[發明專利]傳感器陣列的多階段自電容掃描

有效

• 申請號: 201780076684.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN110050253B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 安德理·馬哈瑞塔
• 申請（專利權）人: 賽普拉斯半導體公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;楊明釗

本文描述了用于傳感器陣列的多階段自電容(MPSC)掃描的技術。在示例實施例中，設備包括耦合到處理邏輯的傳感器邏輯。傳感器邏輯被配置成在多個掃描操作的每一個掃描操作中同時感測傳感器陣列的多個傳感器元件，以便獲得多個測量值，其中每個測量值表示多個傳感器元件的在相對應的掃描操作期間累積的收集電荷。處理邏輯被配置成基于所獲得的多個測量值來確定數據值，其中數據值分別表示多個傳感器元件的自電容。

優先權

本申請是2017年3月31日提交的美國專利申請第15/475,412號的國際申請，該美國專利申請要求2016年12月14日提交的美國臨時申請第62/434,319號的優先權和利益，所有申請通過引用被全部并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及觸摸傳感器設備領域，且尤其涉及對觸摸傳感器數據的處理。

背景

計算設備，如膝上型/筆記本計算機、移動通信設備、便攜式娛樂設備(例如，手持視頻游戲、多媒體播放器等)等等，可以包括便于用戶和計算設備之間交互的用戶界面設備。已經變得普遍的一種用戶界面設備是通過電容感測進行操作的觸摸傳感器設備或觸摸輸入設備。觸摸傳感器設備可以實現為觸摸屏、觸摸傳感器墊、觸摸傳感器滑塊、或觸摸傳感器按鈕，并且可以包括包含電容傳感器元件的陣列的觸摸傳感器。電容感測通常包括掃描操作，該掃描操作周期性地測量與電容傳感器元件相關聯的電容變化，以相對于觸摸傳感器確定導電對象(例如，觸筆、用戶手指等)的存在、位置、類型、和/或移動。

各種電容感測應用(例如，諸如汽車應用)需要這樣的電容感測，其能夠限制電磁(EM)輻射的干擾，并支持高靈敏度和防水感測屬性。然而，當前可用掃描技術(例如，諸如具有有源屏蔽的自電容感測)的一個缺點是，它不能在支持高靈敏度和防水感測的同時提供免受EM輻射的保護。

附圖簡述

圖1是示出根據本文描述的多階段自電容(MPSC)掃描技術的示例電子系統的實施例的框圖。

圖2是示出根據示例實施例的使用電容sigma-delta(CSD)調制器電路的MPSC掃描操作的各個階段(周期)的框圖。

圖3A-3D是示出根據示例實施例的MPSC掃描操作模式的框圖。

圖4是示出例如根據圖3A-D的示例實施例的MPSC掃描操作模式的示例電壓波形的時序圖。

圖5A-5B是示出根據示例實施例的以四階段架構的MPSC掃描操作的各個階段的框圖。

圖6是示出例如根據圖5A-5B的示例實施例的MPSC掃描操作模式的示例電壓波形的時序圖。

圖7A-7B分別是示出根據示例實施例的具有自電容傳感器元件的電容傳感器陣列的框圖和其示意圖。

圖8A-8C是示出例如根據圖7A-B的示例實施例的電容傳感器陣列的MPSC掃描操作的各個階段的示例示意圖的框圖。

詳細描述

以下的描述闡述了很多特定的細節，諸如特定的系統、部件、方法等的示例，以便提供對本文所描述的關于傳感器陣列的多階段自電容(MPSC)掃描的技術的各個實施例的良好理解。然而，對本領域的技術人員明顯的是，至少一些實施例可在沒有這些特定細節的情況下被實施。在其它實例中，沒有詳細地描述或以簡單的方框圖格式呈現公知的部件或方法，以便避免不必要地模糊本文描述的技術。因此，在下文中闡述的特定細節僅僅是示例性的。特定的實現方式可與這些示例性細節不同且仍然被認為在本發明的精神和范圍內。