專利名稱：觸摸屏系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方面涉及觸摸屏系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏面板是能夠探測用戶用手指或物體對圖像顯示裝置上所顯示內(nèi)容的指示 或選擇的輸入裝置。觸摸屏面板提供在圖像顯示裝置的前面，以將觸摸屏面板與手指或物體之間的接 觸位置轉(zhuǎn)換為電信號。因此，接觸位置作為輸入信號被接收。由于觸摸屏面板可以取代諸 如鍵盤或鼠標(biāo)之類的連接至圖像顯示裝置的附加或可選輸入裝置，因此觸摸屏面板的使用 形式正在增加?，F(xiàn)有多種探測與觸摸屏面板的接觸的已知方法，包括電阻層方法、光學(xué)檢測方法 以及靜電電容方法。近來，能夠通過觸摸屏面板識別多個(gè)同時(shí)存在的接觸點(diǎn)的多重觸摸屏 系統(tǒng)已受到關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施例致力于一種既能實(shí)現(xiàn)通過有源觸針的多重觸摸識別也能實(shí) 現(xiàn)通過手指的多重觸摸識別的使用互電容方法的觸摸屏系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的前述和/或其它方面，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，提供一種觸摸 屏系統(tǒng)，包括觸摸屏面板，包括多條驅(qū)動線、與所述驅(qū)動線交叉的多條檢測線，以及形成于 所述驅(qū)動線與所述檢測線的交叉區(qū)域處的多個(gè)檢測單元；驅(qū)動電路，用于向所述驅(qū)動線順 序施加驅(qū)動信號；檢測電路，用于探測與所述多個(gè)檢測單元的互電容的變化對應(yīng)的第一檢 測信號，以產(chǎn)生與所述變化相對應(yīng)的第二檢測信號；處理器，用于基于來自所述檢測電路的 所述第二檢測信號確定觸摸位置；以及有源觸針，與所述觸摸屏面板分離，并且被配置為在 所述有源觸針靠近或接觸所述觸摸屏面板時(shí)，與所述驅(qū)動信號中的一驅(qū)動信號同步地輸出 有源觸針電場，該驅(qū)動信號被施加于所述驅(qū)動線中連接至所述檢測單元中與所述有源觸針 鄰近的檢測單元的驅(qū)動線。所述有源觸針可以包括電場傳感器，用于檢測施加至該驅(qū)動線的該一驅(qū)動信號 所產(chǎn)生的電場；信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生與該一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場對應(yīng)的信號；電場發(fā) 射器，用于對所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大，以輸出所述有源觸針電場；以及電源， 用于向所述電場傳感器、所述信號發(fā)生器以及所述電場發(fā)射器供電。所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號可以是與該驅(qū)動信號具有相同相位的AC電壓。所述 電場發(fā)射器可以包括同相放大器，該同相放大器用于維持所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的所述信號的相位，以放大所述信號，并輸出所述有源觸針電場。所述電場發(fā)射器可以包括反相放大 器，該反相放大器用于反轉(zhuǎn)所述信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號的相位，以輸出所述有源觸針電 場。在所述電場發(fā)射器由反相放大器實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述有源觸針可以進(jìn)一步包括頻率轉(zhuǎn)換 器，該頻率轉(zhuǎn)換器用于對所述信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所述檢測電路可以包括電平探測器，用于探測所述第一檢測信號的電平；以及 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述第一檢測信號轉(zhuǎn)換為所述第二檢測信號，以將第二檢測信號提供 給所述處理器。在所述放大器由反相放大器實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述觸摸屏系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括頻率 濾波器，該頻率濾波器用于對所述第一檢測信號中具有特定頻率的信號進(jìn)行濾波。所述頻率濾波器可以包括帶通濾波器。所述多條驅(qū)動線和所述多條檢測線可以位于透明基板上的不同層上并且包括透 明導(dǎo)電材料，所述多條驅(qū)動線與所述多條檢測線之間插入有絕緣層。所述互電容可以形成在所述驅(qū)動線與所述檢測線之間的交叉區(qū)域處的檢測單元 中。所述檢測單元可以被配置為在驅(qū)動信號被從所述驅(qū)動電路施加到與所述檢測單 元相連接的驅(qū)動線時(shí)，將與所述檢測單元的互電容相對應(yīng)的第一檢測信號供給與所述檢測 單元相連接的檢測線。本發(fā)明的另一實(shí)施例致力于一種驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，包括使用手指和/或 有源觸針靠近或接觸觸摸屏面板的多個(gè)檢測單元中的至少一個(gè)檢測單元；向驅(qū)動線中與 所述手指和/或所述有源觸針?biāo)拷蚪佑|的所述至少一個(gè)檢測單元相連接的驅(qū)動線施 加驅(qū)動信號；與施加到所述驅(qū)動線的所述驅(qū)動信號同步地從所述有源觸針產(chǎn)生有源觸針電 場；改變所述至少一個(gè)檢測單元中的互電容，使得施加至檢測線中與至少一個(gè)檢測單元相 連接的檢測線的電壓或電流改變；以及基于從所述檢測線接收的電壓或電流的變化，通過 使用所述至少一個(gè)檢測單元的互電容的變化，確定所述至少一個(gè)檢測單元的位置。該方法可以進(jìn)一步包括通過所述驅(qū)動線向所述驅(qū)動線與所述檢測線的交叉區(qū)域 處的檢測單元順序施加驅(qū)動信號。該方法可以進(jìn)一步包括在確定所述至少一個(gè)檢測單元的位置時(shí)，對所述手指接 觸所述至少一個(gè)檢測單元時(shí)產(chǎn)生的互電容的變化與所述有源觸針接觸所述至少一個(gè)檢測 單元時(shí)產(chǎn)生的互電容的變化進(jìn)行區(qū)分。在某些實(shí)施例中，從所述有源觸針產(chǎn)生有源觸針電場可以包括檢測通過向與所 述有源觸針?biāo)拷蚪佑|的所述至少一個(gè)檢測單元相連接的驅(qū)動線施加所述驅(qū)動信號而 產(chǎn)生的電場；產(chǎn)生與所檢測到的電場相對應(yīng)的AC電壓；以及放大所述AC電壓，以輸出所述 有源觸針電場。所述AC電壓可以與所述驅(qū)動信號具有相同的相位。所放大的AC電壓的相位可以被反轉(zhuǎn)以作為所述有源觸針電場被輸出。該方法可 以進(jìn)一步包括對所述AC電壓的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各方面，可以在互電容方法中，使用觸摸屏面板同時(shí)實(shí)現(xiàn) 手指的多重觸摸識別與有源觸針的多重觸摸識別，并且將手指的多重觸摸識別與有源觸針 的多重觸摸識別區(qū)分開來，以識別多種且精確的多重觸摸情形。


附圖與說明書一起示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且與說明書一起用于解釋本發(fā) 明的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏系統(tǒng)的框圖；圖2是示出圖1的觸摸屏面板的簡化電路圖；圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處于正常狀態(tài)(無觸摸，例如無接觸)條件 下的檢測單元的示意性截面圖；圖;3B是示意性示出與圖3A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié)果的 圖；圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處于手指接觸條件下的檢測單元的示意性 截面圖；圖4B是示意性示出與圖4A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié)果的 圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有源觸針的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的處于有源觸針接觸條件下的檢測單元的示 意性截面圖；圖6B和圖6C是示意性示出與圖6A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測 結(jié)果的圖；圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的處于有源觸針接觸條件下的檢測單元的示 意性截面圖；圖7B是示意性示出與圖7A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié)果的 圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的有源觸針的結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的檢測電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。這里，當(dāng)?shù)谝辉幻枋鰹?連接至第二元件時(shí)，第一元件可以直接連接至第二元件，也可以通過第三元件間接連接至 第二元件。進(jìn)一步地，為了清楚起見，省略了對本發(fā)明的完整理解來說不必要的某些元件。 此外，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。在觸摸識別的靜電電容方法中，觸摸識別可以通過自電容方法和/或互電容方法 實(shí)現(xiàn)。在這些方法中，人體部位(例如手指)與輸入面板的接觸表面之間的接觸由于位于 接觸表面上的檢測單元(節(jié)點(diǎn))中所形成的靜電電容在檢測單元被放置的靠近人體電場時(shí) 的變化而被探測到。然而，當(dāng)使用上述方法時(shí)，可能難以精確地識別通過使用人的手指接觸的接觸位置。為了提高精確度，可以使用觸針或其它定點(diǎn)器。然而，無源觸針通常只能引起接觸 表面上靜電電容的微小變化，使得無源觸針的位置難以探測。相反，自身產(chǎn)生電場的有源觸針不僅可以影響觸摸屏面板的與觸針實(shí)際接觸的位置相對應(yīng)的檢測單元(節(jié)點(diǎn))，而且還 影響其它相鄰的檢測單元(節(jié)點(diǎn))，因此有源觸針的接觸位置也難以確定。以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸屏系統(tǒng)的框圖。圖2是示出圖1的觸摸 屏面板的簡化電路圖。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的觸摸屏系統(tǒng)100包括沿第一方向布置的多條驅(qū)動線 112(例如，XI，X2，...，Xn)；沿與驅(qū)動線交叉(例如，垂直)的方向布置的多條檢測線 114(例如，Yl, Y2, ... , Ym)；觸摸屏面板110，包括在驅(qū)動線112與檢測線114的交叉區(qū)域 處形成的多個(gè)檢測單元116 ；驅(qū)動電路120，用于向驅(qū)動線112順序施加驅(qū)動信號；檢測電 路130，用于探測與檢測單元116檢測到的靜電電容的變化對應(yīng)的檢測信號(可以稱為第一 檢測信號或檢測到的信號)，以產(chǎn)生與該變化相對應(yīng)的轉(zhuǎn)換后的檢測信號(可以稱為第二 檢測信號或轉(zhuǎn)換后的檢測到的信號)；處理器140，用于從檢測電路130接收轉(zhuǎn)換后的檢測 信號，以確定探測到的觸摸位置；以及有源觸針160，作為接觸觸摸屏面板110(或用于與觸 摸屏面板110相接觸/使用觸摸屏面板110輸入命令)的物體。有源觸針160與觸摸屏面板110分開。當(dāng)有源觸針160靠近或接觸觸摸屏面板 110時(shí)，有源觸針160與連接至鄰近有源觸針160的檢測單元116的驅(qū)動線112上所施加的 驅(qū)動信號同步地輸出電場。驅(qū)動線112和檢測線114形成在透明基板上的不同層中，并且可以由透明導(dǎo)電材 料制成。透明導(dǎo)電材料可以是例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、碳納米管(CNT)或其 它合適的材料。另外，在驅(qū)動線112與檢測器114之間形成充當(dāng)電介質(zhì)材料的絕緣層。在圖1所示的實(shí)施例中，驅(qū)動線112與檢測線114彼此正交。然而，以上僅為一個(gè) 實(shí)施例，驅(qū)動線112與檢測線114可以具有其它的幾何交叉圖案(例如極坐標(biāo)布置中的同 心線與徑線)。在驅(qū)動線與檢測線之間、驅(qū)動線112與檢測線114交叉的位置(或區(qū)域)處形成 互電容Q。形成有互電容Cm的交叉區(qū)域充當(dāng)用于實(shí)現(xiàn)觸摸識別的檢測單元116。當(dāng)從驅(qū)動電路120向連接至檢測單元116的驅(qū)動線112施加驅(qū)動信號時(shí)，與檢測 單元116的互電容Cm對應(yīng)的檢測信號被施加到連接至檢測單元的檢測線114。驅(qū)動電路120向驅(qū)動線112(例如，X1，X2，. . . ,Xn)順序提供驅(qū)動信號。當(dāng)驅(qū)動電 路120向驅(qū)動線112之一提供驅(qū)動信號時(shí)，其它驅(qū)動線接地(例如，0V)。例如，當(dāng)驅(qū)動電路 120向驅(qū)動線Xl提供驅(qū)動信號時(shí)，驅(qū)動線X2，...，&接地。因此，在施加有驅(qū)動信號的驅(qū)動線與多條檢測線之間的多個(gè)交叉區(qū)域處，即檢測 單元中，形成互電容CM。當(dāng)手指150或觸針160接觸或靠近檢測單元時(shí)，檢測單元的靜電電
容改變。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的觸摸屏面板110可以被表示為互電容電路。 觸摸屏面板110包括驅(qū)動線112和檢測線114，并且驅(qū)動線112與檢測線114在空間上彼此 分離，以形成靜電電容耦合節(jié)點(diǎn)(或互電容)，即檢測單元116。驅(qū)動線112連接至被圖示 為電壓源的驅(qū)動電路120，并且檢測線114連接至檢測電路130。另外，驅(qū)動線112和檢測線114可以分別包括寄生靜電電容(例如，預(yù)定寄生電容)112a 和 114a。如以上所述，當(dāng)沒有導(dǎo)電物體(例如，手指150或觸針160)靠近或接觸檢測單元 116之一時(shí)，檢測單元116的互電容Cm沒有變化。然而，當(dāng)導(dǎo)電材料(例如，手指150或觸 針160)靠近或接觸檢測單元116之一時(shí)，該檢測單元116的互電容Cm改變。這種互電容 的變化致使傳導(dǎo)到(或供給)與檢測單元116相連接的檢測線114之一的電流(和/或電 壓)改變。連接至檢測線114的檢測電路130使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將靜電電容變化和關(guān)于 檢測單元116的位置的信息(檢測信號)轉(zhuǎn)換為具有一圖案(pattern)(例如預(yù)定圖案)， 并將轉(zhuǎn)換后的靜電電容變化和轉(zhuǎn)換后的關(guān)于檢測單元116的位置的信息(轉(zhuǎn)換后的檢測信 號)發(fā)送給處理器140。以下描述本發(fā)明的致力于探測產(chǎn)生靜電電容變化的檢測單元116的位置的方法 的一個(gè)實(shí)施例。當(dāng)檢測電路130通過與檢測單元116相連接的檢測線114檢測到靜電電容變化 時(shí)，檢測電路130確定出現(xiàn)靜電電容Cm變化的檢測線114的坐標(biāo)。同時(shí)，驅(qū)動電路120向 檢測電路130輸出施加有驅(qū)動信號的驅(qū)動線112(例如，驅(qū)動線可以是Xj，其中j是1與η 之間的自然數(shù)，包括1和η在內(nèi)，并且施加有驅(qū)動信號的驅(qū)動線是連接至檢測單元116的驅(qū) 動線112)的坐標(biāo)。檢測電路130輸出出現(xiàn)靜電電容變化的檢測線(例如，檢測線Υ1，...， Ym中的檢測線)的坐標(biāo)以及從驅(qū)動電路120接收的(例如，驅(qū)動線XI，. . . ,Xn中的驅(qū)動線 的)坐標(biāo)，以提供接觸手指150或觸針160的、連接至驅(qū)動線的檢測單元的坐標(biāo)。檢測電路130通過布線線路(未示出)連接至驅(qū)動電路120。驅(qū)動電路120掃描 驅(qū)動線112(例如，向驅(qū)動線112順序施加驅(qū)動信號)，并向檢測電路130連續(xù)輸出所掃描 的驅(qū)動線的坐標(biāo)，從而使檢測電路130可以針對檢測線114來檢測靜電電容的變化，并且可 以獲得靜電電容變化位置的位置坐標(biāo)，即與檢測單元116相對應(yīng)的驅(qū)動線112的位置坐標(biāo)。 也就是說，從驅(qū)動電路120接收的坐標(biāo)可以用于指示哪一組(例如，行)檢測單元與從檢測 線114接收的檢測到的靜電電容變化相關(guān)聯(lián)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觸摸屏系統(tǒng)可以識別多個(gè)接觸點(diǎn)，即支持多 重觸摸識別。另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，同時(shí)(同步地)執(zhí)行通過手指150的多重觸摸識別與 通過有源觸針160的多重觸摸識別。本發(fā)明的實(shí)施例致力于可以由自身產(chǎn)生電場的有源觸針(例如，尖的有源觸針) 執(zhí)行的多重觸摸識別。某些有源觸針不僅可以影響與實(shí)際發(fā)生接觸的位置相對應(yīng)的檢測單元，并且還可 以影響不與有源觸針相接觸的其它檢測單元，因此難以準(zhǔn)確地或精確地確定(或抓住)接 觸位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)有源觸針靠近(或接觸)特定檢測單元時(shí)，由有 源觸針產(chǎn)生的電場與連接至該特定檢測單元的驅(qū)動線上施加的驅(qū)動信號被同步地放大/ 輸出，從而可以更精確地確定有源觸針的接觸位置。也就是說，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有源觸針160接觸觸摸屏面板110的特定檢測 單元116時(shí)，該接觸只有在驅(qū)動信號被施加于檢測單元以產(chǎn)生電場時(shí)才被檢測到。因此，不發(fā)生接觸的其它檢測單元不受影響，使得多重觸摸識別可以通過有源觸針實(shí)現(xiàn)。另外，本根據(jù)本發(fā)明的方面，由于手指150進(jìn)行接觸時(shí)所產(chǎn)生的互電容變化不同 于有源觸針160進(jìn)行接觸時(shí)所產(chǎn)生的互電容變化，因此檢測電路130和處理器140可以將 手指150進(jìn)行接觸時(shí)所產(chǎn)生的互電容變化和有源觸針160進(jìn)行接觸時(shí)所產(chǎn)生的互電容變化 區(qū)分開。因此，可以識別多種多重觸摸情形。以下參考圖3至圖9詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的上述操作。首先，參考圖3A至圖4B描述通過手指接觸的觸摸識別的實(shí)現(xiàn)。圖3A是示出正常狀態(tài)(即無接觸)條件下的檢測單元的示意性截面圖。圖;3B是示意性示出與圖3A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié)果的 圖。參見圖3A，該圖示出在由作為電介質(zhì)材料的絕緣層118分開的驅(qū)動線112(例如， 驅(qū)動線可以是Xj，其中j是1與η之間的自然數(shù)，包括1和η在內(nèi))與檢測線114 (例如，驅(qū) 動線可以是Yi，其中i是1與m之間的自然數(shù)，包括1和m在內(nèi))之間延伸的互電容電場線 200。另外，在檢測線114上形成保護(hù)層119。驅(qū)動線112與檢測線114交叉處的位置是檢測單元116。如對應(yīng)于檢測單元116 所示，在驅(qū)動線112與檢測線114之間形成互電容CM。檢測單元116的互電容Cm在從驅(qū)動電路120向連接至檢測單元116的驅(qū)動線112 施加驅(qū)動信號時(shí)被檢測到。也就是說，參見圖;3B，驅(qū)動電路120向驅(qū)動線XI，X2，. . .，&順序提供驅(qū)動信號 (例如，3V的電壓)，并且當(dāng)驅(qū)動電路120向驅(qū)動線X1，X2，. . .，&之一提供驅(qū)動信號時(shí)，其 它驅(qū)動線接地(例如，0V)。在圖;3B中，驅(qū)動信號被施加于第一驅(qū)動線XI。因此，通過與第一驅(qū)動線Xl交叉的檢測線，在多個(gè)交叉區(qū)域，例如檢測單元S11， S12，... , Slm處形成互電容。因而，與施加有驅(qū)動信號的檢測單元相連接的檢測線Y1， Y2, ... , Ym檢測到與檢測單元Sll, S12，...，Slm的互電容相對應(yīng)的電壓(例如，0. 3V)或 檢測信號。圖4A是示出處于手指接觸條件下的檢測單元的示意性截面圖。圖4B是示意性示 出與圖4A的檢測單元所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié)果的圖。參見圖4A，當(dāng)手指150接觸至少一個(gè)檢測單元116時(shí)，手指150是從檢測線114向 所隸屬的人體引入AC靜電電容C1的低阻抗物體。人體相對于地具有約200pF的遠(yuǎn)大于C1 的自靜電電容。當(dāng)手指150與檢測單元116接觸以截?cái)?或橫跨)在驅(qū)動線112與檢測線114之 間延伸的電場線210時(shí)，電場線通過手指150和人體的靜電電容路徑接地而被分開。結(jié)果， 圖3A所示正常狀態(tài)的互電容Cm被減小C1到Cmi (Cmi = Cm-C1)。另外，檢測單元中互電容的變化致使傳導(dǎo)到(或施加到)與檢測單元116相連接 的檢測線114的電壓(或電流)改變。也就是說，如圖4B所示，驅(qū)動電路120向驅(qū)動線Xl，X2，. . .，&順序提供驅(qū)動信 號(例如，電壓為3V)，使得在多條檢測線與驅(qū)動線(例如，第一驅(qū)動線XI)交叉處的多個(gè)檢 測單元(例如，Sll, S12，... , Slm)中形成互電容CM。當(dāng)至少一個(gè)檢測單元(例如，S12和 Slm)與手指150相接觸時(shí)，該至少一個(gè)檢測單元的互電容Cm減小(例如，減小到Cmi)，使得
9連接至與手指150(或多個(gè)手指)相接觸的檢測單元(例如，S12和Slm)的檢測線(例如， Y2和Ym)檢測到與減小的互電容相對應(yīng)的電壓(例如0. 2V)。由于連接至第一驅(qū)動線Xl但是沒有與手指150相接觸的其它檢測單元維持它們 先前的(或原始、無接觸的)互電容CM，因此連接至不與手指150相接觸的檢測單元的檢測 線檢測到先前的(或無接觸)電壓(例如，0. 3V)。連接至檢測線Y1，Y2，. . .，Ym的檢測電路130，使用ADC將關(guān)于與手指150相接觸 的檢測單元(例如，S12和Slm)的靜電電容變化和關(guān)于位置的信息(檢測信號)轉(zhuǎn)換為具 有一圖案(例如，預(yù)定圖案)，并將轉(zhuǎn)換后的靜電電容變化和轉(zhuǎn)換后的關(guān)于位置的信息(轉(zhuǎn) 換后的檢測信號)發(fā)送給處理器140。由于先前參考圖1描述了探測靜電電容變化的檢測單元116的位置的方法的實(shí)施 例，因此省略其描述。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)通過手指150(或多個(gè)手指)的多個(gè) 接觸點(diǎn)的識別。也就是說，可以實(shí)現(xiàn)(或執(zhí)行)多重觸摸識別。如圖4A所示，當(dāng)觸摸通過手指150執(zhí)行時(shí)，接觸區(qū)域大約為6mm，大于檢測單元區(qū) 域。因此，當(dāng)使用手指150時(shí)，難以精細(xì)地或精確地實(shí)現(xiàn)觸摸識別。另外，當(dāng)使用尖的無源觸針(例如，由導(dǎo)電材料制成的無源觸針)時(shí)，由于接觸表 面小，因此接觸表面中的靜電電容的變化可能也小，使得難以探測到接觸位置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)手指的多重觸摸識別和尖的有源觸針的多重觸摸 識別，以改進(jìn)接觸位置的探測。如上所述，某些有源觸針連續(xù)產(chǎn)生并發(fā)射電場，使得不僅與實(shí)際接觸位置相對應(yīng) 的檢測單元受到連續(xù)發(fā)射的電場的影響，而且不與有源觸針相接觸的其它檢測單元也受到 連續(xù)發(fā)射的電場的影響，因此可能難以正確地確定(或抓住)接觸位置。因此，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)有源觸針靠近(或接觸)特定檢測單元時(shí)，電場 與連接至該特定檢測單元的驅(qū)動線上所施加的驅(qū)動信號同步地被放大/輸出。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有源觸針的結(jié)構(gòu)的框圖。有源觸針的外觀沒 有示出。然而，與觸摸屏面板相接觸的部分可以由尖的導(dǎo)體制成。參見圖5，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有源觸針160包括電場傳感器162，用于檢測 施加到與有源觸針相接觸(或靠近有源觸針)的驅(qū)動線的驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場；信號發(fā) 生器164，用于產(chǎn)生一信號(例如，預(yù)定信號)，該信號用于產(chǎn)生與該電場(即AC電壓)相 對應(yīng)的附加電場(或有源觸針電場)；電場發(fā)射器166，用于對信號發(fā)生器164產(chǎn)生的信號 進(jìn)行放大，以將放大后的信號輸出至該電場；以及電源168，用于向電場傳感器162、信號發(fā) 生器164以及電場發(fā)射器166供電。電場傳感器162可以包括線圈，用于檢測依據(jù)(或由)驅(qū)動信號的施加所產(chǎn)生的 電場。也就是說，當(dāng)電場傳感器162位于形成有驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場的區(qū)域中時(shí)，電場在 線圈中產(chǎn)生電力，從而使電場可以被檢測到。另外，當(dāng)電場傳感器162檢測到電場時(shí)，信號發(fā)生器164產(chǎn)生與該電場對應(yīng)的信號 (例如，預(yù)定信號)。也就是說，信號發(fā)生器可以產(chǎn)生與驅(qū)動信號具有相同相位的AC電壓， 以對應(yīng)于檢測到的電場。電場發(fā)射器166對信號發(fā)生器164產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大，并通過有源觸針160的 尖端輸出給電場。電場發(fā)射器166可以由維持所產(chǎn)生的AC電壓的相位并對幅度進(jìn)行放大以輸出放大后的幅度(或幅度被放大的有源觸針電場)的同相放大器來實(shí)現(xiàn)，或者可以是 反轉(zhuǎn)相位以輸出反轉(zhuǎn)了相位的有源觸針電場的反相放大器。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有源觸針160與觸摸屏面板110的特定檢測單元116 相接觸時(shí)，接觸在驅(qū)動信號被施加給與被接觸的檢測單元相連接的驅(qū)動線時(shí)被檢測到。因 此，連接至其它驅(qū)動線并且不發(fā)生接觸(即連接至接地驅(qū)動線)的其它檢測單元不會受到 影響(或者互電容不改變)，從而可以使用有源觸針160來實(shí)現(xiàn)多重觸摸識別。圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在有源觸針接觸條件下的檢測單元的示意 性截面圖。圖6B和6C是示意性示出與圖6A的檢測單元所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的檢測結(jié) 果的圖。在圖6A的情況下，輸出給有源觸針的電場被同相放大器放大。另外，由于有源觸 針不發(fā)生接觸的狀態(tài)與圖3A和圖:3B所示相同，因此將省略其描述。參見圖6A，描述在驅(qū)動信號被施加給驅(qū)動線112的狀態(tài)下，有源觸針160進(jìn)行的接 觸所引起的檢測單元116中的互電容變化。當(dāng)有源觸針160與至少一個(gè)檢測單元116相接觸時(shí)，有源觸針160檢測到由與檢 測單元116相連接的驅(qū)動線112上施加的驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場，并且放大/輸出與驅(qū)動 信號相對應(yīng)的一電場。圖6A的第一電場線220描繪了通過施加驅(qū)動信號產(chǎn)生的電場，而第二電場線600 描繪了從有源觸針160輸出的電場。從有源觸針160輸出的電場由通過同相放大器輸出的AC電壓產(chǎn)生。AC電壓具有 與驅(qū)動信號相同的相位，以對應(yīng)于通過向驅(qū)動線施加驅(qū)動信號而產(chǎn)生的電場。如圖6A所示，第一和第二電場的第一和第二電場線分別從驅(qū)動線112和有源觸針 160向檢測線114延伸。如對應(yīng)于檢測單元116所示出的，在驅(qū)動線112與檢測線114之間形成互電容CM， 并且在檢測線114與有源觸針160之間形成AC電容C2。因此，當(dāng)有源觸針160接觸檢測單元116中的該檢測單元時(shí)，互電容由其正常的 (無接觸的)互電容Cm增加C2到CM2 (CM2 = CM+C2)。檢測單元中互電容的變化致使傳導(dǎo)到(施加到)與檢測單元116相連接的檢測線 114的電壓改變。參見圖6B，驅(qū)動電路120向驅(qū)動線X1，X2，. . . ,Xn順序提供驅(qū)動信號(例如，電壓 為3V)。當(dāng)驅(qū)動電路120向驅(qū)動線XI，X2，...，&之一提供驅(qū)動信號時(shí)，其它驅(qū)動線接地。 在圖6B的情況下，驅(qū)動信號被施加至第一驅(qū)動線XI。在多條檢測線與驅(qū)動線(例如，第一驅(qū)動線XI)交叉處的多個(gè)檢測單元(例如， Sll, S12，... , Slm)中形成互電容CM。當(dāng)至少一個(gè)檢測單元(例如，Sll和S12)與有源觸 針160相接觸或靠近有源觸針160時(shí)，互電容增加到Cm2，使得連接至與有源觸針160相接 觸的檢測單元(例如，Sll和S12)的檢測線(例如，Yl和Y2)檢測到與增加后的互電容相 對應(yīng)的電壓(例如，0. 5V)。由于連接至第一驅(qū)動線Xl但是沒有與有源觸針160相接觸的其它檢測單元維持 先前的(或無接觸的)互電容CM，因此連接至不與有源觸針相接觸或不靠近有源觸針的檢 測單元的檢測線檢測到先前的(或無接觸的)電壓(例如，0.3V)。
參見圖6C，為了更詳細(xì)地描述有源觸針160的操作，假設(shè)有源觸針160與連接至第 一驅(qū)動線Xl的檢測單元Sll和S12相接觸，并且驅(qū)動信號未被施加到第一驅(qū)動線XI，而是 被施加到第二驅(qū)動線X2。在這種情況下，由于驅(qū)動信號未被施加到與接觸有源觸針160的檢測單元Sll和 S12相連接的驅(qū)動線XI，因此有源觸針160檢測不到電場，因而有源觸針160不會輸出附加 電場。因此，在這種情況下，由于有源觸針160僅僅是簡單的導(dǎo)體(由于其不發(fā)射電場)， 因此不會識別到觸摸。也就是說，所有檢測線Y1，Y2，...，Ym都檢測到與互電容Cm相對應(yīng) 的電壓(例如，0. 3V)。也就是說，鄰近有源觸針160但不與有源觸針160相接觸的檢測單 元對觸摸的錯誤探測得以減少或避免。然而，當(dāng)在有些有源觸針中，驅(qū)動信號的施加不同步地連續(xù)發(fā)射電場時(shí)，在圖6Β 的情況下，實(shí)際上不接觸有源觸針160的檢測單元S21和S22可能會如同實(shí)際被接觸那樣 而響應(yīng)，因而檢測可能會出現(xiàn)錯誤。結(jié)果，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有源觸針160與觸摸屏面板110的特定(或被 接觸的)檢測單元116接觸或靠近檢測單元116時(shí)，有源觸針160僅在驅(qū)動信號被施加至 與特定(或被接觸的)檢測單元相連接的驅(qū)動線112時(shí)產(chǎn)生附加電場(或有源觸針電場)。 因此，連接至其它驅(qū)動線的(除與有源觸針相接觸的檢測單元外的)其它檢測單元，即連接 至接地的驅(qū)動線的檢測單元，不會受到影響，從而可以使用有源觸針實(shí)現(xiàn)多重觸摸識別。接著，連接至檢測線Υ1，Υ2，· · ·，Ym的檢測電路130，通過ADC(未示出)將關(guān)于發(fā) 生接觸的檢測單元S12和Slm的靜電電容變化以及關(guān)于位置的信息(檢測信號)轉(zhuǎn)換為具 有一圖案(例如，預(yù)定圖案)，并將轉(zhuǎn)換后的關(guān)于發(fā)生接觸的檢測單元S12和Slm的靜電電 容變化以及關(guān)于位置的信息(轉(zhuǎn)換后的檢測信號)發(fā)送給處理器140。由于已經(jīng)參考圖1描述了探測靜電電容變化的檢測單元116的位置的方法的實(shí)施 例，因此省略其描述。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于有源觸針160的多個(gè)接觸位置的識別， 即多重觸摸識別。圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的處于有源觸針160接觸條件下的檢測單元 116的示意性截面圖。圖7B是示意性示出與圖7A的檢測單元上所施加的驅(qū)動信號對應(yīng)的 檢測結(jié)果的圖。在圖7A所示實(shí)施例的情況下，有源觸針160所輸出的電場由反相放大器放大。由 于有源觸針不發(fā)生接觸的狀態(tài)與圖3A和圖:3B所示的相同，因此省略其描述。參見圖7A，描述在驅(qū)動信號被施加給驅(qū)動線112的狀態(tài)下，由有源觸針160進(jìn)行的 接觸所引起的檢測單元116中的互電容變化。當(dāng)有源觸針160與至少一個(gè)檢測單元116相接觸時(shí)，有源觸針160檢測到由驅(qū)動 線112上施加的驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場，并且放大/輸出與驅(qū)動信號相對應(yīng)的電場。圖7A的第一電場線230描繪了通過向驅(qū)動線112施加驅(qū)動信號產(chǎn)生的電場，并且 第二電場線610描繪了從有源觸針160輸出的電場。從有源觸針160輸出的電場由通過反相放大器輸出的AC電壓產(chǎn)生。AC電壓具有 與驅(qū)動信號相反的相位，以對應(yīng)于驅(qū)動信號的施加所引起的電場。如圖7A所示，第一電場線230從驅(qū)動線112向檢測線114延伸，并且第二電場線610從檢測線114向有源觸針160延伸。也就是說，第二電場線610的方向與圖6A的第二電場線600的方向相反。在驅(qū)動線112中的該驅(qū)動線與檢測線114中的該檢測線之間形成互電容CM，并且 在檢測線114中的該檢測線與有源觸針160之間形成AC電容C3。因此，當(dāng)有源觸針160接 觸或靠近檢測單元116中的該檢測單元時(shí)，該檢測單元的互電容由其正常狀態(tài)(無接觸狀 態(tài)或無接觸電容)的Cm減小C3到CM3 (CM3 = Cm-C3)。檢測單元中互電容的變化致使傳導(dǎo)到檢測線114中與檢測單元116中的該檢測單 元相連接的檢測線的電壓改變。參見圖7B，驅(qū)動電路120向驅(qū)動線X1，X2，. . . ,Xn順序提供驅(qū)動信號(例如，電壓 為3V)。當(dāng)驅(qū)動電路120向驅(qū)動線XI，X2，...，&之一提供驅(qū)動信號時(shí)，其它驅(qū)動線接地。 在圖7B的情況下，驅(qū)動信號被施加至第一驅(qū)動線XI。在多條檢測線與驅(qū)動線(例如，第一驅(qū)動線XI)交叉處的多個(gè)檢測單元(例如， Sll, S12，... , Slm)中形成互電容CM。當(dāng)至少一個(gè)檢測單元(例如，Sll和S12)與有源觸 針160相接觸或靠近有源觸針160時(shí)，該至少一個(gè)檢測單元的互電容減小到CM3(例如，Cm3 = Cm-C3)，使得與發(fā)生接觸的檢測單元(例如，Sll和S12)相連接的檢測線(例如，Yl和Y2) 檢測到與減小的互電容相對應(yīng)的電壓(例如，0. IV)。由于連接至第一驅(qū)動線Xl但是有源觸針160沒有接觸的其它檢測單元維持常規(guī) 的(或無接觸的)互電容CM，因此與無接觸檢測單元相連接的檢測線檢測到先前的(或無 接觸的)電壓(例如，0.3V)。連接至檢測線Y1，Y2，. . . ,Ym的檢測電路130，使用ADC將關(guān)于發(fā)生接觸的檢測單 元(例如，S12和Slm)的靜電電容變化以及關(guān)于位置的信息(檢測信號)轉(zhuǎn)換為具有一圖 案(或預(yù)定圖案)，并將轉(zhuǎn)換后的關(guān)于發(fā)生接觸的檢測單元(例如，S12和Slm)的靜電電容 變化和轉(zhuǎn)換后的關(guān)于位置的信息(轉(zhuǎn)換后的檢測信號)發(fā)送給處理器140。由于已參考圖1描述了探測靜電電容變化的檢測單元116的位置的方法的一個(gè)實(shí) 施例，因此省略其描述。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)關(guān)于有源觸針160的多個(gè)接觸點(diǎn)的識別， 即多重觸摸識別。另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，利用手指150進(jìn)行接觸時(shí)產(chǎn)生的互電容變化不同于 有源觸針160進(jìn)行接觸時(shí)產(chǎn)生的互電容變化的事實(shí)，檢測電路130和處理器140可以將手 指150進(jìn)行接觸時(shí)產(chǎn)生的互電容變化和有源觸針160進(jìn)行接觸時(shí)產(chǎn)生的互電容變化區(qū)分 開。因此，可以識別多種多重觸摸識別情形。也就是說，手指150和有源觸針160可以同時(shí)(例如同步地)接觸觸摸屏面板110， 并且通過手指150進(jìn)行的接觸與通過有源觸針160進(jìn)行的接觸可以被彼此區(qū)分并識別。具體來說，在圖6Α、圖6Β和圖6C所描述的實(shí)施例中，當(dāng)有源觸針160通過同相放 大器輸出與驅(qū)動信號具有相同相位的AC信號時(shí)，由于通過有源觸針160進(jìn)行的接觸而在檢 測線上施加的檢測信號的電平(例如，0. 5V)明顯不同于通過手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn)生的 檢測信號的電平(例如，0. 2V)，因此可以通過在檢測電路130中提供電平探測器和/或電 平比較器，來容易地將通過有源觸針160進(jìn)行的接觸與通過手指150進(jìn)行的接觸區(qū)分開。在圖7Α、圖7Β和圖7C所描述的實(shí)施例中，當(dāng)通過反相放大器輸出與驅(qū)動信號具有 不同相位的AC信號時(shí)，由于通過有源觸針160進(jìn)行的接觸而在檢測線上施加的檢測信號的
13電平(例如，0. IV)與通過手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平(例如，0. 2V)之 間的差別不大，因此可能難以將由使用有源觸針160的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平(例 如，0. IV)和由使用手指150的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平(例如，0. 2V)區(qū)分開。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以通過改變有源觸針160與檢測電路130的結(jié)構(gòu)來克服 這樣的問題。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的有源觸針160’的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是示出 根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的檢測電路130’的結(jié)構(gòu)的框圖。由于除增加了頻率轉(zhuǎn)換器之外，有源觸針的結(jié)構(gòu)與圖5所示的有源觸針的結(jié)構(gòu)相 同，因此相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且將省略其詳細(xì)描述。參見圖8，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的有源觸針160’包括電場傳感器162，用于檢 測與有源觸針160’相接觸(或靠近有源觸針160’ )的驅(qū)動線上施加的驅(qū)動信號所產(chǎn)生的 電場；信號發(fā)生器164，用于產(chǎn)生預(yù)定信號，即用于產(chǎn)生與檢測到的電場相對應(yīng)的附加電場 的AC電壓；電場發(fā)射器166，用于對信號發(fā)生器164產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大，以將放大后的信 號(即有源觸針電場)輸出至該電場；頻率轉(zhuǎn)換器169，用于轉(zhuǎn)換信號發(fā)生器164所產(chǎn)生的 信號的頻率，即AC電壓的頻率；以及電源168，用于向電場傳感器162、信號發(fā)生器164、電 場發(fā)射器166以及頻率轉(zhuǎn)換器169供電。電場發(fā)射器166轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的AC電壓的相位，以輸出該AC電壓。如上所述，在通過反相放大器166輸出與驅(qū)動信號具有不同相位的AC信號時(shí)，由 于通過有源觸針160進(jìn)行的接觸而在檢測線上施加的檢測信號的電平(例如，0. IV)與通過 手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平(例如，0. 2V)之間差別不明顯，因此可能難 以將通過有源觸針160進(jìn)行的接觸而在檢測線上施加的檢測信號的電平(例如，0. IV)與通 過手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平(例如，0. 2V)區(qū)分開，因此附加地提供頻 率轉(zhuǎn)換器169用于克服可能難以在使用手指150的接觸和使用有源觸針160的接觸之間進(jìn) 行區(qū)分的問題。盡管通過使用有源觸針160的接觸而產(chǎn)生的檢測到的信號的電平可能與通 過手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn)生的檢測信號的電平相近似，但是由于頻率彼此不同，所以易 于將通過使用有源觸針160的接觸而產(chǎn)生的檢測到的信號與通過手指150進(jìn)行的接觸而產(chǎn) 生的檢測到的信號區(qū)分開。為了探測出頻率彼此不同，檢測電路可以包括用于探測轉(zhuǎn)換后的頻率的頻率濾波器。如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的檢測電路130’包括頻率濾波器134。也就是說，檢測電路130’包括電平探測器132，用于探測檢測到的信號的電平； 頻率濾波器134，用于對檢測信號中具有特定頻率的信號進(jìn)行濾波；以及ADC 136，用于將 經(jīng)過電平探測器132和/或頻率濾波器134的檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以將數(shù)字信號(或 轉(zhuǎn)換后的檢測信號)提供給處理器140。電平探測器132對檢測信號的電平進(jìn)行探測。因此，可以將根據(jù)圖6的實(shí)施例的 使用有源觸針160進(jìn)行接觸時(shí)的檢測信號與使用手指150進(jìn)行接觸時(shí)的檢測信號區(qū)分開。另外，頻率濾波器134由針對特定頻帶的帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)，以對由圖8所示的頻 率濾波器169轉(zhuǎn)換后的頻率進(jìn)行濾波。因此，可以將根據(jù)圖7A、圖7B和圖8的使用有源觸 針160’進(jìn)行接觸時(shí)的檢測信號與使用手指150進(jìn)行接觸時(shí)的檢測信號區(qū)分開。
盡管已經(jīng)結(jié)合特定示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公 開的實(shí)施例，相反，本發(fā)明旨在覆蓋所附權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍內(nèi)所包括的各 種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏系統(tǒng)，包括觸摸屏面板，包括多條驅(qū)動線、與所述驅(qū)動線交叉的多條檢測線，以及形成于所述驅(qū)動 線與所述檢測線的交叉區(qū)域處的多個(gè)檢測單元；驅(qū)動電路，用于向所述驅(qū)動線順序施加驅(qū)動信號；檢測電路，用于探測與所述檢測單元的互電容的變化對應(yīng)的第一檢測信號，以產(chǎn)生與 所述變化相對應(yīng)的第二檢測信號；處理器，用于基于來自所述檢測電路的所述第二檢測信號確定觸摸位置；以及有源觸針，與所述觸摸屏面板分離，并且被配置為在所述有源觸針靠近或接觸所述觸 摸屏面板時(shí)，與所述驅(qū)動信號中的一驅(qū)動信號同步地輸出有源觸針電場，該一驅(qū)動信號被 施加于所述驅(qū)動線中連接至所述檢測單元中與所述有源觸針鄰近的檢測單元的驅(qū)動線。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述有源觸針包括電場傳感器，用于檢測該一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場；信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生與該一驅(qū)動信號所產(chǎn)生的電場對應(yīng)的信號；電場發(fā)射器，用于對所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大，以輸出所述有源觸針電場；以及電源，用于向所述電場傳感器、所述信號發(fā)生器以及所述電場發(fā)射器供電。
3.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號是與該驅(qū)動信號 具有相同相位的AC電壓。
4.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述電場發(fā)射器包括同相放大器，該同相放 大器用于維持所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號的相位，以放大所述信號，并輸出所述有源觸針 電場。
5.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述電場發(fā)射器包括反相放大器，該反相放 大器用于反轉(zhuǎn)所述信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號的相位，以輸出所述有源觸針電場。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述有源觸針進(jìn)一步包括頻率轉(zhuǎn)換器，該頻 率轉(zhuǎn)換器用于對所述信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號的頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述檢測電路包括電平探測器，用于探測所述第一檢測信號的電平；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將所述第一檢測信號轉(zhuǎn)換為所述第二檢測信號，以將所述第二檢測 信號提供給所述處理器。
8.如權(quán)利要求7所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述檢測電路進(jìn)一步包括頻率濾波器，該頻 率濾波器用于對所述第一檢測信號中具有特定頻率的信號進(jìn)行濾波。
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述頻率濾波器包括帶通濾波器。
10.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述多條驅(qū)動線和所述多條檢測線位于透 明基板上的不同層上并且包括透明導(dǎo)電材料，所述多條驅(qū)動線與所述多條檢測線之間插入 有絕緣層。
11.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述互電容形成在所述驅(qū)動線與所述檢測 線之間的交叉區(qū)域處的檢測單元中。
12.如權(quán)利要求11所述的觸摸屏系統(tǒng)，其中所述檢測單元被配置為在驅(qū)動信號被從所 述驅(qū)動電路施加到與所述檢測單元相連接的驅(qū)動線時(shí)，將與所述檢測單元的互電容相對應(yīng)的所述第一檢測信號供給與所述檢測單元相連接的檢測線。
13.—種驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，包括使用手指和/或有源觸針靠近或接觸觸摸屏面板的多個(gè)檢測單元中的至少一個(gè)檢測 單元；向驅(qū)動線中與所述手指和/或所述有源觸針?biāo)拷蚪佑|的所述至少一個(gè)檢測單元 相連接的驅(qū)動線施加驅(qū)動信號；與施加到該驅(qū)動線的該驅(qū)動信號同步地從所述有源觸針產(chǎn)生有源觸針電場；改變所述至少一個(gè)檢測單元中的互電容，使得施加至檢測線中與所述至少一個(gè)檢測單 元相連接的檢測線的電壓或電流改變；以及基于從所述檢測線接收的電壓或電流的變化，通過使用所述至少一個(gè)檢測單元的互電 容的變化，確定所述至少一個(gè)檢測單元的位置。
14.如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，進(jìn)一步包括通過所述驅(qū)動線向所述驅(qū)動線與所述檢測線的交叉區(qū)域處的檢測單元順序施加驅(qū)動 信號。
15.如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，進(jìn)一步包括在確定所述至少一個(gè)檢測單元的位置時(shí)，對所述手指接觸所述至少一個(gè)檢測單元時(shí)產(chǎn) 生的互電容的變化和所述有源觸針接觸所述至少一個(gè)檢測單元時(shí)產(chǎn)生的互電容的變化進(jìn) 行區(qū)分。
16.如權(quán)利要求13所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，其中從所述有源觸針產(chǎn)生有源觸針 電場包括檢測通過向與所述有源觸針?biāo)拷蚪佑|的所述至少一個(gè)檢測單元相連接的驅(qū)動線 施加所述驅(qū)動信號而產(chǎn)生的電場；產(chǎn)生與所檢測到的電場相對應(yīng)的AC電壓；以及放大所述AC電壓，以輸出所述有源觸針電場。
17.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，其中所述AC電壓與所述驅(qū)動信號具 有相同的相位。
18.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，其中所放大的AC電壓的相位被反 轉(zhuǎn)，以作為所述有源觸針電場被輸出。
19.如權(quán)利要求18所述的驅(qū)動觸摸屏系統(tǒng)的方法，進(jìn)一步包括對所述AC電壓的頻率進(jìn) 行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明公開觸摸屏系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。該觸摸屏系統(tǒng)包括觸摸屏面板，包括驅(qū)動線、與所述驅(qū)動線交叉的檢測線，以及形成于所述驅(qū)動線與所述檢測線的交叉區(qū)域處的檢測單元；驅(qū)動電路，用于向所述驅(qū)動線順序施加驅(qū)動信號；檢測電路，用于探測與所述檢測單元的互電容的變化對應(yīng)的第一檢測信號，以產(chǎn)生與所述變化相對應(yīng)的第二檢測信號；處理器，用于基于來自所述檢測電路的所述第二檢測信號確定觸摸位置；以及有源觸針，與所述觸摸屏面板分離，并且被配置為在所述有源觸針靠近或接觸所述觸摸屏面板時(shí)，與所述驅(qū)動信號中的一驅(qū)動信號同步地輸出有源觸針電場，該驅(qū)動信號被施加于連接至所述檢測單元中與所述有源觸針鄰近的檢測單元的驅(qū)動線。
文檔編號G06F3/044GK102073423SQ20101021346
公開日2011年5月25日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者具泚昇, 安淳晟, 張亨旭, 金度曄 申請人:三星移動顯示器株式會社