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利用自適應濾波器的觸摸屏控制器和觸摸屏系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610457640.4

申請日:

2016.06.22

公開號:

CN106257386A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/041申請日:20160622|||公開
IPC分類號: G06F3/041 主分類號: G06F3/041
申請人: 三星電子株式會社
發明人: 樸峻徹; 金范洙; 李炅坤; 金瑳童; 卞山鎬; 李進喆; 崔倫競
地址: 韓國京畿道
優先權: 2016.03.10 KR 10-2016-0029120; 2015.06.22 US 62/182,914
專利代理機構: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112 代理人: 張帆;張青
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610457640.4

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.07.13|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種控制電容式觸摸屏的觸摸屏控制器,包括:第一比較器,其對參考信號與感測信號進行比較,并且產生第一輸出信號。電容式觸摸屏包括連接至感測線和驅動線的電容式觸摸傳感器,其感測觸摸事件。感測信號從感測線輸出。觸摸屏控制器還包括:濾波器,其通過在濾波器的每個感測循環中對第一輸出信號積分來產生第二輸出信號;模數轉換器,其將第二輸出信號轉換為數字信號;以及控制器,其基于參考數字信號和數字信號來確定是否產生噪聲以及是否產生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整濾波器的感測循環的數量。

權利要求書

1.一種觸摸屏控制器,其構造為控制電容式觸摸屏,所述觸摸屏控制器包括:
第一比較器,其構造為對參考信號與感測信號進行比較,并且產生第一輸出信號,
其中,電容式觸摸屏包括連接至感測線和驅動線的多個電容式觸摸傳感器,電容式觸
摸傳感器構造為感測觸摸事件,并且感測信號從感測線輸出;
濾波器,其構造為通過在濾波器的多個感測循環的每一個中對第一輸出信號積分來產
生第二輸出信號;
模數轉換器,其構造為將第二輸出信號轉換為數字信號;以及
控制器,其構造為基于參考數字信號和數字信號來確定是否產生噪聲以及是否產生觸
摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整濾波器的感測循環的數量。
2.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,控制器構造為響應于確定未產生噪聲而
將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定產生噪聲而將感測循環的數量設為第二
值,其中第一值小于第二值。
3.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,控制器構造為響應于確定在由參考值限
定的窗口中存在產生的噪聲而將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定在窗口之外
存在產生的噪聲而將感測循環的數量設為第二值,其中第一值小于第二值。
4.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,控制器構造為響應于確定未產生觸摸事
件而將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定產生觸摸事件而將感測循環的數量設
為第二值,其中第一值小于第二值。
5.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,還包括:
驅動電路,其構造為在多個驅動循環的每一個中將多個驅動脈沖發送至驅動線,
其中,控制器構造為基于確定的結果將控制信號輸出至驅動電路,并且驅動電路構造
為響應于控制信號調整驅動循環的數量。
6.根據權利要求5所述的觸摸屏控制器,其中,感測循環的數量等于驅動循環的數量。
7.根據權利要求5所述的觸摸屏控制器,其中,控制器構造為響應于確定在由參考值限
定的窗口中存在產生的噪聲來利用控制信號將驅動循環的數量設為第一值,并且響應于確
定在窗口之外存在產生的噪聲來利用控制信號將驅動循環的數量設為第二值,其中第一值
小于第二值。
8.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,濾波器包括:
第一電容器,其包括連接至第一比較器的輸出端子的第一端子;
第一開關,其連接在第一電容器的第二端子與地之間;
第二比較器,其包括第一輸入端子和第二輸入端子;
第二開關,其連接在第一電容器的第二端子與第二比較器的第一輸入端子之間;
第二電容器,其連接在第二比較器的第一輸入端子與第二比較器的輸出端子之間;以

復位開關,其與第二電容器并聯,
其中,根據感測循環的數量確定觸發第一開關、第二開關和復位開關中的每一個的總
次數。
9.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,
模數轉換器構造為在感測循環的每一個中將從濾波器輸出的第二輸出信號轉換為數
字信號,并且
控制器構造為將在感測循環中從模數轉換器輸出的數字信號累加,并且通過將累加的
數字信號除以感測循環的數量來產生最終數字信號。
10.根據權利要求1所述的觸摸屏控制器,其中,控制器構造為基于參考數字信號和當
前幀的數字信號來確定是否產生噪聲以及是否產生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定
的結果調整針對下一幀的感測循環的數量。
11.一種觸摸屏系統,包括:
電容式觸摸屏,其包括連接至感測線和驅動線的多個電容式觸摸傳感器;以及
觸摸屏控制器,其電連接至電容式觸摸屏,
其中,觸摸屏控制器包括:
第一比較器,其構造為對參考信號與從感測線輸出的感測信號進行比較,并且產生第
一輸出信號;
濾波器,其構造為通過在濾波器的多個感測循環的每一個中對第一輸出信號積分來產
生第二輸出信號;
模數轉換器,其構造為將第二輸出信號轉換為數字信號;以及
控制器,其構造為基于參考數字信號和數字信號來確定是否產生噪聲以及是否產生觸
摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整感測循環的數量。
12.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,其中,控制器構造為響應于確定未產生噪聲而
將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定產生噪聲而將感測循環的數量設為第二
值,其中第一值小于第二值。
13.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,其中,控制器構造為響應于確定在由參考值限
定的窗口中存在產生的噪聲而將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定在窗口之外
存在產生的噪聲而將感測循環的數量設為第二值,其中第一值小于第二值。
14.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,其中,控制器構造為響應于確定未產生觸摸事
件而將感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定產生觸摸事件而將感測循環的數量設
為第二值,其中第一值小于第二值。
15.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,還包括:
驅動電路,其構造為在多個驅動循環的每一個中將多個驅動脈沖發送至驅動線,
其中,控制器構造為基于確定的結果將控制信號輸出至驅動電路,并且驅動電路構造
為響應于控制信號調整驅動循環的數量。
16.根據權利要求15所述的觸摸屏系統,其中,控制器構造為響應于確定在由參考值限
定的窗口中存在產生的噪聲來利用控制信號將驅動循環的數量設為第一值,并且響應于確
定在窗口之外存在產生的噪聲來利用控制信號將驅動循環的數量設為第二值,其中第一值
小于第二值。
17.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,其中,濾波器包括:
第一電容器,其包括連接至第一比較器的輸出端子的第一端子;
第一開關,其連接在第一電容器的第二端子與地之間;
第二比較器,其包括第一輸入端子和第二輸入端子;
第二開關,其連接在第一電容器的第二端子與第二比較器的第一輸入端子之間;
第二電容器,其連接在第二比較器的第一輸入端子與第二比較器的輸出端子之間;以

復位開關,其與第二電容器并聯,
其中,根據感測循環的數量確定觸發第一開關、第二開關和復位開關中的每一個的總
次數。
18.根據權利要求11所述的觸摸屏系統,其中,
模數轉換器構造為在感測循環的每一個中將從濾波器輸出的第二輸出信號轉換為數
字信號,并且
控制器構造為將在感測循環中從模數轉換器輸出的數字信號累加,并且通過將累加的
數字信號除以感測循環的數量來產生最終數字信號。
19.一種觸摸屏系統,包括:
電容式觸摸屏,其包括連接至感測線和驅動線的多個電容式觸摸傳感器;以及
觸摸屏控制器,其通過感測線和驅動線連接至電容式觸摸屏,
其中,觸摸屏控制器包括:
第一比較器,其構造為對參考信號與在當前幀的每個第一感測循環中從感測線輸出的
感測信號進行比較,并且產生第一輸出信號;
濾波器,其構造為通過在每個第一感測循環中對第一輸出信號積分來產生第二輸出信
號;
驅動電路,其構造為在當前幀的每個第一驅動循環中將驅動脈沖驅動至驅動線;
模數轉換器,其構造為在每個第一感測循環中將第二輸出信號轉換為數字信號;以及
控制器,其構造為基于參考數字信號和當前幀的數字信號來確定是否產生噪聲以及是
否產生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整下一幀的第二感測循環的數量以
及下一幀的第二驅動循環的數量中的至少一個。
20.根據權利要求19所述的觸摸屏系統,其中,控制器構造為響應于確定在由參考值限
定的窗口中存在產生的噪聲而將第二感測循環的數量設為第一值,并且響應于確定在窗口
之外存在產生的噪聲而將第二感測循環的數量設為第二值,其中第一值小于第二值。
21.一種控制電容式觸摸屏的方法,包括步驟:
通過第一比較器對參考信號與感測信號進行比較;
基于通過對參考信號與感測信號進行比較獲得的比較結果由第一比較器產生第一輸
出信號,其中,電容式觸摸屏包括連接至感測線和驅動線的多個電容式觸摸傳感器,電容式
觸摸傳感器構造為感測觸摸事件,并且感測信號從感測線輸出;
通過在濾波器的多個感測循環的每一個中對第一輸出信號積分,由濾波器產生第二輸
出信號;
通過模數轉換器將第二輸出信號轉換為數字信號;
基于參考數字信號和數字信號由控制器來確定是否產生噪聲以及是否產生觸摸事件
中的至少一個;以及
基于確定的結果,由控制器調整濾波器的感測循環的數量。
22.根據權利要求21所述的方法,還包括以下步驟:
響應于確定未產生噪聲,由控制器將感測循環的數量設為第一值;以及
響應于確定產生噪聲,由控制器將感測循環的數量設為第二值,
其中第一值小于第二值。
23.根據權利要求21所述的方法,還包括以下步驟:
響應于確定未產生觸摸事件,由控制器將感測循環的數量設為第一值;以及
響應于確定產生觸摸事件,由控制器將感測循環的數量設為第二值,
其中第一值小于第二值。

說明書

利用自適應濾波器的觸摸屏控制器和觸摸屏系統

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年6月22日提交的美國臨時專利申請No.62/182,914和于2016
年3月10日提交的韓國專利申請No.10-2016-0029120的優先權,所述申請的公開以引用方
式全文并入本文中。

技術領域

本發明構思的示例性實施例涉及一種觸摸屏控制器,更具體地說,涉及一種用于
根據是否檢測到外部噪聲來調整濾波器的感測循環的數量的觸摸屏控制器,其可降低功耗
和/或增大操作動態范圍,并且涉及一種具有觸摸屏控制器的觸摸屏系統。

背景技術

觸摸屏是一種布置在電子裝置的顯示器上的輸入裝置。用戶可通過利用特定觸控
筆或者一根或多根手指觸摸觸摸屏來控制電子裝置并為電子裝置提供輸入。

觸摸屏可為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、互電容觸摸屏或者自電容觸摸屏。觸摸
屏控制器電連接至觸摸屏。觸摸屏控制器包括用于感測觸摸信號的感測電路,通過包括在
觸摸屏中的多個觸摸傳感器中的至少一個來感測觸摸信號。當觸摸傳感器中的至少一個被
導體觸摸時,外部噪聲通過該導體引入到感測電路中。由于將外部噪聲引入到感測電路中,
因此感測電路包括用于將觸摸信號與外部噪聲區分的濾波器。

可通過在感測電路中包括具有提高的外部噪聲消除效果的高性能濾波器來提高
感測電路的性能。然而,高性能濾波器具有增大的物理尺寸,并且當用于感測電路中時,導
致感測電路具有增大的物理尺寸。如果感測電路不包括高性能濾波器,則消除外部噪聲所
需的時間增加,濾波器消耗更多的電流,并且響應速度降低。

發明內容

本發明構思的示例性實施例涉及一種控制電容式觸摸屏的觸摸屏控制器,所述電
容式觸摸屏包括電容式觸摸傳感器,其連接至感測線和驅動線并感測電容式觸摸屏的觸摸
事件。觸摸屏控制器包括:第一比較器,其用于對參考信號與從感測線輸出的感測信號進行
比較,并且產生第一輸出信號;濾波器,其通過在每個感測循環中對第一輸出信號積分來產
生第二輸出信號;以及模數轉換器(ADC),其用于將第二輸出信號轉換為數字信號。觸摸屏
控制器還包括控制器,其用于基于參考數字信號和數字信號來確定是否產生噪聲以及是否
產生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整濾波器的感測循環的數量。

本發明構思的示例性實施例涉及一種包括電容式觸摸屏的觸摸屏系統,所述電容
式觸摸屏包括連接至感測線和驅動線的電容式觸摸傳感器以及電連接至電容式觸摸屏的
觸摸屏控制器。觸摸屏控制器包括:第一比較器,其用于對參考信號與從感測線輸出的感測
信號進行比較,并且產生第一輸出信號;濾波器,其通過在每個感測循環中對第一輸出信號
積分來產生第二輸出信號;ADC,其用于將第二輸出信號轉換為數字信號;以及控制器,其用
于確定是否產生噪聲和是否產生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整感測循
環的數量。

本發明構思的示例性實施例涉及一種包括電容式觸摸屏的觸摸屏系統,所述電容
式觸摸屏包括連接至感測線和驅動線的電容式觸摸傳感器以及通過感測線和驅動線電連
接至電容式觸摸屏的觸摸屏控制器。觸摸屏控制器包括:第一比較器,其用于對參考信號與
在當前幀的每個第一感測循環中從感測線輸出的感測信號進行比較,并且產生第一輸出信
號;濾波器,其用于通過在每個第一感測循環中對第一輸出信號積分來產生第二輸出信號;
驅動電路,其用于在當前幀的每個第一驅動循環中將驅動脈沖發送至驅動線;以及ADC,其
用于在每個第一感測循環中將第二輸出信號轉換為數字信號。觸摸屏控制器還包括控制
器,其用于基于參考數字信號和當前幀的數字信號來確定是否產生噪聲以及是否產生觸摸
事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整下一幀的第二感測循環的數量和下一幀的第
二驅動循環的數量中的至少一個。

本發明構思的示例性實施例涉及一種控制電容式觸摸屏的方法。該方法包括:通
過第一比較器對參考信號與感測信號進行比較;以及基于通過對參考信號與感測信號進行
比較獲得的比較結果由第一比較器產生第一輸出信號。電容式觸摸屏包括連接至感測線和
驅動線的多個電容式觸摸傳感器。電容式觸摸傳感器構造為感測觸摸事件。感測信號從感
測線輸出。所述方法還包括通過在濾波器的多個感測循環的每一個中對第一輸出信號積
分,由濾波器產生第二輸出信號。所述方法還包括通過模數轉換器(ADC)將第二輸出信號轉
換為數字信號。所述方法還包括基于參考數字信號和數字信號由控制器來確定是否產生噪
聲以及是否產生觸摸事件中的至少一個;以及基于確定的結果,由控制器調整濾波器的感
測循環的數量。

附圖說明

圖1是包括根據本發明構思的示例性實施例的觸摸屏控制器的觸摸屏系統的框
圖。

圖2示出了根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路和第一感
測電路的操作。

圖3是根據本發明構思的示例性實施例的圖2所示的濾波器的電路圖。

圖4是示出根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路的操作的
流程圖。

圖5示出了根據本發明構思的示例性實施例的確定存在的噪聲是低噪聲還是高噪
聲的處理。

圖6是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。

圖7是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。

圖8是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第二值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。

圖9是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值或者第二值時圖1所示的控制邏輯電路的操作和動態范圍的概念圖。

圖10是示出根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路的操作的
流程圖。

具體實施方式

圖1是包括根據本發明構思的示例性實施例的觸摸屏控制器200的觸摸屏系統10
的框圖。參照圖1,觸摸屏系統10包括觸摸屏100和觸摸屏控制器200。例如,觸摸屏系統10可
指個人計算機(PC)、電子投票機、智能汽車、電子汽車、汽車系統或者移動裝置。然而,觸摸
屏系統10不限于此。例如,觸摸屏100可指觸摸屏面板。

例如,移動裝置可實現為筆記本計算機、移動電話、智能電話、平板PC、個人數字助
理(PDA)、企業數字助理(EDA)、數字靜物相機、數字攝影機、便攜式多媒體播放器(PMP)、個
人導航裝置或便攜式導航裝置(PND)、掌上游戲機、移動互聯網裝置(MID)、可佩戴計算機、
物聯網(IoT)裝置、萬聯網(IoE)裝置、無人機或者電子書。然而,移動裝置不限于此。

觸摸屏100可包括多個感測元件。例如,感測元件可為電容式觸摸傳感器TS。例如,
電容式觸摸傳感器TS中的每一個可實現為利用互電容的觸摸傳感器。

觸摸屏控制器200可消除包括在觸摸屏100中的電容式觸摸傳感器TS中的每一個
的偏移電容。偏移電容是指由電容式觸摸傳感器TS中的一個或多個產生的電容。

雖然參照圖1描述的示例性實施例涉及利用互電容式感測方法的電容式觸摸屏
100,但是根據本發明構思的示例性實施例的消除感測元件(例如,觸摸傳感器)的偏移電容
的方法不限于此。

在示例性實施例中,電容式觸摸傳感器TS連接至感測線SL1至SLn,其中n是至少等
于四的自然數。感測線SL1至SLn用于感測每個觸摸(也稱作觸摸事件)。電容式觸摸傳感器
TS還連接至驅動線DL1至DLm,其中m是至少等于四的自然數。驅動線DL1至DLm用于發送驅動
信號TX1至TXm。線是指諸如金屬線(例如)的傳輸介質。

在示例性實施例中,將觸摸屏控制器200實現為與用于驅動顯示面板的顯示驅動
器IC不同的額外集成電路(IC)。在示例性實施例中,將觸摸屏控制器200實現為與顯示驅動
器IC實現在同一IC中。例如,可在單個半導體芯片中實現用于執行觸摸屏控制器200的功能
的觸摸屏控制器塊和用于執行顯示驅動器IC的功能的顯示驅動器塊。

觸摸屏控制器200可包括多個感測電路210-1至210-n、選擇電路230、模數轉換器
(ADC)235、控制邏輯電路240和存儲器裝置250。觸摸屏控制器200還可包括驅動電路260。

觸摸屏控制器200通過信道CH連接至觸摸屏100。例如,包括在觸摸屏控制器200中
的引腳201-1至201-n可通過形成信道CH的線連接至布置在觸摸屏100中的感測線SL1至
SLn,包括在觸摸屏控制器200中的引腳263-1至263-m可通過線連接至布置在觸摸屏100中
的驅動線DL1至DLm。

所述多個感測電路210-1至210-n在結構和操作方面彼此相同或相似。因此,本文
將以第一感測電路210-1的結構和操作為代表進行描述,并且將省略每個分離的感測電路
的進一步描述。

偏移消除時間是指在校準步驟中用于消除電容式觸摸傳感器TS中的每一個的偏
移電容所需的時間,或者用于消除電容式觸摸傳感器TS的偏移電容以處理用戶的觸摸所需
的時間。

在第一偏移消除時間中,當包括在驅動電路260中的第一驅動器261-1將第一驅動
信號TX1驅動至第一驅動線DL1(例如,將第一驅動信號TX1發送至第一驅動線DL1)時,通過
對應的感測線SL1至SLn將對應于連接至第一驅動線DL1的電容式觸摸傳感器TS中的每一個
的偏移電容的信號提供至所述多個感測電路210-1至210-n中的每一個。

在第一偏移消除時間中,所述多個感測電路210-1至210-n中的每一個產生用于消
除布置在通過第一驅動線DL1限定的第一列中的電容式觸摸傳感器TS中的每一個的偏移電
容的對應的第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n。

選擇電路230響應于選擇信號SEL將第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中的每一個按
次序輸出至ADC 235。ADC 235按次序產生多個輸出數字信號OCODE,它們中的每一個對應于
第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中的一個。

控制邏輯電路240執行代碼生成器的功能,用于產生數字信號CODE1至CODEn中的
每一個。在校準操作中,控制邏輯電路240改變數字信號CODE1至CODEn中的每一個,直至參
考數字信號RCODE等于輸出數字信號OCODE中的每一個(它們中的每一個對應于第二輸出信
號OUT2-1至OUT2-n之一)。本文的數字信號可包括多個比特。所述多個比特中的每一個可由
邏輯1(例如,數據1或高電平)或邏輯0(例如,數據1或低電平)來表達。數字信號可指包括多
個比特的數字代碼。

例如,控制邏輯電路240可改變第一數字信號CODE1,直至參考數字信號RCODE等于
對應于第二輸出信號OUT2-1的輸出數字信號OCODE。相似地,控制邏輯電路240可改變第n數
字信號CODEn,直至參考數字信號RCODE等于對應于第n輸出信號OUT2-n的輸出數字信號
OCODE。

在示例性實施例中,參考數字信號RCODE對應于輸出數字代碼OCODE的最大值的一
半。然而,參考數字信號RCODE不限于此。例如,當由對應于十進制數2047的二進制數表達輸
出數字代碼OCODE的最大值時,可通過對應于十進制數1023的二進制數表達參考數字代碼
RCODE。

在校準操作中,控制邏輯電路240將當參考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信
號OUT2-1至OUT2-n中的每一個的各個輸出數字信號OCODE中的每一個時所確定的數字信號
CODE1至CODEn中的每一個輸出至感測電路210-1至210-n中的每一個,或者將數字信號
CODE1至CODEn中的每一個存儲在存儲器裝置250中。

例如,控制邏輯電路240可將當參考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信號
OUT2-1的輸出數字信號OCODE時所確定的第一數字信號CODE1輸出至感測電路210-1,或者
可將第一數字信號CODE1存儲在存儲器裝置250中。相似地,控制邏輯電路240可將當參考數
字信號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-n的輸出數字信號OCODE時所確定的第n數字信
號CODEn輸出至感測電路210-n,或者可將第n數字信號CODEn存儲在存儲器裝置250中。例
如,存儲器裝置250可實現為靜態隨機存取存儲器(SRAM)。然而,存儲器裝置250不限于此。

在第m偏移消除時間中,當包括在驅動電路260中的第m驅動器261-m將第m驅動信
號TXm驅動至第m驅動線DLm(例如,將第m驅動信號TXm發送至第m驅動線DLm)時,通過對應的
感測線SL1至SLn將對應于連接至用于發送第m驅動信號TXm的第m驅動線DLm的電容式觸摸
傳感器TS中的每一個的偏移電容的信號提供至所述多個感測電路210-1至210-n中的每一
個。

在第m偏移消除時間中,所述多個感測電路210-1至210-n中的每一個產生用于消
除布置在通過第m驅動線DLm限定的第m列中的電容式觸摸傳感器TS中的每一個的偏移電容
的第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n。

選擇電路230可響應于選擇信號SEL將第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中的每一個
按次序輸出至ADC 235。ADC 235可按次序產生對應于第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n的輸出
數字信號OCODE中的每一個。

在校準操作中,控制邏輯電路240改變數字信號CODE1至CODEn中的每一個,直至參
考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中的每一個的各個輸出數字信
號OCODE中的每一個。例如,控制邏輯電路240可改變第一數字信號CODE1,直至參考數字信
號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-1的輸出數字信號OCODE。相似地,控制邏輯電路240
可改變第n數字信號CODEn,直至參考數字信號RCODE等于對應于第n輸出信號OUT2-n的輸出
數字信號OCODE。

在校準操作中,控制邏輯電路240將當參考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信
號OUT2-1至OUT2-n中的每一個的各個輸出數字信號OCODE中的每一個時所確定的數字信號
CODE1至CODEn中的每一個輸出至感測電路210-1至210-n中的每一個,或者將數字信號
CODE1至CODEn中的每一個存儲在存儲器裝置250中。例如,控制邏輯電路240可將當參考數
字信號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-1的輸出數字信號OCODE時所確定的第一數字
信號CODE1輸出至感測電路210-1,或者可將第一數字信號CODE1存儲在存儲器裝置250中。
相似地,控制邏輯電路240可將當參考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-n的輸
出數字信號OCODE時所確定的第n數字信號CODEn輸出至感測電路210-n,或者可將第n數字
信號CODEn存儲在存儲器裝置250中。

在示例性實施例中,由驅動線DL1至DLm中的每一個限定的每一列的各自的偏移消
除時間彼此不重疊。在各個偏移消除時間中,驅動信號TX1至TXm中的每一個的驅動循環可
與包括在感測電路210-1至210-n的每一個中的對應的濾波器的感測循環的數量相同。然
而,本發明構思的示例性實施例不限于此。

例如,選擇電路230可實現為響應于選擇信號SEL操作的多路復用器。然而,選擇電
路230不限于此。也就是說,選擇電路230可響應于選擇信號SEL控制感測電路210-1至210-n
的第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中的每一個的輸出時序。

控制邏輯電路240可包括用于產生數字代碼CODE1至CODEn中的每一個的代碼生成
器的功能。在校準操作中,控制邏輯電路240改變數字代碼CODE1至CODEn中的每一個,直至
參考數字信號RCODE等于對應于由觸摸屏100的列輸出的第二輸出信號OUT2-1至OUT2-n中
的每一個的輸出數字信號OCODE中的每一個。

控制邏輯電路240可產生選擇信號SEL和用于控制驅動電路260的控制信號CTRL。
驅動電路260可響應于控制信號CTRL控制驅動信號TX1至TXm中的每一個的驅動循環的數
量。驅動信號TX1至TXm中的每一個可在驅動信號TX1至TXm中的每一個的每個驅動循環中包
括驅動脈沖。

驅動電路260可包括所述多個驅動器261-1至261-m。所述多個驅動器261-1至261-
m中的每一個可通過驅動引腳263-1至263-m將驅動信號TX1至TXm中的每一個發送至對應的
驅動線DL1至DLm。例如,所述多個驅動器261-1至261-m中的每一個可響應于控制信號CTRL
控制驅動信號TX1至TXm中的每一個的驅動循環的數量。

在每個校準操作中,控制邏輯電路240可產生數字信號CODE1至CODEn中的每一個,
用于消除包括在每一列中的電容式觸摸傳感器TS中的每一個的偏移電容,并且可將數字信
號CODE1至CODEn中的每一個以表255的形式存儲在存儲器裝置250中。

例如,在每個校準操作中或者在校準操作完成之后,控制邏輯電路240可將用于消
除包括在觸摸屏面板100中的電容式觸摸傳感器TS中的每一個的偏移電容的數字信號
CODE1至CODEn中的每一個存儲在非易失性存儲器裝置(例如,基于閃存的存儲器裝置)中。
在示例性實施例中,非易失性存儲器裝置布置在觸摸屏控制器200以外。然而,本發明構思
的示例性實施例不限于此。例如,基于閃存的存儲器裝置可為NAND型閃速存儲器裝置或者
NOR型閃速存儲器裝置。然而,基于閃存的存儲器裝置不限于此。

在校準操作完成之后(或者在觸摸屏控制器200被封裝和售賣之后),當包括在觸
摸屏系統10中的觸摸屏控制器200啟動時,觸摸屏控制器200的控制邏輯電路240可將存儲
在非易失性存儲器裝置中的用于消除包括在觸摸屏面板100中的電容式觸摸傳感器TS中的
每一個的偏移電容的數字信號CODE1至CODEn中的每一個加載到存儲器裝置250上。

根據本發明構思的示例性實施例,在校準操作完成之后,啟動包括觸摸屏面板100
和觸摸屏控制器200的觸摸屏系統10,并且可利用從非易失性存儲器裝置加載到存儲器裝
置250上的數字信號CODE1至CODEn中的每一個消除包括在觸摸屏面板100中的電容式觸摸
傳感器TS中的每一個的偏移電容,從而得到改進的觸摸屏系統10。

圖2示出了根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路和第一感
測電路的操作。假定圖2所示的第一觸摸傳感器101被用戶觸摸,并且圖2所示的第一觸摸傳
感器101布置在圖1的觸摸屏100上的第一行和第一列中。

在圖2中,CF是當用戶的手指觸摸布置在第一觸摸傳感器101上或上方的透明襯底
103時的手指電容,CM是第一觸摸傳感器101與各個觸摸傳感器TS中的靠近第一觸摸傳感器
101的一個或多個觸摸傳感器之間的互電容,RD是驅動線DL1與第一觸摸傳感器101之間的
電阻值,CD是驅動線DL1與第一觸摸傳感器101之間的電容,RS是第一觸摸傳感器101與第一
感測線SL1之間的電阻值,CS是第一觸摸傳感器101與第一感測線SL1之間的電容。

第一感測電路210-1可包括第一比較器310、偏移電容器消除電路COFF和濾波器
330。濾波器330在本文中還可被稱作積分器330或者積分濾波器330。

當用戶的手指或者導體觸摸布置在第一觸摸傳感器101上或上方的透明襯底103
時,通過觸摸產生的感測信號和噪聲通過第一引腳201-1提供至第一比較器310。

第一比較器310對參考信號與感測信號進行比較,并且產生第一輸出信號OUT1。例
如,參考信號可為地電壓。然而,參考信號不限于此。第一比較器310可對輸入至第一輸入端
子(-)的感測信號與輸入至第二輸入端子(+)的地電壓進行比較,并且通過第一比較器310
的輸出端子輸出比較信號(例如,第一輸出信號OUT1)。電容器CF可連接在第一比較器310的
第一輸入端子(-)與輸出端子之間。

偏移電容器消除電路COFF可包括k個電容器和k個開關。k個電容器中的每一個的
各自電容C至2k-1C可具有權值。連接至k個電容器的k個開關中的每一個可基于包括在第一
數字信號CODE1中的k個比特中的每一個連接至用于提供第一電壓VREF的第一金屬線或者
用于提供第二電壓GND的第二金屬線。第一電壓VREF高于第二電壓GND。偏移電容器消除電
路COFF可在不同時間利用不同的第一數字信號CODE1消除連接至第一感測線SL1的觸摸傳
感器TS中的每一個的偏移電容。濾波器330可在多個感測循環的每一個中對第一輸出信號
OUT1積分,并且可產生和輸出積分信號(例如,第二輸出信號OUT2-1)。

圖3是根據本發明構思的示例性實施例的圖2所示的濾波器的電路圖。參照圖3,濾
波器330可包括第一電容器C1、第一開關331、第二開關333、第二比較器335、第二電容器C2
和復位開關337。濾波器330可執行用于對第一輸出信號OUT1積分的積分器的功能,或者采
樣和保持第一輸出信號OUT1的功能。

第一電容器C1連接在第一比較器310的輸出端子與節點ND之間,第一開關331連接
在節點ND與地GND之間,第二開關333連接在節點ND與第二比較器335的第一輸入端子(-)之
間,第二電容器C2連接在第二比較器335的第一輸入端子(-)與輸出端子之間,復位開關337
與第二電容器C2并聯。

第一開關331響應于第一開關信號SW1控制節點ND與地GND之間的連接,第二開關
333響應于第二開關信號SW2控制節點ND與第二比較器335的第一輸入端子(-)之間的連接,
復位開關337響應于復位信號RST控制第二電容器C2的復位操作。例如,第一開關信號SW1和
第二開關信號SW2可為具有無重疊區間的互補信號。根據感測循環的數量確定第一開關
331、第二開關333和復位開關337中的每一個被觸發(例如,接通狀態與關斷狀態之間的切
換)的次數的總數。

圖4是示出根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路的操作的
流程圖。參照圖1至圖4,執行針對第一感測電路210-1的校準操作(S110),并且執行偏移電
容消除操作(S120)。根據示例性實施例,操作S110和S120可同時或者按次序執行,并且操作
的性能可以重疊或不重疊。根據示例性實施例,操作S110可在操作S120之前執行,或者操作
S120可在操作S110之前執行。根據示例性實施例,校準操作S110可省略(例如,可預先執行
校準操作S110)。

如上所述,在示例性實施例中,在偏移電容消除操作S120完成之后(例如,在啟動
之后),第一比較器310接收參考信號和從感測線SL1輸出的感測信號,對所述信號進行比
較,并且產生第一輸出信號OUT1。濾波器330在每個感測循環(例如,針對前一幀設置的感測
循環)中對第一輸出信號OUT1積分,并且產生第二輸出信號OUT2-1。選擇電路230響應于選
擇信號SEL將第二輸出信號OUT2-1輸出至ADC235。

ADC 235將第二輸出信號OUT2-1轉換為輸出數字信號OCODE。控制邏輯電路240基
于參考數字信號RCODE和從ADC 235輸出的數字信號OCODE來確定是否產生噪聲以及是否產
生觸摸事件中的至少一個。控制邏輯電路240隨后基于確定的結果調整濾波器330的感測循
環的數量。

不管是否產生觸摸事件都會產生噪聲,并且伴隨著觸摸事件的產生也會產生噪
聲。

控制邏輯電路240基于參考數字信號RCODE和對應于第二輸出信號OUT2-1的數字
信號OCODE來確定是否產生噪聲(S130)。

當未產生噪聲時,參考數字信號RCODE等于對應于第二輸出信號OUT2-1的數字信
號OCODE。也就是說,由于通過第一數字信號CODE1調整或者確定了偏移電容器消除電路
COFF的總電容,因此當未產生噪聲時數字信號OCODE應該等于參考數字信號RCODE。

然而,當產生噪聲時,參考數字信號RCODE不等于對應于第二輸出信號OUT2-1的數
字信號OCODE。這里,術語“等于”可指完全相等或者在容差范圍內的實質上相等。可通過觸
摸屏控制器200的制造商或銷售商來確定容差。容許誤差可存儲在可由控制邏輯電路240訪
問的非易失性存儲器裝置中。

當在S130確定產生噪聲時,控制邏輯電路240(在本文中還可稱作控制器240)將濾
波器330的感測循環的數量(例如,下一幀的感測循環的數量)設為第二值(S140)。因此,濾
波器330可在下一幀中以等于第二值的次數執行采樣操作(S150),如圖8所示。也就是說,在
示例性實施例中,當確定產生噪聲時,采樣操作執行的次數等于第二值。

當在S130確定未產生噪聲時,控制邏輯電路240將濾波器330的感測循環的數量
(例如,下一幀的感測循環的數量)設為第一值(S145)。因此,濾波器330可在下一幀中以等
于第一值的次數執行采樣操作(S155),如圖6或圖7所示。也就是說,在示例性實施例中,當
確定未產生噪聲時,采樣操作的執行次數等于第一值。第一值小于第二值。當未產生噪聲
時,濾波器330以等于對應于第一值的感測循環的數量的次數執行濾波操作(例如,積分操
作)。也就是說,在示例性實施例中,當確定未產生噪聲時,濾波器330執行濾波操作(例如,
積分操作)的次數等于第一值,其小于第二值。結果,根據示例性實施例,觸摸屏控制器200
消耗較少的功率。

圖5示出了根據本發明構思的示例性實施例的確定存在的噪聲是低噪聲還是高噪
聲的處理。參照圖5,即使產生噪聲,當在通過參考值CODE-L和CODE-H限定的窗口WINDOW中
存在對應于噪聲的輸出數字信號OCODE(=CODEX)時,控制器240也將用于下一幀的濾波器
330的感測循環的數量設為第一值。

第一值可存儲在存儲器裝置250中,或者存儲在可通過例如由控制器240執行的固
件被控制器240訪問的存儲器裝置中。存儲器裝置可實現在控制器240內部或外部。例如,存
儲器裝置可為高速緩存或者寄存器。然而,存儲器裝置不限于此。例如,控制器240可實現為
中央處理單元(CPU)或者處理器。

當產生噪聲并且在窗口WINDOW之外存在對應于噪聲的輸出數字信號OCODE(=
CODEY或CODEZ)時,控制器240將用于下一幀的濾波器330的感測循環的數量設為第二值。第
二值可存儲在存儲器裝置250中,或者存儲在可通過例如由控制器240執行的固件被控制器
240訪問的存儲器裝置中,如上所述。

上參考數字信號CODE-H大于參考數字信號RCODE,下參考數字信號CODE-L小于參
考數字信號RCODE。上參考數字信號CODE-H與參考數字信號RCODE之間的第一差可與參考數
字信號RCODE與下參考數字信號CODE-L之間的第二差相同或不同。

參考數字信號RCODE可為輸出數字信號OCODE的最小值CODE-min與輸出數字信號
OCODE的最大值CODE-max的平均值。然而,可不同地改變設置參考數字信號RCODE的方法。

當在窗口WINDOW中存在輸出數字信號OCODE(=CODEX)時,噪聲稱作低噪聲LN或弱
噪聲。當在窗口WINDOW外存在輸出數字信號OCODE(=CODEY或CODEZ)時,噪聲稱作低高噪聲
HN或強噪聲。當確定產生低噪聲LN時,控制器240可確定未產生噪聲。也就是說,參照圖4,當
確定產生低噪聲LN時,第一感測電路210-1的操作從操作S130前進至操作S145。當確定產生
高噪聲HN時,控制器240可確定產生噪聲。也就是說,參照圖4,當確定產生高噪聲HN時,第一
感測電路210-1的操作從操作S130前進至操作S140。

圖6是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。參照圖1至圖6,當控制器240確
定在前一幀中未將噪聲未引入第一感測電路210-1中時,或當在前一幀中引入第一感測電
路210-1中的噪聲被確定為低噪聲時,假定控制器240針對當前幀將濾波器330的感測循環
的數量設為等于第一值。在示例性實施例中,第一值為1。

控制器240或者通過控制器240執行的固件可利用在前一幀中確定的第一值針對
當前幀產生圖6所示的復位信號RST以及開關信號SW1和SW2。

在執行第一感測循環T1之前通過復位信號RST復位濾波器330。當復位信號RST從
高電平轉換為低電平時執行復位操作。當執行復位操作時,通過在第一驅動循環DT1中提供
至第一驅動線DL1的第一驅動信號TX1,由第一觸摸傳感器101感測到的感測信號經第一感
測線SL1被周期性地提供至第一感測電路210-1。

如圖6所示,在示例性實施例中,第一驅動信號TX1包括開關信號SW1和SW2。如圖2
所示,操作電壓VDD通過第一開關信號SW1被交替地提供至電阻器RD,地電壓GND通過第二開
關信號SW2被交替地提供至電阻器RD。

隨著在第一驅動循環DT1中振蕩的第一驅動信號TX1被提供至第一驅動線DL1,通
過第一觸摸傳感器101感測到的感測信號在第一感測循環T1中經第一感測線SL1和第一引
腳201-1被周期性地提供至第一比較器310。

第一比較器310在第一感測循環T1中將擺動寬度(或范圍)為ΔV的第一輸出信號
OUT1周期性地輸出至濾波器330。

濾波器330在第一感測循環T1中對從第一比較器310周期性地發送的第一輸出信
號OUT1進行積分,并且利用根據具有圖6所示的波形的開關信號SW1和SW2操作的開關331和
333將在采樣時間Sampling采樣的第一積分信號SIG1輸出為第二輸出信號OUT2-1。

ADC 235可將第二輸出信號OUT2-1(=SIG1)轉換為輸出數字信號OCODE,并且控制
器240可產生對應于輸出數字信號OCODE的數據。

在采樣時間Sampling之后,復位開關337由于復位信號RST的激活而接通。結果,在
第二電容器C2中累積(或充電)的電荷對地GND放電。也就是說,濾波器330復位。在第一感測
循環T1之后,開關331和333關斷。結果,由于開關331和333的開關操作導致不再耗電。

圖7是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。

參照圖6和圖7,在采樣時間Sampling之后,圖6的復位信號RST具有脈沖形狀,但是
圖7的復位信號RST在采樣時間Sampling之后保持高電平。如圖7所示,由于復位開關337通
過高電平的復位信號RST接通,因此在第二電容器C2中累積的電荷對地GND放電。也就是說,
濾波器330復位。在第一感測循環T1之后,開關331和333關斷。結果,由于開關331和333的開
關操作導致不再耗電。

圖8是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第二值時圖1所示的第一感測電路的操作的時序圖。

參照圖1至圖5和圖8,當通過控制器240確定在前一幀中噪聲已被引入第一感測電
路210-1中時,或者當確定在前一幀中被引入第一感測電路210-1中的噪聲是高噪聲時,假
定控制器240針對當前幀將濾波器330的感測循環的數量設為等于第二值。在示例性實施例
中,第二值是至少等于3的自然數。

控制器240或者通過控制器240執行的固件可利用在前一幀中確定的第二值針對
當前幀產生圖8所示的復位信號RST和開關信號SW1和SW2。

在執行第一感測循環T1之前,濾波器330由于復位信號RST的激活而復位。當復位
信號RST從高電平轉換為低電平時執行復位操作。當執行復位操作時,通過在第一驅動循環
DT1中提供至第一驅動線DL1的第一驅動信號TX1,由第一觸摸傳感器101感測到的感測信號
經第一感測線SL1被周期性地提供至第一感測電路210-1。

隨著在第一驅動循環DT1中振蕩的第一驅動信號TX1被提供至第一驅動線DL1,通
過第一觸摸傳感器101感測到的感測信號在第一感測循環T1中經第一感測線SL1和第一引
腳201-1被周期性地提供至第一比較器310。

第一比較器310在第一感測循環T1中將擺動寬度為ΔV的第一輸出信號OUT1周期
性地輸出至濾波器330。

濾波器330在第一感測循環T1中對從第一比較器310周期性地發送的第一輸出信
號OUT1進行積分,并且利用根據具有圖8所示的波形的開關信號SW1和SW2操作的開關331和
333將在采樣時間Sampling采樣的第一積分信號SIG1輸出為第二輸出信號OUT2-1。ADC235
可將第二輸出信號OUT2-1(=SIG1)轉換為輸出數字信號OCODE,并且控制器240可產生對應
于輸出數字信號OCODE的數據。

在采樣時間Sampling之后,復位開關337由于復位信號RST的激活而接通。結果,在
第二電容器C2中累積的電荷對地GND放電。也就是說,濾波器330復位。

通過在第二驅動循環DT2中提供至第一驅動線DL1的第一驅動信號TX1,由第一觸
摸傳感器101感測到的感測信號經第一感測線SL1被周期性地提供至第一感測電路210-1。

隨著在第二驅動循環DT2中振蕩的第一驅動信號TX1被提供至第一驅動線DL1,通
過第一觸摸傳感器101感測到的感測信號在第二感測循環T2中經第一感測線SL1和第一引
腳201-1被周期性地提供至第一比較器310。第一比較器310在第二感測循環T2中將擺動寬
度為ΔV的第一輸出信號OUT1周期性地輸出至濾波器330。

濾波器330在第二感測循環T2中對從第一比較器310周期性地發送的第一輸出信
號OUT1進行積分,并且利用根據開關信號SW1和SW2操作的開關331和333將在采樣時間
Sampling采樣的第二積分信號SIG2輸出為第二輸出信號OUT2-1。ADC 235可將第二輸出信
號OUT2-1(=SIG2)轉換為輸出數字信號OCODE,并且控制器240可產生對應于輸出數字信號
OCODE的數據。

在采樣時間Sampling之后,復位開關337由于復位信號RST的激活而接通。結果,在
第二電容器C2中累積的電荷對地GND放電。也就是說,濾波器330復位。

通過在第n驅動循環DTn中提供至第一驅動線DL1的第一驅動信號TX1,由第一觸摸
傳感器101感測到的感測信號經第一感測線SL1被周期性地提供至第一感測電路210-1。

隨著在第n驅動循環DTn中振蕩的第一驅動信號TX1被提供至第一驅動線DL1,通過
第一觸摸傳感器101感測到的感測信號在第n感測循環Tn中經第一感測線SL1和第一引腳
201-1被周期性地提供至第一比較器310。

第一比較器310在第n感測循環Tn中將擺動寬度為ΔV的第一輸出信號OUT1周期性
地輸出至濾波器330。各個感測循環T1至Tn彼此相等。

濾波器330在第n感測循環Tn中對從第一比較器310周期性地發送的第一輸出信號
OUT1進行積分,并且利用根據開關信號SW1和SW2操作的開關331和333將在采樣時間
Sampling采樣的第n積分信號SIGn輸出為第二輸出信號OUT2-1。ADC 235可將第二輸出信號
OUT2-1(=SIGn)轉換為輸出數字信號OCODE,并且控制器240可產生對應于輸出數字信號
OCODE的數據。

在采樣時間Sampling之后,復位開關337由于復位信號RST的激活而接通。結果,在
第二電容器C2中累積的電荷對地GND放電。也就是說,濾波器330復位。在感測循環T1至Tn的
每一個中執行采樣之后,濾波器330復位。如圖6、圖7或圖8所示,在示例性實施例中,感測循
環的數量與驅動循環的數量相同。

如圖6、圖7和圖8所示,假定控制感測循環的數量的總時間TT相同。因此,在總時間
TT的范圍內,如圖6和圖7所示,感測循環的數量可設為1次,而如圖8所示,感測循環的數量
可設為n次。

圖9是示出根據本發明構思的示例性實施例的當圖3所示的濾波器的感測循環的
數量為第一值或者第二值時圖1所示的控制邏輯電路的操作和動態范圍的概念圖。參照圖1
至圖9,在示例性實施例中,當確定噪聲為低噪聲LN時,控制器240輸出對應于第一積分信號
SIG1的第一輸出數字信號OCODE(=DATA1),作為輸出數據DATA。

當確定噪聲為高噪聲HN時,控制器240將對應于在第一感測循環T1中產生的第一
積分信號SIG1的第一輸出數字信號OCODE(=DATA1)存儲在存儲器裝置250或者控制器240
內部的存儲器裝置中。控制器240通過將對應于在第二感測循環T2中產生的第二積分信號
SIG2的第二輸出數字信號OCODE(=DATA2)和存儲在存儲器裝置250或者控制器240內部的
存儲器裝置中的第一輸出數字信號OCODE(=DATA1)累加產生第一累加數字信號ADATA1,并
且將第一累加數字信號ADATA1存儲在存儲器裝置250或者控制器240內部的存儲器裝置中。

控制器240通過將對應于在第三感測循環T3中產生的第三積分信號SIG3的第三輸
出數字信號OCODE(=DATA3)和存儲在存儲器裝置250或者控制器240內部的存儲器裝置中
的第一累加數字信號ADATA1累加而產生第二累加數字信號ADATA2,并且將第二累加數字信
號ADATA2存儲在存儲器裝置250或者控制器240內部的存儲器裝置中。

根據如上所述的示例性實施例,控制器240將對應于在感測循環T4至Tn的每一個
中產生的積分信號SIG4至SIGn中的每一個的輸出數字信號DATA4至DATAn中的每一個與存
儲在存儲器裝置250或者控制器240內部的存儲器裝置中的累加數字信號ADATA2至ADATAn-
2中的每一個按次序累加。控制器240可通過將最終累加數字信號ADATAn-1除以感測循環的
數量來計算最終數字信號,并且輸出所述最終數字信號作為輸出數據DATA。

參照圖9,濾波器330在感測循環T1至Tn的每一個中通過復位信號RST復位。結果,
存儲在濾波器330的第二電容器C2中的電荷在感測循環T1至Tn的每一個中對地放電。因此,
濾波器330的第二電容器C2僅存儲在感測循環T1至Tn的每一個中積分的積分信號SIG1至
SIGn中的每一個。

結果,與對在所有感測循環中積分的所有積分信號進行積分的常規濾波器比較而
言,根據本發明構思的示例性實施例的濾波器330僅存儲在感測循環T1至Tn的每一個中積
分的積分信號SIG1至SIGn,因此增大了濾波器330的噪聲容限和濾波器330的操作動態范
圍。

圖10是示出根據本發明構思的示例性實施例的圖1所示的第一感測電路的操作的
流程圖。參照圖1至圖10,執行針對第一感測電路210-1的校準操作(S210),并且執行偏移電
容消除操作(S220)。

根據示例性實施例,操作S210和S220可同時或者按次序執行,并且操作的性能可
以重疊或不重疊。根據示例性實施例,操作S210可在操作S220之前執行,或者操作S220可在
操作S210之前執行。根據示例性實施例,校準操作S210可省略(例如,可預先執行校準操作
S210)。

如上所述,在示例性實施例中,在偏移電容消除操作S220完成之后(例如,在啟動
之后),第一比較器310接收參考信號和從感測線SL1輸出的感測信號,對所述信號進行比
較,并且產生第一輸出信號OUT1。濾波器330通過在每個感測循環(例如,針對前一幀設置的
感測循環)中對第一輸出信號OUT1積分而產生第二輸出信號OUT2-1。選擇電路230響應于選
擇信號SEL將第二輸出信號OUT2-1輸出至ADC 235。

ADC 235將第二輸出信號OUT2-1轉換為輸出數字信號OCODE。控制邏輯電路240基
于參考數字信號RCODE和從ADC 235輸出的數字信號OCODE來確定是否產生噪聲以及是否產
生觸摸事件中的至少一個,并且基于確定的結果調整濾波器330的感測循環的數量。

控制邏輯電路240基于參考數字信號RCODE和對應于第二輸出信號OUT2-1的數字
信號OCODE確定是否產生觸摸事件(S230)。當確定未產生觸摸事件時,參考數字信號RCODE
等于對應于第二輸出信號OUT2-1的數字信號OCODE。當確定產生觸摸事件時,參考數字信號
RCODE不等于對應于第二輸出信號OUT2-1的數字信號OCODE。

當在S230確定產生觸摸事件時,控制器240將濾波器330的感測循環的數量(例如,
針對下一幀的感測循環的數量)設為第二值(S240)。因此,濾波器330在下一幀中以等于第
二值的次數執行采樣操作(S250)。也就是說,在示例性實施例中,當確定產生觸摸事件時,
執行采樣操作的次數等于第二值。

當在S230確定未產生觸摸事件時,控制器240將濾波器330的感測循環的數量(例
如,針對下一幀的感測循環的數量)設為第一值(S245)。因此,濾波器330在下一幀中以等于
第一值的次數執行采樣操作(S255)。也就是說,在示例性實施例中,當確定未產生觸摸事件
時,執行采樣操作的次數等于第一值。第一值小于第二值。

當在操作S230確定未產生觸摸事件時,濾波器330以等于對應于小于第二值的第
一值的感測循環的數量的次數執行濾波操作(例如,積分操作),從而降低觸摸屏控制器200
消耗的功率。

包括根據本發明構思的示例性實施例的濾波器的觸摸屏控制器允許根據是否檢
測到外部噪聲來調整濾波器的感測循環的數量。

根據示例性實施例,觸摸屏控制器可自適應地調整濾波器的特征(例如,感測循環
的數量),從而降低觸摸屏控制器的功耗。

根據示例性實施例,觸摸屏控制器可在每個感測循環中處理新數據,從而增大操
作動態范圍。觸摸屏控制器可自適應地調整濾波器的特征(例如,感測循環的數量),從而提
供具有減小的尺寸的改進的濾波器。

雖然已經參照本發明構思的示例性實施例具體示出和描述了本發明構思,但是本
領域普通技術人員應該理解,在不脫離由權利要求限定的本發明構思的精神和范圍的情況
下,可在其中作出各種形式和細節上的改變。

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利用 自適應 濾波器 觸摸屏 控制器 系統
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