CN111065993B - 使用屏蔽层抑制触摸面板中的噪声 - Google Patents

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Abstract

一种在处理设备的第一信道处测量指示接近电极层的触摸对象的第一信号的方法，装置和系统。第一信号包括触摸数据分量和由噪声源生成的第一噪声分量。该方法、装置和系统在处理设备的第二信道处测量包括由噪声源生成的第二噪声分量的第二信号。第二信道耦合到设置在噪声源和电极层之间的屏蔽层。该方法、装置和系统使用与第二信道相关联的第二信号的第二噪声分量来生成估计的噪声信号。该方法、装置和系统从测量的第一信号中减去估计的噪声信号，以获得第一信号的触摸数据分量。

Description

使用屏蔽层抑制触摸面板中的噪声
相关申请
本申请是于2018年9月5日提交的第16/122,014号美国专利申请的国际申请，其要求于2017年9月12日提交的第62/557,472号美国临时申请的权益，所有申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及感测系统，更具体地，涉及可配置用于使用屏蔽层来抑制触摸面板中的噪声的电容测量系统。
背景
电容感测系统可感测电极上生成的反映电容变化的电信号。电容的这种变化可指示触摸事件(即，对象与特定电极的接近)。电容式感测元件可用于替代机械按钮、旋钮和其它类似的机械用户接口控件。电容式感测元件的使用允许消除复杂的机械式开关和按钮，提供了在恶劣条件下的可靠操作。此外，电容式感测元件广泛用于现代消费者应用中，在现有产品中提供用户接口选项。电容式感测元件的范围可以从单个按钮到以电容式感测阵列的形式布置的用于触摸面板的触摸感测表面的大量按钮。
电容式感测阵列和触摸按钮在当今的工业和消费者市场中无处不在。它们可以在蜂窝电话、GPS设备、机顶盒、相机、计算机屏幕、MP3播放器、数字平板电脑等上找到。电容式感测阵列通过测量电容式感测元件的电容并评估指示触摸对象的触摸或存在的电容增量(delta)来工作。当触摸对象(例如，手指、手或其他导电对象)与电容式感测元件接触或非常接近时，电容发生变化并且检测到导电对象。电容变化可通过电路来测量。电路将对应于电容式感测元件的测量电容的信号转换为数字值。测量的电容通常被以电流或电压的形式接收，这些电流或电压被积分并转换成数字值。
存在两种典型的电容类型：1)互电容，其中电容感测电路测量在耦合到电容感测电路的两个电极之间形成的电容；2)自电容，其中电容感测电路测量一个电极的电容。触摸面板可以具有(1)和(2)两种类型的分布式电容负载，并且一些触摸解决方案唯一地或者以其各种感测模式的混合形式来感测两种电容。
附图简述
本实施例在附图的图中通过示例而非限制的方式进行说明。
图1是示出了根据本公开各方面的触摸面板堆叠的框图。
图2是示出了根据本公开各方面的用于抑制触摸面板噪声的系统的框图。
图3是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统用于抑制触摸面板的噪声，并且包括触摸面板堆叠的电路模型。
图4是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统利用可替代电路实施来抑制触摸面板的噪声。
图5是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统包括滤波器，用于抑制触摸面板的噪声。
图6是示出了根据本公开各方面的系统中噪声信号的路径的框图，该系统用于抑制触摸面板的噪声。
图7是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统利用可替代的电路实施中的滤波器来抑制触摸面板的噪声。
图8是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统利用可替代的硬件电路实施来抑制触摸面板的噪声。
图9是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统利用另一可替代的电路实施来抑制触摸面板的噪声。
图10是示出了根据本公开各方面的系统的框图，该系统利用可替代的电路实施来抑制触摸面板的噪声。
图11是示出了根据本公开各方面的用于抑制来自触摸面板的噪声信号的方法的流程图。
图12是示出了根据本公开各方面的用于确定用于生成估计噪声信号的衰减系数的方法的流程图。
图13是示出了根据本公开各方面的处理触摸数据的电子系统的框图。
图14示出了根据本公开各方面的可编程片上系统处理设备的核心架构的实施例。
详细描述
在以下的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本实施例的彻底理解。但是，对于本领域技术人员将明显的是，本实施例可以在没有这些具体细节的情况下进行实践。在其他实例中，众所周知的电路、结构和技术没有被具体示出，而是以框图示出，以避免对本说明书的理解的不必要的模糊。
在本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意为结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在本说明书中位于各个地方的短语“在一个实施例中”不一定指的是相同的实施例。
在一些触摸感测系统中，如电容式触摸感测系统，触摸面板的噪声源可能生成噪声信号，该噪声信号干扰对接近触摸面板的触摸对象的检测。例如，电极层(本文中也称为“感测阵列”)可以设置在显示设备(如触摸面板的液晶显示器)上方。来自显示设备的操作的噪声信号可以经由寄生电容式耦合与电极层耦合。耦合的噪声信号可能干扰电极层处的测量信号(例如，发射(Tx)信号)，该测量信号用于检测接近电极层的触摸对象。
在一些触摸感测系统中，设置在电极层和显示设备之间的屏蔽层用于帮助屏蔽电极层免受由显示设备生成的噪声信号的影响。屏蔽层可以耦合到接地电位。然而，屏蔽层具有薄层电阻(sheet resistance)，该薄层电阻在噪声信号存在时产生电压电位。因此，噪声信号经由电极层和屏蔽层之间的寄生电容式耦合与电极层耦合，这使得用于检测触摸对象的测量信号变得模糊。
一些触摸感测系统可以使用电极层的第一电极来采样噪声信号。在对噪声信号采样之后，可以使用不同的第二电极(或相同电极)来随后使用测量信号测量触摸。来自第一电极的采样噪声信号可用于减少在第二电极处测量的测量信号的噪声。然而，这种系统可能会遭受线性度和精度下降。这种系统可能对触摸对象的触摸高度敏感。对于对触摸高度敏感的系统，可以顺序执行采样和测量。例如，如果上述系统同时测量用于噪声信号的第一电极和用于测量信号的第二电极，则第一电极采样大量测量信号和与之相关联的触摸数据。使用来自第一电极的包括大量测量信号的信号来减少第二电极的测量信号的噪声，这从测量信号中消除了大部分可用数据(例如，触摸数据)，从而导致不准确的触摸测量。
本公开的各方面通过在处理设备的第一信道处测量指示接近电极层的触摸对象的第一信号来解决上述和其他挑战。信道可以指用于接收、操纵或测量接收信号的硬件、固件、软件或其组合。第一信道耦合到电极层。第一信号包括触摸数据分量和由噪声源生成的第一噪声分量。处理设备的第二信道测量包括由噪声源生成的第二噪声分量的第二信号。第二信道耦合到设置在噪声源和电极层之间的屏蔽层。使用与第二信道相关联的第二信号的第二噪声分量来生成估计噪声信号。估计噪声信号是对第一信号的第一噪声分量的估计。从测量的第一信号中减去估计噪声信号，以获得第一信号的触摸数据分量。在实施例中，在第一信道处测量第一信号与测量第二信号同时进行。
在屏蔽层采样的噪声信号包括可忽略量的测量信号，因为屏蔽层远离触摸对象，被上述电极层部分屏蔽。从电极层注入到屏蔽层的测量信号可以被显著衰减(例如，衰减一个数量级)。这减少了耦合到屏蔽层并在第二信道处采样的测量信号(以及其中的触摸数据分量)的量。从屏蔽层获得的信号可以用于减少来自测量信号的噪声，而不会显著影响测量信号的可用触摸数据。
本公开的各方面可以应用于自电容测量技术或互电容测量技术。
图1是示出了根据本公开各方面的触摸面板堆叠的框图。系统100示出了触摸面板堆叠101，该触摸面板堆叠101示出了包括在触摸面板中的各个层。触摸面板可以向用户显示图像和视频，并且被包括在各种电子设备中，如移动设备或前面板显示器。触摸面板还可以与处理设备116结合使用，以检测接近触摸面板的触摸对象102(例如，人类手指或其他触摸对象)的触摸(也称为“触摸事件”)。例如，可以检测与覆盖层(overlay)物理接触的触摸对象102的触摸。在另一个示例中，也可以检测覆盖层104上方某个距离(例如，悬停在覆盖层104上方大约35毫米(mm))处触摸对象的触摸。可以注意到，使用本公开的各方面，可以在大于35mm的距离处检测到接近触摸面板的触摸对象。
在实施例中，触摸面板堆叠101可以包括覆盖层104、电极层106、屏蔽层108或噪声源112中的一个或更多个。如图所示，上述层中的每一层可以设置在随后提到的层上方。例如，覆盖层104设置在电极层106、屏蔽层108和噪声源112上方。在另一示例中，屏蔽层108可以设置在电极层106和噪声源112之间。
在实施例中，覆盖层104可以是设置在电极层106上方的透明或半透明材料。覆盖层104可以向下面的层提供保护或其他功能，如过滤。
在实施例中，电极层106(本文中也称为“感测阵列”)包括一个或更多个电极。在实施例中，电极层106可以是电容式感测阵列。出于说明而非限制的目的，触摸面板堆叠101被示为具有单个电极(即，接收(Rx)电极)。可以认识到，电极层106可以包括许多电极，如多个发射(Tx)电极和多个Rx电极。电极层106可用于感测接近电极层106的触摸对象102。例如，在互电容模式下，可以生成Tx信号并将其耦合到Tx电极。从Tx电极，Tx信号可以电容耦合到相应的Rx电极。在触摸对象102存在的情况下，在电极层106的Rx电极处测量Tx电极和相应的Rx电极之间的电容变化(例如，测量信号)。测量信号可以包括指示接近电极层106的Rx电极的触摸对象102的触摸数据分量。在互电容模式下，测量信号可以是由来自相应Tx电极的Tx信号在Rx电极处引起的感应电流。在另一示例中，在自电容模式中，可以使用激励信号(例如，通过改变接地电位)来激励Rx电极。接近Rx电极的触摸对象可以与相应的Rx电极电容耦合，并且改变在Rx电极处感测的电容。可以使用测量信号来测量Rx电极处的电容变化(例如，从没有接近Rx电极的触摸对象到有接近Rx电极的触摸对象)。测量信号可以包括指示接近电极层的Rx电极的触摸对象102的触摸数据分量。在自电容模式下，测量信号可以是由激励信号在Rx电极处引起的感应信号。
在实施例中，电极层106可以是透明或半透明的导电材料，如氧化铟锡(ITO)。参照图11进一步描述电极层106(即，感测阵列)和触摸检测。
在实施例中，屏蔽层108可以用于帮助屏蔽电极层106免受寄生噪声信号的影响。例如，来自噪声源112的噪声可以经由寄生电容式耦合注入到电极层106中。由噪声源112注入到电极层106中的噪声可以与包括触摸数据的测量信号组合，并降低触摸检测的准确度。屏蔽层108可用于帮助将一个或更多个噪声源(如噪声源112)从电极层106去耦，并提高测量信号的准确度。在当前示例中，屏蔽层108耦合到系统接地114，系统接地114可以指实施触摸面板堆叠101的设备的接地电位。例如，在移动设备中，系统接地114可以是移动设备的电池。在实施例中，屏蔽层108可以是透明或半透明的导电材料。屏蔽层的材料可以是参照电极层106描述的类似材料。例如，屏蔽层可以包括氧化铟锡(ITO)。在实施例中，屏蔽层108是连续的平面导电材料。
在实施例中，噪声源112设置在屏蔽层108下方。在实施例中，噪声源112可以生成噪声信号，如噪声信号126所示。由噪声源112生成的噪声信号126可以经由寄生耦合注入到屏蔽层108和电极层106中。例如，噪声信号126的第一噪声分量可以注入到电极层106(例如，Rx电极)中，而噪声信号126的第二噪声分量可以注入到屏蔽层108中。噪声信号126可以包括第一噪声分量和第二噪声分量。第一噪声分量和第二噪声分量可以彼此成比例。噪声信号126的第一噪声分量和第二噪声分量的比例特性可用于帮助消除在Rx电极处接收的第一噪声分量，如下文和本公开的各方面所示。
在实施例中，测量信号由Rx信道(如信道124A)测量。注入的噪声信号126可以成为测量信号的一部分，如测量信号的噪声分量。测量信号也可以包括触摸数据分量(例如，指示电容变化的电压或电流)，该触摸数据分量可能被噪声信号模糊并导致触摸检测的准确度降低。
在一些实施例中，噪声源112可以包括显示设备，如液晶显示器(LCD)。在其他实施例中，显示设备可以是不同类型的显示器，如有机发光二极管(OLED)显示器或其他类型的显示设备。
在实施例中，电极层106耦合到处理设备116。处理设备116可以测量电极层106的信号变化(如电容变化)，并产生指示接近触摸面板的触摸的数字输出(本文中也称为“计数”或“数字计数”)。在实施例中，每个Rx电极可以耦合到处理设备116的单独的信道124A-124N。可以注意到，在其他实施例中，信道可以在单个时刻耦合到一个以上的Rx电极。在其他实施例中，信道可以耦合到多个Rx电极，但是在特定时间仅耦合到一个Rx电极(例如，经由多路复用器)。
在实施例中，信道(如信道124A)可以包括硬件或固件，用于测量从电极层106的相应Rx电极接收的信号，如测量信号。例如，测量信号可以由缓冲器118接收。缓冲器可以缓冲或放大接收的测量信号。在实施例中，缓冲器118可以是单位增益缓冲器。在其他实施例中，缓冲器118可以具有一定量的增益。在实施例中，缓冲器118的正端子可以连接到缓冲器118的输出端。缓冲器118的负端子可以耦合到参考电压。在其他实施例中，可以实施具有不同配置的缓冲器。
在实施例中，缓冲器118的输出端处的缓冲的测量信号可以被积分器120积分。积分器120可以对缓冲的测量信号进行积分，以组合缓冲的测量信号，从而产生原始测量信号。在实施例中，积分的测量信号是模拟电压或电流。在一个实施例中，测量信号可以包括在电容器上积分(例如，累积电荷)的电流(例如，电荷)。积分的电流可以被检测为电压变化。在实施例中，积分器120可以是硬件电路、固件或其组合。在一些实施例中，特定信道124A-124N可以以与图1所示不同或相同的配置包括相同、不同、更多或更少的部件。可以注意到，参照信道124A示出的部件是出于说明、而不是限制的目的而提供的。
图2是示出了根据本公开各方面的用于抑制触摸面板噪声的系统200的框图。图1的部件用于帮助描述图2的各方面。图2示出了如图1中所示的触摸面板堆叠101。信道224A和其中的部件可以类似于图1的信道124A。缓冲器218A和218B可以类似于图1的缓冲器118。积分器220A和220B可以类似于图1的积分器120。
如图2所示，电极层106的Rx电极耦合到信道224A，并且屏蔽层108耦合到信道224B。信道224A和224B都是处理设备116的一部分。在实施例中，信道224A和信道224B(本文通常称为“信道224”)是物理上分离的信道(例如，耦合到处理设备116的两个不同的输出引脚)。每个信道224可以包括它自己的硬件。在实施例中，使用例如开关或多路复用器，不同的信道可以在不同的时刻耦合到处理设备116的单个引脚。例如，屏蔽层108可以在减少来自测量信号的触摸面板噪声被确定为重要的时候耦合到信道224B。在其他时间，信道224B可以耦合到电极层106的Rx电极，以测量相应的测量信号。
信道224B的积分器220B的输出端耦合到衰减器230的输入端。衰减器230的输出端耦合到减法模块228，减法模块228能够从另一信号中减去一个信号。在实施例中，衰减器230可以包括衰减器电路、固件或其组合。在实施例中，减法模块228可以包括电路、固件或其组合。在实施例中，衰减器230或减法模块228是信道224A或224B的一部分。在其他实施例中，衰减器230或减法模块228可以在信道224之外。
噪声信号126耦合到屏蔽层108和电极层106的Rx电极。耦合的噪声信号126被示为具有耦合到电极层106的Rx电极的第一噪声分量232A和耦合到屏蔽层108的第二噪声分量232B。第一噪声分量232A耦合到信道224A，并且第二噪声分量232B耦合到224B。
在实施例中，在信道224A处接收测量信号234。测量信号234可以指示接近电极层106的触摸对象102的触摸。测量信号234可以包括指示接近电极层106的触摸的触摸数据分量和第一噪声分量232A。例如，在互电容实施中，Tx发射信号可以被发射到Tx电极。触摸对象102的存在改变了电极层106的Tx电极和相应Rx电极之间的电容。电容变化的信息包括在测量信号234的触摸数据分量中。由噪声源112注入的噪声分量232A也耦合到电极层106的Rx电极，并且被包括在测量信号234中。
在实施例中，屏蔽信号236在信道224B处被接收。屏蔽信号236可以包括第二噪声分量232B。
在实施例中，测量信号234在处理设备116的信道224A处被测量。在实施例中，测量可以包括在缓冲器218A处缓冲测量信号234，并且在积分器220A处对缓冲的测量信号进行积分，如参照图1进一步描述的。
在实施例中，在处理设备116的信道224B处测量包括第二噪声分量232B的屏蔽信号236。在实施例中，测量可以包括在缓冲器218B处缓冲屏蔽信号236，并在积分器220B处对缓冲的屏蔽信号进行积分。
在实施例中，处理设备116可以使用屏蔽信号236的第二噪声分量232B生成估计噪声信号。估计噪声信号可以是对在信道224A处接收的测量信号234的第一噪声分量232A的估计。在实施例中，使用屏蔽信号236的第二噪声分量232B生成估计噪声信号包括在衰减器230处将屏蔽信号236(例如，积分的屏蔽信号)乘以衰减系数(K)。可以注意到，衰减系数可以是任何实数。衰减可以包括减小信号、放大信号或缓冲信号(例如，衰减系数为1)。
在实施例中，可以通过减法模块228从测量信号234(例如，积分的测量信号)中减去估计噪声信号。
例如，第二噪声分量232B可以与噪声信号126的第一噪声分量232A成比例。这样，包括第二噪声分量232B的屏蔽信号236(例如，积分的屏蔽信号)可以用衰减系数(K)衰减(或放大)，以生成估计噪声信号。估计噪声信号可以被衰减，使得估计噪声信号可以在幅度上类似于在信道224A处接收的测量信号234的第一噪声分量232A。可以从测量信号234中减去估计噪声信号，以去除或减少测量信号234的第一噪声分量232A。测量信号234的剩余触摸数据分量可用于检测接近电极层106的触摸。上述操作可以在存在接近触摸面板的触摸对象或者不存在触摸对象的情况下执行。
图3是示出了根据本公开各方面的系统300的框图，该系统300用于抑制触摸面板的噪声，并且包括触摸面板堆叠的电路模型。图1和2的部件用于帮助描述图3的各方面。图3示出了触摸面板堆叠101的电路模型。电极层106的Rx电极由串联耦合到处理设备116的信道224A的多个电阻器(Rrx)表示。屏蔽层108由串联耦合到处理设备116的信道224B的多个电阻器(Rs)表示。耦合电容器336(Cs2n)表示屏蔽层108和噪声源112之间的寄生电容式耦合。耦合电容器334(Crx2s)表示电极层106的Rx电极和屏蔽层108之间的寄生电容式耦合。
图4是示出了根据本公开各方面的系统400的框图，该系统400利用可替代的电路实施来抑制触摸面板的噪声。图1和2的部件用于帮助描述图4的各方面。积分器420A和420B可以类似于图1的积分器120。
信道424A和信道424B可以各自包括积分器420A和积分器420B。积分器420A和420B可以类似于图1的积分器120。信道424A和信道424B(本文通常称为“信道424”)可以各自包括模数转换器(ADC)438A和438B(本文通常称为“ADC 438”)。ADC 438可以将模拟信号转换成等效的数字信号。例如，信道224A处的测量信号234可以由积分器420A积分。积分的测量信号234可以由ADC 438A从模拟信号转换成数字信号。类似地，信道224B处的屏蔽信号236可以由积分器420A积分。积分的屏蔽信号236可以由ADC 438B从模拟信号转换成数字信号。
系统400可以提供与参照前面附图所描述的类似的噪声抑制。在实施例中，数字屏蔽信号236可以被衰减器230衰减。可以使用减法模块228从数字测量信号234中减去衰减的数字屏蔽信号236。在实施例中，衰减器230或减法模块228是信道424A或424B的一部分。在其他实施例中，衰减器230或减法模块228可以在信道424外部。
图5是示出了根据本公开各方面的系统500的框图，该系统500用于抑制包括滤波器的触摸面板的噪声。图1-图4的部件用于帮助描述图5的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。
在实施例中，系统500可以在屏蔽层108和缓冲器218B的输入端之间实施滤波器540。滤波器540可用于在测量信号234的第一噪声分量232A和屏蔽信号236的第二噪声分量232B之间创建类似的传递函数，如将参照图6进一步描述的。
在实施例中，滤波器540可以包括与信道224B和屏蔽层108串联耦合的电容器541(Cf)。在实施例中，滤波器540可以包括电阻器542(Rf)。电阻器542可以包括耦合在屏蔽层108和信道224B之间的第一端子。电阻器542可以包括耦合到接地电位(如系统接地114)的第二端子。在实施例中，滤波器540包括电容器541和电阻器542。在实施例中，电容器541和电阻器542中的一个或更多个被实施为处理设备116外部的分立部件。在另一实施例中，电容器541和电阻器542中的一个或更多个被集成为处理设备116的片上部件。
在实施例中，电阻器544A(Ri)可以耦合在电极层106的Rx电极和缓冲器218A之间。在实施例中，电阻器544B(Ri)可以耦合在屏蔽层108和缓冲器218B的输入端之间。在实施例中，一个或更多个电阻器544A和544B(通常称为“电阻器544”)可以是片外部件或片上部件。电阻器544可以有助于抗扰度(immunity)，如瞬态抗扰度或射频抗扰度。
可以注意到，一个或更多个信道可以具有类似的抗扰电阻。例如，每个信道可以具有耦合在电极层106的相应Rx电极和处理设备116的相应信道之间的类似的抗扰电阻器。
图6是示出了根据本公开各方面的系统600中噪声信号的路径的框图，该系统600用于抑制触摸面板的噪声。图1-图5的部件用于帮助描述图6的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。
在图6中，噪声源112的噪声信号126被示为通过系统600传播。信号波形644A-644E(本文通常称为“信号波形644”)示出了系统600中不同节点(例如，节点A-E)处的噪声信号126或其噪声分量。可以注意到，提供信号波形是为了说明，而不是限制。其他信号波形可以存在于不同的应用中。
在节点A，噪声信号126被示出为一系列三角形波形，如信号波形644A所示。噪声信号126经由屏蔽层108和噪声源112之间的耦合电容336从节点A传播到节点B。
从节点A到节点B，噪声信号126变化形状(例如，相位变化)，如信号波形644B所示。形状变化可以由屏蔽层108和噪声源112之间的耦合电容336引起。噪声信号126从节点B传播到节点C和节点D。
从节点B到节点C，噪声信号126被屏蔽层108的电阻稍微衰减，如信号波形644C所示。
从节点B到节点D，噪声信号126(例如，噪声信号126的第一噪声分量232A)经由电极层106的Rx电极和屏蔽层108之间的耦合电容334耦合到电极层106的Rx电极。从节点B到D，噪声信号126经历另一个转变(例如，相位变化)，如信号波形644D所示。
从节点C到节点E，电容器541的包含使节点E处噪声信号126(例如，噪声信号126的第二噪声分量232B)的形状类似于节点D处的噪声信号126(如信号波形644E和644D所示)。具有信号波形644E形状的第二噪声分量232B噪声信号126可以在衰减器230处被特定的衰减系数衰减，并且可以从具有信号波形644D形状的噪声信号126的第一噪声分量232A中减去。
图7是示出了根据本公开各方面的系统700的框图，该系统700利用可替代的电路实施中的滤波器来抑制触摸面板的噪声。图1-图6的部件用于帮助描述图7的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。图7的部件可以类似于图4的部件。可以包括滤波器740，并且滤波器740类似于图5的滤波器540。
图8是示出了根据本公开各方面的系统700的框图，该系统700利用可替代的硬件电路实施来抑制触摸面板的噪声。图1-图7的部件用于帮助描述图8的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。
在实施例中，补偿电路850可以用于最小化注入到信道(如处理设备116的信道224A)中的噪声。在实施例中，补偿电路850可以在缓冲器218A的输入端处采样第一噪声分量232A。补偿电路850可以使用滤波器840对第一噪声分量232A进行滤波，并且使用反相器852对滤波的第一噪声分量232A进行反相，并且使用反相器852将反相的第一噪声分量232A注入到屏蔽层108中，这可以减少在信道224A处接收的噪声分量。
在实施例中，补偿电路850的一个或更多个部件是处理设备116外部的片外部件(如图所示)。在另一实施例中，补偿电路850的一个或更多个部件是处理设备116的片上部件。在实施例中，补偿电路850包括电路硬件部件。可以注意到，在一些实施例中，补偿电路850可以包括以相同或不同配置配置的相同、更多、更少或不同的部件。
图9是示出了根据本公开各方面的系统900的框图，该系统900利用另一可替代的电路实施来抑制触摸面板的噪声。图1-图8的部件用于帮助描述图9的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。图9的系统900分别类似于图4和图7的系统400和系统700。
在实施例中，系统实施补偿电路950。补偿电路950执行类似于图8的补偿电路850的操作。在实施例中，补偿电路950可用于最小化注入到信道(如处理设备116的信道224A)中的噪声。在实施例中，补偿电路950可以在缓冲器218A的输入端处采样第一噪声分量232A。补偿电路850可以使用滤波器940对第一噪声分量232A进行滤波，使用反相器952对滤波的第一噪声分量232A进行反相，并将反相的第一噪声分量232A注入到屏蔽层108中，这可以减少在信道224A处接收的噪声信号。
在实施例中，补偿电路950的一个或更多个部件是处理设备116外部的片外部件(如图所示)。在另一实施例中，补偿电路950的一个或更多个部件是处理设备116的片上部件。可以注意到，在一些实施例中，补偿电路950可以包括以相同或不同配置配置的相同、更多、更少或不同的部件。在实施例中，补偿电路的一个或更多个部件可以用硬件、固件或其组合来实施。
图10是示出了根据本公开各方面的系统1000的框图，该系统1000利用可替代的电路实施来抑制触摸面板的噪声。图1-图9的部件用于帮助描述图10的各方面。可以注意到，任何未标记的部件可以与之前图中标记的对应物类似。
在系统1000中，噪声抑制可以在单个信道上执行，如信道224A。例如，可以在缓冲器218A的第一输入端处提供具有第一噪声分量232A的测量信号234。屏蔽信号236可以由滤波器540滤波，并由衰减器1030衰减。衰减的屏蔽信号236被提供给缓冲器218A的第二输入端，这可以允许缓冲器218A从测量信号234中有效地滤除第一噪声分量232A(例如，共模抑制)。然后，缓冲的测量信号234在积分器220处被积分。
在实施例中，衰减器1030是硬件积分器，并集成到处理设备的信道224A中。
图11是示出了根据本公开各方面的用于抑制来自触摸面板的噪声信号的方法1100的流程图。方法1100可由包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码)、软件(诸如，在处理设备上运行以执行硬件模拟的指令)或其组合的处理逻辑执行。在其他实施中，图13的噪声抑制模块1320可以执行一些或全部操作。前述附图的部件可用于帮助说明方法1100。可以注意到，在一些实施中，方法1100可以包括以任何顺序执行的相同、不同、更少或更多数量的操作。
在框1102，处理逻辑在处理设备116的信道224A处测量指示接近电极层106的触摸对象的第一信号(例如，测量信号234)。第一信号包括触摸数据分量和由噪声源112生成的第一噪声分量232A。
在实施例中，测量第一信号包括使用信道224A的缓冲器218A缓冲第一信号，以及使用积分器220A对缓冲的第一信号进行积分。
在另一实施例中，测量第一信号包括使用积分器420A对第一信号进行积分，并使用ADC 438A将第一信号转换成数字信号。
在框1104，处理逻辑在处理设备116的信道224B处测量包括由噪声源112生成的第二噪声分量232B的第二信号(例如，屏蔽信号236)。信道224B耦合到屏蔽层108，屏蔽层108设置在噪声源112和电极层106之间。
在实施例中，测量第二信号包括使用信道224B的缓冲器218B缓冲第二信号，并使用积分器220B对缓冲的第二信号进行积分。
在另一实施例中，测量第二信号包括使用积分器420B对第二信号进行积分，并使用ADC 438B将第二信号转换成数字信号。
在实施例中，在信道224A处测量第一信号与在信道224B处测量第二信号同时进行。
在框1106，处理逻辑使用与信道224B相关联的第二信号的第二噪声分量232B来生成估计噪声信号。估计噪声信号是对第一信号的第一噪声分量232A的估计。
在实施例中，生成估计噪声信号包括将第二信号(例如，屏蔽信号236)衰减一个衰减系数，以生成估计噪声信号。例如，在第二信号被测量(例如，缓冲并积分)之后，第二信号可以被衰减器230衰减。
在框1108，处理逻辑可以从测量的第一信号中减去估计噪声信号，以获得第一信号的触摸数据分量。例如，减法模块228可用于从测量的第一信号中减去估计噪声信号。在实施例中，触摸数据可用于确定触摸对象102的触摸是否发生在电极层106的Rx电极附近。
如上所述，类似的操作可用于与电极层106的其他Rx电极相关联的其他信道。在实施例中，信道224A可用于抑制与Rx电极相关联的一个或更多个信道的噪声。
图12是示出了根据本公开各方面的用于确定用于生成估计噪声信号的衰减系数的方法1200的流程图。方法1200可由包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码)、软件(诸如，在处理设备上运行以执行硬件模拟的指令)或其组合的处理逻辑执行。在其他实施中，图13的噪声抑制模块1320可以执行一些或全部操作。前述附图的部件可用于帮助说明方法1200。可以注意到，在一些实施中，方法1200可以包括以任何顺序执行的相同、不同、更少或更多数量的操作。
在框1202，处理逻辑确定噪声源112被通电。例如，处理设备116可以发送打开显示设备的信号。在另一示例中，处理设备116接收到显示设备通电的指示，但是可能不直接控制显示设备。
在框1204，处理逻辑可以切断与电极层106相关联的一个或更多个激励电压。例如，在互电容感测中，可以去除Tx激励电压。在另一示例中，在自电容感测中，可以通过例如将处理设备116的设备接地耦合到噪声源112使用的系统接地来切断激励电压。在实施例中，激励电压被切断，使得触摸不会干扰处理设备116的信道224A和信道224B处噪声信号126的测量。
在框1206，处理逻辑将衰减系数设置为预定的数值。例如，衰减器230的衰减系数可以被设置为1，使得衰减器230缓冲噪声源112的第二噪声分量(I2)232B。
在框1208，处理逻辑在处理设备116的信道224A处测量包括第三噪声分量(例如，类似于第一噪声分量232A)的第三信号。在实施例中，第三信号的测量可以类似于如上所述的第一信号(例如，测量信号234)的测量，除了第三信号不包括触摸数据分量，因为激励信号被切断。
在框1208，处理逻辑在处理设备116的信道224B处测量包括第四噪声分量(例如，类似于第二噪声分量232B)的第四信号。在实施例中，第四信号的测量可以类似于如上所述的第二信号(例如，屏蔽信号236)的测量。
在实施例中，同时测量第三信号和第四信号。
在框1210，处理逻辑使用分别来自信道224A和信道224B的第三信号和第四信号来估计衰减系数。例如，第三信号表示由信道224A接收的噪声源112的噪声分量(例如，第一噪声分量232A)。第四信号表示由信道224B接收的噪声源112的噪声分量(例如，第二噪声分量232B)。由于激励信号被切断，因此由信道224A和信道224B接收的信号可以表示噪声源112，而不受表示触摸数据的信号的干扰。
在实施例中，可以使用在信道224A处接收的第三信号(例如，第一噪声分量232A)和在信道224B处接收的第四信号(例如，第二噪声分量232B)的比来估计衰减系数。在另一实施例中，可以使用第三信号和第四信号使用最小二乘法方法来估计衰减系数。
在实施例中，可以使用估计的衰减系数来设置衰减器，例如衰减器230或衰减器1030。
在实施例中，例如，在系统(例如，移动设备)制造之后，可以执行一次衰减系数的确定。在另一实施例中，可以不止一次地执行衰减系数的确定，例如基于时间、系统的开关周期数或其他标准周期性地执行。在实施例中，例如当用户使用系统时，可以动态地执行衰减系数的确定。
在另一实施例中，衰减系数可以基于系统中感测的温度值来确定。在实施例中，处理逻辑确定温度值满足温度阈值。响应于确定温度值满足温度阈值，处理逻辑确定用于生成估计噪声信号的衰减系数。例如，处理设备116可以接收或生成指示电极层106或屏蔽层108的温度的温度值。温度值可以超过预定阈值或者下降到另一个预定阈值以下，响应于此，处理设备116执行方法1200来确定新的衰减系数。
图13是示出了根据本公开各方面的处理触摸数据的电子系统的框图。图13示出了电子系统1300，其包括具有噪声抑制模块1320的处理设备1310(其可以类似于本文所述的处理设备116)，处理设备1310可以被配置成测量感测阵列1321(例如，电容式感测阵列)的电容，传感器阵列1321形成触摸感测表面1316。在一个实施例中，多路复用器电路可用于将电容感测电路1301与感测阵列1321连接。触摸感测表面1316(例如，触摸屏或触摸板)耦合到处理设备1310，处理设备1310耦合到主机1350。在一个实施例中，触摸感测表面1316是二维感测阵列(例如，感测阵列1321)，其使用处理设备1310来检测触摸感测表面1316上的触摸。
在一个实施例中，感测阵列1321包括电极1322(1)-1322(N)(其中N是正整数)，电极1322(1)-1322(N)被布置成二维矩阵(也称为XY矩阵)。感测阵列1321经由传输多个信号的一条或更多条模拟总线1315耦合到处理设备1310的引脚1313(1)-1313(N)。在感测阵列1321中，前三个电极(即，电极1322(1)-(3))连接到电容感测电路1301和地，示出了自电容配置。最后一个电极(即，1322(N))的两个端子都连接到电容感测电路1301，示出了互电容配置。应当注意，其他电极1322也可以具有连接到电容感测电路1301的两个端子。在没有模拟总线的可替代的实施例中，每个引脚可以转而连接到生成发射或传输(TX)信号的电路，或者连接到单独的接收(RX)传感器电路。感测阵列1321可包括多维电容式感测阵列。多维感测阵列包括被组织成行和列的多个感测元件。在另一实施例中，感测阵列1321作为全点可寻址(“APA”)互电容感测阵列操作。感测阵列1321可布置成具有平坦的表面轮廓。可替代地，感测阵列1321可以具有非平坦的表面轮廓。可替代地，可以使用其他配置的电容式感测阵列。例如，代替垂直列和水平行，感测阵列1321可以具有六边形布置等。在一个实施例中，感测阵列1321可以被包括在氧化铟锡(ITO)面板或触摸屏面板中。在一个实施例中，感测阵列1321是电容式感测阵列。在另一实施例中，感测阵列1321是不透明的电容式感测阵列(例如，PC触摸板)。在一个实施例中，感测阵列被配置成使得处理设备1310可以生成关于在电容式感测阵列附近检测到的触摸的触摸数据，该触摸数据被表示为多个单元。
在一个实施例中，电容感测电路1301可以包括CDC或将电容转换成测量值的其他装置。电容感测电路1301还可以包括计数器或计时器来测量振荡器输出。处理设备1310还可以包括软件部件，以将计数值(例如，电容值)转换成触摸检测决策或相对幅度。应当注意，存在各种已知的测量电容的方法，例如电流-电压相移测量、电阻-电容充电定时、电容式桥分压器、电荷转移、逐次逼近(successive approximation)、Σ-Δ(sigma-delta)调制器、电荷累积电路、场效应、互电容、频移或其他电容测量算法。然而，应当注意，电容感测电路1301可以评估其他测量结果以确定用户交互，而不是相对于阈值评估原始计数。例如，在具有Σ-Δ调制器的电容感测电路1301中，电容感测电路1301评估输出的脉冲宽度比(即，密度域)，而不是原始计数高于或低于某个阈值。
在另一实施例中，电容感测电路1301包括TX信号发生器和接收器(也称为“感测信道”或“接收(Rx)信道”或“信道”)，TX信号发生器用于生成待施加到TX电极的TX信号(例如，刺激信号)，接收器例如是缓冲器或积分器，用于测量RX电极上的RX信号。在一些实施例中，每个Rx信道可以耦合到处理设备1310(或电容感测电路1301)的物理引脚。在一些实施例中，每个Rx信道可以包括硬件，如缓冲器或积分器。在另一实施例中，电容感测电路1301包括耦合到接收器输出端的模数转换器(ADC)，以将测量的RX信号转换成数字值。数字值可以由处理设备1310、主机1350或两者进一步处理。
处理设备1310被配置成检测触摸感测设备(如感测阵列1321)上的一个或更多个触摸。处理设备可以检测诸如触摸对象(手指或无源触笔、有源触笔、或其任意组合)的导电对象。电容感测电路1301可以测量感测阵列1321上的触摸数据。触摸数据可以被表示为多个单元，每个单元表示感测阵列1321的感测元件(例如，电极)的交叉。电容式感测元件是导电材料电极，如铜、银、氧化铟锡(ITO)、金属网、碳纳米管等。感测元件也可以是ITO面板的一部分。电容式感测元件可以用于允许电容感测电路1301测量自电容、互电容或其任意组合。在另一实施例中，由电容感测电路1301测量的触摸数据可以由处理设备1310处理，以生成感测阵列1321(例如，电容式感测阵列)的2D电容图像。在一个实施例中，当电容感测电路1301测量触摸感测设备(例如，电容式感测阵列)的互电容时，电容感测电路1301确定触摸表面上触摸感测对象的2D电容图像并处理峰值数据和位置信息。在另一实施例中，处理设备1310是获得电容触摸信号数据集的微控制器，如从感测阵列获得，并且运行在微控制器上的手指检测固件识别指示触摸的数据集区、检测和处理峰值、计算坐标、或其任意组合。固件可以计算所得到峰值的精确坐标。在一个实施例中，固件可以使用质心算法计算所得到峰值的精确坐标，该算法计算触摸的质心(centroid)，该质心是触摸的质量中心。质心可以是触摸的X/Y坐标。可替代地，可以使用其他坐标插值算法来确定所得到峰值的坐标。微控制器可以将精确的坐标和其他的信息报告给主机处理器。
在一个实施例中，处理设备1310还包括处理逻辑1302。处理逻辑1302的一些或全部操作可以在固件、硬件或软件或其某种组合中实现。处理逻辑1302可以从电容感测电路1301接收信号，并且确定感测阵列1321的状态，比如，是否在感测阵列1321上或附近检测到对象(例如，手指)(例如，确定对象的存在)，解析对象在感测阵列上的位置(例如，确定对象的定位)，跟踪对象的运动，或在触摸传感器处检测到的与对象有关的其它信息。在另一实施例中，处理逻辑1302可以包括电容感测电路1301。
处理逻辑1302可以在电容式触摸屏控制器中实施。在一个实施例中，电容式触摸屏控制器是电容式控制器和/>技术控制器(触摸屏、按钮、滑动条、接近度等)，如由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体公司开发的CY8C[2|3|4|5|6]xxxx系列和CY8CMBRxx系列的CapSense控制器。/>技术可以作为可编程片上系统/>处理设备中的外围功能来提供，该处理设备由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体公司开发，如/>1、3、4、5、6设备。/>控制器的感测技术可以解析多个手指和触笔在触摸屏上的触摸定位，支持操作系统，并针对低功耗多点触摸手势和全点触摸屏功能进行了优化。可替代地，触摸位置计算特征可以在其他触摸屏控制器或触摸感测设备的其他触摸控制器中实现。在一个实施例中，触摸位置计算特征可以用受益于本公开的本领域普通技术人员将理解的其它触摸滤波算法来实现。
在另一实施例中，代替在处理设备1310中执行处理逻辑1302的操作，处理设备1310可以向主机1350发送原始数据或部分处理的数据。如图13所示，主机1350可以包括执行处理逻辑1302的一些或全部操作的决策逻辑1351。噪声抑制模块1320可以由决策逻辑1351部分或全部实现。噪声抑制模块1320可以是决策逻辑1351内的模块。可替代地，噪声抑制模块1320可以是决策逻辑1351中的算法。主机1350可从处理设备1310获得原始电容数据，并确定感测阵列1321上是否发生了触摸。决策逻辑1351的操作可以在固件、硬件或软件或其组合中实现。主机1350可以包括在应用1352中的高级应用编程接口(API)，应用1352对所接收的数据执行例程，例如补偿灵敏度差异、其他补偿算法、基线更新例程、启动和/或初始化例程、插值操作或缩放操作。参照处理逻辑1302描述的操作可以在决策逻辑1351、应用1352中或者在处理设备1310外部的其他硬件、软件和/或固件中实施。在一些其他实施例中，处理设备1310是主机1350。
在另一实施例中，处理设备1310也可以包括非感测动作块1303。非感测动作块1303可用于处理数据和/或接收来自主机1350的数据/发射数据到主机1350。例如，可以实施附加部件来与处理设备1310以及感测阵列1321一起操作(例如，键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、LED、显示器或其他外围设备)。
如图所示，电容感测电路1301可集成到处理设备1310中。电容感测电路1301可以包括用于耦合到诸如触摸传感器板(未示出)、感测阵列1321、触摸传感器滑动条(未示出)、触摸传感器按钮(未示出)和/或其他设备的外部部件的模拟I/O。电容感测电路1301可以被配置成使用互电容感测技术、自电容感测技术、电荷耦合技术、它们的组合等来测量电容。在一个实施例中，电容感测电路1301使用电荷累积电路、电容调制电路或本领域技术人员已知的其它电容感测方法来操作。在实施例中，电容感测电路1301具有Cypress控制器。可替代地，可以使用其他电容感测电路。如本文所述的互电容感测阵列或触摸屏可以包括布置在视觉显示器本身(如LCD监视器)或显示器前方的透明基板上、中或下的透明的、导电感测阵列。在实施例中，TX和RX电极分别配置成行和列。应当注意的是，成行和列的电极可由电容感测电路1301以任何选择的组合配置为TX或RX电极。在一个实施例中，感测阵列1321的TX和RX电极可配置为在第一模式下作为互电容感测阵列的TX电极和RX电极来操作以检测触摸对象，并且在第二模式下作为耦合电荷接收器的电极来操作以检测在感测阵列的相同电极上的触笔。触笔在被激活时生成触笔TX信号，用于将电荷耦合到电容式感测阵列，而不是像在互电容感测期间那样测量RX电极和TX电极(包括一个或更多个感测元件)交叉处的互电容。两个感测元件之间的交叉可理解为一个感测电极越过另一感测电极或与其重叠同时保持彼此的电流绝缘的位置。与TX电极和RX电极之间的交叉相关联的电容可通过选择TX电极和RX电极的每个可用组合来感测。当触摸对象(即，导电对象)(如手指或触笔)接近感测阵列1321时，该触摸对象引起一些TX/RX电极之间的互电容的降低。在另一实施例中，手指的存在增加了电极的耦合电容。因此，可通过识别在RX电极和在RX电极上测量到电容减小时TX信号所施加于的TX电极之间具有减小的耦合电容的RX电极来确定手指在感测阵列1321上的定位。因此，通过顺序地确定与电极的交叉相关联的电容，可以确定一个或更多个输入的定位。应当注意的是，该过程可通过确定感测元件的基线来校准感测元件(RX和TX电极的交叉)。还应当注意的是，如本领域普通技术人员将理解的，可使用插值在比行/列间距更好的分辨率下检测手指位置。此外，如本领域普通技术人员将理解的，可使用各种类型的坐标插值算法来检测触摸的中心。
还应当注意的是，本文描述的实施例不限于具有将处理设备耦合到主机的配置，而且可以包括测量感测设备上的电容并将原始数据发送到通过应用对其分析的主机计算机的系统。在另一实施例中，由处理设备1310完成的处理在主机上完成。
处理设备1310可驻留在公共载体基板上，例如集成电路(IC)晶片基板或多芯片模块基板。可替代地，处理设备1310的部件可以是一个或更多个独立的集成电路和/或分立部件。在一个实施例中，处理设备1310可以是由加利福尼亚州圣何塞市的Cypress半导体公司开发的片上可编程系统处理设备。/>处理设备的一个实施例在下面参照图14进行说明和描述。可替代地，处理设备1310可以是由本领域普通技术人员已知的一个或更多个其他处理设备，诸如微处理器或中央处理单元、控制器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程设备。在可替代实施例中，例如，处理设备1310可以是具有多个处理器的网络处理器，该多个处理器包括核心单元和多个微引擎。另外，处理设备1310可以包括通用处理设备和专用处理设备的任意组合。
电容感测电路1301可集成到处理设备1310的IC中，或者可替代地，集成到独立的IC中。可替代地，可生成并编译电容感测电路1301的描述以并入到其它集成电路中。例如，描述电容感测电路1301或其部分的行为级代码可使用硬件描述语言(诸如，VHDL或Verilog)来生成，并且存储到机器可访问介质(例如，CD-ROM、硬盘、软盘等)。此外，行为级代码可被编译成寄存器转换级(“RTL”)代码、网表或电路布局，并存储到机器可访问介质。行为级代码、RTL代码、网表和电路布局可表示描述电容感测电路1301的各种抽象等级。
应当注意的是，电子系统1300的部件可包括上述全部部件。可替代地，电子系统1300可包括上述部件中的一些。
在一个实施例中，电子系统1300用在平板计算机中。可替代地，电子设备可用于其他应用中，诸如笔记本计算机、移动手持设备、个人数字助理(“PDA”)、键盘、电视、遥控器、监视器、手持多媒体设备、手持媒体(音频和/或视频)播放器、手持游戏设备、用于销售交易点的签名输入设备、电子书阅读器、全球定位系统(“GPS”)或控制面板等。本文描述的实施例不限于用于笔记本实现的触摸屏或触摸传感器板，而且可用于其他电容感测实现中，例如，感测设备可以是触摸传感器滑动条(未示出)或触摸传感器按钮(例如，电容感测按钮)。在一个实施例中，这些感测设备包括一个或更多个电容传感器或其它类型的电容感测电路。本文描述的操作不限于笔记本指针操作，但可包括其他操作，例如照明控制(调光器)、音量控制、图形均衡器控制、速度控制或者需要渐进或离散调整的其他控制操作。还应当注意的是，电容式感测实现的这些实施例可与非电容式感测元件结合使用，非电容式感测元件包括但不限于拾取按钮、滑动条(例如，显示器亮度和对比度)、滚轮、多媒体控制(例如，音量、音轨前进等)、手写识别和数字小键盘操作。
电子系统1300包括电容式按钮1323。电容式按钮1323连接到处理设备1310。在一个实施例中，电容式按钮1323可以是单个电极。在另一实施例中，电容式按钮1323可以是一对电极。在一个实施例中，电容式按钮1323设置在基板上。在一个实施例中，电容式按钮1323可以是感测阵列1321的一部分。在另一实施例中，电容式按钮可以与感测阵列1321分离。在一个实施例中，电容式按钮1323可以用于自电容扫描模式。在另一实施例中，电容式按钮1323可以用于互电容扫描模式。在一个实施例中，电容式按钮1323可以用于自电容扫描模式和互电容扫描模式。可替代地，电容式按钮1323用于如本文所述的多级电容测量过程。电容式按钮1323可以是一个或更多个不同的按钮。
图14示出了处理设备的核心架构1400的实施例，如Cypress半导体公司(加利福尼亚州圣何塞市)提供的/>系列产品中使用的核心架构。在一个实施例中，核心架构1400包括微控制器1402。微控制器1402包括CPU(中央处理单元)核心1404、闪存程序存储装置1406、DOC(片上调试)1408、预取(prefetch)缓冲器1410、专用SRAM(静态随机存取存储器)1412和特殊功能寄存器1414。在实施例中，DOC 1408、预取缓冲器1410、专用SRAM1412和特殊功能寄存器1414耦合到CPU核心1404，而闪存程序存储装置1406耦合到预取缓冲器1410。
核心架构1400也可以包括CHub(核心集线器)1416，CHub 1416包括桥接器1418和经由总线1422耦合到微控制器1402的直接存储器访问(DMA)控制器1420。CHub 1416可以提供微控制器1402及其外围设备(例如，外围设备)和存储器、以及可编程核心1424之间的主要数据和控制接口。可以对DMA控制器1420进行编程，以在系统元件之间传递数据，而不会给CPU核心1404增加负担。在各个实施例中，微控制器1402和CHub 1416的这些子部件中的每一个可随着CPU核心1404的每种选择或类型而不同。Chub 1416也可以耦合到共享SRAM1426和SPC(系统性能控制器)1428。专用SRAM 1412独立于由微控制器1402通过桥接器1418访问的共享SRAM 1426。CPU核心1404访问专用SRAM 1412，而不经过桥接器1418，因此允许本地寄存器和RAM访问与DMA对共享SRAM 1426的访问同时发生。尽管在这里被标记为SRAM，但是在各个其他实施例中，这些存储器模块可以是任何合适类型的各种(易失性或非易失性)存储器或数据存储装置模块。
在各个实施例中，可编程核心1424可以包括子部件(未示出)的各种组合，子部件包括但不限于数字逻辑阵列、数字外围设备、模拟处理信道、全局路由模拟外围设备、DMA控制器、SRAM和其他适当类型的数据存储装置、IO端口和其他合适类型的子部件。在一个实施例中，可编程核心1424包括GPIO(通用IO)和EMIF(扩展存储器接口)块1430，以提供机制来扩展微控制器1402、可编程数字块1432、可编程模拟块1434和特殊功能块1436的外部片外访问，微控制器1402、可编程数字块1432、可编程模拟块1434和特殊功能块1436每个被配置成实现一种或更多种子部件功能。在各个实施例中，特殊功能块1436可以包括专用(不可编程)功能块和/或包括到专用功能块的一个或更多个接口，如USB、晶体振荡器驱动器、JTAG等。
可编程数字块1432可以包括数字逻辑阵列，该数字逻辑阵列包括数字逻辑块阵列和相关路由。在一个实施例中，数字块架构由UDB(通用数字块)组成。例如，每个UDB可以包括具有CPLD功能的ALU。
在各个实施例中，可编程数字块1432的一个或更多个UDB可以被配置成执行各种数字功能，包括但不限于以下功能中的一种或更多种：基本I2C从设备；I2C主设备；SPI主设备或从设备；多线(例如，3线)SPI主设备或从设备(例如，在单个引脚上多路复用的MISO/MOSI)；定时器和计数器(例如，一对8位定时器或计数器、一个16位定时器或计数器、一个8位捕获定时器等)；PWM(例如，一对8位PWM、一个16位PWM、一个8位死区PWM等)、电平敏感I/O中断发生器；正交编码器、UART(例如，半双工)；延迟线；以及可以在多个UDB中实现的任何其他合适类型的数字功能或数字功能的组合。
在其他实施例中，可以使用一组两个或更多个UDB来实现附加功能。仅出于说明而非限制的目的，可以使用多个UDB来实现以下功能：I2C从设备，其支持硬件地址检测和在没有CPU核心(例如，CPU核心1404)干预的情况下处理完整事务的能力，以及帮助防止数据流中任何位上的强制时钟拉伸的能力；I2C多主设备，其可以在单个块中包括从选项；任意长度的PRS或CRC(最多32位)；SDIO：SGPIO；数字相关器(例如，具有高达32位的4x过采样并支持可配置阈值)；LINbus接口；Δ-Σ调制器(例如，用于具有差分输出对的D类音频DAC)；I2S(立体声)；LDC驱动控制(例如，可使用UDB来实现LCD驱动块的定时控制并提供显示器RAM寻址)；全双工UART(例如，7位、8位或9位，带1或2个停止位和奇偶校验(parity)，支持RTS/CTS)，IRDA(发射或接收)；捕获定时器(例如，16位等)；死区PWM(例如，16位等)；SMbus(包括用软件中的CRC格式化SMbus包)；无刷电机驱动(例如，支持6/12步换向)；自动BAUD率检测和生成(例如，自动确定1200至115200BAUD标准速率的波特率，并在检测后生成生成BAUD率所需的时钟)；以及可以在多个UDB中实现的任何其他合适类型的数字功能或数字功能的组合。
可编程模拟模块1434可以包括模拟资源，包括但不限于比较器、混频器、PGA(可编程增益放大器)、TIA(跨阻抗放大器)、ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)、电压参考、电流源、采样和保持电路、以及任何其他合适类型的模拟资源。可编程模拟块1434可以支持各种模拟功能，包括但不限于模拟路由、LCD驱动IO支持、电容感测、电压测量、电机控制、电流-电压转换、电压-频率转换、差分放大、光测量、感应位置监控、滤波、音圈驱动、磁卡读取、声学多普勒测量(acoustic doppler measurement)、回声测距(echo-ranging)、调制解调器传输和接收编码、或任何其他合适类型的模拟功能。
在一个实施例中，可编程核心1424可以包括噪声抑制模块1320，以执行本公开的一个或更多个方面。噪声抑制模块1320的一些或全部部件或操作可以由可编程核心1424的一个或更多个子部件来执行。可以注意到，核心架构1400的其他部件可以执行噪声抑制模块1320的一些或全部操作，或者包括噪声抑制模块1320使用的一些或全部部件。
本文所述的实施例可用于互电容感测系统、自电容感测系统、或其组合的各种设计中。在一个实施例中，电容感测系统检测在阵列中被激活的多个感测元件，并且可分析邻近感测元件上的信号模式以将噪声与实际信号分离。如获得本公开的益处的本领域普通技术人员将认识到的是，本文所描述的实施例不限于特定的电容感测解决方案，而且也可与包括光感测解决方案的其他感测解决方案一起使用。
在以上的描述中，阐述了许多细节。然而，对于获得本公开的益处的本领域中的普通技术人员将明显的是，本公开的实施例可在没有这些特定细节的情况下进行实践。在一些实例中，众所周知的结构和设备以框图形式而不是详细地示出，以免使本说明书模糊。
详细描述的一些部分依据对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员所使用的手段，以最有效地向本领域的其他技术人员传达他们工作的实质。算法在此处并且通常被设想为产生期望结果的自我一致的步骤序列。这些步骤是需要对物理量进行物理操作的那些步骤。通常，虽然不是必须的，但是这些量采用能够被存储、传递、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于习惯用法的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字等等已被证明有时是方便的。
然而，应当记住，所有的这些和类似的术语与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非特殊地说明，否则如从上文讨论中所明显看出的，应认识到，在整个说明书中，使用诸如“测量(measuring)”、“生成(generating)”、“减去(subtracting)”、“缓冲(buffering)”、“积分(integrating)”、“相乘(multiplying)”、“确定(determining)”、“使得(causing)”、“设置(setting)”、“估计(estimating)”等等的术语的讨论指的是计算系统或者类似的电子计算设备的动作和处理，其中计算系统或者类似的电子计算设备将在计算系统的寄存器和存储器内表征为物理(例如，电子)量的数据操作和转换为在计算系统存储器或寄存器或者其他这样的信息存储、转换或者显示设备内类似表征为物理量的其他数据。
单词“示例”或“示例性”在本文中用于意指充当示例、实例或例证。本文中描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其它方面或设计优选或有利。相反，词语“示例”或“示例性”的使用旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文中是清楚的，否则“X包括A或B”旨在表示自然包含的排列中的任一个。也就是说，如果X包括A；X包括B；或X包括A和B二者，那么在前述实例中的任一个下满足“X包括A或B”。另外，如在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一(a)”和“一(an)”通常应该被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文中清楚地针对单数形式。此外，贯穿全文使用的术语“实施例”或“一个实施例”或“实现”或“一个实现”不旨在意指同一个实施例或实现，除非如此描述。
本文所描述的实施例还可涉及用于执行本文中的操作的装置。该装置可以出于需要的目的而被特定地构造，或者其可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可被存储在非暂时性计算机可读存储介质中，诸如但不限于包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘的任意类型的盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、闪存、或适用于储存电子指令的任何类型的介质。术语“计算机可读存储介质”应被认为包括储存一组或多组指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的缓存和服务器)。术语“计算机可读介质”还应该被认为包括能够存储、编码或承载用于由机器执行的一组指令并且使机器执行本实施例的方法中的任意一个或更多个方法的任何介质。因此，术语“计算机可读存储介质”应该被认为包括但不限于固态存储器、光学介质、磁介质、能够储存用于由机器执行的一组指令且使机器执行本实施例的方法中的任意一个或更多个方法的任意介质。
本文呈现的算法和显示不是固有地与任何特定计算机或其他装置相关。各种通用系统可以与根据本文的教导的程序一起使用，或者其可证明构建更专用的装置以执行所需的方法步骤是方便的。用于这些系统中的各种系统所需的结构将出现于以下描述中。另外，本实施例没有参考任何特定的编程语言来描述。将认识到，可以使用各种编程语言来实现如本文所述的实施例的教导。
以上描述阐述了诸如特定系统、组件、方法等的示例的许多特定细节，以便提供对本公开的若干实施例的良好理解。然而，对于本领域的技术人员将明显的是，本公开的至少一些实施例可在没有这些特定细节的情况下进行实践。在其他实例中，众所周知的组件或方法没有具体描述或者是以简单的框图的形式来呈现，以避免不必要地使本实施例模糊。因此，以上阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定的实现可以与这些示例性细节不同并且仍然被视为在本实施例的范围内。
将理解的是，以上描述旨在是例证性而不是限制性的。在阅读并且理解以上描述之后，许多其他实施例对于本领域的技术人员将是明显的。因此，实施例的范围应参考所附权利要求连同这些权利要求有权要求的等效物的整个范围来确定。

Claims (21)

1.一种涉及感测的方法，包括：
在处理设备的第一信道处测量指示接近电极层的触摸对象的第一信号，所述第一信号包括触摸数据分量和由噪声源生成的第一噪声分量；
在所述处理设备的第二信道处测量包括由所述噪声源生成的第二噪声分量的第二信号，其中所述第二信道耦合到设置在所述噪声源和所述电极层之间的屏蔽层，所述第一噪声分量和所述第二噪声分量彼此成比例；
使用与所述第二信道相关联的所述第二信号的第二噪声分量生成估计噪声信号，其中，通过将所述第二信号乘以衰减系数来生成所述估计噪声信号，并且所述估计噪声信号是所述第一信号的第一噪声分量的估计；以及
从测量的第一信号中减去所述估计噪声信号，以获得所述第一信号的触摸数据分量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一信道处测量所述第一信号与在所述第二信道处测量所述第二信号同时进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，测量指示接近电极层的触摸对象的第一信号包括：
使用所述第一信道的第一缓冲器缓冲所述第一信号；以及
对缓冲的第一信号进行积分；以及
其中，测量包括由所述噪声源生成的第二噪声分量的第二信号包括：
使用所述第二信道的第二缓冲器缓冲所述第二信号；以及
对缓冲的第二信号进行积分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用与所述第二信道相关联的所述第二信号的第二噪声分量来生成所述估计噪声信号包括：
用衰减系数衰减所述第二信号以生成所述估计噪声信号。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定用于生成所述估计噪声信号的衰减系数。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
确定温度值满足温度阈值，其中响应于确定所述温度值满足所述温度阈值，执行确定用于生成所述估计噪声信号的所述衰减系数。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，确定用于生成所述估计噪声信号的所述衰减系数包括：
确定所述噪声源是激活的；
将所述衰减系数设置为预定值；
在所述处理设备的第一信道处测量包括第三噪声分量的第三信号；
在所述处理设备的第二信道处测量包括第四噪声分量的第四信号；以及
使用所述第三信号和所述第四信号估计所述衰减系数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述噪声源生成包括所述第一噪声分量和所述第二噪声分量的噪声信号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述噪声源包括显示设备。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道耦合到所述电极层。
11.一种涉及感测的处理设备，包括：
第一信道，其用于测量指示接近电极层的触摸对象的第一信号，所述第一信号包括触摸数据分量和由噪声源生成的第一噪声分量；以及
第二信道，其用于测量包括由所述噪声源生成的第二噪声分量的第二信号，其中所述第二信道耦合到设置在所述噪声源和所述电极层之间的屏蔽层，所述第一噪声分量和所述第二噪声分量彼此成比例；并且
其中，所述处理设备：
使用与所述第二信道相关联的所述第二信号的第二噪声分量生成估计噪声信号，其中，通过将所述第二信号乘以衰减系数来生成所述估计噪声信号，并且所述估计噪声信号是所述第一信号的第一噪声分量的估计；以及
从测量的第一信号中减去所述估计噪声信号，以获得所述第一信号的触摸数据分量。
12.根据权利要求11所述的处理设备，其中，所述第一信道和所述第二信道分别同时测量所述第一信号和所述第二信号。
13.根据权利要求11所述的处理设备，其中，为了使用与所述第二信道相关联的所述第二信号的第二噪声分量来生成所述估计噪声信号，所述处理设备用衰减系数衰减所述第二信号以生成所述估计噪声信号。
14.根据权利要求11所述的处理设备，所述处理设备还用于确定用于生成所述估计噪声信号的衰减系数，其中为了确定所述衰减系数，所述处理设备用于：
确定所述噪声源是激活的；
将所述衰减系数设置为预定值；
在所述处理设备的第一信道处测量包括第三噪声分量的第三信号；
在所述处理设备的第二信道处测量包括第四噪声分量的第四信号；以及
使用所述第三信号和所述第四信号估计所述衰减系数。
15.根据权利要求11所述的处理设备，其中，所述噪声源包括显示设备。
16.根据权利要求11所述的处理设备，其中，所述第一信道耦合到所述电极层。
17.一种涉及感测的系统，包括：
显示设备，其用于生成包括第一噪声分量和第二噪声分量的噪声信号；
屏蔽层，其设置在所述显示设备上方；
电极层，其设置在所述屏蔽层上方；以及
处理设备，其包括：
耦合到所述电极层的第一信道，所述第一信道用于测量指示接近所述电极层的触摸对象的第一信号，所述第一信号包括触摸数据分量和由所述显示设备生成的所述第一噪声分量；以及
耦合到所述屏蔽层的第二信道，所述第二信道用于测量第二信号，所述第二信号包括由所述显示设备生成的所述第二噪声分量，所述第一噪声分量和所述第二噪声分量彼此成比例；
其中，所述处理设备用于：
使用与所述第二信道相关联的所述第二信号的第二噪声分量生成估计噪声信号，其中，通过将所述第二信号乘以衰减系数来生成所述估计噪声信号，并且所述估计噪声信号是所述第一信号的第一噪声分量的估计；以及
从测量的第一信号中减去所述估计噪声信号，以获得所述第一信号的触摸数据分量。
18.根据权利要求17所述的系统，还包括：
电容器，其与所述第二信道和所述屏蔽层串联耦合。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括：
电阻器，其包括：
耦合在所述屏蔽层和所述第二信道之间的第一端子；以及
耦合到接地电位的第二端子。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述电容器或电阻器中的至少一个被集成到所述处理设备中。
21.根据权利要求17所述的系统，其中，为了测量指示接近所述电极层的触摸对象的所述第一信号，所述第一信道包括：
第一缓冲器，其用于缓冲所述第一信号；以及
第一积分器，其用于对缓冲的第一信号进行积分；
其中，为了测量包括由所述显示设备生成的所述第二噪声分量的所述第二信号，所述第二信道包括：
第二缓冲器，其用于缓冲所述第二信号；以及
第二积分器，其用于对缓冲的第二信号进行积分。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10928955B1 (en) 2017-09-11 2021-02-23 Apple Inc. Suppression of structured image artifacts
US10585539B2 (en) * 2017-10-26 2020-03-10 Novatek Microelectronics Corp. High sensitivity readout circuit for touch panel
JP7289781B2 (ja) * 2019-12-19 2023-06-12 アルパイン株式会社 液晶表示装置
US11599223B1 (en) 2020-03-13 2023-03-07 Apple Inc. System and machine learning method for separating noise and signal in multitouch sensors
US11768564B2 (en) * 2020-04-07 2023-09-26 Cypress Semiconductor Corporation Low-noise, high-resolution ratiometric capacitive baseliner
US11899881B2 (en) * 2020-07-17 2024-02-13 Apple Inc. Machine learning method and system for suppressing display induced noise in touch sensors using information from display circuitry
KR20220023878A (ko) * 2020-08-20 2022-03-03 삼성디스플레이 주식회사 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
US11954288B1 (en) 2020-08-26 2024-04-09 Apple Inc. System and machine learning method for separating noise and signal in multitouch sensors
US11481070B1 (en) 2020-09-25 2022-10-25 Apple Inc. System and method for touch sensor panel with display noise correction
US20230009064A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Samsung Display Co., Ltd. Electronic device
US11861110B1 (en) 2021-10-19 2024-01-02 Apple Inc. Shielding for electronic device displays with touch sensors
US11966544B2 (en) 2022-07-29 2024-04-23 Apple Inc. Data line shielding for electronic device displays with touch sensors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101672660A (zh) * 2008-04-10 2010-03-17 爱特梅尔公司 电容性位置传感器
CN106293288A (zh) * 2015-06-11 2017-01-04 敦泰电子股份有限公司 避免显示噪声的触控侦测系统及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027629A1 (en) 2007-08-26 2009-03-05 Qrg Limited Capacitive sensor with reduced noise
US8947373B2 (en) 2009-10-20 2015-02-03 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for reducing coupled noise influence in touch screen controllers
US8493356B2 (en) 2010-04-22 2013-07-23 Maxim Integrated Products, Inc. Noise cancellation technique for capacitive touchscreen controller using differential sensing
KR101652828B1 (ko) * 2010-05-20 2016-08-31 삼성전자주식회사 터치 센싱 시스템에서 적응형 디지털 필터링 방법 및 장치
CN102707821B (zh) 2011-03-28 2015-04-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸检测装置的降噪处理方法及系统
US9323385B2 (en) 2011-04-05 2016-04-26 Parade Technologies, Ltd. Noise detection for a capacitance sensing panel
KR20130005660A (ko) 2011-07-07 2013-01-16 삼성전자주식회사 터치스크린패널 액정디스플레이장치
CN102722285B (zh) 2012-06-08 2015-05-27 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸检测装置检测数据中的形变噪声的消除方法及系统
US9329314B2 (en) 2012-07-13 2016-05-03 Apple Inc. Touch screen display with transparent electrical shielding layer
US10042504B2 (en) * 2013-08-13 2018-08-07 Samsung Electronics Company, Ltd. Interaction sensing
KR101416724B1 (ko) 2013-10-15 2014-07-09 주식회사 아나패스 공통 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치 정보 검출 방법
US9274649B2 (en) * 2013-11-06 2016-03-01 Apex Material Technology Corp. Handling of electromagnetic interference in an electronic apparatus
US20150145535A1 (en) 2013-11-26 2015-05-28 Semtech Corporation Capacitive sensing interface for proximity detection
KR101548819B1 (ko) 2013-11-29 2015-08-31 삼성전기주식회사 터치스크린 장치 및 그의 터치 감지 방법
US9151792B1 (en) 2014-05-29 2015-10-06 Cyress Semiconductor Corporation High-voltage, high-sensitivity self-capacitance sensing
US10372271B2 (en) * 2014-07-18 2019-08-06 Apple Inc. Adjustment of touch sensing stimulation voltage levels based on touch performance
US10013593B2 (en) 2015-09-09 2018-07-03 Cypress Semiconductor Corporation Multiphase fingerprint sensor layout and construction
US9864466B2 (en) 2015-12-31 2018-01-09 Synaptics Incorporated Mitigating common mode display noise using hybrid estimation approach

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101672660A (zh) * 2008-04-10 2010-03-17 爱特梅尔公司 电容性位置传感器
CN106293288A (zh) * 2015-06-11 2017-01-04 敦泰电子股份有限公司 避免显示噪声的触控侦测系统及方法

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