CN113632054A - 触摸装置及其触摸检测方法 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施方式的触摸装置，包括：触摸面板，其包括多个触摸电极；驱动器/接收器，其用于在以第一模式驱动时将第一驱动信号施加于触摸面板，以及在以第二模式驱动时将不同于第一驱动信号的第二驱动信号施加于触摸面板；以及控制器，其用于在以第一模式驱动时将从触摸面板接收的第一检测信号与第一阈值进行比较以获得第一触摸数据，以及在以第二模式驱动时将从触摸面板接收的第二检测信号与第二阈值进行比较以获得第二触摸数据，其中，控制器可以基于第一检测信号的至少一部分来确定第二阈值。

Description

触摸装置及其触摸检测方法
技术领域
本发明涉及触摸装置及其触摸检测方法。
背景技术
触摸传感器安装在各种终端中，诸如移动电话、智能电话、平板电脑、笔记本电脑、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、或全球定位系统。
在终端中，触摸传感器可以被设置在用于显示图像的显示面板上，或者触摸传感器可以被设置在终端主体的一个区域中。用户通过触摸触摸传感器来与终端交互，从而终端可以向用户提供直观的用户界面。
用户可以使用手写笔进行精确的触摸输入。手写笔可以利用触摸传感器通过电气方法和/或磁性方法来发送信号和接收信号。
在被动式手写笔的情况下，手写笔通过与施加于触摸传感器的驱动信号谐振来生成信号，并且触摸传感器通过接收手写笔的谐振信号来检测触摸位置。在另一种方式中，当被动式手写笔同时触摸诸如人体的导电物体和触摸传感器时，取决于导电物体的位置或导电物体的触摸面积，触摸传感器可能无法感测手写笔的触摸。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种触摸装置及其触摸检测方法，所述触摸装置用于在诸如人体的导电物体同时接触手写笔时感测手写笔的触摸位置。
技术方案
本发明的示例性实施方式提供了一种触摸装置，包括：触摸面板，所述触摸面板包括多个触摸电极；驱动器/接收器，所述驱动器/接收器用于在以第一模式驱动时将第一驱动信号施加于所述触摸面板，以及在以第二模式驱动时将不同于所述第一驱动信号的第二驱动信号施加于所述触摸面板；以及控制器，所述控制器用于在以所述第一模式驱动时将从所述触摸面板接收的第一检测信号与第一阈值进行比较以获得第一触摸数据，以及在以所述第二模式驱动时将从所述触摸面板接收的第二检测信号与第二阈值进行比较以获得第二触摸数据，其中，所述控制器可以基于所述第一检测信号的至少一部分来确定所述第二阈值。
所述控制器可以通过使用所述第二检测信号来获得触摸坐标，并且可以通过使用所述第一检测信号中对应于具有所述触摸坐标的预定区域的第一检测信号来确定所述第二阈值作为基准。
所述多个触摸电极可以包括在第一方向上排列的多个第一触摸电极以及在与所述第一方向交叉的第二方向上排列的多个第二触摸电极，以及所述驱动器/接收器可以在以所述第一模式驱动的第一时段期间将第一频率的信号作为所述第一驱动信号施加于所述第一触摸电极。
所述驱动器/接收器可以在以所述第二模式驱动的第二时段的一部分期间将不同于所述第一频率的第二频率的信号作为所述第二驱动信号施加于所述第一触摸电极和所述第二触摸电极。
所述控制器可以针对所述第一时段从所述第二触摸电极接收所述第一检测信号。
所述控制器可以在所述第二时段的一部分期间从所述第一触摸电极和所述第二触摸电极接收所述第二检测信号。
所述第二驱动信号的频率可以对应于手写笔的谐振频率。
所述第一检测信号可以用于获得第一触摸物体的触摸坐标，而所述第二检测信号可以用于获得第二触摸物体的触摸坐标，以及所述第二触摸物体可以包括手写笔，以及所述第一触摸物体可以包括不同于所述手写笔的导电触摸物体。
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，所述控制器可以通过根据所述第一触摸物体的触摸点与所述第二触摸物体的触摸点之间的距离改变所述第二阈值来获得由所述第二触摸物体引起的所述第二触摸数据。
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，所述控制器可以通过根据所述第一触摸物体的触摸形式改变所述第二阈值来获得由所述第二触摸物体引起的所述第二触摸数据。
所述触摸形式可以包括触摸面积或触摸形状。
本发明的另一个实施方式提供了一种触摸装置，包括：触摸面板；驱动器/接收器，所述驱动器/接收器用于将对应于手写笔的谐振信号的频率的驱动信号施加于触摸面板，以及从所述触摸面板接收检测信号；以及控制器，所述控制器用于通过使用所述检测信号中被识别为有效触摸信号的至少一个检测信号来获得由所述手写笔引起的触摸数据。当所述触摸面板被所述手写笔触摸时，所述控制器可以将信号大小在第一范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号，以及当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，所述控制器可以将信号大小在不同于所述第一范围的第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号。
所述控制器可以通过将所述检测信号与阈值进行比较来识别所述有效触摸信号，以及可以在所述触摸面板被所述手写笔触摸时与在所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时使用不同的阈值。
所述控制器可以通过将所述检测信号与阈值进行比较来识别所述有效触摸信号，并且当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，所述控制器可以识别信号大小在所述第二范围内的检测信号使得所述检测信号的信号大小可以在所述第一范围内，然后将结果信号与所述阈值进行比较。
本发明的又一个实施方式提供了一种触摸装置检测触摸的方法，包括：当触摸面板被手写笔触摸时，将对应于所述手写笔的谐振信号的驱动信号施加于所述触摸面板；从所述触摸面板接收检测信号；通过使用阈值在所述检测信号中识别有效触摸信号；以及通过使用所述检测信号中被识别为所述有效触摸信号的检测信号来获得由所述手写笔引起的触摸数据，其中，所述识别包括：当所述触摸面板被所述手写笔触摸时，将所述检测信号中信号大小在第一范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号，以及当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，将所述检测信号中信号大小在不同于所述第一范围的第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号。
所述触摸面板被所述手写笔触摸时的阈值可以不同于所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时的阈值。
将信号大小在所述第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号可以包括：放大所述检测信号，使得所述检测信号中信号大小在所述第二范围内的检测信号可以具有在所述第一范围内的信号大小；以及通过将放大的检测信号与所述阈值进行比较来识别所述有效触摸信号。
本发明的再一个实施方式提供了一种触摸装置检测触摸的方法，包括：进入第一模式，以及将第一驱动信号施加于触摸面板；对应于所述第一驱动信号从所述触摸面板接收第一检测信号；通过将所述第一检测信号与第一阈值进行比较来获得第一触摸数据；进入第二模式，以及将不同于所述第一驱动信号的第二驱动信号施加于所述触摸面板；对应于所述第二驱动信号从所述触摸面板接收第二检测信号；基于所述第一检测信号确定第二阈值；以及通过将所述第二检测信号与所述第二阈值进行比较来获得第二触摸数据。
所述确定可以包括：通过使用所述第二检测信号来获得触摸坐标；以及通过使用所述第一检测信号中对应于具有所述触摸坐标的预定区域的第一检测信号来确定所述第二阈值作为基准。
所述确定可以包括使用通过使用所述第一检测信号获得的第一值和第二值中的一者作为所述第二阈值。
所述第二值可以小于所述第一值。
所述方法还可以包括：通过使用所述第一触摸数据来获得第一触摸物体的触摸坐标；以及通过使用所述第二触摸数据来获得第二触摸物体的触摸坐标。所述第二触摸物体可以包括手写笔，以及所述第一触摸物体可以包括不同于所述手写笔的导电触摸物体。
所述确定可以包括：当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，根据所述第一触摸物体的触摸点与所述第二触摸物体的触摸点之间的距离改变所述第二阈值。
所述确定可以包括：当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，根据所述第一触摸物体的触摸形式改变所述第二阈值。
有益效果
根据示例性实施方式，当诸如人体的导电物体和手写笔同时接触时，可以很好地检测手写笔的触摸位置。
附图说明
图1示出了根据示例性实施方式的触摸装置。
图2示出了根据示例性实施方式的手写笔触摸触摸装置的示例。
图3示出了根据示例性实施方式的用于检测触摸的方法的流程图。
图4示出了根据图3的用于检测触摸的方法的驱动信号的示例的波形图。
图5示出了在图4的第一时段T1中第一驱动器/接收器和第二驱动器/接收器的详细操作。
图6示出了在图4的第二时段的第一子区段中第一驱动器/接收器和第二驱动器/接收器的详细操作。
图7示出了在图4的第二时段的第二子区段中第一驱动器/接收器和第二驱动器/接收器的详细操作。
图8示出了根据参照图3描述的用于检测触摸的方法的驱动信号和接收信号的示例的波形图。
图9示出了在图8的第一时段中用于处理检测信号的示例。
图10示出了根据参照图3描述的用于检测触摸的方法的驱动信号和接收信号的另一个示例的波形图。
图11示出了在图10的第二时段中处理检测信号的示例。
图12示出了指示图8和图10中的接收信号的强度的图表。
图13和图14分别示出了不同物体的触摸区域。
图15示出了根据示例性实施方式的触摸装置和主机的框图。
图16示出了从触摸装置提供给主机的触摸数据的示例。
图17示出了根据手写笔与另一个触摸物体的触摸点之间的距离手写笔的触摸没有被感测到的情况。
图18示出了根据另一个触摸物体的触摸面积手写笔的触摸没有被感测到的情况。
图19示出了根据示例性实施方式的用于在参照图3描述的用于检测触摸的方法的S14阶段确定有效触摸信号的流程图。
图20示出了根据另一个示例性实施方式的用于在参照图3描述的用于检测触摸的方法的S14阶段确定有效触摸信号的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员能够认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施方式，而所有这些修改都未脱离本发明的精神或范围。
附图和描述将被视为本质上是说明性的而非限制性的，并且贯穿说明书相似的附图标记指代相似的元件。
包括序数(诸如第一、第二等)的术语将仅被用于描述各种组件，而不能解释为限制这些组件。这些术语仅用于区分一个组件与另一个组件。例如，可以将第一构成元件叫做第二构成元件，并且类似地，可以将第二构成元件叫做第一构成元件，而不脱离本发明的范围。
此外，附图中示出的每种配置的尺寸和厚度为任意示出，以更好理解和易于描述，而本发明不限于此。在附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。为了更好理解和易于描述，一些层和区域的厚度被放大。
能够理解，当诸如层、膜、区域、或基板的元件被称为在另一个元件“上”时，该元件可以直接在另一个元件上或者也可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接”在另一个元件“上”时，则不存在中间元件。此外，表述“上”或“上方”意味着位于目标部分之上或之下，而不一定意味着基于重力方向位于目标部分上侧。
除非有明确的相反描述，否则表述“包括(comprise)”及其变型(诸如“comprises”或“comprising”)将被理解为暗示包含所阐明的元件但不排除任何其他元件。
现在将参照附图描述根据示例性实施方式的触摸装置及其触摸检测方法。
图1示出了根据示例性实施方式的触摸装置，图2示出了根据示例性实施方式的手写笔触摸触摸装置的示例。
参照图1，触摸装置10包括触摸面板100以及用于控制触摸面板100的触摸控制器102。触摸控制器102可以包括触摸面板100、用于发送和接收信号的第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120、以及控制器130。
触摸面板100包括在第一方向上延伸的多个第一触摸电极(111-1至111-m)以及在与第一方向交叉的第二方向上延伸的多个第二触摸电极(121-1至121-n)。在触摸面板100上，多个第一触摸电极(111-1至111-m)可以排列在第二方向上，多个第二触摸电极(121-1至121-n)可以排列在第一方向上。在图1中，触摸面板100被示出为四边形，但不限于此。
如图2所示，触摸面板100可以包括基板105和窗口103。多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)可以位于基板105上。窗口103可以位于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)上。图2中示出多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)位于同一层上，而它们也可以位于不同层上，但不限于此。
多个第一触摸电极(111-1至111-m)连接到第一驱动器/接收器110，多个第二触摸电极(121-1至121-n)连接到第二驱动器/接收器120。图1中示出第一驱动器/接收器110与第二驱动器/接收器120分离，而第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以实现为模块、单元、或芯片，但不限于此。
第一驱动器/接收器110可以通过多个触摸通道将驱动信号施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)。第一驱动器/接收器110可以通过多个触摸通道从多个第一触摸电极(111-1至111-m)接收检测信号。以类似方式，第二驱动器/接收器120可以通过多个触摸通道将驱动信号施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)。第二驱动器/接收器120可以通过多个触摸通道从多个第一触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。也就是说，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以是用于发送和接收信号的收发器。
当驱动信号从第一驱动器/接收器110施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)时，对应于多个第一触摸电极(111-1至111-m)的触摸通道被用作驱动通道。当检测信号从多个第一触摸电极(111-1至111-m)施加于第一驱动器/接收器110时，对应于多个第一触摸电极(111-1至111-m)的触摸通道被用作感测通道。以类似方式，当驱动信号从第二驱动器/接收器110施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)时，对应于多个第二触摸电极(121-1至121-n)的触摸通道被用作驱动通道。当检测信号从多个第二触摸电极(121-1至121-n)施加于第二驱动器/接收器120时，对应于多个第二触摸电极(121-1至121-n)的触摸通道被用作感测通道。
驱动信号可以包括频率对应于手写笔20的谐振频率的信号(例如，正弦波、方波等)。手写笔20的谐振频率遵循手写笔的谐振电路23的设计值。
触摸装置10可以用于感测触摸物体的触摸输入(直接触摸或邻近触摸)。如图2所示，靠近触摸面板100的手写笔20的触摸输入可以由触摸装置10感测。
手写笔20可以包括导电尖端21、谐振电路23、接地端25和主体27。
导电尖端21的至少一部分由导电材料(例如，金属、导电橡胶、导电织物、或导电硅)制成，并且可以电连接到谐振电路23。
谐振电路23为LC谐振电路，并且可以通过导电尖端21与驱动信号谐振，所述驱动信号从第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120中的至少一者施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)中的至少一种电极。
谐振电路23与驱动信号谐振时生成的谐振信号可以通过导电尖端21输出到触摸面板100。针对驱动信号被施加于触摸面板100的多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)中的至少一种电极的时段以及后续时段，由谐振电路23的谐振引起的谐振信号可以被发送到导电尖端21。谐振电路23位于主体27中，并且可以电连接到接地端25。
以上提到的类型的手写笔20通过响应于施加于触摸电极(111-1至111-m、121-1至121-n)中的至少一者的驱动信号来生成谐振信号，由此生成触摸输入。
当手写笔20触摸触摸面板100时，由触摸电极(111-1至111-m、121-1至121-n)中的至少一者与手写笔20的导电尖端21形成电容(Cx)。通过触摸电极(111-1至111-m、和121-1至121-n)中的至少一者与导电尖端21之间的电容(Cx)，驱动信号可以被发送到手写笔20且谐振信号可以被发送到触摸面板100。
触摸装置10可以使用用于生成谐振信号的方法检测由除手写笔20以外的触摸物体(例如，用户的身体部位(手指、手掌等)、以及被动式或主动式手写笔)引起的触摸，但不限于此。
例如，触摸装置10可以检测手写笔的触摸以用于接收电信号且将其作为磁场信号输出。此外，触摸装置10可以检测由手写笔引起的触摸以用于接收磁场信号且输出由手写笔引起谐振的磁场信号。
触摸装置10还可以包括数字转换器。在这种情况下，通过数字转换器检测由手写笔引起电磁谐振(或者电磁感应)的磁场信号，从而可以检测触摸。
与数字转换器一起，触摸装置10还可以包括线圈，该线圈用于施加作为驱动信号的电流。在这种情况下，手写笔与对其施加电流的线圈中生成的磁场信号电磁谐振(或者电磁感应该磁场信号)，以生成磁场信号，由手写笔的电磁谐振(或者电磁感应)生成的磁场信号由数字转换器检测，从而可以检测触摸。
控制器130可以控制触摸装置10的驱动，并且可以输出对应于触摸装置10的触摸感测结果的触摸坐标信息。
现在将参照图3和图4描述根据示例性实施方式的用于检测触摸的方法。
图3示出了根据示例性实施方式的用于检测触摸的方法的流程图。可以由参照图1和图2描述的触摸装置10来执行图3的用于检测触摸的方法。
参照图3，以第一模式驱动触摸装置10(S10)。第一模式表示用于将用于检测除手写笔20之外的触摸物体的触摸输入的驱动信号施加于触摸面板100的模式。
例如，当以第一模式驱动触摸装置10时，第一驱动器/接收器110可以将驱动信号输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)，并且第二驱动器/接收器120可以从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收由触摸引起的检测信号。
控制器130基于以第一模式驱动触摸装置10时获得的检测信号的信号大小(信号振幅或信号强度)是否大于第一阈值来确定检测信号是否为有效触摸信号(S11)，并且通过使用确定为有效触摸信号的检测信号来获得包括触摸坐标和触摸面积的第一触摸数据(S12)。
例如，当在以第一模式驱动触摸装置10时接收到的检测信号的信号大小大于第一阈值时，控制器130使用检测信号来计算触摸物体的触摸坐标信息。反之，当在以第一模式驱动触摸装置10时接收到的检测信号的信号大小等于或小于第一阈值时，控制器130从触摸坐标的计算中排除相应的检测信号。例如，当在以第一模式驱动触摸装置10时接收到的检测信号的信号大小大于第一阈值时，控制器130可以通过使用检测信号来计算触摸面积。
当以第一模式驱动触摸装置10时，由触摸生成的检测信号可以包括第一检测信号和第二检测信号中的至少一者，第一检测信号由用户的身体部位(手指、手掌等)引起的触摸生成，第二检测信号由手写笔20或被动式手写笔引起的触摸生成。在阶段S11中，可以设置第一阈值使得第一检测信号被确定为有效触摸信号，而第二检测信号可以被过滤。
当第一模式结束时，以第二模式驱动触摸装置10(S13)。第二模式表示用于将用于检测由手写笔20引起的触摸输入的驱动信号施加于触摸面板100、以及接收响应于施加于触摸面板100的驱动信号而谐振的手写笔20的谐振信号的模式。
例如，当以第二驱动模式驱动触摸装置10时，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以将驱动信号施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)。施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)的驱动信号使手写笔20的谐振电路23谐振，并且由谐振生成的谐振信号可以通过导电尖端21被发送到触摸面板100。相应地，第一驱动器/接收器110从多个第一触摸电极(111-1至111-m)接收检测信号，第二驱动器/接收器120从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号，并且第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以处理接收到的检测信号且可以将结果信号发送到控制器130。
以上已经例示了在以第二驱动模式驱动触摸装置10时，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120同时将驱动信号施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)，以便生成手写笔20的谐振信号，并且可以由第一驱动器/接收器110将驱动信号同时施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)或者可以由第二驱动器/接收器120将驱动信号同时施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)。当第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120同时将驱动信号施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)时，将假设施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)的驱动信号的相位等于多个第二触摸电极(121-1至121-n)的驱动信号的相位，但不限于此。
控制器130基于以第二模式驱动触摸装置10时感测的检测信号的信号大小是否大于第二阈值来确定检测信号是否为有效触摸信号(S14)，并且通过使用确定为有效触摸信号的检测信号来获得第二触摸数据(S15)。
例如，当在以第二模式驱动触摸装置10时获得的检测信号的信号大小大于第二阈值时，控制器130可以通过使用检测信号来计算触摸坐标。反之，当在以第二模式驱动触摸装置10时接收到的检测信号的信号大小等于或小于第二阈值时，控制器130从触摸坐标的计算中排除该检测信号。当在第二时段中获得的检测信号的信号大小大于第二阈值时，控制器130可以通过使用检测信号来计算触摸面积。
现在将参照图4描述第一时段和第二时段施加的驱动信号以及手写笔20的谐振信号。
图4示出了根据图3的用于检测触摸的方法的驱动信号的示例的波形图。参照图4，D_111和D_121例示了由第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120输出的驱动信号。
参照图4，针对以第一模式驱动触摸装置10的第一时段T1，第一驱动器/接收器110将驱动信号输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)中的至少一种触摸电极。当第一驱动器/接收器110将驱动信号输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)时，第二驱动器/接收器120可以从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。
针对以第二模式驱动触摸装置10的第二时段T2的第一子区段T21，第一驱动器/接收器110将驱动信号同时施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)，并且第二驱动器/接收器120将驱动信号同时施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)。
在第一子区段T21中，施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)的驱动信号的频率对应于手写笔20的谐振频率。例如，针对第一子区段T21，输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)的驱动信号的频率可以为相对于500kHz偏移25kHz的频率。反之，在第一时段T1中，输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)的驱动信号的频率被设置成不同于手写笔20的谐振频率。例如，针对第一时段T1，输出到多个第一触摸电极(111-1至111-m)的驱动信号的频率可以被设置成大约150kHz。以上提到的驱动信号的频率的设置为示例，但是可以设置成具有不同值。
针对以第二模式驱动触摸装置10的第二时段T2的第二子区段T22，第一驱动器/接收器110从多个第一触摸电极(111-1至111-m)接收检测信号，第二驱动器/接收器120从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。针对第二子区段T22，在施加驱动信号完成后，可以由多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)中的至少一者接收由手写笔20的谐振电路23输出的谐振信号。
第二时段T2可以包括多个第一子区段T21和多个第二子区段T22。例如，在第二时段T2中，第一子区段T21和第二子区段T22的组合可以重复八次。
以上已经描述了在第一时段T1之后提供第二时段T2，以及在第二时段T2之后提供第一时段T1，并且在各个帧中可以分别改变第一时段T1和第二时段T2的时长，但根据示例性实施方式的用于驱动触摸装置10的方法不限于此。
此外，已经描述了第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120在第二子区段T22接收检测信号，并且第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以在第一子区段T21通过多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。
现在将参照图5和图7描述图1所示的触摸装置10的第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120的操作。
参照图5至图7，第一驱动器/接收器110包括多个放大器(112-1至112-m)、多个差分放大器(或差动放大器)(113-1至113-i)、模数转换器(ADC)115、和信号处理器(DSP，117)。
第二驱动器/接收器120包括多个第一放大器(122-1至122-n)、多个第二放大器(123-1至123-j)(或者多个差分放大器(或差动放大器)(123-1至123-j))、ADC 125、和信号处理器(DSP，127)。
图5示出了在图4的第一时段T1中第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120的详细操作。
参照图5，第一驱动器/接收器110中包括的多个放大器(112-1至112-m)连接到多个第一触摸电极(111-1至111-m)，以输出第一时段T1的第一驱动信号。
针对第一时段T1，第二驱动器/接收器120中包括的多个第二放大器(123-1至123-n)连接到多个第二触摸电极(121-1至121-n)中的一个相应的第二触摸电极，以接收检测信号。多个第二放大器(123-1至123-n)可以分别利用包括连接到接地端或DC电压的一个输入端和用于接收相应的第二触摸电极的检测信号的另一个输入端的放大器来实现。也就是说，多个第二放大器(123-1至123-n)以并行方式分别放大从多个第二触摸电极(121-1至121-n)发送的检测信号并输出结果信号。
针对第一时段T1，第二驱动器/接收器120的ADC 125将由多个第二放大器(123-1至123-n)放大的检测信号转换成数字信号，并且信号处理器127处理由ADC 125转换成数字信号的多个放大信号并将结果信号发送到控制器130。
图6示出了在图4的第二时段T2的第一子区段T21中第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120的详细操作。
参照图6，针对第一子区段T21，第一驱动器/接收器110中包括的多个放大器(112-1至112-m)连接到多个第一触摸电极(111-1至111-m)，并且输出第二驱动信号。第二驱动器/接收器120中包括的多个第一放大器(122-1至122-n)连接到多个第二触摸电极(121-1至121-n)，并且输出第三驱动信号。
图7示出了在图4的第二时段T2的第二子区段T22中第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120的详细操作。
参照图7，针对第二子区段T22，第一驱动器/接收器110中包括的多个差分放大器(或差动放大器)(113-1至113-i)以及第二驱动器/接收器120中包括的多个差分放大器(或差动放大器)(123-1至123-j)分别连接到彼此分离的两个触摸电极。各个差分放大器(113-1至113-i以及123-1至123-j)可以对从相应的触摸电极发送的两个检测信号进行差分放大并且可以输出结果信号。各个差分放大器(113-1至113-i以及123-1至123-j)从两个触摸电极接收检测信号并对其进行差分放大，因此当驱动信号被同时施加于多个触摸电极时，其并不饱和。
各个差分放大器(113-1至113-i以及123-1至123-j)可以不从两个相邻的触摸电极、而从彼此分离的两个触摸电极接收检测信号。例如，各个差分放大器(113-1至113-i以及123-1至123-j)可以从利用其之间的至少一个触摸电极彼此分离的两个触摸电极接收检测信号。
例如，参照图7，差分放大器113-1从触摸电极111-1和触摸电极111-5接收检测信号。当差分放大器113-1从两个相邻的触摸电极(例如，第一触摸电极111-1和第一触摸电极111-2)接收检测信号时，由在第一触摸电极111-1和第一触摸电极111-2之间的区域中的触摸引起的检测信号即使被差分放大器113-1进行差分放大也不具有足够大的值。因此，当差分放大器113-1连接到两个相邻的触摸电极时，触摸灵敏度变差。然而，差分放大器113-1从第一触摸电极111-1和第一触摸电极111-5接收检测信号，因此使得由输入触摸的位置的触摸电极引起的检测信号可以具有足够大的值，从而可以提高触摸灵敏度。
针对第二子区段T22，第一驱动器/接收器110的ADC 115和第二驱动器/接收器120的ADC 125将差分放大的检测信号转换成数字信号。信号处理器117和127处理转换成数字信号的多个差分放大信号并将结果信号发送到控制器130。
可以通过改变多个放大器(123-1至123-n)的输入端的连接来配置多个差分放大器(113-1至113-i以及123-1至123-j)。也就是说，给定i+j＝n。具体地，可以通过将放大器123-1的两个输入端中连接到接地端或DC电压的输入端连接到相应的第二触摸电极121-4，以及将放大器123-1的两个输入端中连接到接地端或DC电压的输入端连接到相应的第二触摸电极121-5来将两个触摸电极连接到一个放大器。
现在将参照图8至图12详细描述参照图3描述的用于检测触摸的方法。
图8示出了根据参照图3描述的用于检测触摸的方法的驱动信号和接收信号的示例的波形图，以及图9示出了在图8的第一时段T1中用于处理检测信号的示例。假设在图8和图9中，存在由手指在第一触摸电极(111-1和111-2)与第二触摸电极(121-1，121-2，和121-3)交叉的区域中生成的触摸。
参照图8，针对第一时段T1，第一驱动信号(D_111-1至D_111-m)按顺序被施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)。第一驱动信号(D_111-1至D_111-m)表示具有启用水平电压(VE)和禁用水平电压(VD)的脉冲信号。
第二驱动器/接收器120从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号(R_121-1至R_121-n)。
第一驱动信号(D_111-1至D_111-m)表示用于检测除手写笔20之外的触摸物体的触摸输入的驱动信号，但不限于图8中所示的波形。图8中示出第一驱动信号(D_111-1至D_111-m)按顺序施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)，而具有不同频率(例如，具有正交关系的频率)的驱动信号可以同时施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)。在这种情况下，第二驱动器/接收器120可以从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收由触摸引起的检测信号，并且可以通过使用具有不同频率带宽的带通滤波器分离各个第一触摸电极(111-1至111-m)的检测信号。
如图9所示，针对第一时段T1，来自第二触摸电极121-1的检测信号(R_121-1)通过相应的放大器123-1放大并且结果信号被输出，来自第二触摸电极121-2的检测信号(R_121-2)通过放大器123-1放大并且结果信号被输出，来自第二触摸电极121-3的检测信号(R_121-3)通过放大器123-1放大并且结果信号被输出，以及来自第二触摸电极121-4的检测信号(R_121-4)通过放大器123-1放大并且结果信号被输出。对于检测信号(R_121-1、R_121-2、和R_121-3)，触摸对信号大小的改变分别被生成为ΔV0、ΔV1、和ΔV2。
控制器130可以计算在信号大小改变时驱动信号所施加于的第一触摸电极111-1和111-2与信号大小改变的第二触摸电极121-1、121-2、和121-3交叉的点，作为触摸坐标。
参照图8，针对第二时段T2的第一子区段T21，第二驱动信号(D_111-1至D_111-m)被施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)，且第三驱动信号D_121被施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)。第二驱动信号(D_111)和第三驱动信号(D_121)表示具有启用水平电压(VE)和禁用水平电压(VD)以及具有与手写笔20的谐振频率相似的频率的脉冲信号。
在第一子区段T21中，未从多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收到检测信号。
在第二子区段T22中，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以从多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。
第二时段T2包括多个第一子区段T21和多个第二子区段T22。例如，针对第二时段T2，第一子区段T21和第二子区段T22的组合可以重复八次。
在图8中没有手写笔20的触摸生成，因此针对第二子区段T22没有检测信号被接收。
图10示出了根据参照图3描述的用于检测触摸的方法的驱动信号和接收信号的另一个示例的波形图，以及图11示出了在图10的第二时段T2中用于处理检测信号的示例。假设在图10和图11中，在第一触摸电极111-2与第二触摸电极121-5交叉的区域中生成由手写笔20引起的触摸。
参照图10，针对第一时段T1，第一驱动信号(D_111-1至D_111-m)按顺序被施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)。第二驱动器/接收器120从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号(R_121-1至R_121-n)。
在第二触摸电极121-5附近提供手写笔20，因此来自对其生成触摸的第二触摸电极121-5的检测信号(R_121-5)的信号大小改变值ΔV3可以通过放大器123-5放大，并且可以输出结果信号。
针对第二时段T2的第一子区段T21，第二驱动信号(D_111-1至D_111-m)被施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)，且第三驱动信号D_121被施加于多个第二触摸电极(121-1至121-n)。第二驱动信号(D_111)和第三驱动信号(D_121)表示具有启用水平电压(VE)和禁用水平电压(VD)以及具有与手写笔20的谐振频率相似的频率的脉冲信号。
图10中示出第二驱动信号(D_111)和第三驱动信号(D_121)的启用水平电压(VE)和禁用水平电压(VD)为相同的同相信号，但本发明不限于此。在第一子区段T21中，笔谐振信号的大小根据施加第二驱动信号(D_111)和第三驱动信号(D_121)的时间而增大。在经过预定时间后，笔谐振信号的大小饱和。
在第一子区段T21中，未从多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收到检测信号。
当第一子区段T21结束时，第一驱动器/接收器110停止施加驱动信号D_111且第二驱动器/接收器120停止施加驱动信号D_121。针对第二时段T2的第二子区段T22，没有驱动信号(D_111和D_121)被施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)。
针对第二子区段T22，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以从多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号。针对没有驱动信号(D_111和D_121)被施加的第二子区段T22，第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120可以接收笔谐振信号作为检测信号。
如图11所示，来自提供触摸的第一触摸电极111-2的检测信号(R_111-2)与来自不提供触摸的第一触摸电极111-6的检测信号(R_111-6)之间的信号大小差异△V4可以通过差分放大器113-2放大，且可以输出结果信号。以类似方式，来自提供触摸的第二触摸电极121-5的检测信号(R_121-5)与来自不提供触摸的第二触摸电极121-1的检测信号(R_121-1)之间的信号大小差异ΔV5可以通过差分放大器123-1放大，且可以输出结果信号。
控制器130可以计算在生成信号大小差异时驱动信号所施加于的第一触摸电极(111-1和111-2)与生成信号大小差异的第二触摸电极(121-2，121-3)交叉的点，作为触摸坐标。
控制器130可以通过在第二子区段T22期间接收的检测信号来计算触摸面板100上的触摸位置。通过根据示例性实施方式的触摸装置10，针对第二子区段T22，因为通过多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收检测信号，因此可以在短时间内获得根据彼此交叉的两个轴线的触摸坐标。
此外，针对第一时段T1，通过将相同的驱动信号(D_111和D_121)同时施加于多个第一触摸电极(111-1至111-m)和多个第二触摸电极(121-1至121-n)来提高手写笔20的谐振信号的大小。
在以上提供的描述中，针对第二子区段T22，可以通过第一驱动器/接收器110和第二驱动器/接收器120中的至少一者接收检测信号至少一次。此外，在第二子区段T22中，接收检测信号的时间可以为至少一个时间，但不限于此。
现在将参照图12描述针对第一时段T1和第二时段T2接收的检测信号的大小。
图12示出了指示图8和图10中的接收信号的大小的图表。一帧(1FRAME)包括第一时段T1和第二时段T2。第二时段T2包括第一子区段T21和第二子区段T22。当第二时段T2结束时，下一帧的第一时段T1开始。
针对第一时段T1，由手指引起的检测信号的大小差异为ΔV1和ΔV2，其大于第一阈值(Threshold1)。针对第一时段T1，由手写笔20引起的检测信号的大小差异为ΔV3，其等于或小于第一阈值(Threshold1)。
根据示例性实施方式，控制器130确定针对第一时段T1大小差异大于第一阈值(Threshold1)的检测信号为有效触摸信号。可以设置第一阈值(Threshold1)使得可以确定由用户的身体部位(手指、手掌等)引起的第一检测信号为有效触摸信号而由为被动式手写笔的手写笔20引起的第二检测信号可以被过滤。
因此，控制器130确定由手指引起的检测信号为有效触摸信号，并且通过使用检测信号来计算触摸坐标。控制器130确定由手写笔20引起的检测信号不是有效触摸信号，并且不计算触摸坐标。
针对第二时段T2，由手写笔20引起的检测信号的大小差异为ΔV4和ΔV5，其大于第二阈值(Threshold2)。
控制器130确定针对第二时段T2大小差异大于第二阈值(Threshold2)的检测信号为有效触摸信号。因此，控制器130确定由手写笔20引起的检测信号为有效触摸信号，并且通过使用检测信号来计算触摸坐标。
根据示例性实施方式，可以设置第一阈值(Threshold1)使得可以确定由用户的身体部位(手指、手掌等)引起的第一检测信号为有效触摸信号而由为被动式手写笔的手写笔20引起的第二检测信号可以被过滤。因此，可以针对第一时段T1精确地检测具有信号大小的较大改变的由触摸物体引起的触摸坐标，以及可以针对第二时段T2精确地检测具有信号大小的较小改变的由触摸物体引起的触摸坐标。
现在将参照图13和图14描述根据触摸物体的触摸区域。
图13和图14分别示出了不同物体的触摸区域。
图13示出了手指30触摸触摸面板100的情况。
参照图13，多个触摸电极(111-3至111-5以及121-4至121-6)可以被布置在区域A1附近，在区域A1处，手指30的端部接触触摸面板100。在这种情况下，控制器130可以通过使用从对应于多个触摸电极(111-3至111-5以及121-4至121-6)的感测通道接收的检测信号来计算触摸区域A1的面积。
图14示出了手写笔40触摸触摸面板100的情况。
参照图14，一个第一触摸电极111-6和一个第二触摸电极121-6可以被设置在其中手写笔40的尖端接触触摸面板100的区域A2附近。以另一种方式，两个第一触摸电极和两个第二触摸电极可以被设置在其中手写笔40接触触摸面板100的区域A2附近。也就是说，设置在其中手指30的端部接触触摸面板100的区域A1中的触摸电极的数量大于设置在其中手写笔40的尖端接触触摸面板100的区域A2中的触摸电极的数量。因此，与由手指30的触摸引起的触摸区域A1相比，由手写笔40的触摸引起的触摸区域A2的面积被计算为非常小的值。
根据示例性实施方式，触摸装置10可以将包括触摸区域的面积的信息的触摸数据发送到主机装置。由此，主机装置可以识别触摸物体是手指30还是手写笔40。
根据示例性实施方式，触摸装置10可以根据所计算的触摸区域的面积确定触摸物体，并且可以将包括所确定的触摸物体的信息的触摸数据发送到主机装置。
现在将参照图15和图16描述触摸数据。
图15示出了根据示例性实施方式的触摸装置和主机的框图，以及图16示出了从触摸装置提供给主机的触摸数据的示例。
参照图15，主机50可以从触摸装置10中包括的触摸控制器102接收触摸数据。例如，主机50可以是移动片上系统(SoC)、应用程序处理器(AP)、媒体处理器、微处理器、中央处理单元(CPU)、或者与它们类似的装置。
触摸装置10可以在一帧结束之后，生成针对一帧输入的触摸的信息作为触摸数据，并且可以将其发送到主机50。
以另一种方式，当第一时段T1结束时，触摸装置10可以生成针对第一时段T1输入的触摸的信息作为触摸数据并可以将其发送到主机50，以及当在第一时段T1之后的第一子区段T21结束时，触摸装置10可以生成针对第一子区段T21输入的触摸的信息作为触摸数据并可以将其发送到主机50。
参照图16，触摸数据60可以包括触摸计数字段61以及触摸实体字段62和触摸实体字段63中的至少一者。
用于指示针对一帧时段输入的触摸的数量的值可以写入触摸计数字段61中。例如，当针对一帧时段的第一时段T1计算由一个手指引起的触摸坐标以及针对第一子区段T21计算由一个手写笔引起的触摸坐标时，用于指示两个触摸的值被写入触摸计数字段61中。
触摸实体字段62和63包括用于指示相应的触摸输入的信息的字段。例如，触摸实体字段62和63包括标志字段620、X轴坐标字段621、Y轴坐标字段622、Z值字段623、面积字段624、和触摸动作字段625。
触摸实体字段62和63的数量可以对应于写入触摸计数字段61中的值。
用于指示触摸物体的值可以写入标志字段620中。例如，手指、手掌和手写笔可以以不同的值写入标志字段620中。用于指示所计算的触摸坐标的值可以写入X轴坐标字段621和Y轴坐标字段622中。对应于检测信号的信号强度的值可以写入Z值字段623中。对应于触摸区域的面积的值可以写入面积字段624中。
根据示例性实施方式，已经接收触摸数据60的主机50使用面积字段624的值来确定当触摸面积大于阈值时触摸物体为手指30，以及确定当触摸面积等于或小于阈值时触摸物体为手写笔20。
根据示例性实施方式，已经接收触摸数据60的主机50使用标志字段620的值来识别触摸物体是手指30还是手写笔20。
在现有技术中，当手写笔20与诸如手的其他导电触摸物体一起接触触摸面板100时，触摸装置10可能取决于该触摸物体的位置或触摸形式(面积、形状等)而无法感测手写笔20的触摸。
现在将参照图17和图18描述由于另一个导电触摸物体而无法感测手写笔20的触摸的现象。
图17示出了根据手写笔20与另一个触摸物体30的触摸点之间的距离手写笔20的触摸没有被感测到的情况。图18示出了根据另一个触摸物体30的触摸面积手写笔20的触摸没有被感测到的情况。
如图17所示，当另一个触摸物体30的触摸点在区域A3中的位置距离手写笔20的触摸点在预定距离内时，针对第二时段T2，驱动器/接收器110和120接收的由手写笔20的触摸引起的检测信号的大小减小。例如，与手写笔20触摸触摸面板100的情况相比，在这种情况下检测信号的大小可能减小大约30％。
如图18所示，当另一个触摸物体30的触摸面积像用户用手掌触摸触摸面板100的情况一样大时，针对第二时段T2，驱动器/接收器110和120接收的由手写笔20的触摸引起的检测信号的大小减小。例如，与手写笔20触摸触摸面板100的情况相比，在这种情况下检测信号的大小可能减小为大体上大约40％。
如上所述，手写笔20的触摸检测信号的信号大小由于其他触摸物体30的影响而减小，因此当检测信号的大小低于第二阈值时，即使手写笔20触摸触摸面板100，触摸装置10也可能无法感测手写笔20的触摸。当为了解决上述问题而将第二阈值减小为最小值时，即使手写笔20没有触摸触摸面板100而只是悬停，触摸装置10也可以感测手写笔20的触摸，因此使用手写笔的书写性能可能降低。
因此，为了解决该问题，根据待描述的示例性实施方式，关于手写笔20和不同于手写笔20的导电触摸物体30(例如，手、手指等)同时触摸触摸面板100的情况以及手写笔20触摸触摸面板100的情况，针对第二时段T2识别为有效触摸信号的检测信号的信号大小的范围可以被不同地确定。也就是说，当手写笔20触摸触摸面板100时，在触摸装置10针对第二时段T2通过控制器130从接收的检测信号中识别有效触摸信号时将信号大小在第一范围内的检测信号识别为有效触摸信号，而当导电触摸物体30和手写笔20同时触摸触摸面板100时，触摸装置10可以将信号大小在第二范围内的检测信号识别为有效触摸信号。这里，第二范围指示具有不同于第一范围的最低值的信号大小范围，并且第一范围的信号大小的最低值可以大于第二范围的信号大小的最低值。因此，当手写笔20和导电触摸物体30同时触摸触摸面板100时，触摸装置10可以将信号大小低于在手写笔20触摸触摸面板100时被识别为有效触摸信号的检测信号的信号大小的检测信号识别为有效触摸信号。
根据示例性实施方式(指的是参照图19描述的用于确定有效触摸信号的方法)，关于手写笔20和导电触摸物体30同时触摸触摸面板100的情况以及手写笔20触摸触摸面板100的情况，触摸装置10可以通过不同地使用针对第二时段T2用于确定有效触摸信号的基准的第二阈值来改变针对第二时段T2识别为有效触摸信号的检测信号的信号大小的范围。在这种情况下，触摸装置10基于针对第一时段T1接收的检测信号来确定针对第二时段T2用于确定有效触摸信号的基准的第二阈值，因此关于包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸触摸面板100的情况以及手写笔20触摸触摸面板100的情况，被确定为有效触摸信号的检测信号的信号大小的范围可以是不同的。
此外，根据另一个示例性实施方式(指的是参照图20描述的用于确定有效触摸信号的方法)，关于包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸触摸面板100的情况以及手写笔20触摸触摸面板100的情况，触摸装置10可以通过在包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸触摸面板100时以预定比率放大针对第二时段T2接收的检测信号并将结果信号与第二阈值比较来改变被确定为有效触摸信号的检测信号的信号大小的范围。在这种情况下，当手写笔20触摸触摸面板100且在与第二阈值比较之前放大针对第二时段T2接收的检测信号时，在包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸触摸面板100的情况下的放大比率可以被设置成大于在手写笔20触摸触摸面板100的情况下的放大比率。
现在将参照图19和图20描述在参照图3描述的用于检测触摸的方法的S14阶段用于确定有效触摸信号的示例性实施方式。
图19示出了根据示例性实施方式的用于在参照图3描述的用于检测触摸的方法的S14阶段确定有效触摸信号的流程图。
参照图19，触摸装置10的控制器130针对以第二模式驱动触摸装置10(参照图3的S13)的第二时段T2通过多个触摸电极(111-3至111-5或者121-4至121-6)接收检测信号(S20)，并且将其与第三阈值进行比较以确定是否存在大于第三阈值的检测信号(S21)。
第三阈值被设置为小于第二阈值的值，并且用于从检测信号中过滤噪音以及确定是否生成由手写笔20引起的触摸。也就是说，当检测到针对第二时段T2从多个触摸电极(111-3至111-5或者121-4至121-6)发送的检测信号中大于第三阈值的检测信号时，控制器130可以确定生成了手写笔20的触摸。
在S21阶段，当检测到大于第三阈值的检测信号时，控制器130确定生成了由手写笔20引起的触摸。针对图3所示的第一时段T1，基于通过感测通道从多个触摸电极(121-1至121-n)发送的检测信号来确定第二阈值(S22)。
等式1示出了第二阈值(Tr)的确定。
[等式1]
Tr＝Tp×f(Sa,Sb),0<f(Sa,Sb)≤1
在等式1中，Tp表示第二阈值的默认值，即在通过使用针对第一时段T1的检测信号校正之前的第二阈值。此外，Sa表示针对第一时段T1在手写笔20的触摸点附近的预定区域内感测的检测信号，以及Sb表示针对第一时段T1从触摸面板100感测的检测信号。另外，f(Sa,Sb)表示用于基于相应的检测信号(Sa和Sb)的属性(信号大小、坐标等)计算权重值的函数。
在等式1中，Sa表示针对以第一模式驱动触摸装置10(参照图3的S10阶段)的第一时段T1通过感测通道从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收的检测信号中对应于设置在手写笔20的触摸点附近的预定区域的检测信号。预定区域相对于触摸点可以是圆形或多边形区域，并且可以具有预定面积，例如1cm2或2cm2的面积。预定区域的形状和面积不限于此。
这里，作为用于选择Sa的基准的手写笔20的触摸点(或坐标)是不同于图3的S15阶段中通过使用有效触摸信号获得的触摸坐标的信息，并且可以对应于通过S20阶段接收的检测信号中具有最大值的检测信号来获得。当如上所述确定了手写笔20的触摸点(或坐标)时，控制器130可以选择与其对应的感测通道(或触摸电极)以及相对于该感测通道彼此相邻的多个感测通道(或触摸电极)，并且可以选择从所选择的感测通道接收的检测信号作为Sa。这里，用于获得Sa的感测通道的数量对应于触摸物体30的触摸点影响由手写笔20的触摸引起的检测信号的范围进行设置，并且可以根据触摸装置10而设置成不同的。例如，控制器130可以选择相对于手写笔20的触摸点(或坐标)在X轴方向和Y轴方向上分别彼此相邻的5个感测通道(或触摸电极)，并且可以从其中获得Sa。
在等式1中，f(Sa)可以是用于基于所选择的检测信号(Sa)的信号大小计算权重值的函数。也就是说，f(Sa)可以是用于在所选择的检测信号(Sa)的信号大小的和(或平均值)小时计算相对大的值(例如，接近1的值)、以及在所选择的检测信号(Sa)的信号大小的和(或平均值)大时计算相对小的值(例如，接近0的值)的函数。在这种情况下，在由其他触摸物体30引起的触摸面积在接近手写笔20的触摸点的位置上大的情况下或者在与其他情况相比检测信号的大小明显改变(例如，触摸信号几乎被触摸物体30同步)的情况下，通过f(Sa)计算的权重值可以具有小的值。
此外，f(Sa)可以是用于基于所选择的检测信号(Sa)中信号大小等于或大于预定值的检测信号的感测通道与手写笔20的触摸点之间的距离(最小距离或平均距离)计算权重值的函数。也就是说，f(Sa)可以是用于在所选择的检测信号(Sa)中信号大小等于或大于预定值的检测信号的感测通道与手写笔20的触摸点之间的距离(最小距离或平均距离)长时计算相对大的值(例如，接近1的值)作为权重值、以及在所选择的检测信号(Sa)中信号大小等于或大于预定值的检测信号的感测通道与手写笔20的触摸点之间的距离(最小距离或平均距离)短时计算相对小的值(例如，接近0的值)作为权重值的函数。因此，当手写笔20的触摸点接近另一个触摸物体30的触摸位置时，通过f(Sa)计算的权重值可以具有较小的值。
在等式1中，Sb表示针对以第一模式驱动触摸装置10(参照图3的S10阶段)的第一时段T1通过感测通道从多个第二触摸电极(121-1至121-n)接收的所有检测信号。
在等式1中，f(Sb)可以是用于基于触摸物体30的触摸面积(或由触摸物体30触摸的触摸电极的数量)计算权重值的函数。针对第一时段T1，随着由触摸物体30引起的触摸面积(或由触摸物体30触摸的触摸电极的数量)增大，检测信号(Sb)的信号大小的和(或平均值)也增大。基于上述特性，f(Sb)可以被设置成在Sb的信号大小的和(或平均值)小时计算相对大的值(例如，接近1的值)作为权重值、在Sb的信号大小的和(或平均值)大时计算相对小的值(例如，接近0的值)作为权重值。在这种情况下，随着由触摸物体30触摸的面积(或由触摸物体30触摸的触摸电极的数量)增大，通过f(Sb)计算的权重值可以具有较小的值。
例如，f(Sb)可以是用于根据触摸物体30的触摸形状计算不同的权重值的函数。在这种情况下，f(Sb)可以是用于根据检测信号(Sb)的信号大小的分布形式估计触摸形状、以及计算相应的权重值的函数。
在另一方面，已经举例说明了如下情况：通过f(Sa,Sb)计算的权重值被设置成响应于手写笔20的触摸点与触摸物体30的触摸点之间的距离、或者触摸物体30的触摸形式(触摸面积或触摸形状)而被修改，而通过f(Sa,Sb)计算的权重值可以响应于各种触摸特性而改变。例如，f(Sa,Sb)可以是用于根据另一个触摸物体30的触摸点与手写笔20的触摸点之间的位置关系(例如，另一个触摸物体30的触摸点与手写笔20的触摸点之间的距离，另一个触摸物体30的触摸点与手写笔20的触摸点之间设置的感测通道的数量，用于指示另一个触摸物体30的触摸点与手写笔20的触摸点是否位于同一感测通道的状态，以及用于指示触摸物体30的触摸点与手写笔20的触摸点是否位于对角感测通道的状态)计算不同的权重值的函数。
此外，等式1中表示的f(Sa,Sb)可以是用于通过使用各个检测信号(Sa或Sb)来输出大于0且小于1的值的随机函数。权重值计算函数f(Sa)可以是随机函数，即表示成代数函数、超越函数、或其组合的函数，以用于使用对应于检测信号(Sa)的特性(位置、信号大小等)的变量，以及将第二阈值(Tr)设置为等于或小于默认值(Tp)的值。例如，f(Sa)可以包括用于在检测信号(Sa)的位置与手写笔20的触摸点(或坐标)之间的距离增大时输出接近1的值、在检测信号(Sa)的位置与手写笔20的触摸点(或坐标)之间的距离减小时输出接近0的值、在检测信号(Sa)的强度(例如，电压值、电容变化等)增大时输出接近0的值、以及在检测信号(Sa)的强度减小时输出接近1的值的函数。
以类似方式，f(Sb)可以是随机函数，即表示成代数函数、超越函数、或其组合的函数，以用于使用对应于检测信号(Sb)的特性(面积、信号大小等)的变量，以及将第二阈值(Tr)设置为等于或小于默认值(Tp)的值。例如，f(Sb)可以包括用于在检测信号(Sb)的面积减小时输出接近1的值、在检测信号(Sb)的面积增大时输出接近0的值、在检测信号(Sb)的强度(例如，电压值、电容变化等)增大时输出接近0的值、以及在检测信号(Sb)的强度减小时输出接近1的值的函数。
在等式1中，由f(Sa,Sb)输出的权重值具有大于0且小于等于1的值，并且可以具有大于上述第三阈值的值。因此，可以通过权重值计算函数f(Sa,Sb)控制第二阈值(Tr)的值等于或小于第二阈值的默认值(Tp)。例如，当没有生成另一个触摸物体30的触摸时，通过f(Sa,Sb)计算的权重值的值为1，并且相应的第二阈值(Tr)可以为第二阈值的默认值(Tp)。此外，例如，当在接近手写笔20的触摸点的点处生成另一个触摸物体30的触摸时，f(Sa,Sb)的值小于1，并且第二阈值(Tr)的值可以小于第二阈值的默认值(Tp)。此外，例如，当另一个触摸物体30的触摸面积大时，f(Sa,Sb)的值小于1，并且第二阈值(Tr)的值可以小于第二阈值的默认值(Tp)。
如上所述，当在接近手写笔20的触摸点的点上生成另一个触摸物体30的触摸时，或者当通过另一个触摸物体30生成具有大面积的触摸时，确定第二阈值为低于默认值的值。因此，当由手写笔20的触摸引起的检测信号的信号大小被另一个触摸物体30的触摸减小时，可能检测到对应于手写笔20的有效触摸信号。
当通过S22阶段确定了第二阈值时，控制器130将第二阈值与针对第二时段T2接收的检测信号进行比较以针对第二时段T2确定有效触摸信号(S23)。
以上已经描述了当在S21阶段检测到大于第三阈值的检测信号时(即当生成由手写笔20引起的触摸时)，根据针对第一时段T1的检测信号来确定第二阈值，但本发明不限于此。
例如，控制器130可以通过使用等式1来确定第二阈值，而不考虑针对第二时段T2接收的检测信号是否大于第三阈值。
例如，当确定针对第一时段T1接收的检测信号为由针对触摸面板100的触摸物体的触摸引起的信号时(即当生成不是由手写笔20引起而是由另一个触摸物体引起的触摸时)，控制器130可以通过使用等式1来确定第二阈值。在这种情况下，当从针对第一时段T1接收的检测信号中检测到大于第四阈值(等于或小于图3的第一阈值的阈值)的检测信号时，控制器130可以确定由触摸物体生成了在触摸面板100上的触摸。
例如，当针对第二时段T2接收的检测信号大于第三阈值，并且确定针对第一时段T1接收的检测信号为由触摸物体的触摸引起的信号时(即当同时生成由手写笔20引起的触摸和由触摸物体引起的触摸时)，控制器130可以通过使用等式1来确定第二阈值。
以另一种方式，在除了通过等式1确定第二阈值的情况以外的其他情况下，可以设定第二阈值为默认值(Tp)。
图20示出了根据另一个示例性实施方式的用于在参照图3描述的用于检测触摸的方法的S14阶段确定有效触摸信号的流程图。
参照图20，触摸装置10的控制器130针对以第二模式驱动触摸装置10(参照图3的S13)的第二时段T2从多个触摸电极(111-3至111-5或者121-4至121-6)接收检测信号(S20)，将其与第三阈值进行比较，以及确定是否存在大于第三阈值的检测信号(S31)。
第三阈值被设置为小于待描述的第二阈值的值，并且用于从检测信号中过滤噪音以及确定是否生成由手写笔20引起的触摸。也就是说，当从针对第二时段T2从多个触摸电极(111-3至111-5或者121-4至121-6)发送的检测信号中检测到大于第三阈值的检测信号时，控制器130可以确定生成了手写笔20的触摸。
如上所述，当确定触摸由手写笔20生成时，控制器130识别触摸面板100是否被包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸(S32)。
在S32阶段，控制器130可以基于针对图3的第一时段T1通过感测通道从多个触摸电极(121-1至121-n)发送的检测信号来识别同时触摸状态。例如，当已经通过S31阶段确定触摸由手写笔20生成时，控制器130可以通过检验是否针对第一时段T1检测到有效触摸信号来检测同时触摸状态。
当在S32阶段中控制器130识别出触摸面板100被包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸时，在S30阶段中从多个触摸电极(111-3至111-5或者121-4至121-6)接收的检测信号以预定比率被放大(S33)。放大的检测信号与第二阈值进行比较以针对第二时段T2确定有效触摸信号(S34)。
在S33阶段，放大比率可以根据同时触摸的触摸物体中除了手写笔20以外的触摸物体的触摸位置(与手写笔20的相对位置)和触摸形式(面积、形状等)而改变。
当在S32阶段中控制器130识别出生成了由手写笔20引起的触摸时，通过S30阶段接收的检测信号与第二阈值进行比较而不进行放大，以针对第二时段T2确定有效触摸信号(S34)。由此，当触摸面板100被包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸时，与触摸面板100仅被手写笔20触摸时相比，可以将具有小的信号大小的检测信号确定为有效触摸信号。因此，当在手写笔20和其他触摸物体30同时触摸时另一个触摸物体30的触摸减小了由手写笔20的触摸引起的检测信号的信号大小时，可以检测到对应于手写笔20的有效触摸信号。
已经在图20中描述了，当通过S32阶段识别出同时触摸时，检测信号被放大，但本发明不限于此，并且当触摸面板100被手写笔20以单个方式触摸时，检测信号也可以被放大。在这种情况下，可以将在包括手写笔20在内的多个触摸物体同时触摸触摸面板100的情况下的放大比率设置为大于在仅手写笔20触摸触摸面板100的情况下的放大比率。
根据上述示例性实施方式，当诸如人体的导电物体与手写笔同时接触触摸面板时，可以改善用于检测手写笔的触摸数据的性能。
尽管已经结合当前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但是能够理解本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，本发明意图覆盖在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (24)

1.一种触摸装置，包括：
触摸面板，所述触摸面板包括多个触摸电极；
驱动器/接收器，所述驱动器/接收器用于在以第一模式驱动时将第一驱动信号施加于所述触摸面板，以及在以第二模式驱动时将不同于所述第一驱动信号的第二驱动信号施加于所述触摸面板；以及
控制器，所述控制器用于在以所述第一模式驱动时将从所述触摸面板接收的第一检测信号与第一阈值进行比较以获得第一触摸数据，以及在以所述第二模式驱动时将从所述触摸面板接收的第二检测信号与第二阈值进行比较以获得第二触摸数据，
其中，所述控制器基于所述第一检测信号的至少一部分来确定所述第二阈值。
2.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述控制器通过使用所述第二检测信号来获得触摸坐标，并且通过使用所述第一检测信号中对应于具有所述触摸坐标的预定区域的第一检测信号来确定所述第二阈值作为基准。
3.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述多个触摸电极包括在第一方向上排列的多个第一触摸电极以及在与所述第一方向交叉的第二方向上排列的多个第二触摸电极，以及
所述驱动器/接收器在以所述第一模式驱动的第一时段期间将第一频率的信号作为所述第一驱动信号施加于所述第一触摸电极。
4.如权利要求3所述的触摸装置，其中，
所述驱动器/接收器在以所述第二模式驱动的第二时段的一部分期间将不同于所述第一频率的第二频率的信号作为所述第二驱动信号施加于所述第一触摸电极和所述第二触摸电极。
5.如权利要求3所述的触摸装置，其中，
所述控制器针对所述第一时段从所述第二触摸电极接收所述第一检测信号。
6.如权利要求4所述的触摸装置，其中，
所述控制器在所述第二时段的一部分期间从所述第一触摸电极和所述第二触摸电极接收所述第二检测信号。
7.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述第二驱动信号的频率对应于手写笔的谐振频率。
8.如权利要求1所述的触摸装置，其中，
所述第一检测信号用于获得第一触摸物体的触摸坐标，而所述第二检测信号用于获得第二触摸物体的触摸坐标，以及
所述第二触摸物体包括手写笔，以及所述第一触摸物体包括不同于所述手写笔的导电触摸物体。
9.如权利要求8所述的触摸装置，其中，
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，所述控制器通过根据所述第一触摸物体的触摸点与所述第二触摸物体的触摸点之间的距离改变所述第二阈值来获得由所述第二触摸物体引起的所述第二触摸数据。
10.如权利要求8所述的触摸装置，其中，
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，所述控制器通过根据所述第一触摸物体的触摸形式改变所述第二阈值来获得由所述第二触摸物体引起的所述第二触摸数据。
11.如权利要求10所述的触摸装置，其中，
所述触摸形式包括触摸面积或触摸形状。
12.一种触摸装置，包括：
触摸面板；
驱动器/接收器，所述驱动器/接收器用于将对应于手写笔的谐振信号的频率的驱动信号施加于触摸面板，以及从所述触摸面板接收检测信号；以及
控制器，所述控制器用于通过使用所述检测信号中被识别为有效触摸信号的至少一个检测信号来获得由所述手写笔引起的触摸数据，
其中，当所述触摸面板被所述手写笔触摸时，所述控制器将信号大小在第一范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号，以及
其中，当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，所述控制器将信号大小在不同于所述第一范围的第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号。
13.如权利要求12所述的触摸装置，其中，
所述控制器通过将所述检测信号与阈值进行比较来识别所述有效触摸信号，以及
所述触摸面板被所述手写笔触摸时的阈值不同于所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时的阈值。
14.如权利要求12所述的触摸装置，其中，
所述控制器通过将所述检测信号与阈值进行比较来识别所述有效触摸信号，并且当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，所述控制器放大信号大小在所述第二范围内的检测信号使得该检测信号的信号大小在所述第一范围内，然后将结果信号与所述阈值进行比较。
15.一种触摸装置检测触摸的方法，包括：
当触摸面板被手写笔触摸时，将对应于所述手写笔的谐振信号的驱动信号施加于所述触摸面板；
从所述触摸面板接收检测信号；
通过使用阈值在所述检测信号中识别有效触摸信号；以及
通过使用所述检测信号中被识别为所述有效触摸信号的检测信号来获得由所述手写笔引起的触摸数据，
其中，所述识别包括：
当所述触摸面板被所述手写笔触摸时，将所述检测信号中信号大小在第一范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号，以及
当所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时，将所述检测信号中信号大小在不同于所述第一范围的第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号。
16.如权利要求15所述的方法，其中，
所述触摸面板被所述手写笔触摸时的阈值不同于所述触摸面板被所述手写笔和不同于所述手写笔的导电触摸物体同时触摸时的阈值。
17.如权利要求15所述的方法，其中，
将信号大小在所述第二范围内的检测信号识别为所述有效触摸信号包括：
放大所述检测信号，使得所述检测信号中信号大小在所述第二范围内的检测信号能够具有在所述第一范围内的信号大小；以及
通过将放大的检测信号与所述阈值进行比较来识别所述有效触摸信号。
18.一种触摸装置检测触摸的方法，包括：
进入第一模式，以及将第一驱动信号施加于触摸面板；
对应于所述第一驱动信号从所述触摸面板接收第一检测信号；
通过将所述第一检测信号与第一阈值进行比较来获得第一触摸数据；
进入第二模式，以及将不同于所述第一驱动信号的第二驱动信号施加于所述触摸面板；
对应于所述第二驱动信号从所述触摸面板接收第二检测信号；
基于所述第一检测信号确定第二阈值；以及
通过将所述第二检测信号与所述第二阈值进行比较来获得第二触摸数据。
19.如权利要求18所述的方法，其中，
所述确定包括：
通过使用所述第二检测信号来获得触摸坐标；以及
通过使用所述第一检测信号中对应于具有所述触摸坐标的预定区域的第一检测信号来确定所述第二阈值作为基准。
20.如权利要求18所述的方法，其中，
所述确定包括使用通过使用所述第一检测信号获得的第一值和第二值中的一者作为所述第二阈值。
21.如权利要求20所述的方法，其中，
所述第二值小于所述第一值。
22.如权利要求18所述的方法，还包括：
通过使用所述第一触摸数据来获得第一触摸物体的触摸坐标；以及
通过使用所述第二触摸数据来获得第二触摸物体的触摸坐标，
其中，所述第二触摸物体包括手写笔，以及所述第一触摸物体包括不同于所述手写笔的导电触摸物体。
23.如权利要求18所述的方法，其中，
所述确定包括：
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，根据所述第一触摸物体的触摸点与所述第二触摸物体的触摸点之间的距离改变所述第二阈值。
24.如权利要求18所述的方法，其中，
所述确定包括：
当所述第一触摸物体和所述第二触摸物体同时触摸所述触摸面板时，根据所述第一触摸物体的触摸形式改变所述第二阈值。
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