本公開的實施例大體涉及電容感測，并且更特別地涉及利用電容感測來感測輸入表面上的力。

背景技術(shù)：

包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛用于各種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括常常通過表面來區(qū)分的感測區(qū)，在其中，接近傳感器裝置確定一個或多個輸入物體的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可用來提供電子系統(tǒng)的接口。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置(例如筆記本或臺式計算機中集成的或者作為其外設(shè)的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常被用于較小計算系統(tǒng)(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施例提供了一種單層電容傳感器。電容傳感器包括基板和一組傳感器電極列，所述一組傳感器電極列設(shè)置在基板的第一表面上并且沿著第一軸線設(shè)置在顯示區(qū)域中。所述一組傳感器電極列包括沿著顯示區(qū)域的側(cè)邊設(shè)置的末尾傳感器電極列。每個傳感器電極列包括第一多個傳感器電極、第二多個傳感器電極、耦合于所述第一多個傳感器電極的沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線、以及耦合于所述第二多個傳感器電極的沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線。電容傳感器還包括設(shè)置在第一表面上并且設(shè)置在顯示區(qū)域之外的一組側(cè)邊傳感器電極。所述側(cè)邊傳感器電極配置成采用感測信 號被驅(qū)動以檢測顯示區(qū)域之外的輸入物體。所述側(cè)邊傳感器電極中的至少之一和所述末尾傳感器電極列中的傳感器電極耦合至同一信道。

本公開的另一實施例提供了一種具有一組傳感器電極列的輸入裝置，所述一組傳感器電極列設(shè)置在基板的第一表面上并且沿著第一軸線設(shè)置在顯示區(qū)域中。所述一組傳感器電極列包括沿著顯示區(qū)域的側(cè)邊設(shè)置的末尾傳感器電極列。每個傳感器電極列包括第一多個傳感器電極、第二多個傳感器電極、耦合于所述第一多個傳感器電極的沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線、以及耦合于所述第二多個傳感器電極的沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線。所述輸入裝置還包括：一組側(cè)邊傳感器電極，其設(shè)置在所述基板的第一表面上并且設(shè)置在顯示區(qū)域之外；以及處理系統(tǒng)，其以可通信的方式耦合于所述一組傳感器電極列和所述一組側(cè)邊傳感器電極。所述側(cè)邊傳感器電極中的至少之一和所述末尾傳感器電極列中的傳感器電極耦合至同一信道。所述處理系統(tǒng)配置成采用感測信號驅(qū)動所述側(cè)邊傳感器以檢測顯示區(qū)域之外的輸入物體。

本公開的一個實施例提供了一種處理系統(tǒng)，其具有包括傳感器電路的傳感器模塊。所述傳感器模塊配置成耦合于一組傳感器電極列，所述一組傳感器電極列設(shè)置在基板的第一表面上并且沿著第一軸線設(shè)置在顯示區(qū)域中，其中所述一組傳感器電極列包括沿著顯示區(qū)域的側(cè)邊設(shè)置的末尾傳感器電極列。所述傳感器模塊配置成經(jīng)由沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線耦合于每個傳感器電極列的第一多個傳感器電極。所述傳感器模塊配置成經(jīng)由沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線耦合于每個傳感器電極列的第二多個傳感器電極。傳感器模塊配置成耦合于一組側(cè)邊傳感器電極并且采用感測信號驅(qū)動所述側(cè)邊傳感器電極以檢測顯示區(qū)域之外的輸入物體，所述一組側(cè)邊傳感器電極設(shè)置在第一表面上并且設(shè)置在顯示區(qū)域之外。所述傳感器模塊配置成在傳感器模塊的同一信道耦合于所述側(cè)邊傳感器電極中的至少之一和所述末尾傳感器電極列中的傳感器電極。

附圖說明

因此可以參考實施例詳細了解本發(fā)明的上述特征，可簡要地總結(jié)本發(fā)明的更特別的描述，其中一些實施例在附圖中示出。然而，應當注意到，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施例，并且因此將不被認為是限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可承認其他同等效果的實施例。

圖1是根據(jù)文中所述的一個實施例的示例性輸入裝置的框圖。

圖2是根據(jù)本公開的一個實施例的輸入裝置的一部分的示意性俯視圖，其示出了可用于確定感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的位置信息的傳感器電極圖案的一部分。

圖3是示出傳感器電極圖案的選擇性實施例的一部分的輸入裝置的一部分的示意性俯視圖。

圖4是示出傳感器電極圖案的選擇性實施例的一部分的輸入裝置的一部分的示意性俯視圖，其具有不同大小的側(cè)邊傳感器電極。

為了便于了解，盡可能使用相同的附圖標記來指定各圖共有的相同元件。要理解，在一個實施例中公開的元件可有利地在其他實施例中使用而無需贅述。這里參照的附圖不應當被理解為按比例繪制，除非另加具體說明。此外，為了清晰地顯示和說明，附圖通常被簡化并且省略其細節(jié)或組件。附圖和討論用于說明以下所述的原理，其中相似標號表示相似元件。

具體實施方式

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性輸入裝置100的框圖。輸入裝置100可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。如本文檔所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個人計算機，例如臺式計算機、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板、 萬維網(wǎng)瀏覽器、電子書閱讀器和個人數(shù)字助理(pda)。附加示例電子系統(tǒng)包括復合輸入裝置，例如包括輸入裝置100和獨立操縱桿或按鍵開關(guān)的物理鍵盤。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標)和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機)之類的外圍設(shè)備。其他示例包括遠程終端、信息亭和視頻游戲機(例如視頻游戲控制臺、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、例如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器和播放器、例如電視機、機頂盒、音樂播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機)。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機或從機。

輸入裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)在物理上分離。適當?shù)?，輸入裝置100可使用下列的任一個或多個與電子系統(tǒng)的部分進行通信：總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無線互連。示例包括i²c、spi、ps/2、通用串行總線(usb)、blutooth、rf和irda。

在圖1中，輸入裝置100示為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測由一個或多個輸入物體140在感測區(qū)120中提供的輸入。示例輸入物體包括手指和觸控筆，如圖1所示。

感測區(qū)120包含輸入裝置100之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置100能夠檢測用戶輸入(例如由一個或多個輸入物體140所提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可隨著實施例的不同而大不相同。在一些實施例中，感測區(qū)120沿一個或多個方向從輸入裝置100的表面延伸到直到信噪比足夠阻止準確的物體檢測的空間。在各個實施例中，這個感測區(qū)120沿特定方向所延伸的距離可以是小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者更大的數(shù)量級，并且可隨所使用的感測技術(shù)的類型和預期的精度而極大地改變。因此，一些實施例感測包括沒有與輸入裝置100的任何表面相接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某些量的 作用力或壓力的輸入裝置100的輸入表面相接觸和/或它們的組合。在各個實施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極之上的面板或者任何殼體等來提供輸入表面。在一些實施例中，感測區(qū)120在投影到輸入裝置100的輸入表面時具有矩形形狀。

輸入裝置100可利用傳感器組件和感測技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)120中的用戶輸入。輸入裝置100包括用于檢測用戶輸入的一個或多個感測元件。作為若干非限制性示例，輸入裝置100可使用電容的、介電的、電阻的、電感的、磁性的、聲學的、超聲的和/或光學的技術(shù)。

一些實現(xiàn)方式配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實現(xiàn)方式配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。

在輸入裝置100的一些電容實現(xiàn)方式中，施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入物體引起電場的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測變化，其可作為電壓、電流等的變化來檢測。

一些電容實現(xiàn)方式利用電容感測元件的陣列或者其他規(guī)則或不規(guī)則圖案來產(chǎn)生電場。在一些電容實現(xiàn)方式中，獨立感測元件可歐姆地短接在一起，以形成較大傳感器電極。一些電容實現(xiàn)方式利用電阻片，其可以是電阻均勻的。

一些電容實現(xiàn)方式利用基于傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合的變化的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極附近的電場，因而改變所測量的電容耦合。在一個實現(xiàn)方式中，絕對電容感測方法通過相對參考電壓(例如系統(tǒng)地極)調(diào)制傳感器電極以及通過檢測傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合來進行操作。

一些電容實現(xiàn)方式利用基于傳感器電極之間的電容耦合的變化的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極之間的電場，因而改變所測量的 電容耦合。在一個實現(xiàn)方式中，跨電容感測方法通過下列步驟進行操作：檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(又稱作“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個或多個接收器傳感器電極(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合。發(fā)射器和接收器統(tǒng)稱為傳感器電極或者傳感器元件。發(fā)射器傳感器電極可相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地極)來調(diào)制，以發(fā)送發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對于參考電壓基本上保持為恒定，以促進所產(chǎn)生信號的接收。所產(chǎn)生信號可包括與一個或多個發(fā)射器信號和/或與一個或多個環(huán)境干擾源(例如其他電磁信號)對應的影響。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者可配置成既發(fā)送又接收。

在圖1中，處理系統(tǒng)110示為輸入裝置100的組成部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件，以檢測感測區(qū)120中的輸入。處理系統(tǒng)110包括一個或多個集成電路(ic)和/或其他電路組件的部分或全部。例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括：發(fā)射器電路，其配置成采用發(fā)射器傳感器電極來發(fā)送信號；和/或接收器電路，其配置成采用接收器傳感器電極來接收信號。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼和/或類似的電子可讀指令。在一些實施例中，組成處理系統(tǒng)110的組件定位在一起，諸如接近輸入裝置100的(一個或多個)感測元件。在其他實施例中，處理系統(tǒng)110的組件在物理上是獨立的，其中一個或多個組件靠近輸入裝置100的(一個或多個)感測元件，而一個或多個組件在其他位置。例如，輸入裝置100可以是耦合到臺式計算機的外設(shè)，并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運行于臺式計算機的中央處理器上的軟件以及與中央處理器分離的一個或多個ic(也許具有關(guān)聯(lián)固件)。作為另一個示例，輸入裝置100可在物理上集成到電話中，并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話的主處理器的組成部分的電路和固件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110專用于實現(xiàn)輸入裝置100。在其 他實施例中，處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其他功能，諸如操作顯示屏幕、驅(qū)動觸覺致動器等。

處理系統(tǒng)110可實現(xiàn)為一組模塊，其處理該處理系統(tǒng)110的不同功能。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)110的一部分的電路、固件、軟件或者其組合。在各個實施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包括：硬件操作模塊，其用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件；數(shù)據(jù)處理模塊，其用于處理諸如傳感器信號和位置信息之類的數(shù)據(jù)；以及報告模塊，其用于報告信息。其他示例模塊包括：傳感器操作模塊，其配置成操作(一個或多個)感測元件以檢測輸入；識別模塊，其配置成識別例如模式變更手勢等的手勢；以及模式變更模塊，其用于變更操作模式。

在一些實施例中，處理系統(tǒng)110直接通過引起一個或多個動作來響應感測區(qū)120中的用戶輸入(或者沒有用戶輸入)。示例動作包括變更操作模式以及諸如光標移動、選擇、菜單導航和其他功能之類的gui動作。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某個部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)110分離的中央處理系統(tǒng)，若這種獨立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒有輸入)有關(guān)的信息。在一些實施例中，電子系統(tǒng)的某個部分處理從處理系統(tǒng)110所接收的信息，以便對作用于用戶輸入，例如促進全范圍的動作，包括模式變更動作和gui動作。

例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的(一個或多個)感測元件，以產(chǎn)生指示感測區(qū)120中的輸入(或者沒有輸入)的電信號。處理系統(tǒng)110可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息時對電信號執(zhí)行任何適當量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可將從傳感器電極所得到的模擬電信號數(shù)字化。作為另一個示例，處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或者其他信號調(diào)節(jié)。作為又一個示例，處理系統(tǒng)110可減去基線或計及基線，使得信息反映電信號與基線之間的差。作為又一些 示例，處理系統(tǒng)110可確定位置信息，將輸入識別為命令，識別筆跡等。

如本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對位置、相對位置、速度、加速度和其他類型的空間信息。示例性“零維”位置信息包括近/遠或接觸/非接觸信息。示例性“一維”位置信息包括沿軸的位置。示例性“二維”位置信息包括平面中的運動。示例性“三維”位置信息包括空間中的瞬時或平均速度。其他示例包括空間信息的其他表示。還可確定和/或存儲與一種或多種類型的位置信息有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，包括例如隨時間來跟蹤位置、運動或者瞬時速度的歷史數(shù)據(jù)。

在一些實施例中，輸入裝置100采用由處理系統(tǒng)110或者由另外某種處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來實現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供用于感測區(qū)中的輸入的冗余功能性或者另外某種功能性。圖1示出感測區(qū)120附近的能夠用來促進使用輸入裝置100來選擇項目的按鈕130。其他類型的附加輸入組件包括滑塊、球、輪、開關(guān)等。相反，在一些實施例中，輸入裝置100可以在沒有其他輸入組件的情況下實現(xiàn)。

在一些實施例中，輸入裝置100包括觸摸屏接口，并且感測區(qū)120覆蓋顯示屏幕的有效區(qū)域的至少一部分。例如，輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏幕的基本上透明的傳感器電極，并且為關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)150提供觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(led)、有機led(oled)、陰極射線管(crt)、液晶顯示器(lcd)、等離子體、電致發(fā)光(el)或者其他顯示技術(shù)。輸入裝置100和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實施例可將相同電組件的一部分用于顯示和感測。作為另一個示例，顯示屏幕可部分或全部由處理系統(tǒng)110來操作。

應當理解，雖然在全功能設(shè)備的上下文中描述本發(fā)明的許多實施例，但是本發(fā)明的機制能夠作為多種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件) 來分配。例如，本發(fā)明的機制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)(例如，處理系統(tǒng)110可讀的非臨時計算機可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))上的軟件程序來實現(xiàn)和分配。另外，無論用于執(zhí)行分配的介質(zhì)是何特定類型，本發(fā)明的實施例同樣適用。非臨時的電子可讀介質(zhì)的示例包括各種光盤、記憶棒、存儲卡、存儲模塊等。電子可讀介質(zhì)可基于閃速、光、磁、全息或者任何其他存儲技術(shù)。

圖2是輸入裝置200的一部分的示意性俯視圖，其示出了可用于確定感測區(qū)120內(nèi)的輸入物體的位置信息的傳感器電極圖案201的一部分。將注意到，輸入裝置200可形成為以上所討論的較大輸入裝置100的組成部分。感測區(qū)120包括有效區(qū)域210和邊緣區(qū)域220。與在一些實施例中除了輸入裝置的面板包含輸入裝置的主顯示區(qū)域的有效區(qū)域210相反，邊緣區(qū)域220是包含沿著輸入裝置200的邊界或邊緣設(shè)置的區(qū)域的感測區(qū)。在一些實施例中，邊緣區(qū)域220可包括輸入裝置200的面板部分的至少一部分。在其他實施例中，邊緣區(qū)域220可包含輸入裝置200的側(cè)壁上方、周圍、內(nèi)部和/或附近的區(qū)域或空間。

在一個實施例中，傳感器電極圖案201包括一組傳感器電極列203，其沿著第一軸線設(shè)置在顯示區(qū)域(即，有效區(qū)域210)中并且包括諸如傳感器電極202和204的多個傳感器電極。如圖2所示，沿著第一軸線延伸的一個或多個布線跡線206耦合于傳感器電極202，并且沿著第一軸線延伸的一個或多個其他布線跡線耦合于其他傳感器電極204。為了例示，盡管圖2示出了矩形和聯(lián)鎖多邊形的圖案來代表傳感器電極，但此配置并不意味著限制性的，并且在其他實施例中，也可以使用各種其他傳感器形狀。傳感器電極202和204典型地借助于在電極之間形成的防止電極彼此電短接的絕緣材料或物理間隙而彼此歐姆絕緣。將注意到，圖2的傳感器電極圖案201在不背離文中所述的本發(fā)明的范圍的情況下，可選擇性地各種感測技術(shù)，諸如互電容感測、絕對電容感測、介電的、電阻的、電感的、磁性的、聲學的、超聲的或其他有用的感測技術(shù)。

在一些配置中，兩個或多個傳感器電極可形成較大的單元體207。單元體207包括在傳感器電極列205內(nèi)重復和/或跨越感測區(qū)120具有重復圖案(例如，多個傳感器電極陣列)的傳感器電極群組。單元體207是在跨越感測區(qū)120形成的傳感器電極圖案內(nèi)傳感器電極的對稱群組可以被分解為的最小單元。如圖2所示，在一個示例中，單元體207包括傳感器電極204和傳感器電極202的至少一部分。

在一個實施例中，傳感器電極圖案201的傳感器電極布置且互連為單層配置，即，設(shè)置在輸入裝置200的基板209的相同表面上。如圖2所示，傳感器電極圖案201的傳感器電極可包括在基板209的表面上的單層中形成的多個發(fā)射器電極和接收器電極。在輸入裝置200的一種配置中，傳感器電極的每一個可包括一個或多個發(fā)射器電極(例如，傳感器電極202)，其設(shè)置為接近一個或多個接收器電極(例如，傳感器電極204)。在一個示例中，使用單層傳感器電極設(shè)計的跨電容感測方法可通過檢測一個或多個受驅(qū)動發(fā)射器傳感器電極和一個或多個接收器電極之間的電容耦合的變化來操作，如以上相似地討論。在這樣的實施例中，發(fā)射器電極和接收器電極可以下述方式設(shè)置：不需要用于形成電容像素的區(qū)域的跳線和/或額外的層。也就是說，傳感器電極圖案可布置為在有效區(qū)域220內(nèi)不需要任何跳線來耦合該組傳感器電極列203的任何一個。在各種實施例中，發(fā)射器電極和接收器電極可通過下述步驟在基板209的表面上形成一組：首先在基板209的表面上形成整體導電層，然后進行蝕刻和/或形成圖案處理(例如，光刻和濕法刻蝕、激光燒蝕等)，其將發(fā)射器電極和接收器電極的每一個彼此歐姆絕緣。在其他實施例中，可使用沉積和絲網(wǎng)印刷方法對傳感器電極形成圖案。如圖2所示，這些傳感器電極可設(shè)置為一組，其包括列模式的感測元件，其可包括一個或多個發(fā)射器電極和一個或多個接收器電極。在一個實施例中，用于形成發(fā)射器電極和接收器電極的整體導電層包括利用本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)沉積技術(shù)(例如pvd、cvd)沉積的薄金屬層(例如，銅、鋁等)或薄透明導電氧化 層(例如ato、ito、氧化鋅)。在各個實施例中，形成圖案的絕緣導電電極(例如，電浮動電極)可用于改善視覺外觀。在文中所述的一個或多個實施例中，傳感器電極由基本光學透明的材料形成，從而在一些配置中可以設(shè)置在顯示裝置與輸入裝置用戶之間。

在一個或多個傳感器電極202的至少一部分與一個或多個傳感器電極204的至少一部分之間形成的局部電容耦合的區(qū)域可稱作“電容像素”或者在文中也稱為感測元件。例如在圖2中，感測元件中的電容耦合可由傳感器電極204與傳感器電極202的至少一部分之間形成的電場生成，其隨著跨越感測區(qū)的輸入物體的接近度和運動的改變而改變。

在一些實施例中，“掃描”感測元件以確定這些電容耦合?？刹僮鬏斎胙b置200以使得一次一個發(fā)射器電極進行發(fā)送，或者多個發(fā)射器電極同時進行發(fā)送。在多個發(fā)射器電極同時進行發(fā)送的情況下，這多個發(fā)射器電極可發(fā)送相同的發(fā)射器信號，并且有效地產(chǎn)生實際上更大的發(fā)射器電極，或者這多個發(fā)射器電極可發(fā)送不同的發(fā)射器信號。在一個示例中，發(fā)射器電極是傳感器電極202并且接收器電極是傳感器電極204。例如，在一個配置中，多個傳感器電極202可按照一個或多個編碼方案(其使它們對接收傳感器電極或傳感器電極204接收的所產(chǎn)生信號的組合影響能夠被單獨確定)來發(fā)送不同的發(fā)射器信號。耦合于裝置的用戶輸入的直接作用可影響所產(chǎn)生信號(例如降低其邊緣耦合)。選擇性地，浮動電極可耦合于該輸入和發(fā)射器和接收器并且用戶輸入可將其阻抗降低至系統(tǒng)地極，從而減少所產(chǎn)生信號。在又一個示例中，浮動電極可朝向發(fā)射器和接收器位移，其增加它們的相對耦合。接收器電極或相對應的傳感器電極204可單獨或多重操作以獲取從發(fā)射器信號產(chǎn)生的所產(chǎn)生信號。所產(chǎn)生信號可用來確定電容像素處的電容耦合的測量值，其用于確定輸入物體是否存在及其位置信息，如上所討論的。電容像素的一組數(shù)值形成代表像素處的電容耦合的“電容圖像”(也稱為“電容幀”或“感測圖像”)。在各 個實施例中，感測圖像或電容圖像包括在測量采用跨越感測區(qū)120分布的感測元件的至少一部分接收到的所產(chǎn)生信號的處理過程中接收到的數(shù)據(jù)。可在一個瞬間、或者通過按照光柵掃描模式(例如，連續(xù)地單獨輪詢在期望的掃描模式中的每個感測元件)按照期望掃描模式分別連續(xù)輪詢每個感測元件、逐行掃描模式、逐列掃描模式或其他適用的掃描技術(shù)掃描跨越感測區(qū)120分布的感測元件的各行和/或各列，來接收所產(chǎn)生信號。在許多實施例中，由輸入裝置100獲取“感測圖像”的速率或感測幀速率處于大約60至大約180赫茲(hz)之間，并且可以根據(jù)所期望的應用更高或更低。

在一些觸摸屏實施例中，傳感器元件設(shè)置在關(guān)聯(lián)的顯示裝置的基板209上。例如，傳感器電極202和/或傳感電極204可設(shè)置在偏振片、顏色過濾基板或lcd的玻璃板上。作為特定示例，傳感器電極202和204可設(shè)置在lcd類型的顯示裝置的tft(薄膜晶體管)基板、顏色過濾基板、在lcd玻璃板上設(shè)置的防護材料、透鏡玻璃(或窗)等上。電極可以與顯示電極分離并且附加于顯示電極，并且在功能上與顯示電極共享。相似地，可對顯示基板附加額外的層或?qū)ΜF(xiàn)有的層施加諸如形成圖案等附加工藝。

在一些觸摸板實施例中，感測元件設(shè)置在觸摸板的基板上。在這樣的實施例中，每個感測元件中的傳感器電極和/或基板可以基本是不透明的。在一些實施例中，基板和/或感測元件的傳感器電極可包括基本透明的材料。在那些實施例中，感測元件的每一個的傳感器電極設(shè)置在顯示裝置內(nèi)的基板(例如，顏色過濾玻璃、tft玻璃等)上，傳感器電極可由基本透明的材料(例如，ato、clearohm^tm)構(gòu)成或可由不透明材料構(gòu)成并與顯示裝置的像素對齊。

在一種配置中，輸入裝置200的處理系統(tǒng)110包括傳感器模塊230，其通過信道217分別經(jīng)由一個或多個跡線(例如，跡線206和214)耦合至發(fā)射器電極和接收器電極的每一個，諸如傳感器電極202和204。在一個實施例中，傳感器模塊230大致配置成發(fā)送發(fā)射 器信號并且接收來自接收器電極的所產(chǎn)生信號。傳感器模塊230還大致配置成將感測元件接收到的位置信息通訊給電子系統(tǒng)(諸如圖1中的電子系統(tǒng)150)和/或顯示控制器(未示出)，其也耦合至電子系統(tǒng)150。傳感器模塊230可使用可穿過撓性元件的一個或多個跡線耦合至電子系統(tǒng)150，并且使用可穿過同一撓性元件或不同的連接元件的一個或多個跡線耦合至顯示控制器。盡管圖2中所示的處理系統(tǒng)110示意性地示出了單個組件(例如，ic裝置、控制器)來形成傳感器模塊230，但傳感器模塊230可包括兩個或更多個控制元件(例如，ic裝置)來控制輸入裝置200的處理系統(tǒng)110中的各個組件。控制器裝置可被置于諸如tft或顏色過濾器/密封層(例如玻璃覆晶基板)等顯示基板上。

在一種配置中，傳感器模塊230和顯示控制器的功能可在一個集成電路中實現(xiàn)中，該集成電路可控制顯示模塊元件并且驅(qū)動和/或感測被發(fā)送到傳感器電極和/或從傳感器電極接收到的數(shù)據(jù)。在各個實施例中，可在傳感器模塊230、顯示控制器、主機電子系統(tǒng)150或上述的某些組合中內(nèi)進行所產(chǎn)生信號的測量值的計算和解釋。在一些配置中，處理系統(tǒng)110可包括發(fā)射器電路、接收器電路以及存儲器，其根據(jù)期望的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在處理系統(tǒng)110中找到的一個或任意數(shù)量的ic內(nèi)。

該組傳感器電極列203可包括沿著有效區(qū)域210的側(cè)邊設(shè)置的“末尾”傳感器電極列205。盡管圖2描繪了由于最接近側(cè)邊傳感器電極設(shè)置的傳感器電極的集合而與側(cè)邊傳感器電極共享信道的傳感器電極列，但其他實施例可具有共享信道的其他(一個或多個)列，諸如倒數(shù)第二列。末尾傳感器電極列205包括多個傳感器電極204(例如，接收器電極)和多個發(fā)射器傳感器電極202和208(例如，208-1、208-2、208-3等等)。傳感器電極202和208可以交替方式設(shè)置使得傳感器電極208接近輸入裝置100的有效區(qū)域210的邊緣設(shè)置。

在一個或多個實施例中，傳感器電極圖案201包括多個傳感器電極，其以支持在邊緣區(qū)域220中進行電容感測的方式布置和配置。在一個實施例中，傳感器電極圖案201包括一組側(cè)邊傳感器電極211，其設(shè)置在基板209的第一表面上并且設(shè)置在顯示區(qū)域(例如，有效區(qū)域210)之外。側(cè)邊傳感器電極211配置成采用感測信號來驅(qū)動以檢測邊緣區(qū)域220(即，顯示區(qū)域、有效區(qū)域220之外)中的輸入物體。在一個實施例中，側(cè)邊傳感器電極211包括第一多個電極212(例如，212-1、212-2、212-3等等)以及第二多個電極216、218。

在一個實施例中，側(cè)邊傳感器電極211中的一個或多個與有效區(qū)域210中的傳感器電極202、204中的一個或多個共享一個或多個信道217。信道217以可通信的方式耦合于傳感器模塊230并且可包括數(shù)個發(fā)射器信道(標注為t1、t2、t3、t4、t5、t6等等)、接收器信道(標注為r1、r2)以及諸如用于地極或靜電放電環(huán)(描繪為耦合至接地元件226)的其他信道。在一些實施例中，側(cè)邊傳感器電極211中的至少一個和末尾傳感器電極列205中的傳感器電極耦合至同一信道。例如，傳感器電極208-1和側(cè)邊傳感器電極212-1耦合于同一信道(標注為發(fā)射器-2或t2)；傳感器電極208-2和側(cè)邊傳感器電極212-2耦合于同一信道(t4)；并且傳感器電極208-3和側(cè)邊傳感器電極212-3耦合于同一信道(t6)。

在一些實施例中，側(cè)邊傳感器電極211配置成(例如通過傳感器模塊230)被驅(qū)動以進行跨電容感測、絕對電容感測或這兩者的組合來確定邊緣區(qū)域220中的輸入物體的位置信息。在跨電容實施例中，側(cè)邊傳感器電極211包括操作為發(fā)射器電極的第一多個側(cè)邊傳感器電極和操作為接收器電極的第二多個側(cè)邊傳感器電極。在圖2中所示的實施例中，側(cè)邊傳感器電極211包括多個側(cè)邊發(fā)射器電極212(例如，212-1、212-2、212-3等等)和多個側(cè)邊接收器電極216、218。

側(cè)邊接收器電極216、218可布置在第一列中，并且側(cè)邊發(fā)射器電極212可布置在第二列中，第二列設(shè)置于第一列與末尾傳感器 電極列205之間。將側(cè)邊傳感器電極211電耦合至信道217的跡線214可沿著軸線，例如與跡線206相同的軸線設(shè)置。在一些實施例中，多個側(cè)邊接收器電極216通過沿著該列側(cè)邊接收器電極的一側(cè)設(shè)置的跡線224耦合在一起，而多個側(cè)邊接收器電極218通過在該列側(cè)邊接收器電極的相對側(cè)設(shè)置的跡線222耦合在一起。在一些實施例中，如圖2所示，每個側(cè)邊發(fā)射器電極212可設(shè)置為與發(fā)射器電極202對齊，即，側(cè)邊發(fā)射器電極212的遠端與發(fā)射器電極202的遠端對齊。在一些實施例中，側(cè)邊發(fā)射器電極212和側(cè)邊接收器電極216、218可以偏移的方式沿著第一軸線設(shè)置使得側(cè)邊傳感器電極的內(nèi)端和遠端不一致。

側(cè)邊傳感器電極211可相對于該組傳感器電極列203中的傳感器電極來設(shè)定大小和形狀。在一種公式中，末尾傳感器電極列205可被視為由感測圖案201的單元體207形成，并且單元體207可具有沿著第一軸線(即，長度)限定的特定(第一)尺度。在這樣的實施例中，側(cè)邊傳感器電極211的尺寸可設(shè)定為沿著同一軸線的第二尺度，其大于第一尺度。換句話說，側(cè)邊發(fā)射器電極202和/或側(cè)邊接收器電極216、218可橫跨該組傳感器電極列203的多個單元體207。例如，在圖2中所示的實施例中，側(cè)邊傳感器電極211的側(cè)邊發(fā)射器電極212和側(cè)邊接收器電極216、218的尺寸設(shè)定為兩倍于(即，2x)該組傳感器電極列中的接收器電極204的內(nèi)部節(jié)距的長度，盡管也可使用其他倍數(shù)或公式。

在操作中，傳感器模塊230可使用發(fā)射器信道t2、t4、t6來分別驅(qū)動側(cè)邊發(fā)射器電極212-1、212-2、212-3用于跨電容感測并且經(jīng)由接收器信道r1和r2接收來自側(cè)邊接收器電極216、218的所產(chǎn)生信號。例如，在第一時間周期中，傳感器模塊230可驅(qū)動第一側(cè)邊發(fā)射器電極212-1(使用信道t2)并且接收來自側(cè)邊接收器電極216(經(jīng)由信道r1)的所產(chǎn)生信號和來自側(cè)邊接收器電極218(經(jīng)由信道 r2)的所產(chǎn)生信號。在這樣操作時，傳感器模塊230形成局部電容耦合的兩個獨立區(qū)域，即，在側(cè)邊發(fā)射器電極212-1和側(cè)邊接收器電極216之間和在側(cè)邊發(fā)射器電極212-1和側(cè)邊接收器電極218之間。這種布置有時可被稱為“1t2r”，即，一個發(fā)射器至兩個接收器，并且與傳統(tǒng)方法相比具有更高的感測分辨率和改進的精確度。在第二時間周期中，傳感器模塊230可驅(qū)動第二側(cè)邊發(fā)射器電極212-2(使用信道t4)并且接收來自側(cè)邊接收器電極218(經(jīng)由信道r2)的所產(chǎn)生信號和來自側(cè)邊接收器電極216(經(jīng)由信道r1)的所產(chǎn)生信號。注意到，側(cè)邊發(fā)射器和接收器電極的偏移配置使得側(cè)邊接收器電極的一部分能夠接收來自至少兩個不同的側(cè)邊發(fā)射器電極的所產(chǎn)生信號。例如，側(cè)邊接收器電極218的第一部分可用于與側(cè)邊發(fā)射器電極212-1有效地形成電容像素，而側(cè)邊接收器電極218的第二部分可用于與不同的側(cè)邊發(fā)射器電極212-2形成另一電容像素。在其他操作中，傳感器模塊230使用信道t2、t2、t6、r1和r2來操作側(cè)邊傳感器電極211(其可包括側(cè)邊發(fā)射器電極212和側(cè)邊接收器電極216、218的任意組合)以進行絕對電容感測從而檢測輸入物體。

圖3是示出傳感器電極圖案301的選擇性實施例的一部分的輸入裝置300的一部分的示意性俯視圖。傳感器電極圖案301可用于確定包括有效區(qū)域210和邊緣區(qū)域220的感測區(qū)內(nèi)的輸入物體的位置信息。除了其他元件之外，還省略了處理系統(tǒng)110以便簡化圖示。傳感器電極圖案301類似于上述傳感器電極圖案201，除了傳感器電極圖案301包括設(shè)置在邊緣區(qū)域220中的單組側(cè)邊傳感器電極(例如側(cè)邊傳感器電極312)之外。具有單組側(cè)邊傳感器電極的所述實施例利用窄邊設(shè)計在邊緣區(qū)域220中提供電容感測。與其他圖案相反，利用窄邊設(shè)計能夠使得傳感器電極圖案301進一步包括位于輸入裝置300的不同側(cè)邊上，諸如在與輸入裝置300的第一邊緣區(qū)域220相對的第二邊緣區(qū)域中的第二組側(cè)邊傳感器電極。

如圖3所示，傳感器電極圖案301包括在輸入裝置300的邊緣區(qū)域220中布置為列的多個側(cè)邊傳感器電極312(例如，312-1、312-2、312-3等等)。類似于傳感器電極圖案201，在一些實施例中，該組側(cè)邊傳感器電極312可以設(shè)置在輸入裝置300的面板的附近，并且側(cè)邊傳感器電極312配置成采用感測信號而被驅(qū)動以檢測接近輸入裝置300的面板的輸入物體。在其他實施例中，該組側(cè)邊傳感器電極設(shè)置在輸入裝置300的側(cè)邊緣上，并且側(cè)邊傳感器電極配置成采用感測信號而被驅(qū)動以檢測接近主機裝置的側(cè)邊緣的輸入物體。側(cè)邊傳感器電極312的每一個與對應的發(fā)射器電極208共享輸入信道。例如，側(cè)邊傳感器電極312-1和發(fā)射器電極208-1共享輸入信道t2；側(cè)邊傳感器電極312-2和發(fā)射器電極208-2共享輸入信道t4；并且側(cè)邊傳感器電極312-3和發(fā)射器電極208-3共享輸入信道t6。

在一個或多個實施例中，側(cè)邊傳感器電極312的每一個可相對于該組傳感器電極列203中的傳感器電極來設(shè)定大小。在圖3所描繪的實施例中，該組傳感器電極203的單元體207沿著一個軸線的一個尺度可以被稱為內(nèi)部節(jié)距(例如，沿著y軸線)，并且側(cè)邊傳感器電極312的大小可設(shè)定為具有兩倍于輸入裝置300的有效區(qū)域210內(nèi)的接收器電極的節(jié)距的長度。將理解也使用其他配置和布置，如圖4所示。

圖4是示出傳感器電極圖案401的選擇性實施例的一部分的輸入裝置400的一部分的示意性俯視圖，其具有不同大小的側(cè)邊傳感器電極。傳感器電極圖案401類似于上述傳感器電極圖案301，除了傳感器電極圖案401包括尺寸等于或大致相似于有效區(qū)域210內(nèi)的傳感器電極的尺度的一組側(cè)邊傳感器電極412之外。也就是說，側(cè)邊傳感器電極412可具有與輸入裝置400的有效區(qū)域210內(nèi)的傳感器電極的節(jié)距相同的長度。這允許采用相同數(shù)量的電極但在更小區(qū)域上實現(xiàn)更高分辨率的電容感測。在其他實施例中，變化長度的傳感器電極可 用于在輸入裝置400的一部分或整個側(cè)邊上以各種分辨率進行電容感測。

提供本文中提出的實施例和示例，以便最好地說明根據(jù)本技術(shù)的實施例及其特定應用，并且由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖褪褂帽景l(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道，僅為了便于說明和舉例而提供以上描述和示例。所提出的描述預計不是詳盡的或者將本發(fā)明局限于所公開的精確形式。

鑒于前述，本公開的范圍由所附權(quán)利要求限定。