CN102968230B - 一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏，其中，所述方法包括步骤：预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；采用信号采样电路测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。本发明有效消除了例如LCD自身的共模电压瞬时噪声、供电电源的波动噪声以及环境环境的辐射噪声，节约了系统资源开销，提高了产品的成品率，改进了电容式触摸屏的手指轨迹检测精确度。

Description

一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及电容式触摸屏领域，尤其涉及一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏。

背景技术

在电容式触摸屏感应系统中，主要存在两种电子信号杂讯干扰影响，简称噪声：第一种是电磁干扰（Electro Magnetic Interference，简称 EMI）， 这种噪声干扰主要来自于电容式触摸屏上周边电子器件对于传感器的干扰；第二种噪声干扰是手指接近或碰触到电容式触摸屏时带来的。噪声干扰严重影响着触摸屏感应系统的稳定性及操控性能。因此，对于电容式触摸屏系统的设计者来说，如何建立一个在实际应用环境中稳定有效可靠的触控系统，是一个挑战。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏，旨在解决现有电容式触摸屏稳定性及操控性能差的问题。

本发明的技术方案如下：

一种消除电容式触摸屏噪声的方法，其中，包括步骤：

A、预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

B、采用信号采样电路测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

C、将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

所述消除电容式触摸屏噪声的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、采用噪声取样电路分别测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

A2、将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。

一种电容式触摸屏，其中，包括：

噪声比获取模块，用于预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

总信号及噪声获取模块，用于测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

消噪模块，用于将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

所述电容式触摸屏，其中，所述噪声比获取模块包括：

噪声检测单元，用于测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

噪声比获取单元，用于将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。

所述电容式触摸屏，其中，所述电容式触摸屏为自容式或互容式。

有益效果：本发明通过先获取第一扫描线及与之相邻的第二扫描线的标准的噪声比，然后分别采用不同的电路测量出第一扫描线的总信号以及第二扫描线的噪声，通过将该第二扫描线的噪声与噪声比相乘获取第一扫描线的噪声，将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获取第一扫描线去除噪声后的信号，通过上述过程，有效消除了例如LCD自身的共模电压瞬时噪声、供电电源的波动噪声以及环境环境的辐射噪声，节约了系统资源开销，提高了产品的成品率，改进了电容式触摸屏的手指轨迹检测精确度。

附图说明

图1为本发明消除电容式触摸屏噪声的方法较佳实施例的流程图。

图2为图1所示方法中噪声比获取过程的流程图。

图3为本发明电容式触摸屏的结构框图。

图4为图3所示电容式触摸屏的噪声比获取模块的结构框图。

图5本发明中的采集噪声的电路的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种消除电容式触摸屏噪声的方法及电容式触摸屏，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明消除电容式触摸屏噪声的方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：

S101、预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

S102、采用信号采样电路测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

S103、将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

本发明是首先获取相邻扫描线（也称感应线）的标准的噪声比，然后将该噪声比应用到实际的降噪处理过程中，达到降噪的目的，所以获得标准的噪声比尤为关键。

相邻的扫描线的噪声是通过噪声取样电路来测量获取的，噪声比的获取流程如图2所示，包括步骤：

S201、采用噪声取样电路分别测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

S202、将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。

通过上述步骤即可获取第一扫描线及与之相邻的第二扫描线的噪声比，依次类推，也可获得每条扫描线及与它相邻的扫描线的噪声比。噪声比的获取是在没有信号输入的时候采集得到的。

在步骤S102中，需要采用信号采样电路来测量出第一扫描线的总信号，因为普通的信号采用电路会将信号和噪声一起测量，然后得到一个包含信号和噪声的总信号，但其中的信号才是我们所需要的。在此步骤中，采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声，本发明的基本思想就是利用第一扫描线相邻的第二扫描线的噪声来消除第一扫描线的噪声。第二扫描线的噪声可以通过如图5的电路来测量，所述电路包括第一运放器101、第二运放器102、第一开关103、第二开关105、电容104，第一运放器101的输出端连接第一开关103的一端，第一开关103的另一端分为三路，第一路通过第二开关105接地，第二路通过电容104接地，第三路连接第二运放器102的正向输入端，所述第一运放器101的负向输入端连接第一运放器101的输出端，所述第二运放器102的负向输入端连接第二运放器102的输出端，当信号输入到第一运放器101的正向输入端时，由第一运放器101输出端通过第一开关103输入到第二运放器102的正向输入端，由第二运放器102的输出端输出相应的噪声。

此过程如此设计，是由于一条扫描线的总信号与噪声不能同时采集得到，所以通过分别采集一条扫描线的总信号与相邻扫描线的噪声，根据下述步骤来计算所需扫描线的信号。

步骤S103是具体的降噪步骤，其是通过将第二扫描线的噪声与该噪声比相乘，即可得到第一扫描线的噪声，然后将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声得到我们所需要的第一扫描线真实的信号。此计算步骤是通过微处理器（Micro Control Unit ，MCU）来得到的，微处理器具有一定的计算处理功能。

本发明还可通过一模拟电源来驱动触摸屏，一般的触摸屏是以设备电压2.7V来驱动触摸屏，本发明可以采用2.7V的模拟电源，但以10V的实际电压驱动触摸屏，并在触摸屏的内部集成电荷泵和10V晶体管，这使得触摸屏能够实现3.7倍于其他任何芯片的原始信噪比，一旦获取信号后，通过采用例如中值滤波或者其他非线性滤波等技术来提高信噪比，经试验证明，10V电压能够处理一些外部设备例如充电器输出的带内噪声。

此外，还可以在触摸屏和传感器之间增设约为0.3毫米的空气间隙，以利用空气的自然属性来消除触摸屏的传导噪声。

在设计电容式触摸屏时，还可对传感器的结构进行改进，如使用双层传感器，触摸屏的一部分线路设置在双层传感器的底部，一部分设置在双层传感器的顶部，处于双层传感器底部的线路可以形成一道屏障，阻挡触摸屏产生的噪声，有效的为传感器构建了屏蔽功能。例如，可在双层传感器顶部设置Rx线路（接收电路），在双层传感器底部设置Tx线路（发射电路），Rx线路对噪声较为敏感，而底部较宽的Tx线路即可形成一道屏障，起到了屏蔽功能。

本发明中的电容式触摸屏为自容式或互容式。

按照上述方法，获取每一条扫描线真实的信号，就能使电容式触摸屏上的手指轨迹检测更加精确，提升用户的使用体验。

基于上述方法，本发明还提供一种，如图3所示，其包括：

噪声比获取模块100，用于预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

总信号及噪声获取模块200，用于测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

消噪模块300，用于将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

进一步，如图所4示，所述噪声比获取模块100包括：

噪声检测单元110，用于测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

噪声比获取单元120，用于将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。关于上述功能模块的作用在前面的方法中，已有详述，故不再赘述。

综上所述，本发明通过先获取第一扫描线及与之相邻的第二扫描线的标准的噪声比，然后分别采用不同的电路测量出第一扫描线的总信号以及第二扫描线的噪声，通过将该第二扫描线的噪声与噪声比相乘获取第一扫描线的噪声，将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获取第一扫描线去除噪声后的信号，通过上述过程，有效消除了例如LCD自身的共模电压瞬时噪声、供电电源的波动噪声以及环境环境的辐射噪声，节约了系统资源开销，提高了产品的成品率，改进了电容式触摸屏的手指轨迹检测精确度。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种消除电容式触摸屏噪声的方法，其特征在于，包括步骤：

A、预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

B、采用信号采样电路测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

C、将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

2.根据权利要求1所述消除电容式触摸屏噪声的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、采用噪声取样电路分别测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

A2、将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。

3.一种电容式触摸屏，其特征在于，包括：

噪声比获取模块，用于预先获取电容式触摸屏上第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声的噪声比R，所述第一扫描线与第二扫描线相邻；

总信号及噪声获取模块，用于测量所述第一扫描线的总信号，并采用噪声取样电路测量第二扫描线的噪声；

消噪模块，用于将所述第二扫描线的噪声与噪声比R相乘获得第一扫描线的噪声，并将第一扫描线的总信号减去第一扫描线的噪声获得去除噪声后的第一扫描线的信号。

4.根据权利要求3所述电容式触摸屏，其特征在于，所述噪声比获取模块包括：

噪声检测单元，用于测量第一扫描线的噪声与第二扫描线的噪声；

噪声比获取单元，用于将所述第一扫描线的噪声除以第二扫描线的噪声获得噪声比R。

5.根据权利要求3所述电容式触摸屏，其特征在于，所述电容式触摸屏为自容式或互容式。