(57)【要約】      （修正有）【課題】共用電極の接近センサ装置において表示更新及び入力感知を行うための改良された技術を提供する。【解決手段】一体型の入力装置は、複数の共通電極セットを含む複数のセンサ電極セット２１２−１〜２１２−Ｎと、複数のゲート電極２１４−１〜２１４−Ｎと、ゲートセレクタ２７０とを備えている。処理システムは、複数の感知期間中に容量性感知のためにセンサ電極セットを駆動し、表示更新期間中に共通電極セットを駆動することにより表示線を更新するように構成される。第１の感知期間中に最後に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、第２の感知期間中に最初に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極である。第１の表示更新期間、第２の表示更新期間、及び第３の表示更新期間は、非連続的であり、且つ第１の感知期間、第２の感知期間、及び第３の表示更新期間と各々非重畳である。【選択図】図２Ｂ
2015133105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型容量性感知装置を有するディスプレイ装置を備える入力装置であって、
複数のセンサ電極であって、
複数の共通電極の第１の共通電極セットを含む第１のセンサ電極セットと、
前記複数の共通電極の第２の共通電極セットを含む第２のセンサ電極セットと、
前記複数の共通電極の第３の共通電極セットを含む第３のセンサ電極セットと、
を含む、前記複数のセンサ電極と、
複数のゲート電極と、
前記複数のゲート電極に結合され、前記ディスプレイ装置の対応する表示線を更新するために各ゲート電極を選択するように構成されるゲートセレクタであって、第１のゲート電極は、第１の表示線に対応し、第２のゲート電極は、第２の表示線に対応し、第３のゲート電極は、第３の表示線に対応する、前記ゲートセレクタと、
前記複数の共通電極に結合される処理システムと、
を備え、前記処理システムは、
第１の感知期間中に容量性感知のために前記第１のセンサ電極セットを駆動し、
第２の感知期間中に容量性感知のために前記第２のセンサ電極セットを駆動し、
第３の感知期間中に容量性感知のために前記第３のセンサ電極セットを駆動し、
前記ゲートセレクタが前記第１のゲート電極を選択したときに前記第１の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第１の表示更新期間中に前記第１の表示線を更新し、
前記ゲートセレクタが前記第２のゲート電極を選択したときに前記第２の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第２の表示更新期間中に前記第２の表示線を更新し、
前記ゲートセレクタが前記第３のゲート電極を選択したときに前記第３の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第３の表示更新期間中に前記第３の表示線を更新する、
ように構成され、
前記第１の感知期間中に最後に駆動される前記第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第１の表示更新期間及び前記第１の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第２の表示更新期間及び前記第２の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第３の表示更新期間及び前記第３の感知期間は、非連続的で且つ非重畳である、入力装置。
【請求項２】
前記第１の感知期間中に最初に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最後に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第２の感知期間中に最後に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最初に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最後に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第１の感知期間は、前記第２の表示更新期間及び前記第３の表示更新期間の一方と少なくとも部分的に重畳する、請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１の感知期間、前記第２の感知期間、及び前記第３の感知期間は、前記ディスプレイ装置の非表示更新期間に対応し、前記非表示更新期間の各々は、前記ディスプレイ装置の表示フレームの複数の表示更新期間の間に生じる、請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記複数のセンサ電極は、複数の受信器電極を含み、前記処理システムは、前記複数の受信器電極に結合され、
前記複数の受信器電極により結果信号を受信しつつ、前記第１のセンサ電極セットを容量性感知のために駆動し、
前記結果信号に基づいて入力物体の位置情報を決定する、
ように構成される、請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
容量性感知のために前記第１のセンサ電極セットを駆動することは、前記第１のセンサセットの少なくとも１つのセンサ電極を駆動しつつ、前記少なくとも１つのセンサ電極により結果信号を受信することを含み、前記処理システムは、更に、前記結果信号に基づいて入力物体の位置情報を決定するように構成される、請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記処理システムは、前記第１の感知期間、前記第２の感知期間、及び前記第３の感知期間が生じる順序を変更するように構成される、請求項１に記載の入力装置。
【請求項９】
前記複数の共通電極の第４の共通電極セットを含む第４のセンサ電極を更に備え、前記処理システムは、更に、第４の感知期間中に容量性感知のために前記第４のセンサ電極セットを駆動するように構成され、前記第３の感知期間中に最後に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第４の感知期間中に最初に駆動される前記第４のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第３の感知期間中に最初に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第４の感知期間中に最後に駆動される前記第４のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１に記載の入力装置。
【請求項１０】
容量性感知のために前記第１のセンサ電極セットを駆動することは、前記第１のセンサセットの少なくとも１つのセンサ電極を駆動しつつ、前記少なくとも１つのセンサ電極により結果信号を受信することを含み、前記処理システムは、更に、前記結果信号に基づいて入力物体の位置情報を決定するように構成される決定モジュールを備えている、請求項１に記載の入力装置。
【請求項１１】
一体型容量性感知装置を有し、複数のセンサ電極及び複数のゲート電極を備えるディスプレイ装置により入力を感知する方法であって、
第１の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第１のセンサ電極セットを駆動するステップであって、前記第１のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第１の共通電極セットを含む、ステップと、
第２の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第２のセンサ電極セットを駆動するステップであって、前記第２のセンサ電極セットは、前記複数の共通電極の第２の共通電極セットを含む、ステップと、
第３の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第３のセンサ電極セットを駆動するステップであって、前記第３のセンサ電極セットは、前記複数の共通電極の第３の共通電極セットを含む、ステップと、
表示フレームの第１の表示更新期間中に第１の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第１のゲート電極を駆動するステップと、
前記第１の表示更新期間中に前記第１の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第１の表示線を更新するステップと、
前記表示フレームの第２の表示更新期間中に第２の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第２のゲート電極を駆動するステップと、
前記第２の表示更新期間中に前記第２の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第２の表示線を更新するステップと、
前記表示フレームの第３の表示更新期間中に第３の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第３のゲート電極を駆動するステップと、
前記第３の表示更新期間中に前記第３の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第３の表示線を更新するステップと、
を備え、
前記第１の感知期間中に最後に駆動される前記第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第１の表示更新期間及び前記第１の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第２の表示更新期間及び前記第２の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第３の表示更新期間及び前記第３の感知期間は、非連続的で且つ非重畳である、方法。
【請求項１２】
前記第１の感知期間中に最初に駆動される前記第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最後に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の感知期間中に最後に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最初に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最後に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の感知期間は、前記第２の表示更新期間及び前記第３の表示更新期間の少なくとも一方と重畳する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の感知期間、前記第２の感知期間、及び前記第３の感知期間は、前記ディスプレイ装置の非表示更新期間に対応し、前記非表示更新期間の各々は、前記ディスプレイ装置の表示フレームの複数の表示更新期間の間に生じる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
一体型感知装置を有するディスプレイ装置のための処理システムであって、
ドライバ回路を含むドライバモジュールであって、前記ドライバモジュールは、複数のセンサ電極及び複数のゲート電極に結合するように構成される出力を有し、前記ドライバモジュールは、
第１の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第１のセンサ電極セットを駆動し、前記第１のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第１の共通電極セットを含むものであり、
第２の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第２のセンサ電極セットを駆動し、前記第２のセンサ電極セットは、前記複数の共通電極の第２の共通電極セットを含むものであり、
第３の感知期間中に容量性感知のために前記複数のセンサ電極の第３のセンサ電極セットを駆動し、前記第３のセンサ電極セットは、前記複数の共通電極の第３の共通電極セットを含むものであり、
表示フレームの第１の表示更新期間中に第１の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第１のゲート電極を駆動し、
前記第１の表示更新期間中に前記第１の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第１の表示線を更新し、
前記表示フレームの第２の表示更新期間中に第２の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第２のゲート電極を駆動し、
前記第２の表示更新期間中に前記第２の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第２の表示線を更新し、
前記表示フレームの第３の表示更新期間中に第３の表示線を選択するために前記複数のゲート電極の第３のゲート電極を駆動し、
前記第３の表示更新期間中に前記第３の共通電極セットの共通電極を駆動することにより前記第３の表示線を更新する、
ように構成される、前記ドライバモジュールと、
複数の受信器電極に結合するように構成され、且つ前記複数のセンサ電極が容量性感知のために駆動されるときに前記複数の受信器電極により結果信号を受信するように構成される受信器モジュールと、
を備え、
前記第１の感知期間中に最後に駆動される前記第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第１の表示更新期間及び前記第１の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第２の表示更新期間及び前記第２の感知期間は、非連続的で且つ非重畳であり、前記第３の表示更新期間及び前記第３の感知期間は、非連続的で且つ非重畳である、処理システム。
【請求項１７】
前記第１の感知期間中に最初に駆動される前記第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第２の感知期間中に最後に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項１８】
前記第２の感知期間中に最後に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最初に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極であり、前記第２の感知期間中に最初に駆動される前記第２のセンサ電極セットのセンサ電極と、前記第３の感知期間中に最後に駆動される前記第３のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続するセンサ電極である、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項１９】
前記第１の感知期間は、前記第２の表示更新期間及び前記第３の表示更新期間の少なくとも一方と重畳する、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項２０】
前記第１の感知期間、前記第２の感知期間、及び前記第３の感知期間は、前記ディスプレイ装置の非表示更新期間に対応し、前記非表示更新期間の各々は、前記ディスプレイ装置の表示フレームの複数の表示更新期間の間に生じる、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項２１】
前記ドライバモジュールに結合され且つ前記ドライバモジュールを動作して容量性感知及び表示更新を遂行するように構成される一体型コントローラを更に備える、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項２２】
前記ドライバモジュールに結合され且つ前記ドライバモジュールを動作して容量性感知を遂行するように構成される第１の一体型コントローラと、前記ドライバモジュールに結合され且つ前記ドライバモジュールを動作して表示更新を遂行するように構成される第２の一体型コントローラとを更に備える、請求項１６に記載の処理システム。
【請求項２３】
結果信号に基づいて入力物体の位置情報を決定するように構成される決定モジュールを更に備える、請求項１６に記載の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、一体型入力装置において電極干渉を軽減するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]接近センサ装置（一般的にタッチパッド又はタッチセンサ装置とも称される）を含む入力装置が様々な電子システムに広く使用されている。接近センサ装置は、典型的に、表面によってしばしば画成される感知領域を含み、その中で、接近センサ装置は、１つ以上の入力物体の存在、位置及び／又は動きを決定する。接近センサ装置は、電子システムのためのインターフェイスを形成するように使用される。例えば、接近センサ装置は、ノートブック又はデスクトップコンピュータに又はその周囲に一体化されたタッチパッドのように、大型コンピューティングシステムの入力装置としてしばしば使用される。又、接近センサ装置は、セルラー電話又はタブレットコンピュータに一体化されたタッチスクリーンのように、小型コンピューティングシステムにもしばしば使用される。
【０００３】
[0003]接近センサ装置は、表示線の更新及び入力感知信号の送信の両方を行うように構成された１つ以上の形式の電極を備えている。そのような共用の電極構成では、表示更新及び／又は入力感知を行うのに利用できる時間量を増加するため、表示更新及び入力感知が同じ期間中に同時に行われる。表示更新を行う共用電極上に入力感知信号を送信することで、表示アーティファクトが発生し及び／又は入力感知の精度に悪影響を及ぼす。従って、別の解決策として、表示更新及び入力感知は、それら処理と処理との間の干渉のおそれを減少するように個別の期間中に行われる。しかしながら、表示更新及び入力感知が個別の期間中に行われたときでも、表示更新のために最後に駆動された共用電極に電荷が留まり及び／又は漏洩して干渉を引き起こし、入力感知の精度に悪影響を及ぼす。更に、表示更新及び入力感知が異なる頻度で行われるときは、この干渉の位置（１つ又は複数）が入力感知サイクルごとに変化して、基線干渉値の決定を妨げる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]それ故、共用電極の接近センサ装置において表示の更新及び入力の感知を行うための改良された技術が要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]本発明の実施形態は、一般的に、一体型の容量性感知装置を有するディスプレイ装置を備える入力装置を提供する。この入力装置は、複数のセンサ電極を備えている。複数のセンサ電極は、複数の共通電極の第１の共通電極セットを含む第１のセンサ電極セットと、複数の共通電極の第２の共通電極セットを含む第２のセンサ電極セットと、複数の共通電極の第３の共通電極セットを含む第３のセンサ電極セットと、を備えている。入力装置は、更に、複数のゲート電極と、それら複数のゲート電極に結合され且つディスプレイ装置の対応表示線を更新するために各ゲート電極を選択するよう構成されたゲートセレクタと、を備えている。第１のゲート電極は、第１の表示線に対応し、第２のゲート電極は、第２の表示線に対応し、第３のゲート電極は、第３の表示線に対応する。入力装置は、更に、複数の共通電極に結合された処理システムを備えている。処理システムは、第１の感知期間中に容量性感知のために第１のセンサ電極セットを駆動し、第２の感知期間中に容量性感知のために第２のセンサ電極セットを駆動し、第３の感知期間中に容量性感知のために第３のセンサ電極セットを駆動するように構成される。処理システムは、更に、ゲートセレクタが第１のゲート電極を選択するときに第１の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第１の表示更新期間中に第１の表示線を更新し、ゲートセレクタが第２のゲート電極を選択するときに第２の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第２の表示更新期間中に第２の表示線を更新し、ゲートセレクタが第３のゲート電極を選択するときに第３の共通電極セットの共通電極を駆動することにより表示フレームの第３の表示更新期間中に第３の表示線を更新するように構成される。第１の感知期間中に最後に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極、及び第２の感知期間中に最初に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極である。又、第１の表示更新期間及び第１の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第２の表示更新期間及び第２の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第３の表示更新期間及び第３の感知期間は、非連続的及び非重畳である。
【０００６】
[0006]本発明の実施形態は、更に、一体型の容量性感知装置を有し、且つ複数のセンサ電極及び複数のゲート電極を含むディスプレイ装置により入力を感知する方法を提供する。この方法は、第１の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第１のセンサ電極セットを駆動するステップと、第２の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第２のセンサ電極セットを駆動するステップと、第３の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第３のセンサ電極セットを駆動するステップとを含む。第１のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第１の共通電極セットを含む。第２のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第２の共通電極セットを含む。第３のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第３の共通電極セットを含む。この方法は、更に、表示フレームの第１の表示更新期間中に第１の表示線を選択するために複数のゲート電極のうちの第１のゲート電極を駆動するステップと、第１の表示更新期間中に第１の共通電極セットのうちの共通電極を駆動することにより第１の表示線を更新するステップとを含む。更に、この方法は、表示フレームの第２の表示更新期間中に第２の表示線を選択するために複数のゲート電極のうちの第２のゲート電極を駆動するステップと、第２の表示更新期間中に第２の共通電極セットのうちの共通電極を駆動することにより第２の表示線を更新するステップとを含む。更に、この方法は、表示フレームの第３の表示更新期間中に第３の表示線を選択するために複数のゲート電極のうちの第３のゲート電極を駆動するステップと、第３の表示更新期間中に第３の共通電極セットのうちの共通電極を駆動することにより第３の表示線を更新するステップとを含む。第１の感知期間中に最後に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極、及び第２の感知期間中に最初に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極である。第１の表示更新期間及び第１の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第２の表示更新期間及び第２の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第３の表示更新期間及び第３の感知期間は、非連続的及び非重畳である。
【０００７】
[0007]本発明の実施形態は、更に、一体型の感知装置を有するディスプレイ装置のための処理システムを提供する。この処理システムは、ドライバ回路を含むドライバモジュールを備えている。ドライバモジュールは、複数のセンサ電極及び複数のゲート電極に結合するように構成された出力を有する。ドライバモジュールは、第１の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第１のセンサ電極セットを駆動し、第２の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第２のセンサ電極セットを駆動し、第３の感知期間中に容量性感知のために複数のセンサ電極の第３のセンサ電極セットを駆動するように構成される。第１のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第１の共通電極セットを含み、第２のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第２の共通電極セットを含み、第３のセンサ電極セットは、複数の共通電極の第３の共通電極セットを含む。ドライバモジュールは、更に、表示フレームの第１の表示更新期間中に第１の表示線を選択するように複数のゲート電極の第１のゲート電極を駆動し、第１の表示更新期間中に第１の共通電極セットの共通電極を駆動することにより第１の表示線を更新するように構成される。ドライバモジュールは、更に、表示フレームの第２の表示更新期間中に第２の表示線を選択するように複数のゲート電極の第２のゲート電極を駆動し、第２の表示更新期間中に第２の共通電極セットの共通電極を駆動することにより第２の表示線を更新するように構成される。ドライバモジュールは、更に、表示フレームの第３の表示更新期間中に第３の表示線を選択するように複数のゲート電極の第３のゲート電極を駆動し、第３の表示更新期間中に第３の共通の電極セットの共通電極を駆動することにより第３の表示線を更新するように構成される。処理システムは、更に、複数の受信器電極に結合するように構成された受信器モジュールであって、複数のセンサ電極が容量性感知のために駆動されたときに、結果信号を複数の受信器電極で受信するように構成された受信器モジュールを備えている。第１の感知期間中に最後に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極、及び第２の感知期間中に最初に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極である。又、第１の表示更新期間及び第１の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第２の表示更新期間及び第２の感知期間は、非連続的及び非重畳である。第３の表示更新期間及び第３の感知期間は、非連続的及び非重畳である。
【０００８】
[0008]上述した特徴を詳細に理解できるように、前記で簡単に述べたものを、添付図面に幾つか示された実施形態を参照してより詳細に説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の実施形態を例示するものに過ぎず、それ故、その範囲を限定するものと考えてはならず、本発明は、他の等しく有効な実施形態にも応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による規範的な入力装置のブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による図１の入力装置の部分概略平面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による図１のディスプレイ装置に含まれたゲート電極に結合されるゲートセレクタの部分概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態により時間の関数として表示更新及び入力感知を行うために駆動される共通電極の行を示す。
【図４Ａ】本発明の実施形態により表示更新及び／又は入力感知により生じる干渉を軽減するために図１の入力装置に含まれる共通電極の行を駆動するための技術を示す。
【図４Ｂ】本発明の実施形態により入力感知のために駆動されるセンサ電極セットを示す。
【図５】本発明の実施形態により入力装置で表示更新及び入力感知を行うときに電極干渉を軽減するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0016]理解を容易にするため、図面に共通な同じ要素を指示するのに同じ参照番号を適宜使用する。ある実施形態に開示される要素は、特に指示なしに、他の実施形態にも有益に使用されることが意図される。
【００１１】
[0017]以下の詳細な説明は、単なる例示に過ぎず、本発明及び本発明の使用を何ら限定するものではない。更に、先に述べた技術分野、背景技術、概要又は以下の詳細な説明に表現され又は暗示された理論によって何ら限定されることもない。
【００１２】
[0018]本発明の種々の実施形態は、一般的に、一体型入力装置において入力の感知及び表示の更新を行うとき電極干渉を軽減するためのシステム及び方法を提供する。電極が典型的に上から下へスキャニングされる従来の入力感知技術とは対照的に、表示の更新と入力の感知との間の重畳を減少又は排除するパターンで電極がスキャニングされる。その結果、表示の更新のために電極が駆動されるときには、その電極が入力の感知のために同時に駆動されることはない。更に、電極がスキャニングされるパターンは、表示の更新のために駆動される電極と、入力の感知のために駆動される電極との間に、ある距離を維持するように構成される。好都合にも、ここに述べるシステム及び方法は、表示の更新及び入力の感知の両方を遂行するために共用電極が使用されるときに干渉を減少することができる。
【００１３】
[0019]添付図面を参照すれば、図１は、本発明の実施形態による規範的な入力装置１００のブロック図である。入力装置１００は、容量性感知装置のような一体型感知装置を有するディスプレイ装置１６０を備えている。入力装置１００は、電子システム（図示せず）へ入力を与えるように構成される。本書で使用する「電子システム」（又は「電子装置」）という語は、情報を電子的に処理することのできるシステムを広く指す。電子システムの非限定例は、全てのサイズ及び形状のパーソナルコンピュータ、例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、ｅ−ブックリーダー、及びパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）を含む。電子装置の付加的な例は、複合入力装置、例えば、入力装置１００及び個別のジョイスティック又はキースイッチを含む物理的キーボードを含む。更に別の規範的な電子システムは、データ入力装置（リモートコントロール及びマウスを含む）及びデータ出力装置（ディスプレイスクリーン及びプリンタを含む）のような周辺機器を備えている。他の例は、リモートターミナル、キオスク、及びビデオゲームマシン（例えば、ビデオゲームコンソール、ポータブルゲーム機、等）を含む。他の例は、通信装置（スマートホンのようなセルラー電話を含む）、及びメディア装置（レコーダー、エディタ、及びプレーヤ、例えば、テレビジョン、セットトップボックス、音楽プレーヤ、デジタルフォトフレーム、及びデジタルカメラを含む）を含む。更に、電子システムは、入力装置に対してホストであってもスレーブであってもよい。
【００１４】
[0020]入力装置１００は、電子システムの物理的な一部分として実施されてもよいし、又は電子システムから物理的に分離されてもよい。必要に応じて、入力装置１００は、次のもの、即ちバス、ネットワーク、及び他のワイヤード又はワイヤレス相互接続（シリアル及び／又はパラレル接続を含む）のうちの１つ以上を使用して、電子システムの各部分と通信する。例えば、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＰＳ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦ及びＩＲＤＡがある。
【００１５】
[0021]図１に示す実施形態では、入力装置１００は、感知領域１２０における１つ以上の入力物体１４０により与えられる入力を感知するように構成された接近センサ装置（「タッチパッド」又は「タッチセンサ装置」とも称される）として示されている。入力物体１４０は、例えば、図１に示すように指及びスタイラスを含む。
【００１６】
[0022]感知領域１２０は、ディスプレイ装置１６０のディスプレイスクリーンに重ねられ、入力装置１００がユーザ入力（例えば、１つ以上の入力物体１４０により与えられるユーザ入力）を検出できる入力装置１００上、周囲、その中及び／又はその付近のスペースを包囲する。特定の感知領域のサイズ、形状及び位置は、本発明の実施形態から広く変化し得る。ある実施形態では、感知領域１２０は、入力装置１００の表面から１つ以上の方向に、信号対雑音比が充分に正確な物体検出を妨げるまでスペースへと延びる。この感知領域１２０が特定の方向に延びる距離は、種々の実施形態において、１ミリメータ以下、数ミリメータ、数センチメータ、又はそれ以上であり、使用する感知技術の形式及び望ましい精度と共に著しく変化し得る。従って、ある実施形態では、入力装置１００の表面との非接触、入力装置１００の入力表面（例えば、タッチ表面）との接触、ある程度の力又は圧力の付与に関連した入力装置１００の入力表面との接触、及び／又はその組み合わせを含む入力が感知される。種々の実施形態において、入力表面は、センサ電極が存在するケーシングの表面、センサ電極上に適用されるフェースシート、又は任意のケーシング、等により形成される。ある実施形態では、感知領域１２０は、入力装置１００の入力表面に投影されたときに長方形の形状を有する。フェースシート（例えば、ＬＣＤレンズ）は、入力物体のための有用な接触表面をなす。
【００１７】
[0023]入力装置１００は、センサコンポーネント及び感知技術の組み合わせを利用して感知領域１２０においてユーザ入力を検出する。入力装置１００は、ユーザ入力を検出するための１つ以上の感知素子を備えている。ある実施形態は、一次元、二次元、三次元、又はそれ以上の次元のスペースに及ぶ画像を与えるように構成される。ある実施形態は、特定の軸又は平面に沿って入力の投影を与えるように構成される。カーソル、メニュー、リスト及びアイテムがグラフィックユーザインターフェイスの一部分として表示され、スケーリングされ、配置され、選択され、スクロールされ、又は移動される。
【００１８】
[0024]入力装置１００のある容量性実施形態では、電圧又は電流を印加して電界を発生する。近傍に入力物体があると、電界が変化して、容量性結合に検出可能な変化を生じさせ、それが、電圧、電流、等の変化として検出される。
【００１９】
[0025]ある容量性の実施形態では、センサ電極のような容量性感知素子１５０のアレイ或いは他の規則的又は不規則なパターンが使用される。ある容量性の実施形態では、個別の感知素子１５０が一緒にオーミック短絡されて、大きなセンサ電極を形成する。ある容量性の実施形態では、均一な抵抗性である抵抗シート（例えば、ＩＴＯ、等の抵抗性材料を含む）が使用される。
【００２０】
[0026]ある容量性の実施形態では、センサ電極と入力物体との間の容量性結合の変化に基づく「自己キャパシタンス」（又は「絶対的キャパシタンス」）感知方法が使用される。種々の実施形態では、入力物体がセンサ電極付近にあると、センサ電極付近の電界を変化させ、測定される容量性結合を変化させる。１つの実施形態では、絶対的キャパシタンス感知方法は、基準電圧（例えば、システム接地）に対してセンサ電極を変調し、センサ電極と入力物体との間の容量性結合を検出することにより動作する。
【００２１】
[0027]ある容量性の実施形態では、センサ電極間の容量性結合の変化に基づく「相互キャパシタンス」（又は「トランスキャパシタンス」）感知方法が使用される。種々の実施形態では、入力物体がセンサ電極付近にあると、センサ電極付近の電界を変化させ、測定される容量性結合を変化させる。１つの実施形態では、トランスキャパシタンス感知方法は、１つ以上の送信器センサ電極（「送信器電極」又は「送信器」）と１つ以上の受信器センサ電極（「受信器電極」又は「受信器」との間の容量性結合を検出することにより動作する。送信器センサ電極は、送信器信号を送信するために基準電圧（例えば、システム接地）に対して変調される。受信器センサ電極は、結果信号の受信を容易にするために基準電圧に対して実質的に一定に保持される。結果信号は、１つ以上の送信器信号及び／又は１つ以上の環境干渉源（例えば、他の電磁信号）に対応する作用（１つ又は複数）を含む。センサ電極は、送信器又は受信器専用であってもよいし、又はセンサ電極は、送信器及び受信器の両方に対して構成されてもよい。或いは又、受信器電極は、接地に対して変調されてもよい。
【００２２】
[0028]あるタッチスクリーンの実施形態では、送信器電極は、ディスプレイスクリーンの表示（例えば、表示線）を更新するのに使用される１つ以上の共通電極（例えば、「Ｖ−com電極」）を備えている。これらの共通電極は、適当なディスプレイスクリーン基板に配置される。例えば、共通電極は、あるディスプレイスクリーンのＴＦＴガラスに配置され（例えば、イン・プレーンスイッチング（ＩＰＳ）又はプレーン・ツー・ラインスイッチング（ＰＬＳ））、あるディスプレイスクリーンのカラーフィルタガラスの底部に配置され（例えば、パターン化された垂直整列（ＰＶＡ）又はマルチドメイン垂直整列（ＭＶＡ））、有機発光ダイオードＯＬＥＤディスプレイ、等を駆動するように構成される。そのような実施形態では、共通電極は、複数の機能を遂行するので、「コンビネーション電極」とも称される。種々の実施形態において、２つ以上の送信器電極が１つ以上の共通電極を共用してもよい。更に、ソースドライバ、ゲート選択線、蓄積キャパシタ、等の他のディスプレイ素子を使用して、容量性感知を遂行してもよい。
【００２３】
[0029]他のタッチスクリーン実施形態では、感知素子１５０は、互いにオーミック分離される個別の幾何学的形態、多角形、バー、パッド、線又は他の形状として形成される。個別の幾何学的素子として形成されるときに、感知素子１５０は、絶対的感知及び／又はトランスキャパシタンス感知方法を使用して駆動される。感知素子１５０は、個々の感知素子１５０に対して広い平面域の電極を形成するように回路を通して電気的に結合される。感知素子１５０は、開放エリアがほとんど又は全くない（即ち、平坦面が穴で中断されない）導電性材料の連続本体として形成されるか、又は貫通開口が形成された材料本体を形成するように製造される。例えば、感知素子１５０は、複数の相互接続された細い金属ワイヤのような導電性材料のメッシュから形成される。更に、感知電極１５０は、グリッド電極を含む。グリッド電極は、少なくとも２つの個別の感知素子１５０間に配置され、及び／又は１つ以上の個別の感知素子１５０を少なくとも一部分取り巻く。ある実施形態では、グリッド電極は、複数の孔を有する平坦な本体であり、各孔は、個別の感知素子１５０を取り巻く。グリッド電極は、セグメント化されてもよい。
【００２４】
[0030]図１において、処理システム１１０は、入力装置１００の一部分として示されている。処理システム１１０は、入力装置１００のハードウェアを動作して、感知領域１２０の入力を検出するように構成される。感知領域１２０は、感知素子１５０のアレイを含む。処理システム１１０は、１つ以上の集積回路（ＩＣ）及び／又は他の回路コンポーネントの一部又は全部を備えている。例えば、相互キャパシタンスセンサ装置のための処理システムは、送信器センサ電極で信号を送信するように構成された送信器回路と、受信器センサ電極で信号を受信するように構成された受信器回路とを備えている。ある実施形態では、処理システム１１０は、ファームウェアコード、ソフトウェアコード、等の電子的に読み取り可能なインストラクションも備えている。ある実施形態では、処理システム１１０のコンポーネントは、例えば、入力装置１００の感知素子（１つ又は複数）の付近に一緒に配置される。他の実施形態では、処理システム１１０のコンポーネントは、入力装置１００の感知素子（１つ又は複数）に接近した１つ以上のコンポーネント、及びどこかにある１つ以上のコンポーネントから物理的に分離される。例えば、入力装置１００は、デスクトップコンピュータに結合された周辺装置であり、処理システム１１０は、デスクトップコンピュータの中央処理ユニット、及び中央処理ユニットとは個別の１つ以上のＩＣ（おそらく関連ファームウェアを伴う）上で実行されるように構成されたソフトウェアを含む。別の例として、入力装置１００は、電話に物理的に一体化されてもよく、処理システム１１０は、電話のメインプロセッサの一部分である回路及びファームウェアを含んでもよい。ある実施形態において、処理システム１１０は、入力装置１００の具現化専用である。他の実施形態では、処理システム１１０は、ディスプレイスクリーンを動作し、触覚アクチュエータを駆動する、等の他の機能も遂行する。
【００２５】
[0031]処理システム１１０は、処理システム１１０の異なる機能を取り扱う１組のモジュールとして実施されてもよい。各モジュールは、処理システム１１０の一部分である回路、ファームウェア、又はその組み合わせでよい。種々の実施形態において、モジュールの異なる組み合わせが使用されてもよい。規範的なモジュールは、センサ電極及びディスプレイスクリーンのようなハードウェアを動作するためのハードウェア動作モジュール、センサ信号及び位置情報のようなデータを処理するためのデータ処理モジュール、並びに情報をレポートするためのレポートモジュールを含む。更に別の規範的なモジュールは、感知素子（１つ又は複数）を動作して入力を検出するように構成されたセンサ動作モジュール、モード切り換えジェスチャーのようなジェスチャーを識別するように構成された識別モジュール、及び動作モードを切り換えるためのモード切り換えモジュールを含む。
【００２６】
[0032]ある実施形態において、処理システム１１０は、感知領域１２０におけるユーザ入力（又はユーザ入力の欠如）に応答して、１つ以上のアクションを直接的に生じさせる。規範的なアクションは、切り換え動作モード、並びにカーソル移動、選択、メニューナビゲーション、及び他の機能のようなＧＵＩアクションを含む。ある実施形態において、処理システム１１０は、入力（又は入力の欠如）に関する情報を電子システムのある部分へ（例えば、処理システム１１０とは個別の電子システムの中央処理システムが存在する場合には、そのような個別の中央処理システムへ）与える。ある実施形態において、電子システムのある部分は、処理システム１１０から受け取った情報を処理して、モード切り換えアクション及びＧＵＩアクションを含む全範囲のアクションを促進するようにユーザ入力に作用する。
【００２７】
[0033]例えば、ある実施形態では、処理システム１１０は、入力装置１００の感知素子（１つ又は複数）を動作して、感知領域１２０における入力（又は入力の欠如）を表わす電気信号を発生する。処理システム１１０は、その電気信号に対して適当な量の処理を行って、電子システムへ送る情報を生成する。例えば、処理システム１１０は、センサ電極から得られたアナログ電気信号をデジタル化する。別の例として、処理システム１１０は、フィルタリング又は他の信号コンディショニングを行う。更に別の例として、処理システム１１０は、情報が電気信号と基線との間の差を反映するように、基線を減算するか、又は他の仕方で考慮する。更に別の例では、処理システム１１０は、位置情報を決定し、入力をコマンドとして認識し、手書きを認識し、等々を行う。
【００２８】
[0034]ここで使用する「位置情報」とは、絶対的位置、相対的位置、速度、加速度及び他の形式の空間的情報を広く含む。規範的な「ゼロ次元」位置情報は、近／遠又は接触／無接触情報を含む。規範的な「一次元」位置情報は、軸に沿った位置を含む。規範的な「二次元」位置情報は、平面における動きを含む。規範的な「三次元」位置情報は、空間内の瞬時又は平均速度を含む。更に別の例は、空間的情報の他の表現を含む。例えば、位置、動き、又は瞬時速度を時間と共に追跡する履歴データを含めて、１つ以上の形式の位置情報に関する履歴データも決定され及び／又は記憶される。
【００２９】
[0035]ある実施形態では、入力装置１００は、処理システム１１０又は他の処理システムにより動作される付加的な入力コンポーネントで実施される。それらの付加的な入力コンポーネントは、感知領域１２０の入力に対する冗長な機能又は他の機能を与える。図１は、入力装置１００を使用してアイテムの選択を容易にするために使用されるボタン１３０を感知領域１２０の付近に示している。他の形式の付加的な入力コンポーネントは、スライダー、ボール、ホイール、スイッチ、等を含む。逆に、ある実施形態では、入力装置１００は、他の入力コンポーネントなしに実施されてもよい。
【００３０】
[0036]ある実施形態では、入力装置１００は、タッチスクリーンインターフェイスを備え、感知装置の感知領域１２０は、ディスプレイ装置１６０のディスプレイスクリーンのアクティブエリアの少なくとも一部分に重畳する。例えば、入力装置１００は、ディスプレイスクリーンの上に横たわる実質的に透明なセンサ電極を備え、関連電子装置のためのタッチスクリーンインターフェイスをなす。ディスプレイスクリーンは、ユーザに視覚的インターフェイスを表示できる任意の形式のダイナミックディスプレイであり、任意の形式の発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）又は他のディスプレイ技術を含む。入力装置１００及びディスプレイスクリーンは、物理的素子を共用する。例えば、ある実施形態では、表示及び感知に対して同じ電気的コンポーネントが使用される。一例として、共通の電極が、表示更新期間中に表示線を更新するのに使用されると共に、非表示期間中に入力感知を遂行するのに使用される。別の例として、ディスプレイスクリーンが、処理システム１１０により部分的に又は完全に動作される。
【００３１】
[0037]本発明の多数の実施形態を完全に機能する装置に関して説明するが、本発明のメカニズムは、種々の形態のプログラム製品（例えば、ソフトウェア）として配布できることを理解されたい。例えば、本発明のメカニズムは、電子プロセッサにより読み取り可能な情報保持媒体（例えば、非一時的なコンピュータ読み取り可能な、及び／又は処理システム１１０により読み取り可能な読み取り／書き込み可能な情報保持媒体）上のソフトウェアプログラムとして実施され配布される。更に、本発明の実施形態は、特定形式の媒体を使用して配布を実行するのにも関わらず、等しく適用される。非一時的な電子的に読み取り可能な媒体は、例えば、種々のディスク、メモリスティック、メモリカード、メモリモジュール、等を含む。電子的に読み取り可能な媒体は、フラッシュ、光学的、磁気的、ホログラフィー、又は他の記憶技術に基づくものである。
【００３２】
[0038]図２Ａは、本発明の実施形態による図１の入力装置１００の部分概略平面図である。入力装置１００は、感知素子１５０のアレイ及び処理システム１１０を備えている。感知素子１５０のアレイは、複数の送信器電極２１０（例えば、２１０−１、２１０−２、２１０−３、等）、及び複数の受信器電極２２０（例えば、２２０−１、２２０−２、２２０−３、等）を含む。各送信器電極２１０は、１つ以上の共通電極２１２を含む。送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、長方形として示されているが、他の実施形態では、送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、いかなる実用的な幾何学形状でもよい。又、種々の実施形態では、各受信器電極２２０は、１つ以上の共通電極を含んでもよい。処理システム１１０は、例えば、１つ以上のルーティングトレース（図２Ａには示さず）を通して感知素子１５０のアレイに結合される。
【００３３】
[0039]感知素子１５０は、ディスプレイ装置１６０の外部の基板上に形成される。例えば、受信器電極２２０は、入力装置１００のレンズの外面上で、ディスプレイ装置１６０のカラーフィルタガラスと入力装置１００のレンズとの間、又は薄膜トランジスタ基板（ＴＦＴ基板）とディスプレイ装置１６０のカラーフィルタガラスとの間に配置される。そのような実施形態において、送信器電極２１０は、１つ以上の共通電極２１２、例えば、Ｖcom電極の１つ以上のセグメント、ソース線、ゲート線、アノードサブピクセル電極、カソードピクセル電極、又は表示更新及び入力感知の両方に使用される他のディスプレイ素子を含む。他の実施形態では、送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、両方とも、例えば、ＴＦＴ基板及び／又はカラーフィルタガラスに配置された共通電極のような１つ以上の共通電極２１２を含む。
【００３４】
[0040]処理システム１１０は、図２Ａでは、単一の集積回路（ＩＣ）（例えば、一体型コントローラ）として実施されて示されているが、入力装置１００は、処理システム１１０を構成する適当な数のＩＣを含んでもよい。図２Ａに示すように、処理システム１１０は、ドライバモジュール２４０、受信器モジュール２４５、決定モジュール２５０、任意のメモリ２６０、及び／又は同期メカニズム（図２Ａには示さず）を備えている。
【００３５】
[0041]ドライバモジュール２４０は、ドライバ回路を含み、ディスプレイ装置１６０のディスプレイスクリーン上において画像を更新するように構成される。例えば、ドライバ回路は、ピクセルソースドライバを通してディスプレイピクセル電極に１つ以上のピクセル電圧を印加するように構成される。又、ドライバ回路は、ディスプレイスクリーンの１つ以上の表示線を更新するために共通電極２１２に１つ以上の共通駆動電圧を印加するように構成される。更に、処理システム１１０は、共通電極２１２へ送信器信号を駆動することにより入力感知を行うために共通電極２１２を送信器電極２１０として動作するように構成される。
【００３６】
[0042]受信器モジュール２４５は、複数の受信器電極２２０に結合され、感知領域１２０における入力（又は入力の欠如）及び／又は環境干渉を表わす結果信号を受信器電極２２０から受信するように構成される。又、受信器モジュール２４５は、入力物体の存在を決定するために決定モジュール２５０へ及び／又は記憶のために任意のメモリ２６０へ結果信号を通すようにも構成される。ある実施形態において、受信器モジュール２４５は、結果信号を受信するように構成され、一方、処理システム１１０は、送信器電極２１０で入力感知信号を積極的に送信しない。例えば、そのような期間中に、受信器電極２２０は、ノイズを受信し（例えば、基線干渉値を決定するために）、及び／又は送信器信号を送信できるアクティブな入力物体１４０、例えば、アクティブなペン信号を送信できるアクティブなペンからの信号を受信するように構成される。更に、受信器モジュール２４５及び／又はドライバモジュール２４０は、少なくとも１つの感知素子１５０へ変調信号を駆動して、少なくとも１つのセンサ電極と入力物体１４０との間の絶対的キャパシタンスの変化を検出するように構成される。
【００３７】
[0043]処理システム１１０の機能は、ディスプレイモジュール素子（例えば、共通電極２１２）をコントロールし、送信器信号を駆動し、及び／又は感知素子１５０のアレイから結果信号を受信するように２つ以上のＩＣで実施される。例えば、あるＩＣは、入力の感知を遂行するように構成され、別のＩＣは、表示の更新を遂行するように構成される。他の実施形態では、あるＩＣは、ドライバモジュール２４０の機能を遂行するように構成され、別のＩＣは、受信器モジュール２４５の機能を遂行するように構成される。２つ以上のＩＣが存在する実施形態では、処理システム１１０の個別のＩＣ間の通信が、共通電極に与えられる信号を順番に配列する同期メカニズムを通して達成される。或いは又、同期メカニズムは、いずれか１つのＩＣの内部にあってもよい。
【００３８】
[0044]送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、送信器電極２１０を受信器電極２２０から分離してそれらが互いに電気的に短絡するのを防止する１つ以上の絶縁体によって互いにオーミック分離される。電極が交差するクロスオーバーエリアにおいて電気絶縁材料で送信器電極２１０と受信器電極２２０を分離する。そのような１つの構成において、送信器電極２１０及び／又は受信器電極２２０は、同じ電極の異なる部分を接続するジャンパーと共に形成される。他の構成では、送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、以下に詳細に述べるように、電気絶縁材料の１つ以上の層又は１つ以上の基板により、分離される。更に別の構成では、送信器電極２１０及び受信器電極２２０は、入力装置１００の単一層上に任意に配置される。
【００３９】
[0045]送信器電極２１０と受信器電極２２０との間の局部的な容量性結合のエリアは、「容量性ピクセル」と称される。送信器電極２１０と受信器電極２２０との間の容量性結合は、送信器電極２１０及び受信器電極２２０に関連した感知領域１２０における入力物体の接近及び動きと共に変化する。マトリクスセンサを含む実施形態のような他の実施形態では、「容量性ピクセル」という語は、感知素子１５０と入力物体１４０との間の局部的キャパシタンス（例えば、絶対的キャパシタンス）を指す。
【００４０】
[0046]ある実施形態において、センサパターンは、それらの容量性結合を決定するために「スキャン」される。即ち、送信器電極２１０は、送信器信号を送信するために駆動される。送信器は、一度に１つの送信器電極２１０が送信するか、又は複数の送信器電極２１０が同時に送信するように動作される。複数の送信器電極２１０が同時に送信する場合には、それら複数の送信器電極２１０が同じ送信器信号を送信して、実際上大きな送信器電極２１０を実際に形成するようになるか、或いはそれらの複数の送信器電極２１０は、異なる送信器信号を送信してもよい。例えば、複数の送信器電極２１０は、受信器電極２２０の結果信号に対する合成作用を独立して決定できるようにする１つ以上のコードスキームに基づいて異なる送信器信号を送信する。更に、マトリクス感知技術を実施する実施形態では、感知素子１５０は、電極の絶対的キャパシタンスに対する変化を感知するためにスキャンされる。
【００４１】
[0047]受信器電極２２０は、結果信号を取得するため、一回又は複数回、動作される。結果信号は、容量性ピクセルにおける容量性結合の測定値を決定するために使用される。
【００４２】
[0048]容量性ピクセルからの１組の測定値は、そのピクセルにおける容量性結合を表わす「容量性画像」（「容量性フレーム」ともいう）を形成する。多数の期間にわたり多数の容量性画像が取得され、それらの間の差を使用して、感知領域における入力に関する情報を導出する。例えば、次々の期間にわたり取得した次々の容量性画像は、感知領域に入り、感知領域を出、及び感知領域内にある１つ以上の入力物体の動きを追跡するのに使用される。
【００４３】
[0049]図２Ｂは、本発明の実施形態による図１のディスプレイ装置１６０に含まれたゲート電極２１４に結合されるゲートセレクタ２７０の部分概略平面図である。ディスプレイ装置１６０は、複数の表示線を含み、各表示線は、複数のサブピクセル２１１と、表示を更新するように構成されたサブピクセル回路とを含む。各サブピクセル２１１に関連したサブピクセル回路は、ゲート電極２１４（例えば、２１４−１、２１４−２、・・・２１４−Ｎ）と、ソース線２１３（例えば、２１３−１、２１３−２、・・・２１３−Ｎ）とを含む。ゲートセレクタ２７０は、表示更新に対して１つ以上のサブピクセル２１１を選択するためにゲート電極２１４へ選択信号を駆動するように構成される。次いで、ドライバモジュール２４０は、選択されたサブピクセル２１１を、ソース線２１３を経てのソース電圧、及び／又は共通電極２１２を経ての共通電圧で駆動する。
【００４４】
[0050]図２Ｂに示す実施形態は、サブピクセル２１１ごとに個別のゲート電極２１４を含むが、他の実施形態では、各ゲート電極２１４は、一度に２つ以上のサブピクセル２１１を選択するように構成される。例えば、１つの実施形態では、ゲート電極２１４は、全表示線を更新のために選択する。サブピクセル２１１が選択されると、ソース電圧がソース線２１３により受け取られ、サブピクセル２１１を所定のレベル（例えば、ターゲット電圧又は電流）に荷電し、それに対応する表示線を更新する。
【００４５】
[0051]共通電極２１２は、サブピクセル２１１に共通電圧を与えるように構成される。共通電極２１２は、単一の連続電極として示されているが、他の実施形態では、共通電極２１２は、複数のセグメントに分割され、各セグメントは、１つ以上のサブピクセル２１１に共通電圧を与える。
【００４６】
[0052]種々の実施形態において、共通電極２１２及び／又は他の素子（例えば、ゲート選択線、ソース線、蓄積キャパシタ、等）は、表示の更新及び入力の感知の両方を行うのに使用される。そのような実施形態では、表示の更新及び入力の感知は、図３に示すように同じ期間中に同時に遂行され、図３は、本発明の実施形態により時間の関数として表示の更新及び入力の感知のために駆動される共通電極２１２の行を示している。しかしながら、同じ共通電極２１２及び／又は他の素子を使用して入力の感知及び表示の更新を同時に遂行することで、表示アーティファクトを生じ、及び／又は入力感知の精度に否定的影響を及ぼし得る。例えば、図３において、表示の更新と入力の感知との間の干渉は、時間３０２において表示行８００に関連した共通電極２１２を駆動するとき、及び時間３０４において表示線０に関連した共通電極２１２を駆動するときに生じる。
【００４７】
[0053]或いは又、表示の更新及び入力の感知は、それらのプロセス間に干渉が生じるおそれを減少するために個別の期間中に遂行される。例えば、入力の感知は、「ブランキング」期間又は「分布型ブランキング」期間と称される非表示更新期間（例えば、感知期間、入力感知期間、又は容量性感知期間）中に遂行される。又、水平ブランキング期間、長い水平ブランキング（「長いｈブランク」）期間、垂直ブランキング期間、フレーム内ブランキング期間、等とも称されるそれらの非表示更新期間は、表示線及び／又は表示フレーム更新の間に生じる。例えば、水平ブランキング期間は、表示線Ｎを更新した後であって表示線Ｎ＋１を更新する前に生じる非表示更新期間を指し、その間に、表示線Ｎ＋１を更新するために表示素子が変更される。更に、長い水平ブランキング期間は、複数の水平ブランキング期間、垂直ブランキング期間の少なくとも一部分、又はそれら２つの組み合わせを再分布し、それら期間を単一の非表示更新期間へと合成することにより発生される。例えば、長い水平ブランキング期間は、複数の表示線更新の間に生じる非表示更新期間を除去し、それら非表示更新期間を単一の非表示更新期間へと合成することにより発生される。ある実施形態では、長い水平ブランキング期間（又は感知期間）は、少なくとも表示線更新期間の時間巾程度に長い非表示更新期間である。
【００４８】
[0054]しかしながら、表示更新及び入力感知が個別の期間中に遂行されても、例えば、共通電極２１２が放電するときのロールオフ期間中に表示更新のために最後に駆動された共通電極２１２に電荷が残ることがある。更に、電荷が共通電極２１２へと漏洩して（例えば、ゲートの漏洩により）、干渉を発生し、例えば、基線キャパシタンスにシフトを引き起こすことで入力感知精度に悪影響を及ぼすことがある。ある実施形態では、ディスプレイ装置１６０の表示線を更新するのに使用されるゲートインパネル（ＧＩＰ）回路、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）及び／又は低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ＧＩＰ回路から電荷が漏洩することがある。又、表示更新のために最後に駆動された共通電極２１２に接近しているが必ずしも結合されていない共通電極２１２にも干渉が発生し得る。従って、表示更新及び入力感知のために共通電極２１２を駆動する順序は、図４Ａ−５を参照して以下に詳細に述べるように、それらのプロセスが互いに干渉する程度を軽減するように選択される。
【００４９】
一体型入力装置における電極干渉の軽減
[0055]図４Ａは、本発明の実施形態により、表示更新及び／又は入力感知で生じる干渉を軽減するために図１の入力装置１００に含まれた共通電極２１２の行を駆動する技術を示す。電極が上から下へとスキャンされる入力感知のための従来の技術とは対照的に、図４Ａでは、表示の更新と入力の感知との間の重畳を減少又は排除するパターンで共通電極２１２がスキャンされる。共通電極２１２が表示更新のために駆動されるときには、その共通電極２１２は、入力感知のために同時に駆動されない。更に、種々の実施形態では、共通電極２１２をスキャンするパターンは、表示更新のために駆動される共通電極２１２と、入力感知のために駆動される共通電極２１２との間に、ある距離を維持するように選択される。例えば、図４Ａにおいて、表示更新のために駆動される共通電極２１２と、入力感知のために駆動される共通電極２１２との間には、ある数の表示行又は共通電極２１２に関連した距離４０２が維持される。更に、ある実施形態では、入力装置１００の動作全体にわたって最小距離（例えば、距離４０２）が維持されるように、スキャニングパターンが入力装置において固定配線され、及び／又はソフトウェア及び／又はファームウェアにおいて実施される。
【００５０】
[0056]図４Ｂは、本発明の実施形態により入力感知のために駆動されるセンサ電極セット２１５を示す。図示されたように、入力装置１００に含まれるセンサ電極（例えば、送信器電極２１０）は、センサ電極セット２１５（例えば、２１５−１、２１５−２、・・・２１５−Ｎ）に分割される。種々の実施形態において、各センサ電極セット２１５は、連続的に駆動される。例えば、図４Ａに示すように、第１のセンサ電極セット２１５−１に含まれるセンサ電極（例えば、送信器電極２１０−１３から２１０−１８）は、送信器電極２１０−１３で始まって送信器電極２１０−１８で終わるように連続的に駆動される。次いで、第２のセンサ電極セット２１５−２に含まれるセンサ電極（例えば、送信器電極２１０−７から２１０−１２）は、送信器電極２１０−７で始まって送信器電極２１０−１２で終わるように連続的に駆動される。最後に、第３のセンサ電極セット２１５−３に含まれるセンサ電極（例えば、送信器電極２１０−１から２１０−６）は、送信器電極２１０−１で始まって送信器電極２１０−６で終わるように連続的に駆動される。従って、種々の実施形態において、少なくとも２つの表示線対が不連続に更新される。更に、図４Ａに示すように、各表示線が更新される表示更新期間は、不連続であり、且つ対応する共通電極２１２が入力感知のために駆動される入力感知期間と非重畳である。従って、容量性画像の異なる部分を不連続な順序で捕獲することにより、表示更新と入力感知との間の干渉が減少され、入力感知は、表示更新とは異なる割合で遂行される。
【００５１】
[0057]上述した干渉軽減技術は、任意の形式（例えば、トランスキャパシタンス、絶対的キャパシタンス、等）及び形状（例えば、バー、ストライプ、マトリクス、ダイヤモンド、等）のセンサ電極で実施される。更に、図４Ａ及び４Ｂは、３つの個別のセンサ電極セット２１５を示しているが、センサ電極（例えば、送信器電極２１０）は、任意の数の重畳又は非重畳センサ電極セット２１５（２つのセンサ電極セット、４つのセンサ電極セット、５つのセンサ電極セット、等）に分割される。更に、各センサ電極セット２１５内のセンサ電極は、表示更新と入力感知との間の干渉を減少できるようにする順序で駆動される。更に、上述した干渉軽減技術は、表示更新及び入力感知が同じ期間中、個別の期間中及び／又は重畳する期間中に遂行されるときにも、実施される。例えば、図４Ａにおいて、表示線は、表示更新期間中に更新され、入力感知は、非表示更新期間中、例えば、垂直ブランキング期間中、水平ブランキング期間中及び長い水平ブランキング期間中に遂行される。
【００５２】
[0058]図５は、本発明の実施形態により入力装置１００で表示更新及び入力感知を行うときに電極干渉を軽減するための方法５００のフローチャートである。方法５００は、図１−４Ｂに関連して説明するが、当業者であれば、この方法を適当な順序で遂行するように構成されたシステムも本発明の範囲内に含まれることが理解されよう。
【００５３】
[0059]方法５００は、ステップ５１０で開始し、ドライバモジュール２４０は、第１の感知期間中に入力感知（例えば、容量性感知）のために第１のセンサ電極セットを駆動する。次いで、ステップ５１２において、ドライバモジュール２４０は、第２の感知期間中に入力感知のために第２のセンサ電極セットを駆動する。ステップ５１４において、ドライバモジュール２４０は、第３の感知期間中に入力感知のために第３のセンサ電極セットを駆動する。種々の実施形態において、各センサ電極セットに含まれるセンサ電極は、送信器電極２１０である。他の実施形態では、各センサ電極セットに含まれるセンサ電極は、受信器電極２２０である。ある実施形態では、各センサ電極は、入力感知及び表示更新の両方を遂行するように構成された１つ以上の共通電極２１２を含む。
【００５４】
[0060]ステップ５２０において、ゲート電極２７０は、第１の表示更新期間中に第１の表示線を更新するために第１のゲート電極を選択する。ステップ５２２において、ドライバモジュール２４０は、ゲートセレクタが第１のゲート電極を選択するときに第１の共通電極セットに含まれた共通電極を駆動することにより第１の表示更新期間中に第１の表示線を更新する。次いで、ステップ５２４において、ゲートセレクタ２７０は、第２の表示更新期間中に第２の表示線を更新するために第２のゲート電極を選択する。ステップ５２６において、ドライバモジュール２４０は、ゲートセレクタが第２のゲート電極を選択するときに第２の共通電極セットに含まれた共通電極を駆動することにより第２の表示更新期間中に第２の表示線を更新する。ステップ５２８において、ゲートセレクタ２７０は、第３の表示更新期間中に第３の表示線を更新するために第３のゲート電極を選択する。ステップ５３０において、ドライバモジュール２４０は、ゲートセレクタが第３のゲート電極を選択するときに第３の共通電極セットに含まれた共通電極を駆動することにより第３の表示更新期間中に第３の表示線を更新する。
【００５５】
[0061]ある実施形態において、図４Ａ及び４Ｂに示すように、第１の感知期間中に最後に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、第２の感知期間中に最初に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に不連続のセンサ電極である。更に、第１の感知期間中に最初に駆動される第１のセンサ電極セットのセンサ電極と、第２の感知期間中に最後に駆動される第２のセンサ電極セットのセンサ電極は、空間的に連続したセンサ電極である。
【００５６】
[0062]ステップ５１０、５１２及び５１４において入力感知のためにセンサ電極セットを駆動する感知期間は、ステップ５２２、５２６及び５３０において表示線を更新する表示更新期間と重畳し及び／又は同時に生じる。他の実施形態では、入力感知のためにセンサ電極セットを駆動する感知期間は、表示更新のためにディスプレイ装置１６０の表示線を駆動する非表示更新期間（例えば、ブランキング期間）である。更に、第１の感知期間、第２の感知期間及び第３の感知期間が生じる順序は、表示更新プロセスとの干渉を軽減するために変更されてもよい（例えば、処理システム１１０により）。
【００５７】
[0063]従って、ここに述べる実施形態及び実施例は、本発明及びその特定の応用を最良に説明し、ひいては、当業者が本発明を実施し且つ利用できるようにするために提示されたものである。しかしながら、当業者であれば、以上の説明及び実施例は、単なる例示に過ぎないことが認識されよう。従って、以上の説明は、余すところのないものではなく、又、本発明はここに開示した正確な形態に限定されるものでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１００…入力装置、１１０…処理システム、１２０…感知領域、１５０…感知素子、１３０…ボタン、１４０…入力物体、１６０…ディスプレイ装置、２１０…送信器電極、２１１…サブピクセル、２１２…共通電極、２１３…ソース線、２１４…ゲート電極、２１５…センサ電極セット、２２０…受信器電極、２４０…ドライバモジュール、２４５…受信器モジュール、２５０…決定モジュール、２６０…任意のメモリ、２７０…ゲートセレクタ、５００…方法。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【外国語明細書】
2015133105000001.pdf