專利名稱：觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
隨著家用電器設(shè)備或便攜式信息設(shè)備變得越來越輕薄，用戶輸入部件正在從按鍵開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)橛|摸屏。觸摸屏包括多個(gè)觸摸傳感器。
U. S待審公開專利US2010/0200310 (2012年8月12日提交)公開了一種常規(guī)的觸摸屏(之后稱作“自電容觸摸屏”)，該觸摸屏包括位于彼此交叉的X線和Y線的交點(diǎn)處的電容觸摸傳感器。自電容觸摸屏掃描X線并通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換(之后稱作“ADC”)將從X 線接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，掃描Y線并通過ADC將從Y線接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 自電容觸摸屏將位于X線和Y線交點(diǎn)處且在觸摸之前和之后電容具有較大變化的觸摸傳感器確定為觸摸位置。這種自電容觸摸屏通過分析經(jīng)分別感測X線和Y線獲得并經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，檢測觸摸位置，因此可能將存在于同一 X線和Y線處的鬼點(diǎn)(ghost point)誤認(rèn)為實(shí)際的觸摸位置。因此，自電容觸摸屏具有下述缺陷，即其具有較低的多點(diǎn)觸摸靈敏度且必須額外使用復(fù)雜的鬼點(diǎn)檢測和消除算法。
U. S待審公開專利US2010/0200310A1中公開的自電容觸摸屏在預(yù)掃描步驟中以組為單位感測X線和Y線。接著，自電容觸摸屏在ADC步驟和觸摸位置檢測步驟之后執(zhí)行再掃描步驟和觸摸位置檢測步驟，由此提高觸摸識(shí)別的精確度。自電容觸摸屏在預(yù)掃描步驟中同時(shí)掃描一組中的X線(或Y線)，這種方式與每當(dāng)檢測觸摸位置時(shí)順序感測所有的X 線和Y線的方法相比，會(huì)導(dǎo)致觸摸感測速度降低。然而，由于自電容觸摸屏必須順序執(zhí)行預(yù)掃描、ADC、執(zhí)行觸摸識(shí)別算法、再掃描、ADC和執(zhí)行觸摸識(shí)別算法，所以自電容觸摸屏在降低觸摸感測速度方面存在局限性。
觸摸報(bào)告率(touch report rate)是通過所有觸摸傳感器而獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)存在于感測觸摸屏內(nèi)的比率。觸摸報(bào)告率越高，觸摸輸入軌跡的連續(xù)性越高，用戶感受到的觸摸靈敏度越高。觸摸報(bào)告率與用于感測觸摸屏內(nèi)的所有觸摸傳感器所需的總感測時(shí)間成反比。就是說，總感測時(shí)間越長，觸摸報(bào)告率越低。因此，自電容觸摸屏不能獲得足夠高的觸摸報(bào)告率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，其能實(shí)現(xiàn)縮短觸摸屏的總感測時(shí)間和較高的觸摸報(bào)告率。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種觸摸屏裝置，包括觸摸屏，所述觸摸屏包括 Tx線、與所述Tx線交叉的Rx線、以及形成在所述Tx線與所述Rx線之間的觸摸傳感器；和觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)通過所述Rx線接收的所述觸摸傳感器的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行以下操作建立操作，所述建立操作用于選擇要被提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線、和要接收所述觸摸傳感器的電壓的Rx線；感測操作，所述感測操作用于給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及通過所述Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓；ADC操作，所述ADC操作用于將所述采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；坐標(biāo)檢測操作，所述坐標(biāo)檢測操作用于通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并估測觸摸輸入位置的坐標(biāo)；和數(shù)據(jù)傳輸操作，所述數(shù)據(jù)傳輸操作用于將包含所述坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)。
所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述方法包括執(zhí)行建立操作，所述建立操作用于選擇要被提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線和要接收所述觸摸傳感器的電壓的Rx線；執(zhí)行感測操作，所述感測操作用于給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及通過所述Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓；執(zhí)行ADC操作，所述ADC操作用于將所述采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；執(zhí)行坐標(biāo)檢測操作，所述坐標(biāo)檢測操作用于通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并估測觸摸輸入位置的坐標(biāo)；和執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸操作，所述數(shù)據(jù)傳輸操作用于將包含所述坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)。
在該驅(qū)動(dòng)方法中，并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。


給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說明書一部分的附示了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖I是顯示觸摸屏的觸摸傳感器陣列的一個(gè)例子的示圖2是顯示當(dāng)在互電容觸摸屏中對(duì)每個(gè)觸摸傳感器順序執(zhí)行建立、感測和ADC時(shí)的總感測時(shí)間的示圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的顯示裝置的框圖4是詳細(xì)顯示在圖3的觸摸屏的放大部分上的電極圖案的頂部平面圖5到7是顯示觸摸屏和顯示面板的各種組合的示圖8是詳細(xì)顯示本發(fā)明的ROIC的框圖9是顯示提供到Tx線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)例子的波形圖10到12是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的示圖13到18是顯示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的示圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的示圖20到34是顯示根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的塊感測處理和部分感測處理的示
圖35是顯示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
之后，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式。在整個(gè)說明書中，相同的參考標(biāo)記基本表示相同的組件。此外，在下面的描述中，如果公知功能或構(gòu)造的不必要的詳細(xì)描述可能會(huì)使本發(fā)明不明確，則不再詳細(xì)描述與本發(fā)明相關(guān)的公知功能或構(gòu)造。
互電容觸摸屏包括Tx線、與Tx線交叉的Rx線、以及形成在Tx線與Rx線之間的觸摸傳感器。每個(gè)觸摸傳感器都具有形成在Tx線與Rx線之間的互電容。觸摸屏裝置感測在觸摸(或靠近)之前和之后在觸摸傳感器中充電的電壓的變化，并檢測是否存在導(dǎo)電物體的接觸(或靠近)以及接觸(或靠近)的位置?；ル娙萦|摸屏給Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并與驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步地、通過Rx線來感測每個(gè)觸摸傳感器的電容變化。驅(qū)動(dòng)信號(hào)被圖示為采取了便于描述的脈沖形式，但并不限于此。例如，可以以各種形式產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，包括圓波脈沖、正弦波脈沖、三角波脈沖等。由于該感測方法，互電容觸摸屏能感測在觸摸之前和之后每個(gè)觸摸電容器中的電壓變化，由此精確檢測多點(diǎn)觸摸。
如果j (j是正整數(shù))條Tx線和i (i是正整數(shù))條Rx線彼此交叉，則觸摸屏包括形成在Tx線與Rx線之間的(i Xj)個(gè)觸摸傳感器TSN (1,1)" (j, i)，如圖I中所示。沿行方向橫向布置的i個(gè)觸摸傳感器與一條Tx線連接，沿列方向縱向布置的j個(gè)觸摸傳感器與一條Rx線連接。
為了感測觸摸傳感器的電壓，觸摸屏裝置對(duì)每個(gè)觸摸傳感器都涉及建立(setup ) (STP)、感測(SS)和ADC步驟，如圖2中所示。
在STP步驟中，產(chǎn)生建立信號(hào)并將建立信號(hào)傳輸?shù)絋x驅(qū)動(dòng)電路和Rx驅(qū)動(dòng)電路，以選擇要被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線和要接收觸摸傳感器電壓的Rx線。在SS步驟中，給由Tx 建立信號(hào)選擇的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并通過由Rx建立信號(hào)選擇的Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓。在ADC步驟中，使用結(jié)合在Rx驅(qū)動(dòng)電路中的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將采樣的觸摸傳感器電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。就是說，為了分析觸摸原始數(shù)據(jù)并估測觸摸(或靠近)輸入位置，執(zhí)行觸摸檢測算法。
在觸摸檢測算法中，分析由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換步驟獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以估測觸摸(或靠近)輸入位置并計(jì)算觸摸位置的坐標(biāo)?？捎扇魏喂乃惴▽?shí)現(xiàn)觸摸檢測算法。
為感測觸摸屏中所有的觸摸傳感器，對(duì)每個(gè)觸摸傳感器重復(fù)執(zhí)行STP、SS和ADC步驟。因此，對(duì)觸摸屏中所有的觸摸傳感器進(jìn)行感測所需的總感測時(shí)間大約為“總感測時(shí)間= (STP+SS+ADC) X i X j”。這里所使用的“STP”表示建立操作所需的時(shí)間，“SS”表示感測操作所需的時(shí)間，“ADC”表示ADC操作所需的時(shí)間。
如果以這種方式對(duì)每個(gè)觸摸傳感器依次執(zhí)行建立、感測和ADC，則很難縮短觸摸屏的總感測時(shí)間。
在本發(fā)明中，通過并行執(zhí)行建立操作和感測操作，或者通過并行執(zhí)行感測操作和 ADC操作，或者通過并行執(zhí)行建立操作、感測操作和ADC操作，可顯著縮短觸摸屏的總感測時(shí)間。
參照?qǐng)D3和4，根據(jù)本發(fā)明一典型實(shí)施方式的顯示裝置包括顯示面板DIS、顯示驅(qū)動(dòng)電路和觸摸屏裝置。觸摸屏裝置包括觸摸屏TSP和觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明的顯示裝置可由諸如液晶顯示器(IXD)、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光顯示器(0LED)、電泳(EPD)等這樣的平板顯示裝置實(shí)現(xiàn)。在隨后的實(shí)施方式中，作為平板顯示裝置的一個(gè)例子將針對(duì)液晶顯示器來解釋顯示裝置，但是應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的顯示裝置并不限于液晶顯示器。
顯示面板DIS包括形成在兩個(gè)玻璃基板之間的液晶層。在顯示面板DIS的下玻璃基板上形成有多條數(shù)據(jù)線Dl到Dm Cm是正整數(shù))、與數(shù)據(jù)線Dl到Dm交叉的多條柵極線Gl 到Gn (η是正整數(shù))、形成在數(shù)據(jù)線Dl到Dm與柵極線Gl到Gn交點(diǎn)處的多個(gè)薄膜晶體管、 用于將數(shù)據(jù)電壓充電到液晶單元的多個(gè)像素電極、和與像素電極連接的用于保持液晶單元的電壓的存儲(chǔ)電容器。顯示面板DIS的像素形成在由數(shù)據(jù)線Dl到Dm和柵極線Gl到Gn界定的像素區(qū)域中，且像素以矩陣形式設(shè)置。根據(jù)由施加給像素電極的數(shù)據(jù)電壓與施加給公共電極的公共電壓之間的電壓差提供的電場，驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的液晶單元，該液晶單元調(diào)整入射光的透射量。TFT響應(yīng)于來自柵極線Gl到Gn的柵極脈沖而導(dǎo)通，并給液晶單元的像素電極提供來自數(shù)據(jù)線Dl到Dm的電壓。
在液晶面板DIS的上玻璃基板上形成有黑矩陣、濾色器等。液晶面板DIS的下玻璃基板可以以COT (Color Filter On TFT (TFT上濾色器))結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在該情形中，黑矩陣和濾色器可形成在液晶面板DIS的下玻璃基板上。
偏振器分別貼附到液晶面板DIS的上玻璃基板和下玻璃基板。然后在各個(gè)偏振器的與液晶相對(duì)的內(nèi)表面中形成用于設(shè)定液晶預(yù)傾角的取向膜。可在液晶面板DIS的上下玻璃基板之間形成用于保持液晶單元的單元間隙的柱狀襯墊料。
可在顯示面板DIS的后表面上設(shè)置背光單元。背光單元由邊緣型或直下型背光單元實(shí)現(xiàn)，以給顯示面板DIS照射光。顯示面板DIS可以以任何公知的液晶模式實(shí)現(xiàn)，如TN (扭曲向列)模式、VA (垂直取向)模式、IPS (共平面切換)模式和FFS (邊緣場切換)模式。
顯示驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12、掃描驅(qū)動(dòng)電路14和時(shí)序控制器20，顯示驅(qū)動(dòng)電路將輸入圖像的視頻數(shù)據(jù)寫入像素。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12將從時(shí)序控制器20輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為模擬正/負(fù)伽馬補(bǔ)償電壓，以產(chǎn)生數(shù)據(jù)電壓。數(shù)據(jù)電壓被提供給數(shù)據(jù)線Dl到Dm。掃描驅(qū)動(dòng)電路14給柵極線Gl到Gn順序提供與數(shù)據(jù)電壓同步的柵極脈沖(或掃描脈沖)，以選擇將要寫入數(shù)據(jù)的顯示面板DIS的行。
時(shí)序控制器20從外部主機(jī)系統(tǒng)接收時(shí)序信號(hào)，如垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE和主時(shí)鐘MCLK。時(shí)序控制器20產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路 12和掃描驅(qū)動(dòng)電路14的操作時(shí)序的掃描時(shí)序控制信號(hào)和數(shù)據(jù)時(shí)序控制信號(hào)。掃描時(shí)序控制信號(hào)包括柵極起始脈沖GSP、柵極移位時(shí)鐘、柵極輸出使能信號(hào)GOE等。數(shù)據(jù)時(shí)序控制信號(hào)包括源極采樣時(shí)鐘SSC、極性控制信號(hào)P0L、源極輸出使能信號(hào)SOE等。
如圖5中所示，觸摸屏TSP可粘接到顯示面板DIS的上偏振器POLl，并可如圖6中所示形成在上偏振器POLl與上玻璃基板GLSl之間。此外，觸摸屏TSP的觸摸傳感器TSN可以是單元內(nèi)型觸摸傳感器，其中單元內(nèi)型觸摸傳感器與像素陣列一起形成在顯示面板DIS的下基板中，如圖7中所示。在圖5到7中，“PIX”表示液晶單元的像素電極，“GLS2”表示下基板，“P0L”表示下偏振器。
觸摸屏TSP包括Tx線Tl到Tj (j是小于η的正整數(shù))、與Tx線Tl到Tj交叉的 Rx線Rl到Ri (i是小于m的正整數(shù))、以及形成在Tx線Tl到Tj與Rx線Rl到Ri之間的 (iXj)個(gè)觸摸傳感器TSN。
觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路包括Tx驅(qū)動(dòng)電路32、Rx驅(qū)動(dòng)電路34和觸摸控制器30。觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路給Tx線Tl到Tj提供如圖9中所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并與驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步地、通過Rx線 Rl到Ri感測觸摸傳感器電壓。如圖8中所示，Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34可集成在一個(gè)ROIC (讀出IC)中。觸摸控制器30也可集成在ROIC中。
Tx驅(qū)動(dòng)電路32響應(yīng)于從觸摸控制器30輸入的Tx建立信號(hào)，選擇要被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線。然后，每一次感測時(shí)，Tx驅(qū)動(dòng)電路32響應(yīng)于Tx建立信號(hào)，給Tx線Tl到Tj提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在本發(fā)明中，通過將觸摸傳感器TSN的電壓重復(fù)N次(N為大于2的正整數(shù))累積到Rx驅(qū)動(dòng)電路34的采樣電容器上，可增加觸摸傳感器在觸摸之前和之后的電壓變化。為此，分別施加給Tx線Tl到Tj的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可包括以預(yù)定時(shí)間間隔產(chǎn)生的N個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如圖9中所示。如果j個(gè)觸摸傳感器與一條Tx線連接，則N個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被連續(xù)提供到Tx線 j次，然后驅(qū)動(dòng)信號(hào)以相同方式提供到下一條Tx線。
Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30輸入的Rx建立信號(hào)，選擇要接收觸摸傳感器電壓的Rx線。Rx驅(qū)動(dòng)電路34通過響應(yīng)于Rx建立信號(hào)而被選定的Rx線，接收并采樣觸摸傳感器電壓。Rx驅(qū)動(dòng)電路34通過模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以產(chǎn)生觸摸原始數(shù)據(jù)TData。觸摸原始數(shù)據(jù)TData傳輸?shù)接|摸控制器30。
觸摸控制器30通過諸如I2C總線、SPI (串行外圍接口)和系統(tǒng)總線這樣的接口， 與Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34連接。觸摸控制器30產(chǎn)生用于控制Tx驅(qū)動(dòng)電路32和 Rx驅(qū)動(dòng)電路34所需的控制信號(hào)CTRL，包括建立信息(或組建立信息)、采樣時(shí)序信息和ADC 時(shí)序信息。
觸摸控制器30通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析從Rx驅(qū)動(dòng)電路34輸入的觸摸原始數(shù)據(jù)。在所述觸摸檢測算法中，將觸摸原始數(shù)據(jù)與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較，如果觸摸原始數(shù)據(jù)大于該閾值，則將觸摸原始數(shù)據(jù)檢測為觸摸(或靠近)輸入位置的數(shù)據(jù)，并計(jì)算觸摸(或靠近)輸入位置的坐標(biāo)。所述觸摸檢測算法可以是任何公知的算法。觸摸控制器30向外部主機(jī)系統(tǒng)傳輸坐標(biāo)數(shù)據(jù)HIDxy，所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)HIDxy包括作為所述觸摸檢測算法的計(jì)算結(jié)果而獲得的觸摸(或靠近)輸入位置的坐標(biāo)信息。觸摸控制器30可包括緩沖存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述觸摸檢測算法的計(jì)算結(jié)果和觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
為了縮短觸摸屏的每個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)間，觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路并行執(zhí)行建立操作和感測操作，或者并行執(zhí)行感測操作和ADC操作，或者并行執(zhí)行建立操作、感測操作和 ADC操作，如圖10到12中所示。因此，觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路在建立時(shí)段內(nèi)同時(shí)執(zhí)行感測操作和 ADC操作以及建立操作。為此，觸摸控制器30可在感測時(shí)段期間產(chǎn)生建立信號(hào)和/或ADC 時(shí)鐘。觸摸控制器30可由MCU (微控制器單元)實(shí)現(xiàn)。
主機(jī)系統(tǒng)可與外部視頻源(如導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)頂盒、DVD播放器、藍(lán)光光盤播放器、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、家庭影院系統(tǒng)、廣播接收器和電話系統(tǒng))連接，并從外部視頻源接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。主機(jī)系統(tǒng)將來自外部視頻源的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適于在顯示面板DIS上顯示的格式。此外，主機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行與從觸摸控制器30輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)相關(guān)的應(yīng)用程序。
圖8是詳細(xì)顯示本發(fā)明的ROIC的框圖。
參照?qǐng)D8，ROIC包括Tx驅(qū)動(dòng)電路32、Rx驅(qū)動(dòng)電路34、ROIC控制器36和時(shí)鐘產(chǎn)生器38。
Tx驅(qū)動(dòng)電路32包括Tx驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器32a和Tx建立開關(guān)SI。Rx驅(qū)動(dòng)電路34 包括采樣器34a、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器34b和Rx建立開關(guān)S2。
ROIC控制器36包括命令處理器36a、第一緩沖存儲(chǔ)器36b和第二緩沖存儲(chǔ)器36c。 緩沖存儲(chǔ)器36b和36c可按FIFO (先進(jìn)先出)存儲(chǔ)器方式工作。
命令處理器36a將從觸摸控制器30接收的控制信號(hào)CTRL解碼，以提取出建立信息、采樣時(shí)序信息和ADC時(shí)序信息。緩沖存儲(chǔ)器36b和36c可臨時(shí)存儲(chǔ)建立信息、采樣時(shí)序信息和ADC時(shí)序信息。命令處理器36a基于建立信息，產(chǎn)生用于選擇Tx線和Rx線的建立信號(hào)STP (Tx)和STP (Rx)0命令處理器36a基于采樣時(shí)序信息和ADC時(shí)序信息，控制觸摸傳感器電壓采樣器34a和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器34b的操作時(shí)序。
Tx驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器32a在命令處理器36a的控制下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。Tx建立開關(guān) SI連接在Tx驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器32a與Tx線Tl到Tj之間。Tx建立開關(guān)SI響應(yīng)于Tx建立信號(hào)STP (Tx)而導(dǎo)通，以便把將要被提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線連接到Tx驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器32a 的輸出端。
觸摸傳感器電壓采樣器34a在命令處理器36a的控制下，對(duì)通過Rx線Rl到Ri接收的觸摸傳感器電壓進(jìn)行采樣。Rx建立開關(guān)S2連接在觸摸傳感器電壓采樣器34a與Rx線 Rl到Ri之間。Rx建立開關(guān)S2響應(yīng)于從命令處理器36a輸入的Rx建立信號(hào)而導(dǎo)通，以便把用于接收觸摸傳感器電壓的Rx線連接到觸摸傳感器電壓采樣器34a的輸入端。
模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器34b在命令處理器36a的控制下，將采樣的觸摸傳感器電壓轉(zhuǎn)換為觸摸原始數(shù)據(jù)TDATA，該觸摸原始數(shù)據(jù)TDATA是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
時(shí)鐘產(chǎn)生器38在ROIC控制器36的控制下，向Tx驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器32a、觸摸傳感器電壓采樣器34a和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器34b傳輸時(shí)鐘信號(hào)，并使Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34的操作時(shí)序同步。
圖10到12是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的示圖。
參照?qǐng)D10到12，觸摸控制器30在第I個(gè)觸摸傳感器(I是正整數(shù))的感測時(shí)段期間產(chǎn)生用于選擇第(1+1)個(gè)觸摸傳感器的建立信號(hào)STP (Tx)和STP (Rx)0此外，觸摸控制器30在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)換第(1-1)個(gè)觸摸傳感器的電壓的 ADC時(shí)鐘ADC。Tx建立信號(hào)STP (Tx)被傳輸?shù)絋x驅(qū)動(dòng)電路32。Rx建立信號(hào)STP (Rx)和 ADC時(shí)鐘ADC被傳輸?shù)絉x驅(qū)動(dòng)電路34。
為了感測第一行LINE#1的第一個(gè)觸摸傳感器TSN( 1，I)的電壓，觸摸控制器30在時(shí)段tl期間在Tx驅(qū)動(dòng)電路32中產(chǎn)生第一 Tx建立信號(hào)。Tx驅(qū)動(dòng)電路32響應(yīng)于第一 Tx建立信號(hào)選擇第一 Tx線Tl。第一 Tx線Tl與第一到第i個(gè)觸摸傳感器TSN (Ll)^TSN (I,i)連接。
觸摸控制器30在時(shí)段t2內(nèi)產(chǎn)生用于選擇第二個(gè)觸摸傳感器TSN (1,2)的第二Tx建立信號(hào)，并輸出采樣電路的開關(guān)控制信號(hào)。Tx驅(qū)動(dòng)電路32在時(shí)段t2 (感測時(shí)段)內(nèi)給第一 Tx線Tl提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此外，Tx驅(qū)動(dòng)電路32在時(shí)段t2 (感測時(shí)段)內(nèi)響應(yīng)于第二 Tx建立信號(hào)STP再次選擇第一 Tx線Tl。Rx驅(qū)動(dòng)電路34在時(shí)段t2期間響應(yīng)于第一 Rx建立信號(hào)選擇用于接收觸摸傳感器電壓的第一 Rx線Rl。Rx驅(qū)動(dòng)電路34把在時(shí)段t2期間與驅(qū)動(dòng)信號(hào)同步地通過第一 Rx線Rl接收的第一個(gè)觸摸傳感器的電壓存儲(chǔ)在采樣電容器中， 并對(duì)其采樣。沿第一列線設(shè)置的第一個(gè)觸摸傳感器TSN (l，l)、第(i+l)個(gè)觸摸傳感器TSN ((i+l)，l)、…、第((j_2)+l)個(gè)觸摸傳感器TSN ((j - 1)，1)、第((」-1)+1)個(gè)觸摸傳感器TSN (j，I)與第一 Rx線Rl連接。
觸摸控制器30在時(shí)段t3內(nèi)輸出ADC時(shí)鐘ADC，并產(chǎn)生用于選擇第三個(gè)觸摸傳感器 TSN (1，3)的第三Tx建立信號(hào)(未示出)。Tx驅(qū)動(dòng)電路32在時(shí)段t3內(nèi)給第一 Tx線Tl提供根據(jù)第二 Tx建立信號(hào)設(shè) 定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并響應(yīng)于第三建立信號(hào)再次選擇第一 Tx線Tl。 Rx驅(qū)動(dòng)電路34在時(shí)段t3期間將第一個(gè)觸摸傳感器的采樣電壓輸入到模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 并將第一個(gè)觸摸傳感器的所述電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
通過重復(fù)該操作，第一行LINE#1的所有觸摸傳感器TSN (1，I) TSN (I, i)的電壓被順序采樣，并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在第一行LINE#1的最后一個(gè)觸摸傳感器，即第i個(gè)觸摸傳感器TSN (I，i )的感測時(shí)段期間，Tx驅(qū)動(dòng)電路32給第一 Tx線Tl提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Rx 驅(qū)動(dòng)電路34對(duì)通過第i條Rx線Ri接收的第i個(gè)觸摸傳感器TSN (1，i)的電壓進(jìn)行采樣。 在第i個(gè)觸摸傳感器TSN (1，i)的感測時(shí)段期間，觸摸控制器30輸出用于選擇第(i+Ι)個(gè)觸摸傳感器TSN (2，i)，即第二行LINE#2的第一個(gè)觸摸傳感器的建立信號(hào)。
本發(fā)明的觸摸屏通過并行執(zhí)行感測操作、建立操作和ADC操作之中的至少兩個(gè)操作，就是說，通過同時(shí)進(jìn)行上述操作，可顯著縮短觸摸傳感器TSN (Li)^TSN (j，i)的感測時(shí)間。此外，因?yàn)榭蓪?shí)現(xiàn)較高的觸摸報(bào)告率，所以本發(fā)明可通過增加觸摸屏的觸摸傳感器的數(shù)量實(shí)現(xiàn)觸摸屏的高分辨率。在圖10所示的并行執(zhí)行方法中，總感測時(shí)間等于“總感測時(shí)間=STP+{SSXi X j} +模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)間(ADC)”。
觸摸屏與顯示面板DIS電連接。因此，由于來自顯示面板DIS的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的影響， 在感測時(shí)段期間，可能會(huì)將噪聲引入到從觸摸屏的觸摸傳感器接收的觸摸傳感器電壓中。 當(dāng)如圖10中所示，縮短了觸摸屏的總感測時(shí)間時(shí)，可以縮短噪聲進(jìn)入觸摸傳感器的時(shí)間， 由此減小了噪聲對(duì)觸摸屏的不利影響。
在本發(fā)明中，可通過同時(shí)感測與Tx線連接的多個(gè)觸摸傳感器，進(jìn)一步縮短觸摸屏 TSP的總感測時(shí)間。為此，觸摸控制器30產(chǎn)生組Rx建立信號(hào)。Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于來自觸摸控制器30的所述組Rx建立信號(hào)，同時(shí)選擇用于接收觸摸傳感器電壓的G (G是大于2 小于i/2的正整數(shù))條Rx線。因此，當(dāng)響應(yīng)于所述組Rx建立信號(hào)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到Tx線中時(shí)，Rx驅(qū)動(dòng)電路34通過G條Rx線同時(shí)接收G個(gè)觸摸傳感器電壓并對(duì)其采樣，然后響應(yīng)于下一個(gè)組Rx建立信號(hào)而同時(shí)選擇接下來的G條Rx線。盡管圖1la到Ilb中顯示了 G為 6，但G并不限于此。
圖1la到Ilc是顯示同時(shí)感測通過多條Rx線同時(shí)接收的觸摸傳感器的電壓的一個(gè)例子的示圖。圖12是顯示當(dāng)如圖1la到Ilc中所示同時(shí)感測多個(gè)觸摸傳感器時(shí)的信號(hào)序列的不圖。
參照?qǐng)D1la到12，當(dāng)給第二 Tx線施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，Rx驅(qū)動(dòng)電路34同時(shí)感測與第二 Tx線連接的6個(gè)觸摸傳感器的電壓。接著，當(dāng)給第二 Tx線再次施加所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí),Rx 驅(qū)動(dòng)電路34同時(shí)感測接下來的6個(gè)觸摸傳感器的電壓。在該情形中，觸摸屏TSP的總感測時(shí)間進(jìn)一步減小為“總感測時(shí)間=STP+{SSX i/GX j} +模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)間(ADC)”。
在本發(fā)明中，與前一實(shí)施方式中一樣，可通過并行執(zhí)行感測操作、建立操作和ADC 操作之中的至少兩個(gè)操作，縮短觸摸屏的總感測時(shí)間。此外，在本發(fā)明的第二個(gè)典型實(shí)施方式中，可通過基于組建立信息縮短建立信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)量，進(jìn)一步縮短觸摸屏的總感測時(shí)間， 如圖13到18中所示。
觸摸控制器30可產(chǎn)生包含組建立信息、采樣時(shí)序信息和ADC時(shí)序信息的控制信號(hào) CTRL。組建立信息包括用于感測觸摸屏TSP上的具有預(yù)定尺寸的組中的觸摸傳感器所需的多個(gè)Tx建立信息和多個(gè)Rx建立信息。在收到組建立信息時(shí)，ROIC基于所述組建立信息選擇與多個(gè)觸摸傳感器連接的Tx線和Rx線。如前一實(shí)施方式中所述，Tx建立信息和Rx建立信息是在每次感測觸摸傳感器時(shí)傳輸?shù)絉OIC的單個(gè)建立信息。相反，所述組建立信息包括用于選擇與所述預(yù)定組中的觸摸傳感器連接的Tx線和Rx線的多個(gè)建立信息，且在用于感測所述組中的觸摸傳感器所需的時(shí)段內(nèi)，在初始階段一次全部產(chǎn)生所述組建立信息。所述組建立信息在用于感測所述組中的觸摸傳感器所需的時(shí)段的初始階段時(shí)，一次全部傳輸?shù)絉0IC。其中，所述組可設(shè)為具有足夠包括多個(gè)觸摸傳感器的尺寸。例如，所述組可以是用于每行的組，包括在觸摸屏上與一條Tx線連接的觸摸傳感器，如圖14中所示，并且所述組可以設(shè)為具有足夠包括存在于觸摸屏上的全部觸摸傳感器的尺寸，如圖15中所示。應(yīng)當(dāng)注意，所述組并不限于此。例如，所述組可包括與N (N是大于2的正整數(shù))條線連接的觸摸傳感器。
將在圖8中解釋用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的R0IC。
在圖8中，ROIC控制器36從觸摸控制器30接收控制信號(hào)CTRL，將控制信號(hào)CTRL 解碼，并將組建立信息、采樣時(shí)序信息和ADC時(shí)序信息存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器36b和36c中。
所述組建立信息的Tx建立信息可存儲(chǔ)在第一緩沖存儲(chǔ)器36b中，所述組建立信息的Rx建立信息可存儲(chǔ)在第二緩沖存儲(chǔ)器36c中。
命令處理器36a通過將緩沖存儲(chǔ)器36b和36c的地址計(jì)數(shù)加I而從緩沖存儲(chǔ)器 36b和36c中讀取所述組建立信息的Tx建立信息和Rx建立信息，直到完成相應(yīng)組中的全部觸摸傳感器的感測為止，來產(chǎn)生Tx建立信號(hào)和Rx建立信號(hào)。因此，根據(jù)第二個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，通過基于所接收的組建立信息而并行執(zhí)行與觸摸傳感器的數(shù)量同樣多的建立操作，可減少觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路接收建立信號(hào)的次數(shù)。
圖13到18是顯示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的示圖。
參照?qǐng)D13，ROIC控制器36從觸摸控制器30接收組建立信息GSTP，并將組建立信息GSTP存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器36b和36c中(S11)。接著，ROIC控制器36基于所述組建立信息GSTP，重復(fù)選擇Tx線和Rx線，直到感測了存在于一組中的全部觸摸傳感器的電壓為止， 并且ROIC控制器36對(duì)觸摸傳感器的電壓進(jìn)行感測并采樣，并將采樣的觸摸傳感器電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(S12到S14)。ROIC控制器36通過重復(fù)步驟S12到S14完成存在于當(dāng)前組中的全部觸摸傳感器的感測操作(S15和S16)。
所述組建立信息GSTP可包括用于布置在觸摸屏TSP的I行中的觸摸傳感器的Tx 和Rx通道(channel)建立信息。所述組建立信息GSTP在觸摸屏TSP的I行感測時(shí)段期間， 一次全部傳輸?shù)絉OIC控制器36，如圖14中所示。
參照?qǐng)D14，觸摸控制器30將所述組建立信息GSTP傳輸?shù)絉OIC控制器36。所述組建立信息GSTP包括用于感測存在于I行中的觸摸傳感器所需的Tx通道信息和Rx通道信息。觸摸控制器30可以以與前述第一個(gè)典型實(shí)施方式相同的方式,在第I (I是正整數(shù)) 個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間輸出用于將第(I-I)個(gè)觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的 ADC時(shí)鐘ADC，以并行控制感測操作和ADC操作。
觸摸控制器30在時(shí)段tl期間，將第一行的組建立信息GSTP傳輸?shù)絉OIC控制器 36。ROIC控制器36在時(shí)段tl期間接收所述第一行的組建立信息GSTP，并基于所述第一行的組建立信息GSTP選擇由所述第一行的組建立信息GSTP指示的Tx線和Rx線。接著， ROIC控制器36通過重復(fù)感測操作和ADC操作，感測基于所述組建立信息GSTP而選擇的組中的全部觸摸傳感器。所述第一行的組建立信息GSTP包括用于感測第一行LINE#1中的全部觸摸傳感器的電壓所需的Tx通道信息和Rx通道信息。ROIC控制器36在時(shí)段t2和時(shí)段t3期間控制Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34，以感測第一個(gè)觸摸傳感器TSN (1，I)的電壓，對(duì)所述電壓進(jìn)行采樣，并將所述電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在完成第一個(gè)觸摸傳感器TSN (1,1)的感測之后。
例如，在完成第一個(gè)觸摸傳感器TSN (1，I)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第一 Tx線Tl和第二 Rx線R2，并感測第二個(gè)觸摸傳感器TSN (1，2)。接著，在完成第二個(gè)觸摸傳感器TSN (1，2)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第一 Tx線Tl和第三Rx線R3，并感測第三個(gè)觸摸傳感器TSN (1，3)。 接著，在完成第三個(gè)觸摸傳感器TSN (1,3)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第一 Tx線Tl和第四Rx線R4，并感測第四個(gè)觸摸傳感器TSN (1，4)。
在完成第一行LINE#1中的全部觸摸傳感器的感測SS和ADC轉(zhuǎn)換之后，觸摸控制器30將第二行的組建立信息GSTP傳輸?shù)絉OIC控制器36。所述第二行的組建立信息GSTP 包括用于感測第二行LINE#2中的全部觸摸傳感器的電壓所需的Tx通道信息和Rx通道信息。ROIC控制器36基于接收到的組建立信息，選擇與第二行的觸摸傳感器連接的Tx線和 Rx線，直到完成第二行LINE#2中的全部觸摸傳感器的感測為止。
例如，在完成第i個(gè)觸摸傳感器TSN (l,i)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第二 Tx線T2和第一 Rx線Rl，并感測第(i+Ι)個(gè)觸摸傳感器TSN (2，1)。接著，在完成第(i+Ι)個(gè)觸摸傳感器TSN (2，I)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第二 Tx線T2和第二 Rx線R2，并感測第(i+2)個(gè)觸摸傳感器 TSN (2，2)。接著，在完成第(i+2)個(gè)觸摸傳感器TSN (2，2)的感測之后，ROIC控制器36選擇由接收到的組建立信息指示的第二 Tx線T2和第三Rx線R3，并感測第(i+3)個(gè)觸摸傳感器TSN (2，3)。
所述組建立信息GSTP可包括用于觸摸屏TSP的全部觸摸傳感器的Tx和Rx通道建立信息。所述組建立信息GSTP在觸摸屏TSP的I行感測時(shí)段期間一次全部傳輸?shù)絉0IC， 如圖13中所示。
參照?qǐng)D13，觸摸控制器30將所述組建立信息GSTP傳輸?shù)絉OIC控制器36，然后基于所述組建立信息GSTP，控制與全部觸摸傳感器連接的Tx線和Rx線的建立操作。所述組建立信息GSTP包括用于感測存在于觸摸屏中的全部觸摸傳感器所需的Tx通道信息和Rx 通道信息。
觸摸控制器30可以以與上述第一個(gè)典型實(shí)施方式相同的方式,在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間輸出用于將第(1-1)個(gè)觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的ADC時(shí)鐘 ADC,以并行控制感測操作和ADC操作。
ROIC控 制器36在時(shí)段tl期間接收組建立信息GSTP，并基于所述組建立信息GSTP 選擇Tx線和Rx線。ROIC控制器36在時(shí)段tl期間基于接收到的組建立信息選擇Tx線和 Rx線，并順序感測觸摸屏中的全部觸摸傳感器TSN (I,iTtsn (j，i)。roic控制器36在I 幀周期期間感測觸摸屏的全部觸摸傳感器TSN (Ll)^TSN (j, i)，然后在下一幀周期的初始階段從觸摸控制器30接收下一個(gè)組建立信息，并再次感測觸摸屏的觸摸傳感器TSN (1， I) TSN (j, i)。
與常規(guī)技術(shù)相比，在本發(fā)明中，通過使用組建立信息，可大大縮短從觸摸控制器30 傳輸?shù)絉OIC的建立信號(hào)的傳輸時(shí)間，并通過并行執(zhí)行感測步驟和ADC步驟可大大縮短用于感測全部觸摸傳感器TSN (Ll)^TSN (j，i)所需的總感測時(shí)間。
例如，如圖14中所示，在其中逐行地產(chǎn)生組建立信息GSTP、且為每個(gè)觸摸傳感器選擇Rx通道以便感測觸摸傳感器的情形中，總感測時(shí)間等于“總感測時(shí)間= (GSTP+ (SSXi)+ADC)X j”。如圖15中所示，在其中逐幀地(或?yàn)榕c一整個(gè)屏幕對(duì)應(yīng)的每個(gè)觸摸屏) 產(chǎn)生組建立信息GSTP、且為每個(gè)觸摸傳感器選擇Rx通道以便感測觸摸傳感器的情形中，總感測時(shí)間等于“總感測時(shí)間=(GSTP+ (SSXiXj) +ADC)”。其中，“GSTP”是指用于從觸摸控制器GSTP接收組建立信息GSTP并基于所述組建立信息GSTP對(duì)所述組中的全部觸摸傳感器進(jìn)行Tx和Rx通道的建立操作進(jìn)行處理所需的時(shí)間?！癝S”是指感測操作所需的時(shí)間， “ADC”是指ADC操作所需的時(shí)間。
在本發(fā)明中，可通過同時(shí)感測與同一 Tx線連接的多個(gè)觸摸傳感器，進(jìn)一步縮短觸摸屏TSP的總感測時(shí)間。例如，觸摸控制器30可使用組建立信息GSTP分別驅(qū)動(dòng)G個(gè)Rx組中的Rx線Rl到Ri，如圖1la和Ilc中所示。在該情形中，Rx驅(qū)動(dòng)電路34基于來自觸摸控制器30的組建立信息GSTP而順序激活G個(gè)Rx組，并同時(shí)激活與存在于一組中的Rx線連接的Rx通道，由此通過存在于所述組中的Rx線同時(shí)接收觸摸傳感器電壓。
如圖14中所示的用于逐行地產(chǎn)生組建立信息GSTP的實(shí)施方式和如圖15中所示的用于逐幀地產(chǎn)生組建立信息GSTP的實(shí)施方式中均可應(yīng)用同時(shí)設(shè)定G個(gè)Rx通道并同時(shí)接收G個(gè)觸摸傳感器電壓的方法。圖16顯示了如圖15中所示的逐幀地產(chǎn)生組建立信息GSTP 并同時(shí)選擇G個(gè)Rx通道的例子。
可基于所述組建立信息GSTP，以K個(gè)組(K是大于2小于j/2的正整數(shù))的方式，分別對(duì)被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線Tl到Tj進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，如圖17中所示，Tx通道可分為四個(gè) Tx組BI到B4，同時(shí)給存在于一個(gè)Tx組中的Tx線施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在該情形中，如果通過為每個(gè)觸摸傳感器選擇的Rx通道來接收觸摸傳感器電壓，則總感測時(shí)間可進(jìn)一步縮短為“總感測時(shí)間=(GSTP+ (SSXi) +ADC) Xj/K”。
可基于所述組建立信息GSTP，以K個(gè)組的方式，分別對(duì)被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線Tl 到Tj進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可同時(shí)給存在于一組中的Tx線施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在該情形中，如果如圖1la到Ilc中所示，以G個(gè)Rx組的方式，分別驅(qū)動(dòng)用于接收觸摸傳感器電壓的Rx線Rl到Ri，且通過存在于Rx組中的Rx線同時(shí)接收觸摸傳感器電壓，則總感測時(shí)間可進(jìn)一步縮短為“總感測時(shí)間=(GSTP+ (SSX i/G) +ADC) Xj/K”。
本發(fā)明通過前面實(shí)施方式中所述的并行處理，可縮短觸摸屏的總感測時(shí)間。此外， 本發(fā)明通過應(yīng)用前面的實(shí)施方式，并如圖19和35中所示執(zhí)行觸摸檢測算法的運(yùn)算以及將觸摸坐標(biāo)傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸操作，可縮短用于執(zhí)行觸摸檢測算法及傳輸觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。
圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
參照?qǐng)D19，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，對(duì)觸摸屏TSP的觸摸傳感器進(jìn)行感測，以獲得觸摸原始數(shù)據(jù)TData (S21)。盡管觸摸屏TSP的感測方法可以是常規(guī)的感測方法，但優(yōu)選應(yīng)用根據(jù)第一和第二個(gè)典型實(shí)施方式的用于顯著縮短總感測時(shí)間的感測方法。觸摸屏TSP的感測方法可以是如圖20到25中所示的塊感測(block sensing)方法或部分感測 (partial sensing)方法。
接下來，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，執(zhí)行觸摸檢測算法以分析觸摸原始數(shù)據(jù)，如果觸摸原始數(shù)據(jù)大于閾值，則將觸摸原始數(shù)據(jù)檢測為觸摸(或靠近)輸入位置的數(shù)據(jù)，并計(jì)算坐標(biāo)(S22a)。同時(shí)，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，作為觸摸識(shí)別算法的執(zhí)行結(jié)果而獲得的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)(S22b )。
觸摸控制器30可執(zhí)行觸摸檢測算法，以對(duì)觸摸屏的每行或每幀計(jì)算觸摸(或靠近) 輸入位置的坐標(biāo)。例如，在步驟S22a中，觸摸控制器30分析從觸摸屏TSP的第I行獲得的觸摸原始數(shù)據(jù)TData，計(jì)算第I行的觸摸(或靠近)輸入的坐標(biāo)，并將包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中。同時(shí)，在步驟S22b中，觸摸控制器30從緩沖存儲(chǔ)器讀出第(I-I) 行的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)酵獠恐鳈C(jī)系統(tǒng)。
此外，對(duì)于觸摸屏的每行或每幀，觸摸控制器30可將作為觸摸檢測算法的運(yùn)算結(jié)果而獲得的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)。觸摸控制器30可包括臨時(shí)存儲(chǔ)包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器。例如，在步驟S22a中，觸摸控制器30分析從觸摸屏TSP的全部觸摸傳感器獲得的與I幀對(duì)應(yīng)的觸摸原始數(shù)據(jù)TData，計(jì)算第I幀的觸摸(或靠近)輸入的坐標(biāo)，并將包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中。同時(shí)，在步驟S22b中，觸摸控制器30從緩沖存儲(chǔ)器讀出第(I-I)幀的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將該觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠恐鳈C(jī)系統(tǒng)。
在本發(fā)明的觸摸屏感測方法中，如圖20到35中所示，可通過虛擬地將觸摸屏劃分為多個(gè)塊并使用塊感測方法，以每一塊為基礎(chǔ)快速確定是否存在觸摸(或靠近)輸入。接下來，在本發(fā)明的觸摸屏感測方法中，僅對(duì)其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的塊應(yīng)用部分感測方法，從而可在所述塊內(nèi)精確感測觸摸輸入位置，且可進(jìn)一步縮短觸摸屏的總感測時(shí)間?？膳c前面的第一到第三個(gè)典型實(shí)施方式結(jié)合應(yīng)用塊感測處理和部分感測處理。例如，分別在塊感測處理和部分感測處理中，可與建立操作并行執(zhí)行感測操作和/或ADC操作?？商娲?，可執(zhí)行組建立操作，然后可并行執(zhí)行感測操作ADC操作。此外，可分別在塊感測處理和部分感測處理中，并行執(zhí)行觸摸檢測算法的運(yùn)算和觸摸數(shù)據(jù)的傳輸。
在下面，將結(jié)合圖20到35描述使用塊感測處理和部分感測處理的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法。
觸摸屏TSP沿X軸方向和/或y軸方向被劃分為虛擬的Tx/Tx塊，每個(gè)塊都包括多條Tx線、多條Rx線和多個(gè)觸摸傳感器。
如圖20到34中所示，觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路以每一塊為基礎(chǔ)進(jìn)行觸摸傳感器的塊感測 (或第一感測)，然后在其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的塊內(nèi)執(zhí)行觸摸傳感器的部分感測(或第二感測)，由此檢測到精確的觸摸位置。第一感測時(shí)間僅是常規(guī)技術(shù)中的I行的感測時(shí)間。因此，本發(fā)明的觸摸屏裝置可縮短用于感測觸摸屏中的全部觸摸傳感器所需的總感測時(shí)間，以及由于縮短的總感測時(shí)間而減少了從觸摸傳感器獲得的數(shù)據(jù)。此外，通過使用塊感測過程和部分感測過程，對(duì)于每一幀，觸摸屏都被感測兩次，由此提高了觸摸感測結(jié)果的準(zhǔn)確度和觸摸傳感器的靈敏度。
如圖26和28中所示，Tx驅(qū)動(dòng)電路32以Tx塊為單位，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到Tx線Tl 到Tj，并在部分感測周期期間，僅僅將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到在其中檢測到觸摸(或靠近)的Tx塊內(nèi)存在的Tx線Tl到Tj。
在塊感測周期期間，Rx驅(qū)動(dòng)電路34在觸摸控制器30的控制下，以Rx塊為單位， 通過Rx線Rl到Ri同時(shí)感測觸摸傳感器的電壓，并將所述電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。之后，在部分感測周期期間，可順序地對(duì)通過其中作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)的Rx塊內(nèi)的Rx線接收到的觸摸傳感器電壓進(jìn)行采樣，并將所述電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Rx塊包括G條 Rx線。
在常規(guī)技術(shù)中，Tx驅(qū)動(dòng)電路將驅(qū)動(dòng)信號(hào)順序提供給Tx線。相反，在本發(fā)明中，可通過塊感測處理大大縮短Tx驅(qū)動(dòng)時(shí)間，且可通過部分感測處理防止錯(cuò)誤的觸摸檢測。
響應(yīng)于從觸摸控制器30輸入的建立信號(hào)，Tx驅(qū)動(dòng)電路32在塊感測周期期間以塊為單位選擇用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線，并在部分感測周期期間以行為單位選擇用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線。此外，Tx驅(qū)動(dòng)電路32響應(yīng)于Tx建立信號(hào)，給所選擇的Tx線Tl到Tj提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。為將觸摸傳感器TSN的電壓重復(fù)累積N次并增加采樣電容器的充電量，如圖 9、26和28中所示，分別施加給Tx線Tl到Tj的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可包括以預(yù)定時(shí)間間隔連續(xù)產(chǎn)生的N個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果j個(gè)觸摸傳感器與一條Tx線連接，則N個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被連續(xù)提供到Tx 線j次，然后驅(qū)動(dòng)信號(hào)以同樣方式提供到下一 Tx線。
在常規(guī)技術(shù)中，當(dāng)感測與一條Tx線連接的觸摸傳感器時(shí)，Rx驅(qū)動(dòng)電路順序采樣并數(shù)字地轉(zhuǎn)換觸摸傳感器的電壓。相反，本發(fā)明的Rx驅(qū)動(dòng)電路34可通過塊感測處理縮短觸摸傳感器電壓的接收和采樣時(shí)間。
Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于從觸摸控制器30輸入的Rx建立信號(hào)，選擇用于接收觸摸傳感器電壓的Rx線Rl到Ri。Rx驅(qū)動(dòng)電路34響應(yīng)于Rx建立信號(hào)，通過所選擇的Rx線接收并采樣觸摸傳感器的電壓。
在塊感測周期期間，Rx驅(qū)動(dòng)電路34可以以Rx塊為單位，通過Rx線Rl到Ri同時(shí)接收并采樣觸摸傳感器的電壓，并將所述觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。Rx驅(qū)動(dòng)電路 34可通過其中作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)的Rx塊內(nèi)的Rx線，順序接收并采樣觸摸傳感器的電壓，并將所述觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。從Rx驅(qū)動(dòng)電路34輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，即觸摸原始數(shù)據(jù)，被傳輸?shù)接|摸控制器30。
觸摸控制器30將控制信號(hào)CTRL傳輸?shù)桨═x驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34的ROIC0觸摸控制器30分析作為塊感測結(jié)果而獲得的觸摸原始數(shù)據(jù)，如果在觸摸之前和之后觸摸傳感器電壓的變化大于預(yù)定的閾值，則確定觸摸原始數(shù)據(jù)是觸摸(或靠近)輸入位置的觸摸傳感器數(shù)據(jù)，由此檢測是否存在觸摸(或靠近)輸入。當(dāng)作為塊感測結(jié)果檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，觸摸控制器30以部分感測驅(qū)動(dòng)方案控制Tx驅(qū)動(dòng)電路32和Rx驅(qū)動(dòng)電路34。 觸摸控制器30執(zhí)行部分感測處理，以分析觸摸原始數(shù)據(jù)，所述觸摸原始數(shù)據(jù)是通過對(duì)由塊感測處理檢測到觸摸(或靠近)輸入的塊內(nèi)的觸摸傳感器進(jìn)行精確感測而獲得的。作為部分感測結(jié)果，如果觸摸之前和之后觸摸傳感器電壓的變化大于預(yù)定的閾值，則觸摸控制器30 確定觸摸原始數(shù)據(jù)是從實(shí)際觸摸(或靠近)輸入位置處的觸摸傳感器獲得的數(shù)據(jù)，并估測所述觸摸傳感器的坐標(biāo)值。觸摸控制器30將最終的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)系統(tǒng)，所述最終的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)包含在塊感測處理和部分感測處理兩者中由觸摸(或靠近)輸入而檢測到的觸摸傳感器的坐標(biāo)。
如果在塊感測處理中檢測到?jīng)]有觸摸(或靠近)輸入，則觸摸控制器30就不繼續(xù)進(jìn)行部分感測處理，而是重復(fù)塊感測處理。因此，觸摸控制器30可根據(jù)塊感測結(jié)果，選擇性地省略部分感測處理，由此縮短觸摸屏的總感測時(shí)間，同時(shí)不降低觸摸靈敏度。
參照?qǐng)D20到22，在塊感測處理中，以塊為單位感測觸摸傳感器，從而在第一感測時(shí)間TB期間感測觸摸屏TSP中的全部觸摸傳感器(S31 )。在塊感測處理中，給存在于第I個(gè)塊中的Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以同時(shí)感測存在于第I個(gè)塊中的全部觸摸傳感器的電壓， 然后給存在于第(1+1)個(gè)塊中的Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以同時(shí)感測存在于第(1+1)個(gè)塊中的全部觸摸傳感器的電壓。如圖26到28中所示，給I塊中的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，第一感測時(shí)間僅是常規(guī)技術(shù)中用于感測觸摸屏的I行所需的時(shí)間。
當(dāng)作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，觸摸控制器30繼續(xù)進(jìn)行部分感測處理，以給其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的塊中的T線逐行地順序提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并精確感測存在于所述塊內(nèi)的觸摸傳感器的電壓，由此檢測精確的觸摸(或靠近)輸入位置(S32和 S33)。第二感測時(shí)間TP根據(jù)其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的塊的數(shù)量而變化。
一旦在塊感測處理中檢測到觸摸(或靠近)輸入，就在塊感測處理之后執(zhí)行部分感測處理，如圖21中所示。另一方面，如果在塊感測處理中沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入，則在塊感測處理之后再次執(zhí)行塊感測處理。
用于感測觸摸屏TSP的全部觸摸傳感器所需的總感測時(shí)間Ttotal是第一感測時(shí)間TB和第二感測時(shí)間TP之和，如圖21和22中所示。作為塊感測結(jié)果，如果從幾個(gè)塊檢測到觸摸(或靠近)輸入，則執(zhí)行所述塊的部分感測。因此，如圖22中所示，用于塊感測所需的第一感測時(shí)間TB是固定的，而用于部分感測所需的第二感測時(shí)間TP是變化的，因?yàn)槿绻鳛閴K感測結(jié)果而檢測到多個(gè)觸摸(或靠近)，第二感測時(shí)間TP變長。
圖23到25是顯示當(dāng)按照沿y軸的多個(gè)Tx塊而分別驅(qū)動(dòng)觸摸屏?xí)r，塊感測處理和部分感測處理的示圖。
當(dāng)觸摸屏TSP如圖23中所示被劃分為第一和第二 Tx塊BI和B2時(shí)，以如下方式執(zhí)行塊感測處理，即給第一 Tx塊BI內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后給第二 Tx塊B2 內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此以Tx塊為單位檢測是否存在觸摸(或靠近)輸入。 當(dāng)通過塊感測處理在第一 Tx塊BI內(nèi)檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，執(zhí)行部分感測處理。以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即順序地給第一 Tx塊BI內(nèi)的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測第一 Tx塊BI內(nèi)的觸摸傳感器，并作為結(jié)果，檢測最終的觸摸(或靠近)輸入。在部分感測處理中，不感測其中沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的第二 Tx塊B內(nèi)的觸摸傳感器。
當(dāng)觸摸屏TSP如圖24中所示被劃分為第一到第三Tx塊BI到B3時(shí)，以如下方式執(zhí)行塊感測處理，即給第一 Tx塊BI內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后給第二 Tx塊B2 內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此以Tx塊為單位檢測是否存在觸摸(或靠近)輸入，然后給第三Tx塊B3內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此檢測第三Tx塊B3內(nèi)是否存在觸摸(或靠近)輸入。當(dāng)通過塊感測處理在第二 Tx塊B2內(nèi)檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，執(zhí)行部分感測處理。以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即順序地給第二 Tx塊B2內(nèi)的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測第二 Tx塊B2內(nèi)的觸摸傳感器，并作為結(jié)果，檢測最終的觸摸(或靠近) 輸入。在部分感測處理中，不感測其中沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的第一和第三Tx塊 BI和B3內(nèi)的觸摸傳感器。
當(dāng)觸摸屏TSP如圖25中所示被劃分為第一到第四Tx塊BI到B4時(shí)，以如下方式執(zhí)行塊感測處理，即給第一 Tx塊BI內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后給第二 Tx塊B2 內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。接著,如下執(zhí)行塊感測處理，即給第三Tx塊B3內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后給第四Tx塊B4內(nèi)的全部Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此以Tx塊為單位檢測是否存在觸摸(或靠近)輸入。當(dāng)通過塊感測處理在第二 Tx塊B2內(nèi)檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，執(zhí)行部分感測處理。以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即順序地給第二 Tx塊B2內(nèi)的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測第二 Tx塊B2內(nèi)的觸摸傳感器，并作為結(jié)果，檢測最終的觸摸(或靠近)輸入。在部分感測處理中，不感測其中沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的第一、第三和第四Tx塊B1，B3和B4內(nèi)的觸摸傳感器。圖26是顯示在圖25的情形中提供到Tx線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖。
圖27是顯示用于多點(diǎn)觸摸(或靠近)輸入的塊感測處理和部分感測處理的示圖。 圖28是顯示在圖27的情形中提供到Tx線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形圖。
參照?qǐng)D2和28，在塊感測處理中，以Tx塊為單位施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而以Tx塊為單位檢測是否存在觸摸(或靠近)輸入。作為塊感測結(jié)果，如果分別從第二 Tx塊B2和第三Tx 塊B3檢測到觸摸(或靠近)輸入，則執(zhí)行部分感測處理。以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即順序地給第二 Tx塊B2內(nèi)的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并順序地給第三Tx塊B3內(nèi)的Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此精確感測第二 Tx塊B2和第三Tx塊B3內(nèi)的觸摸傳感器。因此，當(dāng)作為塊感測結(jié)果從幾個(gè)塊檢測到多點(diǎn)觸摸(或靠近)輸入時(shí)，第二感測時(shí)間TP變長。在部分感測處理中，不感測其中沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的第一和第四Tx塊BI和B4內(nèi)的觸摸傳感器。
如圖29和34中所示，當(dāng)在相鄰Tx/Rx塊之間的邊界處檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，使用部分感測方法精確感測與觸摸(或靠近)輸入接近的相鄰塊。
圖30到34是顯示當(dāng)按照沿X軸的多個(gè)Rx塊Cl到C4來分別驅(qū)動(dòng)觸摸屏TSP時(shí)， 塊感測處理和部分感測處理的示圖。
參照?qǐng)D30到34，以如下方式執(zhí)行塊感測處理，即以Tx塊為單位給Tx塊施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)于第一到第四Rx塊的每一個(gè)，接收并采樣觸摸傳感器的電壓，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，在塊感測處理中，給第一 Tx塊BI的Tx線同時(shí)提供第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過第一 Rx塊Cl的Rx線接收觸摸傳感器電壓，然后給第一 Tx塊BI的Tx線同時(shí)提供第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過第二 Rx塊C2的Rx線同時(shí)接收觸摸傳感器電壓。接著，在塊感測處理中，給第一 Tx塊BI的Tx線同時(shí)提供第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過第三Rx塊C3的Rx線同時(shí)接收觸摸傳感器電壓，然后給第一 Tx塊BI的Tx線同時(shí)提供第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以通過第四Rx塊C4 的Rx線同時(shí)接收觸摸傳感器電壓。這樣,通過塊感測處理感測了第一 Tx塊BI內(nèi)的全部觸摸傳感器，然后感測下一 Tx塊的觸摸傳感器。
當(dāng)通過塊感測處理檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，執(zhí)行部分感測處理。在部分感測處理中，對(duì)在與其中作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)輸入的觸摸傳感器相連接的Tx 塊與Rx塊之間的交叉區(qū)域內(nèi)全部觸摸傳感器進(jìn)行精確感測。更詳細(xì)地說，在部分感測處理中，給其中作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)輸入的Tx塊的Tx線順序施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 通過其中作為塊感測結(jié)果而檢測到觸摸(或靠近)輸入的Rx塊的Rx線來同時(shí)或順序地接收并采樣觸摸傳感器電壓，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在部分感測處理中，不給其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Tx塊施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且不通過其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Rx塊來接收觸摸傳感器電壓。作為塊感測結(jié)果，如果從全部塊都沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入，則不執(zhí)行部分感測處理，而是再次執(zhí)行塊感測處理。
當(dāng)如圖33中所示，通過塊感測處理在多個(gè)Rx塊內(nèi)檢測到多點(diǎn)觸摸(或靠近)輸入時(shí)，以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即給其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的每個(gè)Tx塊的Tx線順序施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的每個(gè)Rx塊的Rx線同時(shí)或順序地接收并采樣觸摸傳感器電壓，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在部分感測處理中，同樣， 不給其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Tx塊施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，不通過其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Rx塊接收觸摸傳感器電壓。作為塊感測結(jié)果，如果從全部塊都沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入，則不執(zhí)行部分感測處理，而是再次執(zhí)行塊感測處理。
如圖34中所示，當(dāng)在相鄰Rx塊之間的邊界處檢測到觸摸(或靠近)輸入時(shí)，以如下方式執(zhí)行部分感測處理，即給其中檢測到觸摸(或靠近)輸入的Tx塊的Tx線順序施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過與觸摸(或靠近)輸入位置交界的相鄰Rx塊的Rx線同時(shí)或順序地接收并采樣觸摸傳感器電壓，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在部分感測處理中，同樣，不給其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Tx塊施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，不通過其中通過塊感測處理沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入的Rx塊接收觸摸傳感器電壓。作為塊感測結(jié)果，如果從全部塊都沒有檢測到觸摸(或靠近)輸入，則不執(zhí)行部分感測處理，而是再次執(zhí)行塊感測處理。
結(jié)合圖19描述的根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)典型實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法可與塊感測處理和部分感測處理一起應(yīng)用，以大大縮短觸摸屏裝置的響應(yīng)速度并顯著提高觸摸 (或靠近)靈敏度。觸摸屏裝置的這種驅(qū)動(dòng)方法如圖35中所示。
參照?qǐng)D35，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，使用圖20到34中所示的塊感測處理和部分感測處理來感測觸摸屏TSP的觸摸傳感器并獲得觸摸原始數(shù)據(jù)TData (S41到S43)。
接著，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，執(zhí)行觸摸檢測算法，以分析觸摸原始數(shù)據(jù)，如果觸摸原始數(shù)據(jù)大于閾值，則將觸摸原始數(shù)據(jù)檢測為觸摸(或靠近)輸入位置的數(shù)據(jù)，并計(jì)算坐標(biāo)(S44a)。同時(shí)，在觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中，作為觸摸檢測算法的運(yùn)算結(jié)果而獲得的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)。
觸摸控制器30可執(zhí)行觸摸檢測算法，以便為觸摸屏的每行或每幀計(jì)算觸摸(或靠近)輸入位置的坐標(biāo)。例如，在步驟S44a中，觸摸控制器30分析從觸摸屏TSP的第I行獲得的觸摸原始數(shù)據(jù)TData，計(jì)算第I行的觸摸(或靠近)輸入的坐標(biāo)，并將包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中。同時(shí)，在步驟S44b中，觸摸控制器30從緩沖存儲(chǔ)器讀出第 (I-I)行的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)酵獠恐鳈C(jī)系統(tǒng)。
此外，對(duì)于觸摸屏的每行或每幀，觸摸控制器30可將作為觸摸檢測算法的運(yùn)算結(jié)果而獲得的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)。觸摸控制器30可包括臨時(shí)存儲(chǔ)包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器。例如，在步驟S44a中，觸摸控制器30分析從觸摸屏TSP的全部觸摸傳感器獲得的與I幀對(duì)應(yīng)的觸摸原始數(shù)據(jù)TData，計(jì)算第I幀的觸摸(或靠近)輸入的坐標(biāo)，并將包含坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中。同時(shí)，在步驟S44b中，觸摸控制器30從緩沖存儲(chǔ)器讀出第(I-I)幀的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)酵獠恐鳈C(jī)系統(tǒng)。
從上面可以看出，通過在觸摸屏的感測操作時(shí)段期間與建立操作并行執(zhí)行感測操作和/或ADC操作，可大大縮短觸摸屏的總感測時(shí)間并獲得較高的觸摸報(bào)告率。此外，通過使用組建立信息，可進(jìn)一步縮短觸摸屏的總感測時(shí)間。此外，因?yàn)榭娠@著縮短可能會(huì)引入噪聲的觸摸屏感測時(shí)間，所以可減少由觸摸傳感器獲得的數(shù)據(jù)噪聲。
在本發(fā)明中，通過并行執(zhí)行觸摸檢測算法和觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的傳輸，可縮短觸摸屏的總感測時(shí)間，并可縮短用于執(zhí)行觸摸檢測算法以及觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間。
在本發(fā)明中，可通過將觸摸屏虛擬地劃分為多個(gè)塊并使用塊感測方法，可以以每一塊為基礎(chǔ)，快速確定是否存在觸摸(靠近)輸入。之后，僅對(duì)其中檢測到觸摸(靠近)輸入的塊應(yīng)用部分感測方法，從而可精確感測觸摸輸入位置。結(jié)果，可使觸摸屏的總感測時(shí)間最小化。
分別在塊感測處理和部分感測處理中，并行執(zhí)行建立操作、感測操作和ADC操作之中的至少兩個(gè)操作?？商娲?，可執(zhí)行組建立操作，然后并行執(zhí)行感測操作和ADC操作。 此外,在執(zhí)行塊感測處理和部分感測處理之后，并行執(zhí)行觸摸檢測算法和觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)的傳輸，由此縮短觸摸檢測算法和觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間。
此外，通過縮短觸摸屏的總感測時(shí)間，可縮短其中對(duì)觸摸屏施加不利影響的噪聲引入時(shí)間，能夠使噪聲影響最小化，并可通過部分感測處理識(shí)別出在塊感測處理中被誤認(rèn)為觸摸的錯(cuò)誤觸摸，提高觸摸檢測的準(zhǔn)確度。
盡管參照多個(gè)示例性的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能設(shè)計(jì)出多個(gè)其他修改例和實(shí)施方式，這落在本發(fā)明的原理的范圍內(nèi)。更具體地說，在說明書、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在組成部件和/或主題組合構(gòu)造的配置中可進(jìn)行各種變化和修改。除了組成部件和/或配置中的變化和修改之外，可選擇的使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏裝置，包括 觸摸屏，所述觸摸屏包括Tx線、與所述Tx線交叉的Rx線、以及在所述Tx線與所述Rx線之間形成的觸摸傳感器；和 觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)通過所述Rx線接收的所述觸摸傳感器的電壓進(jìn)行采樣，并將采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行以下操作 建立操作，所述建立操作用于選擇要被提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線、和用來接收所述觸摸傳感器的電壓的Rx線， 感測操作，所述感測操作用于給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及通過所述Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓， ADC操作，所述ADC操作用于將所述采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 坐標(biāo)檢測操作，所述坐標(biāo)檢測操作用于通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并估測觸摸輸入位置的坐標(biāo)，和 數(shù)據(jù)傳輸操作，所述數(shù)據(jù)傳輸操作用于將包含所述坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)，且 所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路包括 Tx驅(qū)動(dòng)電路，所述Tx驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于Tx建立信號(hào)而選擇Tx線，并給所述選擇的Tx線提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)； Rx驅(qū)動(dòng)電路,所述Rx驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于Rx建立信號(hào)選擇Rx線,通過所述選擇的Rx線接收并米樣觸摸傳感器的電壓，并響應(yīng)于ADC時(shí)鐘轉(zhuǎn)換所述米樣的電壓；和 觸摸控制器，所述觸摸控制器控制所述Tx驅(qū)動(dòng)電路和所述Rx驅(qū)動(dòng)電路的操作時(shí)序，并在感測時(shí)段期間產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)所述建立信號(hào)和所述ADC時(shí)鐘， 其中所述觸摸控制器在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間產(chǎn)生用于選擇第(1+1)個(gè)觸摸傳感器的建立信號(hào)，并給所述Rx驅(qū)動(dòng)電路傳輸ADC時(shí)鐘，I是正整數(shù)， 其中在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間傳輸所述ADC時(shí)鐘，以將第(I-I)個(gè)觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸屏裝置，其中當(dāng)接收到包括多個(gè)Tx建立信息和多個(gè)Rx建立信息的組建立信息時(shí)，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路并行執(zhí)行所述感測操作和所述ADC操作， 所述組建立信息包括用于感測存在于I行中的觸摸傳感器的多個(gè)Tx通道信息和多個(gè)Rx通道信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路接收所述組建立信息，并將所述組建立信息存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中，基于從所述緩沖存儲(chǔ)器讀取的所述組建立信息，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路對(duì)用于感測當(dāng)前被感測的組中的全部觸摸傳感器所需的Tx線和Rx線執(zhí)行建立操作，直到完成所述組中的全部觸摸傳感器的感測為止，在完成了當(dāng)前被感測的組中的全部觸摸傳感器的感測之后，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路將從所述觸摸控制器接收的下一個(gè)組建立信息存儲(chǔ)在所述緩沖存儲(chǔ)器中，并基于從所述緩沖存儲(chǔ)器讀取的所述下一個(gè)組建立信息，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路對(duì)用于感測下一組中的全部觸摸傳感器所需的Tx線和Rx線執(zhí)行建立操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸屏裝置，其中當(dāng)接收到包括多個(gè)Tx建立信息和多個(gè)Rx建立信息的組建立信息時(shí)，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路并行執(zhí)行所述感測操作和所述ADC操作， 所述組建立信息包括用于感測所述觸摸屏的全部觸摸傳感器的多個(gè)Tx通道信息和多個(gè)Rx通道信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路接收所述組建立信息，并將所述組建立信息存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中，基于從所述緩沖存儲(chǔ)器讀取的所述組建立信息，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路對(duì)用于感測當(dāng)前被感測的組中的全部觸摸傳感器所需的Tx線和Rx線執(zhí)行建立操作，直到完成所述觸摸屏的全部觸摸傳感器的感測為止，在完成了所述觸摸屏的全部觸摸傳感器的感測之后，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路將從所述觸摸控制器接收的下一個(gè)組建立信息存儲(chǔ)在所述緩沖存儲(chǔ)器中，并基于從所述緩沖存儲(chǔ)器讀取的所述下一個(gè)組建立信息，所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路再次對(duì)用于感測全部觸摸傳感器所需的Tx線和Rx線執(zhí)行建立操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3和5中任意一項(xiàng)所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸控制器并行執(zhí)行所述坐標(biāo)檢測操作和所述數(shù)據(jù)傳輸操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路虛擬地將所述觸摸屏劃分為多個(gè)塊，在塊感測處理中以塊為單位給所述Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以檢測是否存在觸摸輸入，并在部分感測處理中給其中檢測到所述觸摸輸入的塊的Tx線順序提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測所述觸摸輸入位置， 其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路分別對(duì)于所述塊感測處理和所述部分感測處理并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路虛擬地將所述觸摸屏劃分為多個(gè)塊，在塊感測處理中以塊為單位給所述Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以檢測是否存在觸摸輸入，并在部分感測處理中給其中檢測到所述觸摸輸入的塊的Tx線順序提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測所述觸摸輸入位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路分別對(duì)于所述塊感測處理和所述部分感測處理并行執(zhí)行所述感測操作和所述ADC操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏裝置，其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路虛擬地將所述觸摸屏劃分為多個(gè)塊，在塊感測處理中以塊為單位給所述Tx線同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以檢測是否存在觸摸輸入，并在部分感測處理中給其中檢測到所述觸摸輸入的塊的Tx線順序提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以精確感測所述觸摸輸入位置， 其中所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路分別對(duì)于所述塊感測處理和所述部分感測處理并行執(zhí)行所述感測操作和所述ADC操作。
12.一種觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法，該驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)觸摸屏，所述觸摸屏包括Tx線、與所述Tx線交叉的Rx線、以及在所述Tx線與所述Rx線之間形成的觸摸傳感器，所述方法包括 執(zhí)行建立操作，所述建立操作用于選擇要被提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線、和用來接收所述觸摸傳感器的電壓的Rx線； 執(zhí)行感測操作，所述感測操作用于給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及通過所述Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓； 執(zhí)行ADC操作，所述ADC操作用于將所述采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)； 執(zhí)行坐標(biāo)檢測操作，所述坐標(biāo)檢測操作用于通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并估測觸摸輸入位置的坐標(biāo)；和 執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸操作，所述數(shù)據(jù)傳輸操作用于將包含所述坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)， 其中并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括 在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間產(chǎn)生用于選擇第(1+1)個(gè)觸摸傳感器的建立信號(hào)，I是正整數(shù)；和 在第I個(gè)觸摸傳感器的感測時(shí)段期間產(chǎn)生用于將第(I-I)個(gè)觸摸傳感器的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的ADC時(shí)鐘。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中并行執(zhí)行所述坐標(biāo)檢測操作和所述數(shù)據(jù)傳輸操作。
全文摘要
提供了一種觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行建立操作，所述建立操作用于選擇要被提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的Tx線和要接收所述觸摸傳感器的電壓的Rx線；感測操作，所述感測操作用于給所述Tx線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及通過所述Rx線接收并采樣觸摸傳感器電壓；ADC操作，所述ADC操作用于將所述采樣的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；坐標(biāo)檢測操作，所述坐標(biāo)檢測操作用于通過預(yù)定的觸摸檢測算法分析所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并估測觸摸輸入位置的坐標(biāo)；和數(shù)據(jù)傳輸操作，所述數(shù)據(jù)傳輸操作用于將包含所述坐標(biāo)的觸摸坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)。并行執(zhí)行所述建立操作、所述感測操作和所述ADC操作之中的至少兩個(gè)操作。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102981685SQ201210287349
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者辛命浩, 許鐘九, 金暻煥, 金英奎 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司