專利名稱：觸摸檢測電路以及觸摸檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及用于液晶觸摸屏的觸摸檢測電路以及觸摸檢 測方法。
背景技術(shù)：
近年來，信息通訊領(lǐng)域的迅速發(fā)展，提高了各種類型的顯示設(shè)備的需求。液晶觸摸 屏作為顯示輸出設(shè)備同時也拓展出了輸入的功能，通過觸摸檢測電路將用戶的觸摸信號轉(zhuǎn) 化為電信號。互電容感應(yīng)技術(shù)是一種典型的觸摸檢測方式，可以實現(xiàn)對多點觸摸的檢測，并 且具有良好的抗噪聲干擾的能力。其基本原理如圖1所示，將觸摸屏分為若干行電極11以 及若干列電極12，且行電極11與列電極12位于不同的兩層，兩者之間構(gòu)成了許多節(jié)點13， 所述節(jié)點13都可以等效為一個節(jié)點互電容Csig，而Cstray為列電極12與地之間的等效電 容。當(dāng)有用戶用手指觸摸時，由于手指電場的影響，會使得觸摸屏上觸摸點處附近的節(jié)點互 電容Csig發(fā)生變化。只需要在每個行電極11上外加驅(qū)動電壓，然后在每個列電極12上檢 測所有的節(jié)點互電容Csig的變化，便可以準(zhǔn)確檢測所述觸摸點的位置?；谏鲜龌ル娙莞袘?yīng)技術(shù)，美國專利US20080165134提出了一種觸摸檢測電路， 用于檢測液晶屏上觸摸點位置。其電路原理圖如圖2所示，觸摸屏上的節(jié)點可以視為由節(jié) 點互電容Csig以及列電極與地之間的等效電容Cstray所組成的等效電路101。在所述觸 摸節(jié)點等效電路101中，所述節(jié)點互電容Csig的一端為行電極作為驅(qū)動端，另一端為列電 極作為檢測端，所述列電極與地之間的等效電容Cstray也可以視為檢測端與地之間的寄 生電容。結(jié)合圖3所示，驅(qū)動電壓產(chǎn)生單元102所產(chǎn)生的驅(qū)動電壓Vstim通過觸摸節(jié)點等 效電路101，從驅(qū)動端到達檢測端一側(cè)的檢測電路100，形成檢測電壓Vin ；所述檢測電路 100主要包括比較器106、灌電流源104a、拉電流源104b以及狀態(tài)控制器108 ；所述檢測電 壓Vin通過比較器106與基準(zhǔn)電壓Vref進行比較，將比較的結(jié)果Vcomp傳送給狀態(tài)控制器 108，狀態(tài)控制器108根據(jù)比較結(jié)果Vcomp選擇灌電流源104a或者拉電流源104b工作，所 述灌電流源104a以及拉電流源104b均與檢測端連接，對檢測電壓Vin進行充電或者放電， 且充放電的速率保持恒定。結(jié)合如圖3所示的具體檢測時序，對該美國專利提及的觸摸檢測電路做進一步介 紹。假設(shè)灌電流源104a以及拉電流源104b(以下統(tǒng)稱為電流源單元)的電流均為I，驅(qū)動 電壓Vstim為圖3所示方波。首先，排除電流源單元的影響，檢測電壓Vin與驅(qū)動電壓Vstim存在如下關(guān)系Vin =[Csig/(Csig+Cstray)]*Vstim。由于Vstim在高低電平之間波動，Vin也將隨之震蕩變 化。通過比較器106比較Vin以及基準(zhǔn)電壓Vref的大小，并將比較結(jié)果Vcomp輸入狀態(tài) 控制器108。當(dāng)Vin > Vref時，比較器輸出電壓Vcomp為正，狀態(tài)控制器108控制拉電流 源104b工作，而灌電流源104a不工作，使得檢測電壓Vin放電，直至與Vref相等；當(dāng)Vin < Vref時，比較器輸出電壓Vcomp為負，狀態(tài)控制器108控制灌電流源104a工作，而拉電 流源104b不工作，使得檢測電壓Vin充電，直至與Vref相等；當(dāng)Vin = Vref時，所述電流源單元均不工作。這樣檢測電壓Vin、比較器輸出電壓Vcomp、以及電流源單元的開關(guān)狀態(tài) 電壓Esource^Esink如圖3所示。檢測電壓Vin在充放電時的電壓值變化率AVin/ΔΤ = I/Cstray為定值，而充放 電時間 ΔΤ = AVin*Cstray/I 與 Δ Vin 成正比(AVin = Vin-Vref |) 結(jié)合 Vin 與 Vstim 的關(guān)系式Vin= [CSig/(CSig+CStray)]*VStim，容易推出充放電時間ΔΤ與節(jié)點互電容 Csig成正比。也即手指觸摸觸摸屏?xí)r，改變觸摸點附近節(jié)點互電容Csig的大小，將直接導(dǎo) 致檢測電壓Vin的充放電時間ΔΤ的變化，因此僅需要通過給定計數(shù)器110 —個時鐘信號 CLK，使用所述計數(shù)器110檢測電流源單元的充放電時間ΔΤ’，與正常狀態(tài)下的充放電時間 Δ T比較，即可檢測相應(yīng)節(jié)點上是否為觸摸點。在上述檢測電路中，檢測電壓Vin的充放電時的電壓值變化率也即圖3中Vin 在Δ T時間內(nèi)上升或者下降的斜率是一個固定的值，僅與列電極12與地之間的等效電容 Cstray有關(guān)，而使手指觸摸影響到充放電時間△ T的根本原因是節(jié)點互電容Csig變化導(dǎo) 致AVin發(fā)生了改變。因此在所述檢測電路中，而在ΔΤ時間內(nèi)檢測電壓Vin的上升與下 降的斜率是不與手指觸摸相關(guān)的，對于手指觸摸的檢測僅僅是瞬時完成的，易于受到電路 中短噪聲和毛刺的干擾，而無法對這些噪聲進行平均處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種觸摸檢測電路以及觸摸檢測方法，具有較強的抗干 擾能力。本發(fā)明提供的一種觸摸檢測電路，其特征在于，包括電流源單元、驅(qū)動單元、比較 單元以及狀態(tài)控制器；所述電流源單元作為驅(qū)動單元的檢測驅(qū)動電源，包括灌電流源、拉電流源；所述驅(qū)動單元向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端提供驅(qū)動電壓，并通過觸摸節(jié)點等效 電路在檢測端產(chǎn)生檢測電壓；所述比較單元將檢測電壓分別與上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓進行比較，并將 比較結(jié)果輸入狀態(tài)控制器；所述狀態(tài)控制器根據(jù)比較單元輸入的檢測結(jié)果，控制電流源單元的工作，具體包 括當(dāng)檢測電壓大于上限基準(zhǔn)電壓時，狀態(tài)控制器控制拉電流源工作，使得驅(qū)動單元提供的 驅(qū)動電壓值下降；當(dāng)檢測電壓小于下限基準(zhǔn)電壓時，狀態(tài)控制器控制灌電流源工作，使得驅(qū) 動單元提供的驅(qū)動電壓值上升。所述觸摸檢測電路還包括檢測單元，所述檢測單元與電流源單元連接，用于檢測 灌電流源或者拉電流源的工作時間，即所述驅(qū)動電壓值上升或者下降的時間。作為可選方案，所述灌電流源的灌電流以及拉電流源的拉電流均保持恒定。作為可選方案，所述比較單元包括上限比較器以及下限比較器，所述上限比較器 以及下限比較器均為運放比較器，且處于開環(huán)放大狀態(tài)。本發(fā)明提供了一種觸摸檢測方法，用于檢測觸摸屏上的觸摸點，包括向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端輸入周期變化且連續(xù)的驅(qū)動電壓，使得檢測端形成 跟隨驅(qū)動電壓變化的檢測電壓；所述檢測電壓的變化幅度恒定，變化周期與驅(qū)動電壓相同且與節(jié)點互電容大小相關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述驅(qū)動電壓或者檢測電壓的變化周期，檢測觸摸點位置。作為可選方案，所述驅(qū)動電壓為三角波、正弦波或者余弦波。作為可選方案，將觸摸屏上所有節(jié)點相應(yīng)的驅(qū)動電壓或者檢測電壓的變化周期按 陣列進行存儲，并與節(jié)點無觸摸時的變化周期相比較，檢測觸摸點在觸摸屏上的位置。作為 另一個可選方案，將觸摸屏上所有節(jié)點相應(yīng)的驅(qū)動電壓或者檢測電壓的變化周期轉(zhuǎn)換成節(jié) 點互電容的值，根據(jù)所述節(jié)點互電容值的變化，檢測觸摸點在觸摸屏上的位置。作為可選方案，所述觸摸檢測方法具體包括設(shè)置檢測電壓的上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓；當(dāng)檢測電壓值上升至上限基準(zhǔn) 電壓時，降低驅(qū)動電壓值使得檢測電壓值下降；當(dāng)檢測電壓值下降至下限基準(zhǔn)電壓時，升高 驅(qū)動電壓值使得檢測電壓值上升；所述檢測電壓值上升或下降時的電壓值變化率與節(jié)點的互電容大小相關(guān)聯(lián)；記錄所述驅(qū)動電壓值上升或下降時間，并與節(jié)點無觸摸時驅(qū)動電壓值上升或下降 時間相比較，判定相應(yīng)節(jié)點是否為觸摸點位置。作為可選方案，當(dāng)某一觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端上，驅(qū)動電壓值上升或下降時 間變長，則該節(jié)點為觸摸點位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的觸摸檢測電路，將電流源單元作為檢測驅(qū)動電源， 驅(qū)動單元提供的驅(qū)動電壓使得檢測端電壓周期變化，并對檢測電壓的設(shè)置上下限值作為驅(qū) 動電壓值上升或下降狀態(tài)跳轉(zhuǎn)觸發(fā)條件。驅(qū)動電壓周期變化時，檢測電壓的變化幅度保持 恒定，而電壓值變化率則與互電容時刻相關(guān)，使得變化周期不會因為電路中噪聲毛刺對互 電容的瞬時影響而明顯改變，避免了鬼點的產(chǎn)生，具有更強的抗干擾能力。
圖1是現(xiàn)有互電容感應(yīng)技術(shù)的原理圖；圖2是現(xiàn)有的觸摸檢測電路原理圖；圖3是現(xiàn)有的觸摸檢測電路的檢測時序圖；圖4是本發(fā)明所述觸摸檢測方法流程示意圖；圖5是本發(fā)明所述觸摸檢測電路原理圖；圖6是本發(fā)明所述觸摸檢測電路的檢測時序圖；圖7是本發(fā)明所述觸摸檢測方法的原理示意圖。
具體實施例方式在互電容感應(yīng)技術(shù)中，對互電容直接相關(guān)的某個變量值進行檢測，達到檢測觸摸 點的目的，本發(fā)明為了避免電路中噪聲毛刺的干擾，將觸摸節(jié)點等效電路中檢測端的電壓 變化幅度恒定，而電壓值變化率與節(jié)點互電容相關(guān)聯(lián)，記錄電壓的變化周期，進一步檢測觸 摸點位置。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。圖4是本發(fā)明所述觸摸檢測方法的具體實施方式
流程圖。執(zhí)行步驟Si，向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端輸入周期變化且連續(xù)的驅(qū)動電壓，使
6得檢測端形成跟隨驅(qū)動電壓變化的檢測電壓。所述驅(qū)動電壓可以為三角波、正弦波、余弦波 等，作為優(yōu)選方案，驅(qū)動電壓為三角波。執(zhí)行步驟S2，設(shè)置檢測電壓的上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓，并實時將檢測電 壓的值與上限基準(zhǔn)電壓或下限基準(zhǔn)電壓相比較；當(dāng)檢測電壓值上升至上限基準(zhǔn)電壓時，執(zhí)行步驟S3，降低驅(qū)動電壓值使得檢測電 壓值下降，并記錄所述下降過程的時間。當(dāng)檢測電壓值下降至下限基準(zhǔn)電壓時，執(zhí)行步驟S4，升高驅(qū)動電壓值使得檢測電 壓值上升，并記錄所述上升過程的時間。作為優(yōu)選方案，驅(qū)動電壓為三角波，因此降低或升高驅(qū)動電壓時，驅(qū)動電壓的變化 曲線為直線，且電壓值變化率保持恒定。由于檢測電壓跟隨驅(qū)動電壓變化，因此兩者上升或下降過程保持同步，變化周期 相同，波形也為三角波，但檢測電壓由于上下限基準(zhǔn)電壓的限制，其電壓變化幅度是恒定 的，因此所述變化周期的長短取決于檢測電壓在上升或者下降過程中的電壓值變化率，而 該電壓值變化率與節(jié)點互電容的值相關(guān)，即觸摸時導(dǎo)致節(jié)點互電容的變化將直接影響所述 驅(qū)動電壓以及檢測電壓的變化周期的長短。執(zhí)行步驟S5，檢測所有節(jié)點的觸摸節(jié)點等效電路中相應(yīng)驅(qū)動電壓的變化周期，根 據(jù)所述變化周期檢測觸摸點的位置。作為可選方案，僅記錄所述變化周期中電壓值上升過程的時間或者下降過程的時 間，也可以檢測觸摸點位置。圖5是本發(fā)明一個具體的觸摸檢測電路原理圖。所述觸摸檢測電路具體包括電 流源單元201、驅(qū)動單元202、比較單元203以及狀態(tài)控制器204還包括檢測單元205 ；所述電流源單元201作為驅(qū)動單元202的檢測驅(qū)動電源，包括灌電流源201a、拉電 流源201b，且灌電流以及拉電流均保持恒定，為簡化說明，在本實施例中灌電流源201a的 灌電流與拉電流源201b的拉電流相等均為I。驅(qū)動單元202向觸摸節(jié)點等效電路101的驅(qū)動端提供驅(qū)動電壓VI，并通過觸摸節(jié) 點等效電路101在檢測端產(chǎn)生檢測電壓V2，所述檢測電壓V2跟隨驅(qū)動電壓Vl變化而變化； 所述驅(qū)動單元202與地之間的寄生電容Cl也可視為驅(qū)動端與地之間的寄生電容；所述觸摸 節(jié)點等效電路101包括節(jié)點互電容C3以及寄生電容C2，其中節(jié)點互電容C3的一端連接驅(qū) 動端，另一端連接檢測端，寄生電容C2為檢測端與地之間的寄生電容。所述比較單元203將檢測電壓V2的值分別與上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓進 行比較，并將比較結(jié)果輸入狀態(tài)控制器204，包括上限比較器203a以及下限比較器203b;可 選的，所述上限比較器203a以及下限比較器203b均為運放比較器，且處于開環(huán)放大狀態(tài)， 檢測端作為上限比較器203a的正相輸入端以及下限比較器203b的反向輸入端；而上限比 較器203a的反相輸入端電壓置為上限基準(zhǔn)電壓Vref+，下限比較器203b的正相輸入端電壓 置為下限基準(zhǔn)電壓Vref-；所述上限比較器203a與下限比較器203b的輸出端均與狀態(tài)控 制器204連接，輸出電壓分別為Vcompl以及Vcomp2。由于上限比較器203a與下限比較器 203b均處于開環(huán)放大狀態(tài)，因此各輸入端可視為虛斷，輸出端截止飽和，輸出電壓Vcompl 以及Vcomp2的值僅與相應(yīng)比較器的輸入端電壓的比較結(jié)果相關(guān)。本實施例中，當(dāng)正相輸入 端的電壓值較大時，所述比較器的輸出電壓為高電平。
7
所述狀態(tài)控制器204根據(jù)比較單元203輸入的比較結(jié)果，控制電流源單元201的 工作，具體包括當(dāng)檢測電壓V2上升至上限基準(zhǔn)電壓Vref+時，狀態(tài)控制器204控制拉電流 源201b工作，向驅(qū)動單元202輸入拉電流，降低驅(qū)動電壓Vl的值；當(dāng)檢測電壓V2下降至下 限基準(zhǔn)電壓Vref-時，狀態(tài)控制器204控制灌電流源201a工作，向驅(qū)動單元202輸入灌電 流，升高驅(qū)動電壓V2的值。所述檢測單元205包括計數(shù)器215a、計數(shù)器215b以及微處理器225，所述計數(shù)器 215a、計數(shù)器215b分別與灌電流源201a、拉電流源201b連接，用于記錄灌電流源201a或者 拉電流源201b的工作時間，也即驅(qū)動電壓的值上升或者下降過程的時間，并將結(jié)果輸入微 處理器225中處理。本實施例中，向計數(shù)器215a以及計數(shù)器215b輸入時鐘信號CLK，根據(jù) 灌電流源201a或者拉電流源201b的工作狀態(tài)，對時鐘信號CLK進行計數(shù)，從而準(zhǔn)確記錄所 述電流源工作狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的時間。圖6是基于上述觸摸檢測電路的檢測時序圖，下面結(jié)合圖5以及圖6對本發(fā)明所 述觸摸檢測電路的工作原理做進一步介紹。由于圖5中，上限比較器203a與下限比較器203b均處于開環(huán)狀態(tài)，因此其共同的 輸入端即觸摸節(jié)點等效電路101的檢測端可以視為虛斷。檢測電壓V2與驅(qū)動電壓Vl存在
以下關(guān)系式 [。。55]其中節(jié)點互電容C3上的電荷Q3 = C3(V1-V2)；檢測端寄生電容C2上的電荷Q2 = C2V2 ；驅(qū)動端寄生電容Cl上的電荷Q1 = C1V1 ；當(dāng)采用電流源單元201作為驅(qū)動單元202的檢測驅(qū)動電源時，由于灌電流與拉電 流相等均為I，則存在以下關(guān)系式j(luò)_dQl+ dQ3 — C諷 + C3 {dVx-dV2)_ (C1 + C3),〗-C3dV2
dt dt dt C 2
(C1 + C3)dV,--^~dV, Γ C + Γ Γ +CC dVV 1C2+C3 1^^uy 1 .
~dtC2 + C3dt
dv而電流源單元201為直流電源，因此驅(qū)動電壓值變化率-J1以及檢測電壓值變化
at
率·^均為常數(shù)，則驅(qū)動電壓Vl以及檢測電壓V2的值在上升或者下降過程中的變化曲線 at
為直線，波形均為三角波。
dV, _ C2 +C3
dt C,C, +C1C, +C9C,且12 13； dV2 C3 1
dt C^ J C^ 2 + ι C/ 3 + C' 2 ^^ 3在觸摸屏節(jié)點等效電路中，一般節(jié)點互電容C3遠小于檢測端與地的寄生電容C2，
因此當(dāng)節(jié)點互電容C3發(fā)生變化時，只有檢測電壓值變化率g會發(fā)生明顯變化，且與C3成
dtdV
反比，而驅(qū)動電壓值變化率的變化可以忽略不計。
dt根據(jù)圖6所示工作時序，結(jié)合圖5對所述觸摸檢測電路的具體工作原理進行描述。若節(jié)點為非觸摸點，首先向驅(qū)動端提供三角波的驅(qū)動電壓VI，并通過觸摸節(jié)點等 效電路101在檢測端形成檢測電壓V2，所述檢測電壓V2跟隨驅(qū)動電壓Vl變化而變化，因此 檢測電壓V2的變化周期與驅(qū)動電壓Vl相同，波形也為三角波，因此僅需要記錄驅(qū)動電壓Vl 或者檢測電壓V2的變化周期即可。本實施例中，以檢測驅(qū)動電壓Vl的變化周期為例，所述 變化周期包括驅(qū)動電壓Vl的值上升過程的時間以及下降過程的時間。假設(shè)某一時刻驅(qū)動電壓Vl的波形處于上升沿，驅(qū)動電壓Vl的值上升，檢測電壓V2 的值也隨之上升，直至上限基準(zhǔn)電壓Vref+，并有超過的趨勢，此時比較單元203中，上限比 較器203a的輸出電壓Vcompl的電平將發(fā)生跳轉(zhuǎn)，由低電平跳轉(zhuǎn)為高電平，而觸發(fā)狀態(tài)控制 器204改變輸出狀態(tài)；所述觸發(fā)狀態(tài)控制器204的輸出狀態(tài)改變?yōu)檩敵鲭妷篤c0ntr012為 高電平而Vcontroll為低電平；拉電流源201b工作而灌電流源201a關(guān)閉，向驅(qū)動單元202
dV
輸入拉電流；驅(qū)動電壓Vl的值按照電壓值變化率下降，帶動檢測電壓V2的值按照電壓
dt
值變化率，下降，上限比較器203a的輸出電壓Vcompl又回復(fù)低電平。 at當(dāng)檢測電壓V2的值下降至下限基準(zhǔn)電壓Vref-，此時比較單元203中，上限比較器 203a的輸出電壓Vcompl始終保持低電平，而下限比較器203b的輸出電壓Vcomp2將發(fā)生跳 轉(zhuǎn)，也由低電平跳轉(zhuǎn)為高電平，觸發(fā)狀態(tài)控制器204改變輸出狀態(tài)；輸出電壓Vcontroll變 為高電平而VControl2變?yōu)榈碗娖?，使得灌電流?01a工作而拉電流源201b關(guān)閉，向驅(qū)動
dV
單元202輸入灌電流；驅(qū)動電壓Vl的值按照電壓值變化率上升，帶動檢測電壓V2的值
at
按照電壓值變化率^^上升，下限比較器203b的輸出電壓Vcomp2回復(fù)低電平。隨著檢測電 at
壓V2的值再次上升至上限基準(zhǔn)電壓Vref+，狀態(tài)控制器204的輸出狀態(tài)改變，控制拉電流源 201b工作，灌電流源201a關(guān)閉，向驅(qū)動單元202輸入拉電流。如此反復(fù)，使得驅(qū)動單元202 處于交替輸入灌電流以及拉電流的狀態(tài)，驅(qū)動電壓Vl以及檢測電壓V2的值也隨之交替的 直線上升或者下降，周期變化形成穩(wěn)定的三角波形。檢測單元205中，計數(shù)器215a、計數(shù)器215b分別對時鐘信號CLK進行計數(shù)，記錄 灌電流源201a以及拉電流源201b的工作時間，也即驅(qū)動電壓Vl的值在上升或下降過程的 時間，由于本實施例中，灌電流以及拉電流相等均為I，所以在所述驅(qū)動電壓Vl的變化周期 內(nèi)，電壓值上升與下降的時間也相等，假設(shè)為一個恒定值Tl，則驅(qū)動電壓Vl正常的變化周 期為2T1。若節(jié)點為觸摸點位置時，手指電場改變節(jié)點互電容C3，假設(shè)觸摸時導(dǎo)致節(jié)點互電
dV
容C3變大；根據(jù)前述關(guān)系式，可知驅(qū)動電壓Vl的電壓值變化率-；1的變化忽略不計，可視
dt
為保持不變；而檢測電壓V2的電壓值變化率#明顯變小。由于檢測電壓V2的上下限電壓
dt
值是預(yù)先設(shè)定，并作為電流源單元201的工作狀態(tài)跳轉(zhuǎn)的觸發(fā)條件，即檢測電壓V2的值總是在Vref-與Vref+之間的擺動，只有在上限基準(zhǔn)電壓Vref+或者下限基準(zhǔn)電壓Vref-處 才能通過狀態(tài)控制器204改變電流源單元201的工作狀態(tài)，控制驅(qū)動電壓Vl的值上升或者
下降。當(dāng)檢測電壓V2的電壓值變化率，明顯變小后，檢測電壓V2的值從Vref-至Vref+
dt
的上升過程的時間或者從Vref+至Vref-的下降過程的時間，也即驅(qū)動電壓Vl的值上升或 者下降狀態(tài)翻轉(zhuǎn)所需要的時間將延長，假設(shè)均為T2，驅(qū)動電壓Vl的變化周期為2T2。需要指出的是，僅需要根據(jù)計數(shù)器215a、計數(shù)器215b對時鐘信號CLK計數(shù)，獲得所 述驅(qū)動電壓Vl的值上升時間或者下降時間，并輸入微處理器225中進行處理，與節(jié)點為非 觸摸點時驅(qū)動電壓Vl的上升時間或者下降時間Tl進行比較，便可檢測該節(jié)點是否為觸摸 點的位置，而無須記錄驅(qū)動電壓Vl的整個變化周期。由于檢測電壓V2的電壓值變化率#與節(jié)點互電容C3成反比，且兩者之間是時
dt
刻相關(guān)聯(lián)的，因此電路中的短噪聲或者毛刺，造成節(jié)點互電容C3的瞬間變化，并不會對驅(qū) 動電壓Vl的變化周期產(chǎn)生顯著的影響。而人為觸摸時，由于觸摸時間遠大于觸摸檢測電路 中驅(qū)動電壓Vl的變化周期，節(jié)電互電容C3的長時間改變將造成所述變化周期明顯延長。因 此本發(fā)明所提供的觸摸檢測電路可以靈敏準(zhǔn)確的檢測觸摸點，同時又能夠避免因為電路中 噪聲毛刺對節(jié)點互電容的瞬時影響，具有較強抗干擾能力。進一步如圖7所示，檢測電路301得到觸摸屏300上所有節(jié)點13相應(yīng)的驅(qū)動電 壓值Vl的上升或者下降時間，然后還可以根據(jù)前述推導(dǎo)中所述電壓值的上升或者下降時 間與節(jié)點互電容Csig的關(guān)系，將所述變化周期轉(zhuǎn)換為各節(jié)點互電容的值Csigl、Csig2、
Csig3......；將所述節(jié)點互電容的值通過鎖存器302存儲至系統(tǒng)存儲器陣列303中；系統(tǒng)
處理器304只需要根據(jù)存儲器陣列303中哪個節(jié)點互電容發(fā)生了變化，便可檢測出觸摸點 在觸摸屏上的位置。以上實施例，僅以記錄驅(qū)動電壓Vl的變化周期進行觸摸檢測為例，由于檢測電壓 V2跟隨驅(qū)動電壓Vl變化而變化，兩者變化周期相同，因此還可以記錄檢測電壓V2的變化周 期進行觸摸檢測，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可以容易推知具體的電路以及工作時序，不再贅述。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種觸摸檢測電路，其特征在于，包括電流源單元、驅(qū)動單元、比較單元以及狀態(tài)控制器；所述電流源單元作為驅(qū)動單元的檢測驅(qū)動電源，包括灌電流源、拉電流源；所述驅(qū)動單元向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端提供驅(qū)動電壓，并通過觸摸節(jié)點等效電路在檢測端產(chǎn)生檢測電壓；所述比較單元將檢測電壓分別與上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓進行比較，并將比較結(jié)果輸入狀態(tài)控制器；所述狀態(tài)控制器根據(jù)比較單元輸入的檢測結(jié)果，控制電流源單元的工作，具體包括當(dāng)檢測電壓大于上限基準(zhǔn)電壓時，狀態(tài)控制器控制拉電流源工作，使得驅(qū)動單元提供的驅(qū)動電壓值下降；當(dāng)檢測電壓小于下限基準(zhǔn)電壓時，狀態(tài)控制器控制灌電流源工作，使得驅(qū)動單元提供的驅(qū)動電壓值上升。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸檢測電路，其特征在于，所述觸摸檢測電路還包括檢測單 元，所述檢測單元與電流源單元連接，用于檢測灌電流源或者拉電流源的工作時間，即所述 驅(qū)動電壓值上升或者下降的時間。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸檢測電路，其特征在于，所述灌電流源的灌電流以及拉電 流源的拉電流均保持恒定。
4.如權(quán)利要求1所述的觸摸檢測電路，其特征在于，所述比較單元包括上限比較器以 及下限比較器，所述上限比較器以及下限比較器均為運放比較器，且處于開環(huán)放大狀態(tài)。
5.一種觸摸檢測方法，用于檢測觸摸屏上的觸摸點，其特征在于，包括向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端輸入周期變化且連續(xù)的驅(qū)動電壓，使得檢測端形成跟隨 驅(qū)動電壓變化的檢測電壓；所述檢測電壓的變化幅度恒定，變化周期與驅(qū)動電壓相同且與節(jié)點互電容大小相關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述驅(qū)動電壓或者檢測電壓的變化周期，檢測觸摸點位置。
6.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測方法，其特征在于，所述驅(qū)動電壓為三角波、正弦波或 者余弦波。
7.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測方法，其特征在于，將觸摸屏上所有節(jié)點相應(yīng)的驅(qū)動 電壓或者檢測電壓的變化周期按陣列進行存儲，并與節(jié)點無觸摸時的變化周期相比較，檢 測觸摸點在觸摸屏上的位置。
8.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測方法，其特征在于，將觸摸屏上所有節(jié)點相應(yīng)的驅(qū)動 電壓或者檢測電壓的變化周期轉(zhuǎn)換成節(jié)點互電容的值，根據(jù)所述節(jié)點互電容值的變化，檢 測觸摸點在觸摸屏上的位置。
9.如權(quán)利要求5所述的觸摸檢測方法，其特征在于，包括設(shè)置檢測電壓的上限基準(zhǔn)電壓以及下限基準(zhǔn)電壓；當(dāng)檢測電壓值上升至上限基準(zhǔn)電壓 時，降低驅(qū)動電壓值使得檢測電壓值下降；當(dāng)檢測電壓值下降至下限基準(zhǔn)電壓時，升高驅(qū)動 電壓值使得檢測電壓值上升；所述檢測電壓值上升或下降時的電壓值變化率與節(jié)點的互電容大小相關(guān)聯(lián)；記錄所述驅(qū)動電壓值上升或下降時間，并與節(jié)點無觸摸時驅(qū)動電壓值上升或下降時間 相比較，判定相應(yīng)節(jié)點是否為觸摸點位置。
10.如權(quán)利要求9所述的觸摸檢測方法，其特征在于，當(dāng)某一觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動 端上，驅(qū)動電壓值上升或下降時間變長，則該節(jié)點為觸摸點位置。
全文摘要
一種觸摸檢測電路以及觸摸檢測方法，其中所述檢測方法包括向觸摸節(jié)點等效電路的驅(qū)動端輸入周期變化且連續(xù)的驅(qū)動電壓，使得檢測端形成跟隨驅(qū)動電壓變化的檢測電壓；所述檢測電壓的變化幅度恒定，變化周期與驅(qū)動電壓相同且與節(jié)點互電容大小相關(guān)聯(lián)；根據(jù)所述驅(qū)動電壓或者檢測電壓的變化周期，檢測觸摸點位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中檢測電壓的電壓值變化率與互電容時刻相關(guān)，使得所述變化周期不會因為電路中噪聲毛刺對互電容的瞬時影響而明顯改變，具有更強的抗干擾能力。
文檔編號G06F3/041GK101958090SQ20091005534
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者邱承彬, 陳悅 申請人:上海天馬微電子有限公司