个或多个实施例的流程图。图7的流程图描绘了用于操作输入设备(例如，输入设备(200))的方法。图7中的一个或多个步骤可以由以上参考图2讨论的处理系统(210)的部件来执行。在一个或多个实施例中，可以省略、重复和/或以与图7中所示的顺序不同的顺序执行图7中所示的一个或多个步骤。因此，本发明的范围不应当被认为限于图7中所示的步骤的特定布置。
首先，获得输入设备(步骤700)。输入设备包括耦合到处理系统的AFE的多个传感器电极。输入设备还可以包括显示屏连同用于更新显示屏的栅极线和源极线。此外，传感器电极中的全部或一些可对应于更新显示屏中也涉及的VCOM区段。
在步骤710中，传感器电极中的一些或全部被用于执行跨电容感测。这可以包括利用保护信号调制传感器电极中的一些。利用保护信号调制传感器电极可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。当输入屏幕(如果存在)不被更新时，可执行电容感测。
在步骤720中，在跨电容感测期间，还可以将保护信号施加到栅极线和/或源极线。通过将保护信号施加到栅极线和/或源极线，较不可能的是传感器电极将与栅极线和/或源极线电容性地耦合，且因此较不可能的是处理系统将错误地识别输入对象的存在。利用保护信号调制栅极线可导致在距输入设备(200)某一距离处(例如，由远程天线)观测/测量到的电磁辐射。
在步骤730中，尝试减轻电磁辐射。具体地，这包括利用保护信号的反转版本来调制传感器电极中的一些。利用保护信号的反转版本调制电极将生成电磁辐射，其减轻(即，减少或甚至消除)由利用保护信号对传感器电极(和栅极线)的调制而造成的电磁辐射。
因此，呈现本文中所阐述的实施例和示例以便最佳地解释各种实施例及其(一个或多个)特定应用，且由此使得本领域的技术人员能够做出和使用实施例。然而，本领域技术人员将认识到的是，仅为了说明和示例的目的而已经呈现了前面的描述和示例。所阐述的描述并不旨在是穷尽的或是限于所公开的精确形式。
虽然已经描述了许多实施例，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解的是，可以设计不背离范围的其它实施例。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求限定。
Claims (21)
1.一种处理系统，包括：
第一电路，其被配置成利用保护信号调制多个传感器电极中的第一传感器电极，
其中所述多个传感器电极布置在感测区中；以及
第二电路，其被配置成减轻所述感测区的电磁辐射，所述电磁辐射由利用所述保护信号调制所述第一传感器电极而造成，
其中通过利用所述保护信号的反转版本调制电路元件来执行减轻。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其中：
所述保护信号被施加到显示屏的栅极线，以及
利用所述保护信号的所述反转版本调制所述电路元件还减轻由将所述保护信号施加到所述栅极线而造成的电磁辐射。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其中所述电路元件是导电通路，所述导电通路包括至少部分地围绕所述多个传感器电极的一组区段。
4.根据权利要求3所述的处理系统，其中所述导电通路和所述多个传感器电极由接地的通路分离。
5.根据权利要求3所述的处理系统，其中所述第二电路还配置成：
确定所述导电通路的电阻；以及
执行从由下列操作所组成的分组中选择的至少一个：
基于所述电阻确定与输入设备相关联的温度；以及
基于所述电阻确定由用户施加到所述输入设备的弯曲力。
6.根据权利要求1所述的处理系统，其中：
所述电路元件是所述多个电极中的第二传感器电极；
所述第一电路包括模拟前端(AFE)，所述模拟前端包括运算放大器，所述运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第一传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号驱动；以及
所述第二电路包括驱动器电路，所述驱动器电路被配置成通过将所述保护信号的所述反转版本驱动到所述第二传感器电极上来调制所述第二传感器电极。
7.根据权利要求1所述的处理系统，其中：
所述电路元件是所述多个电极中的第二传感器电极；
所述第一电路包括第一模拟前端(AFE)，所述第一模拟前端包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第一传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号驱动；以及
所述第二电路包括第二AFE，所述第二AFE包括第二运算放大器，所述第二运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第二传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号的所述反转版本驱动。
8.根据权利要求7所述的处理系统，还包括确定电路，所述确定电路配置成基于从分组中选择的至少一个的输出来确定输入对象的位置，所述分组由耦合到所述第一传感器电极的所述第一AFE和耦合到所述第二传感器电极的所述第二AFE组成。
9.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述保护信号和所述保护信号的所述反转版本具有不同的幅度。
10.一种处理方法，包括：
利用感测信号调制布置在感测区中的多个传感器电极；
将保护信号施加到与显示屏相关联的栅极线；以及
通过利用所述保护信号的反转版本调制导电通路来减少所述感测区的电磁辐射，所述电磁辐射由利用所述感测信号调制所述多个传感器电极以及将所述保护信号施加到所述栅极线两者造成，
其中所述导电通路至少部分地围绕所述多个传感器电极。
11.根据权利要求10所述的处理方法，其中所述导电通路和所述多个传感器电极由接地的通路分离。
12.一种与处理系统相关联的方法，所述方法包括：
利用保护信号调制布置在感测区中的第一传感器电极；以及
减少所述感测区的电磁辐射，所述电磁辐射由利用所述保护信号调制所述第一传感器电极而造成，
其中通过利用所述保护信号的反转版本调制第二传感器电极来执行减轻。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将所述保护信号施加到与显示屏相关联的栅极线，
其中利用所述保护信号的所述反转版本调制所述第二传感器电极还减轻由将所述保护信号施加到所述栅极线而造成的电磁辐射。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
通过将所述保护信号的所述反转版本驱动到所述第二传感器电极上来调制所述第二传感器电极；以及
所述处理系统包括模拟前端(AFE)，所述模拟前端包括：
第一端子，其耦合到所述第一传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号驱动。
15.根据权利要求13所述的方法，其中：
所述处理系统还包括第一模拟前端(AFE)和第二AFE；
所述第一传感器电极耦合到所述第一AFE并且通过利用所述保护信号驱动所述第一AFE的端子来调制；
所述第二传感器电极耦合到所述第二AFE；以及
所述第二传感器电极通过利用所述保护信号的所述反转版本驱动所述第二AFE的端子来调制。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
基于从由所述第一AFE和所述第二AFE组成的分组中选择的至少一个的输出来确定输入对象的位置。
17.一种输入设备，包括：
布置在感测区中的多个传感器电极；以及
处理系统，其被配置成：
利用保护信号调制所述多个传感器电极中的第一传感器电极；以及
减轻由利用所述保护信号调制所述第一传感器电极而造成的所述感测区的电磁辐射，
其中通过利用所述保护信号的反转版本调制电路元件来执行减轻。
18.根据权利要求17所述的输入设备，其中所述电路元件是导电通路，所述导电通路包括至少部分地围绕所述多个传感器电极的一组区段。
19.根据权利要求17所述的输入设备，其中所述电路元件是所述多个电极中的第二传感器电极，并且所述处理系统包括：
模拟前端(AFE)，所述模拟前端包括运算放大器，所述运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第一传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号驱动；以及
驱动器电路，其被配置成通过将所述保护信号的所述反转版本驱动到所述第二传感器电极上来调制所述第二传感器电极。
20.根据权利要求17所述的输入设备，其中所述电路元件是所述多个电极中的第二传感器电极，并且所述处理系统包括：
第一模拟前端(AFE)，所述第一模拟前端包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第一传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号驱动；以及
第二AFE，其包括第二运算放大器，所述第二运算放大器包括：
第一端子，其耦合到所述第二传感器电极；以及
第二端子，其由所述保护信号的所述反转版本驱动。
21.根据权利要求17所述的输入设备，还包括：
用于操作显示屏的栅极线和源极线，
其中所述处理系统还配置成将所述保护信号施加到所述栅极线，以及
其中利用所述保护信号的所述反转版本调制所述电路元件还减轻由将所述保护信号施加到所述栅极线而造成的电磁辐射。
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