用于触屏的控制电路以及噪声去除方法

用于触屏的控制电路以及噪声去除方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及触屏，特别是，涉及去除流入触屏的噪声的用于触屏的控制电路以及噪声去除方法。
【背景技术】
[0002]触屏面板(TSP)配置为使用电阻式、电容式或红外式来检测用户触摸。近年来，电容式主要用于触屏面板。在中等以及小尺寸的移动产品组中，电容式触屏面板具有优良的可视性(Super1r visivility)、耐久性(Durability)以及多点触摸功能的优势。特别地，主要使用互电容式触屏面板。
[0003]由于各种噪声，使用电容式面板的触屏具有较低的信噪比(Signal to NoiseRat1 ;SNR)。影响触屏的噪声可划分为随机噪声以及周期性(Per1dic)噪声。随机噪声可包括显示噪声(display Noise)。周期性噪声可包括生成于荧光灯中的60Hz噪声以及生成于三波长逆变器灯中的40KHz至50KHz噪声等。特别是，周期性噪声可包括电池充电时生成的充电器噪声(charger noise)，并且充电器噪声可归类为最糟糕类型的噪声。
[0004]如果噪声很严重，那么用于处理触屏面板感测线信号的引出电路不能恰当地识别包含于感测线中的电荷。因此，可能由于噪声而导致在触屏的触摸识别中产生错误。

【发明内容】

[0005]技术问题
[0006]本发明的目标是提供用于触屏的控制电路，控制电路通过对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感测来过滤包括显示噪声的噪声。
[0007]本发明的另一目标是提供用于触屏的控制电路，用于触屏的控制电路在对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感测之后使用移动平均法来过滤包括周期性噪声的噪声。
[0008]本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法周期性存储由触屏面板输出的感测线的电压，并且在正常情况下度对先前周期的电压进行积分，而在检测到噪声的情况下阻挡对先前周期的电压进行积分从而过滤包括充电器噪声的噪声。
[0009]本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号执行周期性积分，并且在感测信号中检测到噪声的情况下使用在检测到噪声的周期先前周期中存储的差分感测信号来执行上述积分从而去除噪声。
[0010]本发明的又一目标是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号同时执行周期性延迟和存储，对经延迟的所述差分感测信号执行积分，并且在输出以用于积分的感测信号中检测到噪声的情况下使用在检测到噪声的周期先前周期中存储的差分感测信号来执行积分。
[0011]而且，本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号同时执行延迟和存储，对经延迟的所述差分感测信号执行积分，并且在感测信号中检测到噪声的情况下阻挡对于检测到噪声的感测信号相对应的差分感测信号的存储并且使用根据未检测到噪声的最后一个周期的感测信号而存储的差分感测信号来执行上述积分。
[0012]解决问题的手段
[0013]根据本发明的用于触屏的控制电路的噪声去除方法包括:差分感测信号生成步骤，周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号；差分分布电压存储步骤，在每个周期将差分感测信号分别存储作为第一差分分布电压以及第二差分分布电压；噪声检测步骤，在每个周期对一个或多个感测信号进行噪声检测；以及信号处理步骤，在每个周期执行积分，其中，如果未检测到噪声，则选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期相对应的第一差分分布电压并对所选的第一差分分布电压执行积分，如果检测到噪声，则选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并对所选的第二差分分布电压执行积分。
[0014]此外，根据本发明的用于触屏的控制电路包括差分感测单元、噪声检测单元、延迟单元、存储单元、以及积分单元，其中，差分感测单元周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号，噪声检测单元周期性地对至少一个感测信号进行噪声检测，延迟单元包括第一延迟元件和第二延迟元件，其中对第一延迟元件和第二延迟元件中的每个分别执行差分感测信号的充电以及经充电的差分感测信号作为第一差分分布电压的输出，并且其中对于第一延迟元件和第二延迟元件的差分感测信号的充电和输出是周期性交替地执行的，并且在噪声检测单元中未检测到关于感测信号的噪声时输出第一差分分布电压，存储单元包括多个充电元件，在多个充电元件上依次执行由延迟单元周期性提供的对于差分感测信号的充电，并且在噪声检测单元中检测到关于感测信号的噪声时在多个充电元件中选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并输出所选的第二差分分布电压，积分单元对延迟单元的第一差分分布电压以及存储单元的第二差分分布电压执行积分。
[0015]有益效果
[0016]根据本发明，在模拟前端(Analog Front End ；AFE)阶段中预先去除了可能对触屏产生影响的各种噪声，从而能够降低后续数字处理器的负担并且能够准确地识别触摸发生的部分。
[0017]此外，根据本发明，对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感测，从而能够过滤共同施加于相邻的感测线的显示噪声，并且能够使用移动平均法(Moving AverageMethod)过滤差分感测信号中的周期性噪声。
[0018]此外，根据本发明，能够使用具有较低电容量的反馈电容器配置用于积分的充电电路，并且由于基于相邻的感测线的比较来执行噪声过滤，因此不需要用于补偿路径延迟的额外电路。
[0019]此外，根据本发明，周期性地存储由触屏面板的感测线输出的感测信号，并在对存储的电压执行积分的过程中执行与噪声感测相对应的阻挡，从而过滤了噪声。
[0020]根据本发明，在感测信号中存在有噪声(尤其是，电池充电时所产生的充电器噪声)时，在执行用于识别触摸的积分过程中阻挡存在有噪声的周期中的感测信号的差分感测信号反映于所述积分上。
【附图说明】
[0021]图1是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的实施方式的电路图。
[0022]图2是图1的实施方式的概念图。
[0023]图3是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的另一实施方式的电路图。
[0024]图4示出了图3的实施方式中的各个节点的波形图。
[0025]图5是示出了将路径切换器添加至图3的实施方式中的实施方式的电路图。
[0026]图6是用于模拟与流入触屏的各种类型的噪声相关的根据本发明的实施方式的响应特性的电路图。
[0027]图7是示出了用于图6的电路的计算机模拟结果的图形。
[0028]图8是示出了图1和图3的实施方式的响应特性的图形。
[0029]图9是示出了图1和图3的实施方式中在差分感测之前的感测线的响应特性的图形。
[0030]图10是示出了图1和图3中的实施方式中在积分之后的感测线的响应特性的图形。
[0031]图11是示出了根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的实施方式的流程图。
[0032]图12是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的又一实施方式的框图。
[0033]图13是图2中示出的用于触屏的控制电路的详细电路图。
[0034]图14是图13中示出的比较器的实施方式的电路图。
[0035]图15是图13中示出的比较器的又一实施方式的电路图。
[0036]图16是图15中示出的比较电路的实施方式的电路图。
[0037]图17是图15中示出的比较电路的实施方式的电路图。
[0038]图18是示出了根据两个感测信号、最高电压以及最低电压确定的比较电压之间的关系的视图
[0039]图19是根据图12的实施方式中的模拟结果获得的图形。
[0040]图20是示出了根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的另一实施方式的流程图。
[0041]图21是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的又一实施方式的框图。
[0042]图22是图21中示出的用于触屏的控制电路的详细电路图。
[0043]图23示出了用于图22的实施方式中的信号的波形图。
[0044]图24至图26是示出了当未检测到噪声时控制电路的操作的电路图。
[0045]图27至图29是示出了当检测到噪声时图22的控制电路的存储单元的操作的电路图。
[0046]图30是示出了图21的实施方式中的存储单元的另一实施方式的电路图。
[0047]图31示出了图30中使用的信号的波形图。
[0048]图32和图33是示出了当未检测到噪声时图30的存储单元的操作的电路图。
[0049]图34和图35是示出了当检测到噪声时图30中的存储单元的操作的电路图。
[0050]图36是示出了根据图22的存储单元的使用对差分感测信号积分的概念的视图。
[0051]图37是示出了根据图30的存储单元的使用对差分感测信号积分的概念的视图。
【具体实施方式】
[0052]参照附图，本发明的优选实施方式将在下文中被更详细地描述，附图中相同的标号指示相同的元件。
[0053]图1是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的实施方式的电路图。
[0054]在图1中，触屏面板10和用于触屏的控制电路100被配置。
[0055]触屏面板10包括多个驱动线和多个感测线Dl、D2，其中，该多个驱动线供驱动信号Tx施加，而该多个感测线Dl、D2与多个驱动线联接，并且其中，绝缘物质介于多个驱动线和多个感测线D1、D2之间。用于触屏的控制电路100接收两个相邻的感测线D1、D2的感测信号并执行用于检测触屏面板10上是否存在触摸的功能，并且用于触屏的控制电路100包括差分感测单元110和积分单元120。
[0056]差分感测单元110生成Δ (delta)值，即，充电在触屏面板10的两个相邻的感测线D1、D2中的电荷Q1、Q2之间的差值。积分单元120对差分感测单元110的输出(Δ值)进行积分。下文中，充电在感测线D1、D2中的电荷Q1、Q2是指感测线D1、D2的感测信号。
[0057]差分感测单元110被配置为包括Δ值生成器111和开关S1-S4。
[0058]开关S1、S3形成将感测线Dl的感测信号传输至Λ值生成器111的传输电路。开关S2、S4形成将感测线D2的感测信号传输至Λ值生成器111的传输电路。
[0059]开关SI连接在感测线Dl与Δ值生成器111的正输入端子(+)之间，并且响应于第二引导信号2对充电在感测线Dl中的电荷Ql至Λ值生成器111的正输入端子+的传输进行开关。开关S2连接在感测线D2与Λ值生成器111的负输入端子(_)之间，并且响应于第二引导信号2对充电在感测线D2中的电荷Q2至Λ值生成器111的负输入端子(-)的传输进行开关。开关S3连接至感测线Dl与开关SI之间的节点，并且响应于第一引导信号I对接地电压GND至Δ值生成器111的正输入端子(+)的传输进行开关。开关S4连接至感测线D2与开关S2之间的节点，并且响应于第一引导信号I对接地电压GND至Λ值生成器111的负输入端子(_)的传输进行开关。在这种情况下，第二引导信号2可以被定义为具有与第一引导信号I的大小相同的大小以及与第一引导信号I的相位相反的相位的信号。此外，第一引导信号I和第二引导信号2优选为彼此不重叠且具有不同相位的非重叠两相(Non overlap two phase)信号。根据情况，驱动信号Tx可以被用作第一引导信号I。
[0060]Δ值生成器111生成与输入至正输入端子(+)和负输入端子(_)的电荷之间的差值(Q1-Q2)相对应的△值，并且可以由差分感测器形成。
[0061]积分单元120被配置为包括差分放大器121、基准电压源122、反馈电容器Cf以及开关S5-S7。开关S5连接在Δ值生成器111的输出端子与差分放大器121的负输入端子(-)之间，并且响应于第二引导信号2对由Λ值生成器111输出的Λ值至差分放大器121的负输入端子(_)的传输进行开关。开关S6连接至△值生成器111的输出端子与开关S5之间的节点，并且响应于第一引导信号I对基准电压源122的基准电压Vref至差分放大器121的负输入端子(_)的传输进行开关。基准电压Vref施加至差分放大器121的正