特許 7189872 タッチセンサ信号の積分法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-06

(45)【発行日】2022-12-14

(54)【発明の名称】タッチセンサ信号の積分法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20221207BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 522

G06F3/041 412

G06F3/041 422

G06F3/044 127

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019526468

(86)(22)【出願日】2017-11-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-12-12

(86)【国際出願番号】 US2017061909

(87)【国際公開番号】W WO2018093980

(87)【国際公開日】2018-05-24

【審査請求日】2020-10-14

(31)【優先権主張番号】15/355,544

(32)【優先日】2016-11-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】516030476

【氏名又は名称】アトメル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100121979

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 吉信

(72)【発明者】

【氏名】レイノルズ グレアム

(72)【発明者】

【氏名】サイエド ハマド

【審査官】滝谷 亮一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－００７９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１４２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２００８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３２２３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電極を含むタッチセンサと、
前記タッチセンサに結合されたコントローラと、
を備え、前記コントローラは、実行時に、
第１同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち上がりエッジを検知することによって第１の正積分を実行する段階と、
第２同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち下がりエッジを検知することによって第１の負積分を実行する段階であって、前記第１の正積分及び前記第１の負積分が、第１サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第２同期期間中に前記充電信号の第２立ち上がりエッジを生じる段階と、
第３同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち下がりエッジを検知することによって第２の負積分を実行する段階と、
第４同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第３立ち上がりエッジを検知することによって第２の正積分を実行する段階であって、前記第２の負積分及び前記第２の正積分が、第２サンプル測定に関連付けられる、段階と、
第５同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第３立ち下がりエッジを検知することによって第３の負積分を実行する段階と、
第６同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第４立ち上がりエッジを検知することによって第３の正積分を実行する段階であって、前記第３の負積分及び前記第３の正積分が第３サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第６同期期間中に前記充電信号の第４立ち下がりエッジを生じる段階と、
第７同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第５立ち上がりエッジを検知することによって第４の正積分を実行する段階と、
第８同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第５立ち下がりエッジを検知することによって第４の負積分を実行する段階であって、前記第４の正積分及び前記第５の負積分が第４サンプル測定に関連付けられる、段階と、
を前記コントローラに実行させるよう構成された論理回路を含み、
前記第１及び第５同期期間は、第１タイプのノイズを表し、
前記第２及び第６同期期間は、第２タイプのノイズを表し、
前記第３及び第７同期期間は、第３タイプのノイズを表し、
前記第４及び第８同期期間は、第４タイプのノイズを表し、
前記第１、第２、第３、及び第４サンプル測定の合計により、前記８つの同期期間内の前記第１、第２、第３、及び第４タイプのノイズを相殺する、ことを特徴とするデバイス。

【請求項2】

前記第１、第２、第３及び第４同期期間は連続して起こる、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記デバイスは、インセル液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ］）を含み、前記ＬＣＤは、
前記第１及び第２タイプのノイズを生じるチェッカーボードドット反転パターンと、
前記第１、第２、第３、及び第４タイプのノイズを生じるチェッカーボードダブルドット反転パターンと、
のセットから１つを含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

前記複数の電極のうちの前記１つの電極は、前記デバイスのディスプレイの隣接するピクセル行の真下に水平方向に位置付けられる２又は３以上の電気的に結合された電極を含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

実行時に、
第１同期期間中にタッチセンサの複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち上がりエッジを検知することによって第１の正積分を実行する段階と、
第２同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち下がりエッジを検知することによって第１の負積分を実行する段階であって、前記第１の正積分及び前記第１の負積分が、第１サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第２同期期間中に前記充電信号の第２立ち上がりエッジを生じる段階と、
第３同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち下がりエッジを検知することによって第２の負積分を実行する段階と、
第４同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第３立ち上がりエッジを検知することによって第２の正積分を実行する段階であって、前記第２の負積分及び前記第２の正積分が、第２サンプル測定に関連付けられる、段階と、
第５同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第３立ち下がりエッジを検知することによって第３の負積分を実行する段階と、
第６同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第４立ち上がりエッジを検知することによって第３の正積分を実行する段階であって、前記第３の負積分及び前記第３の正積分が第３サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第６同期期間中に前記充電信号の第４立ち下がりエッジを生じる段階と、
第７同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第５立ち上がりエッジを検知することによって第４の正積分を実行する段階と、
第８同期期間中に前記複数の電極のうちの第２電極に関連付けられる充電信号の第５立ち下がりエッジを検知することによって第４の負積分を実行する段階であって、前記第４の正積分及び前記第５の負積分が第４サンプル測定に関連付けられる、段階と、
を実施可能な論理回路を具現化する１又は２以上のコンピュータ可読非一時的ストレージ媒体であって、
前記第１及び第５同期期間は、第１タイプのノイズを表し、
前記第２及び第６同期期間は、第２タイプのノイズを表し、
前記第３及び第７同期期間は、第３タイプのノイズを表し、
前記第４及び第８同期期間は、第４タイプのノイズを表し、
前記第１、第２、第３、及び第４サンプル測定の合計により、前記８つの同期期間内の前記第１タイプ、第２タイプ、第３タイプ、及び第４タイプのノイズを相殺する、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体。

【請求項6】

前記第１、第２、第３、及び第４同期期間は連続して起こる、請求項５に記載の媒体。

【請求項7】

前記タッチセンサは、インセル液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）に関連付けられ、前記ＬＣＤは、
前記第１及び第２タイプのノイズを生じるチェッカーボードドット反転パターンと、
前記第１、第２、第３、及び第４タイプのノイズを生じるチェッカーボードダブルドット反転パターンと、
のセットから１つを含む、請求項５に記載の媒体。

【請求項8】

前記複数の電極のうちの前記１つの電極は、前記デバイスのディスプレイの隣接するピクセル行の真下に水平方向に位置付けられる２又は３以上の電気的に結合された電極を含む、請求項５に記載の媒体。

【請求項9】

第１同期期間中にタッチセンサの複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち上がりエッジを検知することによって第１の正積分を実行する段階と、
第２同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち下がりエッジを検知することによって第１の負積分を実行する段階であって、前記第１の正積分と前記第１の負積分が、第１サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第２同期期間中に前記充電信号の第２立ち上がりエッジを生じる段階と、
第３同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち下がりエッジを検知することによって第２の負積分を実行する段階と、
第４同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第３立ち上がりエッジを検知することによって第２の正積分を実行する段階であって、前記第２の負積分と前記第２の正積分が、第２サンプル測定に関連付けられる、段階と、
第５同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第３立ち下がりエッジを検知することによって第３の負積分を実行する段階と、
第６同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第４立ち上がりエッジを検知することによって第３の正積分を実行する段階であって、前記第３の負積分及び前記第３の正積分が第３サンプル測定に関連付けられる、段階と、
前記充電信号をトグルして、前記第６同期期間中に前記充電信号の第４立ち下がりエッジを生じる段階と、
第７同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第５立ち上がりエッジを検知することによって第４の正積分を実行する段階と、
第８同期期間中に前記複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第５立ち下がりエッジを検知することによって第４の負積分を実行する段階であって、前記第４の正積分及び前記第４の負積分が第４サンプル測定に関連付けられる、段階と、を含み、
前記第１及び第５同期期間は、第１タイプのノイズを表し、
前記第２及び第６同期期間は、第２タイプのノイズを表し、
前記第３及び第７同期期間は、第３タイプのノイズを表し、
前記第４及び第８同期期間は、第４タイプのノイズを表し、
前記第１、第２、第３、及び第４サンプル測定の合計により、前記８つの同期期間中の前記第１、第２、第３、及び第４タイプのノイズを相殺する、方法。

【請求項10】

前記第１、第２、第３、及び第４同期期間は連続して起こる、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記複数の電極のうちの前記１つの電極は、前記デバイスのディスプレイの隣接するピクセル行の真下に水平方向に位置付けられる２又は３以上の電気的に結合された電極を含む、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、全体的にタッチセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

例示的な事象によれば、タッチセンサは、デバイスのタッチセンサのタッチ検知エリア内の物体（例えば、ユーザの指又はスタイラス）の存在及び位置を検出する。タッチ感知式センサディスプレイの応用では、タッチセンサは、マウス又はタッチパッドによって間接的ではなく、ディスプレイ画面上に表示されたものとユーザが直接的に対話することを可能にする。タッチセンサは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、スマートフォン、衛星ナビゲーションデバイス、携帯式媒体プレーヤ、携帯式ゲームコンソール、キオスクコンピュータ、販売時点管理デバイス、又は他のデバイスに取り付けるか、又はその一部として設けることができる。家庭用又は他の機器上の制御パネルは、タッチセンサを含むことができる。

【0003】

例えば、抵抗タッチセンサ、表面音響波タッチセンサ、及び静電容量タッチセンサなど、幾つかの異なるタイプのタッチセンサが存在する。１つの例では、物体がタッチ画面のタッチセンサのタッチ検知エリア内でタッチ画面に物理的にタッチするか（例えば、タッチセンサのタッチセンサアレイに重なるカバー層に物理的にタッチすることによって）、又は物体がタッチセンサの検出距離内に入った（例えば、タッチセンサのタッチセンサアレイに重なるカバー層の上をホバリングすることによって）時に、タッチセンサのタッチ検知エリア内の物体の位置に対応するタッチ画面のタッチセンサの位置にて、静電容量の変化がタッチ画面内に生じることができる。タッチセンサコントローラは、静電容量の変化を処理して、タッチセンサ内の静電容量の変化の位置を特定する。

【発明の概要】

【0004】

１実施形態では、デバイスは、タッチセンサを含む。タッチセンサは、複数の電極を含む。デバイスは更に、タッチセンサに結合されたコントローラを含む。コントローラは、実行時に、他の実施可能な動作の中でも、第１同期期間中の複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち上がりエッジを検知することによる第１の正積分、及び第２同期期間中の複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち下がりエッジを検知することによる第１の負積分をコントローラに実行させるよう構成された論理回路を含む。この論理回路はまた、実行時に、コントローラに充電信号をトグルさせ、第２同期期間中の充電信号の第２立ち上がりエッジを生じるよう構成される。第１の正積分及び第１の負積分は、第１サンプル測定に関連付けられる。この論理回路は更に、実行時に、第３同期期間中の複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち下がりエッジを検知することによる第２の負積分、及び第４同期期間中の複数の電極のうちの１つの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち上がりエッジを検知することによる第２の正積分をコントローラに実行させるよう構成される。第２の正積分及び第２の負積分は、第２サンプル測定に関連付けられる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1A】本開示の実施形態によるタッチセンサ及びコントローラを含む例示的なシステムを示す図である。

【図1B】本開示の実施形態によるタッチセンサのための例示的な機械スタックを示す図である。

【図2】本開示の実施形態による例示的なドット反転ピクセルパターンを示す図である。

【図3】本開示の実施形態による例示的なダブルドット反転ピクセルパターンを示す図である。

【図4】本開示の実施形態による例示的な積分シーケンスを示す図である。

【図5】本開示の実施形態によるドット反転パターン上にマップされた例示的な積分シーケンスを示す図である。

【図6】本開示の実施形態によるダブルドット反転パターン上にマップされた例示的な積分シーケンスを示す図である。

【図7】本開示の実施形態による積分シーケンスを実行する例示的な方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１Ａは、本開示の実施形態によるタッチセンサ及びコントローラを含む例示的なシステム１００を示す。タッチセンサシステム１００は、タッチセンサ１０１及びタッチセンサコントローラ１０２を含み、これらは、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内でのタッチの存在及び位置又は物体の近接を検出するよう作動する。タッチセンサ１０１は、１又は２以上のタッチ検知エリアを含む。１実施形態では、タッチセンサ１０１は、誘電材料から作ることができる１又は２以上の基板上に配置された電極のアレイを含む。タッチセンサへの言及は、タッチセンサ１０１の電極と、電極が配置される基板との両方を包含することができる。或いは、タッチセンサへの言及は、タッチセンサ１０１の電極を包含することができるが、電極が配置される基板は包含しなくてもよい。

【0007】

タッチセンサ１０１の電極は、円盤、正方形、矩形、細線、菱形、他の形状、又はこれらの形状の組み合わせなどの形状を形成する導電性材料を含む。導電性材料の１又は２以上の層の１又は２以上の切込みは、電極の形状を（少なくとも部分的に）生成することができ、この形状のエリアは、これらの切込みによって（少なくとも部分的に）境界付けることができる。特定の実施形態では、電極の導電性材料は、形状のエリアの約１００％を占める。例えば、電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から作ることができ、電極のＩＴＯは、その形状のエリアの約１００％を占めることができる（１００％フィルと呼ばれることもある）。特定の実施形態では、電極の導電性材料は、その形状のエリアの１００％未満を占める。例えば、電極は、例えば銅、銀、カーボン、又は銅ベース、銀ベース、又はカーボンベースの材料などの金属の細線又は他の導電性材料（ＦＬＭ）から作ることができ、導電性材料の細線は、ハッチング、メッシュ、又は他のパターンで形状のエリアのわずか数パーセント（例えば、約５％）を占めることができる。本開示は、特定のパターンを有する特定のフィルパーセンテージで特定の形状を形成する特定の導電性材料から作られた特定の電極を記載し又は例示するが、この開示は、あらゆる好適なパターンを有する何らかの適切なフィルパーセンテージで何らかの適当な形状を形成する何れかの適切な導電性材料から作られた電極を企図している。

【0008】

タッチセンサ１０１の電極（又は他の要素）の形状は、全体として又は一部がタッチセンサ１０１の１又は２以上のマクロ特徴部を構成する。これらの形状の実施構成の１又は２以上の特性（例えば、導電性材料、フィル、又は形状内のパターンなど）は、全体又は一部がタッチセンサ１０１の１又は２以上のマイクロ特徴部を構成する。タッチセンサ１０１の１又は２以上のマクロ特徴部は、機能性の１又は２以上の特性を決定付けることができ、タッチセンサ１０１の１又は２以上のマイクロ特徴部は、透過率、屈折、又は反射などのタッチセンサ１０１の１又は２以上の光学的特徴を決定付けることができる。

【0009】

タッチセンサ１０１の電極は、何らかのパターン（例えば、格子パターン又は菱形パターン）で構成することができる。各構成は、電極の第１セット及び電極の第２セットを含むことができる。電極の第１セット及び電極の第２セットは、重なり合って複数の容量性ノードを形成する。特定の実施形態では、電極の第１セットは水平方向の電極であり、電極の第２セットは垂直方向の電極である。特定のパターンで記載されているが、本開示によるタッチセンサの電極は、あらゆる適切なパターンとすることができる。特定の実施形態では、例えば、電極の第１セットは、水平方向に対する何らかの適切な角度とすることができ、電極の第２セットは、垂直方向に対する何らかの適切な角度とすることができる。本開示は、電極のあらゆる適切なパターン、構成、設計、又は配列を想定しており、上述の例示的なパターンに限定されない。

【0010】

本開示は、幾つかの例示的な電極を記載しているが、本開示は、これらの例示的な電極に限定されず、他の電極を実施することができる。加えて、本開示は、特定のノードを形成する特定の電極の特定の構成を含む幾つかの例示的な実施形態を記載しているが、本開示は、これらの例示的な実施形態に限定されず、他の構成も実施することができる。１実施形態では、幾つかの電極が同じ基板の同じ表面又は異なる表面に配置される。加えて又は代替として、異なる電極を異なる基板上に配置することもできる。本開示は、特定の例示的なパターンで配列された特定の電極を含む幾つかの例示的な実施形態を記載しているが、本開示は、これらの例示的なパターンに限定されず、他の電極パターンも実施することができる。

【0011】

機械スタックは、基板（又は複数の基板）及びタッチセンサ１０１の電極を形成する導電性材料を包含する。例えば、機械スタックは、カバーパネルの真下に光学透明粘着剤（ＯＣＡ）の第１層を含むことができる。カバーパネルは、透明であり、また、例えばガラス、ポリカーボネート、又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）など、繰り返されるタッチに備えた弾性材料から作ることができる。本開示は、あらゆる材料から作られたカバーパネルを企図している。ＯＣＡの第１層は、カバーパネルと、電極を形成する導電性材料を有する基板との間に配置することができる。機械スタックはまた、ＯＣＡの第２層と誘電層（電極を形成する導電性材料を有する基板に類似したＰＥＴ又は別の材料から作ることができる）とを含むこともできる。代替として、ＯＣＡの第２層及び誘電層の代わりに、誘電材料の薄いコーティングを施工することができる。ＯＣＡの第２層は、電極を構成する導電性材料を有する基板と誘電層との間に配置することができ、誘電層は、ＯＣＡの第２層と、タッチセンサ１０１及びタッチセンサコントローラ１０２を含むデバイスのディスプレイまでのエアギャップとの間に配置することができる。例えば、カバーパネルは、約１ミリメートル（ｍｍ）の厚みを有することができ、ＯＣＡの第１層は、約０．０５ｍｍの厚みを有することができ、電極を形成する導電性材料を有する基板は、約０．０５ｍｍの厚みを有することができ、ＯＣＡの第２層は、約０．０５ｍｍの厚みを有することができ、誘電層は、約０．０５ｍｍの厚みを有することができる。

【0012】

本開示は、特定の材料から作られ且つ特定の厚みを有する特定数の特定の層を備えた特定の機械スタックを記載しているが、本開示は、あらゆる材料から作られ且つあらゆる厚みを有すあらゆる数の層を備えた他の機械スタックを企図している。例えば、１つの実施形態では、粘着又は誘電性層は、誘電層、ＯＣＡの第２層、及び上述のエアギャップに置き換えることができ、ディスプレイにおいてエアギャップが存在しない。

【0013】

タッチセンサ１０１の基板の１又は２以上の部分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は別の材料から作ることができる。本開示は、何れの材料から作られた部分を有する何らかの基板を企図している。１実施形態では、タッチセンサ１０１の１又は２以上の電極は、全体的又は部分的にＩＴＯから作られる。加えて又は代替として、タッチセンサ１０１の１又は２以上の電極は、金属の細線又は他の導電性材料から作られる。例えば、導電性材料の１又は２以上の部分は、銅又は銅ベースとすることができ、約５ミクロン（μｍ）又はそれ未満の厚み及び約１０μｍ又はそれ未満の幅を有することができる。別の例として、導電性材料の１又は２以上の部分は、銀又は銀ベースとすることができ、同様に約５μｍ又はそれ未満の厚み及び約１０μｍ又はそれ未満の幅を有することができる。本開示は、あらゆる材料から作られたあらゆる電極を企図している。

【0014】

タッチセンサコントローラ１０２は、本開示の１実施形態による接続部１０８によってタッチセンサ１０１に接続される。１実施形態では、タッチセンサコントローラ１０２は、接続パッド１０６を介してタッチセンサ１０１に電気的に結合される。一部の実施形態では、タッチセンサコントローラ１０２は、１又は２以上のメモリユニット及び１又は２以上のプロセッサを含む。これらの実施形態の一部では、１又は２以上のメモリユニット及び１又は２以上のプロセッサは、独立して作動するように電気的に相互接続される。１又は２以上のメモリユニット及び１又は２以上のプロセッサは、タッチセンサ１０１に電気的に結合され、タッチセンサ１０１がタッチセンサ１０１に電気信号を送信しタッチセンサ１０１から電気信号を受信するのを可能にする。

【0015】

１実施形態では、タッチセンサ１０１は、静電容量形態のタッチ検知を実施する。相互容量式の実施構成では、タッチセンサ１０１は、容量性ノードのアレイを形成する駆動及び検知電極のアレイを含むことができる。タッチセンサ１０１は、１つの基板の片側上にパターンで配列された駆動電極と、別の基板の片側上でパターンで配列された検知電極とを有することができる。このような構成では、駆動電極及び検知電極の交差が容量性ノードを形成する。このような交差は、駆動電極と検知電極が「クロス」する位置、又はこれらのそれぞれの面で互いに最も接近する位置とすることができる。容量性ノードを形成する駆動及び検知電極は、互いに近接して位置付けられるが、互いとの電気接触は形成しない。代替として、例えば駆動電極に加えられる信号に応答して、駆動及び検知電極は、これらの間のスペースを横断して互いに容量結合する。

【0016】

駆動電極に（タッチセンサコントローラ１０２によって）印加されるパルス又は交流電圧である充電信号は、検知電極上に電荷を誘導し、誘導される電荷量は、外部作用（物体のタッチ又は近接など）の影響を受けやすい。物体が容量性ノードにタッチするか、又は容量性ノードの近接距離内に入った時に、静電容量の変化が容量性ノードにて起こり、タッチセンサコントローラ１０２は、静電容量の変化を測定する。タッチセンサ１０１全体の静電容量の変化を測定することによって、タッチセンサコントローラ１０２は、タッチの位置又はタッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内の近接距離を決定する。

【0017】

自己容量式の実施構成では、タッチセンサ１０１は、各々が容量性ノードを形成することができる単一タイプの電極アレイを含むことができる。物体が容量性ノードにタッチしたか、又は接近した時に、容量性ノードにて自己容量の変化が起こり、タッチセンサコントローラ１０２は、例えば予め設定された量だけ容量性ノードでの電圧を上昇させるために、充電信号によって誘導された電荷量の変化として静電容量の変化を測定する。相互容量の実施構成と同様に、アレイ全体の静電容量の変化を測定することによって、タッチセンサコントローラ１０２は、タッチの位置又はタッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内の近接距離を決定する。本開示は、あらゆる形態の静電容量タッチ検知を企図している。

【0018】

本開示は、特定のノードを形成する特定の電極の特定の構成を記載しているが、本開示は、ノードを形成する電極の他の構成も企図している。更に、本開示は、何れかのパターンで何れかの数の基板上に配列された他の電極を企図している。

【0019】

上述のように、タッチセンサ１０１の容量性ノードにおける静電容量の変化は、容量性ノードの位置でのタッチ又は近接入力を示すことができる。タッチセンサコントローラ１０２は、静電容量の変化を検出し処理して、タッチの存在及び位置又は近接入力を決定する。１実施形態では、タッチセンサコントローラ１０２は、タッチ又は近接入力に関する情報を、タッチセンサ１０１及びタッチセンサコントローラ１０２を含むことができ且つデバイスの機能（又はデバイス上で実行さているアプリケーション）を開始することによってタッチ又は近接入力に応答することができる、デバイスの１又は２以上の他の構成要素（１又は２以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）など）に伝達する。本開示は、特定のデバイス及び特定のタッチセンサ１０１に関する特定の機能を有する特定のタッチセンサコントローラ１０２を記載しているが、本開示は、あらゆるデバイス及びあらゆるタッチセンサに関する何れかの機能を有する他のタッチセンサコントローラを企図している。

【0020】

１実施形態では、タッチセンサコントローラ１０２は、例えば汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブル論理回路デバイス又はアレイ、又は特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）などの１又は２以上の集積回路（ＩＣ）として実施される。タッチセンサコントローラ１０２は、アナログ回路、デジタル論理回路、及びデジタル不揮発性メモリの何れかの組み合わせを含む。１実施形態では、タッチセンサコントローラ１０２は、以下で記載されるように、タッチセンサ１０１の基板に接合されたフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）上に配置される。ＦＰＣは、能動又は受動とすることができる。１実施形態では、マルチタッチセンサコントローラ１０２がＦＰＣ上に配置される。

【0021】

例示的な実施構成では、タッチセンサコントローラ１０２は、プロセッサユニット、駆動ユニット、検知ユニット、及びストレージユニットを含む。このような実施構成では、駆動ユニットが、タッチセンサ１０１の駆動電極に駆動信号を供給し、検知ユニットが、タッチセンサ１０１の容量性ノードで電荷を検知して、容量性ノードでの静電容量を表す測定信号をプロセッサユニットに提供する。プロセッサユニットは、駆動ユニットによる駆動電極への駆動信号の供給を制御して、検知ユニットからの測定信号を処理し、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内のタッチの存在及び位置又は近接入力を検出し処理する。プロセッサユニットはまた、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内のタッチの位置又は近接入力の変化を追跡することができる。ストレージユニットは、駆動信号を駆動電極に供給するよう駆動ユニットを制御するプログラミング、検知ユニットからの測定信号を処理するプログラミング、及び他のプログラミングを含む、プロセッサユニットによる実行のためのプログラミングを格納する。本開示は、特定の構成要素を備えた特定の実施構成を有する特定のタッチセンサコントローラ１０２を記載しているが、本開示は、他の構成要素を備えた他の実施構成を有するタッチセンサコントローラを企図している。

【0022】

タッチセンサ１０１の基板上に配置された導電性材料の１つの実施例にて形成された接続線１０４は、タッチセンサ１０１の駆動又は検知電極を、同様にタッチセンサ１０１の基板上に配置された接続パッド１０６に結合する。以下で記載されるように、接続パッド１０６は、接続線１０４とタッチセンサコントローラ１０２の結合を容易にする。接続線１０４は、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内に又は（例えば、その縁部）その周りに延びることができる。１実施形態では、特定の接続線１０４は、タッチセンサコントローラ１０２をタッチセンサ１０１の駆動電極に結合するための駆動接続部を提供し、これを介して、タッチセンサコントローラ１０２の駆動ユニットは、駆動信号を駆動電極に供給し、他の接続線１０４は、タッチセンサコントローラ１０２をタッチセンサ１０１の検知電極に結合するための検知接続部を提供し、これを介してタッチセンサコントローラ１０２の検知ユニットは、タッチセンサ１０１の容量性ノードでの電荷を検知する。

【0023】

接続線１０４は、金属又は他の導電性材料の細線から作られる。例えば、接続線１０４の導電性材料は、銅又は銅ベースとすることができ、約１００μｍ又はこれ未満の幅を有することができる。別の例として、接続線１０４の導電性材料は、銀又は銀ベースとすることができ、約１００μｍ又はこれ未満の幅を有することができる。１実施形態では、接続線１０４は、金属又は他の導電性材料の細線に加えて又はこれに代えて、全部又は一部がＩＴＯで作られる。本開示は、特定の幅を有した特定の材料から作られる特定のトラックを記載しているが、本開示は、他の材料及び／又は他の幅から作られるトラックを企図している。接続線１０４に加えて、タッチセンサ１０１は、タッチセンサ１０１の基板の縁部（接続線１０４に類似）の接地コネクタ（接続パッド１０６とすることができる）にて終端する１又は２以上の接地線を含むことができる。

【0024】

接続パッド１０６は、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリアの外側の基板の１又は２以上の縁部に沿って位置付けることができる。上述のように、タッチセンサコントローラ１０２は、ＦＰＣ上に位置付けることができる。接続パッド１０６は、接続線１０４と同じ材料から作ることができ、異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いてＦＰＣに接合することができる。１実施形態では、接続部１０８は、タッチセンサコントローラ１０２を接続パッド１０６に結合するＦＰＣ上の導電線を含み、タッチセンサコントローラ１０２を接続線１０４に及びタッチセンサ１０１の駆動又は検知電極に結合する。別の実施形態では、接続パッド１０６は、電気－機械コネクタ（例えば、ゼロ挿入力電線対基板コネクタなど）に接続される。接続部１０８は、ＦＰＣを含むことができ、又は含まなくてもよい。本開示は、タッチセンサコントローラ１０２とタッチセンサ１０１との間の何らかの接続部１０８を企図している。

【0025】

特定の実施形態では、システム１００は、ディスプレイスタックを含む。システム１００のディスプレイスタックは、ユーザへの画像の表示に関連付けられる１又は２以上の層を含むことができる。一例として、ディスプレイスタックは、ディスプレイのピクセル層、接地層（共通電圧（ＶＣＯＭ）層とも呼ばれる）、及び／又はカバー層に信号を印加する要素を備えた層を含むことができる。特定の実施形態では、電極は、ディスプレイスタックのピクセル層のピクセル行の真下に（ユーザ視点から）配置される。本開示は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなど、ユーザに画像を提示することができる何らかのディスプレイであるディスプレイを企図している。特定の実施形態では、タッチセンサ１０１は、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ又はＯＬＥＤ）に取り付けられる。一部の実施形態では、システム１００のディスプレイは、インセルディスプレイモジュールであり、タッチセンサ１０１及びコントローラ１０２（例えば、タッチセンサ回路及び駆動回路）がディスプレイ（例えば、ＬＣＤ又はＯＬＥＤ）モジュールに組み込まれる。

【0026】

図１Ｂは、本開示の実施形態によるタッチセンサ１００のための例示的な機械スタック１６０を示す。図１Ｂの例示的な実施形態では、機械スタック１６０は。複数の層を含み、ｚ軸に対して位置付けられるように例示されている。例示的な機械スタック１６０は、ディスプレイ１７０、第２導電層１６８、基板１６６、第１導電層１６４、及びカバー層１６２を含む。

【0027】

１実施形態では、第２導電層１６８及び第１導電層１６４は、図１Ａに関して上記で論じたように、それぞれ駆動及び検知電極である。１実施形態では、第２導電層１６８及び第１導電層１６４は、本開示で記載されるようにメッシュである。基板１６６は、１実施形態では、第１及び第２導電層を電気的に絶縁する材料を含む。１実施形態では、基板１６６は、他の層のための機械的支持を提供する。１実施形態では、追加の基板の層（例えば、基板１６６と同じ材料でなくてもよい）は、異なる構成で用いることができる。例えば、第２基板層は、第２導電層１６８とディスプレイ１７０との間に位置付けることができる。ディスプレイ１７０は、ユーザによって視認されるディスプレイ情報を提供する。一例として、ディスプレイ１７０は、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、又は他の何れかの好適なタイプのディスプレイとすることができる。１実施形態では、ディスプレイ１７０は、交互するピクセルディスプレイパターンで配列されたサブピクセルを有する交互ピクセルディスプレイとすることができる。

【0028】

カバー層１６２は、透明又は実質的に透明とすることができ、例えばガラス、ポリカーボネート、又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）など、繰り返されるタッチに備えた弾性材料から作ることができる。１実施形態では、透明又は半透明の粘着層が、カバー層１６２と第１導電層１６４との間、及び／又は第２導電層１６８とディスプレイ１７０との間に配置される。ユーザは、指又は他の何れかのタッチ物体（スタイラスなど）を用いてカバー層１６２にタッチすることにより、タッチセンサ１００と対話することができる。ユーザは、カバー層１６２と実際に物理的接触をすることなく指又は他の何れかのタッチ物体をカバー層１６２上でホバリングすることによってタッチセンサ１００と対話することもできる。

【0029】

図１Ｂの例示的な実施形態では、機械スタック１６０は、２つの導電層を含む。１実施形態では、機械スタック１６０は、単一の導電層形成を含むことができる。機械スタック１６０の他の実施形態は、他の構成、関係及び観点、並びにより少ない又は追加の層を実施することができる。１つの例として、導電層１６４及び１６８の１又は２以上（及び／又は機械スタック１６０の他の層）は、ディスプレイ１７０と一体化することができ、これによって導電層１６４及び１６８の１又は２以上が、ディスプレイ１７０を形成する層内に位置付けられるようになる。特定の実施形態では、ディスプレイ１７０と一体化された層は、ディスプレイ１７０（例えば画像を表示するため）及びタッチ検知の動作を提供することができる。別の例として、機械スタック１６０は、複数の基板１６６を含むことができ、第１導電層１６４が第１基板１６６上に位置付けられ、第２導電層１６８が第２基板１６６上に位置付けられる。

【0030】

図２は、本開示の実施形態による例示的なドット反転ピクセルパターン２００を示している。ドット反転ピクセルパターン２００の各正方形は、ピクセルを表す。ドット反転パターン２００の行（ｒｏｗ：横列）２０１ａ－ｎは、システム１００のディスプレイモジュールのピクセル層のピクセル行に対応する。例えば、ドット反転パターン２００の行２０１ａは、第１ピクセル行に対応し、ドット反転パターン２００の行２０１ｂは第２ピクセル行に対応する、等々。特定の実施形態では、タッチセンサ１０１の特定の電極は、ピクセル行２０１ａ－ｎの真下に水平方向に位置付けられる。例えば、第１電極は、行２０１ａの真下に水平方向に位置付けることができ、第２電極は、隣接する行２０２ｂの真下に水平方向に位置付けることができる、等々。特定の実施形態では、単一の電極が複数のピクセル行をカバーすることができる。例えば、第１電極は、複数の第１ピクセル行（例えば、４０の第１ピクセル行）の真下に水平方向に位置付けることができ、第２電極は、第１ピクセル行に隣接する複数の第２ピクセル行（例えば、４０の第２ピクセル行）の真下に水平方向に位置付けることができる、等々。

【0031】

特定の実施形態では、幾つかの電極が電気的及び／又は物理的に共に結合され、複数のピクセル行２０１をカバーすることができる単一の電極を形成する。一例として、第１電極は、複数の第１ピクセル行２０１（例えば、４０の第１隣接行）の真下に水平方向に位置付けられた複数の電極含むことができ、第２電極は、第１ピクセル行２０１に隣接する複数の第２ピクセル行２０１（例えば、４０の第２隣接行）の真下に水平方向に位置付けられる複数の電極含むことができる、等々。

【0032】

特定の実施形態では、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤ又はＯＬＥＤ）によって生じたノイズは時間的に一定ではない。ディスプレイ上の画像はリフレッシュされるので、ノイズは、ノイズの多い期間とノイズのない期間の繰り返しパターンに従うことがある。ドット反転パターン２００を含むディスプレイは、少なくとも２つのタイプのノイズを発生する場合がある。図示した実施形態では、フォワードスラッシュハッチパターンによって示されるドット反転パターン２００の交互行２０１ａ、２０１ｃ、２０１ｅなどは、第１タイプのノイズ２１０（すなわち、「＋－＋」ノイズパターン）を表し、バックスラッシュハッチパターンによって示されるドット反転パターン２００の交互行２０１ｂ、２０１ｄ、２０１ｆなどは、第２タイプのノイズ２１２（すなわち、「－＋－」ノイズパターン）を表す。「＋」信号は、正の振幅ピークを表し、「－」信号は負の振幅ピークを表す。特定の実施形態では、ゼロ基準から測定された正の振幅ピークの変化の程度は、ゼロ基準から測定された負の振幅ピークの変化の程度に等しい。

【0033】

図３は、本開示の実施形態による例示的なダブルドット反転パターン３００を示している。ダブルドット反転ピクセルパターン３００の各正方形はピクセルを表す。ダブルドット反転パターン３００の行３０１は、システム１００のディスプレイモジュールのピクセル層のピクセル行３０１ａ－ｎに対応する。例えば、ダブルドット反転パターン３００の行３０１ａは、第１ピクセル行に対応し、ダブルドット反転パターン３００の行３０１ｂは、第２ピクセル行に対応する、等々。ダブルドット反転パターン３００を含むディスプレイ（例えば、ＬＣＤ又はＯＬＥＤ）は、４つのタイプのノイズを発生することがある。図示した実施形態では、フォワードスラッシュハッチパターンによって示されるダブルドット反転パターン３００の行３０１ａ、３０ｅ、及び３０ｉは、第１タイプのノイズ３２０（すなわち、「＋－＋」標準振幅パターン）を表し、ダブルバックスラッシュハッチパターンによって示されるダブルドット反転パターン３００の行３０１ｂ、３０１ｆ、及び３０１ｊは、第２タイプのノイズ（すなわち、「＋－＋」低振幅パターン）を表し、フォワードスラッシュ破線ハッチパターンによって示されるダブルドット反転パターン３００の行３０１ｃ、３０１ｇ、及び３０１ｋは、第３タイプのノイズ（すなわち、「－＋－」標準振幅パターン）を表し、四重バックスラッシュハッチパターンによって示されるダブルドット反転パターン３００の行３０１ｄ、３０１ｈ、及び３０１Ｉは、第４タイプのノイズ（すなわち、「－＋－」低振幅パターン）を表す。特定の実施形態では、ゼロ基準から測定された正（＋）の標準振幅ピークの変化の程度は、ゼロ基準から測定された負（－）の標準振幅ピークの変化の程度に等しい。同様に、ゼロ基準から測定された正（＋）の低振幅ピークの変化の程度は、ゼロ基準から測定された負（－）の低振幅ピークの変化の程度に等しい。

【0034】

図４は、本開示の実施形態による例示的な積分シーケンスを示している。図４に示した積分シーケンスは、システム１００によって用いることができる。特定の実施形態では、積分シーケンスは、タッチ測定性能の何らかの悪化を低減又は排除しながら、特定のピクセルパターン（例えば、ドット反転パターン２００及び／又はダブルドット反転パターン３００）を含むディスプレイ上のフリッカーを低減又は排除する。図４は、１つの同期信号４０２と３つのカラー信号、すなわち赤書き込み信号４０４、緑書き込み信号４０６、及び青書き込み信号４０８を示している。

【0035】

コントローラ１０２は、システム１００のディスプレイを更新するために、同期信号を用いてディスプレイ上のピクセルを制御することができる。各ピクセルデータに対応する位置をディスプレイコントローラによって特定するのを容易にするために、コントローラ１０２は、水平同期（ＨＳＹＮＣ）信号を使用して、ピクセル線の開始を指示することができる。基本的には、ＨＳＹＮＣ信号はクロック信号として機能する。例えば、新しいピクセル線の開始は、ＨＳＹＮＣ信号のタイミングパルスの立ち上がりエッジ（例えば、低レベル状態から高レベル状態への変化）によって起動することができる。従って、コントローラ１０２がＨＳＹＮＣ信号のタイミングパルスの１つの立ち上がりエッジを検出すると、受信された後続のピクセルデータは、次のピクセル線に属するものとして解釈されることになる。次いで、コントローラ１０２は、このピクセル線を更新する。当業者であれば、別の実施形態において、コントローラ１０２がＨＳＹＮＣパルスの立ち下がりエッジを用いて、新しいピクセル線を開始することができることは、理解されるであろう。

【0036】

ＨＳＹＮＣ信号との同期は、タッチ測定におけるディスプレイノイズを低減又は排除することができる。この同期なしでは、充電信号（例えば、充電信号４１０）の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに起因して、電荷がピクセルコンデンサに挿入又は取り除かれることがあり、これによりコンデンサ電圧の変動を引き起こす可能性がある。この変動は、ディスプレイの輝度強度及び／又はカラー強度（例えば、赤／緑／青発光強度）の変化をもたらすことがある。図４に示すようにＨＳＹＮＣ遅延を用いることによって、コントローラ１０２は、ソースデータがピクセル範囲（例えば、赤書き込み信号４０４、緑書き込み信号４０６、及び青書き込み信号４０８）を更新しないノイズのない期間中に走査して、これによりディスプレイノイズを低減又は排除することができる。図４の実施形態では、最適ＨＳＹＮＣ遅延の範囲は、図４の注釈４１２によって示されるように、青書き込み信号４０８の立ち下がりエッジとＨＳＹＮＣ信号４０２の立ち上がりエッジの間である。

【0037】

図４の図示の実施形態では、タッチセンサの１又は２以上の電極上で駆動される充電信号４１０の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、ＨＳＹＮＣ信号４０２の立ち下がりエッジに同期される。一部の実施形態では、充電信号４１０の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、ＨＳＹＮＣ信号４０２の立ち上がりエッジに同期することができる。特定の実施形態では、ＨＳＹＮＣ期間（例えば、ＨＳＹＮＣ期間１）は、５～１５マイクロ秒程度にすることができる。一例として、ＨＳＹＮＣ期間１は、６．５マイクロ秒（すなわち、１６．６ミリ秒／２５６０行）にすることができる。ＨＳＹＮＣ期間１及びＨＳＹＮＣ期間２から測定された応答信号は、受信された信号の測定電圧、時間期間、又は他の何れかの特性を含むことができる。

【0038】

図４では、コントローラ１０２は、図４の充電信号４１０を結果として生じる、タッチセンサ１０１の電極（例えば、図２の行２０１ａの下にある電極又は図２の複数の行２０１の下にある電極の組み合わせ）上に正の分極電荷を誘導する。コントローラ１０２は、ＨＳＹＮＣ期間１の間の電極に関連付けられる充電信号４１０の第１立ち上がりエッジを検知することによって、正積分（＋）を実行する。同様に、コントローラ１０２は、タッチセンサ１０１の電極上に負の分極電荷を誘導し、ＨＳＹＮＣ期間２の間の電極に関連付けられる充電信号４１０の第１立ち下がりエッジを検知することによって、負積分（－）を実行する。ＨＳＹＮＣ期間１及び２における正及び負の極性間で印加された充電信号４１０の極性を交互にすることによって、システム１００に注入される電荷量（すなわち、ノイズ）がシステム１００から取り出される電荷量（すなわち、ノイズ）に等しいので、タッチセンサコントローラ１０２は、ノイズを低減又は排除することができる。１測定サイクルにつき２つのＨＳＹＮＣ期間（例えば、ＨＳＹＮＣ期間１及びＨＳＹＮＣ期間２）を使用することができる。各測定サイクルは、ＡＤＣサンプル（例えば、ＡＤＣサンプル１）に関連付けられる。タッチセンサコントローラ１０２は、このアプリケーション及び測定サイクルを何度も繰り返し、タッチセンサ１０１の１又は２以上の電極から予め設定された数のサンプル（例えば、ＡＤＣサンプル１及び２）を累積する。

【0039】

特定の実施形態では、タッチ電極測定は、２又は３以上のサンプル（例えば、ＡＤＣサンプル１及び２）を平均化することによって実行される。例えば、タッチ測定は、「＋－＋－＋－＋－」によって繰り返すことができる４つの正及び負の積分ペアを含む４つのＡＤＣサンプルを平均化することによって実行することができる。特定のディスプレイモジュール（例えば、インセルディスプレイモジュール）では、タッチセンサ１０１の一番上及び／又は一番下の１又は２以上のピクセル行（例えば、図２の行２０１ａ－ｎ）に電極を配置することができる。一例として、１０８０ピクセル行を備えたディスプレイモジュールは、２７個の電極を含むことができる。２７個の電極は、各電極が４０行幅であるように等間隔に配置することができる。別の例として、各電極は４行幅とすることができる。特定の実施形態では、コントローラ１０２は、第１電極（例えば、図２の行２０１ａ－ｄの下の電極）上で積分シーケンス（例えば、「＋－＋－＋－＋－」積分シーケンスに関連付けられる８積分）を順次的に実行する。積分は、ＨＳＹＮＣ信号（例えば、図４のＨＳＹＮＣ信号４０２）に同期することができる。第１電極上の積分が完了した後、コントローラ１０２は、第２電極（例えば、図２の行２０１ｅ－ｈの下のタッチ電極）上で同じ積分シーケンスを実行することができる。特定の実施形態では、コントローラ１０２が最後の電極上で積分シーケンスを実行するまでこのパターンが繰り返される。

【0040】

この標準的な位相シフトの間、非ブランキング時間、すなわちディスプレイがピクセルを更新しない時間が利用可能であるので、ＨＳＹＮＣ遅延法により、図２のドット反転パターン２００及び図３のダブルドット反転パターン３００などの特定のピクセル層パターン上のディスプレイフリッカーを起こす可能性がある、様々なディスプレイ背景下のディスプレイ測定ノイズを低減することができる。ブランキング時間のタイプは、ディスプレイフレームの終了と次のディスプレイフレームの開始の間に起こる可能性がある垂直ブランク期間、及びソースデータがピクセルに書き込まれない時のディスプレイ行の終了と次のディスプレイ行の開始の間に起こる可能性がある水平ブランク期間を含む。特定のＡＤＣサンプル間の積分シーケンスを変えることによって、ディスプレイソースデータとコントローラ１０２の駆動信号との間のクロストークの位相を反転することができる。特定の実施形態では、「＋－－＋」によって表すことができる、正積分（＋）、負積分（－）、負積分（－）、正積分（＋）などのこのシーケンスは、タッチ測定を劣化することなくフリッカーを低減又は排除することができる。この「＋－＋」積分シーケンスは、最適レポートレートを達成できるように、１００パーセントの効率である全ての利用可能なＨＳＹＮＣ期間を利用する。

【0041】

ＨＳＹＮＣ期間１及び２を含む第１サンプル測定（例えば、図４のＡＤＣサンプル１）は、第１タイプのノイズ（例えば図２のノイズ２１０）に対する正積分（＋）及び第２タイプのノイズ（例えば図２のノイズ２１２）に対する負積分（－）を結果として生じる。従って、ディスプレイノイズを相殺又は大幅に低減するために追加のサンプル測定が必要とすることができる。ＨＳＹＮＣ期間１の間の第１の正積分及びＨＳＹＮＣ期間２の間の第１の負積分を実行した後で、コントローラ１０２は、ＨＳＹＮＣ期間２の間に充電信号４１０をトグルして、充電信号４１０の第２立ち上がりエッジを生じる。特定の実施形態では、ＡＤＣサンプル１とＡＤＣサンプル２との間の充電信号４１０のトグルにより、ディスプレイソースデータと充電信号４１０との間のクロストークの位相を反転して、フリッカーを低減することができる。

【0042】

充電信号４１０のトグルにより、信号４１０の極性が反転される。特定の事例では、充電信号４１０は、高（例えば、正）信号から低（例えば、負）信号にトグルされる。同様に、特定の事例では、充電信号４１０は、低信号から高信号にトグルされる。特定の実施形態では、充電信号４１０は、トグルされ（すなわち、反転され）、これによって次の積分測定の電極を現在の積分と同じ極性で充電することができる（例えば、ＨＳＹＮＣ２の間は第１の負積分）。充電信号４１０のトグルは、電荷の積分がうまく完了した後（例えば、ＨＳＹＮＣ期間２の間の第１の負積分）及び次のＨＳＹＮＣ期間が開始する前（例えば、ＨＳＹＮＣ期間３）に起こることができる。

【0043】

ＡＤＣサンプル２を取得するために、コントローラ１０２は、タッチセンサ１０１の電極上の第２の負の分極電荷を誘導し、ＨＳＹＮＣ期間３の間の電極に関連付けられる充電信号４１０の第２の負エッジを検知することによって第２の負積分（－）を実行する。同様に、コントローラ１０２は、タッチセンサ１０１の電極上に正の分極電荷を誘導し、ＨＳＹＮＣ期間４の間の電極に関連付けられる充電信号４１０の第３立ち上がりエッジを検知することによって第２の正積分（＋）を実行する。ＨＳＹＮＣ期間３及び４を含む第２サンプル測定（例えば、図４のＡＤＣサンプル２）は、第１タイプのノイズに対する正積分（＋）及び第２タイプのノイズに対する負積分を結果として生じる。ＡＤＣサンプル１及び２を組み合わせることで、第１タイプのノイズに対する正積分（＋）及び負積分（－）と、第２タイプのノイズに対する負積分（－）及び正積分（＋）とを結果として生じ、特定の実施形態では、４つのＨＳＹＮＣ期間内のフリッカー及びディスプレイノイズを相殺又は大幅に低減することができる。

【0044】

図５及び６は、「＋－－＋」シーケンスがドット反転ピクセルパターン及びダブルドット反転ピクセルパターンそれぞれにおけるディスプレイノイズをどのように低減又は排除することができるか、同時にディスプレイフリッカーを低減することができるかを示している。図５は、本開示の実施形態によるドット反転パターン（例えば、図２のドット反転パターン２００）上にマップされた例示的な積分シーケンスを示している。図５の１２個の列は、１２個の連続ＨＳＹＮＣ期間（ＨＳＹＮＣ期間１、ＨＳＹＮＣ期間２、ＨＳＹＮＣ期間３など）を表す。各ＨＳＹＮＣ期間は、タッチセンサ１０１の１又は２以上のピクセル行（例えば、図２の１又は２以上のピクセル行２０１）の下にある電極と関連付けられる。ピクセル行２０１は、ノイズの２つのタイプ（例えば、図２のノイズ２１０及びノイズ２１２）に関連付けられる。

【0045】

図５に図示した実施形態では、ＨＳＹＮＣ期間１、３、５、及び７は、第１タイプのノイズ（例えば、図２の第１タイプのノイズ２１０）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間２、４、６、及び８は、第２タイプのノイズ（例えば、図２の第２タイプのノイズ２１２）に関連付けられる。ＨＳＹＮＣ期間１、４、及び７は各々、立ち上がりｘパルスエッジ（＋）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間３、５、及び８は各々、立ち下がりｘパルスエッジ（－）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間２及び６は各々、充電信号がＨＳＹＮＣ期間２及び６の間にトグルされるので、立ち上がり及び立ち下がりｘパルスエッジの両方に関連付けられる（「－＋」がＨＳＹＮＣ期間２及び「＋－」がＨＳＹＮＣ期間６）。ＨＳＹＮＣ期間１から４は、「＋－－＋」積分シーケンスに従い、ＨＳＹＮＣ期間５から８は、「－＋＋－」積分シーケンスに従うので、ＨＳＹＮＣ期間１、４、６及び７は正積分（＋）を表し、ＨＳＹＮＣ期間２、３、５、及び８は負積分（－）を表す。これらの積分シーケンスの各々は、以下に説明するように、２つのタイプのディスプレイノイズを相殺又は大幅に低減することができる。

【0046】

第１タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間１及び３は、正積分（＋）及び負積分（－）をそれぞれ表し、これによって第１タイプのノイズを相殺又は大幅に低減する（すなわち、合計＋／－＝０）。第２タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間２及び４は、負積分（－）及び正積分（＋）を表し、これによって第２タイプのノイズを相殺又は大幅に低減する（すなわち、合計－／＋＝０）。従って、「＋－－＋」積分シーケンスを用いて、４つのＨＳＹＮＣ期間及び２つの関連のＡＤＣサンプル（ＨＳＹＮＣ期間１及び２に関連付けられるＡＤＣサンプル１及びＨＳＹＮＣ期間３及び４に関連付けられるＡＤＣサンプル２）内のドット反転パターンを備えたディスプレイのノイズを相殺又は大幅に低減することができる。

【0047】

図５に図示した実施形態では、第１タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間５及び７は、負積分（－）及び正積分（＋）をそれぞれ表し、これによって第１タイプのノイズを相殺又は大幅に低減する（すなわち、合計－／＋＝０）。第２タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間６及び８は、正積分（＋）及び負積分（－）を表し、これによって第２タイプのノイズを相殺又は大幅に低減する（すなわち、合計＋／－＝０）。従って、「－＋＋－」積分シーケンスを用いて、ＡＤＣサンプル３及び４（ＨＳＹＮＣ期間５及び６に関連付けられるＡＤＣサンプル３及びＨＳＹＮＣ期間７及び８に関連付けられるＡＤＣサンプル４）内のドット反転パターンを備えたディスプレイにおけるノイズを相殺又は大幅に低減することができる。

【0048】

図６は、本開示の実施形態によるダブルドット反転パターン（例えば、図３のドット反転パターン３００）にマップされた例示的な積分シーケンスを示している。図５と同様に、図６の８つの列は、８つの連続したＨＳＹＮＣ期間（ＨＳＹＮＣ期間１、ＨＳＹＮＣ期間２、ＨＳＹＮＣ期間３、等々）を表す。しかしながら、図６のＨＳＹＮＣ期間は、ノイズの４つのタイプに関連付けられる。

【0049】

図６に図示した実施形態では、ＨＳＹＮＣ期間１及び５は、第１タイプのノイズ（例えば、図３の第１タイプのノイズ３２０）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間２及び６は、第２タイプのノイズ（例えば、図３の第２タイプのノイズ３２２）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間３及び７は、第３タイプのノイズ（例えば、図３の第３タイプのノイズ３２４）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間４及び８は、第４タイプのノイズ（例えば、図３の第４タイプのノイズ３２６）に関連付けられる。ＨＳＹＮＣ期間１、４、及び７は各々、立ち上がりｘパルスエッジ（＋）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間３、５、及び８は各々、立ち下がりｘパルスエッジ（－）に関連付けられ、ＨＳＹＮＣ期間２及び６は各々、充電信号がＨＳＹＮＣ期間２及び６の間にトグルされるので、立ち上がり及び立ち下がりｘパルスエッジの両方に関連付けられる（「－＋」がＨＳＹＮＣ期間２及び「＋－」がＨＳＹＮＣ期間６）。ＨＳＹＮＣ期間１、４、６、及び７は、正積分（＋）を表し、ＨＳＹＮＣ期間２、３、５、及び８は、負積分（－）を表す。この「＋－－＋－＋＋－」積分シーケンスは、以下に説明するように、４つのタイプのディスプレイノイズを相殺又は大幅に低減することができる。

【0050】

図６に示すように、第１タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間１及び５は、正積分（＋）及び負積分（－）をそれぞれ表し、これによって第１タイプのノイズを相殺（すなわち、合計＋／－＝０）する。第２タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間２及び６は、負積分（－）及び正積分（＋）を表し、これによって第２タイプのノイズを相殺（すなわち、合計－／＋＝０）する。第３タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間３及び７は、負積分（－）及び正積分（＋）を表し、これによって第３タイプのノイズを相殺（すなわち、合計－／＋＝０）する。第４タイプのノイズに関連付けられるＨＳＹＮＣ期間４及び８は、正積分（＋）及び負積分（－）を表し、これによって第４タイプのノイズを相殺（すなわち、合計＋／－／０＝０）する。従って、「＋－－＋－＋＋－」積分シーケンスを用いて、８つのＨＳＹＮＣ期間及び４つのＡＤＣサンプル（ＨＳＹＮＣ期間１及び２に関連付けられるＡＤＣサンプル１、ＨＳＹＮＣ期間３及び４に関連付けられるＡＤＣサンプル２、ＨＳＹＮＣ期間５及び６に関連付けられるＡＤＣサンプル３、及びＨＳＹＮＣ期間７及び８に関連付けられるＡＤＣサンプル４）内のダブルドット反転パターンを有するディスプレイのノイズを相殺することができる。

【0051】

図７は、本開示の実施形態による積分シーケンスを実行する例示的な方法７００を示している。方法７００による積分の実行により、特定の実施形態では、タッチセンサデバイスのピクセル層のドット反転パターンに関連付けられるフリッカー及びノイズを低減又は排除することができる。方法７００は、タッチセンサコントローラ（例えば図１Ａのコントローラ１０２）の論理回路（例えば、ハードウェア又はソフトウェア）によって実行することができる。例えば、方法７００は、タッチセンサコントローラのコンピュータ可読媒体に格納された命令を（タッチセンサコントローラの１又は２以上のプロセッサによって）実行することによって実施することができる。

【0052】

方法７００は「＋－－＋」積分シーケンスを表す。本方法は、ステップ７０５から開始する。ステップ７１０において、第１の正積分（＋）が、第１同期期間（例えば、図４のＨＳＹＮＣ期間１）の間のデバイスのタッチセンサの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち上がりエッジを検知することによって実行される。方法７００は、ステップ７２０に移り、第２同期期間（例えば、図４のＨＳＹＮＣ期間２）の間のタッチセンサの電極に関連付けられる充電信号の第１立ち下がりエッジを検知することによって、第１の負積分（－）が実行される。第１の正積分（＋）及び第１の負積分（－）は、第１サンプル測定（例えば、図４のＡＤＣサンプル１）に関連付けられる。ステップ７３０において、充電信号がトグルされ、第２同期期間（例えば、図４のＨＳＹＮＣ期間２）の間の充電信号の第２立ち上がりエッジを生じる。特定の実施形態では、電極は、複数の電極（例えば、４０電極）を含む。例えば、４０個の隣接ピクセル行の下にある４０個の電極を電気的及び／又は物理的に結合して電極を形成することができる。

【0053】

方法７００のステップ７４０において、第３同期期間（例えば、図４のＨＳＹＮＣ期間３）の間のタッチセンサの電極に関連付けられる充電信号の第２立ち下がりエッジを検知することによって、第２の負積分（－）が実行される。方法７００はステップ７５０に移り、第４同期期間（例えば、図４のＨＳＹＮＣ期間４）の間のタッチセンサの電極に関連付けられる充電信号の第３立ち上がりエッジを検知することによって、第２の正積分（＋）が実行される。第２の負積分（－）及び第２の正積分（＋）は、第２サンプル測定（例えば、図４のＡＤＣサンプル２）に関連付けられる。

【0054】

ステップ７６０において、方法７００は、方法７００の第１及び第３同期期間が第１タイプのノイズ（例えば、図２のドット反転パターン２００によって生成されるノイズ２１０）に関連付けられるかどうか、及び方法７００の第２及び第４同期期間が第２タイプのノイズ（例えば、図２のドット反転パターン２００によって生成されるノイズ２１２）に関連付けられるかどうかを決定する。ステップ７６０における決定が肯定である場合、方法７００はステップ７７０に移り、第１及び第２サンプル測定（例えば、ＡＤＣサンプル１及びＡＤＣサンプル２）が合計され、４同期期間内の第１タイプのノイズ及び第２タイプのノイズを相殺し、タッチセンサ１０１のタッチ検知エリア内でタッチが起こったかどうかに関する決定が行われる。ステップ７６０での決定が否定である場合、方法７００はステップ７７５に移り、ここで方法７００は終了する。

【0055】

方法７００は、図７に示したステップより多いか又は少ないステップを含むことができる。例えば、方法７００のステップ７６０は、例えばノイズの性質が既に設定されている場合に除外することができる。このような状況下では、方法７００のステップ７５０は、ステップ７７０に直接進むことができる。別の例として、方法７００がノイズの２つのタイプ（例えば、ドット反転ピクセルパターンによって生成された２つのタイプのノイズ）に関係する「＋－－＋」積分シーケンスを示す場合、別の実施形態において、方法７００を修正して、ノイズの４つのタイプ（例えば、図３のダブルドット反転ピクセルパターン３００によって生成されたノイズ３２０、３２２、３２４、及び３２６）に関する「＋－－＋－＋＋－」積分シーケンスを示すことができることは、当業者であれば理解されるであろう。

【0056】

特定の実施形態では、方法７００は、２又は３以上の電極上で積分シーケンス（例えば、「＋－－＋」積分シーケンス又は「＋－－＋－＋＋－」積分シーケンス）を実行する。一例として、方法７００は、第１電極上で「＋－－＋」積分シーケンスを実行することができる。「＋－－＋」積分シーケンスの４つの積分が第２電極で完了した後、方法７００は、第２電極上で「＋－－＋」積分シーケンスを実行することができる。同様に、「＋－－＋」積分シーケンスの４つの積分が第２電極上で完了した後に、方法７００がタッチセンサの全ての電極で「＋－－＋」積分シーケンスを実行するまで、方法７００は第３電極上で「＋－－＋」積分シーケンスを実行することができる、等々。

【0057】

本開示は特定の順序で起こる図７の方法の特定のステップを説明し例証しているが、本開示は、何れかの順序で起こる図７の方法のあらゆるステップを企図している。１実施形態では、図７の方法の１又は２以上のステップを繰り返すか又は省略することができる。特定の実施形態では、動作を実行する特定の構成要素（例えば、タッチセンサコントローラ１０２）は、別の構成要素に動作を実行させる構成要素を包含する。更に、本開示は、図７の方法の特定のステップを含む積分シーケンスを実行する例示的な方法を説明し例証しているが、本開示は、図７の方法のステップの全部、一部を含むか又はどれも含まなくてよい何れのステップも含む積分シーケンスを実行する何れの方法を企図している。更に、本開示は、図７の方法の特定のステップを実行する特定の構成要素を説明及び例証するが、本開示は、図７の方法の何れのステップも実行する何れの構成要素の何れの組み合わせを企図している。

【0058】

本明細書におけるコンピュータ可読非一時的ストレージ媒体又は複数の媒体は、１又は２以上の半導体ベースの又は他のＩＣ（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はＡＳＩＣ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ハイブリッドハードドライブ（ＨＨＤ）、光学ディスク、光学ディスクドライブ（ＯＤＤ）、磁気－光学ディスク、磁気－光学ドライブ、フロッピーディスケット、フロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）、磁気テープ、固体ドライブ（ＳＳＤ）、ＲＡＭドライブ、セキュアデジタルカード又はドライブ、他の何れかの適切なコンピュータ可読非一時的ストレージ媒体、又はこれらの２又は３以上の何れかの適切な組み合わせを含むことができる。コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体は、揮発性、不揮発性、又は揮発性及び不揮発性の組み合わせとすることができる。

【0059】

本明細書における「ｏｒ（又は）」は、他に明確に指示しない限り又は文脈によって他に指示しない限り包括的であり排他的ではない。従って本明細書における「Ａ又はＢ」は、他に明確に指示しない限り又は文脈によって他に指示しない限り「Ａ、Ｂ、又は両方」を意味する。「ａｎｄ（及び）」は、他に明確に指示しない限り又は文脈によって他に指示しない限り結合及び幾つかの両方である。従って、本明細書における「Ａ及びＢ」は、他に明確に指示しない限り又は文脈によって他に指示しない限り、「Ａ及びＢ、共に又は別々に」を意味する。

【0060】

本開示は、当該技術分野における普通の技術を有する人が理解する本明細書の例示的な実施形態への無数の変更、置換、変種、改変及び修正を包含する。同様に、添付の請求項も、当該技術分野における普通の技術を有する人が理解する本明細書の例示的な実施形態への全ての変更、置換、変種、改変及び修正を包含する。特定の機能を実行するよう適応され、配置され、実行でき、実行するよう構成され、実行するよう対応し、実行するよう動作可能であり、又は実行するよう作用する添付の請求項における装置又はシステム又は装置又はシステムの構成要素の引用は、この装置、システム、又は構成要素が、適応される、配置される、能力がある、構成される、対応する、動作可能である、又は作用している限り、この特定の機能が起動、ターンオン、又はアンロックされているかどうかに関わらず、この装置、システム、構成要素を包含する。

【符号の説明】

【0061】

ADC SAMPLE 1 ＡＤＣサンプル１
ADC SAMPLE 2 ＡＤＣサンプル２
ADC SAMPLE 3 ＡＤＣサンプル３
ADC SAMPLE 4 ＡＤＣサンプル４
HSYNC DELAY ＨＳＹＮＣ遅延
４０２ 同期信号
４０４ 赤書き込み信号
４０６ 緑書き込み信号
４０８ 青書き込み信号
４１０ 充電信号

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】