CN101632057A - 接近和多重触摸传感器检测及解调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一个或多个接近传感器与多重触摸面板中的一个或多个触摸传感器的结合使用，从而检测手指、身体部位或其他物体的存在，并且根据由传感器输出所提供的触摸的“图像”来控制或触发一个或多个功能。在一些实施例中，一个或多个红外(IR)接近传感器可以利用特定激励频率来驱动，并且从一个或多个区域发射IR光，在一些实施例中，所述一个或多个区域可以对应于一个或多个多重触摸传感器“像素”位置。如果有的话，反射的IR信号可以利用同步解调来解调。在一些实施例中，两个物理接口，即触摸传感器和接近传感器，可以在同一电芯中连接到模拟通道。

Description

接近和多重触摸传感器检测及解调
技术领域
本发明涉及用作计算系统的输入设备的面板，更具体地涉及对多重触摸事件(手指或其他物体大致同时在触摸敏感表面的不同位置处的触摸)和悬停事件(手指或其他物体在触摸敏感表面上方但是在触摸传感器的近场检测范围之外的无触摸、接近的悬停)的检测和处理。
背景技术
当前可以利用多种输入装置在计算系统中进行操作，如按钮或键、鼠标、跟踪球、触摸面板、操纵杆、触摸屏等。特别地，触摸屏以其操作的便利性和多样性以及不断下降的价格而变得日益普及。触摸屏可以包括触摸面板，触摸面板可以是具有触摸敏感表面的透明面板。触摸面板可以位于显示屏的前面，使得触摸敏感表面覆盖显示屏的可视区域。触摸屏可允许用户通过用手指或触笔简单地触摸显示屏来进行选择和移动光标。一般来说，触摸屏可以识别触摸和该触摸在显示屏上的位置，并且计算系统可以解释该触摸，然后基于该触摸事件进行动作。
很多常规触摸面板技术的一个限制是它们仅能够报告单个点或触摸事件，即使在多个物体与感测表面接触时。即，它们缺少同时跟踪多个接触点的能力。因此，即使在触摸两个点时，这些常规设备也仅识别出单个位置，该单个位置通常是两个接触之间的平均值(例如，笔记本计算机上的常规触摸板提供这种功能)。该单点识别是这些设备提供表示触摸点的值的方式的功能，其通常是通过提供平均电阻或电容值。
未来的触摸面板可以检测大致同时发生的多个触摸和邻近触摸(在触摸传感器的近场检测范围内)，并识别且跟踪它们的位置。多重触摸面板的示例在本申请人的共同未决的美国申请No.10/842,862中得到描述，该美国申请题为“Multipoint Touchscreen”，提交于2004年5月6日，并于2006年5月11日公开为美国公开申请No.2006/0097991，其内容通过引用并入于此。
除了对触摸事件的检测之外，还希望能够检测悬停在触摸面板附近的手指、手掌或其他物体，这是因为这可以使得计算系统能够执行特定功能，而不必与触摸面板实际接触，例如将整个触摸面板或部分触摸面板打开或关闭，将整个显示屏或部分显示屏打开或关闭，将计算系统中的一个或多个子系统断电，启动仅特定特征，使得显示屏变暗或变亮，等等。另外，仅仅通过将手指、手或其他物体放置在触摸面板附近，可以突出显示显示屏上的虚拟按钮，而无需实际地触发对这些按钮的“推动”，来提醒用户如果该用户实际地接触了触摸面板，则将要推动虚拟按钮。此外，触摸面板和接近(悬停)传感器输入设备的组合可以使得计算系统能够执行之前仅利用触摸面板不可获的另外功能。
发明内容
本发明的实施例涉及多重触摸面板上的一个或多个触摸传感器与一个或多个接近传感器的结合使用。这两种不同类型的传感器的组合可以用于检测悬停在触摸敏感表面以上或触摸触摸敏感表面的一个或多个手指、身体部位或其他物体的存在。计算系统可以根据由传感器输出提供的触摸或悬停的“图像”来控制或触发一个或多个功能。在一些实施例中，一个或多个红外(IR)接近传感器可以利用特定激励频率来驱动，并且从一个或多个区域发射IR光，在一些实施例中，所述一个或多个区域对应于一个或多个触摸传感器“像素”位置。如果有的话，从悬停或触摸物体得到的反射IR信号可以利用同步解调来解调。在一些实施例中，两个物理接口(触摸传感器和接近传感器)可以在同一个电芯中被连接到模拟通道，以生成对应于触摸或悬停的量的值。
多重触摸面板与一个或多个接近传感器的同时使用可以提供利用多重触摸面板自身不可获的附加检测和操作能力。例如，尽管通常利用电容性触摸传感器可以仅检测到手指、手掌或其他物体在触摸敏感表面上的实际触摸或者悬停在近场的物体，但是由于接近传感器中的光电二极管放大器的输出中的变化还可以检测表面上方的手指、手掌或其他物体在远场的悬停。对悬停物体的检测可以使得计算系统能够执行优先地由与触摸相对的悬停触发的特定功能。此外，采用相同模拟信道设计以接收多重触摸面板中的触摸传感器输出和接近传感器输出两者并且生成表示物体的触摸或接近的量的值可以使得触摸传感器和接近传感器两者能够连接到单个多重触摸子系统以进行处理，从而消除对单独的处理电路的需要并且降低了整个系统成本。
一个或多个接近传感器可以与多重触摸面板结合使用。在一些实施例中，示例性多重触摸面板可以包括位于每个触摸传感器或像素处的一个接近传感器。在其他实施例中，接近传感器可以选择性地布置在对触摸或悬停的检测可以更关键的某些像素处或者按照散布模式布置在宽阔的悬停敏感区域中。在另外其他的实施例中，多重触摸面板中的一些行可以是接近传感器行，而其他的行是触摸传感器行。
一个或多个接近传感器可以用于实现“推动”出现在触摸面板上的虚拟按钮的功能(在一些实施例中具有听觉确认)并且无需实际地与触摸面板接触而触发功能。例如，仅仅通过将用户的手指悬停在接近传感器上，则该用户可以将整个触摸面板打开或关闭、将部分触摸面板打开或关闭、将诸如触摸子系统的特定子系统断电、启用仅特定特征、使得显示器变暗或变亮，等等。在一个特定示例中，如果利用一个或多个接近传感器在触摸面板附近检测到用户的脸颊，则可以将触摸面板断电，并且可以使得显示装置变暗或断电以使得没有来自用户脸部的反射。这还可以提供当靠近用户脸部时使得显示装置变暗并且当移离脸部时使得显示器变亮的美学功能。一个或多个接近传感器还可以检测出设备位于口袋内并获得类似的结果。
附图说明
图1例示了根据本发明一个实施例的采用多重触摸面板输入设备的示例性计算系统。
图2a例示了根据本发明一个实施例的示例性电容多重触摸面板。
图2b是根据本发明一个实施例的处于待机状态(无触摸)状况中的示例性电容性触摸传感器或像素的侧视图。
图2c是根据本发明一个实施例的处于动态(触摸)状况下的示例性电容性触摸传感器或像素的侧视图。
图3a例示了根据本发明一个实施例的示例性模拟通道(也称为事件检测和解调电路)。
图3b更详细地例示了根据本发明一个实施例的在模拟通道的输入处的虚拟地电荷放大器以及由电容性触摸传感器贡献的并由电荷放大器观察到(see)的电容。
图3c例示了根据本发明一个实施例的具有多个脉冲串的示例性Vstim信号，每个脉冲串具有固定数量的脉冲并且具有不同的频率Fstim。
图4a例示了根据本发明一个实施例的示例性接近传感器。
图4b例示了根据本发明一个实施例的具有位于每个触摸传感器或像素处的接近传感器的示例性多重触摸面板。
图4c例示了根据本发明一个实施例的具有接近传感器的示例性多重触摸面板，所述接近传感器选择性地布置在其中对触摸或悬停的检测更关键的某些像素处并且按照散布模式布置在面板的其他区域中。
图4d例示了根据本发明一个实施例的示例性多重触摸面板，其中一些行是接近传感器行而其他行是触摸传感器行。
图4e例示了根据本发明一个实施例的接近传感器与多重触摸传感器面板的示例性同时使用。
图5a例示了根据本发明一个实施例的示例性的发光二极管(LED)/光电二极管对的阵列，每一对都代表接近传感器的一部分。
图5b例示了根据本发明一个实施例的示例性的LED/光电二极管对的阵列，每一对代表接近传感器的一部分。
图6a例示了根据本发明一个实施例的采用多重触摸面板和接近传感器两者的示例性计算系统。
图6b例示了根据本发明一个实施例的示例性移动电话，该示例性移动电话可以包括多重触摸面板、接近传感器、显示装置以及其他计算系统块。
图6c例示了根据本发明一个实施例的示例性数字音频/视频播放器，该示例性数字音频/视频播放器可以包括多重触摸面板、接近传感器、显示装置以及其他计算系统块。
具体实施方式
在以下对优选实施例的描述中，参照了作为本发明的一部分的附图，在附图中通过例示示出了可以实践本发明的特定实施例。应当理解，可以采用其他实施例并且可以在不脱离本发明实施例的范围的情况下进行结构改变。
一个或多个接近传感器与多重触摸面板中的多个触摸传感器一起可以使得计算系统能够感测多重触摸事件(手指或其他物体大致同时在触摸敏感表面上的不同位置处的触摸)和悬停事件(手指或其他物体在触摸敏感表面上方但是在触摸传感器的近场检测范围之外的无触摸、接近悬停)两者，以及执行之前单独利用触摸传感器不可获的另外功能。
尽管本文中关于接近传感器与多重触摸面板中的电容性触摸传感器结合描述了本发明的一些实施例，但是应当理解，本发明的实施例不限于此，而是可以通常应用到接近传感器与任何类型的多重触摸传感器技术的使用，所述类型的多重触摸传感器可以包括电阻性触摸传感器、表面声波触摸传感器、电磁触摸传感器、近场成像触摸传感器等等。此外，尽管在本文中关于具有行和列的触摸传感器的正交阵列描述了多重触摸面板中的触摸传感器，但是应当理解，本发明的实施例不限于正交阵列，而是可以通常应用到按照任意数量的维度和取向布置的触摸传感器，这些取向包括对角、同心圆、以及三维和随机取向。另外，需要注意的是，一些触摸传感器，尤其是电容性传感器，可以检测近场的一些悬停或接近。由此，本文所用的术语“接近传感器”应当被理解为能够检测在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停物体的接近传感器。
根据本发明一个实施例的多重触摸触摸敏感面板可以检测大致同时(以及在不同时间)发生的多个触摸(触摸事件或接触点)，并且识别且跟踪它们的位置。图1示出采用多重触摸面板124操作的示例性计算系统100。计算系统100可以包括一个或多个多重触摸面板处理器102和外围设备104、以及多重触摸子系统106。一个或多个处理器102可以包括例如ARM968处理器或者具有类似功能和能力的其它处理器。然而，在其它实施例中，可以由诸如状态机的专用逻辑代替实现多重触摸面板处理器的功能。外围设备104可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)或者其它类型的存储器或存储装置、监视定时器等。多重触摸子系统106可以包括但不限于一个或多个模拟通道108、通道扫描逻辑110和驱动器逻辑114。通道扫描逻辑110可以访问RAM 112，自主地从模拟通道读取数据并对该模拟通道提供控制。该控制可以包括将多重触摸面板124的列复用到模拟通道108。此外，通道扫描逻辑110可以控制驱动器逻辑和选择性施加到多重触摸面板124的行的激励信号。在一些实施例中，可以将多重触摸子系统106、多重触摸面板处理器102和外围设备104集成到单个专用集成电路(ASIC)。
驱动器逻辑114可以提供多个多重触摸子系统输出116并且可以给出用于驱动高电压驱动器的专有接口，该高电压驱动器由解码器120以及随后级的电平偏移器和驱动器118构成，尽管电平偏移功能可以在解码器工作之前被执行。电平偏移器和驱动器118可以提供从低电压电平(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)电平)到更高电压电平的电平偏移，从而提供更好的信噪(S/N)比以用于减小噪声。解码器120可以将驱动接口信号解码为N个输出中的一个，而N是面板中行的最大数量。解码器120可以用于减少在高电压驱动器与多重触摸面板124之间所需的驱动线数量。每个多重触摸面板行输入122可以驱动多重触摸面板124中的一个或多个行。在一些实施例中，可以将驱动器118和解码器120集成到单个ASIC中。然而，在其它实施例中，可以将驱动器118和解码器120集成到驱动器逻辑114中，而在另一些实施例中，可以完全消除驱动器118和解码器120。
在一些实施例中，多重触摸面板124可以包括具有多个行迹线即驱动线和多个列迹线即感测线的电容性感测介质，但是还可以采用其他感测介质。所述行迹线和列迹线可以由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化锑锡(ATO)的透明的导电介质形成，但是也可以使用其他透明材料以及诸如铜的非透明材料。在一些实施例中，所述行迹线和列迹线可以形成在介电材料的相对两侧上，并且可以相互垂直，但是在其它实施例中，其它非正交的取向也是可以的。例如，在极坐标系中，感测线可以是同心圆，并且驱动线可以是径向延伸的线(反之亦然)。因此应该理解，在本文中使用的术语“行”和“列”、“第一维度”和“第二维度”或者“第一轴”和“第二轴”意图不仅包含正交栅格，而且包含具有第一和第二维度的其它几何结构的相交迹线(例如，极坐标配置的同心线和径向线)。应当注意，在其他实施例中，行和列可以形成在基板的单侧上，或者可以形成在两个由介电材料分开的单独基板上。在一些实施例中，介电材料可以是透明的，例如玻璃，或者可以由其他材料形成，例如聚脂薄膜。另外的介电覆层可以位于行迹线或列迹线上，以增强结构并且保护整个组件不受损坏。
在迹线上下相互经过(交叉)(但是相互不直接电接触)的迹线“相交”处，迹线本质上形成两个电极(尽管两个以上的迹线也可以相交)。行迹线和列迹线的每个相交可代表一个电容性感测节点并且可被看作图像元素(像素)126，当将多重触摸面板124看作捕获触摸的“图像”时，这是特别有用的。(换句话说，在多重触摸子系统106已经判断出是否已经在多重触摸面板中的每个触摸传感器处检测到触摸事件之后，在多重触摸面板中发生触摸事件的触摸传感器的图案可被看作触摸的“图像”(例如，手指触摸该面板的图案)。)行电极与列电极之间的电容在给定行保持在DC下时表现为在所有列上的杂散电容，并且在利用AC信号激励给定行时表现为互电容Csig。通过测量Csig的变化可以检测在多重触摸面板附近或其上的手指或其它物体的存在。多重触摸面板124的列可以驱动多重触摸子系统106中的一个或多个模拟通道108(在本文中也被称作事件检测和解调电路)。在一些实施例中，可以将每个列耦接到一个专用模拟通道108。然而，在其它实施例中，所述列可以通过模拟开关耦接到较少数量的模拟通道108。
计算系统100还可以包括主机处理器128，主机处理器128用于接收来自多重触摸面板处理器102的输出并基于该输出进行动作，该动作可以包括但不限于移动诸如光标或指示器的对象，滚动或摇摄(panning)，调节控制设置，打开文件或文档，查看菜单，进行选择，执行指令，操作连接到主机装置的外围装置，应答电话呼叫，发出电话呼叫，终止电话呼叫，改变音量或音频设置，存储与电话通信相关的信息(诸如，地址、频繁拨叫的号码、已接呼叫、未接呼叫)，登录到计算机或计算机网络，允许对计算机或计算机网络的限制区的授权个人访问，加载与用户的计算机桌面的优选配置相关联的用户简档，允许访问网络内容，启动某一程序，对消息进行加密或解码等等。主机处理器128还可以进行可能与多重触摸面板处理无关的附加功能，并且可以耦接到程序存储装置132和诸如LCD显示器的显示装置130以将用户界面(UI)提供给该装置的用户。
图2a例示了示例电容性多重触摸面板200。图2a表示在位于行迹线204与列迹线206的相交处的每个像素202处存在杂散电容Cstray(但是出于简化附图的目的，在图2中仅例示了针对一列的Cstray)。需要注意的是，如上所述，尽管图2a将行204和列206例示为基本上垂直，但是它们无需如此排列。在图2a的示例中，AC激励Vstim 214被施加到一行，而所有其他行都连接到DC。激励使得电荷通过在相交点处的互电容被注入到列电极。该电荷是Qsig＝Csig×Vstm。每个列206可以选择性地连接到一个或多个模拟通道(参见图1中的模拟通道108)。
图2b是处于待机状态(无触摸)状况下的示例性像素202的侧视图。在图2b中，示出了由介电物210隔开的列迹线即电极206与行迹线即电极204之间的互电容的电场线208的电场。
图2c是处于动态(触摸)状况下的示例性像素202的侧视图。在图2c中，手指212已经放置在像素202附近。手指212是信号频率下的低阻抗物体，并且具有从列迹线206到身体的AC电容Cfinger。身体具有与地的自身电容Cbody，该电容大约为200pF，其中Cbody远大于Cfinger。如果手指212阻挡了行电极与列电极之间的某些电场线208(那些离开介电物并通过行电极上方的空气的边缘场)，则这些电场线通过手指和身体中的内部电容路径被旁路到地，并且结果，待机状态的信号电容Csig减小ΔCsig。换言之，组合的身体和手指的电容用于将Csig减小ΔCsig的量(其也可被称作Csig_sense)，并且可以用作对地的旁路或动态返回路径，从而阻挡一些电场，结果导致减小的净信号电容。像素处的信号电容变为Csig-ΔCsig，其中Csig表示静态(无触摸)分量，而ΔCsig表示动态(触摸)分量。注意，Csig-ΔCsig可能总是非零的，这是由于手指、手掌或其他物体无法阻挡所有电场，尤其是那些完全保持在介电材料内的电场。另外，应当理解，当手指被更重地推动或者更加彻底地推按在多重触摸面板上，则手指可以倾向于展平(flatten)，从而阻挡越来越多的电场，并且由此ΔCsig可以变化，并且表示手指如何完全地向下推按在面板上(即，从“无触摸”到“全触摸”的范围)。
再次参照图2a，如上所述，Vstim信号214可被施加到多重触摸面板200中的一行，使得在存在手指、手掌或其他物体时可以检测到信号电容的变化。Vstim信号214可以包括特定频率下的一个或多个脉冲串216，每个脉冲串都包括多个脉冲。尽管脉冲串216示出为方波，但是也可以采用诸如正弦波的其他波形。可出于降低噪声的目的发送不同频率下的多个脉冲串216以检测和避免噪声频率。Vstim信号214本质上将电荷注入到行中，并且可以每次被施加到多重触摸面板200中的一行，同时所有其他行都保持在DC电平下。然而，在其他实施例中，多重触摸面板可以被分为两个或多个部分，其中Vstim信号214被同时施加到每个部分中的一行，该区域中所有其他行都保持在DC电压下。
耦接到一列的每个模拟通道测量形成在该列和行之间的互电容。该互电容由信号电容Csig和由于手指、手掌或其他身体部位或者物体的存在而导致的该信号电容的任何变化Csig_sense构成。由模拟通道提供的这些列值可以在单个行被激励的同时并行提供，或者可以串行提供。如果已经获得了表示列的信号电容的所有值，则可以激励多重触摸面板200中的另一行，而所有其他行都保持在DC电压下，并且可以重复列信号电容测量。最终，如果已经将Vstim施加到了所有行，并且已经捕获了所有行中的所有列的信号电容值(即，已经“扫描”了整个多重触摸面板200)，则可以获得整个多重触摸面板200的所有像素值的“快照”。该快照数据可以被初始地保存在多重触摸子系统中，并且随后被转移出来用以由计算系统中的诸如主机处理器的其他设备来解释。当由计算系统获得、保存且解释多个快照时，多个触摸可以被检测、跟踪并且用于执行其他功能。
图3a例示了示例性模拟通道或事件检测和解调电路300。在多重触摸子系统中可能存在一个或多个模拟通道300。来自多重触摸面板的一个或多个列可以连接到每个模拟通道300。每个模拟通道300可以包括虚拟地电荷放大器302、信号混合器304、偏差补偿306、整流器332、减法器334、以及模拟数字转换器(ADC)308。图3a还以划线示出了待机状态的信号电容Csig和动态信号电容Csig-ΔCsig，所述待机状态的信号电容Csig可以是在输入激励Vstim施加到多重触摸面板中的一行并且不存在手指、手掌或其他物体时由连接到模拟通道300的多重触摸面板列贡献的，而所述动态信号电容Csig-ΔCsig可以在存在手指、手掌或其他物体时出现。
Vstim在被施加到多重触摸面板中的一行时可以生成为方波脉冲串或别的DC信号形式的其他非DC信令，但是在一些实施例中，表示Vstim的方波的前面和后面可以是其他非DC信令。如果Vstim被施加到一行并且在连接到模拟通道300的列处存在信号电容，则电荷放大器302的输出可以是中心为Vref的脉冲串310，并且具有作为Vstim的p-p振幅的分数的待机状态状况下的峰峰(p-p)振幅，所述分数对应于电荷放大器302的增益。例如，如果Vstim包括18V p-p脉冲并且电荷放大器的增益为0.1，那么电荷放大器的输出可以是1.8Vp-p脉冲。可以在信号混合器304中将该输出与解调波形Fstim 316进行混合。
由于Vstim可能生成不希望的谐波，尤其是在由方波形成的情况下，所以解调波形Fstim 316可以是别的DC信号形式的高斯正弦波，其是由查找表(LUT)312或其他数字逻辑数字生成的并且与Vstim同步。在一些实施例中，Fstim 316的频率和振幅是可以通过选择LUT312中的不同数字波形或者利用其他数字逻辑不同地生成波形来调节的。信号混合器304可以通过从输出中减去Fstim 316来解调电荷放大器310的输出，从而提供更好的噪声抑制。信号混合器304可以抑制通带之外的所有频率，通带的一个示例可以是Fstim周围的大约+/-30kHz。该噪声抑制在具有很多噪声源的噪声环境(例如，802.11、蓝牙等)下可能是有利的，其中所有噪声源都具有某个可以干扰敏感(毫微微法拉级)模拟通道300的特征频率。在输入端的信号频率相同时，信号混合器304本质上是同步整流器，并且结果，信号混合器输出314本质上是经整流的高斯正弦波。
偏差补偿306可以被施加到信号混合器输出314，这可以移除静态Csig的作用，从而仅仅使ΔCsig的作用出现为结果324。偏差补偿306可以利用偏差混合器330来实现。偏差补偿输出322可以通过利用整流器332对Fstim 316进行整流并且在偏差混合器330中将整流器输出336与来自数字模拟转换器(DAC)320的模拟电压进行混合来生成。DAC 320可以基于选择用以增大模拟信道300的动态范围的数字值来生成模拟电压。然后可以利用减法器334将可以与来自DAC320的模拟电压成比例的偏差补偿输出322从信号混合器输出314中减去，从而生成可以表示在已经触摸了正被激励的行上的电容性传感器时发生的AC电容ΔCsig的变化的减法器输出338。减法器输出338然后被积分并且可以利用ADC 308被转换为数字值。在一些实施例中，积分器和ADC功能被组合，并且ADC 308可以是积分ADC，例如，sigma-delta ADC，其可以将多个连续数字值相加并且对它们进行平均以生成结果324。
图3b是模拟通道的输入端处的电荷放大器(虚拟地放大器)302以及可以由多重触摸面板贡献的(参见虚线)并且由电荷放大器观察到的电容的更详细视图。如上所述，在多重触摸面板上的每个像素处可能存在固有杂散电容Cstray。在+(非反转)输入端连接到Vref的虚拟地放大器302中，-(反转)输入端也被驱动到Vref，并且建立了DC工作点。因此，无论存在多少的Csig，-输入端总被驱动到Vref。由于虚拟地放大器302的特性，存储在Cstray中的任何电荷Qstray恒定，这是因为跨Cstray的电压通过电荷放大器被保持恒定。因此，无论多少的杂散电容Cstray被加到-输入端，进入Cstray的净电荷将总是为零。因此，输入电荷Qsig_sense＝(Csig-ΔCsig_sense)Vstim在对应行保持在DC时为零，并且在对应行被激励时完全是Csig和Vstim的函数。在任一种情况下，由于跨Csig没有电荷，所以抑制了杂散电容，并且其本质上不参与任何等式。因此，即使手在多重触摸面板上方，尽管Cstray可能增加，但是输出将不会受到Cstray的变化影响。
虚拟地放大器302的增益通常很小(例如，0.1)并且等于Csig(例如，2pF)与反馈电容器Cfb(例如，20pF)之比。可调整的反馈电容器Cfb将电荷Qsig转换为电压Vout。因此，虚拟地放大器302的输出Vout是等于-Csig/Cfb的比值与参照Vref的Vstim的乘积的电压。高电压Vstim脉冲由此在虚拟地放大器302的输出端处可以表现为小得多的具有由附图标记326标识的振幅的脉冲。然而，当存在手指时，输出的振幅可以减小，如由附图标记328所标识的，这是因为信号电容减小了ΔCsig。
图3c例示了具有多个脉冲串的示例性Vstim信号，每个脉冲串具有固定数量的脉冲并且具有不同的频率Fstim(例如，140kHz、200kHz以及260kHz)。利用不同频率下的多个脉冲串，可以获得每个频率处的一个或多个结果。如果在某一频率下存在静态干扰，则该频率下的结果与在其他两个频率下获得的结果相比可能被恶化，并且可以消除这些结果。可以将剩余两个频率下的结果进行平均以计算结果。
多个Fstim可以按照不同的方式被施加到多重触摸面板。在一些实施例中，N个列可以经由N:1解复用器连接到一个模拟通道。给定行将必须被激励N次以获取所有列的Csig，然后针对另外两个频率进行重复。这具有的优点是需要更少的通道但是花费更长的时间来处理图像。在其他实施例中，一个通道可以被分配给每个列。给定行仅必须被激励一次以获取所有列的Csig，然后针对另外两个频率进行重复。这种配置的优点在于比前面描述的前一配置更快；然而，这种配置会占据更多专用的通道，这对于大型多重触摸面板并且通信是USB的情况是必需的，因而在上述情况下如果太慢会丢失分组。在捕捉了整个“图像”之后，可以处理图像。在其他实施例中，多个激励(扫描电路)可以同时被施加到不同行以加速该处理。Fstim可以是可编程的。在一些实施例中，查找表可以被用来合成解调波形。反馈电容Cfb和偏差也可以是可编程的。
本发明的实施例还涉及一个或多个接近传感器与多重触摸面板中的一个或多个触摸传感器的结合使用，以检测手指、身体部位或其他物体的存在，并且根据由传感器输出提供的触摸的“图像”来控制或触发一个或多个功能。在一些实施例中，一个或多个红外(IR)接近传感器或其他类型的接近传感器可以被以特定激励频率驱动，并且从一个或多个区域发射IR光，在一些实施例中所述一个或多个区域可以对应于一个或多个触摸传感器“像素”位置。反射的IR信号(如果有的话)可以利用同步解调而被解调。在一些实施例中，两个物理接口(触摸传感器和接近传感器)可以在同一电芯中被连接到模拟通道。
多重触摸面板与一个或多个接近传感器的同时使用可以提供利用多重触摸面板自身无法获得的附加检测和工作性能。例如，尽管通过触摸传感器可以仅检测到手指、手掌或其他物体在触摸敏感表面上的实际接触，但是由于接近传感器中光电二极管放大器的输出的变化也可以检测手指、手掌或其他物体在表面之上的仅仅悬停。对悬停物体的检测可以使得计算系统能够执行由与触摸相对的悬停所优先触发的特定功能。此外，使用相同模拟通道设计以接收多重触摸面板中的触摸传感器输出和接近传感器输出两者并且生成表示物体的触摸或接近的量的值可以使得触摸传感器和接近传感器能够连接到单个多重触摸子系统以进行处理，从而消除了对单独的处理电路的需要并且降低了整个系统的成本。
图4a例示了根据本发明一些实施例的示例性接近传感器400。接近传感器400可以检测触摸多重触摸面板或者悬停在多重触摸面板上方的远场中而不触摸该面板的一个或多个手指、手掌或其他物体。接近传感器400可以包括用于驱动IR发光二极管(LED)404的源Vstim402，该IR发光二极管404发射所发出的IR 406。按照与如上所述的施加到电容性多重触摸面板上的行的Vstim类似的方式，Vstim 402可以包括按照别的DC信号形式的方波脉冲串，但是在一些实施例中表示Vstim的方波的前面和后面可以是其他非DC信令。可以通过光电二极管(例如，固定管脚二极管)412或任何其中电流作为接收到的IR光的函数而变化的其他物体(例如，光电晶体管或其他感测设备)来检测反射自手指、手掌或其他物体410的反射IR 408。光电二极管412可以被反向偏置到基准电压Vref，其可以保持在光电二极管放大器414的-输入端(反转输入端)，其+输入端(非反转输入端)连接到Vref。通过光电二极管产生的光电流Iphoto还主要流过反馈电阻器Rfb和电容器Cfb的并联组合，并且光电二极管放大器的输出是Vref-(Zcfb×Rfb)×(Iphoto+Iin)/(Zcfb+Rfb)，后面的一项(Zcfb×Rfb)×(Iphoto+Iin)/(Zcfb+Rfb)表示跨Rfb与Cfb的电压降，其中Iin是对光电二极管放大器414的反转输入端的输入电流并且通常是可以忽略的。阻抗Zcfb是依赖于频率的并且可以被调整为针对信号Iphoto的给定调制频率优化光放大器的增益，而Iphoto(t)＝Ip×sin(wt)，其中wt＝2×PI×fmod，而fmod是调制信号，Ip是调制信号的振幅，且Zcfb＝-1/(jwt)。调制频率fmod等于Vstm的调制频率fstm。利用AC耦接电容器416，光电二极管放大器414的输出可以是AC耦接的。
注意，如果光电检测器412和LED 404足够靠近模拟通道，则无需单独的光电二极管放大器414，并且光电二极管412可以潜在直接连接到模拟通道。当光电二极管412远离模拟通道放置时，通常需要单独的光电二极管放大器414以防止噪声拾取。由于光电二极管放大器414提供了低阻抗输出，所以降低了噪声注入。
根据本发明的一些实施例，一个或多个接近传感器可以与多重触摸面板结合使用。图4b例示了根据本发明一些实施例的具有位于每个多重触摸传感器或像素420处的接近传感器400的示例性多重触摸面板418。在其他实施例(图4c中例示了其示例)中，接近传感器可以选择性地布置在其中对触摸或悬停的检测可以更关键的特定像素(参见区域422)处或者按照散布模式424布置在宽阔的悬停敏感区域。例如，可能希望检测在多重触摸面板的上一半附近的耳朵的存在。在还有一些实施例(其示例在图4d中示出)中，多重触摸面板的一些行可以是接近传感器行，而其他的行是多重触摸传感器行。
一个或多个接近传感器400可以用于实现“推动”出现在触摸面板上的虚拟按钮的功能(在一些实施例中带有听觉确认)，并且无需与触摸面板进行实际接触就可触发功能。例如，仅仅通过将用户的手指悬停在接近传感器上方，则该用户可以将整个触摸面板打开或关闭、将部分触摸面板打开或关闭、将诸如触摸子系统的特定子系统断电、启用仅特定特征、使得显示器变暗或变亮，等等。在一个特定示例中，如果利用一个或多个接近传感器在触摸面板附近检测到用户的脸颊，则可以将触摸面板断电，并且可以使得显示装置变暗或断电以使得没有来自用户脸部的反射。这还可以提供当靠近用户脸部时使得显示装置变暗并且当移离脸部时使得显示器变亮的美学功能。一个或多个接近传感器还可以检测出设备位于口袋内并获得类似的结果。
图4e例示了根据本发明一些实施例的接近传感器422和424与多重触摸面板426的示例性同时使用。在图4e的示例中，用户可以获得两个输入设备，即标准键盘428和多重触摸面板426。如果如430处所指示的用户使用多重触摸面板426，则可以利用接近传感器424检测用户的手掌的存在，而接近传感器422检测不到任何手指或手掌的存在。另外，多重触摸面板426中的触摸传感器可以检测一个或多个手指、手掌或其他物体的存在。在这种情况下，计算系统可以假设用户正在使用多重触摸面板426而非键盘428，由此可以将与键盘428有关的输入设备断电。然而，如果如在432处指示的用户使用键盘428，则可以利用接近传感器422来检测用户手掌的存在，而例如多重触摸面板426和接近传感器424可以检测到或可以检测不到用户手腕和前臂的存在。在这种情况下，计算系统可以假设用户正在使用键盘428而非多重触摸面板426，并且可以相应地将多重触摸面板426断电以节省电力并防止误读取。
再次参照图4a中的示例性接近传感器400，但是需要注意，接近传感器400的LED 404由单个源Vstim 402来驱动，并且光电二极管412驱动单个光电二极管放大器414。该一对一对一的配置可以用于本发明的一些实施例中。然而，在其他实施例中，源Vstim可以经由驱动器级(例如，FET或双极性晶体管)同时驱动多个LED，并且/或者多个接近传感器的光电二极管可以被耦接到同一光电二极管放大器。在还有一些实施例中，多个光电二极管放大器的输出可以是AC耦接在一起的。
图5a例示了根据本发明一些实施例的可以包括LED/光电二极管对500的阵列的示例性接近传感器面板506，每一对表示接近传感器的一部分。在图5a中，特定行中的每个LED/光电二极管对500可以被Vstim 502同时激励，而其他行保持在DC电压处，在已经捕获了该行的快照之后，可以激励新一行中的LED/光电二极管对500。在图5a的前两列中，特定列的每个LED/光电二极管对500可以同时连接到单个光电二极管放大器504，并且每个光电二极管放大器504可以连接到如图3a中所示的相同设计的单独的模拟通道(即，可以用于检测电容性触摸传感器阵列中的信号电容的变化的相同模拟通道设计)。按照这种方式，对于被激励的每一行，每列的模拟通道可以大致同时确定被激励行中的LED/光电二极管对是否已经检测到手指、手掌或其他物体的存在。最后，如果已经将Vstim施加到所有行，并且已经捕捉到了所有行中的所有列上的任何光电二极管电流的效果(即，已经“扫描”了整个接近传感器面板506)，则可以针对整个接近传感器面板506来获取所有像素值的“快照”。该快照数据可以初始地保存在多重触摸子系统中，然后转移出来用以由计算系统中的诸如主机处理器的其他设备来解释。在由计算系统获得、保存并解释多个快照时，多个悬停事件可以被检测、跟踪并且用于执行其他功能。
在图5a中的最后两列中，特定列中的每个LED/光电二极管对500可以同时连接到单个光电二极管放大器504，并且每个光电二极管放大器504可以连接到同一模拟通道。(注意，仅仅出于例示的目的，图5a例示了两个示例性列配置，但是应当理解，无论是前两列还是最后两列的配置通常都可以用于整个接近传感器面板506。)最后两列的配置得到合成输出，其中模拟通道可以确定被激励行中的LED/光电二极管对已经检测到手指、手掌或其他物体的存在，但是发生了检测的确切列还不知道。本实施例可适用于需要检测手指、手掌或其他物体的存在但是不需要精确确定检测的实际位置的情况。
图5b例示了可以根据本发明一些实施例的可以包括LED/光电二极管对500的阵列的示例性接近传感器面板506，每一对表示接近传感器的一部分。与图5a中的最后两列一样，图5b的配置得到合成输出，其中模拟通道可以确定正在被激励的列中的LED/光电二极管对已经检测到了手指、手掌或其他物体的存在，但是不知道已经发生了检测的确切列。本实施例可适用于需要检测手指、手掌或其他物体的存在但是不需要精确确定检测的实际位置的情况。应当理解，根据检测需要可以采用图4a、图5a和图5b中示出的接近传感器配置中的任何组合。
图6a例示了根据本发明一些实施例的采用接触传感器和接近传感器两者的示例性计算系统600。计算系统600可以对应于诸如台式机、膝上型机、书写板设备或手持设备的计算设备，包括个人数字助理(PDA)、数字音乐和/或视频播放器以及移动电话。计算系统600还可以对应于公共计算系统，例如信息亭、自动取款机(ATM)、销售终端机(POS)、工业机器、游戏机、街机、自动贩卖机、航空电子票终端、酒店预订终端、客户服务站、图书馆终端、学习设备，等等。
计算系统600可以包括一个或多个多重触摸面板处理器602和外围设备604以及多重触摸子系统606。多重触摸子系统606可以包括但不限于模拟通道608、通道扫描逻辑610以及驱动器逻辑614。通道扫描逻辑610可以访问RAM 612，自主地从模拟通道读取数据并对该模拟通道提供控制。该控制可以包括将多重触摸面板624的列或接近传感器634的输出复用到模拟通道608。此外，通道扫描逻辑610可以控制驱动器逻辑以及对多重触摸面板624和接近传感器634的扫描(即，控制激励信号到多重触摸面板624和接近传感器634中的每个行的施加)。
驱动器逻辑614可以提供多个多重触摸子系统输出616并且可以给出用于驱动高电压驱动器的专有接口，该高电压驱动器由解码器620以及随后级的电平偏移器和驱动器618构成，尽管电平偏移功能可以在解码器工作之前被执行。电平偏移器和驱动器618可以提供从低电压电平(例如，CMOS电平)到更高电压电平的电平偏移，从而提供更好的信噪(S/N)比以用于减小噪声。解码器620可以将驱动接口信号解码为N个输出中的一个，而N是面板中行的最大数量。解码器620可以用于减少在高电压驱动器与多重触摸面板624之间所需的驱动线数量。每个多重触摸面板行输入622可以驱动多重触摸面板624中的一个或多个行。在一些实施例中，可以将驱动器618和解码器620集成到单个ASIC中。然而，在其它实施例中，可以将驱动器618和解码器620集成到驱动器逻辑614中，而在另一些实施例中，可以完全消除驱动器618和解码器620。尽管仅出于例示的目的将接近传感器634示出为具有均匀间隔开的接近传感器的接近传感器面板，但是接近传感器634还可以是具有非均匀间隔开的或聚集的接近传感器的接近传感器面板、接近传感器的一行或多行或者甚至是单个接近传感器。此外，尽管图6示出了叠置在单独的接近传感器面板634上的单独的多重触摸面板624，但是在一些实施例中，多重触摸和接近传感器面板可以集成在一起，或者彼此邻近而不重叠。
多重触摸面板624中的触摸敏感像素626的阵列可以捕捉触摸的“图像”。另外，可以位于多重触摸面板624内或者与该面板分开的一个或多个接近传感器634还可以捕捉触摸或悬停的“图像”。换言之，在多重触摸子系统606已经确定是否在每个接近传感器处检测到悬停事件之后，发生悬停事件的接近传感器的图案可以被视为悬停的“图像”(例如，手指形状的图案)。多重触摸面板624的列和一个或多个接近传感器634可以驱动多重触摸子系统606中的模拟通道608。
计算系统600还可以包括主机处理器628，用以执行可能与多重触摸面板处理无关的附加功能，计算系统可以耦接到程序存储装置632，该程序存储装置632可以包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、可移除存储介质(例如可以包括CD-ROM、DVD、PC-CARD、闪存、软盘、磁带)以及网络部件。主机处理器628还可以耦接到用于向设备的用户提供用户界面(UI)的显示装置630。显示装置630可以被配置为向用户显示可以包括指示器或光标以及其他信息的图形用户界面(GUI)。例如，显示装置630可以是单色显示器、彩色图形适配器(CGA)显示器、增强图形适配器(EGA)显示器、可变图形阵列(VGA)显示器、超VGA显示器、液晶显示器(例如，有源矩阵、无源矩阵等等)、阴极射线管(CRT)、等离子显示器，等等。
图6a的示例中的计算系统600可以利用触摸传感器和接近传感器两者作为输入设备有利地实现多个功能，从而提供仅利用触摸传感器输入不可能实现的增强性能。例如，触摸传感器可以用于实现在手指向下触摸到由于下面的LCD而出现在多重触摸面板上的虚拟按钮上时“推动”该虚拟按钮的功能，而接近传感器可以用于实现在手指仅仅悬停在虚拟按钮上方却不实际地与多重触摸面板接触时“推动”虚拟按钮的功能。另外地或另选地，仅仅通过将手指、手或其他物体放置在接近传感器附近，用户可以将整个多重触摸面板打开或关闭，将部分面板打开或关闭，将诸如多重触摸子系统的特定子系统断电，启动仅特定特征，使得显示器变暗或变亮，等等。另外地或另选地，仅仅通过将手指、手或其他物体放置在接近传感器附近，接近传感器可以使得突出显示LCD上的虚拟按钮，而无需实际地“推动”这些按钮，来提醒用户如果该用户实际地触摸了该多重触摸面板，则将要推动虚拟按钮。
图6b例示了示例性移动电话636，其可以包括在图6a的计算系统600中的多重触摸面板624、接近传感器634、显示装置630、以及其他计算系统块。在图6b的示例中，如果利用一个或多个接近传感器检测到了用户的脸颊或耳朵，则计算系统600可以确定移动电话636正保持在用户的头部，由此多重触摸子系统606、多重触摸面板624以及接近传感器634中的一些或全部可以随显示装置630一起被断电从而节省电力。一个或多个接近传感器还可以检测设备在口袋内并获得类似的结果。
图6c例示了示例性数字音频/视频播放器，该播放器可以包括图6a的计算系统600中的多重触摸面板624、接近传感器634、显示装置630以及其他计算系统块。
尽管已经参照附图充分地描述了本发明的实施例，但是应该指出，对本领域的技术人员来说，各种变化和修改将是显而易见的。应该将这种变化和修改理解为包含在由所附权利要求限定的本发明实施例的范围内。

Claims (37)

1、一种用于利用触摸敏感表面检测多重触摸事件和悬停事件的设备，该设备包括：
多个触摸传感器，其被配置用于检测在所述触摸敏感表面处的一个或多个触摸事件，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸；
一个或多个接近传感器，其被配置用于检测与所述触摸敏感表面隔开的至少一个悬停事件，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停；以及
一个或多个事件检测和解调电路，其可耦接到所述多个触摸传感器和所述一个或多个接近传感器，所述一个或多个事件检测和解调电路可配置用于生成表示在不同位置处大致同时发生的多个检测到的触摸事件或者表示检测到的悬停事件的不同值。
2、根据权利要求1所述的设备，所述一个或多个事件检测和解调电路形成用于处理多重触摸事件和悬停事件两者的多重触摸子系统的一部分。
3、根据权利要求1所述的设备，所述一个或多个接近传感器被配置用于检测在不同位置处大致同时发生的一个或多个悬停事件，并且所述一个或多个事件检测和解调电路可配置用于生成表示在不同位置处大致同时发生的多个检测到的悬停事件的不同值。
4、根据权利要求2所述的设备，所述多重触摸子系统包括驱动器逻辑，该驱动器逻辑可耦接到所述多个触摸传感器以及所述一个或多个接近传感器，该驱动器逻辑可配置用于利用使得能够检测触摸和悬停事件的激励来驱动所述多个触摸传感器以及所述一个或多个接近传感器。
5、根据权利要求1所述的设备，所述一个或多个接近传感器中的每一个靠近触摸传感器放置。
6、根据权利要求1所述的设备，一个或多个所述接近传感器位于悬停敏感区域中。
7、根据权利要求1所述的设备，所述多个触摸传感器形成一个或多个触摸传感器行，并且所述一个或多个接近传感器形成一个或多个接近传感器行，所述一个或多个触摸传感器行以及所述一个或多个接近传感器行位于不同且不交叠的区域中。
8、根据权利要求3所述的设备，所述一个或多个接近传感器按照行和列的形式设置在接近传感器面板中，每列连接到单个光电二极管放大器，每个光电二极管放大器可AC耦接到不同的事件检测和解调电路。
9、根据权利要求3所述的设备，所述一个或多个接近传感器按照行和列的形式设置在接近传感器面板中，每列连接到单个光电二极管放大器，一个或多个光电二极管放大器可AC耦接到单个事件检测和解调电路。
10、根据权利要求1所述的设备，还包括结合该设备的计算系统，所述计算系统包括：
多重触摸子系统，其可耦接到所述多个触摸传感器以及所述一个或多个接近传感器；
多重触摸面板处理器，其耦接到所述多重触摸子系统；以及
主机处理器，其耦接到所述多重触摸面板处理器。
11、根据权利要求10所述的设备，还包括结合该计算系统的移动电话。
12、根据权利要求11所述的设备，还包括结合该计算系统的数字音频播放器。
13、一种用于生成在触摸敏感表面上或附近的触摸和悬停的图像的设备，包括：
触摸面板，该触摸面板包括多个触摸传感器，所述多个触摸传感器配置用于检测在不同位置处大致同时发生的一个或多个触摸事件，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸；
接近传感器面板，该接近传感器面板包括多个接近传感器，所述多个接近传感器配置用于检测在不同位置处大致同时发生的与所述触摸敏感表面隔开的一个或多个悬停事件，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停；以及
多个事件检测和解调电路，其可耦接到所述触摸面板以及所述接近传感器面板，用于生成表示检测到的触摸事件或检测到的悬停事件的值。
14、根据权利要求13所述的设备，所述一个或多个事件检测和解调电路形成用于处理触摸事件和悬停事件两者的单个多重触摸子系统的一部分。
15、根据权利要求14所述的设备，所述多重触摸子系统包括驱动器逻辑，该驱动器逻辑可耦接到所述触摸面板或者所述接近传感器面板，该驱动器逻辑被配置用于利用使得能够检测触摸和悬停事件的激励来驱动所述触摸面板或者所述接近传感器面板。
16、一种多重触摸子系统，该多重触摸子系统用于检测在触摸敏感表面上或附近的触摸和悬停事件并生成触摸和悬停的图像，该多重触摸子系统包括：
驱动器逻辑，其被配置用于生成输入激励；
沟道扫描逻辑，其被配置用于控制所述驱动器逻辑通过利用所述输入激励顺序地驱动每一行，来顺序地扫描触摸面板中的每行触摸传感器，并且顺序地扫描接近传感器面板中的每行接近传感器；以及
一个或多个事件检测和解调电路，每个事件检测和解调电路可耦接到所述触摸面板中的一列触摸传感器或者所述接近传感器面板中的一列接近传感器，每个事件检测和解调电路被配置用于接收表示在所述列触摸传感器中的一个触摸传感器处发生的触摸事件或者在所述列接近传感器中的一个接近传感器处发生的悬停事件的信号，并且用于生成表示所述触摸或悬停事件的值；
其中，扫描所述触摸面板和所述接近传感器面板中的所有行使得能够检测在不同位置处大致同时发生的多个触摸事件，或者在不同位置处大致同时发生的多个悬停事件。
17、一种用于检测在触摸敏感表面上或附近的多重触摸事件和悬停事件的设备，该设备包括：
用于通过顺序地将第一激励施加到每一行而扫描由按行和列组织的触摸传感器构成的触摸面板的装置；
用于在每个触摸面板行扫描期间，将所述触摸面板中的多列耦接到一个或多个事件检测和解调电路，并且生成表示在沿所述行的不同位置处大致同时发生的一个或多个触摸事件的一个或多个值的装置；
用于将第二激励施加到一个或多个接近传感器的装置；以及
用于在将所述第二激励施加到所述一个或多个接近传感器时，将所述一个或多个接近传感器耦接到事件检测和解调电路，并且生成表示在所述一个或多个接近传感器处发生的一个或多个悬停事件的一个或多个值的装置。
18、一种用于生成在触摸敏感表面上或附近的触摸和悬停的图像的设备，该设备包括：
用于检测在不同位置处大致同时发生的一个或多个触摸事件的装置，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸；
用于检测在不同位置处大致同时发生的与所述触摸敏感表面隔开的一个或多个悬停事件的装置，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停；以及
可耦接到所述触摸面板以及所述接近传感器面板，用于生成表示检测到的触摸事件或检测到的悬停事件的值的装置。
19、一种用于检测在触摸敏感表面上或附近的多重触摸事件和悬停事件的方法，该方法包括：
通过顺序地将第一激励施加到每一行而扫描由按行和列组织的触摸传感器构成的触摸面板；
在每个触摸面板行扫描期间，将所述触摸面板中的多列耦接到一个或多个事件检测和解调电路，并且生成表示在沿所述行的不同位置处大致同时发生的一个或多个触摸事件的一个或多个值；
将第二激励施加到一个或多个接近传感器；以及
在将所述第二激励施加到所述一个或多个接近传感器时，将所述一个或多个接近传感器耦接到事件检测和解调电路，并且生成表示在所述一个或多个接近传感器处发生的一个或多个悬停事件的一个或多个值。
20、根据权利要求19所述的方法，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸，并且每个多重触摸事件包括在不同位置处大致同时发生的多个触摸事件。
21、根据权利要求19所述的方法，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停。
22、根据权利要求19所述的方法，还包括在单个多重触摸子系统内生成表示一个或多个触摸事件的一个或多个值并且生成表示一个或多个悬停事件的一个或多个值。
23、根据权利要求19所述的方法，还包括：
通过将所述第二激励顺序地施加到每行接近传感器，来扫描由按照行和列组织的一个或多个接近传感器形成的接近传感器面板；以及
在每个接近传感器面板行扫描期间，将所述接近传感器面板的多列耦接到一个或多个事件检测和解调电路，用于生成表示在沿所述行接近传感器的不同位置处大致同时发生的一个或多个悬停事件的一个或多个值。
24、根据权利要求19所述的方法，还包括将所述一个或多个接近传感器中的每一个靠近触摸传感器放置。
25、根据权利要求19所述的方法，还包括将一个或多个所述接近传感器放置在悬停敏感区域中。
26、根据权利要求19所述的方法，还包括形成由一行或多行触摸传感器构成的第一组以及由一行或多行接近传感器构成的第二组，所述第一组和第二组位于不同的且不交叠的区域中。
27、根据权利要求23所述的方法，还包括将所述接近传感器面板中的每一列通过单个光电二极管放大器耦接到事件检测和解调电路。
28、根据权利要求23所述的方法，还包括将所述接近传感器面板中的多列通过用于每列的一个光电二极管放大器耦接到单个事件检测和解调电路。
29、根据权利要求19所述的方法，还包括在计算系统中执行所述方法。
30、根据权利要求19所述的方法，还包括在移动电话中执行所述方法。
31、根据权利要求19所述的方法，还包括在数字音频播放器中执行所述方法。
32、一种用于检测在触摸敏感表面上或附近的触摸和悬停事件并且生成触摸和悬停的图像的方法，该方法包括：
生成输入激励；
通过利用所述输入激励顺序地驱动每一行，来顺序地扫描触摸面板中的每行触摸传感器，并且顺序地扫描接近传感器面板中的每行接近传感器；
将事件检测和解调电路耦接到所述触摸面板中的每列触摸传感器以及所述接近传感器面板中的每列接近传感器；
接收表示在所述列触摸传感器中的一个触摸传感器处发生的触摸事件或者在所述列接近传感器中的一个接近传感器处发生的悬停事件的信号；以及
生成表示每个检测到的触摸或悬停事件的值，所述生成的值使得能够检测在不同位置处大致同时发生的多个触摸事件，或者在不同位置处大致同时发生的多个悬停事件。
33、根据权利要求32所述的方法，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸。
34、根据权利要求32所述的方法，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停。
35、根据权利要求32所述的方法，还包括利用单个多重触摸子系统来处理触摸事件和悬停事件两者。
36、一种包括用于利用触摸敏感表面检测多重触摸事件和悬停事件的设备的移动电话，所述设备包括：
多个触摸传感器，其被配置用于检测在所述触摸敏感表面处的一个或多个触摸事件，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸；
一个或多个接近传感器，其被配置用于检测与所述触摸敏感表面隔开的至少一个悬停事件，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停；以及
一个或多个事件检测和解调电路，其可耦接到所述多个触摸传感器和所述一个或多个接近传感器，所述一个或多个事件检测和解调电路可配置用于生成表示在不同位置处大致同时发生的多个检测到的触摸事件或者表示检测到的悬停事件的不同值。
37、一种包括用于利用触摸敏感表面检测多重触摸事件和悬停事件的设备的数字音频播放器，所述设备包括：
多个触摸传感器，其被配置用于检测在所述触摸敏感表面处的一个或多个触摸事件，每个触摸事件包括物体对所述触摸敏感表面的触摸；
一个或多个接近传感器，其被配置用于检测与所述触摸敏感表面隔开的至少一个悬停事件，每个悬停事件包括物体在所述触摸敏感表面附近但是在触摸传感器的近场检测范围之外的悬停；以及
一个或多个事件检测和解调电路，其可耦接到所述多个触摸传感器和所述一个或多个接近传感器，所述一个或多个事件检测和解调电路可配置用于生成表示在不同位置处大致同时发生的多个检测到的触摸事件或者表示检测到的悬停事件的不同值。
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