CN107256104B - 单层电容性图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例一般提供一种输入装置，其包括多个按照期望的方式互连以获得输入对象位置信息的感测元件，使得所获得的位置信息能够被其他系统组件用来控制显示器或其他有用的系统组件。本文描述的实施例的一个或多个使用本文公开的一个或多个技术和传感器电极阵列配置来减少或最小化感测在输入装置的感测区内的输入对象的位置所需的迹线和/或电极的数量。

Description

单层电容性图像传感器
本申请是申请日为2013年1月11日、申请号为201380013665.X、发明名称为“单层电容性成像传感器”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施例一般涉及用于感测输入对象在接近感测装置的感测区上的位置的系统和方法。
背景技术
包括接近传感器装置(也通常被称为触摸垫或触摸传感器装置)的输入装置广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区，在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用于为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置通常用作较大型计算系统的输入装置，诸如集成在或外设于笔记本或桌面型电脑的不透明触摸垫。接近传感器装置也经常用于较小型计算系统中，诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏。
接近传感器装置典型地与诸如存在于电子或计算系统中的显示或输入装置的其他支持组件组合使用。在一些配置中，接近传感器装置耦合到这些支持组件以提供期望的组合功能或提供合意的完全装置包。许多市场有售的接近传感器装置使用一个或多个诸如电容性或电阻性感测技术的电气技术来确定输入对象的存在、位置和/或运动。典型地，接近传感器装置使用传感器电极的阵列来检测输入对象的存在、位置和/或运动。由于通常大量传感器电极用于以期望的精度感测输入对象的存在和位置，以及也由于将这些传感器电极的每个连接至电子或计算系统中的各种信号产生和数据采集组件的需要，与形成这些互连关联的成本、系统的可靠性和接近传感器装置的总体大小通常不合期望地大并且复杂。在成形的电子装置中减少电气组件的成本和/或大小是消费和工业电子行业的普遍目标。本领域技术人员将注意到放置在接近传感器装置上的成本和大小限制通常由所要求的迹线的数量、所要求的连接点的数量、连接组件的复杂性(例如连接器上的管脚数量)和用于将传感器电极互连到控制系统的柔性组件的复杂性而产生。
此外，用于将传感器电极互连到计算机系统的迹线的长度越大，接近传感器装置越易受干扰的影响，干扰诸如为电磁干扰(EMI)，通常由其他支持组件产生。这些支持组件提供的干扰将有害地影响接近感测装置采集的数据的可靠性和精度。
因此，存在对形成接近感测装置的设备和方法的需求，该接近感测装置是可靠的，提供持续的和精确的位置感测结果，制造不昂贵并且能够集成在期望大小的电子系统内。
发明内容
本发明的实施例一般提供一种输入装置，其具有减少的系统复杂性、较小的总体物理大小和低的生产成本。本文描述的输入装置能够基于输入对象与输入装置的输入区交替所产生的信号提供更可靠的和更精确的位置感测数据和/或位置感测结果。本发明的实施例一般提供输入装置，其使用传感器电极的阵列和/或传感器电极互连方案来形成位置感测数据。本文描述的发明的实施例从而提供用于通过触摸感测装置而可靠地感测对象的存在的改进的设备和方法。同样，本文描述的实施例的一个或多个使用本文公开的技术和电极阵列配置的一个或多个来减少或最小化在感测区内感测输入对象位置所需的迹线和/或传感器电极的数量。
本发明的实施例一般提供一种电容性图像传感器，其包括第一集合传感器电极和第二集合传感器电极。第一集合传感器电极包括第一传感器电极、第二传感器电极和第三传感器电极。第一传感器电极电耦合到第三传感器电极。第二集合传感器电极包括第四传感器电极和第五传感器电极，其中第四传感器电极配置成与第一传感器电极电容性耦合，并且第五传感器电极配置成与第三传感器电极电容性耦合。
本发明的实施例还可提供一种电容性图像传感器，其包括布置在衬底第一表面上的第一传感器电极，布置在衬底第一表面上的第二传感器电极，以及布置在衬底第一表面上的第三传感器电极。第三传感器电极布置在第一传感器电极和第二传感器电极之间，并且与第一传感器电极互相交叉以及与第二传感器电极互相交叉。
本发明的实施例还可提供一种触摸屏，其包括布置在衬底上的传感器处理器和多个传感器电极，该多个传感器电极包括布置在衬底第一表面上的第一传感器电极，布置在衬底第一表面上的第二传感器电极和布置在衬底第一表面上的第三传感器电极。第三传感器电极部分地围绕第一传感器电极并且部分地围绕第二传感器电极，以及第三传感器电极的至少一部分布置在第一传感器电极和第二传感器电极之间。传感器处理器通信地耦合到第一、第二和第三传感器电极，并且配置成在第一或第二传感器电极被驱动用于电容性感测时接收第三传感器电极接收到的结果信号。传感器处理器还包括耦合到第三接收器电极的第一接收器通道，并且其中第一接收器通道包括电荷存储器。
本发明的实施例还可提供一种电容性图像传感器，其包括第一集合传感器电极和第二集合传感器电极。第一集合传感器电极包括第一传感器电极、第二传感器电极和第三传感器电极，以及第一传感器电极电耦合到第三传感器电极。第二集合传感器电极包括第四传感器电极和第五传感器电极，其中第四传感器电极配置成与第一传感器电极电容性耦合，并且第五传感器电极配置成与第三传感器电极电容性耦合。
本发明的实施例还可提供一种触摸屏，其包括布置在透明衬底的表面上的多个传感器电极，该多个传感器电极包括第一集合传感器电极、第二集合传感器电极和传感器处理器。第一集合传感器电极包括第一接收器电极、第二接收器电极和第三接收器电极，并且第一接收器电极电耦合到第三接收器电极。第二集合传感器电极包括第一发射器电极和第二发射器电极，其中第一发射器电极配置成与第一接收器电极电容性耦合，并且第二发射器电极配置成与第三接收器电极电容性耦合。传感器处理器通信地耦合到第一和第二接收器电极，并且配置成在第一或第二发射器电极被驱动用于电容性感测时接收第一、第二和第三接收器电极接收到的结果信号，其中传感器处理器包括耦合到第一接收器电极的第一接收器通道和耦合到第二接收器电极的第二接收器通道，并且其中第一和第二接收器通道包括电荷存储器。
附图说明
为了使本发明上述特征能够以详细的方式来理解，通过参考实施例作出在上面简要总结的、本发明的更具体的描述，其中一些实施例在附图中例示。但要注意，因本发明可容许其他相等地有效的实施例，这些附图仅例示本发明典型的实施例，并不因此被认为限定本发明的范围。
图1是依照本发明的实施例的、一示例性输入装置的示意性框图。
图2A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示输入装置的示意图。
图2B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示输入装置的一部分的示意图。
图3A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、列出能够用于输入装置中的传感器电极配置的一些示例的表格。
图3B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示在图3A所示的表格中列出的传感器电极配置的示意图。
图3C是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示在图3A所示的表格中列出的传感器电极配置的示意图。
图4A-4K各自是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示定位形成传感器电极的阵列的多个传感器电极的示意图。
图5A-5C各自是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示定位形成传感器电极的阵列的多个传感器电极的示意图。
图6A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图6B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图7是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图8是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示定位形成传感器电极的阵列的多个传感器电极的示意图。
图9A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图9B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图10是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图11A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图11B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、图11A中示出的传感器电极的阵列的一部分的放大示意图。
图12A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图12B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图13是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图14是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示定位形成传感器电极阵列的多个传感器电极的示意图。
图15是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图16A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图16B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、图16A中示出传感器电极阵列的一部分的放大示意图。
图17A是根据本文描述的实施例的一个或多个的、例示包括多个传感器电极的阵列(每个阵列包含多个传感器电极)的传感器电极集合的示意图。
图17B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、图17A中示出的传感器电极阵列的一部分的放大示意图。
为促进理解，已尽可能使用同样的参考标号来标明对附图而言是共同的同样元件。应预期到，在一个实施例中公开的元件可不经明确的叙述、而在其他实施例中可获益地使用。这里所指的附图不应被理解为按比例绘制，除非特别说明。同样，通常简化附图，并且省略细节或组件以便陈述和解释的清楚。附图及讨论服务于解释下面讨论的原理，其中类似的标注表示类似的元件。
具体实施方式
下面详细描述本质上仅仅是示范性的，并不意图限制本发明或本发明的应用和使用。而且，不存在由在先技术领域、背景技术、发明内容或下面具体实施方式中提出的、任何表达的或暗示的理论所约束的意图。
本发明的实施例一般提供一种输入装置，其具有减少的系统复杂性、小的总体物理大小和低的生产成本。本文讨论的实施例的一个或多个包括输入装置，其包括多个感测元件，它们以期望的方式互连以可靠地并且精确地获得输入对象的位置信息。获得的位置信息可用于控制系统的操作模式，以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能的图像用户界面(GUI)动作。在一个实施例中，一个或多个电容性感测技术和/或新颖的传感器电极阵列配置用于减少或最小化在输入装置的感测区内感测输入对象位置信息所需的迹线和/或传感器电极的数量。
图1是依照本发明的实施例的、示例性输入装置100的框图。在图1中，输入装置100为接近传感器装置(例如“触摸垫”、“触摸屏”、“触摸传感器装置”)，其配置成感测位于感测区120中的一个或多个输入对象140提供的输入。示例输入对象包括手指和触笔，如图1所示。在本发明的一些实施例中，输入装置100可配置成向电子系统150提供输入，其有时在本文中被称为“主机”。如这篇文档所使用的，术语“电子系统”(或“电子装置”)广义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定性的示例包括所有大小和形状的个人电脑、例如桌上型电脑、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网页浏览器、电子书阅读器以及个人数字助手(PDA)。电子系统的附加示例包括合成输入装置，例如包括输入装置100和独立操纵杆或键开关的物理键盘。电子系统150的另外示例包括外设，例如数据输入装置(例如远程控件和鼠标)和数据输出装置(例如显示屏和打印机)。其他示例包括远程端、广告亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携式游戏装置等)、通信装置(例如，诸如智能电话的蜂窝电话)，以及媒体装置(例如录音机、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相片框和数码相机)。此外，电子系统可能为输入装置的主机或从机。
输入装置100能够实现为电子系统150的物理部件，或能够物理地独立于电子系统。视情况而定，输入装置100可使用下列项的一个或多个与电子系统150的部件通信：总线、网络以及其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF以及IRDA。
感测区120包含输入装置100上面的、周围的、内部和/或附近的任何空间，在其中输入装置100能够检测通过一个或多个输入对象140所提供的用户输入。特定感测区的大小、形状和位置可逐个实施例地大范围地变化。在一些实施例中，感测区120从输入装置100的一表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直至信噪比阻止充分准确的对象检测。这个感测区120沿一特定方向延伸的距离，在不同的实施例中，可以大约少于一毫米、数毫米、数厘米、或更多，而且该距离可随使用的感测技术的类型和期望精度而极大地变化。因此，一些实施例感测输入，该输入包括不与该输入装置100任何表面接触、与该输入装置100的输入表面(例如触摸表面)接触、与耦合一定量外加力或压力的输入装置100的输入表面接触、和/或它们的组合。在各种实施例中，输入表面可由传感器电极位于其内的壳体的表面来提供，可由施加在传感器电极或任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中，感测区120在投射到该输入装置100的输入表面之上时具有矩形形状。
输入装置100可使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。输入装置100一般包括一个或多个用于检测用户输入的感测元件121。作为几个非限定性示例，输入装置100中的一个或多个感测元件121可使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁声、超声、和/或光技术来检测输入对象140的位置或运动。一些实现配置为提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的感测图像。
在图1中，处理系统110示出为输入装置100的部件。处理系统110配置成操作输入装置100的硬件来检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(IC)和/或其他电路组件的部分或全部。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或其他。在一些实施例中，组成处理系统110的组件被放置在一起，诸如在输入装置100的(一个或多个)感测元件121附近。在其他实施例中，处理系统110的组件在物理上分离，其中一个或多个组件靠近输入装置100的感测元件121，并且一个或多个组件在别处。例如，输入装置100可为耦合到桌上型电脑的外设，并且处理系统110可包括配置成在桌上型电脑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(可能具有关联的固件)。作为另一示例，输入装置100可物理地集成在电话中，并且处理系统110可包括作为该电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入装置100。在其他实施例中，该处理系统110也执行其他功能，例如操作显示屏、驱动触觉制动器等。
处理系统110可实现为处理输入装置100的不同功能的模块集合。每一模块可包括作为该处理系统110的一部分的电路、固件、软件或它们的组合。在各种实施例中，可使用模块的不同组合。在一个示例中，模块包括用于操作诸如感测元件和显示屏之类硬件的硬件操作模块；用于处理诸如传感器信号以及位置信息之类数据的数据处理模块；以及用于报告信息的报告模块。在另一示例中，模块包括传感器操作模块，其配置为操作感测元件来检测输入；识别模块，其配置为识别诸如模式变更手势之类的手势；以及模式变更模块，其用于变更操作模式。
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在感测区120中的用户输入(或没有用户输入)。在一个示例中，如上面所述，动作可包括变更操作模式、以及GUI动作，诸如指针移动、选择、菜单导航以及其他功能。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的一些部分(例如向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果这样独立的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，电子系统的某个部件处理自处理系统110接收的信息，用于按用户输入进行动作，诸如促进大范围的动作，包括模式变更动作和GUI动作。例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的感测元件121来产生表示在感测区120中的输入(或没有输入)的电信号。处理系统110在产生提供给电子系统的信息中，可执行对该电信号的任何适量的处理。例如，处理系统110可对从感测元件121获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统110可执行滤波或其他信号调整。作为再一示例，处理系统110可减去或以其它方式考虑数据的基线集(例如基线图像)，以使信息反映所获得电信号(例如感测图像)和基线之间的差异。作为其它示例，处理系统110可确定位置信息，将输入识别为命令，识别手写等。
这里使用的“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“0维”位置信息包括近/远或接触/非接触信息。示例性的“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性的“二维”位置信息包括在平面上的运动。示例性的“三维”位置信息包括空间中的即时或平均速度。进一步的示例包括空间信息的其他表示。也可确定和/或存储关于一种或多种类型位置信息的历史数据，包括例如随时间追踪位置、运动、或即时速度的历史数据。
在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或由某个其他处理系统操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可为感测区120中的输入提供冗余的功能性，或一些其他功能性。图1示出感测区120附近的按钮130，其可被用于促进使用输入装置100的项目的选择。其他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，输入装置100可在没有其他输入组件的情况下实现。
在一些实施例中，输入装置100包括一触摸屏界面，且感测区120与显示装置(未示出)的显示屏的有源区的至少一部分重叠。例如，输入装置100可包括覆盖该显示屏的、大体透明的传感器电极，以及为关联的电子系统提供触摸屏界面。该显示屏可以是能向用户显示一可视界面的、任何类型的动态显示器，并可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子、电致发光(EL)，或其他显示技术。输入装置100和显示装置可共用物理元件。输入装置100的一些实施例包括显示装置的至少一部分。例如，一些实施例可使用相同电组件中的一些用于显示及感测。在一些示例中，显示装置的显示屏可部分或整个地由处理系统110操作。
应理解，尽管本技术的许多实施例在完全功能设备的上下文中描述，本技术的机理能够作为多种样式的程序产品(例如软件)来被分发。例如，本技术的机理可作为由电子处理器读取的信息承载介质(例如可由处理系统110读取的、非暂时性计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)之上的软件程序而被实现及分发。此外，本技术的实施例同样地适用，而与用于进行分发的介质的特定类型无关。非暂时性、电子可读介质的示例包括各种光碟、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息、或任何其他存储技术。
在许多实施例中，输入对象140相对于感测区120的位置信息通过使用被定位来检测其“位置信息”的一个或多个感测元件121(图1)而被监控或感测。一般来说，感测元件121可包括一个或多个用于检测输入对象存在的感测元件或组件。如上面所讨论的，输入装置100的一个或多个感测元件121可使用电容性、倒介电、电阻性、电感性、磁声、超声、和/或光技术来感测输入对象的位置信息。尽管下面提出的信息主要讨论输入装置100的操作，该输入装置100使用电容性感测技术来监控或确定输入对象140的位置信息，但这个配置并非意在针对本文描述的本发明的范围进行限定，因为可使用其他感测技术。
在输入装置100的一些电阻性实现中，柔性且导电的第一层通过一个或多个间隔元件与导电的第二层分离。在操作期间，一个或多个电压梯度在这些层之间产生。按压柔性的第一层可使其充分弯曲而产生多层之间的电接触，导致反映多层间接触的(一个或多个)点的电压输入。这些电压输出可用于确定位置信息。
在输入装置100的一些电感性实现中，一个或多个感测元件拾取谐振线圈或线圈对所引起的环路电流。电流的幅度、相位和频率的一些组合可随后用于确定位置信息。
在输入装置100的一个实施例中，感测元件121为用于感测(一个或多个)输入对象的位置信息的电容性感测元件。在输入装置100的一些电容性实现中，电压或电流被施加到感测元件以产生电极和地之间的电场。附近的输入对象140导致电场变化，并且在电容性耦合中产生可检测的变化，该可检测变化可作为电压、电流变化等而被检测。一些电容性实现使用电容性感测元件的阵列或其他规则或不规则的图形来产生电场。在一些电容性实现中，独立感测元件的一部分可欧姆地短接在一起以形成较大的传感器电极。一些电容性实现使用电阻均匀的电阻片。
一些电容性实现使用基于一个或多个感测元件、或一个或多个传感器电极与输入对象之间的电容耦合变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种实施例中，位于传感器电极附近的、至少一部分接地的输入对象改变了该传感器电极附近的电场，从而改变了所量得的传感器电极至地的电容性耦合。在一种实现中，绝对电容感测方法通过相对基准电压(例如系统地)调节传感器电极，以及通过检测该传感器电极和至少一部分接地的(一个或多个)输入对象间的电容性耦合来进行操作。
一些电容性实现使用基于两个或更多感测元件(例如传感器电极)之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间产生的电场，从而改变了量得的电容性耦合。在一种实现中，跨电容感测方法通过检测在一个或多个发射器传感器电极(也称为“发射器电极”、“发射电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(也称为“接收器电极”或“接收电极”)之间的电容性耦合来进行操作。发射器传感器电极可相对于一基准电压(例如系统地)来调节以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于基准电压保持大体上恒定以促进“结果信号”的接收。“结果信号”可包括与一个或多个发射器信号对应的效果、和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的效果。传感器电极可为专用的发射器或接收器，或可配置为既发射又接收。在一些实现中，来自主动调节装置(例如主动笔)的用户输入可充当发射器使得传感器电极的每个充当接收器来确定主动调节装置的位置。
大多数传统的多触摸感测传感器装置(在其中多于一个手指或其他输入的位置能够被精确地确定)包括发射器传感器电极和接收器传感器电极的矩阵。按照惯例，在操作期间，通过测量在每一发射器和接收器传感器电极间形成的电容(被称为“跨电容”或“互电容”)来形成电容性图像，形成跨感测区120的电容性检测元件的矩阵或格网。在发射器和接收器传感器电极间交叉点处或其附近的输入对象(诸如手指或其他对象)的存在改变所量得的“跨电容”。这些变化被定位到对象的位置，其中每一跨电容性度量是“电容性图像”的像素并且多个跨电容性度量能被用来形成对象的电容性图像。
在本文中描述传感器设计和感测方案实施例，这些实施例允许使用单个感测层的2-D电容图像的产生，在该单个感测层中全部发射和接收传感器电极彼此间布置在单个公用层中，而在传感器区域内没有使用跳线。驱动传感器的电子装置位于处理系统，诸如本文描述的处理系统110。这些描述的实施例同样促进接触感测、接近感测和位置感测。这些描述的实施例同样促进“多触摸”感测，诸如两个手指旋转手势和两个手指捏手势，但以与使用多层中多个传感器电极的传感器相比不太昂贵的传感器来实现。与其他传统的位置感测装置相比，用于形成本文描述的输入装置的减少数量的层也与更少的生产步骤等同，这本质上会减少该装置的生产成本。输入装置的层的减少同样减小了经由传感器观看到的图像或显示的干涉或模糊，从而导致其在与显示装置集成时具有所形成的输入装置的改善的光学品质。在感测发射器和接收器的电场的形状中涉及的附加电极，诸如浮置电极或屏蔽电极，可被包括在装置中并且可被放置在其他衬底或层之上。电极可为显示器的一部分(共享衬底)并且甚至可与显示器共享功能性(用于既显示又感测功能性)。例如电极可在LCD(液晶显示器)的滤色镜中或在OLED(有机发光二极管)显示器的密封层上形成图案。备选地，显示器内或有源矩阵显示器的TFT(薄膜晶体管)层上的感测电极也可被用作栅极或源极驱动器。这种电极可形成图案(例如间隔开或以相对于像素一角度来定向)使得它们使任何视觉假象最小化。而且，它们可使用隐藏层(例如像素间的黑掩膜)来隐藏一个或多个导电电极的至少一些部分。
图2A是输入装置295的一部分的示意性顶视图，其例示可用于使用跨电容性感测方法在感测区120内感测输入对象的位置信息的传感器电极图案的一部分。本领域技术人员将注意到输入装置295可形成为在上面讨论的较大输入装置100的一部分。一般来说，本文公开的传感器电极图案包括传感器阵列集合200，其包括多个传感器电极阵列210，传感器电极阵列包括多个传感器电极，诸如传感器电极202和211，传感器电极以期望的方式来布置和互连以减少或最小化在输入装置295的感测区120内感测输入对象的位置信息所需的迹线和/或传感器电极的数量。为例示和说明的清楚，尽管图2A例示用于表示传感器电极的简单矩形的图案，这种配置并非意在作为限定，并且在其他实施例中，各种其他传感器电极形状也可使用，如本文进一步讨论。在其他一些实施例中，感测元件121包括两个或更多传感器电极，例如大小和/或形状可相似或不同的传感器电极202和211。在一个示例中，如所示，这些传感器电极布置在包括第一批多个传感器电极202(例如示出15个)和第二批多个传感器电极211(例如示出30个)的传感器电极图案中，第二批多个传感器电极211布置在与第一批多个传感器电极202相同的层上。传感器电极202和传感器电极211典型地通过使用形成在电极间的绝缘材料或物理间隙欧姆地彼此绝缘，以阻止它们彼此电短接。在一些配置中，两个或更多感测元件121可形成更大的单位单元122。单位单元122包括在传感器电极阵列210内重复的和/或采用跨感测区120的重复图案(例如多个传感器电极阵列210)的一组传感器电极。单位单元122是能够在跨感测区120形成的电极图案内被拆分的最小单位的传感器电极的对称组。如图2A所例示，在一个示例中，单位单元122包括两个感测元件121，其中每个包含传感器电极202和传感器电极211的一部分，并且从而单位单元122包括传感器电极202和两个传感器电极211。本领域技术人员将注意到图2A的传感器电极图案可备选地使用各种感测技术，诸如互电容性感测、绝对电容性感测、倒介电、电阻性、电感性、磁声、超声、或其他有用的感测技术，而不偏离本文描述的本发明的范围。传感器电极202可能为发射器而传感器电极211可能为接收器，或以具有典型地类似成像能力的相反方式(反过来)。
在一个实施例中，如图2A所例示，感测元件121包括在衬底209的表面上单个层中形成的多个发射器和接收器电极。在输入装置295的一个配置中，传感器电极的每个可包括接近一个或多个接收器电极(例如传感器电极211)布置的一个或多个发射器电极(例如传感器电极202)。在一个示例中，使用单层传感器电极设计的跨电容性感测方法可通过检测被驱动的发射器传感器电极的一个或多个与接收器电极的一个或多个之间的电容性耦合的变化来进行操作，如上面类似地讨论。在这种实施例中，发射器和接收器电极可按照这种方式来布置以使得不需要用于形成电容性像素的区域的跳线和/或额外的层。在各种实施例中，发射器电极和接收器电极可通过首先在衬底209的表面形成覆盖导电层以及随后执行将发射器电极和接收器电极的每个彼此欧姆地绝缘的刻蚀和/或图案化工艺(例如光刻和湿法刻蚀、激光烧蚀等)而在衬底209的表面上的阵列中形成。在其他实施例中，传感器电极可使用沉积和丝网印刷方法来图案化。如图2A所例示，这些传感器电极可按照包括矩形图案的感测元件121的阵列来布置，该矩形图案的感测元件121可包括一个或多个发射器电极以及一个或多个接收器电极。在一个示例中，用于形成发射器电极和接收器电极的覆盖导电层包括使用现有技术中已知的传统沉积技术(例如PVD、CVD)来沉积的薄金属层(例如铜、铝等)或薄透明导电氧化物层(例如ATO、ITO、氧化锌)。在各种实施例中，图案化的独立导电电极(例如电浮置电极)可用于改善视觉表现。在本文描述的实施例的一个或多个中，传感器电极由大体光学清晰的材料形成，并且因而，在一些配置中，其能够布置在显示器装置和输入装置用户之间。
形成在一个或多个传感器电极202的至少一部分和一个或多个传感器电极211的至少一部分之间的局部电容性耦合的区域可被称为“电容性像素”，或在本文中也可称为感测元件121。例如，如图2A所示，感测元件121中的电容性耦合可由形成在传感器电极202的至少一部分和传感器电极211之间的电场来产生，电场随着跨感测区的输入对象的接近性和运动改变而改变。
在一些实施例中，感测元件121被“扫描”以确定这些电容性耦合。输入装置295可被操作以使得一次一个发射器电极进行传送，或者多个发射器电极同时传送。在多个发射器电极同时传送的场合，这些多个发射器电极可传送同样的发射器信号并有效地产生有效地更大的发射器电极，或者这些多个发射器电极可传送不同的发射器信号。在一个示例中，发射器电极是传感器电极202而接收器电极是传感器电极211。例如，在一个配置中，多个传感器电极202根据一个或多个编码方案传送不同的发射器信号，该编码方案使得它们对接收传感器电极或传感器电极211接收的结果信号的组合效果能够被独立地确定。耦合到该装置的用户输入的直接效果可影响结果信号(例如减少其边缘耦合)。备选地，浮置电极可耦合到输入以及耦合到发射器和接收器并且用户输入可降低其对系统地的阻抗从而减少结果信号。在另外的示例中，浮置电极可朝向发射器和接收器移置，这增加了它们的相对耦合。接收器电极或对应的传感器电极211可被个别地或多个地操作以获得从发射器信号产生的结果信号。结果信号可被用来确定电容性像素处电容性耦合的度量，该度量用来确定输入对象是否存在以及其位置信息，如上面所讨论。针对电容性像素的值的集合形成表示像素处电容性耦合的“电容性图像”(也称为“电容性帧”或“感测图像”)。在各种实施例中，感测图像或电容性图像包括在测量结果信号的过程期间接收的数据，其中结果信号采用跨感测区120分布的感测元件121的至少一部分来接收。结果信号可在一个瞬时时间被接收，或通过按光栅扫描图案(例如以期望的扫描图案独立地连续地轮询每一感测元件)、逐行扫描图案、逐列扫描图案或其他有用的扫描技术扫描跨感测区120分布的感测元件的行和/或列而被接收。在许多实施例中，输入装置100获得“感测图像”的速率或感测帧频位于大约60和大约180赫兹(Hz)之间，但取决于期望的应用而能够更高或更低。
在一些触摸屏实施例中，感测元件121布置在关联显示装置的衬底上。例如，传感器电极202和/或传感器电极211可布置在LCD的偏光片、滤色镜衬底或玻璃板上。作为特定示例，传感器电极202和211可布置在LCD类型显示装置的TFT(薄膜晶体管)衬底上、在滤色衬底上、在布置于LCD玻璃板之上的保护材料上、在透镜玻璃(或窗口)上等。该些电极可与显示电极分离并作为显示电极的附加，或在功能性方面与显示电极共享。类似地，可向显示衬底增加额外层或向已有层应用诸如图案化的附加工艺。
在一些触摸垫实施例中，感测元件121布置在触摸垫的衬底上。在这种实施例中，每一感测元件121中的传感器电极和/或衬底可为大体不透明的。在一些实施例中，衬底和/或感测元件121的传感器电极可包括大体透明的材料。
在那些实施例中，在感测元件121的每个的传感器电极布置在显示装置内的衬底(例如滤色玻璃、TFT玻璃等)上时，传感器电极可由大体透明材料(例如ATO、ClearOhmTM)构成或它们可由不透明材料构成并且与显示装置的像素对准。如果电极对入射在显示器上的光的反射(和/或吸收)使得人类视觉灵敏度没有被它们的存在所扰乱，它们可被考虑在显示装置中为大体透明的。这可以通过匹配折射率、使不透明线更窄、减少填充比例或使材料的百分比更均匀、减少在人类视觉感知方面的空间图案(例如波纹)等来实现。
在一个配置中，如图2A例示并在下面进一步讨论，输入装置295的处理系统110包括传感器控制器218，其经由连接器217分别通过一个或多条迹线(例如迹线212和213)，耦合到发射器和接收器电极的每个，诸如传感器电极202和211。在一个实施例中，传感器控制器218一般配置成传送发射器信号并从接收器电极接收结果信号。传感器控制器218也一般配置成向电子系统150和/或显示控制器233
(其也耦合到电子系统150)传递感测元件121接收的位置信息。传感器控制器218可使用可经过柔性元件251的一个或多条迹线221耦合到电子系统150并使用可经过相同柔性元件251或不同连接元件的一个或多条迹线211A耦合到显示控制器233，如所示。尽管图2A例示的处理系统110示意性地例示单个组件(例如IC装置)以形成传感器控制器218，传感器控制器218可包括两个或更多控制元件(例如IC装置)以控制输入装置295的处理系统110中各种组件。控制器装置可被放置到诸如TFT或滤色/密封层的显示衬底上(例如作为玻璃上芯片)。
在一个配置中，传感器控制器218和显示控制器233的功能可在一个集成电路中实现，该集成电路能够控制显示模块元件并驱动和/或感测传递到传感器电极和/或从传感器电极接收的数据。在各种实施例中，结果信号的度量的计算和解释可发生在传感器控制器218、显示控制器233、主机电子系统150或以上项的某一组合内。在一些配置中，处理系统110可包括发射器电路、接收器电路和布置在存在于处理系统110中的一个或任意数量的集成电路内的存储器，这取决于期望的系统架构而定。
图2B是根据本文描述的实施例的一个或多个的、输入装置295的处理系统110的一部分的示意性视图。在一个配置中，传感器控制器218包括信号发生处理器255和传感器处理器256，它们一起工作以向分析模块290和电子系统150提供触摸感测数据。分析模块290可为处理系统110、传感器处理器256的一部分和/或电子系统150的一部分。在各种实施例中，分析模块290将包括数字信号处理元件和/或连接在一起以处理接收器通道输出信号(该信号从耦合到接收器电极的至少一个接收器通道接收)并且也向电子系统150的其他部分提供所处理信号的其他有用的数字和模拟电路元件。电子系统150随后能够使用所处理信号来控制输入装置295的一些方面，诸如向显示器发送消息、基于电子系统运行的一个或多个软件程序所产生的指令执行一些计算或软件相关任务，和/或执行某个其他功能。
如图2B所例示，处理系统110可包括信号发生处理器255和传感器处理器256，它们一起工作以向分析模块290和/或电子系统150提供接收器通道输出信号。如上面所讨论的，输入对象140(图1)的位置信息基于在发射器电极(例如传感器电极2021,2022,…202N)和接收器电极(例如传感器电极2111,2112,…211N)的每个之间测量的电容CS(例如电容CS1,CS2,…CSN)导出。
在一个实施例中，如图2B所示，信号发生处理器255包括驱动器228，其被适配以将电容性感测信号(发射器信号)传递到发射器电极。在一个配置中，驱动器228可包括电源和信号发生器220，信号发生器220配置成向发射器电极传递用于形成发射器信号的方波、矩形波、梯形波、正弦波、高斯波或其他形状的波。在一个配置中，信号发射器220包括电气装置(或简单开关)，其能够传递在电源的输出水平和低显示电压水平之间转变的发射器信号。在各种实施例中，信号发生器220可包括振荡器。在一些配置中，信号发生器220被集成到驱动器222中，驱动器222包括一个或多个被适配成按顺序地每次向发射器电极的一个或多个传递发射器信号的移位寄存器(未示出)和/或开关(未示出)。
在一个实施例中，如图2B所示，传感器处理器256包括多个接收器通道275(例如接收器通道2751,2752,…275N)，其中每个接收器通道具有第一输入端口241(例如端口2411,2412,..241N)，其配置成接收采用至少一个接收器电极(例如传感器电极2111,2112,…211N)接收的结果信号；第二输入端口(例如端口2421,2422,…242N)，其配置成接收通过线225传递的基准信号；以及输出端口，其耦合到分析模块290和电子系统150。典型地，每一接收器通道275耦合到单个接收器电极。该多个接收器通道275的每个可包括电荷存储器276(例如电荷存储器2761,2762,…276N)以及诸如解调器电路、低通滤波器、采样及保持电路、其他有用的电子组件滤波器和模拟/数字转换器(ADC)等的支持组件271(例如组件2711,2712,…271N)。模拟/数字转换器(ADC)可包括，例如，标准的8，12或16位ADC，其适配成接收模拟信号并将数字信号(接收器通道输出信号)传递到分析模块290(例如逐次逼近ADC、Sigma-DeltaADC、算术ADC等)。在一个配置中，电荷存储器276包括积分类型运算放大器(例如运算放大器A1-AN)，其具有耦合在该装置的倒相输入和输出之间的积分电容Cfb。由于检测及处理所接收的结果信号所需的电子元件的类型，形成每一接收器通道275的成本一般比形成信号发生处理器255(其向(一个或多个)发射器电极提供(一个或多个)发射器信号)中组件所需的成本更昂贵。
图3A是列出各种不同感测电极连接配置的示例的表格，这些配置能够用于形成跨电容性感测元件的阵列，该跨电容性感测元件用于感测定位于该阵列的至少一部分之上的输入对象的位置信息。表格的每一行包含能够有利地用于本文描述的实施例的一个或多个的、不同感测电极配置。图3B示意性地例示存在于图3A所示表格中(例如表格的第一行)第一感测电极配置，该配置具有一个发射器电极312(或多个发射器Tx)和十二个用于检测布置于感测元件的阵列310之上的输入对象的位置信息的接收电极311(或多个接收器Rx)。在这个配置中，当发射器信号经由其专用迹线303通过发射器电极312传递时，接收电极311的每个能够通过其专用迹线304(例如，图3B中示出的12条迹线)的使用而被传感器控制器218(图2A)独立地推动(pole)。接收电极311及迹线304的每个和发射器电极312及迹线303可耦合到处理系统110中一个或多个组件，诸如传感器控制器218。迹线303和304一般分别与在上面讨论的迹线212和213类似。通过这种方式，每一接收电极311和发射器电极312中至少一个相邻定位的部分形成感测元件121(图1和2A)，其可用于通过了解阵列310中每一感测元件121的位置来确定输入对象的位置信息。因此，为控制阵列310中电极311、312，它将需要作为一组迹线305A例示的总共13条迹线。本领域技术人员将理解，通过交换电极311和312的功能从接收器电极变为发射器电极以及从发射器电极变为接收器电极，图3B也能够用于例示表格中公开的第六配置(例如12个发射器和1个接收器)。将注意到是，电极间的电容性耦合在大多数材料中典型地是均衡的。
图3C示意性地例示存在于图3A示出的表格中的第四感测电极配置，其具有四个发射器电极312和三个接收电极元件311A-311C，接收电极元件全部用于检测放置于图3C例示的感测元件的阵列310上的输入对象的位置信息。在这种配置中，当发射器信号通过发射器电极312中的一个经由其专用迹线303传递时，接收电极元件311A、311B和311C的每个能够通过其专用迹线304(例如，图3C中示出的3条迹线)的使用而被传感器控制器218独立地推动。由于接收电极元件311A、311B和311C各自包括多个互连的传感器电极元件，感测区120仍包含与图3B示出的配置相同数量的感测元件121。在其相应的接收电极元件311A、311B和311C内的互连的传感器电极元件的每个，或有时在本文中被称为次接收器电极元件(例如针对图3C中每一接收电极311A、311B和311C示出的4个)，将与其相邻的发射器电极形成感测元件121。在这示例中，接收电极元件311A中的第一传感器电极元件(其相对于图3C中的顶端的发射器电极312相邻地定位)形成一个感测元件121，而另一接收电极元件311A(其相对于图3C顶端起的第二发射器电极312相邻地定位)也将形成另一感测元件121，对于其他的接收电极和发射电极也类似。本领域技术人员将理解，通过交换电极311和312的功能分别从接收器电极变为发射器电极以及从发射器电极变为接收器电极，图3C也能够用于例示表格中公开的第三配置(例如3个发射器和4个接收器)。但是，为控制图3C示出的阵列310中的电极311、312，其将仅需要包含在迹线305B的群组中的全部7条迹线。在图3C例示的简单示例中，迹线的总数量能够相比图3B例示的配置被减少大约46％。
减少用于输入装置中的迹线数量的益处一般在减少输入装置的复杂性和成本方面是重要的，因为现今大多数典型的3英寸至15英寸对角线手持装置(诸如平板、PDA或其他类似装置)的感测区120需要数百或甚至数千的感测元件121来可靠地感测诸如手指的一个或多个输入对象的位置。需要被布线到各种处理系统110组件的迹线的数量的减少因为许多原因是合意的，这些原因包括：形成输入装置100的总成本的减少、在感测区120内对大量迹线303和304进行布线的复杂性的减少、由于减少的布线复杂性而引起的减少的互连迹线长度、在相邻定位的迹线间的信号的交叉耦合的减少以及允许感测区120内电极311和312的更紧密的包装或增加的密度。由于所需的迹线密度和迹线数量(迹线将发射传递到相邻定位的传感器电极或迹线的信号或从相邻定位的传感器电极或迹线接收所传递的信号)的减少，迹线数量的减少也将减少迹线间的交叉耦合的量。从而，本文描述的一个或多个实施例使用一个或多个技术和本文公开的电极阵列配置来减小或最小化在感测区120内感测输入对象位置所需的迹线和/或电极的数量。减小电极的数量可允许即使在需要较大数量的接收器电极时，明显减少成本和复杂性的设计被创造出来。
此外，由于产生发射器信号(由发射器电极传递)所需的组件相比接收并处理结果信号(由每一接收器通道从接收器电极接收)所需的组件的差异所产生的系统复杂性和系统成本的降低，本领域技术人员将认识到相比接收器电极使用更大数量的发射器电极的输入装置100配置会是合意的。参考图2B，在发射器信号能够通过信号发生器220和一个或多个移位寄存器和/或简单电气开关的使用而产生并被传递时，接收器通道275可包括电荷存储器276和诸如解调器电路、低通滤波器、采样和保持电路、其他有用的电子组件滤波器和模拟/数字转换器(ADC)的支持组件271。因此，在一些实施例中，发射器电极的数量大于接收器电极的数量，诸如在图3A中存在的表格中列出的配置4-6。然而，在一些高速或窄带宽电容性感测应用中，接收器电极相比发射器电极具有更大数量可能是合意的，并且从而本文描述的一些实施例能够用于相对于所需的接收器电极数量而减少可靠地确定输入对象位置信息所需的发射器电极的总数。
尽管上面和下面的讨论一般描述作为与其专用迹线(例如迹线303和304)分离的元件的电极(例如传感器电极301、311、302、312等)，这些元件的分离仅为了清楚的原因而进行，因为每一“传感器电极”或“电极”将一般包括迹线和传感器电极元件(例如传感器电极的主体部分)。在一些配置中，迹线也可包含用于将多个传感器电极元件互连在一起以形成传感器电极的连接元件，诸如各自用于将接收电极元件311A连接在一起的互连迹线元件304A，如图3C所例示。本领域技术人员将理解每一迹线具有允许所传递的发射器信号和/或接收的结果信号从传感器电极的传感器电极元件部分向各种处理系统100组件传送的物理大小。从而，每一迹线具有一长度和一横截面面积，该面积由其厚度乘以其宽度所定义，这两者能够被调节以确保此互连组件的电阻不会导致处理系统110组件所进行的电容性感测信号的传输或接收中的重大变化。在一些配置中，不论电极距离各种处理系统组件多近或多远，每一迹线的横截面面积被调节来补偿迹线的不同长度以确保对于每一电极的电阻损失是相似的。
图4A-17B各自例示感测电极的各种配置，其能够与上面讨论的处理系统110组件相结合地使用以确定位于感测区120内的输入对象的位置信息。一般来说，图4A-4K、5A-5C、8和15所例示的传感器电极配置包括多个配置成形成传感器电极阵列(例如传感器电极阵列210、310A-310K、510A-510K等)的传感器电极，传感器电极阵列能够被用作较大传感器阵列集合(例如传感器阵列集合200、600、650、700、900A、900B、1000等)的一部分，较大传感器阵列集合用于感测布置在输入装置100的感测区120内的输入对象的位置信息。尽管图4A-17B例示的传感器电极配置包含许多不同数量的传感器电极，这些示例并非意图在本文公开的本发明的范围方面进行限定，因为可包括其他数量的每一类型的传感器电极而没有偏离本文描述的本发明的基本范围。感测电极能够按照感测电极的阵列来布置，诸如(例如)图4A-4K中的感测电极阵列310A-310K，图5A-5C中的感测电极阵列510A-510C以及图8中的感测电极阵列810，感测电极阵列在一些示例中可定位在包括多个感测电极的阵列的较大传感器阵列集合中，诸如图4J-4K、6A-6B、7、9A-9B、10、11A、12A-12B、13、15、16A和17A示出的传感器阵列集合。本发明的实施例能够用于仅使用布置在衬底表面上单个层中的传感器电极来产生电容性图像。在一些实施例中，没有传感器电极被分层或跳接在用于电容性感测的感测区120内。本文描述的传感器电极能够，例如，通过图案化包括薄金属层(例如铜、铝等)或薄透明导电氧化物层(例如ATO、ITO、AZO)的覆盖导电层来形成，其中薄金属层或薄透明导电氧化物层使用现有技术已知的传统沉积技术(例如PVD、CVD、蒸发、溅射等)沉积在光学透明的衬底的表面或在一些示例中沉积在光学不透明的衬底的表面。
图4A和4B各自例示传感器电极图案的一部分，或分别例示传感器电极阵列310A和310B，它们可用于形成单层电容性图像传感器。图4A例示多个导电布线迹线，其中传感器电极301和302A-302E通过迹线303和304中的一个耦合到处理系统110。如所例示，传感器电极301可围绕多个传感器电极302A-302E来图案化。在各种实施例中，迹线303和/或304可全部布线到传感器电极图案的一侧，如图4B所例示，或布线到不同侧，如图4A所例示，或按照所期望的任何其他交替或非交替图案来布线。在一些输入装置配置中，将迹线303和/或304布线到传感器电极的阵列310A的不同侧是合意的，如图4A所例示，以确保多个传感器电极的阵列310A(见图6A)能够相互紧密间隔并且减少经由迹线(例如迹线303)的信号传输产生的电场将影响所测量的结果信号(由存在于相邻定位的传感器电极的阵列中的一个或多个电极接收)的可能性。在各种实施例中，传感器电极的数量可被调节以实现期望的电容性感测分辨率、像素响应和/或传感器大小。本文中使用的术语电极或迹线的“大小”一般意在表示与电极或迹线所处的表面平行的电极的表面积的差异，因为用于形成电极和/或迹线的材料的厚度与电极的或迹线的平行于其所处表面的尺寸相比典型地小，并且将跨整个感测区120保持相对恒定。
本领域技术人员将理解，每一类型的电极(即发射器或接收器)的大小和电极的大小的比例(R)(例如R＝发射器电极表面积/接收器电极表面积)将对处理系统110的电容性感测特性有影响。在许多配置中，调节发射器和接收器电极的面积以使得它们不相等是合意的，并且从而面积的比例远大于或远小于一(例如R>>1或R<<1)。在一些实施例中，配置为发射器电极(例如图8中的传感器电极802A)的传感器电极被确定大小以使得相邻边缘(例如右侧垂直边缘)至少与相邻地定位的接收器电极的相邻边缘(例如图8中传感器电极元件801A和805A的左侧垂直边缘)的总和一样长。
在一些实施例中，如图4A-7所例示，传感器电极301可被图案化以使得其能够与每一传感器电极，诸如传感器电极302(例如图4A中的传感器电极302A-302E)电容性地耦合。在各种实施例中，传感器电极301和302以及迹线303、304可包括布置在衬底表面上的类似材料。在其他实施例中，传感器电极301和302可包括第一材料而迹线303、304可包括第二材料，其中第一和第二材料是不同的。在各种实施例中，传感器电极和导电布线迹线可包括大体透明材料，或大体视觉不可见材料，诸如氧化铟锡、薄金属丝等。
在一些示例中，传感器电极301可配置成作为发射器电极来执行而传感器电极302可配置成作为接收器电极来执行。在其他示例中，传感器电极301可配置成作为接收器电极来执行而传感器电极302可配置成作为发射器电极来执行。在各种实施例中，处理系统110配置成在从传感器电极301传送发射器信号时同时从传感器电极302接收结果信号。在其他实施例中，处理系统110配置成在使用传感器电极301接收结果信号时按顺序地通过传感器电极302的每个传送发射器信号。
在一个实施例中，如图4A所例示，传感器电极301围绕传感器电极302A-302E的每个来图案化。在一些实施例中，传感器电极301按照使得其至少部分地围绕传感器电极302的每个的方式来图案化。本文使用的术语“部分地围绕”意在描述如下配置：其中第一类型的传感器电极的一部分环绕限定第二类型的传感器电极的区域或描绘第二类型的传感器电极的区域的轮廓的一个或多个边缘的线性长度的显著部分来布置。在一些实施例中，第一类型的传感器电极被表示为部分地围绕第二类型的传感器电极，其中第一类型的传感器电极环绕第二类型的传感器电极的外围来布置，以使得第二类型的传感器电极的区域的质心至少布置在第一类型的电极的部分封闭的部分的相对部分之间，而仍允许在单层中的独立电极的布线。在一个示例中，图4G中的传感器电极301被表示为部分地围绕传感器电极302A，因为其环绕传感器电极302A的显著部分布置，以使得传感器电极302A
(三角形电极)的区域的质心(未示出)布置在传感器电极301的顶部两片之间，该两片与传感器电极302A的三个边缘中的两个相邻。
在一个配置中，如图4A所示，传感器电极301设计成环绕并且在传感器电极302A-302E之间曲折前进，使得电极在传感器电极301的连接侧(其耦合到迹线304)和距离该连接侧的最远点(例如靠近传感器电极302A)之间形成的导电通路环绕中心轴(例如图4A中对称的垂直轴(未示出))来回缠绕，其中传感器电极的阵列310A按照该中心轴来对齐。在一些示例中，如图4A所示，传感器电极301的曲折部也可环绕传感器电极302A-302E的每一个的部分来缠绕，以至少部分地围绕每一电极。尽管在图4A中传感器电极301的一部分例示为布置在每一相邻对的传感器电极302A-302B、302B-302C等之间，这个配置并非意在作为限定，因为传感器电极301的曲折部不必在每一对的相邻传感器电极302A-302B等之间通过，并且可仅在传感器电极阵列310A中相邻定位对中的一对之间通过。此外，在一些配置中使传感器电极301的长度最大化以改善其在相邻定位的传感器电极302A-302E的一个或多个之间接收或传送电容性感测信号中的灵敏度可能是合意的。传感器电极301可与迹线304大小相似，并且包括与用于形成每一传感器电极元件302A-302E的材料相同的材料(例如ITO的层)，并且从而可在用于形成传感器电极元件的图案化工艺期间形成。
在一个实施例中，如图4A所例示，传感器电极阵列310A包括第一类型的传感器电极，诸如具有第一传感器电极形状(例如多边形形状)的传感器电极302A-302E，该第一类型的传感器电极至少部分地被具有第二传感器电极形状(例如金属丝形状)的第二类型的传感器电极围绕，其中第二传感器电极形状不同于第一传感器电极形状。在一个配置中，传感器电极阵列310A包括具有多边形形状的传感器电极302A-302E，并且至少部分地被第二类型的传感器电极301围绕，第二类型的传感器电极301具有描绘传感器电极302A-E的多边形形状的轮廓的形状。与另一传感器电极的至少一部分间隔可重复的或共同的距离或描绘另一传感器电极的至少一部分的、传感器电极的形状在本文中也被定义为具有互补形状的电极，或是互补形电极。如图4A所示，传感器电极301可具有互补形状，其为描绘矩形传感器电极302A-E轮廓的矩形。此外，如图4A所示，传感器电极301可具有针对相邻定位的传感器电极302A-302E的一个或多个中的每个具有不同定向的曲折形状。例如，传感器电极301的最高部分具有描绘传感器电极302A轮廓的C形定向，并且传感器电极301的相邻部分具有描绘传感器电极302B轮廓的反C形定向(例如水平地反转)。
在一个实施例中，传感器电极301以这样一种方式图案化，即其环绕传感器电极的对或更大的群组(诸如两个或更多传感器电极302A-302E)来布置。因此，本文例示的传感器电极阵列配置并非意图在本文描述的本发明的范围方面进行限定，因为传感器电极301能够至少部分地环绕两个或更多传感器电极来布置，而没有偏离本文描述的本发明的基本范围。
在另一个配置中，如图4B所例示，形成传感器电极301使得传感器电极在传感器电极301的连接侧(其耦合到迹线304)和距离该连接侧的最远位置(例如靠近传感器电极302A)之间形成的导电通路是非曲折的并且从而具有短的通路长度(例如布置在图4B中传感器电极302A-302E的左侧上的电极的一部分的长度)。如图4B所例示，传感器电极301具有互补形状，其为描绘矩形传感器电极302A-E轮廓的矩形。此外，如图4B所示，传感器电极301可具有针对相邻定位的传感器电极302A-302E的一个或多个具有相同定向的形状。例如，传感器电极301的最高部分具有描绘传感器电极302A轮廓的C形定向，并且传感器电极301的相邻部分也具有描绘传感器电极302B轮廓的C形定向。在一些配置中，使传感器电极301的宽度最小化以减少耦合到电极的直接用户输入、或增加该宽度来改善感测装置的RC时间常数以允许增强的电容性感测采样率(例如感测帧频)可能是合意的。
图4C例示传感器电极阵列310C，其包括环绕传感器电极302A-302E图案化的传感器电极301，其中传感器电极302A-302E各自具有分布的电极形状，诸如示出的曲折金属丝形状。曲折金属丝形状也能够按照正弦、阶梯或包括不规则波形形状的其他波形形状来形成。在一些示例中，分布的电极形状(如图4C所示)的使用相比实心(solid)电极形状(如图4A所示)可能是优选的，以通过调节在分布的电极形状中形成的传感器电极面积来调节发射器和接收器电极面积的比例，从而改善输入装置的电容性感测灵敏度。在各种实施例中，分布的电极形状类型的传感器电极可按照各种不同形状、定向、设计和大小来形成。在一个示例中，传感器电极302A-302E以及它们对应的迹线303可由相同材料构成并且其曲折金属丝形状可具有相似横截面大小。如图4C所例示，传感器电极301具有互补形状、该互补形状为描绘传感器电极302A-E的矩形外围形状的轮廓的矩形。
图4D例示传感器电极阵列310D，其包括各自环绕传感器电极302A-302E的一个或多个而布置的、分段的传感器电极301。传感器电极阵列310D与图4A例示的传感器电极阵列310A相似，除了图4A的传感器电极301已被分段使得一个或多个传感器电极302A-302E的群组在所形成的段301A-301C的每个中被至少部分地围绕。通过这种方式，传感器电极301的不同段301A-301C能够被处理系统110中的传感器控制器组件在相同时间独立地轮询或按时间次序地轮询。在一个实施例中，如图4D所例示，传感器电极阵列310D包括第一类型的传感器电极，诸如传感器电极302A-302E，其具有第一电极形状(例如多边形形状)，第一类型的传感器电极至少部分地被具有第二电极形状(例如金属丝形状)的第二类型的传感器电极所围绕。
图4E例示传感器电极阵列310E，其包括开放圆形或弧形的传感器电极301，该传感器电极301环绕圆形的传感器电极302A-302C的一个或多个进行图案化。图4F例示传感器电极阵列310F，其包括开放的六角形传感器电极301，该传感器电极301环绕六角形传感器电极302A-302B中的一个或多个进行图案化。如图4E和4F所例示，传感器电极301具有互补形状，其为描绘圆形或六角形传感器电极302A-E轮廓的圆形或六角形。图4E和4F中迹线303和304的配置并非意在进行限定，并且因而能够以任何其他合意的定向来进行定向。在一些实施例中，一组若干传感器电极阵列310E或310F(未示出)或传感器阵列集合可被定位及定向使得相邻定位的传感器电极阵列310E或310F形成跨感测区120的六角形的紧密包装的图案，以改善感测电极图案的密度。
图4G例示传感器电极阵列310G，其包括布置在三角形传感器电极302A-302B的一个或多个的一部分之间和/或环绕三角形传感器电极302A-302B的一个或多个的一部分进行图案化的、三角形传感器电极301。传感器电极阵列310G，如图4G所示，包括在其中传感器电极301相邻于传感器电极302A-302C的每个的两个边缘进行布置的配置。如上面所述，图4G中传感器电极301部分地围绕传感器电极302A，因为它环绕传感器电极302A的显著部分进行布置。在一个实施例中，传感器电极阵列310G包括具有三角形电极形状的传感器电极302A-302E，其至少部分地被布置在传感器电极302A-302E之间的、曲折或其他类似形状的电极所围绕。如图4G所例示，传感器电极301具有描绘传感器电极302A-E的至少一部分的轮廓的互补形状。
图4H例示传感器电极阵列310H，其包括环绕一个或多个复杂形状的传感器电极302A-302D进行图案化的传感器电极301。如图4H所例示，传感器电极301具有描绘传感器电极302A-D的至少一部分的轮廓的互补形状。图4I例示传感器电极阵列310I，其包括布置在传感器电极302A-302D的一个或多个内的传感器电极301。由于在相邻定位的传感器电极间的电容性耦合一般由每一感测元件121中传感器电极的每一个的相邻边缘的长度所控制，使传感器电极的相邻边缘的长度最大化以使传感器电极间的电容性耦合最大化通常是合意的。图4H和4I各自一般例示彼此交错或相互交叉以期使传感器电极的相邻边缘的长度最大化从而改善电极间的电容性耦合的传感器电极配置。
图4J和4K各自分别例示包括传感器电极阵列310J、310K的传感器阵列集合400J、400K，其中传感器电极阵列310J、310K各自包括布置在一个或多个多边形传感器电极302A-302D内的传感器电极301。图4K在以下方面与图4J不同，即：在传感器电极阵列310K其中之一中的迹线303和304已被改变以改变跨感测区120的一部分产生的电场和/或电容性耦合的对称性。在一些配置中，传感器电极阵列的一个或多个能够按照其他定向来形成，以改变传感器电极在相邻传感器电极阵列中的位置或布线(例如相邻传感器电极阵列中传感器电极301和302A-D的镜像)，以改变传感器阵列集合内传感器电极阵列中的传感器电极形成的电场。因此，图4J和4K各自例示另一可能的传感器电极配置，该配置具有彼此交错或相互交叉以使传感器电极的相邻边缘的长度最大化的传感器电极，以改善电极间的电容性耦合。这能够优化用户输入信号相对于输入至任一电极的直接耦合(例如属于干涉)的比率。在一个实施例中，如图4I、4J和4K所例示，传感器电极阵列310I-K包括第一类型的传感器电极，诸如传感器电极302A-302F，其各自具有第一电极形状(例如多边形形状)，其中第一电极形状包括在其中放置有第二类型的传感器电极(例如传感器电极301)的一部分的多个凹进区391。一般来说，在第一类型的传感器电极的边缘和凹进区391中第二类型的传感器电极之间形成的间隙足够小以确保欧姆绝缘并且被确定大小以实现传感器电极间的合意的电容性耦合。在一个示例中，如图4J所例示，传感器电极301具有包括多个指体392的脊柱形状，指体392按照图案来排列并且通过一个或多个连接段393互连。
图5A例示备选实施例的传感器电极阵列510A，其包括单层电容性传感器装置的多个传感器电极301和302A-302E，该多个传感器电极被定位以形成交叉的传感器电极。在所例示的实施例中，传感器电极301与传感器电极302A-302E相交叉，使得传感器电极302A-302E的每个的一个或多个电极段501与一个或多个传感器电极301的每个的电极段502沿至少一个方向(例如图5A中的水平方向)重叠。在一个配置中，如图5A所例示，传感器电极301具有的曲折配置，该配置同样包括至少部分地围绕传感器电极302A-302E的每一个的传感器电极301。曲折配置也可包括在相邻的传感器电极302A-E的一个或多个之间迂回以及至少部分地围绕传感器电极302A-302E的一个或多个的、传感器电极301。这个传感器电极配置将倾向于使传感器电极301和302的相邻边缘的长度最大化，以改善每一感测元件121中每一对传感器电极间(例如传感器电极302A和一部分传感器电极301)的电容性耦合。
在其他实施例中，传感器电极301和302可按照各种其他定向进行交叉或交错。图5B例示传感器电极阵列510B。在一个示例中，尽管图5A中例示的实施例例示交叉的电极段501和502的水平定向，在其他实施例中垂直定向，诸如传感器电极301和302的交叉的电极段506和505，可分别使用。因此在一个实施例中，传感器电极301与传感器电极302A-302E交叉，使得传感器电极302A-302E的每一个的一个或多个电极段505和一个或多个传感器电极301的每一个的电极段506沿一个方向(例如图5B中的垂直方向)重叠。本领域技术人员将理解交叉电极的其他定向也可使用。
图5C例示交叉的单层传感器电极图案或传感器电极阵列510C的另一实施例。在这个例示实施例中，传感器电极301与传感器电极302A-302H交叉。与图5A的实施例相比，在图5C例示的实施例中，两个不同传感器电极302与传感器电极301的一部分交叉，然而在图5A例示的实施例中，单个传感器电极302与传感器电极301的相同部分交叉。在其他实施例中，多于两个传感器电极302可与传感器电极301的每一部分交叉。
图6A示意性地例示传感器阵列集合600，其可包括两个或更多传感器电极阵列610。在一个示例中，如图6A所示，四个传感器电极阵列610布置在感测区120中以通过电容性感测技术的使用确定输入对象的位置信息。传感器电极阵列610可与图4A中例示的传感器电极阵列310A相似，如所示，或采用图4B-4K和5A-5B示出的任何其他类似的传感器阵列配置，或它们的变形。在各种实施例中，迹线303和304的每一个可耦合到传感器控制器218(图2A)使得传感器阵列集合中的传感器能够被驱动用于电容性感测。迹线303和304可分别形成迹线212和213的一部分或替换它们，迹线212和213结合图2A-2B在上面讨论过。
在一个示例中，传感器电极阵列610中的传感器电极302A-302E可用作发射器电极而传感器电极301可用作接收器电极。包含传感器电极阵列610的输入装置可被操作使得一次一个发射器电极进行传送，或多个相似定位的发射器电极同时进行传送。在这示例中，每一传感器电极阵列610中的多个传感器电极302A-302E根据一个或多个编码方案传送不同的发射器信号，该编码方案使它们对接收类型传感器电极301接收的结果信号的组合效果能够被独立地确定。接收器类型传感器电极301可被单个地或多个地操作以获得从发射器信号生成的结果信号，以确定在电容性像素处电容性耦合的度量，该度量可用于确定输入对象是否存在以及其位置信息，如上面所讨论。结果信号可在一个瞬时时间接收，或通过扫描跨感测区120分布的各种感测元件的每一个来接收或采用其他有用的扫描技术来接收。
图6B示意性地例示传感器阵列集合650，其包括两个或更多传感器电极阵列610。传感器阵列集合650与图6A中示出的传感器阵列集合600相似，但包括一种配置，该配置包含屏蔽电极670和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区661和662)进行的迹线布线方案。为改善输入装置的可制造性、减少其制造成本并改进其器件良率，消除跳线在感测区内的使用并且对全部迹线进行布线使得至外部组件的连接能够在感测区120外部并且靠近电极形成于其上的衬底的边缘来进行是合意的。
如图6B所例示，迹线303和304的布线在感测区120的两侧出去。尽管使迹线在感测区120的单侧布线出去以便于形成与其他外部组件的连接并且减少传感器电极布置于其上的衬底(例如图2A中的衬底209)所需的总体大小一般是合意的，两侧或更多侧迹线布线方案可能是所需的，因为传感器电极阵列610或传感器阵列集合650中的传感器电极的密度或图案变得更复杂。尽管使迹线从感测区120的多于一侧布线出去仅在图6B中示出，本领域技术人员将理解任一种传感器阵列集合的其他配置或它们的变形可从这种类型的迹线布线配置中受益。
在图6B例示的实施例中，屏蔽电极670(或防护电极)布置在传感器电极301和302A-302J形成于其上的表面的部分之上。屏蔽电极670，其类似地在下面讨论的附图中标记为参考标号770、970、1070、1270、1570和1670，一般用于使传感器电极和关联的导电迹线303和304彼此屏蔽，以防止或最小化相邻定位并且紧密间隔的迹线和/或传感器电极之间的串扰。屏蔽电极670可耦合到能够使附近传感器电极和迹线彼此屏蔽的大体恒定的电压(诸如系统地)，或任何其他大体恒定的电压，或可变电压。一般来说，屏蔽电极670对于帮助改善输入对象140(图1)对输入装置的地的耦合，并且从而减少在电容性感测度量中可见的通常大的可变性而言是有用的，其中该电容性感测度量是在输入装置100(诸如手机)的底座没有与输入对象(诸如输入装置用户的手指)充分电接触时采集。屏蔽电极670可包括一个或多个或是彼此耦合或是以相似信号(例如系统地)来驱动的电极。在图6B以及本文讨论的其他附图中，屏蔽电极670的一个或多个部分可在外部区域661和662中耦合在一起，并通过迹线605连接到输入装置100系统地和/或输入装置100的底座。在各种实施例中，形成屏蔽电极的材料与形成传感器电极的材料相同，并且从而在一些实施例中，能够在传感器电极图案化工艺期间由相同的材料覆盖层形成。在各种实施例中，传感器电极、(一个或多个)屏蔽电极和导电布线迹线可包括大体透明的材料或大体视觉不可见材料，诸如氧化铟锡(ITO)、薄金属丝、金属层等。
图7示意性地例示传感器阵列集合700，其包括两个或更多传感器电极阵列710。在一个示例中，如图7所示，四个传感器电极阵列710布置在感测区120内以通过上面讨论的、各种处理系统110组件的使用来确定输入对象的位置信息。传感器阵列集合700与图6B中示出的传感器阵列集合650类似，但包括与图5A中示出的配置相似的传感器阵列。传感器阵列集合700也包括屏蔽电极770和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区762)进行的迹线布线方案。在图7中，屏蔽电极770的一个或多个组件可在外部区762中耦合在一起，并且也通过迹线705连接到输入装置100的系统地和/或底座。在一个示例中，也可能将毗邻的电极组303连接到外部区域的不同互连迹线，以使得与毗邻的接收器关联的电极(例如发射器)在不同时刻或极性传送，以减少或检测从用户输入到那些毗邻的电极组的全部输入耦合。
图8-17B例示传感器电极的各种不同配置，其一般包括按照多组相邻定位的传感器电极来安排的多个传感器电极，其中多组相邻定位的传感器电极被组合形成能够用于形成传感器电极集合的传感器电极阵列。每一组相邻定位的传感器电极可包含用于形成一个或多个感测元件121的两个或更多传感器电极。在一些实施例中，传感器电极阵列中的传感器电极的一个或多个可用作发射器电极而其他传感器电极的一个或多个可用作接收器电极。在一个示例中，在传感器电极阵列(例如传感器电极阵列810、910A-D、1010A-D、1110A-B、1210A-D、1310A-D、1510A-D、1610A-D和1710A-D)的一个或多个中的传感器电极802A-802D可用作发射器电极而传感器电极801和805可用作接收器电极。包含传感器电极阵列的输入装置可被操作使得一次一个发射器电极进行传送，或者多个类似定位的发射器电极同时传送。在这示例中，在每一个传感器电极阵列中的多个传感器电极802A-802D传送相同或不同的发射器信号。接收器类型的传感器电极801和805可各自被单个地或多个地操作来获取结果信号，以确定电容性像素(例如感测元件121)处的电容性耦合的度量以确定输入对象的位置信息。结果信号可在一个瞬时时间被接收，或通过扫描按光栅扫描图案(例如以期望的扫描图案独立地连续地轮询每一感测元件)、逐行扫描图案、逐列扫描图案或其他有用的扫描技术跨感测区120分布的感测元件的行和/或列来被接收。
图8例示传感器电极阵列810，其包括按照多组三个相邻定位的传感器电极(诸如传感器电极801、805和多个传感器电极802其中之一)来安排的多个传感器电极。在这个配置中，每一组传感器电极用于形成两个感测元件121，如在图8的顶部所示。在例示的实施例中，传感器电极802A-802D个别地耦合到不同迹线803，而传感器电极801和805包括分别通过共用迹线804A和804B各自耦合在一起的多个传感器电极元件801A、805A。如图8中例示，来自每一传感器电极的传感器电极元件801A、805A与组内不同的传感器电极802(例如传感器电极802A-802D)相邻地布置。在其他实施例中，每一个传感器电极元件801A、805A可单独地耦合到它自己的单独迹线。在这种实施例中，传感器电极元件的每一个可配置成作为个体传感器电极或作为较大传感器电极的元件来进行操作。此外，尽管传感器电极元件801A、805A作为传感器电极801或传感器电极805的一部分来例示，在其他实施例中传感器电极元件可配置成形成任意数量的传感器电极。
如上所述，对于图2A，传感器电极802A-802D可配置成传送发射器信号而传感器电极801和805(以及有关的传感器电极元件)可配置成接收从发射器信号形成的结果信号。备选地，传感器电极801和/或805可配置成传送发射器信号，而传感器电极802A-802D可配置成接收形成的结果信号。
如图8所例示，传感器电极元件801A和805A能够各自被耦合在一起，使得每一组传感器电极元件的一部分中的顶部传感器电极元件被耦合在一起形成传感器电极801而该组传感器电极元件的该部分中的底部传感器电极元件被耦合在一起形成传感器电极805。在其他实施例中，传感器电极元件可以其他合意方式被耦合在一起。例如，与传感器电极802A相邻的底部传感器电极元件可被耦合到与传感器电极802B相邻的顶部传感器电极元件，以及与传感器电极802B相邻的底部传感器电极元件可被耦合到与传感器电极802C相邻的顶部传感器电极元件。这样一种耦合图案可贯穿传感器电极图案继续或其可经过传感器电极图案被改变。
在各种实施例中，与对每一迹线具有一个传感器电极元件的配置相比，迹线的数量可被减少几乎一半。此外，图8-17B中例示的传感器电极图案可提供改进的信噪比和/或提供更宽的电容性像素响应，其中更宽的电容性像素响应相比其他更多的传统设计提供对较小输入对象(例如小于5mm)的增强的响应。在其他实施例中，图8的传感器电极图案可提供传感器和处理系统110之间的连接，其中在花线(flex)中具有减少数量的互连通路(大约50％的减少)(即，图2A中的参考标号251)。此外，图8的传感器电极图案可为增强的电容性帧频作准备。如上所述，通过使用本文公开的传感器电极互连方案的一个或多个，在感测区内感测输入对象位置所需的迹线和/或电极的数量能够被减少而不影响所获得的位置数据的精度和可重复性。
图9A示意性地例示传感器阵列集合900A，其包括两个或更多传感器电极阵列910，诸如传感器电极阵列910A-910D。图9B示意性地例示另一传感器阵列集合配置、或传感器阵列集合900B，其包括两个或更多传感器电极阵列910。传感器阵列集合900A和900B中传感器电极阵列910A-910D的每个包含图8中示出的传感器电极阵列810。传感器阵列集合900A中传感器电极阵列910A-910D被定向使得相邻传感器电极阵列(例如传感器电极阵列910A和910B)中的传感器电极801和805被彼此相邻地定位，而传感器阵列集合900B中的传感器电极阵列910A-910D沿相同方向被各自定位。在一些应用中，定向传感器电极阵列以使得相同类型的传感器电极(诸如传感器电极802或传感器电极801和805)彼此接近，诸如图9A中所示，以减少传感器电极间的串扰以及它们相应的相反类型的迹线，诸如图9B所例示，可能是合意的。
传感器阵列集合900A和900B也可包括屏蔽电极970和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120之外(诸如在外部区域962中)进行的迹线布线方案。布置在传感器电极和它们关联的迹线之间的屏蔽电极970的部分能够帮助减少传感器电极间的串扰，这对具有彼此相邻的相反类型的传感器电极的配置(诸如图9B中所示)可能是特别有用的。屏蔽电极970的一个或多个组件可在外部区域962中耦合在一起，并且也可通过迹线905连接到系统地和/或输入装置100的底座。
图10示意性地例示传感器阵列集合1000，其包括两个或更多传感器电极阵列1010，诸如传感器电极阵列1010A-1010D。传感器阵列集合1000中传感器电极阵列1010A-1010D的每个一般不同于图8中所示的传感器电极阵列810，因为在每一传感器电极阵列中的传感器电极元件801A和805A被定位使得与第一传感器电极(例如电极802A)相邻的底部传感器电极元件805A被耦合到与第二传感器电极(例如电极802B)相邻的顶部传感器电极元件805A，并且与第二传感器电极相邻的底部传感器电极元件801A可被耦合到与第三传感器电极(例如电极802C)相邻的顶部传感器电极元件801A，等等，如图10所示。这样一种传感器电极元件的耦合图案可贯穿传感器电极阵列继续或其可经过传感器电极图案被改变。
因此，在一个示例中，电容性图像传感器可包括第一集合传感器电极，其包括第一传感器电极元件801A、第二传感器电极元件805A和第三传感器电极元件801A，并且第一传感器电极元件801A电耦合到第三传感器电极元件801A；以及第二集合传感器电极，其包括第四传感器电极802A和第五传感器电极802B，其中第四传感器电极802A配置成与第一传感器电极元件801A电容性耦合，并且第五传感器电极802B配置成与第三传感器电极元件801A电容性耦合。在图10例示的配置中，第三传感器电极元件801A布置在第一传感器电极和第二传感器电极之间。然而，在图8例示的配置中，第二传感器电极元件805A可布置在第一传感器电极元件801A和第三传感器电极元件801A之间。
传感器阵列集合1000也可包括屏蔽电极1070和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120之外(诸如在外部区域1062中)进行的迹线布线方案。屏蔽电极1070的一个或多个组件可在外部区域1062中耦合在一起，并且也通过迹线1005连接到输入装置100的系统地或底座。
图11A示意性地例示传感器阵列集合1100，其包括两个或更多传感器电极阵列，诸如传感器电极阵列1110A-1110B。图11B为定位在传感器阵列集合1100中的传感器电极阵列1110B内的少数传感器电极的特写视图。在各种实施例中，传感器电极中的传感器电极元件的一个或多个包括接地区1130(图11B)，其布置在传感器电极元件的至少一部分内并且耦合到接地迹线1120。接地迹线1120可在感测区120外面的外部区域耦合在一起，并且也可连接到输入装置100的系统地和/或底座。接地区1130可包括与传感器电极1101、1102或1105欧姆地绝缘的导电层。在一个示例中，接地区1130由被图案化以形成传感器电极的每一个的导电层的一部分来形成。在一些配置中，在传感器电极1101、1102或1105的一个或多个中的传感器电极元件1101A、1102A-E、1105A的一个或多个至少部分地围绕具有布置于其中的导电层的区域，并且该导电层耦合到输入装置100的系统地和/或底座。在一个示例中，接地区1130布置在传感器电极元件的中心内，因为这是传感器电极元件的区域，该区域提供或接收最少量的电容性感测信号并且因而不会显著改变电容性感测度量。
在传感器电极元件内的接地区1130的加入将减少传感器电极元件的大小或有效表面面积。一般来说，在传感器电极元件的一个或多个内的接地区1130的加入能够用于调节相邻相对电极间的电极面积的比例(例如，低地质量效应(lowgroundmasseffect))，这对控制信号质量以及减少接收电极所接收信号的可变性而言是重要的。在传感器电极元件的一个或多个内的接地区1130的加入对于增加输入装置中接地面的大小来改善输入对象对接地面的耦合以减少由输入对象对系统地的耦合的变化产生的测量电容性感测信号的变化性而言也是有用的。在传感器电极元件的一个或多个内的接地区1130的加入也将通过避开不希望的信号来减少一个或多个传感器阵列中传感器电极间的串扰的量，并且也减少不希望的EMI效应。
此外，在输入装置100的一个实施例中，传感器电极阵列1110A-B的每个包括多个传感器电极，该多个传感器电极按照这种方式布置使得每一传感器电极(例如传感器电极1102A-E)与传感器电极1101、1105的传感器电极元件1101A和1105A的至少一部分关联。在这个配置中，传感器电极的每一组用于形成两个感测元件121(未示出)，其与在图8顶部示出的配置相似。在例示的实施例中，传感器电极1102A-1102E个体地耦合到不同迹线1103，而传感器电极1101和1105包括多个传感器电极元件1101A、1105A，传感器电极元件1101A、1105A分别通过共用迹线1104A和1104B各自耦合在一起。如所例示的，来自每一传感器电极的传感器电极元件1101A、1105A与群组内不同传感器电极1102(例如传感器电极1102A-1102E)相邻地布置。
在其他实施例中，每一传感器电极元件1101A、1105A可独立地耦合到它自己的独立迹线。在这种实施例中，传感器电极元件的每个可配置成作为个体传感器电极或作为较大传感器电极的元件来进行操作。此外，尽管将传感器电极元件1101A、1105A例示作为传感器电极1101或传感器电极1105的一部分，在其他实施例中传感器电极元件可配置成形成任意数量的传感器电极。如上面所述，对于图2A，传感器电极1102A-1102E可配置成传送发射器信号而传感器电极1101和1105(以及相关的传感器电极元件)可配置成接收由发射器信号形成的结果信号。此外，传感器电极1101和/或1105可配置成传送发射器信号，而传感器电极1102A-1102E可配置成接收所形成的结果信号。在又一实施例中，电极区1130可采用在独立模式下将由其他电极(例如1102、1101、1104)来接收的发射器信号来驱动，或电极可电浮置(例如，欧姆地断开)以在一些模式中影响感测，尽管其在其他模式下是接地的。
图12A示意性地例示传感器阵列集合1200A，其包括两个或更多传感器电极阵列1210，诸如传感器电极阵列1210A-1210D。图12B示意性地例示另一传感器阵列集合配置或传感器阵列集合1200B，其包括两个或更多传感器电极阵列1210。图12A-12B中传感器电极阵列1210A-1210D的每个包括传感器电极801，802和805，它们按照交错的或交替的传感器电极布局来安排。如所例示，传感器电极阵列的每个包含被翻转的或按照存在于位于上面和下面的相邻行中的传感器电极组的镜像表示来形成的交替行。由于传感器电极元件的每一相邻组之间交替的电场形成方向，可相信交错的或交替的传感器电极布局可提供改善的电容性感测灵敏度。在一个示例中，在传感器电极802A为发射器电极而顶部传感器电极元件801A和805A为传感器电极阵列1210A中的接收电极的场合下，电场将自左至右来产生，而相邻组将自右至左来产生电场，该相邻组包括传感器电极802B(其为发射器电极)和来自顶部的第二传感器电极元件801A和805A(它们为接收电极)。一般来说，每一传感器电极阵列中的传感器电极元件(例如元件801A、802A-D、805A)的每个跨中心线1221来进行交错，该中心线布置在传感器电极元件之间，如在图12A的传感器电极阵列1210A中所例示。应注意，一般来说，每一交错的传感器电极801、802和805的中心线不需要与其他交错的传感器电极共线。
传感器阵列集合1200A中传感器电极阵列1210A-1210D被定向使得相邻传感器电极阵列(例如传感器电极阵列1210A和1210B)中传感器电极801和805按照相同方向来定向，而传感器阵列集合1200B中传感器电极阵列1210A-1210D被各自定向使得相邻传感器电极阵列中相同传感器电极元件彼此相邻地定位。在一些应用中，对传感器电极阵列进行定向使得相同类型的传感器电极，诸如传感器电极802或传感器电极801和805彼此接近，诸如图12B所示，以减少相反类型的传感器电极和它们对应的迹线间的串扰，诸如图12A所例示，可能是合意的。在各种其他实施例中，每一传感器电极阵列中的传感器电极图案可按照其他方式被改变。例如，代替在逐行基础上，每一传感器电极阵列中传感器电极图案可每两行或更多行地被改变。此外，尽管传感器电极图案的每列在图12A中例示为类似的，在其他实施例中，这些列可能不同。例如，这些列的至少一个可为其他的镜像，使得这些列的一个或多个可沿着其垂直轴被翻转。
传感器阵列集合1200A和1200B也可包括屏蔽电极1270和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区1262)进行的迹线布线方案。屏蔽电极1270的一个或多个组件可在外部区1262耦合在一起，并且也可通过迹线1205连接到输入装置100的系统地和/或底座。
如对于图8例示的实施例所述，图12A-12B的传感器电极元件耦合在一起使得每一传感器电极元件对的顶部传感器电极元件耦合在一起而每一传感器电极元件对的底部传感器电极元件耦合在一起。在其他实施例中，传感器电极元件可按照其他方式耦合在一起。例如，与第一传感器电极相邻的底部传感器电极元件可被耦合到与第二传感器电极相邻的顶部传感器电极元件，而与第二传感器电极相邻的底部传感器电极元件可被耦合到与第三传感器电极相邻的顶部传感器电极元件，这与图10中例示的非交错的配置类似。这样一种耦合图案可贯穿这些交错或交替的传感器电极布局内的传感器电极阵列继续。
图13例示传感器阵列集合1300，其包括传感器电极阵列1310A-1310D，其各自包括按照多组四个相邻定位的传感器电极元件(诸如存在于传感器电极1301、1302、1303中的传感器电极元件1301A、1302A、1303A以及多个传感器电极802其中之一)来安排的多个传感器电极。在这个配置中，传感器电极的每组用于形成三个感测元件121(图13中未示出)，其例如可各自包括传感器元件802A和1301A、传感器元件802A和1302A以及传感器电极元件802A和1303A。在所例示的实施例中，每一传感电极阵列中的传感器电极802A-802D的每个个别地耦合到不同迹线803，而传感器电极1301、1302和1303包括多个传感器电极元件1301A、1302A、1303A，其分别通过共用迹线1304A、1304B和1304C各自耦合在一起。如所例示的，来自每一传感器电极的传感器电极元件1301A、1302A、1303A与该组内不同传感器电极802(例如传感器电极802A-802D)相邻地布置。在其他实施例中，每一传感器电极元件1301A、1302A、1303A可独立地耦合到它自己的独立迹线。在这种实施例中，传感器电极元件的每个可配置成作为个体传感器电极或作为较大传感器电极的元件来进行操作。如上面所述，对于图2A，传感器电极802A-802D可配置成传送发射器信号而传感器电极1301、1302和1303(以及有关的传感器电极元件)可配置成接收由发射器信号形成的结果信号。备选地，传感器电极1301、1302、1303可配置成传送发射器信号，而传感器电极802A-802D可配置成接收所形成的结果信号。
在图13示出的传感器电极配置的其他变形中，传感器电极元件可按照其他合意的方式耦合在一起。例如，与传感器电极802A相邻的底部传感器电极元件可耦合到与传感器电极802B相邻的顶部传感器电极元件，而与传感器电极802B相邻的底部传感器电极元件可耦合到与传感器电极802C相邻的顶部传感器电极元件，这样一种耦合图案可贯穿传感器电极图案继续或其可经过传感器电极图案被改变。此外，尽管传感器电极图案的每列在图13中例示为相似的，在其他实施例中，在两列或更多列中的传感器电极配置可能不同。例如相邻传感器电极阵列的至少一对可能为其他的镜像，使得这些列中的一个或多个可能相对于另一传感器电极阵列沿着其垂直轴被翻转。
传感器阵列集合1300也可包括屏蔽电极1370和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区1362)进行的迹线布线方案。屏蔽电极1370的一个或多个组件可在外部区1362中耦合在一起，并且也可通过迹线1305连接到输入装置100的系统地和/或底座。
在一个实施例中，如图14所例示，传感器电极阵列1400可包括在传感器电极阵列中的传感器电极间提供更均衡的信号响应的特征。图14例示包括传感器电极阵列的传感器电极集合1400，其中传感器电极阵列包括多个传感器电极，该多个传感器电极各自按照多组三个相邻定位的传感器电极元件(诸如分别存在于传感器电极1401、1405中的传感器电极元件1401A和1405A以及多个传感器电极802(例如传感器电极802A-802D)其中之一)来安排。在这个配置中，每组传感器电极用于形成两个感测元件121(图14中未示出)，如在上面类似地讨论的。在所例示的实施例中，传感器电极阵列中的传感器电极802A-802D的每个个别地耦合到不同迹线803，而传感器电极1401和1405包括多个分别通过共用迹线1404A和1404B各自耦合在一起的传感器电极元件1401A、1405A。如上面所述，对于图2A，传感器电极802A-802D可配置成传送发射器信号而传感器电极1401、1405(以及相关的传感器电极元件)可配置成接收由发射器信号形成的结果信号，或者反过来进行。
在一个实施例中，传感器电极元件1405A的每个各自包括导电突出部1406，导电突出部1406附接到传感器电极元件1405A的主体部分1405B并从其延伸。在这个配置中，导电突出部1406可被定向和定位成使得它们能够使传感器电极1405相比于传感器电极1401所接收的结果信号的差异(由于布置在传感器电极元件1405A和传感器电极802A-802D之间的断开的迹线1404A或其他类似元件的定位所产生)平坦。因此在一些配置中，导电突出部1406的一个或多个可沿一个或多个方向从传感器电极元件1405A的主体部分1405B延伸到传感器电极元件1401A附近的位置，诸如在相邻定位的传感器电极元件1401A和其迹线1404A的一部分之间。在一个配置中，导电突出部1406大体平行于迹线1404A来定位和/或从传感器电极元件1405A的主体部分1405B的一个或多个区域延伸。导电突出部1406可与迹线1404A大小相似，并且包括与用于形成每一传感器电极元件1405A的材料相同的材料(例如ITO的层)，并且从而可在用于形成传感器电极元件的图案化工艺期间形成。导电突出部1406可备选地包括粘合漆包线(bonded wire)或其他类似导电材料。
图15例示单层传感器阵列集合1500的备选实施例，其包括多个传感器电极阵列1510A-1510D，其中传感器电极阵列1510A-1510D包括具有分布式电极形状的传感器电极，诸如结合上面图4C例示并讨论的传感器电极。在这个配置中，每组传感器电极用于形成两个感测元件121(图13中未示出)，其例如可包括传感器元件802A和801A以及传感器元件802A和805A。在例示的实施例中，每一传感器电极阵列中传感器电极802A-802D的每个个别地耦合到不同迹线1503，而传感器电极801和805包括多个分别通过共用迹线1504A和1504B各自耦合在一起的传感器电极元件801A、805A。在各种实施例中，图15中例示的传感器电极801、802A-802D和805，可包括与迹线1503、1504A和1504B相同的材料和/或其曲折金属丝形状可具有相似的横截面大小。在各种实施例中，传感器电极可按照与示出的曲折类型图案相对的各种其他形状和设计来布置。图15的实施例中例示的传感器电极结构可与本文描述的任何其他实施例相结合。
传感器阵列集合1500也可包括屏蔽电极1570和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区1562)进行的迹线布线方案。屏蔽电极1570的部分能够在外部区1562中耦合在一起并且附接到接地迹线1505，接地迹线1505可耦合到外部地或输入装置100的底座。
图16A例示单层传感器阵列集合1600的备选实施例，其包括多个传感器电极阵列1610A-1610D，其中传感器电极阵列1610A-1610D包括具有与上面图4C和15中例示的配置相似的分布式电极形状的传感器电极。图16B为存在于传感器阵列集合1600中的传感器电极阵列1610A-1610D其中之一的一组传感器电极的特写视图。在这个例示配置中，每组传感器电极用于形成两个感测元件121(图16B)，其例如可包括传感器元件802A和801A以及传感器元件802A和805A。传感器电极元件801A和805A存在于传感器电极801和805内，传感器电极801和805分别通过共用迹线1604A和1604B各自耦合在一起。每一传感器电极阵列中传感器电极802A-802D的每个个别地耦合到不同迹线1603并且包括可具有两个或更多电极区1630和1631(图16B)的分布式电极形状，其中两个或更多电极区1630和1631具有不同电极形状或图案以补偿传感器电极组中传感器电极的某一物理或电的属性。
在一个实施例中，如所示，传感器电极802的第一电极区1630中电极材料的表面密度与相同传感器电极802的第二电极区1631中电极材料的表面密度不同。在这个配置中，传感器电极802的电极材料的表面密度已在第一电极区1631(与第二电极区1632相对)中进行调节，以补偿由迹线1604A的连接元件1608提供的附加电极表面积，迹线1604A的连接元件1608耦合到传感器电极元件801A(与类似地定位的传感器电极元件805A相对)。通过这种方式，更高密度的第二电极区1631将具有对相邻的传感器电极元件805A的改善的电容性耦合，以补偿由增加的传感器电极面积提供的、传感器电极元件801A的改善的电容性耦合，其中增加的传感器电极面积由连接元件1608提供。传感器电极的表面密度通常是每单位面积的表面(传感器电极布置于其上)中电极的表面积的量的度量。表面密度将通常在针对实心传感器电极的大约1的值和大于0的某一量之间变化(例如，1≈表面密度(AD)>0)。将注意到，假定由传感器电极层厚度与暴露的传感器电极层厚度的线性长度相乘而产生的面积与传感器电极的表面积(其与传感器电极布置于其上的表面平行)相比是可忽略的(即，否则AD能够大于1)。从而，传感器电极的密度可被改变以提供传感器电极的一个或多个之间的增强的均衡响应。尽管传感器电极802例示为具有不同表面密度的区域，在其他实施例中，其他传感器电极的一个或多个(例如传感器电极801和/或805)可具有可变的表面密度。此外，这种方法可应用到本文描述的任何传感器电极图案中。
在各种实施例中，图16A中例示的传感器电极801，802A-802D和805可由与迹线1603、1604A和1604B相同的材料构成。在各种实施例中，传感器电极可按照各种其他形状和设计(与示出的曲折类型图案相对)来布置。图16A的实施例中例示的传感器电极结构可与本文描述的任何其他实施例进行组合。
传感器阵列集合1600也可包括屏蔽电极1670和允许各种迹线和外部组件的互连在感测区120的外面(诸如在外部区1662)进行的迹线布线方案。布置在传感器电极和它们关联的迹线间的屏蔽电极1670的部分能够帮助减少传感器电极间的串扰。
图17A例示单层传感器电极集合1700的备选实施例，其包括多个传感器电极阵列1710A-1710D，其中传感器电极阵列1710A-1710D包括多个具有彼此成角度的定向或箭尾形的定向的传感器电极组。每一组传感器电极可用于形成一个或多个感测元件121(未示出)，其可由传感器电极元件802A和801A或感测电极元件802A和805A形成。图17B是可存在于传感器电极阵列1710D中的一组传感器电极的放大视图。传感器电极元件相对于感测区120的边缘1751的成角度的定向能够帮助最大化相邻的相对的跨电容性感测传感器电极类型间的传感器电极边缘长度。本领域技术人员将理解，相邻传感器电极间的电容性耦合主要由因相对的电极的接近而在这些边缘处或在这些边缘附近形成的电场产生，相邻传感器电极诸如传感器电极802A的边缘1731(图17B)和传感器电极801的边缘1732(图17B)、或传感器电极802A的边缘1731(图17B)和传感器电极805的边缘1733(图17B)。典型地，传感器电极的表面积对电极间的电容性耦合具有小得多的影响。因此，通过将传感器电极元件的边缘按照相对于感测区120的边缘1751(例如垂直边缘1751)的角度1725(图17B)来对齐，边缘1732-1734的长度1722-1724能够与使它们相邻定位的边缘与感测区120的边缘对齐(例如图10、12等中例示的)的传感器电极配置相比被增加。在一些配置中，形成在相邻定位的传感器电极元件801A、802A和/或805A间的边缘1732、1733和/或1734是非线性的(未示出)，以增加传感器电极边缘的相邻的或重叠的长度。在(一个或多个)边缘为非线性的情况下，传感器电极组的有角度的对齐可通过比较存在于每一组传感器电极中的(一个或多个)支配大小的电极的对称的主轴的定向或每一组传感器电极的对称的轴来得到。
在一个示例中，第一组传感器电极元件和第二组传感器电极元件按照小于或大于180度的角度来对齐。在一个示例中，第一组包括第一传感器电极元件801A和第二传感器电极元件805A，它们与传感器电极元件802A的边缘1732相邻地布置，而第二组传感器电极元件包括第一传感器电极元件801A和第二传感器电极元件805A，它们与传感器电极元件802B的边缘1732相邻地布置，其中第一和第二组中的边缘1732按照小于或大于180度的角度来定向。在这个示例中，传感器电极元件802A和802B的边缘1732间的角度可按照小于或大于180度的角度来对齐，其中该角度可被定义为等于180减去图17B中例示的角度1725的两倍。在一个示例中，传感器电极元件802A和802B的边缘1732间的角度等于大约90度。在另一示例中，传感器电极(例如801、802、805)按照180度的角度来定向使得感测元件11对于单个发射器进行横向分布，但垂直于发射器电极的分布的方向。而且，多个传感器设计可被组合使得，例如，图4A大体封闭并交替的电极可与图3C的多个接收器以及图17的交替的成角度的定向进行组合以产生电极元件设计。
尽管本文公开的传感器电极和传感器电极元件可被例示为具有特定形状和大小，但这些特定例示并非意在作为限定。在各种实施例中，传感器电极和传感器电极元件可具有能够提供必要的电容性耦合和响应的任何其他形状。例如，可单个地或按照成对的相反类型的传感器电极来使用的、一些不同的传感器电极形状在图4A-4K，5A-5C、8、15和16A中示出，并且因而本领域技术人员将理解，本文例示的任何电极形状能够与本文公开的任何其他电极形状相结合地使用，而没有偏离本发明的基本范围。此外，传感器电极和传感器电极元件可在相同传感器电极阵列内具有不同形状。在又一些其它实施例中，传感器电极和传感器电极元件可为任何大小，使得它们提供必要的电容性耦合和响应。此外，传感器电极和传感器电极元件的大小可在传感器电极阵列内被改变。在又一些其它实施例中，形状和大小可被改变。
尽管图6B、7、9A-B、10、12A-B、13、14和16A中例示的传感器电极集合全部例示在(一个或多个)外部区661、662、762、962、1062、1262、1362、1562和1662中的互连方案，该互连方案将相似地定位的传感器电极连接在一起，诸如在相同行中定位的传感器电极的连接，但这种配置并非意图作为限定，因为其他互连方案能够被使用。将注意到，包含传感器电极集合的输入装置可被操作使得传感器电极集合中发射器电极的一个或多个可同时传送，而接收器类型传感器电极，可被单个地或多个地操作来获得从发射器信号产生的结果信号，以确定电容性像素处的电容性耦合的度量，该度量可用于确定输入对象是否存在以及其位置信息，如上面所讨论的。
提出本文阐述的实施例和示例以便最好地解释本技术和其特定应用以及从而使得本领域技术人员能够实现并使用本技术。本领域技术人员将认识到，前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在穷举性的或意在将本技术限定到所公开的精确形式。尽管前述内容针对本发明的实施例，还可想出本发明的其他以及另外的实施例，而没有离开本发明的基本范围，并且本发明的范围由附随的权利要求来确定。

Claims (16)

1.一种电容性图像传感器，包括：
多个传感器电极，布置于感测区内，其中所述感测区包括感测图案的多个单位单元，并且其中所述多个传感器电极的子集包括：
第一传感器电极，布置于衬底的第一表面上，所述第一传感器电极具有第一尺寸和大体垂直于所述第一尺寸的第二尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸，其中所述第一传感器电极包括在所述第二尺寸上突出的多个指体，并且其中所述多个指体通过多个连接段相连接，所述多个连接段为连续的、成角度的，并且在沿所述第一尺寸的长度方向上在角度上交错，并且其中所述多个指体的相邻子集，从相邻交错连接段突出，在沿所述第二尺寸的相对方向上突出；以及
所述多个传感器电极的所述子集中的两个或多个传感器电极，所述两个或多个传感器电极相邻于所述第一传感器电极并在所述衬底的所述第一表面上布置，所述两个或多个传感器电极的每个在沿所述第一传感器电极的所述第二尺寸的交错方向上与所述多个指体的所述子集的不同一个相交叉，其中，在所述感测区内，没有跳线耦合至所述多个传感器电极的任一个，并且其中所述第一传感器电极在所述第二尺寸上包围所述两个或多个传感器电极并且在所述第一尺寸上大体包围所述两个或多个传感器电极。
2.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极的每个与所述多个指体的所述子集中的一个相交叉，使得所述两个或多个传感器电极的每个在所述第二尺寸上与所述第一传感器电极重叠。
3.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述第一传感器电极比所述两个或多个传感器电极的每个更宽。
4.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极沿所述第一尺寸彼此相邻地布置。
5.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极的每个在所述交叉发生处具有凹陷区。
6.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极包括接收器电极而所述第一传感器电极包括发射器电极。
7.如权利要求1所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极的至少第一和第二布线迹线以及所述第一传感器电极的第三布线迹线各自在所述第一尺寸上从所述电容性图像传感器的第一端来连接。
8.一种电容性图像传感器，包括：
感测图案的阵列，每个感测图案包括：
第一传感器电极，布置于衬底的第一表面上，所述第一传感器电极具有第一尺寸，其大体垂直于、且大于第二尺寸，所述第一传感器电极具有沿所述第二尺寸突出的多个指体，其中所述多个指体通过多个连接段相连接，所述多个连接段为连续的、成角度的，并且在沿所述第一尺寸的长度方向上在角度上交错，并且其中所述多个指体的相邻子集，从相邻交错连接段突出，
在沿所述第二尺寸的相对方向上突出；
在所述衬底的所述第一表面上相邻于所述第一传感器电极布置的两个或多个传感器电极，所述两个或多个传感器电极的每个具有多个指体，其在沿所述第二尺寸的交错方向上与所述多个指体的所述子集的不同一个相交叉，
其中所述第一传感器电极在所述第二尺寸上包围所述两个或多个传感器电极并且在所述第一尺寸上大体包围所述两个或多个传感器电极；以及
其中所述第一传感器电极与所述两个或多个传感器电极是独立布线的。
9.如权利要求8所述的电容性图像传感器，其中所述多个指体与所述两个或多个传感器电极在一重叠区域相交叉，其中所述重叠区域在所述第二尺寸上相比在所述第一尺寸上更长。
10.如权利要求8所述的电容性图像传感器，其中所述两个或多个传感器电极沿所述第一尺寸相邻地布置。
11.如权利要求8所述的电容性图像传感器，其中：
所述第一传感器电极比所述两个或多个传感器电极的每个更宽。
12.如权利要求8所述的电容性图像传感器，其中所述第一传感器电极包括发射器电极而所述两个或多个传感器电极包括接收器电极。
13.如权利要求8所述的电容性图像传感器，其中所述第一传感器电极的第一布线迹线以及所述两个或多个传感器电极的至少第二和第三布线迹线各自在所述第一尺寸上从所述电容性图像传感器的第一端来连接。
14.一种处理系统，包括：
信号发生处理器，其配置成以信号驱动第一传感器电极、第二传感器电极、及第三传感器电极的一个或多个用于电容性感测；以及
传感器处理器，其配置成以所述第一传感器电极、所述第二传感器电极、及所述第三传感器电极的一个或多个接收结果信号，所述结果信号包括与所述信号相关的影响，
其中所述第一传感器电极布置于电容性图像传感器的衬底的第一表面上，所述第一传感器电极具有第一尺寸，其大体垂直于、且大于第二尺寸，所述第一传感器电极具有多个指体，
其中所述多个指体通过多个连接段相连接，所述多个连接段为连续的、成角度的，并且在沿所述第一尺寸的长度方向上在角度上交错，
其中所述多个指体的相邻子集，从相邻交错连接段突出，在沿所述第二尺寸的相对方向上突出，
其中所述第二传感器电极布置于所述衬底的所述第一表面上，所述第二传感器电极在沿所述第二尺寸的第一方向上与所述多个指体的第一子集相交叉，
其中所述第三传感器电极布置于所述衬底的所述第一表面上，所述第三传感器电极在沿所述第二尺寸的第二相对方向上与所述多个指体的不同子集相交叉，
其中所述第一传感器电极在所述第二尺寸上包围所述第二和第三传感器电极并且在所述第一尺寸上大体包围所述第二和第三传感器电极；以及
其中所述第一传感器电极、所述第二传感器电极、及所述第三传感器电极是独立布线的。
15.如权利要求14所述的处理系统，其中所述第一传感器电极比所述第二传感器电极和所述第三传感器电极的每个更宽。
16.如权利要求14所述的处理系统，其中所述第一传感器电极的第一布线迹线、所述第二传感器电极的第二布线迹线、以及所述第三传感器电极的第三布线迹线各自在所述第一尺寸上从所述电容性图像传感器的第一端来连接。
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