KR102101534B1 - 인-셀 저전력 모드들 - Google Patents

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데이비드 에스 사보
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Abstract

본 명세서에 기재된 실시형태들은 디스플레이 디바이스와 통합된 입력 디바이스들에서 용량성 센싱을 위한 방법 및 장치를 포함한다. 일 실시형태에서, 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈 및 수신기 모듈을 포함하는 통합된 용량성 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 디스플레이 드라이버 및 송신기 모듈들은 디스플레이 업데이트 모드 및 슬립 모드에서 동작하도록 구성된다. 수신기 모듈은, 발생 신호들에 기초하여 오브젝트의 존재가 검출될 때 디스플레이 드라이버 모듈이 슬립 모드로 유지되는 동안 활성 센싱 모들에 진입하기 위해, 도우즈 모드에서 동작하는 동안 송신기 모듈과 통신하고 이를 트리거하도록 구성된다.

Description

인-셀 저전력 모드들{IN-CELL LOW POWER MODES}
본 발명의 실시형태들은 일반적으로 용량성 센싱을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
근접 센서 디바이스들 (또한 보통 터치패드들 또는 터치 센서 디바이스들로도 칭함) 을 포함하는 입력 디바이스들은 다양한 전자 시스템들에서 널리 사용된다. 근접 센서 디바이스는 종종 표면에 의해 디마킹되는 (demarked) 센싱 영역을 통상적으로 포함하며, 이 센싱 영역에서 근접 센서 디바이스가 하나 이상의 입력 오브젝트들의 존재, 위치, 및/또는 모션을 결정한다. 근접 센서 디바이스들은 전자 시스템에 대해 인터페이스들을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 근접 센서 디바이스들은 종종 대형 컴퓨팅 시스템들을 위한 입력 디바이스들 (예컨대, 노트북 또는 데스크탑 컴퓨터들에 또는 그 주변 장치에 통합되는 불투명 터치패드들) 로서 사용된다. 근접 센서 디바이스들은 종종 소형 컴퓨팅 시스템들 (예컨대, 셀룰러 폰들에 통합된 터치 스크린들) 에서 또한 사용된다. 근접 센서 디바이스의 하나의 공통 타입이 용량성 센싱 디바이스이다.
용량성 센싱 디바이스들은, 테블릿, 터치 스크린 또는 스마트 폰과 같은 디스플레이 디바이스와 통합될 때, 디스플레이 드라이버에 의해 제공된 타이밍에 일반적으로 의존한다. 그 결과, 디스플레이의 기간들에서, 비활성 터치 기능이 제약되어, 용량성 센싱 디바이스에 의한 전력의 비효율적인 관리를 초래한다.
이로써, 디스플레이 디바이스와 통합된 입력 디바이스들에 있어서 용량성 센싱을 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 명세서에 기재된 실시형태들은 디스플레이 디바이스와 통합된 입력 디바이스들에서 용량성 센싱을 위한 방법 및 장치를 포함한다. 다양한 실시형태들에서, 디스플레이 드라이버 타이밍으로부터의 용량성 센싱의 독립성은 보다 양호한 저전력 모드들의 사용을 가능하게 한다. 일부 실시형태들에서, 디스플레이 프레임의 소정의 포지션들 (즉, 시작) 로의 센싱 데이터 수집의 동기화는 저전력 모드들에 대한 진입/진출에 있어서 포텐셜 레이턴시를 감소시킴으로써, 입력 디바이스의 전력 관리의 보다 양호한 효율성을 제공한다.
본 명세서에 기재된 실시형태들은 디스플레이 디바이스와 통합된 용량성 센싱 디바이스, 프로세싱 시스템 및 용량성 센싱 디바이스를 동작하는 방법을 포함한다. 일 실시형태에서, 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈, 및 수신기 모듈을 포함하는, 통합된 용량성 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템이 제공된다. 디스플레이 드라이버 모듈은, 디스플레이 업데이트 모드에 있는 동안 디스플레이 디바이스의 디스플레이를 업데이트 하도록 구성되고, 슬립 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않도록 구성된다. 송신기 모듈은, 활성 센싱 모드에 있는 동안, 용량성 센싱을 위해 용량성 센싱 디바이스의 제 1 복수의 센서 전극들 상으로 송신기 신호들을 구동하도록 구성된 송신기 회로를 포함한다. 수신기 모듈은, 제 2 복수의 센서 전극들로부터의 발생 (resulting) 신호들을 수신하도록 구성되고, 발생 신호들은 송신기 신호들에 대응하는 효과들을 포함하고, 수신기 모듈은 디스플레이 드라이버 모듈 및 송신기 모듈에 통신 가능하게 커플링되고, 수신기 모듈은 발생 신호들에 기초하여 오브젝트의 존재가 검출될 때, 디스플레이 드라이버 모듈이 슬립 모드를 유지하는 동안 도우즈 (doze) 모드에서 동작하면서, 송신기 모듈과 통신하고 송신기 모듈을 트리거하여 활성 센싱 모드에 진입하도록 구성된다.
다른 실시형태에서, 통합된 용량성 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 동작하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 제 1 용량성 센싱 모드에서 동작하는 수신기 모듈에 의해 센서 전극들로부터 수신된 신호들로부터 오브젝트의 존재를 결정하는 것에 응답하여 수신기 모듈의 출력 상태를 제 1 출력 상태에서 제 2 출력 상태로 변화시키는 단계, 수신기 모듈의 출력 상태에서의 변화에 응답하여 슬립 모드로부터 활성 터치 모드로 송신기 모듈을 스위칭하는 단계, 및 활성 터치 모드에 있는 동안 용량성 센싱을 위해 용량성 센싱 디바이스의 센서 전극들 상으로 송신기 모듈로부터의 송신기 신호들을 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명의 위에 인용된 피처들이 상세하게 이해될 수 있는 그러한 방식으로 위에서 간략히 요약된 보다 특정한 설명은 실시형태들의 참조에 의해 이루어질 수도 있으며, 이 실시형태들의 일부가 첨부된 도면들에 도시되어 있다. 하지만, 첨부된 도면들은 단지 이 발명의 전형적인 실시형태들을 예시할 뿐이며, 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않으며, 발명에 대해 다른 균등하게 효과적인 실시형태들을 인정할 수도 있다는 것을 알아야 한다.
도 1 은 입력 디바이스의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2 는 도 1 의 입력 디바이스의 프로세싱 시스템에 커플링된 센서 엘리먼트들의 간략화된 예시적인 어레이이다.
도 3 은 이벤트들의 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템의 디스플레이 모듈, 송신기 모듈 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 4 는 이벤트들의 다른 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템의 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 5 는 프로세싱 시스템의 모듈들에 대한 전력을 제어하기 위한 방법의 일 실시형태의 플로우 다이어그램이다.
도 6 은 이벤트들의 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템의 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈, 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 7 은 이벤트들의 다른 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템의 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 8 은 프로세싱 시스템의 모듈들에 대한 전력을 제어하기 위한 방법의 다른 실시형태의 플로우 다이어그램이다.
도 9 는 슬립 모드로 진입하기 위해 디스플레이 모듈에 대한 호스트 프로세서로부터의 신호에 응답하여 프로세싱 시스템의 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 10 은 슬립 모드를 진출하기 위해 디스플레이 모듈에 대한 호스트 프로세서로부터의 신호에 응답하여 프로세싱 시스템의 디스플레이 드라이버 모듈, 송신기 모듈, 및 수신기 모듈의 상태들을 도시하는 다이어그램이다.
도 11a 내지 도 11f 는 탭들의 시리즈로 구성된 미리 정의된 입력 코드로서 언록 (un-lock) 제스처를 도시하는 용량성 이미지들의 개략적인 다이어그램들이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 동일한 참조 번호들이 도면들에 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 곳에서 사용되었다. 일 실시형태에서 개시된 엘리먼트들은 구체적인 인용없이 다른 실시형태들에서 이롭게 사용될 수도 있음이 고려된다. 여기에서 참조되는 도면들은 구체적으로 언급되지 않는 한 일정한 비율로 도시된 것으로 이해되지 않아야 한다. 또한, 도면들은 종종 간략화되고 상세들 및 컴포넌트들은 제시 및 설명의 명확성을 위해 생략된다. 도면들 및 논의는 하기에서 논의된 원리들을 설명하기 위해 제공되며, 여기서 같은 지정들은 같은 엘리먼트들을 지칭한다.
다음의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며 발명 또는 어플리케이션 및 발명의 사용들을 제한하려고 의도되지 않는다. 또한, 앞의 기술적 분야, 배경 기술, 간략한 개요 또는 다음의 상세한 설명에서 제시되는 임의의 표현되거나 암시된 이론에 의해 한정하려는 의도가 없다.
본 기술의 다양한 실시형태들은 사용성을 개선하기 위한 입력 디바이스들 및 방법들을 제공한다. 특히, 본 명세서에 기재된 실시형태들은 저전력 모드들을 위한 개선된 기능을 제공하기 위해 디스플레이 모듈과 용량성 센싱 모듈 (즉, 송신기 모듈, 수신기 모듈) 사이의 타이밍 및 상호 작용을 이롭게 활용하였다. 유휴 저전력 모드는 용량성 센싱 모듈들이 용량성 센싱 모듈들에 의해 제어되는 타이밍으로 터치들 및 제스처들을 센싱하는 것을 허용하여, 디스플레이 업데이팅이 필요하지 않을 때 디스플레이 드라이버 모듈이 긴 지속기간 동안 저전력 (슬립) 모드에서 유지되도록 하며, 이로써 입력 디바이스의 전체 전력 소비를 감소시킨다. 그 결과, 입력 디바이스는 저전력 모드 동안 필요한 절전을 제공하면서 2D 모드에서 터치들 및/또는 제스처들을 센싱하는 것이 가능하다.
다양한 실시형태들에서, 송신기 모듈이 슬립 모드에 있는 동안, 트랜스 용량성 센싱을 위해 사용된 아날로그 프론트 엔드는 수신기 모듈이 절대 용량성 센싱을 위해 활성 상태로 유지되는 동안 턴 오프될 수도 있다. 또한, 수신기 모듈은 도우즈 모드에 있을 때 제 1 센싱 기법을 사용하고, 활성 모드에 있을 때 제 2 센싱 기법을 사용하도록 구성될 수도 있으며, 이로써 입력 디바이스의 전력 상태에 가장 적절한 센싱 기법을 활용한다.
도 1 은 본 기술의 실시형태들에 따른, 입력 디바이스 (100) 의 개략적인 블록 다이어그램이다. 일 실시형태에서, 입력 디바이스 (100) 는 통합된 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 포함한다. 본 개시물의 예시된 실시형태들이 디스플레이 디바이스와 통합된 것으로 나타나 있지만, 발명은 디스플레이 디바이스와 통합되지 않은 입력 디바이스에서 실시될 수도 있다는 것이 고려된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "전자 시스템" (또는 "전자 디바이스") 는 대략적으로 정보를 전자적으로 프로세싱할 수 있는 임의의 시스템을 지칭한다. 전자 시스템의 일부 한정이 아닌 예들은 모든 사이즈 및 형상의 개인용 컴퓨터들, 예컨대 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 테블릿, 웹 브라우저, e-북 리더, 및 개인용 디지털 보조기 (PDA) 를 포함한다. 부가적인 예의 전자 시스템들은 입력 디바이스 (100) 및 별도의 조이스틱들 또는 키스위치들을 포함하는 물리적 키보드들과 같은 복합 입력 디바이스들을 포함한다. 추가적인 예의 전자 시스템들은 데이터 입력 디바이스들 (원격 제어 및 마우스를 포함), 및 데이터 출력 디바이스들 (디스플레이 스크린 및 프린터를 포함) 과 같은 주변 장치들을 포함한다. 다른 예들은 원격 단말기들, 키오스크들, 및 비디오 게임 머신들 (예를 들어, 비디오 게임 콘솔, 포터블 게이밍 디바이스 등) 을 포함한다. 다른 예들은 통신 디바이스들 (스마트 폰과 같은 셀룰러 폰을 포함), 및 미디어 디바이스들 (레코더, 에디터, 및 플레이어, 예컨대 텔레비전, 셋톱 박스, 뮤직 플레이어, 디지털 포토 프레임, 및 디지털 카메라) 을 포함한다. 부가적으로, 전자 시스템들은 입력 디바이스에 대해 호스트 또는 슬레이브일 수 있다.
입력 디바이스 (100) 는 전자 시스템의 물리적 부분으로서 구현될 수 있고, 또는 전자 시스템 (150) 으로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 적절하게, 입력 디바이스 (100) 는 버스들, 네트워크들, 및 다른 유선 또는 무선 상호접속들 중 어느 하나 이상을 사용하여 전자 시스템 (150) 의 부분들과 통신할 수도 있다. 예들은, I2C, SPI, PS/2, USB (Universal Serial Bus), 블루투스, RF 및 IRDA 를 포함한다.
도 1 에서, 입력 디바이스 (100) 는 센싱 영역 (170) 에서 하나 이상의 입력 오브젝트들 (140) 에 의해 제공된 입력을 센싱하도록 구성된 근접 센서 디바이스 (또한 종종 "터치패드" 또는 "터치 센서 디바이스" 로서 지칭됨) 로서 나타나 있다. 예시의 입력 오브젝트들은 도 1 에 나타낸 바와 같이 손가락 및 스타일러스를 포함한다.
센싱 영역 (170) 은 입력 디바이스 (100) 가 사용자 입력 (예를 들어, 하나 이상의 입력 오브젝트들 (140) 에 의해 제공된 사용자 입력) 을 검출할 수 있는, 입력 디바이스 (100) 주위, 내, 및 /또는 근방의 임의의 공간을 포함한다. 특정 센싱 영역들의 사이즈, 형상, 및 위치는 실시형태들을 통해 폭넓게 달라질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 센싱 영역 (170) 은 하나 이상의 방향들에서 입력 디바이스 (100) 의 표면으로부터 신호 대 노이즈 비가 정확한 오브젝트 검출을 충분히 방지할 때까지의 공간으로 연장한다. 일부 실시형태들에서, 이러한 센싱 영역 (170) 이 특정 방향에서 연장하는 거리는, 대략 밀리미터, 밀리미터들, 센티미터들 이상일 수도 있고, 원하는 정확도 및 사용된 센싱 기술의 유형에 의해 현저하게 달라질 수도 있다. 따라서, 일부 실시형태들은 입력 디바이스 (100) 의 임의의 표면과 접촉하지 않는 것, 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면 (예를 들어, 터치 표면) 과 접촉하는 것, 일부 양의 인가된 힘 또는 압력 및/또는 그 조합과 커플링된 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면과 접촉하는 것을 포함하는 입력을 센싱한다. 다양한 실시형태들에서, 입력 표면들은 센서 전극들이 상주하는 케이싱들의 표면에 의해, 센서 전극들 또는 임의의 케이싱들 상부에 적용된 페이스 시트들 등에 의해 제공될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 센싱 영역 (170) 은 입력 디바이스 (100) 의 입력 표면 상에 프로젝트될 때 직사각형 형상을 갖는다.
입력 디바이스 (100) 는 센싱 영역 (170) 에서 사용자 입력을 검출하기 위해 센싱 컴포넌트들 및 센싱 기술들의 임의의 조합을 사용할 수도 있다. 입력 디바이스 (100) 는 사용자 입력을 검출하기 위한 복수의 센싱 엘리먼트들 (124) 을 포함한다. 몇몇 한정이 아닌 예들로서, 입력 디바이스 (100) 는 용량성, 탄성, 저항성, 유동성, 자기 음향, 초음파, 및/또는 광학 기법들을 사용할 수도 있다.
일부 구현들은 1, 2, 3 또는 그 이상의 차원 공간들을 포괄하는 이미지를 제공하도록 구성된다. 일부 구현들은 특정 축들 또는 평면들을 따라 입력의 프로젝션들을 제공하도록 구성된다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 저항성 구현들에서, 플렉시블 및 전도성의 제 1 층이 전도성의 제 2 층으로부터 하나 이상의 스페이서 엘리먼트들에 의해 분리된다. 동작 동안, 하나 이상의 전압 구배들이 층들에 걸쳐서 생성된다. 플렉시블 제 1 층을 가압하면 그것을 충분히 편향시켜 층들 사이의 전기적 컨택을 생성할 수 있어서, 층들 사이의 컨택의 지점(들)을 반영하는 전압 출력들을 야기한다. 이러한 전압 출력들은 위치 정보를 결정하는데 사용될 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 유도성 구현들에서, 하나 이상의 센싱 엘리먼트들 (124) 은 공진 코일 또는 코일의 쌍들에 의해 유도된 루프 전류들을 픽업한다. 전류들의 크기, 위상 및 주파수의 일부 조합이 그 후 위치 정보를 결정하는데 사용될 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 의 일부 용량성 구현들에 있어서, 전압 또는 전류가 전계를 생성하기 위해 인가된다. 근방의 입력 오브젝트들은 전계에서의 변화들을 야기할 수도 있고, 전압, 전류 등에서의 변화들로서 검출될 수도 있는 용량성 커플링에서의 검출가능한 변화들을 생성할 수도 있다.
일부 용량성 구현들은 전계를 생성하기 위해 용량성 센싱 엘리먼트들 (124) 의 어레이들 또는 다른 규칙적이거나 불규칙적인 패턴들을 사용한다. 일부 용량성 구현들에서, 별도의 센싱 엘리먼트들 (124) 은 대형 센서 전극들을 형성하기 위해 함께 오믹으로 쇼트될 수도 있다. 일부 용량성 구현들은 균일한 저항성일 수도 있는 저항성 시트들을 사용한다.
위에서 논의된 바와 같이, 일부 용량성 구현들은 센서 전극들 (120) 과 입력 오브젝트 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하여 "자기 용량" (또는 "절대 용량") 센싱 방법을 사용한다. 다양한 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 근방의 입력 오브젝트는 센서 전극들 (120) 근방의 전계를 변경하며, 이로써 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 일 구현에서, 절대 용량 센싱 방법은 기준 전압 (예를 들어, 시스템 접지) 에 대해 센서 전극들 (120) 을 조절하는 것에 의해, 그리고 센서 전극들 (120) 과 입력 오브젝트들 (140) 사이의 용량성 커플링을 검출하는 것에 의해 동작한다.
부가적으로, 위에서 논의된 바와 같이, 일부 용량성 구현들은 센서 전극들 (120) 사이의 용량성 커플링에서의 변화들에 기초하여 "상호 용량" (또는 "트랜스 용량") 센싱 방법들을 사용한다. 다양한 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 근방의 입력 오브젝트 (140) 는 센서 전극들 (120) 사이의 전계를 변경하며, 이로써 측정된 용량성 커플링을 변화시킨다. 일 구현에서, 트랜스 용량성 센싱 방법은, 하기에서 더 기재되는 바와 같이, 하나 이상의 송신기 센서 전극들 (또한 "송신기 전극들") 과 하나 이상의 수신기 센서 전극들 (또한, "수신기 전극들") 사이의 용량성 커플링을 검출하는 것에 의해 동작한다. 송신기 센서 전극들은 송신기 신호들을 송신하기 위해 기준 전압 (예를 들어, 시스템 접지) 에 대해 조절될 수도 있다. 수신기 센서 전극들은 발생 신호들의 수신을 용이하게 하기 위해 기준 전압에 대해 실질적으로 일정하게 유지될 수도 있다. 발생 신호는 하나 이상의 송신기 신호들에, 및/또는 환경적 간섭 (예를 들어, 다른 전자기 신호들) 의 하나 이상의 소스들에 대응하는 효과(들) 을 포함한다. 센서 전극들 (120) 은 송신기 전극들 또는 수신기 전극들일 수도 있고, 또는 송신 및 수신의 양자를 행하도록 구성될 수도 있다.
도 1 에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스 (100) 의 부분으로서 나타나 있다. 프로세싱 시스템 (110) 은 센싱 영역 (170) 에서 입력을 검출하기 위해 입력 디바이스 (100) 의 하드웨어를 동작시키도록 구성된다. 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 집적 회로들 (ICs) 및/또는 다른 회로 컴포넌트들의 일부 또는 전부를 포함한다 (예를 들어, 상호 용량 센서 디바이스에 대한 프로세싱 시스템은 송신기 센서 전극들에 의해 신호들을 송신하도록 구성된 송신기 회로, 및/또는 수신기 센서 전극들에 의해 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 회로를 포함할 수도 있다). 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 전기적으로 판독가능한 명령들, 예컨대 펌웨어 코드, 소프트웨어 코드 등을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 을 구성하는 컴포넌트들은, 예컨대 입력 디바이스 (100) 의 근방의 센싱 엘리먼트(들)(124) 과 함께 위치된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 의 컴포넌트들은 입력 디바이스 (100) 의 센싱 엘리먼트(들)(124) 에 근접한 하나 이상의 컴포넌트들, 및 다른 곳의 하나 이상의 컴포넌트들과 물리적으로 분리된다. 예를 들어, 입력 디바이스 (100) 는 데스크탑 컴퓨터에 커플링된 주변 장치일 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 데스크탑 컴퓨터의 중앙 프로세싱 유닛 상에서 작동하도록 구성된 소프트웨어 및 그 중앙 프로세싱 유닛으로부터 분리된 하나 이상의 IC들 (아마도 펌웨어와 연관됨) 을 포함할 수도 있다. 다른 예로써, 입력 디바이스 (100) 는 폰에 물리적으로 통합될 수도 있고, 프로세싱 시스템 (110) 은 폰의 메인 프로세서의 부분인 펌웨어 및 회로들을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스 (100) 를 구현하는데 전용된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 또한 디스플레이 스크린들을 동작시키는 것, 햅틱 엑츄에이터들을 구동하는 것 등과 같은, 다른 기능들을 수행한다.
프로세싱 시스템 (110) 은 프로세싱 시스템 (110) 의 다른 기능들을 핸들링하는 모듈들의 세트로서 구현될 수도 있다. 각각의 모듈은 프로세싱 시스템 (110) 의 부분인 회로, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 그 조합을 포함할 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 모듈들의 상이한 조합들이 사용될 수도 있다. 예시의 모듈들은 센서 전극들 및 디스플레이 스크린들과 같은 하드웨어를 동작하기 위한 하드웨어 동작 모듈, 센서 신호들 및 포지션 정보와 같은 데이터를 프로세싱하기 위한 데이터 프로세싱 모듈들, 및 정보를 리포팅하기 위한 리포팅 모듈들을 포함한다. 추가적인 예의 모듈들은 입력을 검출하기 위해 센싱 엘리먼트(들)(124) 을 동작시키도록 구성된 센서 동작 모듈들, 모드 변화 제스처들과 같은 제스처들을 식별하도록 구성된 식별 모듈들, 및 동작 모드들을 변화시키기 위한 모드 변화 모듈들을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 하나 이상의 액션들을 야기하는 것에 의해 직접 센싱 영역 (170) 에서 사용자 입력 (또는 사용자 입력 없음) 에 응답한다. 예시의 액션들은 커서 이동, 선택, 메뉴 네비게이션, 및 다른 기능들과 같은 GUI 액션들 뿐만 아니라 동작 모드를 변화시키는 것을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템의 일부 부분에 (예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 분리되는 전자 시스템의 중앙 프로세싱 시스템이 존재하는 경우, 그러한 별도의 중앙 프로세싱 시스템에) 입력 (또는 입력 없음) 에 관한 정보를 제공한다. 일부 실시형태들에서, 전자 시스템의 일부 부분은, 사용자 입력 상에서 작용하기 위해, 예컨대 모드 변화 액션들 및 GUI 액션들을 포함하는 전체 범위의 액션들을 용이하게 하기 위해, 프로세싱 시스템 (110) 으로부터 수신된 정보를 프로세싱한다.
예를 들어, 일부 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센싱 영역 (170) 에서 입력 (또는 입력 없음) 을 표시하는 전기 신호들을 생성하기 위해 입력 디바이스 (100) 의 센싱 엘리먼트(들)(124) 을 동작시킨다. 프로세싱 시스템 (110) 은 전자 시스템에 제공된 정보를 생성하는데 있어서 전기 신호들에 대해 임의의 적절한 양의 프로세싱을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 은 센싱 엘리먼트들 (124) 로부터 획득된 아날로그 전기 신호들을 디지털화할 수도 있다. 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 필터링, 복조 또는 다른 신호 컨디셔닝을 수행할 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센싱 엘리먼트들 (124)(센서 전극들 (120)) 에 의해 수신된 발생 신호들로부터 직접 용량성 이미지를 생성한다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센싱 엘리먼트들 (124)(또는 센서 전극들 (120)) 에 의해 수신된 발생 신호들을 필터링 (예를 들어, 이웃 엘리먼트들의 차이, 가중화된 합을 취함) 하여 정형화된 또는 평균화된 이미지를 생성한다. 또 다른 예로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 전기 신호들과 베이스라인 사이의 차이를 정보가 반영하도록, 베이스라인을 감산할 수도 있고 또는 그렇지 않으면 베이스라인을 처리할 수도 있다. 추가적인 예들로서, 프로세싱 시스템 (110) 은 포지션 정보를 결정하고, 커맨드들로서의 입력들을 인식하며, 필적 등을 인식할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 "포지션 정보" 는 대략 절대 포지션, 상대 포지션, 속도, 가속도, 및 공간 정보의 다른 유형들을 포괄한다. 예시적인 " 0 차원" 포지션 정보는 근방/원방 또는 접촉/비접촉 정보를 포함한다. 예시적인 "1 차원" 정보는 축을 따르는 포지션들을 포함한다. 예시적인 "2 차원" 포지션 정보는 평면에서의 모션들을 포함한다. 예시적인 "3 차원" 포지션 정보는 공간에서의 순간 또는 평균 속도들을 포함한다. 추가적인 예들은 공간 정보의 다른 표현들을 포함한다. 포지션 정보의 하나 이상의 유형들에 관한 이력 데이터는 또한, 예를 들어 시간에 걸쳐 포지션, 모션, 또는 순간 속도를 추적하는 이력 데이터를 포함하여 결정되고 및/또는 저장될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 입력 디바이스 (100) 는 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 또는 일부 다른 프로세싱 시스템에 의해 동작되는 부가적인 입력 컴포넌트들에 의해 구현된다. 이들 부가적인 입력 컴포넌트들은 센싱 영역 (170) 에서 입력을 위한 리던던트 기능, 또는 일부 다른 기능을 제공할 수도 있다. 도 1 은 입력 디바이스 (100) 를 사용하여 아이템들의 선택을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있는 센싱 영역 (170) 근방의 버튼들 (130) 을 나타낸다. 부가적인 입력 컴포넌트들의 다른 유형들은 슬라이더들, 볼들, 휠들, 스위치들 등을 포함한다. 반대로, 일부 실시형태들에서, 입력 디바이스 (100) 는 다른 입력 컴포넌트들 없이 구현될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 입력 디바이스 (100) 는 터치 스크린 인터페이스를 포함하고, 센싱 영역 (170) 은 디스플레이 디바이스 (160) 의 디스플레이 스크린의 활성 영역의 적어도 부분을 오버랩한다. 디스플레이 디바이스 (160) 는 테블릿, 터치 스크린, 스마트 폰, 개인용 디지털 보조기, 셀 폰, 또는 다른 유사한 디바이스일 수도 있다. 예를 들어, 입력 디바이스 (100) 는 디스플레이 스크린을 오버랩하는 실질적으로 투명한 센싱 엘리먼트들 (124) 을 포함하고, 연관된 전자 시스템에 대해 터치 스크린 인터페이스를 제공할 수도 있다. 디스플레이 스크린은 가시적인 인터페이스를 사용자에게 디스플레이 할 수 있는 동적 디스플레이의 임의의 유형일 수도 있고, 발광 다이오드 (LED), 유기 LED (OLED), 캐소드 레이 튜브 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마, 일렉트로루미네선스 (EL), 또는 다른 디스플레이 기술 중 임의의 유형일 수도 있다. 입력 디바이스 (100) 및 디스플레이 디바이스 (160) 는 물리적 엘리먼트들을 공유할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들은 디스플레이 및 센싱 (예를 들어, 소스, 게이트 및/또는 VCOM 전압들을 제어하도록 구성된 활성 매트릭스 제어 전극들) 을 위해 동일한 전기 컴포넌트들의 일부를 사용할 수도 있다. 공유 컴포넌트들은 디스플레이 전극들, 기판들, 커넥터들 및/또는 접속들을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 디스플레이 디바이스 (160) 는 프로세싱 시스템 (110) 의해 부분적으로 또는 전체적으로 동작될 수도 있다.
본 기술의 많은 실시형태들이 전체 기능 장치의 컨택스트에서 기재되어 있지만, 본 기술의 메커니즘들은 다양한 형태로 프로그램 제품 (예를 들어, 소프트웨어) 로서 분산될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 기술의 메커니즘들은 전자 프로세서들에 의해 판독가능한 정보 베어링 매체들 (예를 들어, 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 판독가능한 비일시적 컴퓨터 판독가능 및/또는 기록가능/기입가능 정보 베어링 매체들) 상의 소프트웨어 프로그램으로서 구현되고 분산될 수도 있다. 부가적으로, 본 기술의 실시형태들은 분산을 수행하기 위해 사용된 매체의 특정 유형에 관계 없이 동등하게 적용된다. 비일시적, 전기적 판독가능 매체들의 예들은 다양한 디스크들, 메모리 스틱들, 메모리 카드들, 메모리 모듈들 등을 포함한다. 전기적 판독가능 매체들은 플래시, 광학, 자기, 홀로그래픽, 또는 임의의 다른 저장 기술에 기초할 수도 있다.
일 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 은 동일한 기판의 상이한 측들 상에 배열될 수도 있다. 예를 들어, 센서 전극(들)(120) 의 각각은 기판의 표면들 중 하나에 걸쳐 종방향으로 연장할 수도 있다. 또한, 기판의 일 측 상에서, 센서 전극들 (120) 은 제 1 방향으로 연장할 수도 있지만, 기판의 다른 측 상에서, 센서 전극들 (120) 은 제 1 방향에 평행하거나 수직하는 어느 하나의 제 2 방향으로 연장할 수도 있다. 예를 들어, 전극들 (120) 은 기판의 일 측 상의 전극들 (120) 이 기판의 반대 측 상의 센서 전극들 (120) 에 수직인 방향으로 연장하는 바들 또는 스트립들로서 정형화될 수도 있다.
센서 전극들은 기판의 측들 상에서 임의의 원하는 형상으로 형성될 수도 있다. 게다가, 기판의 일 측 상의 센서 전극들 (120) 의 사이즈 및/또는 형상은 기판의 다른 측 상의 전극들 (120) 의 사이즈 및/또는 사이즈와 상이할 수도 있다. 부가적으로, 동일한 측 상의 센서 전극들 (120) 이 상이한 형상들 및 사이즈들을 가질 수도 있다.
다른 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 은 그 후 함께 적층되는 상이한 기판들 상에 형성될 수도 있다. 일 예에서, 기판 중 하나에 배치된 제 1 복수의 센서 전극들 (120) 은 센싱 신호를 송신하기 위해 사용될 수도 있는 (즉, 송신기 전극들) 한편, 다른 기판 상에 배치된 제 2 복수의 센서 전극들 (120) 은 발생 신호들을 수신하기 위해 사용된다 (즉, 수신기 전극들). 다른 실시형태들에서, 제 및/또는 제 2 복수의 센서 전극들은 절대 용량성 센서 전극들로서 구동될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 센서 전극들은 제 2 복수의 센서 전극들 보다 더 클 수도 (더 큰 표면적) 있지만, 이것이 요건은 아니다. 다른 실시형태들에서, 제 1 복수 및 제 2 복수의 센서 전극들은 유사한 사이즈 및/또는 형상을 가질 수도 있다. 따라서, 기판들 중 하나의 기판 상의 센서 전극들 (120) 의 사이즈 및/또는 형상은 다른 기판 상의 전극들 (120) 의 사이즈 및/또는 사이즈와 상이할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 센서 전극들 (120) 은 그 각각의 기판들 상에서 임의의 원하는 형상으로 형성될 수도 있다. 부가적으로, 동일한 기판 상의 센서 전극들 (120) 이 상이한 형상들 및 사이즈들을 가질 수도 있다.
다른 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 은 공통 기판의 표면 또는 동일 측 상에 모두 위치된다. 일 예에서, 제 1 복수의 센서 전극들은, 제 1 복수의 센서 전극들이 제 2 복수의 센서 전극들을 교차하는 영역들에서 점퍼들 (jumper) 로 구성되며, 여기서 점퍼들은 제 2 복수의 센서 전극들로부터 절연된다. 상기와 같이, 센서 전극들 (120) 은 각각 동일한 사이즈 또는 형상 또는 상이한 사이즈 및 형상들을 가질 수도 있다.
다른 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 은 모두 공통 기판의 동일 측 또는 표면 상에 위치되고 센싱 영역 (170) 에서 서로로부터 격리된다. 그러한 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 은 서로로부터 전기적으로 격리된다. 일 실시형태에서, 전극들 (120) 은, 각각의 센서 전극 (120) 이 실질적으로 동일한 사이즈 및/또는 형상인 매트릭스 배열로 배치된다. 그러한 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 은 매트릭스 센서 전극으로서 지칭될 수도 있다. 일 실시형태에서 센서 전극 (120) 의 매트릭스 어레이의 센서 전극들 중 하나 이상은 사이즈 및 형상 중 적어도 하나가 달라질 수도 있다. 매트릭스 어레이의 각각의 센서 전극은 용량성 이미지의 픽셀에 대응할 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 절대 커패시턴스에서의 변화들을 결정하기 위해 변조된 신호로 센서 전극들 (120) 을 구동하도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 센서 전극들 (120) 중 제 1 센서 전극 상으로 송신기 신호를 구동하고, 센서 전극들 (120) 중 제 2 센서 전극으로 발생 신호를 수신하도록 구성된다. 또한, 하나 이상의 그리드 전극들은 센서 전극들 (120) 사이의 공통 기판 상에 배치될 수도 있으며, 여기서 그리드 전극(들) 은 센서 전극들을 보호 (guard) 또는 차폐 (shield) 하기 위해 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 차폐하는 것은 전극 상으로 일정한 전압을 구동하는 것을 지칭하고, 보호하는 것은 제 1 전극의 커패시턴스를 측정하기 위해서 제 1 전극을 변조하는 신호에 대해 진폭 및 위상이 실질적으로 유사한 가변 전압 신호를 제 1 전극 상으로 구동하는 것을 지칭한다. 전극을 플로팅하는 것은, 플로팅에 의해 제 1 전극이 입력 디바이스 (100) 에 있어서 제 1 또는 제 3 전극으로부터의 용량성 커플링을 통해 원하는 보호 파형을 수신하는 경우들에서 보호의 형태로서 해석될 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 센서 전극을 보호하는 것이 또한 그 센서 전극을 차폐하도록 차폐의 서브세트로 고려될 수도 있다. 그리드 전극은 가변 전압, 실질적으로 일정한 전압 또는 전기적 플로팅으로 구동될 수도 있다. 그리드 전극과 하나 이상의 센서 전극들 사이의 용량성 커플링이 결정될 수도 있도록, 그리드 전극은 송신기 전극에 의해 구동될 때 송신기 전극으로서 또한 사용될 수도 있다. 하나의 다양한 실시형태에서, 플로팅 전극은 그리드 전극과 센서 전극 사이에 배치될 수도 있다. 하나의 특정 실시형태에서, 플로팅 전극, 그리드 전극 및 센서 전극은 디스플레이 디바이스의 공통 전극의 전부를 포함한다. 다른 실시형태들에서, 그리드 전극은 센서 전극들 (120) 보다는 별도의 기판 또는 기판의 표면, 또는 이들 양자 상에 배치될 수도 있다. 센서 전극들 (120) 이 기판 상에서 전기적으로 격리되지만, 전극들은 센싱 영역 (170) 의 외부에서 - 예를 들어 센서 전극들 (120) 상에서 용량성 센싱 신호들을 송신하거나 수신하는 접속 영역에서, 함께 커플링될 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 은 전극들 (120) 이 모두 동일한 사이즈 및 형상이 아닌 다양한 패턴들을 사용하여 어레이에 배치될 수도 있다. 또한, 어레이에서의 전극들 (120) 사이의 거리는 등거리가 아닐 수도 있다.
위에서 논의된 센서 전극 배열들 중 어느 것에 있어서, 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극(들) 은 디스플레이 디바이스 (160) 외부에 있는 기판 상에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극(들) 은 입력 디바이스 (100) 에서 렌즈의 외부 표면 상에 배치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극(들) 은 디스플레이 디바이스의 컬러 필터 유리와 입력 디바이스의 렌즈 사이에 배치된다. 다른 실시형태들에서, 센서 전극들 및/또는 그리드 전극(들) 의 적어도 일부는 디스플레이 디바이스 (160) 의 박막 트랜지스터 기판 (TFT 기판) 과 컬러 필터 유리 사이에 있도록 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 센서 전극들 및/또는 그리드 전극(들) 은 디스플레이 디바이스 (160) 의 컬러 필터 유리와 TFT 기판 사이에 배치되고, 제 2 복수의 센서 전극들 및/또는 제 2 그리드 전극(들) 은 입력 디바이스 (100) 의 렌즈와 컬러 필터 유리 사이에 배치된다. 또 다른 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 및/또는 그리드 전극(들) 의 모두가 디스플레이 디바이스의 컬러 필터 유리와 TFT 기판 사이에 배치되며, 여기서 센서 전극들은 상술한 바와 같이 동일한 기판 상에 또는 상이한 기판들 상에 배치될 수도 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 적어도 제 1 복수의 센서 전극들 (120) 은 디스플레이를 업데이트하는데 사용되는 디스플레이 디바이스의 하나 이상의 디스플레이 전극들을 포함하였다. 예를 들어, 센서 전극들 (120) 은 공통 전극들, 예컨대 Vcom 전극의 하나 이상의 세그먼트들, 소스 구동 라인, 게이트 라인, 애노드 서브 픽셀 전극 또는 캐소드 픽셀 전극 또는 임의의 다른 디스플레이 엘리먼트를 포함할 수도 있다. 이들 디스플레이 전극들은 적절한 디스플레이 스크린 기판 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극들은 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, 인 플레인 스위칭 (IPS), 프린지 필드 스위칭 (FFS) 또는 플레인 투 라인 스위칭 (PLS) 유기 발광 다이오드 (OLED)) 에 있어서 투명 기판 (유리 기판, 유리, 또는 임의의 다른 투명 재료) 상에, 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, 패터닝된 수직 정렬 (PVA) 멀티-도메인 수직 정렬 (MVA), IPS 및 FFS) 상에, 캐소드 층 (OLED) 상부 등에 배치될 수도 있다. 그러한 실시형태들에서, 공통 전극은 또한 "조합 전극" 으로서 지칭될 수 있는데, 이는 공통 전극이 다중 기능들을 수행하기 때문이다. 다양한 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 의 각각은 픽셀 또는 서브 픽셀과 연관된 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 적어도 2 개의 센서 전극들 (120) 은 픽셀 또는 서브 픽셀과 연관된 적어도 하나의 공통 전극을 공유할 수도 있다. 제 1 복수의 센서 전극들이 디스플레이 업데이팅 및 용량성 센싱을 위해 구성된 하나 이상의 공통 전극들을 포함할 수도 있는 한편, 제 2 복수의 센서 전극들은 용량성 센싱을 위해 구성될 수도 있고 디스플레이 업데이팅을 위해 구성되지 않을 수도 있다. 추가로, 하나 이상의 실시형태들에서, 그리드 전극 및/또는 플로팅 전극은, 존재할 때, 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다.
대안으로, 센서 전극들 (120) 모두가 디스플레이 디바이스 (160) 의 컬러 필터 유리와 TFT 기판 사이에 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 센서 전극들은 TFT 기판 상에 배치되며, 각각은 하나 이상의 공통 전극들을 포함하고, 제 1 복수의 센서 전극들을 컬러 필터 유리와 TFT 기판 사이에 배치될 수도 있다. 구체적으로, 수신기 전극들은 컬러 필터 유리 상의 블랙 마스크의 부분일 수도 있다. 다른 실시형태에서, 센서 전극들 (120) 의 모두가 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다. 센서 전극들 (120) 은 전극들의 어레이로서 컬러 필터 유리 또는 TFT 기판 상에 전부 위치될 수도 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 센서 전극들 (120) 의 일부는 점퍼를 사용하여 어레이에 함께 커플링될 수도 있고, 모든 전극들 (120) 이 어레이에서 전기적으로 격리되고 센서 전극들 (120) 을 차폐 또는 보호하기 위해 그리드 전극들을 사용할 수도 있다. 하나 이상의 실시형태들에서, 그리드 전극은, 존재할 때 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다.
상술한 센서 전극 배열들 중 어느 것에 있어서, 센서 전극들 (120) 은 센서 전극들 (120) 을 송신기 및 수신기 전극들로 분할하는 것에 의해 트랜스 용량성 센싱 모드에 있어서 또는 절대 용량성 센싱 모드에 있어서, 또는 양자의 일부 혼합에 있어서, 입력 디바이스 (100) 에서 동작될 수도 있다.
도 2 는 센싱 영역 (170) 내의 입력 오브젝트 (140) 의 포지션 정보를 센싱하기 위해 사용될 수도 있는 센서 전극들 (120) 에 대한 예시적인 패턴을 도시하는 도 1 의 입력 디바이스 (100) 의 프로세싱 시스템 (110) 에 커플링된 센서 엘리먼트들 (124) 의 간략화된 예시적인 어레이이다. 도시 및 기재의 명료함을 위해, 도 2 는 컬럼들 및 로우들에 배열된 바 (bar) 들로서 센서 전극들 (120) 의 패턴을 도시하며, 상호 접속 피처들 및/또는 다른 관련된 컴포넌트들의 모두를 나타내지는 않는다. 도 2 는 간단한 컬럼들 및 로우들의 패턴으로서 센서 전극 패턴을 도시하지만, 이것은 제한하는 것으로 의미되지 않으며 다른 실시형태들에서, 센싱 엘리먼트들 (124) 의 어레이를 포함하는 센서 전극들 (120) 에 대한 다양한 개수들, 배향들 및 형상들이 사용될 수도 있다.
센서 전극들 (120) 의 패턴은 복수의 송신기 전극들 (260) 및 복수의 수신기 전극들 (270) 로 구성될 수도 있다. 송신기 전극들 (260) 은 디스플레이의 부분들을 업데이트하기 위해 그리고 용량성 센싱을 위해 사용될 수도 있으며, 이로써 본 명세서에서 "공통 전극들" 로서 지칭되고, 수신기 전극들 (270) 은 공통 전극(들) 을 통해 전달되는 발생한 용량성 센싱 신호(들) 을 수신하도록 구성되며, 이로써 본 명세서에서 "수신기 전극들", 센싱하기 위한 (또는 센싱하지 않기 위한) 회로 등으로서 지칭된다.
일부 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 사이즈 및/또는 형상이 유사할 수도 있다. 일 예에서, 나타낸 바와 같이, 센서 전극들 (120) 의 패턴은 제 1 복수의 송신기 전극들 (260)(예를 들어, 송신기 전극들 260-1, 260-2, 260-3, 260-4 등) 및 제 2 복수의 수신기 전극들 (270)(예를 들어, 수신기 전극들 270-1, 270-2, 270-3…270-4) 을 포함할 수도 있으며, 이들은 제 1 복수의 송신기 전극들 (260) 위에, 아래 또는 이들과 동일한 층 상에 배치될 수도 있다. 도 2 에 도시된 센서 전극들 (120) 의 패턴은 대안으로, 본 명세서에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다양한 센싱 기법들, 예컨대 상호 용량성 센싱, 절대 용량성 센싱, 탄성, 저항성, 유도성, 자기 음향, 초음파 또는 다른 유용한 센싱 기법들을 사용할 수도 있다.
송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 통상적으로 서로로부터 오믹 격리된다. 즉, 하나 이상의 절연체들이 송신기 전극들 (260) 과 수신기 전극들 (270) 을 분리하고, 이들이 오버랩할 수도 있는 영역들에서 서로로부터 전기적으로 쇼트하는 것을 방지한다. 일부 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 교차 영역들에서 이들 사이에 배치된 전기 절연성 재료에 의해 분리된다. 그러한 구성들에서, 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 은 동일한 전극들의 상이한 부분들을 접속하는 점퍼들로 형성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 전기 절연성 재료의 하나 이상의 층들에 의해 분리된다. 일부 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 하나 이상의 기판들에 의해 분리되며, 예를 들어 이들은 동일한 기판의 반대 측들 상에 또는 함께 적층되는 상이한 기판들 상에 배치될 수도 있다. 도 2 에 나타낸 실시형태에서, 송신기 전극들 (260) 은 수신기 전극들 (270) 보다 더 큰 표면적을 갖는다. 다른 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 사이즈 및 형상이 유사할 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 이후에 더 상세하게 논의될 바와 같이, 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 은 기판의 단일 층 상에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 차폐 전극(들) 을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 전극들 (도 2 에 도시되지 않음) 이 송신기 전극들 (260) 또는 수신기 전극들 (270) 중 어느 하나에 근접하여 배치될 수도 있다. 차폐 전극은 구동된 전압 및/또는 전류의 근방 소스들과 같은 간섭으로부터 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 을 차폐하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 차폐 전극(들) 은 기판의 공통 측 상에 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 로 배치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 차폐 전극(들) 은 기판의 공통 측 상에 송신기 전극들 (260) 로 배치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 차폐 전극(들) 은 기판의 공통 측 상에 수신기 전극들 (270) 로 배치될 수도 있다. 또 다른 실시형태들에서, 차폐 전극은 기판의 제 1 측 상에 배치될 수도 있는 한편, 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 은 제 1 반대쪽의 제 2 측 상에 배치된다.
일 실시형태에서, 송신기 전극들 (260) 과 수신기 전극들 (270) 사이의 국부화된 용량성 커플링의 영역들은 "용량성 픽셀들" 로 칭할 수도 있다. 송신기 전극들 (260) 과 수신기 전극들 (270) 사이의 용량성 커플링은 송신기 전극들 (260) 및 수신기 전극들 (270) 과 연관된 센싱 영역에 있어서 입력 오브젝트들의 근접도 및 모션에 의해 변화한다.
일부 실시형태들에서, 센서 전극들 (120) 의 패턴은 이들 용량성 커플링들을 결정하기 위해 "스캐닝" 된다. 즉, 송신기 전극들 (260) 은 송신기 신호들을 송신하기 위해 구동된다. 다른 실시형태들에서, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 센서 전극들 (120) 의 패턴은 용량성 커플링들을 결정하기 위해 "비순차적으로" 스캐닝되어, 임의의 순서의 송신기 전극들 (260)(즉, 순차적 순서에서 송신기 전극들에 바로 인접하지 않음) 이 송신기 신호들을 송신하도록 구동될 수도 있다.
입력 디바이스 (100) 는 하나의 송신기 전극이 한번에 송신하거나 다중 송신기 전극들이 동시에 송신하도록 동작될 수도 있다. 다중 송신기 전극들이 동시에 송신하는 경우, 이들 다중 송신기 전극들은 동일한 송신기 신호를 송신하고 효과적으로 큰 송신기 전극을 효과적으로 생성할 수도 있으며, 또는 이들 다중 송신기 전극들이 상이한 송신기 신호들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, 다중 송신기 전극들은 독립적으로 결정될 수신기 전극들 (270) 의 발생하는 신호들에 대한 그들의 결합된 효과들을 가능하게 하는 하나 이상의 코딩 스킴들에 따라 상이한 송신기 신호들을 송신할 수도 있다. 수신기 전극들 (270) 은 발생하는 신호들 (예를 들어, 수신된 용량성 센싱 신호들) 을 획득하기 위해 단일로 또는 다중으로 동작될 수도 있다. 발생 신호들은 용량성 픽셀들에서 용량성 커플링들의 측정들을 결정하기 위해 사용될 수도 있으며, 이들은 위에서 논의된 바와 같이, 입력 오브젝트가 존재하는지 여부 및 그 위치 정보를 결정하기 위해 사용된다. 용량성 픽셀들에 대한 값들의 세트는 픽셀들에서 용량성 커플링을 나타내는 "용량성 이미지" (또한 "용량성 프레임" 또는 "센싱 이미지") 를 형성한다. 다중 용량성 이미지들은 센싱 영역에서 입력 오브젝트(들) 에 관한 정보를 도출하기 위해 사용된 그들 사이의 차이들, 및 다중 시간 기간들에 걸쳐 획득될 수도 있다. 예를 들어, 시간의 연속적인 기간들에 걸쳐 획득된 연속적인 용량성 이미지들은 센싱 영역에 진입하는, 센싱 영역으로부터 진출하는, 그리고 센싱 영역 내의 하나 이상의 입력 오브젝트들의 모션(들) 을 추적하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 센싱 이미지 또는 용량성 이미지는 센싱 영역 (170) 에 걸쳐 분포된 센싱 엘리먼트들 (124) 의 적어도 일부로 수신된 발생 신호들을 측정하는 프로세스 동안 수신된 데이터를 포함한다. 발생 신호들은 하나의 즉각적인 시간에서 또는 래스터 스캔 패턴 (예를 들어, 원하는 스캐닝 패턴에 있어서 별도로 각각의 센싱 엘리먼트를 순차 폴링함), 로우-바이-로우 스캐닝 패턴, 컬럼-바이-컬럼 스캐닝 패턴 또는 다른 유용한 스캐닝 기법들로 센싱 영역 (170) 에 걸쳐 분포된 센싱 엘리먼트들의 로우들 및/또는 컬럼들을 스캐닝하는 것에 의해 수신될 수도 있다. 많은 실시형태들에서, "센싱 이미지" 가 입력 디바이스 (100) 또는 센싱 프레임 레이트에 의해 획득되는 레이트는 약 60 과 약 180 헤르쯔 (Hz) 사이이지만, 원하는 어플리케이션에 의존하여 더 높거나 더 낮을 수 있다.
일부 터치 스크린 실시형태들에서, 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 은 연관된 디스플레이 디바이스 (160) 의 기판 상에 배치된다. 예를 들어, 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 은 편광자, 컬러 필터 기판, 또는 LCD 의 유리 시트 상에 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 송신기 전극들 (260) 은 적어도 편광자, 컬러 필터 기판, 및 LCD 의 유리 시트로 구성된 디스플레이의 디스플레이 엘리먼트 내에 배치될 수도 있다. 특정 예로서, 송신기 전극들 (260) 은 LCD 의 TFT (박막 트랜지스터) 기판 상에 배치될 수도 있고, 디스플레이 디바이스의 디스플레이 동작들에서 또한 사용될 수도 있고 또는 사용되지 않을 수도 있다. 다른 예로서, 수신기 전극들 (270) 은 컬러 필터 기판 상에, LCD 유리 시트 상에, LCD 유리 시트 상부에 배치된 보호 재료 상에, 렌즈 유리 (또는 윈도우) 상 등에 배치될 수도 있다. 송신기 전극들 (260) 및/또는 수신기 전극들 (270) 이 디스플레이 디바이스 내의 기판 (예를 들어, 컬러 필터 유리, TFT 유리 등) 상에 배치되는 그러한 실시형태들에서, 센서 전극들은 실질적으로 투명 재료 (예를 들어, ITO, ATO) 로 구성될 수도 있거나, 불투명 재료로 구성되고 디스플레이 디바이스의 픽셀들과 정렬 (예들 들어, 센서 전극들이 픽셀의 픽셀 도트들 또는 서브픽셀 사이의 "블랙 마스크" 와 오버랩하도록 배치) 될 수도 있다.
일부 터치 스크린 실시형태들에서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 송신기 전극은 디스플레이 스크린의 디스플레이를 업데이트하는데 사용되는, 이하 "공통 전극들" 로서 지칭되는, 하나 이상의 공통 전극들 (예를 들어, 세그먼트된 "V-공통 전극" 이 세그먼트들) 을 포함한다. 송신기 전극들 또는 공통 전극들은, 위에서 논의된 바와 같이, 다른 용량성 센싱 기법들을 수행하기 위해 사용될 수도 있지만, 논의의 명료함 및 간단함을 위해 하기의 논의에서는 주로 공통 전극 용량성 센싱 구성이 사용된다. 이들 공통 전극들은 적절한 디스플레이 스크린 기판 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 공통 전극들은 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, 인 플레인 스위칭 (IPS) 또는 플레인 투 라인 스위칭 (PLS)) 에서의 TFT 유리 상에, 일부 디스플레이 스크린들 (예를 들어, 패터닝된 수직 정렬 (PVA) 또는 다중 도메인 수직 정렬 (MVA)) 의 컬러 필터 유리의 하부 상 등에 배치될 수도 있다. 그러한 실시형태들에서, 공통 전극은 또한 "조합 전극" 으로서 지칭될 수 있는데, 이는 공통 전극이 다중 기능들을 수행하기 때문이다. 다양한 실시형태들에서, 각각의 송신기 전극은 하나 이상의 공통 전극들을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 적어도 2 개의 송신기 전극들은 적어도 하나의 공통 전극을 공유할 수도 있다.
다양한 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 동일한 시간 기간에서 또는 상이한 시간 기간들에서 디스플레이 업데이팅 및 용량성 센싱을 위해 공통 전극들을 구동한다. 예를 들어, 공통 전극들은 로우 업데이트 사이클의 디스플레이 업데이트 시간 동안 디스플레이 업데이팅을 위해 신호들을 송신하고, 로우 업데이트 사이클의 비-디스플레이 시간 (예를 들어, 때때로 "수평 블랭킹 시간" 으로 칭함) 동안 용량성 센싱을 위해 신호들을 송신할 수도 있다. 다른 예에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 로우 업데이트 사이클의 디스플레이 업데이트 시간 동안 디스플레이 업데이팅을 위해, 그리고 디스플레이 프레임의 2 개의 로우 업데이트 기간들 사이의 센싱 기간 동안 용량성 센싱을 위해 공통 전극들을 구동하며, 여기서 디스플레이 기간은 적어도 디스플레이 로우 업데이트 기간 (예를 들어, 때때로 "긴 수평 블랭킹 시간" 또는 "인-프레임 블랭킹 시간" 또는 "분산된 수직 블랭킹 시간" 으로 칭함) 만큼 길 수도 있다. 일 실시형태에서, 센싱 기간은 로우 업데이트 사이클의 다중의 조합된 비-디스플레이 시간들이다. 다른 예에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 실제 디스플레이 로우 업데이트들로, 로우 업데이트 사이클들 동안 디스플레이 업데이팅을 위해 그리고 실제 디스플레이 로우 업데이트들 없이 (예를 들어, 때때로 "수직 블랭킹 시간" 으로 칭하는 프레임들의 섹션들 또는 전체 프레임들의 업데이팅 사이의 비-디스플레이 시간), 여분의 "로우 업데이트 사이클들 동안 용량성 센싱을 위해 공통 전극들을 구동한다. 또한, 다양한 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 위의 비-디스플레이 시간들의 임의의 조합 동안 용량성 센싱을 위해 공통 전극들을 구동한다. 다른 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 디스플레이 업데이팅 및 용량성 센싱 동안 동시에 공통 전극들을 구동하지만 이들을 공간적으로 분리한다. 예를 들어, 제 1 디스플레이 로우에 대응하는 제 1 공통 전극은 디스플레이 업데이팅을 위해 구동될 수도 있고, 제 2 디스플레이 로우에 대응하는 제 2 공통 전극은 입력 센싱을 위해 구동될 수도 있어서, 이들은 시간에 있어서 적어도 부분적으로 오버랩한다. 또한 추가적인 예에서, 공통 전극들은 디스플레이 업데이팅 및 용량성 센싱 동안 동일한 송신을 사용할 수도 있다.
일 실시형태에서, 입력 디바이스 (100) 의 프로세싱 시스템 (110) 은 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204), 및 수신기 모듈 (206) 을 포함한다. 수신기 모듈 (206) 은 수신기 전극들 (270) 에 커플링된 수신기 회로를 포함하여 수신기 모듈 (206) 이 또한 수신기 전극들 (270) 에 신호를 제공할 수 있고, 입력 디바이스 (100) 가 용량성 센싱의 제 1 타입에서, 예를 들어 절대 센싱에서 동작할 때, 수신기 모듈 (206) 이 수신기 전극들 (270) 로부터 발생하는 신호들을 수신할 수 있다. 수신기 모듈 (206) 은 또한, 입력 디바이스 (100) 가 용량성 센싱의 제 2 타입에서, 예를 들어 트랜스 용량성 센싱에서 동작할 때, 수신기 전극들 (270) 로부터 발생하는 신호들을 수신하도록 사용될 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 수신기 모듈 (206) 은 센서 데이터를 획득 (예를 들어, 발생 신호들을 수신) 하도록 사용된다. 수신기 모듈 (206) 은 또한 입력 오브젝트의 위치 정보를 결정하는 것을 돕기 위해 다양한 계산들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 나타내지는 않았지만, 프로세싱 시스템 (100) 은 발생 신호들에 기초하여 디스플레이 디바이스의 센싱 영역에서 입력 오브젝트에 대한 위치 정보를 결정하기 위해 구성된 결정 모듈을 더 포함할 수도 있다. 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 공통 전극들과 커플링되고, 디스플레이 스크린 상에 이미지들을 디스플레이하기 위해 구성된 드라이버 회로를 포함하며, 즉 디스플레이 스크린을 업데이트한다. 드라이버 회로는 하나 이상의 픽셀 전압(들) 을 픽셀 소스 드라이버들 (미도시) 을 통해 디스플레이 픽셀 전극들에 인가하도록 구성된다. 드라이버 회로는 또한 하나 이상의 공통 구동 전압(들) 을 공통 전극에 인가하고, 이들을 디스플레이 스크린의 공통 전극들로서 동작하도록 구성될 수도 있다. 송신기 모듈 (204) 은, 입력 디바이스 (100) 가 용량성 센싱의 제 2 타입에서, 즉 트랜스 용량성 센싱에서 동작할 때, 송신기 전극들로서 공통 전극들을 동작시키도록 구성된다.
도 2 에 도시된 프로세싱 시스템 (110) 은 2 개의 모듈들을 포함하지만, 프로세싱 시스템 (110) 은 입력 디바이스에서 다양한 컴포넌트들을 제어하기 위해 더 많거나 적은 모듈들로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 의 기능들은 디스플레이 모듈 엘리먼트 (예를 들어, 공통 전극들) 를 제어하고 송신기 전극들 (260) 로 송신기 신호들을 구동할 수 있는 단일 집적 회로 (집적 회로 (IC)(210) 으로서 팬텀 (phantom) 으로 나타냄) 에서 구현될 수도 있다. 다른 예에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204), 및 수신기 모듈 (206) 의 기능들은, 디스플레이 모듈 엘리먼트들 (예를 들어, 공통 전극들) 을 제어하고, 수신기 전극들 (270) 및 송신기 전극들 (260) 을 포함할 수도 있는 센서 전극들 (120) 로부터 수신되고 및/또는 이들에 의해 송신되는 수신기 발생 신호들 및/또는 송신기 신호들을 구동할 수 있는 단일 집적 회로 (IC (212) 로서 팬텀으로 나타냄) 에서 구현될 수도 있다. 또 다른 예에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 및 수신기 모듈 (206) 의 기능들의 제 1 부분은, 수신기 전극들 (270) 및 송신기 전극들 (260) 을 포함할 수도 있는, 센서 전극들 (120) 로부터 수신된 발생 신호들을 제어할 수 있는 수신기 모듈 및 디스플레이 전극들 (예를 들어, 소스 라인 전극들) 의 적어도 일부를 구동하는 것을 제어하는 제 1 집적 회로에서 구현될 수도 있고, 디스플레이 전극들 (게이트 전극들 및/또는 공통 전극들) 의 다른 부분을 구동하는 것을 제어하는 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 제 2 부분 및 송신기 모듈 (204) 의 기능들은 제 2 집적 회로에서 구현될 수도 있다. 일부 구성들에서, 프로세싱 시스템 (110) 은 원하는 프로세싱 아키텍처에 의존하여, 프로세싱 시스템 (110) 에서 발견된 하나 또는 임의의 수의 IC들 내에 배치되는 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204), 및 수신기 모듈 (206) 을 포함할 수도 있다. 하나 보다 많은 모듈들 또는 IC들이 있는 경우, 모듈들 (예를 들어, 수신기 모듈 (206) 및 디스플레이 드라이버 모듈 (202)) 사이의 동기화는 동기화 메커니즘을 사용하여 이들 시스템들 사이에서 통신하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 동기화 메커니즘은 발진 주파수, 송신기 신호 펄스들, 및 유리-특정 피처들 (예를 들어, 인에이블/디스에이블 게이트 라인들) 을 제어하는 것과 같은, 프로세싱 시스템 (110) 에 의해 제공된 다수의 기능을 제어하는 동기화 프로토콜을 포함한다. 일 예에서, 동기화 메커니즘은 동기된 클록, 디스플레이 구동 상태에 관한 정보, 용량성 센싱 상태에 관한 정보, 업데이트를 위한 (또는 업데이트하지 않기 위한) 디스플레이 업데이트 회로로의 지시, 센싱를 위한 (또는 센싱하지 않기 위한) 용량성 센싱 회로로의 지시를 제공하는 것에 의해 용량성 센싱 사이클 및 디스플레이 업데이팅 사이클을 동기시킬 수도 있다. 일 실시형태에서, 공통 전극들의 선택을 제어하고 있는 컴포넌트들 및 센싱 이미지들의 생성을 제어하고 있는 컴포넌트들을 동기하는 프로세스는 제어 신호들과 같은, 이들 다양한 컴포넌트들 사이의 주기성 통신을 전송하는 것을 포함할 수도 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 입력 디바이스 (100) 는 전자 시스템 (150) 에 입력을 제공하도록 구성될 수도 있고, 이로써 입력 디바이스 (100) 의 프로세싱 시스템 (100) 은 디스플레이 및 입력 센싱 활동들을 제어하고 조정하기 위해서, 전자 시스템 (150) 의 부분들, 예를 들어 전자 시스템 (150) 의 호스트 프로세서 (208) 와 통신하도록 구성될 수도 있다. 도 2 에 도시된 실시형태에서, 전자 시스템 (150) 의 호스트 프로세서 (208) 는 통신 경로 (222) 를 통해 입력 디바이스 (100) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 에 통신한다. 호스트 프로세서 (208) 는 또한 통신 경로 (224) 를 통해 입력 디바이스 (100) 의 수신기 모듈 (206) 에 통신한다. 통신 경로들 (222, 224) 은 상술한 바와 같이 유선 또는 무선일 수도 있다. 호스트 프로세서 (208) 와 디스플레이 및 수신기 모듈들 (202, 206) 사이의 통신은 양방향성일 수도 있다.
수신기 모듈 (206) 은 또한 송신기 모듈 (204) 과 통신하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 수신기 모듈 (206) 은 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 의 입력 핀에 커플링되는 출력 핀 (미도시) 을 포함한다. 접속 (220) 은 송신기 및 수신기 모듈들 (204, 206) 이 탑재되는 기판 또는 플렉스 테일 (flex tail) 상에 형성된 전도성 트레이스의 형태로 있을 수도 있다. 송신기 및 수신기 모듈들 (204, 206) 이 단일 IC 에 있는 실시형태들에서, 접속 (220) 은 동일한 IC 내에서 전도성 라우팅의 형태로 있을 수도 있다. 수신기 모듈 (206) 은, 예를 들어 출력 전압 또는 입력 핀의 다른 전기적 특성들을 변화시키는 것에 의해, 출력 핀으로의 출력의 상태를 변화시킬 수도 있다. 출력 전압은 일반적으로 수신기 모듈 (206) 의 상태를 나타내며, 이로써 호스트 프로세서 (208) 와 같은, 다른 프로세서를 통해 정보를 라우팅하거나 다른 통신 채널들을 사용하지 않으면서 수신기 모듈 (206) 의 상태를 결정하기 위해 송신기 모듈 (204) 에 의해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 모듈 (206) 이 용량성 센싱의 제 1 타입에서 동작할 때, 출력 전압은 수신기 모듈 (206) 에 의해 로우 구동되는 한편, 수신기 모듈 (206) 이 용량성 센싱의 제 2 타입에서 동작할 때 수신기 모듈 (206) 에 의해 하이 구동된다.
도 3 은 이벤트들의 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (302, 304, 306) 을 도시하는 다이어그램 (300) 이다. 시간은 다이어그램 (300) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 (202, 204, 206) 의 상태들 (302, 304, 306) 은 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (206) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (308) 가 또한 도 3 의 다이어그램 (300) 에 나타나 있다.
초기에, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (302) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (314) 에 있고, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (304) 는 제 1 송신 상태 (318) 에 있으며, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (306) 는 제 1 수신 상태 (322) 에 있다. 제 1 디스플레이 구동 상태 (314) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 슬립 모드에 있다. 즉, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 제 1 디스플레이 구동 상태 (314) 동안 디스플레이 디바이스 (160) 의 이미지들을 업데이트하지 않고 있다. 제 1 송신 상태 (318) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 또한 슬립 모드에 있다. 즉, 송신기 모듈 (204) 은 제 1 송신 상태 (318) 동안 송신기 전극들 (260) 로 신호들을 구동하지 않고 있다. 제 1 수신 상태 (322) 에서, 수신기 모듈 (206) 은 도우즈 모드에 있다. 도우즈 모드에서, 수신기 모듈 (206) 은 제 1 수신 상태 (322) 동안 변조된 신호들을 구동하고 수신기 전극들 (270) 로 발생 신호들을 수신하여 센싱의 제 1 타입, 예를 들어 절대 용량성 센싱을 수행한다. 도우즈 모드에 있는 동안, 수신기 모듈 (206) 의 수신기 출력의 상태 (308) 는 로우 전압 상태 (326) 로 구동된다.
수신기 모듈 (206) 이 제 1 수신 상태 (32) 에 있는 동안, 절대 용량성 센싱 기법을 사용하는 센싱 영역 (170) 에서 입력 오브젝트 (140) 의 존재의 검출인 제 1 이벤트 (310) 가 발생할 수도 있다. 제 1 이벤트 (310) 에 응답하여, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (306) 는 제 2 수신 상태 (324) 로 변화한다. 제 1 수신 상태 (322) 로부터 제 2 수신 상태 (324) 로 변화하는 수신기 모듈 (206) 의 상태 (306) 에 의해, 수신기 모듈 (206) 의 출력 상태 (308) 는 저전압 상태 (326) 로부터 변화하고 고 전압 상태 (329) 로 구동된다.
접속 (220) 을 통해, 송신기 모듈 (204) 은 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (308) 에서의 변화를 센싱한다. 저전압 상태 (326) 에서 고전압 상태 (328) 로 변화하는 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (308) 에 응답하여, 송신기 모듈 (326) 의 상태는 또한 제 1 이벤트 (310) 에서 제 1 송신 상태 (318) 로부터 제 2 송신 상태 (320) 로 변화한다. 제 2 송신 상태 (320) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 송신기 전극들 (260) 로 송신기 센싱 신호를 구동한다. 수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (324) 에 있기 때문에, 송신기 전극들 (260) 상에서 구동되는 변조된 센싱 신호의 효과들을 포함하는 발생 신호들은 수신기 전극들 (270) 을 사용하여 수신기 모듈 (206) 에 의해 수신되고 용량성 센싱의 제 1 타입, 즉 트랜스 용량성 센싱을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 시간 동안, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 제 1 디스플레이 구동 상태 (314) 로 유지됨으로써, 입력 디바이스 전력을 보존한다.
수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (324) 에 있는 동안, 용량성 센싱의 제 1 타입, 즉 트랜스 용량성 센싱이 제 2 이벤트 (312) 의 발생을 결정하기 위해 사용된다. 즉, 용량성 센싱의 제 1 타입은 용량성 센싱 (170) 에서 입력 오브젝트 (140) 의 존재를 결정하기 위해 사용된다. 대안으로, 수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (324) 에 있는 동안, 용량성 센싱의 제 1 타입은, 센싱 영역 (170) 에 존재하는 입력이 미리 정의된 기준, 예컨대 제스처, 웨이크업 제스처, 언록 제스처 또는 다른 미리 정의된 입력 코드, 예를 들어 탭들의 시리즈를 충족하는지를 결정하기 위해 사용된다. 탭들의 시리즈로서 구성된 미리 정의된 입력 코드와 같은 언록 제스처의 일 예는 도 11a 내지 도 11f 를 참조하여 하기에서 더 기재된다. 미리 정의된 입력 코드는 또한, 특히 탭들의 위치, 탭들 사이의 타이밍, 탭들의 이동, 및 제스처를 수행하는 입력 오브젝트의 사이즈 또는 형상 중 하나 이상을 포함할 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 탭의 절대 위치 및/또는 일 탭에서 다른 탭으로의 상대적 위치는 미리 정의된 입력 코드에 의해 정의될 수도 있다. 예를 들어, 터치들 (즉, 탭들) 이 서로의 미리 정의된 근접도 내에 있거나, 삼각형, 정사각형 등과 같은 형상을 이루는 것과 같은 일부 다른 미리 정의된 패턴을 충족하는 경우, 미리 정의된 입력 코드가 입력 디바이스 (100) 에 충족되고 언록될 것이다.
다른 실시형태에서, 탭들 사이의 타이밍은 미리 정의된 입력 코드에 의해 정의 될 수도 있다. 예를 들어, 탭의 리프트 오프 이벤트와 랜딩 이벤트의 발생 사이의 시간 차이가 결정되고, 그 차이가 미리 정의된 입력 코드에 의해 설정된 시간 범위 내에 포함되는지를 알기 위해 체크될 수도 있다. 다른 예에서, 제 2 탭의 랜딩 이벤트와 제 1 탭의 랜딩 이벤트의 발생 사이의 시간 차이가 결정되고, 그 차이가 미리 정의된 입력 코드에 의해 설정된 시간 내에 포함되는지를 알기 위해 체크될 수도 있다. 다른 예에서, 제 2 탭의 랜딩 이벤트와 제 1 탭의 리프트 오프 이벤트의 발생 사이의 시간 차이가 결정되고, 그 차이가 미리 정의된 입력 코드에 의해 설정된 시간 범위 내에 포함되는지를 알기 위해 체크될 수도 있다. 미리 정의된 입력 코드를 충족하는 것은 위에 제공된 예들 중 2 개 또는 다른 조합을 충족하는 것을 필요로 할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 미리 정의된 입력 코드는 입력 디바이스와 인터페이스하는 입력 오브젝트에 의해 허용된 "이동" 의 범위에 대한 제한을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 미리 정의된 입력 코드는, 입력 오브젝트가 미리 정의된 범위 내에 있는 센싱 영역에 걸쳐 이동된 거리를 갖는다고 결정되는 경우 충족될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 미리 정의된 입력 코드는, 입력 오브젝트의 사이즈 및 형상 중 하나 또는 이들 양자가 미리 정의된 기준을 충족하는 이러한 입력 오브젝트에 의해 제스처가 행해질 때 충족될 수도 있다. 예를 들어, 입력 오브젝트의 검출된 사이즈 및/또는 형상이 미리 정의된 범위 외부에 있는 경우, 미리 정의된 입력 코드는 충족되지 않게 되고 입력 디바이스가 언록되지 않게 된다. 부가적으로, 하나 보다 많은 오브젝트가 검출되었던 경우, 제스처는 거절될 수도 있다. 대안으로, 미리 정의된 입력 코드는 미리 정의된 입력 코드가 충족되도록 하기 위해서, 센싱 영역에서 검출될 하나 보다 많은 오브젝트를 필요로 할 수도 있다.
제 2 이벤트가 발생하였다고 결정되면, 수신기 모듈 (206) 은 제 2 이벤트가 (312) 가 발생했다고 표시하기 위해 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 통신한다. 수신기 모듈 (206) 은 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 직접 통신할 수도 있고, 또는 대안으로, 수신기 모듈 (206) 은, 결국 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 통신하는, 호스트 프로세서 (208) 또는 다른 로직 디바이스와 통신할 수도 있다. 제 2 이벤트 (312) 가 발생했다고 표시하는 정보 또는 신호를 수신하면, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (302) 는 제 2 디스플레이 구동 상태 (316) 로 트랜지션한다. 제 2 디스플레이 구동 상태 (316) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 이미지들이 디스플레이 디바이스 상에서 업데이트될 수 있도록 디스플레이 프레임을 업데이트한다.
제 2 이벤트 (312) 후에, 송신기 모듈 (204) 은 제 2 송신 상태 (320) 로 유지되고, 수신기 모듈 (206) 은 제 2 수신 상태 (324) 로 유지되는 한편, 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (308) 는 고전압 상태 (328) 로 구동되는 상태를 유지한다. 이로써, 제 2 이벤트 (312) 후에, 디스플레이 디바이스 (160) 의 이미지들은 업데이트되는 한편, 입력 디바이스 (100) 는 상술한 바와 같이 용량성 센싱의 제 1 타입에서, 예를 들어 비-디스플레이 업데이트 시간의 블랭킹 기간들을 사용하는 것에 의해 동작하여 디스플레이 업데이트 기간들 사이에 센싱의 기간들을 개재한다.
도 4 는 제 2 이벤트 (312) 를 정의하기 위한 기준이 충족되지 않아서, 제 2 이벤트 (412) 가 발생하는 것을 가능하게 하는 것을 제외하고, 도 3 을 참조하여 기재된 것과 유사한 이벤트들의 시퀀스를 통해 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (402, 404, 406) 을 도시하는 다이어그램 (400) 이다. 즉, 입력 디바이스 (100) 가 제 2 이벤트 (312) 가 발생하는 것을 대기하는 기간은 제 2 이벤트 (412) 에서 만료 또는 타임 아웃한다. 시간은 다이어그램 (400) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 (202, 204, 206) 의 상태들 (402, 404, 406) 은 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉, 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (206) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (408) 가 또한 도 4 의 다이어그램 (400) 에 나타나 있다.
다이어그램 (400) 에 도시된 이벤트들의 시퀀스는 제 2 이벤트 (412) 까지 다이어그램 (400) 에 도시된 이벤트들의 시퀀스에 대한 것과 동일하다. 제 2 이벤트 (412) 는, 제 2 이벤트 (312) 가 시간의 미리 결정된 기간 내에서 발생하지 않을 때 발생한다. 제 2 이벤트 (412) 가 발생했다고 결정하면, 디스플레이 모듈 (202) 의 상태 (402) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (314) 로 유지된다. 이로써, 디스플레이 디바이스 (160) 를 언록 또는 턴온하기 위해 검출된 입력이 없을 때, 디스플레이 디바이스 (160) 를 업데이트하지 않는 것에 의해 전력이 절약된다. 제 2 이벤트 (412) 에 응답하여, 수신기 모듈 (206) 은 제 1 수신 상태 (322) 로 역 변화하는 한편, 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (408) 는 고전압 상태 (328) 에서 저전압 상태 (326) 로 구동된다.
송신기 모듈 (204) 은, 저전압 상태 (326) 로 구동되고 있는 수신기 모듈 (206) 의 출력에 응답하여, 제 1 송신 상태 (318) 로 역 트랜지션한다. 이러한 시간의 지점에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 은 슬립 모드 (예를 들어, 제 1 상태들 (314, 318)) 로 유지되며, 이로써 활성 상태로 리턴하고 용량성 센싱의 제 2 타입을 수행하기 위해 제 1 이벤트 (310) 가 입력 디바이스 (100) 를 트리거할 때까지 에너지를 보존한다.
도 5 는 프로세싱 시스템 (110) 의 모듈들 (202, 204, 206) 에 대한 전력을 제어하기 위한 방법 (500) 의 일 실시형태의 플로우 다이어그램이다. 방법 (500) 은 단계 (502) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 및 송신기 모듈이 슬립 모드에 있는 동안 용량성 센싱의 일 타입을 수행하는 것으로 시작한다. 예를 들어, 절대 용량성 센싱은, 디스플레이 드라이버 모듈 및 송신기 모듈이 슬립 모드에 있는 동안 수신기 모듈을 사용하여 수행될 수도 있다. 단계 (504) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 및 송신기 모듈이 슬립 모드에 있는 동안, 센싱 영역에서의 오브젝트의 존재가 용량성 센싱의 제 1 타입을 수행하는 것에 의해 검출될 수도 있다.
단계 (506) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈이 슬립 모드에서 유지되는 동안, 용량성 센싱의 제 2 타입이 수행된다. 예를 들어, 입력 디바이스는, 단계 (504) 에서, 입력 디바이스의 센싱 영역에서의 오브젝트의 존재의 검출에 응답하여 용량성 센싱의 제 1 타입으로부터 용량성 센싱의 제 2 타입으로 스위칭할 수도 있다. 용량성 센싱의 제 2 타입은 트랜스 용량성 루틴을 수행하기 위해 송신기 모듈 및 수신기 모듈을 사용하여 수행될 수도 있다.
단계 (508) 에서, 용량성 센싱의 제 2 타입 동안 획득된 결과들에 응답하여, 디스플레이 모듈의 상태가 슬립 모드에서 디스플레이 업데이트 모듈로 변화되거나, 입력 디바이스의 상태가 용량성 센싱의 제 1 타입으로 리턴된다. 예를 들어, 용량성 센싱의 제 2 타입 동안 획득된 결과들이, 제스처 또는 코드와 같은 미리 정의된 기준을 충족하는 경우, 디스플레이 드라이버 모듈은 슬립 모드로부터 디스플레이 업데이트 모드로 진입하는 것에 의해 디스플레이 디바이스의 이미지들을 업데이트하기 시작한다. 대조적으로, 용량성 센싱의 제 2 타입이 미리 정의된 시간 기간내에서 미리 정의된 기준을 충족하지 못하는 경우, 입력 디바이스가 용량성 센싱의 제 1 타입으로 리턴하는 동안 디스플레이 드라이버 모듈은 슬립 모드에 머무른다. 이 지점에서, 방법 (500) 은 반복할 수도 있다.
도 6 은 이벤트들의 다른 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (602, 604, 606) 을 도시하는 다이어그램 (600) 이다. 시간은 다이어그램 (600) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 9202, 204, 206) 의 상태들 (602, 604, 606) 은 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉, 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (206) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (608) 가 또한 도 6 의 다이어그램 (600) 에 나타나 있다.
초기에, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (602) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 에 있고, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (604) 는 제 1 송신 상태 (618) 에 있으며, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (606) 는 제 1 수신 상태 (622) 에 있다. 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 슬립 모드에 있다. 즉, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 동안 디스플레이 디바이스 (160) 의 이미지들을 업데이트하지 않고 있다. 제 1 송신 상태 (618) 에서, 송신기 모듈 (204) 이 또한 슬립 모드에 있다. 즉, 송신기 모듈 (204) 은 제 1 송신 상태 (618) 동안 송신기 전극들 (260) 로 신호들을 구동하지 않고 있다. 제 1 수신 상태 (622) 에서, 수신기 모듈 (206) 은 도우즈 모드에 있다. 도우즈 모드에서, 수신기 모듈 (206) 은 변조된 신호들을 구동하고 제 1 수신 상태 (622) 동안 수신기 전극들 (270) 에 의해 발생하는 신호들을 수신하여 센싱의 제 1 타입, 예를 들어 절대 용량성 센싱을 수행한다. 도우즈 모드에 있는 동안, 수신기 모듈 (206) 의 수신기 출력의 상태 (608) 는 저전압 상태 (626) 로 구동된다.
수신기 모듈 (206) 이 제 1 수신 상태 (622) 에 있는 동안, 입력 오브젝트 (140) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 이 슬립 모드로부터 깨어나고 활성 모드로 진입하라는 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령의 형태일 수도 있는 제 1 이벤트 (610) 가 발생할 수도 있다. 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령은 적어도 수신기 모듈 (206) 에, 그리고 또한 옵션으로 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 에 제공된다. 제 1 이벤트 (610) 에 응답하여, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (606) 는 제 2 수신 상태 (624) 로 변화한다. 제 1 수신 상태 (622) 에서 제 2 수신 상태 (624) 로 변화하는 수신기 모듈 (206) 의 상태 (606) 동안, 수신기 모듈 (206) 의 출력 상태 (608) 는 저전압 상태 (626) 로 구동되는 것으로부터 고전압 상태 (628) 로 구동되는 것으로 변화한다.
위에서 논의된 바와 같이, 송신기 모듈 (204) 은 접속 (220) 을 통해 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (608) 에서 변화를 센싱한다. 저전압 상태 (626) 에서 고전압 상태 (628) 로 변화하는 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (608) 에 응답하여, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (604) 는 또한 제 1 송신 상태 (618) 로부터 제 2 송신 상태 (620) 로 제 1 이벤트 (610) 에서 변화한다. 제 2 송신 상태 (620) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 송신기 전극들 (260) 로 변조된 센싱 신호를 구동한다. 수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (624) 에 있기 때문에, 송신기 전극들 (260) 상에서 구동되는 변조된 센싱 신호의 효과들을 포함하는 발생 신호들은 수신기 전극들 (270) 을 사용하여 수신기 모듈 (206) 에 의해 수신되고 용량성 센싱의 제 2 타입, 즉 트랜스 용량성 센싱을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도 6 에 도시된 실시형태에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (602) 는 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령에 응답하여 제 1 디스플레이 구동 상태 (614)(즉, 슬립 모드) 에서 제 2 디스플레이 구동 상태 (616)(즉, 활성 디스플레이 업데이트 모드) 로 변화한다. 옵션으로, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은, 수신기 모듈 (206) 이 호스트 프로세서 (208) 로부터 명령들을 수신할 때 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 를 유지함으로써, 입력 디바이스 전력을 보존할 수도 있다.
수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (624) 에 있는 동안, 용량성 센싱의 제 2 타입, 즉 트랜스 용량성 센싱은 제 2 이벤트 (612) 의 발생을 결정하기 위해 사용된다. 즉, 용량성 센싱의 제 1 타입은 센싱 영역 (170) 에서 입력 오브젝트 (140) 의 존재를 결정하기 위해 사용된다. 대안으로, 수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (624) 에 있는 동안, 용량성 센싱의 제 1 타입은 센싱 영역 (170) 에서의 입력이 제스처 또는 다른 미리 정의된 입력 코드, 예를 들어 탭들의 시리즈와 같은 미리 정의된 기준을 충족하는지를 결정하기 위해 사용된다.
제 2 이벤트 (612) 가 발생했다고 결정하면, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (602) 는 제 2 디스플레이 구동 상태 (616) 로 유지되고, 또는 이미 제 2 디스플레이 구동 상태 (616) 에 있지 않은 경우, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 제 2 디스플레이 구동 상태 (616) 로 유지된다. 제 2 디스플레이 구동 상태 (616) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 이미지들이 디스플레이 디바이스 (160) 상에서 업데이트될 수도 있도록 디스플레이 프레임을 업데이트한다. 제 2 이벤트 (612) 후에, 송신기 모듈 (204) 은 제 2 송신 상태 (620) 로 유지되고, 수신기 모듈 (206) 은 제 2 수신 상태 (624) 로 유지되는 한편, 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (608) 는 고전압 상태 (628) 로 구동되는 것을 유지한다. 이로써, 제 2 이벤트 (612) 후에, 디스플레이 디바이스 (160) 의 이미지들은 업데이트되는 한편, 입력 디바이스 (100) 는 상술한 바와 같이 용량성 센싱의 제 2 상태에서 동작한다.
도 7 은 제 2 이벤트 (212) 를 정의하기 위한 기준이 충족되지 않고, 이로써 제 2 이벤트 (712) 가 발생하는 것을 가능하게 하는 것을 제외하고, 도 6 을 참조하여 기재된 것과 유사한 이벤트들의 시퀀스를 통해 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (702, 704, 706) 을 도시하는 다이어그램 (700) 이다. 즉, 입력 디바이스 (100) 가 제 2 이벤트 (612) 가 발생하는 것을 대기하는 기간이 제 2 이벤트 (712) 에서 만료하거나 타임 아웃된다. 시간은 다이어그램 (700) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 (202, 204, 206) 의 상태들 (702, 704, 706) 은 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉, 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (206) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (708) 는 도 7 의 다이어그램에 또한 나타나 있다.
다이어그램 (700) 에 도시된 이벤트들의 시퀀스는 제 2 이벤트 (712) 까지 다이어그램 (600) 에 도시된 이벤트들의 시퀀스에 대한 것과 동일하다. 제 2 이벤트 (712) 는, 제 2 이벤트 (612) 가 시간의 미리 결정된 기간 내에서 발생하지 않을 때, 발생한다. 제 2 이벤트가 발생했다고 결정하면, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (702) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 로 리턴하거나, 제 2 이벤트 (712) 이전의 그 상태에 있는 경우, 제 1 디스플레이 구동 상태 (614) 로 유지된다. 이로써, 디스플레이 디바이스 (160) 를 언록하거나 턴온하기 위해 입력이 검출되지 않을 때 디스플레이 디바이스 (160) 를 업데이트 하지 않음으로써 전력이 절약된다. 제 2 이벤트 (712) 에 응답하여, 수신기 모듈 (206) 은 제 1 수신 상태 (622) 로 역 변화하는 한편, 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (708) 는 고전압 상태 (628) 로부터 저전압 상태 (626) 로 구동된다.
송신기 모듈 (204) 은, 저전압 상태 (626) 로 구동되고 있는 수신기 모듈 (206) 의 출력에 응답하고, 제 1 송신 상태 (618) 로 역 트랜지션한다. 시간의 이러한 지점에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 은 슬립 모드 (예를 들어, 제 1 상태들 (614, 618)) 로 유지되고, 이로써 제 1 이벤트 (614) 가 입력 디바이스 (100) 를 트리거하여 활성 상태로 리턴하고 용량성 센싱의 제 2 타입을 수행할 때까지 에너지를 보존한다.
도 8 은 프로세싱 시스템 (110) 의 모듈들 (202, 204, 206) 에 대한 전력을 제어하기 위한 방법 (800) 의 일 실시형태의 플로우 다이어그램이다. 방법 (800) 은 단계 (802) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈이 슬립 모드에 있는 동안 호스트 프로세서로부터의 신호에 응답하여 용량성 센싱의 제 1 타입으로부터 용량성 센싱의 제 2 타입으로 스위칭하는 것으로 시작한다. 단계 (804) 에서, 센싱 영역에서의 오브젝트의 존재는 용량성 센싱의 제 2 타입을 수행하는 동안 결정된다. 예를 들어, 용량성 센싱의 제 2 타입은 용량성 센싱 루틴을 수행하기 위해 송신기 모듈 및 수신기 모듈을 사용하여 수행될 수도 있다.
단계 (806) 에서, 용량성 센싱의 제 2 타입 동안 획득된 결과들에 응답하여, 디스플레이 드라이버 모듈의 상태는 슬립 모드에서 디스플레이 업데이트 모드로 변화되거나, 입력 디바이스의 상태가 용량성 센싱의 제 1 타입으로 리턴된다. 예를 들어, 용량성 센싱의 제 2 타입 동안 획득된 결과들이 제스처 또는 코드와 같은 미리 정의된 기준을 충족하는 경우, 디스플레이 드라이버 모듈은 슬립 모드로부터 디스플레이 업데이트 모드로 진입하는 것에 의해 디스플레이 디바이스의 이미지들을 업데이트하기 시작한다. 대조적으로, 용량성 센싱의 제 2 타입 동안 획득된 결과들이 미리 정의된 시간 기간 내에서 미리 정의된 기준을 충족하지 못하는 경우, 디스플레이 드라이버 모듈은 슬립 모드에 머무르는 한편 입력 디바이스는 용량성 센싱의 제 1 타입으로 리턴한다.
단계 (808) 에서, 디스플레이 드라이버 및 송신기 드라이버가 슬립 모드에 있는 동안 용량성 센싱의 제 1 타입이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 입력 디바이스는, 단계 (804) 에서, 입력 디바이스의 센싱 영역에서의 오브젝트의 존재의 검출에 응답하여 용량성 센싱의 제 1 타입으로부터 용량성 센싱의 제 2 타입으로 스위칭할 수도 있다. 용량성 센싱의 제 2 타입은 트랜스 용량성 센싱 루틴을 수행하기 위해 송신기 모듈 및 수신기 모듈을 사용하여 수행될 수도 있다.
이 지점에서, 방법 (800) 은 반복할 수도 있다. 대안으로, 방법 (500) 은 방법 (800) 이 종료할 때 수행될 수도 있다.
도 9 는 이벤트들의 다른 시퀀스를 통한 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (930, 932, 934) 를 도시하는 다이어그램 (900) 이다. 시간은 다이어그램 (900) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 (202, 204, 206) 의 상태들 (930, 932, 934) 는 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉, 접속 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (204) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (936) 가 또한 도 9 의 다이어그램 (900) 에 나타나 있다. 이벤트들의 시퀀스는, 디스플레이 아티팩트들의 출현의 가능성을 감소시키는, 디스플레이 업데이트의 완료로 동기되는 송신기 모듈의 상태에서의 변화를 예시한다.
초기에, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (930) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (902) 에 있고, 송신기 모듈 (204) 의 상태는 제 1 송신 상태 (906) 에 있으며, 수신기 모듈 (206) 의 상태는 제 1 수신 상태 (910) 에 있다. 제 1 송신 상태 (906) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 송신기 전극들 (260) 로 송신기 센싱 신호를 구동하는 한편, 수신기 모듈 (206) 은 수신기 전극들 (270) 로 발생 신호들의 수신하여 트랜스 용량성 센싱 루틴을 수행한다. 제 1 디스플레이 구동 상태 (902) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 디스플레이 업데이트 모드에 있다.
수신기 모듈 (206) 이 제 1 수신 상태 (910) 에 있는 동안, 입력 오브젝트 (140) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 이 활성 모드를 떠나고 슬립 모드에 진입하라는 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령의 형태일 수도 있는 제 1 이벤트 (918) 가 발생할 수도 있다. 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령은 적어도 수신기 모듈 (206) 및 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 에 제공된다. 제 1 이벤트 (918) 에 응답하여, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 이 디스플레이 드라이버 회로 및 기능들을 턴 오프하기 시작하는 슬립 대기 (wait-for-sleep) 기간 (924) 을 시작한다. 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 수신기 모듈 (206) 사이에서 직접 또는 호스트 프로세서를 통해 통신하면, 수신기 모듈 (206) 의 상태가 제 1 수신 상태 (910)(즉, 활성 모드) 로부터 제 2 수신 상태 (912)(즉, 도우즈 모드) 로 변화한다. 제 2 수신 상태 (912) 에 진입하면, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (934) 는 고전압 상태 (914) 로 구동되는 것으로부터 저전압 상태 (926) 로 구동되는 것으로 변화한다.
위에서 논의된 바와 같이, 송신기 모듈 (204) 은 접속 (220) 을 통해 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (936) 의 변화를 센싱한다. 저전압 상태 (916) 로 변화하는 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (936) 에 응답하여, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (932) 는 또한 슬립 대기 기간 (924) 의 만료 후에 제 1 송신 상태 (906) 에서 제 2 송신 상태 (908) 로 변화한다. 제 2 송신 상태 (908) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 슬립 모드에 있다. 즉, 송신기 모듈 (204) 은 제 1 송신 상태 (906) 동안 송신기 전극들 (260) 로 신호들을 구동하지 않고 있다. 제 2 수신 상태 (912) 에서, 수신기 모듈 (206) 은 도우즈 모드에 진입한다. 도우즈 모드에서, 수신기 모듈 (206) 은 제 2 수신 상태 (912) 동안 수신기 전극들 (270) 로 신호들을 구동하고 발생 신호들을 수신하여 센싱의 제 1 타입, 예를 들어 절대 용량성 센싱을 수행한다. 도우즈 모드에 있는 동안, 수신기 모듈 (206) 의 수신기 출력의 상태 (936) 는 저전압 상태 (916) 로 구동된다.
슬립 대기 기간 (924) 이 만료된 후, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 지난 디스플레이 프레임에 디스플레이 디바이스 (160) 를 업데이트한다. 제 2 이벤트 (922) 는 디스플레이 디바이스 (160) 상으로 구동되고 있는 마지막 디스플레이 프레임의 완료에 의해 정의된다. 일반적으로, 기간 (926) 은 이벤트 (922) 에서 마지막 디스플레이 프레임의 완료를 통해 도 9 에서 이벤트 (920) 에 의해 식별된 슬립 대기 기간 (924) 의 종료로부터 정의된다. 제 2 이벤트 (922) 에서 기간 (926) 의 완료 후에, 디스플레이 디바이스 (160) 의 상태 (930) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (902) 로부터 제 2 디스플레이 구동 상태 (904) 로 변화한다. 제 2 디스플레이 구동 상태 (904) 에서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 디스플레이 업데이트들이 디스플레이 디바이스 (160) 상으로 더 이상 구동되지 않는 슬립 모드에 진입함으로써, 입력 디바이스 전력을 보존한다. 부가적으로, 슬립 모드에 진입하기 전에 완료 디스플레이 프레임을 업데이트하기 위해 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 을 대기하는 것은, 슬립 모드를 바로 진출하면 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 동기됨으로써, 저전력 모드를 진출할 때 포텐셜 레이턴시를 감소시켜, 입력 디바이스의 전력 관리 효율을 개선한다.
수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (912) 에 있는 동안, 용량성 센싱의 제 1 타입, 즉 절대 용량성 센싱이 입력 디바이스 (100) 가 제 2 타입 용량성 센싱으로 리턴하여야 하는 것을 나타내는 이벤트의 발생을 결정하기 위해 사용된다. 예를 들어, 입력 디바이스 (100) 는 입력 디바이스 (100) 가 활성 터치 센싱 및/또는 활성 디스플레이 업데이팅 모드로 리턴하기 위한 상술한 방법 중 하나를 수행할 수도 있다.
도 10 은 이벤트들의 다른 시퀀스를 통해 프로세싱 시스템 (110) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202), 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 의 상태들 (1030, 1032, 1034) 를 도시하는 다이어그램 (1000) 이다. 시간은 다이어그램 (1000) 의 x 축 상에 있는 한편, 각각의 모듈 (202, 204, 206) 의 상태들 (1030, 1032, 1034) 는 y 축 상에 표시된다. 수신기 출력 (즉, 접속부 (220) 에 의해 송신기 모듈 (204) 에 커플링된 수신기 모듈 (206) 의 출력 핀의 출력 전압) 의 상태 (1036) 가 또한 도 10 의 다이어그램 (1000) 에 나타나 있다. 이벤트들의 시퀀스는 슬립 모드를 진출하고 활성 상태에 진입하기 위해 디스플레이 디바이스 (160) 에 대한 호스트 프로세서 (208) 로부터의 신호에 응답하여 송신기 모듈 (204) 의 상태에서의 변화를 도시하며, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (1032) 는 디스플레이 아티팩트들의 출현의 가능성을 감소시키는 디스플레이 업데이트의 완료와 동기된다.
초기에, 입력 디바이스 (100) 는 슬립 모드에 있어서, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (1030) 는 제 2 디스플레이 구동 상태 (904) 에 있고, 송신기 모듈 (204) 의 상태 (1032) 는 제 2 송신 상태 (908) 에 있으며, 수신기 모듈 (206) 의 상태는 제 2 수신 상태 (912) 에 있다. 제 2 상태들 (907, 912) 에서 송신기 모듈 (204) 및 수신기 모듈 (206) 에 의해, 입력 디바이스 (100) 는 용량성 센싱의 제 1 타입, 예를 들어 절대 용량성 센싱 루틴을 수행하도록 구성된다.
수신기 모듈 (206) 이 제 2 수신 상태 (912) 에 있는 동안, 입력 오브젝트 (140) 의 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 및 송신기 모듈 (204) 이 슬립 모드로부터 활성 모드로 진입하라는 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령의 형태일 수도 있는 제 1 이벤트 (1002) 가 발생할 수도 있다. 호스트 프로세서 (208) 로부터의 명령은 적어도 수신기 모듈 (206) 및 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 에 제공된다.
제 1 이벤트 (1002) 에 응답하여, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (1030) 는 제 2 디스플레이 구동 상태 (904)(즉, 슬립 모드) 에서 제 1 디스플레이 구동 상태 (902)(즉, 활성 모드) 로 변화한다. 제 2 디스플레이 구동 상태 (904) 에 진입하면, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 기간 (926) 으로 표시된 바와 같이 적어도 하나의 디스플레이 프레임에 대한 디스플레이 디바이스 (160) 를 업데이트한다. 기간 (926) 이 이벤트 (1004) 에서 완료되면, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 의 상태 (1030) 는 제 1 디스플레이 구동 상태 (902) 로 유지된다.
수신기 모듈 (206) 은 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 직접 통신하거나 호스트 프로세서 (208) 를 통해 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 과 통신한다. 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 또는 호스트 프로세서 (208) 로부터 통신되는 바와 같이 이벤트 (1004) 의 발생에 응답하여, 수신기 모듈 (206) 의 상태 (1034) 는 제 2 수신 상태 (912) 에서 제 1 수신 상태 (910) 로 변화한다. 따라서, 제 2 수신 상태 (912) 에서 제 1 수신 상태 (910) 로의 변화에 의해, 수신기 모듈 (206) 은 고전압 상태 (914) 의 수신기 모듈 (206) 의 출력의 상태 (1036) 을 구동한다.
송신기 모듈 (204) 은, 접속 (220) 을 통해 수신기 모듈 (206) 의 고전압 상태 (914) 를 검출하는 것에 응답하여, 제 2 송신 상태 (908) 에서 제 1 송신 상태 (906) 로 변화한다.
제 1 송신 상태 (906) 에서, 송신기 모듈 (204) 은 활성 모드에 있다. 즉, 송신기 모듈 (204) 은 제 1 송신 상태 (906) 동안 송신기 전극들 (260) 로 신호들을 구동함으로써, 센싱의 제 2 타입, 즉 트랜스 용량성 센싱이 입력 디바이스에 의해 수행되는 것을 가능하게 한다. 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 이 디스플레이 업데이트 프레임을 완료한 후에 송신기 모듈 (204) 이 활성 모드에 진입하기 때문에, 디스플레이 아티팩트들이 출현하는 가능성을 이롭게 감소시키는 용량성 센싱 및 디스플레이 업데이팅이 동기된다. 디스플레이 프레임의 시작에 대한 센싱 데이터 수집의 동기화는 저전력 모드들을 진출하는데 있어서 포텐셜 레이턴시를 감소시킴으로써, 입력 디바이스의 전력 관리의 보다 양호한 효율을 제공한다.
도 11a 내지 도 11f 는 탭들의 시리즈로서 구성된 미리 정의된 코드로서 언록 제스처를 도시하는 용량성 이미지들의 개략적인 다이어그램들이다. 위에서 논의된 바와 같이, 입력 디바이스 (100) 는 예를 들어, 웨이크업 제스처가 검출되었던 경우 수신기 모듈 (204) 로부터의 신호를 호스트 프로세서 (208) 에 제공하는 것에 의해, 탭들의 시리즈들의 검출 시 언록될 수도 있다. 하기에서는 그 예가 센싱 영역 (170) 에서 이중 탭, 즉 2 개의 탭들을 참조하여 기재되지만, 임의의 수의 다중 탭들이 사용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 더블 탭에 대한 웨이크업은 시간의 미리 정의된 기간 내에 2 번 센싱 영역 (170) 의 미리 정의된 영역에 랜딩하는, 손가락과 같은 입력 오브젝트 (140) 를 필요로 한다. 시간의 미리 정의된 기간은 프로세서 (208) 에 의해 설정되거나, 사용자 정의되거나, 또는 수신기 모듈 (204) 의 로직에 설정될 수도 있다. 초기 상태에서, 입력 디바이스 (100) 는 절대 용량성 센싱 모드에서 작동하도록 구성된다. 이러한 모드에서, 단지 수신기 모듈 (204) 만이 활성이고 수신기 전극들 (270) 로부터 획득된 절대 용량성 데이터를 사용하여 입력 오브젝트 (140) 의 존재를 주기적으로 체크하는 한편, 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 전력을 보존하기 위해 슬립 모드에 있을 수도 있다.
절대 용량성 센싱 모드에서 동작하는 동안 입력 오브젝트 (140) 가 수신기 모듈 (204) 에 의해 검출되면, 신호는 수신기 모듈 (204)(및/또는 결정 모듈 (206)) 에 의해 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 에 직접 또는 호스트 프로세서 (208) 를 통해 제공되어 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 을 파워 온하고 입력 디바이스 (100) 의 동작을 트랜스 용량성 센싱 모드로 스위칭한다. 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 은 그 후 송신기 전극들 상에서 변조된 신호를 구동하는 한편, 수신기 전극들 (270) 은 용량성 이미지 수집을 위해 수신기 모듈 (204) 에 의해 스캔된다. 이러한 시퀀스는, 입력 오브젝트 (140), 예를 들어 손가락이 초기 랜딩 후 입력 디바이스 (100) 의 센싱 영역 (170) 을 여전히 터치하고 있는 동안 수행될 수 있다.
도 11a 에 도시된 바와 같이, 수신기 모듈 (204) 은 센싱 영역 (170) 에서 입력 오브젝트 (140) 의 존재를 표시하는 돌출부 (1106) 를 포함하는 베이스 라인 (1104) 에 대한 트랜스 용량성 이미지를 캡처한다. 입력 오브젝트 (140), 예를 들어 손가락은 입력 디바이스 (100) 의 센싱 영역에서 정지되기 때문에, 수신기 모듈 (204) 은 델타 이미지 (1102) 에서만 노이즈를 검출하여, 델타 이미지를 본질적으로 평탄하게 놓아둔다. 도 11a 에서, 수직축은 용량성 전하를 나타내는 한편 수직축은 시간을 나타낸다.
입력 오브젝트 (140) 가 리프트된 후, 델타 이미지 (1108) 가 도 11c 에 나타낸 바와 같이 발생한다. 델타 이미지 (1108) 에서, 돌출부 (1110) 는 입력 오브젝트 (140) 의 제거로 인해 생성된다. 이러한 정보로부터, 수신기 모듈 (204)(및/또는 결정 모듈 (206)) 은 입력 오브젝트 (140) 가 제거되었던 위치를 표시하는, 참조 번호 (1112) 로 나타낸 좌표들 (X1, Y1) 를 계산할 수도 있다. 입력 오브젝트 (140) 의 존재 및 제거를 표시하는 델타 이미지 (1108) 의 돌출부 (1110) 와 베이스 라인 (1104) 의 돌출부 (1106) 사이의 반전을 도시하기 위해 도 11b 에 베이스 라인 (1104) 이 제공된다.
입력 오브젝트 (140) 가 리프트된 후, 베이스 라인은 제 1 터치로부터 흡수된 응답을 소거하기 위해 고 레이트로 리캡처되거나 릴렉스될 수 있다. 이것은 도 11c 에 나타낸 베이스 라인 (1120) 및 델타 이미지 (1118) 로 도시된다.
후속하여, 입력 오브젝트 (140) 의 초기 검출 후 시간의 미리 결정된 기간 내에서 다른 입력 오브젝트 (140) 가 검출되지 않는 경우, 입력 오브젝트 (100) 는 절대 용량성 센싱 모드로 리턴한다. 입력 오브젝트 (140) 의 초기 검출 후 시간의 미리 정의된 기간 내에 다른 입력 오브젝트 (140) 가 검출되는 경우, 수신기 모듈 (204) 은 입력 오브젝트 (140) 의 정규 포지티브 응답으로부터 좌표들 (X2, Y2) 을 계산한다. 이것은 트랜스 용량성 센싱 루틴을 사용하여 검출된 입력 오브젝트의 포지션을 표시하는, 참조 번호 (1126) 으로 나타낸, 좌표들 (X2, X2) 상에 돌출부 (1124) 를 포함하는 델타 이미지 (1122) 로 도 11d 에 도시된다. 좌표들 (X1, X2) 와 좌표들 (X2, Y2) 사이의 거리가 미리 결정된 윈도우 내에 포함되면, 미리 정의된 입력 코드는 충족되는 것으로 고려되고, 호스트 프로세서 (208) 에는 웨이크업 제스처가 검출되었다는 수신기 모듈 (208) 로부터의 신호가 제공된다. 결국 호스트 프로세서 (208) 는 입력 디바이스 (100) 를 시그널링하여 언록하고 디스플레이 드라이버 모듈 (202) 이 디스플레이 업데이팅을 시작하고 트랜스 용량성 센싱을 수행하는 것을 계속하도록 명령한다.
대안으로, 베이스 라인의 완화 또는 리캡처는 다른 입력 오브젝트 (140) 의 후속 검출을 위해 사용되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 입력 오브젝트 (140) 가 리프트되고 베이스 라인 (1130) 이 거기서 네거티브 입력 오브젝트의 강제된 배제 (제거) 없이 유지되는 경우, 도 11e 에 도시된 돌출부 (1132) 로 나타낸 바와 같이, 입력 오브젝트 (140) 의 후속 상호 작용, 즉 센싱 영역 (170) 에서의 제 2 탭이 용량성 이미지 (1130) 의 돌출부 (1132) 의 반전인 돌출부 (1134) 를 갖는 용량성 이미지 (1136) 를 생성한다. 이중 탭은 빠른 사용자 작용이기 때문에, 입력 디바이스 (100) 의 환경에서의 변화들에 기인하여 베이스 라인에서 상당한 드리프트가 없게 될 때 완화가 필요하지 않을 수도 있다. 이전의 기법들 만큼 아주 신뢰성이 있지는 않지만, 이러한 대안의 방법은 후속 입력 오브젝트 이벤트들, 즉 예를 들어 이중 탭 웨이크 업 제스처에서의 제 2 탭에 대한 용량성 센싱 동안 부가적인 절전을 제공하기 쉬운 간단한 구현들을 제공한다.
후속하여, 입력 오브젝트 (140) 의 제 1 검출 후에 시간의 미리 결정된 기간 내에서 다른 입력 오브젝트 (140) 가 검출되지 않는 경우, 입력 디바이스는 절대 용량성 센싱 모드로 리턴한다. 입력 오브젝트 (140) 의 제 1 검출 후에 시간의 미리 결정된 기간 내에서 다른 입력 오브젝트 (140) 가 검출되는 경우, 수신기 모듈 (204) 은 입력 오브젝트 (140) 의 제 2 검출이 미리 정의된 입력 코드가 충족되고 입력 디바이스 (100) 의 언록이 진행할 수도 있다는 것을 표시하게 되는, 제 1 입력 오브젝트 (140) 의 검출의 위치로부터 미리 정의된 거리 내에 있는지를 계산한다. 도 11f 에 도시된 바와 같이, 베이스 라인 (1140) 은 흡수된 입력 오브젝트를 표시하는 돌출부 (1142) 를 포함할 것이고, 델타 이미지 (1138) 는 임의의 노이즈를 제외하고 돌출부들이 없게 될 것이다.
본 명세서에서 기술된 실시형태들 및 예들은 본 기술 및 그 특정 어플리케이션에 따라 실시형태들을 최상으로 설명하고 이로써 당업자가 발명을 제작하고 사용하는 것을 가능하게 하기 위해서 제시되었다. 하지만, 당업자는 상기 기재 및 예들은 단지 예시 및 예를 위해서만 제시되었다는 것을 알 것이다. 기술된 바와 같은 기재는 개시된 정확한 형태로 발명을 제한하거나 배타적인 것으로 의도되지 않는다.
본 명세서에서 기술된 실시형태들 및 예들은 본 기술 및 그 특정 어플리케이션에 따라 실시형태들을 최상으로 설명하고 이로써 당업자가 발명을 제작하고 사용하는 것을 가능하게 하기 위해서 제시되었다. 하지만, 당업자는 상기 기재 및 예들은 단지 예시 및 예를 위해서만 제시되었다는 것을 알 것이다. 기술된 바와 같은 기재는 개시된 정확한 형태로 발명을 제한하거나 배타적인 것으로 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 통합된 용량성 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템으로서,
    디스플레이 업데이트 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린을 업데이트하도록 구성되고, 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않도록 구성된 디스플레이 드라이버 모듈;
    활성 센싱 모드에 있는 동안, 용량성 센싱을 위한 상기 용량성 센싱 디바이스의 제 1 복수의 센서 전극들 상으로 송신기 신호들을 구동하도록 구성된 송신기 회로부를 포함하는 송신기 모듈로서, 상기 송신기 회로부는 추가적으로, 상기 송신기 모듈이 송신기 슬립 모드에 있고 상기 디스플레이 드라이버 모듈이 상기 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안, 상기 제 1 복수의 센서 전극들의 어느 것 상으로도 송신기 신호들을 구동하지 않도록 구성되는, 상기 송신기 모듈; 및
    상기 송신기 신호들에 대응하는 효과들을 포함하는 제 2 복수의 센서 전극들로부터 발생 (resulting) 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 모듈로서, 상기 수신기 모듈은 상기 디스플레이 드라이버 모듈 및 상기 송신기 모듈에 통신적으로 커플링되고, 상기 수신기 모듈은, 상기 수신기 모듈이 도우즈 (doze) 모드에서 동작하고 상기 디스플레이 드라이버 모듈이 상기 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안, 상기 송신기 모듈과 통신하고 상기 송신기 모듈을 트리거하여 상기 디스플레이 드라이버 모듈이 상기 디스플레이 슬립 모드를 유지하면서 상기 송신기 슬립 모드로부터 상기 활성 센싱 모드에 진입하도록 구성되고, 상기 수신기 모듈은 추가적으로, 수신기 활성 모드에서 동작하는 동안, 상기 발생 신호들에 기초하여 입력 오브젝트의 존재가 검출될 때 상기 디스플레이 드라이버 모듈과 통신하고 상기 디스플레이 드라이버 모듈을 트리거하여 상기 송신기 모듈이 상기 활성 센싱 모드를 유지하면서 상기 디스플레이 슬립 모드로부터 상기 디스플레이 업데이트 모드로 진입하도록 구성되는, 상기 수신기 모듈을 포함하는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기 모듈은 또한, 상기 디스플레이 업데이트 모드 동안 용량성 센싱을 위한 상기 제 2 복수의 센서 전극들 중 센서 전극 상으로 변조된 신호를 구동하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신기 모듈은 또한, 상기 송신기 모듈이 상기 활성 센싱 모드에 있는 동안 발생 신호들로부터 웨이크업 제스처가 식별되었을 때 호스트와 통신하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버 모듈은 또한, 호스트 프로세서로부터의 커맨드에 응답하여 상기 디스플레이 슬립 모드에 진입하도록 구성되고,
    상기 디스플레이 드라이버 모듈은, 상기 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안 센서 전극들 상으로 신호들을 구동 또는 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않도록 구성되는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버 모듈 및 수신기 모듈은 단일 집적 회로 내에 존재하는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버 모듈 및 수신기 모듈은 별개의 집적 회로들에 배치되는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수신기 모듈은 제 1 발생 신호들에 기초하여, 상기 도우즈 모드에서 동작하는 것으로부터 상기 수신기 활성 모드에서 동작하는 것으로 스위칭하도록 구성되는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 센서 전극들 중 각각의 센서 전극은 상기 디스플레이 디바이스의 복수의 공통 전극들 중 적어도 하나의 공통 전극을 포함하는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 복수의 센서 전극들 중 적어도 하나는 상기 디스플레이 디바이스의 복수의 공통 전극들 중 적어도 하나의 공통 전극을 포함하는, 디스플레이 디바이스를 위한 프로세싱 시스템.
  10. 통합된 용량성 센싱 디바이스를 포함하는 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    디스플레이 드라이버 모듈이 디스플레이 업데이트 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린을 업데이트하고, 상기 디스플레이 드라이버 모듈이 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않는 단계;
    수신기 모듈이 도우즈 모드에서 동작하는 동안, 제 1 복수의 센서 전극들이 변조된 신호들로 구동되면서 상기 제 1 복수의 센서 전극들로부터 제 1 발생 신호들을 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 발생 신호들에 기초하여 상기 디스플레이 슬립 모드로부터 상기 디스플레이 업데이트 모드로 이동하는 단계를 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    송신기 모듈이 활성 센싱 모드에 있는 동안, 상기 송신기 모듈로 제 2 복수의 센서 전극들 상으로 송신기 신호들을 구동하는 단계; 및
    상기 수신기 모듈로 상기 제 1 복수의 센서 전극들로부터 제 2 발생 신호들을 수신하는 단계로서, 상기 제 2 발생 신호들은 상기 송신기 신호들에 대응하는 효과들을 포함하는, 상기 제 2 발생 신호들을 수신하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신기 모듈은 또한, 상기 송신기 모듈에 통신적으로 커플링되고, 상기 수신기 모듈이 도우즈 모드에서 동작하는 동안 상기 송신기 모듈과 통신하고 상기 송신기 모듈을 트리거하여, 상기 제 2 발생 신호들에 기초하여 입력 오브젝트의 존재가 검출될 때 상기 디스플레이 드라이버 모듈이 디스플레이 슬립을 유지하면서 상기 활성 센싱 모드에 진입하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 송신기 모듈이 상기 활성 센싱 모드에 있는 동안 웨이크업 제스처가 발생 신호들로부터 식별되었을 때 상기 수신기 모듈로부터 호스트와 통신하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    호스트 프로세서로부터의 커맨드에 응답하여 상기 디스플레이 슬립 모드로 상기 디스플레이 드라이버 모듈을 이동하는 단계를 포함하고, 상기 디스플레이 드라이버 모듈은 상기 디스플레이 슬립 모드에 있는 동안 센서 전극들 상으로 신호들을 구동 또는 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않도록 구성되는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 발생 신호들에 기초하여, 상기 도우즈 모드에서 동작하는 것으로부터 수신기 활성 모드에서 동작하는 것으로 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 디스플레이 디바이스를 동작시키는 방법.
  16. 입력 디바이스로서,
    복수의 센서 전극들로서, 상기 복수의 센서 전극들 중 적어도 하나는 디스플레이 디바이스의 복수의 공통 전극들 중 적어도 하나의 공통 전극을 포함하는, 상기 복수의 센서 전극들; 및
    상기 복수의 센서 전극들에 커플링된 프로세싱 시스템을 포함하고,
    상기 프로세싱 시스템은,
    디스플레이 업데이트 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스의 디스플레이를 업데이트하도록 구성되고, 디바이스 슬립 모드에 있는 동안 상기 디스플레이 디바이스를 업데이트하지 않도록 구성된 디스플레이 드라이버 모듈; 및
    도우즈 모드에서 동작하면서 상기 복수의 센서 전극들 중 제 1 센서 전극 세트가 변조된 신호들로 구동되는 동안 상기 제 1 센서 전극 세트로부터의 제 1 발생 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 모듈로서, 상기 수신기 모듈은 상기 제 1 발생 신호들에 기초하여 상기 디바이스 슬립 모드로부터 상기 디스플레이 업데이트 모드로 상기 디스플레이 드라이버 모듈을 이동하도록 구성된, 상기 수신기 모듈
    로 구성되는, 입력 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세싱 시스템은, 활성 센싱 모드에 있는 동안, 상기 복수의 센서 전극들 중 제 2 센서 전극 세트 상으로 송신기 신호들을 구동하도록 구성된 송신기 모듈을 더 포함하고,
    상기 수신기 모듈은 또한, 상기 제 1 센서 전극 세트로부터 제 2 발생 신호들을 수신하도록 구성되며, 상기 제 2 발생 신호들은 상기 송신기 신호들에 대응하는 효과들을 포함하는, 입력 디바이스.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극들은 센서 전극들의 매트릭스 어레이에 배치되는, 입력 디바이스.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 디스플레이 드라이버 모듈 및 상기 수신기 모듈은 공통 집적 회로 내에 배치되는, 입력 디바이스.


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