CN110073320A

CN110073320A - 电容性感测主动电磁发射消除

Info

Publication number: CN110073320A
Application number: CN201780079687.4A
Authority: CN
Inventors: R.J.博伦德; D.R.小施罗普
Original assignee: Synaptics Inc
Current assignee: Synaptics Inc
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2019-07-30
Also published as: DE112017006501T5; KR20190089910A; WO2018118672A1; KR102388013B1; US20180181251A1

Abstract

公开了一种操作多个电极的方法以及相关的处理系统和输入设备。该方法包括在第一时间段内利用第一信号驱动多个传感器电极。多个传感器电极的第一部分限定第一区内的第一感测区，并且多个传感器电极的第二部分限定第一区内的第一边界区。该方法还包括利用第二、相反极性信号驱动多个减轻电极以减轻由驱动多个传感器电极而产生的电磁发射。多个减轻电极限定与第一边界区相邻的第二区。该方法还包括响应于驱动多个传感器电极，利用第一部分获取第一电容性测量结果。

Description

电容性感测主动电磁发射消除

技术领域

本文中公开的实施例总体上涉及电子设备，并且更具体地，涉及用于使用多个传感器电极来主动降低来自输入设备的电磁发射的技术。

背景技术

包括接近传感器设备（一般也称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于各种各样的电子系统中。接近传感器设备典型地包括通常由表面区分的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备通常被用作较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本电脑或台式计算机中或外设于笔记本电脑或台式计算机的不透明触摸板）。接近传感器设备通常还用于较小计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。

发明内容

本文中描述的一个实施例是一种输入设备，其包括限定第一区的多个传感器电极，其中多个传感器电极的第一部分限定第一区内的感测区，并且其中多个传感器电极的第二部分限定第一区内的边界区。输入设备还包括限定与边界区相邻的第二区的多个减轻电极。输入设备还包括处理系统，所述处理系统配置成在以第一信号驱动多个传感器电极的同时，以具有与第一信号成相反极性的第二信号来驱动多个减轻电极，以减轻由驱动多个传感器电极而产生的电磁发射。处理系统还配置成响应于以第一信号驱动多个传感器电极而利用多个传感器电极的第一部分获取电容性测量结果。

本文中描述的另一实施例是一种处理系统，其包括用于操作多个电极的传感器电路，传感器电路配置成在第一时间段内，以第一信号驱动多个电极中的多个传感器电极，多个传感器电极限定第一区，其中多个传感器电极的第一部分限定第一区内的感测区，并且其中多个传感器电极的第二部分限定第一区内的边界区。传感器电路还配置成在第一时间段内驱动多个传感器电极的同时，以具有与第一信号成相反极性的第二信号来驱动多个电极中的多个减轻电极，多个减轻电极限定与边界区相邻的第二区，以减轻由驱动多个传感器电极而产生的电磁发射。传感器电路还配置成在第一时间段内并且响应于驱动多个传感器电极，利用多个传感器电极的第一部分获取第一电容性测量结果。

本文中描述的另一实施例是一种操作多个电极的方法。该方法包括：在第一时间段内，以第一信号驱动多个电极中的多个传感器电极，多个传感器电极限定第一区，其中多个传感器电极的第一部分限定第一区内的感测区，并且其中多个传感器电极的第二部分限定第一区内的边界区。该方法还包括在第一时间段内驱动多个传感器电极的同时，以具有与所述第一信号成相反极性的第二信号来驱动多个电极中的多个减轻电极，多个减轻电极限定与边界区相邻的第二区，以减轻由驱动多个传感器电极而产生的电磁发射。该方法还包括响应于驱动多个传感器电极，利用多个传感器电极的第一部分的获取第一电容性测量结果。

附图说明

为了以其可以详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例对上面简要概述的本公开进行更具体的描述，所述实施例中的一些在附图中图示。然而，要指出的是，附图仅图示了示例性实施例，并且因此不被认为是对发明范围的限制，因为本公开可以允许等同有效的实施例。

图1是根据本文中描述的实施例的输入设备的示意性框图。

图2和图3图示了根据本文中描述的实施例的示例性传感器电极实现方式的部分。

图4图示了根据本文中描述的实施例的用于电磁发射的主动降低的示例性处理系统。

图5图示了根据本文中描述的实施例的执行电磁发射的主动降低的方法。

图6图示了根据本文中描述的实施例的确定用于执行电磁发射的主动降低的参数的方法。

图7是图示根据本文中描述的实施例的用于执行电磁发射的主动降低的传感器电极的示例性布置的图。

图8是图示根据本文中描述的实施例的用于执行电磁发射的主动降低的传感器电极的示例性布置的图。

图9是图示根据本文中描述的实施例的在执行电磁发射的主动降低时的示例性扫描序列的图。

图10是图示根据本文中描述的实施例的具有至少部分地包围感测区的减轻区的示例性布置的图。

为了便于理解，已经在可能的情况下使用相同的附图标记来标明附图中共有的相同元件。可以预期的是，在一个实施例中所公开的元件可有利地用于其他实施例而无需特定记载。除非具体指出，这里提到的附图不应被理解为按比例绘制。此外，为呈现和解释的清楚起见，附图通常被简化并且细节或部件被省略。附图和讨论用于解释下面讨论的原理，其中相同的标记表示相同的元件。

具体实施方式

以下具体实现方式在本质上仅仅是示例性的，而不意在限制本公开或本公开的应用和用途。此外，不存在受前述背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论所束缚的意图。

本公开的各种实施例提供了用于改进可用性的输入设备和方法。输入设备可包括作为传感器电极操作以检测输入设备与输入对象（例如，触控笔或用户的手指）之间的交互的电极。输入设备通常将感测信号驱动到传感器电极上以获取对应于感测区的电容性测量结果。为了改进输入设备的感测性能，将感测信号同时驱动到大量传感器电极上（例如，以测量感测区的较大部分、以保护所测量的传感器电极免受湿气的影响、以减小由受保护的传感器电极所呈现的本底电容，等等）可能是有益的。

然而，将感测信号驱动到感测区的大部分上可能产生不可接受地大的电磁（EM）发射。在一些情况下，规定的标准可以针对特定类型的装备和针对特定市场来调节可接受的EM发射的水平。针对汽车市场的管控规章的一些非限制性示例包括联合国欧洲经济委员会（ECE）规章10、汽车工程师协会（SAE）J1113系列和CISPR（国际无线电干扰特别委员会）25。

根据本文中所讨论的各种实施例，输入设备包括处理系统，所述处理系统配置成在以第一信号驱动第一多个传感器电极的同时，以具有与第一信号成相反极性的第二信号驱动多个减轻电极。多个减轻电极可以包括不包括在电容性测量结果中的专用减轻电极，或者可以包括第二多个传感器电极。驱动多个减轻电极通常提供由对驱动第一多个传感器电极而产生的电磁发射的期望的减轻。在一些实施例中，第一多个传感器电极限定基本上连续的第一区，并且多个减轻电极限定与限定在第一区内的边界区相邻的第二区。处理系统使用第一多个传感器电极的第一部分获取感测区的电容性测量结果，以及使用对应于边界区的第一多个传感器电极的第二部分来保护第一部分免受来自以第二（相反极性）信号驱动多个减轻电极的影响。处理系统的一些潜在益处包括降低的EM发射（例如，在规定的标准内）而没有感测性能方面的对应降低（例如，降低的信噪比）。

示例性输入设备实现方式

图1是根据本技术的实施例的输入设备100的示意性框图。在各种实施例中，输入设备100包括与感测设备集成的显示设备。输入设备100可以配置成向电子系统150提供输入。如本文档中所使用的，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛地指代能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的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）。附加的示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备100和分离操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括外围设备，诸如数据输入设备（包括遥控器和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏和打印机）。其他示例包括远程终端、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）。其他示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）和媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。

输入设备100可以被实现为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统在物理上分离。视情况而定，输入设备100可使用以下中的任何一个或多个与电子系统的部分通信：总线、网络和其他有线或无线互连。示例通信协议包括集成电路间（I²C）、串行外围接口（SPI）、个人系统/2（PS/2）、通用串行总线（USB）、蓝牙®、射频（RF）以及红外数据协会（IrDA）通信协议。

在图1中，输入设备100被示出为配置成感测由感测区170中的一个或多个输入对象140提供的输入的接近传感器设备（通常也被称为“触摸板”或“触摸传感器设备”）。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示出的那样。

感测区170涵盖输入设备100上方、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（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极大地变化。在一些实施例中，感测区170从输入设备100的表面在一个或多个方向上延伸到空间中，直到信噪比阻止充分准确的对象检测。在各种实施例中，该感测区170在特定方向上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，并且可以随着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，在一些实施例中，感测输入可包括与输入设备100的任何表面无接触、与输入设备100的输入表面（例如，触摸表面）接触、以某个量的施加力或压力耦合的与输入设备100的输入表面接触和/或其组合。在各种实施例中，可以由传感器电极位于其内的壳体的表面、由应用在传感器电极或任何壳体上的面板提供等等提供输入表面。在一些实施例中，感测区170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可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区170中的用户输入。输入设备100包括用于检测用户输入的多个传感器电极120。输入设备100可以包括被组合以形成传感器电极的一个或多个传感器电极120。作为若干非限制性示例，输入设备100可使用电容性、倒介电性、电阻性、电感性、磁性声学、超声和/或光学技术。

一些实现方式配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现方式配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。

在输入设备100的一些电阻性实现方式中，柔性且导电的第一层由一个或多个间隔元件与导电的第二层分离。在操作期间，跨层创建一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可使其充分偏转以在层之间创建电接触，从而导致反映层之间的（一个或多个）接触点的电压输出。这些电压输出可用于确定位置信息。

在输入设备100的一些电感性实现方式中，一个或多个传感器电极120拾取由谐振线圈或线圈对感应的回路电流。然后可以使用电流的幅度、相位和频率的某种组合来确定位置信息。

在输入设备100的一些电容性实现方式中，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，并且产生可以被检测为电压、电流等的改变的电容性耦合的可检测的改变。

一些电容性实现方式利用电容性传感器电极120的阵列或其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容性实现方式中，分离的传感器电极120可以欧姆地短接在一起以形成较大的传感器电极。一些电容性实现方式利用电阻片，其可以是均匀电阻性的。

如以上所讨论的，一些电容性实现方式利用基于传感器电极120与输入对象之间的电容性耦合的改变的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在一个实施例中，处理系统110配置成将具有已知幅度的电压驱动到传感器电极120上，并且测量将传感器电极充电到驱动电压所需的电荷量。在其他实施例中，处理系统110配置成驱动已知电流并且测量所产生电压。在各种实施例中，传感器电极120附近的输入对象更改传感器电极120附近的电场，从而改变测量的电容性耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过使用经调制信号相对于参考电压（例如，系统地）调制传感器电极120且通过检测传感器电极120与输入对象140之间的电容性耦合来操作。

另外，如上文所讨论的那样，一些电容性实现方式利用基于感测电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，感测电极附近的输入对象140更改感测电极之间的电场，因此改变测量的电容性耦合。在一个实现方式中，如下面进一步描述的那样，跨电容性感测方法通过检测一个或多个发射器感测电极（也称为“发射器电极”）与一个或多个接收器感测电极（也称为“接收器电极”）之间的电容性耦合来操作。发射器感测电极可相对于参考电压（例如，系统地）被电调制以发射发射器信号。接收器感测电极可相对于参考电压保持基本上恒定以促进所产生信号的接收。所产生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。感测电极可以是专用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配置成操作输入设备100的硬件以检测感测区170中的输入。处理系统110包括其他电路部件和/或一个或多个集成电路（IC）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包括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。在一些实施例中，组成处理系统110的部件被定位在一起，诸如在输入设备100的（一个或多个）传感器电极120附近。在其他实施例中，处理系统110的部件在物理上分离，其中一个或多个部件接近于输入设备100的（一个或多个）传感器电极120，而一个或多个部件在别处。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可以包括配置成在台式计算机的中央处理单元和与中央处理单元分离的一个或多个IC（可能具有相关联的固件）上运行的软件。作为另一示例，输入设备100可以在物理上集成在诸如电话之类的移动设备中，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。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，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的不同功能的模块的集合。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。示例模块包括硬件操作模块，其用于操作诸如传感器电极和显示屏的硬件；数据处理模块，其用于处理诸如传感器信号和位置信息的数据；以及报告模块，其用于报告信息。另外的示例模块包括配置成操作传感器电极120以检测输入的传感器操作模块、配置成识别手势（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。处理系统110还可以包括一个或多个控制器。

在一些实施例中，处理系统110通过引起一个或多个动作来直接响应于感测区170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图形用户界面（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，处理系统110向电子系统的某部分（例如，向与处理系统110分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的分离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，诸如以促进全范围的动作（包括模式改变动作和GUI动作）。

例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入设备100的（一个或多个）传感器电极120以产生指示感测区170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时对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可将从传感器电极120获得的模拟电信号数字化。作为另一示例，处理系统110可执行滤波或其他信号调节。作为又一示例，处理系统110可减去或以其他方式计及基线，使得该信息反映电信号与基线之间的差。作为又一些示例，处理系统110可以确定位置信息、将输入识别为命令、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、加速度和其他类型的空间信息。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他表示。还可以确定和/或存储关于一种或多种类型的位置信息的历史数据，包括例如随时间跟踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，输入设备100利用由处理系统110或由某其他处理系统操作的附加输入部件来实现。这些附加输入部件可提供用于感测区170中的输入的冗余功能性或某其他功能性。图1示出了感测区170附近的按钮130，其可以用于促进使用输入设备100对项目的选择。其他类型的附加输入部件包括滑块、球、轮、开关等。相反地，在一些实施例中，输入设备100可以在没有其他输入部件的情况下实现。

在一些实施例中，输入设备100包括触摸屏界面，并且感测区170与显示设备160的显示屏的活动区域的至少部分重叠。例如，输入设备100可以包括覆盖显示屏的基本上透明的传感器电极120，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）或其他显示技术。输入设备100和显示设备160可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电部件中的一些用于显示和感测。作为另一示例，显示设备160可以部分地或全部地由处理系统110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各样的形式被分发为程序产品（例如，软件）。例如，本技术的机制可以被实现和分发为信息承载介质上的软件程序，所述信息承载介质可由电子处理器（例如，由处理系统110可读的非暂时性计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）读取。另外，无论用于执行分发的介质的特定类型如何，本技术的实施例等同适用。非暂时性、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存储技术、光学存储技术、磁性存储技术、全息存储技术或任何其他存储技术。

示例性传感器电极实现方式

图2和图3图示了根据本文中所描述的实施例的示例性传感器电极布置的部分。具体地，根据若干实施例，布置200（图2）图示了被配置成感测与图案相关联的感测区170中的传感器电极的图案的一部分。为图示和描述的清楚起见，图2以简单矩形的图案示出了传感器电极，并且没有示出各种相关联的部件。该感测电极的图案包括第一多个传感器电极205（例如，205-1、205-2、205-3、205-4）和第二多个传感器电极215（例如，215-1、215-2、215-3、215-4）。传感器电极205、215各自是以上讨论的传感器电极120的示例。在一个实施例中，处理系统110将第一多个传感器电极205作为多个发射器电极操作，并且将第二多个传感器电极215作为多个接收器电极操作。在另一实施例中，处理系统110将第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215作为绝对电容性感测电极操作。

第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215典型地彼此欧姆地隔离。亦即，一个或多个绝缘体将第一多个传感器电极205与第二多个传感器电极215分离并且防止它们彼此电短接。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215可以设置在公共层上。多个传感器电极205、215可以通过设置在它们之间的交叉区域处的绝缘材料而被电分离；在这样的构造中，第一多个传感器电极205和/或第二多个传感器电极215可以形成为具有连接相同电极的不同部分的跳线。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215被一层或多层绝缘材料分离。在一些实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215被一个或多个基板分离；例如，它们可以设置在相同基板的相对侧上，或者设置在层压在一起的不同基板上。

多个传感器电极205、215可以形成为任何期望的形状。此外，传感器电极205的大小和/或形状可以不同于传感器电极215的大小和/或形状。另外，位于基板的相同侧上的传感器电极205、215可以具有不同的形状和/或大小。在一个实施例中，第一多个传感器电极205可以比第二多个传感器电极215大（例如，具有更大的表面面积），尽管这不是必要条件。在其他实施例中，第一多个传感器电极205和第二多个传感器电极215可以具有类似的大小和/或形状。

在一个实施例中，第一多个传感器电极205基本上在第一方向上延伸，而第二多个传感器电极215基本上在第二方向上延伸。例如，并且如图2中所示出的那样，第一多个传感器电极205在一个方向上延伸，而第二多个传感器电极215在基本上垂直于传感器电极205的方向上延伸。其他取向也是可能的（例如，平行或其他相关取向）。

在一些实施例中，第一和第二多个传感器电极205、215两者定位在一起形成显示设备160的多个（或显示堆叠）层的外部。显示堆叠的一个示例可包括诸如透镜层、一个或多个偏振器层、滤色器层、一个或多个显示电极层、显示材料层、薄膜晶体管（TFT）玻璃层以及背光层之类的层。然而，显示堆叠的其他实现方式是可能的。在其他实施例中，第一和第二多个传感器电极205、215中的一个或两个位于显示堆叠内，无论是被包括作为分离层还是显示相关层的部分。例如，特定显示电极层内的Vcom电极可以配置成执行显示更新和电容性感测两者。

图3的布置300图示了根据若干实施例的被配置成在感测区170中感测的传感器电极的图案的一部分。为图示和描述的清楚起见，图3以简单矩形的图案示出了传感器电极120，并且没有示出其他相关联的部件。示例性图案包括布置成X列和Y行的传感器电极120_X，Y的阵列，其中X和Y是正整数，尽管X和Y中的一个可以是零。可以预期的是，传感器电极120的图案可具有其他配置，诸如环形阵列、重复图案、非重复图案、单个行或列或其他适合实现方式。此外，在各种实施例中，传感器电极120的数量可以在行与行和/或列与列之间变化。在一个实施例中，传感器电极120的至少一个行和/或列与其他行和/或列偏移，使得其在至少一个方向上比其他行延伸更远。传感器电极120耦合到处理系统110并且用于确定感测区170中的输入对象的存在（或不存在）。

在第一操作模式中，传感器电极120（120_1,1、120_2,1、120_3,1、……、120_X,Y）的布置可用于经由绝对感测技术来检测输入对象的存在。亦即，处理系统110配置成调制传感器电极120，以获取经调制传感器电极120与输入对象之间的电容性耦合的改变的测量结果以确定输入对象的位置。处理系统110还配置成基于利用被调制的传感器电极120接收的所产生信号的测量结果来确定绝对电容的改变。

在一些实施例中，布置300包括设置在传感器电极120中的至少两个之间的一个或多个栅网电极（未示出）。（一个或多个）栅网电极可以至少部分地将多个传感器电极120包围为一分组，并且还可以（或在替代方案中）完全或部分地包围传感器电极120中的一个或多个。在一个实施例中，栅网电极是具有多个孔口的平面体，其中每一个孔口包围传感器电极120中的相应的一个。在其他实施例中，（一个或多个）栅网电极包括可单独或按分组驱动的多个分段或两个或更多个分段。（一个或多个）栅网电极可以类似于传感器电极120制造。（一个或多个）栅网电极连同传感器电极120可利用导电布线迹线耦合到处理系统110并用于输入对象检测。

传感器电极120典型地彼此欧姆地隔离，并且也与（一个或多个）栅网电极欧姆地隔离。亦即，一个或多个绝缘体将传感器电极120与（一个或多个）栅网电极分离并且防止它们彼此电短接。在一些实施例中，传感器电极120与（一个或多个）栅网电极由绝缘间隙分离，所述绝缘间隙可以填充以电绝缘材料，或者可以是空气间隙。在一些实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅网电极通过一层或多层绝缘材料垂直地分离。在一些其他实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅网电极被一个或多个基板分离；例如，它们可以设置在相同基板的相对侧上，或者设置在不同基板上。在又一些其他实施例中，（一个或多个）栅网电极可由相同基板上或不同基板上的多个层组成。在一个实施例中，第一栅网电极可以形成在第一基板（或基板的第一侧）上，并且第二栅网电极可以形成在第二基板（或基板的第二侧）上。例如，第一栅网电极包括设置在显示设备160（图1）的薄膜晶体管（TFT）层上的一个或多个公共电极，并且第二栅网电极设置在显示设备160的滤色器玻璃上。第一和第二栅网电极的尺寸可以在至少一个尺寸上相同或不同。

在第二操作模式中，当发射器信号被驱动到（一个或多个）栅网电极上时，传感器电极120（120_1,1、120_2,1、120_3,1、……、120_X,Y）可用于经由跨电容性感测技术来检测输入对象的存在。亦即，处理系统110配置成利用发射器信号来驱动（一个或多个）栅网电极并且配置成利用每一个传感器电极120来接收所产生信号，其中所产生信号包括对应于发射器信号的影响，其由处理系统110或其他处理器利用以确定输入对象的位置。

在第三操作模式中，传感器电极120可以被分成发射器电极和接收器电极的分组，其用于经由跨电容性感测技术来检测输入对象的存在。亦即，处理系统110可以利用发射器信号驱动传感器电极120的第一分组，并且利用传感器电极120的第二分组接收所产生信号，其中所产生信号包括对应于发射器信号的影响。所产生信号由处理系统110或其他处理器利用来确定输入对象的位置。

输入设备100可配置成在上文描述的模式中的任何一个中操作。输入设备100还可配置成在上文描述的模式中的任何两个或更多之间切换。

电容性耦合的局部电容性感测的区域可以被称为“电容性像素”、“触摸像素”、“触摸像素（tixel）”等。电容性像素可以在第一操作模式中在单个传感器电极120与参考电压之间形成、在第二操作模式中在传感器电极120与（一个或多个）栅网电极之间形成以及在用作发射器电极和接收器电极的传感器电极120的分组（例如，图2的布置200）之间形成。电容性耦合随着与传感器电极120相关联的感测区170中的输入对象的接近和运动而改变，并且因此可以用作输入设备100的感测区中的输入对象的存在的指示符。

在一些实施例中，传感器电极120被“扫描”以确定这些电容性耦合。亦即，在一个实施例中，传感器电极120中的一个或多个被驱动以发射发射器信号。发射器可被操作使得一次一个发射器电极进行发射，或者使得多个发射器电极同时发射。在多个发射器电极同时发射的情况下，多个发射器电极可发射相同发射器信号并且由此产生实际上更大的发射器电极。可替代地，多个发射器电极可发射不同发射器信号。例如，多个发射器电极可根据一个或多个编码方案发射不同发射器信号，所述一个或多个编码方案使得其对接收器电极的所产生信号的组合影响能够独立地确定。在一个实施例中，多个发射器电极可同时发射相同发射器信号，而接收器电极接收影响并且根据扫描方案被测量。

配置为接收器传感器电极的传感器电极120可以被单个地或多个地操作以获取所产生信号。所产生信号可用于确定电容性像素处的电容性耦合的测量结果。处理系统110可以被配置成以扫描方式和/或多路复用方式利用传感器电极120进行接收，以减少要进行的同时测量的数量以及支撑电气结构的大小。在一个实施例中，一个或多个传感器电极经由诸如多路复用器等的切换元件耦合到处理系统110的接收器。在这样的实施例中，切换元件可以在处理系统110内部或在处理系统110外部。在一个或多个实施例中，切换元件还可以配置成将传感器电极120与发射器或其他信号和/或电压电位耦合。在一个实施例中，切换元件可以配置成同时将多于一个接收器电极耦合到公共接收器。

在其他实施例中，“扫描”传感器电极120以确定这些电容性耦合包括调制传感器电极中的一个或多个并且测量一个或多个传感器电极的绝对电容。在另一个实施例中，可以操作传感器电极，使得一次多于一个传感器电极被驱动和用以接收。在这样的实施例中，绝对电容性测量结果可以同时从一个或多个传感器电极120中的每一个获得。在一个实施例中，传感器电极120中的每一个被同时驱动和用以接收，同时从传感器电极120中的每一个获得绝对电容性测量结果。在各种实施例中，处理系统110可以配置成选择性地调制传感器电极120的一部分。例如，可以基于但不限于在主机处理器上运行的应用、输入设备的状态和感测设备的操作模式来选择传感器电极。在各种实施例中，处理系统110可以配置成选择性地屏蔽传感器电极120的至少一部分，并且配置成选择性地屏蔽（一个或多个）栅网电极122或利用（一个或多个）栅网电极122发射，同时选择性地利用其他传感器电极120接收和/或发射。

来自电容性像素的测量结果的集合形成代表像素处的电容性耦合的“电容性图像”（也称为“电容性帧”）。可以在多个时间段内获取多个电容性图像，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性图像可以用于跟踪进入、离开感测区以及在感测区内的一个或多个输入对象的（一个或多个）运动。

在任何上文实施例中，多个传感器电极120可以被联接在一起，使得传感器电极120被同时调制或同时用以接收。与上文描述的方法相比，将多个传感器电极联接在一起可以产生可能不可用于辨别精确位置信息的粗略电容性图像。然而，粗略电容性图像可用于感测输入对象的存在。在一个实施例中，粗略电容性图像可用于将处理系统110或输入设备100移出“打盹”模式或低功率模式。在一个实施例中，粗略电容性图像可用于将电容性感测IC移出“打盹”模式或低功率模式。在另一实施例中，粗略电容性图像可用于将主机IC和显示驱动器中的至少一个移出“打盹”模式或低功率模式。粗略电容性图像可对应于整个传感器区域或仅对应于传感器区域的一部分。

输入设备100的本底电容是与感测区170中没有输入对象相关联的电容性图像。本底电容随着环境和操作条件而改变，并且可以以各种方式来估计。例如，当没有输入对象被确定为在感测区170中时，一些实施例采用“基线图像”，并且使用那些基线图像作为它们的本底电容的估计。由于两个传感器电极之间的杂散电容性耦合或者由于接收器电极和附近的调制电极之间的杂散电容性耦合，可以存在本底电容或基线电容（其中一个传感器电极利用调制信号驱动而另一个相对于系统地保持固定）。在许多实施例中，本底或基线电容在用户输入手势的时间段内可以是相对固定的。

可针对输入设备100的本底电容调整电容性图像以用于更有效的处理。一些实施例通过“基线化”对电容性像素处的电容性耦合的测量结果以产生“基线化电容性图像”来实现这一点。亦即，一些实施例将形成电容图像的测量结果与和那些像素相关联的“基线图像”的适当“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，传感器电极120中的一个或多个包括用于更新显示屏的显示的一个或多个显示电极。显示电极可以包括有源矩阵显示器的一个或多个元件，诸如分段Vcom电极的一个或多个分段（（一个或多个）公共电极）、源极驱动线、栅极线、阳极子像素电极或阴极像素电极，或任何其他适合的显示元件。这些显示电极可以设置在适当的显示屏基板上。例如，公共电极可以设置在一些显示屏（例如，面内切换（IPS）、边缘场切换（FFS）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玻璃或任何其他透明材料）上、在一些显示屏的滤色器玻璃（例如，图案化的垂直对准（PVA）或多域垂直对准（MVA））的底部上、在发射层（OLED）之上等。在这样的实施例中，显示电极也可以被称为“组合电极”，因为它执行多种功能。在各种实施例中，传感器电极120中的每一个包括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可以共享至少一个公共电极。虽然以下描述可以描述传感器电极120和/或（一个或多个）栅网电极包括一个或多个公共电极，但是如上文描述的的各种其他显示电极也可以与公共电极结合使用或作为公共电极的替代。在各种实施例中，传感器电极120和（一个或多个）栅网电极包括整个公共电极层（Vcom电极）。

在各种触摸屏实施例中，“电容性帧速率”（获取连续电容性图像的速率）可以与“显示帧速率”（更新显示图像（包括刷新屏幕以重新显示相同的图像）的速率）相同或不同。在各种实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的整数倍。在其他实施例中，电容性帧速率是显示帧速率的分数倍。在又一些实施例中，电容性帧速率可以是显示帧速率的任何分数或整数倍。在一个或多个实施例中，当触摸帧速率维持恒定时，显示帧速率可以改变（例如，以降低功率或提供诸如3D显示信息的附加的图像数据）。在其他实施例中，当增大或减小触摸帧速率时，显示帧速率可保持恒定。

继续参考图3，耦合到传感器电极120的处理系统110包括传感器模块310和可选的显示驱动器模块320。传感器模块310包括被配置成在期望输入感测的时段期间驱动传感器电极120中的至少一个以用于电容性感测的电路。在一个实施例中，传感器模块310配置成将调制信号驱动到至少一个传感器电极120上以检测至少一个传感器电极和输入对象之间的绝对电容的改变。在另一实施例中，传感器模块310配置成将发射器信号驱动到至少一个传感器电极120上以检测至少一个传感器电极与另一个传感器电极120之间的跨电容的改变。调制和发射器信号通常是包括在为输入感测分配的时间段内的多个电压转变的变化电压信号。在各种实施例中，传感器电极120和/或（一个或多个）栅网电极可以在不同的操作模式中被不同地驱动。在一个实施例中，传感器电极120和/或（一个或多个）栅网电极可以以信号（调制信号、发射器信号和/或屏蔽信号）来驱动，所述信号可以在相位、幅度和/或形状中的任何一个方面不同。在各种实施例中，调制信号和发射器信号在形状、频率、幅度和/或相位的至少一个方面是相似的。在其他实施例中，调制信号和发射器信号在频率、形状、相位、幅度和相位上不同。传感器模块310可以选择性地耦合到传感器电极120和/或（一个或多个）栅网电极中的一个或多个。例如，传感器模块310可以耦合到传感器电极120的选择的部分，并且以绝对或跨电容性感测模式操作。在另一示例中，传感器模块310可以是传感器电极120的不同部分并且以绝对或跨电容性感测模式操作。在又一示例中，传感器模块310可以耦合到所有传感器电极120并且以绝对或跨电容性感测模式操作。

传感器模块310配置成将（一个或多个）栅网电极作为屏蔽电极来操作，该屏蔽电极可以屏蔽传感器电极120免受附近导体的电影响。在一个实施例中，处理系统配置成将（一个或多个）栅网电极作为屏蔽电极来操作，该屏蔽电极可以“屏蔽”传感器电极120免受附近导体的电影响，以及配置成保护传感器电极120免受（一个或多个）栅网电极的影响，从而至少部分地减小（一个或多个）栅网电极和传感器电极120之间的寄生电容。在一个实施例中，屏蔽信号被驱动到（一个或多个）栅网电极上。屏蔽信号可以是接地信号，诸如系统地或其他接地，或任何其他恒定电压（即，未调制）信号。在另一实施例中，将（一个或多个）栅网电极作为屏蔽电极操作可以包括电浮置栅网电极。在一个实施例中，（一个或多个）栅网电极能够作为有效屏蔽电极来操作，同时由于其与其他传感器电极的大耦合而被电极浮置。在其他实施例中，屏蔽信号可以被称为“保护信号”，其中保护信号是具有与被驱动到传感器电极上的调制信号类似的相位、频率和幅度中的至少一个的变化电压信号。在一个或多个实施例中，由于（一个或多个）栅网电极和/或传感器电极120下方的布线，布线迹线可以被屏蔽以免响应于输入对象，并且因此可以不是有源传感器电极的一部分，示出为传感器电极120。

在一个或多个实施例中，电容性感测（或输入感测）和显示更新可在至少部分重叠的时段期间发生。例如，当公共电极被驱动用于显示更新时，公共电极也可以被驱动用于电容性感测。在另一实施例中，电容性感测和显示更新可在非重叠时段（也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条显示线的显示线更新时段之间，并且可以至少与显示更新时段在时间上一样长。在这样的实施例中，非显示更新时段可以被称为“长水平消隐时段”、“长h消隐时段”或“分布式消隐时段”，其中消隐时段发生在两个显示更新时段之间并且至少与显示更新时段一样长。在一个实施例中，非显示更新时段发生在帧的显示线更新时段之间，并且足够长以允许发射器信号的多次转变被驱动到传感器电极120上。在其他实施例中，非显示更新时段可包括水平消隐时段和垂直消隐时段。处理系统110可被配置成在不同非显示更新时间中的任何一个或多个或任何组合期间驱动传感器电极120以用于电容性感测。同步信号可在传感器模块310与显示驱动器模块320之间共享，以提供具有可重复相干频率和相位的重叠显示更新和电容感测时段的准确控制。在一个实施例中，这些同步信号可配置成允许输入感测时段的开始和结束处的相对稳定电压与具有相对稳定电压的显示更新时段（例如，接近输入积分器复位时间的结束以及接近显示电荷共享时间的结束）一致。调制信号或发射器信号的调制频率可处于显示线更新速率的谐波处，其中相位被确定以提供从显示元件到接收器电极的几乎恒定的电荷耦合，从而允许该耦合成为基线图像的部分。

传感器模块310包括配置成在期望输入感测的时段期间利用传感器电极120和/或包括对应于调制信号或发射器信号的影响的（一个或多个）栅网电极接收所产生信号的电路。传感器模块310可以确定感测区170中的输入对象的位置，或者可以向另一模块或处理器（例如，相关联的电子设备150（即，主机处理器）的确定模块或处理器）提供包括指示所产生信号的信息的信号以用于确定感测区170中的输入对象的位置。

显示驱动器模块320可以被包括在处理系统110中或与处理系统110分离。显示驱动器模块320包括配置成在非感测（例如，显示更新）时段期间向显示设备160的显示器提供显示图像更新信息的电路。

在一个实施例中，处理系统110包括第一集成控制器，该第一集成控制器包括显示驱动器模块320和传感器模块310的至少一部分（即，发射器模块和/或接收器模块）。在另一实施例中，处理系统110包括第一集成控制器，该第一集成控制器包括显示驱动器模块320；以及第二集成控制器，该第二集成控制器包括传感器模块310。在又一实施例中，处理系统包括第一集成控制器，该第一集成控制器包括显示驱动器模块320和传感器模块310的第一部分（例如，发射器模块和接收器模块中的一个）；以及第二集成控制器；所述第二集成控制器包括传感器模块310的第二部分（例如，发射器模块和接收器模块中的另一个）。在包括多个集成电路的那些实施例中，同步机构可以耦合在它们之间、配置成同步显示更新时段、感测时段、发射器信号、显示更新信号等。

用于电磁发射的主动降低的示例性布置

图4图示了根据本文中描述的实施例的用于电磁发射的主动降低的示例性处理系统。更具体地，布置400提供了上文讨论的处理系统110的一种可能的实现方式。此外，布置400能够与本文中讨论的各种实施例结合使用，所述实施例诸如上文关于图2和图3讨论的传感器电极的布置200、布置300。

在布置400内，传感器模块310配置成确定多个传感器电极集合405。可以预先确定、动态地确定和/或动态地更新多个传感器电极集合405。在一些实施例中，第一集合S1的传感器电极限定感测区，第二集合S2的传感器电极限定边界区，并且第三集合S3的传感器电极限定减轻区。第一集合S1的传感器电极可以以感测信号430驱动，第二集合S2的传感器电极可以以保护信号435驱动，并且第三集合S3的传感器电极可以以减轻信号440驱动。在一些替代实施例中，第三集合S3的传感器电极可由专用减轻电极代替，所述专用减轻电极用于EM发射减轻且不包括在由传感器模块310获取的电容性测量结果中。专用减轻电极可以被包括在与传感器电极相同的层中或包括在与传感器电极不同的层中。例如，专用减轻电极可以由与传感器电极相同的（一种或多种）导电材料（例如，诸如氧化铟锡（ITO）的基本上透明的材料、透明导电氧化物（TCO）、碳纳米管薄膜、纳米线网等）形成，或由不同的（一种或多种）导电材料（诸如非透明金属迹线）形成。在一些情况下，专用减轻电极可在视觉上被遮蔽，例如，被设置在围绕显示设备的可见部分的黑色掩模层下方。在这些情况下，第二集合S2的（亦即，边界区的）一个或多个传感器电极也可在视觉上被遮蔽。在一些替代实施例中，第二集合S2的传感器电极还可由不包括在电容性测量结果中的专用减轻电极代替。

在一些实施例中，传感器模块310被配置成通过在一个或多个感测时段期间更新传感器电极的第一集合S1来执行对多个传感器电极的扫描（例如，获取对应于完整感测帧的电容性测量结果）。在一个非限制性示例中，第一集合S1在第一时段期间对应于第一感测轴的一半，并且在第二时段期间对应于第一感测轴的另一半。其他分数部分也是可能的，并且可以包括非重叠或重叠部分。第一集合S1还可以在第三时段期间对应于的第二感测轴的一半，并且在第四时段期间对应于第二感测轴的另一半。在一些实施例中，第二感测轴基本上垂直于第一感测轴。以此方式，传感器模块310可以配置成针对一个或多个感测轴顺序地执行针对整个感测轴的电容性感测。

可以选择感测信号430、保护信号435和/或减轻信号440的性质以执行至少部分地通过将感测信号430驱动到传感器电极的第一集合S1上而引起的EM发射的主动降低。感测信号430可以是具有第一极性的时变电压信号（即，调制信号）。保护信号435通常具有与感测信号430类似的相位、频率和/或幅度。在一些实施例中，保护信号435与感测信号430基本上相同。基于选择的性质，保护信号435和感测信号430可以具有基本上相同的第一极性。在一些实施例中，减轻信号440具有与第一极性相反的第二极性。例如，减轻信号440可基于感测信号430的反相或相移副本。

传感器模块310配置成确定用于生成感测信号430、保护信号435和/或减轻信号440的多个信号幅度415中的一个或多个。在一些实施例中，保护信号435和感测信号430具有相同的幅度M1。可以选择减轻信号440的幅度M2以提供由驱动感测信号430和保护信号435产生的EM发射的期望的减轻，所述幅度M2在一些情况下至少部分地基于幅度M1来选择。尽管未明确讨论，但是在替代实施例中，可以将不同的减轻信号驱动到（例如，具有不同的幅度值的）第二集合S2的不同传感器电极上。

在一些实施例中，幅度M2还可以基于以下中的至少一个：包括在第一集合S1中的传感器电极的数量、由第一集合S1限定的区域、包括在第二集合S2中的传感器电极的数量、由第二集合S2限定的区域、包括在第三集合S3中的传感器电极的数量以及由第三集合S3限定的区域（或者可替代地，由多个专用减轻电极限定的区域）。在一个示例中，第一区包括由第一集合S1限定的感测区和由第二集合S2限定的边界区，并且第二区包括由第三集合S3限定的减轻区。如本文中所讨论的那样，第一区包括“基本上连续的”区，在所述“基本上连续的”区中，包括在其中的基本上所有传感器电极都以具有相同极性的（一个或多个）信号来驱动。基本上连续的区可以包括非感测区域，诸如不同传感器电极之间的绝缘区域。尽管基本上连续的区的基本上所有传感器电极以（一个或多个）相同极性信号驱动，但在一些情况下，基本上连续的区可包括以不同信号（例如，具有另一极性的直流信号或交流信号）驱动的、接地的、电浮置的等的一个或多个其他传感器电极。在这种情况下，一个或多个其他传感器电极应当仅包括该区的相对小的部分，诸如该区的10%或更少。在一些情况下，基本上连续的第一区对应于第一区域，所述第一区域比对应于第二区的第二区域大。为了适合地减轻来自驱动（较大）基本上连续的第一区内的传感器电极的EM发射，幅度M2可以被选择为大于幅度M1。

在一些实施例中，传感器模块310被配置成确定多个区域值410中的一个或多个。在一些实施例中，第一区域A1对应于感测区（由第一集合S1限定），第二区域A2对应于边界区（由第二集合S2限定），并且第三区域A3对应于减轻区（由第三集合S3限定）。传感器模块310可以基于第一区域A1和第二区域A2确定第一区域（对应于基本上连续的第一区），和/或可以基于第三区域A3确定第二区。在一些情况下，传感器模块310配置成基于第一区域A1、第二区域A2和/或第三区域A3的期望值为第一集合S1、第二集合S2和第三集合S3中的一个或多个选择传感器电极。

在一些实施例中，传感器模块310被配置成基于一个或多个发射参数420来确定生成的信号和/或多个传感器电极集合405中的一个或多个的性质。例如，发射参数420可包括被包括在规定标准中的宽带发射限制和/或窄带发射限制。针对汽车市场提供规定标准的管控规章的一些非限制性示例包括UNECE规章10、SAE J1113系列和CISPR 25。发射参数420可以以诸如毫瓦（mW）或分贝毫瓦（dBm）的功率单位、以诸如分贝微伏（dBuV）的场强单位或任何替代的适合单位来限定。传感器模块310还可以包括一个或多个发射测量结果425。在一个实施例中，传感器模块310与天线（例如，布置在距辐射传感器电极规定距离处）通信地耦合，并且使用天线（未示出）获取发射测量结果425。在另一实施例中，传感器模块310与测试装置通信地耦合并且从测试装置（未示出）接收发射测量结果425。感测模块310还配置成基于发射测量结果425来调整生成的信号和/或多个传感器电极集合405中的一个或多个的性质。例如，如果一个或多个发射测量结果425指示超过了包括在一个或多个发射参数420中的（一个或多个）发射限制，则感测模块310可被配置成执行以下中的至少一个：（1）改变第一集合S1和/或第二集合S2的组成和/或大小；（2）改变第三集合S3的组成和/或大小；（3）减小幅度M1；以及（4）增加减轻信号440的幅度M2。

图5图示了根据本文中描述的实施例的执行电磁发射的主动降低的方法500。方法500可以结合其他实施例（诸如图4的布置400的处理系统）来执行。更具体地，方法500可以在布置400的传感器模块310的操作期间执行。

方法500在框505处开始，其中传感器模块在第一时段内以第一信号驱动第一多个传感器电极。第一多个传感器电极可以限定基本上连续的第一区。在基本上连续的第一区内，第一多个传感器电极的第一部分限定第一感测区，并且第一多个传感器电极的第二部分限定第一边界区。

在框515处，传感器模块在驱动第一多个传感器电极的同时以具有与第一信号成相反极性的第二信号来驱动多个减轻电极。多个减轻电极限定与第一边界区相邻的第二区。在一些实施例中，多个减轻电极是不包括在获取的电容性测量结果中的专用减轻电极。在其他实施例中，多个减轻电极包括第二多个传感器电极。

在框525处，传感器模块响应于驱动第一多个传感器电极而利用第一多个传感器电极的第一部分获取第一电容性测量结果。第一电容性测量结果对应于第一感测区。第一电容性测量结果可反映使用第一多个传感器电极的第一部分获取的绝对电容性测量结果和/或互电容性测量结果。在一些实施例中，第一多个传感器电极的第二部分作为用于第一多个传感器电极的第一部分的保护电极来操作，并且第一电容性测量结果不包括第一多个传感器电极的第二部分。

在框535处，传感器模块在第二时段内以第三信号驱动第三多个传感器电极。第三多个传感器电极可以限定与基本上连续的第一区不同的基本上连续的第三区。在基本上连续的第三区内，第三多个传感器电极的第三部分限定第二感测区，并且第三多个传感器电极的第四部分限定第二边界区。

在框545处，传感器模块在驱动第三多个传感器电极的同时以具有与第三信号成相反极性的第四信号驱动第二多个减轻电极。第二多个减轻电极限定与第二边界区相邻的第四区。第二多个减轻电极可以包括不被包括在获取的电容性测量结果中的专用减轻电极，或者可以包括第四多个传感器电极。

在框555处，响应于驱动第三多个传感器电极，传感器模块利用第三部分获取第二电容性测量结果。在一些实施例中，第一电容性测量结果和第二电容性测量结果可用于沿一个或多个感测轴执行多个传感器电极的完全扫描。方法500在框555完成之后结束。

图6图示了根据本文中描述的实施例的确定用于执行EM发射的主动降低的参数的方法600。方法600可以结合其他实施例（诸如图4的布置400的处理系统和/或图5的方法500）执行。更具体地，方法600可以作为初始确定和/或更新电容性感测配置的传感器模块的部分来执行。

方法600开始于框605处，其中传感器模块确定要被驱动到限定基本上连续的第一区的多个传感器电极上的第一信号的第一幅度。在一些实施例中，第一幅度是预定值。

在框615处，传感器模块确定对应于第一多个传感器电极的第一部分的传感器电极的第一集合。多个传感器电极的第一部分限定基本上连续的第一区内的感测区。在框625处，传感器模块确定对应于第一多个传感器电极的第二部分的传感器电极的第二集合。多个传感器电极的第二部分限定了基本上连续的第一区内的保护区。在框635处，传感器模块确定对应于要以具有与第一信号成相反极性的第二信号驱动的多个减轻电极的传感器电极的第三集合。多个减轻电极限定与保护区相邻的减轻区。在一些替代实施例中，多个减轻电极包括不包括在获取的电容性测量结果中的专用减轻电极。

在框645处，传感器模块基于第一信号的第一幅度来确定第二信号的第二幅度。第二幅度还基于以下中的至少一个：包括在第一集合中的传感器电极的数量、由第一集合限定的区域、包括在第二集合中的传感器电极的数量、由第二集合限定的区域、包括在第三集合中的传感器电极的数量以及由第三集合限定的区域。在一些具有专用减轻电极的替代实施例中，第二幅度可基于由专用减轻电极限定的区域。方法600在框645完成之后结束。尽管已经以特定的序列描绘了框605-645，但是可以以任何其他适合的顺序来执行个别的框。另外，可以在非重叠时段期间执行框605-645，或者可以在重叠时段期间执行两个或更多个个别的框。

图7是图示根据本文中描述的实施例的用于执行电磁发射的主动降低的传感器电极的示例性布置700的图。布置700中描绘的传感器电极可以结合其他实施例操作，诸如使用图4的布置400的处理系统和/或图5的方法500。

如所示出的那样，布置700中描绘的多个传感器电极布置成限定多个十（10）行和多个十一（11）列的重复的栅网图案，尽管其他大小也是可能的。尽管多个传感器电极在布置700中具有相同大小的菱形形状，但其他传感器电极形状和/或大小也是可行的。传感器电极形状的一些非限制性示例包括矩形形状和六边形形状。此外，包括在多个行中的传感器电极与包括在多个列中的传感器电极不同，尽管这不是必要条件。

在布置700中，包括在特定行中或特定列中的每一个传感器电极被电连接，使得期望的信号可以在操作期间被驱动到每一个个别的行上以及被驱动到每一个个别的列上。然而，其他实现方式可以包括个别地驱动的传感器电极或传感器电极的不同分组。

如所示出的那样，包括在行1-5中的传感器电极120可以以感测信号430驱动，行7-10中的传感器电极120可以以减轻信号440来驱动，并且包括在行6中的传感器电极120可以以保护信号435来驱动。在一些实施例中，感测信号430和保护信号435是相同的，但是以保护信号435驱动的传感器电极120不被包括在电容性测量结果中。包括在列1-11中的传感器电极120可以以保护信号435来驱动。

基本上连续的第一区705由以感测信号430或以保护信号435驱动的第一多个传感器电极120限定。如所示出的那样，连续的第一区705包括被包括在行1-6中的传感器电极120，以及列1-11的传感器电极120，所述列1-11设置于自行1之上至介于行6与行7之间。

第二区720由第二多个传感器电极120限定，所述第二多个传感器电极120以减轻信号440驱动。如所示出的那样，第二区720包括被包括在行7-10中的传感器电极120。第二区720还包括以保护信号435驱动的传感器电极120，所述保护信号435包括在列1-11中，所述列1-11设置于自介于行7与行8之间至行10之下。

在第一区705内，感测区710由以感测信号430驱动的传感器电极120限定。如所示出的那样，感测区710延伸以包括行1-5的传感器电极120。此外，以感测信号430驱动的传感器电极120（第一部分）和以保护信号435驱动的传感器电极120（第三部分）以交替图案布置在感测区710内。

边界区715被限定在连续的第一区705内，并且被设置为与第二区720相邻。设置在边界区715内的传感器电极120可以配置成保护感测区120免受驱动到第二区120的传感器电极上的减轻信号440的影响。在一些实施例中，可以基于感测区710和/或第二区720的相对大小，和/或，感测信号430和/或减轻信号440的相对幅度来确定边界区715的大小。

以另一种方式描述，在一些实施例中，在第一时段期间，第一多个传感器电极的第一部分（即，限定感测区710的）包括多个行中的至少第一行。多个传感器电极的第二部分（即，限定边界区715的）包括多个行中的至少第二行。第二多个传感器电极（即，限定与边界区715相邻的第二区720）包括多个行中的至少第三行。在一些实施例中，在第一时段期间，包括在多个列中的传感器电极被作为保护传感器电极操作。在不同的第二时段期间，第一部分、第二部分和第二多个传感器电极对应于多个列中的（一个或多个）不同的列。在第二时段期间，包括在多个行中的传感器电极被作为保护传感器电极操作。

在一些实施例中，可以基于感测信号430的幅度（即，M1）和在第一幅度和第二幅度下驱动的相对区域来确定减轻信号440的幅度（即，M2）。例如，幅度M2可以根据以下关系来确定：

其中M1表示感测信号430的幅度和保护信号435的幅度，A_M1表示在幅度M1下驱动的布置700的区域，以及A_M2表示在幅度M2下驱动的布置700的区域。例如，如图7中所示出的并且假定行1-10和列1-11各自对应于传感器区域的相应50%，总传感器区域的大约25%以感测信号430驱动（即，行1-5），并且总传感器区域的大约55%以保护信号435来驱动（即，列1-11的50%和行6的5%），这总计达为80%的区域A_M1。总传感器区域的剩余20%以减轻信号440驱动，对应于为20%的区域A_M2。因此，根据等式（1），M2可以被选择为（80% / 20%）倍的M1，或（4 *M1）。因此，以幅度M1、M2驱动布置700的传感器电极120导致与多个传感器电极120相距特定距离的基本上相等且相反的EM发射。

因此，以所描绘的方式驱动布置700的传感器电极可适合于在第一时间段期间获取包括行1-5且对应于第一（垂直）感测轴的一半的第一电容性测量结果。在第二时间段期间，可以获取对应于第一感测轴的另一半的第二电容性测量结果。在这种情况下，行6-10的传感器电极120可以以感测信号430来驱动，行5可以以保护信号435来驱动，并且行1-4可以以减轻信号440来驱动。可以继续以保护信号435来驱动列1-11的传感器电极。在其他时段期间，可以例如通过以感测信号430驱动包括在列1-11中的传感器电极120的第一部分、以保护信号435驱动第二部分以及以减轻信号440驱动第三部分来针对第二（水平）感测轴获取电容性测量结果。包括在行1-10中的传感器电极120可以以保护信号435来驱动。

在确定幅度M2时可以考虑一个或多个其他因素。一个或多个其他因素可以被均匀地施加到传感器区域（或“对称”）和/或针对传感器区域的不同部分而不同地施加（或“不对称”）。在一些实施例中，并且基于一个或多个其他因素，通过以具有第一幅度的减轻信号440驱动第一数量的传感器电极而在第一时间段期间执行减轻，以及使用不同的、第二数量的传感器电极和/或不同的、第二幅度的减轻信号440在第二时间段期间执行减轻。可影响幅度M2的一个或多个其他因素的非限制性示例是来自与传感器电极120耦合的布线电极的EM发射。基于布线电极相对于传感器区域的放置，可以不对称地施加因素。一个或多个其他因素的其他非限制性示例包括以不同信号驱动的传感器电极的RC时间常数、不同信号的极化等。

图8是图示根据本文中描述的实施例的用于执行电磁发射的主动降低的传感器电极的示例性布置800的图。布置800中描绘的传感器电极可以结合其他实施例操作，诸如使用图4的布置400的处理系统和/或图5的方法500。

如所示出的那样，布置800中描绘的多个传感器电极布置成限定多个六（6）行和多个八（8）列的重复的栅网图案，尽管其他大小也是可能的。布置800中的传感器电极中的每一个包括在特定行及特定列中。此外，布置800中描绘的传感器电极中的每一个至少部分地由栅网电极（诸如栅网电极805-1A、805-1B）包围。如所示出的那样，每一个栅网电极包围四个传感器电极，尽管其他数量的传感器电极是可能的。此外，栅网电极布置成重复的栅网图案。如所示出的那样，栅网电极805-1A、805-1B被布置在行1中，栅网电极805-1A被布置在栅网列A中，并且栅网电极805-1B被布置在栅网列B中。

在一些实施例中，包括在特定行中的布置800的每一个传感器电极被电连接，使得期望的信号可以在操作期间被驱动到每一个个别的行上。然而，其他实现方式可以包括个别地驱动的传感器电极或按不同分组的传感器电极。例如，由特定栅网电极包围的四（4）个传感器电极的每一个分组可以电连接并被一起驱动。

如所示出的那样，以感测信号430驱动包括在行1-3中的传感器电极120，以减轻信号440驱动行5、行6中的传感器电极120，并且以保护信号435驱动包括在行4中的传感器电极120。在一些实施例中，感测信号430和保护信号435是相同的，但是以保护信号435驱动的传感器电极120不被包括在电容性测量结果中。栅网电极中的每一个可以以保护信号435来驱动，尽管在其他实施例中，一个或多个栅网电极可以以不同的信号来驱动。例如，包括在行5、行6中的栅网电极（其包围以减轻信号440驱动的传感器电极120）也可以以减轻信号440来驱动。

连续的第一区705由以感测信号430或以保护信号435驱动的第一多个传感器电极120限定。如所示出的那样，连续的第一区705包括传感器电极120和包括在行1-4中的栅网电极。

第二区720由以减轻信号440驱动的第二多个传感器电极120限定。如所示出的那样，第二区720包括被包括在行5、行6中的传感器电极120。在一些实施例中，第二区720还可以包括以减轻信号440驱动的栅网电极。

感测区710由以感测信号430驱动的传感器电极120限定。如所示出的那样，感测区710延伸以包括行1-3的传感器电极120。边界区715被限定在连续的第一区705内，并且设置为与第二区720相邻。设置在边界区715内的传感器电极120通常配置成保护感测区120免受驱动到第二区120的传感器电极上的减轻信号440的影响。在一些实施例中，可以基于感测区710和/或第二区720的相对大小，和/或，感测信号430和/或减轻信号440的相对幅度来确定边界区715的大小。在一些替代实施例中，如果栅网电极（诸如栅网电极805-1A、805-1B）足够大，则可能不需要来适合地保护感测区710的传感器电极的不同的边界区715。

因此，以所描绘的方式驱动布置800的传感器电极可适合于在第一时间段期间获取包括行1-3的传感器电极120且对应于第一（垂直）感测轴的一半的第一电容性测量结果。与上文的讨论一致，可在其他时间段中沿着第一感测轴和/或第二（水平）感测轴获取附加电容性测量结果。

图9是图示根据本文中描述的实施例的在执行电磁发射的主动降低时的示例性扫描序列的图900。可以结合其他实施例来执行扫描序列，诸如使用图7和图8中描绘的传感器电极的布置700、800。在图900中示出的扫描序列中，感测在时间905-1与905-3之间沿着第一（垂直）感测轴发生，并且在时间905-4与905-6之间沿着第二（水平）感测轴发生。

在时间905-1处，感测区710包括第一感测轴的最上方部分。感测区710通过边界区715与第二区720（亦即，以减轻信号驱动的）分离。在时间905-2处，从两个分离的感测区710-1、710-2获取电容性测量结果，并且第二区720沿着第一感测轴而中途地定位。在这种情况下，第一边界区715-1将第二区720与感测区710-1分离，并且第二边界区715-2将第二区720与感测区710-2分离。在时间905-3，感测区710包括第一感测轴的最下方部分。

在时间905-4，感测区710包括第二感测轴的最右侧部分。感测区710通过边界区715与第二区720分离。在时间905-5，从两个分离的感测区710-1、710-2获取电容性测量结果，并且第二区720沿着第二感测轴而中途地定位。在这种情况下，第一边界区715-1将第二区720与感测区710-1分离，并且第二边界区715-2将第二区720与感测区710-2分离。在时间905-6处，感测区710包括第二感测轴的最左侧部分。

图10是图示根据本文中描述的实施例的具有至少部分地包围感测区的减轻区的示例性布置1000、1050的图。可以结合其他实施例来执行扫描序列，诸如使用图7和图8中描绘的传感器电极的布置700、800。

在布置1000中，感测区710部分地由（一个或多个）减轻区包围。更具体地，感测区710被设置在第一减轻区（示出为第二区720-1）和第二减轻区（示出为第二区720-2）之间。在这种情况下，第一边界区715-1将第二区720-1与感测区710分离，并且第二边界区715-2将第二区720-2与感测区710分离。在布置1050中，感测区710被减轻区（即，第二区720）完全包围。在这种情况下，边界区715还包围感测区710。

在一些实施例中，布置1000、1050的感测区710可以具有相对静态的定位。布置1000、1050可以是有益的，因为可以在单个时间段内针对整个感测区710（例如，沿一个或多个感测轴）获取电容性测量结果，而（一个或多个）减轻区可以减轻通过驱动感测区710的传感器电极而产生的EM发射。在一些情况下，诸如在布置1000、1050中，（一个或多个）减轻区和（一个或多个）边界区可以沿着感测区710的最长尺寸延伸。在一些情况下，诸如在布置1050中，（一个或多个）减轻区和/或（一个或多个）边界区可以具有沿着感测区710的最长尺寸的更厚的厚度，并且具有沿着感测区710的另一尺寸的更薄的厚度。

本文中描述的特征可以以适合的替代形式体现。在一个非限制性示例中，可以针对软件限定的1D滑动按钮和/或软件限定的2D按钮的分组来驱动减轻信号。在2D按钮的情况下，给定2D按钮之间的足够距离，处理系统可以通过驱动感测波形来执行对应于2D按钮的一个集合的电容性测量，并且可以通过驱动反相波形同时测量2D按钮的另一集合（具有大约相同的区域）。在另一非限制性示例中，限定多个触摸敏感区域的系统、适当幅度的反相波形可用于实现跨感测区的总和的净消除。

因此，呈现本文所阐述的实施例和示例以便最好地解释根据本技术及其特定应用的实施例，并且以便由此使得本领域技术人员能够制造和使用本公开。然而，本领域技术人员将认识到的是，仅出于说明和示例的目的而已经呈现了前面的描述和示例。所阐述的描述并非旨在穷举或将本公开限制为所公开的精确形式。

鉴于前述内容，本公开的范围由后面的权利要求确定。

Claims

1.一种输入设备，包括：

第一多个传感器电极，其限定第一区，其中所述第一多个传感器电极的第一部分限定所述第一区内的感测区，并且其中所述第一多个传感器电极的第二部分限定所述第一区内的边界区；

多个减轻电极，其限定与所述边界区相邻的第二区；以及

处理系统，其配置成：

在以第一信号驱动所述第一多个传感器电极的同时，以具有与所述第一信号成相反极性的第二信号来驱动所述多个减轻电极，以减轻由驱动所述第一多个传感器电极而产生的电磁发射；以及

响应于以所述第一信号驱动所述第一多个传感器电极，利用所述第一多个传感器电极的所述第一部分获取电容性测量结果。

2.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述第二信号具有被选择以提供对电磁发射的期望的减轻的幅度。

3.根据权利要求2所述的输入设备，其中所述第一区对应于第一区域并且所述第二区对应于小于所述第一区域的第二区域，并且

其中所述幅度大于所述第一信号的幅度。

4.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述感测区包括所述第一多个传感器电极的第三部分，并且

其中所述第三部分的所述传感器电极配置成作为所述第一部分的传感器电极的保护传感器电极来操作。

5.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述多个减轻电极包括第二多个传感器电极。

6.根据权利要求5所述的输入设备，其中所述第一多个传感器电极布置成限定多个行和多个列的重复的栅网图案，以及

其中，在第一时间段期间：

所述第一多个传感器电极的所述第一部分包括所述多个行中的至少第一行，

所述第一多个传感器电极的所述第二部分包括所述多个行中的至少第二行，并且

所述第二多个传感器电极包括所述多个行中的至少第三行。

7.根据权利要求6所述的输入设备，其中包括在所述多个行中的传感器电极与包括在所述多个列中的传感器电极不同，并且

其中，在所述第一时间段期间：

包括在所述多个列中的所述传感器电极配置成作为保护传感器电极操作。

8.根据权利要求6所述的输入设备，其中，在不同的第二时间段期间：

所述第一多个传感器电极的所述第一部分包括所述多个列中的至少第一列，

所述第一多个传感器电极的所述第二部分包括所述多个列中的至少第二列，并且

所述第二多个传感器电极包括所述多个列中的至少第三列。

9.根据权利要求1所述的输入设备，其中（i）包括在所述第二部分中的传感器电极的第一数量和（ii）所述多个减轻电极的第二数量中的至少一个被选择以用于提供对由驱动所述第一多个传感器电极而产生的电磁发射的所期望的减轻。

10.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述电容性测量结果包括所述第一部分的传感器电极的绝对电容性感测测量结果。

11.一种处理系统，包括：

用于操作多个电极的传感器电路，所述传感器电路配置成：

在第一时间段内，以第一信号驱动所述多个电极中的第一多个传感器电极，所述第一多个传感器电极限定第一区，其中所述第一多个传感器电极的第一部分限定所述第一区内的第一感测区，并且其中所述第一多个传感器电极的第二部分限定所述第一区内的第一边界区；

在所述第一时间段内驱动所述第一多个传感器电极的同时，以具有与所述第一信号成相反极性的第二信号驱动所述多个电极中的多个减轻电极，所述多个减轻电极限定与所述第一边界区相邻的第二区，以减轻由驱动所述第一多个传感器电极而产生的电磁发射；以及

在所述第一时间段内并且响应于驱动所述第一多个传感器电极，利用所述第一多个传感器电极的所述第一部分获取第一电容性测量结果。

12.根据权利要求11所述的处理系统，其中在所述第一时间段期间，所述多个减轻电极包括所述多个电极中的第二多个传感器电极，其中所述传感器电路还配置成：

在不同的第二时间段内，以第三信号驱动所述多个电极中的第三多个传感器电极，所述第三多个传感器电极限定与所述第一区不同的第三区，其中所述第三多个传感器电极的第三部分限定所述第三区内的第二感测区，并且其中所述第三多个传感器电极的第四部分限定所述第三区内的第二边界区；

在所述第二时间段内驱动所述第三多个传感器电极的同时，以具有与所述第三信号成相反极性的第四信号驱动所述多个电极中的第四多个传感器电极，所述第四多个传感器电极限定与所述第二边界区相邻的第四区，以减轻由驱动所述第三多个传感器电极而产生的电磁发射；以及

在所述第二时间段内并且响应于驱动所述第三多个传感器电极，利用所述第三多个传感器电极的所述第三部分获取第二电容性测量结果。

13.根据权利要求12所述的处理系统，其中所述第一感测区对应于第一感测轴，并且其中所述第二感测区对应于所述第一感测轴或对应于基本上垂直于所述第一感测轴的第二感测轴。

14.根据权利要求11所述的处理系统，其中所述多个电极布置成限定多个行和多个列的重复的栅网图案，

其中所述第一多个传感器电极的所述第一部分包括所述多个行中的至少第一行，

其中所述第一多个传感器电极的所述第二部分包括所述多个行中的至少第二行，并且

其中所述多个减轻电极包括所述多个行中的至少第三行。

15.根据权利要求14所述的处理系统，其中包括在所述多个行中的传感器电极与包括在所述多个列中的传感器电极不同，并且

其中，在所述第一时间段内，包括在所述多个列中的传感器电极被配置成作为保护传感器电极操作。

16.根据权利要求11所述的处理系统，其中所述传感器电路还配置成选择（i）包括在所述第二部分中的传感器电极的第一数量、（ii）所述多个减轻电极的第二数量以及（iii）所述第二信号的幅度中的至少一个，以提供对由驱动所述第一多个传感器电极而产生的电磁发射的期望的减轻。

17.一种操作多个电极的方法，所述方法包括：

响应于驱动所述第一多个传感器电极，利用所述第一多个传感器电极的所述第一部分获取第一电容性测量结果。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在所述第一时间段期间，所述多个减轻电极包括所述多个电极中的第二多个传感器电极，所述方法还包括：

在所述第二时间段内驱动所述第三多个传感器电极的同时，以具有与所述第三信号成相反极性的第四信号驱动所述多个电极中的第四多个传感器电极，所述第四多个传感器电极限定与所述第二边界区相邻的第四区，其中驱动所述第四多个传感器电极提供对由驱动所述第三多个传感器电极而产生的电磁发射的期望的减轻；以及

响应于驱动所述第三多个传感器电极，利用所述第三多个传感器电极的所述第三部分获取第二电容性测量结果。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一感测区对应于第一感测轴，并且其中所述第二感测区对应于所述第一感测轴或对应于基本上垂直于所述第一感测轴的第二感测轴。

20.根据权利要求17所述的方法，还包括：

选择（i）包括在所述第二部分中的传感器电极的第一数量、（ii）所述多个减轻电极的第二数量以及（iii）所述第二信号的幅度中的至少一个，以提供对由驱动所述第一多个传感器电极而产生的电磁发射的所期望的减轻。