CN105320319A

CN105320319A - 触控式电子系统的触控装置及控制方法

Info

Publication number: CN105320319A
Application number: CN201410307984.8A
Authority: CN
Inventors: 洪国强; 潘宣亦; 梁佑安
Original assignee: MStar Semiconductor Inc Taiwan
Current assignee: MStar Semiconductor Inc Taiwan
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-02-10

Abstract

本发明提供一种用于一触控式电子系统的触控装置。该触控式电子系统包含一显示控制模块与一触控面板。该触控装置包含一侦测模块、一驱动频率选择模块及一驱动模块。该侦测模块系用以侦测该显示控制模块采用的一影像同步信号所具有的一同步频率。该驱动频率选择模块系用以根据该同步频率决定一驱动频率。该驱动模块系用以产生具有该驱动频率的一驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。

Description

触控式电子系统的触控装置及控制方法

技术领域

本发明与触控系统相关，尤其与触控系统中的触控面板驱动技术相关。

背景技术

随着科技日益进步，近年来各种电子产品的操作介面都愈来愈人性化。举例而言，透过触控屏幕，用户可直接以手指或触控笔在屏幕上操作程序、输入讯息/文字/图样，省去使用键盘或按键等输入设备的麻烦。触控屏幕通常是由一透明感应面板及设置于感应面板后方的显示器组成。电子装置系根据用户在感应面板上触碰的位置以及当时显示器呈现的画面，来判断该次触碰的意涵并执行相对应的操作结果。

为了便于使用者携带，目前可携式电子产品(例如移动电话、平板计算机)的发展趋势之一是让硬件尽量轻薄短小。为此，在电子产品中，显示面板及触控面板的间距愈来愈小。目前已有实验证明，当触控面板的驱动电路送出驱动信号时，可能会对显示面板造成干扰，使其画面中出现波纹状的线条。显示面板及触控面板愈靠近，这个状况愈明显。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种新的用于触控式电子系统的触控装置及触控方法。藉由令触控面板的驱动信号的频率与显示面板采用的影像同步信号的频率相关，根据本发明的触控装置及控制方法能够有效减少显示面板因受到干扰而出现波纹状线条的机率。

根据本发明的一具体实施例为一种用于一触控式电子系统的触控装置。该触控式电子系统包含一显示控制模块与一触控面板。该触控装置包含一侦测模块、一驱动频率选择模块及一驱动模块。该侦测模块系用以侦测该显示控制模块采用的一影像同步信号所具有的一同步频率。该驱动频率选择模块系用以根据该同步频率决定一驱动频率。该驱动模块系用以产生具有该驱动频率的一驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。

根据本发明的另一具体实施例为一种用于一触控式电子系统的控制方法。该触控式电子系统包含一显示控制模块与一触控面板。该控制方法首先执行一侦测步骤：侦测该显示控制模块采用的一影像同步信号所具有的一同步频率。接着，根据该同步频率，一驱动频率被决定。随后，该控制方法执行一驱动步骤：产生具有该驱动频率的一驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例中的触控式电子系统的功能方块图。

图2呈现本发明的触控装置进一步包含一频段监测模块的实施范例。

图3呈现本发明的触控装置进一步包含一位置计算模块的实施范例。

图4为根据本发明的一实施例中的控制方法的流程图。

须说明的是，本发明的图式包含呈现多种彼此关联的功能性模块的功能方块图。该等图式并非细部电路图，且其中的连接线仅用以表示信号流。功能性组件及/或程序间的多种互动关系不一定要透过直接的电性连结始能达成。此外，个别组件的功能不一定要如图式中绘示的方式分配，且分布式的区块不一定要以分布式的电子组件实现。

符号说明

100：触控装置12：侦测模块

14：驱动频率选择模块16：驱动模块

18：频段监测模块200：触控式电子系统

20：接收模块21：显示控制模块

22：位置计算模块23：触控面板

S42～S46：流程步骤

具体实施方式

根据本发明的一具体实施例为一种用于触控式电子系统的触控装置，其功能方块图系绘示于图1。触控式电子系统200包含一显示控制模块21、一触控面板23与触控装置100。其中，触控装置100包含一侦测模块12、一驱动频率选择模块14及一驱动模块16。于实际应用中，触控装置100可被整合在触控式电子系统200内部，亦可独立存在于触控式电子系统200之外。举例而言，触控面板23可为一自容式(self-capacitance)或互容式(mutual-capacitance)触控面板，但本发明的范畴不以此为限。

侦测模块12系用以侦测显示控制模块21采用的一影像同步信号所具有的频率F_SYNC(以下称同步频率)。实务上，该影像同步信号可为一水平同步信号或一垂直同步信号。水平同步信号通常系用以标示画面中每一条水平影像线的开端位置，而垂直同步信号通常系用以标示每一个视讯框的开端位置。于一实施例中，侦测模块12同时接收显示控制模块21采用的水平同步信号和垂直同步信号，并于分别侦测这两个信号的频率后，由两频率中择一做为同步频率F_SYNC。

驱动频率选择模块14负责根据同步频率F_SYNC选择一驱动频率F_DRV。随后，驱动模块16系用以产生具有驱动频率F_DRV的一驱动信号，并对触控面板23送出该驱动信号。于一实施例中，驱动频率选择模块14令驱动频率F_DRV为同步频率F_SYNC的整数倍或分数倍。实务上，提供给触控面板23的驱动信号可能有一适当的频率范围(与触控面板23本身的感应方式及规格相关)。驱动频率选择模块14可在该范围中选择同步频率F_SYNC的某一整数倍或分数倍频率做为驱动频率F_DRV。

于一实施例中，驱动频率选择模块14于选择驱动频率F_DRV时会进一步考虑触控式电子系统200的一目前操作模式。举例而言，当触控式电子系统200系处于待机模式，不需要提供精准的触控感应结果，驱动频率选择模块14便可选择较低的驱动频率F_DRV，亦即选择较小的整数倍或分数倍数值，藉此降低驱动模块16的耗电量。相对地，当触控式电子系统200正在执行需要准确触控感应结果的应用程序，驱动频率选择模块14便可选择较高的驱动频率F_DRV。

请参阅图2。触控装置100可进一步包含一频段监测模块18以及一接收模块20。当驱动模块16发送一驱动信号至触控面板23，接收模块20会接收来自触控面板23的触摸感应信号，用于计算触摸位置及监测噪声。举例来说，当手指触摸屏幕时，感应信号量会出现微小的变化，此感应信号量的变化将由接收模块20接收且放大，经由数字电路(未绘示)解调并后端运算处理后，最后计算出实际触摸位置。当开启监测噪声模式时，驱动模块16并未发出驱动信号(或发送直流信号)，此时接收模块20接收到的信号即为噪声信号。此噪声信号经过数字讯号处理之后，会被传送至频段监测模块18。频段监测模块18系用以监测一环境干扰状况，并根据噪声信号自多个候选频段中选出干扰较低的至少一可用频段。举例来说，频段监测模块18对噪声信号做傅立叶分析可得到噪声的频谱分布，此时频率选择器可以选择相较平坦的频率(无噪声信号的频段)作为驱动信号频率，此一技巧又称为跳频。最后，驱动频率选择模块14可自该至少一可用频段中选择同步频率F_SYNC的整数倍或分数倍频率做为驱动频率F_DRV。也就是说，除了同步频率F_SYNC之外，驱动频率选择模块14亦将是否能提供触控面板23一个较干净无干扰的驱动信号纳入考虑。举例来说，假设水平同步频率为F_HSYNC，驱动频率为F_C，驱动频率选择模块14系根据F_C和F_HSYNC的比值决定频率乘数因子N，其关系式为F_HSYNC*N＝F_C。当垂直同步频率为60Hz，且显示器有1000条垂直线，则水平同步频率为60*1000＝60KHz。假设经过噪声侦测处理后，频段监测模块18认为110KHz～120KHz可能为一低噪声频段。此时，驱动频率选择模块14可选择驱动频率为110KHz，N即为一分数倍数11/6；或亦可选择驱动频率为120kHz，N即为一整数倍数2。

实务上，驱动频率选择模块14可被实现为固定式及/或可编程数字逻辑电路，包含可编程逻辑门阵列、特定应用集成电路、微控制器、微处理器、数字信号处理器，与其他必要电路。此外，驱动频率选择模块14亦可被设计为透过执行存储器中所储存的处理器指令，来完成其任务。

于另一实施例中，除了提供频率与同步频率F_SYNC相关的驱动信号之外，驱动模块16还进一步令驱动信号的升缘或降缘对齐该影像同步信号的升缘或降缘。须说明的是，根据特定频率及时序为触控面板产生驱动信号的技术为本发明所属技术领域中具有通常知识者所知，于此不赘述。

本发明的范畴并不限于以某种特定组态或架构来实现触控装置100。本发明所属技术领域中具有通常知识者可理解，另有多种电路组态和组件可在不背离本发明精神的情况下实现本发明的概念。此外，除了前述电路功能区块之外，触控装置100还可如图3所示，进一步包含一位置计算模块22，用于分析感应电容差值，以计算触摸位置。

根据本发明的另一具体实施例为一种用于一触控式电子系统的控制方法，其流程图系绘示于图4。该触控式电子系统包含一显示控制模块、一触控面板与触控模块。该控制方法首先执行一侦测步骤S42：侦测该显示控制模块采用的一影像同步信号所具有的一同步频率。接着，在步骤S44中，根据该同步频率，一驱动频率被选定。随后，该控制方法执行一驱动步骤S46：产生具有该驱动频率的一驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。本发明所属技术领域中具有通常知识者可理解，先前在介绍触控装置100时描述的各种操作变化(例如选择驱动频率时所考虑的因素)亦可应用至图3中的控制方法，其细节不再赘述。

藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims

1.一种用于触控式电子系统的触控装置，该触控式电子系统包含显示控制模块与触控面板，该触控装置包含：

侦测模块，用以侦测该显示控制模块采用的影像同步信号所具有的同步频率；

驱动频率选择模块，用以根据该同步频率决定驱动频率；以及

驱动模块，用以产生具有该驱动频率的驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该影像同步信号为水平同步信号或垂直同步信号。

3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该驱动频率选择模块令该驱动频率为该同步频率的整数倍或分数倍。

4.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，进一步包含：

接收模块，用以接收来自该触控面板的触摸感应信号；以及

频段监测模块，根据该触摸感应信号，用以监测环境干扰状况，并据此自多个候选频段中选出干扰较低的至少一可用频段；

其中该驱动频率选择模块自该至少一可用频段中选择该驱动频率。

5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该驱动频率选择模块于选择该驱动频率时进一步考虑该触控式电子系统的目前操作模式。

6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该驱动模块令该驱动信号的升缘或降缘对齐该影像同步信号的升缘或降缘。

7.一种用于触控式电子系统的控制方法，该触控式电子系统另包含显示控制模块与触控面板，该控制方法包含：

(a)侦测该显示控制模块采用的影像同步信号所具有的同步频率；

(b)根据该同步频率决定驱动频率；以及

(c)产生具有该驱动频率的驱动信号，并对该触控面板送出该驱动信号。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，该影像同步信号为水平同步信号或垂直同步信号。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，该驱动频率为该同步频率的整数倍或分数倍。

10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，进一步包含：

接收来自该触控面板的触摸感应信号；以及

根据该触摸感应信号，监测环境干扰状况，并据此自多个候选频段中选出干扰较低的至少一可用频段；

其中步骤(b)包含自该至少一可用频段中选择该驱动频率。

11.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤(b)包含：

于选择该驱动频率时进一步考虑该触控式电子系统的目前操作模式。

12.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤(c)包含：

令该驱动信号的升缘或降缘对齐该影像同步信号的升缘或降缘。