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CN106201133B - 用于检测悬停对象的设备和方法以及检测力输入的设备 - Google Patents

用于检测悬停对象的设备和方法以及检测力输入的设备 Download PDF

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CN106201133B CN201610357319.9A CN201610357319A CN106201133B CN 106201133 B CN106201133 B CN 106201133B CN 201610357319 A CN201610357319 A CN 201610357319A CN 106201133 B CN106201133 B CN 106201133B
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compensation capacitor
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Abstract

用于检测悬停对象的设备和方法以及检测力输入的设备。本发明的实施方式致力于提供用于在自电容方法中与电容器的内在固有电容无关地高效检测由悬停对象和/或力输入导致的电容的小改变的设备和方法。

Description

用于检测悬停对象的设备和方法以及检测力输入的设备
技术领域
本发明涉及用于使用内在固有电容补偿来检测悬停对象的设备和方法、以及用于使用内在固有电容补偿来检测力输入的设备和方法。
背景技术
当前在触摸屏中使用的对象感测方法主要包括电阻式、表面声波式和电容式。电容触摸屏能够感测多个触摸，具有优异的耐久性、可见度等，并因此正被采用作为便携式装置的主要输入装置。
电容触摸屏通过感测由用户干预而引起的触摸屏面板上的电容传感器中的电荷的数量的改变来识别用户输入。根据电荷积累方法，电容触摸屏被分类为自电容式和互电容式。在自电容触摸屏中，每个电容传感器构成一个导体，并且与触摸屏面板外部的基准地一起形成电荷表面，但是在互电容触摸屏中，触摸屏面板上的两个导体相互地形成电荷表面并且用作一个电容传感器。
一般的自电容触摸屏使用导体的X-Y正交排列。在这种情况下，每个电容传感器用作线传感器，并因此每次触摸屏被扫描时，仅一条X感测信息和一条Y感测信息分别由X线传感器组和Y线传感器组提供。因此，一般的自电容触摸屏能够感测并跟踪单个触摸，但是不能够支持多个触摸。互电容触摸屏也使用导体的X-Y正交排列。然而，互电容触摸屏与自电容触摸传感器的不同之处在于，电容传感器各自按照栅格传感器的形式放置在导体的交叉处，并且当检测到触摸屏上的用户输入时，所有栅格传感器的响应被独立地感测。因为栅格传感器各自与不同的X-Y坐标对应并且提供独立的响应，所以互电容触摸屏能够通过从由一组X-Y栅格传感器提供的一组X-Y感测信息中提取用户输入信息来感测并跟踪用户的多个触摸。
一般的互电容触摸屏面板具有导体的以下配置和感测方法。由在任一个方向上延伸的导体形成的第一电极和由在与第一电极垂直的方向上延伸的导体形成的第二电极形成这两个电极之间的介电材料被用作介质的互电容传感器。传感器的电容C被限定为C＝ε×A/d，其中两个电极之间的距离是d，电荷表面的面积是a，并且电荷表面之间的所有介电材料的等效介电常数是ε。电容C具有Q＝CV的关系，其中Q量的电荷被累积在传感器上，并且电位差(电压)V被施加到两个电极/电荷表面。当用户接近传感器时，发生对形成在两个电极之间的电场的干扰以防止电荷的一部分被累积在传感器上。因此，累积在传感器上的电荷的量减少，并且因此电容减小。这可以被理解为由于用户对传感器的接近而导致的由电荷表面之间的等效介电常数的改变引起的电容的改变，但是实际的物理现象是电荷表面之间的电场的一部分由于用户的接近而被分路，使得累积在表面上的电荷的量减少。当通过将交流(AC)电压源连接至第一电极来将AC波形应用于传感器的一个电荷表面时，发生关于根据用户对传感器的接近的程度而改变的电容C的电荷量的变化ΔQ(ΔQ＝ΔCV)，并且电荷变化由连接至第二电极的读出电路转换为电流或电压。这种经转换的信息通常经历诸如噪声滤波、解调、数字转换、累积等这样的信号处理操作，并且被用在坐标跟踪算法和手势识别算法中。
用于检测单个触摸的现有的触摸检测装置被开发以检测多个触摸，但是仅能够检测与装置表面接触的对象。为了克服该局限性，触摸检测装置已经变得能够检测与装置表面不接触而是悬停在该装置表面上方的对象或者能够通过触摸面板来检测由按压触摸面板的用户提供的力输入，或者已经被开发以将力感测装置附加地包括在触摸面板中。
根据互电容触摸感测方法，对象触摸并吸收形成在驱动电极与感测电极之间的电场，并且检测结果的改变。因此，电场密集地形成在触摸检测装置的表面上，并且难以使用互电容触摸感测方法来检测与触摸检测装置的表面不接触而是悬停在触摸检测装置的表面上方的对象。
作为检测悬停对象的方法，检测触摸面板的一个电极与悬停对象之间的电容的自电容方法是优选的。然而，由悬停对象的移动而引起的驱动电极与悬停对象之间的电容的改变是需要在互电容方法中检测的电容的改变的1/10至1/100。另外，随着触摸面板的尺寸和厚度的减小，诸如面板中的内在固有的电极与地之间的寄生电容、电极之间的寄生电容等这样的电极的电阻值和电容器的电容值已经变成由悬停对象形成的电容值的几百倍至几万倍。因此，根据相关技术，难以克服内在固有电容的影响和检测悬停对象。
另外，在检测由向力感测装置施加力的用户提供的输入的方法中，可以使用电容值的改变。在现有的力感测装置中，诸如电极与地之间的寄生电容、电极之间的寄生电容等这样的电容器的内在固有电容值大于由用户所提供的力输入引起的电容的改变。随着朝向电子装置的尺寸和厚度的减小的趋势，力感测电容器的电容值和寄生电容值不断地增加，但是当用户对触摸面板施加力时导致的电容的改变正减小。因此，为了确保可靠性，利用准确度和敏感度来检测用户的输入变得更困难。
发明内容
本发明致力于提供一种用于在自电容方法中与电容器的内在固有电容无关地高效检测由悬停对象导致的电容的小改变的设备和方法。
本发明还致力于提供一种用于与电容器的内在固有电容无关地利用高的准确度和敏感度来检测由力输入引起的电容的改变的设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种检测悬停对象的方法，该方法包括：利用预定电压对补偿电容器和并联电容器进行预充电的操作，该并联电容器是通过将形成在悬停在触摸面板上方的对象与所述触摸面板的电极之间的自电容器和所述触摸面板的电极电容器并联连接而获得的；通过将所述并联电容器和所述补偿电容器串联连接来共享电荷的第一电荷共享操作；通过将所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接来共享电荷的第二电荷共享操作；以及在所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接的同时检测由所述并联电容器提供的电信号的操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测悬停对象的设备，该设备包括：触摸面板，该触摸面板被配置为包括与悬停对象一起构成自电容器并且具有电极电容器的电极；开关单元，该开关单元被配置为包括用于对所述电极电容器进行补偿的补偿电容器，并且将所述自电容器、所述电极电容器和所述补偿电容器并联连接或串联连接；以及检测电路，该检测电路被配置为检测根据所述悬停对象是否接近而改变的电信号。所述开关单元对所述补偿电容器以及通过将所述自电容器和所述电极电容器并联连接获得的并联电容器进行预充电，通过将所述补偿电容器和所述并联电容器串联连接来执行第一电荷共享，通过将所述补偿电容器和所述并联电容器并联连接来执行第二电荷共享，从所述自电容器接收电信号，并且将所述电信号提供给所述检测电路。
根据本发明的另一方面，提供了一种提供有电源电压和第一基准电压的开关矩阵，该开关矩阵包括：多个开关；节点，该节点电连接至输入端和输出端；第一电容器，该第一电容器具有连接至所述节点的一端和连接至所述第一基准电压的另一端；第二电容器，该第二电容器连接至所述节点；以及控制器，该控制器被配置为控制所述多个开关。所述控制器在第一阶段中按照使得所述电源电压被分别提供给所述第一电容器和所述第二电容器的方式来控制所述多个开关，在第二阶段中按照使得所述电源电压、所述第二电容器和所述第一电容器串联连接的方式来控制所述多个开关，并且在第三阶段中按照使得所述第一电容器和所述第二电容器并联连接的方式来控制所述多个开关。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定补偿电容的设备，该设备包括：触摸面板，该触摸面板被配置为包括与悬停对象一起构成自电容器并且具有寄生电容器的电极；开关单元，该开关单元被配置为包括用于对所述寄生电容器进行补偿的补偿电容器，并且将所述自电容器、所述寄生电容器和所述补偿电容器并联连接或串联连接；补偿电路，该补偿电路被配置为确定所述补偿电容器的电容，并且包括包含多个电容器的电容器阵列、控制器和多个开关，所述控制器被配置为通过控制所述多个开关来控制所述电容器阵列的等效电容；以及检测电路，该检测电路被配置为根据所述等效电容的改变来生成电信号。所述控制器将具有使得所述电信号根据所述等效电容的改变处于预定范围内的等效电容的电容器确定为所述补偿电容器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测力输入的设备，该设备包括：盖窗口，该盖窗口被配置为通过由对象提供的力输入而变形；力感测层，该力感测层是电容值根据所述盖窗口的变形而改变的力感测电容器的一个电极；以及力输入检测器，该力输入检测器被配置为检测所述力输入。所述力输入检测器包括：补偿电容器，该补偿电容器被配置为对所述力感测电容器进行补偿；开关单元，该开关单元被配置为切换所述力感测电容器与所述补偿电容器之间的电连接；以及检测电路，该检测电路被配置为检测根据所述力感测电容器的所述电容值的改变而改变的电信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于对力感测电容进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：(a)利用电源电压来对补偿电容器以及由力感测层和基准电极形成的力感测电容器进行预充电；(b)通过将所述力感测电容器和所述补偿电容器串联连接在基准电压和所述电源电压之间来执行第一电荷共享；(c)按照使得所述力感测电容器和所述补偿电容器具有相同的电压的方式来执行第二电荷共享；以及(d)输出通过所述第二电荷共享而生成的电压。
附图说明
通过参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上和其它目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更显而易见，其中：
图1是示出了根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备的轮廓的图；
图2是示出了根据示例性实施方式的检测悬停对象的方法的概要的流程图；
图3是示出了检测电路的示例的图；
图4是由控制器提供给开关单元的控制信号的定时图的示例；
图5和图6是示出了根据控制器控制开关单元的阶段的等效电路的图；
图7是例示了用于确定补偿电容的设备的图；
图8是示出了根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备的轮廓的图；
图9是示出了用于检测力输入的设备的轮廓的框图；
图10是示出了力感测层的轮廓的图；
图11是示出了检测电路3000的示例性实施方式的图；
图12的(a)是示出了没有力输入被提供到所示出的示例性实施方式的状态的图，并且图12的(b)是示出了当提供力输入时的力感测层和金属体的状态的图；
图13是示意性地示出了对力感测电容进行补偿的方法的每个操作的流程图；
图14是由控制器提供给开关单元的控制信号的定时图的示例；以及
图15和图16是示出了根据控制器控制开关单元的阶段的等效电路的图。
具体实施方式
本文中所公开的特定结构和功能细节仅仅是代表描述本发明的示例性实施方式的目的，并且本发明可以按照许多替代的形式来具体实现而不应该被解释为限于本文中所陈述的本发明的示例性实施方式。因此，虽然本发明对各种修改和其替代形式敏感，但是其特定实施方式通过图中的示例来示出并且在文中将被详细地描述。然而，应该理解不旨在将本发明限于所公开的特定形式，而是相反，本发明将涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
在本说明书中使用的术语应该被理解如下。
术语“第一”、“第二”等被用来描述各种元件。然而，本发明的范围不应该由这些术语来限制，因为这些术语仅被用来将一个元件与其它元件区分开。例如，第一元件能够被称为第二元件，并且反之亦然。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”或“上面”时，则该元件能够直接在另一元件上或上面，或者还可以存在中间元件。另一方面，将理解的是，当元件被称为“与”另一元件“接触”时，不存在中间元件。此外，用于描述元件之间的关系的其它术语，即，“插置在…之间”和“直接插置在…之间”、“…之间”和“直接在…之间”、“与…相邻”和“与…直接相邻”等将被按照相同的方式来理解。
除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在同样包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”、“包含”和“具有”当在本文中被使用时指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合。
还应该注意的是，在一些替代的实施方式中，在块中指出的功能/操作可以在流程图中指出的顺序外发生。例如，连续地示出的两个块实际上可以被基本上同时执行，或者块可以有时根据所涉及的功能/操作按照相反的顺序来执行。
在用于描述本公开的示例性实施方式的参照图中，尺寸、高度、厚度等被有意地放大以便描述的方便和理解的容易，但是未根据比率来放大或缩小。另外，在附图中，一些元件可以被有意地缩小，并且其它元件可以被有意地放大。
尽管例示了示例性实施方式的图彼此相同或相似，然而这些图可以具有不同的附图标记以描述不同的示例性实施方式。
除非另外限定，否则在本文中使用的所有术语具有与由本发明所涉及的本领域普通技术人员所通常理解的相同的意义。还将理解的是，诸如在通常使用的字典中限定的那些术语这样的术语应该被解释为具有与它们在相关技术的背景下的意义一致的意义，并且将不在理想化或过度地正式的意义上被解释，除非在本文中这样明确地限定。
如在本文中所使用，短语“内在固有电容”表示无意地存在的电容器的电容以及有意地形成的电容器的电容。
作为示例，在图8的(a)中所示的示例性实施方式中，力感测电容器Cf由力感测层1500和金属体1400a形成。然而，电容器的内在固有电容不仅包括力感测电容器Cf的电容，而且包括形成在力感测层1500与显示单元1300之间的寄生电容器的电容、形成在力感测层1500与触摸感测层1200之间的寄生电容器的电容等。
在下文中，将参照附图来描述示例性实施方式。图1是示出了根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备的轮廓的图，并且图2是示出了根据示例性实施方式的检测悬停对象的方法的概要的流程图。参照图1，根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备包括：触摸面板100，该触摸面板100包括与悬停对象O一起构成自电容器Cs并且具有寄生电容器Cp的电极；开关单元200，该开关单元200包括用于对寄生电容器Cp进行补偿的补偿电容器Cc，并且将补偿电容器Cc和通过将自电容器Cs和寄生电容器Cp并联连接获得的并联电容器并联连接或串联连接；以及检测电路300，该检测电路300检测根据悬停对象O是否接近而改变的电信号。
参照图2，根据示例性实施方式的检测悬停对象的方法包括：利用预定电压来对补偿电容器和并联电容器进行预充电的操作，该并联电容器通过将面板电极电容器和形成在悬停在触摸面板上方的对象与该触摸面板的电极之间的自电容器并联连接而获得(S100)；通过将并联电容器和补偿电容器串联连接来共享电荷的第一电荷共享操作(S200)；通过将并联电容器和补偿电容器并联连接来共享电荷的第二电荷共享操作(S300)；以及在并联电容器和补偿电容器并联连接的同时检测由并联电容器提供的电信号的操作(S400)。
在本说明书中，用户能够用来对触摸面板施加触摸输入或悬停输入或者对力输入检测装置施加力输入的事物被限定为对象。对象表示触摸或者悬停在触摸面板100上方以施加触摸输入或者使盖窗口变形(见图8的(a)和图8的(b)中的1100)以提供力输入的诸如手、手掌、触针等这样的事物。然而，这不旨在限制对象的范围，而是旨在描述对象。
参照图1，触摸面板100包括至少一个电极(未示出)。该电极用作自电容器Cs的一个电极，并且对象O用作自电容器Cs的另一电极。
[式1]
(C：电容，A：电极的面积；d：电极之间的距离)
参照用于计算电容器的电容的式1，当悬停对象O与电极之间的距离d增加时，自电容器Cs的电容减小，而当距离d减小时，自电容器Cs的电容增大。当具有约10mm的直径的对象与电极之间的距离是1cm或更长时，自电容器Cs的电容具有几飞法拉至10飞法拉的值。因此，使用用于检测悬停对象的现有设备和方法，难以克服寄生电容器(即，约几百皮法拉)的影响，并且难以检测自电容。
实际的触摸面板100具有多个寄生电容，所述多个寄生电容包括在电极与地电压之间生成的寄生电容、在相邻的电极之间生成的寄生电容等。短语“寄生电容”被用来指示包括由与悬停对象O一起形成互电容的电极形成的所有寄生电容的等效寄生电容。
触摸面板100的电极形成自电容器Cs的一个电极，并且对象O形成自电容器Cs的另一电极。因为对象O电连接至地电压，所以自电容器Cs与寄生电容器Cp并联连接。从开关单元200看到的等效电容是通过将自电容器Cs和寄生电容器Cp并联连接而形成的电容Cp+Cs。
开关单元200包括多个开关S1a、S1b、S2、S3、S4和S5以及补偿电容器Cc。所述多个开关S1a、S1b、S2、S3、S4和S5通过由控制器400提供的信号而导通或断开，并且可以被实现为场效应晶体管(FET)、双极结型晶体管(BJT)等。由相同的控制信号S1来控制开关S1a和S1b的开和关。如将在下面描述的，补偿电容器Cc通过两个电荷共享处理来对寄生电容器Cp的电容进行补偿，因此利于检测自电容的影响。
提供给开关单元200的第一电源电压Vdd1是通过例如增加提供给检测电路300等的第二电源电压Vdd2(即，通过利用未示出的电荷泵或电压倍增器来增加供应给芯片的第二电源电压)来获得的。通过将第一电源电压Vdd1供应给自电容器Cs，能够增加存储在自电容器Cs中的电荷的量，因此改进检测悬停对象O的性能。补偿电容器Cc连接至节点n1和n2。如将在下面描述的，补偿电容器Cc具有对寄生电容器Cp的电容进行补偿的功能。补偿电容器Cc可以用图7的(a)中所示的电容器阵列CCa来替换。通过针对由环境改变引起的寄生电容的改变而主动地改变补偿电容，能够改进检测悬停对象的性能。
图3是示出了检测电路300的示例性实施方式的图。检测电路300包括放大器310，该放大器310被从自电容器Cs提供有电信号Vn1并且对该电信号Vn1进行放大。自电容值根据悬停对象O与电极之间的距离而改变。放大器310被提供有改变的电信号Vn1，并且通过对电信号Vn1进行放大来生成输出信号V。
放大器310利用预定增益来对输入信号进行放大。能够被提供有电信号并且将该电信号进行放大并输出的任何放大器都能够被采用在根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备中。作为一个示例，放大器310可以是单端放大器，并且作为另一示例，放大器310可以是对预定电压或地电压与电信号之间的差进行放大的差动放大器。
在示例性实施方式中，检测电路300还可以包括积分器320和模数转换器(ADC)330。积分器320累积由检测电路300的放大器310提供的信号。当对象远离触摸面板的电极特定距离(例如，10cm)或者更长距离时，自电容值变成1fF或更小，并且结果的电压可以与噪声电平相似。因此，可能难以将结果的电压和噪声电平区分开。
当放大器310的输出由积分器320积分，转换成数字信号，然后与具有0的平均功率的噪声电平相比较时，能够容易地检测由悬停对象引起的信号。随后，由积分器320输出的信号可以被提供给ADC 330并转换成数字信号，并且该数字信号可以被提供给数字信号处理器以用于后续的信号处理。
在示例性实施方式中，检测电路300被提供有与开关单元200的第一电源电压Vdd1不同的第二电源电压Vdd2来操作。当检测电路300被设计来以通过增加第二电源电压Vdd2而获得的第一电源电压来操作时，实现检测电路300所需的管芯面积增加。因此，为了减小实现功能的面积，检测电路300被实现为以低于第一电源电压Vdd1的第二电源电压Vdd2来操作。
将参照图2和图4来描述具有以上配置的用于检测悬停对象的设备的操作。图4是由控制器400提供给开关单元200的控制信号的定时图的示例。参照图4，控制器400在预充电阶段P1、第一电荷共享阶段P2、第二电荷共享阶段P3和输出阶段P4中驱动开关单元200。在示例性实施方式中，控制器400可以在输出阶段P4之后在预充电阶段P1再次驱动开关单元200。
参照图4中的由虚线指示的部分，控制器400按照使得控制信号在所述阶段的每个边界处彼此不交叠的方式来生成控制信号，以防止存储在每个电容器中的电荷在开关导通和阻断处理中被放电到地电压或者被无意地共享。
在图4中所示的示例中，包括在开关单元200中的开关被实现为N型金属氧化物半导体(MOS)(NMOS)开关。因此，当处于HIGH状态的信号被提供给每个开关的控制端时，开关变成导通，并且当提供处于LOW状态的信号时，开关被阻断。然而，这仅仅是示例，并且开关还能够被实现为P型MOS(PMOS)开关或者被实现为NPN BJT或PNP BJT，该PMOS开关在处于LOW状态的信号被提供时变成导通并且在处于HIGH状态的信号被提供时被阻断，该NPN BJT或PNP BJT被控制为当正电流或负电流被提供给其基极时导通或阻断。
图5和图6是示出了根据控制器400控制开关单元200的阶段的等效电路的图。图5的(a)示出了与开关单元200在预充电阶段P1中被驱动的情况对应的等效电路。参照图2、图4和图5的(a)，在图4的预充电阶段P1中，开关单元200的开关S1a、S1b和S4被控制为导通，并且其它开关被控制为关断。因此，开关单元200和触摸面板100形成图5的(a)的等效电路，并且并联连接的等效并联电容器Cp+Cs和补偿电容器Cc在预充电阶段P1中都被充电有第一电源电压Vdd1(S100)。在等效电路中，补偿电容器Cc的一个节点和等效并联电容器Cp+Cs的一个节点被提供有第一电源电压Vdd1，并且补偿电容器Cc的另一节点和等效并联电容器Cp+Cs的另一节点连接至地电压。因此，补偿电容器Cc和等效并联电容器Cp+Cs并联连接。
图5的(b)示出了与开关单元200在第一电荷共享阶段P2中被驱动的情况对应的等效电路。参照图2、图4和图5的(b)，在第一电荷共享阶段P2中，开关S2和S4被控制为导通，并且其它开关被控制为阻断。在等效电路中，补偿电容器Cc和等效并联电容器Cp+Cs串联连接在第一电源电压Vdd1与地电压之间。在预充电阶段P1中存储在补偿电容器Cc和等效并联电容器Cp+Cs中的电荷在第一电荷共享阶段P2中被分布(S200)。由于在第一电荷共享阶段P2中的电荷分布而在等效并联电容器Cp+Cs处形成的电压Vn如式2中所示。
[式2]
例如，当第一电源电压Vdd1是9V并且第二电源电压Vdd2是2V时，自电容器Cs的电容比作为寄生电容器Cp和补偿电容器Cc的电容之和的Cp+Cc小到使得自电容器Cc的电容能够被忽略。因此，式2的①能够接近②。
当寄生电容器Cp的电容是100pF时，补偿电容器Cc的电容应该是800pF，使得电压Vn变成作为第二电源电压Vdd2的一半的1V。然而，800pF的电容太高而不能在芯片中获得，并且在芯片中形成具有这种电容的电容器是不经济的。
图6的(a)示出了与开关单元200在第二电荷共享阶段P3中被驱动的情况对应的等效电路。参照图2、图4和图6的(a)，在第二电荷共享阶段P3中，开关S2和S5被控制为导通，并且其它开关被控制为阻断(S300)。在第二电荷共享阶段P3中，在第一电荷共享阶段P2中存储在补偿电容器Cc和等效并联电容器Cp+Cs中的电荷被再次分布(S300)。在第二电荷共享阶段P3中在等效并联电容器Cp+Cs处形成的电压Vn如式3中所示。
[式3]
在式3的①中，自电容器Cs的电容比作为寄生电容器Cp和补偿电容器Cc的电容之和的Cp+Cc小到使得自电容器Cs的电容能够被忽略。因此，式3的①能够接近②。当寄生电容器Cp的电容是100pF并且输出电压Vn旨在像在第一电荷共享阶段P2中一样是作为第二电源电压Vdd2的一半的1V时，具有仅约为在先前的阶段中获得的电容值的10％的80pF的电容的电容器是必要的。在示例性实施方式中，能够通过调整如以上所述的补偿电容器Cc的电容来将开关单元200的输出电压Vn调整为特定电压值。
在另一示例性实施方式中，当使补偿电容器Cc的电容与式3的①中的寄生电容相等时，能够从计数器中去除寄生电容的影响，并且能够减小寄生电容的影响。因此，能够减小寄生电容对输出电压Vn的影响，并且能够增加由悬停对象O引起的自电容的影响。
在输出阶段P4中，虽然将已经在第二电荷共享阶段P3中导通的开关保持在导通状态下并且将已经关断的开关保持在关断状态下，但是控制器400使开关S3导通并且将电压Vn提供给检测电路300(S400)。检测电路300利用预置增益G来对所提供的信号进行放大并且将经放大的信号提供给后续电路，使得能够检测悬停对象O。
在示例性实施方式中，检测电路300还可以包括如图3中所示的积分器320和ADC330。如以上所述，当放大器输出使用积分器320被积分并且然后与具有0的平均功率的噪声电平相比较时，能够容易地检测由悬停对象引起的信号。随后，通过将由积分器320输出的信号转换成数字信号，能够获得包括悬停对象O的位置、所计算的悬停对象O与电极之间的距离等在内的信息。
将在下面参照图7来描述确定补偿电容的情况。图7的(a)是示意性地示出了根据示例性实施方式的在用于确定补偿电容的设备中使用的电容器阵列的电路图，并且图7的(b)是示出了用于确定补偿电容的设备的仿真结构的图。
参照图7的(a)，根据示例性实施方式的用于确定补偿电容的设备包括电容器阵列CCa。电容器阵列CCa包括多个电容器C1、C2、…和Cn以及多个开关SW1、SW2、…和SWn，并且还包括控制所述多个开关SW1、SW2、…和SWn的传导性的控制器400。作为示例，控制器400可以是控制包括在开关单元200中的开关的传导性的控制器。
包括在电容器阵列CCa中的所有多个电容器C1、C2、…和Cn可以具有相同的电容值。在这种情况下，连接至第一节点n1和第二节点n2的电容器的数目被控制为确定电容器阵列CCa的等效电容。在另一示例性实施方式中，包括在电容器阵列CCa中的多个电容器C1、C2、…和Cn可以具有不同的电容值。
控制器400通过控制是否使多个开关SW1、SW2、…和SWn导通来控制电容器阵列CCa的等效电容。作为示例，当控制器400执行控制以使仅多个开关SW1、SW2、…和SWn当中的开关SW1导通时，电容器阵列CCa的等效电容变成C1，并且当控制器400执行控制以使所有多个开关SW1、SW2、…和SWn导通时，电容器阵列CCa的等效电容变成C1+C2+…+Cn。
作为示例，电容器阵列CCa能够用图1中所示的补偿电容器Cc来替换，并且补偿电容器(见图1中的Cc)的电容可以被确定为电容器阵列CCa的等效电容。
图7的(b)是示出了通过调整电容器阵列CCa的等效电容值来实现的确定补偿电容器Cc的电容的图。参照图7的(b)，在示例性实施方式中，控制器400实现能够利用电容器阵列CCa实现的任一个等效电容，并且找到结果的输出电压。当输出电压未被包括在输出电压的预期范围内时，控制器400改变等效电容值，然后找到输出电压。
作为示例，控制器400可以在将电容器阵列CCa的等效电容从最大值改变为最小值的同时找到输出电压，并且作为另一示例，控制器400可以在将电容器阵列CCa的等效电容从最小值改变为最大值的同时找到输出电压。在图7的(b)所示的示例性实施方式中，输出电压的预期范围是作为地电压与提供给检测电路300的1.8V的第二电源电压Vdd2之间的居间电平的0.9V。
当在控制器400改变电容器阵列CCa的等效电容的同时输出电压达到预期范围(椭圆形；补偿点)时，控制器400选择用于补偿电容器Cc的对应等效电容。
用于检测悬停对象的设备可以固定地位于任何一个地方，或者设备的位置可以像蜂窝电话、平板个人计算机(PC)或膝上型计算机一样改变。在前面的情况以及后面的情况下，寄生电容值可能由于环境温度、湿度等的改变而增加或减小。寄生电容值的改变可以导致检测悬停对象的性能的恶化。然而，根据示例性实施方式，能够通过积极地应对取决于用于检测悬停对象的设备的环境和位置而改变的寄生电容来改进检测悬停对象的性能。
另外，根据示例性实施方式的用于检测悬停对象的设备具有用于对触摸面板的寄生电容进行补偿的补偿电容器，并因此增加形成在电极与悬停对象之间的自电容器的影响。因此，能够利用更高的准确度和敏感度来检测悬停对象。
将在下面参照图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15和图16来描述根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备和方法。图8的(a)和图8的(b)是示出了根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备的轮廓的截面图，并且图9是示出了根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备的轮廓的框图。参照图8的(a)、图8的(b)和图9，根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备包括通过由对象提供的力输入而变形的盖窗口1100、作为其电容值根据盖窗口1100的变形而改变的力感测电容器Cf的一个电极的力感测层1500、以及检测力输入的力输入检测器。力输入检测器包括对力感测电容器Cf进行补偿的补偿电容器Cc、切换力感测电容器Cf与补偿电容器Cc之间的电连接的开关单元2000、以及检测根据力感测电容器Cf的电容值的改变而改变的电信号的检测电路3000。在示例性实施方式中，根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备还包括控制包括在开关单元2000中的开关的控制器4000。
参照图8的(a)和图8的(b)，根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备包括通过由对象O提供的力输入而变形的盖窗口1100。例如，盖窗口1100由对于由显示单元1300提供的图像是透明的透明材料形成，因此向用户提供图像。在另一示例中，当用于检测力输入的设备不包括显示单元1300时，盖窗口1100可以由不透明材料形成。例如，盖窗口1100由回火玻璃形成。在另一示例中，盖窗口1100可以由诸如聚碳酸酯、丙烯醛基等这样的合成树脂形成。
在示例性实施方式中，用于检测力输入的设备可以包括检测触摸输入的触摸感测层1200。例如，触摸感测层1200包括介电基板、布置在介电基板的一个表面上的驱动电极、以及布置在介电基板的另一表面上的感测电极，或者介电基板以及布置在介电基板的一个表面上的驱动电极和感测电极，检测互电容型中的触摸输入。
在另一示例中，触摸感测层检测自电容型中的触摸。第一电极和第二电极可以形成在介电基板中，并且能够通过检测在与设备接触的对象与第一电极之间导致的电容、在对象与第二电极之间导致的电容或者所述电容之间的比率来检测触摸输入。
在示例性实施方式中，主体1400a和1400b具有容纳用于将力感测层1500等的空间，并且由盖窗口1100覆盖。如通过示例的方式在图8的(a)中所示，金属体1400a由导电材料形成，并且用作力感测电容器Cf的电极。例如，金属体1400a可以电连接至基准电压。根据图8的(b)中所示的示例性实施方式，主体1400b可以由诸如合成树脂等这样的绝缘体形成。
显示单元1300向用户显示图像。例如，显示单元1300可以是液晶显示(LCD)面板。在另一示例中，显示单元1300可以是有机发光装置(OLED)面板。提供有基准电压的基准电极可以被包括在显示单元1300中。在图8的(b)中所示的示例性实施方式中，包括在显示单元1300中的电极可以与力感测层1500一起构成力感测电容器Cf。
力感测层1500是力感测电容器Cf的电极，并且根据由对象所提供的力输入而导致的盖窗口1100的变形而变形。图10是示出了力感测层1500的轮廓的图。参照图10，力感测层1500包括具有多孔结构的导电图案。中心区域中的孔H1被形成为具有比外围区域中的孔H2和H3大的面积，并且孔被形成为具有随着离中心的距离增加而减小的面积。在示例性实施方式中，力感测层1500可以通过对作为导电材料的铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、铟镉氧化物(ICO)和碳纳米管(CNT)膜中的任一种进行构图而形成在柔性绝缘膜上。
在图8的(a)中所示的示例性实施方式中，力感测电容器Cf的两个电极可以是力感测层1500和金属体1400a。例如，金属体1400a可以电连接至基准电压。在图8的(b)中所示的示例性实施方式，当主体1400b由诸如合成树脂等这样的非导体形成时，力感测层1500可以与包括在显示单元1300中的电极一起构成力感测电容器Cf。在图中未示出的示例性实施方式中，力感测层1500被布置在非导体中，并且显示单元1300被附接至触摸感测层1200，使得显示单元1300的电极和力感测层1500可以构成力感测电容器Cf。
由两个电极构成的电容器的电容值能够由以上所提到的式1来计算。参照式1，电容值随着两个电极之间的距离减小而增加，并且随着电极的面积减小而减小。因此，能够通过形成力感测层1500来减小电极的面积以具有多孔结构，并且因此，力感测电容器Cf的电容值能够减小。另外，当对象提供力输入并且盖窗口1100接近主体1400a或1400b时，两个电极之间的距离减小，并且力感测电容器Cf的电容值增加。
开关单元2000电连接至力感测电容器Cf，并且包括多个开关S1a、S1b、S2、S3、S4和S5以及补偿电容器Cc。多个开关S1a、S1b、S2、S3、S4和S5通过由控制器4000提供的信号来控制，并且可以被实现为诸如FET、BJT等这样的半导体开关。开关S1a和S1b的开和关由相同的控制信号S1来控制。如将在下面描述的，补偿电容器Cc通过两个电荷共享处理来对力感测电容器Cf的电容进行补偿，因此利于检测由力输入导致的力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf的影响。
提供给开关单元2000的第一电源电压Vdd1是通过增加提供给检测电路3000等的第二电源电压(即，通过利用电荷泵(未示出)或电压倍增器(未示出)来增加供应给芯片的第二电源电压)来获得的。通过将第一电源电压Vdd1供应给力感测电容器Cf，能够增加存储在力感测电容器Cf中的电荷的量，因此改进检测力输入的性能。补偿电容器Cc的一个电极和另一电极分别连接至节点n1和n2。如将在下面描述的，补偿电容器Cc执行对力感测电容器Cf的电容进行补偿的功能。
尽管在图中未示出，然而开关单元2000、检测电路3000和控制器4000可以根据包括在用于检测触摸输入的设备中的感测电极的通道来形成。另外，根据通道形成的开关单元2000的节点n1和节点n2中的每一个可以电连接至由控制器4000控制的开关，并且可以电连接至包括在开关单元2000中的补偿电容器。如将在下面描述的，多个通道的补偿电容器可以并联连接，以形成具有比补偿电容器中的每一个大的等效电容的补偿电容器。
图11是示出了检测电路3000的示例性实施方式的图。检测电路3000包括放大器3100，该放大器3100接收电信号Vn1并且对该电信号Vn1进行放大。力感测电容器Cf的电容值根据由对象O提供的力输入而改变。放大器3100被提供有由于电容值的改变ΔCf而生成的电信号Vn1，并且通过对该电信号Vn1进行放大来生成输出信号V。
放大器3100利用预置增益来对输入信号进行放大。能够被提供有电信号并且对电信号进行放大并输出的任何放大器能够与其形状和组成无关地被采用在根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备中。作为示例，放大器3100可以是单端放大器，并且作为另一示例，放大器3100可以是对预定电压或地电压与电信号之间的差进行放大的差动放大器。
根据示例性实施方式，检测电路3000还可以包括ADC 3300。ADC 3300可以将由放大器3100提供的信号转换成数字信号，并且将该数字信号提供给数字信号处理器以用于后续信号处理。
在示例性实施方式中，检测电路3000利用提供的与开关单元2000的第一电源电压Vdd1不同的第二电源电压Vdd2来操作。检测电路3000可以包括ADC等。当ADC等被形成为以通过增加第二电源电压Vdd2获得的第一电源电压Vdd1来操作时，需要的管芯面积增加，这是不经济的。因此。为了减小实现功能所需的面积，检测电路3000被实现为以低于第一电源电压Vdd1的第二电源电压Vdd2来操作。在另一示例中，为了简单的电路设计，还能够将检测电路3000设计为以第一电源电压Vdd1来操作。
将在下面参照图12的(a)和图12的(b)、图13、图14、图15和图16来描述对力感测电容器进行补偿的方法和用于使用该方法来检测力输入的设备的操作。图12的(a)是示出了没有力输入被提供给图8的(a)中所示的示例性实施方式的状态的图，并且金属体1400a与作为力感测电容器Cf的一个电极的力感测层1500彼此间隔开，图12的(b)是示出了当力输入被提供时力感测层1500和金属体1400a的状态的图。如在图12的(a)中所示，在力输入被提供之前，力感测层1500与金属体1400a之间的距离是d1。当对象O提供力输入时，盖窗口1100通过示例的方式如图12(b)中所示地变形，并且因此，力感测层1500也变形。随着力感测层1500接近金属体1400a，距离被减小到d2，并且力感测层1500与金属体1400a之间的平均距离也减小。在力感测电容器Cf的一个电极与另一电极之间的距离的减小导致力感测电容器Cf的电容的增加(见式1)。
当力输入被提供给图8的(b)中所示的示例性实施方式时，作为力感测电容器Cf的电极的力感测层1500接近作为力感测电容器Cf的另一电极的显示单元1300的基准电极，并因此力感测电容器Cf的电容增加。另外，根据图中未示出的示例性实施方式，当力输入被提供时，包括力感测电容器Cf的另一电极的显示单元1300接近作为力感测电容器Cf的一个电极的力感测层1500，并因此力感测电容器Cf的电容增加。
当由力输入导致的力感测电容器Cf的电容的增加被指示为ΔCf时，电连接至开关单元2000的等效电容变成作为力感测电容器Cf的电容和力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf之和的Cf+ΔCf。因此，当没有力输入被提供时，连接至开关单元2000的等效电容是Cf，而当力输入被提供时，连接至开关单元2000的等效电容是Cf+ΔCf。
因为力感测电容器Cf的电容与电容的增加ΔCf相比大，所以难以使用根据相关技术的用于检测力输入的设备来检测在有效范围内的电容改变ΔCf。根据示例性实施方式，能够通过以下处理来对力感测电容器的电容进行补偿。
图13是示意性地示出了根据示例性实施方式的对力感测电容进行补偿的方法的每个操作的流程图。参照图13，根据示例性实施方式的对力感测电容进行补偿的方法包括：利用电源电压来对力感测电容器和补偿电容器进行预充电的操作(S1000)；通过将力感测电容器和补偿电容器串联连接在电源电压与基准电压之间来执行第一电荷共享的操作(S2000)；执行第二电荷共享以使得力感测电容器和补偿电容器具有相等的电压的操作(S3000)；以及输出通过第二电荷共享生成的电压的操作(S4000)。
图14是由控制器4000提供给开关单元2000的控制信号的定时图的示例。参照图14，控制器4000在预充电阶段P1、第一电荷共享阶段P2、第二电荷共享阶段P3和输出阶段P4中驱动开关单元2000。在示例性实施方式中，控制器4000可以在输出阶段P4之后在预充电阶段P1中再次驱动开关单元2000。
参照由虚线指示的部分，控制器4000按照使得控制信号在所述阶段的每个边界处彼此不交叠的方式来生成控制信号，以防止存储在每个电容器中的电荷在开关导电和阻止处理中被无意地放电或者共享。
在图14中所示的示例中，包括在开关单元2000中的开关被实现为NMOS开关。因此，当处于HIGH状态的信号被提供至每个开关的控制电极时，开关变成导通，并且当提供处于LOW状态的信号时，开关被阻断。然而，这仅仅是示例，并且开关还能够被实现为PMOS开关或者被实现为NPN BJT或PNP BJT，该PMOS开关在处于LOW状态的信号被提供时变成导通，并且在处于HIGH的信号被提供时被阻断，该NPN BJT或PNP BJT被控制为当正电流或负电流被提供给它们的基底时是导通或阻止的。
图15和图16是示出了根据控制器4000控制开关单元2000的阶段的等效电路的图。图15的(a)示出了与开关单元2000在预充电阶段P1中被驱动的情况对应的等效电路。参照图13、图14和图15的(a)，在图14的预充电阶段P1中，开关单元2000的开关S1a、S1b和S4被控制为导通，并且其它开关被控制为关断。因此，开关单元2000和触摸面板1000形成图15的(a)的等效电路，并且补偿电容器Cc和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf在预充电阶段P1中都被充电有第一电源电压Vdd1(S1000)。在等效电路中，补偿电容器Cc和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf并联连接。补偿电容器Cc的一个节点和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf的一个节点被提供有第一电源电压Vdd1，并且补偿电容器Cc的另一节点和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf的另一节点连接至地电压。因此，补偿电容器Cc和力感测电容器Cf都被充电到第一电源电压Vdd1。
图15的(b)示出了与开关单元2000在第一电荷共享阶段P2中被驱动的情况对应的等效电路。参照图13、图14和图15的(b)，在第一电荷共享阶段P2中，开关S2和S4被控制为导通，并且其它开关被控制为阻断。在等效电路中，补偿电容器Cc和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf串联连接在第一电源电压Vdd1与地电压之间。在预充电阶段P1中存储在补偿电容器Cc和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf在第一电荷共享阶段P2中被分布(S2000)。由于第一电荷共享阶段P2中的电荷分布而在具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf处形成的电压Vn如式4的①中所示。
[式4]
因为力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf小于作为力感测电容器Cf和补偿电容器Cc的电容之和的Cf+Cc，所以力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf能够被忽略。因此，①能够接近②。例如，当提供给放大器3100的第二电源电压Vdd2是2V时，第一电源电压Vdd1是9V，并且力感测电容器Cf的电容是100pF，补偿电容器Cc的电容应该是800pF，使得电压Vn变成作为第二电源电压Vdd2的一半的1V。然而，需要大的管芯尺寸来在芯片中获得800pF的电容，这是不经济的。
图16的(a)示出了与开关单元2000在第二电荷共享阶段P3中被驱动的情况对应的等效电路。参照图13、图14和图16的(a)，在第二电荷共享阶段P3中，开关S2和S5被控制为导通，并且其它开关被控制为阻断(S3000)。在第二电荷共享阶段P3中，在第一电荷共享阶段P2中存储在补偿电容器Cc和具有电容的增加ΔCf的力感测电容器Cf中的电荷被再次分布(S3000)。在第二电荷共享阶段P3中在等效并联电容器Cf+Cc处形成的电压Vn如式5中所示。
[式5]
在式5的①中，力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf比作为力感测电容器Cf和补偿电容器Cc的电容之和的Cf+Cc小到使得力感测电容器Cf的电容的增加ΔCf能够被忽略。因此，①能够接近②。当力感测电容器Cf的电容是100pF并且输出电压Vn像在第一电荷共享阶段P2中一样旨在是作为第二电源电压Vdd2的一半的1V时，具有仅为在先前的阶段中获得的电容值的约10％的80pF的电容的电容器由式5的②来计算以需要作为用于对力感测电容器Cf进行补偿的补偿电容器Cc。在示例性实施方式中，能够通过调整如以上所述的补偿电容器Cc的电容来将开关单元2000的输出电压Vn调整为特定电压值。
在示例性实施方式中，包括在根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备中的开关单元2000、检测电路3000和控制器4000可以根据包括在用于检测触摸输入的设备中的感测电极的通道来形成，并且可以检测悬停在触摸面板上方的对象。当通过计算式5的②获得的电容值太大而不能够在芯片中被实现时，控制器400控制开关(未示出)以将包括在根据通道形成的开关单元中的补偿电容器彼此并联连接。因此，能够形成具有比根据通道形成的每个补偿电容器的电容大的等效电容值的补偿电容器。另外，通过根据式5的②的计算结果来调整并联连接的电容器的数目，能够积极地控制等效补偿电容器的电容。
根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备可以固定地位于任何一个地方，或者可以被安装在蜂窝电话、平板PC、膝上型计算机等中，并因此位置可以被改变。在前面的情况以及后面的情况下，电容值可能由于环境温度、湿度等的改变而增加或减小。电容值的改变可以导致检测力输入的性能的恶化。然而，根据示例性实施方式，能够通过积极地应对取决于用于检测力输入的设备的环境和位置而改变的电容来改进检测力输入的性能。
另外，根据示例性实施方式的用于检测力输入的设备能够通过预充电阶段和两个电荷共享阶段来对力感测电容器Cf进行补偿。因此，能够利用更高的准确度和敏感度来检测力输入。
根据示例性实施方式，能够克服寄生电容并且有效地检测与触摸面板不接触的悬停对象。
另外，根据示例性实施方式，能够减小寄生电容的影响，并且与由用于检测悬停对象的设备的环境的改变而导致的寄生电容的改变无关地利用高的准确度来检测悬停对象。
此外，根据示例性实施方式，能够通过对在用于检测力输入的设备中的内在固有的电容器的电容值进行补偿来利用比相关技术的准确度和敏感度高的准确度和敏感度来检测力输入。
对于本领域技术人员将显而易见的是，能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明的上述示例性实施方式做出各种修改。因此，本发明旨在涵盖落入所附的权利要求及其等同物的范围内的所有这些修改。
本申请要求于2015年5月27日提交的韩国专利申请No.10-2015-0074139以及于2015年12月22日提交的韩国专利申请No.10-2015-0183662的优先权和权益，所述韩国专利申请的公开通过引用方式全部地被合并在本文中。

Claims (49)

1.一种检测悬停对象的方法，该方法包括以下步骤：
利用预定电压对补偿电容器和并联电容器进行预充电的操作，所述并联电容器是通过将形成在悬停在触摸面板上方的对象和所述触摸面板的电极之间的自电容器与所述触摸面板的寄生电容器并联连接而获得的；
通过将所述并联电容器和所述补偿电容器串联连接来共享电荷的第一电荷共享操作；
通过将所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接来共享电荷的第二电荷共享操作；以及
在所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接的同时输出由所述并联电容器提供的电信号的操作，
其中，对所述补偿电容器和所述并联电容器进行预充电的操作是通过所述补偿电容器的连接至电源电压的一个电极和所述并联电容器的连接至所述电源电压的一个端子来执行的，使得所述补偿电容器和所述并联电容器利用所述电源电压进行预充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电荷共享操作包括以下步骤：
将所述预定电压提供给所述补偿电容器的一端；
将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及
向所述并联电容器的另一端提供地电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二电荷共享操作包括以下步骤：
向所述补偿电容器的一端提供地电压；
将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及
将所述地电压提供给所述并联电容器的另一端。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述补偿电容器的电容值被设置为使得由所述并联电容器提供的所述电信号变成预期电平。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述补偿电容器的电容值根据所述寄生电容器的电容值的改变而改变。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，输出所述电信号的所述操作包括以下步骤：将所述电信号提供给检测电路，并且
所述检测电路被提供有所述电信号，利用预置增益来对所述电信号进行放大，对经放大的信号进行积分，并且将经积分的信号转换成数字信号。
7.一种用于检测悬停对象的设备，该设备包括：
触摸面板，该触摸面板被配置为包括与悬停对象一起构成自电容器并且具有寄生电容器的电极；
开关单元，该开关单元被配置为包括用于对所述寄生电容器进行补偿的补偿电容器，并且将并联电容器和所述补偿电容器并联连接或串联连接，所述并联电容器是通过将所述自电容器和所述寄生电容器并联连接而获得的；以及
检测电路，该检测电路被配置为检测根据所述悬停对象是否接近而改变的电信号，
其中，所述开关单元对所述并联电容器和所述补偿电容器进行预充电，通过将所述并联电容器和所述补偿电容器串联连接来执行第一电荷共享，通过将所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接来执行第二电荷共享，从所述自电容器接收所述电信号，并且将所述电信号提供给所述检测电路，
其中，所述并联电容器和所述补偿电容器是通过将所述补偿电容器的一个电极连接至电源电压并且将所述并联电容器的一个端子连接至所述电源电压进行预充电的，使得所述补偿电容器和所述并联电容器利用所述电源电压进行预充电。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述开关单元通过利用所述电源电压分别对所述并联电容器和所述补偿电容器进行充电来执行预充电。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述开关单元通过以下操作来执行所述第一电荷共享：将所述电源电压连接至所述补偿电容器的一端；将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及将地电压连接至所述并联电容器的另一端。
10.根据权利要求7所述的设备，其中，所述开关单元通过以下操作来执行所述第二电荷共享：将地电压连接至所述补偿电容器的一端；将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及将所述地电压提供至所述并联电容器的另一端。
11.根据权利要求7所述的设备，其中，所述补偿电容器被控制为使得所述并联电容器的电压在所述第二电荷共享期间处在预期范围内。
12.根据权利要求7所述的设备，其中，所述补偿电容器的电容根据所述寄生电容器的电容的改变而改变。
13.根据权利要求7所述的设备，其中，所述检测电路包括：
放大器，该放大器被配置为对由所述自电容器提供的所述电信号进行放大，并且输出经放大的信号；
积分器，该积分器被配置为对经放大的信号进行积分；以及
模数转换器ADC，该ADC被配置为将经积分的信号转换成数字信号。
14.一种提供有电源电压和第一基准电压的开关矩阵，该开关矩阵包括：
多个开关；
节点，该节点电连接至输入端和输出端；
第一电容器，该第一电容器具有连接至所述节点的一端和连接至地电压的另一端；
第二电容器，该第二电容器连接至所述节点；以及
控制器，该控制器被配置为控制所述多个开关，
其中，所述控制器在第一阶段中按照使得所述电源电压被分别提供给所述第一电容器和所述第二电容器的方式来控制所述多个开关，在第二阶段中按照使得所述电源电压、所述第二电容器和所述第一电容器串联连接的方式来控制所述多个开关，并且在第三阶段中按照使得所述第一电容器和所述第二电容器并联连接的方式来控制所述多个开关，
其中，所述控制器还在所述第一阶段中按照使得所述第二电容器的一个电极连接至所述电源电压并且所述第一电容器的一个端子连接至所述电源电压的方式来控制所述多个开关，使得所述第二电容器和所述第一电容器利用所述电源电压进行预充电。
15.根据权利要求14所述的开关矩阵，该开关矩阵还包括：
输出开关，该输出开关被配置为将所述输出端和外部电路相连接或者将所述输出端和所述外部电路彼此断开，
其中，在所述第三阶段之后，所述控制器在第四阶段中按照使得所述输出开关在所述第一电容器和所述第二电容器并联连接的同时被导通的方式来控制所述多个开关。
16.根据权利要求15所述的开关矩阵，其中，所述控制器按照使得所述输出开关在所述第一阶段至所述第三阶段中被关断并且所述第一电容器在所述第四阶段中向所述输出端传送电信号的方式来执行控制。
17.一种用于确定补偿电容的设备，该设备包括：
触摸面板，该触摸面板被配置为包括构成自电容器的电极；
开关单元，该开关单元被配置为包括用于对寄生电容器进行补偿的补偿电容器，并且将所述自电容器、所述寄生电容器和所述补偿电容器并联连接或串联连接；
补偿电路，该补偿电路被配置为确定所述补偿电容器的电容，并且包括包含多个电容器的电容器阵列、控制器和多个开关，所述控制器被配置为通过控制所述多个开关来控制所述电容器阵列的等效电容；以及
检测电路，该检测电路被配置为根据所述等效电容的改变来生成电信号，
其中，所述控制器将具有使得所述电信号根据所述等效电容的改变处于预定范围内的等效电容的电容器确定为所述补偿电容器，并且
其中，所述多个电容器中的各个电容器和所述多个开关中的各个开关形成多个串联支路，并且
其中，所述多个串联支路并联连接。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述多个电容器中的每一个电容器具有连接至第一公共节点的一端和经由所述多个开关中的一个开关连接至第二公共节点的另一端。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述预定范围包括地电压和提供给所述检测电路的电源电压之间的居间电平。
20.根据权利要求17所述的设备，其中，当所述设备的环境改变时或者当在确定所述补偿电容器之后经过预定时间时，所述补偿电容器被再次确定。
21.一种用于对力感测电容进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：
利用电源电压来对力感测电容器和补偿电容器进行预充电；
通过将所述力感测电容器和所述补偿电容器串联连接在基准电压和所述电源电压之间来执行第一电荷共享；
按照使得所述力感测电容器和所述补偿电容器具有相同的电压的方式来执行第二电荷共享；以及
输出通过所述第二电荷共享而生成的电压，
其中，利用所述电源电压来对所述力感测电容器和所述补偿电容器进行预充电的步骤包括以下步骤：将所述力感测电容器的一个电极连接至所述电源电压并且将所述补偿电容器的一个电极连接至所述电源电压，使得所述力感测电容器和所述补偿电容器利用所述电源电压进行预充电。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述力感测电容器具有作为一个电极的力感测层，所述力感测层是具有多孔结构的导电图案。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多孔结构的中心区域中的孔具有比所述多孔结构的外围区域中的孔大的面积。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述补偿电容器通过将多个电容器并联连接而形成。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，执行所述第二电荷共享的步骤包括以下步骤：将所述力感测电容器和所述补偿电容器并联连接，使得连接至所述力感测电容器和所述补偿电容器的节点具有相同的电压。
26.根据权利要求21所述的方法，其中，所述补偿电容器的电容值被设置为使得经预充电的电压变成预期电平。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，输出通过所述第二电荷共享而生成的电压的步骤包括以下步骤：将所生成的电压提供给检测电路，并且
所述检测电路被提供有所生成的电压，利用预置增益来对所生成的电压进行放大，并且将经放大的电压的信号转换成数字信号。
28.一种用于检测力输入的设备，该设备包括：
盖窗口，该盖窗口被配置为通过由对象提供的力输入而变形；
力感测层，该力感测层是电容值根据所述盖窗口的变形而改变的力感测电容器的一个电极；以及
力输入检测器，该力输入检测器被配置为检测所述力输入，
其中，所述力输入检测器包括：
补偿电容器，该补偿电容器被配置为对所述力感测电容器进行补偿；
开关单元，该开关单元被配置为切换所述力感测电容器与所述补偿电容器之间的电连接；以及
检测电路，该检测电路被配置为检测根据所述力感测电容器的所述电容值的改变而改变的电信号。
29.根据权利要求28所述的设备，该设备还包括金属体，
其中，所述力感测电容器的另一电极是所述金属体。
30.根据权利要求28所述的设备，该设备还包括显示单元，该显示单元被配置为显示图像，
其中，所述力感测电容器的另一电极被包含在所述显示单元中。
31.根据权利要求28所述的设备，其中，所述力感测层是具有多孔结构的导电图案。
32.根据权利要求31所述的设备，其中，所述多孔结构的中心区域中的孔具有比所述多孔结构的外围区域中的孔大的面积。
33.根据权利要求28所述的设备，其中，所述力感测电容器与所述补偿电容器之间的电连接包括所述力感测电容器和所述补偿电容器利用电源电压进行预充电的电连接。
34.根据权利要求28所述的设备，其中，所述力感测电容器与所述补偿电容器之间的电连接包括所述力感测电容器和所述补偿电容器串联连接在电源电压与基准电压之间以共享电荷的电连接。
35.根据权利要求28所述的设备，其中，所述力感测电容器与所述补偿电容器之间的电连接包括所述力感测电容器和所述补偿电容器并联连接以共享电荷的电连接。
36.根据权利要求35所述的设备，其中，所述开关单元按照使得通过电荷共享而生成的电压被提供给所述检测电路的方式而切换。
37.根据权利要求28所述的设备，其中，所述检测电路包括：
放大器，该放大器被配置为对所述电信号进行放大，并且输出经放大的信号；以及
模数转换器ADC，该ADC被配置为将经放大的信号转换成数字信号。
38.一种对触摸面板的寄生电容器的电容进行补偿的方法，该方法包括以下步骤：
利用预定电压对补偿电容器和并联电容器进行预充电的操作，所述并联电容器包括触摸面板的寄生电容器和形成在对象与所述触摸面板的电极之间的自电容器，所述寄生电容器和所述自电容器并联连接；
通过将所述并联电容器和所述补偿电容器串联连接来共享电荷的第一电荷共享操作；
通过将所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接来共享电荷的第二电荷共享操作；以及
在所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接的同时输出由所述并联电容器提供的电信号的操作，
其中，对所述补偿电容器和所述并联电容器进行预充电的操作是通过所述补偿电容器的连接至电源电压的一个电极和所述并联电容器的连接至所述电源电压的一个端子来执行的，使得所述补偿电容器和所述并联电容器利用所述电源电压进行预充电。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，输出所述电信号的操作包括以下步骤：将所述电信号提供给检测电路，并且
所述检测电路被提供有所述电信号，利用预置增益来对所述电信号进行放大，对经放大的信号进行积分，并且将经积分的信号转换成数字信号。
40.根据权利要求38所述的方法，其中，所述第一电荷共享操作包括以下步骤：
将所述预定电压提供给所述补偿电容器的一端；
将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及
向所述并联电容器的另一端提供地电压。
41.根据权利要求38所述的方法，其中，所述第二电荷共享操作包括以下步骤：
向所述补偿电容器的一端提供地电压；
将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及
将所述地电压提供给所述并联电容器的另一端。
42.根据权利要求38所述的方法，其中，所述补偿电容器的电容值被设置为使得由所述并联电容器提供的电信号变成预期电平。
43.根据权利要求38所述的方法，其中，根据所述寄生电容器的电容值来设置所述补偿电容器的电容值。
44.一种用于对寄生电容器的电容进行补偿的设备，该设备包括：
触摸面板，该触摸面板包括所述寄生电容器和被配置为与对象一起形成自电容器的电极；以及
开关单元，该开关单元包括用于对所述寄生电容器进行补偿的补偿电容器，
其中，所述开关单元将并联电容器和所述补偿电容器串联或并联连接，其中，所述并联电容器包括并联连接的所述寄生电容器和所述自电容器，
其中，所述开关单元对所述并联电容器和所述补偿电容器进行预充电，通过将所述并联电容器和所述补偿电容器串联连接来执行第一电荷共享，并且通过将所述并联电容器和所述补偿电容器并联连接来执行第二电荷共享，并且
其中，所述并联电容器和所述补偿电容器是通过将所述补偿电容器的一个电极连接至电源电压并且将所述并联电容器的一个端子连接至所述电源电压进行预充电的，使得所述补偿电容器和所述并联电容器利用所述电源电压进行预充电。
45.根据权利要求44所述的设备，其中，所述开关单元通过利用所述电源电压分别对所述并联电容器和所述补偿电容器进行充电来执行预充电。
46.根据权利要求44所述的设备，其中，所述开关单元通过以下操作来执行所述第一电荷共享：将所述电源电压连接至所述补偿电容器的一端；将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及将地电压连接至所述并联电容器的另一端。
47.根据权利要求44所述的设备，其中，所述开关单元通过以下操作来执行所述第二电荷共享：将地电压连接至所述补偿电容器的一端；将所述补偿电容器的另一端和所述并联电容器的一端电连接；以及将所述地电压提供至所述并联电容器的另一端。
48.根据权利要求44所述的设备，其中，所述补偿电容器的电容被设置以使得所述并联电容器的电压在所述第二电荷共享期间在预期范围内。
49.根据权利要求44所述的设备，该设备还包括：
检测电路，
其中，该检测电路包括：
放大器，该放大器被配置为对由所述自电容器提供的电信号进行放大，并且输出经放大的信号；
积分器，该积分器被配置为对经放大的信号进行积分；以及
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3457258B1 (en) * 2016-06-15 2021-07-28 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Pressure detection apparatus and method, touch control device and electronic terminal
CN107278285B (zh) * 2017-02-10 2019-04-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 压力检测方法及其装置以及电子终端
KR101908286B1 (ko) * 2017-02-23 2018-10-16 (주)멜파스 커패시턴스 검출 방법 및 이를 이용하는 커패시턴스 검출 장치
US10649595B2 (en) * 2017-03-03 2020-05-12 Atmel Corporation Touch sensor with force sensor response normalization, and related method and apparatus
KR20190003085A (ko) * 2017-06-30 2019-01-09 삼성전자주식회사 서비스를 제공하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR102354135B1 (ko) * 2017-10-12 2022-01-24 현대자동차주식회사 근접센서
WO2020047844A1 (zh) * 2018-09-07 2020-03-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触控芯片及电子设备
CN109495100A (zh) * 2018-11-15 2019-03-19 西安中颖电子有限公司 一种自适应按键触摸检测系统及方法
KR20220048019A (ko) * 2019-08-27 2022-04-19 에지스 테크놀러지 인코포레이티드 용량성 감지 디바이스
US11144160B1 (en) * 2020-03-30 2021-10-12 Sigmasense, Llc. Three-dimensional data reduction method and system
CN111856182B (zh) * 2020-07-15 2023-06-20 国网青海省电力公司电力科学研究院 电容塔
CN112332828A (zh) * 2020-09-15 2021-02-05 南京芯思科技有限公司 基于自电容触摸屏的充电电路、模拟接收电路及充电方法
DE112021004410T5 (de) * 2020-09-30 2023-07-13 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Kraftmessende sicherheitsgurtanordnung
CN113204290B (zh) * 2021-04-19 2022-12-30 深圳天德钰科技股份有限公司 信号补偿电路、触控控制电路及显示装置
US20250266832A1 (en) * 2024-02-15 2025-08-21 Texas Instruments Incorporated Differential switch with high off isolation and bandwidth

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9323398B2 (en) 2009-07-10 2016-04-26 Apple Inc. Touch and hover sensing
US9851829B2 (en) 2010-08-27 2017-12-26 Apple Inc. Signal processing for touch and hover sensing display device
US9013444B2 (en) * 2012-05-18 2015-04-21 Atmel Corporation Self-capacitance measurement with isolated capacitance
US9098155B2 (en) * 2012-10-12 2015-08-04 Atmel Corporation Self-capacitance measurement using compensation capacitor
CN103440073B (zh) 2013-07-08 2016-08-24 安沛科技股份有限公司 排除寄生电容影响的电容感测电路
KR20160008359A (ko) * 2014-07-14 2016-01-22 주식회사 코아로직 터치 패널용 압력 센서

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