CN105637443B - 嵌入单元内低功率模式 - Google Patents

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Abstract

此处所描述的实施例包括用于与显示装置集成的输入装置中的电容感测的方法和设备。在一个实施例中,提供了用于包括集成的电容感测装置的显示装置的处理系统,其包括显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块。所述显示驱动器和发射器模块被配置为在显示更新模式和睡眠模式中操作。当基于所述结果信号检测到对象的存在时,所述接收器模块被配置为当在打盹模式中操作时与所述发射器模块通信并且触发所述发射器模块进入所述有效感测模式,同时所述显示驱动器模块保持处于所述睡眠模式中。

Description

嵌入单元内低功率模式
技术领域
本发明的实施例一般涉及用于电容感测的方法和设备。
背景技术
包括接近传感器装置(通常也被称为触摸板或触摸传感器装置)的输入装置被广泛地使用在各种各样的电子系统中。接近传感器装置典型地包括感测区,其常常通过表面而被区分,所述接近传感器装置在该感测区中确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可以被用来提供用于所述电子系统的接口。例如,接近传感器装置常常被用作用于较大的计算系统的输入装置(诸如被集成在笔记本电脑或台式计算机中或者外接于笔记本电脑或台式计算机的不透明的触摸板)。接近传感器装置也常常被使用在较小的计算系统中(诸如被集成在蜂窝式电话中的触摸屏)。一种通常类型的接近传感器装置是电容感测装置。
当与显示装置(诸如平板电脑、触摸屏或智能电话)集成在一起时,电容感测装置一般依赖于由显示驱动器提供的定时。结果,在显示器不活动的时段内,触摸功能性被约束,导致所述电容感测装置的低效率的功率管理。
因此,存在对用于与显示装置集成的输入装置中的电容感测的改进的方法和设备的需要。
发明内容
此处所描述的实施例包括用于与显示装置集成的输入装置中的电容感测的方法和设备。在各种实施例中,电容感测相对于显示驱动器定时的独立性使得能够更好地利用低功率模式。在一些实施例中,感测数据收集与显示帧的某些位置(即,开始)的同步减小了进入/离开低功率模式时的潜在的延时,由此提供了所述输入装置的功率管理的更好的效率。
此处所描述的实施例包括与显示装置集成在一起的电容感测装置、处理系统以及用于操作电容感测装置的方法。在一个实施例中,用于包括集成的电容感测装置的显示装置的处理系统被提供,该处理系统包括显示驱动器模块、发射器模块、以及接收器模块。所述显示驱动器模块被配置为当处于显示更新模式中时更新所述显示装置的显示器,并且被配置为当处于睡眠模式中时不更新所述显示装置。所述发射器模块包括发射器电路,所述发射器电路被配置为当处于有效感测模式中时将发射器信号驱动到所述电容感测装置的第一多个传感器电极上用于电容感测。所述接收器模块被配置为接收来自第二多个传感器电极的结果信号,所述结果信号包括对应于所述发射器信号的影响,所述接收器模块被通信地耦接至所述 显示驱动器模块和所述发射器模块,所述接收器模块被配置为当在打盹模式中操作时与所述 发射器模块通信并且触发所述发射器模块进入所述有效感测模式,而当基于所述结果信号检 测到对象的存在时,所述显示驱动器模块保持在所述睡眠模式中。
在另一实施例中,用于操作包括集成的电容感测装置的显示装置的方法被提供。该 方法包括:响应于根据由在第一电容感测模式中操作的接收器模块从传感器电极接收的信号 而确定对象的存在,将接收器模块的输出状态从第一输出状态改变至第二输出状态;响应于 所述接收器模块的输出状态的改变,将发射器模块从睡眠模式切换至有效触摸模式;以及当 处于所述有效触摸模式中时,将发射器信号从所述发射器模块驱动至所述电容感测装置的传 感器电极上用于电容感测。
附图说明
为了在其中能够详细地理解本发明的上面所记述的特征的方式,可以通过参考实施 例来得到上面被简要概述的本发明的更特别的描述,所述实施例中的一些在附图中被示出。 然而,要被注意的是:所述附图仅仅示出了本发明的典型的实施例,并且因此不将被认为是 其范围的限制,因此本发明可以接受其他等同效用的实施例。
图1是输入装置的示意性框图。
图2是示出输入装置的传感器元件的阵列以及处理系统的示意图。
图3是通过事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块的 状态的图。
图4是通过另一事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器 模块的状态的图。
图5是用于控制至处理系统的模块的功率的方法的一个实施例的流程图。
图6是通过事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器模块 的状态的图。
图7是通过另一事件的序列示出处理系统的显示驱动器模块、发射器模块和接收器 模块的状态的图。
图8是用于控制至处理系统的模块的功率的方法的另一实施例的流程图。
图9是示出了响应于来自主处理器的信号的处理系统的显示驱动器模块、发射器模 块和接收器模块的状态的图,该信号用于使所述显示模块进入睡眠模式。
图10是示出了响应于来自主处理器的信号的处理系统的显示驱动器模块、发射器模
图11A至11F是电容图像的示意图,所述电容图像将解锁手势示出为被配置成一系列轻敲的预定的输入代码。
为了有助于理解,在可能之处,已使用同样的参考标号来指示对所述图而言是共有的同样的元件。被预期的是:在一个实施例中公开的元件可以在没有特定的记述的情况下在其他实施例上被有利地使用。此处被参考的附图不应被理解为是按比例绘制的,除非被特别地注记。并且,所述附图常常被简化,并且为了呈现和解释的清楚,细节或部件被省略。所述附图和讨论用来解释下面所讨论的原理,在其中同样的标记指示同样的元件。
具体实施方式
下面详细的描述实质上仅仅是示例性的,并且不是意在限制本发明或者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、发明内容或下面的详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论约束的意图。
本技术的各种实施例提供了用于提高可用性的输入装置和方法。特别地,此处所描述的实施例有利地使用显示驱动器模块和电容感测模块(即,发射器模块、接收器模块)之间的定时和相互作用以提供针对低功率模式的改进的功能性。空闲的低功率模式允许电容感测模块用由所述电容感测模块控制的定时感测触摸和手势,由此在不需要显示更新时允许所述显示驱动器模块被保持在低功率(睡眠)模式中更长的持续时间,由此减小了所述输入装置的总的功率消耗。作为结果,输入装置能够在提供所述低功率模式所需的功率节省的同时感测2D模式中的触摸和/或手势。
在各种实施例中,当发射器模块处于睡眠模式中时,被用于反式电容感测的模拟前端可以被关闭,而所述接收器模块被保持在有效状态中,用于绝对电容感测。此外,所述接收器模块可以被配置为当处于打盹模式中时使用第一感测技术,并且当处于有效模式中时使用第二感测技术,由此使用最适合于所述输入装置的功率状态的感测技术。
图1是根据本技术的实施例的输入装置100的示意性框图。在一个实施例中,输入装置100包括显示装置,该显示装置包括集成的感测装置。尽管本公开的示出的实施例被显示为与显示装置集成在一起,被预期的是:本发明可以在不与显示装置集成在一起的输入装置中被具体化。所述输入装置100可以被配置为向电子系统150提供输入。如在此文件中所使用的,术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地指任何能够电子地处理信息的系统。电子系统的一些非限制性实例包括所有尺寸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、以及个人数字助理(PDAs)。另外的实例电子系统包括复合输入装置,诸如包括输入装置100和单独的操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的实例电子系统包括诸如数据输入装置(包括远程控制器和鼠标)以及数据输出装置(包括显示屏和打印机)的外围设备。其他实例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例如,视频游戏控制台、便携式赌博装置等等)。其他实例包括通信装置(包括蜂窝式电话,诸如智能手机)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器,诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字照相机)。此外,所述电子系统可以是对所述输入装置而言的主设备或从属设备。
所述输入装置100可以被实现为所述电子系统的物理部分,或者可以与所述电子系统150在物理上分离。视情况而定,所述输入装置100可以使用下列中的任何一个或多个与所述电子系统150的组成部分通信:总线、网络、以及其他有线或无线互连。实例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。
在图1中,所述输入装置100被显示为接近传感器装置(常常也被称为“触摸板”或“触摸传感器装置”),其被配置为感测由感测区170中的一个或多个输入对象140提供的输入。实例输入对象包括手指和触笔,如在图1中所显示的。
感测区170包括所述输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间,在其中所述输入装置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)。特定的感测区的尺寸、形状和位置可以随实施例的不同而显著地变化。在一些实施例中,所述感测区170从所述输入装置100的表面沿一个或多个方向延伸到空间中,直至信噪比阻止足够精确的对象检测。在各种实施例中,此感测区170沿特定方向延伸所至的距离可以是小于毫米,数毫米,数厘米或更大的数量级,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,所述输入包括:不与所述输入装置100的任何表面接触、与所述输入装置100的输入表面(例如,触摸表面)相接触、与所述输入装置100的和一些量的作用力或压力相耦合的输入表面相接触、和/或其组合。在各种实施例中,输入表面可以由所述传感器电极驻留于其内的壳体的表面提供、由被施加在所述传感器电极或任何壳体之上的面板提供、等等。在一些实施例中,当被投影到所述输入装置100的输入表面上时,所述感测区170具有矩形形状。
所述输入装置100可以使用传感器部件和感测技术的任何组合来检测所述感测区170中的用户输入。所述输入装置100包括用于检测用户输入的多个感测元件124。所述感测元件124包括多个传感器电极120。作为若干非限制性实例,所述输入装置100可以使用电容技术、倒电容技术、电阻技术、电感技术、磁声技术、超声技术、和/或光学技术。
一些实现被配置为提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现被配置为沿着特定的轴或平面提供输入的投影。
在所述输入装置100的一些电阻式实现中,柔性的并且导电的第一层通过一个或多个间隔元件而与导电的第二层分离。在操作期间,跨越所述层产生一个或多个电压梯度。按压所述柔性的第一层可以使其充分地偏转以产生所述层之间的电接触,导致反映所述层之间的(一个或多个)接触点的电压输出。这些电压输出可以被用来确定位置信息。
在所述输入装置100的一些电感式实现中,一个或多个感测元件124拾取由谐振线圈或线圈对感应的回路电流。所述电流的幅度、相位和频率的一些组合可以随后被用于确定位置信息。
在所述输入装置100的一些电容式实现中,电压或电流被施加以产生电场。附近的输入对象导致所述电场的变化,并且产生电容耦合的可检测的变化,其可以被检测为电压、电流等等的变化。
一些电容式实现使用电容感测元件124的阵列或其他规则的或不规则的图案以产生电场。在一些电容式实现中,独立的感测元件124可以被欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容式实现使用电阻片,其可以是一致电阻性的。
如上面所讨论的,一些电容式实现使用基于传感器电极120和输入对象之间的电容耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种实施例中,所述传感器电极120附近的输入对象改变所述传感器电极120附近的电场,因此改变所测量的电容耦合。在一个实现中,绝对电容感测方法通过相对于参考电压(例如,系统接地)来调制传感器电极120并且通过检测所述传感器电极120和输入对象140之间的电容耦合而操作。
另外如上面所讨论的,一些电容式实现使用基于传感器电极120之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“反式电容”)感测方法。在各种实施例中,所述传感器电极120附近的输入对象140改变所述传感器电极120之间的电场,因此改变所测量的电容耦合。在一个实现中,反式电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也被称为“发射器电极”)和一个或多个接收器传感器电极(也被称为“接收器电极”)之间的电容耦合而操作,如下面进一步被描述的。发射器传感器电极可以相对于参考电压(例如,系统接地)而被调制,以传送发射器信号。接收器传感器电极可以相对于所述参考电压保持实质上恒定,以有助于结果信号的接收。结果信号可以包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源(例如,其他电磁信号)的(一个或多个)影响。传感器电极120可以是专用发射器电极或接收器电极,或者可以被配置为发射和接收两者。
在图1中,所述处理系统110被显示为所述输入装置100的一部分。所述处理系统110被配置为操作所述输入装置100的硬件以检测所述感测区170中的输入。所述处理系统110包括一个或多个集成电路(ICs)和/或其他电路部件中的部分或全部。(例如,用于互电容传感器装置的处理系统可以包括被配置为用发射器传感器电极发送信号的发射器电路和/或被配置为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,所述处理系统110也包括电可读指令,诸如固件代码、软件代码和/或类似物。在一些实施例中,组成所述处理系统110的部件被设置在一起,诸如在所述输入装置100的(一个或多个)感测元件124附近。在其他实施例中,处理系统110的部件与靠近输入装置100的(一个或多个)感测元件124的一个或多个部件以及在别处的一个或多个部件在物理上分离。例如,所述输入装置100可以是被耦接至台式计算机的外围设备,并且所述处理系统110可以包括软件,该软件被配置为在所述台式计算机的中央处理单元以及与所述中央处理单元分离的一个或多个ICs(也许具有相关联的固件)上运行。作为另一实例,所述输入装置100可以被物理地集成在电话中,并且所述处理系统110可以包括是所述电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中,所述处理系统110被专用于实现所述输入装置100。在其他实施例中,所述处理系统110也执行其他功能,诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等等。
所述处理系统110可以被实现为处理所述处理系统110的不同功能的一组模块。每个模块可以包括是所述处理系统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。实例模块包括:用于操作硬件(诸如传感器电极和显示屏)的硬件操作模块、用于处理数据(诸如传感器信号和位置信息)的数据处理模块、以及用于报告信息的报告模块。另外的实例模块包括:被配置为操作(一个或多个)感测元件124来检测输入的传感器操作模块、被配置为识别手势(诸如模式改变手势)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,所述处理系统110通过引起一个或多个动作而直接地响应于所述感测区170中的用户输入(或用户输入的缺乏)。实例动作包括改变操作模式、以及GUI动作,诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能。在一些实施例中,所述处理系统110向所述电子系统的某个部分(例如,向所述电子系统的与所述处理系统110分离的中央处理系统,如果存在这样的单独的中央处理系统)提供关于所述输入(或输入的缺乏)的信息。在一些实施例中,所述电子系统的某个部分处理从所述处理系统110接收的信息,以对用户输入起作用,诸如以促进包括模式改变动作和GUI动作的全范围的动作。
例如,在一些实施例中,所述处理系统110操作所述输入装置100的(一个或多个)感测元件124以产生指示所述感测区170中的输入(或输入的缺乏)的电信号。所述处理系统110可以在产生被提供给所述电子系统的信息时在所述电信号上执行任何适当量的处理。例如,所述处理系统110可以将从所述感测元件124获得的模拟电信号数字化。作为另一实例,所述处理系统110可以执行滤波、解调制或其他信号调节。在各种实施例中,处理系统110根据用感测元件124(传感器电极120)接收的所述结果信号直接生成电容图像。在其他实施例中,处理系统110对用感测元件124(或传感器电极120)接收的所述结果信号进行空间滤波(例如,采用邻近元件的差分加权和)以生成锐化的或平均化的图像。作为又另一实例,所述处理系统110可以减去基线或者否则虑及基线,以致所述信息反映所述电信号和所述基线之间的差。作为又另外的实例,所述处理系统110可以确定位置信息、识别作为命令的输入、识别笔迹,等等。
如此处所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示例性的“零-维”位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示例性的“一-维”位置信息包括沿着轴线的位置。示例性的“二-维”位置信息包括平面中的运动。示例性的“三-维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的实例包括空间信息的其他表示。关于一个或多个类型的位置信息的历史数据也可以被确定和/或存储,例如包括跟踪随时间的位置、运动或瞬时速度的历史数据。
在一些实施例中,所述输入装置100被实现为具有由所述处理系统110或者由一些其他处理系统操作的附加的输入部件。这些附加的输入部件可以提供针对所述感测区170中的输入的冗余的功能性,或者一些其他功能性。图1显示了所述感测区170附近的按钮130,其能够被用来有助于使用所述输入装置100来选择项目。其他类型的附加的输入部件包括滑块、球、轮、开关等等。相反地,在一些实施例中,所述输入装置100可以被实现为不具有其他输入部件。
在一些实施例中,所述输入装置100包括触摸屏接口,并且所述感测区170与显示装置160的显示屏的有效区域的至少一部分重叠。所述显示装置160可以是平板电脑、触摸屏、智能电话、个人数字助理、蜂窝式电话或其他相似的装置。例如,所述输入装置100可以包括覆盖所述显示屏的实质上透明的感测元件124并且提供用于相关联的电子系统的触摸屏接口。所述显示屏可以是能够向用户显示可视接口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)或其他显示技术。所述输入装置100和所述显示装置160可以共享物理元件。例如,一些实施例可以使用相同的电气部件中的一些用于显示和感测(例如,被配置为控制源极、栅极和/或VCOM电压的有源矩阵控制电极)。共享的部件可以包括显示电极、基底、连接器和/或连接件。作为另一实例,所述显示装置160可以部分地或完全地由所述处理系统110操作。
应被理解的是:尽管在全功能的设备的上下文中描述了本技术的许多实施例,本技术的机制能够被分发为以各种各样形式的程序产品(例如,软件)。例如,本技术的机制可以被实现和分发为可由电子处理器读取的信息承载介质(例如,可由所述处理系统110读取的非瞬时计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)上的软件程序。此外,无论被用来执行所述分发的介质的特定类型,本技术的实施例等同地适用。非瞬时的电可读介质的实例包括各种盘、记忆棒、存储卡、存储模块等等。电可读介质可以基于闪存、光学、磁性、全息、或任何其他存储技术。
在一个实施例中,所述传感器电极120可以被布置在同一基底的不同侧上。例如,所述(一个或多个)传感器电极120中的每个可以跨越所述基底的表面中的一个纵向地延伸。仍然此外,在所述基底的一侧上,所述传感器电极120可以沿第一方向延伸,但是在所述基底的另一侧上,所述传感器电极120可以沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向平行或者垂直。例如,所述电极120可以被成形为条或带,其中所述基底的一侧上的电极120沿垂直于所述基底的相对侧上的传感器电极120的方向延伸。
所述传感器电极可以在所述基底的侧部上被形成为任何期望的形状。此外,所述基底的一侧上的传感器电极120的尺寸和/或形状可以不同于所述基底的另一侧上的电极120的尺寸和/或尺寸。此外,同一侧上的传感器电极120可以具有不同的形状和尺寸。
在另一实施例中,所述传感器电极120可以被形成在不同的基底上,所述不同的基底随后被层压在一起。在一个实例中,被布置在所述基底中的一个上的第一多个传感器电极120可以被用来发送感测信号(即,发射器电极),而被布置在另一个基底上的第二多个传感器电极120被用来接收结果信号(即,接收器电极)。在其他实施例中,所述第一和/或第二多个传感器电极可以被驱动为绝对电容传感器电极。在一个实施例中,所述第一多个传感器电极可以比所述第二多个传感器电极更大(更大的表面面积),尽管这不是必要条件。在其他实施例中,所述第一多个和第二多个传感器电极可以具有相似的尺寸和/或形状。因此,所述基底中的一个上的传感器电极120的尺寸和/或形状可以不同于另一个基底上的电极120的尺寸和/或尺寸。尽管如此,所述传感器电极120可以在它们的各自的基底上被形成为任何期望的形状。此外,同一基底上的传感器电极120可以具有不同的形状和尺寸。
在另一实施例中,所述传感器电极120全部位于公共基板的同一侧上或同一表面上。在一个实例中,第一多个传感器电极由在其处所述第一多个传感器电极与所述第二多个传感器电极交叉的区域中的跳线组成,其中所述跳线与所述第二多个传感器电极绝缘。如上所述,所述传感器电极120可以各自具有相同的尺寸或形状或者具有不同的尺寸和形状。
在另一实施例中,所述传感器电极120全部位于所述公共基底的同一侧上或同一表面上,并且在所述感测区170中彼此绝缘。在这样的实施例中,所述传感器电极120彼此电绝缘。在一个实施例中,所述电极120以矩阵式阵列被布置,在其中每个传感器电极120实质上具有相同的尺寸和/或形状。在这样的实施例中,所述传感器电极120可以被称为矩阵传感器电极。在一个实施例中,传感器电极120的所述矩阵式阵列中的传感器电极中的一个或多个可以在尺寸和形状中的至少一个方面变化。所述矩阵式阵列中的每个传感器电极可以对应于所述电容图像的像素。在一个实施例中,所述处理系统110被配置为用调制的信号来驱动所述传感器电极120以确定绝对电容的变化。在另一实施例中,处理系统110被配置为将发射器信号驱动到所述传感器电极120中的第一个传感器电极上以及用所述传感器电极120中的第二个传感器电极接收结果信号。此外,在所述公共基底上,在所述传感器电极120之间可以布置一个或多个栅极电极,其中所述(一个或多个)栅极电极可以被用来防护或屏蔽所述传感器电极。如此处所使用的,屏蔽指的是将恒定电压驱动到电极上,并且防护指的是将变化的电压信号驱动到第二电极上,该变化的电压信号在幅度和相位方面实质上相似于调制第一电极的信号,以便测量所述第一电极的电容。浮置电极可以被解释为在如下情况下的防护形式:在其中通过浮置,所述第二电极经由电容耦合从所述输入装置100中的第一或第三电极接收所期望的防护波形。在各种实施例中,防护可以被认为是屏蔽的子集,以致防护传感器电极也会屏蔽该传感器电极。所述栅极电极可以用变化的电压、实质上恒定的电压或电浮置的方式而被驱动。当用发射器电极来驱动其时,所述栅极电极也可以被用作发射器电极,以致可以确定所述栅极电极和一个或多个传感器电极之间的电容耦合。在一个各种实施例中,可以在所述栅极电极和所述传感器电极之间布置浮置电极。在一个特定的实施例中,所述浮置电极、所述栅极电极和所述传感器电极包括显示装置的公共电极的全体。在其他实施例中,所述栅极电极可以被布置在单独的基底上或基底的除所述传感器电极120以外的表面上,或者两者。尽管所述传感器电极120可以在所述基底上被电绝缘,所述电极可以在所述感测区170之外(-例如,在所述传感器电极120上发送或接收电容感测信号的连接区域中)被耦接在一起。在各种实施例中,所述传感器电极120可以使用各种图案而被布置在阵列中,在其中所述电极120不是全部具有相同的尺寸和形状。此外,所述阵列中的电极120之间的距离可以是不等距的。
在上面所讨论的传感器电极布置中的任何一个中,所述传感器电极120和/或(一个或多个)栅极电极可以被形成在所述显示装置160外部的基底上。例如,所述电极120和/或(一个或多个)栅极电极可以被布置在所述输入装置100中的透镜的外部表面上。在其他实施例中,所述传感器电极120和/或(一个或多个)栅极电极被布置在所述显示装置的彩色滤光玻璃和所述输入装置的透镜之间。在其他实施例中,所述传感器电极和/或(一个或多个)栅极电极中的至少一部分可以被布置以致它们在所述显示装置160的薄膜晶体管基底(TFT基底)和所述彩色滤光玻璃之间。在一个实施例中,第一多个传感器电极和/或(一个或多个)栅极电极被布置在所述显示装置160的所述TFT基底和彩色滤光玻璃之间,并且所述第二多个传感器电极和/或(一个或多个)第二栅极电极被布置在所述彩色滤光玻璃和所述输入装置100的透镜之间。在又另外的实施例中,所有的传感器电极120和/或(一个或多个)栅极电极被布置在所述显示装置的TFT基底和彩色滤光玻璃之间,其中所述传感器电极可以被布置在同一基底上或者不同的基底上,如上面所描述的。
在一个或多个实施例中,至少第一多个传感器电极120包括所述显示装置的在更新所述显示器时使用的一个或多个显示电极。例如,所述传感器电极120可以包括所述公共电极,诸如Vcom电极、源极驱动线、栅极线、阳极子像素电极或阴极像素电极、或任何其他显示元件中的一段或多段。这些显示电极可以被布置在适当的显示屏基底上。例如,所述公共电极可以被布置在一些显示屏(例如,平面内转换(IPS)、边缘场转换(FFS)或面至线转换(PLS)有机发光二极管(OLED))中的透明的基底(玻璃基底、TFT玻璃、或者任何其他透明的材料)上,被布置在一些显示屏(例如,图案化的垂直校准(PVA)、多域垂直校准(MVA),IPS和FFS)的彩色滤光玻璃的底部上,被布置在阴极层(OLED)之上,等等。在这样的实施例中,所述公共电极也可以被称为“组合电极”,因为其执行多个功能。在各种实施例中,所述传感器电极120中的每个包括与像素或子像素相关联的一个或多个公共电极。在其他实施例中,至少两个传感器电极120可以共享与像素或子像素相关联的至少一个公共电极。尽管所述第一多个传感器电极可以包括一个或多个被配置用于显示更新和电容感测的公共电极,所述第二多个传感器电极可以被配置用于电容感测并且不用于显示更新。此外,在一个或多个实施例中,所述栅极电极和/或浮置电极(当存在时)包括一个或多个公共电极。
可替代地,所有的传感器电极120可以被布置在所述显示装置160的TFT基底和彩色滤光玻璃之间。在一个实施例中,第一多个传感器电极被布置在所述TFT基底上,每个传感器电极包括一个或多个公共电极,并且第二多个传感器电极可以被布置在所述彩色滤光玻璃和所述TFT基底之间。特别地,所述接收器电极可以是所述彩色滤光玻璃上的黑色掩模的一部分。在另一实施例中,所有的传感器电极120包括一个或多个公共电极。所述传感器电极120可以完全位于所述TFT基底上或者所述彩色滤光玻璃上,作为电极的阵列。如上面所讨论的,所述传感器电极120中的一些可以使用跳线在所述阵列中被耦接在一起,或者所有的电极120可以在所述阵列中被电绝缘并且使用栅极电极来屏蔽或防护所述传感器电极120。在一个更多实施例中,所述栅极电极(当存在时)包括一个或多个公共电极。
在上面所描述的传感器电极布置中的任何一个中,通过将所述传感器电极120划分成发射器电极和接收器电极,所述传感器电极120可以以反式电容感测模式在所述输入装置100中被操作,或者以绝对电容感测模式被操作,或者以两者的某种混合被操作。
图2是被耦接至图1的输入装置100的处理系统110的传感器元件124的简化的示例性阵列,其示出了可以被用来感测所述感测区170内的输入对象140的位置信息的用于所述传感器电极120的示例性图案。为了例示和描述的清楚,图2将所述传感器电极120的图案示出为以列和行布置的条,并且没有显示所有的互连特征和/或其他相关的部件。尽管图2将所述传感器电极图案示出为简单的列和行的图案,这不是意味着是限制性的,并且在其他实施例中,包括感测元件124的阵列的用于所述传感器电极120的各种数量、定向和形状可以被使用。
所述传感器电极120的图案可以由多个发射器电极260和多个接收器电极270组成。所述发射器电极260可以被用来更新显示器的若干部分并且用于电容感测,以及因此在此处被称为“公共电极”,并且所述接收器电极270被配置为接收通过所述(一个或多个)公共电极递送的(一个或多个)结果电容感测信号,并且因此在此处被称为“接收器电极”。用于感测(或者不用于感测)的电路,和/或类似物。
在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270可以在尺寸和/或形状上相似。在一个实例中,如所显示的,所述传感器电极120的图案可以包括第一多个发射器电极260(例如,发射器电极260-1、260-2、260-3、260-4等等)以及第二多个接收器电极270(例如,接收器电极270-1、270-2、270-3…270-4),所述第二多个接收器电极270可以被布置在所述第一多个发射器电极260的上方、下方或者与所述第一多个发射器电极260布置在同一层上。本领域技术人员将注意到:图2中所示出的传感器电极120的图案可以可替代地使用各种感测技术,诸如互电容感测、绝对电容感测、倒电容、电阻、电感、磁声、超声、或其他有用的感测技术,而不偏离此处所描述的本发明的范围。
发射器电极260和接收器电极270典型地被彼此欧姆地绝缘。换句话说,一个或多个绝缘器将发射器电极260和接收器电极270分离,并且防止它们在其可能在其处重叠的区域中彼此电短接。在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270通过在交叉区域处被布置在它们之间的电绝缘材料而被分离。在这样的配置中,所述发射器电极260和/或接收器电极270可以被形成有连接同一个电极的不同部分的跳线。在一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270被一个或多个电绝缘材料的层分开。在一些其他实施例中,发射器电极260和接收器电极270被一个或多个基底分开;例如,它们可以被布置在同一个基底的相对侧上,或者被布置在被层压在一起的不同的基底上。在图2中所显示的实施例中,所述发射器电极260具有比所述接收器电极270更大的表面面积。在其他一些实施例中,发射器电极260和接收器电极270可以在尺寸和形状上相似。在各种实施例中,如将在之后被更详细地讨论的,发射器电极260和接收器电极270可以被布置在基底的单个层上。在又另外的实施例中,其他电极(没有在图2中被显示),包括但不限于(一个或多个)屏蔽电极,可以被布置在发射器电极260或接收器电极270的附近。所述屏蔽电极可以被配置为屏蔽所述发射器电极260和/或接收器电极270免受干扰,诸如附近的驱动电压和/或电流源。在一些实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的发射器电极260和接收器电极270。在其他实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的发射器电极260。在其他实施例中,所述(一个或多个)屏蔽电极可以被布置有基底的公共侧上的接收器电极270。在又另外的实施例中,所述屏蔽电极可以被布置在基底的第一侧上,而发射器电极260和/或接收器电极270被布置在与所述第一侧相对的第二侧上。
在一个实施例中,发射器电极260和接收器电极270之间的局部化的电容耦合的区域可以用术语“电容像素”表示。所述发射器电极260和接收器电极270之间的电容耦合随着与所述发射器电极260和接收器电极270相关联的感测区中的输入对象的接近和运动而变化。
在一些实施例中,所述传感器电极120的图案被“扫描”以确定这些电容耦合。换句话说,所述发射器电极260被驱动以发送发射器信号。在其他实施例中,如此处所描述的,所述传感器电极120的图案可以被“非顺序地”扫描以确定电容耦合,以致任何次序的发射器电极260(即,不仅仅是在顺序的次序上邻近的发射器电极)可以被驱动以发送发射器信号。
所述输入装置100可以被操作以致在一个时间一个发射器电极发送,或者多个发射器电极在同时发送。在多个发射器电极同时发送之处,这些多个发射器电极可以发送相同的发射器信号并且有效地产生有效地较大的发射器电极,或者这些多个发射器电极可以发送不同的发射器信号。例如,多个发射器电极可以根据一个或多个编码方案发送不同的发射器信号,所述编码方案使得能够独立地确定它们对接收器电极270的结果信号的组合的影响。所述接收器电极270可以被单个地或者多个地操作以获取结果信号(即,接收的电容感测信号)。所述结果信号可以被用来确定所述电容像素处的电容耦合的测量值,所述测量值被用来确定是否存在输入对象以及其位置信息,如上面所讨论的。用于所述电容像素的一组值形成表示所述像素处的电容耦合的“电容图像”(也被称为“电容帧”或“感测图像”)。多个电容图像可以在多个时间段之上被获取,并且它们之间的差异被用来得到关于所述感测区中的(一个或多个)输入对象的信息。例如,在连续的时间段之上获取的连续的电容图像能够被用来跟踪一个或多个输入对象进入、离开以及在所述感测区内的(一个或多个)运动。在各种实施例中,所述感测图像或电容图像包括在测量利用跨越所述感测区170而被分布的感测元件124的至少一部分接收的结果信号的过程期间接收的数据。所述结果信号可以在一个时刻被接收,或者通过以光栅扫描图案(例如,以期望的扫描图案连续地分别极化每个感测元件)、逐行扫描图案、逐列扫描图案或者其他有用的扫描技术扫描跨越所述感测区170而被分布的感测元件的行和/或列而被接收。在许多实施例中,所述输入装置100获取所述“感测图像”的速率或者感测帧速率在大约60和大约180赫兹(Hz)之间,但是可以更高或更低,取决于所期望的应用。
在一些触摸屏实施例中,所述发射器电极260和/或所述接收器电极270被布置在相关联的显示装置160的基底上。例如,所述发射器电极260和/或所述接收器电极270可以被布置在LCD的偏振器、彩色滤光基底或玻璃片上。在一个实施例中,所述发射器电极260可以被布置在至少由LCD的偏振器、彩色滤光基底和玻璃片组成的显示装置的显示元件内。作为特定的实例,所述发射器电极260可以被布置在LCD的TFT(薄膜晶体管)基底上,并且也可以在所述显示装置的显示操作中被使用,或者不在所述显示装置的显示操作中被使用。作为另一实例,所述接收器电极270可以被布置在彩色滤光基底上、LCD玻璃片上、被设置在所述LCD玻璃片之上的保护材料上、透镜玻璃(或窗口)上,等等。在那些实施例中,在发射器电极260和/或接收器电极270被布置在所述显示装置内的基底(例如,彩色滤光玻璃、TFT玻璃、等等)上之处,所述传感器电极可以由实质上透明的材料(例如,ITO、ATO)组成或者它们可以由不透明的材料组成,并且与所述显示装置的像素对准(例如,被如下这样布置:它们与像素点之间或所述像素的子像素之间的“黑色掩模”重叠)。
在一些触摸屏实施例中,如在图2中所显示的,发射器电极包括一个或多个公共电极(例如,分段式“V-com电极”的部段),此后被称为“公共电极”,在更新所述显示屏的显示时被使用。尽管所述发射器电极或公共电极能够被用来执行其他电容感测技术,如上面所讨论的,为了讨论的清楚和简化,在下面的讨论中主要使用公共电极电容感测配置。这些公共电极可以被布置在适当的显示屏基底上。例如,所述公共电极可以被布置在一些显示屏(例如,平面内转换(IPS)或面至线转换(PLS))中的TFT玻璃上,被布置在一些显示屏(例如,图案化的垂直校准(PVA)或多域垂直校准(MVA))的彩色滤光玻璃的底部上,等等。在这样的实施例中,所述公共电极也可以被称为“组合电极”,因为其执行多个功能。在各种实施例中,每个发射器电极包括一个或多个公共电极。在其他实施例中,至少两个发射器电极可以共享至少一个公共电极。
在各种实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极用于在同一时间段内或不同的时间段内进行显示更新和电容感测。例如,所述公共电极可以发送用于在行更新周期的显示更新时间期间进行显示更新的信号,并且发送用于在所述行更新周期的非显示时间期间(例如,有时被称为“水平消隐时间”)进行电容感测的信号。在另一实例中,处理系统110驱动所述公共电极用于在行更新周期的显示更新时间期间进行显示更新,并且用于在显示帧的两个显示行更新周期之间的感测周期期间进行电容感测,其中所述显示周期可以至少与显示行更新周期(例如,有时被称为“长水平消隐时间”或“帧内消隐时间”或“分布式垂直消隐时间”)一样长。在一个实施例中,所述感测周期是所述行更新周期的多个组合的非显示时间。作为另一实例,处理系统110驱动所述公共电极用于在具有实际的显示行更新的行更新周期期间进行显示更新,并且用于在没有实际的显示行更新的额外“行更新周期”期间进行电容感测(例如,帧的更新片段之间或整个帧之间的非显示时间,有时被称为“垂直消隐时间”)。此外,在各种实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极用于在上面的非显示时间的任何组合期间进行电容感测。在另一实施例中,所述处理系统110驱动所述公共电极同时用于进行显示更新和电容感测,但是在空间上将它们分开。例如,对应于第一显示行的第一公共电极可以被驱动用于显示更新,并且对应于第二显示行的第二公共电极可以被驱动用于输入感测,以致它们在时间上至少部分地重叠。在又另外的实例中,所述公共电极可以使用同一个传输来进行显示更新和电容感测两者。
在一个实施例中,输入装置100的处理系统110包括显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206。所述接收器模块206包括接收器电路,所述接收器电路被耦接至所述接收器电极270,以致所述接收器模块206能够向所述接收器电极270提供信号,以便当所述输入装置100正在第一类型的电容感测(例如,绝对感测)中操作时,所述接收器模块206能够从所述接收器电极270接收结果信号。当所述输入装置100正在第二类型的电容感测(例如,反式电容感测)中操作时,所述接收器模块206也可以被用来从所述接收器电极270接收所述结果信号。在各种实施例中,接收器模块206被用来获取传感器数据(例如,接收结果信号)。所述接收器模块206可以进一步被配置为执行各种计算以帮助确定输入对象的位置信息。尽管没有被显示,处理系统110可以进一步包括确定模块,所述确定模块被配置为基于所述结果信号确定针对所述显示装置的感测区中的输入对象的位置信息。所述显示驱动器模块202包括与公共电极相耦接的驱动器电路,并且包括被配置用于在所述显示屏上显示图像(即,更新所述显示屏)的驱动器电路。所述驱动器电路被配置为通过像素源驱动器(没有被显示)向所述显示像素电极施加一个或多个像素电压。所述驱动器电路也被配置为向所述公共电极施加一个或多个公共驱动电压,并且操作它们作为所述显示屏的公共电极。所述发射器模块204被配置为当所述输入装置100正在所述第二类型的电容感测(即,反式电容感测)中操作时将所述公共电极操作为发射器电极260。
尽管图2中所示出的处理系统110包括三个模块,所述处理系统110可以被实现为具有更多或更少的模块以控制所述输入装置中的各种部件。例如,所述显示驱动器模块202和所述发射器模块204的功能可以被实现在单个集成电路(以虚线被显示为集成电路(IC)210)中,该单个集成电路能够控制所述显示模块元件(例如,公共电极)并且用所述发射器电极260驱动发射器信号。在另一实例中,所述显示驱动器模块202、所述发射器模块204和所述接收器模块206的功能可以被实现在单个集成电路(以虚线被显示为IC 212)中,该单个集成电路能够控制所述显示模块元件(例如,公共电极)并且驱动用所述传感器电极120传送的和/或从所述传感器电极120接收的发射器信号和/或接收器结果信号,所述传感器电极120可以包括所述接收器电极270和发射器电极260。在又另一实例中,所述显示驱动器模块202和所述接收器模块206的功能的第一部分可以被实现在第一集成电路中,该第一集成电路控制所述显示电极(例如,源极线电极)和接收器模块的至少一部分的驱动,所述接收器模块能够控制从所述传感器电极120接收的结果信号,所述传感器电极120可以包括所述接收器电极270和发射器电极260,并且,所述显示驱动器模块202的控制所述显示电极的另一部分(栅极电极和/或公共电极)的驱动的第二部分和发射器模块204的功能可以被实现在第二集成控制器中。在一些配置中,所述处理系统110可以包括显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206,这些模块被布置在所述处理系统110中存在的一个或任何数量的ICs中,取决于所期望的处理构架。在存在多于一个的模块或ICs的情况下,可以通过使用同步机制在这些系统之间通信而实现模块(例如,接收器模块206和显示驱动器模块202)之间的同步。在一个实施例中,所述同步机制包括同步协议,该同步协议控制由所述处理系统110提供的若干功能性,诸如控制振荡器频率、发射器信号脉冲以及玻璃专用特征(例如,启用/禁用栅极线)。在一个实例中,所述同步机制可以通过提供同步的时钟、关于显示驱动状态的信息、关于电容感测状态的信息、显示更新电路用以更新(或者不用以更新)的方向、电容感测电路用以感测(或者不用以感测)的方向、和/或类似物来使显示更新周期和电容感测周期同步。在一个实施例中,使正控制公共电极的选择的部件以及正控制感测图像的产生的部件同步的过程可以包括发送这些各种部件之间的周期性通信,诸如控制信号。
如上面所讨论的,所述输入装置100可以被配置为向所述电子系统150提供输入,并且同样地,所述输入装置100的处理系统110可以被配置为与所述电子系统150的一些部分(例如,所述电子系统150的主处理器208)通信,以便控制和协调显示和输入感测行为。在图2中所描绘的实施例中,所述电子系统150的所述主处理器208通过通信路径222通信至所述输入装置100的显示驱动器模块202。所述主处理器208也通过通信路径224通信至所述输入装置100的接收器模块206。所述通信路径222、224可以是有线或无线的,如上面所描述的。所述主处理器208和所述显示和接收器模块202、206之间的通信可以是双向的。
所述接收器模块206也被配置为与所述发射器模块204通信。在一个实施例中,所述接收器模块206包括输出引线(没有被显示),其通过连接件220而被耦接至所述发射器模块204的输入引线。所述连接件220可以是被形成在所述基底或弯曲尾线上的导电迹线的形式,所述发射器和接收器模块204、206被安装在该基底或弯曲尾线上。在在其中所述发射器和接收器模块204、206位于单个IC中的实施例中,所述连接件220可以是该同一个IC内的导电路线的形式。所述接收器模块206可以例如通过改变所述输出引线的输出电压或其他电气特性而改变对所述输出引线的输出状态。所述输出电压一般指示所述接收器模块206的状态,并且因此,可以被所述发射器模块204利用以确定所述接收器模块206的状态而无需通过另一处理器(诸如所述主处理器208)使用其他通信信道或路由信息。例如,当所述接收器模块206正在所述第一类型的电容感测中操作时,所述输出电压被所述接收器模块206驱动为低,而当所述接收器模块206正在所述第二类型的电容感测中操作时,所述输出电压被所述接收器模块206驱动为高。
图3是通过事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态302、304、306的图300。时间在所述图300的x轴上,而每个模块202、204、206的状态302、304、306被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220而被耦接至所述发射器模块204的接收器模块206的所述输出引线的输出电压)的状态308也被显示在图3的所述图300中。
最初地,所述显示驱动器模块202的状态302处于第一显示驱动状态314中,所述发射器模块204的状态304处于第一发送状态318中,并且所述接收器模块206的状态306处于第一接收状态322中。在所述第一显示驱动状态314中,所述显示驱动器模块202处于睡眠模式中。换句话说,所述显示驱动器模块202在所述第一显示驱动状态314期间不更新所述显示装置160的图像。在所述第一发送状态318中,所述发射器模块204也处于睡眠模式中。换句话说,所述发射器模块204在所述第一发送状态318期间不利用所述发射器电极260驱动信号。在所述第一接收状态322中,所述接收器模块206处于打盹模式中。在所述打盹模式中,所述接收器模块206在所述第一接收状态322期间驱动调制的信号并且利用所述接收器电极270接收结果信号,以执行所述第一类型的感测,例如绝对电容感测。当处于所述打盹模式中时,所述接收器模块206的接收器输出的状态308被驱动至低电压状态326。
当所述接收器模块206处于所述第一接收状态322中时,可能发生第一事件310,该第一事件310是利用绝对电容感测技术检测所述感测区170中的输入对象140的存在。响应于所述第一事件310,所述接收器模块206的状态306改变至第二接收状态324。随着所述接收器模块206的状态306从所述第一接收状态322改变至所述第二接收状态324,所述接收器模块206的输出状态308从所述低电压状态326改变并且被驱动至高电压状态328。
所述发射器模块204通过所述连接件220感测所述接收器模块206的输出的状态308的变化。响应于接收器模块206的输出的状态308从所述低电压状态326改变至所述高电压状态328,所述发射器模块204的状态304也在所述第一事件310处从所述第一发送状态318改变至第二发送状态320。在所述第二发送状态320中,所述发射器模块204利用所述发射器电极260驱动发射器感测信号。由于所述接收器模块206处于所述第二接收状态324中,包括被驱动的调制的感测信号对所述发射器电极260的影响的结果信号能够利用所述接收器电极270而被所述接收器模块206接收,并且被用来执行所述第一类型的电容感测,即反式电容感测。在该时间期间,所述显示驱动器模块202保持处于所述第一显示驱动状态314中,由此保存输入装置功率。
当所述接收器模块206处于所述第二接收状态324中时,所述第一类型的电容感测(即,反式电容感测)被用来确定第二事件312的发生。换句话说,所述第一类型的电容感测被用来确定所述感测区170中的输入对象140的存在。可替代地,当所述接收器模块206处于所述第二接收状态324中时,所述第一类型的电容感测被用来确定所述感测区170中的输入存在是否满足预定的标准,诸如手势、唤醒手势、解锁手势或其他预定的输入代码,例如一系列轻敲。下面参考图11A-11F进一步描述作为被配置成一系列轻敲的预定的输入代码的解锁手势的实例。除了别的以外,所述预定的输入代码也可以包括但不限于所述轻敲的位置、轻敲之间的定时、所述轻敲的运动、以及执行所述手势的输入对象的尺寸或形状中的任何一个或多个。
在一个实施例中,轻敲的绝对位置和/或一个轻敲至另一个轻敲的相对位置可以由所述预定的输入代码定义。例如,如果所述触摸(即,轻敲)在彼此的预定的接近度内或者满足某个另外的预定图案,诸如构成诸如三角形、正方形等等的形状,则所述预定的输入代码将被满足并且所述输入装置100被解锁。
在另一实施例中,轻敲之间的定时可以由所述预定的输入代码来定义。例如,轻敲的落下事件的发生和所述轻敲的抬起事件之间的时间差可以被确定并且检查以观察该时间差是否落在由所述预定的输入代码设定的时间范围内。在另一实例中,第一轻敲的落下事件的发生和第二轻敲的落下事件之间的时间差可以被确定并且检查以观察该时间差是否落在由所述预定的输入代码设定的时间范围内。在另一实例中,第一轻敲的抬起事件的发生和第二轻敲的落下事件之间的时间差可以被确定并且检查以观察该时间差是否落在由所述预定的输入代码设定的时间范围内。满足所述预定的输入代码可能需要满足上面所提供的实例中的两个或其他组合。
在另一实施例中,所述预定的输入代码可以包括对由输入对象与所述输入装置交互所允许的“运动”的范围的限制。例如,如果所述输入对象被确定为已经跨越所述感测区运动了处于预定范围内的距离,则预定的输入代码可以被满足。
在另一实施例中,当输入对象进行了手势(针对该手势,此输入对象的尺寸和形状中的一个或两者满足预定的标准)时,所述预定的输入代码可以被满足。例如,如果检测到的输入对象的尺寸和/或形状在预定的范围之外,则所述预定的输入代码将不被满足并且所述输入装置将不被解锁。此外,如果多于一个输入对象被检测到,则所述手势可能被拒绝。可替代地,所述预定的输入代码可能需要在所述感测区中检测到多于一个对象,以便用于使所述预定的输入代码被满足。
一旦确定已经发生了所述第二事件312,所述接收器模块206与显示驱动器模块202通信以指示所述第二事件312已经发生。所述接收器模块206可以与显示驱动器模块202直接通信,或者可替代地,所述接收器模块206可以与所述主处理器208或其他逻辑装置通信,所述主处理器208或其他逻辑装置而又与显示驱动器模块202通信。一旦接收到指示所述第二事件312已经发生的信息或信号,所述显示驱动器模块202的状态302转变至第二显示驱动状态316。在所述第二显示驱动状态316中,所述显示驱动器模块202更新所述显示帧,以致图像可以在所述显示装置160上被更新。
在所述第二事件312之后,所述发射器模块204保持在所述第二发送状态320中,所述接收器模块206保持在所述第二接收状态324中,而所述接收器模块206的输出的状态308保持被驱动至高电压状态328。因此,在所述第二事件312之后,显示装置160的图像被更新,同时所述输入装置100在如上面所描述的所述第一类型的电容感测中操作,例如通过使用非显示更新时间的消隐周期来插入显示更新周期之间的感测的周期。
图4是通过与参考图3描述的事件的序列相似的事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态402、404、406的图400,除了其中用于定义所述第二事件312不被满足、因此使得第二事件412能够发生的标准。换句话说,所述输入装置100在其中等待所述第二事件312发生的周期在所述第二事件412处到期或者超时。时间在所述图400的x轴上,而每个模块202、204、206的状态402、404、406被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220被耦接至所述发射器模块204的接收器模块206的输出引线的输出电压)的状态408也被显示在图4的所述图400中。
直到所述第二事件412为止,图400中描绘的所述事件的序列与图400中描绘的所述事件的序列一致。所述第二事件412发生在所述第二事件312在预定的时间段内没有发生时。一旦确定所述第二事件412已发生,所述显示驱动器模块202的状态402保持处于所述第一显示驱动状态314中。因此,通过在没有已检测到用以解锁或打开所述显示装置160的输入时不更新所述显示装置160,功率被节省。响应于所述第二事件412,所述接收器模块206变回到所述第一接收状态322,而所述接收器模块206的输出的状态408被从所述高电压状态328驱动至所述低电压状态326。
响应于所述接收器模块206的输出被驱动至所述低电压状态326,所述发射器模块204转变回到所述第一发送状态318。在此时间点处,所述显示驱动器模块202和发射器模块204保持处于睡眠模式(例如,所述第一状态314、318)中,因此保存能量,直至第一事件310触发所述输入装置100返回到有效状态并且执行第二类型的电容感测。
图5是用于控制至处理系统110的模块202、204、206的功率的方法500的一个实施例的流程图。所述方法500通过在所述显示驱动器模块和所述发射器模块处于睡眠模式中时执行一种类型的电容感测而在步骤502处开始。例如,可以在所述显示驱动器模块和所述发射器模块处于所述睡眠模式中时使用所述接收器模块来执行绝对电容感测。当所述显示驱动器模块和所述发射器模块处于所述睡眠模式中时,可以通过在步骤504处执行所述第一类型的电容感测而检测感测区中的对象的存在。
在步骤506处,在所述显示驱动器模块保持处于所述睡眠模式中时执行第二类型的电容感测。例如,所述输入装置可以响应于在步骤504处检测到所述输入装置的感测区中的对象的存在而从所述第一类型的电容感测切换至所述第二类型的电容感测。可以使用所述发射器模块和接收器模块执行反式电容感测例程来执行所述第二类型的电容感测。
在步骤508处,响应于在所述第二类型的电容感测期间获得的结果,所述显示驱动器模块的状态被从所述睡眠模式改变至显示更新模式,或者所述输入装置的状态被返回至所述第一类型的电容感测。例如,如果在所述第二类型的电容感测期间获得的结果满足预定的标准(诸如手势或代码),则所述显示驱动器模块通过从所述睡眠模式进入显示更新模式而开始更新所述显示装置的图像。相反地,如果在所述第二类型的电容感测期间获得的结果在预定的时间段内不满足预定的标准,则所述显示驱动器模块在所述输入装置返回至所述第一类型的电容感测时停留在所述睡眠模式中。在这一点上,所述方法500可以重复。
图6是通过另一事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态602、604、606的图600。时间在所述图600的x轴上,而每个模块202、204、206的状态602、604、606被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220被耦接至所述发射器模块204的所述接收器模块206的输出引线的输出电压)的状态608也被显示在图6的所述图600中。
最初地,所述显示驱动器模块202的状态602处于第一显示驱动状态614中,所述发射器模块204的状态604处于第一发送状态618中,并且所述接收器模块206的状态606处于第一接收状态622中。在所述第一显示驱动状态614中,所述显示驱动器模块202处于睡眠模式中。换句话说,所述显示驱动器模块202在所述第一显示驱动状态614期间不更新所述显示装置160的图像。在所述第一发送状态618中,所述发射器模块204也处于睡眠模式中。换句话说,所述发射器模块204在所述第一发送状态618期间不用所述发射器电极260驱动信号。在所述第一接收状态622中,所述接收器模块206处于打盹模式。在所述打盹模式中,所述接收器模块206在所述第一接收状态622期间正利用所述接收器电极270驱动调制的信号并且接收结果信号,以执行所述第一类型的感测,例如绝对电容感测。当处于所述打盹模式中时,所述接收器模块206的接收器输出的状态608被驱动至低电压状态626。
当所述接收器模块206处于所述第一接收状态622中时,第一事件610可能发生,该第一事件610可以是来自所述主处理器208的用于使所述输入对象140的显示驱动器模块202和发射器模块204从睡眠模式中醒来并且进入有效模式的指令的形式。来自所述主处理器208的指令被至少提供给所述接收器模块206,并且也可选地被提供给所述显示驱动器模块202。响应于所述第一事件610,所述接收器模块206的状态606改变至第二接收状态624。随着所述接收器模块206的状态606从所述第一接收状态622改变至所述第二接收状态624,所述接收器模块206的输出状态608从被驱动至所述低电压状态626改变至被驱动至高电压状态628。
如上面所讨论的,所述发射器模块204通过所述连接件220感测所述接收器模块206的输出的状态608的变化。响应于接收器模块206的输出的状态608从所述低电压状态626改变至所述高电压状态628,所述发射器模块204的状态604也在所述第一事件610处从所述第一发送状态618改变至第二发送状态620。在所述第二发送状态620中,所述发射器模块204用所述发射器电极260驱动调制的感测信号。由于所述接收器模块206处于所述第二接收状态624中,包括被驱动的所述调制的感测信号对所述发射器电极260的影响的结果信号能够利用所述接收器电极270而被所述接收器模块206接收,并且被用来执行所述第二类型的电容感测,即,反式电容感测。
在图6中所描绘的实施例中,所述显示驱动器模块202的状态602响应于来自所述主处理器208的指令从所述第一显示驱动状态614(即,所述睡眠模式)改变至所述第二显示驱动状态616(即,所述有效显示更新模式)。可选地,当所述接收器模块206接收来自所述主处理器208的指令时,所述显示驱动器模块202可以保持处于所述第一显示驱动状态614中,由此保存输入装置功率。
当接收器模块206处于所述第二接收状态624中时,所述第二类型的电容感测(即,反式电容感测)被用来确定第二事件612的发生。换句话说,所述第一类型的电容感测被用来确定所述感测区170中的输入对象140的存在。可替代地,当所述接收器模块206处于所述第二接收状态624中时,所述第一类型的电容感测被用来确定所述感测区170中的输入是否满足预定的标准,诸如手势或其他预定的输入代码,例如一系列轻敲。
一旦确定所述第二事件612已发生,所述显示驱动器模块202的状态602保持处于所述第二显示驱动状态616中,或者如果没有已处于所述第二显示驱动状态616中,则所述显示驱动器模块202保持处于所述第二显示驱动状态616中。在所述第二显示驱动状态616中,所述显示驱动器模块202更新所述显示帧,以致图像可以在所述显示装置160上被更新。在所述第二事件612之后,所述发射器模块204保持在所述第二发送状态620中,所述接收器模块206保持在所述第二接收状态624中,而所述接收器模块206的输出的状态608保持被驱动至高电压状态628。因此,在所述第二事件612之后,显示装置160的所述图像被更新,同时所述输入装置100在如上面所描述的所述第二类型的电容感测中操作。
图7是通过与参考图6描述的事件的序列相似的事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态702、704、706的图700,除了其中用于定义所述第二事件612不被满足、因此使得第二事件712能够发生的标准。换句话说,所述输入装置100在其中等待所述第二事件612发生的周期在所述第二事件712处到期或者超时。时间在所述图700的x轴上,而每个模块202、204、206的状态702、704、706被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220被耦接至所述发射器模块204的所述接收器模块206的输出引线的输出电压)的状态708也被显示在图7的所述图700中。
直到所述第二事件712为止,图700中描绘的事件的序列与图600中描绘的事件的序列一致。所述第二事件712发生在所述第二事件612在预定的时间段内没有发生时。一旦确定所述第二事件712已发生,所述显示驱动器模块202的状态702返回至所述第一显示驱动状态614,或者如果在所述第二事件712之前处于该状态中,则保持在所述第一显示驱动状态614中。因此,通过在没有已检测到用以解锁或打开所述显示装置160的输入时不更新所述显示装置160,功率被节省。响应于所述第二事件712,所述接收器模块206改变回到所述第一接收状态622,而所述接收器模块206的输出的状态708被从所述高电压状态628驱动至所述低电压状态626。
响应于所述接收器模块206的输出被驱动至所述低电压状态626,所述发射器模块204转变回到所述第一发送状态618。在此时间点处,所述显示驱动器模块202和发射器模块204保持处于睡眠模式(例如,所述第一状态614、618)中,因此保存能量,直至第一事件610触发所述输入装置100返回到有效状态并且执行第二类型的电容感测。
图8是用于控制至处理系统110的模块202、204、206的功率的方法800的一个实施例的流程图。所述方法800通过在显示驱动器模块处于睡眠模式中时响应于来自主处理器的信号从第一类型的电容感测切换至第二类型的电容感测而在步骤802处开始。在步骤804处,在执行所述第二类型的电容感测时确定感测区中的对象的存在。例如,可以使用所述发射器模块和接收器模块执行反式电容感测例程来执行所述第二类型的电容感测。
在步骤806处,响应于在所述第二类型的电容感测期间获得的结果,所述显示驱动器模块的状态被从所述睡眠模式改变至显示更新模式,或者所述输入装置的状态被返回至所述第一类型的电容感测。例如,如果在所述第二类型的电容感测期间获得的结果满足预定的标准(诸如手势或代码),则所述显示驱动器模块通过从所述睡眠模式进入显示更新模式而开始更新所述显示装置的图像。相反地,如果在所述第二类型的电容感测期间获得的结果在预定的时间段内不满足预定的标准,则所述显示驱动器模块在所述输入装置返回至所述第一类型的电容感测时停留在所述睡眠模式中。
在步骤808处,可以在所述显示驱动器和所述发射器驱动器处于睡眠模式中时执行第一类型的电容感测。例如,响应于在步骤804处检测到所述输入装置的感测区中的对象的存在,所述输入装置可以从所述第一类型的电容感测切换至所述第二类型的电容感测。可以使用所述发射器模块和接收器模块执行反式电容感测例程来执行所述第二类型的电容感测。
在这一点上,所述方法800可以重复。可替代地,当所述方法800结束时,所述方法500可以被执行。
图9是通过另一事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态930、932、934的图900。时间在所述图900的x轴上,而每个模块202、204、206的状态930、932、934被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220被耦接至所述发射器模块204的所述接收器模块206的输出引线的输出电压)的状态936也被显示在图9的所述图900中。所述事件的序列例示了正被与显示更新的完成同步的所述发射器模块的状态的变化,这减小了出现显示伪像的可能性。
最初地,所述显示驱动器模块202的状态930处于第一显示驱动状态902中,所述发射器模块204的状态932处于第一发送状态906中,并且所述接收器模块206的状态934处于第一接收状态910中。在所述第一发送状态906中,所述发射器模块204用所述发射器电极260驱动发射器感测信号,同时所述接收器模块206用所述接收器电极270接收所述结果信号以执行反式电容感测例程。在所述第一显示驱动状态902中,所述显示驱动器模块202处于显示更新模式中。
当所述接收器模块206处于所述第一接收状态910中时,第一事件918可能发生,所述第一事件918可以是来自所述主处理器208的用于使所述输入对象140的显示驱动器模块202和发射器模块204离开所述有效模式并且进入睡眠模式的指令的形式。来自所述主处理器208的指令被至少提供给所述接收器模块206和所述显示驱动器模块202。响应于所述第一事件918,所述显示驱动器模块202开始等待睡眠周期924,在其中,所述显示驱动器模块202开始关闭所述显示驱动器电路和功能。通过所述主处理器208通信或者在所述显示驱动器模块202和所述接收器模块206之间直接通信,所述接收器模块206的状态从第一接收状态910(即,有效模式)改变至第二接收状态912(即,打盹模式)。一旦进入所述第二接收状态912,所述接收器模块206的状态934从被驱动至所述高电压状态914改变至被驱动至低电压状态916。
如上面所讨论的,所述发射器模块204通过所述连接件220感测所述接收器模块206的输出的状态936的变化。响应于接收器模块206的输出的状态936从其改变至所述低电压状态916,所述发射器模块204的状态932也在所述等待睡眠周期924到期之后从所述第一发送状态906改变至第二发送状态908。在所述第二发送状态908中,所述发射器模块204处于睡眠模式中。换句话说,所述发射器模块204在所述第一发送状态906期间不用所述发射器电极260驱动信号。在所述第二接收状态912中,所述接收器模块206进入打盹模式。在所述打盹模式中,所述接收器模块206驱动信号并且在所述第二接收状态912期间用所述接收器电极270接收结果信号以执行所述第一类型的感测,例如绝对电容感测。当处于所述打盹模式中时,所述接收器模块206的所述接收器输出的状态936被驱动至低电压状态916。
在所述等待睡眠周期924已到期之后,所述显示驱动器模块202更新所述显示装置160的一个最后的显示帧。通过所述最后的显示帧被驱动到所述显示装置160上的完成而定义第二事件922。通常,周期926被定义为从由图9中的事件920标识的等待睡眠周期924的结束直到事件922处的所述最后的显示帧的完成。在所述第二事件922处的所述周期926的完成之后,所述显示装置160的状态930从第一显示驱动状态902改变至第二显示驱动状态904。在所述第二显示驱动状态904中,所述显示驱动器模块202进入睡眠模式,在其中,显示更新不再被驱动到所述显示装置160上,由此保存输入装置功率。此外,等待所述显示驱动器模块202在进入所述睡眠模式之前更新全部的显示帧允许一旦退出所述睡眠模式,所述发射器模块204被立即与所述显示驱动器模块202同步,由此减少当退出所述低功率模式时潜在的延时,由此提高了所述输入装置的功率管理效率。
当接收器模块206处于所述第二接收状态912中时,所述第一类型的电容感测(即,绝对感测)被用来确定表示所述输入装置100应当返回至所述第二类型的电容感测的事件的发生。例如,所述输入装置100可以执行上面所描述的方法中的一个以使所述输入装置100返回至有效触摸感测和/或有效显示更新模式。
图10是通过另一事件的序列示出了所述处理系统110的显示驱动器模块202、发射器模块204和接收器模块206的状态1030、1032、1034的图1000。时间在所述图1000的x轴上,而每个模块202、204、206的状态1030、1032、1034被表示在y轴上。所述接收器输出(即,通过所述连接件220被耦接至所述发射器模块204的所述接收器模块206的输出引线的输出电压)的状态1036也被显示在图10的所述图1000中。所述事件的序列例示了响应于来自主处理器208的用于使所述显示装置160退出睡眠模式并且进入有效状态的信号的所述发射器模块204的状态的变化,所述发射器模块204的状态1032被与显示更新的完成同步,这减小了出现显示伪像的可能性。
最初地,所述输入装置100处于睡眠模式中,以致所述显示驱动器模块202的状态1030处于所述第二显示驱动状态904中,所述发射器模块204的状态1032处于所述第二发送状态908中,并且所述接收器模块206的状态1034处于第二接收状态912中。在所述发射器模块204和所述接收器模块206处于所述第二状态908、912中的情况下,所述输入装置100被配置为执行所述第一类型的电容感测,例如绝对电容感测例程。
当所述接收器模块206处于所述第二接收状态912中时,第一事件1002可能发生,所述第一事件1002可以是来自所述主处理器208的用于使所述输入对象140的显示驱动器模块202和发射器模块204从所述睡眠模式进入所述有效模式的指令的形式。来自所述主处理器208的指令被至少提供给所述接收器模块206和所述显示驱动器模块202。
响应于所述第一事件1002,所述显示驱动器模块202的状态1030从所述第二显示驱动状态904(即,睡眠模式)改变至第一显示驱动状态902(即,有效模式)。一旦进入所述第二显示驱动状态904,所述显示驱动器模块202针对至少一个显示帧更新所述显示装置160,如由周期926所指示的。一旦所述周期926在事件1004处被完成,所述显示驱动器模块202的状态1030保持处于所述第一显示驱动状态902中。
所述接收器模块206与所述显示驱动器模块202直接通信,或者通过所述主处理器208与所述显示驱动器模块202通信。响应于如从所述显示驱动器模块202或主处理器208通信来的事件1004的发生,所述接收器模块206的状态1034从所述第二接收状态912改变至所述第一接收状态910。因此,随着从所述第二接收状态912至所述第一接收状态910的改变,所述接收器模块206将所述接收器模块206的输出的状态1036驱动至高电压状态914。
响应于通过所述连接件220检测到所述接收器模块206的高电压状态914,所述发射器模块204从所述第二发送状态908改变至所述第一发送状态906。
在所述第一发送状态906中,所述发射器模块204处于有效模式中。换句话说,所述发射器模块204在所述第一发送状态906期间用所述发射器电极260驱动信号,由此使得所述输入装置能够执行第二类型的感测,即反式电容感测。当所述发射器模块204在所述显示驱动器模块202已经完成显示更新帧之后进入所述有效模式时,电容感测和显示更新被同步,这有利地减小了出现显示伪像的可能性。感测数据收集与显示帧的开始的同步减小了在退出所述低功率模式时的潜在的延时,由此提供了所述输入装置的更好的功率管理效率。
图11A-11F是电容图像的示意图,其将解锁手势示出为被配置成一系列轻敲的预定的输入代码。如上面所讨论的,例如,如果检测到唤醒手势,通过向所述主处理器208提供来自所述接收器模块204的信号,所述输入装置100可以在一旦检测到一系列轻敲时被解锁。尽管下面参考双击(即,所述感测区170中的两次轻敲)描述了所述实例,任何数量的多个轻敲可以被使用。
在一个实施例中,双击之上的唤醒需要包括输入对象140(诸如手指)在感测区170的预定区域中在预定的时间段内落下两次。所述预定的时间段可以由所述主处理器208设定,由用户定义,或者在所述接收器模块204的逻辑中被设定。在初始状态中,所述输入装置100被配置为在绝对电容感测模式中运行。在此模式中,仅所述接收器模块204是有效的,并且使用从接收器电极270获得的绝对电容数据周期性地检查输入对象140的存在,而所述显示驱动器模块202可以处于睡眠模式中以保存功率。
一旦当在所述绝对电容感测模式中操作时由所述接收器模块204检测到输入对象140,由所述接收器模块204(和/或确定模块206)直接地或者通过所述主处理器208提供信号给所述显示驱动器模块202上以供电并且将所述输入装置100的操作切换至反式电容感测模式。所述显示驱动器模块202随后在所述发射器电极260上驱动调制的信号,同时所述接收器电极270被所述接收器模块204扫描,用于反式电容图像收集。当所述输入对象140(例如手指)在初始落下之后仍在触摸所述输入装置100的感测区170时,此序列可以被执行。
如在图11A中所示出的,所述接收器模块204捕捉用于基线1104的反式电容图像,其包括指示所述感测区170中的输入对象140的存在的突出部1106。由于所述输入对象140(例如手指)在所述输入装置100的感测区170中是静态的,所述接收器模块204仅仅在delta图像1102中检测噪声,留下实质上平坦的delta图像1102。在图11A中,垂直的轴表示电容电荷,而水平的轴表示时间。
在所述输入对象140被抬起后,产生如图11C中所显示的delta图像1108。在所述delta图像1108中,由于所述输入对象104的移除而产生了突出部1110。根据此信息,所述接收器模块204(和/或确定模块206)可以计算由参考标号1112表示的坐标(X1、Y1),其指示所述输入对象140从其处被移除的位置。在图11B中提供了基线1104,以示出所述基线1104的突出部1106和所述delta图像1108的突出部1110之间的倒置,其指示所述输入对象140的存在和移除。
在输入对象140已经被抬起之后,所述基线可以以高的速率被重新捕捉或放松,以消除来自第一次触摸的吸收响应。这由在图11C中显示的delta图像1118和基线1120示出。
随后,如果在输入对象140的初次检测之后在预定的时间段内没有检测到另一输入对象140,则所述输入装置100返回至所述绝对电容感测模式。如果在输入对象140的初次检测之后在预定的时间段内检测到另一输入对象140,则所述接收器模块204根据所述输入对象140的常规的正响应计算坐标(X2、Y2)。这在图11D中由delta图像1122示出,所述delta图像1122包括突出部1124,在所述突出部1124上,由参考标号1126表示坐标(X2、Y2),其指示使用所述反式电容感测例程检测到的输入对象的位置。如果坐标(X1、Y1)和坐标(X2、Y2)之间的距离落在预定的窗口内,则认为满足了所述预定的输入代码,并且所述主处理器208被提供有来自所述接收器模块204的表示检测到了唤醒手势的信号。所述主处理器208而又向所述输入装置100发送信号以解锁并指令所述显示驱动器模块202开始显示更新以及继续执行反式电容感测。
可替代地,基线的放松或重新捕捉可以不被用于另一输入对象140的随后的检测。例如,如果所述输入对象140被抬起并且基线1130在没有其中的负输入对象的强迫的排除(移除)的情况下被维持,如由图11E中示出的突出部1132所显示的,则所述输入对象140的随后的交互(即,所述感测区170中的第二次轻敲)产生具有突出部1134的电容图像1136,所述突出部1134是所述电容图像1130的突出部1132的倒置。由于双击是快速的用户动作,放松可能是不需要的,因为基线中将不存在归因于所述输入装置100的环境的变化的显著的偏移。尽管不是非常像前面的技术那样可靠,此替代方法提供了更简单的实现,其似乎能够在用于随后的输入对象事件(其例如是双击唤醒手势中的第二次轻敲)的反式电容感测时提供附加的功率节省。
随后,如果在输入对象140的第一次检测之后在预定的时间段内没有检测到另一输入对象140,则所述输入装置返回至所述绝对电容感测模式。如果在输入对象140的第一次检测之后在预定的时间段内检测到另一输入对象140,则所述接收器模块204根据检测到的所述第一个输入对象140的位置计算所述输入对象140的第二次检测是否在预定的距离内,其将指示所述预定的输入代码被满足并且所述输入装置100的解锁可以进行。如在图11F中所示出的,基线1140将包括指示吸收的输入对象的突出部1142,并且delta图像1138除了任何噪声之外将缺乏突出部。
为了最佳地解释根据本技术的实施例及其特定的应用,并且由此使得本领域技术人员能够实施和使用本发明,此处所提出的实施例和实例被呈现。然而,本领域技术人员将认识到:前面的描述和实例仅仅为了例示和实例的目的而已被呈现。如所提出的描述不是意在是穷尽的或者将本发明限制于所公开的精确的形式。
为了最佳地解释根据本技术的实施例及其特定的应用,并且由此使得本领域技术人员能够实施和使用本发明,此处所提出的实施例和实例被呈现。然而,本领域技术人员将认识到:前面的描述和实例仅仅为了例示和实例的目的而已被呈现。如所提出的描述不是意在是穷尽的或者将本发明限制于所公开的精确的形式。

Claims (19)

1.一种用于包括集成的电容感测装置的显示装置的处理系统,所述处理系统包括:
显示驱动器模块,所述显示驱动器模块被配置为当处于显示更新模式中时更新所述显示装置的显示屏,并且被配置为当处于显示睡眠模式中时不更新所述显示装置;
发射器模块,所述发射器模块包括发射器电路,所述发射器电路被配置为当处于有效感测模式中时将发射器信号驱动到所述电容感测装置的第一多个传感器电极上,用于电容感测,所述发射器电路附加地被配置为当所述发射器模块处于发射器睡眠模式中并且所述显示驱动器模块处于所述显示睡眠模式中时不将发射器信号驱动到所述第一多个传感器电极中的任何一个上;以及
接收器模块,所述接收器模块被配置为接收来自第二多个传感器电极的结果信号,所述结果信号包括对应于所述发射器信号的的影响,所述接收器模块通信地耦接至所述显示驱动器模块和所述发射器模块,所述接收器模块被配置为当所述接收器模块在打盹模式中操作并且所述显示驱动器模块处于所述显示睡眠模式中时与所述发射器模块通信并且触发所述发射器模块从所述发射器睡眠模式进入所述有效感测模式,同时所述显示驱动器模块保持处于所述显示睡眠模式中,所述接收器模块附加地被配置为当在接收器有效模式中操作时与所述显示驱动器模块通信并且触发所述显示驱动器模块从所述显示睡眠模式进入所述显示更新模式,同时所述发射器模块保持处于所述有效感测模式中,当基于所述结果信号检测到输入对象的存在时。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其中所述发射器模块进一步被配置为在所述显示更新模式期间将调制的信号驱动到所述第二多个传感器电极中的传感器电极上,用于电容感测。
3.根据权利要求1所述的处理系统,其中,所述接收器模块进一步被配置为当在所述发射器模块处于所述有效感测模式中时已根据结果信号识别出唤醒手势时与主机通信。
4.根据权利要求1或2所述的处理系统,其中,所述显示驱动器模块进一步被配置为响应于来自主处理器的命令而进入所述显示睡眠模式,所述显示驱动器模块被配置为当处于所述显示睡眠模式中时不将信号驱动到所述传感器电极上或更新所述显示装置。
5.根据权利要求1或2所述的处理系统,其中,所述显示驱动器模块和接收器模块存在于单个集成电路中。
6.根据权利要求1或2所述的处理系统,其中,所述显示驱动器模块和接收器模块被布置在分开的集成电路中。
7.根据权利要求1或2所述的处理系统,其中,所述接收器模块被配置为基于第一结果信号从在所述打盹模式中操作切换至在有效模式中操作。
8.根据权利要求1或2所述的处理系统,其中,所述第一多个传感器电极中的每个传感器电极包括所述显示装置的多个公共电极中的至少一个公共电极。
9.根据权利要求2所述的处理系统,其中,所述第二多个传感器电极中的至少一个包括所述显示装置的多个公共电极中的至少一个公共电极。
10.一种用于操作包括集成的电容感测装置的显示装置的方法,所述方法包括:
在显示驱动器模块处于显示更新模式中时更新所述显示装置的显示屏,并且当所述显示驱动器模块处于显示睡眠模式中时不更新所述显示装置;
当接收器模块在打盹模式中操作时,在第一多个传感器电极被用调制的信号驱动时接收来自所述第一多个传感器电极的第一结果信号;以及
基于所述第一结果信号将所述显示驱动器模块从所述显示睡眠模式移动至所述显示更新模式。
11.根据权利要求10所述的方法,进一步包括:当发射器模块在有效感测模式中操作时,用所述发射器模块将发射器信号驱动到第二多个传感器电极上;以及用所述接收器模块接收来自所述第一多个传感器电极的第二结果信号,所述第二结果信号包括对应于所述发射器信号的影响。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述接收器模块进一步被通信地耦接至所述发射器模块,并且其中,当基于所述第二结果信号检测到输入对象的存在时,当所述接收器模块在所述打盹模式中操作时,所述接收器模块与所述发射器模块通信并且触发所述发射器模块进入所述有效感测模式,同时所述显示驱动器模块保持处于所述显示睡眠中。
13.根据权利要求11所述的方法,进一步包括当在所述发射器模块处于所述有效感测模式中时已根据结果信号识别出唤醒手势时从所述接收器模块与主机通信。
14.根据权利要求10或11所述的方法,包括:响应于来自主处理器的命令而将所述显示驱动器模块移动至所述显示睡眠模式,所述显示驱动器模块被配置为在处于所述显示睡眠模式中时不将信号驱动到所述传感器电极上或更新所述显示装置。
15.根据权利要求10或11所述的方法,进一步包括:基于所述第一结果信号将所述接收器模块从在所述打盹模式中操作切换至在接收器有效模式中操作。
16.一种输入装置,包括:
多个传感器电极,其中所述多个传感器电极中的至少一个包括显示装置的多个公共电极中的至少一个公共电极;以及
被耦接至所述多个传感器电极的处理系统,所述处理系统被配置为:
显示驱动器模块,所述显示驱动器模块被配置为当处于显示更新模式中时更新所述显示装置的显示器,并且被配置为当处于显示睡眠模式中时不更新所述显示装置;以及
接收器模块,所述接收器模块被配置为当在打盹模式中操作时在第一传感器电极组被用调制的信号驱动时接收来自所述多个传感器电极中的所述第一传感器电极组的第一结果信号,其中所述接收器模块被通信地耦接至所述显示驱动器并且被配置为基于所述第一结果信号将所述显示驱动器模块从所述显示睡眠模式移动至所述显示更新模式。
17.根据权利要求16所述的输入装置,其中,所述处理系统进一步包括发射器模块,所述发射器模块被配置为当处于有效感测模式中时将发射器信号驱动到所述多个传感器电极中的第二传感器电极组上;并且其中所述接收器模块进一步被配置为接收来自所述第一传感器电极组的第二结果信号,所述第二结果信号包括对应于所述发射器信号的影响。
18.根据权利要求16或17所述的输入装置,其中,所述多个传感器电极以传感器电极的矩阵阵列的方式被布置。
19.根据权利要求16或17所述的输入装置,其中,所述显示驱动器模块和所述接收器模块被布置在公共的集成电路内。
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