[发明专利]输入系统和使用输入系统检测触摸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输入系统以及使用输入系统检测触摸的方法，并且更具体地，涉及一种能够在显示装置中实现无电池的触摸笔并且能够检测使用人的手指或触摸笔的触摸的输入系统以及使用该输入系统检测触摸的方法。

背景技术

随着世界正式进入了信息技术时代，被构造为将电气信息信号显示为视觉图像的显示装置得到了快速地发展。为了满足快速发展的显示技术的需要，已经开发了能够替代传统的阴极射线管（CRT）装置的具有想要的特征的各种平板显示装置。这样的特征包括轻、薄和低功耗。

这样的平板显示装置的典型示例包括液晶显示装置（LCD）、等离子显示面板装置（PDP）、场发射显示装置（FED）、电致发光显示装置（ELD）等等。这些示例均包括被构造为实现图像的平板显示面板作为必要元件。这样的平板显示面板具有下述结构：光学各向异性膜或者发光膜布置在彼此相对地接合的一对透明绝缘体基板之间。

具有上述结构的这样的显示装置越来越要求能够识别人体手指或辅助输入装置的触摸位置以发送对应的信息来满足识别出的触摸位置。当前，这样的触摸面板用作附着到显示装置的外表面的附着型面板。

根据触摸检测方法，触摸面板被分类为电阻型、电容型和红外射线检测型。鉴于制造系统的方便性和感测能力，电容型触摸面板近来受到了越来越多的关注。

诸如智能手机、智能书等等的移动装置越来越多地用作能够作为输入装置进行书写或绘制的使用人的手指或使用触摸笔的HID（人机交互设备）。触摸笔输入允许更详细的输入并且具有详细绘制和书写的优点。

将在下面参考附图描述现有技术中的电容型触摸屏幕。

图1是现有技术中的电容型触摸检测电路的电路图。图2是示出使用图1的电路图根据手指的存在划分的基于时间的电压输出的曲线图。

如图1中所示，电容型触摸检测电路包括第一电极（Tx）和第二电极（Rx）、经由（+）输入端子接收参考电压（Vref）的放大器5和形成在放大器5的输出端子与（-）输入端子之间的电容器（Cs）。

在该情况下，第一电极（Tx）经由设置在其末端的焊盘接收输入电压（Vin）并且感测经由设置在第二电极（Rx）的末端的焊盘从放大器5输出的输出电压（Vout）。

通常2-3μs的方波用作触摸驱动信号并且被施加到第一电极（Tx）。与第一和第二电极（Tx和Rx）之间的互电容变化（ΔCm）的值成比例的电压值被感测作为输出电压（Vout）。

在施加方波作为输入电压之后随着时间的流逝（如图2中所示），输出电压（Vout）在手指触摸的情况下增加。当存在手指触摸时，手指接触电极，并且互电容变化（ΔCm）增加。因此，输出电压（Vout）的增加率减小（如图2中的虚线所示），并且在每个Tx通道和每个Rx通道之间的交叉区域处计算这样的减小。能够从这样的数据提取手指触摸的坐标。

然而，当在触摸笔输入和手指输入时使用图1的触摸检测电路时，触摸笔的顶部的传感器面板面的接触面积相对较小，并且由于电极之间的互电容Cm较小，因此难以感测由触摸笔实施的触摸的互电容变化。因此，坐标提取的精度可能被劣化。

此外，当触摸笔的尖端小于设置在传感器面板中用于进行感测的电极时，能够产生坐标错误，从而直接影响传感器的灵敏度。

当手指触摸和触摸笔触摸使用同一触摸检测电路时，一个缺点在于，在触摸笔输入时与电极接触的手掌的触摸不能够与触摸笔实施的触摸区分开。换言之，在图1中所示的检测电路中，难以在触摸笔触摸模块中实现防止手掌误触。

介绍用于利用另一驱动模块检测触摸的另一驱动模块，例如，不同于触摸笔触摸或手指触摸的电磁驱动模块。在该情况下，需要进一步提供能够由辅助电磁驱动模块检测到的辅助面板，而不是仅存在电容型电极。因此，必要组件的数目增加，并且不利地增加了所需的处理。

现有技术的电容型触摸屏幕具有下述缺点。

首先，触摸笔的尖端的传感器面板面的接触面积相对较小，并且互电容变化（ΔCm）较小。因此，难以感测由触摸笔实施的触摸的互电容的变化并且坐标提取的精度可能劣化。

其次，当触摸笔的尖端小于设置在传感器面板中用于感测的电极时，根据电极的存在可能存在坐标错误，从而导致传感器的灵敏度的劣化。

第三，存在不能够区分触摸笔输入中与电极接触的手掌实施的触摸与由触摸笔实施的触摸的缺点。换言之，现有技术的电容型触摸屏幕难以在由触摸笔实施的触摸中实现防止手掌误触的功能。