用于操作传感器面板的方法和用于支持该方法的电子装置的制造方法

用于操作传感器面板的方法和用于支持该方法的电子装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年10月27日向韩国知识产权局提交的并且被分配序号 10-2014-0146321的韩国专利申请的权益，该申请的全部内容特此通过引用并入。
[0003] 联合研究协议
[0004] 本公开是由下面列出的联合研究协议的各方或者代表这些方做出的。联合研究协 议在做出本公开的日期的当天或之前生效，并且本公开是作为在联合研究协议的范围内开 展的活动的结果而做出的。联合研究协议的各方是1)三星电子株式会社以及2)成均馆大 学校产学协力团。
技术领域
[0005] 本公开涉及操作传感器面板。更具体地，本公开涉及一种方法和用于支持该方法 的电子装置，该方法用于操作传感器面板以通过根据至少一个码信息对至少一个唯一驱动 信号进行操作来执行多通道驱动或多通道检测，在所述码信息中，正交频分复用（OFDM)和 码分复用（CDM)可互换地使用。
【背景技术】
[0006] 所有的电子装置（诸如相关技术的智能电话）包括用作输入单元的传感器面板。 相关技术的传感器面板的操作是检测被触摸物体的位置。
[0007] 在以上提及的传感器面板中，与驱动传感器面板相关联的发送（Tx)模块可提供 某一电压的信号，与驱动传感器面板相关联的接收（Rx)模块可接收并比较与提供给传感 器面板的信号对应的信号以确定触摸是否发生和触摸点。因为相关技术的这个传感器面板 将指定频带的驱动信号提供给整个面板，所以检测速度降低。此外，因为由电子装置的外设 产生的信号作为噪声操作，所以在相关技术的传感器面板中发生误差。此外，虽然通过对于 操作现有技术的传感器面板使用对电荷进行积分的电荷放大器来提高信噪比（SNR)，但是 传感器面板的驱动和检测速度可与电荷放大器对电荷进行积分的时间段成反比地降低。
[0008] 因此，需要存在一种方法和支持该方法的电子装置，其中，该方法用于操作传感器 面板以通过根据至少一个码信息操作至少一个唯一驱动信号来执行多通道驱动或多通道 检测，在所述码信息中，正交频分复用（OFDM)和码分复用（CDM)可互换地使用。
[0009] 以上信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本公开。关于以上的任何内容是否可适 用为关于本公开的现有技术，没有确定且没有断言。

【发明内容】

[0010] 本公开的各方面至少解决以上提及的问题和/或缺点并且至少提供下述优点。因 此，本公开的一方面是提供一种方法和用于支持该方法的电子装置，该方法用于操作传感 器面板以通过根据至少一个码信息操作至少一个唯一驱动信号来执行多通道驱动或多通 道检测，在所述码信息中，正交频分复用（OFDM)和码分复用（CDM)可互换地或基本同时地 使用。
[0011] 本公开的另一方面在于提供一种用于操作传感器面板以根据驱动信号并行性提 供改进的驱动速度、改进的噪声抑制特性、改进的灵敏度以及改进的触摸精度的方法，并且 具有简化的硬件结构和用于支持该方法的电子装置。
[0012] 根据本公开的一方面，提供一种电子装置。该电子装置包括传感器面板和传感器 操作模块，传感器面板被配置为根据驱动信号形成电场，传感器操作模块被配置为将驱动 信号提供给传感器面板，驱动信号具有OFDM和CDM可互换地使用的码序列并关于驱动传感 器面板具有指定值的峰均功率比（PAPR)。
[0013] 根据本公开的另一方面，提供一种用于操作传感器面板的方法。该方法包括：将驱 动信号提供给传感器面板，驱动信号具有OFDM和CDM可互换地使用的码序列并关于驱动传 感器面板具有指定值的PAPR;获得与提供给传感器面板的驱动信号对应的接收（Rx)信号； 并根据Rx信号的信道估计来检测是否发生检测（或感测）或者检测检测点。
[0014] 从以下详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变 得清楚，结合附图进行的以下详细描述公开了本公开的各种实施例。
【附图说明】
[0015] 从结合附图进行的以下描述，本公开的某些实施例的以上及其他方面、特征和优 点将更清楚，在附图中：
[0016] 图1是例示说明根据本公开的各种实施例的网络环境中的电子装置的配置的框 图；
[0017] 图2是例示说明根据本公开的各种实施例的传感器操作模块和传感器面板的配 置的框图；
[0018] 图3例示说明根据本公开的各种实施例的分配驱动信号的过程；
[0019] 图4例示说明根据本公开的各种实施例的产生时域驱动信号的过程；
[0020] 图5例示说明根据本公开的各种实施例的峰均功率比（PAPR);
[0021] 图6例示说明根据本公开的各种实施例的执行限幅的过程；
[0022] 图7例示说明根据本公开的各种实施例的执行峰值减小发送信号合成的过程；
[0023] 图8例示说明根据本公开的各种实施例的补偿失真正交信号的过程；
[0024] 图9A例示说明根据本公开的各种实施例的信号根据限幅和峰值减小发送信号合 成的应用的改变；
[0025] 图9B例示说明根据本公开的各种实施例的对驱动信号的最佳变换进行处理的过 程；
[0026] 图10例示说明根据本公开的各种实施例的对接收（Rx)信号进行处理的过程；
[0027] 图11例示说明根据本公开的各种实施例的执行Rx信号的离散余弦变换（DCT)的 过程；
[0028] 图12是例示说明根据本公开的各种实施例的可执行载波的选择操作的电子装置 的配置的框图；
[0029] 图13是例示说明根据本公开的各种实施例的包括发送（Tx)模块的电子装置的配 置的框图，其中，Tx模块包括信号产生模块和数模转换器（DAC);
[0030] 图14是例示说明根据本公开的各种实施例的操作载波的电子装置的配置的框 图；
[0031] 图15是例示说明根据本公开的各种实施例的包括参考电极的电子装置的配置的 框图；
[0032] 图16是例示说明根据本公开的各种实施例的用于操作传感器面板的方法的流程 图；
[0033] 图17是例示说明根据本公开的各种实施例的电子装置的配置的框图；以及
[0034] 图18是例示说明根据本公开的各种实施例的程序模块的配置的框图。
[0035] 在整个附图中，应注意，相似的标号用于描绘相同的或类似的元件、特征和结构。
【具体实施方式】
[0036] 提供参照附图的以下描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开 的各种实施例。所述描述包括帮助所述理解的各种特定细节，但是这些特定细节仅被认为 是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，可以在不脱离本公开的范围和精神的 情况下对在此描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简明，可以省略对 公知功能和配置的描述。
[0037] 在以下描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅被发明人 用来使得能够清楚地、一致地理解本公开。因此，对于本领域的技术人员来说应显而易见的 是，本公开的各种实施例的以下描述仅被提供用于例示说明的目的，而不是用于限制由所 附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
[0038] 应理解，除非上下文另有明确指示，否则单数形式包括复数指代。因此，例如，提及 "组件表面"包括提及一个或更多个这样的表面。
[0039] 通过术语"基本上"，意在于，所叙述的特性、参数或值无需被准确地实现，但是可 存在其数量不妨碍该特性意图提供的效果的偏差或变化（包括例如，公差、测量误差、测量 精度限制和本领域技术人员已知的其他因素）。
[0040] 在本公开的各种实施例中，在此使用的表达"具有"、"可具有"、"包括"和"包含"或 者"可包括"和"可包含"指示对应特征（例如，元件，诸如数值、功能、操作、组件等）的存 在，但不排除附加特征的存在。
[0041] 在本公开的各种实施例中，在此使用的表达"A或B"、"A或/和B中的至少一个" 或者"A或/和B中的一个或更多个"等可包括相关联的列出的项中的一个或更多个的任何 和全部组合。例如，术语"A或B"、"A和B中的至少一个"或者"A或B中的至少一个"可以 指以下所有情况：至少一个A被包括的情况（1)、至少一个B被包括的情况（2)或者至少一 个A和至少一个B都被包括的情况（3)。
[0042] 本公开的各种实施例中所使用的诸如"第1"、"第2"、"第一"或"第二"等的表达 可以指各种元件，而不论对应元件的次序和/或优先级如何，但不限制对应元件。这些表达 可用于区分一个元件与另一个元件。例如，"第一用户装置"和"第二用户装置"都指示彼此 不同的用户装置，而不论对应元件的次序和/或优先级如何。例如，在不脱离本公开的范围 的情况下，第一组件可被称为第二组件，反之亦然。
[0043] 将理解，当元件（例如，第一元件）被称为"（可操作地或可通信地）与另一个元 件（例如，第二元件）耦合/耦合到另一个元件（例如，第二元件）"或"连接到"另一个元 件（例如，第二元件）时，它可直接与其他元件親合/直接親合到其他元件或连接到其他元 件，或者可以存在介于中间的元件（例如，第三元件）。相反，当元件（例如，第一元件）被 称为"直接与另一个元件（例如，第二元件）耦合/耦合到另一个元件（例如，第二元件）" 或"直接连接到"另一个元件（例如，第二元件）时，应理解不存在介于中间的元件（例如， 第三元件）。
[0044] 根据情况，在此使用的表达"被配置为"可用作例如表达"适合于"、"具有……的 能力"、"被设计为"、"适于"、"被使得"或者"能够"。术语"被配置为"不应仅意指"被专门 设计为"将被硬件执行。相反，表达"被配置为……的装置"可意指该装置"能够"与另一个 装置或其他组件一起操作。例如，"被配置为执行A、B和C的处理器"可意指用于执行对应 操作的专用处理器（例如，嵌入式处理器）或者可通过执行存储在存储器装置中的一个或 更多个软件程序来执行对应操作的通用处理器（例如，中央处理单元（CPU)或应用处理器 (AP))〇
[0045] 将进一步理解，在本公开的各种实施例中，在词典中定义的常用术语也应如相关 技术中、而不是理想化的或过于形式化的检测中惯常解释的那样进行解释，除非在此明确 地如此定义。在一些情况下，即使术语是在本说明书中定义的术语，它们也不可以被解释为 排除本公开的实施例。
[0046] 根据本公开的各种实施例的电子装置可包括例如以下中的至少一个：智能电话、 平板个人计算机（PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计 算机、工作站、服务器、个人数字助理（PDA)、便携式多媒体播放器（PMP)、运动图像专家组 (10^6-1或10^6-2)音频层3(1^3)播放器、移动医疗装置、照相机或可穿戴装置（例如，智 能眼镜、头戴式装置（HMD)、电子服装、电子手链、电子项链、电子配件、电子纹身、智能镜、智 能手表等）。
[0047] 根据本公开的各种实施例，电子装置可以是智能家用电器。智能家用电器可包 括例如以下中的至少一个：电视（TV)、数字多功能盘（DVD)播放器、音箱装置、冰箱、空调、 清洁器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家用自动控制面板、安全控制面板、 TV 盒（例如，Samsung HomeSync?、Apple TV? 或 Google TV?)、游戏机（例如，Xbox? 和 PlayStation?)、电子词典、电子钥匙、摄影机或电子相框。
[0048] 根据本公开的各种实施例，电子装置可包括以下中的至少一个：各种医疗装置 (例如，各种便携式医疗测量装置（例如，血糖计、心率计、血压计、温度计等）、磁共振血管 造影术（MRA)、磁共振成像（MRI)、计算机断层扫描（CT)、扫描仪或超声装置等）、导航装置、 全球定位系统（GPS)接收器、事件数据记录器（EDR)、飞行数据记录器（FDR)、车载信息娱乐 装置、用于船舶的电子设备（例如，导航系统、回转罗盘等）、航空电子设备、安全装置、用于 车辆的头部单元、工业或家用机器人、自动柜员机（ATM)、销售点（POS)、或物联网（例如，灯 泡、各种传感器、电表或气表、喷淋装置、火灾警报器、恒温器、路灯、烤面包机、健身器材、热 水箱、加热器、锅炉等）。
[0049] 根据本公开的各种实施例，电子装置可包括以下中的至少一个：家具或建筑/结 构的零部件、电子板、电子签名接收装置、投影仪或各种测量仪器（例如，水表、电表、气表、 波表等）。根据本公开的各种实施例的电子装置可以是以上提及的装置的一种或更多种组 合。根据本公开的各种实施例的电子装置可以是柔性电子装置。此外，根据本公开的各种 实施例的电子装置不限于以上提及的装置，可以包括根据技术发展的新型电子装置。
[0050] 在下文中，将参照附图描述根据本公开的各种实施例的电子装置。在此使用的术 语"用户"可以指使用电子装置的人，或者可以指使用电子装置的装置（例如，人造电子装 置）。
[0051] 图1是例示说明根据本公开的各种实施例的网络环境中的电子装置的配置的框 图。
[0052] 参照图1，可公开根据本公开的各种实施例的网络环境中的电子装置100。电子装 置100可包括总线110、处理器120、存储器130、输入和输出接口 150、显示器160、传感器操 作模块200或通信接口 170。根据本公开的各种实施例，可从电子装置100省略以上元件中 的至少一个，或者可将其他元件添加到电子装置100中。
[0053] 以上提及的电子装置100可包括至少一个传感器面板。例如，显示器160可包括传 感器面板163。可替代地，根据本公开的各种实施例，电子装置100可包括以下中的至少一 个：触摸屏传感器、指纹识别传感器或笔识别传感器。触摸屏传感器、指纹识别传感器和笔 识别传感器均可包括传感器面板。电子装置100可将直接序列扩频（DSSS)方案应用于操 作传感器面板163的传感器操作模块200的、与改进传感器面板163的驱动速度和灵敏度 有关的驱动信号。传感器操作模块200的接收（Rx)模块可将对电荷进行积分的方式应用 于传感器操作模块200的驱动信号。因为该电子装置100可根据多通道发送和多通道接收 来执行大量同步驱动，所以尽管传感器面板163的大小增大或者通道数量增加，但是电子 装置 100可容易地支持与扫描速度对应的操作。此外，电子装置100可提供改进当检测信 号（或感测信号）的报告速率固定时的扫描速度或者增加可被基本上同时处理的节点（例 如，电极线）的数量的效果。因此，电子装置100可缩短Rx模块中的数据采集所需的时间， 并且可将更多时间分配给信令以用于改进信号质量。因此，电子装置100可改进传感器面 板163的信噪比（SNR)以及灵敏度和精度。
[0054] 电子装置100可将与驱动传感器面板163相关联的传感器操作模块200的发送 (Tx)模块的多通道驱动信号用作其中正交频分复用（OFDM)和/或码分复用（CDM)可互换 地使用的驱动信号。Rx模块可对多通道驱动信号进行分类和划分。该电子装置100可将正 交码分配给具有多个不同频率的子载波，并且可以以分布式的方式将该子载波作为驱动信 号发送。因此，尽管在特定频带中发生由于噪声而导致的损耗，但是电子装置100可相对地 减小整个信号受其影响的损耗，从而改进噪声抑制特性。
[0055] 电子装置100可以以将载波与基带信号混合的方式操作驱动信号。因此，电子装 置100可使用与操作传感器面板163相关联的各种驱动频率，并且可操作各种传感器面板 (例如，相关技术的氧化铟锡（IT0)、incell、铜线、金属网、Ag纳米线和指纹传感器）。如上 所述，电子装置100可使用混合器将具有驱动信号的射频（RF)载波提供给传感器面板163 以避免流过触摸屏或显示面板161的噪声等集中于其中的低频带（500KHZ或更低）。因此， 电子装置100可提供对噪声的鲁棒性、改进的灵敏度以及改进的精度。
[0056] 根据本公开的各种实施例，电子装置100的传感器操作模块200可被实现为将数 模转换器（DAC)和Tx驱动器包括在与操作传感器面板163相关联的Tx模块中。传感器操 作模块200可被实现为将低噪声放大器（LNA)、高通滤波器（HPF)、低通滤波器（LPF)、可变 增益放大器（VGA)、模数转换器（ADC)等包括在与传感器面板163相关联的Rx模块中。以 上提及的传感器操作模块200可具有与使用电荷转移的传感器操作模块不同的硬件结构。 例如，传感器操作模块200可具有省略用于电荷转移的开关电容器电路、电荷放大器等的 硬件结构，并米用DAC。
[0057] 总线110可包括将组件120与170和200彼此连接并且在这些组件之间发送通信 信息（例如，控制消息和/或数据）的电路。根据本公开的实施例，总线110可将由输入和 输出接口 150产生的与激活传感器操作模块200相关联的事件发送到处理器120或传感器 操作模块200。总线110可将由传感器操作模块200检测的与传感器面板163相关联的触 摸事件发送到处理器120。总线110可将来自处理器120的触摸事件相关控制信号发送到 存储器130、通信接口 170或显示器160等。
[0058] 处理器120可包括CPU、AP或通信