觸摸屏傳感器集成電路、其操作方法以及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種傳感器電路。所述傳感器電路能夠根據通過感測線輸入的第一輸入信號的電平，例如根據噪聲信號的電平，通過執行解調操作的解調路徑處理經由所述感測線輸入的第二輸入信號或者通過不執行所述解調操作的非解調路徑處理所述第二輸入信號。

【技術實現步驟摘要】
觸摸屏傳感器集成電路、其操作方法以及系統
根據本專利技術構思的實施例涉及基于噪聲檢測的自適應觸摸感測方案，更具體地，涉及用于感測真實的多點觸摸的觸摸屏傳感器集成電路（IC）、操作這種觸摸屏傳感器IC的方法以及包括這種觸摸屏傳感器IC的系統。
技術介紹
近來，電容型觸摸系統廣泛用于諸如智能電話和平板個人計算機（PC）的移動設備中，因為它們經久耐用且透光率高，并且具有多點觸摸特征和軟觸摸特征。同時，電容型觸摸系統要求觸摸控制器的多種性能，例如，真實的多點觸摸檢測、高噪聲免疫性以及低功耗。最近，在Hyoung-RaeKim等的“AMobile-Display-DriverICEmbeddingaCapacitive-Touch-ScreenControllerSystem”（ISSCCDig.Tech.Papers,pp.114-115,2010年2月）中介紹了內建在顯示驅動器IC中的電容型觸摸屏控制器。包括顯示驅動器和觸摸屏控制器的單芯片解決方案可以減少電容型觸摸系統的制造成本。然而，該觸摸控制器僅支持單點觸摸或者兩個使用手勢的虛擬觸摸，因為該觸摸控制器基于為感測線的信號和驅動線的信號中的每一個提供獨立的一維分布的投射式電容觸摸感測。此外，由于信噪比（SNR）低，在強噪聲環境下該觸摸控制器不能精確感測觸摸點。因此，對于滿足現在的電容型觸摸系統的嚴格要求的觸摸控制器的研究是必要的。
技術實現思路
【要解決的技術問題】本專利技術要解決的技術問題是，提供基于具有真實的多點觸摸檢測、高噪聲免疫性和低功耗等特性的互電容檢測的觸摸屏傳感器集成電路及其操作方法以及包括所述觸摸屏傳感器集成電路的裝置。【解決問題的手段】根據本專利技術的實施例的觸摸屏傳感器集成電路（IC）的操作方法包括步驟：在噪聲檢測操作期間，在判斷了從電容式觸摸屏面板輸出的第一輸入信號是否在噪聲窗范圍內之后，根據判斷結果選擇解調路徑和非解調路徑中的一個路徑；以及，在感測操作期間，通過在所述噪聲檢測操作期間所選擇的路徑處理從所述電容式觸摸屏面板輸出的第二輸入信號。在所述選擇步驟中，如果所述第一輸入信號在所述噪聲窗范圍內則選擇所述非解調路徑，如果所述第一輸入信號在所述噪聲窗范圍之外則選擇所述解調路徑。在所述處理步驟中，如果選擇了所述非解調路徑，則通過所述非解調路徑檢測所述第二輸入信號的峰值并且保持所檢測到的峰值，如果選擇了所述解調路徑，則通過所述解調路徑解調所述第二輸入信號。通過所述解調路徑解調所述第二輸入信號的步驟包括步驟：去除包含在所述第二輸入信號中的噪聲；解調去除噪聲的第二輸入信號；以及去除包含在解調的第二輸入信號中的噪聲。所述觸摸屏傳感器集成電路的操作方法還包括使用偏移信號來調整通過所選擇的路徑處理的信號的偏移。根據本專利技術的實施例的觸摸屏傳感器集成電路，包括：分別感測和放大從電容式觸摸屏面板的多條感測線中的每一條輸出的信號的多個單元感測電路。所述多個單元感測電路中的每一個包括：第一選擇器，其響應于選擇信號將在所述多條感測線中從對應的感測線輸出的輸入信號傳送到解調路徑或者非解調路徑；第二選擇器，其響應于所述選擇信號輸出從所述解調路徑或者所述非解調路徑輸出的信號；以及噪聲檢測器，其在噪聲檢測操作期間判斷從所述感測線輸出的噪聲信號是否在噪聲窗范圍內，并且根據判斷結果輸出所述選擇信號，并且在感測操作期間保持所述選擇信號。所述解調路徑包括：第一濾波器，其去除包含在所述第一選擇器的輸出信號中的噪聲信號；解調器，其解調所述第一濾波器的輸出信號；以及低通濾波器，其對所述解調器的輸出信號執行低通濾波。所述第一濾波器是抗諧波濾波器，并且所述解調器是方波解調器。所述非解調路徑包括峰值檢測器，其檢測所述第一選擇器的輸出信號的峰值并且保持所檢測到的峰值。所述觸摸屏傳感器集成電路，還包括偏移調整電路，其響應于偏移信號調整所述第二選擇器的輸出信號的偏移。在所述觸摸屏傳感器集成電路還包括在所述感測線和所述第一選擇器之間連接的電荷放大器的情況下，所述噪聲檢測器在所述噪聲檢測操作期間判斷從所述電荷放大器輸出的噪聲信號是否在所述噪聲窗范圍內，并且根據判斷結果輸出所述選擇信號。根據本專利技術的實施例的系統包括：所述觸摸屏傳感器集成電路和可以與該觸摸屏傳感器集成電路進行通信的主機控制器。【專利技術的效果】根據本專利技術的實施例的觸摸屏傳感器IC可以準確感測真實的多點觸摸，并且具有高噪聲免疫性和低功耗的效果。附圖說明圖1A示出了包括根據本專利技術的實施例的觸摸屏傳感器集成電路（IC）的系統的示意性框圖；圖1B示出了圖1A所示的單層電容式觸摸屏面板，該單層電容式觸摸屏面板具有菱形圖案；圖2示出了圖1A示出的觸摸屏傳感器IC的示意性框圖；圖3示出了圖2所示的驅動電路塊的示意性框圖；圖4示出了圖3所示的屏蔽控制信號的波形圖的一個實施例；圖5示出了圖2所示的傳感器電路塊的示意性框圖；圖6是示出了圖5所示的單元傳感器電路的一個實施例的框圖；圖7示出了圖6所示的噪聲探測器的電路圖以及該噪聲探測器的輸入信號的波形圖；圖8示出了圖6所示的峰值檢測器的電路圖以及該峰值檢測器的輸入/輸出信號的波形圖；圖9示出了圖6所示的具有內建抗諧波濾波器的方波解調器的電路圖以及該方波解調器的輸入/輸出信號的波形圖；圖10示出了圖6所示的延遲跟蹤器的框圖；圖11示出了用于解釋圖10所示的延遲跟蹤器的操作的輸入信號的波形圖；圖12是圖5所示的單元傳感器電路的另一個實施例的框圖；圖13示出了圖12所示的電荷放大器的電路圖；圖14示出了圖2所示的傳感器電路塊的輸出信號的波形圖；圖15示出了用于解釋使用根據本專利技術的實施例的頻移功能來調整源頻率的方法的一個實施例；圖16示出了用于解釋使用根據本專利技術的實施例的頻移功能來調整源頻率的方法的另一個實施例；圖17是用于說明使用圖6或圖12所示的單元傳感器電路處理傳感器信號的方法的流程圖；以及圖18是用于說明根據圖16或圖17所示的實施例調整源頻率的方法的流程圖。具體實施方式圖1A示出了包括根據本專利技術的實施例的觸摸屏傳感器集成電路（IC）30的系統10的示意性框圖。圖1B示出了圖1A所示的單層電容式觸摸屏面板，該單層電容式觸摸屏面板具有菱形圖案。參考圖1A，系統10包括觸摸屏面板20、觸摸屏傳感器IC30和主機控制器（或應用程序處理器（AP））40。在圖1A中，為了便于解釋，未分開示出顯示面板和用于驅動該顯示面板的顯示面板驅動器IC。系統10可以是諸如移動電話、智能電話、平板PC、個人數字助理（PDA）、便攜式多媒體播放器（PMP）或MP3播放器的移動裝置。參考圖1B，觸摸屏面板20可以使用具有菱形圖案的單層電容式觸摸屏面板來實現。該單層電容式觸摸屏面板包括多條驅動線X0至Xn（其中n表示自然數，例如，n=18）以及多條感測線Y0至Ym（其中m表示自然數，例如，m=11）。驅動線X0至Xn可以稱為水平線，感測線Y0至Ym可以稱為垂直線。根據實施例，驅動線X0至Xn中的一些，例如，奇數編號的驅動線可以分別傳送提供給觸摸屏面板20的左側的驅動信號，驅動線X0至Xn中的其它的驅動線，例如，偶數編號的驅動線，可以分別傳送提供給觸摸屏面板20的右側的驅動信號。然而，根據另一實施例，驅動線X0至Xn可以設置成分別傳送提供給觸摸屏本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，該方法包括步驟：在噪聲檢測操作期間，在判斷了從電容式觸摸屏面板輸出的第一輸入信號是否在噪聲窗范圍內之后，根據判斷結果選擇解調路徑和非解調路徑中的一個路徑；以及在感測操作期間，通過在所述噪聲檢測操作期間所選擇的路徑處理從所述電容式觸摸屏面板輸出的第二輸入信號。

【技術特征摘要】
2012.05.21 KR 10-2012-0053519;2011.09.09 US 61/531.一種觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，該方法包括步驟：在噪聲檢測操作期間，在判斷了從電容式觸摸屏面板輸出的第一輸入信號是否在噪聲窗范圍內之后，根據判斷結果選擇解調路徑和非解調路徑中的一個路徑；以及在感測操作期間，通過在所述噪聲檢測操作期間所選擇的路徑處理從所述電容式觸摸屏面板輸出的第二輸入信號。2.根據權利要求1所述的觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，其中在所述選擇步驟中，如果所述第一輸入信號在所述噪聲窗范圍內則選擇所述非解調路徑，如果所述第一輸入信號在所述噪聲窗范圍之外則選擇所述解調路徑。3.根據權利要求1所述的觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，其中在所述處理步驟中，如果選擇了所述非解調路徑，則通過所述非解調路徑檢測所述第二輸入信號的峰值并且保持所檢測到的峰值，如果選擇了所述解調路徑，則通過所述解調路徑解調所述第二輸入信號。4.根據權利要求3所述的觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，其中通過所述解調路徑解調所述第二輸入信號的步驟包括步驟：去除包含在所述第二輸入信號中的噪聲；解調去除噪聲的第二輸入信號；以及去除包含在解調的第二輸入信號中的噪聲。5.根據權利要求4所述的觸摸屏傳感器集成電路的操作方法，其中解調所述去除噪聲的第二輸入信號的步驟包括步驟：使用單位增益反饋回路從所述去除噪聲的第二輸入信號產生正緩沖輸出電壓，并且使用負單位增益反饋回路從所述去除噪聲的第二輸入信號產生負緩沖輸出電壓；以及響應于選擇信號輸出所述正緩沖輸出電壓或者所述負緩沖輸出電壓作為所述解調的第二輸入信號。6.根據權利要求1所述的觸摸屏傳感器集成電路的操作方法還包括步驟：使用偏移信號來調整通過所選擇的路徑處理的信號的偏移。7.一種觸摸屏傳感器集成電路，包括：分別感測和放大從電容式觸摸屏面板的多條感測線中的每一條輸出的信號的多個單元感測電路；...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金起德，崔倫競，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：