TWI480556B - 具有鄰近偵測能力之裝置 - Google Patents

具有鄰近偵測能力之裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI480556B
TWI480556B TW099115843A TW99115843A TWI480556B TW I480556 B TWI480556 B TW I480556B TW 099115843 A TW099115843 A TW 099115843A TW 99115843 A TW99115843 A TW 99115843A TW I480556 B TWI480556 B TW I480556B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
input
electrodes
sensing
input electrodes
electrode
Prior art date
Application number
TW099115843A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201104261A (en
Inventor
Bryce T Osoinach
Original Assignee
Freescale Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freescale Semiconductor Inc filed Critical Freescale Semiconductor Inc
Publication of TW201104261A publication Critical patent/TW201104261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI480556B publication Critical patent/TWI480556B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H03K17/9622—Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3231—Monitoring the presence, absence or movement of users
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/960765—Details of shielding arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Description

具有鄰近偵測能力之裝置
本發明大體上係關於電子器件及其操作方法，且更特定言之，係關於用於為具有多個輸入觸控墊、按鈕鍵或觸控螢幕之電子器件提供大面積鄰近偵測能力之配置及方法。
本申請案已於2009年5月22日在美國申請為專利申請案第12/470729號。
有許多現代電子器件係利用觸控墊、按鈕、鍵及/或觸控螢幕以用於使用者輸入。非限制性實例為行動電話、音樂及視訊播放器、電子遊戲機、個人數位助理(PDA)、可擕式電腦及微電腦、各種控制器及其他消費及商業、醫療及工業電子器件。術語「電極」單數或複數用在本文中是指回應於一使用者輸入而不管係實體(例如，一實際結構元件)或虛擬(例如，在一螢幕或其他顯示器上之一影像)的此等各種輸入元件(例如，觸控墊、按鈕、鍵、觸控螢幕、任何種類之開關等)。以實體或虛擬形式之此等電極陣列通常稱作鍵盤或小鍵盤。通常情況係此等器件具有多個輸入電極陣列而留下很少或根本沒有空間給可提供總體鄰近偵測之一較大電極或感測器。此總體鄰近偵測係有用的，例如，甚至在一使用者之手指或輸入觸控筆可由一單獨電極感測之前或例如在一行動電話或類似物之情形下當該單元正朝著某人之頭部一側移動或靠近一耳朵時，用以判定該使用者之手指或輸入觸控筆正接近該單元或該電極陣列。此能力在先前技術中尚不可用於器件之擁擠電極陣列容許很少或根本沒有空間給一分離大面積總體鄰近偵測元件之器件，且非常需要。因此，存在對可將總體鄰近偵測能力併入於一電子器件中之構件及方法之一持續需求，即使當其擁擠本質使其無法包含一大面積鄰近偵測元件或因此限制其面積而使其效率被非所要地降低時仍是如此。
下文將結合以下圖式描述本發明，其中相同數字表示相同元件。
以下實施方式本質上僅為例示性的且並不意為限制本發明或本發明之應用及使用。此外，並不意為受到先前技術領域、先前技術或以下實施方式中所提出之任何明示或暗示理論約束。
為了說明之簡單及清晰，該等圖式繪示該創新系統及方法之構造及操作之總體方式，且可忽略眾所周知之特徵及技術之描述及細節以避免不必要地混淆本發明。另外，該等圖式中之元件並不一定按比例繪製。舉例而言，該等圖中之元件或區域或層之一些之尺寸可相對於其他元件或區域或層而放大以輔助提高對本發明實施例之理解。
在該描述及技術方案中若有術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等，可用於區分類似元件或步驟，且並不一定描述一特定順序或時間次序。應瞭解，如此使用之術語在適當情況下可互換，使得本文中所描述之本發明之實施例例如可以除了本文中所說明或描述之順序或配置以外之順序或配置操作或製造。此外，術語「包括」、「包含」、「具有」及其任何變動意為涵蓋非排他性的包含，使得包括元件或步驟之一列表之一程序、方法、物品或裝置並不一定限於此等元件或步驟，但可包含未明確列出或此程序、方法、物品或裝置固有之其他元件或步驟。如本文中所使用之術語「耦合」定義為以電氣或非電氣方式直接或間接連接。
圖1及2繪示例示性器件20、30之平面圖，該等器件在輸入面26、36上具有大量之輸入電極24、34。圖1為總體化電子器件20之平面圖，該器件具有顯示器22及在外殼25之面26上之輸入電極24之x,y陣列23。以舉例方式且並不意為限制，圖1之器件20在x,y陣列23中具有五十個輸入電極24，但是在其他實施例中可提供更多或更少數目。圖2為總體化電子器件30之平面圖，該器件具有操縱輪32及在外殼35之面36上之輸入電極34之x',y'陣列33。以舉例方式且並不意為限制，圖2之器件30在x',y'陣列33中具有十六個輸入電極34，但是在其他實施例中可提供更多或更少數目。陣列23(例如，x,y)及陣列33(例如，x',y')統稱為陣列X,Y，其中應瞭解，X為該陣列中之行數及Y為該陣列中之列數。因此，在器件20中，X,Y具有最大值10,5總共N=X*Y=10*5=50個輸入電極，以及在器件30中，X,Y具有最大值4,4總共N=X*Y=4*4=16個輸入元件(加上該操縱輪)，但是此等意為僅例示性的且並不意為限制性，且X,Y及N可具有任何整數值。為了本描述之目的，標記i,j意為指該 陣列自1,1至X,Y之任何電極，即，該等陣列23、33中之輸入電極可採用自1,1...i,j...X,Y之值，其中X及Y可取決於該輸入陣列中之電極數具有任何值。本文中所說明之特定輸入陣列係以舉例且並非限制之方式而呈現。
器件20及30不同之處在於，器件20包含某類型之顯示器22，及器件30沒有顯示器但包含某類型之操縱輪32。配置或其之一組合係有用的，且有無一顯示器及/或操縱輪對於所說明實施例而言並不重要。通常，此等器件具有自備能量供應器(例如，電池、燃料電池等)，但是此並不係關鍵的，且本文中所述之實施例適用於可擕式及***式器件以及意欲由一手指或觸控筆或由該使用者或整體鄰近該身體之一部分(例如，頭部、耳朵等)或其他大型導電物件之該單元之輸入電極所控制之類似儀器而藉由接觸及/或鄰近輸入電極(實體或虛擬)接收使用者輸入之任何類型器件。如本文中所使用，術語「輸入元件」及「啟動元件」意為廣義解釋且包含該使用者與該等輸入電極藉以互動之任何物件，例如但不限於一或多個手指、一觸控筆或經調適以接近或觸控該輸入電極以登錄一輸入或經調適以接近或觸控電極群組之各種其他儀器，例如在當單元鄰近一頭部或耳朵等之情形下。引號中之短語「例如，一手指、觸控筆或耳朵」包含於以下不同地方處之文本中，以作為提醒以上提供之全面定義且並不作為進一步限制，其中字「觸控筆」意為是指可用於啟動輸入電極之任何手持型物件。
為了方便解釋且並不意為限制，在接下來討論中假設使用電場感測來判定一特定電極是否正由該輸入元件接近或接觸，但是熟習此項技術者基於本文中之描述應瞭解，亦可採用其他類型之鄰近及/或接觸感測，且鄰近或觸控感測輸入可為如圖1至圖2中所示之獨立式電極，或可以虛擬電極之形式併入於一顯示螢幕中，或可為其等之一組合。任一配置係有用的。有用替代感測技術之非限制性實例為光學感測、磁場感測及光學、電場及/或磁場感測之組合，其等可替代本文中所說明之電場感測而使用。為了方便描述，如下文中所使用，字「輸入電極」及等效者之單數或複數意為包含鄰近及/或接觸敏感之任何形式之輸入啟動器件，其包含但不限於以上提及之以實體或虛擬形式或兩者之形式之此等器件。此外，標記「電極」並不意為暗示需要該啟動元件與該輸入電極之間之實際實體接觸，但是並不排除。「鄰近敏感」意味著該電極或其他感測構件經調適以偵測該輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之接近，甚至在接觸或可能接觸之前。
在許多情形下，輸入電極可能非常小，尤其該器件自身意為係手持型的且需要包含大量輸入電極之情況下。常見實例為併入一「標準打字機(qwerty)」鍵盤、一10至12個鍵的數字及/或符號墊及其他多功能輸入電極陣列之器件。各電極通常很小，且電極陣列可佔用該器件之輸入面上之幾乎整個可用空間，尤其在該器件亦併入一大顯示器之情況下。圖1之器件20說明顯示器22及輸入電極陣列23之組合佔去器件20之輸入面26上可用之空間之幾乎全部之此情形。此情形之一問題為輸入面26上沒有留下空間給一大面積電極或感測元件用於總體鄰近偵測。本文中所述之各種實施例藉由為了總體鄰近感測目的動態地組合單獨輸入電極為一大面積共同電極，且接著使該組合之電極自動地返回至單獨感測狀態而克服此限制。在更多實施例中藉由將所選電極耦合在一起以形成在正感測之一特定電極周圍或附近之一驅動型屏蔽元件而增加偵測選擇性。應進一步指出，即使圖2之器件30在輸入表面36上可能具有足夠未使用空間以容納一較大面積總體鄰近偵測元件，此也可增加不可取的額外成本。因此，本文中所述之用於達成一大面積鄰近偵測元件之電氣等效物之各種實施例係有用的，即使該器件具有足夠空間以容納一專用大面積鄰近偵測元件。
圖3至圖6為根據本發明之實施例之圖1至圖2之器件20、30之電極陣列23、33之部分之配置40、50、60、60'之簡化側面或橫截面示意圖，其等繪示接近輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)可如何擾動與一特定輸入電極i,j或輸入電極之組合相關聯之電場42、52、62、62'。現參考圖3，其繪示具有基板41之配置40，該基板41在其上具有位於中心之電極441、442、443及在基板41上之橫向外側之周圍電極444、445。位於中心之電極441-443及周圍電極444-445統稱為電極44且在此實例中假設為電容性元件，使得與其相關聯之電場變動可藉由感測該等輸入電極之表觀(apparent)電容變化而偵測。在圖3之組態中，假設正驅動且感測中間電極441，即，其藉由引線45而耦合至單獨電極驅動及感測(IE DR & SENSE)元件46。鄰近電極442-445耦合至IE DR & SENSE元件46之參考電位。為了方便解釋，假設全文中該參考電位為接地(GND)電位，但是在其他實施例中可採用其他參考電位，且其如本文中所使用之術語「接地」及略語GND意為包含此等其他參考電位。在圖3至圖6中省略基板41、電極44及IE DR & SENSE元件46之內部細節以避免不必要地混亂該等圖式。
輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)以類似距離384而繪示於位於圖3之電極44之上之三個位置中；其中中間位置381在感測電極441之上以及位置382-383在感測電極441之任意側上之接地電極442-443之上。線371示意性地繪示圖3中當由IE DR & SENSE元件46加偏壓時介於中間(感測)電極441與鄰近接地電極442-445之間之電場42。在一較佳實施例中，以舉例方式且並不意為限制，IE DR & SENSE元件46包括用於驅動電極441之一習知脈衝(例如，方波)恆定電流源(未展示)及用於感測回應於由IE DR & SENSE元件46供應之恆定電流脈衝出現於電極441上之電壓之一習知電壓量測器件(未展示)。此等元件係習知的。假設電極441實質上為一電容元件，即，具有可忽略之漏電阻。當與電極441相關聯之電容藉由IE DR & SENSE元件46所供應之電流驅動脈衝而充電時，電極441上之電壓開始上升，從而建立電場42。由IE DR & SENSE元件46偵測(即，「感測」)與對電極441之電容充電相關聯之電壓上升。輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之鄰近擾動局部化電場42且改變電極441之有效電容。電容之此表觀改變引起由IE DR & SENSE元件46偵測之電壓回應取決於輸入元件38之存在與否及其鄰近而不同。通常的情形為，輸入元件38越靠近感測電極441，表觀電容越大且由來自IE DR & SENSE元件46之電流驅動脈衝所供應之一給定數量電荷之電壓上升越小。由IE DR & SENSE元件46偵測之電壓回應經由感測電壓輸出47而被報告至例如圖7之偵測系統70之濾波器76，其操作隨後解釋。因此，IE DR & SENSE元件46及電極441之組合可作為一鄰近偵測器，甚至在輸入元件38與電極441之間發生實體接觸之前。雖然當輸入元件38處於直接在中間(感測)電極441之上之位置381中時由配置40偵測之鄰近回應係最大的，但是中間電極441與相鄰(例如，接地)電極442-445之間之電場42之邊緣效應限制了偵測輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之地形位置之精確度。舉例而言，取決於由IE DR & SENSE元件46偵測之電壓之表觀改變，可能難以明確解決輸入元件38係處於位置381、382、383或其等之間。
現參考圖4，其繪示具有基板41之配置50，該基板在其上具有位於中心之電極441、442、443及在基板41上之橫向外側之周圍電極444、445。位於中心之電極441-443及周圍電極444-445統稱為電極44且在此實例中(如同配置40)假設為電容性元件。在圖4之組態中，如前面假設正驅動且感測中間電極441，即，其藉由引線45而耦合至單獨電極驅動及感測(IE DR & SENSE)元件46，與圖3相同。但是鄰近電極442-445並不如在圖3中時般耦合至GND。IE DR & SENSE元件46之感測電壓輸出47例如被耦合至圖7之偵測系統70之濾波器76及耦合至放大器56之輸入55。放大器56之輸出57被耦合至周圍電極442-445，且在一些實施例中，亦耦合至圖7之偵測系統70之多工器74之輸入743。放大器56可取地為一運算放大器，使得相鄰電極442-445具有與感測電極441相同之電位。在耦合至電極442-445之引線57上之放大器56之輸出稱作「屏蔽驅動電壓」，縮寫為SDV。此在周圍電極442-445與更多遠端接地51之間建立電場52，該電場由線372示意地指示。鄰近於感測電極441之電極442-445作用為一驅動屏蔽，該驅動屏蔽具有與感測電極441相同之電位(即，該SDV)。因此，感測電極441與相鄰電極442-445之間不存在電場，而感測電極441與遠端接地51之間存在由線373指示之電場53。遠端接地51可位於任何處。應明白，輸入元件38僅當處於中心電極441之上之位置381中時擾動電場53，且當位於位置382、383中時幾乎沒有或根本沒有影響。因此，配置50在輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)38之鄰近偵測中可實現大很多之位置準確度。雖然它可提供較高位置準確度，但是因為在由IE DR & SENSE元件46可偵測電極441之電容之一明顯改變之前輸入元件38必須靠近單獨感測電極441，所以它對於總體鄰近偵測不是特別有用。
現參考圖5，其繪示具有基板41之配置60，該基板在其上具有位於中心之電極441、442、443及在基板41上之大體上橫向外側之周圍電極444、445。位於中心之電極441-443及周圍電極444-445統稱為電極44且在此實例中(如關於圖3至圖4)假設為電容性元件。在圖5之組態中，假設正驅動且感測中心電極441，即，其藉由引線65而耦合至鄰近驅動及感測(PROX DR & SENSE)元件66。相鄰電極442-443亦與電極441並聯地耦合至驅動-感測引線65。電極444-445被耦合至PROX DR & SENSE元件66之參考電位，例如接地。PROX DR & SENSE元件66在構造及操作上類似於IE DR & SENSE元件46，但是其經調適以操作於較高電流，這是因為其驅動若干個電極441-443之組合，且在一些實施例中，可驅動可用電極44之大部分或全部。在此組態中，由線374示意地指示之電場62自並聯耦合之電極441-443延伸至GND電極444-445。因此，輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)可位於位置381、382'、383'之任意者，該等位置由括弧386指示且在距離組合電極441-443更遠距離處385，且仍然對組合電極441-443之表觀電容具有實質影響。因此，配置60更適合於總體鄰近偵測，這是因為它可在更廣範圍386上且在距離電極441-443更遠距離處385偵測輸入元件38之存在。PROX DR & SENSE元件66將因輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之接近而引起之並聯耦合電極441-443之表觀電容之改變經由感測電壓輸出67報告至例如圖7之偵測系統70之濾波器76。圖6之配置60'大體上類似於圖5之配置60且以大體上相同之方式操作。因此，配置60之討論大體上與配置60'有關。配置60及60'不同之處在於，配置60'之幾乎全部電極441-445被並聯耦合至PROX DR & SENSE元件66之驅動感測引線65，使得該等電極協同起作用。本地接地由與圖4之元件51相似之元件51'代表。電場62'(例如，由線375示意地指示)具有更大之橫向範圍，使得可在更大橫向間隔387上之位置382"、383"處及/或更大距離處385'偵測輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)。因此，達成總體鄰近偵測之區域得到進一步增強。
總體鄰近偵測係一非常有用之特徵。舉例而言，它可用於將一休眠器件從一低功率狀態「喚醒」，以便準備偵測在特定單獨電極處之輸入或以另外方式回應使用者或一傳入信號或其他輸入。作為另一實例，偵測一行動電話正開始鄰近一耳朵(或接近頭部)可用於提示該行動電話來接聽一傳入電話或打開該行動電話中之麥克風或啟動某些其他功能。作為又一實例，此一「喚醒」功能亦可用於打開內部燈以照亮單獨電極及/或顯示器(若存在)之部分或全部及/或其他元件，其等處於變暗或靜止狀態對於使用者而言將很難看見或啟動。因此，藉由促進一休眠狀態及相關聯喚醒功能不僅可減少總功耗，而且當將接收一輸入命令或電話或等效指令時，可藉由例如打開內部電極燈、顯示器螢幕或其他元件、接聽一傳入電話或打開一內部麥克風或其他功能等而在極少或無額外功耗的情況下增強總使用能力。因此，總體鄰近偵測之可用性可能係一顯著優點。
圖7為用於使用已經可用之單獨輸入電極44之組合來併入一鄰近偵測功能之電子系統70之簡化示意方塊圖，及圖8至圖10展示繪示一方法之真值表，圖7之系統70藉由該方法自動地在感測單獨電極44之狀態與使用此等單獨電極44之一並聯連接或兩者之一總體鄰近偵測功能之間切換。系統70可建立圖3至圖6中繪示之組態之任意者，且自動容納一總體鄰近感測模式(例如，如圖5至圖6中)及一單獨電極感測模式(例如，如圖3至圖4中)兩者或其等之組合。系統70包括時鐘71、與多工器(MUX)74相關聯之定序器72、放大器56、單獨電極驅動及感測(IE DR & SENSE)元件46、鄰近驅動及感測(PROX DR & SENSE)元件66、濾波器76、記憶體77、比較器78及系統控制器79。濾波器76接收來自IE DR & SENSE元件46及來自PROX DR & SENSE元件66之感測電壓信號，如結合圖3至圖6所解釋。濾波器76係較佳的，但是在其他實施例中可忽略或以其他習知方式達成其功能。如圖7中所指示，濾波器76可為由IE DR & SENSE元件46及PROX DR & SENSE元件66共用之一單濾波器，或可包括分離濾波器76'、76"，用於元件46、66之各者之一者各提供輸出761、762。任一配置係有用的。單獨濾波器76'、76"統稱為濾波器76。濾波器76係習知的且作用為一低通濾波器，該低通濾波器去除可能存在於來自驅動感測元件46、66之信號上之較高頻率雜訊。來自濾波器76之輸出761被耦合至記憶體77，且輸出762被耦合至比較器78。記憶體77儲存濾波器76之輸出持續一或多個驅動感測週期，且接著將此等經儲存之值傳遞至比較器78。在比較器78中，比較一單獨輸入電極24、34、44之最後感測電壓信號(例如，經由濾波器76來自IE DR & SENSE元件46之輸出47)或輸入電極24、34、44之一集合之最後感測電壓信號(例如，經由濾波器76來自PROX DR & SENSE元件66之輸出67)與該等電極各自較早值(經由鏈路771自記憶體77提供)，以判定是否因一輸入元件(例如，圖3至圖6之元件38)正接近或接觸此單獨電極或電極群組而已發生感測電壓之改變(且因此電場及表觀電容中之一擾動)。濾波器76、記憶體77及比較器78協作起作用以根據該系統設計者或使用者期望之比較功能之類型，比較當前感測之電壓讀數與相應輸入元件之不久前讀數，或比較當前感測之電壓讀數與一加權平均值或各種過去讀數之其他積分(例如，平滑)函數。用於完成此等比較功能之技術在此項技術中係眾所周知的。基於濾波器76或比較器78中內建之臨限值準則及記憶體77及比較器78中內建之比較準則，比較器78提供輸出781至系統控制器79，指示一輸入元件是否正接近或已接觸一特定輸入電極，或為了總體鄰近感測或其他目的，正接近或已接觸輸入電極之一群組。系統控制器78將經識別之輸入電極鄰近或觸控繼續傳送至該器件之剩餘部分以用於進行與已被接近或觸控之哪個輸入電極或哪個電極群組或兩者一致之適當動作。系統控制器79及該器件 之剩餘部分之細節將取決於正創建之該特定器件(例如，一行動電話、PDA、娛樂器件等，如先前已提及)，且在此等器件之設計者之技能內。如以下更詳細解釋，系統控制器79亦可在適當情況下經由模式選擇(MODE SELECT)輸出792而發送一信號返回至定序器72來改變多工器74之動作，以較佳地識別一接近輸入元件之預期目標及執行其他特殊化功能。此結合圖9及10而更詳細地討論。
IE DR & SENSE元件46提供(經由耦合至MUX 74之I/O連接741之輸出45)單獨電極驅動電流至單獨電極且感測建立在由多工器(MUX)74之開關陣列(SA)75連接之單獨電極上之所得電壓(全體為ID&S信號)。PROX DR & SENSE元件66提供(經由耦合至MUX 74之I/O連接742之輸出65)驅動電流至電極組合且感測建立在由MUX 74之SA 75連接之電極組合上之所得電壓(全體為PD&S信號)。如結合圖4解釋，IE DR & SENSE元件46之輸出47亦被耦合至放大器56之輸入55，該放大器之輸出57被耦合至MUX 74之I/O連接743。輸出57係正感測之一特定單獨電極之ID&S信號之經偵測電壓部分之一放大形式。此放大信號亦稱作屏蔽驅動電壓(縮寫為「SDV」)。因為放大器56習知為一運算放大器，所以其SDV輸出57匹配正在該單獨電極上感測之電壓信號，IE DR & SENSE元件46藉由MUX 74而耦合至該單獨電極。MUX 74之I/O埠744被耦合至GND。I/O埠73被耦合至圖1至圖2之器件20或30之單獨電極24、34、44及/或圖3至圖6之部分40、50、60、60'。一般而言，有與該器件中之電極(1,1)...(i,j)...(X,Y)一樣多之I/O埠73。開關陣列(SA)75將導引往返於單獨電極24、34、44之一或多個I/O埠73耦合至I/O埠741、742、743及/或744，如圖8至圖10之表108-110指示。為了避免不必要地混亂圖7，圖7中僅繪示開關陣列(SA)75之一開關(例如，開關75(i,j))，但是熟習此項技術者應瞭解，提供等效單元以便可將一或多個單獨電極(1,1)...(i,j)...(X,Y)之任意組合耦合至一或多個I/O埠741、742、743、744之任意組合。
系統70之時鐘71經由時鐘輸出711提供定時信號Φ 至多工器(MUX)74之定序器72及系統70之此等其他元件，該等元件亦可經由輸出712使用一定時信號。省略定時信號Φ 至系統70之其他元件之單獨連接以避免弄亂圖式及混淆本發明，這是因為時鐘分佈配置在此項技術中眾所周知且在普通電子設計人員之能力內。然而期望的是，定時信號Φ 足夠快速使得由系統70提供之單獨電極及總體鄰近及/或接觸偵測功能發生在比人類可提供輸入信號至該器件之持續時間更短之持續時間內，例如少於一手指、觸控筆或耳朵接近及/或觸控電極24、34、44所花之時間。定序器72產生邏輯控制信號S1、S2(見圖8至圖10之表108-110)，較佳由來自時鐘71之定時信號Φ 調節。邏輯控制信號S1、S2被饋送至開關陣列(SA)75，其中之一(例如，代表性開關75(i,j))展示於MUX 74中。
如圖8之表108中所示，邏輯控制信號S1、S2判定分別具有ID&S、PD&S、SDV信號及GND之I/O埠741-744中之哪個藉由SW 75(i,j)耦合至導引至單獨電極i,j之I/O埠73(i,j)。S1、S2可取邏輯值11、10、01或00，其中1及0指示相反二進位狀態。(雖然S1、S2之間使用一逗號，但是邏輯狀態指示符11、10、01及00之間沒有使用逗號以避免與其中已使用一逗號以分離列及行識別符之單獨電極之識別符(例如，1,1,2,1,...等)混淆)。應瞭解，定序器72組合SA 75可將該等1,1...i,j,...X,Y電極24、34、44之任意者耦合至分別具有ID&S、PD&S、SDV信號及GND之I/O埠741-744之任意組合。
期望的是，單獨電極i,j循序地經由I/O埠73(i,j)單獨地及通過開關75(i,j)組合地耦合至I/O埠741-744。循序地耦合電極意味著將該等電極相繼耦合。此循序耦合可以任何所需順序完成。在一較佳實施例中如何完成此耦合繪示於圖9至圖10之表109-110中。現參考圖9之表109，各個電極1,1...i,j,...X,Y被標示於列89中之標籤「S1、S2」下方靠近表109之頂部之列90中，每行91(1)...91(N)中有一電極i,j，其中N=X*Y。舉例而言，電極1,1列出於行91(1)之頂部處，電極2,1列出於行91(2)之頂部處，等等直到電極X,Y列出於行91(N)之頂部處。表109在電極識別列90以下之各列90(1)至90(N)及90(N+1)(其中N=X*Y)識別行91中之序列階段及由定序器72發送至對應於正在靠近表109之左邊緣之行91中列出之特定驅動感測階段1至N及N+1中處理之電極i,j之開關75(i,j)之行91(1)...91(N)中之邏輯狀態S1、S2(例如，在表109中之11或10，01或00)。在表109之該實例中，各電極1,1...i,j,...X,Y在序列階段1至N中一次一個地單獨耦合至I/O埠741-744之一或多個，且在進一步階段N+1中集體耦合。舉例而言，在列90(1)中之階段1中，行91(1)中之第一電極1,1被耦合至ID&S I/O埠741，如由列90(1)之該1,1(即，91(1))行中之邏輯狀態11指示，且所有其他電極2,1...X,Y(例如，在行91(2)...91(N)中)被耦合至I/O埠744，如由列90(1)中之輸入項之剩餘部分中之邏輯狀態00指示。在列90(2)中之階段2中，行91(1)中之電極1,1被耦合至I/O埠744，如由列90(2)之1,1(即，91(1))行中之邏輯狀態00指示，行91(2)中之第二電極2,1被耦合至ID&S I/O埠741，如由列90(2)之2,1(即，91(2))行中之邏輯狀態11指示，及行91(3)...91(N)中之所有其他電極3,1...X,Y被耦合至I/O埠744，如由列90(2)中之輸入項之剩餘部分中之邏輯狀態00指示。在此實例中藉由階段N=X*Y遵循此相同模式，其中最後電極X,Y被耦合至ID&S I/O埠741，如由列90(N)之X,Y(即，91(N))行中之邏輯狀態11指示，及行91(1)中之所有其他電極1,1至行91(N-1)(表109中未展示)中之電極X-1,Y-1全部被耦合至I/O埠744，如由列90(N)中之輸入項之剩餘部分中之邏輯狀態00指示。雖然表109具有以遞增次序配置之各種電極i,j，但是此僅為了方便解釋，且在其他實施例中可使用任何次序。當已單獨耦合單獨電極1,1...i,j...X,Y之全部時，如表109中階段1至N中所示，接著在階段N+1中，電極1,1...i,j...X,Y被並聯耦合至PD&S I/O埠742，如由階段N+1之列 90(N+1)之行91(1)至91(N)中之邏輯狀態10指示。此具有以圖6之組態60'(或因此圖5之組態60，其中外電極444-445藉由使用邏輯狀態00而接地)耦合電極24、34、44之全部之效應，且因為所有或幾乎所有電極作用於有效鄰近元件面積，所以提供一有效大面積鄰近偵測能力。此對於總體鄰近感測而言係高度期望的。在表109之實例中，雖然所有電極被並聯耦合至PD&S I/O埠742，但是此僅意為例示性且並非限制。在其他實施例中，並不是所有輸入電極可被並聯耦合以形成鄰近偵測電極。當完成階段N+1之驅動-感測步驟，且PROX DR & SENSE元件66之感測電壓輸出67被耦合至濾波器76時，接著系統70返回至階段1且再次循環階段1至N+1，只要期望偵測對單獨電極及/或用於總體鄰近偵測之組合電極之鄰近或接觸，就重複此動作。階段1至階段N+1之每一重複稱作一驅動-感測循環。雖然前述解釋描述被單獨耦合且接著集體耦合至驅動-感測元件46或66之單獨輸入電極，但是在更多實施例中，該等輸入電極亦可以少於全部輸入電極之各種子群組而並聯耦合以完成設計者及/或使用者所需之各種其他功能。此等子群組可被內建至定序器72或例如經由系統控制器79之模式選擇控制792而可程式化。結合圖9至圖10之討論給出此配置之一實例。
如結合時鐘信號Ø之討論所指示，期望的是，自階段1至N+1循環所需之時間(總驅動-感測循環時間)小於輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之接近時間。舉例而言，使用一方波恆定電流驅動來充電電極1,1至X,Y之有效電容，且接著感測在一預定第一間隔(例如，恆定電流持續時間或方波ON間隔)之後達到之電壓，期望的是，此持續時間TON 小於或等於約32微秒，更方便小於或等於約1.0微秒且較佳小於或等於約0.5微秒。感測達到之電壓所需之時間不會增加大量時間。期望的是，在完成該恆定電流驅動及電壓感測之後提供一第二大約相等之間隔TOFF 以在另一輸入電極上起始另一驅動-感測階段之前容許該電壓大體上回到零。MUX 74切換至下個輸入電極所需之時間亦可忽略，所以表109中之各單獨輸入電極或電極群組之每個驅動-感測階段TPerStage 之總時間約為TPerStage =TON +TOFF 。已發現，TPerStage 有用地為約64微秒，更方便為約2微秒且較佳約1.0微秒。循環至所有N+1階段之總驅動-感測時間TT則為TT=(N+1)*TPerStage 。
一個人通常花約TH =80毫秒來以顯著影響一單獨電極或組合鄰近電極(即，顯著改變表觀電容)之此一方式而移動輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)。因為每個階段TPerStage 之單獨輸入電極驅動-感測時間相較於人反應時間係非常小的，所以可容納非常大數目N之單獨電極且整個輸入電極陣列TT=(N+1)*TPerStage 之總驅動-感測時間仍然明顯小於人反應時間。只要TT小於TH ，在使用者看來，對於總體鄰近目的以及單獨電極鄰近或接觸目的兩者，該器件係在無明顯延遲的情況下回應任何輸入電極接近或接觸。舉例而言，當輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)開始接近器件20、30時，在它可與任何電極i,j接觸之前，它將在各陣列驅動-感測循環(狀態1至N+1)之鄰近階段(例如，階段N+1)期間被偵測到，且該器件如設計者所需致動，例如點亮電極陣列燈、接聽電話或其他任何動作。隨著輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)繼續接近，因為在隨後全部陣列驅動-感測週期期間偵測該輸入元件之增加鄰近，所以可執行其他喚醒功能或電話接聽功能。以另一種方式陳述，藉由使用以上所繪示之配置且提供小於約80毫秒、更方便小於約16毫秒及較佳小於約1毫秒之總陣列驅動-感測循環時間TT，該器件將作用為其似乎具有一大面積獨立鄰近偵測元件(而實際上它沒有)，及鄰近偵測功能藉由即時一起快速多工處理大量或全部之單獨輸入電極以用於鄰近感測且接著使該等電極回到單獨(或子群組)感測模式直到已掃描全部，且接著在下個總驅動-感測週期期間重複經多工且單獨(或子群組)掃描步驟而達成。因此，可提供一總體鄰近功能給對於一大面積專用總體鄰近感測元件而言沒有空間之器件。此外，甚至在具有充分空間可用於此一大面積專用鄰近感測電極的情況下，本發明實施例可提供較低成本之總體鄰近感測，這是因為避免此一大面積專用電極之成本。進一步，上述實施例可容納非常大數目N(TH /TPerStage )-1之輸入電極。對於以上給定之值N((TH /TPerStage )-1=((80E-3)/(64E-6))-1，藉此N可超過約1000個輸入電極且仍然滿足所需條件。
本發明之又一實施例繪示於圖10之表110中。圖10之表110非常類似於圖9之表109，除了用於判定陣列75之開關75(i,j)之邏輯狀態之S1、S2輸入被修改，使得在表110中替代在階段1至N期間將各種電極i,j耦合至I/O埠744，如由圖9之表109之00輸入項所示，此等輸入項由邏輯狀態01取代使得此等i,j電極被耦合至(根據表108)屏蔽驅動電壓(SDV)輸入埠743。此以圖4之配置50中所繪示之組態而放置該等器件，其中正感測之電極當被感測時由驅動至相同電壓之屏蔽電極包圍或鄰近於該等屏蔽電極。此大幅增加單獨電極之鄰近感測之位置準確度。在表110中假設未感測之電極全部被耦合至SDV埠743，但是此僅為了方便解釋且並不意為限制。未感測之電極之任何子集可被耦合至SDV埠743且剩餘部分保留浮動或接地至I/O埠744或與經感測電極組合，如器件設計者或使用者所需。任一配置係有用的。
在又一實施例中，當偵測到輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)正接近輸入元件24、34、44之一特定子集或區域時，例如當系統70處於表109中所示之組態中時，且當目標輸入元件還未清除時，系統70在此進一步實施例中可切換至組態110且改變感測電極及周圍SDV耦合電極之組合以縮小輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)意欲之目標電極之位置識別。藉由說明，假設輸入元件38當處於例如以方形配置之四個鄰近輸入電極(「鄰近電極」)之附近時而被偵測，其中由於該輸入元件接近 而導致之表觀電容改變不足以容許清楚判定該四個鄰近電極之哪個意為該目標。接著系統70可使用類似於表110及圖4中所繪示之配置之一配置來選擇該四個鄰近電極之各者依次作為耦合至埠741且由耦合至SDV埠743之電極包圍之感測電極441，從而以二維形成圖4之組態50。藉由比較該四個組合之各者之相對電容，由於與組態50相關聯之改良空間偵測能力而可較佳識別意欲之目標輸入電極，尤其當以二維方式執行時。大於或等於兩個輸入電極之任何數目鄰近電極可以此方式取樣以改良鄰近輸入電極偵測之位置準確度。此外，由SDV耦合電極包圍或鄰近於SDV耦合電極之待取樣之輸入電極並不需要以正方形配置，而是取決於涉及之鄰近電極之數目而可以任何其他幾何組態配置。此等其他配置之非限制性實例為以直線、交叉、多邊形、長方形、圓形或橢圓形或其他任意幾何組態配置之輸入電極。因此，在此等進一步實施例中，該特定實施例，例如配置40、50、60、60'及/或表109或110之組態並不係固定的，而是在一輸入元件之接近之過程期間可變化，且動態變化以群組配置之單獨電極之數目以改良該器件之總體功能。此在此項技術中係又一重要進步。
圖11至圖13為根據本發明之更多實施例之簡化示意方塊圖，該等圖繪示用於感測單獨、群組及總體鄰近輸入電極24、34、44之各種組合之狀態及基於該狀態修改圖1至圖2之器件20、30之狀態之方法200、300、400。方法200、300、400係由圖7之系統70執行，牢記圖3至圖6中所繪示 之各種輸入電極配置且結合圖8至圖10進一步解釋。現參考圖11，方法200開始於START 200及起始步驟204，該起始步驟204可發生於器件20、30被通電時。在起始步驟204中，一次一個地感測單獨輸入電極1,1...i,j...X,Y，如已結合圖3至圖4及圖7至圖9或圖3至圖4、圖7至圖8及圖10解釋，且此等感測操作之結果被報告至系統控制器79，若已偵測到該感測電極之狀態之一改變，則該系統控制器79在步驟206中經由輸出791修改(即，改變或替代)器件20、30之狀態。舉例而言，若系統70判定輸入電極i,j已接收一有效輸入(藉由鄰近或實際或虛擬觸控)，其中輸入電極i,j例如為一數字小鍵盤之一部分，則賦予輸入鍵i,j之值經由控制器輸出791而輸入至器件電子元件。類似地，依次測試(例如，循序感測)每個單獨輸入電極，例如已例如結合圖8至圖9所述，以判定是否已接收一有效輸入，且每個此輸入或此輸入之缺乏被報告至器件20、30以用於作出對應於已啟動或未啟動哪個(哪些)輸入之適當動作。當對於單獨輸入電極而言已完成步驟206時，方法200進行至步驟208，其中單獨輸入電極之一些或全部被並聯耦合在一起以形成一大面積鄰近感測元件，如已結合圖5至圖6及圖9或10之步驟N+1所述。在步驟210中，感測電極24、34、44之一些或全部之並聯組合且以與單獨電極大體上相同之方式報告結果，如已結合圖5至圖9及/或5至圖8及圖10之討論所解釋。在步驟212中，器件20、30之狀態經修改或不是根據步驟210之結果，例如當圖9或10之階段N+1之鄰近 偵測模式已偵測一接近輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)時，點亮輸入鍵下面之燈或接聽一行動電話傳入電話或任何動作。在步驟212完成之後，接著在步驟214中，解耦合在步驟208中配置之並聯耦合之輸入電極，以便準備回到接續著隨後查詢216之單獨輸入電極感測模式。在查詢216中，判定器件20、30是否仍為ON，即仍啟動。若查詢216之結果為是，其指示器件20、30仍通電，則如由路徑217所示，方法200回到起始步驟204，且重複步驟204-214直到查詢216之結果為否，因此如由路徑218所示，方法200進行至結束220。步驟204-206及208-214之組合可以任何次序執行，即，可以任何次序感測單獨電極且藉此修改器件狀態，以及可以任何組合分組該等單獨電極及感測，且在感測該等單獨電極之前或之前藉此修改該器件之狀態等。
現參考圖12，方法300開始於開始302及起始步驟304。在起始步驟304中，在具有多個單獨輸入電極24、34、44之一器件中，選擇待感測之一單獨輸入電極(例如電極i,j)，如已結合圖3至圖4、圖7至圖9或圖3至圖4及圖7至圖9及圖10所述。在步驟306中，感測所選輸入電極之狀態，即，例如藉由量測當輸入電極i,j由一恆定電流源或其他電荷源驅動時之電壓回應，判定該電極之表觀電容(例如，因電壓上升而感測)是否指示一輸入元件靠近或接觸輸入電極i,j，如先前已解釋。在查詢308中，例如使用IR DR & SENSE元件46、濾波器76、記憶體77及比較器78之一組合來判定輸入電極i,j上之感測信號(即，電極i,j之「狀態」)是否指示已超過此輸入電極之啟動臨限值。若已超過該啟動臨限值(例如，查詢308之是結果)，則該輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)被視為具有經啟動輸入i,j，且若還未超過該啟動臨限值(例如，查詢308之否結果)，則正接近或觸控輸入電極i,j之該輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)被視為未具有經啟動輸入i,j。若查詢308之結果為否，則方法300經由路徑309進行至查詢312，其中判定是否已感測所有電極1,1...i,j...X,Y。若查詢312之結果為否，則如由路徑313所示，方法300進行至步驟316，其中選擇另一輸入電極(例如，i+1,j+1)，且方法300接著進行返回至步驟306使得重複步驟306-308之順序，直到自查詢308或312獲得之一是結果。若查詢308之結果為是，則如由路徑310所示，方法300進行至步驟318，其中基於該單獨電極藉由接近或接觸輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之啟動而改變該器件(例如，器件20、30)之狀態。舉例而言，若在一小鍵盤中已啟動對應於+符號之輸入電極，則系統控制器79經由輸出791發送一「加」指令至器件電子元件。一旦完成步驟318或若查詢312之結果為是而導向路徑314，則方法300進行至步驟320，其中並聯耦合該等單獨輸入電極24、34、44之一些或全部，例如如圖9或10之步驟N+1及/或圖5至圖6中所繪示。在隨後步驟322中，感測該等並聯耦合之輸入電極之狀態，如已結合圖5至圖7所述。在進一步查詢324中，判定該等並聯耦合之電極之狀態是否超過總體鄰近偵測之啟動臨限值。此以與已結合用於總體鄰近偵測之圖5至圖7及結合用於單獨電極之步驟308所解釋之方式大體上相同之方式而實現。若查詢324之結果為否，則如由路徑325所示，方法300進行至解耦合步驟330。若查詢324之結果為是，則方法300經由路徑326進行至步驟328，其中在進行至解耦合步驟330之前，基於步驟324中判定之該總體鄰近啟動而改變該器件(例如，器件20、30)之狀態，其中在準備返回至步驟304及以下步驟之單獨輸入電極感測模式時解耦合該等並聯耦合之輸入電極。在解耦合步驟330之後，方法300進行至查詢332，其中判定該器件是否仍為ON(例如，仍通電)。若查詢332之結果為是，則方法300經由路徑333進行至起始步驟304，且重複隨後單獨輸入感測加上並聯耦合輸入電極感測循環直到查詢332之結果為否，因此方法300經由路徑334進行至結束336。
圖13繪示方法400，藉由該方法可更準確地預期一輸入元件(例如，一手指或觸控筆)之目標，如先前已結合圖7及10之討論所提及。亦應參考圖4之配置50、圖7之系統70及圖10之表110。方法400開始於開始402及起始步驟404，其中輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)經感測正接近單獨輸入電極之一群組。此情況可出現於當單獨輸入電極之一子集已分組在一起時，或例如該情況類似於圖3之配置40，其中可能不能唯一判定輸入元件38相對於下伏輸入電極(例如，電極441-443)之空間位置。此等附近電極被稱作「鄰近電極」且可包括任何數目之大體上鄰近或以某種方式分組之單獨輸入電極，例如如以正方形、長方形、多邊形、圓形、橢圓形、三角形、直線、交叉線等之形式配置。配置該等鄰近電極之精確二維佈局並不重要。在方法400之步驟406中，系統控制器79在輸出792上發送一模式改變指令，因此系統70之定序器72及MUX 74選擇鄰近電極之一者(例如，電極i,j)作為來自IE DR & SENSE元件46耦合至圖7之ID&S輸入741之感測電極。周圍或鄰近電極(在其他實施例中包含超出該等鄰近電極之一些電極)被耦合至圖7之SDV輸入743，使得此等未感測電極作用為一驅動屏蔽電極，該驅動屏蔽電極經由放大器56而耦合至IE DR & SENSE元件46之電壓感測輸出47。因此，此等驅動屏蔽電極之電壓遵循感測元件i,j之電壓，且高度局部化與電極i,j相關聯之電場(例如，見圖4)，使得可更準確地回應接近之輸入元件48。在步驟410中，判定感測電極i,j之狀態且儲存於記憶體77中，如已結合圖3至圖10之一或多個之討論所解釋。在接下來的查詢412中，判定是否已感測該等鄰近電極之全部且將該等電極之狀態儲存於記憶體77中。(在其他實施例中，僅可儲存超過一預定有效臨限值之此等結果，而不是儲存所有結果。)。若查詢412之結果為否，則如由路徑413所示，方法400進行至步驟415，其中選擇該等鄰近電極之另一者作為感測電極，且重複步驟408-412直到已使用圖4之配置50之組態來感測所有鄰近電極且將有效結果儲存於記憶體中，即，直到查詢412之結果為是。方法400接著進行至步驟417，其中比較各個鄰近電極之已儲存之狀態值，使得該鄰近電極最由傳入輸入元件38擾動且因此可識別最靠近其之電極。在查詢418中，判定是否可識別最靠近該輸入元件之電極。若查詢418之結果為否，則方法400經由路徑419進行至查詢422，其中判定是否已完成一預定數目M之嘗試。此查詢之目的係在沒有單個輸入電極經判定為最靠近接近之輸入元件38之情況下防止系統70陷入一無限迴圈中。若查詢422之結果為否，指示還未達到最大數目M之嘗試，則方法400經由路徑423循環回到步驟406-418且再次嘗試，試圖識別最靠近輸入元件38之電極。此循環繼續，直到自查詢418(識別出最靠近之電極)或查詢422(達到嘗試限制)獲得一是結果，因此方法400進行至步驟425，其中前面步驟之結果被報告至系統控制器79。此可例如為最靠近接近輸入元件38(例如，一手指、觸控筆或耳朵)之輸入電極或最靠近輸入元件38之輸入電極之群組之識別。後者情況可發生於例如當該輸入元件與若干輸入電極等距間隔開時。此資訊在步驟426中可由該器件(例如，器件20、30)有效使用，其中基於步驟425中所報告之結果修改該器件之狀態，假設該等結果與一預定動作臨限值明顯不同。舉例而言，該器件可在步驟426中使用步驟425中所提供之該資訊來點亮最靠近該接近輸入元件之該輸入電極或輸入電極之小群組，從而將使用者引導至所需輸入電極。此為如何使用與系統70協作之方法400來增強器件20、30及具有一大數目輸入電極之類似器件之使用者友好性及實用性之一實例。在步驟426之後，方法400可進行至查詢428，其中判定該器件是否仍為ON或所述特徵仍啟動。若查詢428之結果為是，則方法400可經由路徑439返回至起始步驟404，且重複該順序直到查詢428之結果為否，因此方法400進行至結束432。方法400中所繪示之能力可能總為ON(例如，不管器件20、30何時通電都啟用)或可由一適當ON/OFF開關選擇，在此情形下，查詢428檢查此開關處於ON或OFF位置中。任一配置都係有用的。
根據一第一實施例，提供一種用於在具有多個單獨輸入電極(24、34、44)之一電子器件(20、30)中提供鄰近偵測之方法(200、300、400)，該方法包括：感測且報告該等單獨輸入電極(24、34、44)之狀態；根據該等單獨輸入電極(24、34、44)之該狀態修改該器件(20、30)之狀態；將該多個單獨輸入電極(24、34、44)之一些或全部並聯耦合在一起；感測且報告該等經耦合輸入電極(24、34、44)之狀態；根據該等經耦合輸入電極(24、34、44)之該狀態修改該器件(20、30)之狀態；及解耦合該等經耦合輸入電極(24、34、44)。在又一實施例中，該等單獨輸入電極之感測、報告及修改步驟包括：選擇待感測之一單獨輸入電極(24、34、44)；藉由量測受一輸入元件(38)接近或接觸所選輸入電極(24、34、44)影響之一信號(47)而感測該所選輸入電極(24、34、44)之狀態；測試該所量測信號(47)是否超過一預定臨限值，且若是，則改變該器件(20、30)之狀態，及若否，則選擇另一單獨輸入電極(24、34、44)，且重複該感測及臨限值測試步驟，直到所關注之全部輸入電極(24、34、44)已經選擇、感測及臨限值測試。在又一實施例中，當該等單獨輸入電極(24、34、44)之感測、報告及修改步驟指示一輸入元件(38)位於一個以上輸入電極(24、34、44)之附近時，該方法進一步包括：第一次選擇該一個以上輸入電極(24、34、44)之一者作為待感測之第一所選輸入電極(24、34、44)且將該一個以上輸入電極(24、34、44)之其他者耦合至自該第一所選輸入電極(24、34、44)導出之一驅動屏蔽信號(57)；第一次感測且報告該第一所選輸入電極(24、34、44)之狀態；及第二次選擇該一或多個輸入電極(24、34、44)之另一者作為待感測之一第二所選輸入電極(24、34、44)且將該一個以上輸入電極(24、34、44)之其他者耦合至自該第二所選輸入電極(24、34、44)導出之一驅動屏蔽信號(57)；第二次感測且報告該第二所選輸入電極(24、34、44)之狀態；及重複該等第一次及第二次選擇、感測及報告步驟，直到已經選擇、感測及報告該一個以上輸入電極(24、34、44)之全部，同時該一個以上輸入電極(24、34、44)之其他者已被耦合至自該一個以上輸入電極導出之一驅動屏蔽信號(57)，且比較所報告之結果以判定該一個以上輸入電極(24、34、44)之哪者最靠近該輸入元件(38)。在又一實施例中，感測該等單獨輸入電極(24、34、44)之狀態之該步驟包括：利用一恆定電流驅動該單獨輸入電極且量測因該恆定電流驅動而跨該單獨輸入電極出現之電壓。在又一進一步實施例中，該恆定電流驅動為第一預定持續時間之一恆定電流脈衝。在又一進一步實施例中，量測該電壓之該步驟發生在該恆定電流驅動開始之後之一第二預定時間處。在另一實施例中，報告該等單獨輸入電極之狀態且修改該器件之狀態之該步驟包括：將該單獨輸入電極之一第一感測狀態儲存於一記憶體中，且接著比較該經儲存之第一感測狀態與隨後判定之一第二感測狀態以偵測該第一感測狀態與該第二感測狀態之間之改變且至少部分基於此等改變而修改該器件之狀態。在又一實施例中，感測及報告該等經耦合之輸入電極(24、34、44)之狀態之該步驟包括：利用一恆定電流驅動該等經耦合之輸入電極且量測因該恆定電流驅動而跨該等經耦合之輸入電極出現之電壓。在又一實施例中，該恆定電流驅動為第一預定持續時間之一恆定電流脈衝。在又一實施例中，量測該電壓之該步驟發生在該恆定電流驅動開始之後之一第二預定時間處。
根據一第二實施例，提供一種用於偵測一輸入元件(38)之鄰近之裝置(20、30)，該裝置包括：多個單獨輸入電極(24、34、44)；一單獨電極驅動及感測元件(46)，其具有經調適以耦合至該等單獨輸入電極(24、34、44)之一驅動-感測端(45)且具有用於報告耦合至該驅動-感測端(45)之該單獨輸入電極(24、34、44)之狀態之一輸出端(47)；一鄰近驅動及感測元件(66)，其具有經調適以並聯耦合至該等單獨輸入電極之若干群組之一驅動-感測端(65)且具有用於報告耦合至該驅動-感測端(65)之該等並聯耦合之單獨輸入電極(24、34、44)群組之狀態之一輸出端(67)；及一多工器(74)，其用於循序耦合：(i)該等單獨輸入電極(24、34、44)至該單獨電極驅動及感測元件(46)之該驅動-感測端(45)；及(ii)該等並聯耦合之單獨輸入電極(24、34、44)群組至該鄰近驅動及感測元件(66)之該驅動-感測端(65)。根據又一實施例，該裝置進一步包括：用於自該單獨電極驅動及感測元件(46)之輸出端(47)接收與該等單獨輸入電極(24、34、44)之狀態有關之第一信號的一濾波器(76,76')；及用於自該鄰近驅動及感測元件(66)之輸出端(67)接收與該等並聯耦合之單獨輸入電極(24、34、44)之狀態有關之第二信號的一濾波器(76,76")。根據又一實施例，該裝置進一步包括：一記憶體(77)，其具有耦合至該濾波器(76,76',76")之一輸出(761)之一輸入，該記憶體用於暫時儲存藉由該等單獨及並聯耦合之單獨輸入電極(24、34、44)之狀態所判定之信號。根據又一實施例，該裝置進一步包括：一比較器(78)，其接收來自該記憶體(77)之一輸入及來自該濾波器(76,76',76")之一輸入以用於單獨地或以群組方式比較各種單獨輸入電極(24、34、44)之狀態與該等各種單獨輸入電極(24、34、44)或電極(24、34、44)群組之相同電極或其他電極之狀態之先前值。
根據一第三實施例，提供一種用於在具有多個單獨輸入電極(24、34、44)之一電子器件(20、30)中提供鄰近偵測之方法(200、300、400)，該方法包括：感測且儲存該等單獨輸入電極(24、34、44)之一鄰近或接觸狀態；比較該等單獨輸入電極之該鄰近或接觸狀態之當前值與該等相同或不同單獨輸入電極(24、34、44)之該鄰近或接觸狀態之一或多個已儲存值；感測且儲存該等單獨輸入電極(24、34、44)之一或多個群組之一鄰近或接觸狀態；比較該等單獨輸入電極(24、34、44)之該一或多個群組之該鄰近或接觸狀態之當前值與該等相同或不同單獨輸入電極(24、34、44)群組之該鄰近或接觸狀態之一或多個已儲存值；及根據一或兩者比較步驟之結果修改該器件(20、30)之狀態。根據又一實施例，以任何次序循序執行該等單獨輸入電極(24、34、44)之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟。根據又一實施例，在該等單獨輸入電極(24、34、44)之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟期間或之後執行輸入電極(24、34、44)之該一或多個群組之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟。根據又一實施例，所有輸入電極之感測、比較及修改步驟所用之持續時間小於人類接近或接觸一輸入電極之人反應時間。根據又一實施例，一單獨輸入電極之感測、比較及修改步驟之持續時間小於或等於約64微秒。根據又一實施例，修改該器件(20、30)之狀態之該步驟包括點亮該等輸入電極之一些。
根據一第四實施例，提供一種電子裝置(20、30)，該裝置包括：複數個單獨輸入電極(24、34、44)、一耦合至該複數個單獨輸入電極之觸控及鄰近偵測系統(70)，其中在一第一模式中，該偵測系統(70)提供一輸入元件(38)是否已觸控該等單獨輸入電極(24、34、44)之至少一者之一指示，且在一第二模式中提供一輸入元件(38)是否鄰近於該等單獨輸入電極(24、34、44)之至少一些之一群組之一指示。
雖然在本發明之前述詳細描述中已提出至少一例示性實施例，但是應明白許多變動存在。亦應明白，該例示性實施例或該等例示性實施例僅為實例，且並不意為以任何方式限制本發明之範圍、適用性或組態。相反，前述詳細描述將為熟習此項技術者提供實施本發明之一例示性實施例之便利路線圖，應瞭解，在不偏離所附專利申請範圍及其法律等效物中所闡述之本發明之範圍的情況下，可在一例示性實施例中所述之元件之功能及配置中作出各種改變。
20‧‧‧器件
22‧‧‧顯示器
23‧‧‧x,y陣列
24‧‧‧輸入電極
25‧‧‧外殼
26‧‧‧輸入面
30‧‧‧器件
32‧‧‧操縱輪
33‧‧‧x',y'陣列
34‧‧‧輸入電極
35‧‧‧外殼
36‧‧‧輸入面
38‧‧‧輸入元件
40‧‧‧配置
41‧‧‧基板
42‧‧‧電場
44‧‧‧電極
45‧‧‧引線
46‧‧‧單獨電極驅動及感測元件
47‧‧‧感測電壓輸出
50‧‧‧配置
51‧‧‧遠端接地
51'‧‧‧元件
52‧‧‧電場
53‧‧‧電場
55‧‧‧輸入
56‧‧‧放大器
57‧‧‧輸出
60‧‧‧配置
60'‧‧‧組態
62‧‧‧電場
62'‧‧‧電場
65‧‧‧驅動感測引線
66‧‧‧驅動-感測元件
67‧‧‧輸出端
70‧‧‧系統
71‧‧‧時鐘
72‧‧‧定序器
73‧‧‧I/O埠
74‧‧‧多工器
75‧‧‧開關陣列
76‧‧‧濾波器
77．．．記憶體
78．．．比較器
79．．．系統控制器
372．．．線
373．．．線
374．．．線
375．．．線
381．．．中間位置
382．．．位置
382'．．．位置
383．．．位置
383'．．．位置
385．．．更大距離處
385'．．．更大距離處
441．．．電極
442．．．電極
443．．．電極
444．．．周圍電極
445．．．周圍電極
711．．．時鐘輸出
712．．．輸出
741．．．I/O埠
742．．．I/O埠
743．．．I/O埠
744．．．I/O埠
761．．．輸出
762．．．輸出
771．．．鏈路
781．．．輸出
791．．．輸出
圖1及2為具有大量輸入電極之通用化電子器件之簡化平面示意圖；圖3至圖6為根據本發明之圖1及2之電極陣列之部分在各種情況下之簡化側面或橫截面示意圖，其等繪示一接近輸入元件(例如，一手指、觸控筆或耳朵)可如何擾動電場及因此與一特定輸入電極相關聯之表觀電容；圖7為用於使用已經可用之單獨輸入電極來併入一鄰近偵測功能之一電子系統之簡化示意方塊圖；圖8至圖10為繪示一方法之真值表，圖7之系統藉由該方法自動地在以下之間切換：(a)感測一單獨電極之狀態；及(b)使用此等單獨電極之一組合來進行鄰近偵測以回應兩種類型輸入；及圖11至圖13為根據本發明之更多實施例之簡化示意方塊圖，該等圖繪示用於感測各種單獨、群組及總體鄰近輸入電極組合之狀態及基於該狀態修改圖1至圖2之器件之狀態之方法。
24、34、44．．．電極
45．．．引線
46．．．單獨電極驅動及感測元件
47．．．感測電壓輸出
55．．．輸入
56．．．放大器
57．．．輸出
65．．．驅動感測引線
66．．．驅動-感測元件
67．．．輸出端
70．．．系統
71．．．時鐘
72．．．定序器
73．．．I/O埠
73(i,j)．．．I/O埠
74．．．多工器
75．．．開關陣列
75(i,j)．．．開關
76(76'、76")．．．濾波器
77．．．記憶體
78．．．比較器
79．．．系統控制器
711．．．時鐘輸出
712．．．輸出
741．．．I/O埠
742．．．I/O埠
743．．．I/O埠
744．．．I/O埠
761．．．輸出
762．．．輸出
771．．．鏈路
781．．．輸出
791．．．輸出
792．．．輸出
Φ．．．定時信號

Claims (21)

  1. 一種用於在具有多個單獨輸入電極之一電子器件中提供鄰近偵測之方法，該方法包括：感測及報告該等單獨輸入電極之狀態；根據該等單獨輸入電極之該狀態修改該電子器件之狀態；將該多個單獨輸入電極之一些或全部並聯耦合在一起；感測及報告該等經耦合之輸入電極之狀態；根據該等經耦合之輸入電極之該狀態修改該電子器件之狀態；及解耦合該等經耦合之輸入電極。
  2. 如請求項1之方法，其中該等單獨輸入電極之該等感測、報告及修改步驟包括：選擇待感測之一單獨輸入電極；藉由量測受到一輸入元件接近或接觸該所選輸入電極影響之一信號而感測該所選輸入電極之狀態；測試該經量測之信號是否超過一預定臨限值；及若是，則改變該器件之狀態；及若否，則選擇另一單獨輸入電極，且重複該等感測及臨限值測試步驟直到所關注之所有輸入電極都已經選擇、感測及臨限值測試。
  3. 如請求項1之方法，其中當該等單獨輸入電極之該等感測、報告及修改步驟指示一輸入元件位於一個以上輸入 電極之附近時，該方法進一步包括：第一次選擇該一個以上輸入電極之一者作為待感測之第一所選輸入電極且將該一個以上輸入電極之其他者耦合至自該第一所選輸入電極導出之一驅動屏蔽信號；第一次感測且報告該第一所選輸入電極之狀態；第二次選擇該一個以上輸入電極之另一者作為待感測之一第二所選輸入電極且將該一個以上輸入電極之其他者耦合至自該第二所選輸入電極導出之一驅動屏蔽信號；第二次感測且報告該第二所選輸入電極之狀態；重複該等第一次及第二次選擇、感測及報告步驟，直到已經選擇、感測及報告該一個以上輸入電極之全部，同時該一個以上輸入電極之其他者已被耦合至自該等輸入電極導出之一驅動屏蔽信號；且比較所報告之結果以判定該一個以上輸入電極之何者最靠近該輸入元件。
  4. 如請求項1之方法，其中感測該等單獨輸入電極之狀態之該步驟包括：利用一恆定電流驅動該單獨輸入電極且量測因該恆定電流驅動而跨該單獨輸入電極出現之電壓。
  5. 如請求項4之方法，其中該恆定電流驅動為第一預定持續時間之一恆定電流脈衝。
  6. 如請求項5之方法，其中量測該電壓之該步驟發生在該恆定電流驅動開始之後之一第二預定時間處。
  7. 如請求項1之方法，其中報告該等單獨輸入電極之狀態且修改該器件之狀態之該步驟包括：將該單獨輸入電極之一第一感測狀態儲存於一記憶體中，且接著比較該經儲存之第一感測狀態與隨後判定之一第二感測狀態以偵測該第一感測狀態與該第二感測狀態之間之改變且至少部分基於此等改變而修改該器件之狀態。
  8. 如請求項1之方法，其中感測及報告該等經耦合之輸入電極之狀態之該步驟包括：利用一恆定電流驅動該等經耦合之輸入電極且量測因該恆定電流驅動而跨該等經耦合之輸入電極出現之電壓。
  9. 如請求項8之方法，其中該恆定電流驅動為第一預定持續時間之一恆定電流脈衝。
  10. 如請求項9之方法，其中量測該電壓之該步驟發生在該恆定電流驅動開始之後之一第二預定時間處。
  11. 一種用於偵測一輸入元件之鄰近之裝置，該裝置包括：多個單獨輸入電極；一單獨電極驅動及感測元件，其具有經調適以耦合至該等單獨輸入電極之一驅動-感測端且具有用於報告耦合至該驅動-感測端之該單獨輸入電極之狀態之一輸出端；一鄰近驅動及感測元件，其具有經調適以並聯耦合至該等單獨輸入電極之若干群組之一驅動-感測端且具有用於報告耦合至該驅動-感測端之該等並聯耦合之單獨輸入電極群組之狀態之一輸出端；及一多工器，其用於循序耦合：(i)該等單獨輸入電極至 該單獨電極驅動及感測元件之該驅動-感測端；及(ii)該等並聯耦合之單獨輸入電極群組至該鄰近驅動及感測元件之該驅動-感測端。
  12. 如請求項11之裝置，其進一步包括：用於自該單獨電極驅動及感測元件之輸出端接收與該等單獨輸入電極之狀態有關之第一信號的一第一濾波器；及用於自該鄰近驅動及感測元件之輸出端接收與該等並聯耦合之單獨輸入電極之狀態有關之第二信號的一第二濾波器。
  13. 如請求項12之裝置，其進一步包括：一記憶體，其具有耦合至該第一及第二濾波器每一者之一輸出之一輸入，該記憶體用於暫時儲存藉由該等單獨及並聯耦合之單獨輸入電極之狀態所判定之信號。
  14. 如請求項13之裝置，其進一步包括：一比較器，其接收來自該記憶體之一輸入及來自該第一及第二濾波器每一者之一輸入以用於單獨地或以群組方式比較各種單獨輸入電極之狀態與該等各種單獨輸入電極或電極群組之相同電極或其他電極之狀態之先前值。
  15. 一種用於在具有多個單獨輸入電極之一電子器件中提供鄰近偵測之方法，該方法包括：感測且儲存該等單獨輸入電極之一鄰近或接觸狀態；比較該等單獨輸入電極之該鄰近或接觸狀態之當前值 與該等相同或不同單獨輸入電極之該鄰近或接觸狀態之一或多個已儲存值；感測且儲存該等單獨輸入電極之一或多個群組之一鄰近或接觸狀態；比較該等單獨輸入電極之該一或多個群組之該鄰近或接觸狀態之當前值與該等相同或不同單獨輸入電極群組之該鄰近或接觸狀態之一或多個已儲存值；及根據一或兩者比較步驟之結果修改該器件之狀態。
  16. 如請求項15之方法，其中以任何次序循序執行該等單獨輸入電極之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟。
  17. 如請求項16之方法，其中在該等單獨輸入電極之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟期間或之後執行輸入電極之該一或多個群組之該鄰近或接觸狀態之該等感測及儲存步驟。
  18. 如請求項17之方法，其中所有輸入電極之該等感測、比較及修改步驟所用之持續時間小於接近或接觸一輸入電極之人類反應時間。
  19. 如請求項17之方法，其中一單獨輸入電極之該等感測、比較及修改步驟之持續時間小於或等於約64微秒。
  20. 如請求項15之方法，其中修改該器件之狀態之該步驟包括點亮該等輸入電極之一些。
  21. 一種電子裝置，其包括：複數個單獨輸入電極；及一觸控及鄰近偵測系統，其耦合至該複數個單獨輸入電極，其中在一第一操作模式中，該偵測系統提供指出 一輸入元件是否已接觸或鄰近於該等單獨輸入電極之一單一者之一指示，且在一第二操作模式中提供指出該輸入元件是否鄰近於該等單獨輸入電極之多者之一並聯耦合群組之一指示。
TW099115843A 2009-05-22 2010-05-18 具有鄰近偵測能力之裝置 TWI480556B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/470,729 US8115499B2 (en) 2009-05-22 2009-05-22 Device with proximity detection capability

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201104261A TW201104261A (en) 2011-02-01
TWI480556B true TWI480556B (zh) 2015-04-11

Family

ID=43124173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099115843A TWI480556B (zh) 2009-05-22 2010-05-18 具有鄰近偵測能力之裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8115499B2 (zh)
EP (1) EP2433202A4 (zh)
JP (1) JP5628904B2 (zh)
CN (1) CN102439539A (zh)
TW (1) TWI480556B (zh)
WO (1) WO2010135072A2 (zh)

Families Citing this family (100)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8902191B2 (en) * 2009-01-28 2014-12-02 Synaptics Incorporated Proximity sensing for capacitive touch sensors
US8355887B1 (en) 2009-04-24 2013-01-15 Cypress Semiconductor Corporation Proximity based gesturing devices, systems and methods
US8720279B2 (en) * 2009-05-18 2014-05-13 Freescale Semiconductor, Inc. Object detection device with variable sensitivity electric field measurement circuit
JP2011022744A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Sanyo Electric Co Ltd 静電容量型タッチセンサ用の信号処理回路
US9069405B2 (en) 2009-07-28 2015-06-30 Cypress Semiconductor Corporation Dynamic mode switching for fast touch response
US8723827B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning
US8605053B2 (en) * 2009-12-02 2013-12-10 Analog Devices, Inc. Method and device for detecting user input
KR101899899B1 (ko) * 2010-03-25 2018-09-18 마이크로칩 테크놀로지 저머니 게엠베하 접근 및 접촉 검출을 위한 전극 디바이스, 회로 배치 및 방법
WO2011128116A2 (de) * 2010-04-16 2011-10-20 Ident Technology Ag Tft- display, oled-interface, sowie verfahren zur detektion der räumlichen position von gliedmassen in einem, einem display vorgelagerten räumlichen bereich
JP5625503B2 (ja) * 2010-06-03 2014-11-19 パナソニック株式会社 入力装置
KR20130108556A (ko) * 2010-08-23 2013-10-04 사이프레스 세미컨덕터 코포레이션 컨패시턴스 스캐닝 근접성 검출
KR101373047B1 (ko) * 2010-09-07 2014-03-11 삼성디스플레이 주식회사 연성회로기판 및 이를 구비한 터치스크린패널장치
US10146426B2 (en) * 2010-11-09 2018-12-04 Nokia Technologies Oy Apparatus and method for user input for controlling displayed information
FR2968486A1 (fr) * 2010-12-01 2012-06-08 St Microelectronics Rousset Procede de detection de proximite a partir d'un ensemble de touches tactiles
FR2968488B1 (fr) 2010-12-01 2012-12-21 St Microelectronics Rousset Procede de commande d'une surface tactile capacitive
FR2968485A1 (fr) * 2010-12-01 2012-06-08 St Microelectronics Rousset Procede de detection de proximite a partir d'un ensemble de touches tactiles formees sur un blindage
FR2968421B1 (fr) * 2010-12-01 2013-04-05 St Microelectronics Rousset Surface tactile capacitive configuree pour effectuer une detection de proximite
FR2968487B1 (fr) 2010-12-01 2012-12-21 St Microelectronics Rousset Dispositif de detection directionnel de proximite capacitif
US9201185B2 (en) 2011-02-04 2015-12-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Directional backlighting for display panels
CN102722297B (zh) * 2011-03-30 2016-01-13 中兴通讯股份有限公司 一种触摸屏设备及其实现接近感应的方法
US9547438B2 (en) 2011-06-21 2017-01-17 Empire Technology Development Llc Gesture based user interface for augmented reality
DE102011105076B4 (de) * 2011-06-21 2016-12-08 Austriamicrosystems Ag System und Verfahren zur Auswertung eines Moduls
US20130009915A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Nokia Corporation Controlling responsiveness to user inputs on a touch-sensitive display
CN102332282A (zh) * 2011-07-20 2012-01-25 深圳市君兰电子有限公司 一种dvd模组的性能检测方法及***
JP2013029949A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Japan Display East Co Ltd タッチパネルおよびタッチパネル内蔵表示装置
DE102011056226A1 (de) * 2011-12-09 2013-06-13 Ident Technology Ag Sensorsystem sowie Verfahren zur Reduktion einer Einschwingzeit eines Sensorsystems
US9298333B2 (en) * 2011-12-22 2016-03-29 Smsc Holdings S.A.R.L. Gesturing architecture using proximity sensing
US9354748B2 (en) 2012-02-13 2016-05-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical stylus interaction
US9426905B2 (en) 2012-03-02 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Connection device for computing devices
US9064654B2 (en) 2012-03-02 2015-06-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9075566B2 (en) 2012-03-02 2015-07-07 Microsoft Technoogy Licensing, LLC Flexible hinge spine
US8935774B2 (en) 2012-03-02 2015-01-13 Microsoft Corporation Accessory device authentication
USRE48963E1 (en) 2012-03-02 2022-03-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Connection device for computing devices
US9360893B2 (en) 2012-03-02 2016-06-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device writing surface
US8873227B2 (en) 2012-03-02 2014-10-28 Microsoft Corporation Flexible hinge support layer
US9870066B2 (en) 2012-03-02 2018-01-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Method of manufacturing an input device
US9158383B2 (en) 2012-03-02 2015-10-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Force concentrator
CN103309435B (zh) * 2012-03-13 2016-07-06 联想(北京)有限公司 接近传感单元
US9201548B2 (en) 2012-05-03 2015-12-01 Texas Instruments Incorporated Material-discerning proximity sensing
US20130300590A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Paul Henry Dietz Audio Feedback
US20130307810A1 (en) * 2012-05-15 2013-11-21 Chimei Innolux Corporation Capacitive touch panel device
TWI488096B (zh) * 2012-06-05 2015-06-11 Acer Inc 觸控面板的驅動方法及其觸控裝置
US10031556B2 (en) 2012-06-08 2018-07-24 Microsoft Technology Licensing, Llc User experience adaptation
US9019615B2 (en) 2012-06-12 2015-04-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Wide field-of-view virtual image projector
US8947353B2 (en) 2012-06-12 2015-02-03 Microsoft Corporation Photosensor array gesture detection
US9459160B2 (en) 2012-06-13 2016-10-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device sensor configuration
US9684382B2 (en) 2012-06-13 2017-06-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device configuration having capacitive and pressure sensors
US9256089B2 (en) 2012-06-15 2016-02-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Object-detecting backlight unit
CN102799325B (zh) * 2012-06-21 2016-03-30 敦泰科技有限公司 一种自电容触摸屏检测方法、装置和***
TWI470476B (zh) * 2012-07-19 2015-01-21 Wistron Corp 近接感應結構及具近接感應之電子裝置
US8964379B2 (en) 2012-08-20 2015-02-24 Microsoft Corporation Switchable magnetic lock
US20140062945A1 (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Cirque Corporation Method for increasing a scanning rate on a capacitance sensitive touch sensor having a single drive electrode
WO2014031782A2 (en) * 2012-08-21 2014-02-27 Cirque Corporation Method for increasing a scanning rate on a capacitance sensitive touch sensor having an xy electrode grid
KR102019776B1 (ko) * 2012-10-15 2019-09-11 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 시스템
US8654030B1 (en) 2012-10-16 2014-02-18 Microsoft Corporation Antenna placement
EP2908970B1 (en) 2012-10-17 2018-01-03 Microsoft Technology Licensing, LLC Metal alloy injection molding protrusions
US8786767B2 (en) 2012-11-02 2014-07-22 Microsoft Corporation Rapid synchronized lighting and shuttering
KR102020311B1 (ko) * 2013-01-22 2019-09-10 엘지전자 주식회사 다채널 전극 근접 센서를 이용한 제스쳐 인식 방법 및 그 단말기
US10578499B2 (en) 2013-02-17 2020-03-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Piezo-actuated virtual buttons for touch surfaces
DE102013102469A1 (de) * 2013-03-12 2014-10-02 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Kapazitive Sensoranordnung mit Schirmelektrode
US20140267137A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Synaptics Incorporated Proximity sensing using driven ground plane
US9304549B2 (en) 2013-03-28 2016-04-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge mechanism for rotatable component attachment
US9542046B2 (en) * 2013-06-26 2017-01-10 Atmel Corporation Changing the detection range of a touch sensor
US9612677B2 (en) * 2013-06-28 2017-04-04 Atmel Corporation Pseudo driven shield
US9152285B2 (en) * 2013-07-30 2015-10-06 Atmel Corporation Position detection of an object within proximity of a touch sensor
JP6076866B2 (ja) * 2013-09-03 2017-02-08 アルプス電気株式会社 静電容量型の入力装置
JP6133732B2 (ja) * 2013-09-04 2017-05-24 アルプス電気株式会社 入力装置及びその検出方法
US10528185B2 (en) 2013-09-23 2020-01-07 Touchplus Information Corp. Floating touch method and touch device
CN104461344A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 新益先创科技股份有限公司 隔空控制方法及隔空控制装置
GB2518627A (en) * 2013-09-25 2015-04-01 Nokia Technologies Oy An apparatus
US20150091842A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Synaptics Incorporated Matrix sensor for image touch sensing
GB2518871A (en) * 2013-10-03 2015-04-08 Nokia Technologies Oy Sensing
US9857394B2 (en) * 2013-10-04 2018-01-02 Microchip Technology Incorporated Multiple channel capacitive voltage divider scanning method and apparatus
US9448631B2 (en) 2013-12-31 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device haptics and pressure sensing
US9317072B2 (en) 2014-01-28 2016-04-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge mechanism with preset positions
US9759854B2 (en) 2014-02-17 2017-09-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Input device outer layer and backlighting
US10120420B2 (en) 2014-03-21 2018-11-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Lockable display and techniques enabling use of lockable displays
US10209788B2 (en) 2014-05-27 2019-02-19 Egalax_Empia Technology Inc. Touch processor, touch device, touch system, and touch method
US9927933B2 (en) * 2014-07-10 2018-03-27 Microchip Technology Germany Gmbh Method and system for gesture detection and touch detection
US10324733B2 (en) 2014-07-30 2019-06-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Shutdown notifications
EP2988479B1 (en) * 2014-08-19 2019-01-30 Semtech Corporation Capacitive proximity sensor and mobile device
US9424048B2 (en) 2014-09-15 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Inductive peripheral retention device
US9447620B2 (en) 2014-09-30 2016-09-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge mechanism with multiple preset positions
CN111813257B (zh) * 2015-05-27 2023-12-29 禾瑞亚科技股份有限公司 触控处理器、触控装置、触控***与触控方法
JP6520401B2 (ja) * 2015-05-28 2019-05-29 アイシン精機株式会社 静電センサ
US10222889B2 (en) 2015-06-03 2019-03-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Force inputs and cursor control
US10416799B2 (en) 2015-06-03 2019-09-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Force sensing and inadvertent input control of an input device
US9752361B2 (en) 2015-06-18 2017-09-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Multistage hinge
US9864415B2 (en) 2015-06-30 2018-01-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Multistage friction hinge
CN105467259B (zh) * 2015-11-16 2018-06-29 上海天马微电子有限公司 检测电容感测线路的检测电路、电容式触摸屏和检测方法
US10061385B2 (en) 2016-01-22 2018-08-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Haptic feedback for a touch input device
US10884511B2 (en) * 2016-06-21 2021-01-05 Pixart Imaging Inc. Input device with key input and touch input, and operating method thereof
US10344797B2 (en) 2016-04-05 2019-07-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Hinge with multiple preset positions
JP6717673B2 (ja) 2016-06-10 2020-07-01 株式会社ジャパンディスプレイ 入力検出装置および電子装置
CN109375783B (zh) * 2016-06-23 2022-03-11 株式会社音乐派索 具有多功能人机接口的电子设备
CN107565945B (zh) * 2016-06-30 2020-12-08 原相科技股份有限公司 具有按键输入及触碰输入的输入装置及其运作方法
US10037057B2 (en) 2016-09-22 2018-07-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Friction hinge
CN109541286B (zh) * 2018-12-27 2020-11-03 方圆广电检验检测股份有限公司 一种接触电流检测方法及测试仪
CN109656430A (zh) * 2019-01-16 2019-04-19 汕头超声显示器技术有限公司 一种具有接近探测功能的电容触摸屏
CN211180797U (zh) * 2020-06-23 2020-08-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测装置和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6583676B2 (en) * 2001-06-20 2003-06-24 Apple Computer, Inc. Proximity/touch detector and calibration circuit
US20050104867A1 (en) * 1998-01-26 2005-05-19 University Of Delaware Method and apparatus for integrating manual input
TWI286602B (en) * 2002-10-31 2007-09-11 Harald Philipp Charge transfer capacitive position sensor
TW200805128A (en) * 2006-05-05 2008-01-16 Harald Philipp Touch screen element
US20080018611A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Iee International Electronics & Engineering S.A. Input Device

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345167A (en) * 1978-07-14 1982-08-17 Calvin Noel M Capacitance proximity sensor
JP2644072B2 (ja) * 1990-09-14 1997-08-25 松下電工株式会社 ノンタッチスイッチ
JPH04124736A (ja) 1990-09-14 1992-04-24 Nec Corp 計算機システムの事象通知制御装置
CN1100387C (zh) * 1995-03-12 2003-01-29 王祖斌 Cmos电容型接近开关
CN2356337Y (zh) * 1998-11-10 1999-12-29 华中理工大学 电容接近觉传感器
GB2366385A (en) * 2000-09-01 2002-03-06 Ab Automotive Electronics Ltd Controller for a capacitive sensor
US7109726B2 (en) * 2001-07-25 2006-09-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Object sensing
US6937951B2 (en) * 2003-06-03 2005-08-30 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Adaptive proximity sensing
JP4358679B2 (ja) * 2004-05-14 2009-11-04 株式会社フジクラ 静電容量式近接センサ
JP4531469B2 (ja) * 2004-07-15 2010-08-25 株式会社フジクラ 静電容量式近接センサ
JP4102357B2 (ja) * 2004-11-24 2008-06-18 三菱電機株式会社 物体検出装置
JP2007242571A (ja) 2006-03-13 2007-09-20 Fujikura Ltd 静電容量式スイッチ
JP4833729B2 (ja) * 2006-05-10 2011-12-07 株式会社フジクラ 静電容量式センサ
JP2008004465A (ja) 2006-06-26 2008-01-10 Fujikura Ltd 静電容量式スイッチ
US8564252B2 (en) * 2006-11-10 2013-10-22 Cypress Semiconductor Corporation Boost buffer aid for reference buffer
JP4189426B2 (ja) * 2007-01-31 2008-12-03 株式会社東芝 センサ装置、及びこれを用いた携帯通信端末及び電子機器
US20080202251A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive pressure sensor
WO2008135713A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Qrg Limited Two-dimensional position sensor
WO2009013965A1 (ja) * 2007-07-20 2009-01-29 Japan Aviation Electronics Industry Limited 静電容量センサ、位置センサ
US7583092B2 (en) * 2007-07-30 2009-09-01 Synaptics Incorporated Capacitive sensing apparatus that uses a combined guard and sensing electrode
WO2009037379A1 (en) 2007-09-18 2009-03-26 Senseg Oy Method and apparatus for sensory stimulation
JP4874910B2 (ja) * 2007-09-25 2012-02-15 株式会社東芝 センサ装置及び表示装置
CN101419522B (zh) * 2008-11-28 2010-12-15 深圳市汇顶科技有限公司 电容式触摸检测装置及其检测方法
JP5464878B2 (ja) * 2009-03-24 2014-04-09 アルパイン株式会社 ナビゲーション装置および車線減少予測案内方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050104867A1 (en) * 1998-01-26 2005-05-19 University Of Delaware Method and apparatus for integrating manual input
US6583676B2 (en) * 2001-06-20 2003-06-24 Apple Computer, Inc. Proximity/touch detector and calibration circuit
TWI286602B (en) * 2002-10-31 2007-09-11 Harald Philipp Charge transfer capacitive position sensor
TW200805128A (en) * 2006-05-05 2008-01-16 Harald Philipp Touch screen element
US20080018611A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Iee International Electronics & Engineering S.A. Input Device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2433202A4 (en) 2014-07-30
CN102439539A (zh) 2012-05-02
JP5628904B2 (ja) 2014-11-19
EP2433202A2 (en) 2012-03-28
US20100295559A1 (en) 2010-11-25
JP2012527825A (ja) 2012-11-08
WO2010135072A2 (en) 2010-11-25
TW201104261A (en) 2011-02-01
WO2010135072A3 (en) 2011-02-03
US8115499B2 (en) 2012-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI480556B (zh) 具有鄰近偵測能力之裝置
US9317164B2 (en) Capacitive position sensor system
US9292127B2 (en) Systems and methods for providing enhanced touch sensing
KR101008144B1 (ko) 화면 입력형 화상 표시 시스템
JP6024903B2 (ja) 入力装置、入力制御方法、プログラム及び電子機器
US11409393B2 (en) Capacitive proximity detection system and method
WO2016112848A1 (zh) 电子设备及其触摸感测***、以及触摸感测***的检测方法
US20110025629A1 (en) Dynamic Mode Switching for Fast Touch Response
JP2018507455A (ja) 感知素子の復調回路構成を備える容量性指紋感知装置
TW201044241A (en) Two-dimensional position sensor
EP3356998B1 (en) Method and fingerprint sensing device with finger lost detection
KR101698967B1 (ko) 터치패널 제어방법
TWI734850B (zh) 用於控制在指紋感測裝置內之訊號的系統和方法
EP2120135A1 (en) Method for filtering signals of touch sensitive device
CN102436333B (zh) 兼容电容定位和电磁定位的输入装置及其输入方法
US10528178B2 (en) Capacitive touch sensing with conductivity type determination
KR101727590B1 (ko) 터치 센서의 제어방법 및 제어장치
US11422663B1 (en) Stylus sensing on touchscreens
KR101727589B1 (ko) 터치 센서의 제어방법 및 제어장치
KR102170298B1 (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR101678059B1 (ko) 터치 센서 제어방법 및 스타일러스의 제어방법
CN110531898A (zh) 一种电容式感应单元控制方法、***及装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees