用于电容性成像传感器的低接地质量校正的制作方法

用于电容性成像传感器的低接地质量校正
1.本技术根据35 u.s.c.
§
119（e）要求2020年8月14日提交的美国临时申请no. 63/066, 123的优先权，该临时申请具有与本技术相同的发明人中的至少一个，并且标题为“low ground mass correction for capacitive imaging sensors”。美国临时申请no. 63/066, 123通过引用并入本文中。
技术领域
2.所描述的实施例总体上涉及电子设备，并且更具体地，涉及在存在低接地质量状况的情况下改进电容性成像传感器的性能。


背景技术：

3.包括接近传感器设备（例如，触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于多种电子系统中。接近传感器设备典型地包括通常由表面划界的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备通常用作用于较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中或外设于笔记本或台式计算机的不透明触摸板）。接近传感器设备也通常用于较小计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。
4.接近传感器设备通常与其他支持部件（诸如存在于电子或计算系统中的显示器或输入设备）组合使用。在一些配置中，接近传感器设备耦合到这些支持部件以提供期望的组合功能或提供合意的完整设备封装。接近传感器设备利用一种或多种电学技术（诸如电容性感测技术）来确定输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备通常使用以传感器图案布置的传感器电极阵列来检测输入对象的存在、位置和/或运动。
5.例如，当电子设备具有小的自电容时，如果其不良地接地，和/或如果电子设备中的接近传感器设备的堆叠足够薄，电容性感测可能遭受导致感测不准确性的低接地质量赝象。
6.因此，合意的是提供用于解决低接地质量赝象的方法和系统。


技术实现要素：

7.通常，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种电容性感测输入系统，所述电容性感测输入系统包括：多个传感器电极，其以传感器电极图案设置，其中，当在低接地质量（lgm）状况下时：由多个传感器电极的第一选择性配对形成的接近感测电极对相比于由多个传感器电极的主要对lgm状况敏感的第二选择性配对形成的lgm敏感电极对对输入对象的存在具有增加的敏感度；以及处理系统，其被配置为当在lgm状况下时：利用lgm敏感电极对的第一对、使用互电容感测来确定第一lgm项；获得由接近感测电极对的第一对形成的感测元件的第一跨电容感测信号；以及通过使用第一lgm项校正第一跨电容感测信号来生成lgm校正的跨电容感测信号。
8.通常，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种处理系统，其与以传感器电极图案
设置的多个传感器电极对接，其中，当在低接地质量（lgm）状况下时：由多个传感器电极的第一选择性配对形成的接近感测电极对相比于由多个传感器电极的主要对lgm状况敏感的第二选择性配对形成的lgm敏感电极对对输入对象的存在具有增加的敏感度，其中处理系统当在lgm状况下时被配置为：利用lgm敏感电极对的第一对、使用互电容感测来确定第一lgm项；获得由接近感测电极对的第一对形成的感测元件的第一跨电容感测信号；以及通过使用第一lgm项校正第一跨电容感测信号来生成lgm校正的跨电容感测信号。
9.通常，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种电容性感测的方法，该方法在以传感器电极图案设置的多个传感器电极上操作，其中，当在低接地质量（lgm）状况下时：由多个传感器电极的第一选择性配对形成的接近感测电极对相比于由多个传感器电极的主要对lgm状况敏感的第二选择性配对形成的lgm敏感电极对对输入对象的存在具有增加的敏感度；该方法包括，当在lgm状况下时：利用lgm敏感电极对的第一对、使用互电容感测来确定第一lgm项；获得由接近感测电极对的第一对形成的感测元件的第一跨电容感测信号；以及通过使用第一lgm项校正第一跨电容感测信号来生成lgm校正的跨电容感测信号。
附图说明
10.图1示出了根据一个或多个实施例的输入设备的框图。
11.图2a和图2b示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
12.图3示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
13.图4示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
14.图5示出了根据一个或多个实施例的传感器图案。
15.图6示意性地示出了根据一个或多个实施例的电极布置。
16.图7示出了根据一个或多个实施例的流程图。
17.图8示出了根据一个或多个实施例的流程图。
18.图9示出了根据一个或多个实施例的流程图。
19.图10示出了根据一个或多个实施例的流程图。
具体实施方式
20.以下具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制所公开的技术或所公开的技术的应用和使用。此外，不意图受到前述技术领域、背景技术或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论约束。
21.在以下实施例的具体实施方式中，阐述了许多具体细节以便提供对所公开的技术的更透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的技术。在其他情况下，没有详细描述公知的特征以避免不必要地使描述复杂化。
22.在整个申请中，序数（例如，第一、第二、第三等）可以用作元素（即，申请中的任何名词）的形容词。除非明确地公开，否则诸如通过术语“之前”、“之后”、“单个”和其他这样的术语的使用来对序数的使用并不暗示或创建元件的任何特定排序，也不将任何元件限制为仅单个元件。相反，序数的使用是要在元素之间进行区分。作为示例，第一元素与第二元素不同，并且第一元素可以涵盖多于一个元素并且在元素的排序方面在第二元素之后（或之
（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，传感器电极附近的输入对象更改传感器电极之间的电场，因此改变所测量的电容性耦合。在一个实施方式中，互电容感测方法通过以下方式操作：检测一个或多个发射器传感器电极（也是“发射器电极”或“发射器”，tx）与一个或多个接收器传感器电极（也是“接收器电极”或“接收器”，rx）之间的电容性耦合。发射器传感器电极可以相对于参考电压（例如，系统接地）进行调制以发射发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压保持基本上恒定以促进结果信号的接收。参考电压可以是基本上恒定的电压，并且在各种实施例中，参考电压可以是系统接地。在一些实施例中，发射器传感器电极可以都被调制。发射器电极相对于接收器电极被调制以发射发射器信号并促进结果信号的接收。结果信号可以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。（一个或多个）影响可以是发射器信号、由一个或多个输入对象和/或环境干扰引起的发射器信号的改变、或其他这样的影响。传感器电极可以是专用的发射器或接收器，或者可以被配置为既发射又接收。使用互电容感测方法获取的测量结果可以被称为互电容测量结果。
32.在图1中，处理系统（110）被示出为输入设备（100）的部分。处理系统（110）被配置为操作输入设备（100）的硬件以检测感测区（120）中的输入。在图7、图8、图9和图10的流程图中描述的步骤中的一个或多个可由处理系统（110）执行。处理系统（110）包括一个或多个集成电路（ic）和/或其他电路部件中的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置为利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路，和/或被配置为利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。此外，用于绝对电容传感器设备的处理系统可包括被配置成将绝对电容信号驱动到传感器电极上的驱动器电路和/或被配置成利用那些传感器电极接收信号的接收器电路。在一个或多个实施例中，用于组合的互电容传感器设备和绝对电容传感器设备的处理系统可以包括以上描述的互电容电路和绝对电容电路的任何组合。在一些实施例中，处理系统（110）还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或类似物。
33.处理系统（110）可以被实现为处理处理系统（110）的不同功能的模块的集合。例如，处理系统（110）可以包括确定电路（150），以确定：至少一个输入对象何时在感测区中；确定信噪比；确定输入对象的位置信息；识别手势；基于该手势、手势的组合或其他信息来确定要执行的动作；和/或执行其他操作。模块可以包括可以在处理器上执行的硬件和/或软件。
34.传感器电路（160）可以包括驱动感测元件以发射传输信号并接收结果信号的功能性。例如，传感器电路（160）可以包括耦合到感测元件的传感电路。传感器电路（160）可以包括例如发射器模块和接收器模块。发射器模块可包括耦合到感测元件的发射部分的发射器电路。接收器模块可包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路，并且可包括接收结果信号的功能性。
35.尽管图1示出了确定电路（150）和传感器电路（160），但是根据一个或多个实施例可以存在替代或附加的模块。示例的替代或附加模块包括：用于操作硬件的硬件操作模块，所述硬件诸如传感器电极和显示屏幕（155）；用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据的数据处理模块；用于报告信息的报告模块；以及被配置为识别手势的识别模块，所述手势诸如模式改变手势；以及用于改变操作模式的模式改变模块。
36.在一些实施例中，处理系统（110）通过引起一个或多个动作来直接响应于感测区（120）中的用户输入（或没有用户输入）。示例动作包括改变操作模式，以及图形用户界面（gui）动作，诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能。在一些实施例中，处理系统（110）向电子系统的某个部分（例如，向与处理系统（110）分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的分离的中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）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）接收的信息以作用于用户输入，诸如以促进全范围动作，包括模式改变动作和gui动作。
37.在一些实施例中，输入设备（100）包括触摸屏界面，并且感测区（120）与显示屏（155）的有效区域的至少部分重叠。例如，输入设备（100）可以包括覆盖显示屏幕的基本上透明的传感器电极，并且为相关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管（led）、有机led（oled）、微led、液晶显示器（lcd）或其他显示技术。输入设备（100）和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同电学部件中的一些以用于显示和感测。在各种实施例中，显示设备的一个或多个显示电极可被配置成用于显示更新及输入感测两者。作为另一示例，显示屏可以部分或全部由处理系统（110）操作。
38.虽然图1示出部件的配置，但可在不脱离本公开的范围的情况下使用其他配置。例如，各种部件可以被组合以创建单个部件。作为另一示例，由单个部件执行的功能性可以由两个或更多部件执行。
39.现在参考图2a、图2b、图3、图4和图5，示出了根据一个或多个实施例的各种传感器图案。传感器图案中的每个可以用于在存在lgm状况的情况下的电容性触摸感测。因此，传感器图案中的每个可结合图7、图8、图9和图10的方法使用。
40.转到图2a，示出了传感器图案（200）。传感器图案包括发射器电极tx1-tx7（202）的行和接收器电极rx1-rx7（204）的列。在传感器图案（200）中，tx电极具有矩形形状。rx电极包括两个单独的较薄电极元件，而不是单个较宽电极元件。每个rx电极使用两个较薄的rx电极元件导致到输入对象（298）（例如，手指）的减小的电容性耦合，由此提供优越的lgm特性。在其他实施例中，rx电极可以由单个较宽电极元件组成，类似于tx电极。通常，可以使用具有任何形状以及具有任何数量的尖头的tx电极和rx电极。
41.tx（202）和/或rx（204）电极可用于电容感测（例如，绝对电容感测、互电容感测等）中。
42.在一个或多个实施例中，tx电极（202）和rx电极（204）一起实现互电容或跨电容感测。在tx（202）和rx（204）电极的交叉点处，在tx电极（202）和rx电极（204）的一部分之间形成局部化电容性耦合。此局部化电容性耦合的区可以被称为“电容性像素”，或在本文中也被称为感测元件（206）。跨电容ct与感测元件（206）相关联。当输入对象（298）接近感测元件（206）时，跨电容ct可以改变一量δct。因此，可以通过监测δct来检测输入对象（298）的存在或不存在。δct可以通过将波形驱动到tx电极（202）上以及接收来自rx电极（204）的结果信号来测量。由于输入对象（298）的存在，结果信号是波形和δct的函数。可替代地，也可以在两个tx电极（202）之间或在两个rx电极（204）之间执行跨电容感测。换句话说，可以在两个tx电极（202）之间或在两个rx电极（204）之间获得非交错电极之间的互电容。可以针对多个感测元件获得δct以生成例如跨越整个感测区（120）的电容性图像。
43.在一个或多个实施例中，操作rx电极（202）以独立于tx电极（204）执行绝对电容感测。在一个或多个实施例中，tx电极（202）被操作以独立于接收器电极（204）执行绝对电容感测。
44.下面参考图7、图8、图9和图10的流程图描述用于检测触摸的传感器图案（200）的使用。
45.转到图2b，示出了传感器图案（250）。传感器图案（250）基本上类似于传感器图案（200），其中在tx电极（252）之间添加接地和/或保护电极（258）以及在rx电极（254）之间添加接地/保护电极（260）。
46.下面参考图7、图8、图9和图10的流程图描述用于检测触摸的传感器图案（250）的使用。
47.转到图3，示出了传感器图案（300）。传感器图案包括菱形形状的发射器电极tx1-tx6（302）的列和接收器电极rx1-rx6（304）的行。
48.tx（302）和/或rx（304）电极可以用于电容感测（例如，绝对电容感测、互电容感测等）中，类似于参考图2a描述的电容感测。在tx（302）和rx（304）电极的交叉点处，在tx电极（302）和rx电极（304）的部分之间形成局部电容性耦合，从而提供用于检测输入对象（398）的感测元件（306）。传感器图案（300）还可以包括将tx（302）和rx（304）电极的菱形形状的补片（patch）分离的接地电极（308）。
49.下面参考图7、图8、图9和图10的流程图描述用于检测触摸的传感器图案（300）的使用。
50.转到图4，示出了传感器图案（400）。传感器图案包括电极的列，包括在三角形轮廓之后的三角形发射器电极tx1-tx6（402）和接收器电极rx1-rx7（404）。传感器图案（400）是“单层设计”的代表性示例，其中tx电极的布线穿过2d区域，而不是如在更传统的传感器设计中沿着2d区域的边界线。在传感器图案（400）中，与tx电极（402）相关联的布线迹线（410）以并行束被布线，以在传感器图案的顶部或底部边缘处离开。tx和/或rx电极上的跳线可以都不需要。此外，可能不需要用于tx和rx电极的层的间隔。
51.tx（402）和/或rx（404）电极可以用在电容感测（例如，绝对电容感测、互电容感测等）中，类似于参考图2a描述的电容感测。在tx（402）和rx（404）电极的交叉点处，在tx电极（402）和rx电极（404）的部分之间形成局部电容性耦合，从而提供用于检测输入对象（498）的感测元件（406）。
52.下面参考图7、图8、图9和图10的流程图描述用于检测触摸的传感器图案（400）的使用。
53.转到图5，示出了又一“单层”传感器图案（500）。传感器图案包括电极的列，包括大体上细长的接收器电极rx1-rx4（504）和邻近rx电极（504）设置的发射器电极tx0-tx6（502）。与tx电极（502）相关联的布线迹线（510）在tx电极（502）之间的间隙内以平行束被布线，以在传感器图案的顶部或底部边缘处离开。
54.tx（502）和/或rx（504）电极可以用于电容感测（例如，绝对电容感测、互电容感测等）中，类似于参考图2a描述的电容感测。在tx（502）和rx（504）电极的交叉点处，在tx电极（502）和rx电极（504）的部分之间形成局部电容性耦合，从而提供用于检测输入对象（598）的感测元件（506）。
55.下面参考图7、图8、图9和图10的流程图描述用于检测触摸的传感器图案（500）的使用。
56.在各种实施例中，输入设备的接地状况对应于输入设备-整体与输入对象-整体之间的串联的自由空间电容性耦合。在各种实施例中，当输入设备与整体之间的耦合（自由空间耦合系数）相对小时，可认为设备处于低接地质量（lgm）状态。例如，当输入设备具有小的自电容时，如果其被不良地接地；和/或如果输入设备中的接近/触摸传感器设备的堆叠足够薄，则这可能发生。lgm状况是否存在可以取决于附加的情况，诸如输入设备的有多大（其可以影响自电容）以及（一个或多个）触摸手指有多大等。换句话说，即使对于固定传感器设计，lgm行为也能够以几分之一秒改变，这取决于用户正利用输入设备做什么。然而，当输入设备与整体之间的耦合大体上较大时，可以认为设备在良好接地（gg）质量状态下操作。此外，当输入对象与输入设备的系统接地之间的耦合大体上大时，输入设备可处于良好接地质量状况中。
57.当检测到lgm状况时，可以应用lgm校正。根据一个或多个实施例，当没有检测到lgm时，不应用lgm校正，因为所确定的校正项是可忽略的。当不应用lgm校正时，感测设备可在正常操作模式下操作。
58.如随后描述的，用于电容性成像传感器的lgm校正可适用于许多现有的传感器图案，包括图2a、2b、3、4和5的传感器图案。如果满足某些基本要求，则可以不必对传感器图案有特定修改，如参考图6所讨论的那样。
59.图6示意性地示出了根据一个或多个实施例的电极布置。
60.为了形成lgm校正，组合以形成lgm敏感电极对的从电极的第一集合获得的信号可用于获得lgm校正。然后可以将获得的lgm校正项应用于从电极的第二集合获得的测量结果，以获得针对lgm状况校正的触摸信号。
61.对于下面的讨论，假设存在lgm状况。随后讨论在存在输入对象（620）（例如，手指）的情况下形成lgm敏感电极对的第一电极（602）和第二电极（604）之间的电容。在第一场景中，假设第一和第二电极（602、604）被选择以允许与lgm状况相关联的电容的识别。可以例如通过测量两个电极之间的电荷转移作为第一和第二电极（602、604）附近出现的输入对象来获得测量的电容的改变δc
t,lgm
。可将δc
t,lgm
分离成良好接地（gg）状况下存在的分量δc
t,gg
以及与寄生lgm项直接相关联的分量——c
lgm
。在某些状况下（通过第一和第二电极（602、604）的恰当选择），δc
t,gg
可以变得小，即，忽略不计，使得δc
t,lgm
直接指示c
lgm
，其然后可以用在另一个测量结果中（例如，当感测触摸时）来补偿针对lgm状况的其他测量结果。
62.因此，可以选择第一和第二电极（602、604）来使跨电容性信号δc
t,gg
消失并且来使寄生lgm贡献c
lgm
不消失。这可以通过在某些限制内增加第一和第二电极（602、604）之间的空间间隔来实现。增加空间间隔减小了在gg状况下会存在的第一和第二电极之间的电容，而由lgm状况产生的电容大部分保持不受某些限制内的增加的空间间隔影响。空间间隔可以还受输入对象的大小限制。下面参考图7、8和9讨论适当的空间间隔。可以使用其他方法来减小在gg状况下会存在的第一和第二电极之间的电容。例如，接地电极或主动驱动的电极可放置在第一和第二电极（602、604）之间以防止或减少第一和第二电极（602、604）之间的电荷的交换。因此，使用接地电极或主动驱动的电极可以实现减少的电极间隔，同时仍然减小在gg状况下会存在的第一和第二电极之间的电容。使用用于选择第一和第二电极
（602、604）的方法的情况下，可以有效地将gg状况下会存在的第一和第二电极之间的电容减小到可忽略的值。因此，第一和第二电极（602、604）之间的（基于测量的电荷转移的）电容测量结果直接指示lgm贡献c
lgm
。通常，较大的电容测量结果暗示输入设备的差的接地质量状态。
63.现在参考执行的电容测量以检测触摸，可选择第一和第二电极以形成接近感测电极对。具体地，在此情况下，可以选择第一和第二电极（602、604）以最大化跨电容性信号δc
t,gg
，这可以通过第一和第二电极（602、604）的减小的间隔来实现。虽然减小的间隔可能基本上不影响第一和第二电极（602、604）之间的lgm贡献δc
t,lgm
，但是一旦已经识别了lgm贡献，lgm贡献就可以从测量结果中去除，如先前所描述的那样。
64.在一个或多个实施例中，各种传感器图案（诸如图2a、2b、3、4和5的传感器图案）处于允许对合适的第一和第二电极进行选择来识别c
lgm
的配置（lgm敏感电极对）以及来执行用于触摸感测的电容测量的配置（接近感测电极对）。考虑例如图2a中所示的图案（200）。传感器图案（200）包括发射器电极（202）和接收器电极（204）。可以选择性地配对不同的发射器电极（202）和/或接收器电极（204）以识别c
lgm
和执行电容测量以用于触摸感测。例如，接收器电极（204）的相邻对或发射器电极（202）的相邻对可用于c
lgm
的识别。在相邻的、非交叉电极的这些对中的电极间隔可能足以有效地消除δc
t,gg
。许多不同的lgm敏感电极对可由传感器图案（200）中的发射器电极（202）和/或接收器电极（204）形成。此外，可以选择性地配对发射器电极（202）和接收器电极（204）以执行针对触摸感测的电容测量。发射器电极（202）和接收器电极（204）的交叉点处的电极间隔最小，由此最大化跨电容性信号δc
t,gg
。许多不同的接近感测电极对可由传感器图案（200）中的发射器电极（202）和/或接收器电极（204）形成。与lgm敏感电极对相比，接近感测电极对对输入对象的存在具有增加的敏感度。因此，传感器图案（200）的相同电极可以被不同地配对以获得接近感测电极对或lgm敏感电极对，而不需要被限制为接近感测电极对或lgm敏感电极对的排他性部分的专用电极。
65.图7、图8、图9和图10示出根据一个或多个实施例的流程图。虽然顺序地呈现和描述流程图中的各种步骤，但是本领域普通技术人员将理解，步骤中的一些或全部可以以不同的顺序执行、可以被组合或省略、并且步骤中的一些或全部可以并行地执行。还可以执行附加步骤。因此，本公开的范围不应被视为限于图7、图8、图9和图10中所示的步骤的特定布置。
66.转到图7，示出了根据一个或多个实施例的流程图。图7的流程图描绘了操作输入设备的方法。图7中的步骤中的一个或多个可由输入设备（100）的部件执行。所描述的方法可以在存在低接地质量（lgm）状况的情况下实现电容性触摸感测。宽泛地说，该方法识别lgm项，并且使用该lgm项来针对lgm状况校正lgm状况下获得的跨电容性感测。在一个或多个实施例中，不需要排他性地专用于lgm项的确定的电极，不像可依赖于具有排他性地专用于lgm项的确定的电极的专用传感器图案的其他方法。换句话说，本公开的实施例对于电极图案是不可知论的（agnostic）。在一个或多个实施例中，lgm项基于使用lgm敏感电极对执行的测量来确定。可以选择lgm敏感电极对，使得良好接地状况下的跨电容项实质上消失，而lgm状况下的跨电容保持。lgm敏感电极对可以由非交叉（非交错）电极（例如，平行电极或电极的任何其他组合）组成，针对该情况，在良好接地状况下，跨电容项实质上消失，而lgm状况下的跨电容保持。使用lgm敏感的电极对执行的跨电容测量可以由寄生lgm项控制。使
用lgm敏感电极对识别的寄生lgm项可以用于校正针对电极图案的感测元件获得的跨电容感测信号。感测元件可以由接近感测电极对形成。与lgm感测电极对相比，其跨电容不受或不仅最小地受输入对象的存在影响（在良好接地状况下），接近感测电极对的跨电容对输入对象的存在敏感。然而，接近感测电极对的跨电容也可能对lgm状况敏感。为了校正lgm状况，可以使用先前识别的寄生lgm项来校正从接近感测电极对获得的跨电容感测信号。虽然针对单个感测元件描述了随后描述的步骤，但是可以针对感测图案中的多个或所有感测元件执行步骤，以获得图像帧。此外，操作可以随时间重复，以监测随时间的触摸。
67.以下段落描述了一种用于获得lgm校正的跨电容感测信号的方法。在不脱离本公开的情况下，可以以不同的方式执行各种步骤。
68.为了简单起见，以下讨论基于图2a的传感器图案（200）。具体地，现在参考在tx4和rx4的交叉点处形成的感测元件，本公开的实施例获得在存在lgm状况的情况下的跨电容的改变δc
t
。作为随后描述的方法的结果，通过lgm项和跨电容测量结果的叠加，δc
t
没有lgm赝象。具体地，对于由表示的交叉点tx4和rx4，计算跨电容δc
t
以消除可能的lgm赝象，因为其会在良好接地（gg）状况下获得。通过，我们表示在tx4和rx4的交叉点处执行的实际测量。该术语包括可能的lgm赝象，并且通常可能不是触摸的存在或不存在的可靠指示符。表示消去中的lgm赝象的校正项。
69.校正项可以通过执行一个或多个附加感测操作来获得。参考以上示例，获得测量结果，并且另外，获得测量结果和。如下面详细讨论的，这些术语允许计算以消去中的lgm赝象。关于在lgm状况下的跨电容感测的附加细节在美国专利no. 9, 791, 970中提供，该专利的全部公开通过引用特此明确地并入本文中。
70.因此，所描述的方法包括三个主要步骤：在步骤705中，确定一个或多个lgm项。在以上示例中，lgm项基于和。下面参考图8的流程图描述细节。
71.在步骤710中，lgm项被映射到感测元件（tx和rx电极的特定组合）以获得lgm校正。在以上示例中，获得项。下面参考图9的流程图描述细节。
72.在步骤715中，将lgm校正应用于感测元件处的跨电容测量结果，以获得lgm校正的跨电容信号，其没有lgm赝象。在以上示例中，跨电容测量结果是，并且lgm校正是。下面参考图10的流程图描述细节。
73.基于用于执行该步骤的一种具体方法来描述步骤705、710和715中的每个。然而，可存在用于执行这些步骤中的每个的替代方法。在整个讨论中提供了各种示例。
74.在步骤720中，将lgm校正的跨电容信号输出为输出信号，以允许依赖于对触摸的检测的下游操作。
75.虽然参考图2的传感器图案（200）描述了以上方法，但是该方法等同地可适用于其
他传感器图案。
76.例如，考虑图3的传感器图案（300）。平行电极对（对（rx3、rx4）和（tx3、tx4））包括直接邻体（neighbor）。如果存在显著的间隙，则针对菱形图案的tx和rx电极之间的间隙可以利用浮置/接地/保护电极来合拢或填充。因此，在所述设计元件的适当尺寸分离两个平行延伸的相邻电极的情况下，这些非交错电极之间的互电容δc
t
可以是最小的或不存在的。考虑由图3中的虚线椭圆指示的区。在该区中，针对对（rx3、rx4）和（tx3、tx4）的δc
t
可能消失（或几乎消失）。在该配置中，即使在存在小输入对象的情况下，寄生lgm项和也可以被可靠地识别。对于（例如，诸如图3中所示出的）较大的输入对象，可以替代地更适当地使用不是直接邻体的平行电极对（对（rx3、rx5）和（tx3、tx5））。可以使用针对c
ftx
和c
frx
的适当的噪声基底（floor）阈值来确定寄生项测量结果是否是可容许的。如果用于大输入对象的方法失败，则基于噪声基底测试，可以使用针对小输入对象提出的方法。
77.现在分别参考图4和图5中的传感器图案（400、500），对于rx电极，可以使用相邻邻体。实际上，由于在这些类型的传感器中的相邻rx电极之间存在足够高的间隔，所以在良好接地状况下，非交错电极之间的互电容消失。对于tx电极，存在两个选项：（1）可以使用tx1和tx3。在这种情况下，对于图5的图案，可能需要tx1和tx3之间的rx图案的合适扩展来充当分频器以确保。（2）可以使用tx1、tx2。然而，在此情况下，传感器图案的设计应当确保在布线迹线（410、510）上的交叉点仍然产生。
78.普及到特定传感器图案之外，该方法可适用于理想地具有和属性的传感器图案。然而，该方法还可以与具有和属性的传感器图案一起使用，大多数传感器图案满足该属性。更一般地，合适的平行电极对的必要条件是：对于合适的，，并且对于合适的，。
79.转到图8，描述了用于获得一个或多个lgm项的方法。该方法可针对任何感测图案执行，包括图2a、图2b、图3、图4和图5的感测图案。为了简单起见，随后描述的步骤中的一些专用于获得，之后是一般化。
80.在步骤805中，执行绝对电容感测以确定可存在输入对象的区。针对x和y分布（例如，沿着图2a、2b、3、4和5中所示的传感器图案的水平和垂直方向）的适当阈值设置可以用于滤除噪声基底。在每个轴上，对于所有非消失分布区，具有最多非消失分布值的投影对象可以被选择。在每个轴的该特定区之外，可以选择具有最大值的位置。为了讨论下面的步骤，假设在tx4和rx4的交叉点处的位置被选择。可执行其他类型的感测以确定可存在输入对象的区。例如，可以执行跨电容感测或组合的绝对电容和跨电容感测以获得x和y分布。
81.在步骤810中，并且现在参考图2a，测量和。在tx3和tx5之间以及在rx3和rx5之间，可以分别获得非交错电极之间的这些互电容测量结果。如图2a中所示，tx3和tx5由tx4分离，并且因此在感测图案（200）中不直接相邻。因此，两个平行电极（tx3和
tx5）之间的互电容信号可以是可忽略的。同样的情况可以应用于rx电极。因此，在一个或多个实施例中，由lgm状况产生的寄生项持续，而良好接地状态下的非交错电极之间的互电容项消失。换句话说，非交错电极对主要对lgm状况敏感。
82.因此可以假设tx3和tx5之间的测量的互电容项等于在这两个电极之间限定的寄生lgm项的负值。相同的结论针对rx3和rx5可以成立。
83.类似的效果可以通过引入接地电极针对较小的输入对象（例如，太小而不能覆盖包括tx3和tx5的区和/或包括rx3和rx5的区的输入对象）来实现，如图2b中所示。在此配置中，在测量结果中，互电容项可分别在tx4与tx5以及rx4与rx5之间在良好接地状况下消失。
84.本领域技术人员将理解，步骤810的操作不限于非交错电极。操作可以使用各种其他传感器图案来执行，包括图3、图4和图5中所示的传感器图案。虽然描述了用于rx电极和tx电极的lgm项的获得，但是如果rx电极和tx电极具有相同或相似的配置（形状、间距、长度等），则可能可以使用单个lgm项（仅rx或仅tx）来执行lgm校正。
85.更一般地，该方法可以首先确定要使用直接相邻的电极还是由附加电极分离的电极，然后使用直接相邻的或分离的电极来执行下面的操作：如果分布轴上的最大区等于二（意味着在该区中仅存在2个值，其指示相对小的手指），则可以使用该区的两个相邻电极来通过测量它们之间的互电容来测量这些非交错电极之间的寄生lgm项。
86.如果分布轴上的最大区包括多于两个值，则由正好一个电极分离的最合适的平行电极的集合可以用于测量此集合的电极之间的寄生lgm项。
87.操作可以在水平和竖直分布轴两者上执行。
88.转到图9，描述了用于将一个或多个lgm项映射到感测元件以获得lgm校正的方法。映射可能是必要的，因为用于获得（一个或多个）lgm项的传感器电极的集合的配置（例如，几何配置）可以不同于形成感测元件的传感器电极的配置。在不映射的情况下，（一个或多个）lgm项可能不足以在感测元件处补偿lgm状况。可以使用用于执行映射的各种方法。虽然下文描述了一种特定方法，但可在不脱离本公开的情况下使用其他方法。通常，可以使用使得（一个或多个）lgm项能够缩放（scaling）的任何方法。可以基于反映用于获得（一个或多个）lgm项的传感器电极的特性和形成感测元件的传感器电极的特性来确定缩放。可使用合适于倍增类型误差的任何方法。
89.在步骤905中，lgm项被映射到感测元件上以获得lgm校正。
90.执行以上操作产生具有两个未知数的2维系统。参考图2a的示例，一个未知数被链接到rx3和tx5之间的寄生lgm项，另一个被链接到在分布测量结果中在lgm状况下出现的两个分布轴的lgm缩放因子的比。该二维系统中的已知项分别链接到rx3和rx5之间以及tx3和tx5之间的寄生lgm项，以及到rx3、rx5、tx3和tx5的分布测量结果。此（非线性）系统对于由符号决定（up to）的未知数是唯一地可求解的。在不失一般性的情况下，通过将组成（formulation）限制为非负电容来保证唯一性。
91.此外，对于任何lgm状况，绝对电容性lgm缩放因子大于零，并且因此，仅缩放因子的比的正解是有效的，这保证了2维系统的唯一性。
92.更一般地，计算可以是稍微不同的，这取决于电极是直接相邻还是分离的。
93.如果分布的x轴和y轴两者上的最大区仅为两个，则txk和rx
l
之间的寄生lgm项是以
下各项的函数：限定在txk和tx
k 1
之间的寄生lgm项；限定在rx
l
和rx
l 1
之间的寄生lgm项；以及txk、tx
k 1
、rx
l
、rx
l 1
分布。
94.如果分布的x轴上的最大区仅为两个但在y轴上大于两个，则对于合适的整数，txk和rx
l
之间的寄生lgm项是以下各项的函数：限定在txk和tx
k 1
之间的寄生lgm项；限定在rx
l
和rx
l -m
之间的寄生lgm项；txk、tx
k 1
、rx
l
和rx
l -m
分布。
95.如果分布的x轴上的最大区大于两个但在y轴上仅为两个，则对于合适的整数，txk和rx
l
之间的寄生lgm项是以下各项的函数：限定在txk和tx
k n
之间的寄生lgm项；限定在rx
l
和rx
l 1
之间的寄生lgm项；txk、tx
k n
、rx
l
和rx
l 1
分布。
96.如果分布的x和y轴两者上的最大区大于两个，则对于合适的整数，txk和rx
l
之间的寄生lgm项是以下各项的函数：限定在txk和tx
k n
之间的寄生lgm项；限定在rx
l
和rx
l m
之间的寄生lgm项；txk、tx
k n
、rx
l
和rx
l m
分布。用于选择整数m和n的必要条件是，在良好接地状况下的对应的非交错电极之间的互电容消失。
97.步骤905的寄生lgm项可以通过适当的绝对电容测量或提供分布的任何测量技术（诸如互电容测量的投影）被重新映射到任何其他感测元件。
98.转到图10，描述了用于生成触摸输出的方法。
99.在步骤1005中，获得跨电容感测。例如，可以获得。
100.在步骤1010中，为了补偿潜在的低接地质量赝象，被添加以获得没有低接地质量赝象的。
101.更一般地：在像素（m，n）处，通过将像素处的测量结果与lgm校正因子叠加来获得校正的图像。
102.虽然上述方法已经被描述为针对两个轴tx和rx来执行，但是仅一个轴可以用作近似。然而，通常，如果在两个轴上执行操作，则该方法更准确，除非传感器是高度对称的（相同的rx和tx图案、相同的电极长度等）。此外，可重复执行参考图8所描述的lgm项的获得。因此，可针对一个或两个轴获得多个lgm项。使用多个lgm项的情况下，可以执行附加的优化以确定最终的lgm校正。例如，可以确定平均lgm校正。平均可以解决可能的局部偏离lgm项，例如，由于噪声源的存在、不准确的测量等引起的局部偏离lgm项。替代地，不同的局部lgm项可以用于解决跨感测区不均匀的lgm状况。伪逆或最小平方优化可以应用于lgm项，以完成校正项。
103.此外，在不脱离本公开的情况下，用于获得（一个或多个）lgm项的传感器电极的（一个或多个）集合的选择和用于感测元件的传感器电极的集合的选择可以不同于已经描述的选择。例如，传感器电极可以与另一个传感器电极配对以形成lgm敏感电极对。相同的传感器电极可以与又一电极配对以形成接近感测电极对。只要满足如前讨论的某些条件，就可以将任何传感器电极与用于获得（一个或多个）lgm项和用于形成感测元件两者的任何其他传感器电极配对。
104.虽然没有明确描述，但本公开的实施例不限于一次仅驱动一个发射器电极。当同时驱动多个发射器电极时，可以使用接收器电极的保护来避免到接收器电极的不合意的电
荷转移。因此，在不脱离本公开的情况下，可以使用不一定限于一次仅驱动单个发射器电极的各种驱动方案。
105.本公开的实施例具有以下优点中的一个或多个。本公开的实施例提供了在具有小的自电容和/或具有薄堆叠、不良接地状况、触摸表面上的水分等的输入设备中的可靠的触摸检测性能。在不需要特殊传感器图案设计的情况下，可以去除低接地质量（lgm）赝象。对于足够大的对象，可以使用支持混合感测（跨电容和绝对电容感测）的任何传感器图案来执行描述的方法。诸如特别小的输入对象的附加情况可以被支持，因为较小对象较少地遭受lgm赝象，尽管其受到基础的lgm状况影响。
106.如果绝对测量结果那个被一些跨电容性测量结果（其示出了由比例因子决定的正确分布）代替，则可以不需要混合感测。例如，可以通过在传统获得的跨电容性测量结果的紧凑支持上进行求和来获得分布。从跨电容性测量结果获得分布的细节可以取决于手处的lgm状况，这也取决于对象大小。
107.虽然已经关于有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设计不脱离如本文中所公开的本发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。