CN104142770B - 检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备。该触摸检测设备包括：信号源，其被构造为生成包括参考相位信号和相对于参考相位信号异相的异相信号的可变相位信号；触摸面板，其包括多个驱动电极和多个感测电极，其中，如果该可变相位信号被施加至多个驱动电极中的一个，则感测电极输出利用可变相位信号调制的触摸信号；信号变换电路单元，其被构造为检测利用可变相位信号调制的触摸信号，并且以电压信号的形式输出该触摸信号；解调制电路单元，其被构造为使用可变相位信号解调制从信号变换电路单元输出的信号；和累加器，其被构造为累加地输出从解调制电路单元输出的信号。

Description

检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备
技术领域
发明涉及检测触摸的方法和使用该方法检测触摸的设备。
背景技术
用于触摸屏中的感测方法包括电阻式感测、表面超声波感测与电容感测。允许多个触摸并且具有出众的耐用性和可视性的电容感测逐渐被作为主流的输入方法被用于便携移动设备。
电容触摸屏被构造为通过感测电容内的变化来识别用户输入，由于用户的干扰，触摸屏面板的电容传感器被充电，并且基于存储电荷的方法，该电容触摸屏被分为自电容方案与互电容方案。在自电容感测中，为每一个电容传感器提供导体，从而与位于触摸屏面板外的参考地电势面形成荷电表面。而在互电容感应中，形成相对表面的被视为单一的电容传感器的两个导体被设置在触摸屏面板上。
通常的自电容方法使用X/Y交叉导体布置，且在这种情形下，每一个电容传感器视为线传感器，以便在触摸屏感测期间，从X-线传感器组获取仅一条X-感测信息，以及从Y-线传感器组获取一条Y-感测信息。相应地，该一般的自电容触摸屏提供单一触摸感测和跟踪，而不支持多个触摸。互电容感测同样使用X/Y交叉导体布置，但与自电容感测的不同之处在于，在导体交叉位置处的每一个电容传感器是使用网格传感器的形式，并且在检测触摸屏上的用户输入的过程中，每一个网格传感器响应被独立地感测。由于每一个网格传感器对应不同的X/Y坐标值，并且提供独立的响应结果，因此，通过从由一组X/Y网格传感器提供的一组X/Y感测信息提取用户输入信息，互电容触摸屏能够感测和跟踪用户的多个触摸。
根据一般的互电容触摸屏面板的导体配置和感应方法如下所述。包括导体的第一电极沿一个方向排列，且包括导体的第二电极沿垂直于第一电极的另一方向排列，从而形成互电容传感器，同时电介质材料被***第一和第二电极之间。当两个电极之间的距离是d，荷电表面面积是a，以及荷电表面之间所有电介质材料的等价介电常数是ε时，该传感器的电容被定义为C＝ε*a/d。此外，当传感器内存储的电荷量是Q且施加于两个电极(两个荷电表面)的电压差是V时，Q＝CV。当用户接近该传感器时，在两个电极之间形成的电场处发生干扰，这会阻止电荷被存储于传感器中，因而会降低电容。基于用户的接触，电容的这一降低可以被理解为由于荷电表面之间的等价电介质的改变而造成的，然而，实际上，这是由于充电/存储的电荷量减少所致，因为由于用户的接触，造成荷电表面之间的电场的被部分地分路。当交流电(AC)波形被施加至传感器的荷电表面的一侧时，这通过将AC电压源连接至第一电极来实现，充电量的变化(ΔQ＝CΔV)会基于因用户接近而变化的电容C而出现，并且该充电量的变化会通过连接到第二电极的读出电路转换为电流或电压。一般而言，被转换的信息经过信号处理，包括噪声滤波、解调制、数字转换和累加，并且被用于坐标跟踪算法和手势识别算法。该电容触摸感应面板技术被专利号为No.7,920,129的美国专利公开。
发明内容
当信号源将电信号施加至触摸面板的驱动电极时，在驱动电极和感测电极之间形成的电场通量因对象而被分路，且因该分路所引起的电场通量的变化所对应的电流变化会在感测电极出现。连接至感测电极的信号转换电路单元检测电流的变化，并且确定是否具有来自对象的触摸。如果在需要被检测以确定触摸的电流中引入噪声，该噪声将会对检测信息造成影响，比如触摸坐标，这会导致在被检测的坐标中产生误差。
不同类型的噪声可能被引入触摸面板中。比如，当液晶显示器(LCD)被布置在触摸面板的下侧时，因LCD的Vcom所产生的LCD噪声会对触摸面板造成影响。因LCD显示器发出的、被引入触摸面板中的噪声可以通过将驱动电极而不是通过接收电信号形成电场通量的驱动电极连接至低阻抗源来被最小化。此外，还可能通过施加触摸输入的对象引入噪声。来自于很多噪声源(比如，荧光灯源或者用于照相的闪光灯)的该噪声在被人体收集后被施加至面板。上述所描述的来自于LCD的公共电极的噪声可以被驱动电极屏蔽以最小化其影响，但是并没有针对通过对象所引入的噪声的屏蔽方法。
此外，可以通过滤波方法去除与用于驱动触摸面板的信号在频率上不同的噪声，但不可以通过滤波方法去除那些与用于驱动触摸面板的信号具有相同或相似频率的噪声。
依据常规技术，可以通过使用具有三个随机提取的离散频率的信号驱动触摸面板来获取触摸坐标，该触摸坐标通过中值滤波方式计算，其中在所获取的触摸坐标中，舍弃最大值和最小值，且选取中间值；通过选择多数滤波方式计算，其中在所获取的触摸坐标中选取最频繁获取的结果；或者通过选择均值滤波方式计算，其中相对于所获取的触摸坐标计算均值并使用该均值，并且基于所计算的结果，执行随后的处理。然而，根据该常规技术，针对每一个所选择的信号，都需要执行一次信号处理，从而增加了功率消耗和信号的处理时间。
本发明涉及一种方法，通过该方法，可以去除或最小化和驱动触摸面板的信号具有相同或相似频率的噪声的影响，并且本发明涉及使用该方法的触摸面板。
依据本发明的一个方面，提供了一种触摸检测设备，所述触摸检测设备包括：信号源，其被构造为生成包括参考相位信号和相对于所述参考相位信号异相的异相信号的可变相位信号；触摸面板，其包括多个驱动电极和多个感测电极，其中，所述可变相位信号被施加至所述多个驱动电极中的一个，并且所述感测电极输出通过所述可变相位信号调制的触摸信号；解调制电路单元，其被构造为使用所述可变相位信号解调制通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号；和累加器，其被构造为累加经解调制的触摸信号以检测所述触摸。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测触摸的方法，该方法包括以下步骤：生成包括参考相位信号和相对于所述参考相位信号异相的异相信号的可变相位信号；将所述可变相位信号施加至触摸面板，并且输出通过所述可变相位信号调制的触摸信号；使用所述可变相位信号解调制通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号；以及累加经解调制的触摸信号以检测所述触摸。
如上所述，本发明能够通过使用彼此异相的信号去除或减少与被配置为驱动触摸面板的信号具有相同或相似的频率的噪声的影响，且这些噪声很难通过滤波方式去除。
附图说明
通过参考附图详细描述有关的示例性实施方式，对本领域技术人员而言，本发明的以上或其它目的、特征和优点将会变得更加明显，其中：
图1是例示根据本发明的示例性实施方式的触摸检测设备的构造的方框图；
图2是例示触摸面板的结构的示意性视图；
图3是解释说明书中所用术语的视图；
图4是例示可变相位信号、噪声和混合波形的示意性视图；
图5是示出根据本发明的示例性实施方式的用于检测触摸的方法的流程图。
具体实施方式
此处公开了本发明的示例性实施方式。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，以意图解释本发明的示例性实施方式，但是，本发明的示例性实施方式可以被包括在许多可替换的形式中，且不能理解为把它限制在此处所阐明的示例性实施方式中。因而，尽管本发明能够允许各种修改和可变形式，相关的具体实施方式以示例的方式在附图中被示出，并且在此将被详细描述。然而，应该理解，不应该意图限制本发明至所公开的特定形式，相反，本发明包括落入本发明精神和范围内的所有改变、等同或替代。贯穿附图的详细说明，相似的标记表示相似的元件。
同时，按如下所述理解本发明所使用的术语。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离本发明的范围的前提下，第一元件可被称作第二元件，并且相似地，第二元件可被称作第一元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
应该理解的是，当元件或层被称作在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上，或直接连接或耦合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称作“接触”，“直接连接到”，或“直接耦合到”另一元件或层时，或“直接在”另一元件或层“之上”时，就不存在中间元件或层。
此处所使用的术语仅仅是用于描述特定的实施方式，并不意图对本发明做出限制。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，术语，诸如在通用字典中定义的术语，应该被解释为具有与相关领域的环境中的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们，除非此处明确定义。
还应该注意到，在一些可替换的实施方式中，在方框图内所标注的功能/动作可不按流程图中所示的顺序进行。例如，取决于所涉及的功能/动作，被示出为连续的两个方框图事实上可以被基本同时地执行，或者有时可以按相反顺序执行。
现在将参照附图更充分地描述各个实施方式，在附图中示出了一些实施方式。然而，这些创造性的概念可以被包含在不同的形式中，且不应该解释为局限于在这里所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本说明书将是彻底和完全的，并将该创造性的概念充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，术语，诸如在通用字典中定义的术语，应该被解释为具有与相关领域的环境中的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们，除非此处明确定义。
下文中，将描述本发明的示例性实施方式。图1是例示根据本发明的示例性实施方式的触摸检测设备的构造的方框图。信号源300可以被构造为生成可变相位信号，该可变相位信号包括参考相位信号和相对于参考相位信号异相的异相信号。触摸面板可以包括多个驱动电极和多个感测电极，使得当可变相位信号被施加至多个驱动电极中的一个时，感测电极中的一个输出使用可变相位信号调制的触摸信号。信号变换电路单元可以被构造为检测利用可变相位信号调制的触摸信号，并且以电压信号的形式输出触摸信号。该解调制电路单元可以被构造为使用该可变相位信号解调制从信号变换电路单元输出的信号。累加器可以被构造为累加和输出从解调制电路单元500输出的信号。
图2是例示触摸面板100的示意性视图。参考图1和图2，触摸面板100包括感测电极120、驱动电极140和基板160。作为本发明的示例性实施方式，基板160由透明电介质材料和玻璃盖(cover glass)构成，该玻璃盖允许由例如可以被设置在基板160的背侧的液晶显示器(LCD)或有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)这样的显示设备呈现的图像通过该玻璃盖，从而形成在基板160的上表面。举例来讲，基板可由玻璃构成。感测电极120和驱动电极140均是由透明材料构成，该透明材料允许图像通过该透明材料，同时用来检测对象。作为本发明的另一示例性实施方式，基板160可以由非透明材料构成，以仅检测由对象O产生的触摸。
在该说明书中，将用户输入施加到触摸面板的对象被定义为“对象”。该对象代表了通过分路在第一电极和第二电极之间形成的电场通量来将触摸输入施加到触摸面板100的对象，例如，手、手指、手掌或触针。然而，对象的这一实施方式仅仅是作为例子被阐述，且并不限定对象的范围。比如，对象可以是用户的脸颊或脚趾，而不是手、手指、手掌或触针。
在第一方向上延伸的多个感测电极120被设置在基板160的上表面上。在垂直于第一方向的第二方向上延伸的多个驱动电极140被设置在基板160的下表面上。驱动电极140与感测电极120一起形成互电容。作为本发明的一个示例性实施方式，驱动电极140和感测电极120由透明导电材料构成，该透明导电材料允许由设置在基板的背侧的显示设备呈现的图像通过。比如，驱动电极140和感测电极120可以由透明导电材料构成，比如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)和铟镉氧化物(ICO)。作为本发明的另一示例性实施方式，驱动电极140和感测电极120可以由碳纳米管(CNT)构成。与透明导电材料(比如ITO)相比，CNT可以传递更高的电流密度。
在该说明书中，当元件被称为在第一方向上延伸时，可以以直线的方式在第一方向上形成该元件，如图3的(a)所示，或者可以以之字形的方式在第一方向上形成该元件，如图3的(b)所示。尽管未示出，当元件被称为在第一方向上延伸时，应该能够理解的是，可以在第一方向上以波形曲线方式形成该元件。
感测电极120感测由对象的触摸所形成的信号，并将该信号施加至信号变换电路单元200上。信号变换电路单元200包括电荷放大器，且该电荷放大器包括运算放大器，该运算放大器设置有电连接到触摸面板100的反相输入端、电连接到地电势的同相输入端、和电连接到反相输入端以将输出反馈至该反相输入端的输出端。电阻器(R)与电容器(C)电连接到反馈路径，该反馈路径从输出端开始，一直引线到运算放大器的反相输入端。感测电极120的电势电连接到电荷放大器的反相输入端，并且根据运算放大器的虚短路，与同相输入端的电势保持相等。因而，在反馈路径上，电流信号被电容器(C)转换为电压信号，之后输出。
信号源300生成可变相位信号，该可变相位信号包括参考相位信号和相对于参考相位信号异相的异相信号，并且将该可变相位信号施加到触摸面板100和延迟补偿器单元400。下文中，相对于参考相位信号异相的信号将被称为异相信号。作为示例性实施方式，信号源300包括信号生成器单元320，该信号生成器单元320输出具有单一频率的电信号。信号生成器单元320形成具有恒定频率的信号，并将该信号施加到移相器340和相位混合器360。举例来说，信号生成器单元320形成具有预定频率的矩形脉冲，并且将该矩形脉冲施加到移相器340和相位混合器360。比如，信号生成器单元320形成具有预定频率的正弦脉冲，并且将该正弦脉冲施加到移相器340和相位混合器360。比如，信号生成器单元320形成包括阶跃脉冲、矩形脉冲、正弦脉冲、三角脉冲和其线性叠加中至少一个的电信号，并且将该电信号施加到移相器340和相位混合器360。
移相器340接收从信号生成器单元320输出的信号，并且将该信号的相位移相预定角度。比如，当信号生成器单元320施加的信号是V1cos(ωt)，且移相器340将该信号移相180度时，移相器340提供输出V1cos(ωt+180)＝-V1cos(ωt)。移相器340可以通过调整为移相所设计的相位角而输出与从信号生成器单元320输出的信号异相的信号。举例来讲，当由信号生成器单元320施加的信号是具有高状态和低状态互相交替的矩形脉冲时，移相器340输出相对于由信号生成器单元320施加的信号反相的具有高状态和低状态的信号，因而，输出相对于信号生成器单元320的输出信号具有180度相位差的异相信号。
相位混合器360接收由信号生成器单元320输出的信号和由移相器340输出的信号，生成包括参考相位信号和异相信号的电信号，并且将所生成的电信号输出至触摸面板100和延迟补偿器单元400。由发送器单元380所发送的信号是可变相位信号，其中，在时间间隔T1期间的信号和在时间间隔T2期间的信号具有180度的相位差，如图4的(a)所示。
延迟补偿器单元400将由信号源300施加的信号延迟如下的时间段，即，该时间段从信号源300将该信号施加到触摸面板100的时间点开始，直到该信号被输入解调制电路单元500的时间点为止。当信号源300将可变相位信号施加到触摸面板100时，该可变相位信号被RC延迟延迟预定的时间段，这是由于信号传输路径上的电阻元件和寄生电容元件以及触摸面板100的驱动电极140和感测电极120之间形成的电容所致，并且在将电流信号转换为电压信号的处理中也被延迟预定的时间段，该电流信号由触摸面板100输出到信号变换电路单元200，之后输入至解调制电路单元500。因此，当解调制电路单元500利用非延迟可变相位信号来解调制经调制的触摸信号时，由于触摸信号和非延迟可变相位信号之间具有相位差，因而不能通过解调制获得准确的触摸信号。因而，延迟补偿器单元400将从信号源300接收的可变相位信号延迟如下的时间段，即，该时间段从可变相位信号被施加至触摸面板100的时间点开始，到经调制的触摸信号被信号变换电路单元200输出到解调制电路单元500的时间点为止，并且延迟补偿器单元400将经延迟的可变相位信号输出到解调制电路单元500。
解调制电路单元500解调制通过由信号源300施加至触摸面板100的可变相位信号调制的触摸信号，该可变相位信号包括参考相位信号和异相信号。如上所述，该延迟补偿器单元400将施加到延迟补偿器单元400的信号延迟一时间段，直到由信号源300输出的可变相位信号在通过触摸面板100和信号变换电路单元200之后被施加到解调制电路单元500结束，并且将经延迟的信号输出到解调制电路单元500。因此，解调制电路单元500可以通过使用与调制信号相同的信号来执行解调制而获得触摸信号。
经解调制的信号被累加器600累加，使得从经解调制的信号中去除噪声的影响。作为本发明的示例性实施方式，累加器600可以包括低通滤波器(LPF)，该低通滤波器只允许经解调制的触摸信号的低频带频率通过以去除噪声成分。作为本发明的另一示例性实施方式，累加器600包括积分器，该积分器去除包含在经解调制的触摸信号中的噪声信号。
下文中，将参考图1和图4描述具有上述构造的触摸检测设备。图4的(a)例示了由信号源300产生并被施加至触摸面板100的可变相位信号波形。当时间间隔T1内的信号是参考相位信号时，时间间隔T2内的信号则是异相信号。另一方面，当时间间隔T2内的信号是参考相位信号时，时间间隔T1内的信号则是异相信号。
当信号源300将可变相位信号施加至触摸面板100的驱动电极140中的一个时，驱动电极140与感测电极120一起形成电场通量，感测电极120与驱动电极140形成互电容，并且感测电极120将由电场通量形成的电流施加至信号变换电路单元200。当对象O触摸触摸面板100时，由驱动电极140和感测电极120形成的电场通量被分路，从而由驱动电极和感测电极形成于互电容上的电场通量被改变，且根据介电常数的改变，电场通量的该变化可以被模型化为电容C的改变。
若通过电容器的电流是i，则可以使用下面的公式1来表达i。
[公式1]
(V是施加至驱动电极的驱动信号，且C是电容)
当由对象O执行触摸时，根据上述的电容的变化导致电流的变化，感测电极120将变化的电流施加至信号变换电路单元200，且之后该信号变换电路单元200将电流信号变换为电压信号。
因对象O在触摸面板上移动而形成的信号具有几赫兹到几百赫兹的频率范围，然而该信号被施加至触摸面板100的可变相位信号调制，且因而向上转换为可变相位信号的频带。
因对象O引入触摸面板100的噪声以与经调制的触摸信号重叠的状态被施加至信号变换电路单元200。因而，若噪声具有和可变相位信号相同或相邻的频率，该噪声将不能通过滤波方式去除，因而产生触摸抖动，其中噪声在提取触摸坐标时产生影响，从而触摸坐标被改变。
解调制电路单元500使用可变相位信号解调制通过从信号变换电路输出的重叠了噪声的触摸信号获得的信号。用于解调制的信号是可变相位信号，其被延迟补偿器单元400延迟了预定的延迟时间，且因而和用于调制由对象O产生的低频触摸信号的信号具有相同的相位。因此，通过解调制，伴随对象O触摸触摸面板100或在触摸面板100上移动所产生的触摸信号被恢复。
在解调制电路单元500中，也使用延迟了预定时间段的可变相位信号对噪声混合。图4的(b)例示了和可变相位信号具有相同频率、和可变相位信号具有相同相位的噪声信号波形。图4的(d)例示了和可变相位信号具有相同频率、但是和可变相位信号具有不同相位的噪声信号波形。图4的(b)所示的噪声和可变相位信号没有相位差。图4的(b)示出的噪声信号与图4的(a)示出的可变相位信号经解调制电路单元500混合，且因而向下转换为基带。图4的(c)示出了经解调制电路单元500将图4的(a)示出的可变相位信号和图4的(b)所示的噪声混合后的结果。时间间隔T1内的参考相位信号和噪声信号的混合结果的均值被计算，以虚线形式被示出，是正值，如图4的(c)所示。时间间隔T2内的异相信号和噪声信号的混合结果的均值被计算，其值与已计算的时间间隔T1内的值相比，具有相同的绝对值和相反的极性。因此，如果累加器600在已计算的结果上执行低通滤波或积分，则时间间隔T1期间的噪声影响抵消了时间间隔T2内的噪声影响，因而消除了噪声影响。
图4的(d)所示的信号和图4的(a)所示的可变相位信号相比具有90度的相位差。如所述的，解调制电路单元500将图4的(a)示出的可变相位信号与图4的(d)所示的噪声混合。计算混合结果的均值是0，如图4的(e)所示。因此，如果累加器600在已计算的结果上执行低通滤波或积分，噪声影响彼此相互抵消，从而去除了噪声的影响。
在感测电极之一上执行触摸扫描的同时，噪声相位几乎不改变，并且，如果具有几乎不变的相位的噪声使用参考相位信号和异相信号被混合，而参考相位信号和异相信号彼此具有相同的持续时间，那么，就可以去除噪声的影响。
如上所述，如图4的(a)所示出的，在时间间隔T1和时间间隔T2之间的边界处，可变相位信号的相位改变一次。根据本发明的另一示例性实施方式，可变相位信号的相位可以被划分为若干个时间间隔T1、T2、T3和T4，以便参考相位信号与异相信号分离地施加。因此，当连接到触摸面板的单个驱动电极时，具有多个相位改变的可变相位信号可以被施加。但是，参考相位信号的总的持续时间和异相信号的总的持续时间相等。
下文中，将参考图5描述根据本发明的示例性实施方式的用于检测触摸的方法。在以下描述中，为避免冗余，和之前实施方式相同的部件的细节将被忽略。图5是示出根据本发明的示例性实施方式的用于检测触摸的方法的流程图。参考图5，根据本发明的示例性实施方式的检测触摸的方法包括：生成包括参考相位信号和异相信号的可变相位信号；将该可变相位信号施加至触摸面板，并且输出利用可变相位信号调制的信号；检测利用可变相位信号调制的信号，并且将检测到的信号转换为电压信号；使用可变相位信号解调制转换的电压信号；以及累加地计算解调制的电压信号。
包括参考相位信号和异相信号的可变相位信号被生成(S100)。该可变相位信号被施加至触摸面板，以调制当对象触摸触摸面板时产生的信号。作为本发明的示例性实施方式，在可变相位信号被连接和被施加至驱动电极之一的时间期间，可变相位信号的频率是恒定不变的。
触摸面板输出利用可变相位信号调制的触摸信号(S200)。由用户通过对象施加到触控面板的信号具有基带内的频率。因此，通过使用可变相位信号的调制从基带触摸信号形成触摸信号，并且如果使用可变相位信号解调制该触摸信号，则基带触摸信号被恢复。
触摸面板包括：连接到信号源的驱动电极，该信号源施加可变相位信号；和连接到信号变换电路单元的感测电极，并且驱动电极和感测电极形成多个互电容。信号源通过驱动电极施加可变相位信号，该信号是交变电流信号，并且感测电极感测因对象触摸而形成的并且使用可变相位信号调制的电流信号，并且将该电流信号施加至信号变换电路单元。
使用可变相位信号调制的信号被检测，并且检测到的信号被转换为电压信号(S300)。通过使用电荷放大器将电流施加至电容器，就形成了与施加至电容器两端的电流相对应的电压。因此，使用可变相位信号调制的触摸信号是以电压信号的形式被提供的。
使用可变相位信号解调制转换为电压信号的信号(S400)。通过该解调制，触摸信号下转换为原始频带。根据本发明的示例性实施方式，当引入触摸面板的噪声具有和可变相位信号相同或相邻的频率时，该噪声与包括在可变相位信号内的参考相位信号和异相信号相乘，并且经历累加操作，比如低通滤波或积分操作(S500)，从而消除或最小化噪声的影响。
被用于解调制的参考相位信号需要具有与当用户通过对象触摸触摸面板时施加的参考相位信号相同的相位。因而，用于解调制的参考相位信号代表如下的信号，即，该信号被延迟一时间段，该时间段从参考相位信号被施加至触摸面板的时间点开始，到信号变换电路单元200输出电压信号的时间点结束。
上述的示例性实施方式可以有效防止触摸抖动，在该触摸抖动中，触摸坐标受到噪声的影响而被改变，并且还可以有效去除具有与触摸驱动信号相同的频率(或相似频率)的噪声的影响，该噪声使用常规技术不易被去除。
对本领域技术人员而言，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的上述示例性实施方式进行各种修改。因而，这意味着本发明涵盖了提供的所有这些修改，只要它们都包含在随附权利要求和它们的等同范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求在2013年4月25日提交的韩国专利申请No.10-2013-0046243的优先权，该韩国专利申请所公开的内容作为参考被全部引入本文。

Claims (19)

1.一种触摸检测设备，所述触摸检测设备包括：
信号源，其被构造为生成包括参考相位信号和相对于所述参考相位信号异相的异相信号的可变相位信号；
触摸面板，其包括多个驱动电极和多个感测电极，其中，所述可变相位信号被施加至所述多个驱动电极中的一个，并且所述感测电极输出通过所述可变相位信号调制的触摸信号；
解调制电路单元，其被构造为使用所述可变相位信号解调制通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号；
累加器，其被构造为累加经解调制的触摸信号以检测所述触摸；以及
延迟补偿器单元，所述延迟补偿器单元被构造为接收来自所述信号源的所述可变相位信号，并将经延迟的可变相位信号输出至所述触摸面板，其中，所述延迟补偿器单元将所述可变相位信号延迟如下的时间段，该时间段从所述可变相位信号被施加至所述触摸面板的时间点开始，直到经处理的信号被输入所述解调制电路单元的时间点为止，
其中，向所述多个驱动电极中的所述一个施加所述参考相位信号的持续时间与向所述多个驱动电极中的所述一个施加所述异相信号的持续时间相等。
2.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述异相信号是相对于所述参考相位信号异相180度的信号。
3.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述触摸检测设备进一步包括信号变换电路单元，所述信号变换电路单元被构造为检测通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号，并且以电压信号的形式输出所述触摸信号。
4.如权利要求3所述的触摸检测设备，其中，所述信号变换电路单元包括电荷放大器，并且所述电荷放大器包括设置有输出端、电连接到所述触摸面板的反相输入端、和电连接到预定电势的同相输入端的运算放大器，并且
电阻器和电容器被电连接到反馈路径，所述反馈路径从所述输出端引导至所述运算放大器的所述反相输入端。
5.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述延迟补偿器单元被构造为将经延迟的可变相位信号输出至所述解调制电路单元，其中，所述经延迟的可变相位信号具有与在调制所述触摸信号时所使用的所述可变相位信号的相位相对应的相位。
6.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述累加器包括低通滤波器和积分器中的一个。
7.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述参考相位信号具有与所述异相信号的总持续时间相等的总持续时间。
8.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述可变相位信号包括施加至少一个参考相位信号的时间间隔和施加至少一个异相信号的时间间隔。
9.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，由所述信号源产生的信号是包括阶跃脉冲、矩形脉冲、正弦脉冲、三角脉冲和上述脉冲的线性叠加中的至少一个的电信号。
10.如权利要求1所述的触摸检测设备，其中，所述信号源包括：信号生成器单元，其被构造为形成具有恒定频率的电信号；移相器，其被构造为将从所述信号生成器单元输出的所述信号的相位移相预定相位并输出经移相的信号；相位混合器，其被构造为将从所述信号生成器单元输出的所述电信号和从所述移相器输出的所述信号组合以形成所述可变相位信号；和发送器单元，其被构造为发送由所述相位混合器形成的信号。
11.一种用于检测触摸的方法，该方法包括以下步骤：
生成包括参考相位信号和相对于所述参考相位信号异相的异相信号的可变相位信号；
将所述可变相位信号施加至触摸面板，并且输出通过所述可变相位信号调制的触摸信号；
使用所述可变相位信号解调制通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号；以及
累加经解调制的触摸信号以检测所述触摸，
其中，通过向多个驱动电极中的一个施加所述参考相位信号以及向所述多个驱动电极中的所述一个施加所述异相信号来执行将所述可变相位信号施加至触摸面板的步骤，
其中，向所述多个驱动电极中的所述一个施加所述参考相位信号的持续时间与向所述多个驱动电极中的所述一个施加所述异相信号的持续时间相等，并且
其中，将经延迟的可变相位信号输出至所述触摸面板，其中，将所述可变相位信号延迟如下的时间段，该时间段从所述可变相位信号被施加至所述触摸面板的时间点开始，直到经处理的信号被解调制的时间点为止。
12.如权利要求11所述的方法，其中，使用所述参考相位信号和相对于所述参考相位信号异相180度的信号来执行生成所述可变相位信号的所述步骤。
13.如权利要求11所述的方法，该方法进一步包括：将通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号变换为电压信号。
14.如权利要求13所述的方法，其中，利用电荷放大器来执行将通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号变换为电压信号的所述步骤。
15.如权利要求11所述的方法，其中，通过经延迟的可变相位信号来执行使用所述可变相位信号解调制通过所述可变相位信号调制的所述触摸信号的所述步骤，其中，所述经延迟的可变相位信号具有与在调制所述触摸信号时所使用的所述可变相位信号的相位相对应的相位。
16.如权利要求11所述的方法，其中，使用低通滤波器和积分器来执行累加经解调制的触摸信号的步骤。
17.如权利要求11所述的方法，其中，执行生成包括所述参考相位信号和所述异相信号的所述可变相位信号的所述步骤，使得所述参考相位信号的总持续时间与所述异相信号的总持续时间相等。
18.如权利要求11所述的方法，其中，执行生成包括所述参考相位信号和所述异相信号的所述可变相位信号的所述步骤，使得所述可变相位信号包括阶跃脉冲、矩形脉冲、正弦脉冲、三角脉冲和上述脉冲的线性叠加中的至少一个。
19.如权利要求11所述的方法，其中，生成包括所述参考相位信号和所述异相信号的所述可变相位信号的所述步骤包括：
形成具有恒定频率的电信号；
将所述电信号的相位移相预定相位；
将所述电信号和相位被移相所述预定相位的所述信号组合以形成所述可变相位信号；以及
发送所述可变相位信号。
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