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TW201939219A - 具有接收隔離之矩陣感測器 - Google Patents

具有接收隔離之矩陣感測器 Download PDF

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TW201939219A
TW201939219A TW108102150A TW108102150A TW201939219A TW 201939219 A TW201939219 A TW 201939219A TW 108102150 A TW108102150 A TW 108102150A TW 108102150 A TW108102150 A TW 108102150A TW 201939219 A TW201939219 A TW 201939219A
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大衛 克拉克 威金森
里卡多 喬治 僑泰 寇斯塔
達 阿羅喬 布魯諾 羅德利格斯
亞當 蘭達
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美商塔切爾實驗室公司
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Abstract

一種感測器系統包括複數個接收天線。另一天線充當一隔離天線，該隔離天線輔助防止在該等接收天線中之某些接收天線處接收之一信號被其他接收天線干擾。該隔離天線經可操作地連接至一接地或信號源，該信號源亦被注入至一使用者中。

Description

具有接收隔離之矩陣感測器
一般而言，所揭示系統及方法係關於人機互動之領域。
本申請案主張於2018年1月19日提出申請之美國臨時專利申請案第62/619,656號的權益；本申請案進一步主張於2018年1月24日提出申請之美國臨時專利申請案第62/621,117號、於2018年4月13日提出申請之美國臨時專利申請案第62/657,120號，及於2018年4月13日提出申請之美國臨時專利申請案第62/657,270號的權益，所有前述申請案之內容特此係以引用的方式併入。
已進行各種嘗試來開發可偵測感測器表面上方之較遠距離處之懸停之觸控感測器。一種方法闡述於2016年12月1日提出申請且標題為「用以增強附件偵測及表徵之信號射入(Signal Injection to Enhance Appendage Detection and Characterization)」之美國專利申請案第62/428,862號中，該申請案之內容特此以引用方式併入。根據彼說明書，本發明係關於觸控及空中敏感輸入裝置。彼文件闡述使用信號射入(a/k/a信號注入)來增強附件偵測。關於懸停尋覓技術之其他發明可見於2017年4月22日提出申請且標題為「異質感測設備及方法(Heterogenous Sensing Apparatus and Method)」之美國臨時專利申請案第62/488,753號中，該申請案之內容特此以引用方式併入，除其他之外，該申請案揭示供在一手持式感測器上使用之特定注入技術。隨後，其他發明陳述於2017年11月17日提出申請且標題為「感測控制器(Sensing Controller)」之美國臨時專利申請案第62/588,267號中，該申請案之內容特此以引用方式併入。
理解一手相對於一感測器之位置並對其進行模型化之嘗試提出了數個挑戰，其中包括干擾。舉例而言，在一注入系統中，來自附近數位之信號可與來自另一數位之信號混淆。於2017年7月17日提出申請之標題為「用於增強數位分離及再現之設備及方法(Apparatus and Methods for Enhancing Digit Separation and Reproduction)」之美國臨時專利申請案第62/533,405號闡述了數位分離之技術，該申請案之內容特此以引用方式併入。雖然可開發較佳之手指分離方法來使用現有感測器資料，但需要可減小來自(例如)附近數位之干擾之一感測器。
本申請案係關於且實施以下各項中所揭示之概念：標題為「手感測控制器(Hand Sensing Controller)」之美國臨時專利申請案第62/473,908號、標題為「異質感測設備及方法(Heterogenous Sensing Apparatus and Methods)」之美國臨時專利申請案第62/488,753號、標題為「用於增強數位分離及再現之設備及方法(Apparatus and Methods for Enhancing Digit Separation and Reproduction)」之美國臨時專利申請案第62/533,405號及標題為「感測控制器(Sensing Controller)」之美國臨時專利申請案第62/588,267號；該等申請案之內容全部以引用方式併入本文中。
現在所揭示之系統及方法為設計、製造及使用電容式觸控感測器，且特定而言採用基於正交傳訊(諸如，但不限於分頻多工(FDM)、分碼多工(CDM)或組合FDM及CDM方法兩者之一混合調變技術)之一多工方案之電容式觸控感測器而提供。本文中對頻率之提及亦可係指其他正交信號基礎。如此，本申請案以引用方式併入有申請者之先前美國專利第9,019,224號(標題為「低延時觸敏裝置(Low-Latency Touch Sensitive Device)」)及美國專利第9,158,411號(標題為「快速多點觸控後處理(Fast Multi-Touch Post Processing)」)。此等申請案涵蓋可結合現在所揭示之感測器一起使用之FDM、CDM或FDM/CDM混合觸控感測器。在此等感測器中，觸控在來自一列之一信號耦合(增加)至一行或與一行解耦(減小)時被感測到，且結果接收於彼行上。藉由依序激勵該等列及量測在該等行處之激勵信號之耦合，可形成反映電容改變及因此反映接近度之一熱圖。
本申請案亦採用在快速多點觸控感測器及以下各項中所揭示之其他介面中使用之原理：美國專利第9,933,880號、第9,019,224號、第9,811,214號、第9,804,721號、第9,710,113號及第9,158,411號。假定熟悉此等專利內之揭示內容、概念及專門用語。彼等專利及以引用方式併入彼等專利中之申請案之全部揭示內容以引用方式併入本文中。本申請案亦採用在快速多點觸控感測器及以下各項中所揭示之其他介面中使用之原理：美國專利申請案第15/162,240號、第15/690,234號、第15/195,675號、第15/200,642號、第15/821,677號、第15/904,953號、第15/905,465號、第15/943,221號、第62/540,458號、第62/575,005號、第62/621,117號、第62/619,656號及PCT公開案PCT/US2017/050547，假定熟悉上述申請案及公開案中之揭示內容、概念及專門用語。彼等申請案及以引用方式併入彼等申請案中之申請案之全部揭示內容以引用方式併入本文中。
貫穿本發明，術語「觸控」、「若干觸控」、「觸控事件」、「接觸」、「若干接觸」、「懸停」或「若干懸停」、「手勢」、「姿勢」或其他描述符可用於闡述其中一感測器偵測一使用者之手指、一手寫筆、一物件或一身體部位之事件或時間週期。在某些感測器中，偵測僅發生在使用者與一感測器或其中可體現感測器之一裝置實體接觸時。在某些實施例中，且如通常由詞「接觸」所表示，此等偵測作為與一感測器或其中可體現感測器之一裝置之實體接觸之結果而發生。在其他實施例中，且如有時通常藉由術語「懸停」、「手勢」或「姿勢」所提及，感測器可經調諧以允許偵測在觸控表面上方之一距離處或以其他方式與感測器裝置分離且導致一可辨識改變之「觸控事件」，儘管事實係導電或電容式物件(例如，一手寫筆或筆)實際上不與該表面實體接觸。因此，本說明中用來暗指依賴於經感測實體接觸之語言不應視為意指所闡述之技術僅適用於彼等實施例，實際上，本文中所闡述之幾乎所有內容(若非全部)將同樣適用於「接觸」、「懸停」、「姿勢」及「手勢」，其中之每一者皆係一觸控或觸控事件。通常，如本文中所使用，詞「懸停」係指非接觸觸控事件或觸控，且如本文中所使用，就本文中意欲之「觸控」之意義而言，術語「懸停」、「姿勢」及「手勢」係各種類型之「觸控」。因此，如本文中所使用，當用作一名詞時，片語「觸控事件」及詞「觸控」包含一接近觸控或一接近觸控事件，或使用一感測器可識別之任何其他手勢。「壓力」係指一使用者接觸(例如，藉由使用者之手指或手之按壓)抵靠一物件之表面所施加之每單位面積之力。類似地，「壓力」之量係「接觸」(亦即「觸控」)之一度量。「觸控」係指「懸停」、「接觸」、「手勢」、「姿勢」、「壓力」或「抓握」之狀態，而「觸控」之一缺乏通常藉由低於一臨限值之信號而識別以便由感測器進行準確量測。根據一實施例，觸控事件可以一極低延時(例如約十毫秒或少於十毫秒，或者約少於一毫秒)來偵測、處理及供應至下游計算程序。
如本文中所使用，尤其在申請專利範圍內，諸如第一及第二之序數術語本身並不意欲暗指順序、時間或唯一性，而是用於區分一個所主張構造與另一構造。在某些使用中，在內容脈絡有指定之情況下，此等術語可暗指第一及第二係唯一的。舉例而言，在一事件發生於一第一時間且另一事件發生於一第二時間之情況下，並非意欲暗指第一時間發生於第二時間之前、發生於第二時間之後或與第二時間同時發生。然而，在申請專利範圍中呈現對第二時間在第一時間之後之進一步限制之情況下，內容脈絡將需要將第一時間及第二時間讀取為唯一時間。類似地，在內容脈絡如此指定或准許之情況下，意欲廣泛地解釋序數術語，使得兩個經識別之主張構造可具有相同特性或不同特性。因此，舉例而言，在沒有其他限制之情況下，一第一頻率與一第二頻率可係相同頻率(例如第一頻率係10 Mhz且第二頻率係10 Mhz)；或可係不同頻率(例如第一頻率係10 Mhz且第二頻率係11 Mhz)。內容脈絡可另有指定，舉例而言，在一第一頻率與一第二頻率被進一步限制為彼此頻率正交之情況下，在此情形中，一第一頻率與一第二頻率可不係相同頻率。
一快速多點觸控(FMT)感測器之某些原理在本技術中係已知的及/或已在本申請日期之前提出申請之專利申請案中揭示。在一實施例中，正交信號被傳輸至複數個驅動導體中，且由附接至複數個感測導體之接收器接收之資訊由一信號處理器分析以識別觸控。驅動導體及感測導體(有時亦稱為列及行)可以多種組態(包含(例如)其中交叉點形成節點之一矩陣)組織，且藉由對行或感測信號之處理而在彼等節點處偵測觸控互動。在其中正交信號係頻率正交之一實施例中，正交頻率之間的間距Δf係至少量測週期τ之倒數，量測週期τ等於對行進行取樣之週期。因此，在一實施例中，可使用一千赫茲之頻率間距(Δf)量測一行達一毫秒(τ) (亦即，Δf = 1/τ)。
在一實施例中，一混合式信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器經調適以判定表示傳輸至一列之每一頻率正交信號之至少一個值。在一實施例中，混合式信號積體電路(或一下游組件或軟體)之信號處理器對所接收信號執行一傅立葉變換。在一實施例中，混合式信號積體電路經調適以將所接收信號數位化。在一實施例中，混合式信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以將所接收信號數位化且對經數位化資訊執行一離散傅立葉變換(DFT)。在一實施例中，混合式信號積體電路(或一下游組件或軟體)經調適以將所接收信號數位化且對經數位化資訊執行一快速傅立葉變換(FFT)—一FFT係離散傅立葉變換之一種類型。
熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，一DFT本質上將在一取樣週期(例如，積分週期)期間獲得之數位樣本序列(例如，窗口)視為重複的。因此，非中心頻率(亦即，積分週期之倒數(此倒數定義最小頻率間距)之非整數倍)之信號可具有將小值貢獻至其他DFT頻率組(bin)中之相對標稱、但非預期結果。因此，熟習此項技術者鑒於本發明亦將明瞭，此等小貢獻並未「違反」如本文中所使用之術語「正交」。換言之，當在本文中使用術語「頻率正交」時，若一個信號對DFT頻率組之實質上所有貢獻相較於另一信號之實質上所有貢獻係對不同DFT頻率組做出，則將兩個信號視為頻率正交。
在一實施例中，在至少1 MHz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在至少2 MHz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在4 Mhz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在4.096 Mhz下對所接收信號進行取樣。在一實施例中，在大於4 MHz下對所接收信號進行取樣。
舉例而言，為達成kHz取樣，可在4.096 MHz下獲得4096個樣本。在此一實施例中，積分週期係1毫秒，根據頻率間距應大於或等於積分週期之倒數之約束條件，此提供1 KHz之一最小頻率間距。(熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，在(例如) 4 MHz下獲得4096個樣本將產生比一毫秒稍長之一積分週期，且不達成kHz取樣及976.5625 Hz之一最小頻率間距。)在一實施例中，頻率間距等於積分週期之倒數。在此一實施例中，一頻率正交信號範圍之最大頻率應小於2 MHz。在此一實施例中，一頻率正交信號範圍之實務上最大頻率應小於取樣速率之約40%或約1.6 MHz。在一實施例中，使用一DFT (其可係一FFT)將經數位化之所接收信號變換為資訊之頻率組，每一頻率組反映可已由傳輸天線130傳輸之一所傳輸頻率正交信號之頻率。在一實施例中，2048個頻率組對應於自1 KHz至約2 MHz之頻率。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，此等實例僅係例示性的。取決於一系統之需求及所經受之上文所闡述之約束條件，可增大或減小取樣速率，可調整積分週期，可調整頻率範圍等。
在一實施例中，一DFT (其可係一FFT)輸出包括針對被傳輸之每一頻率正交信號之一頻率組。在一實施例中，每一DFT (其可係一FFT)頻率組包括一同相(I)分量及正交(Q)分量。在一實施例中，I分量與Q分量之平方和用作對應於彼頻率組之信號強度之度量。在一實施例中，I分量與Q分量之平方和之平方根用作對應於彼頻率組之信號強度之度量。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，對應於一頻率組之信號強度之一度量可用作與觸控相關之一度量。換言之，對應於一既定頻率組中之信號強度之度量將由於一觸控事件而改變。
一般而言，如本文中所使用，術語「射入」或「注入」係指將信號傳輸至一使用者之身體之過程，此有效地允許身體(或身體之部位)成為信號之作用傳輸源。在一實施例中，一電信號被射入至手(或身體之其他部位)中，且即使在手(或手指或身體之其他部位)不與感測器之觸控表面直接接觸時，此信號仍可被一感測器偵測到。在某種程度上，此允許判定手(或手指或某一其他身體部位)相對於一表面之接近度及定向。在一實施例中，信號由身體載送(例如，傳導)，且取決於所涉及之頻率，亦可在表面附近或表面下方載送。在一實施例中，在頻率射入中可使用至少KHz範圍之頻率。在一實施例中，頻率射入中可使用MHz範圍中之頻率。為結合如上文所闡述之FMT使用注入，在一實施例中，一注入信號可經選擇為正交於驅動信號，且因此除其他信號之外，該注入信號亦可見於感測線上。
在各種實施例中，本發明針對於對懸停、接觸、壓力、手勢及身體姿勢敏感之系統(例如，物件、控制器、面板或鍵盤)以及其等在現實世界、人工實境、虛擬實境及擴增實境環境中之應用。熟習此項技術者將理解，本文中之揭示內容大體上適用於使用快速多點觸控來偵測懸停、接觸、壓力、手勢及身體姿勢之所有類型之系統。
如本文中所使用，術語「控制器」意欲係指提供人機介面之功能之一實體物件。在一實施例中，控制器可係運載工具(諸如一機車)之把手。在一實施例中，控制器可係運載工具(諸如汽車或船舶)之操縱盤。在一實施例中，控制器能夠藉由直接感測一手之移動而偵測此等移動。在一實施例中，控制器可係與一視訊遊戲系統一起使用之介面。在一實施例中，控制器可提供一手之位置。在一實施例中，控制器可透過判定接近身體部位及/或功能及/或與身體部位及/或功能相關聯之移動(舉例而言，骨骼、關節及肌肉之關節連接及其如何轉化為手或腳之位置及/或移動)而提供其他身體部位之姿勢、位置及/或移動。
本文中所論述之控制器使用充當傳輸天線及接收天線之天線。然而，應理解，天線用於傳輸、接收還是兩者係取決於內容脈絡及實施例。當用於傳輸時，導體操作地連接至一信號產生器。當用於接收時，導體操作地連接至一信號接收器。在一實施例中，用於場型之所有或任一組合之傳輸天線及接收天線操作地連接至能夠傳輸及接收所需信號之一單個積體電路。在一實施例中，傳輸天線及接收天線各自操作地連接至能夠分別傳輸及接收所需信號之一不同積體電路。在一實施例中，用於場型之所有或任一組合之傳輸天線及接收天線可操作地連接至積體電路之一群組，每一積體電路能夠傳輸及接收所需信號且一起共用此多IC組態所需之資訊。在一實施例中，在積體電路之容量(亦即，傳輸及接收通道之數目)及對場型之要求(亦即，傳輸及接收通道之數目)准許之情況下，用於一控制器所使用之全部多個場型之所有傳輸天線及接收天線由一共同積體電路操作或由其間具有通信之若干積體電路之一群組操作。在一實施例中，在若干傳輸或接收通道需要使用多個積體電路之情況下，來自每一電路之資訊被組合至一單獨系統中。在一實施例中，單獨系統包括用於信號處理之一GPU及軟體。
本文中所論述之傳輸天線及接收天線之用途係以3D位置保真度偵測觸控事件、移動、運動及手勢，諸如懸停、接近度、手位置、手勢、姿勢等。所傳輸信號可以一特定方向傳輸。在一實施例中，使用一混合式信號積體電路。混合式信號積體電路包括一信號產生器、傳輸器、接收器及信號處理器。在一實施例中，混合式信號積體電路經調適以產生一或多個信號且傳輸該等信號。在一實施例中，混合式信號積體電路經調適以產生複數個頻率正交信號且將該複數個頻率正交信號發送至傳輸天線。在一實施例中，頻率正交信號介於自DC直至約2.5 GHz之範圍內。在一實施例中，頻率正交信號介於自DC直至約1.6 MHz之範圍內。在一實施例中，頻率正交信號介於自50 KHz至200 KHz之範圍內。頻率正交信號之間的頻率間距通常大於或等於一積分週期(亦即，取樣週期)之倒數。在一實施例中，不改變信號之頻率，而是調變信號之振幅。
除信號傳輸之其他特徵之外，亦使用上文所論述之原理來獲得關於各種身體部位之位置、手勢、運動、姿勢、觸控事件等之有意義資訊。在一實施例中，本文中所揭示之系統及方法使用所傳輸信號之各種性質來處理此資訊以提供對手位置及手勢之準確繪示。
圖1展示一手持式控制器10之一圖解，該手持式控制器可用於對持有控制器10之一手的移動及位置進行模型化。接收與傳輸天線係圍繞控制器10而放置。在一實施例中，接收與傳輸天線圍繞控制器10係放置於一個層中。在一實施例中，接收與傳輸天線圍繞控制器10係放置於多個層中。
接收與傳輸天線經可選擇性地操作為傳輸天線或接收天線，此取決於控制器10之需求。下文詳細論述矩陣及其他陣列中之傳輸天線及接收天線的操作。本文中所論述之控制器10係經由使用傳輸天線來操作，該傳輸天線傳輸相對於所傳輸之每一其他信號正交的信號。特定而言，在本文中所論述之實施例中，信號相對於彼此係頻率正交的。另外，控制器10中可併入有一信號注入器，該信號注入器可將一信號注入(射入)至控制器10之使用者的手中。信號注入器係一傳輸天線，其將信號傳輸至使用者中，使得使用者成為信號之載體，然後可藉由圍繞控制器10之接收天線來偵測該信號。經注入信號可在圍繞控制器10而定位之接收天線處被接收。此外，控制器10上可使用多個注入點。
圖2係可結合圖1中所展示之手持式控制器10之實施例一起使用之一撓性感測器薄片20之一例示性實施例。儘管展示五個各自由三個接收天線21組成之列，但此等數目係任意的、受下文所論述之考量因素限制，且可更多或更少。在一實施例中，十五個接收天線21經調適以接收已注入至一人手中之一注入信號。注入信號可透過多種手段在多種位置處注入，例如，透過一腕帶、透過一座椅，或甚至經由位於控制器上之其他地方之一電極。不管在何處及如何產生注入信號，在信號注入至手上的情況下，信號將自手的所有點輻射。(亦可使用來自相同或不同位置之多個注入信號。)
在一實施例中，當手移動及/或圍住控制器時，一或多個個別手指改變其與接收天線21的相對距離。由於注入信號隨手指與接收天線21之間的距離而減小，因此在一實施例中，與較遠處之手指相比，較靠近接收天線21之手指將做出一更強貢獻。在所圖解說明實施例中，使用五個含三個接收天線21之列，接收天線21之每一對毗鄰列對應於圍住控制器之一手指的位置，且接收天線21中之每一者對應於圍住控制器之手指節中之一者的位置。在一實施例中，使用四個含三個接收天線21之列，接收天線21列中之每一者對應於圍住控制器之一手指的位置，且接收天線21中之每一者對應於圍住控制器之手指節中之一者的位置。在一實施例中，使用三個含三個接收天線21之列，接收天線21列中之每一者對應於圍住控制器之一手上的指縫(inter-finger)，且接收天線21中之每一者對應於圍住控制器之手指節中之一者的位置。
由於接收天線21在感測時係全向的，因此可難以識別接收天線21之體積內之一探針(例如，手指)之位置。因此，約束或操縱一接收天線21之體積以便更容易地識別一探針之位置將係合意的。舉例而言，當重構手時，靠近一食指之不受約束接收天線可接收來自中指、無名指及小指之貢獻。此行為會引入信號混雜且使得更難以重構手指移動。
在一實施例中，可接近一接收天線21而放置一隔離天線(a/k/a隔離導體、隔離跡線)以約束接收天線21之感測體積。
轉至圖3，展示在一感測器30上使用一隔離天線32之一例示性實施例，該感測器採用三個各自含三個接收天線31之列。一隔離天線32 (標示為隔離條帶)安置於一個三列感測器上之一第一列三個接收天線31與一第二列三個接收天線31之間。一信號係經由一PCB上之一信號源而產生且經由一引線而傳導至一接觸點。歐姆連接至接觸點之兩個導體傳導信號，一個導體去往身體，且另一導體去往隔離天線32。在說明性實施例中，僅經隔離列(亦即，單獨在隔離天線32之一側之列)中之三個接收天線31經由一引線連接至一接收天線31及信號處理器。當注入信號連接至隔離天線32及身體時，另一側之手指之效應實質上被減輕。在一實施例中，隔離天線32兩側之接收天線31經由其自己之引線而連接至一信號處理器。在一實施例中，隔離天線32放置於每一列接收天線31之間。
轉至圖4，展示使用多個隔離天線42之一感測器40之一例示性實施例。隔離天線42放置於採用三個各自含三個接收天線41之列之一感測器40上。在此實施例中，一個隔離天線42在第一列接收天線41與第二列接收天線41之間延續，而一第二隔離天線42與第一隔離天線歐姆接觸、在列中之每一者中之第一接收天線41與第二接收天線41之間延續。使用此測試組態，當注入信號連接至隔離器及身體時，一隔離天線42之一側之一探針(例如，一手指)之效應相對於隔離天線42之另一側之接收天線被減輕。
現在轉至圖5及圖6，展示為矩形形狀之隔離天線52之實施例。在圖5及圖6中，一接收天線51由形成一矩形之一隔離天線52環繞。熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭，接收天線51、隔離天線52及其之間的間距之組態及大小可變化。如上，由超過隔離天線52之手指造成之經隔離接收天線51處之信號實質上被減輕及/或被隔離天線52遮蔽，而靠近一接收天線51之手指仍導致所接收信號行為之一改變。
在一實施例中，不使用注入信號。舉例而言，返回至圖3，其中採用三個各自含三個接收天線31之列之一感測器30上存在一隔離天線32。當一注入信號連接至隔離天線32而非連接至一身體時，隔離天線32之另一側之手指之效應實質上被減輕。儘管回應之量值得以減小，但隔離天線32之效應仍存在且可量測。
雖然圖3-6各自展示用於隔離天線之不同幾何結構，諸如一線、一L形狀及一矩形形狀，但熟習此項技術者鑒於本發明將明瞭更多幾何結構。由於所圖解說明傳輸/隔離天線幾何結構演示三個設計參數之變化：寬度、閉合度及至接收天線之毗鄰度。閉合度參數闡述一隔離天線係完全圍封一接收天線(諸如矩形形狀隔離天線)還是僅接收天線之邊緣之一子組(諸如線及L形狀)。當一隔離天線增大其寬度且更緊密毗鄰於一接收天線時，隔離天線將貢獻一更大量之信號強度至該接收天線。可藉由調整此等設計參數而使隔離水平變化以達成所要結果。
舉例而言，具有5 mm之一寬度(例如，見圖5)及1 mm或5 mm之一毗鄰度之一矩形幾何結構將完全隔離一信號。然而，具有1 mm之一寬度及5 mm之一毗鄰度(例如，見圖6)之一矩形幾何結構在一手指放置於矩形形狀隔離天線之外時將可見一約15%之信號增大。在一實施例中，3 mm之毗鄰度及3 mm之一寬度對於隔離信號回應同時平衡對一實體感測器空間之需求係有用的。可使用任何大小之接收天線。在一實施例中，一接收天線可小至1 mm矩形或更小，或者大得多。具有36 mm方形表面之一接收天線可如具有僅9 mm方形表面之一接收天線一樣充分地執行。如下文進一步論述，接收天線可分群在一起以增大效應。亦可增大閉合度以改良隔離，舉例而言，與具有一線形隔離天線之一幾何結構相比，一矩形幾何結構將產生更大隔離。
圖7圖解說明在不使用一隔離天線時圖3中所展示之測試設置上發生之干擾。在類似於圖3中所展示之測試設置之測試設置中，僅採用一列接收天線，且彼列對應於圖7中所展示之感測器70上方之手中之指向手指。此外，在所圖解說明測試設置中，僅基於來自感測器70之輸入正重構指向手指。儘管指向手指在感測器70上方之實際手中係實質上筆直的，但螢幕76上之經重構指向手指75展示：手指係彎曲的。手指位置之不完美再現係來自由中指朝向感測器70之移動(儘管是在其自己之列上方)造成之干擾之結果。
關於圖8及圖9，測試設置保持與圖7中所使用之測試設置相同，惟隔離天線經注入具有與由身體(及因此，手)所使用之頻率相同之頻率。隔離天線右邊之手指不影響隔離天線左邊之手指之手指重構。因此，螢幕76上所展示之經重構指向手指75更接近指向手指之實際位置。
天線通常具有靜態特性。舉例而言，天線可具有固定表面積。天線亦可具有固定功能角色(亦即，傳輸、接收、接地)。然而，使天線之特性即時地變化以便動態地調整一感測器之行為係可能的。
除表面積之外，可即時地改變每一天線之行為以便以程式化方式變更感測器設計。舉例而言，給定一N×M天線矩陣，每一天線具有5×5 mm之一方形幾何結構，每一天線之行為可被動態地指定作為一傳輸或接收天線。此外，給定先前所論述之接收天線隔離方法，某些天線可被指定作為注入傳輸天線(例如，隔離器)以隔離一既定接收天線之回應體積。類似地，某些天線可接地以減少附近接收天線之回應。
除功能身份之外，亦可程式化感測器之表面積。舉例而言，一平行板電容器模型演示：電容將隨著一板之表面積之增大而增大。舉例而言，給定之一方形天線矩陣(每一天線具有5×5 mm之一表面積)及每一天線之間的一組實體切換器，動態地改變一天線之功能表面積係可能的。此等方形天線之組合可使用其切換器而連接。舉例而言，在一實施例中，兩個天線之一分群可經連接以產生50 mm2 (亦即，5×10 mm)之一表面積。在一實施例中，四個天線之一分群可經連接以形成一100 mm2 面積(亦即，10×10 mm)，以此類推。當然，5×5大小僅係說明性的且此原理將同樣適用於更小及更大天線陣列。
舉例而言，在一實施例中，當使用一抓握控制器時，每一天線之角色可經更新以反映一手或手指之一新位置。若一手位置相對於一控制器之表面改變，則先前為傳輸天線之天線可被指定作為接收天線以確保一手指之一更局域化視圖。
已執行早期測試以表徵上文所論述之設計參數之隔離回應。一條件子組係根據以下獨立變數而測試：毗鄰度(1 mm、5 mm) ×閉合度(短線、長線、矩形) ×寬度(1 mm、5 mm) ×手指_接觸(未連接、遠處、附近、接觸)。注意，在此實驗中，隔離(亦即，經啟用或停用之條帶)之存在被忽略，此乃因信號行為之一差異在早期測試中已被觀察到且並未關注。
相依變數係遠處之手指_接觸與附近之手指_接觸之平均信號強度之間的百分率差。此公式化意指完全隔離之一接收天線在一手指超出隔離條帶且「遠離」接收天線時應看不到來自該手指之一貢獻。當一接收天線被隔離時，百分率差應為0%。
據信：增大閉合度將增大隔離；增大寬度將增大隔離；增大毗鄰度將增大隔離。初步實驗資料支援假設且概括於下表中。在一實施例中，儘管毗鄰度係增大隔離之一有用參數，但放置隔離天線(亦即，傳輸天線)將影響接收天線的敏感性。與5 mm遠之一天線相比，具有1 mm毗鄰度之一隔離天線對一附近接收天線將產生一更大貢獻。
轉至圖10，展示具有4個含3個天線101之行之一說明性陣列以及每一行之間的一隔離器天線102之一感測器陣列。在圖10之底部處，展示四個手指以作比例。在一實施例中，可藉由使用天線101作為接收天線及使用隔離器天線102作為隔離器而沿著手指之長度追蹤手指。在一實施例中，隔離器天線102藉助施加至身體之一注入信號而共用一共同信號。在一實施例中，隔離器天線102藉助施加至身體之一注入信號而共用一共同信號，且另外各自具有可藉由解碼在接收天線處接收之資訊而偵測之另一正交信號。在一實施例中，另外之正交信號中之每一者彼此不同，使得每一傳輸天線傳輸一個唯一信號及對所有天線共同之一個另一信號(例如，隔離信號)。
轉至圖11，展示具有5個各自含6個天線(第一天線1101及第二天線1102)之行之一說明性陣列之一感測器。在三個行之底部處展示三個手指以作比例。在一實施例中，可藉由使用第一天線1101作為接收天線及使用第二天線1102作為隔離器而沿著手指之長度追蹤手指。在一實施例中，第二天線1102藉助施加至身體之一注入信號而共用一共同信號。在一實施例中，第二天線1102藉助施加至身體之一注入信號而共用一共同信號，且另外各自具有可藉由解碼在接收天線處接收之資訊而偵測之另一正交信號。在一實施例中，另外之正交信號中之每一者彼此不同，使得每一傳輸天線傳輸一個唯一信號及對所有天線共同之一個另一信號(例如，隔離信號)。在一實施例中，另一信號並非係由毗鄰之傳輸器天線傳輸，而是可由多個傳輸天線(例如，每隔一個或每隔兩個)共有。
轉至圖12，展示另一說明性感測器陣列。再次，展示一指尖以作比例。在一實施例中，第一天線1201係接收天線，且第二天線1202係傳輸天線且因此可提供接收天線之間的隔離。在一實施例中，第一天線1201及第二天線1202中之每一者可作為一接收天線或傳輸天線而操作。如上，在一實施例中，第二天線1202中之每一者係載送隔離信號之傳輸天線。在一實施例中，第二天線1202中之每一者係可載送與隔離信號正交之一或多個額外信號之傳輸天線。在一實施例中，不使用隔離信號，且第二天線1202中之每一者係載送一或多個信號之傳輸天線，該一或多個信號與由陣列中之充當一傳輸天線之每一其他第二天線1202載送之每一信號正交。充當一接收天線之每一第一天線1201 (或第二天線1202)操作地耦合至一信號處理器以處理其上所接收之信號。由於第一天線1201及第二天線1202中之每一者可充當一傳輸天線或接收天線，如上文所論述，因此在一實施例中，可將陣列重新組態，此可此可輔助仿真一實際上較大接收天線或傳輸天線。在一實施例中，可採用可程式化實體連接(例如，切換器)以藉由將元件中之多者連接在一起充當一個元件而有效地改變元件之表面積(及因此其敏感度)。
轉至圖13，展示另一說明性感測器陣列。再次，展示一指尖以作比例。在一實施例中，第一天線1301係接收天線，且第二天線1302係傳輸天線且因此可提供充當接收天線之第一天線1301之間的隔離。在一實施例中，第一天線1301及第二天線1302中之每一者可作為一接收天線或傳輸天線而操作。如上，在一實施例中，充當一傳輸天線之每一第二天線1302載送隔離信號。在一實施例中，充當一傳輸天線之每一第二天線1302可載送與隔離信號正交之一或多個額外信號。在一實施例中，不使用隔離信號，且充當傳輸天線之第二天線1302中之每一者載送與由陣列中之充當一傳輸天線之每一其他第二天線1302載送之每一信號正交之一或多個信號。充當一接收天線之每一第一天線1301操作地耦合至一信號處理器以處理其上所接收之信號。如上文所論述，在一實施例中，陣列可經重新組態以具有實際上較大接收天線或傳輸天線。
轉至圖14，展示第一天線1401與第二天線之一密集陣列之一說明性部分。在一實施例中，第一天線1401及第二天線1402可用作接收天線、傳輸天線及/或接地。
圖15-17展示天線之各種感測器陣列。圖15具有第一天線1501與一第二天線1502之一陣列。第一天線1501及第二天線1502可充當傳輸天線及接收天線。在充當一傳輸天線時，第二天線1502可係一隔離傳輸天線，藉此減小在充當接收天線之第一天線處可發生之干擾。
圖16具有第一天線1601與一第二天線1602之一陣列。第一天線1601及第二天線1602可充當傳輸天線及接收天線。在充當一傳輸天線時，第二天線1502可係一隔離傳輸天線，藉此減小在充當接收天線之第一天線處可發生之干擾。
圖17具有第一天線1701與一第二天線1702之一陣列。第一天線1701及第二天線1702可充當傳輸天線及接收天線。在充當一傳輸天線時，第二天線1702可係一隔離傳輸天線，藉此減小在充當接收天線之第一天線處可發生之干擾。
圖18展示包括天線(諸如第一天線1811及第二天線1812)之一密集陣列之一實施例，天線中之每一者可個別地連接至一N×M切換器1815，該切換器將把任一輸入切換至任一輸出。N×M切換器1815然後可連接至一類比轉數位轉換器(ADC)輸入1816及數位轉類比輸出轉換器(DAC)1818，該輸入及該輸出可操作地連接至一觸控感測器晶片上之一信號處理器1820，該觸控感測器晶片經組態以產生並傳輸所需正交信號，且接收並處理傳入信號。在此組態中，天線(諸如，第一天線1811及第二天線1812)中之任一者可個別地使用或可與其他天線組合。類似地，每一天線(諸如，第一天線1811及第二天線1812)可充當一接收天線或充當一傳輸天線。在一實施例中，元件群組一起用於形成較大接收天線以偵測微弱或遠處信號，且在表面區域中減少元件群組(最終降至1個元件)以偵測較近信號。在一實施例中，天線(諸如，第一天線1811及第二天線1812)中之每一者可用作一接收天線、一傳輸天線或一接地。
圖19展示包括天線(諸如，第一天線1911及第二天線1912)之一陣列之一實施例，每一天線個別地連接至一N×M切換器1915，該切換器將把任一輸入切換至任一輸出。在圖19中，天線(諸如，第一天線1911及第二天線1912)與其他組件穿插在一起。在一實施例中，天線(諸如，第一天線1911及第二天線1912)與一OLED顯示器上之OLED組件穿插在一起。如上，N×M切換器1915然後連接至一類比轉數位轉換器(ADC)輸入1916及數位轉類比輸出轉換器(DAC)1918，該輸入及該輸出可操作地連接至一信號處理器1920，該信號處理器經組態以產生並傳輸所需正交信號，且接收並處理傳入信號。在此組態中，天線中之任一者可個別地使用或可與其他天線組合。
由於一OLED之規模可需要太小或效率太低而不實用之天線，因此在一實施例中，天線可較大。轉至圖20，展示包括天線(諸如，第一天線2011及第二天線2012)之一陣列之一實施例，每一天線個別地連接至一N×M切換器2015，該切換器將把任一輸入切換至任一輸出。在圖20中，天線(諸如，第一天線2011及第二天線2012)與其他組件穿插在一起。在一實施例中，天線(諸如，第一天線2011及第二天線2012)與一OLED顯示器上之OLED組件之穿插在一起。如上，N×M切換器2015然後連接至一類比轉數位轉換器(ADC)輸入2016及數位轉類比輸出轉換器(DAC)2018 ，該輸入及該輸出可操作地連接至一信號處理器2020，該信號處理器經組態以產生並傳輸所需正交信號，且接收並處理傳入信號。在此組態中，天線中之任一者可個別地使用或可與其他天線組合。以一類似OLED組態提供由第一天線2011及第二天線2012製成之實質上較大天線。
在一實施例中，天線可被擺置於一單個層(例如，一撓性材料層)上。在一實施例中，天線可被擺置於多個層上，例如，在一或多個撓性材料件之一側或兩側上。在一實施例中，某些或所有天線及某些導體可被擺置於同一層上，而其他導體及任何剩餘天線則係處於一單獨層(例如，單獨基板或同一基板之單獨側)上。在一實施例中，天線或導體(術語天線及導體可互換地使用)可嵌入至一基板(例如，塑膠、布或橡膠)中。在一實施例中，天線或導體可係放置於一基板(例如，塑膠、布或橡膠)之表面上。在一實施例中，某些天線或導體嵌入至一基板中，而其他天線或導體則係處於基板之表面上。在一實施例中，天線或導體係部署在一撓性基板上。在一實施例中，天線或導體係部署在一撓性基板上，使得可偵測基板之相反定向中的變形及改變。
轉至圖21，根據一實施例來展示一帶2100。在一實施例中，帶2100係撓性的。在一實施例中，帶2100經設計以佩戴在身體上。在一實施例中，帶2100經設計以佩戴在手腕或手掌上。在一實施例中，帶2100經設計以佩戴在脖子、腿、腳踝、手臂、胸部或身體的其他部位上。在一實施例中，帶2100被倂入至一可穿戴物品(例如，襯衫、褲子、內衣、手套)中。在一實施例中，帶2100具有一內部分及一外部分。在一實施例中，帶2100具有一內部分、一外部分，及一邊緣。
在一實施例中，天線(諸如，第一天線2111及第二天線2112)被放置於帶2100之內部分上。在一實施例中，天線(諸如，第一天線2111及第二天線2112)被放置於內表面上、可被組態為傳輸天線或接收天線。在一實施例中，隔離器(其可係充當隔離器之經伸長天線)係部署於其他天線之一或多個群組之間。在一實施例中，位於帶之內部分上的天線及充當隔離器的天線經組態以在帶2100被佩戴時與皮膚歐姆接觸。在一實施例中，位於帶2100之內部分上的天線及充當隔離器的天線經組態以在帶2100被佩戴時不與皮膚歐姆接觸，而是相當靠近皮膚。在一實施例中，位於帶2100之內部分上的天線及充當隔離器的天線經組態以在帶2100被佩戴時與皮膚相距一距離。在一實施例中，一介電材料係介於皮膚與天線及充當隔離器的天線之間。
在一實施例中，天線(諸如，第一天線2111及第二天線2112)放置於邊緣處及/或外表面上(未展示)。放置於邊緣及/或外表面上之天線可組態為接收天線且用作信號注入接收天線。放置於邊緣及/或外表面上之天線可組態為傳輸天線，且可用於(如此處所闡述)隔離或用以在傳輸天線與一接收天線之間形成可用於偵測觸控/懸停之場。
在一實施例中，使用充當貼附至一可變形基板之N×M傳輸天線與接收天線矩陣之一天線矩陣，可依據此等傳輸天線與接收天線之間的相對距離及/或定向而對基板之形狀進行模型化。在一實施例中，壓縮、延伸或其他表面變形致使天線之間的定向改變。在一實施例中，壓縮、延伸或其他表面變形致使天線之間的距離改變。在一實施例中，天線之間的距離及/或定向可因引入至基板之應變或其他力而改變。
返回至圖12、圖13及圖14，舉例而言，沿著一水平軸線之全域延伸將改變第一天線1211、1311、1411與第二天線1212、1312、1412之間的距離及/或定向。類似地，局域變形(亦即，突出)將產生第一天線1211、1311、1411與第二天線1212、1312、1412之間的定向之一改變。在一實施例中，局域變形將導致天線定向之改變。在一實施例中，在已知(或可估計)天線場型之放置及基板性質(例如，彈性模數)之情況下，由變化之天線定向產生之信號改變可用作量測之基礎以對表面變形及形狀進行模型化。
在一實施例中，手指關節及手移動期間之皮膚變形之改變可作為佩戴在手腕或手掌上之一帶中之天線之間的相對定向改變而感測。在一實施例中，天線可經分層隨皮膚而改變可變形表面接收天線與傳輸天線之參考定向，從而允許對基於手及手指之運動之特徵而產生的皮膚之不同程度之變形進行模型化。
轉至圖22，展示根據本發明之一項實施例之一感測器組態之一高階示意圖。展示複數個列導體2211及複數個行導體，其中天線2213穿插在複數個列導體2211與複數個行導體2212之間。在一實施例中，可屏蔽之複數個天線2213散置於複數個列導體2211與複數個行導體2212之一矩陣中。在一實施例中，可屏蔽之天線2213中之每一者可用作傳輸天線、接收天線或接地。在一實施例中，在使用時，屏蔽物可係平坦的或(舉例而言)被一矩形隔離天線包圍，諸如圖5中所展示。在一實施例中，導體矩陣之正交群組分別用作接收天線及傳輸天線。在一實施例中，用於傳輸之導體可用於隔離(例如，用於相對於一注入信號而隔離接收天線)，且可使寬度變化。在一實施例中，導體矩陣在一個軸線上包含接收導體且在另一軸線上包含接收導體及傳輸導體兩者。在一實施例中，導體矩陣在每一軸線上皆包含接收導體及傳輸導體。
圖23-25展示根據一實施例之倂入有一感測器之一帶2300之各種視圖。在一實施例中，如所圖解說明，可存在各種感測區。舉例而言，在圖24中，帶2300之頂部部分2310可包含接收天線或傳輸天線。在圖25中，一內部部分2320可包含接收天線或傳輸天線。在一實施例中，內部部分2320及頂部部分2310兩者皆可包含接收天線或傳輸天線。在一實施例中，內部部分2320可包含一注入傳輸天線。
圖26圖解說明天線之間採用幾何分離之一實施例。在該實施例中展示，(在側視圖中)在一或多個天線(其係充當傳輸天線之第二天線2612)之頂部上方存在天線(其係充當接收天線之第一天線2611)之一圓頂。在一傳統電容式感測器中，一矩陣由傳輸信號之列導體及接收信號之行導體形成，且「觸控」依據在節點(亦即，一列導體與行導體交叉處)處之互動而偵測。在一實施例中，第一天線2611及第二天線2612充當接收天線及傳輸天線，且並行延續。充當接收天線之多個第一天線2611與充當傳輸天線之第二天線2612中之每一者互動。在圖26中所展示之實施例中，第一天線在第二天線2612上方形成一圓頂。在一實施例中，第一天線環繞第二天線。在一實施例中，第一天線及第二天線相對於彼此係隨機分佈。
參考圖27，在一實施例中，為第一天線2711及第二天線2712之天線充當接收天線及一傳輸天線，且並行延續(圖27正展示第一天線2711及第二天線2712之一側視圖)。充當接收天線之多個第一天線2711與充當一傳輸天線之第二天線2712互動。在一實施例中，第一天線環繞第二天線。在一實施例中，第一天線及第二天線相對於彼此係隨機分佈。
在一實施例中，天線(諸如，第一天線及第二天線)充當分散之接收點及傳輸點。在一實施例中，為一分散式點狀接收天線之一天線與為多個點狀傳輸天線之天線互動。在一實施例中，為多個分散式點狀接收天線之天線與為一點狀傳輸天線之一天線互動。在一實施例中，為多個分散式點狀接收天線之天線與為多個分散式點狀傳輸天線之天線互動。在一實施例中，為點狀接收天線之天線與為傳輸導體之天線一起使用；且在一實施例中，為點狀傳輸天線之天線與為接收導體之天線一起使用。
圖28展示上面放置有傳輸天線2812之一手。能夠接收自傳輸天線2812傳輸之信號之接收天線可位於其他地方。在一實施例中，接收天線位於同一手上。在一實施例中，接收天線位於另一手上。在一實施例中，接收天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，接收天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖29展示上面放置有一傳輸天線2912之一手。能夠接收自傳輸天線2912傳輸之信號之接收天線可位於其他地方。在一實施例中，接收天線位於同一手上。在一實施例中，接收天線位於另一手上。在一實施例中，接收天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，接收天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖30展示放置於一手上之第一天線3011及第二天線3012之一實施例。第一天線3011及第二天線3012位於手上之不同位置處。第一天線3011可充當接收天線且第二天線3012可充當傳輸天線。在一實施例中，天線之角色可取決於系統之需要而變化(例如，第一天線3011在不同時段充當一接收天線或一傳輸天線)。
圖31展示上面放置有接收天線3111之一手。能夠傳輸能夠被接收天線3111接收之信號之傳輸天線可位於其他地方。在一實施例中，傳輸天線位於同一手上。在一實施例中，傳輸天線位於另一手上。在一實施例中，傳輸天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，傳輸天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖32展示放置於一手上之傳輸天線3212之另一實施例。能夠接收自傳輸天線3212傳輸之信號之接收天線可位於其他地方。在一實施例中，接收天線位於同一手上。在一實施例中，接收天線位於另一手上。在一實施例中，接收天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，接收天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖33展示放置於一手上之傳輸天線3312之另一實施例。能夠接收自傳輸天線3312傳輸之信號之接收天線可位於其他地方。在一實施例中，接收天線位於同一手上。在一實施例中，接收天線位於另一手上。在一實施例中，接收天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，接收天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖34展示一帶3400之另一實施例，該帶包含具有至少一個傳輸天線3412之一區域及具有至少一個接收天線3411之一區域。在一實施例中，該等區域位於帶3400之其他區處。
圖35展示一帶3500之另一實施例，該帶包含具有位於手掌區中之接收天線3511之一區域。在一實施例中，接收天線3511可位於帶3500之其他區處。
圖36展示上面放置有接收天線3611之一手。能夠傳輸能夠被接收天線3611接收之信號之傳輸天線可位於其他地方。在一實施例中，傳輸天線位於同一手上。在一實施例中，傳輸天線位於另一手上。在一實施例中，傳輸天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，傳輸天線位於與身體相距一距離之某個地方。
圖37展示放置於一手上之傳輸天線3712之另一實施例。能夠接收自傳輸天線3712傳輸之信號之接收天線可位於其他地方。在一實施例中，接收天線位於同一手上。在一實施例中，接收天線位於另一手上。在一實施例中，接收天線位於身體上之其他地方。在一實施例中，接收天線位於與身體相距一距離之某個地方。
本發明之一實施例可係一種感測器系統。該感測器系統可包括：一第一信號源，其經調適以產生一第一天線上之一第一信號，其中該所產生第一信號進一步注入至一對象中；複數個第二天線，其中該複數個第二天線中之每一者經調適以接收自該第一信號源產生之該第一信號；一信號處理器，其經調適以獲取該複數個第二天線中之每一者上所接收之該第一信號之一量測值以便判定一觸控事件；且其中該第一天線接近於該複數個第二天線而定位，其中該第一天線位於該複數個第二天線中之至少兩者之間，其中該第一天線經調適以減輕在該第一天線上之該第一信號之產生期間及在該第一信號進一步注入至該對象中時該對象對該觸控事件之干擾。
本發明之又一實施例可係一種感測器系統。該感測器系統可包括：一第一信號源，其經調適以產生一第一信號；一第一天線，其中該第一信號源所產生之該第一信號由該第一天線傳輸；複數個第二天線，其中該複數個第二天線中之每一者經調適以接收自該第一天線傳輸之該第一信號；一信號處理器，其經調適以獲取該複數個第二天線中之每一者上所接收之該第一信號之一量測值以便判定一觸控事件；且該第一天線接近於該複數個第二天線而定位，其中該第一天線位於該複數個第二天線中之至少兩者之間，其中該第一天線經調適以減小在來自該第一信號源之該第一信號之傳輸期間該複數個第二天線中之該至少兩者中之一者上之該第一信號之該量測值對該複數個第二天線中之該至少兩者中之另一者之一影響。
本發明之又一實施例可係一種感測器系統。該感測器系統可包括複數個第一天線；複數個第二天線，其與該複數個第一天線一起被配置成一矩陣陣列；一信號產生器，其可操作地連接至該複數個第一天線，該信號產生器經調適以產生複數個信號，該複數個信號進一步自該複數個第一天線中之每一者傳輸，其中自該複數個第一天線中之每一者傳輸之該複數個信號中之每一者相對於自該複數個第一天線中之每一者傳輸之每一其他信號係頻率正交的；及一信號處理器，其可操作地連接至該複數個第二天線，該信號處理器經調適以處理該複數個第二天線所接收之信號，其中處理該複數個第二天線所接收之該等信號之量測值係用於判定觸控事件。
本發明之又一實施例係一種裝置。該裝置包括：複數個第一天線；複數個第二天線，其接近於該複數個第一天線而定位，其中該複數個第二天線及該複數個第一天線可操作地連接至一撓性基板；一信號產生器，其可操作地連接至該複數個第一天線，該信號產生器經調適以產生複數個信號，該複數個信號進一步自該複數個第一天線中之每一者傳輸，其中自該複數個第一天線中之每一者傳輸之該複數個信號中之每一者相對於自該複數個第一天線中之每一者傳輸之每一其他信號係頻率正交的；及一信號處理器，其可操作地連接至該複數個第二天線，該信號處理器經調適以處理該複數個第二天線所接收之信號，其中處理該複數個第二天線所接收之該等信號之量測值係用於判定觸控事件。
儘管已參考附圖全面地闡述實例，但應注意，熟習此項技術者將明瞭各種改變及修改。此等改變及修改應被理解為包含在如由所附申請專利範圍所定義之各種實例之範疇內。
10‧‧‧手持式控制器/控制器
30‧‧‧感測器
31‧‧‧接收天線
32‧‧‧隔離天線
40‧‧‧感測器
41‧‧‧接收天線/第一接收天線/第二接收天線
42‧‧‧隔離天線/第二隔離天線
51‧‧‧接收天線/經隔離接收天線
52‧‧‧隔離天線
70‧‧‧感測器
75‧‧‧經重構指向手指/經重構指向手指
76‧‧‧螢幕
101‧‧‧天線
102‧‧‧隔離器天線
1101‧‧‧第一天線
1102‧‧‧第二天線
1201‧‧‧第一天線
1202‧‧‧第二天線
1301‧‧‧第一天線
1302‧‧‧第二天線
1401‧‧‧第一天線
1402‧‧‧第二天線
1501‧‧‧第一天線
1502‧‧‧第二天線
1601‧‧‧第一天線
1602‧‧‧第二天線
1701‧‧‧第一天線
1702‧‧‧第二天線
1811‧‧‧第一天線
1812‧‧‧第二天線
1815‧‧‧N×M切換器
1816‧‧‧類比轉數位輸入
1818‧‧‧數位轉類比輸出
1820‧‧‧信號處理器
1911‧‧‧第一天線
1912‧‧‧第二天線
1915‧‧‧N×M切換器
1916‧‧‧類比轉數位輸入
1918‧‧‧數位轉類比輸出
1920‧‧‧信號處理器
2011‧‧‧第一天線
2012‧‧‧第二天線
2015‧‧‧N×M切換器
2016‧‧‧類比轉數位輸入
2018‧‧‧數位轉類比輸出
2020‧‧‧信號處理器
2100‧‧‧帶
2111‧‧‧第一天線
2112‧‧‧第二天線/第二元件
2211‧‧‧列導體
2212‧‧‧行導體
2213‧‧‧天線
2300‧‧‧帶
2310‧‧‧頂部部分
2320‧‧‧內部部分
2611‧‧‧第一天線
2612‧‧‧第二天線
2711‧‧‧第一天線
2712‧‧‧第二天線
2812‧‧‧傳輸天線
2912‧‧‧傳輸天線
3011‧‧‧第一天線
3012‧‧‧第二天線
3111‧‧‧接收天線
3212‧‧‧傳輸天線
3312‧‧‧傳輸天線
3400‧‧‧帶
3412‧‧‧傳輸天線
3500‧‧‧帶
3511‧‧‧接收天線
3611‧‧‧接收天線
3712‧‧‧傳輸天線
自以下實施例之更特定說明(如附圖中所圖解說明)將明瞭本發明之前述內容及其他目標、特徵及優點，其中遍及各個視圖之參考字符係指相同部分。圖式未必按比例繪製，而是將重點放在圖解說明所揭示實施例之原理上。
圖1展示一手持式控制器之一圖解，該手持式控制器可用於對持有控制器之一手之移動及位置進行模型化。
圖2係圖解說明可結合圖1中所展示之手持式控制器一起使用之一撓性感測器薄片之一高階圖式。
圖3展示線隔離之一實施例。
圖4展示L隔離之一實施例。
圖5展示方塊(box)隔離之一實施例。
圖6展示方塊隔離之另一實施例。
圖7展示演示在無隔離之情況下一感測器上之手指之效應之一測試組態。
圖8展示演示在具有一隔離器之情況下一感測器上之手指之隔離效應之一測試組態。
圖9展示演示在具有一隔離器之情況下一感測器上之手指之隔離效應之一測試組態之另一視圖。
圖10展示根據本發明之一項實施例之一感測器元件陣列。
圖11展示根據本發明之另一實施例之一感測器元件陣列。
圖12展示根據本發明之又一實施例之一感測器元件陣列。
圖13展示根據本發明之另一實施例之一感測器元件陣列。
圖14展示根據本發明之又一實施例之一感測器元件陣列。
圖15展示根據本發明之再一實施例之一感測器元件陣列。
圖16展示根據本發明之再一實施例之一感測器元件陣列。
圖17展示根據本發明之再一實施例之一感測器元件陣列。
圖18展示根據本發明之一實施例之一懸停感測器之一例示性實施例。
圖19展示根據本發明之再一實施例之具有懸停感測器陣列之一OLED面板之一例示性實施例。
圖20展示根據本發明之又一實施例之具有懸停感測器陣列之一OLED面板之另一例示性實施例。
圖21圖解說明根據本發明之一實施例之具有感測器元件之一帶。
圖22係根據本發明之一項實施例之一感測器組態之一高階示意圖。
圖23展示根據本發明之一項實施例之倂入有一感測器之一帶之視圖。
圖24展示根據本發明之一實施例之倂入有感測器之帶之另一視圖。
圖25展示根據本發明之一實施例之倂入有感測器之帶之另一視圖。
圖26展示以垂直於手指運動平面之線配置之複數個接收線。
圖27展示複數個接收線及一注入源。
圖28展示上面放置有傳輸天線之一手。
圖29展示上面放置有傳輸天線之一手。
圖30展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之一實施例。
圖31展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖32展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖33展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖34展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖35展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖36展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。
圖37展示根據本發明做出的放置於一手上之天線之另一實施例。

Claims (20)

  1. 一種感測器系統，其包括： 一第一信號源，其經調適以在一第一天線上產生一第一信號，其中該所產生第一信號被進一步注入至一對象中； 複數個第二天線，其中該複數個第二天線中之每一者經調適以接收自該第一信號源產生之該第一信號； 一信號處理器，其經調適以獲取在該複數個第二天線中之每一者上所接收之該第一信號之一量測值，以便判定一觸控事件；且 其中該第一天線係接近於該複數個第二天線而定位，其中該第一天線位於該複數個第二天線中之至少兩者之間，其中該第一天線經調適以減輕在於該第一天線上產生該第一信號期間及在該第一信號進一步注入至該對象中時該對象對該觸控事件的干擾。
  2. 如請求項1之感測器系統，其中該第一信號源經可操作地連接至該第一天線，且其中該第一信號源經調適以將該第一信號注入至一對象中。
  3. 如請求項2之感測器系統，進一步包括一第三天線，其中該第三天線經操作地連接至一接地源。
  4. 如請求項1之感測器系統，其中該第一天線經可操作地連接至一接地源。
  5. 如請求項1之感測器系統，其中該第一天線經形成為在該複數個第二天線之間延伸之一條帶。
  6. 如請求項1之感測器系統，其中該第一天線經形成為在該複數個第二天線之間延伸之一L形狀。
  7. 如請求項1之感測器系統，其中該第一天線形成自該複數個第二天線中之至少另一者環繞該複數個第二天線中之至少一者之一矩形。
  8. 如請求項1之感測器系統，其中該複數個第二天線中之每一者係點狀天線。
  9. 如請求項1之感測器系統，其中該第一天線係複數個第一天線中之一者，其中該複數個第一天線中之每一者位於該複數個第二天線中之至少兩者之間。
  10. 如請求項9之感測器系統，其中該複數個第一天線中之每一者係點狀天線。
  11. 如請求項9之感測器系統，其中該複數個第一天線中之每一者係位於一對以上之該複數個第二天線之間。
  12. 一種感測器系統，其包括： 一第一信號源，其經調適以產生一第一信號； 一第一天線，其中由該第一信號源產生之該第一信號係由該第一天線傳輸； 複數個第二天線，其中該複數個第二天線中之每一者經調適以接收自該第一天線傳輸之該第一信號； 一信號處理器，其經調適以獲取在該複數個第二天線中之每一者上所接收之該第一信號之一量測值，以便判定一觸控事件；且 其中該第一天線係接近於該複數個第二天線而定位，其中該第一天線係位於該複數個第二天線中之至少兩者之間，其中該第一天線經調適以減小在來自該第一信號源之該第一信號之傳輸期間於該複數個第二天線中之該至少兩者中之一者上之該第一信號之該量測值對該複數個第二天線中之該至少兩者中之另一者之一影響。
  13. 如請求項12之感測器系統，其中該第一信號源經可操作地連接至該第一天線，且其中該第一信號源進一步經調適以將該第一信號注入至一對象中。
  14. 如請求項13之感測器系統，進一步包括一第三天線，其中該第三天線經操作地連接至一接地源。
  15. 如請求項12之感測器系統，其中該第一天線經可操作地連接至一接地源。
  16. 如請求項12之感測器系統，其中該第一天線經形成為在該複數個第二天線之間延伸之一條帶。
  17. 如請求項12之感測器系統，其中該第一天線經形成為在該複數個第二天線之間延伸之一L形狀。
  18. 如請求項12之感測器系統，其中該第一天線形成自該複數個第二天線中之至少另一者環繞該複數個第二天線中之至少一者之一矩形。
  19. 如請求項12之感測器系統，其中該複數個第二天線中之每一者係點狀天線。
  20. 如請求項12之感測器系統，其中該第一天線係複數個第一天線中之一者，其中該複數個第一天線中之每一者係位於該複數個第二天線中之至少兩者之間。
TW108102150A 2018-01-19 2019-01-19 具有接收隔離之矩陣感測器 TWI706293B (zh)

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