平码五不中公式规律
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电容型触摸板装置及驱动方法.pdf

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电容 触摸 装置 驱动 方法
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摘要
申请专利号:

CN201580037343.8

申请日:

2015.07.07

公开号:

CN106662960A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

?#34892;?#24615;:

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 10-2014-0085411
专利代理机构: 北京同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:

CN201580037343.8

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

公开一种电容型触摸板装置及其驱动方法。为最小化包含于接收信号的干扰噪声的影响而对转换为数字信号形态的数字码进行运算。比较关于数字码的噪声水平的信息与基准值,当判断结果为噪声的频率与接收信号的频率相近的情况下,变更从信号生成部提供的驱动信号的频率。

权利要求书

1.一种触摸板装置,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,其具有相互交叉的发送电极与接收电极,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,放大输入的接收信号以转换为数字码;
最佳频率生成部,其从所述接收处理部接收所述数字码,导出关于数字码的噪声水平
的信息判别具有与所述接收信号的频率相近的频率的噪声,根据判别结果生成频率控制信
号;以及
信号生成部,其根据所述频率控制信号实施频率变更动作,生成变更的频率的驱动信
号,诱导所述发送信号的频率变更。
2.根据权利要求1所述的触摸板装置,其特征在于,所述最佳频率生成部包括:
存储器,其存储所述数字码;
噪声计算部,其从存储于所述存储器的数字码导出关于噪声水平的信息;
数据比较部,其通过关于所述数字码的噪声水平的信息与基准值的动作判断包含于所
述接收信号的噪声的频率是否与所述接收信号的频率相近;以及
频率选择部,其根据所述数据比较部的判断结果生成用于变更所述驱动信号的频率的
所述频率控制信号。
3.根据权利要求2所述的触摸板装置,其特征在于:
所述基准值是未发生触摸动作的情况的数字码或未介入噪声的情况的数字码。
4.根据权利要求3所述的触摸板装置,其特征在于:
关于所述数字码的噪声水平的信息是发生触摸的情况下数字码的平均值、中央值、最
频值、标准偏差或最大值。
5.根据权利要求4所述的触摸板装置,其特征在于:
关于所述数字码的噪声水平的信息相对于所述基准值的变动为预定值以上的情况下,
所述数据比较部判断为噪声的频率与所述接收信号的频率相近。
6.根据权利要求1所述的触摸板装置,其特征在于,所述接收处理部包括:
放大器,其放大所述接收信号;
解调器,其使所述放大器的输出生成为具有一个方向的相位的信号;
低通滤波器,其消除所述解调器的输出中的高频成分;以及
模数转换器,其通过对所述低通滤波器的输出进行数字转换以转换为数字码。
7.根据权利要求6所述的触摸板装置,其特征在于:
所述解调器被施加所述驱动信号或所述频率控制信号。
8.根据权利要求6所述的触摸板装置,其特征在于,还包括:
带通滤波器,其位于所述放大器与所述解调器之间或所述解调器与所述低通滤波器之
间,只许特定频带的频率信号通过。
9.根据权利要求1所述的触摸板装置,其特征在于,所述接收处理部包括:
多个接收路径,其彼此并联;
多路?#20174;?#22120;,其接收所述接收路径的输出信号,选择特定的接收路径的信号;以及
模数转换器,其通过对所述多路?#20174;?#22120;的输出进行数字转换以转换为数字码。
10.根据权利要求9所述的触摸板装置,其特征在于,各所述接收路径包括:
放大器,其放大所述接收信号;
解调器,其使所述放大器的输出生成为具有一个方向的相位的信号;以及
低通滤波器,其消除所述解调器的输出中的高频成分。
11.根据权利要求10所述的触摸板装置,其特征在于:
所述解调器被施加所述驱动信号或所述频率控制信号。
12.根据权利要求10所述的触摸板装置,其特征在于,还包括:
带通滤波器,其位于所述放大器与所述解调器之间或所述解调器与所述低通滤波器之
间,只许特定频带的频率信号通过。
13.一种触摸板装置的驱动方法,包括:
接收具有第一频率且含有触摸信息的接收信号的步骤;
处理所述接收信号并通过数字转换生成数字码的步骤;
通过对所述数字码进行运算判断包含于所述接收信号的噪声成分的频率是否与所述
接收信号的频率相近并生成频率控制信号的步骤;
根据所述频率控制信号生成具有不同于所述第一频率的第二频率的驱动信号的步骤;
以及
利用具有所述所述第二频率的驱动信号形成具有所述第二频率的发送信号的步骤。
14.根据权利要求13所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于,生成所述频率控制信
号的步骤包括:
存储所述数字码的步骤;
求出存储的所述数字码的关于噪声水平的信息的步骤;
对关于所述噪声水平的信息与基准值进行比较判断包含于所述接收信号的噪声成分
的频率是否与所述接收信号的频率相近的步骤;以及
根据关于所述噪声水平的信息与基准值的比较结果生成所述频率控制信号的步骤。
15.根据权利要求14所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述基准值是未发生触摸动作的情况的数字码或未介入噪声的情况的数字码。
16.根据权利要求14所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述基准值是未发生触摸动作的情况的数字码或未介入噪声的情况的数字码。
17.根据权利要求16所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述噪声的频率与所述接收信号的频率相近的情况下,所述频率控制信号具有所述第
二频率。
18.根据权利要求13所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于,在接收所述接收信号
的步骤之前还包括:
向触摸传感器部施加具有第一频率的驱动信号的步骤。
19.根据权利要求18所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述驱动信号通过依次驱动方式依?#26410;?#36882;到各发送电极。
20.根据权利要求18所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述驱动信号通过同时驱动方式同时传递到所有发送电极。
21.根据权利要求18所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
所述驱动信号通过块驱动方式同时传递到被设为一个块的各发送电极,通过依次提供
方式提供给各块。
22.根据权利要求13所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于,处理所述接收信号并
形成数字码的步骤包括:
放大所述接收信号的步骤;
将放大的所述接收信号转换为具有特定相位的波形的步骤;
执行从具有所述特定相位的波形消除高频成分的过滤动作的步骤;以及
对过滤的信号执行数字转换以形成所述数字码的步骤。
23.根据权利要求22所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于:
将放大的所述接收信号转换为具有特定相位的波形的步骤为,利用所述频率控制信号
执行与放大的所述接收信号的乘法运算动作。
24.根据权利要求22所述的触摸板装置的驱动方法,其特征在于,在将放大的所述接收
信号转换为具有特定相位的波形的步骤之前或之后还包括:
只许特定频带的频率信号通过的步骤。

说明书

电容型触摸板装置及驱动方法

技术领域

本发明涉及电容型触摸板及其驱动方法,尤其涉及一种在判别?#24418;?#35302;摸时能够通
过选择最佳频率消除噪声影响的电容型触摸板装置及其驱动方法。

背景技术

触摸板是作为接触感测装置附着在显示装置等生成关于用户?#24418;?#25509;触的信号的
装置。尤其,触摸板广泛用于智能?#21482;?#20010;人数?#31181;?#29702;(Personal Digital Assistant;PDA)
或导航仪等。触摸板可以根据感测?#24418;?#25509;触的方法分为电阻膜方式及电容方式,具有结构
简单、电能消耗少等优点的电容方式触摸板主要用于便携电子设备。

电容方式的触摸板由发送电极、接收电极及位于两者之间的电介?#20351;?#25104;。发送电
极与接收电极配置成纵横式矩阵(cross bar)的形态,通过发送电极、接收电极及电介质形
成电容器成分。通过用户发生接触的情况下,电容器成分的大小发生变更,通过施加到发送
电极与接收电极之间的电压的变化感测变更的电容。通常,通过发送电极传递方波形态的
发送信号,通过接收电极感测接收信号。

所述电容触摸板可能会介入基于荧光灯或AC电源等的噪声成分。即,通过用户发
生接触的情况下,用户起到天线作用,噪声传递到触摸板引发触摸板的误运?#23567;?br />

韩国公开专利第2012-0111910号公开了能够?#26723;?#24178;扰噪声的触摸板装置。根据所
述专利,由减法运算电?#26041;?#25910;A/D转换电路的输出。通过减法运算电路的动作使得各噪声成
?#31181;?#38388;相互差减。能够?#28304;?#28040;除噪声成分。然而,为减去噪声,所述专利必须调节取样时间。
即,在从接收电极传递的信号中波形的上升沿或下降沿执行取样动作。但是,用户接触时,
由于除了现有的电容器之外还因用户而发生电容,因?#21496;?#26377;接收信号比发送信号延迟预定
时间的特征。因此,具有对应于多种接触动作的延迟时间不同,取样时间无法准确适用于接
收信号的问题。

另外,韩国授权专利第1350673号公开?#36865;?#36807;分析噪声信号的特性调节发送信号
的技术。所述专利通过积分器判断存储于多个电容器的信号的噪声成分的特性,?#28304;说?#33410;
发送信号的频率。另外,所述专利仅公开?#36865;?#36807;分析噪声成分发生具有不同于以往的频率
的发送信号的构成。尤其,没有公开选择最佳频率的技术。

如上所述,现有技术旨在最小化用户接触时发生的干扰噪声的影响。为了最小化
干扰噪声,可以消除包含于接收信号的噪声或通过变更频率最小化噪声的影响。但是,上述
现有技术没有公开用于消除噪声成分的最佳方法且具有一定的技术缺陷。

发明内容

技术问题

本发明目的在于提供一种能够最小化干扰噪声的影响的触摸板装置及其驱动方
法。

技术方案

为达成上述目的,本发明提供一种触摸板装置,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,其具有相互交叉的发送电极与接收电极,形成基于触摸
动作的接收信号;接收处理部,其接收所述接收信号,放大输入的接收信号以转换为数字
码;最佳频率生成部,其从所述接收处理部接收所述数字码,导出关于数字码的噪声水平的
信息判别具有与所述接收信号的频率相近的频率的噪声,根据判别结果生成频率控制信
号;以及信号生成部,其根据所述频率控制信号实施频率变更动作,生成变更的频率的驱动
信号,诱导所述发送信号的频率变更。

另外,本发明的上述目的通过提供触摸板装置的驱动方法实现,所述方法包括:接
收具有第一频率且含有触摸信息的接收信号的步骤;处理所述接收信号并通过数字转换生
成数字码的步骤;通过对所述数字码进行运算判断包含于所述接收信号的噪声成分的频率
是否与所述接收信号的频率相近并生成频率控制信号的步骤;根据所述频率控制信号生成
具有不同于所述第一频率的第二频率的驱动信号的步骤;以及利用具有所述所述第二频率
的驱动信号形成具有所述第二频率的发送信号的步骤。

技术效果

根据上述本发明,干扰噪声的频率与发送信号的频率或接收信号的频率相近的情
况下,接收信号的振幅增大,最佳频率生成部通过对数字码进行运算对此进行分析。另外,
对分析结果与基准值进行比较并变更向驱动部提供的驱动信号的频率。这种驱动信号的频
率的变更动作进行至数字码运算结果相对于基准值低于特定比例为止。?#28304;私?#20855;有不同于
噪声频率的频率的发送信号提供给触摸传感器部,最小化干扰噪声的影响。

驱动信号并非以固定状态提供,而是根据噪声的施加状态发生变更,因此能够防
止噪声的影响造成触摸信号的灵敏度下降或误运行的现象。并且提高触摸动作的准确度。

附图说明

图1为显示本发明优选实施例的触摸板装置的框图;

图2为用于说明本发明优选实施例的接收处理部的动作的框图;

图3为用于说明本发明优选实施例的接收处理部的动作的另一框图;

图4至图6为显示本发明优选实施例的所述图2及图3说明的带通滤波器的电路图;

图7至图10为显示本发明优选实施例的所述图2及图3所?#38236;?#36890;滤波器的电路图;

图11为用于说明本发明优选实施例的最佳频率生成部的动作的框图;

图12为显示本发明优选实施例的所述图11所示信号生成部与驱动部的框图;

图13及图14为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的时间图;

图15及图16为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的另一时间图;

图17及图18为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的另一时间图。

附图标记说明

100:驱动部 200:触摸传感器部

300:接收处理部 400:最佳频率生成部

500:信号生成部

具体实施方式

本发明可做多种变更,可以具有多种形态,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。在说明各附图时对相近的构成要
素标注相近的附图标记。

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1为显示本发明优选实施例的触摸板装置的框图。

参见图1,触摸板装置具有驱动部100、触摸传感器部200、接收处理部300、最佳频
率生成部400及信号生成部500。

驱动部100接收从信号生成部500施加的驱动信号Drf,在特定频率生成脉冲波、方
波或锯齿波形态的发送信号Tx。为了传送发送信号Tx,所述驱动部100具有对应于各发送电
极201、202、203的驱动器。即,所述驱动信号Drf可具有多种形态,例如,可具有脉冲波、方波
或锯齿波形态等多种波形。

触摸传感器部200具有多个发送电极201、202、203与接收电极211、212、213。各发
送电极201、202、203与接收电极211、212、213配置成交叉形状,在交叉位置形成电容。另外,
发送电极201、202、203为向第一方向伸长的形状,配置成彼此之间相隔预定距离。另外,接
收电极211、212、213具有向实质上?#24618;?#20110;第一方向的第二方向伸长的形状,配置成彼此之
间相隔预定距离。各发送电极201、202、203被驱动部100施加发送信号Tx[1]、Tx[2]、Tx[3],
各接收电极211、212、213输出接收信号Rx[1]、Rx[2]、Rx[3]。

通过用户发生接触动作时,相应坐标的电容发生变更。一般情况下,具有接收信号
Rx的振幅因变更的电容而减小的特点。另外,施加的发送信号Tx可以通过与相邻的发送信
号相比具有预定相位差的扫描方式施加。另外,发送信号Tx以预定频率施加,接收信号Rx也
出现频率实质上与发送信号Tx相同的信号。

另外,用户等多种原因而流入与发送信号Tx的频率相近频率的噪声的情况下,接
收信号Rx中出现振幅增大的信号或振幅减小的信号。即,未流入噪声的情况下,接收信号Rx
具有向特定水平收敛的倾斜,而流入噪声的情况下,接收信号Rx发生变动。

接收处理部300接收接收信号Rx,通过预定的信号处理动作转换为数字信号。接收
信号Rx的振幅低于发送信号Tx的振幅。这是作为阻抗成分的触摸传感器部200的电容成分
所引起的结果。振幅降至低于发送信号Tx的接收信号Rx在接收处理部300按预定的增益放
大。

另外,放大的接收信号以AC方式形成以接地水平为?#34892;?+)与(-)振动的波形。其
再次通过与驱动信号Drf或频率控制信号Fct1之间的运算动作成形为(+)方向或(-)方向的
单向振动波形。例如,放大的接收信号可以成形为只向(+)一个方向振动的波形即锯齿波。
将此命名为解调器输出信号。

解调器输出信号通过低通滤波器过滤并转换为数字码ADC_OUT。转换的数字码
ADC_OUT具有相应的触摸传感器部200的触摸信息。

最佳频率生成部300从接收的数字码ADC_OUT导出噪声成分,并将其与基准值进行
比较。即,导出关于数字码ADC_OUT的结果值,该结果值相对于基准值具有特定比例以上的
值的情况下,最佳频率生成部300生成用于变更频率的频率控制信号Fct1。生成的频率控制
信号Fct1施加到信号生成部500。

信号生成部500接收频率控制信号Fct1,向驱动部100施加基于接收的频率控制信
号Fct1的驱动信号Drf。优选的是驱动信号Drf为通过频率控制信号Fct1生成的特定频率的
方波。

参见所述图1,最佳频率生成部400存储及分析从接收处理部300输入的数字码
ADC_OUT确定最佳频率。例如,向触摸传感器部200施加具有第一频率的发送信号Tx,从触摸
传感器部200输出第一频率的接收信号Rx的情况下,接收信号Rx转换为数字码ADC_OUT并传
递到最佳频率生成部400。

最佳频率生成部400分析与具有第一频率的接收信号Rx相近频率的噪声成分,并
将其与基准值进行比较。即,从数字码ADC_OUT导出关于噪声水平的信息,导出的关于噪声
水平的信息相比于基准值具有特定水平以上的值的情况下,最佳频率生成部400通过频率
控制信号Fct1生成具有不同于第一频率的第二频率的驱动信号Drf。上述动作执行至输入
到最佳频率生成部400的数字码ADC_OUT中的噪声成分的影响消除为止。例如重复驱动信号
Drf频率变更动作直至基于变更频率的数字码ADC_OUT的关于噪声水平的信息相对于基准
值变动低于特定水平为止。

图2为用于说明本发明优选实施例的接收处理部的动作的框图。

参见图2,接收处理部具有放大器310、解调器320、低通滤波器330及模数转换器
340。

放大器310按预定增益放大接收信号Rx。放大的接收信号具有与发送信号Tx或驱
动脉冲信号Drf相同的频率,具有比接收信号Rx更大的振幅。另外,放大的接收信号具有相
对于AC接地交替(+)与(-)的波形。

之后,放大的接收信号输入至解调器320。所述解调器320被输入驱动信号Drf或频
率控制信号Fct1,还输入放大的接收信号。即,施加到解调器320的驱动信号Drf或频率控制
信号Fct1之间具有相同频率,因?#23435;?#35770;输入任何信号也?#25442;?#20986;现运行上的问题。施加的信
号通过乘法运算动作或特定区域的波形翻转转换为具有向特定的一个方向的相位的信号。
例如,所述解调器320可以通过混合器(Mixer)的动作翻转特定相位的波形。即,所述解调器
320在能够变换为具有特定方向的相位的信号的情况下无论其构成如何均无妨。例如,所述
解调器输出信号可以转换为具有(+)方向相位的信号。

解调器输出信号输入到低通滤波器330。低通滤波器330执行从解调器输出信号成
分消除高频成分的过滤动作。经过滤的解调器输出信号即过滤信号输入至模数转换器340。

模数转换器340利用取样动作将过滤信号转换为数字码ADC_OUT。转换的数字码
ADC_OUT含有从触摸传感器部200流入的噪声成分与触摸信息等。

另外,所述图2中放大器与解调器之间可以具有带通滤波器(band pass filter),
解调器与模数转换器之间?#37096;?#20197;具有另外的带通滤波器。具备的带通滤波器用于消除包含
于接收信号Rx的噪声成分。

图3为用于说明本发明优选实施例的接收处理部的动作的另一框图。

参见图3,接收处理部具有多个接收路径351、352、多路?#20174;?#22120;341及模数转换器
340。

各接收路径351、352输入到多路?#20174;?#22120;341,相互之间并联。另外,各接收路径351、
352具有放大器311、312、解调器321、322及低通滤波器331、332。

例如,向第一接收路径351输入第一接收信号Rx[1],发生所述图2所示的信号处
理。另外,对接收信号Rx[1]、…、Rx[n]的信号的处理执行至第n接收信号Rx[n]。经过各接收
路径351、352?#26800;?#36890;滤波器331,332的信号施加到多路?#20174;?#22120;341。

多路?#20174;?#22120;341接收从各接收路径351、352输出的信号,选择其中特定的信号进行
输出。输出的信号施加到模数转换器340。根据实施形态,多路?#20174;?#22120;341可选择多个接收路
径的信号,可以具有对应于同时选择的信号个数的模数转换器340。

另外,各接收路径351、352可以如图2所述说明具有带通滤波器。例如,可以位于各
接收路径上放大器311、312与解调器321、322之间或解调器321、322与低通滤波器331、332
之间。

图4至图6为显示本发明优选实施例的所述图2及图3说明的带通滤波器的电路图。

参见图4,带通滤波器具有二阶压控电压源型拓扑(Shallen-key topology)结构。
所述滤波器具有二阶滤波器的特性,用于带通的频率特性取决于R、C、R1及R2的值。

参见图5,带通滤波器具有多反馈滤波器结构。所述多反馈滤波器具有用以下数学
式1表示的传递函数。

[数学式1]


如所述数学式1所示,传递函数具有二阶滤波器的特性,带通滤波器的特性取决于
C、R1、R2及R3的值。

参见图6,带通滤波器可具有Gm-C滤波器的结构。所述Gm-C滤波器通过C1及C2具有
二阶传递函数的特性。因此,可通过Rbias、C1及C2的值确定带通滤波器的特性。

所述图4至图6说明了能够用作带通滤波器的例子,除此之外还可以适用其他多种
带通滤波器。

图7至图10为显示本发明优选实施例的所述图2及图3所?#38236;?#36890;滤波器的电路图。

图7显示一阶低通滤波器,图8显?#24452;?#38454;压控电压源型(Shallen-key)滤波器。所述
图8的滤波器可以根据电阻与电容器的值实?#20540;?#36890;滤波器,这是公知常识。另外,图9显示多
反馈滤波器,图10显示Gm-C滤波器。图9及图10所示的滤波器?#26800;?#36890;滤波器可通过调节电阻
及电容器的值得到。

图11为用于说明本发明优选实施例的最佳频率生成部的动作的框图。

参见图11,最佳频率生成部具有存储器410、噪声计算部420、数据比较部430及频
率选择部440。

存储器410存储数字码ADC_OUT。即,构成触摸板的触摸传感器部200的所有数据存
储于存储器410。存储在存储器410的单位可以是对应于一个接收电极的数字码。即,存储器
410存储从触摸传感器部200接收的所有触摸信息。

噪声计算部420从存储在存储器410的数字码形态的触摸信息提取关于噪声水平
的信息。通常,从外部施加的噪声具有与发送信号Tx或接收信号Rx相近频率的情况下,接收
信号Rx水平减小或增大。另外,没有噪声的情况下,显示向?#25105;?#39044;定的电压收敛的特性。即,
因噪声增大的接收信号Rx的成分造成关于噪声水平的信息增大。通过噪声计算部420算出
的关于噪声水平的信息输入到数据比较部430。关于所述噪声水平的信息可以是数字码
ADC_OUT的平均值、中央值、最频值、标准偏差或最大值。

数字码ADC_OUT的平均值是数字码ADC_OUT的总和除以数据数得到的值,中央值是
指数据数中一半数字码ADC_OUT的值比特定的数字码大或相同,一半数字码ADC _OUT的值
比特定的数字码小或相同的值。另外,最频值为数字码ADC_OUT的值中观察到最多的值。另
外,标准偏差表示数字码ADC_OUT的值偏离平均的程度,最大值表示数字码ADC_OUT的值中
的最大值。

设计者可以根据触摸板的形态及噪声状态将关于噪声水平的信息转换为多种形
态。

数据比较部430比较输入的关于数字形态的噪声水平的信息与基准值。通过数据
比较动作比较转换为数字形态的噪声的介入程度与基准值。通常,用人的?#31181;?#35302;摸触摸传
感器部200的情况下与未触摸的情况下测定的数字码的变动约为10%。

例如,将从未触摸的情况的触摸传感器部200输入并转换为数字码的值或未流入
噪声的接收信号Rx的数字码设为基准值,判断测定的关于噪声水平的信息相比于基准值是
否有变动。例如,可以以未触摸的状态下测定的数字码为基准测定和判断因触摸时输入的
外部噪声等的影响而产生的数字码的变动量。关于以用于判断的基准值为基准的变动上
限,可以根据触摸板的状态?#25105;?#21464;更。

例如,关于噪声水平的信息为标准偏差的情况下,将介入噪声或未发生触摸的数
字码设为基准值。例如,测定的标准偏差相比于基准值在5%以上时,数据比较部430判断为
介入的噪声与施加的发送信号Tx分布在相同的频率区域。经数据比较部430判断的信号施
加于频率选择部440。所述标准偏差如?#29575;?#25968;学式2所示。

[数学式2]


所述数学式2中K表示标准偏差,m表示数字码的数,ADCavg表示数字码的平均值,
ADCi表示相应的各数字码。

只是,本实施例中关于噪声水平的信息可以通过多种方式算出,根据所述标准偏
差的与基准值之间的比较是一个实施形态。另外,关于与基准值比较时判断有噪声流入的
基准,可以根据触摸板的形态与状态?#25105;?#35774;置,这是本领域技术人员的公知常识。

频率选择部440从数据比较部430接收判断信号并生成频率控制信号Fct1。生成的
频率控制信号Fct1只要是能够诱导不同于相当于测定的数据的发送信号Tx的频率的信号
形态即可。因此,频率选择部440生成能够诱导发送频率变更的频率控制信号Fct1。生成的
频率控制信号Fct1施加到信号生成部500。

例如,频率控制信号Fct1可具有多种形态的波形,可以是具有特定频率的信号。
即,为避开噪声信号的代表性频率60Hz,频率选择部440可以将从100Hz到10MHz内的频率分
割成?#25105;?#20010;数并进行选择。

图12为显示本发明优选实施例的所述图11所示信号生成部与驱动部的框图。

参见图12,信号生成部500具有调变器551。频率控制信号Fct1及波形信号施加到
所述调变器551。频率控制信号Fct1只要是具有频率的信号即可,是具有在频率选择部440
变更的频率的信号。另外,所述调变器551被施加波形信号。所述波形信号确定在信号生成
部500形成的驱动信号Drf的形态。例如,所述驱动信号Drf可以是脉冲波、方波或锯齿波。当
调变器551为混合器的形态,频率控制信号Fct1通过开关的开/闭动作形成周期波的情况
下,所述波形信号可以是设置成特定水平的信号,可以是以特定频率脉流的信号,可以是反
复多个水平的信号。

信号生成部500形成驱动信号Drf并施加至驱动部100。驱动部100形成发送信号
Tx,可以根据驱动信号Drf的形态而具有模拟缓冲区或数字缓冲区。例如,驱动信号Drf为正
炫波或锯齿波的情况下可以使用模拟缓冲区,驱动信号Drf为方波的情况下可以使用数字
缓冲区。

即,信号生成部500根据接收的频率控制信号Fct1执行频率变更动作并生成驱动
信号Drf。驱动信号Drf可以是具有根据频率控制信号Fct1变更的频率的脉冲波、方波或锯
齿波。

图13及图14为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的时间图。另外,
所述图13及图14是显示触摸板装置执行依次驱动的情况的时间图。

首先,参见图13,与扫描信号Hsync同步地施加发送信号Tx。与各发送线路相应地
传送发送信号Tx。即,在扫描信号Hsync激活第k发送信号Tx[k]的区间,向第k发送线路传递
发送信号Tx[k]。另外,依次向第k+1发送线路传递发送信号Tx[k+1]。

触摸传感器部流入噪声,流入的噪声具有与发送信号Tx相近的频率的情况下,接
收信号Rx的振幅增大。即,噪声具有与发送信号Tx相同或相近频率的情况下波形重叠而使
得接收信号Rx的振幅增大。

因此,所述图2的放大器310的输出即放大的接收信号振幅多少有所增大。另外,解
调器320翻转放大器310的输出中(-)相位的波形使得具有(+)相位。

之后,经过低通滤波器340的过滤信号形成解调器320的输出中高频成分消除的形
态。经过低通滤波器330的信号通过模数转换器340转换为数字码ADC_OUT并输入至所述图
11的最佳频率生成部400。

最佳频率生成部400存储构成板的触摸传感器部200的所有信息,通过导出关于噪
声水平的信息评价噪声的影响。对提取的关于噪声水平的信息与基准值进行比较。基准值
是没有触摸或未介入噪声的情况下的数据,相对于基准值发生预定值以上的变动的情况
下,其判断为噪声成分的频率与发送信号Tx的频率相近。因此,最佳频率生成部400的频率
选择部440通过频率控制信号Fct1变动驱动信号Drf的频率。驱动信号Drf的频率变动,噪声
与发送信号Tx之间的频率差增大的情况下,噪声成分引起的接收信号Rx的振幅变动减小。

上述动作重复至关于测定的噪声水平的信息相对于基准值的变动为预定值以内
为止。

参见图14,施加频率变更的发送信号Tx。接收信号Rx具有与发送信号Tx的频率相
同的频率。接收信号Rx具有能够抵消施加的噪声成分的频率。因此,低通滤波器的输出中几
乎?#25442;?#20986;现噪声成分,噪声的影响得以最小化。通过变更的频率测定的关于噪声水平的信
息相对于基准值的变动在预定值以内。从而干扰噪声的影响得以最小化。

另外,变动频率的方法可通过多种形态执?#23567;?#20363;如,可通过频率控制信号Fct1逐渐
增大频率,相反,?#37096;?#20197;减小频率。

图15及图16为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的另一时间图。另
外,图15及图16显示触摸板装置以同时驱动方式动作。

首先,参见图15,与扫描信号Hsync同步地向所有发送线路同时施加发送信号Tx。
只是,施加的发送信号以矩阵方式施加,因此施加于各发送线路的发送信号可以具有预定
的?#21450;浮?#21478;外,通过同时驱动方式将多个发送信号同时施加到各发送线路。尤其,所述图15
及图16中记载的发送信号为不具有预定的重复周期的波形。其源于发送信号以预定的矩阵
形态施加。因此,当提到发送信号的频率的情况下,以其频率与用于形成发送信号的驱动信
号Drf的频率相同为前提。

触摸传感器部流入噪声,流入的噪声具有与发送信号Tx相近的频率的情况下,接
收信号Rx的振幅增大。与通常情况相比,噪声具有与发送信号Tx相同或相近的频率的情况
下波形重叠使得接收信号Rx的振幅增大。

最佳频率生成部400存储构成板的触摸传感器部200的所有信息,通过导出关于噪
声水平的信息评价噪声的影响。将提取的关于噪声水平的信息与基准值进行比较。基准值
是没有触摸或未介入噪声的情况下的数据,相对于基准值发生预定值以上的变动的情况
下,其判断为噪声成分的频率与发送信号Tx的频率相近。因此,最佳频率生成部400的频率
选择部440通过频率控制信号Fct1变动驱动信号Drf的频率。

上述动作重复至关于测定的噪声水平的信息相对于基准值的变动为预定值以内
为止。

参见图16,施加频率变更的发送信号Tx。接收信号Rx具有与发送信号Tx的频率相
同的频率。接收信号Rx具有能够抵消施加的噪声成分的频率。因此,低通滤波器的输出中几
乎?#25442;?#20986;现噪声成分,噪声的影响得以最小化。通过变更的频率测定的关于噪声水平的信
息相对于基准值的变动在预定值以内。从而干扰噪声的影响得以最小化。

图17及图18为用于说明本发明优选实施例的触摸板装置的动作的另一时间图。另
外,图17及图18显示触摸板装置通过块驱动方式动作。

块驱动方式是将连续的发送电极设定为一个块并同时传送发送信号的方式。因
此,设置多个块,多个块之间适用依次驱动方式,对一个块内部的各发送电极适用同时驱动
方式。

所述图17中将第k发送电极与第k+1发送电极设为一个块。因此,向第k发送电极施
加的发送信号Tx[k]与向第k+1发送电极施加的发送信号Tx[k+1]是同时施加的。接收信号
Rx是因触摸而介入了噪声的状态。

最佳频率生成部400对提取的关于噪声水平的信息与基准值进行比较。通过上述
方式,最佳频率生成部400的频率选择部440通过频率控制信号Fct1变动驱动信号Drf的频
率。

图18公开了基于具有利用变更的频率控制信号Fct1变更的频率的驱动信号Drf的
发送信号与接收信号。通过具有变更的频率的驱动信号Drf最小化解调器的输出中噪声成
分,从低通滤波器的输出也能够得知噪声成分相比于所述图17最小化。

通过上述动作,即使介入了噪声也能够最小化触摸感测动作的影响。另外,根据上
述本发明,驱动信号并非以固定状态提供,而是根据噪声的施加状态变更。能够?#28304;?#38450;止噪
声的影响造成触摸信号的灵敏度下降或误运行,确保触摸动作的准确度。

关于本文
本文标题:电容型触摸板装置及驱动方法.pdf
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