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采用 信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器

阅读：106发布：2023-01-16

专利汇可以提供采用信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且输入装置配置成检测来自输入物体的信号。示例包括：获取输入装置的第一传感器电极上的第一信号；获取输入装置的第二传感器电极上的第二信号；组合第一信号和第二信号以产生组合信号；对组合信号进行解调以确定组合信号的同相分量和组合信号的正交分量；并且组合同相分量和正交分量以确定信号幅值信息。，下面是采用信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于输入装置的处理系统，包括：
传感器电路，配置成：
获取所述输入装置的第一传感器电极上的第一信号；以及
获取所述输入装置的第二传感器电极上的第二信号；
信号组合电路，配置成：
组合所述第一信号和所述第二信号以产生组合信号；以及
耦合到所述信号组合电路的处理模块，配置成：
解调所述组合信号以确定所述组合信号的同相分量和所述组合信号的正交分量；以及组合所述同相分量和所述正交分量以确定信号幅值信息。
2.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述处理模块配置成：
将所述组合信号分为第一输入信号和相同的第二输入信号；
使用具有第一频率或相位的第一解调波形对所述第一输入信号进行解调；以及使用具有与所述第一频率或相位正交的第二频率或相位的第二解调波形对所述第二输入信号进行解调。
3.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述传感器电路配置成：
将所述组合信号分为第一输入信号和相同的第二输入信号；
使用具有基于第一数字代码所调制的第一载波信号的第一解调波形对所述第一输入信号进行解调；以及
使用具有基于与所述第一数字代码正交的第二数字代码所调制的第二载波信号的第二解调波形对所述第二输入信号进行解调。
4.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述第一信号和所述第二信号包括来自输入物体的预期信号或噪声其中之一。
5. 如权利要求1所述的处理系统，其中，所述处理模块包括：
第一接收器电路，配置成确定所述组合信号的所述同相分量；以及
第二接收器电路，配置成确定所述组合信号的所述正交分量。
6.如权利要求1所述的处理系统，还包括确定模块，其配置成：
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行信令组合；以及
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行单波形解调、同时同相正交(I/Q)解调或时间序列I/Q解调。
7. 如权利要求1所述的处理系统，其中：
所述传感器电路还配置成获取第三传感器电极上的至少第三信号；以及所述信号组合电路还配置成将所述第三信号与所述第一信号和所述第二信号相结合以产生所述组合信号。
8.一种输入装置，包括：
输入表面；
第一传感器电极；
第二传感器电极；以及
处理系统，耦合到所述第一传感器电极和所述第二传感器电极，所述处理系统配置成：
获取所述输入装置的第一传感器电极上的第一信号；
获取所述输入装置的第二传感器电极上的第二信号；
组合所述第一信号和所述第二信号以产生组合信号；
解调所述组合信号以确定所述组合信号的同相分量和所述组合信号的正交分量；以及组合所述同相分量和所述正交分量以确定信号幅值信息。
9.如权利要求8所述的输入装置，其中，所述处理系统配置成：
将所述组合信号分为第一输入信号和相同的第二输入信号；
使用具有第一频率或相位的第一解调波形对所述第一输入信号进行解调；以及使用具有与所述第一频率或相位正交的第二频率或相位的第二解调波形对所述第二输入信号进行解调。
10.如权利要求8所述的输入装置，其中，所述第一信号和所述第二信号包括来自输入物体的预期信号或噪声。
11.如权利要求8所述的输入装置，其中，所述处理系统包括：
第一接收器电路，配置成确定所述组合信号的所述同相分量；以及
第二接收器电路，配置成确定所述组合信号的所述正交分量。
12.如权利要求8所述的输入装置，其中，所述处理系统还配置成：
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行信令组合；以及
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行单波形解调、同时同相正交(I/Q)解调或时间序列I/Q解调。
13.一种操作输入装置的方法，包括：
获取所述输入装置的第一传感器电极上的第一信号；
获取所述输入装置的第二传感器电极上的第二信号；
组合所述第一信号和所述第二信号以产生组合信号；
解调所述组合信号以确定所述组合信号的同相分量和所述组合信号的正交分量；以及组合所述同相分量和所述正交分量以确定信号幅值信息。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
将所述组合信号分为第一输入信号和相同的第二输入信号；
使用具有第一频率或相位的第一解调波形对所述第一输入信号进行解调；以及使用具有与所述第一频率或相位正交的第二频率或相位的第二解调波形对所述第二输入信号进行解调。
15.如权利要求13所述的方法，还包括：
将所述组合信号分为第一输入信号和相同的第二输入信号；
使用具有基于第一数字代码所调制的第一载波信号的第一解调波形对所述第一输入信号进行解调；以及
使用具有基于与所述第一数字代码正交的第二数字代码所调制的第二载波信号的第二解调波形对所述第二输入信号进行解调。
16.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一信号和所述第二信号包括来自输入物体的预期信号或噪声。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述解调包括：
使用第一接收器电路对所述组合信号进行解调以确定所述组合信号的所述同相分量；
以及
使用第二接收器电路对所述组合信号进行解调以确定所述组合信号的所述正交分量。
18.如权利要求13所述的方法，还包括：
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行信令组合；以及
基于预期的是部分还是全空间分辨率并且基于所述信号相位为已知还是未知来确定执行单波形解调、同时同相正交(I/Q)解调或时间序列I/Q解调。
19.如权利要求13所述的方法，还包括：
获取第三传感器电极上的至少第三信号；以及
将所述第三信号与所述第一信号和所述第二信号相结合以产生所述组合信号。

说明书全文

采用信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器

技术领域

[0001] 本公开的方面一般涉及电容耦合到触摸传感器中的信号的感测，以及更具体来说涉及用于具有未知相位的电容耦合信号的同时I/Q(同相正交)解调的信号组合。

背景技术

[0002] 包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。

[0003] 一些接近传感器装置使用单相位解调对传感器信号进行解调。但是，一个问题在于，对于具有未知相位的传感器信号的接收，单相位解调能够产生变化输出幅值以及不一致幅值和相位测量。

[0004] 因此，需要一种实现具有未知相位的信号的感测的改进输入装置。发明内容

[0005] 本公开一般提供用于使用同时同相正交(I/Q)解调的信号组合进行触摸感测的输入装置、处理系统和方法。

[0006] 本公开的示例提供一种用于输入装置的处理系统。在一个示例中，处理系统包括传感器电路，其配置成：获取输入装置的第一传感器电极上的第一信号；并且获取输入装置的第二传感器上的第二信号；信号组合电路，其配置成：组合第一信号和第二信号以产生组合信号；以及处理模块，耦合到信号组合电路，配置成：对组合信号进行解调以确定组合信号的同相分量和组合信号的正交分量；并且组合同相分量和正交分量以确定信号幅值信息。

[0007] 本公开的其他示例提供一种输入装置。在一个示例中，输入装置包括：输入表面；第一传感器电极；第二传感器电极；以及处理系统，耦合到第一传感器电极和第二传感器电极，处理系统配置成：获取输入装置的第一传感器电极上的第一信号；获取输入装置的第二传感器电极上的第二信号；组合第一信号和第二信号以产生组合信号；对组合信号进行解调以确定组合信号的同相分量和正交分量；并且组合同相分量和正交分量以确定信号幅值信息。

[0008] 本公开的其他示例提供一种操作输入装置的方法。在一个示例中，一种方法包括：获取输入装置的第一传感器电极上的第一信号；获取输入装置的第二传感器电极上的第二信号；组合第一信号和第二信号以产生组合信号；对组合信号进行解调以确定组合信号的同相分量和组合信号的正交分量；并且组合同相分量和正交分量以确定信号幅值信息。
附图说明

[0009] 为了能够详细了解本公开的上述特征的方式，可参照示例进行以上概述的对本公开的更具体描述，在附图中示出示例的一部分。但是要注意，附图仅示出本公开的典型示例，并且因此不是要被理解为限制其范围，因为本公开可容许其他同样有效的示例。

[0010] 图1是示例性计算装置的框图。

[0011] 图2A-2B示出感测元件的示例性图案的部分。

[0012] 图3是示出采用单相位解调的示例性信号通路的框图。

[0013] 图4是示出信号取样以及对具有未知相位的信号的单相位解调的对应解调器输出的三个示例性图表。

[0014] 图5是示出信号取样以及对信号的I/Q解调的对应解调器输出的三个示例性图表。

[0015] 图6是示出采用同相正交(I/Q)解调的信号通路的框图。

[0016] 图7是示出使用同时I/Q解调的信号组合的触摸感测的示例操作的流程图。

[0017] 图8是示出采用两个传感器电极信号组合和I/Q解调的示例信号通路的框图。

[0018] 图9是示出时间序列I/Q解调的同相和正交测量突发的示例定时的时序图。

[0019] 为了便于理解，相同的参考标号在可能的情况下用于表示附图共同的相同元件。预期一个示例中公开的元件可有利地用于其他示例而无需具体说明。这里所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加说明。另外，附图通常经过简化，并且为了呈现和说明的清楚起见而省略细节或组件。附图和论述用于说明以下所述的原理，其中相似标号表示相似元件。

具体实施方式

[0020] 以下详细描述实际上只是示例性的，而不是要限制本公开或者其应用和用途。此外，并不是意在通过前面的技术领域、背景、概述或者以下详细描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制。

[0021] 本公开的各个示例提供用于例如具有未知相位的信号的同时同相正交(I/Q)解调的信号组合的输入装置、处理系统和方法。如本文所使用，电容感测描述为利用从电容传感器电极(其至少部分可以是组合电极)所接收的信息的触摸感测技术，而力感测描述为利用从力传感器电极所接收的信息来确定输入物体针对输入装置施加的力。

[0022] 一些输入装置可配置用于触摸感测。通过采用调制信号驱动输入装置的一个或多个传感器电极，并且接收具有指示传感器电极的电容的变化的效果的所产生信号，来执行触摸感测。电容的变化能够用来确定输入物体的位置。通常，触摸控制器使用单相位解调对来自传感器电极的(一个或多个)信号进行解调。单相位解调在信号相位为已知的情况下、例如在发射器波形(例如调制驱动信号)和接收器波形(例如所产生信号)在时间上同步时对触摸信号处理可以是可接受的。

[0023] 但是，在一些情况下，信号相位可能不是已知的。例如，在有源笔数据接收、笔位置估计或干扰(例如噪声)测量中，信号相位可能是未知的。在这种情况下，单相位调制能够产生变化输出幅值以及不一致幅值和相位测量。

[0024] 另外，在一些情况下，可期望全空间分辨率，而在其他实施例中，仅部分空间分辨率可以是充分的。例如，对于触摸感测和/或笔位置估计，能够使用全空间，而对于有源笔数据接收，可期望部分空间分辨率。

[0025] 本公开的示例提供用于两个正交波形的同时解调的技术和设备。示例还提供信号组合或时间序列解调，以便将接收器数量保持为与用于单相解调时相同。

[0026] 图1是按照本公开的示例的示例性输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统(未示出)提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”或(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，例如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、万维网浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括合成输入装置，例如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、售货亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话、例如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器、例如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可能是输入装置的主机或从机。

[0027] 输入装置100能够实现为电子系统的物理部分，或者能够与电子系统在物理上分隔。适当地，输入装置100可使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。

[0028] 图1中，输入装置100示为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”)，配置成感测由一个或多个输入物体140在感测区120中提供的输入。如图1所示，示例性的输入物体包括手指和输入笔(styli)。

[0029] 感测区120包含输入装置100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，其中输入装置100能够检测用户输入(例如由一个或多个输入物体140所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可逐个实施例极大地改变。在一些实施例中，感测区120沿一个或多个方向从输入装置100的表面延伸到空间中，直到信噪比阻止充分准确的物体检测。在各个实施例中，这个感测区120沿特定方向所延伸的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者以上，并且可随所使用的感测技术的类型和预期的精度而极大地改变。因此，一些实施例感测包括没有与输入装置100的任何表面相接触、与输入装置100的输入表面(例如触摸表面)相接触、与耦合某个量的外加力或压力的输入装置100的输入表面相接触和/或它们的组合的输入。在各个实施例中，可由传感器电极所在的壳体的表面、由施加在传感器电极或者任何壳体之上的夹层结构面板等，来提供输入表面。在一些实施例中，感测区120在投影到输入装置100的输入表面时具有矩形形状。

[0030] 输入装置100可利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区120中的用户输入。输入装置100包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例，输入装置100可使用电容、倒介电、电阻、电感、磁、声、超声和/或光学技术。

[0031] 一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维的空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。

[0032] 在输入装置100的一些电容实现中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入物体引起电场的变化，并且产生电容耦合的可检测变化，其可作为电压、电流等的变化来检测。

[0033] 一些电容实现利用电容感测元件的阵列或者其他规则或不规则图案来创建电场。在一些电容实现中，独立感测元件可欧姆地短接在一起，以形成较大传感器电极。一些电容实现利用电阻片，其可以是电阻均匀的。

[0034] 一些电容实现利用基于传感器电极与输入物体之间的电容耦合的变化的“自电容”或(或“绝对电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极附近的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，绝对电容感测方法通过相对参考电压(例如系统地)来调制传感器电极以及通过检测传感器电极与输入物体之间的电容耦合进行操作。

[0035] 一些电容实现利用基于传感器电极之间的电容耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各个实施例中，传感器电极附近的输入物体改变传感器电极之间的电场，因而改变所测量电容耦合。在一个实现中，跨电容感测方法通过下列步骤进行操作：检测一个或多个发射器传感器电极(又称作“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(又称作“接收器电极”或“接收器”)之间的电容耦合。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如系统地)来调制，以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压基本上保持为恒定，以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括与一个或多个发射器信号和/或与一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)对应的(一个或多个)影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者可配置成既传送又接收。

[0036] 图1中，处理系统110示为输入装置100的组成部分。处理系统110配置成操作输入装置100的硬件，以检测感测区120中的输入。处理系统110包括一个或多个集成电路(IC)的部分或全部和/或其他电路组件。例如，互电容传感器装置的处理系统可包括：发射器电路，配置成采用发射器传感器电极来传送信号；和/或接收器电路，配置成采用接收器传感器电极来接收信号。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，例如固件代码、软件代码等。在一些实施例中，组成处理系统110的组件共同位于例如输入装置100的(一个或多个)感测元件的附近。在其他实施例中，处理系统110的组件在物理上是独立的，其中一个或多个组件靠近输入装置100的(一个或多个)感测元件，而一个或多个组件在其他位置。例如，输入装置100可以是耦合到台式计算机的外设，并且处理系统110可包括配置成运行于台式计算机的中央处理器上的软件以及与中央处理器分隔的一个或多个IC(也许具有关联固件)。作为另一个示例，输入装置100可在物理上集成到电话中，并且处理系统110可包括作为电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入装置100。在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，例如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。

[0037] 处理系统110可实现为操控处理系统110的不同功能的一组模块。各模块可包括作为处理系统110的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各个实施例中，可使用模块的不同组合。示例模块包括：硬件操作模块，用于操作诸如传感器电极和显示屏幕之类的硬件；数据处理模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据；以及报告模块，用于报告信息。其他示例模块包括：传感器操作模块，配置成操作感测元件以检测输入；识别模块，配置成识别例如模式变更手势等的手势；以及模式变更模块，用于变更操作模式。

[0038] 在一些实施例中，处理系统110直接通过引起一个或多个动作来响应感测区120中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括变更操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能之类的GUI动作。在一些实施例中，处理系统110向电子系统的某个部分(例如向电子系统中与处理系统110分隔的中央处理系统，若这种独立中央处理系统存在的话)提供与输入(或者没有输入)有关的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统110所接收的信息，以便对用户输入起作用，例如促进全系列的动作，包括模式变更动作和GUI动作。

[0039] 例如，在一些实施例中，处理系统110操作输入装置100的(一个或多个)感测元件，以便产生指示感测区120中的输入(或者没有输入)的电信号。处理系统110可在产生提供给电子系统的信息中对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统110可数字化从传感器电极所得到的模拟电信号。作为另一个示例，处理系统110可执行滤波或者其他信号调节。作为又一个示例，处理系统110可减去或者以其他方式考虑基准，使得信息反映电信号与基准之间的差。作为又一些示例，处理系统110可确定位置信息，将输入识别为命令，识别笔迹等。

[0040] 如本文所使用的“位置信息”广义地包含绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。其他示例包括空间信息的其他表示。还可确定和/或存储与一种或多种类型的位置信息有关的历史数据，包括例如随时间来跟踪位置、运动或者瞬时速度的历史数据。

[0041] 在一些实施例中，输入装置100采用由处理系统110或者由另外某种处理系统所操作的附加输入组件来实现。这些附加输入组件可提供用于感测区120中的输入的冗余功能性或者某种其他功能性。图1示出感测区120附近的能够用于促进使用输入装置100来选择项目的按钮130。其他类型的附加输入组件包括滑块、球、轮、开关等。相反，在一些实施例中，输入装置100可以在没有其他输入组件的情况下实现。

[0042] 在一些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，并且感测区120重叠显示屏幕的工作区的至少一部分。例如，输入装置100可包括覆盖显示屏幕、基本上透明的传感器电极，并且提供用于关联电子系统的触摸屏界面。显示屏幕可以是能够向用户显示可视界面的任何类型的动态显示器，并且可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或者其他显示技术。输入装置100和显示屏幕可共享物理元件。例如，一些实施例可将相同电气组件的一部分用于显示和感测例如用于AMOLED和AMLCD等的薄膜非晶硅晶体管的有源矩阵(例如矩形阵列)。作为另一个示例，显示器的显示屏幕180可部分或全部由处理系统110来操作。

[0043] 在各个实施例中，输入装置100可包括配置用于显示更新和输入感测的一个或多个传感器电极。例如，用于输入感测的至少一个传感器电极可包括显示装置的一个或多个显示电极，其用于更新显示中。此外，显示电极可包括Vcom电极(公共电极)、源驱动线(电极)、栅线(电极)、阳极子像素电极或阴极像素电极或者任何其他显示元件的一段或多段。这些显示电极可设置在适当显示屏幕衬底上。例如，显示电极可设置在一些显示屏幕(例如共面转换(IPS)、边缘场转换(FFS)或面线转换(PLS)有机发光二极管(OLED))中的透明衬底(玻璃衬底、TFT玻璃或者任何其他透明材料)上、一些显示屏幕(例如图案垂直配向(PVA)或多域垂直配向(MVA)、IPS和FFS)的滤光片玻璃的底部、阴极层(OLED)之上等。在这类实施例中，显示电极又能够称作“组合电极”，因为它执行多个功能。在各个实施例中，每个传感器电极包括与像素或子像素关联的一个或多个显示电极。在其他实施例中，至少两个传感器电极可共享与像素或子像素关联的至少一个显示电极。

[0044] 在各个实施例中，第一传感器电极包括配置用于显示更新和电容感测的一个或多个显示电极，以及第二传感器电极可配置用于电容感测但是不用于显示更新。第二传感器电极可设置在显示装置的衬底之间或者显示装置的外部。在一些实施例中，所有传感器电极可包括配置用于显示更新和电容感测的一个或多个显示电极。

[0045] 处理系统110可配置成在至少部分重叠周期期间执行输入感测和显示更新。例如，处理系统110可同时驱动第一显示电极以用于显示更新和输入感测。在另一个示例中，处理系统110可同时驱动用于显示更新的第一显示电极和用于输入感测的第二显示电极。在一些实施例中，处理系统110配置成在非重叠周期期间执行输入感测和显示更新。非重叠周期可称作非显示更新周期。非显示更新周期可在公共显示帧的显示行更新周期之间发生，并且至少与显示行更新周期同样长。此外，非显示更新周期可在公共显示帧的显示行更新周期之间发生，并且比显示行更新周期要长或者要短。在一些实施例中，非显示更新周期可在显示帧开始和/或在显示帧之间发生。处理系统110可配置成采用屏蔽信号来驱动传感器电极和/或显示电极的一个或多个。屏蔽信号可包括恒定电压信号或者变化电压信号(保护信号)其中之一。此外，传感器电极和/或显示电极的一个或多个可以是电浮动的。

[0046] 应当理解，虽然在全功能设备的上下文中描述本发明的许多实施例，但是本发明的机制能够作为各种形式的程序产品(例如软件)来发布。例如，本发明的机制可作为电子处理器可读的信息承载介质上的软件程序来实现和发布(例如，处理系统110可读的非暂时计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质)。另外，本发明的实施例同样适用，而与用于执行发布的介质的特定类型无关。非暂时的电子可读介质的示例包括各种光盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪速、光、磁、全息或者任何其他存储技术。

[0047] 图2A示出按照一些实施例的感测元件的示例性图案的一部分。为了说明和描述的清楚起见，图2A示出按照简单矩形图案的感测元件，而没有示出各种组件，例如感测元件与处理系统110之间的各种互连。电极图案250A包括第一多个传感器电极260(260-1、260-2、260-3、…260-n)以及第二多个传感器电极270(270-1、270-2、270-3、…270-m)(其设置在第一多个传感器电极260之上)。在所示的示例中，n＝m＝4，但是一般来说，n和m各为正整数，并且不一定彼此相等。在各个实施例中，第一多个传感器电极260作为多个发射器电极来操作(具体称作“发射器电极260”)，以及第二多个传感器电极270作为多个接收器电极来操作(具体称作“接收器电极270”)。在另一个实施例中，多个传感器电极可配置成进行传送和接收，并且另外的多个传感器电极也可配置成进行传送和接收。在又一个实施例中，处理系统
110采用第一和/或第二多个传感器电极的一个或多个传感器电极来接收所产生信号，而一个或多个传感器电极采用绝对电容感测信号来调制。第一多个传感器电极260、第二多个传感器电极270或者两者能够设置在感测区120中。电极图案250A能够耦合到处理系统110。

[0048] 第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270通常相互欧姆地隔离。也就是说，一个或多个绝缘体分隔第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270，并且防止它们相互电短接。在一些实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270通过设置在它们之间的跨接区的绝缘材料来分隔；在这类构造中，第一多个传感器电极260和/或第二多个传感器电极270能够采用连接同一电极的不同部分的跳线来形成。在一些实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270通过一层或多层绝缘材料来分隔。在这类实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270能够设置在公共衬底的独立层上。在一些其他实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270通过一个或多个衬底来分隔；例如，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270能够设置在同一衬底的相对侧上或者层压在一起的不同衬底上。在一些实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270能够设置在单个衬底的同一侧上。

[0049] 第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270之间的定域电容耦合的区域可形成“电容图像”的“电容像素”。第一多个传感器电极260与第二多个传感器电极270之间的电容耦合随感测区120中的输入物体的接近和运动而变化。此外，在各个实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270的每个与输入物体之间的定域电容耦合可称作“电容图像”的“电容像素”。在一些实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270的每个与输入物体之间的定域电容耦合可称作“电容剖面”的“电容测量”。

[0050] 处理系统110能够包括具有传感器电路204的传感器模块202。传感器电路204操作电极图案250A从使用具有感测频率的电容感测信号的电极图案中的传感器电极来接收所产生信号。例如，传感器电路204能够包括(一个或多个)模拟前端(AFE)208，其接收耦合到传感器电极上的信号。信号可包括预期信号(例如有源笔数据)或者非预期信号(例如噪声或干扰)。如下面将更详细描述，AFE 208执行所接收信号的单波形解调、同时多波形同相正交(I/Q)解调或者时间序列I/Q解调。在这种情况下，处理系统110可使用正交解调波形。如图2A所示，传感器电路204可包括信号组合电路206。按照某些示例，信号组合电路206可配置成执行来自传感器电极的所产生信号的信号混合和积分以供在AFE 208的I/Q解调。

[0051] 处理系统110能够包括处理模块220，其配置成从所接收信号来确定信号幅值测量。处理模块220能够包括处理器电路212，例如数字信号处理器(DSP)、微处理器等。处理模块220能够包括软件和/或固件，其配置用于供处理器电路212来运行以实现本文所述功能。备选地，处理模块220的功能的部分或全部能够完全通过硬件(例如使用集成电路)来实现。
处理模块220能够跟踪电容测量的变化，以检测感测区120中的(一个或多个)输入物体。处理系统110能够包括其他模块化配置，以及由传感器模块202和处理模块220所执行的功能一般能够由处理系统110中的一个或多个模块或电路来执行。处理系统110能够包括其他模块和电路，并且能够执行如以下一些实施例中所述的其他功能。处理系统110能够包括(一个或多个)输出生成器214，其将调制信号耦合到传感器电极。处理系统110能够包括确定模块216。如下面将更详细描述，确定模块216可配置成确定信号组合电路206是否将执行信号组合，并且确定处理模块220是执行单波形解调、同相正交(I/Q)解调或还是时间序列I/Q解调。例如，确定可基于信号相位是已知还是未知的，以及是预期全还是部分空间分辨率。

[0052] 处理系统110能够工作在绝对电容感测模式或者跨电容感测模式。在绝对电容感测模式中，传感器电路204中的(一个或多个)接收器测量电极图案250A中的(一个或多个)传感器电极上的电压、电流或电荷，同时(一个或多个)传感器电极采用绝对电容感测信号来调制，以生成所产生信号。处理模块220从所产生信号来生成绝对电容测量。处理模块220能够跟踪绝对电容测量的变化，以检测感测区120中的(一个或多个)输入物体。

[0053] 在跨电容感测模式中，传感器电路204中的(一个或多个)发射器采用电容感测信号(在跨电容感测模式中又称作发射器信号或调制信号)来驱动第一多个传感器电极260的一个或多个。传感器电路204中的(一个或多个)接收器测量第二多个传感器电极270的一个或多个上的电压、电流或电荷，以生成所产生信号。所产生信号包括电容感测信号和感测区120中的(一个或多个)输入物体的影响。处理模块220从所产生信号来生成跨电容测量。处理模块220能够跟踪跨电容测量的变化，以检测感测区120中的(一个或多个)输入物体。

[0054] 在一些实施例中，处理系统110“扫描”电极图案250A，以确定电容测量。在跨电容感测模式中，处理系统110能够驱动第一多个传感器电极260，以传送(一个或多个)发射器信号。处理系统110能够操作第一多个传感器电极260，使得一个发射器电极一次进行传送，或者多个发射器电极同时进行传送。在多个发射器电极同时进行传送的情况下，这多个发射器电极可传送相同的发射器信号，并且实际上产生更大的发射器电极，或者这多个发射器电极可传送不同的发射器信号。例如，多个发射器电极可按照一个或多个编码方案来传送不同的发射器信号，所述编码方案能够使它们对第二多个传感器电极270的所产生信号产生的组合影响被单独确定。在绝对电容感测模式中，处理系统110能够每次从一个传感器电极260、270或者每次从多个传感器电极260、270来接收所产生信号。在任一种模式中，处理系统110能够单独地或共同地操作第二多个传感器电极270，以获取所产生信号。在绝对电容感测模式中，处理系统110能够并发地驱动沿一个或多个轴的所有电极。在一些示例中，处理系统110能够驱动沿一个轴的电极(例如沿第一多个传感器电极260)，而沿另一个轴的电极采用屏蔽信号、保护信号等驱动。在一些示例中，能够并发地驱动沿一个轴的一些电极以及沿另一轴的一些电极。

[0055] 在跨电容感测模式中，处理系统110能够使用所产生信号来确定电容像素处的电容测量。来自电容像素的一组测量形成“电容图像”(又称作“电容帧”)，其表示像素处的电容测量。处理系统110能够对多个时间周期获取多个电容图像，并且能够确定电容图像之间的差以得出与感测区120中的输入有关的信息。例如，处理系统110能够使用对连续时间周期所获取的连续电容图像来跟踪进入、退出感测区120以及在感测区120中的一个或多个输入物体的(一个或多个)运动。

[0056] 在绝对电容感测模式中，处理系统110能够使用所产生信号来确定沿传感器电极260的轴和传感器电极270的轴的电容测量。一组这类测量形成“电容剖面”，其表示沿该轴的电容测量。处理系统110能够对多个时间周期获取轴其中之一或两者的多个电容剖面，并且能够确定电容剖面之间的差以得出与感测区120中的输入有关的信息。例如，处理系统
110能够使用对连续时间周期所获取的连续电容剖面来跟踪感测区120中的输入物体的位置或接近。在其他实施例中，各传感器能够是电容图像的电容像素，以及绝对电容感测模式能够用来生成(一个或多个)电容图像，以作为电容剖面的补充或替代。

[0057] 输入装置100的基准电容是与感测区120中没有输入物体关联的电容图像或电容剖面。基准电容随环境和操作条件而变化，以及处理系统110能够按照各种方式来估计基准电容。例如，在一些实施例中，处理系统110获取没有输入物体被确定为处于感测区120中时的“基准图像”或“基准剖面”，并且使用那些基准图像或基准剖面作为基准电容的估计。处理模块220能够在电容测量中考虑基准电容，并且因而电容测量能够称作“增量电容测量”。因此，如本文所使用的术语“电容测量”包含针对所确定基准的增量测量。

[0058] 在一些触摸屏实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270的至少一个包括更新显示屏幕的显示中使用的显示装置280的一个或多个显示电极，例如“Vcom”电极(公共电极)、栅电极、源电极、阳电极和/或阴电极的一段或多段。这些显示电极可设置在适当显示屏幕衬底上。例如，显示电极可设置在一些显示屏幕(例如共面转换(IPS)或面线转换(PLS)有机发光二极管(OLED))中的透明衬底(玻璃衬底、TFT玻璃或者任何其他透明材料)上、一些显示屏幕(例如图案垂直配向(PVA)或多域垂直配向(MVA))的滤光片玻璃的底部、发射层(OLED)之上等。显示电极又能够称作“组合电极”，因为显示电极执行显示更新和电容感测的功能。在各个实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270的各传感器电极包括一个或多个组合电极。在其他实施例中，第一多个传感器电极260的至少两个传感器电极或者第二多个传感器电极270的至少两个传感器电极可共享至少一个公共电极。此外，在一个实施例中，第一多个传感器电极260和第二多个传感器电极270均设置在显示屏幕衬底上的显示叠层中。另外，显示叠层中的传感器电极260、270的至少一个可包括公共电极。但是，在其他实施例中，只有第一多个传感器电极260或者第二多个传感器电极270(但不是两者)设置在显示叠层中，而其他传感器电极处于显示叠层外部(例如设置在滤光片玻璃的相对侧上)。

[0059] 在一实施例中，处理系统110包括单个集成控制器，例如专用集成电路(ASIC)，其具有传感器模块202、处理模块220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路。在另一个实施例中，处理系统110能够包括多个集成电路，其中传感器模块202、处理模块
220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路能够在集成电路之间划分。例如，传感器模块202能够处于一个集成电路上，以及处理模块220和任何其他(一个或多个)模块和/或(一个或多个)电路能够是一个或多个其他集成电路。在一些实施例中，传感器模块202的第一部分能够处于一个集成电路上，以及传感器模块202的第二部分能够处于第二集成电路上。在这类实施例中，第一和第二集成电路的至少一个包括其他模块(例如显示驱动器模块和/或显示驱动器模块)的至少部分。

[0060] 图2B示出按照一些实施例的感测元件的另一个示例性图案的一部分。为了说明和描述的清楚起见，图2B示出按照矩形的矩阵的感测元件，而没有示出各种组件、例如处理系统110与感测元件之间的各种组件。电极图案250B包括按照矩形矩阵(例如矩形阵列)所设置的多个传感器电极210。电极图案250B包括按照J行和K列所设置的传感器电极210J,K(统称为传感器电极210)，其中J和K是正整数，但是其中之一或者J和K可以为零。预期电极图案250B可包括传感器电极210的其他图案，例如极阵、重复图案、非重复图案、不均匀阵列、单行或列或者其他适当布置。此外，传感器电极210可以是任何形状，例如圆形、矩形、菱形、星形、正方形、非凸、凸面、非凹、凹面等。此外，传感器电极210可细分为多个不同的子电极。电极图案250耦合到处理系统110。

[0061] 传感器电极210通常相互欧姆地隔离。另外，在传感器电极210包括多个子电极的情况下，子电极可相互欧姆地隔离。此外，在一个实施例中，传感器电极210可与传感器电极210之间的网格电极218欧姆地隔离。在一个示例中，网格电极218可包围传感器电极210的一个或多个，其设置在网格电极218的窗口中。在一些实施例中，电极图案250B能够包括多于一个网格电极218。在一些实施例中，网格电极218能够具有一段或多段。网格电极218可用作屏蔽或者携带保护信号供采用传感器电极210执行电容感测时使用。作为替代或补充，网格电极218可用作执行电容感测时的传感器电极。此外，网格电极218可与传感器电极210是共面的，但是这不作要求。例如，网格电极218可位于不同衬底上或者与传感器电极210相同的衬底的不同一侧上。网格电极218是可选的，以及在一些实施例中，网格电极218不存在。

[0062] 在第一操作模式中，处理系统110能够使用至少一个传感器电极210经由绝对电容感测来检测输入物体的存在。传感器电路204能够测量(一个或多个)传感器电极210上的电压、电荷或电流，以得到指示(一个或多个)传感器210与输入物体之间的电容的所产生信号。处理模块220使用所产生信号来确定绝对电容测量。当电极图案250B时，绝对电容测量能够用来形成电容图像。

[0063] 在第二操作模式中，处理系统110能够使用传感器电极210编组经由电容感测来检测输入物体的存在。传感器电路204能够采用发射器信号来驱动传感器电极210的至少一个，并且能够从传感器电极210的至少另一个接收所产生信号。在一些示例中，如下面更详细描述，传感器电路204可采用I/Q解调的正交信号来驱动传感器电极210。处理模块220使用所产生信号来确定跨电容测量，并且形成电容图像。

[0064] 输入装置100可配置成工作在上述模式的任一种。输入装置100还可配置成在上述模式的任何两个或更多之间进行切换。处理系统110能够如以上针对图2A所述来配置。

[0065] 如上所述，输入装置100可配置用于触摸感测。可通过传感器电路204采用调制信号驱动输入装置100的传感器电极210的一个或多个，并且接收具有指示传感器电极的电容的变化的效果的所产生信号来执行触摸感测。处理模块220能够基于电容的所测量变化来确定输入物体140的位置。通常，触摸控制器(例如传感器电路204的AFE208)使用单相位解调对来自传感器电极210的(一个或多个)信号进行解调。由于自发射器波形(例如调制驱动信号)和接收器波形(例如所产生信号)在时间上同步信号开始相位为已知，所以单相位解调对触摸信号处理可以是可接受的。此外，触摸信号处理可使用全空间分辨率。因此，信号组合可以不用于触摸信号处理。

[0066] 图3是示出采用单相位解调的接收器的示例性信号通路的框图。图3所示的信号通路可在处理系统110的AFE 208中实现。如图3所示，信号301(例如从传感器电极210或270所接收的所产生信号)可经过电荷积分器302。电荷积分器302可输出随时间从所产生信号301所累积的电荷。信号301可输入到解调块304，并且使用单信号解调波形303从其载波频率向下解调。解调块304可向低通滤波器306以及样本和保持(S/H)电路308提供输出波形307。信号然后可由模数转换器(ADC)310来处理。

[0067] 当用于触摸感测时，取样(例如在S/H电路308)和解调定时可与已知发射器定时(例如，由传感器电路204用来驱动传感器电极210或260以用于触摸感测的调制信号的定时)来对齐。这个定时对齐可允许输入信号(例如所产生信号)幅值的一致测量。

[0068] 但是，在一些情况下，信号相位可能不是已知的。例如，在有源笔数据接收或干扰测量中，信号相位可能是未知的。测量输出幅值根据输入信号的相对相位以及在接收器(例如AFE 208)的取样和解调定时而改变。在这种情况下，单相位调制能够产生变化输出幅值以及不一致幅值和相位测量，例如图4所示。

[0069] 图4是示出信号取样以及对具有未知相位的信号的单相位解调的对应解调器输出的三个示例性图表。如图4所示，如图表402中所示，在极端情况下，信号取样和解调可与信号对齐，并且产生与案例相位一致的一致解调器输出幅值(如图表402a所示)。但是，如图表406所示，在另一种极端情况下，取样可在信号零交叉(即，完全没有对齐)发生以便在解调器输出产生零测量，如图表406a所示。在其他情况下，如图表404所示，信号以及取样和解调可能未对齐，并且引起变化解调器输出幅值，如图表404a所示。幅值的这种变化是不合需要的，因为它导致不可靠信号检测。

[0070] 在一种方式中，单相位解调的幅值变化能够通过对拍频进行解调来缓解。但是，那种方式可要求较长时间来捕获拍频的所有相位、更复杂频率规划、更高ADS取样频率以及数字ASIC和/或固件中的更大处理。

[0071] 按照某些示例，同时同相正交(I/Q)解调能够使用相互具有90度偏移(例如正交)同相(例如与时间周期的四分之一对应)的两个解调波形来执行，例如以便缓解具有未知相位的信号(例如有源笔数据接收和/或笔位置估计)的情况下的幅值变化。解调产生同相(I)测量分量和正交(Q)测量分量。

[0072] 与单相位解调不同，组合I和Q分量产生一致幅值(和相位)测量，而与输入信号的相位无关，并且因此与输入信号的相位是否为已知无关，如图5所示。输入信号幅值被分布在两个分量之间，而与信号相位无关。如图5所示，与输入信号和取样的相位的对齐的相位(图表502、504、506所示)无关，I和Q解调器输出测量的幅值始终是一致的，如图表502a、504a、506a所示。

[0073] 虽然I/Q解调在幅值变化减缓方面提供有益效果，但是I/Q解调可增加复杂度，因为使用两个解调波形和两个信号通路。图6是示出按照本文所述示例、采用同时I/Q解调的示例信号通路的框图。如图6所示，信号602通过信号分离和积分模块604来分离以输出信号605。信号602可以是预期信号(例如有源数据笔信号)或者非预期信号(例如噪声或干扰)。
信号605输入到解调块606和608，并且然后通过两个解调波形607和609来解调。解调波形
607和609偏移90度。解调块606输出的是输出波形611，其可对应于信号605的同相分量。解调块608输出的是输出波形613，其可对应于信号605的正交分量。输出波形611经过低通滤波器610以及样本和保持电路612来传递给ADC 614。类似地，输出波形613经过低通滤波器
616以及样本和保持电路618来传递给ADC 620。因此，各分量(I和Q)将独立信号通路和一对接收器用于单个输入信号602的处理。对于全空间分辨率，来自各传感器电极的信号可馈送到一对接收器，因而使接收器数量加倍。有源笔位置估计是可期望全空间分辨率的一个示例应用。

[0074] 采用使用两个正交波形的I/Q解调的信号组合的示例触摸控制器

[0075] 按照某些示例，为了将接收器数量对单相位解调保持为相同，来自两个传感器电极的信号能够相结合，并且然后馈送给一对接收器，其使用两个解调波形来执行I/Q解调。例如，信号组合电路206能够组合来自传感器电极210或270的两个的信号，以及组合信号能够划分为两个解调波形，并且由一对AFE 208使用I/Q解调同时解调。

[0076] 图7是示出按照本文所述示例的流程图，该流程图示出的示例性操作700用于利用同时的I/Q解调(其使用两个正交波形)的信号组合来实现电容耦合信号感测(例如检测/测量)。操作700能够由上述处理系统110来执行以确定信号幅值信息。

[0077] 操作700开始于步骤702，其中处理系统110获取电容耦合到输入装置的第一传感器电极上的第一信号。在步骤704，处理系统110获取电容耦合到第二传感器电极上的第二信号。

[0078] 在步骤706，处理系统110组合第一信号和第二信号以产生组合信号。按照某些示例，处理系统110可把来自第三传感器电极的至少第三所产生信号与第一所产生信号和第二所产生信号相结合，以产生组合信号。按照某些示例，处理系统110可基于预期空间分辨率(例如部分或全空间分辨率)和相位是否为已知动态确定是否使用信号组合。在一些方面，对有源笔数据接收，仅可预期部分分辨率并且可使用信令组合，而对笔位置估计和/或触摸感测，可预期全分辨率并且可以不使用信号组合。

[0079] 在步骤708，处理系统110对组合信号进行解调(例如使用两个接收器电路)以确定组合信号的第一分量(例如同相分量)和组合信号的第二分量(例如正交分量)。按照某些示例，处理系统110可例如基于预期空间分辨率(例如全或部分)和/或相位是已知还是未知动态确定是使用I/Q解调还是单波形解调。在一些方面，对于有源笔数据接收和有源笔位置估计，相位可能是未知的，并且可使用I/Q解调。对于有源笔数据接收，在可使用部分空间分辨率的情况下，可使用信令组合和同时I/Q解调。对于笔位置估计，可预期全空间分辨率，因而可能不使用信号组合，以及接收器数量可加倍或者可使用时间序列I/Q解调，如下面更详细描述。

[0080] 在步骤710，处理系统110组合同相和正交分量，以确定信号幅值信息。

[0081] 图8是示出按照本文所述示例、采用两个传感器电极信号组合和I/Q解调的示例信号通路的框图。如图8所示，来自第一传感器电极(例如传感器电极210或270其中之一)的第一信号802以及来自第二传感器电极(例如传感器电极210或270的另一个)的第二信号804可选地能够在信号混合和积分电路806相结合。按照某些示例，信号混合可在电荷积分之前、之后或期间。信号混合和积分电路806可包括一对电荷共享电荷积分器(CS-CI)808和810。

[0082] 信号混合可通过共同电荷共享(例如短接)两个电荷积分器来实现。例如，开关812、814和816能够用来实现信号混合。开关812可位于电荷积分器808和810的输入，以及开关816可位于电荷积分器808和810的输出。另外，两个电荷积分器808和810中的开关814也可短接以用于信号混合。对于同时I/Q解调模式，开关812、814和816可闭合，以及两个电荷积分器808和810基本上可用作单个电荷积分器，并且从两个输入引脚(例如从两种信号802和804)收集总输入电荷。电荷共享电荷积分器808和810的输出可以是相同的(例如因输出短接)，并且可与两个传感器电极(例如从信号802和804)之上所收集的总输入电荷成比例。
输出是组合信号817。

[0083] 组合信号817然后可馈送到解调块818和820中。对于同时I/Q解调，组合信号817在解调块818使用第一解调波形来解调，以及组合信号817在解调块820使用第二解调波形(其与第一解调波形正交)来解调。例如，控制解调块818和820的定时波形能够延迟感测周期的正好四分之一(即，90度相移)。解调块818输出一输出波形822，其可对应于组合信号817的同相分量。解调块820输出一输出波形824，其可对应于组合信号817的正交分量。解调波形818和820然后可通过两个接收器通路826和828来处理，与以上在图6中对I/Q解调所述的相似。因此，如图8所示，使用信号混合和积分以及I/Q解调，相同数量(即，两个)的接收器能够用于处理来自两个传感器电极的信号。正如用于使用单波形解调来处理来自两个传感器电极的信号。

[0084] 如上所述，在信号相位为未知的情况下可使用使用两个正交波形的同时I/Q解调。在不需要全空间分辨率(例如有源笔数据接收)的情况下，信号组合能够用来减少接收器通路的数量。在其他情况下(例如对于笔位置估计或触摸位置估计)，可期望执行没有信号组合的单相位解调(例如，以便在需要全空间分辨率时或者在信号相位为已知时节省功率/降低处理开销)。因此，按照某些示例，处理系统110可在同时I/Q解调模式与单波形解调模式之间以及在信号组合模式与没有信号组合的模式之间动态切换。开关812、814和816对同时I/Q解调模式可闭合，并且对单波形解调模式(例如遗留操作模式)可保持断开。在单波形解调模式中，两种通道均可采用相同定时波形来操作。

[0085] 在一个示例中，输入装置100可使用有源笔作为输入物体140进行操作。当笔传送数据分组时，处理系统110可采用半空间分辨率来处理来自传感器电极对210或270的信号，并且使用那些信号来检测所传送序列。因此，开关812、814和816对采用信号组合的同时I/Q解调可闭合。当执行笔位置估计时，开关812、814和816可断开，以及处理系统110可为全空间分辨率使用单相位解调和以下描述的时间序列I/Q解调来处理信号。

[0086] 按照某些示例，上述信号处理可在ADC之前的模拟域中执行。备选地，虽然这时在附图中示出，但是电荷积分器输出可使用更快的ADC来转换到数字域，以及I/Q解调和滤波能够在数字域中实现。

[0087] 按照某些示例，虽然以上预期两个信号的组合和处理，但是来自多于两个传感器电极的信号能够相结合，因而减少进行处理所需的接收器对的数量。

[0088] 使用单波形的示例性时间序列同相正交解调

[0089] 按照某些示例，例如当所产生信号的相位为未知时，能够执行单波形的时间序列I/Q解调以得到一致幅值。

[0090] 在一些情况下，信号可持续足够时间以执行两个测量。在这种情况下，能够通过准确定时两个测量突发以使得周期输入信号相位在两个测量之间偏移90度，从而缓解幅值变化。组合两个测量的结果产生与未知信号相位无关的一致幅值测量。

[0091] 这些应用之一是有源笔位置测量，其中在所有传感器电极上(即用于全空间分辨率)测量载波信号幅值(即功率)以确定笔的位置。要实现与未知信号相位无关的一致幅值测量，两个测量突发配置(例如由传感器电路204)和定时成使得信号相位在两个测量之间偏移90°。这称作时间序列I/Q解调。对于感兴趣周期信号，这相当于使用两个独立接收器链的并行I/Q解调。

[0092] 图9是示出按照本文所述示例、时间序列I/Q解调的同相和正交测量突发的示例定时的时序图。如图9所示，信号902(例如有源笔位置信号)能够使用突发延迟在第一测量突发904中测量以确定同相分量以及在第二测量突发906中测量以确定正交分量，以便在两个测量突发之间生成90°信号相移。

[0093] 各突发由Ncpb个感测周期来组成，并且持续Tm＝Ncpb/fsense秒。两个测量之间的时间(Ta)可选择成使得在Q突发开始的输入信号相位与在I突发开始的输入信号相位为90°偏移。例如，突发延迟(Tbd)能够选择成实现信号相移。突发延迟可使用下式来选择：

[0094]

[0095]

[0096] Tbd＝(Ta-Tm) (方程式3)

[0097] 其中，Ncpb是每突发的感测周期数，fsense是感测频率，以及fc是进入信号(载波)频率。

[0098] I和Q测量能够相结合，以便例如通过按照下式查找平方和的平方根来查找信号幅值M：

[0099]

[0100] 用于时间序列I/Q解调的这种技术能够用来估计具有已知频率和未知相位的输入信号的幅值。虽然有源笔是一种类型的信号，但是这个方案也能够用来检测已知频率的窄带噪声或者仍然未知起源的其他输入信号。

[0101] 与以上对两个波形的信号组合和同时I/Q解调所述的技术相比，用于时间序列I/Q解调的技术可使用两倍时间，但是可以仅使用一半数量的接收器。

[0102] 提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本公开的各个方面或者将本公开局限于所公开的精确形式。

[0103] 鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。

标题	发布/更新时间	阅读量
正交合成测序	2020-05-12	442
正交分频器	2020-05-11	132
正交模转接器	2020-05-12	105
正交混合电路	2020-05-13	950
正交环形天线	2020-05-13	955
正交分频器	2020-05-11	613
正交流变仪	2020-05-11	373
正交式标尺脚架	2020-05-12	282
正交向量DSL	2020-05-11	493
正交吸盘	2020-05-11	687

采用信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器

采用信号组合和同时I/Q解调的触摸控制器

技术领域

背景技术

具体实施方式

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