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檢測電容值的方法及相應(yīng)觸摸控制器與流程

文檔序號(hào):12039960閱讀:295來源:國知局
檢測電容值的方法及相應(yīng)觸摸控制器與流程
檢測電容值的方法及相應(yīng)觸摸控制器【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明有關(guān)于檢測觸摸屏的電容值,尤其是有關(guān)于使用具有不同相位的振蕩信號(hào)檢測觸摸屏的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值(例如,互電容(mutualcapacitance)值)的方法及裝置。

背景技術(shù):
目前,觸摸屏裝置作為用戶界面,已經(jīng)廣泛用于多個(gè)應(yīng)用。一般來說,觸摸屏裝置可包含觸摸屏及觸摸控制器。某些應(yīng)用可能使用電容觸摸屏(例如,互電容觸摸屏)。在這種情況下,觸摸控制器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)輸入至電容觸摸屏,接收產(chǎn)生自電容觸摸屏的傳感輸出,以及參考傳感輸出決定用于檢測觸摸事件的互電容值。對于某些觸摸屏系統(tǒng),互電容觸摸屏的多條驅(qū)動(dòng)線(亦即,行軌跡(rowtrace))被同時(shí)激勵(lì)以在傳感線(亦即,列軌跡(columntraces))上產(chǎn)生復(fù)合傳感輸出(compositesensingoutput)。然而,不同驅(qū)動(dòng)線可能在傳感輸出中引入不同相位延遲,從而導(dǎo)致在決定對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)線以及傳感線的交叉點(diǎn)(intersection,亦即,交點(diǎn)(crossoverpoint))的互電容值時(shí)復(fù)雜度增加。此外,由于相位延遲會(huì)隨環(huán)境溫度變化而改變,相位延遲測量和補(bǔ)償可能不精確,從而降低了整體的觸摸控制系統(tǒng)的性能。有鑒于此,需要一種能夠正確且有效的決定對應(yīng)于多激勵(lì)觸摸屏上驅(qū)動(dòng)線及傳感線的交叉點(diǎn)的電容值的創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明特提供以下技術(shù)方案:本發(fā)明實(shí)施例提供一種檢測電容值的方法,檢測多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電容值,其中多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)位于觸摸屏的傳感線以及多條驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)交叉點(diǎn)上,檢測電容值的方法包含:分別在多個(gè)時(shí)隙期間獲取對應(yīng)于傳感線的多個(gè)觸摸傳感信號(hào);利用第一振蕩信號(hào)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第一解調(diào)信號(hào);利用第二振蕩信號(hào)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第二解調(diào)信號(hào),其中第二振蕩信號(hào)不同于第一振蕩信號(hào);以及依據(jù)至少多個(gè)第一解調(diào)信號(hào)以及多個(gè)第二解調(diào)信號(hào)決定多個(gè)電容值。本發(fā)明實(shí)施例另提供一種觸摸控制器,用于檢測多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電容值,其中多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)位于觸摸屏的傳感線以及多條驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)交叉點(diǎn)上,觸摸控制器包含第一解調(diào)器、第二解調(diào)器以及決定單元。第一解調(diào)器利用第一振蕩信號(hào)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第一解調(diào)信號(hào),其中多個(gè)觸摸傳感信號(hào)對應(yīng)于傳感線,且分別在多個(gè)時(shí)隙被獲取;第二解調(diào)器利用第二振蕩信號(hào)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第二解調(diào)信號(hào),其中第二振蕩信號(hào)不同于第一振蕩信號(hào);以及決定單元依據(jù)至少多個(gè)第一解調(diào)信號(hào)以及多個(gè)第二解調(diào)信號(hào)決定多個(gè)電容值。本發(fā)明實(shí)施例另提供一種觸摸控制器,用于檢測多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)的多個(gè)電容值,其中多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)位于觸摸屏的傳感線以及多條驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)交叉點(diǎn)上,觸摸控制器包含傳感電路、控制電路以及驅(qū)動(dòng)電路。傳感電路接收觸摸屏的輸出,并根據(jù)輸出產(chǎn)生多個(gè)觸摸傳感信號(hào);控制電路耦接于傳感電路,接收多個(gè)觸摸傳感信號(hào),利用不同振蕩信號(hào)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào),并根據(jù)解調(diào)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)電容值;驅(qū)動(dòng)電路耦接于控制電路,根據(jù)編碼矩陣產(chǎn)生多個(gè)激勵(lì)信號(hào),用于驅(qū)動(dòng)多條驅(qū)動(dòng)線。以上所述的檢測電容值的方法及觸摸控制器可解決因觸摸屏相位響應(yīng)的變化而造成的檢測不準(zhǔn)確的問題,提高檢測準(zhǔn)確度?!靖綀D說明】圖1是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的采用電容值檢測方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖。圖2是圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的示意圖。圖3是圖1所示的傳感電路一實(shí)施例的示意圖。圖4是圖1所示的控制電路一實(shí)施例的示意圖。圖5是圖1所示的控制電路另一實(shí)施例的示意圖?!揪唧w實(shí)施方式】在說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)可理解,制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的基準(zhǔn)。在通篇說明書及權(quán)利要求書當(dāng)中所提及的「包含」是開放式的用語,故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。另外,「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述第一裝置耦接于第二裝置,則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置,或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。本發(fā)明的主要設(shè)想是使用具有不同相位的振蕩信號(hào)解調(diào)傳感線的觸摸傳感信號(hào),以產(chǎn)生不同解調(diào)結(jié)果,幷隨后使用解調(diào)結(jié)果決定電容傳感節(jié)點(diǎn)上的電容值,其中電容傳感節(jié)點(diǎn)位于傳感線以及多條驅(qū)動(dòng)線的交叉點(diǎn)上。舉例來說,電容值可由依據(jù)解調(diào)結(jié)果計(jì)算和方根(rootsumsquare,以下縮寫為RSS)值直接得到。從而本發(fā)明不需要進(jìn)行任何相位延遲測量及補(bǔ)償。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比,本發(fā)明的電容值檢測方法將降低復(fù)雜度,并可解決因觸摸屏相位響應(yīng)的變化而造成的檢測不準(zhǔn)確的問題,提高檢測精度。具體細(xì)節(jié)詳述如下。圖1是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的采用電容值檢測方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100具有主機(jī)102及觸摸屏裝置103,其中觸摸屏裝置103包含觸摸控制器104及觸摸屏106。觸摸屏106包含電容傳感介質(zhì),電容傳感介質(zhì)具有多條驅(qū)動(dòng)線(driveline,亦即,行軌跡)R1、R2、R3、R4、R5以及多個(gè)傳感線(亦即,列軌跡)C1、C2、C3、C4、C5。驅(qū)動(dòng)線以及傳感線由透明導(dǎo)電材料(transparentconductivematerial)制成,例如銦錫氧化物(IndiumTinOxide,縮寫為ITO)。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)線及傳感線以矩陣形式排列,以使得驅(qū)動(dòng)線及傳感線彼此垂直,如圖1所示。應(yīng)當(dāng)注意,在驅(qū)動(dòng)線以及傳感線的每一交叉點(diǎn)107處,驅(qū)動(dòng)線及傳感線之間沒有直接電性連接。換言之,交叉點(diǎn)107是驅(qū)動(dòng)線及傳感線彼此通過的交點(diǎn)。因此,由于交叉點(diǎn)107處的驅(qū)動(dòng)線和傳感線實(shí)際上可以形成電容的兩個(gè)電極,交叉點(diǎn)107可被視作電容傳感節(jié)點(diǎn)(capacitivesensingnode)。請注意,本說明書中驅(qū)動(dòng)線的數(shù)量、傳感線的數(shù)量以及/或驅(qū)動(dòng)線及傳感線的排列僅用作說明之用,并不能用于限制本發(fā)明。觸摸控制器104用于檢測每一電容傳感節(jié)點(diǎn)處的電容變化,以決定觸摸事件的發(fā)生及坐標(biāo)。因此,在每一幀中,觸摸控制器104需決定每一電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值。如圖1所示,觸摸控制器104包含傳感電路112、控制電路114以及驅(qū)動(dòng)電路116。傳感電路112接收觸摸屏106輸出的傳感輸出S1-S5,傳感電路112的操作細(xì)節(jié)將在圖3中作進(jìn)一步說明,此處不再贅述??刂齐娐?14接收第一振蕩信號(hào)OSC1及第二振蕩信號(hào)OSC2,并利用上述信號(hào)得到電容值,控制電路114的操作細(xì)節(jié)將在圖4中作進(jìn)一步說明,此處不再贅述。在本實(shí)施例中,觸摸屏106被以多激勵(lì)方式驅(qū)動(dòng)。從而,驅(qū)動(dòng)線R1-R5由多個(gè)交流電(alternatingcurrent,簡寫為AC)信號(hào)(亦即激勵(lì)信號(hào))D1、D2、D3、D4、D5同時(shí)激勵(lì),其中上述多個(gè)交流電信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電路116產(chǎn)生。請參考圖2,其為圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路116一實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電路116包含正弦波表202、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital-to-analogconverter,簡寫為DAC)204、多個(gè)驅(qū)動(dòng)緩沖放大器206及208、驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210以及編碼矩陣(encodingmatrix)212。正弦波表202及DAC204的組合作為信號(hào)產(chǎn)生器205,用于提供共用調(diào)制載波(commonmodulationcarrier)sin(ωt)。更具體而言,正弦波表202輸出代表調(diào)制角頻率(angularfrequency)ω的即時(shí)頻率值的信號(hào)振幅的數(shù)字振幅值,隨后DAC204將數(shù)字振幅值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。以此種方式,通過連續(xù)地轉(zhuǎn)換自正弦波表202提供的數(shù)字振幅值,DAC204藉此產(chǎn)生時(shí)變(time-varying)模擬信號(hào),其為正弦波信號(hào)sin(ωt)的近似值。共用調(diào)制載波sin(ωt)被饋入至驅(qū)動(dòng)緩沖放大器206及208,每一驅(qū)動(dòng)緩沖放大器使得共用調(diào)制載波sin(ωt)配置有適當(dāng)驅(qū)動(dòng)能力,以用于驅(qū)動(dòng)后續(xù)級(jí)。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)緩沖放大器206具有等于+1的正增益值,而驅(qū)動(dòng)緩沖放大器208具有等于-1的負(fù)增益值。從而,驅(qū)動(dòng)緩沖放大器206的放大器輸出s1為+sin(ωt),而驅(qū)動(dòng)緩沖放大器208的放大器輸出s2為-sin(ωt)。驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210參考編碼矩陣212選擇放大器輸出s1及s2中的一個(gè)作為激勵(lì)信號(hào)。更具體而言,從驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)激勵(lì)信號(hào)由共用調(diào)制載波sin(ωt)及編碼矩陣212中定義的多個(gè)符號(hào)值設(shè)定。假設(shè)觸摸屏具有n條驅(qū)動(dòng)線,一幀的檢測時(shí)間被分為n個(gè)時(shí)隙(timeslot)。以觸摸屏106為例,由于觸摸屏106具有5條驅(qū)動(dòng)線R1-R5,一幀的檢測時(shí)間被分為5個(gè)時(shí)隙。在第i時(shí)隙,供給第k驅(qū)動(dòng)線的激勵(lì)信號(hào)用aik表示,其中aik=Diksin(ωt),ω=2πfc,fc是激勵(lì)頻率(亦即,調(diào)制載波頻率),Dik是編碼矩陣212中定義的符號(hào)值。請注意,根據(jù)編碼矩陣212的設(shè)置,Dik為+1或-1。因此,對于一幀中的互電容檢測,在不同時(shí)隙期間同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)激勵(lì)信號(hào)可由下述nxn驅(qū)動(dòng)矩陣A表示:其中第一行[a11a12…a1n]表示一幀的第一時(shí)隙期間同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)激勵(lì)信號(hào),第二行[a21a22…a2n]表示該幀的第二時(shí)隙期間同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)激勵(lì)信號(hào)…第n行[an1an2…ann]表示該幀的第n時(shí)隙期間同時(shí)產(chǎn)生的多個(gè)激勵(lì)信號(hào)。舉例來說,當(dāng)觸摸屏106具有5條驅(qū)動(dòng)線R1-R5時(shí),可采用下述編碼矩陣D。因此,在第一時(shí)隙期間,驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210輸出+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)分別作為激勵(lì)信號(hào)D1-D5。在第二時(shí)隙期間,驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210輸出-sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)、+sin(ωt)分別作為激勵(lì)信號(hào)D1-D5。在第三時(shí)隙期間,驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210輸出+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)分別作為激勵(lì)信號(hào)D1-D5。在第四時(shí)隙期間,驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210輸出-sin(ωt)、+sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)分別作為激勵(lì)信號(hào)D1-D5。在第五時(shí)隙期間,驅(qū)動(dòng)復(fù)用器210輸出+sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)、+sin(ωt)、-sin(ωt)分別作為激勵(lì)信號(hào)D1-D5。結(jié)果,在一幀內(nèi)產(chǎn)生的所有激勵(lì)信號(hào)可由下述5x5驅(qū)動(dòng)矩陣A表示。關(guān)于每一傳感線,在電容傳感節(jié)點(diǎn)(亦即,n條驅(qū)動(dòng)線以及一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn))的電容值可由下述nx1矩陣x表示:其中Ci表示在該傳感線以及第i條驅(qū)動(dòng)線交點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值,表示由第i條驅(qū)動(dòng)線引入的相位延遲,其中如上所述,驅(qū)動(dòng)電路116分別以各自的激勵(lì)信號(hào)(例如,D1-D5)同時(shí)驅(qū)動(dòng)n條驅(qū)動(dòng)線(例如R1-R5),從而導(dǎo)致互電容值被同時(shí)引入至同一傳感線上的多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)。作為結(jié)果,讀取自傳感線的每一傳感輸出是復(fù)合信號(hào),該復(fù)合信號(hào)來源于多個(gè)不同驅(qū)動(dòng)線及該傳感線的多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)上同時(shí)呈現(xiàn)的所有互電容值。此外,由于一幀被分為n個(gè)時(shí)隙,在一幀時(shí)間內(nèi),同一傳感線將產(chǎn)生n個(gè)傳感輸出,其中每一傳感輸出的產(chǎn)生相應(yīng)于在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生的一系列激勵(lì)信號(hào)。在一幀時(shí)間內(nèi)擷取自一個(gè)傳感線的多個(gè)觸摸傳感信號(hào)可由下述nx1矩陣B來表示:其中bi是在第i時(shí)隙讀取自傳感線的傳感輸出。由上述記載很容易看出,矩陣A、x和B有如下關(guān)系:Ax=B,其中矩陣A、x已經(jīng)在上文中做過說明。在本實(shí)施例中,傳感電路112用于在多個(gè)時(shí)隙(例如,n個(gè)時(shí)隙)期間分別獲取對應(yīng)于同一傳感線的多個(gè)觸摸傳感信號(hào)(例如,b1-bn)。請參考圖3,其為圖1所示的傳感電路112一實(shí)施例的示意圖。傳感電路112包含傳感放大器(transduceramplifier)302,反鋸齒濾波器(anti-aliasingfilter,簡寫為AAF)304以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analogtodigitalconvertor,簡寫為ADC)306。傳感線的模擬傳感輸出被饋入至傳感放大器302。傳感放大器302的放大器輸出由AAF304進(jìn)行處理以限制放大器輸出的帶寬,以近似滿足抽樣定理(samplingtheorem)。隨后,ADC306將AAF304的濾波器輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字觸摸傳感信號(hào)。以此種方式,傳感電路112獲取一幀時(shí)間內(nèi)的觸摸傳感信號(hào)b1-bn。請注意,圖3中僅顯示了用于獲取對應(yīng)于一條傳感線的觸摸傳感信號(hào)b1-bn的一個(gè)信號(hào)處理信道。在實(shí)踐中,傳感電路112可被配置為具有多個(gè)信號(hào)處理信道,每一個(gè)信號(hào)處理信道由一個(gè)傳感放大器、一個(gè)AAF以及一個(gè)ADC組成,用于獲取多條傳感線的觸摸傳感信號(hào)。以具有5條傳感線C1-C5的觸摸屏106為例,傳感輸出S1是復(fù)合信號(hào),其來源于在驅(qū)動(dòng)線R1-R5及傳感線C1的多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)上同時(shí)引入的所有電容值,而傳感電路112在一幀的每一時(shí)隙讀取傳感線C1以獲取五個(gè)觸摸傳感信號(hào)。類似地,傳感電路112也在一幀的每一時(shí)隙讀取傳感線C2以獲取五個(gè)觸摸傳感信號(hào),在一幀的每一時(shí)隙讀取傳感線C3以獲取五個(gè)觸摸傳感信號(hào),在一幀的每一時(shí)隙讀取傳感線C4以獲取五個(gè)觸摸傳感信號(hào),在一幀的每一時(shí)隙讀取傳感線C5以獲取五個(gè)觸摸傳感信號(hào)。如上所述,觸摸控制器104用于檢測每一電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容變化,從而決定觸摸事件的發(fā)生以及觸摸事件的坐標(biāo)。從而,對于每一傳感線,觸摸控制器104均需知道位于傳感線以及被同時(shí)激勵(lì)的多條驅(qū)動(dòng)線的交叉點(diǎn)處的多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值c1-cn。在本實(shí)施例中,控制電路114使用兩個(gè)不同振蕩信號(hào)OSC1及OSC2來分別解調(diào)對應(yīng)于相同傳感線的觸摸傳感信號(hào)。舉例來說,第一振蕩信號(hào)OSC1以及第二振蕩信號(hào)OSC2之間具有90度相位差。從而,控制電路114由第一振蕩信號(hào)OSC1獲取第一解調(diào)信號(hào),由第二振蕩信號(hào)OSC2獲取第二解調(diào)信號(hào)。隨后,基于上述第一解調(diào)信號(hào)及第二解調(diào)信號(hào),本發(fā)明的控制電路114可在沒有任何相位延遲測量以及補(bǔ)償?shù)那闆r下決定電容值c1-cn。在所有傳感線的電容傳感節(jié)點(diǎn)處的電容值都確定之后,控制電路114可判斷觸摸事件是否發(fā)生。當(dāng)決定觸摸事件發(fā)生時(shí),控制電路114可將與觸摸事件相關(guān)的信息(例如,坐標(biāo))傳送至主機(jī)102。隨后,主機(jī)102基于觸摸控制器104的輸出執(zhí)行操作。舉例來說,上述操作可以包含移動(dòng)目標(biāo)(例如光標(biāo)或者指針)、滾動(dòng)、平移(panning)等。決定位于一條傳感線以及多條驅(qū)動(dòng)線的交叉點(diǎn)處的多個(gè)電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值c1-cn的技術(shù)細(xì)節(jié)將詳述如下。請參考圖4,其為圖1所示的控制電路114一實(shí)施例的示意圖??刂齐娐?14包含第一解調(diào)器402、第二解調(diào)器404以及決定單元406。第一解調(diào)器402用于利用第一振蕩信號(hào)OSC1解調(diào)觸摸傳感信號(hào)bk(k=1到n)以產(chǎn)生多個(gè)第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I(k=1到n)。第二解調(diào)器404用于利用第二振蕩信號(hào)OSC2解調(diào)觸摸傳感信號(hào)bk(k=1到n)以產(chǎn)生多個(gè)第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q(k=1到n)。舉例來說,但并非本發(fā)明的限制,第一振蕩信號(hào)OSC1、第二振蕩信號(hào)OSC2以及多個(gè)激勵(lì)信號(hào)(例如,D1-D5)具有相同頻率,并且多個(gè)激勵(lì)信號(hào)(例如,D1-D5)與第一振蕩信號(hào)OSC1或第二振蕩信號(hào)OSC2具有相同相位。在本實(shí)施例中,第一振蕩信號(hào)OSC1可為sin(ωt),第二振蕩信號(hào)OSC2可為cos(ωt)。第一振蕩信號(hào)OSC1及第二振蕩信號(hào)OSC2可以由外部振蕩器產(chǎn)生,或者由根據(jù)正弦波表的輸出而產(chǎn)生,在此不做限制。更具體來說,第一解調(diào)器402包含第一混合器412以及第一低通濾波器(low-passfilter,簡寫為LPF)414,其中第一混合器412用于將每一觸摸傳感信號(hào)bk與第一振蕩信號(hào)sin(ωt)混合,以產(chǎn)生相應(yīng)的第一混合信號(hào)bk_dem_I,而第一LPF414用于對第一混合信號(hào)bk_dem_I執(zhí)行低通濾波操作,以產(chǎn)生相應(yīng)的第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I。關(guān)于第二解調(diào)器404,其包含第二混合器422以及第二LPF424,其中第二混合器422用于將每一觸摸傳感信號(hào)bk與第二振蕩信號(hào)cos(ωt)混合,以產(chǎn)生相應(yīng)的第二混合信號(hào)bk_dem_Q,而第二LPF424用于對第二混合信號(hào)bk_dem_Q執(zhí)行低通濾波操作,以產(chǎn)生相應(yīng)的第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q。如前文所述,矩陣A,x以及B有如下關(guān)系:Ax=B。從而,對于在第k時(shí)隙期間,從傳感線讀取的一個(gè)觸摸傳感信號(hào)bk,其可由如下方程表示:從而,第一混合信號(hào)bk_dem_I可用如下方程表示:類似地,第二混合信號(hào)bk_dem_Q可用如下方程表示:第一LPF414用于濾除高頻部分(亦即,sin(2ωt+θi)),從而僅留下低頻部分(亦即,cosθi)。因此,第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I可用如下方程表示:類似地,第二LPF424用于濾除高頻部分(亦即,sin(2ωt+θi)),從而僅留下低頻部分(亦即,sinθi)。因此,第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q可用如下方程表示:決定單元406用于依據(jù)至少第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I以及第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q決定電容值ck,其中k=1到n。如圖4所示,決定單元406包含第一乘法單元432、第二乘法單元434,以及計(jì)算單元436(圖4中標(biāo)記為“NORM(RSS)”)。通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)操作,每一第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I以及第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q中的比例因子可被去除。此外,第一乘法單元432依據(jù)解碼矩陣438以及第一解調(diào)信號(hào)bk_LPF_I執(zhí)行矩陣乘法,并相應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)第一矩陣元素ckcosθk,其中k=1到n。類似地,第二乘法單元434依據(jù)解碼矩陣438以及第二解調(diào)信號(hào)bk_LPF_Q執(zhí)行矩陣乘法,并相應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)第二矩陣元素cksinθk,其中k=1到n。請注意,解碼矩陣438是編碼矩陣212的逆矩陣??紤]觸摸屏106有5條驅(qū)動(dòng)線R1-R5,并且使用上述編碼矩陣D的情況,下述解碼矩陣D-1可被決定單元406使用(請注意,矩陣D乘以矩陣D-1的結(jié)果將為單位矩陣(identitymatrix)):第一乘法單元432的輸出可由下述方程表示:類似地,第二乘法單元434的輸出可由下述方程表示:請注意,角度值θk(k=1到n)由相位延遲產(chǎn)生,并將隨環(huán)境溫度變化而改變。盡管角度值θk(k=1到n)是未知變量,所需電容值ck(k=1到n)可經(jīng)由算術(shù)計(jì)算很容易得到。在本實(shí)施例中,計(jì)算單元436用于通過計(jì)算每一對第一矩陣元素ckcosθk以及第二矩陣元素cksinθk的和方根決定每一電容值ck。也就是說,如果第二矩陣元素cisinθi作為復(fù)數(shù)(complexvalue)的虛部,第一矩陣元素cicosθi作為復(fù)數(shù)的實(shí)部,復(fù)數(shù)的模(norm)(亦即,cisinθi及cicosθi的和方根值)可利用下述方程計(jì)算出:(i=1到n)從上述方程可看出,復(fù)數(shù)的模為電容值ci。因此,可在不執(zhí)行任何相位延遲測量以及補(bǔ)償情況下,獲得多條驅(qū)動(dòng)線以及一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值c1-cn。下面給出了使用本發(fā)明的方法檢測5x3觸摸屏的5條驅(qū)動(dòng)線以及第一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值的仿真結(jié)果(simulationresult)??蓞⒖忌鲜?x5驅(qū)動(dòng)矩陣A來在5個(gè)時(shí)隙期間仿真5條驅(qū)動(dòng)線。5條驅(qū)動(dòng)線以及第一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)由測量設(shè)備測量,從而產(chǎn)生下述電容測量結(jié)果。使用本發(fā)明的方法來檢測5條驅(qū)動(dòng)線以及第一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)。通過利用第一振蕩信號(hào)sin(ωt)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)(分別在5個(gè)時(shí)隙期間從第一傳感線得到),以及隨后利用解碼矩陣D-1對解調(diào)輸出執(zhí)行矩陣乘法,可得到下述結(jié)果。此外,通過利用第二振蕩信號(hào)cos(ωt)解調(diào)多個(gè)觸摸傳感信號(hào)(分別在5個(gè)時(shí)隙期間從第一傳感線得到),以及隨后利用解碼矩陣D-1對解調(diào)輸出執(zhí)行矩陣乘法,可得到下述結(jié)果。當(dāng)?shù)诙朔▎卧?34的輸出作為復(fù)數(shù)的實(shí)部,而第一乘法單元432的輸出作為復(fù)數(shù)的虛部時(shí),可得到下述復(fù)數(shù)。計(jì)算單元436計(jì)算每一復(fù)數(shù)的模,從而獲得下述計(jì)算結(jié)果。如大家可以看到的,電容值的計(jì)算結(jié)果與使用測量設(shè)備得到的電容值的測量結(jié)果一樣。因此,即便沒有相位延遲測量及補(bǔ)償,合適的方法已足以正確的決定一條傳感線及多條驅(qū)動(dòng)線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值??刂齐娐?14可以利用硬件、軟件或者軟硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。亦即,圖4中所示的實(shí)施方式僅僅用作說明的目的。請參考圖5,其為圖1所示的控制電路114另一實(shí)施例的示意圖??刂齐娐?14包含處理器502以及機(jī)器可讀介質(zhì)504。處理器502可以利用微控制單元(microcontrolunit,簡寫為MCU)或者數(shù)字信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor,簡寫為DSP)來實(shí)現(xiàn)。機(jī)器可讀介質(zhì)504用于儲(chǔ)存程序代碼PROG,并且可以利用諸如非易失性存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)由處理器502執(zhí)行時(shí),程序代碼PROG使得處理器502實(shí)現(xiàn)與圖4所示的電路元件執(zhí)行的操作相同的操作。簡言之,程序代碼PROG使得處理器502執(zhí)行下述步驟以檢測觸摸屏的多條驅(qū)動(dòng)線及一條傳感線的多個(gè)交叉點(diǎn)處的電容傳感節(jié)點(diǎn)的電容值:利用第一振蕩信號(hào)解調(diào)對應(yīng)于該傳感線的多個(gè)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第一解調(diào)信號(hào),其中多個(gè)觸摸傳感信號(hào)分別在多個(gè)時(shí)隙期間得到;利用第二振蕩信號(hào)解調(diào)觸摸傳感信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)第二解調(diào)信號(hào),其中第二振蕩信號(hào)不同于第一振蕩信號(hào);以及依據(jù)至少第一解調(diào)信號(hào)以及第二解調(diào)信號(hào)決定電容值。本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀完說明圖4所示的實(shí)施方式的段落之后,很容易理解圖5所示的實(shí)施方式的實(shí)施細(xì)節(jié),為簡潔起見,此處不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,本領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的精神所做的等效變化與修改,都應(yīng)當(dāng)涵蓋在權(quán)利要求書內(nèi)。
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