CN105579943A - 用于集成设备的同时显示更新和电容感测 - Google Patents

Abstract

实施例总体上提供了一种具有集成显示器的输入设备，所述集成显示器与将显示信号驱动到显示电极上并行地在传感器电极上驱动电容感测信号。为了减轻两个信号之间的干扰，输入设备将（例如，电容感测周期的）电容感测信号的频率同步到当执行显示更新时所使用的行速率。另外，输入设备可以将电容感测信号与诸如电压转变、电荷共享事件等之类的显示信号中的周期性噪声事件相位对准。输入设备可以通过响应于电容感测信号的改变的频率调节显示信号的定时来维持显示更新与电容感测的同步。

Description

用于集成设备的同时显示更新和电容感测

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于并行执行电容感测和显示更新的方法和装置，并且更具体地涉及将电容感测信号同步到在更新显示时所使用的行速率（linerate）。

背景技术

包括接近传感器设备（通常还称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛地用在各种电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面来区分的感测区，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。接近传感器设备可以用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作用于较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中或者在其外围的不透明触摸板）。接近传感器设备还常常被用在较小计算系统（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中。

发明内容

本文中所描述的一个实施例是一种输入设备，其包括多个显示电极、多个传感器电极显示器、以及耦合到多个传感器电极和显示电极的处理系统。该处理系统被配置成将电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上并且将显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示。此外，在至少某个时间段内并行驱动电容感测信号和显示信号，并且将电容感测信号的频率同步到显示模块在更新显示时所使用的行速率。

本文中所描述的另一实施例是一种处理系统，其包括被配置成将电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上的感测模块和被配置成将显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示的显示模块。而且，在至少某个时间段内并行驱动电容感测信号和显示信号，并且将电容感测信号的频率同步到显示模块在更新显示时所使用的行速率。

本文中所描述的另一实施例是一种方法，其将电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上并且将用于更新显示的显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上。此外，在至少某个时间段内并行驱动电容感测信号和显示信号，并且将电容感测信号的频率同步到在更新显示时所使用的行速率。

附图说明

为了本发明的以上记载的特征能够被详细地理解所用的方式，可以通过参考实施例来得到以上简要地概述的本发明的更详细的描述，所述实施例中的一些实施例在附图中图示。然而，要注意的是，由于本发明可以容许其它同样有效的实施例，所以附图仅图示本发明的典型实施例，并且因此将不被认为限制其范围。

图1是根据本文中所描述的一个实施例的示例性输入设备的框图。

图2A-2B图示了根据本文中所描述的实施例的感测元件或电容感测像素的示例性图案的部分。

图3是根据本文中所描述的一个实施例的显示设备的示意性框图。

图4图示了根据本文中所描述的一个实施例的用于更新显示设备中的源极线的系统。

图5A-5D图示了根据本文中所描述的实施例的用于显示设备的反转（inversion）方案。

图6A-6B图示了根据本文中所描述的实施例的用于将电容感测与显示更新同步的时序图。

图7图示了根据本文中所描述的一个实施例的将电容感测与激活的栅极线空间分离。

图8A-8D图示了根据本文中所描述的实施例的在与激活的栅极线空间分离的显示器的部分中执行电容感测。

图9图示了根据本文中所描述的一个实施例的用于并行执行电容感测和显示更新的方法。

图10图示了根据本文中所描述的实施例的用于将电容感测与显示更新同步的时序图600。

图11是图示了根据本文中所公开的一个实施例的针对电容感测的噪声敏感性的图700。

图12图示了根据一个实施例的针对显示帧的时序图。

图13是根据一个实施例的用于针对经同步的显示更新和电容感测进行频移的方法。

为了便于理解，已经在可能的情况下使用了相同的附图标记来标明为附图所共有的相同的元件。要预期到的是，在没有特定记载的情况下在一个实施例中公开的元件可以被有益地用在其它实施例上。在此引用的附图不应当被理解为按照比例绘制，除非特别说明。此外，为了呈现和解释的清楚性，附图常常被简化并且细节或组件被省略。附图和讨论用来解释以下所讨论的原理，其中相似的标记表示相似的元件。

具体实施方式

以下详细描述在本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明或本发明的应用和用途。此外，不存在被前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中呈现的任何明示的或暗示的理论所约束的意图。

本技术的各种实施例提供了输入设备和用于改进可用性的方法。

集成显示器（即，除了提供电容感测区之外还输出图像的显示器）中的电容感测具有许多挑战，包括布线和信号稳定（settling），其可能引起电容感测性能的恶化（例如，较低的信噪比或SNR）或显示性能的恶化（例如，靠近传感器电极的可见伪像）。例如，集成显示器中的像素的选择和更新可能在电学上与受输入对象影响的电荷耦合的精确测量干扰。一种解决方案是使显示更新稳定时间与触摸感测更新稳定时间不重叠。这样做防止电容触摸感测的电学调制（或阻抗的改变）影响显示像素中的电压或电流（例如，当源极驱动器通过栅极线选择而耦合到像素时），尤其是在管线化显示更新中。然而，允许同时电容感测和显示更新能够提供显著改进的性能和/或减少面板要求。这些改进是由于能够执行电容感测和显示更新这两者的显著增加的时间所致。同时显示更新和电容感测能够通过选择电容感测信号和显示信号的适当的更新频率、相位和/或位置来实现。

在一个实施例中，具有集成显示器的输入设备与将显示信号驱动到显示电极上并行地在传感器电极上驱动电容感测信号（例如，用于执行绝对电容感测和/或跨电容感测的信号）。为了减轻两个信号之间的干扰，输入设备将电容感测信号的频率同步到在执行显示更新时（即，集成显示器用于更新像素行的时间段）所使用的行速率。在一个示例中，电容感测周期包括均包含两个半周期的多个感测周期。半周期的时间段可以与行速率同步。

另外，在一个实施例中，输入设备可以使电容感测信号与诸如电压转变、电荷共享事件等之类的显示信号中的周期性噪声事件相位对准。在一个示例中，输入设备可以使与电容感测信号相关联的重置时段对准到显示信号中发生的周期性噪声事件。以此方式，由传感器电极上的噪声事件生成的任何噪声被忽略。通过使电容感测信号和显示信号同步和相位对准，在对电容感测信号进行采样和滤波时，输入设备可以防止噪声事件指示电容的改变（其可能被误解释为由最接近于集成显示器的输入对象引起）。

在另一实施例中，输入设备可以在与当前激活的显示电极空间分离的传感器电极上执行电容感测。在更新显示时，输入设备可以通过激活相应的栅极线来连续地光栅扫描通过每一行。为了避免栅极线上的信号与传感器电极上的电容感测信号之间的干扰，输入设备可以在与其中设备当前正在更新像素的激活的栅极线空间分离的传感器电极上执行电容感测。此外，输入设备可以通过如上所述使电容感测信号同步和相位对准到显示信号来减轻传感器电极与其它显示电极（例如，诸如源极线之类的与激活的栅极线不同的显示电极或Vcom电极）之间的干扰。

其它实施例总体上包括用于针对经同步的显示更新和电容感测将电容感测信号和显示信号频移的方法、输入设备和处理系统。输入设备将显示信号驱动到至少一个显示电极上以用于更新显示。输入设备还将具有第一频率的第一电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上，其中该第一频率被同步到该显示信号。输入设备还将具有第二频率的第二电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上，其中该第一频率和该第二频率不同。调节显示信号的定时以维持与第二电容感测信号的同步，并且在至少某个时间段内并行驱动多个电容感测信号中的每一个和显示信号。

为了改进电容感测性能，输入设备可以将电容感测信号的相位和频率同步到显示信号以便减轻源极线与传感器电极之间的噪声。为了避免干扰噪声源，输入设备可以调节电容感测信号的频率。输入设备可以对应地调节显示信号的定时以便维持同步，并且由此维持对电容感测性能的益处。

图1是根据本文中所呈现的一个实施例的示例性输入设备100的框图。在各种实施例中，输入设备100包括感测设备并且可选地包括显示设备（未示出）。在其它实施例中，输入设备100包括具有诸如电容感测设备之类的集成感测设备的显示设备。输入设备100可以被配置成向电子系统150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”）宽泛地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如台式计算机、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）。附加示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备100和分离的操纵杆或按键开关的物理键盘。电子系统的另外的示例包括外围设备，诸如数据输入设备（包括遥控装置和鼠标）、以及数据输出设备（包括显示屏和打印机）。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等）。其它示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）、以及媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、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设备或从设备。

输入设备100能够被实现为电子系统150的物理部分，或者能够与电子系统150在物理上分离。在适当的情况下，输入设备100可以使用以下各项中的任何一项或多项来与电子系统150的部分通信：总线、网络和其它有线或无线互连件。示例包括I²C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF和IRDA。

在图1中，将输入设备100示出为被配置成在感测区120中感测由一个或多个输入对象140提供的输入的接近传感器设备（常常还称为“触摸板”或“触摸传感器设备”）。示例输入对象包括手指和触针，如图1中所示。

感测区120涵盖输入设备100上方、后方、周围、其中和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（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、形状和位置可以因实施例而很大地不同。在一些实施例中，感测区120从输入设备100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直到信噪比阻碍充分精确的对象检测。在各种实施例中，该感测区120沿特定方向延伸到的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或更多，并且可以随所使用的感测技术的类型和所期望的精度而显著地变化。因此，一些实施例感测输入，其包括没有与输入设备100的任何表面的接触、与输入设备100的输入表面（例如，触摸表面）的接触、与耦合有某个量的施加力或压力的输入设备100的输入表面的接触和/或其组合。在各种实施例中，输入表面可以由传感器电极位于其中的壳体的表面、由应用在传感器电极或任何壳体之上的面板等提供。在一些实施例中，感测区120在被投影到输入设备100的输入表面上时具有矩形形状。

输入设备100可以利用传感器组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121。作为若干个非限制性示例，输入设备100可以使用电容技术、弹性技术、电阻技术、电感技术、磁性技术、声学技术、超声技术和/或光学技术。

一些实现方式被配置成提供横跨一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现方式被配置成提供沿着特定轴或平面的输入投影。

在输入设备100的一些电阻实现方式中，柔性且导电第一层通过一个或多个间隔物元件与导电第二层分离。在操作期间，跨越多层创建一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可以使其充分弯曲以创建多层之间的电接触，产生反映多层之间的（一个或多个）接触点的电压输出。这些电压输出可以被用于确定位置信息。

在输入设备100的一些电感实现方式中，一个或多个感测元件121检测由谐振线圈或线圈对感应出的回路电流。电流的幅度、相位和频率的某个组合然后可以被用于确定位置信息。

在输入设备100的一些电容实现方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的改变，并且产生电容耦合的可检测改变，其可以作为电压、电流等的改变而被检测。

一些电容实现方式利用电容感测元件121的阵列或其它规则或非规则图案来创建电场。在一些电容实现方式中，分离感测元件121可以欧姆地耦合在一起以形成更大的传感器电极。一些电容实现方式利用电阻片，其可以是电阻均匀的。尽管未示出，但是感测元件121可以是包括一个或多个传感器或其它电极的电容感测像素。

一些电容实现方式利用基于传感器电极与输入对象之间的电容耦合的改变的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，靠近传感器电极的输入对象改变靠近传感器电极的电场，因此改变所测量的电容耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过关于参考电压（例如，系统接地）调制传感器电极和通过检测传感器电极与输入对象之间的电容耦合来进行操作。

一些电容实现方式利用基于传感器电极之间的电容耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。电容耦合的改变可以在两个不同感测元件121中的传感器电极之间或者在相同感测元件121中的两个不同传感器电极之间。在各种实施例中，靠近传感器电极的输入对象改变传感器电极之间的电场，因此改变所测量的电容耦合。在一个实现方式中，跨电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极（也就是“发射器电极”）与一个或多个接收器传感器电极（也就是“接收器电极”）之间的电容耦合而进行操作。可以相对于参考电压（例如，系统接地）调制发射器传感器电极以发射发射器信号。接收器传感器电极可以相对于参考电压保持基本恒定以促进作为结果的信号的接收。作为结果的信号可以包括对应于一个或多个发射器信号和/或一个或多个环境干扰源（例如，其它电磁信号）的（一种或多种）影响。传感器电极可以是专用的发射器电极或接收器电极，或者可以被配置成既发射又接收。

在图1中，处理系统110被示出为输入设备100的部分。处理系统110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包括一个或多个集成电路（IC）和/或其它电路组件中的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置成利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路和/或被配置成利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。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，将构成处理系统110的组件定位在一起，诸如靠近输入设备100的（一个或多个）感测元件121。在其它实施例中，处理系统110的组件与接近于输入设备100的（一个或多个）感测元件的一个或多个组件和其它位置的一个或多个组件在物理上分离。例如，输入设备100可以是耦合到台式计算机的外围设备，并且处理系统110可以包括被配置成在台式计算机的中央处理单元上运行的软件以及与该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）。作为另一示例，输入设备100可以在物理上集成在电话中，并且处理系统110可以包括作为电话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。

处理系统110可以被实现为处理处理系统110的不同功能的模块集合。每一个模块可以包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件的硬件操作模块、用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据的数据处理模块、以及用于报告信息的报告模块。另外的示例模块包括被配置成操作（一个或多个）感测元件以检测输入的传感器操作模块、被配置成识别诸如模式改变手势之类的手势的识别模块、以及用于改变操作模式的模式改变模块。

在一些实施例中，处理系统110通过引起一个或多个动作而直接响应于感测区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GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分（例如，向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的分离中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110接收的信息以作用于用户输入，诸如促进完整范围的动作，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可以对从传感器电极获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可以执行滤波或其它信号调整。作为又一示例，处理系统110可以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。作为又另外的示例，处理系统110可以确定位置信息、识别作为命令的输入、识别笔迹等。

如本文中所使用的“位置信息”宽泛地涵盖绝对位置、相对位置、速度、加速度和其它类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的示例包括空间信息的其它表示。还可以确定和/或存储关于一个或多个类型的位置信息的历史数据，包括例如随时间追踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，利用由处理系统110或由某个其它处理系统操作的附加输入组件来实现输入设备100。这些附加输入组件可以提供用于感测区120中的输入的冗余功能性或某个其它功能性。图1示出了能够被用于促进使用输入设备100来选择项目的靠近感测区120的按钮130。其它类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反地，在一些实施例中，可以不利用其它输入组件来实现输入设备100。

在一些实施例中，输入设备100包括触摸屏界面，并且感测区120重叠显示设备101的显示屏的激活区域的至少一部分。例如，输入设备100可以包括重叠显示屏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）、等离子体、电致发光（EL）、电润湿、微机电系统（MEMS）或其它显示技术。输入设备100和显示设备101可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电学组件中的一些以用于显示和感测。作为另一示例，显示设备101可以由处理系统110部分或全部地操作。

应当理解的是，虽然在全功能装置的上下文中描述了本技术的许多实施例，但是本技术的机制能够以各种形式作为程序产品（例如，软件）被分配。例如，本技术的机制可以被实现和分配为电子处理器可读的信息承载介质（例如，处理系统110可读的非瞬态计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本技术的实施例同样适用，不管被用于执行分配的介质的特定类型如何。非瞬态、电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可以基于闪速、光学、磁性、全息或任何其它存储技术。

图2A图示了根据一些实施例的被配置成在与图案相关联的感测区120中进行感测的感测元件的示例性图案的部分。为了图示和描述的清楚性，图2A示出了按照简单矩形图案的感测元件，并且未示出各种组件。感测元件的该图案包括第一多个传感器电极160（160-1,160-2,160-3,……160-n）和设置在多个发射器电极160之上的第二多个传感器电极170（170-1,170-2,170-3,……170-n）。在一个实施例中，感测元件的该图案包括多个发射器电极160（160-1,160-2,160-3,……160-n）和设置在多个发射器电极160之上的多个接收器电极170（170-1,170-2,170-3,……170-n）。在另一实施例中，第一多个传感器电极可以被配置成发射和接收并且第二多个传感器电极也可以被配置成发射和接收。

发射器电极160和接收器电极170典型地与彼此欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体将发射器电极160和接收器电极170分离并且防止它们彼此电学地短接。在一些实施例中，发射器电极160和接收器电极170被在交叉区域处设置于它们之间的绝缘材料分离；在这样的构造中，发射器电极160和/或接收器电极170可以用连接相同电极的不同部分的跳线形成。在一些实施例中，发射器电极160和接收器电极170被一层或多层绝缘材料分离。在这样的实施例中，发射器电极和接收器电极可以被设置在公共基板的分离层上。在一些其它实施例中，发射器电极160和接收器电极170被一个或多个基板分离；例如，它们可以被设置在相同基板的相反侧上，或者被设置在层压在一起的不同基板上。

发射器电极160与接收器电极170之间的局部化电容耦合的区域可以被称为“电容像素”。发射器电极160与接收器电极170之间的电容耦合随着与发射器电极160和接收器电极170相关联的感测区中的输入对象的接近和运动而改变。

在一些实施例中，“扫描”传感器图案以确定这些电容耦合。也就是说，驱动发射器电极160以发射发射器信号。发射器可以被操作成使得一次一个发射器电极进行发射或者同时多个发射器电极进行发射。在多个发射器电极同时进行发射的情况下，这些多个发射器电极可以发射相同发射器信号并且有效地产生实际上更大的发射器电极，或者这些多个发射器电极可以发射不同发射器信号。例如，多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案来发射不同发射器信号，所述编码方案使得能够独立地确定它们对接收器电极170的作为结果的信号的组合影响。

接收器传感器电极170可以单个地或多个地进行操作以获取作为结果的信号。可以使用作为结果的信号来确定电容像素处的电容耦合的测量结果。

来自电容像素的测量结果集合形成表示像素处的电容耦合的“电容图像”（也就是“电容帧”）。可以在多个时间段内获取多个电容图像，并且它们之间的差异用于导出关于感测区中的输入的信息。例如，在连续时间段内获取的连续电容图像能够被用于追踪进入感测区、离开感测区和处于感测区内的一个或多个输入对象的（一个或多个）运动。

传感器设备的基线电容是与感测区中没有输入对象相关联的电容图像。基线电容随环境和操作条件而改变，并且可以以各种方式估计。例如，一些实施例在确定没有输入对象处于感测区中时取得“基线图像”，并且使用那些基线图像作为它们的基线电容的估计。

能够针对传感器设备的基线电容调节电容图像以便进行更加高效的处理。一些实施例通过电容像素处的电容耦合的“基线化”测量来完成这一点以产生“基线化电容图像”。也就是说，一些实施例将形成电容图像的测量结果和与那些像素相关联的“基线图像”的适当的“基线值”进行比较，并且根据该基线图像确定改变。

在一些触摸屏实施例中，发射器电极160包括在更新显示屏的显示中使用的一个或多个公共电极（例如，“Vcom”电极或源极驱动器电极）。这些公共电极可以被设置在适当的显示屏基板上。例如，公共电极可以被设置在一些显示屏（例如，面内切换（IPS）或面线切换（PLS））中的TFT玻璃上、在一些显示屏（例如，图案化垂直对准（PVA）或多域垂直对准（MVA））的彩色滤色玻璃的底部上等。在这样的实施例中，公共电极还能够被称为“组合电极”，因为其执行多个功能。在各种实施例中，每一个发射器电极160包括一个或多个组合电极。在其它实施例中，至少两个发射器电极160可以共享至少一个组合电极。此外，在一个实施例中发射器电极160和接收器电极170这二者均被设置在显示屏基板上的显示器叠层内。另外，显示器叠层中的发射器电极和/或接收器电极160,170中的至少一个可以包括组合电极。然而，在其它实施例中，仅发射器电极160或仅接收器电极170（但是不是二者）被设置在显示器叠层内而其它传感器电极在显示器叠层外部（例如，被设置在彩色滤色玻璃的相反侧上）。

在各种触摸屏实施例中，“电容帧速率”（获取连续电容图像的速率）可以与“显示帧速率”（即，更新显示图像（包括刷新屏幕以重新显示相同图像）的速率）相同或者可以与其不同。在其中两个速率不同的一些实施例中，在不同显示更新状态下获取连续电容图像，并且不同显示更新状态可能影响所获取的电容图像。也就是说，显示更新特别地影响基线电容图像。在各种实施例中，显示更新影响可能是由于电容的改变或在测量电容的改变时的注入电荷的改变。因此，如果在显示更新处于第一状态时获取第一电容图像并且在显示更新处于第二状态时获取第二电容图像，则第一电容图像和第二电容图像可能由于与显示更新状态相关联的背景电容图像的差异而不同，而不是由于感测区中的改变而不同。这在电容感测电极和显示更新电极非常接近于彼此的情况下或者在它们被共享（例如，组合电极）时更加有可能。在各种实施例中，电容帧速率是显示帧速率的整数倍。例如，对于60赫兹（Hz）的显示帧速率，电容帧速率可以是120Hz、180Hz、240Hz等中的任一个。然而，其它显示帧速率和电容帧速率是可能的。在其它实施例中，电容帧速率是显示帧速率的分数倍。例如，对于60Hz的显示帧速率，电容帧速率可以是90Hz。然而，其它显示帧速率和电容帧速率是可能的。在又另外的实施例中，电容帧速率可以是显示帧速率的任何分数或整数。例如，对于48Hz的显示帧速率，电容帧速率可以是100Hz。然而，其它显示帧速率和电容帧速率是可能的。

为了解释的方便，将在特定显示更新状态期间取得的电容图像视为属于特定帧类型。也就是说，特定帧类型和特定电容感测序列与特定显示序列的映射相关联。因此，将在第一显示更新状态期间取得的第一电容图像视为属于第一帧类型，将在第二显示更新状态期间取得的第二电容图像视为属于第二帧类型，将在第一显示更新状态期间取得的第三电容图像视为属于第三帧类型，等等。在显示更新状态和电容图像获取的关系是周期性的情况下，所获取的电容图像循环通过帧类型，然后重复。在一些实施例中，针对每一个显示更新状态可以存在“n”个电容图像。

图2B图示了根据一些实施例的被配置成在与图案相关联的感测区120中进行感测的电容感测像素205（在本文中还称为电容像素或感测像素）的示例性图案的部分。每一个电容像素205可以包括以上描述的感测元件中的一个或多个。为了图示和描述的清楚性，图2B呈现了按照简单矩形的图案的电容像素205的区并且未示出电容像素205内的各种其它组件。在一个实施例中，电容感测像素205是局部化电容（电容耦合）的区域。电容像素205可以在第一操作模式（即，绝对感测）中在单独传感器电极与接地之间形成并且在第二操作模式（即，跨电容感测）中在被用作发射器电极和接收器电极的传感器电极组之间形成。电容耦合随着与电容像素205相关联的感测区120中的输入对象的接近和运动而改变，并且因此可以被用作输入对象在输入设备的感测区120中的存在的指示符。

示例性图案包括被布置成X列和Y行的电容感测像素205_X,Y（统称为像素205）的阵列，其中X和Y是正整数，尽管X和Y中的一个可以为零。预期到的是，感测像素205的图案可以包括具有其它配置的多个感测像素205，所述其它配置诸如是环形阵列、重复图案、非重复图案、非均匀阵列、单行或单列、或其它合适布置。此外，如以下将更加详细地讨论的那样，感测像素205中的传感器电极可以是任何形状，诸如圆形、矩形、菱形、星形、正方形、非凸形、凸形、非凹形、凹形等。如在此所示出的那样，感测像素205耦合到处理系统110并且被用于确定输入对象在感测区120中的存在（或其不存在）。在一个或多个实施例中，每一个传感器电极205重叠一个或多个源极线。每一个源极线电容地耦合到传感器电极，并且当源极线上的电压改变时，电荷可以被注入到传感器电极中。该注入的电荷可能引起所测量的电容的改变内的误差。在一个或多个实施例中，可以减去由耦合到传感器电极的每一个源极线注入的电荷。此外，在其它实施例中，可以减去由耦合到传感器电极的每一个源极线注入的电荷的平均量。在又其它的实施例中，参考电极可以被设置成使得其将公共源极线集合与传感器电极205中的至少一个传感器电极重叠。可以从每一个对应传感器电极的作为结果的信号中减去与从源极线接收并且注入到参考电极中的电荷对应的作为结果的信号。

在第一操作模式中，电容感测像素205内的至少一个传感器电极可以被用于经由绝对感测技术检测输入对象的存在。处理系统110中的传感器模块204被配置成利用经调制的信号来驱动每一个像素205中的传感器电极并且基于该经调制的信号来测量传感器电极与输入对象（例如，自由空间或对地接地）之间的电容，其被处理系统110或其它处理器用于确定输入对象的位置。在各种实施例中，传感器电极的这些调制通过改变传感器电极相对于输入设备的系统接地的电压来完成，其中该系统接地被分离地耦合到对地接地。

电容像素205的各种电极典型地与其它电容像素205的电极欧姆地隔离。另外，在像素205包括多个电极的情况下，这些电极可以与彼此欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体将传感器电极分离并且防止它们彼此电学地短接。此外，在一个实施例中，电容像素205中的传感器电极可以与处于电容像素205之间的栅格电极（未示出）欧姆地绝缘。在一个示例中，栅格电极可以围绕电容像素205中的一个或多个。栅格电极可以被用作屏蔽物或者被用于承载保护信号以供利用像素205中的传感器电极执行电容感测时使用。可替换地或另外，栅格电极在执行电容感测时可以被用作传感器电极。此外，栅格电极可以与电容像素205中的传感器电极共面，但是这不是要求。例如，栅格电极可以位于与传感器电极不同的基板上或者位于与传感器电极相同的基板的不同侧上。在各种实施例中，可以相对于系统接地来调制显示设备的电源或显示设备的相关联的电源使得调制所提供的（一个或多个）参考电压。

在第二操作模式中，电容像素205中的传感器电极被用于经由跨电容感测技术检测输入对象的存在。也就是说，处理系统110可以利用发射器信号来驱动像素205中的至少一个传感器电极并且使用像素205中的其它传感器电极中的一个或多个来接收作为结果的信号，其中作为结果的信号包括对应于发射器信号的影响。作为结果的信号被处理系统110或其它处理器用于确定输入对象的位置。

输入设备100可以被配置成在以上描述的模式中的任一个模式中进行操作。输入设备100还可以被配置成在以上描述的模式中的任何两个模式或更多模式之间切换。

在一些实施例中，“扫描”电容像素205以确定这些电容耦合。也就是说，在一个实施例中，驱动传感器电极中的一个或多个以发射发射器信号。发射器可以被操作成使得一次一个发射器电极进行发射或者同时多个发射器电极进行发射。在多个发射器电极同时进行发射的情况下，多个发射器电极可以发射相同发射器信号并且有效地产生实际上更大的发射器电极。可替换地，多个发射器电极可以发射不同发射器信号。例如，多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案来发射不同发射器信号，所述编码方案使得能够独立地确定它们对接收器电极的作为结果的信号的组合影响。

被配置为接收器传感器电极的传感器电极可以单个地或多个地进行操作以获取作为结果的信号。可以使用作为结果的信号来确定电容像素205处的电容耦合的测量结果。

在其它实施例中，“扫描”像素205以确定这些电容耦合包括利用经调制的信号进行驱动并且测量传感器电极中的一个或多个的绝对电容。在另一实施例中，传感器电极可以被操作成使得同时对多个电容像素205中的传感器电极驱动经调制的信号。在这样的实施例中，可以同时从一个或多个像素205中的每一个获得绝对电容测量结果。在一个实施例中，输入设备100同时驱动多个电容像素205中的传感器电极并且在相同感测周期中测量针对像素205中的每一个的绝对电容测量结果。在各种实施例中，处理系统110可以被配置成利用传感器电极的一部分来选择性地进行驱动和接收。例如，可以基于但不限于运行在主处理器上的应用、输入设备的状态、感测设备的操作模式以及输入设备的所确定的位置来选择传感器电极。在各种实施例中，可以同时调制所有传感器电极205并且可以调制栅格电极以作为相对于系统接地的保护电极进行操作，同时利用复用器接收所选传感器电极205并且经由复用器测量所选传感器电极205，使得可以一次对感测区120中的所选区进行感测。在一个实施例中，所选区可以被选择成使得其定位成远离被驱动用于显示更新的栅极线。在一个或多个实施例中，扫描可以在传感器电极未被调制但是被接收以获得干扰的测量结果的同时发生。

如以上所讨论的那样，来自电容像素205的测量结果集合形成表示像素205处的电容耦合的电容图像（也就是电容帧）。可以在多个时间段内获取多个电容图像，并且它们之间的差异用于导出关于感测区中的输入的信息。例如，在连续时间段内获取的连续电容图像能够被用于追踪进入、离开和处于感测区内的一个或多个输入对象的（一个或多个）运动。

在一些实施例中，电容像素205中的传感器电极中的一个或多个包括在更新显示屏的显示中使用的一个或多个显示电极。在一个或多个实施例中，显示电极包括Vcom电极（公共电极）、源极驱动线、栅极线、阳极电极或阴极电极的一个或多个段或任何其它显示元件。这些显示电极可以被设置在适当的显示屏基板上。例如，电极可以被设置在一些显示屏（例如，面内切换（IPS）或面线切换（PLS）有机发光二极管（OLED））中的透明基板（玻璃基板、TFT玻璃或任何其它透明材料）上、在一些显示屏（例如，图案化垂直对准（PVA）或多域垂直对准（MVA））的彩色滤色玻璃的底部上、在发射层（OLED）之上等。在这样的实施例中，被用作传感器电极和显示电极这二者的电极还能够被称为组合电极，因为其执行多个功能。在一个实施例中，电容像素205中的所有传感器电极被设置在显示屏基板上的显示器叠层中。此外，显示器叠层中的传感器电极中的至少一个可以是组合电极。然而，在其它实施例中，仅电容像素205中的传感器电极的一部分被设置在显示器叠层内而其它传感器电极在显示器叠层外部（例如，被设置在彩色滤色玻璃的相反侧上）。

继续参照图2B，耦合到感测电极的处理系统110包括传感器模块204并且可选地包括显示驱动器模块208。在一个实施例中传感器模块包括被配置成在其中期望输入感测的时段期间将发射器信号或经调制的信号驱动到感测电极上并且利用感测电极接收作为结果的信号的电路。在一个实施例中，传感器模块204包括包含被配置成在其中期望输入感测的时段期间将发射器信号驱动到感测电极上的电路的发射器模块。发射器信号通常被调制并且包含在被分配用于输入感测的一个时间段内的一个或多个突发（感测周期）。发射器信号可以具有可以被改变以获得感测区中的输入对象的更加鲁棒的位置信息的幅度、频率和电压。发射器可以耦合到经调制的电源域，使得相对于系统接地来调制显示电极。此外，在各种实施例中，发射器可以与源极驱动器分离或者包括源极驱动器。在绝对电容感测中使用的经调制的信号可以与在跨电容感测中使用的发射器信号相同或不同。传感器模块204可以选择性地耦合到电容像素205中的传感器电极中的一个或多个。例如，传感器模块204可以耦合到传感器电极的所选部分并且在绝对感测模式或跨电容感测模式中进行操作。在另一示例中，与在跨电容感测模式中操作时相比，在绝对感测模式中操作时传感器模块204可以耦合到不同的传感器电极。

在各种实施例中，传感器模块204可以包括接收器模块，其包括被配置成利用感测电极来接收包括与在其中期望输入感测的时段期间的发射器信号对应的影响的作为结果的信号的电路。在一个或多个实施例中，接收器模块被配置成将经调制的信号驱动到像素205之一中的第一传感器电极上并且接收与经调制的信号对应的作为结果的信号以确定传感器电极的绝对电容的改变。接收器模块可以确定输入对象在感测区120中的位置或者可以向另一模块或处理器（例如，电子设备的确定模块或处理器（即，主处理器或具有集成传感器处理器的定时控制器））提供包括指示作为结果的信号的信息的信号，以用于确定输入对象在感测区120中的位置。在一个或多个实施例中，接收器模块包括多个接收器，其中每一个接收器可以是模拟前端（AFE）。此外，接收器模块的至少一部分可以被设置在源极驱动器内。

在一个或多个实施例中，电容感测（或输入感测）和显示更新可以在至少部分重叠的时段期间发生。例如，当驱动组合电极以用于显示更新时，还可以驱动组合电极以用于电容感测。或者重叠电容感测和显示更新可以包括调制显示设备的（一个或多个）参考电压和/或调制至少一个显示电极以用于在与当传感器电极被配置用于电容感测时至少部分重叠的时间段中的显示。在另一实施例中，电容感测和显示更新可以在非重叠时段（还称为非显示更新时段）期间发生。在各种实施例中，非显示更新时段可以发生在针对显示帧的两个显示行的显示行更新时段之间并且可以至少在时间上与显示更新时段一样长。在这些实施例中，非显示更新时段可以被称为长水平空白时段、长h空白时段或分布式空白时段。在其它实施例中，非显示更新时段可以包括水平空白时段和垂直空白时段。处理系统110可以被配置成驱动传感器电极以用于在不同非显示更新时间中的任何一个或多个或者不同非显示更新时间的任何组合期间的电容感测。非显示更新时段可以被用于除触摸感测之外的感测（例如，干扰测量、激活的经调制的输入）。在各种实施例中，非显示更新时段可以被用于在行速率正在改变以用于输入感测时维持恒定显示帧速率，使得显示更新和输入感测均不被显著地影响（即，维持恒定输入感测报告速率、显示刷新速率等等）。

显示驱动器模块208包括被配置成在非感测（例如，显示更新）时段期间向显示设备的显示器提供显示图像更新信息的电路。显示驱动器模块208可以包括传感器模块204或者与传感器模块204分离。在一个实施例中，处理系统包括第一集成控制器，其包括显示驱动器模块208和传感器模块204（即，发射器模块和/或接收器模块）的至少一部分。在另一实施例中，处理系统包括包含显示驱动器208的第一集成控制器、以及包含传感器模块204的第二集成控制器。在又一实施例中，处理系统包括包含显示驱动器模块208和发射器模块或接收器模块之一的第一集成控制器、以及包含发射器模块和接收器模块中的另一个的第二集成控制器。

图3是根据本文中所描述的一个实施例的显示设备300的示意性框图。具体地，图3的显示设备300可以与输入设备集成并且包括处理系统110和显示屏320。处理系统110包括均与显示屏320中的一个或多个源极线307（还称为列线）相关联的一个或多个源极驱动器305。在一个实施例中，处理系统110和显示屏320是分离的组件。例如，处理系统110可以是经由一个或多个传输线在通信上耦合到显示屏320的ASIC。然而，在一个实施例中，处理系统110可以被集成到显示屏320中（例如，被安装在公共基板上）以形成单个组件。在各种实施例中，处理系统110还可以包括定时控制器（Tcon）和（一个或多个）功率管理集成电路（PMIC）中的一个或多个。定时控制器可以被设置在第一集成电路内并且源极驱动器被设置在第二集成电路内。此外，在各种实施例中，定时控制器被配置成从包括发射器模块或接收器模块的至少一部分的源极驱动器接收经处理的数据、部分经处理的数据或未经处理的数据中的至少一个。定时控制器可以被配置成处理数据以确定位置信息、手势信息和/或干扰信息。定时控制器可以被配置成向源极驱动器305和行选择逻辑315传送控制信号，该控制信号是基于来自主处理器的显示数据。定时控制器可以向主处理器报告包括位置信息的传感器数据。在一个或多个实施例中，定时控制器可以被配置成基于位置信息而发信号通知主处理器进入或离开较低功率模式。在各种实施例中，定时控制器可以被配置成在主机处于低功率状态的同时更新显示。定时控制器可以控制电容感测定时和显示行速率定时之一。此外定时控制器可以被配置成控制电容感测功能，诸如操作传感器电极以用于跨电容感测，操作传感器电极以用于绝对电容感测，和/或选择传感器电极以操作用于跨电容感测和绝对电容感测，以及何时操作传感器电极以用于跨电容感测和绝对电容感测。此外，定时控制器可以被配置成发起非显示更新时间。在一个或多个实施例中，功率管理集成电路向源极驱动器和行选择逻辑（即，栅极选择逻辑）提供功率信号和稳定电压。功率管理集成电路可以生成公共电压和伽玛电压。

源极驱动器305可以接收经放大并且在源极线307上传输的输入电压信号。显示屏320包括经由相应栅极线317（还称为“行”或“线”）耦合到行选择逻辑315的一个或多个像素310。像素310（与以上讨论的电容像素形成对照）可以被用于在显示屏320上显示图像。像素310可以被用在发光二极管（LED）、有机LED（OLED）、阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子体、电致发光（EL）或其它显示技术中以用于显示图像。

为了更新特定像素310，行选择逻辑315激活栅极线317之一。在一个实施例中，每一个像素310可以包含准许源极线307的电压改变由像素310发射的颜色的开关元件。例如，为了更新像素310D，行选择逻辑315使用栅极线317A来控制开关元件使得由源极驱动器305B生成的电压改变与像素310D相关联的电压。通过将行选择逻辑315与源极驱动器305所传输的电压协调，处理系统110和显示屏320可以将像素310设定成相应电压。

在一个实施例中，如以上所讨论的那样，处理系统110和显示屏320可以包括用于支持用户输入的触摸感测电路和逻辑。为了清楚起见，以下提供的实施例不讨论触摸感测功能。然而，明确地预期到这些功能。也就是说，本文中所讨论的显示电路和功能可以与用于实现经由触摸感测的用户输入的附加电路组合。

图4图示了根据本文中所描述的一个实施例的用于更新显示设备中的源极线425的系统400。具体地，系统400包括耦合到显示屏320中的多个源极线425的源极驱动器305（即，图3中所示的源极驱动器之一）。如在此所示出的那样，每一个源极驱动器305耦合到均与相应子像素420相关联的三个源极线425。在该实施例中，将像素310划分成被组合以提供与像素310相关联的颜色的三个子像素420——例如，子像素420A是红色子像素，子像素420B是绿色子像素，并且子像素420C是蓝色子像素。相应地，当设定电压并且因此设定像素310的颜色时，源极驱动器305可以使用三个分离的驱动阶段，每一个驱动阶段用于每一个子像素420。为了在不同子像素源极线425之间做出选择，显示屏320包括复用器（mux）415。基于子像素选择信号，mux415准许源极驱动器305所传输的电压在任何给定的时间仅到达三个源极线425之一。因此，每一个源极驱动器305可以仅使用一条导线来向每一个子像素源极线425传输三个独特的电压。而且，示出了表示液晶像素的包括电容器的每一个像素，但是如以上讨论的那样，显示屏不限于该类型。在一个或多个实施例中，行选择逻辑可以被配置成使用“管线化”来选择要更新的显示行。在这些实施例中，以重叠方式一次驱动多个显示行。当显示行达到“接通”电压时，更新显示行。

尽管图4图示了选择性地耦合到三个源极线的一个源极驱动器，但是本公开不限于这样。代替地，本文中所描述的实施例可以被用在使用源极驱动器来驱动任何数目的源极线的显示设备中。而且，图4图示了使用一个选择信号来将源极线425耦合到源极驱动器305，但是在其它实施例中可能优选的是使用三个不同的控制信号来准许对子像素420的访问。如以下将更加详细地讨论的那样，三个不同的控制信号可以被用于将源极线425彼此互连（例如，互连源极线425A-C以便对积累的电荷放电。此外，在图4中描绘的实施例中，Vcom电极被图示为垂直于源极线425。在各种实施例中，可以将Vcom电极分段，其中每一段可以被设置成基本上平行于源极线424。此外，一段可以对应于子像素420中的每一个，或者相应段可以对应于每一个子像素420A、420B和420C。Vcom电极段可以耦合到复用器415并且使用复用器415来选择性地驱动Vcom电极段；然而，在各种实施例中，可以使用第二复用器。在一个或多个实施例中，传感器模块204的至少一部分（即，接收器模块、发射器模块的一部分等等）可以与复用器415一起设置。在各种实施例中，复用器415可以被设置在显示设备的基板上作为分立组件或者作为源极驱动器305的部分。

图5A-5D图示了根据本文中所描述的实施例的用于显示设备的反转方案。具体地，图5A-5D图示了分派给显示屏中的不同像素（或子像素）的极性。在一个实施例中，显示屏可以使用反转方案以跨越两个显示帧施加基本上为零的净电压（假定数据/颜色保持相同）。

图5A的图表505图示了跨越由单独的框表示的每一个像素或子像素的电压的极性。为了清楚性，术语“像素”在图5A-5D中一般将用于表示可以包括多个子像素的像素和像素内的单独子像素（例如，红色子像素、蓝色子像素或绿色子像素）这二者。例如，图表505中的像素能够说明第一列包括红色子像素，第二列包括绿色子像素，并且第三列包括蓝色子像素，其被选择性地耦合到相同源极驱动器。此外，对于图5A-5D中所示的所有反转方案，同样可能的是每一个框表示单个像素及其对应子像素（如果有的话）。在该场景中，图表505中的顶部最左框具有正电压极性，其意味着该像素的所有子像素将具有相同正极性。另一方面，具有负极性的框将意味着所有对应子像素具有负极性电压。这被称为像素反转，其中构成像素的子像素组一起反转。

在一个实施例中，设定在像素上的电压的范围在-5至5V之间。由于产生相同颜色而不管像素是被设定成正电压还是负电压（例如，在像素被设定成-3V或3V的情况下，颜色相同），所以显示屏可以改变所使用的电压的极性而不影响所显示的颜色。在许多实施例中，通过施加到源极线和/或Vcom电极的电压调制的RMS幅度确定像素强度（即，灰度级）。图表505和510图示了其中极性针对一行中的每一个相邻像素而切换的点或像素反转。然而，当接收到如图表510中所示的后一显示帧时，针对每一个像素的极性在更新显示屏时互换。通过互换极性，显示屏可以改进图像质量、显示器寿命和/或减少可能影响输入设备中的其它系统（诸如电容感测）的任何噪声。

图5B的图表515和520图示了行反转或线反转。在此，行中的像素具有与相邻或邻近行中的像素的电压极性相反的电压极性。因此，当输入设备扫描通过行时，源极驱动器将电压驱动到具有与在先的线（或行）更新相反的极性的像素上。在接收到如图表520中所示的后一帧之后，切换显示屏中的每一个像素的极性。照此，维持具有带有相反电压极性的像素的邻近行中的像素的图案。

图5C的图表525和530图示了列反转。在此，列中的像素具有与相邻或邻近列中的像素的电压极性相反的电压极性。在该情况中，当显示设备扫描通过行以更新用于帧的像素时，源极驱动器可以不需要在后续的线更新之间改变极性。然而，如果图表525和530中的框图示了被选择性地耦合到相同源极驱动器的三列子像素，则源极驱动器可以在其更新相同行中的三个子像素时改变极性。不管怎样，相同列中的像素的电压极性不改变。

图表530图示了在接收到后一显示帧之后的像素的极性。像以上一样，每一个像素的电压极性反转，由此维持其中列中的每一个像素具有与一个或多个邻近列中的像素相反的电压极性的图案。

图5D的图表535和540图示了帧反转。在此，显示屏中的所有像素的电压极性对于任何给定帧是相同的。也就是说，每一个像素的电压可以不同，但是尽管如此还是具有相同极性（例如，电压相对于Vcom均为正）。图表540图示了其中每一个像素的电压极性反转的后一显示帧。像在列反转中一样，帧反转不要求源极驱动器在它们扫描通过行时改变极性。

图6A-6B图示了根据本文中所描述的实施例的用于将电容感测与显示更新同步的时序图600和650。具体地，图6A包括图示了在栅极线1-5、源极驱动器A和B上驱动的信号、传感器电极上的电容感测信号和基于该电容感测信号的经解调的信号的时序图600。电容感测信号可以是用于执行绝对电容感测和/或跨电容感测的信号。传感器电极可以相对于公共电压（例如，Vcom电压或其它恒定电压）基本上固定，或者可以相对于公共电压被调制。在一个实施例中，栅极线1-5被顺序地布置在显示屏中使得栅极线1准许源极驱动器A和B改变第一行中的像素上的电压、栅极线2准许源极驱动器A和B改变邻近于第一行的第二行中的像素上的电压、栅极线3准许源极驱动器A和B改变邻近于第二行的第三行中的像素上的电压等等。此外在图6A和6B中假定源极驱动器A和B设定显示屏中的邻近列中的像素（或子像素）上的电压。

在图6A和6B中，栅极线1-5被示出为管线化栅极线（例如，可以同时选择多个栅极线）。在一些显示屏中，相比于关断，耦合到栅极线的晶体管要求更多时间来接通。换句话说，对于晶体管而言，相比于将源极驱动器从像素电学地断开，将源极驱动器的输出电学地连接到像素（使得源极驱动器能够设定跨越像素的电压）会花费更长时间。因此，可以将栅极线管线化使得激活一个栅极线的时间段与激活另一栅极线的时间段至少部分地重叠。通过较早地激活栅极线，这提供了使信号稳定的时间使得当该对应行正被更新时，跨越像素设定正确的电压。然而，通过较早地激活栅极线，这可能导致源极驱动器A和B改变跨越两行上的像素的电压。例如，在时间A，栅极线1和2这二者是激活的，并且因此源极驱动器A和B可能影响两行上的对应像素上的电压，尽管由源极驱动器驱动的电压仅意图用于对应于栅极线1的行。然而，在时间B，栅极线1被关断而栅极线2仍然是激活的并且源极驱动器A和B的输出已经改变成针对对应于栅极线2的行的期望电压。因此，在去激活栅极线1时的时间B校正当栅极线1和2在时间A重叠时所引起的电压的任何不期望的改变并且通过源极驱动器A和B输出正确的电压。尽管在图6A和6B中示出了栅极管线化，但是本文中所描述的实施例还可以被应用于其中栅极线为非重叠的输入设备。

在一个或多个实施例中，电容感测发生在非显示更新时段期间。参照图6A，非显示更新时段可以发生在选择栅极线3和4时的时间之间。照此，显示更新在选择栅极线3之后并且在选择栅极线4之前暂停。在一个实施例中，在非显示更新时段之后，可以在选择和驱动栅极线4之前选择和驱动栅极线3。在另一实施例中，在非显示更新时段之后，显示延迟达附加时间段以允许栅极线4达到适当的“接通”电压。在一个或多个实施例中，为了避免由可变栅极选择时间所引起的显示伪像，可以缩短或拉长各种栅极信号，可以提升或降低栅极电压摆幅，或者可以重放栅极选择序列。在其中一次选择单个栅极线的实施例中，栅极接通时间可以被维持恒定以避免显示伪像。

总体上，时序图600图示了在四个连续线更新期间更新相同两列中的像素。像素上的电压可以取决于包括在所接收的数据帧内的数据而相同或不同。例如，在时间A，由源极驱动器A和B施加的电压在幅度上相等但是在极性上相反。电压的极性可能不影响像素的亮度（例如，代替地，亮度可能受幅度或功率影响），并且因此，在时间A更新的跨越两个像素的电压表示相同颜色。此外，时序图600和650图示了使用以上讨论的反转方案之一。具体地，时序图600和650图示了反转方案，其中源极驱动器A和B在每一次它们更新后续行时输出不同电压极性，其为点反转、像素反转和线反转的特征。另外，时序图600和650图示了相同行和邻近列中的像素之间的电压极性具有相反极性，如在点反转和像素反转中所做的那样，但是这不是要求。例如，如果使用线反转方案而不是点反转或像素反转，那么源极驱动器A和B的输出极性可以在线更新或行更新期间相同（即，在V_SHARE的相同侧上）并且均在后一线更新期间切换到相反极性。此外，尽管时序图600和650未示出使用其中源极驱动器在每一个后续线更新时不改变极性的其它反转方案（诸如列反转或帧反转），但是如本文中所讨论的用于同步电容感测信号和显示信号的相位和频率以实现同时电容感测和显示更新的能力也适用于这些反转方案。

当在线更新之间切换源极驱动器A和B的输出极性时，在一个实施例中，输入设备可以使用驱动源极驱动器以用于线更新之间的电荷共享时段以节省功率。例如，参照图示了点反转方案的图5A，每一行具有被充电成相反极性的子像素。假定在特定行中存在偶数数目的像素，输入设备在每一行上具有带有正极性和负极性的相等数目的电压。而且，源极驱动器必须在每一个后续线更新期间驱动具有相反极性的电压。也就是说，源极驱动器必须在线更新中的每一次期间将像素从正极性驱动到负极性（或者反之亦然）。另外，源极驱动器放大器可能需要应对来自在先的线更新的存储在源极线上的潜在电荷。为了节省功率，输入设备可以使用时序图600中所图示的电荷共享时段。在该时间段期间，耦合到源极驱动器A和B的源极线可以连接到公共节点，由此准许源极线中的每一个共享电荷。取决于每一个像素/源极线上的电压幅度值，源极线上的电压达到V_SHARE，其可以近似等于显示接地（例如，Vcom）。V_SHARE可以不同于系统接地，因为像素电压的幅度取决于数据帧向每一个像素分派的颜色。例如，在时间A，源极驱动器A和B将具有相同幅度但是不同极性的电压输出到它们相应的子像素上，但是在时间C，源极驱动器A输出低幅度电压（例如，暗像素）而源极驱动器B输出最大电压（例如，亮像素）。由于行中的（由子像素RGB、RGBW、RGBY等组成的）像素可能具有各种不同的颜色，所以可以在源极线中存在比总的负电荷更多的总的正电荷（或者反之亦然）。尽管如此，该变化（针对典型均匀或缓慢充电的亮度梯度）通常是微小的并且带负电荷的源极线和带正电荷的源极线等于V_SHARE，其典型地接近Vcom。可替换地或另外，源极线和V_SHARE电压可以在一部分时间内（例如，在电容测量的开始或结尾时）连接到Vcom电压或者连接到相对于参考电压缓慢改变的经高度滤波的电压（例如，耦合到大电容器）。在电荷共享事件之后，源极线返回到Vcom而不用输入设备花费功率来这样做。此外，在一个实施例中，V_SHARE可以与Vcom偏移一定量以补偿从栅极电容耦合中的电荷减去。

一旦电荷共享完成，输入设备然后就可以为源极驱动器A和B供电以便然后将所期望的电压驱动到经激活的行中的像素上。因此，源极驱动器A和B仅需要将源极线从V_SHARE的值驱动到所期望的电压，而不是从具有相反极性的电压进行驱动。然而，在其它实施例中，可以不使用电荷共享。例如，在其中源极线的所有像素可以在每一次线更新期间被驱动到相同极性的线反转中，可以不使用线更新之间的电荷共享。

除了更新显示器中的像素之外，时序图600和650图示了将电容感测信号驱动到输入设备中的传感器电极上。例如，电容感测信号可以是用于执行绝对电容感测的经调制的信号或者用于执行跨电容感测的发射器信号，如以上讨论的那样。尽管示出了方波，但是可以使用适合于电容感测的任何波形（例如，正弦波、梯形、三角形和类似波形）。在一个或多个实施例中，发射器电压的幅度可以通过感测周期而变化。此外，在一些实施例中，可以修改解调波形以优化作为结果的电容感测信号波形相对于从源极驱动器调制接收的噪声的比例。

当同时执行电容感测和显示更新时，显示信号可能干扰电容感测信号或将噪声插入到电容感测信号中并且反之亦然。例如，显示电极（例如，栅极线、源极线、Vcom电极）可以非常接近于输入设备中的电容感测电极（例如，传感器电极）使得这些电极电容地耦合。例如，在栅极线1-5上被驱动的信号和源极驱动器A和B的输出可能将噪声插入到电容感测信号中（并且反之亦然）。为了减少激活的栅极线与激活的传感器电极之间的噪声，在一些实施例中，显示更新和电容感测可以在显示屏中在空间上分离。也就是说，在输入设备正在更新显示器的第一部分中的像素时，设备可以同时正在执行显示器的第二部分中的电容感测，其中第二部分中的传感器电极基本上不受在第一部分中的显示电极上被驱动的显示信号影响。在空间上分段的电极还可以减少由同时电容感测和显示更新所引起的任何显示伪像。在图7和8A-8D中更加详细地讨论该空间分离。

然而，输入设备可能不能够通过使用空间分离来完全避免由源极驱动器引起的噪声，因为在许多实施例中，在更新行时同时使用所有源极驱动器（和源极线）。也就是说，源极驱动器中的每一个可能恒定地将经调制的电压驱动到贯穿显示屏延伸的源极线上。相反，输入设备可以在执行线更新时一次激活（例如，增加电压）仅一个或小数目的栅极线而不使用其它栅极线（例如，保持在低电压处）。

为了减轻源极线与传感器电极之间的噪声，输入设备将电容感测信号的相位和频率同步到显示信号。时序图600图示了当执行显示更新时使用的行速率，其表示由输入设备用于更新显示器中的单个行（即，线更新）的时间。在一个或多个实施例中，每次线更新可以发生至少一个感测周期。行速率可以等于行周期的倒数。例如，对于10微秒（μs）的行周期，行速率可以被计算为100千赫兹（kHz）。在由行速率限定的时间段内，输入设备执行电荷共享并且源极驱动器驱动跨越像素的期望电压。在该时间段的结尾处，去激活栅极线并且输入设备开始更新后续行上的像素。现在转向电容感测信号，该信号包括均被划分成两个半周期（例如，高部分和低部分）的多个感测周期。如在此所示出的那样，半周期的速率近似为行速率的两倍快。换句话说，在每一个行周期期间，电容感测信号执行一个完整的感测周期。然而，在其它实施例中，半周期的时间段是行周期的任何倍——例如，半周期的时间段能够是行周期的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一短等。在另一实施例中，行周期可以大于半周期的时间段。例如，行速率可以是半周期速率的两倍、四倍、八倍或十六倍快。然而，在一些输入设备中，可能优选的是使用比线更新短的半周期时间段（例如，比行速率快的半周期速率），因为这允许输入设备执行较大数目的感测周期并且收集附加样本，这可以改进电容感测性能。此外，每条线的半周期数目可以是偶数和/或在其之上对电容测量结果进行滤波的线的数目是偶数以减少源极驱动器调制噪声（例如，显示图像）相对于电容感测信号的经滤波的影响。

不管行速率是比半周期速率快还是比其慢，与显示更新相关联的频率都能够与电容感测信号的频率同步。如以下将进一步讨论的那样，如果输入设备改变电容感测信号的频率，那么输入设备还可以更新显示更新的频率（例如，改变行速率），使得半周期的时间段与行速率之间的相位关系被维持。

除了同步显示和电容感测信号的频率之外，还使这些信号相位对准。如在此所示出的那样，当源极驱动器A和B在更新显示器中的后续行之间切换时，从低半周期向高半周期的转变发生在电荷共享事件期间。因此，当源极驱动器A和B执行电荷共享时，耦合到传感器电极的电容感测模块（例如，AFE）可以正在执行接收器的重置（即，AFE输入电压），其由经解调的信号示出。具体地，将经解调的信号划分成三个不同时段：正积分时段、重置时段和负积分时段。如所示出的那样，电容感测模块执行正积分以对在高半周期的一部分期间检测的电荷进行积分，并且执行负积分以对在低半周期的一部分期间检测的电荷进行积分。重置时段用于在积分时段之间重置电容感测模块中的模拟电路。电容感测模块可以对在积分时段期间取得的多个不同样本（例如，偶数数目的周期和/或偶数数目的线之上的多个周期）进行处理和滤波以检测指示输入对象与输入设备的接近度的电容的改变（即，执行电容的改变的测量）。为了防止或减轻来自源极线的噪声影响经滤波的样本，经解调的信号的重置时段可以总是发生在作为公共噪声源的栅极转变和/或电荷共享事件期间。有利地，通过将重置时段的相位与电荷共享事件对准，源极线固定（即，不被主动驱动到不同的电压）并且栅极线不改变。

然而，将电容感测信号与源极驱动器的输出相位对准使得电荷事件落在重置时段内这一事实不是最重要的考虑事项。代替地，减轻噪声事件的影响的是电荷共享事件（或任何周期性噪声事件）一致地落在解调信号的相同时段内这一事实。例如，同样可准许的是使信号相位对准使得电荷事件落在正积分时段或负积分时段内。因此，输入设备确保从显示信号发生的任何周期性噪声事件（诸如电荷共享事件或栅极线转变）以相同方式影响电容感测样本。如果基本上对称且相反的电荷共享事件总是发生在正积分时段内，那么当对样本进行处理和滤波时，电荷共享事件不指示电容的任何改变，因为经滤波的测量同样受影响。相反，如果电荷共享事件发生在第一感测周期中的重置时段期间但是在第二感测周期中的负积分时段期间，在第一感测周期中由耦合到传感器电极的电压的改变引起的电荷丢失，其可能最终使感测模块错误地检测电容的改变，如果问题持续的话——即，信号保持非同步或者在公共测量内的后续感测周期上不平衡。因此，在其中一个极性的改变在一个感测周期中丢失的情况中，相同极性的改变可能在相反相位解调中丢失或者相反极性的改变在后续线的解调的相同相位中丢失。

在一个或多个实施例中，每次测量时驱动偶数数目的线和/或每次测量时驱动偶数数目的感测周期。在各种实施例中，以上方法可以用于使用显示缓冲器（例如，在非显示更新时段内）在电容测量时段期间维持恒定的显示行速率。

而且，如时序图600中所示出的那样将显示和电容信号相位对准还减轻由用于电容感测的传感器电极上的栅极线的转变所生成的噪声。如所示出的那样，当忽略由该噪声事件在传感器电极上引入的电荷时，栅极转变（例如，从关到开，或从开到关）发生在重置时段期间，由此减轻栅极线转变对电容感测的任何影响。在其它实施例中，如果如以上讨论的那样转变发生在相同积分时段中——例如正转变和负转变总是发生在正积分时段中，那么能够抵消这些噪声事件。在各种实施例中，甚至在栅极转变花费比接收器的重置时间更长的时间的情况下，总注入电荷的差被减小并且可以基本上恒定。由于周期转变以相同方式影响正积分时段，所以，当对样本进行组合和滤波时，由传感器电极上的噪声事件引起的电荷不指示电容的改变。

在另一实施例中，代替将相位和频率同步使得周期性噪声事件发生在每一个感测周期中的相同时段中，在一个感测周期中噪声事件发生在正积分时段中，但是在后续感测周期中噪声事件发生在负积分时段中。如果该基本上对称的图案继续，则在通过滤波器对来自两个积分时段的样本进行平均以产生测量结果时补偿由正积分和负积分中的噪声事件引入的无论什么电荷。

在另一实施例中，显示和电容信号可以被同步使得噪声事件的上和下转变发生在相同的半周期中。例如，如果半周期的时间段是线更新的时间段的两倍大，则能够将电容感测信号相位对准，使得两个连续的电荷共享事件均发生在积分时段的一个极性期间。此外，在另一实施例中，显示和电容感测信号可以被同步和相位对准使得噪声事件的上转变（例如，从低电压到较高电压）可以全部发生在正积分时段中并且下转变（例如，从高电压到较低电压）全部发生在负积分时段中。像以上一样，一旦对样本进行滤波，电荷的贡献基本上平衡并且噪声事件不指示电容的改变，并且因此不被解释为接近的输入对象。

此外，在其中在电容感测中使用的传感器电极在偶数数目的源极线之上延伸的电极布局中，存在当每一个源极线的极性与在点、像素和线反转期间发生的邻近源极线的极性相反时在源极线上生成的噪声事件的附加抵消。即使两个邻近源极线具有不同的电压幅度（即，像素被设定成不同的颜色），因为极性相反，邻近源极线之一中的噪声事件也将在与另一源极线中的相同噪声事件相反的方向上（例如，从低电压到高电压或反之亦然）。由于电容感测信号与显示行速率同步，所以噪声事件将以相同方式影响电容感测信号的样本，并且因此不指示电容的改变。

图6B类似于图6A，除了电容感测信号中的半周期的时间段是线更新的时间段的四分之一短。换句话说，半周期速率是行速率的四倍快。在时序图650中，对于每一个线更新，输入设备执行两个感测周期。除了将电容感测信号的频率同步到显示信号的行速率之外，还将电容感测信号与源极信号相位对准使得重置时段与电荷共享事件至少部分地重叠。然而，不像时序图600中那样，重置时段不与栅极线转变重叠。尽管如此，由于相反栅极线转变发生在负积分时段中（即使相同局部转变可能不发生在后续负积分时段中，除了在随后的显示帧中），所以，只要对在负积分时段期间取得的足够的样本进行组合和滤波（例如，多于四个感测周期样本），在栅极线转变期间引入到传感器电极上的电荷就将不被处理系统误解为电容的改变。在一些实施例中，栅极线转变或源极驱动器转变可以在时间上交错，同时仍然允许通过相位和频率选择来基本上抵消在经滤波的电容测量期间的注入电荷。

如以上描述的那样，在时序图650中示出的电容感测信号与显示信号（例如，栅极线和源极线）之间的频率同步和相位对准仅仅是用于补偿由显示电极引入到传感器电极上的周期性噪声事件的一个示例。电容感测信号的频率可以按照以上描述的间隔增加或减小和/或感测信号可以被不同地相位对准。而且，用于提供电容感测信号的传感器电极可以包括一个或多个显示电极——即，传感器电极是用于电容感测和显示更新这二者的组合电极。然而，在一个实施例中，当组合电极正被用作用于发射或接收电容信号的传感器电极时，组合电极不被同时直接用作用于正被更新的像素或显示行的显示电极（例如，源极线、栅极线或Vcom）。

图7是图示了根据本文中所描述的一个实施例的将电容感测与激活的栅极线在空间上分离的图表700。总体上，图表700图示了在输入设备中同时执行电容和显示更新的一个示例。在一个实施例中，将在图6A-6B中讨论的电容感测信号驱动到输入设备中的至少一个传感器电极上，同时将显示信号驱动到该设备中的显示电极（例如，栅极线、源极线、Vcom电极等）上。

图表700的x轴指示时间而y轴指示显示屏的行。而且，图表700图示了基于单个显示帧顺序地更新显示器中的线中的像素。因此，在该实施例中，输入设备花费近似16.6ms来基于所接收的帧更新显示器中的每一个像素。如所示出的那样，输入设备顺序地光栅扫描通过行（例如，从最顶部的行到最底部的行）。为了更新行，如以上在图3中讨论的那样，输入设备激活准许源极驱动器将所期望的电压驱动到对应行中的像素中的每一个上的栅极线。将栅极驱动器和源极驱动器同步使得在每一个线（或行）更新期间将正确的电压驱动到相应像素上。

在一个实施例中，栅极线可以被电容地耦合到用于执行电容感测的传感器电极中的一个或多个。例如，栅极线可以被设置成接近于用于显示图像和提供电容感测区这二者的集成显示屏中的传感器电极中的一个或多个。可替换地，栅极线自身可以是用于显示更新和电容感测这二者的组合电极的部分。在任一情况中，将显示信号驱动到栅极线上可能不利地影响被驱动到传感器电极上的电容感测信号。例如，当激活或去激活栅极线时的栅极线转变可能将电荷注入到电容地耦合的传感器电极上，其可能使电容感测模块输出错误结果。

为了防止栅极线上的显示信号影响电容感测，图表700图示了对与当前激活的栅极线在空间上分离的行执行电容感测。例如，在0ms或此后不久，显示屏的顶部处的行是激活的但是在更接近于显示屏底部的行上驱动电容感测信号。在一个实施例中，传感器电极平行于显示设备中的栅极线（或者可以是栅极线自身）。当栅极线用于显示更新时，利用电容感测信号驱动与当前激活的栅极线在物理上分离的传感器电极。例如，在负关断电平与更加负的电压之间；然而，其它电压转变也是可能的。当输入设备顺序地行进通过栅极线以更新显示时，输入设备通过使用相同行中的传感器电极但在不同时间使用来同时执行电容感测。在一个实施例中，输入设备将仅对不重叠当前激活的栅极线或者更一般地不重叠与激活的栅极线相关联的像素的传感器电极（或多个电极）执行电容感测。例如，输入设备可以确保对在与激活的行相距某个预定义的距离处的传感器电极进行电容感测——例如，仅对与当前激活的行离开至少五行的传感器电极执行电容感测。

在一个实施例中，栅极线被布置为从左向右延伸以建立行的水平线而源极线被布置为从屏幕的底部延伸到屏幕的顶部的垂直列。然而，传感器电极可以采取图2A和2B中提供的任何示例的各种形状和图案中的任一个。而且，传感器电极可以是包括一个或多个显示电极的组合电极。

图表700图示了在每一个显示帧更新期间可以对每一行执行两次电容感测，但是这仅仅是一个示例。而且，尽管未示出，电容感测还可以发生在输入设备当前未在更新显示时。例如，一些显示设备包括其中显示更新暂停（即，不在栅极线、源极线等上驱动显示信号）的显示帧中的水平或垂直空白时段。在这些时间期间（例如，在更新显示器的第一显示行之前或在更新显示器的最后显示行之后），输入设备可以继续将电容感测信号驱动到传感器电极上以避免更新其中发生感测的显示行。

在其它实施例中，可以利用经调制的电压同时驱动感测电极和显示更新电极，使得显示更新和电容感测这二者发生在相同显示行之上。例如，将图表700中图示的空间分离技术与图6A和6B中描述的频率同步和相位对准技术之一组合。也就是说，输入设备可以执行这些技术的组合以减轻由显示电极引起的周期性噪声事件可能对传感器电极所具有的影响。例如，尽管图表700中图示的技术在防止来自栅极线的噪声影响传感器电极方面是有效的，但是源极线在每一个线更新期间全部同时接通，并且因此，在空间上避免来自源极线的噪声或许是不可能的（尽管一些源极线更新可以是交错的以避免这样的干扰）。换句话说，无论选择哪个传感器电极，传感器电极都将接近于源极线，并且因此受到诸如电荷共享事件或其它电压转变之类的接近源极线上的噪声事件影响。因此，输入设备可以执行空间分离以避免由栅极线引起的噪声并且还执行频率同步和相位对准以减轻由源极线引起的噪声事件。另外，如图6A和6B中所讨论的那样，执行频率同步和相位对准还可以进一步减轻传感器电极上的来自栅极线的任何噪声。

图8A-8D图示了根据本文中所描述的一个实施例的在与激活的栅极线在空间上分离的显示器的部分中执行电容感测。图8A-8D图示了用于显示更新和电容感测的显示屏800的不同区。简化的显示屏800包括限定屏幕800中的行的四条栅极线（G1、G2、G3和G4）。图8A-8D中的每一个图示了其中栅极线之一激活的一个线更新。如图8A中所示出的那样，G1为高（即，激活的），其准许源极驱动器和源极线（未示出）更新跨越由G1激活的行中的像素的电压。输入设备限定了指示其中不应当发生电容感测的区810。尽管将区810示出为仅包括栅极线810（和周围的区），但是其可以包括多个栅极线以提供附加分离缓冲和/或多个栅极线可以被驱动为高（例如，重叠的栅极驱动）。

在一个实施例中，输入设备可以避免在区810内的任何传感器电极上接收作为结果的感测信号。代替地，输入设备执行区815中的电容信号，该区815可以包括一个或多个传感器电极（例如，平行于栅极线的传感器电极，如图2A中所示，或者被布置为电容感测像素的一个或多个块电极，如图2B中所示）。因此，区815中的传感器电极与激活的栅极线G1在物理上分离。除了将激活的栅极线与传感器电极分离之外，输入设备还可以将电容感测信号的频率与行速率同步以及将显示信号和感测信号相位对准，如以上所讨论的那样。在一个实施例中，可以驱动整个面板以操作为保护装置，同时驱动传感器电极的至少一部分以用于输入感测。

图8B图示了其中现在G2是激活的而G1是不激活的后续线更新。当然，如果使用了栅极线管线化，G2可能已经在图8A中所示的线更新期间被激活使得当执行图8B中所示的线更新时信号稳定。在此，输入设备限定了指示其中不应当发生电容感测的围绕G2的区825。照此，输入设备可以选择在区830内的传感器电极上驱动电容感测信号。图8C和8D还图示了分别限定排除区845和860的后续线更新，在该排除区845和860中输入设备不应当执行电容感测。而且，尽管在图8A-8D中将其中执行电容感测的区815、830、840和855示出为具有与排除区810、825、845和860相同的面积，但是这不是要求。实际上，如果在每一个显示帧期间确定多个电容帧，则区815、830、840和855将大于区810、825、845和860。而且，区815、830、840和855被示出为是连续的，但是事实上可以包括在排除区815、830、840和855上方和下方的显示屏的区。也就是说，在线更新期间，输入设备可以在当前激活的栅极线以上和以下这二者的传感器电极上执行电容感测。

图9图示了根据本文中所描述的一个实施例的用于并行执行电容感测和显示更新的方法900。在块905处，输入设备将用于执行电容感测（例如，绝对电容感测或跨电容感测）的电容感测信号的频率同步到由输入设备用于更新集成显示器的行速率。

在一个实施例中，电容感测信号包括均包含两个半周期的多个感测周期。半周期可以被同步到当更新显示时所使用的行速率。例如，半周期的时间段可以是用于执行线更新的时间段的整数倍。例如，半周期的时间段可以是线更新的时间段的四倍长或者反之亦然。

在块910处，输入设备将电容感测信号相位对准到由显示信号生成的一个或多个周期性噪声事件。在图6A和6B中所示出的示例中，将电容感测信号与源极驱动器输出对准使得电荷共享事件、源极线使能和/或栅极线驱动可以与经解调的信号中的重置时段对准。显著地，由于噪声事件（例如，电荷共享事件、源极线使能和/或栅极线驱动）一致地落在重置时段内，所以来自该事件的任何噪声不被记录在经采样经解调的信号中。在这样的实施例中，重置时间的开始和结尾处于稳定电压处。尽管如此，其它相位对准也是可能的并且仍然减轻或防止噪声事件影响电容感测。在一个示例中，可以减轻噪声，只要噪声事件一致地落在解调信号的相同时段内。在各种实施例中，在经滤波的测量中在多条线（和经解调的周期）之上达到平均值的任何噪声也不影响经滤波的测量。例如，同样可准许的是将信号相位对准使得电荷事件和/或源极输出使能总是落在正积分时段或负积分时段之一内。

在另一实施例中，代替同步相位和频率使得周期性噪声事件发生在每一个感测周期中的相同时段中，在一个感测周期中噪声事件发生在正积分时段中，但是在后续感测周期中噪声事件发生在负积分时段中。在另一实施例中，可以将显示和电容信号同步使得噪声事件的上和下转变（例如，偏移正极性和负极性）发生在相同的半周期中。此外，在另一实施例中，显示和电容感测信号可以被同步和相位对准使得噪声事件的相同数目的上转变（例如，从低电压到较高电压）可以全部发生在正积分时段中并且相同数目的下转变（例如，从高电压到较低电压）发生在正积分时段中（并且对于负积分时段反之亦然）。像以上一样，一旦对样本进行滤波，来自噪声事件的电荷的贡献就不指示电容的改变，并且因此不被解释为接近的输入对象。在许多实施例中，可以使用各种解调波形（例如，正弦曲线、sinc或匹配滤波器），不限于方波解调。

在块915处，输入设备识别用于执行电容感测的与用于显示更新的激活的栅极线在空间上分离的显示器的部分。例如，被选择用于承载电容感测信号的传感器电极可以位于围绕激活的栅极线的区的外部，如以上在图7和8A-8D中所讨论的那样。

在块920处，输入设备与将显示信号驱动到至少一个显示电极上并行地将电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上。也就是说，存在输入设备正同时执行电容感测和显示更新时的至少某个时间段。然而，不要求输入设备总是同时执行这两个任务。可以存在其中输入设备正在进行任务之一但是未执行另一个的时间，诸如在显示空白时间期间或在噪声测量时间期间。

图10图示了根据本文中所描述的实施例的用于将电容感测与显示更新同步的时序图1000。具体地，时序图1000包括被驱动到栅极线1-4上的信号、“快速”接收的感测信号、“缓慢”接收的感测信号和基于电容感测信号的经解调的信号。

一般地，以上关于时序图600和650描述的相同原理和技术也可以应用于图10。例如，栅极线1-4可以被顺序地布置在显示屏中并且可以对应于显示像素行。如所示出的那样，栅极线1-4是管线化栅极线。尽管在此未描绘，但是源极驱动器可以与电容感测并发地和/或在电容感测不发生时的时段期间驱动信号以更新像素，这与以上提供的描述一致。

在一个实施例中，输入设备使用具有第一频率的电容感测信号来执行电容感测。当然，电容感测信号可以被选择来执行绝对电容或跨电容感测，并且可以是方波或其它合适的波形。如所示出的那样，经解调的信号可以包括用于正积分、负积分和重置的时段。

各种干扰源可以将电荷引入到所接收的电容感测信号中，并且影响电容感测性能。在若干实施例中，输入设备被配置成检测干扰的存在，并且调节电容感测信号以减少干扰的影响。可以直接地（例如，在各种频率处感测）或间接地（例如，使用SNR值或误比特率来测量电容感测系统的性能）执行检测干扰的存在。如以下针对图11将更加详细地讨论的那样，电容感测信号的频率可以被选择性地调节以减少噪声对电容感测信号的影响。这可以包括避免大量干扰出现的频率。

用于从第一频率改变电容感测信号的频率的一种可能的解决方案可以是简单地缩放信号的定时及其对应的经解调的信号。缩放信号将一般类似地影响信号的所有部分或分量（即，通过以相同百分数增加或减小部分中的每一个）。然而，这样的方法可能忽视输入设备可能对电容感测信号和/或经解调的信号要求以便执行电容感测的定时考虑。

在任何事件中，若干实施例可以允许独立地调节电容感测信号和/或经解调的信号的部分同时改变电容感测信号的频率。例如，对经解调的信号中的电荷进行积分的时段可以被改变，而非测量时段保持固定，或者反之亦然，或者不同的时段可以被不同地（即，不以相同量或百分数）改变。在一个或多个实施例中，非测量时段的一个或多个特征可以与改变解调频率并发地改变。为了维持电容感测与显示更新系统之间的频率和/或相位同步，还可以响应于电容感测信号的改变来调节显示更新的频率。例如，用于显示更新的行速率/行周期或栅极线激活时间可以与更新的电容感测信号频率并发地改变。

在时序图1000中，经解调的信号（快速）对应于具有第一频率的电容感测信号，并且经解调的信号（缓慢）对应于具有第二、经调节的频率的电容感测信号。对于该示例，假定经解调的信号（快速）包括每一个1.5微秒（μs）的重置时段以及每一个3μs的正积分时段和负积分时段。相应地，感测周期（快速）（在此，对应于一个行周期）可以包括两个重置时段和两个积分时段，总计9μs。相应地，电容感测信号的第一频率（和行速率）因此近似为111.1kHz。虽然为了易于理解而已经选择了该示例中的各种时间，但是可以选择其它时间（和频率）并且其产生可比较的结果。例如，第一频率可以比第二频率相对缓慢。

进一步假定干扰源正在产生接近第一频率的干扰或者接近其它敏感频率（诸如第一频率的谐波）的干扰，其使电容感测系统的性能退化。输入设备可以确定是否使电容感测信号频率远离第一频率地偏移以避免干扰，例如，通过测量干扰信号和比较干扰与阈值。在一个或多个实施例中，可以测量干扰值，同时不执行电容感测（例如，跨电容感测和/或绝对电容感测），或者干扰测量可以在某个滤波器长度之上与信号测量异相。

输入设备可以改变电容感测信号的频率以避免干扰的影响。在该示例中，并且对应于经解调的信号（缓慢），输入设备减小电容感测信号的频率以便避免干扰。当然，输入设备可以另外或可替换地增加电容感测信号的频率以避免干扰源。进一步假定经解调的信号（缓慢）包括每一个2μs的较长重置时段，同时将正积分时段和负积分时段保持在每一个3μs处。相应地，感测周期（缓慢）和对应的行周期增加至10μs。照此，第二频率（和行速率）近似为100kHz。

在示例中，在调节电容感测信号的频率中，调节经解调的信号的部分（即，拉长重置时段），并且经解调的信号的其它部分保持相同（即，积分时段）。这样的方法可以反映输入设备用于生成电容感测信号和/或经解调的信号的定时要求。这些定时要求可以反映用于电容感测的最小要求（例如，任何更少时间在接收和解调时将不产生可区分的信号），或者可以是用于优化电容感测性能的参数（例如，选择最小时间以在感测性能的期望水平和输入设备的用于执行其它任务的能力之间相平衡）。例如，输入设备可能要求每一个感测周期（或半周期）期间的最小量的时间以用于将电容感测信号驱动到传感器电极上以允许所接收的信号有充足时间来稳定。在以上讨论的示例中，为正积分时段和负积分时段选择的3μs可以反映最小稳定时间。可以选择这样的最小稳定时间来确保所接收的信号已经至少达到了稳定电压的期望分数或百分数。例如，最小稳定时间可以表示用于使所接收的电容感测信号达到其最终稳定值的99%的时间。在一些情况中，可以使用传感器电极的性质（例如，RC时间恒定）并且独立于电容感测信号的性质（例如，幅度）来确定所期望的分数或百分数。在一些实施例中，可以选择所期望的分数或百分数来确保相位误差处于所期望的范围中。

当输入设备改变电容感测信号的频率时，输入设备还可以更新显示更新的频率（例如，改变行速率）以维持信号之间的同步并且利用在图6A-6B中描述的干扰抵消益处的优势。换言之，可以维持显示行速率与感测周期（或半周期）的时间段之间的关系。

在时序图1000中，栅极线1-4上的栅极线转变（即，信号的上升沿和下降沿）发生在用于第一电容感测信号的各种时间A1、B1、C1、D1（并且具有相对较快的频率）。如所示出的那样，并且根据以上的讨论，栅极线转变可以发生在经解调的信号的重置时段期间，使得由栅极线转变引入到传感器电极上的电荷被忽略。因此，可以减轻栅极线转变对电容感测的影响。当然，栅极线转变可以发生在重置时段外部的其它时间，并且栅极线转变的可预测或一致的发生可以允许输入设备更好地减轻其对电容感测性能的影响。

为了在电容感测信号的频率改变时维持同步，（对应于行速率的）显示更新的频率可以类似地改变。在示例中，感测周期的时间段从9μs增加到10μs，增加11%。相应地，（对应于行速率的）线更新时段也应当成比例地增加以维持同步。在该示例中，线更新时段增加至相同的10μs。可以针对对线更新时段的改变而调节栅极线转变发生的时间；在该示例中，转变可以被延迟达较长线更新时段。在一个实施例中，可以延迟用于栅极线的接通时间。在另一实施例中，还可以使用于栅极线的关断时间以与用于该栅极线的接通时间延迟相同或不同的量延迟。在时序图1000中，针对具有相对较低的频率的第二电容感测信号在时间A2、B2、C2、D2示出针对栅极线1-4的各种栅极线转变。通过示出驱动栅极线的若干迭代，时序图1000图示了用于连续栅极线转变的延迟量将继续随时间增加，其与设定新的、较长线更新时段一致。例如，A1-A2之间的延迟小于B1-B2之间的延迟，其小于C1-C2，等等。

在一些实施例中，电容感测信号的频率可以不同于用于显示更新的行速率，而仍然准许两个信号之间的同步。如以上描述的那样，感测半周期的时间段可以是用于行速率的时间段的任何倍（例如，2x，3x，4x，8x，1/2，1/4，1/8等）。如果信号被相位对准，那么经解调的信号的重置时段将与电荷共享时段至少部分地重叠，从而提供一些干扰减轻。然而，取决于所选择的倍数，重置时段可能不与所有栅极线转变（或其至少一部分）重叠，其可能向电容感测系统添加干扰。然而，如果栅极线转变一致地发生在电容感测信号的部分期间（例如，负积分时段），并且在若干感测周期内的对应部分期间取得充分数目的样本，然后对其进行处理和滤波，如以上所讨论的那样，则由栅极线转变引入的电荷可以是可预测的，使得电荷将不被误用于电容的用户输入相关的改变。

为了维持显示更新与电容感测之间的同步，可以相应地调节源极驱动器的定时。为了调节显示更新时段的定时，输入设备可以调节显示更新时段中的一个或多个部分。显示更新时段的可调节部分可以包括（在时序图600和650中示出的）电荷共享时段的长度以及源极驱动器跨越像素驱动所期望的电压的时间。例如，输入设备可以拉长电容感测信号从第一、较快频率改变到第二、较慢频率时的电荷共享时段，诸如在时序图1000中。

图11是图示了根据本文中所公开的一个实施例的针对电容感测的干扰敏感性的图1100。除了以上讨论的可以通过驱动显示信号引入的噪声之外，其它干扰源也可能与电容感测信号干扰并且使感测性能退化。

一些示例干扰源包括电池充电器噪声、LED背光灯、外部荧光灯、可变电压电源、有源调制的输入设备（例如，有源笔）、升压转换器和相对于触摸传感器调制的输入中的一个或多个。

干扰可以遍及频谱发生，并且可以包括遍及频谱的若干分立位置处的峰值。除谐波（即，基频的整数倍）之外，这还可以包括干扰的基频。为了避免由（一个或多个）干扰源引入的干扰频率的影响，输入设备可以选择（或改变）电容感测信号的频率以便减少或消除干扰频率与经滤波的感测带宽之间的任何显著的重叠。

在图1100中，第一电容感测信号对干扰的敏感性由曲线1110表示。第一电容感测信号操作在近似67.5kHz的频率处，并且有关曲线1110示出第一电容感测信号对来自接近该频率的干扰的干扰相对敏感（即，敏感性中的局部峰值）。曲线1110还示出第一电容感测信号对操作频率的谐波处的干扰敏感，如局部峰值发生在近似135kHz（2x67.5kHz）、202.5kHz（3x）、270kHz（4x）处等等。

在图1100中还描绘了示例干扰源的频率响应，该示例干扰源可以是以上讨论的那些源中的任一个。干扰源引入（由局部峰值11050表示的）近似110kHz的基频处的干扰并且谐波引入近似220kHz（局部峰值11051）、330kHz（局部峰值11052）等处的附加干扰。为了避免由干扰源引入的干扰，输入设备可以选择不与干扰源的频率响应中的局部峰值重叠的用于电容感测信号的频率（例如大约270kHz处的图线1120）。

在操作期间，输入设备可以基于第一频率和/或第二频率处所测量的干扰而使电容感测信号的频率偏移。例如，输入设备可以将所检测到的干扰与一个或多个阈值比较并且当干扰满足或超过阈值之一时从第一频率切换到第二频率（或从第二频率切换回到第一频率）。在一个实施例中，接收器电极可以被配置成在非显示时段的至少一部分（诸如帧内空白时段）期间接收作为结果的干扰信号。在非显示时段期间，可以最小化通过将显示信号驱动到显示电极上所引起的干扰，使得可以隔离由干扰源引起的干扰。

输入设备可以使电容感测信号从一个频率偏移到第一频率的倍数（例如，2x，3x，4x，8x，1/2，1/4，1/8等）。在图1100中，曲线1120图示了第二电容感测信号的敏感性，其频率（大约270kHz）是第一电容感测信号的频率的近似4x。曲线1120在图1100中描绘的频率范围内包括比曲线1110更少的敏感性峰值（即，以近似4:1的比例）。这暗示了电容感测一般可以在感测信号操作于较高频率处时较不敏感，包括基本上对较低频率干扰的免疫性以及遍及频谱的较少敏感性峰值。

虽然在一些情况中使用电容感测信号频率的倍数可以减少对干扰的敏感性，但是情况可能并不总是如此。例如，如果第一电容感测信号频率是曲线1120所指示的近似270kHz，那么将频率减少到较少倍数（像曲线1110一样）实际上增加敏感性。此外，使用倍数来增加电容感测信号频率将不消除所有对谐波的敏感性，而仅仅是谐波的某个分数。因此，影响特定频率处的电容感测信号的干扰源可能继续影响经偏移的电容感测信号（在倍增频率处）。

在这方面，用于使电容感测信号的频率偏移的图10中所描述的技术可以特别有利。通过调节电容感测信号的（一个或多个）分量的定时，感测周期的长度可以增加或减小，从而使电容感测信号的频率从第一频率有效地偏移到具有对干扰的较低敏感性的第二频率。这样的频移可以有效地消除电容感测信号对特定干扰源的敏感性，因为可以完全避免干扰源的谐波。并且如以上讨论的那样，通过调节电容感测信号的分量的频移还确保仍然可以满足针对电容感测的定时考虑或要求。

图12图示了根据一个实施例的针对显示帧的时序图。该时序图图示了用于显示帧1200,1240,1280的不同时间段。一般地，时序图的面积表示更新显示所要求的时间量。虽然包括在显示帧1200,1240,1280中的每一个中的间隔和定时可以变化，但是假定显示帧的面积是相同的。例如，维持60Hz帧速率产生16.67毫秒（ms）的帧时间。时序图1200,1240,1280总体上图示了可以对显示信号的定时做出以在维持期望的帧速率的同时维持与电容感测信号的同步的改变。

显示行更新时段1215（a-c）表示用于更新诸如输入设备100之类的输入设备中的显示屏的单个显示行1205的时间量。将显示行更新时段1215进一步划分成像素更新时段1210以及称为水平空白时段1220或“h空白”的缓冲时段。在这个和其它缓冲时段期间，显示驱动器一般不更新显示像素。代替地，显示驱动器可以使用缓冲时段来检索用于更新下一显示行的数据，以允许信号稳定，以接收（以上所描述的）干扰信号、改变栅极选择等等。在各种实施例中，像素更新时段1210可以保持基本恒定以减少显示伪像同时可以改变线更新时段。

在一些实施例中，显示帧1200,1240,1280可以包括各种附加缓冲时段。例如，显示帧1200,1240,1280包括垂直空白时段1225（或“v空白”），其一般发生在一帧的最后显示行更新时段与下一帧的第一显示行更新时段之间。显示帧1240,1280还包括帧内空白时段1250（或“长水平空白”、“长h空白”、“分布式空白”等）。

虽然图12的时序图总体上示出了显示更新信息，但是电容感测可以与显示更新同时发生。帧内空白时段1250可以通过组合的电容感测或干扰感测和在此期间更新多个显示行1205的显示更新1260的时段而被分离。如以上讨论的那样，电容感测和显示更新信号可以被同步以改进电容感测性能。当然，电容感测还可以发生在各种缓冲时段期间，即使不发生显示更新。

可以基于性能和/或计算要求来选择缓冲时段的长度和定时。如以上讨论的那样，显示更新时段和速率可以连同电容感测速率一起被修改以避免干扰源。然而，仍然可以以恒定速率（同时显示行更新速率可以改变）或者至少以不同于显示更新速率的速率向输入设备提供显示数据。为了保留用于精确显示的所有显示数据，缓冲器的大小必须被适当设计成支持向输入设备提供数据的速率与显示数据的速率（或分别为主像素速率和显示像素速率）之间的最大差。在使用较早示例的情况下，其中显示更新时段在电容感测信号的频率改变时增加11%，缓冲器的大小将为完整显示帧的数据的至少11%。

在一个实施例中，用于v空白时段1225的时间的大小可以被适当设计成使得可以每显示帧从缓冲器检索一次显示数据。在各种实施例中，这允许改变行速率1215a。然而，对于缓冲器而言，将需要相对大量的存储器。

在另一实施例中，帧内空白时段1250可以用于从缓冲器检索数据。在该情况中，缓冲器大小可以显著地较小。例如，比方说每显示帧包括16个帧内空白时段。如果在每一个帧内空白时段期间检索缓冲器数据，那么缓冲器大小可以被选择成与最大像素速率差的1/16一样小（例如，小于百分之一；然而，还可以使用其它百分数）。当然，当检索缓冲器数据时可以选择其它数目的空白时段和时间。在另一示例中，每显示帧可以从缓冲器检索多次数据，该次数小于帧内空白时段的数目。

通过添加帧内空白时段或改变其大小，可能需要做出其它调节以维持显示帧更新时间的设定量（即，由显示帧1200,1240,1280的固定面积表示）。在显示帧1280中，选择比显示帧1240的帧内空白时段1250大的帧内空白时段1290。为了维持显示更新时间的总量，可以适当地调节其它缓冲时段的大小（例如，以允许1215b改变到1215c）。如所示出的那样，h空白时段1295和v空白时段1297小于其在显示帧1240中的对应部分以补偿较大帧内空白时段1290。当然，可以不同地调节各种缓冲时段；一个缓冲时段可以被减小而另一时段保持相同或者甚至被增加。

在一些实施例中，帧内空白时段的位置可以在不同显示帧之间抖动。当帧内空白时段在显示更新时段中的固定时间处发生时，在多个帧范围内，显示更新对应地在显示屏上的相同空间位置（比方说，相同的显示行）处暂停。伴随显示靠近暂停位置的像素发生的任何问题可能在若干帧范围内传播（例如，视觉显示伪像）。通过抖动空白时段，甚至在显示错误发生在一帧中的情况下，错误也可以对观看者而言不太可察觉，或者可以在驱动用于后一帧的显示数据时更快地被校正。

图13是根据一个实施例的用于针对经同步的显示更新和电容感测进行频移的方法。方法900一般意在使用以上公开的输入设备和处理系统来执行。输入设备和处理系统的功能的以上描述意在补充随后的方法的相对简要的描述。

方法1300在块1305处开始，其中将用于更新显示的显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上。

在块1315处，将第一电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上。第一电容感测信号具有被同步到显示信号的第一频率。在至少某个时间段内并行地驱动第一电容感测信号和显示信号。

在块1325处，将第二电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上。第二电容感测信号具有不同于第一频率的第二频率，其可以被选择以避免干扰源并且由此改进电容感测性能。该第二频率可以大于或小于第一频率。还在至少某个时间段内并行地驱动第二电容感测信号和显示信号。

在块1335处，调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步。调节定时可以包括调节用于显示的栅极线的转变时间以及调节显示更新时段的一个或多个部分，诸如电荷共享时段。方法1300在块1335完成之后结束。

附加示例实施例

除以上描述的各种实施例之外，根据本文中所描述的技术，附加示例实施例可以有益于改进输入设备的可用性。

在一个示例中，公开了第一输入设备，其包括多个显示电极、多个传感器电极和被耦合到该多个显示电极和该多个传感器电极的处理系统。该处理系统被配置成将显示信号驱动到该多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示；将具有第一频率的第一电容感测信号驱动到该多个传感器电极中的至少一个上，其中该第一频率被同步到显示信号；以及将具有第二频率的第二电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上，其中该第一频率和该第二频率不同并且调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步，并且其中在至少某个时间段内并行地驱动每一个电容感测信号和显示信号。

在另一示例中，第一输入设备被适配成使得显示信号的定时被进一步调节以维持与第二电容感测信号的相位的同步，其中第二电容感测信号的相位不同于第一电容感测信号的相位。

在另一示例中，第一输入设备被适配成使得电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到显示信号。

在另一示例中，第一输入设备被适配成使得处理系统还包括具有基于电容感测时段的长度和主像素速率与显示更新速率的差的大小的显示行缓冲器。

在另一示例中，第一输入设备被适配成使得多个传感器电极中的至少一个包括多个显示电极中的至少一个。

在另一示例中，公开了第一处理系统，其包括被配置成将显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示的显示模块、以及感测模块。该感测模块被配置成将具有第一频率的第一电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上，其中第一频率被同步到显示信号；将具有第二频率的第二电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上，其中该第一频率和该第二频率不同并且调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步，其中在至少某个时间段内并行地驱动电容感测信号和显示信号。

在另一示例中，第一处理系统被适配成使得电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到显示信号。

在另一示例中，第一处理系统还包括具有基于电容感测时段的长度和主像素速率与显示更新速率的差的大小的显示行缓冲器。

在另一示例中，第一处理系统被适配成使得多个传感器电极中的至少一个包括多个显示电极中的至少一个。

在另一示例中，公开了第一方法，其包括将显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示；将具有第一频率的第一电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上，其中第一频率被同步到显示信号；以及将具有第二频率的第二电容感测信号驱动到至少一个传感器电极上。该第一频率和该第二频率不同并且调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步，并且在至少某个时间段内并行地驱动每一个电容感测信号和显示信号。

在另一示例中，第一方法被适配成使得电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到显示信号。

在另一示例中，第一方法被适配成使得显示信号的定时包括用于激活显示像素行的栅极线的行速率。

在另一示例中，第一频率与第二频率之间的差由改变经激活的行中的子像素的显示更新之间的时间量引起。

在另一示例中，调节显示信号的定时包括延迟栅极线的接通时间。

在另一示例中，第一方法被适配成包括具有基于电容感测时段的长度和主像素速率与显示更新速率的差的大小的显示行缓冲器。

在另一示例中，第一方法被适配成使得多个传感器电极中的至少一个包括多个显示电极中的至少一个。

结论

本技术的各种实施例提供输入设备和用于改进可用性的方法。

在一个实施例中，具有集成显示器的输入设备与将显示信号驱动到显示电极上并行地在传感器电极上驱动电容感测信号。为了减轻两个信号之间的干扰，输入设备将电容感测信号的频率同步到当执行显示更新时（即，集成显示器用于更新像素行的时间段）所使用的行速率。另外，在一个实施例中，输入设备可以将电容感测信号与诸如电压转变、电荷共享事件等之类的显示信号中的周期性噪声事件相位对准。通过将电容感测信号和显示信号同步和相位对准，输入设备可以防止在对电容感测信号进行采样和滤波时噪声事件指示电容的改变（其可能被误解释为由接近于集成显示器的输入对象引起）。

在另一实施例中，输入设备可以执行与当前激活的显示电极在空间上分离的传感器电极上的电容感测。当更新显示时，输入设备可以通过激活相应栅极线而连续地光栅扫描通过每一行。为了避免栅极线上的信号与传感器电极上的电容感测信号之间的干扰，输入设备可以在与其中设备当前正在更新像素的激活的栅极线在空间上分离的传感器电极上执行电容感测。

输入设备可以将电容感测信号的相位和频率同步到显示信号以便减轻源极线与传感器电极之间的干扰，并且由此改进电容感测性能。为了避免干扰源，输入设备可以调节电容感测信号的频率，并且可以对应地调节显示信号以维持同步并且由此维持性能益处。

呈现了本文中所阐述的实施例和示例以便最佳地解释根据本技术的实施例及其特定应用并且由此使得本领域技术人员能够做出和使用本发明。然而，本领域技术人员将认识到的是，仅仅出于说明和示例的目的，已经呈现了前面的描述和示例。如所阐述的描述不意在是详尽的或者将本发明限制于所公开的确切形式。

鉴于前文，本公开的范围由随后的权利要求确定。

Claims (29)

1.一种输入设备，其包括：

多个显示电极；

多个传感器电极；以及

处理系统，其被耦合到所述多个传感器电极和所述多个显示电极，所述处理系统被配置成：

将电容感测信号驱动到所述多个传感器电极中的至少一个上；以及

将显示信号驱动到所述多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示，

其中在至少某个时间段内并行地驱动所述电容感测信号和所述显示信号，并且

其中所述电容感测信号的频率被同步到显示模块在更新显示时所使用的行速率。

2.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到行速率。

3.根据权利要求2所述的输入设备，其中半周期的持续时间不同于行速率的持续时间。

4.根据权利要求3所述的输入设备，其中半周期的持续时间是行速率的持续时间的整数倍。

5.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述电容感测信号与当使用所述多个显示电极来更新显示时发生的周期性事件相位对准使得所述周期性事件肯定发生在电容感测信号中的多个感测周期的相同时段中。

6.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述多个显示电极中的至少一个是用于激活显示器中的像素行的栅极线，其中利用电容感测信号驱动的多个传感器电极中的至少一个与栅极线在空间上分离使得栅极线和至少一个传感器电极在显示器上不重叠。

7.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述多个传感器电极中的至少一个包括所述多个显示电极中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述处理系统还被配置成在所述多个传感器电极中的至少一个上驱动第二电容感测信号，其中电容感测信号的频率不同于第二电容感测信号的频率并且调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步。

9.根据权利要求8所述的输入设备，其中所述显示信号的定时包括用于激活显示像素行的栅极线的行速率。

10.根据权利要求9所述的输入设备，其中第一频率与第二频率之间的差由改变经激活的行中的子像素的显示更新之间的时间量引起。

11.根据权利要求9所述的输入设备，其中调节显示信号的定时包括延迟栅极线的接通时间。

12.一种处理系统，其包括：

感测模块，其被配置成将电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上；以及

显示模块，其被配置成将显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上以用于更新显示，

其中在至少某个时间段内并行地驱动所述电容感测信号和所述显示信号，并且

其中所述电容感测信号的频率被同步到所述显示模块在更新显示时所使用的行速率。

13.根据权利要求12所述的处理系统，其中所述电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到行速率。

14.根据权利要求13所述的处理系统，其中半周期的持续时间不同于行速率的持续时间。

15.根据权利要求14所述的处理系统，其中半周期的持续时间是行速率的持续时间的整数倍。

16.根据权利要求12所述的处理系统，其中所述电容感测信号与当使用至少一个显示电极来更新显示时发生的周期性事件相位对准使得所述周期性事件肯定发生在电容感测信号中的多个感测周期的相同时段中。

17.根据权利要求12所述的处理系统，其中至少一个显示电极是用于激活显示器中的像素行的栅极线，其中电容感测模块被配置成从多个传感器电极中选择至少一个传感器电极使得所述至少一个传感器电极与栅极线在空间上分离以使所述栅极线和所述至少一个传感器电极在显示器上不重叠。

18.根据权利要求12所述的处理系统，其中电容感测模块和显示模块在相同集成电路内。

19.根据权利要求12所述的处理系统，其中所述感测模块还被配置成在所述多个传感器电极中的至少一个上驱动第二电容感测信号，其中电容感测信号的频率不同于第二电容感测信号的频率并且调节显示信号的定时以维持与第二频率的同步。

20.根据权利要求19所述的处理系统，其中显示信号的定时包括用于激活显示像素行的栅极线的行速率。

21.根据权利要求20所述的处理系统，其中第一频率与第二频率之间的差由改变经激活的行中的子像素的显示更新之间的时间量引起。

22.根据权利要求20所述的处理系统，其中调节显示信号的定时包括延迟栅极线的接通时间。

23.一种方法，其包括：

将电容感测信号驱动到多个传感器电极中的至少一个上；以及

将用于更新显示的显示信号驱动到多个显示电极中的至少一个上，其中在至少某个时间段内并行地驱动所述电容感测信号和所述显示信号，

其中所述电容感测信号的频率被同步到在更新显示时所使用的行速率。

24.根据权利要求15所述的方法，其中所述电容感测信号的频率限定包括两个半周期的感测周期，其中半周期的持续时间被同步到行速率。

25.根据权利要求16所述的方法，其中半周期的持续时间不同于行速率的持续时间。

26.根据权利要求15所述的方法，其还包括将所述电容感测信号与当使用至少一个显示电极来更新显示时发生的周期性事件相位对准使得所述周期性事件肯定发生在电容感测信号中的多个感测周期的相同时段中。

27.根据权利要求15所述的方法，其中至少一个显示电极是用于激活显示器中的像素行的栅极线，所述方法还包括：

从多个传感器电极中选择至少一个传感器电极使得所述至少一个传感器电极与栅极线在空间上分离以使所述栅极线和所述至少一个传感器电极在显示器上不重叠。

28.根据权利要求15所述的方法，其还包括：

将用于更新显示的不同显示信号驱动到至少一个传感器电极内的至少一个显示电极上，其中驱动电容感测信号不与驱动不同显示信号重叠。

29.根据权利要求15所述的方法，其中用于执行电容感测的多个传感器电极中的至少一个包括用于更新显示的多个显示电极中的至少一个。