(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型容量性感知装置を備えたディスプレイ装置のための処理システムであって、
表示更新モードにある間は前記ディスプレイ装置の表示を更新するように構成され且つスリープモードにある間は前記ディスプレイ装置を更新しないように構成されたディスプレイドライバモジュールと、
第１の複数のセンサ電極がドーズモードでの動作中に変調信号で駆動される間に第１の複数のセンサ電極から第１の結果信号を受信するように構成された受信器モジュールであって、前記ディスプレイドライバモジュールに通信可能に結合される受信器モジュールと、
送信器モジュールと、
を備え、
前記ディスプレイドライバモジュールは、更に、ホストプロセッサからのコマンドに応答してスリープモードに入るように構成され、前記ディスプレイドライバモジュールは、スリープモードにある間はセンサ電極へ信号を駆動せず又は表示を更新しないように構成され、
前記送信器モジュールは、アクティブな感知モードにある間に前記第１の複数のセンサ電極へ送信器信号を駆動し、
前記受信器モジュールは、更に、前記送信器信号に対応する作用を含む第２の結果信号を第２の複数のセンサ電極から受信する、処理システム。
【請求項２】
前記受信器モジュールが、更に、前記送信器モジュールに通信可能に結合され、前記受信器モジュールが、更に、ドーズモードで動作する間に、前記送信器モジュールと通信し且つそれをトリガーしてアクティブな感知モードに入る一方、前記ディスプレイドライバモジュールが、前記第２の結果信号に基づいて所定の期間内に入力オブジェクトの存在が検出されなかったときにスリープモードに留まるように構成されている、請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記受信器モジュールは、更に、前記送信器モジュールがタッチアクティブモードにある間に前記第２の結果信号からウェイクアップジェスチャーが識別されたときホストと通信するように構成されている、請求項１又は２に記載の処理システム。
【請求項４】
前記ディスプレイドライバモジュール及び前記受信器モジュールが、単一の集積回路内に存在する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項５】
前記受信器モジュールが、前記第１の結果信号に基づいてドーズモードでの動作からアクティブモードでの動作へ切り換わるように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項６】
前記第１の複数のセンサ電極の少なくとも１つが、前記ディスプレイ装置の複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項７】
複数のセンサ電極であって、該複数のセンサ電極の少なくとも１つが、ディスプレイ装置の複数の共通電極のうちの少なくとも１つの共通電極を含む、複数のセンサ電極と、
前記複数のセンサ電極に結合された処理システムと
を備える入力装置であって、
前記処理システムが、
表示更新モードにある間は前記ディスプレイ装置の表示を更新するように構成され且つスリープモードにある間は前記ディスプレイ装置を更新しないように構成されたディスプレイドライバモジュールと、
前記複数のセンサ電極のうちの第１のセンサ電極がドーズモードでの動作中に変調信号で駆動される間に前記複数のセンサ電極のうちの前記第１のセンサ電極のセットから第１の結果信号を受信するように構成された受信器モジュールと
を備え、
前記受信器モジュールが、前記ディスプレイドライバモジュールに通信可能に結合され、且つ前記第１の結果信号に基づいて前記ディスプレイドライバモジュールをスリープモードから表示更新モードへ移行させるように構成され、
前記処理システムが、更に、アクティブな感知モードにある間に前記複数のセンサ電極のうちの第２のセンサ電極のセットへ送信器信号を駆動するように構成された送信器モジュールを備え、
前記受信器モジュールが、更に、前記送信器信号に対応する作用を含む第２の結果信号を前記第１のセンサ電極のセットから受信するように構成される、入力装置。
【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、容量性感知のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]近接センサ装置を含む入力装置（通常、タッチパッド又はタッチセンサ装置とも称される）は、種々の電子システムに広範囲に使用されている。近接センサ装置は、典型的に、その近接センサ装置が１つ以上の入力オブジェクトの存在、位置及び／又は動きを決定するところの、しばしば表面で区画された感知領域を含む。近接センサ装置は、電子システムのインターフェイスをなすために使用される。例えば、近接センサ装置は、大型コンピューティングシステムのための入力装置としてしばしば使用される（例えば、ノートブック又はデスクトップコンピュータに一体化されるか又はその周辺にある不透明なタッチパッド）。また、近接センサ装置は、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（例えば、携帯電話機に一体化されたタッチスクリーン）。近接センサ装置の１つの共通の形式は、容量性感知装置である。
【０００３】
[0003]容量性感知装置は、タブレット、タッチスクリーン、又はスマートホンのようなディスプレイ装置と一体化されるとき、一般的に、ディスプレイドライバにより与えられるタイミングに依存する。その結果、ディスプレイが動作しない期間には、タッチ機能が制約を受け、容量性感知装置による電力の管理が非効率的なものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]従って、ディスプレイ装置と一体化された入力装置において容量性感知を行うための改良された方法及び装置が要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]ここに述べる実施形態は、ディスプレイ装置と一体化された入力装置において容量性感知を行うための方法及び装置を包含する。種々の実施形態において、ディスプレイドライバのタイミングから容量性感知を独立させたことで低電力モードを良好に利用することができる。ある実施形態では、感知データの収集を表示フレームのある位置（即ち、始め）に同期させることで低電力モードに入る／そこから出る際の潜在的なレイテンシーが短縮され、入力装置の電力管理の良好な効率が与えられる。
【０００６】
[0006]ここに述べる実施形態は、ディスプレイ装置と一体化された容量性感知装置、処理システム、及び容量性感知装置の動作方法を包含する。ある実施形態では、一体型容量性感知装置を含むディスプレイ装置のための処理システムであって、ディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールを備えた処理システムが提供される。ディスプレイドライバモジュールは、表示更新モードにある間はディスプレイ装置の表示を更新するように構成され、そしてスリープモードにある間はディスプレイ装置を更新しないように構成される。送信器モジュールは、アクティブ感知モードにある間に、容量性感知のために容量性感知装置の第１の複数のセンサ電極へ送信器信号を駆動するように構成された送信器回路を含む。受信器モジュールは、第２の複数のセンサ電極から結果信号を受信するように構成され、その結果信号は、送信器信号に対応する作用を含み、受信器モジュールは、ディスプレイドライバモジュール及び送信器モジュールに通信可能に結合され、受信器モジュールは、ドーズモードにある間に、送信器モジュールと通信してそれをトリガーし、結果信号に基づいてオブジェクトの存在が検出されたときディスプレイドライバモジュールがスリープモードに留まる間にアクティブな感知モードに入るように構成される。
【０００７】
[0007]別の実施形態では、一体型容量性感知装置を含むディスプレイ装置を動作するための方法が提供される。この方法は、第１の容量性感知モードで動作する受信器モジュールによりセンサ電極から受信した信号からオブジェクトの存在を決定するのに応答して受信器モジュールの出力状態を第１出力状態から第２出力状態へ変化させ；受信器モジュールの出力状態の変化に応答して送信器モジュールをスリープモードからアクティブタッチモードへ切り換え；及びアクティブタッチモードにある間に容量性感知のために送信器モジュールから容量性感知装置のセンサ電極へ送信器信号を駆動する；ことを含む。
【０００８】
[0008]本発明の前記特徴を詳細に理解できるようにするために、前記で簡単に概説した開示を、添付図面に幾つか示す実施形態を参照して詳細に説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態しか示さず、それ故、本発明は、他の等しく有効な実施形態も受け容れるので、本発明の範囲を限定するものではないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】入力装置の概略ブロック図である。
【図２】図１の入力装置の処理システムに結合されたセンサ素子の簡単な例示的アレイである。
【図３】一連の事象を経て処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図４】別の一連の事象を経て処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図５】処理システムのモジュールへの電力を制御するための方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】一連の事象を経て処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図７】別の一連の事象を経て処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図８】処理システムのモジュールへの電力を制御するための方法の別の実施形態を示すフローチャートである。
【図９】スリープモードに入るためのディスプレイモジュールのホストプロセッサからの信号に応答して処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図１０】スリープモードから出るためのディスプレイモジュールのホストプロセッサからの信号に応答して処理システムのディスプレイドライバモジュール、送信器モジュール及び受信器モジュールの状態を示す図である。
【図１１Ａ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【図１１Ｂ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【図１１Ｃ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【図１１Ｄ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【図１１Ｅ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【図１１Ｆ】容量性画像の概略図で、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0020]理解を容易にするため、図面に対して共通な同一の要素を指示するのに、できるだけ、同じ参照番号を使用している。ある実施形態に開示される要素は、特に指示なく、他の実施形態にも便利に利用されるものとする。ここで参照する図面は、特に指示のない限り、正しい縮尺で描かれたものではないと理解されたい。また、図面は、表示及び説明を明瞭化するために、しばしば簡単化され且つ細部及び成分が省略される。図面及び討議は、以下の原理を説明するのに役立ち、同じ呼称で同じ要素を示す。
【００１１】
[0021]以下の詳細な説明は、性質上、単なる例示に過ぎず、本発明、又は本発明の適用及び使用を限定するものではない。更に、前記技術分野、背景、簡単な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縛られることはない。
【００１２】
[0022]本発明の技術の種々の実施形態は、有用性を改善するための入力装置及び方法を提供する。特に、ここに述べる実施形態は、ディスプレイドライバモジュールと容量性感知モジュール（即ち、送信器モジュール、受信器モジュール）との間のタイミング及び相互作用を好都合に利用して、低電力モードのための改善された機能を提供する。理想的な低電力モジュールは、容量性感知モジュールにより制御されるタイミングで容量性感知モジュールがタッチ及びジェスチャーを感知できるようにし、それにより、表示更新が必要でないときにディスプレイドライバモジュールを長い期間中低電力（スリープ）モードに維持できるようにする。その結果、入力装置は、低電力モードに必要な電力節約を与えながら２Ｄモードにおいてタッチ及び／又はジェスチャーを感知することができる。
【００１３】
[0023]種々の実施形態において、送信器モジュールがスリープモードにある間は、トランスキャパシタンス感知に使用されるアナログ前端がターンオフされるが、受信器モジュールは、絶対的な容量性感知のためにアクティブな状態に保持される。更に、受信器モジュールは、ドーズモードにあるときは第１の感知技術を使用し、そしてアクティブモードにあるときは第２の感知技術を使用するように構成され、従って、入力装置の電力状態に最も適した感知技術を使用する。
【００１４】
[0024]図１は、本発明技術の実施形態による入力装置１００の概略ブロック図である。一実施形態では、入力装置１００は、一体型感知装置を含むディスプレイ装置を備えている。本開示のここに示す実施形態は、ディスプレイ装置と一体化されて示されているが、本発明は、ディスプレイ装置と一体化されない入力装置で実施されてもよいことが意図される。入力装置１００は、電子システム１５０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「電子デバイス」）という語は、情報を電子的に処理できるシステムを広く指す。電子システムの幾つかの非限定例は、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。付加的な例示的電子システムは、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。更に別の例示的電子システムは、周辺装置、例えば、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）を含む。他の例は、リモートターミナル、キオスク、及びビデオゲーム機（例えば、ビデオゲームコンソール、ポータブルゲーム装置、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ホンを含む）、及びメディア装置（レコーダー、エディタ、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もスレーブでもよい。
【００１５】
[0025]入力装置１００は、電子システムの物理的部分として具現化されても又は電子システム１５０とは物理的に個別であってもよい。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、のうちの１つ以上を使用して、電子システム１５０の各部分と通信することができる。例えば、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＳＰ／２、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ブルーツース、ＲＦ、及びＩＲＤＡが含まれる。
【００１６】
[0026]図１において、入力装置１００は、感知領域１７０内の１つ以上の入力オブジェクト１４０により与えられる入力を感知するように構成された近接センサ装置（「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。例示的な入力オブジェクトは、図１に示すように、指及びスタイラスを含む。
【００１７】
[0027]感知領域１７０は、入力装置１００がユーザ入力（例えば、１つ以上の入力オブジェクト１４０により与えられるユーザ入力）を検出できるところの、入力装置１００の上、その周囲、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、実施形態ごとに広範に変化し得る。ある実施形態では、感知領域１７０は、信号対雑音比が充分に正確なオブジェクト検出を妨げるまで入力装置１００の表面から１つ以上の方向にスペースへと延びる。この感知領域１７０が特定の方向に延びる距離は、種々の実施形態において、ほぼ１ｍｍ未満、数ｍｍ、数ｃｍ、又はそれ以上であり、そして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する。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、ある量の力又は圧力を加えて結合された入力装置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。種々の実施形態では、入力表面は、センサ電極が存在するケーシングの表面、センサ電極又はケーシングの上に施されるフェースシート、等により形成される。ある実施形態では、感知領域１７０は、入力装置１００の入力面に投影されたときに長方形である。
【００１８】
[0028]入力装置１００は、センサコンポーネントと感知技術を組み合わせて使用して、感知領域１７０における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複数の感知素子１２４を含む。この感知素子１２４は、複数のセンサ電極１２０を含む。多数の非限定例として、入力装置１００は、容量性、弾力性、抵抗性、誘導性、磁気音響性、超音波、及び／又は光学的技術を使用する。
【００１９】
[0029]ある具現化は、一次元、二次元、三次元、又はそれより高次元のスペースに及ぶ画像を与えるように構成される。また、ある具現化は、特定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。
【００２０】
[0030]入力装置１００のある抵抗性具現化では、柔軟で導電性の第１層は、１つ以上のスペーサ素子により導電性の第２層から分離される。動作中に、これら層を横切って１つ以上の電圧勾配が生成される。柔軟な第１層を押すと、層間に電気的接触を生じるに充分なほどそれが撓み、層間の接触点（１つ又は複数）を反映する電圧出力が生じる。これら電圧出力は、位置情報を決定するのに使用される。
【００２１】
[0031]入力装置１００のある誘導性具現化では、１つ以上の感知素子１２４が共振コイル又は一対のコイルにより誘起されたループ電流をピックアップする。次いで、電流の大きさ、位相及び周波数のある組み合わせを使用して、位置情報を決定する。
【００２２】
[0032]入力装置１００のある容量性具現化では、電圧又は電流が加えられて電界を生成する。近傍の入力オブジェクトは、電界を変化させ、そして電圧、電流、等の変化として検出される容量性結合の検出可能な変化を生じさせる。
【００２３】
[0033]ある容量性具現化は、容量性感知素子１２４のアレイ、或いは他の規則的又は不規則パターンを使用して、電界を生成する。ある容量性具現化では、個別感知素子１２４が一緒にオーミック短絡されて、より大きなセンサ電極を形成する。ある容量性具現化では、均一な抵抗性である抵抗性シートが使用される。
【００２４】
[0034]上述したように、ある容量性具現化は、センサ電極１２０と入力オブジェクト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」）感知方法を使用する。種々の実施形態において、センサ電極１２０付近の入力オブジェクトは、センサ電極１２０付近の電界を変更し、測定される容量性結合を変化させる。１つの具現化において、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１２０を変調し、そしてセンサ電極１２０と入力オブジェクト１４０との間の容量性結合を検出することにより、機能する。
【００２５】
[0035]更に、上述したように、ある容量性具現化では、センサ電極１２０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。種々の実施形態において、センサ電極１２０付近の入力オブジェクト１４０は、センサ電極１２０間の電界を変更して、測定される容量性結合を変化させる。ある具現化では、トランスキャパシタンス感知方法は、以下で更に述べるように、１つ以上の送信器センサ電極（「送信器電極」ともいう）と１つ以上の受信器センサ電極（「受信器電極」ともいう）との間の容量性結合を検出することにより、機能する。送信器センサ電極は、基準電圧（例えば、システム接地）に対して変調されて、送信器信号を送信する。受信器センサ電極は、基準電圧に対して実質的に一定に保持されて、結果信号の受信を容易にする。この結果信号は、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１２０は、専用の送信器電極又は受信器電極であるか、或いは送信及び受信の両方を行うように構成される。
【００２６】
[0036]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１７０における入力を検出するように構成される。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全部又は部分を備えている。（例えば、相互キャパシタンスセンサ装置の処理システムは、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、及び／又は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を備えている。）また、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を構成するコンポーネントは、例えば、入力装置１００の感知素子１２４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１２４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と物理的に個別である。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、そして処理システム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）において実行するように構成されたソフトウェアを備えている。別の例として、入力装置１００は、電話に物理的に一体化され、そして処理システム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備えている。また、ある実施形態では、処理システム１１０は、入力装置１００の具現化に専用のものである。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し、等の他の機能も遂行する。
【００２７】
[0037]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モジュールのセットとして具現化される。各モジュールは、処理システム１１０の一部分、ファームウェア、ソフトウェア、又はその組み合わせである回路を含む。種々の実施形態では、モジュールの異なる組み合わせが使用される。例示的モジュールは、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データ処理モジュール、及び情報をレポートするレポートモジュールを含む。更に別の例示的モジュールは、入力を検出するために感知素子１２４（１つ又は複数）を動作するよう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モード切り換えモジュールを含む。
【００２８】
[0038]ある実施形態では、処理システム１１０は、感知領域１７０におけるユーザ入力（又はユーザ入力の欠如）に直接的に応答して、１つ以上のアクションを生じさせる。例示的アクションは、動作モードの切り換え、並びにＧＵＩアクション、例えば、カーソル移動、選択、メニューナビゲーション、及び他の機能を含む。ある実施形態では、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（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は、そのような個別の中央処理システム）に与える。ある実施形態では、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ユーザ入力に作用させ、例えば、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容易にする。
【００２９】
[0039]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１２４（１つ又は複数）を動作し、感知領域１７０の入力（又は入力の欠如）を表す電気信号を発生する。処理システム１１０は、電気信号に対して適当な量の処理を遂行して、電子システムに送られる情報を発生する。例えば、処理システム１１０は、感知素子１２４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、復調、又は他の信号コンディショニングを遂行する。種々の実施形態では、処理システム１１０は、感知素子１２４（センサ電極１２０）で受け取った結果信号から直接的に容量性画像を発生する。他の実施形態では、処理システム１１０は、感知素子１２４（又はセンサ電極１２０）で受け取った結果信号を空間的にフィルタリングして（例えば、隣接素子の差、重み付けされた和を取り出して）、鮮明な又は平均化された画像を発生する。更に別の例として、処理システム１１０は、基線を引き算するか又は考慮に入れて、情報が電気的信号と基線との間の差を反映するようにする。更に別の例として、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、等を行う。
【００３０】
[0040]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包含する。例示的な「ゼロ次元」位置情報は、近／遠、又は接触／非接触情報を含む。例示的な「一次元」位置情報は、軸に沿った位置を含む。例示的な「二次元」位置情報は、平面における動きを含む。例示的な「三次元」位置情報は、空間における瞬時又は平均速度を含む。更に別の例では、空間的情報の他の表現が含まれる。例えば、時間に伴う位置、動き、又は瞬時速度を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。
【００３１】
[0041]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具現化される。これらの付加的な入力コンポーネントは、感知領域１７０の入力オブジェクトに対する冗長機能又は他の機能を与える。図１は、入力装置１００を使用してのアイテムの選択を容易にするのに使用されるボタン１３０を感知領域１７０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を伴わずに具現化される。
【００３２】
[0042]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、そして感知領域１７０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なエリアの少なくとも一部分に重畳する。ディスプレイ装置１６０は、タブレット、タッチスクリーン、スマートホン、パーソナルデジタルアシスタント、セルラーホン、又は他の同様の装置である。例えば、入力装置１００は、ディスプレイスクリーンに重畳する実質的に透明な感知素子１２４を備え、そして関連電子システムのためのタッチスクリーンインターフェイスを形成する。ディスプレイスクリーンは、ユーザに視覚インターフェイスを表示できる任意の形式の動的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）、又は他の表示技術を含む。入力装置１００及びディスプレイ装置１６０は、物理的素子を共有する。例えば、ある実施形態では、表示及び感知のための同じ電気的コンポーネントの幾つか（例えば、ソース、ゲート及び／又はＶｃｏｍ電圧を制御するように構成されたアクティブマトリクス制御電極）が使用される。共有コンポーネントは、表示電極、基板、コネクタ、及び／又は接続部を含む。別の例として、ディスプレイ装置１６０は、処理システム１１０により部分的に又は完全に動作される。
【００３３】
[0043]本発明の技術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、本発明技術のメカニズムは、種々の形態でプログラム製品（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、本発明技術のメカニズムは、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、処理システム１１０により読み取り可能な非一時的コンピュータ読み取り可能な及び／又は記録／書き込み可能な情報保持媒体）においてソフトウェアプログラムとして具現化され且つ配布される。更に、本発明技術の実施形態は、配布を実施するのに使用される媒体の特定形式に関わらず、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。
【００３４】
[0044]ある実施形態では、センサ電極１２０は、同じ基板の異なる側に配置される。例えば、センサ電極１２０の各々は、基板の一方の表面を横切って長手方向に延びる。更に、基板の片側では、センサ電極１２０が第１の方向に延びるが、基板の他の側では、センサ電極１２０が、第１の方向と平行であるか又はそれと垂直である第２の方向に延びる。例えば、電極１２０は、バー又はストライプの形状とされ、基板の片側の電極１２０は、基板の反対側のセンサ電極１２０に垂直な方向に延びる。
【００３５】
[0045]センサ電極は、基板の両側において任意の望ましい形状へと形成される。更に、基板の片側におけるセンサ電極１２０のサイズ及び／又は形状は、基板の別の側における電極１２０のサイズ及び／又はサイズと異なってもよい。更に、同じ側のセンサ電極１２０が異なる形状及びサイズを有してもよい。
【００３６】
[0046]別の実施形態では、センサ電極１２０が異なる基板に形成されて、それらが一緒にラミネートされる。一例において、一方の基板に配置された第１の複数のセンサ電極１２０を使用して感知信号を送信し（即ち、送信器電極）、他方の基板に配置された第２の複数のセンサ電極１２０を使用して結果信号を受信する（即ち、受信器電極）。他の例では、第１及び／又は第２の複数のセンサ電極が絶対的な容量性センサ電極として駆動される。ある実施形態では、第１の複数のセンサ電極は、第２の複数のセンサ電極より大きい（表面積が大きい）が、これは、必要なことではない。他の実施形態では、第１の複数の及び第２の複数のセンサ電極が同様のサイズ及び／又は形状を有する。従って、一方の基板におけるセンサ電極１２０のサイズ及び／又は形状は、他方の基板における電極１２０のサイズ及び／又はサイズと異なってもよい。それでも、センサ電極１２０は、各基板上において任意の望ましい形状へと形成される。更に、同じ基板におけるセンサ電極１２０が異なる形状及びサイズを有してもよい。
【００３７】
[0047]別の実施形態では、センサ電極１２０は、全て、共通の基板の同じ側又は表面上に配置される。一例において、第１の複数のセンサ電極は、その第１の複数のセンサ電極が第２の複数のセンサ電極と交差する領域においてジャンパーで構成され、それらジャンパーは、第２の複数のセンサ電極から絶縁される。上述したように、センサ電極１２０は、各々、同じサイズ又は形状を有してもよいし、或いは異なるサイズ及び形状を有してもよい。
【００３８】
[0048]別の実施形態では、センサ電極１２０は、全て、共通の基板の同じ側又は表面に配置され、そして感知領域１７０において互いに分離される。そのような実施形態では、センサ電極１２０は、互いに電気的に分離される。ある実施形態では、電極１２０は、各センサ電極１２０が実質的に同じサイズ及び／又は形状であるマトリクスアレイに配置される。そのような実施形態では、センサ電極１２０は、マトリクスセンサ電極とも称される。ある実施形態では、センサ電極１２０のマトリクスアレイの１つ以上のセンサ電極は、サイズ及び形状の少なくとも１つが変化し得る。マトリクスアレイの各センサ電極は、容量性画像のピクセルに対応する。ある実施形態では、処理システム１１０は、センサ電極１２０を変調信号で駆動して、絶対的キャパシタンスの変化を決定するように構成される。別の実施形態では、処理システム１１０は、センサ電極１２０のうちの第１のセンサ電極へ送信器信号を駆動し、そしてセンサ電極１２０のうちの第２のセンサ電極で結果信号を受信するように構成される。更に、共通の基板上には１つ以上のグリッド電極が配置され、それらグリッド電極は、センサ電極を保護又はシールドするのに使用される。ここで使用するシールドとは、電極へ一定電圧を駆動することを指し、そして保護とは、第１電極を変調する信号と振幅及び位相が実質的に同様の可変電圧信号を第２電極へ駆動して、第１電極のキャパシタンスを測定することを指す。浮動により、第２電極が入力装置１００の第１又は第３電極から容量性結合を経て望ましい保護波形を受信する場合には、電極を浮動させることは、保護の一形式と解釈することができる。種々の実施形態において、保護は、シールドのサブセットと考えてもよく、センサ電極を保護することで、そのセンサ電極がシールドもされる。グリッド電極は、変化する電圧又は実質的に一定の電圧で駆動されるか、又は電気的に浮動させられる。また、グリッド電極は、送信器電極で駆動されるときには送信器電極として使用されてもよく、グリッド電極と１つ以上のセンサ電極との間の容量性結合が決定される。ある種々の実施形態において、浮動電極は、グリッド電極とセンサ電極との間に配置される。ある特定の実施形態では、浮動電極、グリッド電極及びセンサ電極は、ディスプレイ装置の共通電極全体を構成する。他の実施形態では、グリッド電極は、個別の基板に配置されるか、センサ電極１２０以外の基板の表面に配置されるか、又はその両方である。センサ電極１２０は、基板上で電気的に分離されるが、それら電極は、感知領域１７０の外側、例えば、センサ電極１２０の容量性感知信号を送信又は受信する接続領域において、一緒に結合される。種々の実施形態において、センサ電極１２０は、それら電極１２０が全て同じサイズ及び形状ではない種々のパターンを使用するアレイに配置される。更に、そのアレイにおける電極１２０間の距離は、等距離でなくてもよい。
【００３９】
[0049]上述したセンサ電極構成のいずれにおいても、センサ電極１２０及び／又はグリッド電極は、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、センサ電極１２０及び／又はグリッド電極は、入力装置１００におけるレンズの外面に配置される。他の実施形態では、センサ電極１２０及び／又はグリッド電極は、ディスプレイ装置のカラーフィルタガラスと入力装置のレンズとの間に配置される。他の実施形態では、センサ電極及び／又はグリッド電極の少なくとも一部分は、それらが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来るように配置される。ある実施形態では、第１の複数のセンサ電極及び／又はグリッド電極は、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、そして第２の複数のセンサ電極及び／又は第２のグリッド電極は、カラーフィルタガラスと入力装置１００のレンズとの間に配置される。更に別の実施形態では、全てのセンサ電極１２０及び／又はグリッド電極がＴＦＴ基板とディスプレイ装置のカラーフィルタガラスとの間に配置され、センサ電極は、上述したように、同じ基板上に配置されてもよいし又は異なる基板上に配置されてもよい。
【００４０】
[0050]１つ以上の実施形態において、少なくとも第１の複数のセンサ電極１２０は、表示を更新するのに使用されるディスプレイ装置の１つ以上の表示電極を含む。例えば、センサ電極１２０は、Ｖcom電極の１つ以上のセグメントのような共通電極、ソースドライブ線、ゲート線、アノードサブピクセル電極又はカソードピクセル電極、或いは他の表示素子を含む。これらの表示電極は、適当なディスプレイスクリーン基板上に配置される。例えば、共通電極は、あるディスプレイスクリーン（例えば、プレーンスイッチング（ＩＰＳ）、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）又はプレーン対ラインスイッチング（ＰＬＳ）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ））における透明基板（ガラス基板、ＴＦＴガラス、又は他の透明材料）、あるディスプレイスクリーン（例えば、パターン化垂直整列（ＰＶＡ）、マルチドメイン垂直整列（ＭＶＡ）、ＩＰＳ及びＦＦＳ）のカラーフィルタガラスの底面、カソード層（ＯＬＥＤ）の上、等に配置される。そのような実施形態では、共通電極は、複数の機能を果たすので、「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、センサ電極１２０の各々は、ピクセル又はサブピクセルに関連した１つ以上の共通電極を含む。他の実施形態では、少なくとも２つのセンサ電極１２０がピクセル又はサブピクセルに関連した少なくとも１つの共通電極を共有する。第１の複数のセンサ電極は、表示更新及び容量性感知のために構成された１つ以上の共通電極を含むが、第２の複数のセンサ電極は、容量性感知のために構成され、表示更新のためには構成されていない。更に、１つ以上の実施形態において、グリッド電極及び／又は浮動電極は、それらが存在するとき、１つ以上の共通電極を含む。
【００４１】
[0051]或いはまた、センサ電極１２０の全てが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てもよい。ある実施形態では、１つ以上の共通電極を各々含む第１の複数のセンサ電極がＴＦＴ基板上に配置され、そして第２の複数のセンサ電極がカラーフィルタガラスとＴＦＴ基板との間に配置される。より詳細には、受信器電極は、カラーフィルタガラス上の黒いマスクの一部分である。別の実施形態では、全てのセンサ電極１２０が１つ以上の共通電極を含む。センサ電極１２０は、ＴＦＴ基板上に完全に配置されてもよいし、又はカラーフィルタガラスが電極のアレイとして配置されてもよい。上述したように、センサ電極１２０の幾つかがジャンパーを使用してアレイに一緒に結合されてもよいし、又は全ての電極１２０がアレイにおいて電気的に分離され、そしてグリッド電極を使用してセンサ電極１２０をシールド又は保護してもよい。１つ以上の実施形態において、グリッド電極は、それが存在するとき、１つ以上の共通電極を含む。
【００４２】
[0052]上述したいずれのセンサ電極構成でも、センサ電極１２０は、入力装置１００において、センサ電極１２０を送信器電極及び受信器電極に分割することによりトランスキャパシタンス感知モードで、又は絶対的容量性感知モードで、又はその両方の混合モードで動作される。
【００４３】
[0053]図２は、図１の入力装置１００の処理システム１１０に結合されたセンサ素子１２４の簡単な例示的アレイの図で、感知領域１７０内の入力オブジェクト１４０の位置情報を感知するのに使用されるセンサ電極１２０の例示的パターンを示す。図示明瞭化及び説明のために、図２は、センサ電極１２０のパターンを行列配置のバーとして示し、そして全ての相互接続特徴及び／又は他の関連コンポーネントは示していない。図２は、センサ電極のパターンを簡単な行列パターンとして示すが、これに限定されるものではなく、他の実施形態では、感知素子１２４のアレイを構成するセンサ電極１２０は、種々の数、配向及び形状が使用されてもよい。
【００４４】
[0054]センサ電極１２０のパターンは、複数の送信器電極２６０及び複数の受信器電極２７０で構成される。送信器電極２６０は、表示の部分の更新及び容量性感知に使用され、従って、ここでは「共通電極」と称され、そして受信器電極２７０は、共通電極を通して配送される結果の容量性感知信号を受信するように構成され、従って、ここでは「受信器電極」、感知（又は非感知）回路、等と称される。
【００４５】
[0055]ある実施形態では、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、サイズ及び／又は形状が同様である。一例において、図示されたように、センサ電極１２０のパターンは、第１の複数の送信器電極２６０（例えば、送信器電極２６０−１、２６０−２、２６０−３、２６０−４、等）と、それら第１の複数の送信器電極２６０の上、下又はそれと同じ層に配置される第２の複数の受信器電極２７０（例えば、受信器電極２７０−１、２７０−２、２７０−３、２７０−４）とを含む。図２に示すセンサ電極１２０のパターンは、ここに述べる本発明の範囲を逸脱せずに、種々の感知技術、例えば、相互容量性感知、絶対的容量性感知、弾力性、抵抗性、誘導性、磁気音響性、超音波、又は他の有用な感知技術を使用できることに注意されたい。
【００４６】
[0056]送信器電極２６０と受信器電極２７０は、典型的に、互いにオーミック分離される。即ち、１つ以上の絶縁体が送信器電極２６０と受信器電極２７０を分離し、そしてそれらが重畳する領域においてそれらが互いに電気的に短絡するのを防止する。ある実施形態では、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、交差エリアにおいてそれらの間に配置される電気絶縁材料により分離される。そのような構成では、送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０は、同じ電極の異なる部分を接続するジャンパーで形成される。ある実施形態では、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、電気絶縁材料の１つ以上の層により分離される。ある実施形態では、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、１つ以上の基板によって分離され、例えば、それらは、同じ基板の互いに反対の側に配置されるか、又は一緒にラミネートされる異なる基板に配置される。図２に示す実施形態では、送信器電極２６０は、受信器電極２７０より大きい表面積を有する。他の実施形態では、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、サイズ及び形状が同様である。種々の実施形態において、以下に詳細に述べるように、送信器電極２６０及び受信器電極２７０は、基板の単一層上に配置される。更に別の実施形態では、これに限定されないがシールド電極（１つ又は複数）を含む他の電極（図２には示さず）が、送信器電極２６０又は受信器電極２７０のいずれかの付近に配置される。このシールド電極は、送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０を、近傍の駆動電圧及び／又は電流源のような干渉からシールドするように構成される。ある実施形態では、シールド電極は、基板の共通の側に送信器電極２６０及び受信器電極２７０と共に配置される。他の実施形態では、シールド電極は、基板の共通の側に送信器電極２６０と共に配置される。他の実施形態では、シールド電極は、基板の共通の側に受信器電極２７０と共に配置される。更に別の実施形態では、シールド電極は、基板の第１の側に配置され、一方、送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０は、第１の側とは逆の第２の側に配置される。
【００４７】
[0057]ある実施形態では、送信器電極２６０と受信器電極２７０との間の局部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２６０と受信器電極２７０との間の容量性結合は、送信器電極２６０及び受信器電極２７０に関連した感知領域における入力オブジェクトの接近度及び動きと共に変化する。
【００４８】
[0058]ある実施形態では、センサ電極１２０のパターンを「スキャン」して、それらの容量性結合を決定する。即ち、送信器電極２６０は、送信器信号を送信するように駆動される。他の実施形態では、ここに述べるように、センサ電極１２０のパターンを「非逐次」にスキャンして、容量性結合を決定し、そのような任意の順序での送信器電極２６０（即ち、逐次の順序での単なる隣接送信器電極ではない）を駆動して、送信器信号を送信する。
【００４９】
[0059]入力装置１００は、一度に１つの送信器電極が送信するか、又は複数の送信器電極が同時に送信するように動作される。複数の送信器電極が同時に送信する場合には、それらの複数の送信器電極は、同じ送信器信号を送信して、実際上大きな送信器電極を効果的に形成するか、或いはそれらの複数の送信器電極は、異なる送信器信号を送信する。例えば、複数の送信器電極は、受信器電極２７０の結果信号に対するそれらの合成作用を独立して決定できるようにする１つ以上のコード化スキームに従って異なる送信器信号を送信する。受信器電極２７０は、単独で動作されるか又は複数で動作されて、結果信号（即ち、受信される容量性感知信号）を取得する。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のに使用され、それら測定値は、上述したように、入力オブジェクトが存在するかどうか及びその位置情報を決定するのに使用される。容量性ピクセルに対する値のセットは、ピクセルにおける容量性結合を表す「容量性画像」（「容量性フレーム」又は「感知画像」ともいう）を形成する。複数の時間周期にわたって複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オブジェクト（１つ又は複数）に関する情報を導出する。例えば、次々の時間周期にわたって取得した次々の容量性画像を使用して、感知領域に入る、そこから出る及びその中にある１つ以上の入力オブジェクトの動き（１つ又は複数）を追跡することができる。種々の実施形態において、感知画像又は容量性画像は、感知領域１７０にわたって分布された感知素子１２４の少なくとも一部分で受信した結果信号を測定するプロセス中に受信したデータを含む。結果信号は、ある瞬間に受信されてもよいし、或いは感知領域１７０にわたって分布された感知素子の行及び／又は列を、ラスタスキャニングパターンで（例えば、各感知素子を望ましいスキャニングパターンで別々にシリアルにポーリングする）、又は行ごとのスキャニングパターンで、又は列ごとのスキャニングパターンで、又は他の有用なスキャニング技術で、スキャニングすることによって受信されてもよい。多くの実施形態では、「感知画像」が入力装置１００により取得されるレート又は感知フレームレートは、約６０ないし約１８０ヘルツ（Ｈｚ）であるが、望ましい用途に基づいてそれより高くても低くてもよい。
【００５０】
[0060]あるタッチスクリーン実施形態では、送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０は、関連ディスプレイ装置１６０の基板上に配置される。例えば、送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０は、偏光器、カラーフィルタ基板、又はＬＣＤのガラスシートに配置される。ある実施形態では、送信器電極２６０は、少なくとも偏光器、カラーフィルタ基板、及びＬＣＤのガラスシートより成るディスプレイ装置の表示素子内に配置される。特定例として、送信器電極２６０は、ＬＣＤのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板上に配置され、そしてディスプレイ装置の表示動作に使用されても、されなくてもよい。別の例として、受信器電極２７０は、カラーフィルタ基板、ＬＣＤガラスシート、ＬＣＤガラスシート上に配置された保護材料、レンズガラス（又はウインドウ）、等に配置される。送信器電極２６０及び／又は受信器電極２７０がディスプレイ装置内の基板（例えば、カラーフィルタガラス、ＴＦＴガラス、等）に配置される実施形態では、センサ電極は、実質的に透明な材料（例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ）で構成されるか、又は不透明な材料で構成されて、ディスプレイ装置のピクセルと整列される（例えば、ピクセルドット又はピクセルのサブピクセル間の「黒いマスク」と重畳するように配置される）。
【００５１】
[0061]あるタッチスクリーン実施形態では、図２に示すように、送信器電極は、ディスプレイスクリーンの表示を更新するのに使用される１つ以上の共通電極（例えば、セグメント型「Ｖcom電極」のセグメント）、以下、「共通電極」と称される、を含む。送信器電極又は共通電極は、上述したように、他の容量性感知技術を遂行するのに使用できるが、説明の明瞭化及び簡単化のために、共通電極の容量性感知構成は、主として、以下に述べるように使用される。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（例えば、プレーンスイッチング（ＩＰＳ）又はプレーン対ラインスイッチング（ＰＬＳ））におけるＴＦＴガラス、あるディスプレイスクリーン（例えば、パターン化垂直整列（ＰＶＡ）又はマルチドメイン垂直整列（ＭＶＡ））のカラーフィルタガラスの底面、等に配置される。そのような実施形態では、共通電極は、複数の機能を果たすので、「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、各送信器電極は、１つ以上の共通電極を含む。他の実施形態では、少なくとも２つの送信器電極が少なくとも１つの共通電極を共有する。
【００５２】
[0062]種々の実施形態において、処理システム１１０は、同じ時間周期又は異なる時間周期において表示の更新及び容量性感知のために共通電極を駆動する。例えば、共通電極は、行更新サイクルの表示更新時間中に表示更新のための信号を送信し、そして行更新サイクルの非表示時間（例えば、「水平ブランキング時間」とも称される）中に容量性感知のための信号を送信する。別の例では、処理システム１１０は、行更新サイクルの表示更新時間中に表示を更新するため、及び表示フレームの２つの表示行更新周期間の感知周期中に容量性感知のために、共通電極を駆動し、ここで、表示周期は、少なくとも、表示行更新周期と同程度の長さである（例えば、「長い水平ブランキング時間」又は「フレーム内ブランキング時間」又は「分散垂直ブランキング時間」とも称される）。ある実施形態では、感知周期は、行更新サイクルの複数の合成非表示時間である。別の例として、処理システム１１０は、実際の表示行更新を伴う行更新サイクル中に表示を更新するため、及び実際の表示行更新を伴わない特別の「行更新サイクル」（例えば、フレームの更新区分間又は全フレーム間の非表示時間で、「垂直ブランキング時間」とも称される）中に容量性感知のために、共通電極を駆動する。更に、種々の実施形態では、処理システム１１０は、ある組み合わせの前記非表示時間中に容量性感知のための共通電極を駆動する。別の実施形態では、処理システム１１０は、表示更新及び容量性感知のために共通電極を同時に駆動するが、それらを空間的に分離する。例えば、第１の表示行に対応する第１の共通電極は、表示更新のために駆動され、そして第２の表示行に対応する第２の共通電極は、入力感知のために駆動されて、それらが時間的に少なくとも一部分重畳するようにする。更に別の例では、共通電極は、表示更新及び容量性感知の両方のために同じ送信を使用する。
【００５３】
[0063]ある実施形態では、入力装置１００の処理システム１１０は、ディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４及び受信器モジュール２０６を備えている。受信器モジュール２０６は、受信器電極２７０に結合された受信器回路を備え、入力装置１００が第１の形式の容量性感知、例えば、絶対的感知で動作するときに、受信器モジュール２０６が受信器電極２７０へ信号を供給して、受信器モジュール２０６が受信器電極２７０から結果信号を受信できるようにする。また、受信器モジュール２０６は、入力装置１００が第２の形式の容量性感知、例えば、トランスキャパシタンス感知で動作するときにも、受信器電極２７０から結果信号を受信するのに使用される。種々の実施形態において、受信器モジュール２０６は、センサデータを取得する（例えば、結果信号を受信する）のに使用される。更に、受信器モジュール２０６は、入力オブジェクトの位置情報を決定する上で助けとなる種々の計算を遂行するように構成される。図示されていないが、処理システム１１０は、更に、結果信号に基づいて、ディスプレイ装置の感知領域における入力オブジェクトの位置情報を決定するように構成された決定モジュールも備えている。また、ディスプレイドライバモジュール２０２は、共通電極に結合されたドライバ回路であって、ディスプレイスクリーン上に画像を表示し、即ちディスプレイスクリーンを更新するように構成されたドライバ回路を備えている。このドライバ回路は、ピクセルソースドライバ（図示せず）を通して表示ピクセル電極に１つ以上のピクセル電圧を印加するように構成される。また、ドライバ回路は、１つ以上の共通駆動電圧を共通電極に印加し、そしてそれらをディスプレイスクリーンの共通電極として動作するように構成される。送信器モジュール２０４は、入力装置１００が第２の形式の容量性感知、即ちトランスキャパシタンス感知で動作するときに共通電極を送信器電極２６０として動作するように構成される。
【００５４】
[0064]図２に示す処理システム１１０は、３つのモジュールを備えているが、処理システム１１０は、入力装置の種々のコンポーネントを制御するためにそれより多くのモジュール又はそれより少ないモジュールで実施されてもよい。例えば、ディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４の機能は、ディスプレイモジュール素子（例えば、共通電極）を制御しそして送信器電極２６０で送信器信号を駆動できる単一の集積回路（集積回路（ＩＣ）２１０として仮想線で示す）で実施される。別の例では、ディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の機能は、ディスプレイモジュール素子（例えば、共通電極）を制御しそして送信器信号を駆動し及び／又はセンサ電極１２０と通信し及び／又はそこから受信される結果信号を受信できる単一の集積回路（ＩＣ２１２として仮想線で示す）で実施され、センサ電極１２０は、受信器電極２７０及び送信器電極２６０より成る。更に別の例では、ディスプレイドライバモジュール２０２及び受信器モジュール２０６の機能の第１の部分は、表示電極（例えば、ソース線電極）の少なくとも一部分の駆動を制御する第１の集積回路、及び受信器電極２７０と送信器電極２６０とで構成されたセンサ電極１２０から受信される結果信号を制御できる受信器モジュールで実施され、そして表示電極（ゲート電極及び／又は共通電極）の別の部分の駆動を制御するディスプレイドライバモジュール２０２の第２の部分、及び送信器モジュール２０４の機能は、第２の一体型コントローラで実施される。ある構成では、処理システム１１０は、望ましい処理アーキテクチャーに基づいて、処理システムに見られる１つ又は任意の数のＩＣ内に配置されるディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４及び受信器モジュール２０６を備えている。２つ以上のモジュール又はＩＣがある場合には、同期メカニズムを使用してそれらシステム間で通信を行うことによりモジュール（例えば、受信器モジュール２０６及びディスプレイドライバモジュール２０２）間の同期が達成される。ある実施形態では、同期メカニズムは、例えば、発振周波数、送信器信号パルス、及びガラス特有の特徴（例えば、イネーブル／ディスエイブルゲート線）を制御するように、処理システム１１０により与えられる多数の機能を制御する同期プロトコルを備えている。一例において、同期メカニズムは、同期クロック、ディスプレイ駆動状態に関する情報、容量性感知状態に関する情報、更新（又は非更新）のための表示更新回路への指令、感知（又は非感知）のための容量性感知回路への指令、等を与えることにより、表示更新サイクル及び容量性感知サイクルを同期する。ある実施形態では、共通電極の選択を制御するコンポーネントと、感知画像の生成を制御するコンポーネントを同期させるプロセスは、それら種々のコンポーネント間に周期的な通信、例えば、制御信号を送信することを含む。
【００５５】
[0065]上述したように、入力装置１００は、電子システム１５０に入力を与えるように構成され、従って、入力装置１００の処理システム１１０は、電子システム１５０の部分、例えば、電子システム１５０のホストプロセッサ２０８と通信して、表示及び入力感知活動を制御し且つ整合するように構成される。図２に示す実施形態では、電子システム１５０のホストプロセッサ２０８は、通信経路２２２を通して入力装置１００のディスプレイドライバモジュール２０２と通信する。また、ホストプロセッサ２０８は、通信経路２２４を通して入力装置１００の受信器モジュール２０６と通信する。通信経路２２２、２２４は、上述したようにワイヤードでもワイヤレスでもよい。ホストプロセッサ２０８とディスプレイ及び受信器モジュール２０２、２０６との間の通信は、両方向性である。
【００５６】
[0066]また、受信器モジュール２０６は、送信器モジュール２０４と通信するように構成される。ある実施形態では、受信器モジュール２０６は、接続部２２０により送信器モジュール２０４の入力ピンに結合された出力ピン（図示せず）を含む。接続部２２０は、送信器モジュール２０４及び受信器モジュール２０６がマウントされる基板又は可撓性テールに形成された導電性トレースの形態である。送信器モジュール２０４及び受信器モジュール２０６が単一のＩＣにあるような実施形態では、接続部２２０は、同じＩＣ内の導電性ルートの形態である。受信器モジュール２０６は、例えば、出力ピンの出力電圧又は他の電気的特性を変化させることにより、出力ピンへの出力の状態を変化させる。出力電圧は、一般的に、受信器モジュール２０６の状態を表し、従って、ホストプロセッサ２０８のような別のプロセッサを通して他の通信チャンネル又はルート情報を使用することなく、送信器モジュール２０４により使用されて受信器モジュール２０６の状態を決定する。例えば、出力電圧は、受信器モジュール２０６が第１形式の容量性感知で動作するときには受信器モジュール２０６により低状態に駆動されるが、出力電圧は、受信器モジュール２０６が第２形式の容量性感知で動作するときには受信器モジュール２０６により高状態に駆動される。
【００５７】
[0067]図３は、事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態３０２、３０４、３０６を示すダイヤグラム３００である。時間は、ダイヤグラム３００のｘ軸であり、そして各モジュール２０２、２０４、２０６の状態３０２、３０４、３０６は、ｙ軸上に示されている。受信器出力の状態３０８（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も、図３のダイヤグラム３００に示されている。
【００５８】
[0068]最初、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態３０２は、第１のディスプレイ駆動状態３１４にあり、送信器モジュール２０４の状態３０４は、第１の送信状態３１８にあり、そして受信器モジュール２０６の状態３０６は、第１の受信状態３２２にある。第１のディスプレイ駆動状態３１４では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、スリープモードにある。即ち、ディスプレイドライバモジュール２０２は、第１のディスプレイ駆動状態３１４の間にディスプレイ装置１６０の画像を更新しない。第１の送信状態３１８では、送信器モジュール２０４もスリープモードにある。即ち、送信器モジュール２０４は、第１の送信状態３１８の間に送信器電極２６０で信号を駆動しない。第１の受信状態３２２では、受信器モジュール２０６は、ドーズモードにある。ドーズモードでは、受信器モジュール２０６は、変調信号を駆動し、そして第１の受信状態３２２の間に受信器電極２７０で結果信号を受信して、第１形式の感知、例えば、絶対的容量性感知を行う。ドーズモードにある間に、受信器モジュール２０６の受信器出力の状態３０８は、低電圧状態３２６へ駆動される。
【００５９】
[0069]受信器モジュール２０６が第１の受信状態３２２にある間に、絶対的容量性感知技術を使用して感知領域１７０における入力オブジェクト１４０の存在を検出する第１事象３１０が生じる。この第１事象３１０に応答して、受信器モジュール２０６の状態３０６は、第２の受信状態３２４へ変化する。受信器モジュール２０６の状態３０６が第１の受信状態３２２から第２の受信状態３２４へ変化するのに伴い、受信器モジュール２０６の出力状態３０８が低電圧状態３２６から変化し、高電圧状態３２８へと駆動される。
【００６０】
[0070]送信器モジュール２０４は、接続部２２０を経て、受信器モジュール２０６の出力の状態３０８の変化を感知する。受信器モジュール２０６の出力の状態３０８が低電圧状態３２６から高電圧状態３２８へ変化するのに応答して、送信器モジュール２０４の状態３０４も、第１事象３１０において、第１の送信状態３１８から第２の送信状態３２０へ変化する。第２の送信状態３２０において、送信器モジュール２０４は、送信器電極２６０で送信器感知信号を駆動する。受信器モジュール２０６は、第２の受信状態３２４にあるので、送信器電極２６０で駆動される変調感知信号の作用を含む結果信号が、受信器電極２７０を使用して受信器モジュール２０６により受信され、そして第１形式の容量性感知、即ちトランスキャパシタンス感知を遂行するのに使用される。この時間中に、ディスプレイドライバモジュール２０２は、第１のディスプレイ駆動状態３１４に留まり、それにより、入力装置の電力を保存する。
【００６１】
[0071]受信器モジュール２０６が第２の受信状態３２４にある間に、第１形式の容量性感知、即ちトランスキャパシタンス感知を使用して、第２事象３１２の発生が決定される。即ち、第１形式の容量性感知を使用して、感知領域１７０における入力オブジェクト１４０の存在が決定される。或いはまた、受信器モジュール２０６が第２の受信状態３２４にある間に、第１形式の容量性感知を使用して、感知領域１７０に存在する入力、例えば、ジェスチャー、ウェイクアップジェスチャー、アンロックジェスチャー、又は他の既定の入力コード、例えば、一連のタップが既定の基準を満足するかどうか決定する。一連のタップとして構成される既定の入力コードのようなアンロックジェスチャーの一例を、図１１Ａ−１１Ｆを参照して以下に詳細に説明する。また、既定の入力コードは、とりわけ、タップの位置、タップ間の時間、タップの移動、及びジェスチャーを遂行する入力オブジェクトのサイズ又は形状のうちの１つ以上を含むが、これに限定されない。
【００６２】
[0072]ある実施形態では、タップの絶対的な位置、及び／又はあるタップから別のタップへの相対的な位置が、既定の入力コードにより定義される。例えば、タッチ（即ち、タップ）が互いに既定の接近距離内であるか、又は他の既定のパターン、例えば、三角形、四角形、等の形状をなすことを満足する場合には、既定の入力コードが満足されて、入力装置１００をアンロックする。
【００６３】
[0073]別の実施形態では、タップ間の時間が既定の入力コードにより定義される。例えば、タップの着陸事象の発生とタップの離陸事象との間の時間差が決定されて、その時間差が既定の入力コードによりセットされた時間範囲内に入るかどうかチェックされる。別の例では、第１タップの着陸事象の発生と第２タップの着陸事象との間の時間差が決定されて、その時間差が既定の入力コードによりセットされた時間範囲内に入るかどうかチェックされる。別の例では、第１タップの離陸事象の発生と第２タップの着陸事象との間の時間差が決定されて、その時間差が既定の入力コードによりセットされた時間範囲内に入るかどうかチェックされる。既定の入力コードを満足するには、上述した例の２つ又は他の組み合わせを満足することが必要である。
【００６４】
[0074]別の実施形態では、既定の入力コードは、入力装置に干渉する入力オブジェクトによって許された「移動」の範囲に対する限界を含む。例えば、既定の入力コードは、入力オブジェクトが感知領域を横切って移動した距離が既定の範囲内であると決定された場合に満足される。
【００６５】
[0075]別の実施形態では、既定の入力コードは、入力オブジェクトのサイズ及び形状の一方又は両方が既定の基準を満足する入力オブジェクトによりジェスチャーがなされたときに満足される。例えば、入力オブジェクトの検出されたサイズ及び／又は形状が所定の範囲外である場合には、既定の入力コードが満足されず、入力装置は、アンロックされない。更に、２つ以上の入力オブジェクトが検出された場合には、ジェスチャーが拒絶される。或いはまた、既定の入力コードは、その既定の入力コードが満足されるためには感知領域において２つ以上のオブジェクトが検出されることを必要としてもよい。
【００６６】
[0076]第２の事象３１２が発生したと決定されたとき、受信器モジュール２０６は、ディスプレイドライバモジュール２０２と通信して、第２事象３１２が発生したことを指示する。受信器モジュール２０６は、ディスプレイドライバモジュール２０２と直接通信してもよいし、或いはまた、受信器モジュール２０６は、ホストプロセッサ２０８又は他の論理装置と通信してもよく、これが、次いで、ディスプレイドライバモジュール２０２と通信してもよい。第２事象３１２が発生したことを表す情報又は信号を受信すると、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態３０２は、第２のディスプレイ駆動状態３１６へと移行する。第２のディスプレイ駆動状態３１６では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、ディスプレイ装置１６０において画像が更新されるように表示フレームを更新する。
【００６７】
[0077]第２事象３１２の後、送信器モジュール２０４は、第２の送信状態３２０のままであり、受信器モジュール２０６は、第２の受信状態３２４のままであり、一方、受信器モジュール２０６の出力の状態３０８は、高電圧状態３２８へ駆動されたままとなる。従って、第２事象３１２の後に、例えば、非表示更新時間のブランキング周期を使用して表示更新周期と周期との間の感知周期にインターリーブすることにより、上述した第１形式の容量性感知で入力装置１００が動作する間にディスプレイ装置１６０の画像が更新される。
【００６８】
[0078]図４は、図３を参照して述べたのと同様に、事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態４０２、４０４、４０６を示すダイヤグラム４００であるが、第２事象３１２が満足されず、従って、第２事象４１２の発生が可能になることを定義する基準である。即ち、入力装置１００が第２事象３１２の発生を待機する周期は、第２事象４１２において満了となり又は時間切れとなる。時間は、ダイヤグラム４００のｘ軸であり、一方、各モジュール２０２、２０４、２０６の状態４０２、４０４、４０６は、ｙ軸に指示される。また、図４のダイヤグラム４００には、受信器出力の状態４０８（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も示されている。
【００６９】
[0079]ダイヤグラム４００に描かれた事象シーケンスは、ダイヤグラム４００において第２事象４１２までに描かれた事象シーケンスについて同一である。第２事象４１２は、第２事象３１２が所定の期間内に生じないときに発生する。第２事象４１２が発生したと決定されると、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態４０２は、第１のディスプレイ駆動状態３１４のままとなる。従って、ディスプレイ装置１６０をアンロック又はターンオンするための入力が検出されないときにはディスプレイ装置１６０を更新しないことにより電力が保存される。第２事象４１２に応答して、受信器モジュール２０６は、第１の受信状態３２２へ変化して戻り、一方、受信器モジュール２０６の出力の状態４０８は、高電圧状態３２８から低電圧状態３２６へ駆動される。
【００７０】
[0080]送信器モジュール２０４は、受信器モジュール２０６の出力が低電圧状態３２６へと駆動されるのに応答して、第１の送信状態３１８へ移行して戻る。この時点で、ディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４は、スリープモード（例えば、第１の状態３１４、３１８）のままとなり、従って、第１事象３１０が入力装置１００をトリガーしてアクティブな状態に復帰しそして第２形式の容量性感知を遂行するまで、エネルギーを保存する。
【００７１】
[0081]図５は、処理システム１１０のモジュール２０２、２０４、２０６への電力を制御するための方法５００の一実施形態のフロー図である。方法５００は、ステップ５０２において、ディスプレイドライバモジュール及び送信器モジュールがスリープモードにある間に一形式の容量性感知を遂行することにより始まる。例えば、ディスプレイドライバモジュール及び送信器モジュールがスリープモードにある間に受信器モジュールを使用して絶対的容量性感知が遂行される。ディスプレイドライバモジュール及び送信器モジュールがスリープモードにある間に、ステップ５０４において、第１形式の容量性感知を遂行することにより、感知領域におけるオブジェクトの存在が検出される。
【００７２】
[0082]ステップ５０６において、ディスプレイドライバモジュールがスリープモードのままである間に、第２形式の容量性感知が遂行される。例えば、ステップ５０４において入力装置の感知領域におけるオブジェクトの存在を検出するのに応答して、入力装置が第１形式の容量性感知から第２形式の容量性感知へ切り換わる。第２形式の容量性感知は、送信器モジュール及び受信器モジュールを使用して遂行されて、トランスキャパシタンス感知ルーチンを遂行する。
【００７３】
[0083]ステップ５０８において、第２形式の容量性感知の間に得た結果に応答して、ディスプレイドライバモジュールの状態がスリープモードから表示更新モードへ変化され、又は入力装置の状態が第１形式の容量性感知へ復帰される。例えば、第２形式の容量性感知の間に得られた結果が、ジェスチャー又はコードのような既定の基準を満足する場合には、ディスプレイドライバモジュールは、スリープモードから表示更新モードへ入ることによりディスプレイ装置の画像の更新を開始する。逆に、第２形式の容量性感知の間に得られた結果が既定の期間内に既定の基準を満足しなかった場合には、ディスプレイドライバモジュールは、スリープモードに留まるが、入力装置は、第１形式の容量性感知へ復帰する。この時点で、方法５００は、繰り返しとなる。
【００７４】
[0084]図６は、別の事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態６０２、６０４、６０６を示すダイヤグラム６００である。時間は、ダイヤグラム６００のｘ軸であり、そして各モジュール２０２、２０４、２０６の状態６０２、６０４、６０６は、ｙ軸上に示されている。受信器出力の状態６０８（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も、図６のダイヤグラム６００に示されている。
【００７５】
[0085]最初、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態６０２は、第１のディスプレイ駆動状態６１４にあり、送信器モジュール２０４の状態６０４は、第１の送信状態６１８にあり、そして受信器モジュール２０６の状態６０６は、第１の受信状態６２２にある。第１のディスプレイ駆動状態６１４では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、スリープモードにある。即ち、ディスプレイドライバモジュール２０２は、第１のディスプレイ駆動状態６１４の間にディスプレイ装置１６０の画像を更新しない。第１の送信状態６１８では、送信器モジュール２０４もスリープモードにある。即ち、送信器モジュール２０４は、第１の送信状態６１８の間に送信器電極２６０で信号を駆動しない。第１の受信状態６２２では、受信器モジュール２０６は、ドーズモードにある。ドーズモードでは、受信器モジュール２０６は、変調信号を駆動し、そして第１の受信状態６２２の間に受信器電極２７０で結果信号を受信して、第１形式の感知、例えば、絶対的容量性感知を行う。ドーズモードにある間に、受信器モジュール２０６の受信器出力の状態６０８は、低電圧状態６２６へ駆動される。
【００７６】
[0086]受信器モジュール２０６が第１の受信状態６２２にある間に、第１の事象６１０が生じ、これは、スリープモードからアウェイクしてアクティブモードに入るための、入力オブジェクト１４０についてのディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４に対するホストプロセッサ２０８からのインストラクションの形態である。ホストプロセッサ２０８からのインストラクションは、少なくとも受信器モジュール２０６に与えられ、そしてディスプレイドライバモジュール２０２にも任意に与えられる。第１事象６１０に応答して、受信器モジュール２０６の状態６０６は、第２の受信状態６２４へと変化する。受信器モジュール２０６の状態６０６が第１の受信状態６２２から第２の受信状態６２４へ変化する状態で、受信器モジュール２０６の出力状態６０８は、低電圧状態６２６へ駆動されることから、高電圧状態６２８へ駆動されることへと変化する。
【００７７】
[0087]上述したように、送信器モジュール２０４は、接続部２２０を通して受信器モジュール２０６の出力の状態６０８の変化を感知する。受信器モジュール２０６の出力の状態６０８が低電圧状態６２６から高電圧状態６２８へと変化するのに応答して、送信器モジュール２０４の状態６０４も、第１事象６１０において、第１の送信状態６１８から第２の送信状態６２０へと変化する。第２の送信状態６２０では、送信器モジュール２０４は、送信器電極２６０で変調感知信号を駆動する。受信器モジュール２０６が第２の受信状態６２４にあるので、送信器電極２６０において駆動される変調感知信号の作用を含む結果信号は、受信器電極２７０を使用して受信器モジュール２０６により受信され、そして第２形式の容量性感知、即ちトランスキャパシタンス感知を遂行するのに使用される。
【００７８】
[0088]図６に示す実施形態では、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態６０２は、ホストプロセッサ２０８からのインストラクションに応答して、第１のディスプレイ駆動状態６１４（即ち、スリープモード）から第２のディスプレイ駆動状態６１６（即ち、アクティブな表示更新モード）へと変化する。任意であるが、ディスプレイドライバモジュール２０２は、受信器モジュール２０６がホストプロセッサ２０８からインストラクションを受信するとき第１のディスプレイ駆動状態６１４に留まり、それにより、入力装置の電力を保存する。
【００７９】
[0089]受信器モジュール２０６が第２の受信状態６２４にある間に、第２形式の容量性感知、即ちトランスキャパシタンス感知を使用して、第２事象６１２の発生が決定される。即ち、第１形式の容量性感知を使用して、感知領域１７０における入力オブジェクト１４０の存在が決定される。或いはまた、受信器モジュール２０６が第２の受信状態６２４にある間に、第１形式の容量性感知を使用して、感知領域１７０の入力、例えば、一連のタップがジェスチャー又は他の既定の入力コードのような既定の基準を満足するかどうか決定する。
【００８０】
[0090]第２事象６１２が発生したと決定されると、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態６０２は、第２のディスプレイ駆動状態６１６に留まり、又は第２のディスプレイ駆動状態６１６に既に入っている場合には、ディスプレイドライバモジュール２０２は、第２のディスプレイ駆動状態６１６に留まる。第２のディスプレイ駆動状態６１６では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、ディスプレイ装置１６０において画像が更新されるように表示フレームを更新する。第２事象６１２の後に、送信器モジュール２０４は、第２の送信状態６２０のままであり、受信器モジュール２０６は、第２の受信状態６２４のままであり、一方、受信器モジュール２０６の出力の状態６０８は、高電圧状態６２８へ駆動されたままである。従って、第２事象６１２の後に、ディスプレイ装置１６０の画像が更新されるが、入力装置１００は、上述したように、第２形式の容量性感知で動作する。
【００８１】
[0091]図７は、図６を参照して述べたのと同様に、事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態７０２、７０４、７０６を示すダイヤグラム７００であるが、第２事象６１２が満足されず、従って、第２事象７１２の発生が可能になることを定義する基準である。即ち、入力装置１００が第２事象６１２の発生を待機する周期は、第２事象７１２において満了となり又は時間切れとなる。時間は、ダイヤグラム４００のｘ軸であり、一方、各モジュール２０２、２０４、２０６の状態７０２、７０４、７０６は、ｙ軸に指示される。また、図７のダイヤグラム７００には、受信器出力の状態７０８（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も示されている。
【００８２】
[0092]ダイヤグラム７００に描かれた事象シーケンスは、ダイヤグラム６００において第２事象７１２までに描かれた事象シーケンスについて同一である。第２事象７１２は、第２事象６１２が所定の期間内に生じないときに発生する。第２事象７１２が発生したと決定されると、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態７０２は、第１のディスプレイ駆動状態６１４に復帰するか、又は第２事象７１２の前の状態にある場合には第１のディスプレイ駆動状態６１４に留まる。従って、ディスプレイ装置１６０をアンロック又はターンオンするための入力が検出されないときにはディスプレイ装置１６０を更新しないことにより電力が節約される。第２事象７１２に応答して、受信器モジュール２０６は、第１の受信状態６２２へ変化して戻り、一方、受信器モジュール２０６の出力の状態７０８は、高電圧状態６２８から低電圧状態６２６へ駆動される。
【００８３】
[0093]送信器モジュール２０４は、受信器モジュール２０６の出力が低電圧状態６２６へと駆動されるのに応答して、第１の送信状態６１８へ移行して戻る。この時点で、ディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４は、スリープモード（例えば、第１の状態６１４、６１８）のままとなり、従って、第１事象６１０が入力装置１００をトリガーしてアクティブな状態に復帰しそして第２形式の容量性感知を遂行するまで、エネルギーを保存する。
【００８４】
[0094]図８は、処理システム１１０のモジュール２０２、２０４、２０６への電力を制御するための方法８００の一実施形態のフロー図である。方法８００は、ステップ８０２において、ディスプレイドライバモジュールがスリープモードにある間にホストプロセッサからの信号に応答して第１形式の容量性感知から第２形式の容量性感知へ切り換えることにより始まる。ステップ８０４において、第２形式の容量性感知を遂行する間に感知領域におけるオブジェクトの存在が決定される。例えば、第２形式の容量性感知は、トランスキャパシタンス感知ルーチンを遂行するように送信器モジュール及び受信器モジュールを使用して遂行される。
【００８５】
[0095]ステップ８０６において、第２形式の容量性感知の間に得られた結果に応答して、ディスプレイドライバモジュールの状態がスリープモードから表示更新モードへと変化されるか、又は入力装置の状態が第１形式の容量性感知へ復帰される。例えば、第２形式の容量性感知の間に得られた結果がジェスチャー又はコードのような既定の基準を満足する場合には、ディスプレイドライバモジュールは、スリープモードから表示更新モードに入ることによりディスプレイ装置の画像の更新を開始する。逆に、第２形式の容量性感知の間に得られた結果が既定の期間内に既定の基準を満足しなかった場合には、ディスプレイドライバモジュールは、スリープモードに留まるが、入力装置は、第１形式の容量性感知へ復帰する。
【００８６】
[0096]ステップ８０８において、ディスプレイドライバ及び送信器ドライバがスリープモードにある間に第１形式の容量性感知が遂行される。例えば、入力装置は、ステップ８０４において入力装置の感知領域にオブジェクトが存在することが検出されるのに応答して、第１形式の容量性感知から第２形式の容量性感知へ切り換わる。第２形式の容量性感知は、トランスキャパシタンス感知ルーチンを遂行するように送信器モジュール及び受信器モジュールを使用して遂行される。
【００８７】
[0097]この時点で、方法８００は、繰り返しとなる。或いはまた、方法８００が終了したときに、方法５００が遂行されてもよい。
【００８８】
[0098]図９は、別の事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態９３０、９３２、９３４を示すダイヤグラム９００である。時間は、ダイヤグラム９００のｘ軸であり、そして各モジュール２０２、２０４、２０６の状態９３０、９３２、９３４は、ｙ軸上に示されている。受信器出力の状態９３６（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も、図９のダイヤグラム９００に示されている。事象シーケンスは、表示更新の完了と同期された送信器モジュールの状態の変化を表し、これは、表示アーティファクトが現れるおそれを低減する。
【００８９】
[0099]最初、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態９３０は、第１のディスプレイ駆動状態９０２にあり、送信器モジュール２０４の状態９３２は、第１の送信状態９０６にあり、そして受信器モジュール２０６の状態９３４は、第１の受信状態９１０にある。第１の送信状態９０６では、送信器モジュール２０４は、送信器電極２６０で送信器感知信号を駆動し、一方、受信器モジュール２０６は、受信器電極２７０で結果信号を受信し、トランスキャパシタンス感知ルーチンを遂行する。第１のディスプレイ駆動状態９０２では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、表示更新モードにある。
【００９０】
[0100]受信器モジュール２０６が第１の受信状態９１０にある間に、第１の事象９１８が生じ、これは、アクティブモードを出てスリープモードに入るための、入力オブジェクト１４０についてのディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４に対するホストプロセッサ２０８からのインストラクションの形態である。ホストプロセッサ２０８からのインストラクションは、少なくとも受信器モジュール２０６及びディスプレイドライバモジュール２０２に与えられる。第１事象９１８に応答して、ディスプレイドライバモジュール２０２は、スリープ待機期間９２４を開始し、そこで、ディスプレイドライバモジュール２０２は、ディスプレイドライバ回路及び機能をターンオフし始める。ホストプロセッサ２０８を通して、又はディスプレイドライバモジュール２０２と受信器モジュール２０６との間で直接通信することで、受信器モジュール２０６の状態は、第１の受信状態９１０（即ち、アクティブモード）から第２の受信状態（即ち、ドーズモード）へ変化する。第２の受信状態９１２に入ると、受信器モジュール２０６の状態９３４は、高電圧状態９１４へ駆動されることから、低電圧状態９１６へ駆動されることへと変化する。
【００９１】
[0101]上述したように、送信器モジュール２０４は、接続部２２０を通して受信器モジュール２０６の出力の状態９３６の変化を感知する。受信器モジュール２０６の出力の状態９３６が低電圧状態９１６から変化するのに応答して、送信器モジュール２０４の状態９３２も、スリープ待機期間９２４の満了の後に、第１の送信状態９０６から第２の送信状態９０８へと変化する。第２の送信状態９０８では、送信器モジュール２０４は、スリープ状態にある。即ち、送信器モジュール２０４は、第１の送信状態９０６の間には送信器電極２６０で信号を駆動しない。第２の受信状態９１２では、受信器モジュール２０６がドーズモードに入る。ドーズモードでは、受信器モジュール２０６は、信号を駆動し、そして第２の受信状態９１２の間に受信器電極２７０で結果信号を受信して、第１形式の感知、例えば、絶対的容量性感知を遂行する。ドーズモードにある間に、受信器モジュール２０６の受信器出力の状態９３６は、低電圧状態９１６へと駆動される。
【００９２】
[0102]スリープ待機期間９２４が満了となった後に、ディスプレイドライバモジュール２０２は、最後の１つの表示フレームにディスプレイ装置を更新する。ディスプレイ装置１６０において駆動される最後の表示フレームの完了により第２事象９２２が定義される。一般的に、期間９２６は、事象９２２における最後の表示フレームの完了を通して図９の事象９２０により識別されるスリープ待機期間９２４の終了から定義される。第２事象９２２における期間９２６の完了後に、ディスプレイ装置１６０の状態９３０は、第１のディスプレイ駆動状態９０２から第２のディスプレイ駆動状態９０４へと変化する。第２のディスプレイ駆動状態９０４では、ディスプレイドライバモジュール２０２は、スリープモードに入り、そこでは、ディスプレイ装置１６０において表示更新がもはや駆動されず、それにより、入力装置の電力を保存する。更に、ディスプレイドライバモジュール２０２がスリープモードに入る前に完全な表示フレームを更新するのを待機させることで、送信器モジュール２０４を、スリープモードを出た際に直ちにディスプレイドライバモジュール２０２と同期させることができ、それにより、低電力モードを出るときの潜在的なレイテンシーを短縮して、入力装置の電力管理効率を改善することができる。
【００９３】
[0103]受信器モジュール２０６が第２の受信状態９１２にある間に、第１形式の容量性感知、即ち絶対的感知を使用して、入力装置１００を第２形式の容量性感知へ復帰させねばならないことを表す事象の発生が決定される。例えば、入力装置１００は、上述した方法の１つを遂行して、入力装置１００をアクティブなタッチ感知及び／又はアクティブな表示更新モードへ復帰させる。
【００９４】
[0104]図１０は、別の事象シーケンスを通して処理システム１１０のディスプレイドライバモジュール２０２、送信器モジュール２０４、及び受信器モジュール２０６の状態１０３０、１０３２、１０３４を示すダイヤグラム１０００である。時間は、ダイヤグラム１０００のｘ軸であり、一方、各モジュール２０２、２０４、２０６の状態１０３０、１０３２、１０３４は、ｙ軸に指示される。また、図１０のダイヤグラム１０００には、受信器出力の状態１０３６（即ち、接続部２２０により送信器モジュール２０４に結合された受信器モジュール２０６の出力ピンの出力電圧）も示されている。この事象シーケンスは、スリープモードを出てアクティブな状態に入るためのディスプレイ装置１６０に対するホストプロセッサ２０８からの信号に応答する送信器モジュール２０４の状態の変化を表し、送信器モジュール２０４の状態１０３２は、表示更新の完了と同期され、これは、表示アーティファクトが現れるおそれを低減する。
【００９５】
[0105]最初、入力装置１００は、スリープモードにあり、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態１０３０は、第２のディスプレイ駆動状態９０４にあり、送信器モジュール２０４の状態１０３２は、第２の送信状態９０８にあり、そして受信器モジュール２０６の状態１０３４は、第２の受信状態９１２にある。送信器モジュール２０４及び受信器モジュール２０６が第２の状態９０８、９１２にある状態では、入力装置１００は、第１形式の容量性感知、例えば、絶対的容量性感知ルーチンを遂行するように構成される。
【００９６】
[0106]受信器モジュール２０６が第２の受信状態９１２にある間に、第１の事象１００２が生じ、これは、スリープモードからアクティブモードに入るための、入力オブジェクト１４０についてのディスプレイドライバモジュール２０２及び送信器モジュール２０４に対するホストプロセッサ２０８からのインストラクションの形態である。ホストプロセッサ２０８からのインストラクションは、少なくとも受信器モジュール２０６及びディスプレイドライバモジュール２０２に与えられる。
【００９７】
[0107]第１事象１００２に応答して、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態１０３０は、第２のディスプレイ駆動状態９０４（即ち、スリープモード）から第１のディスプレイ駆動状態９０２（即ち、アクティブなモード）へ変化する。第２のディスプレイ駆動状態９０４に入ると、ディスプレイドライバモジュール２０２は、期間９２６で指示されたように、少なくとも１つの表示フレームに対してディスプレイ装置１６０を更新する。期間９２６が事象１００４において完了すると、ディスプレイドライバモジュール２０２の状態１０３０は、第１のディスプレイ駆動状態９０２に留まる。
【００９８】
[0108]受信器モジュール２０６は、ディスプレイドライバモジュール２０２と直接通信するか、又はホストプロセッサ２０８を通してディスプレイドライバモジュール２０２と通信する。ディスプレイドライバモジュール２０２又はホストプロセッサ２０８から通信されるときに事象１００４が発生するのに応答して、受信器モジュール２０６の状態１０３４は、第２の受信状態９１２から第１の受信状態９１０へ変化する。従って、第２の受信状態９１２から第１の受信状態９１０への変化と共に、受信器モジュール２０６は、受信器モジュール２０６の出力の状態１０３６を高電圧状態９１４へ駆動する。
【００９９】
[0109]送信器モジュール２０４は、接続部２２０を通して受信器モジュール２０６の高電圧状態９１４を検出するのに応答して、第２の送信状態９０８から第１の送信状態９０６へ変化する。
【０１００】
[0110]第１の送信状態９０６では、送信器モジュール２０４は、アクティブなモードにある。即ち、送信器モジュール２０４は、第１の送信状態９０６の間に送信器電極２６０で信号を駆動し、それにより、第２形式の感知、即ちトランスキャパシタンス感知を入力装置により遂行できるようにする。ディスプレイドライバモジュール２０２が表示更新フレームを完成した後に送信器モジュール２０４がアクティブなモードに入るときに、容量性感知と表示更新が同期され、これは、表示アーティファクトが現れるおそれを好都合にも低減する。感知データの収集を表示フレームの始めに同期させることは、低電力モードを出るときの潜在的なレイテンシーを短縮し、それにより、入力装置の電力管理の優れた効率を与える。
【０１０１】
[0111]図１１Ａ−１１Ｆは、一連のタップとして構成された既定の入力コードとしてアンロックジェスチャーを示す容量性画像の概略図である。上述したように、入力装置１００は、一連のタップの検出時に、ウェイクアップジェスチャーが検出された場合に、例えば、ホストプロセッサ２０８に受信器モジュール２０４からの信号を与えることにより、アンロックされる。感知領域１７０におけるダブルタップ、即ち２つのタップを参照して、一例を以下に述べるが、いかなる数の複数タップを使用してもよい。
【０１０２】
[0112]ある実施形態では、ダブルタップでのウェイクアップは、指のような入力オブジェクト１４０が既定の期間内に感知領域１７０の既定エリアに２回着地することを要求する。既定の期間は、ホストプロセッサ２０８によりセットされるか、ユーザにより定義されるか、又は受信器モジュール２０４のロジックでセットされる。初期状態において、入力装置１００は、絶対的容量性感知モードで動作するように構成される。このモードでは、受信器モジュール２０４だけがアクティブであり、そして電力を保存するためにディスプレイドライバモジュール２０２がスリープモードにある間に受信器電極２７０から得た絶対的キャパシタンスデータを使用して入力オブジェクト１４０の存在について周期的にチェックを行う。
【０１０３】
[0113]絶対的容量性感知モードで動作している間に受信器モジュール２０４により入力オブジェクト１４０が検出されると、受信器モジュール２０４（及び／又は決定モジュール２０６）によりディスプレイドライバモジュール２０２へ直接的に信号が与えられ、又はホストプロセッサ２０８を通して与えられて、ディスプレイドライバモジュール２０２をパワーオンすると共に、入力装置１００の動作をトランスキャパシタンス感知モードに切り換える。ディスプレイドライバモジュール２０２は、次いで、送信器電極２６０において変調信号を駆動する一方、受信器電極２７０は、トランスキャパシタンス画像収集のために受信器モジュール２０４によりスキャンされる。このシーケンスは、入力オブジェクト１４０、例えば、指が、最初の着地後に入力装置１００の感知領域１７０に以前タッチしている間に遂行することができる。
【０１０４】
[0114]図１１Ａに示すように、受信器モジュール２０４は、基線１１０４に対するトランスキャパシタンス画像を捕獲し、これは、感知領域１７０における入力オブジェクト１４０の存在を示す隆起１１０６を含む。入力オブジェクト１４０、例えば、指は、入力装置１００の感知領域１７０に静止しているので、受信器モジュール２０４は、デルタ画像１１０２のノイズしか検出せず、デルタ画像１１０２を本質的にフラットなままにしている。図１１Ａにおいて、垂直軸は、容量性電荷を表し、一方、水平軸は、時間を表す。
【０１０５】
[0115]入力オブジェクト１４０が持ち上げられると、図１１Ｃに示すように、デルタ画像１１０８が生じる。デルタ画像１１０８において、入力オブジェクト１０４が除去されたため隆起１１１０が生成される。この情報から、受信器モジュール２０４（及び／又は決定モジュール２０６）は、入力オブジェクト１４０がどの位置から除去されたかを表わす座標（Ｘ１、Ｙ１）、参照番号１１１２で表す、を計算する。図１１Ｂには基線１１０４が与えられ、入力オブジェクト１４０の存在及び除去を指示する、基線１１０４の隆起１１０６とデルタ画像１１０８の隆起１１１０との間の反転を示している。
【０１０６】
[0116]入力オブジェクト１４０が持ち上げられた後、第１のタッチからの吸収された応答を排除するために基線が再捕獲されるか又は高いレートで緩和される。これは、図１１Ｃに示すデルタ画像１１１８及び基線１１２０で示されている。
【０１０７】
[0117]その後、入力オブジェクト１４０の最初の検出後の所定の期間内に別の入力オブジェクト１４０が検出されない場合は、入力装置１００は、絶対的容量性感知モードに復帰する。入力オブジェクト１４０の最初の検出後の所定の期間内に別の入力オブジェクト１４０が検出された場合には、受信器モジュール２０４が入力オブジェクト１４０の規則的な正の応答から座標（Ｘ２、Ｙ２）を計算する。これは、図１１Ｄに、隆起１１２４を含むデルタ画像１１２２で示されており、参照番号１１２６で示すその座標（Ｘ２、Ｙ２）は、トランスキャパシタンス感知ルーチンを使用して検出された入力オブジェクトの位置を表わす。座標（Ｘ１、Ｙ１）と座標（Ｘ２、Ｙ２）との間の距離が所定のウインドウ内に入る場合には、既定の入力コードが満足されたと考えられ、そしてホストプロセッサ２０８には、ウェイクアップジェスチャーが検出されたという信号が受信器モジュール２０４から与えられる。次いで、ホストプロセッサ２０８は、アンロックするように入力装置１００に信号し、そして表示更新を開始し且つトランスキャパシタンス感知の遂行を続けるようにディスプレイドライバモジュール２０２に命令する。
【０１０８】
[0118]或いはまた、別の入力オブジェクト１４０のその後の検出に、基線の緩和又は再捕獲を使用しなくてもよい。例えば、入力オブジェクト１４０が持ち上げられ、そして図１１Ｅに隆起１１３２で示すように、負の入力オブジェクトの強制的な除外（除去）なしに基線１１３０が維持される場合には、入力オブジェクト１４０のその後の相互作用、即ち感知領域１７０における第２のステップが、容量性画像１１３０の隆起１１３２を反転したものである隆起１１３４を有する容量性画像１１３６を発生する。ダブルタップは高速ユーザアクションであるから、緩和は必要とされない。というのは、入力装置１００の環境の変化による基線の著しいドリフトがないからである。以前の技術と同程度にかなり信頼できるというものではないが、この別の方法は、その後の入力オブジェクト事象、例えば、ダブルタップウェイクアップジェスチャーの第２タップに対するトランスキャパシタンス感知のときにおそらく付加的な電力節約を与える簡単な具現化を提供する。
【０１０９】
[0119]その後、入力オブジェクト１４０の第１の検出後の所定の期間内に別の入力オブジェクト１４０が検出されない場合には、入力装置は、絶対的容量性感知モードに復帰する。入力オブジェクト１４０の第１の検出後の所定の期間内に別の入力オブジェクト１４０が検出された場合には、受信器モジュール２０４は、入力オブジェクト１４０の第２の検出が第１の入力オブジェクト１４０の検出位置から規定の距離内であるかどうか計算し、これは、既定の入力コードが満足されそして入力装置１００のアンロックを行えることを指示する。図１１Ｆに示すように、基線１１４０は、吸収された入力オブジェクトを示す隆起１１４２を含み、そしてデルタ画像１１３８は、ノイズを除いて隆起がない。
【０１１０】
[0120]以上に述べた実施形態及び実施例は、本発明技術及びその特定の用途に基づいて実施形態を最良に説明するために提示されたものであり、従って、当業者であれば、発明をなし利用することができよう。しかしながら、当業者であれば、以上の説明及び実施例は、例示のためのもので、単なる例に過ぎないことが認識されよう。以上の説明は、余すところのないものではなく、また、本発明を、ここに示す正確な形態に限定するものでもない。
【０１１１】
[0121]以上に述べた実施形態及び実施例は、本発明技術及びその特定の用途に基づいて実施形態を最良に説明するために提示されたものであり、従って、当業者であれば、発明をなし利用することができよう。しかしながら、当業者であれば、以上の説明及び実施例は、例示のためのもので、単なる例に過ぎないことが認識されよう。以上の説明は、余すところのないものではなく、また、本発明を、ここに示す正確な形態に限定するものでもない。
【符号の説明】
【０１１２】
１００・・・入力装置、１１０・・・処理システム、１２０・・・センサ電極、１２２・・・グリッド電極、１２４・・・感知素子、１３０・・・ボタン、１４０・・・入力オブジェクト、１５０・・・電子システム、１６０・・・ディスプレイ装置、１７０・・・感知領域、２０２・・・ディスプレイドライバモジュール、２０４・・・送信器モジュール、２０６・・・受信器モジュール、２０８・・・ホストプロセッサ、２２０・・・接続部、２２２、２２４・・・通信経路、２６０・・・送信器電極、２７０・・・受信器電極、３００・・・ダイヤグラム、３０２、３０４、３０６、３０８・・・状態、３１０・・・第１事象、３１２・・・第２事象、３１４・・・第１のディスプレイ駆動状態、３１６・・・第２のディスプレイ駆動状態、３１８・・・第１の送信状態、３２０・・・第２の送信状態、３２２・・・第１の受信状態、３２４・・・第２の受信状態、３２６・・・低電圧状態、３２８・・・高電圧状態、４００・・・ダイヤグラム、５００・・・方法、６００・・・ダイヤグラム、７００・・・ダイヤグラム、８００・・・方法、９００・・・ダイヤグラム、１０００・・・ダイヤグラム、１１０２・・・デルタ画像、１１０４・・・基線、１１０６・・・隆起、１１０８・・・デルタ画像、１１１０・・・隆起、１１１２・・・座標、１１１８・・・デルタ画像、１１２０・・・基線、１１２２・・・デルタ画像、１１２４・・・隆起、１１２６・・・隆起、１１３０・・・基線、１１３２、１１３４・・・隆起、１１３６・・・容量性画像、１１３８・・・デルタ画像、１１４０・・・基線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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