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电容触摸板用驱动方法及装置.pdf

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电容 触摸 驱动 方法 装置
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摘要
申请专利号:

CN201580037327.9

申请日:

2015.07.07

公开号:

CN106662959A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/044申请日:20150707|||公开
IPC分类号: G06F3/044; G09G3/20 主分类号: G06F3/044
申请人: 汉阳大学校产学协力团
发明人: 权五敬
地址: 韩国首尔
优?#28909;ǎ?/td> 2014.07.08 KR 10-2014-0085397
专利代理机构: ?#26412;?#21516;立钧成知识产权代理有限公司 11205 代理人: 杨文娟;臧建明
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法律状态
申请(专利)号:

CN201580037327.9

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.06|||2017.05.10

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明的触摸板装置及驱动方法为了判别触摸位置而将整个扫描分为第一扫描与第二扫描。在第一扫描时将多个发送电极构成为组依?#20301;?#21516;时施加信号以判别第一分析位置,在第二扫描时仅向第一分析位置依?#20301;?#21516;时施加信号,因此能够充分确保多数取样时间,从而能够判别出准确的触摸位置即第二分析位置。

权利要求书

1.一种触摸板装置,其特征在于,包括:
驱动部,其生成用于感测触摸动作的发送信号;
触摸传感器部,其具有相互交叉的多个发送电极与多个接收电极,形成对应于触摸动
作的接收信号;
接收处理部,其接收所述接收信号,输出用于判别所述触摸位置的信号;以及
压缩驱动处理部,其通过从所述接收处理部输入的信号判别第一分析位置,向判别的
所述第一分析位置施加信号判别第二分析位置。
2.根据权利要求1所述的触摸板装置,其特征在于:
所述驱动部施加用于判别所述第一分析位置的第一扫描信号及用于判别所述第二分
析位置的第二扫描信号。
3.根据权利要求1所述的触摸板装置,所述压缩驱动处理部包括:
读取部,其判别从所述接收处理部输入的触摸信号;以及
控制部,其生成向所述读取部判别出的所述第一分析位置施加用于判别所述第二分析
位置的信号。
4.一种触摸板装置驱动方法,是用于触摸板装置感测触摸的方法,包括:
施加第一扫描信号判别接收到触摸信息的第一分析位置的步骤;以及
向所述第一分析位置施加第二扫描信号判别接收到触摸信息的第二分析位置的步骤。
5.根据权利要求4所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
将多个发送电极构成为组并向各组施加所述第一扫描信号。
6.根据权利要求5所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
向所述组中?#25105;?#19968;个组中的发送电极施加所述第二扫描信号。
7.根据权利要求6所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
向作为所述组中?#25105;?#19968;个组的所述第一分析位置多次施加所述第二扫描信号。
8.根据权利要求4所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
所述第一分析位置包括所述第二分析位置,所述第一分析位置的范围大于所述第二分
析位置的范围。
9.根据权利要求5所述的触摸板装置驱动方法,
施加所述第一扫描信号的步骤包括向构成为所述组的多个发送电极依次施加信号。
10.根据权利要求9所述的触摸板装置驱动方法,
向所述第一分析位置施加所述第二扫描信号的步骤包括向所述第一分析位置依次施
加信号。
11.根据权利要求9所述的触摸板装置驱动方法,
向所述第一分析位置施加所述第二扫描信号的步骤包括向所述第一分析位置同时施
加信号。
12.根据权利要求5所述的触摸板装置驱动方法,
施加所述第一扫描信号的步骤包括向构成为所述组的多个发送电极的所有组同时施
加信号。
13.根据权利要求12所述的触摸板装置驱动方法,
向所述第一分析位置施加所述第二扫描信号的步骤包括向所述第一分析位置依次施
加信号。
14.根据权利要求12所述的触摸板装置驱动方法,
向所述第一分析位置施加所述第二扫描信号的步骤包括向所述第一分析位置同时施
加多个信号。
15.根据权利要求5所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
所述第一扫描信号的时间为从整个扫描时间除以所述组的个数得到的时间。
16.根据权利要求15所述的触摸板装置驱动方法,其特征在于:
所述第二扫描信号的时间是从整个扫描时间减去所述第一扫描信号的时间得到的时
间。

说明书

电容触摸板用驱动方法及装置

技术领域

本发明涉及电容触摸板用驱动方法及装置,尤其涉及一种通过第一扫描判别第一
分析位置,并且执行只向通过第一扫描判别的第一分析位置施加信号的第二扫描以判别第
二分析位置的压缩驱动方法(Compressed sensing method)。

背景技术

个人电脑、便携通信装置、其他个人专用信息处理装置等利用键盘、鼠标、数字转
换器(Digitizer)等多种输入装置(Input Device)构成与用户之间的接口。另外,随着移动
通信设备的开发越来越多,具有仅靠键盘与鼠标等输入装置无法提高产品完备性的问题,
因此越来越需要更加简单且能够减少误运行、能够携带的输入装置。为满足这些需求,出现
了用户用手或?#23454;?#30452;接触摸(touch)画面输入信息的触摸板(Touch Panel)。

由于触摸板具有简单、误运行少、没有其他输入设备也能够输入文字?#20918;?#20110;携带、
用户能够轻松地感知使用方法等优点,因此近?#35789;?#29992;于多种信息处理装置。

触摸板可以根据感测触摸部分的方式区分为在上板或下板形成金属电极并在施
加直流电压的状态下通过基于电阻的电压级别判断触摸位置的电阻膜方式(Resistive
type)、在导电膜形成等电位并感测触摸时上下板的电压发生变化的位置以感测触摸部分
的电容方式(Capacitive type)、通过读取电子笔触摸导电膜而诱发的LC值感测触摸部分
的电磁感应方式(Electro Magnetic type)?#21462;?br />

图1为用于说明基于现有技术的触摸板驱动方法的一般触摸板的电极结构的示意
图。

参见图1,触摸传感器部100由彼此垂直交叉的多个发送电极101、102、103与多个
接收电极111、112、113构成。如上构成的触摸传感器部100利用发送电极与接收电极的交叉
区域因触摸(Touch)而发生的电容(Capacitive)的变动感测对应于触摸部分的坐标。此处,
通过检测因电容变动发生电压水平变动的发送电极与接收电极检测变动的电容。

驱动这种触摸板的方法有依次分别向多个发送电极施加信号的依次驱动方法
(scan driving method)与同时向多个发送电极施加信号的同时驱动方法(multi-line
selection driving method)。

依次驱动方法是信号在整个扫描期间依次施加到多个发送电极101、102、103。通
过施加的信号依次识别多个发送电极101、102、103的各电压水平以检测多个发送电极101、
102、103中电压水平发生变动的发送电极,依次识别多个接收电极111、112、113的各电压水
平以检测多个接收电极111、112、113中电压水平发生变动的接收电极。并且,对检测的发送
电极与发送电极所在位置进行组合以导出坐标,此处导出的坐标是对应于变动的电容的坐
标,对应于触摸部分。

同时驱动方式是信号在整个扫描期间同时施加到多个发送电极101、102、103。通
过施加的信号检测多个发送电极101、102、103中电压水平发生变动的发送电极,通过识别
多个接收电极111、112、113的电压水平检测多个接收电极中电压水平发生变动的接收电
极。并且,对检测的发送电极与发送电极所在位置进行组合导出坐标,此处导出的坐标是对
应于变动的电容的坐标,对应于触摸部分。

但对于依次驱动方法而言,电容触摸板的分辨?#35797;?#22823;的情况下可能会发生驱动时
间上的限制,而对于同时驱动方法而言,由于同时驱动所有信道,因此具有电能消耗上升的
缺点。

发明内容

技术问题

本发明用于解决上述现有技术问题。目的在于提供一种触摸板装置的压缩驱动方
法。即,为了判别触摸位置而将整个扫描分为第一扫描与第二扫描。第一扫描时将多个发送
电极构成为组并依?#20301;?#21516;时施加信号以判别第一分析位置。第二扫描时仅向第一分析位置
依?#20301;?#21516;时施加信号,能够以此判别第二分析位置。

技术方案

为达成上述目的,本发明提供一种触摸板装置,其特征在于,包括:驱动部,其生成
用于感测触摸动作的发送信号;触摸传感器部,其具有相互交叉的多个发送电极与多个接
收电极,形成对应于触摸动作的接收信号;接收处理部,其接收所述接收信号,输出用于判
别所述触摸位置的信号;以及压缩驱动处理部,其通过从所述接收处理部输入的信号判别
第一分析位置,向判别的所述第一分析位置施加信号判别第二分析位置。

技术效果

根据本发明,对于现有的向所有发送电极依次施加信号的依次驱动方法来讲,分
配到一个发送电极的时间随着发送电极数增多而减少,而本发明的压缩驱动方法不仅能够
充分确保分配到一个发送电极的时间,还能够通过多数取样提高关于触摸位置的准确性。

并且,对于现有的向所有发送电极同时施加信号的同时驱动方法来讲,电能消耗
随着发送电极数增多而上升,而本发明的压缩驱动方法通过感测第一分析位置,仅对第一
分析位置实施多数取样,因此能够减少电能消耗。

本发明的技术效果不限于以上记载的技术效果,本领域技术人员可通过以下记载
明确理解未记载的其他技术效果。

附图说明

图1为用于说明基于现有技术的触摸板驱动方法的一般触摸板驱动装置的示意
图;

图2为用于说明根据本发明实施例的触摸板驱动装置的框图;

图3为用于说明根据本发明实施例的触摸板驱动方法的示意图;

图4为用于说明根据本发明实施例的驱动时间的示意图。

附图标记说明

100、300:触摸传感器部 200:驱动部

400:接收处理部 500:压缩驱动处理部

510:读取部 520:控制部

具体实施方式

本发明可做多种变更,可以具有多?#20013;?#24577;,以下在附图中显示特定实施例并在说
明书中进行具体说明。但其目的并非将本发明限定于所公开的形态,因此应该理解为包括
本发明思想及技术范围内的所有变更、等同物及替代物。在说明各附图时对近似的构成要
素标注近似的附图标记。

另外,若无另行定义,本文中使用的包括技术用语或科学用语在内的所有用语均
表示与本领域普通技术人员通常理解相同的意思。通常使用的词典中定义过的用语应解释
为与相关技术的文章脉络相一致的意思,本申请中没有明确定义的情况下不得解释为怪异
或过度形式性的意思。

以下参见附图具体说明本发明的优选实施例。

实施例

图2为用于说明根据本发明实施例的触摸板驱动装置的框图。

参见图2,触摸板装置由驱动部200、触摸传感器部300、接收处理部400及压缩驱动
处理部500构成,压缩驱动处理部500由读取部510及控制部520构成。

驱动部200为了通过具有第一扫描(Coarse sensing time)与第二扫描(Fine
sensing time)的压缩驱动方法(Compressed sensing method)判别触摸动作的感测而向
多个发送电极301、302、303施加发送信号。在第一扫描期间将多个发送电极301、302、303分
成组依?#20301;?#21516;时施加发送信号,而在第二扫描期间则向在第一扫描判别的第一分析位置依
?#20301;?#21516;时施加发送信号。

触摸传感器部300具有多个发送电极301、302、303与多个接收电极311、312、313。
各发送电极301、302、303与接收电极311、312、313配置成交叉形状,在交叉位置形成电容。
并且,发送电极301、302、303为向第一方向伸长的形状,配置成相互之间具有预定间隔。并
且,接收电极311、312、313具有向实质上垂直于第一方向的第二方向伸长的形状,配置成相
互之间具有预定间隔。驱动部向各发送电极301、302、303施加发送信号,各接收电极311、
312、313输出接收信号。

接收处理部400通过各接收电极311、312、313接收从触摸传感器部300输出的基于
第一扫描的第一感测接收信号及基于第二扫描的第二感测接收信号,输出用于判别各触摸
位置的信号。

压缩驱动处理部500由读取部510与控制部520构成。压缩驱动处理部500为了判别
触摸位置而接收从接收处理部400输出的信号以判别触摸位置,为了执行第一扫描与第二
扫描而向驱动部200输出信号。

压缩驱动处理部500的读取部510接收从接收处理部400输出的第一感测接收信号
判别大致的触摸位置,接收第二感测接收信号判别准确的触摸位置。此处,将基于第一感测
接收信号预测的大致的触摸位置命名为第一分析位置,将基于第二感测接收信号得到的准
确的触摸位置命名为第二分析位置。

压缩驱动处理部500的控制部520在读取部510接收第一感测接收信号判别出第一
分析位置的情况下,向驱动部200输出用于向判别的分析位置施加第二感测接收信号的信
号。

图3为用于说明根据本发明实施例的触摸板驱动方法的示意图,图4为用于说明图
3的驱动时间的示意图。

参见图3与图4,为了判别触摸感测位置,可以将整个扫描分为第一扫描与第二扫
描。

第一扫描时由驱动部200将多个发送电极301、302、303分成多个组,向触摸传感器
部300施加用于取样(sampling)的信号。从驱动部200向触摸传感器部300施加的信号可以
依次施加或同时施加。

向触摸传感器部300的多个发送电极301、302、303施加信号的情况下,通过各接收
电极311、312、313输出在多个发送电极301、302、303与多个接收电极311、312、313的交叉位
置变化的电容。通过各接收电极311、312、313输出的输出信号输入到接收处理部400,接收
处理部400向压缩驱动处理部500输出第一感测信号。

压缩驱动处理部500的读取部510接收第一感测信号,判别第一分析位置。通过读
取部510判别出第一分析位置的情况下,压缩驱动处理部500的控制部520控制驱动部200使
得第二扫描信号仅施加于判别的第一分析位置。此处,设m为多个发送电极301、302、303,设
t为扫描一个发送电极的时间,假设将多个发送电极301、302、303分成n个组的情况下,整个
扫描时间m×t中第一扫描所需时间为(m×t)/n。

读取部510判别出第一分析位置的情况下第一扫描结束,通过控制部520开始第二
扫描。

在第二扫描期间通过控制部520控制驱动部200使得用于多数取样的信号只施加
于位于触摸传感器部300的第一分析位置的发送电极。从驱动部200向触摸传感器部300施
加的信号可以依?#20301;?#21516;时施加。

整个扫描时间中第二扫描所需时间为从整个扫描时间m×t减去第一扫描所需时
间(m×t)/n的时间。即,在(m×t)-(m×t)/n时间期间信号仅施加于发送电极的第一分析位
置,因此可以提高用于判别第二分析位置的多数取样次数。

例如,触摸传感器部300由70个发送电极301、302、303与120个接收电极311、312、
313构成,分别将7个发送电极301、302、303构成为一组的情况下,压缩驱动方式在第一扫描
期间以7个为组的单位施加信号而具有第一扫描时间10×t,通过第一扫描判别第一分析位
置。并且,在从整个扫描70×t减去第一扫描时间得到的第二扫描时间60×t期间执行取样
判别第二分析位置。

以7个发送电极为一组的情况下,用于第二扫描的矩阵(Matrix)为7×7,因此取样
一个矩阵后用同时驱动方法驱动一个发送电极的同时取样的数为从第二扫描时间60×t减
去使用7×7矩阵时取样一个矩阵的时间7×t的53×t。因此,压缩驱动方法的取样数相比于
现有的依次驱动方法增加53倍,因此能够提高关于触摸位置的准确性。

并且,由于将多个发送电极分为7个组使用7×7矩阵,因此与使用120×70矩阵的
现有的同时驱动方法相比,用于判别触摸位置的矩阵量减为0.58%,从驱动部200施加到触
摸传感器部300的施加信号从70个减少到7个,因此电能消耗能够?#26723;?0%。

上述本发明电容触摸板装置的驱动方法将整个扫描分为第一扫描与第二扫描,在
第一扫描期间将多个发送电极301、302、303构成为组并依?#20301;?#21516;时施加信号?#19994;?#31532;一分析
位置,在第二扫描期间向第一分析位置依?#20301;?#21516;时施加信号,通过多数取样感测准确的触
摸位置即第二分析位置。

因此,对于现有的向所有发送电极依次施加信号的依次驱动方法来讲,分配到一
个发送电极的时间随着发送电极数增多而减少,而本发明的压缩驱动方法不仅能够充分确
保分配到一个发送电极的时间,还能够通过多数取样提高关于触摸位置的准确性。

并且,对于现有的向所有发送电极同时施加信号的同时驱动方法来讲,电能消耗
随着发送电极数增多而上升,而本发明的压缩驱动方法通过第一扫描感测第一分析位置,
仅对第一分析位置实施多数取样,因此能够减少电能消耗。

另外,本说明书与附图公开的本发明的实施例只?#36824;?#26159;用于帮助理解的特定例,
目的并非限定本发明的范围。除此处公开的实施例之外还可以实施基于本发明技术思想的
其他变形例,这对本领域技术人员而言是显而?#20934;?#30340;。

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