專利名稱：一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)和操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)和一種基于PC的無線操作的方法以及相關(guān)觸摸檢測驅(qū)動(dòng)波形的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
目前市場上實(shí)現(xiàn)等離子顯示設(shè)備觸摸技術(shù)的方法主要有電阻式，電容式、聲波式，紅外等。其中紅外式的觸摸技術(shù)的成本較為低廉，最近幾年也被研究得最多。紅外式檢測技術(shù)的方法有兩種，一種是與面板的接觸裝置生成紅外線，且接觸裝置在現(xiàn)在面板接觸的接觸位置被檢測。另一種是由具有感光性能的裝置感測等離子顯示面板生成的紅外線，并且感光裝置和顯示面板的接觸位置被檢測?，F(xiàn)有的紅外式觸摸檢測技術(shù)一般都是采用第一種，并且通常做法都是在等離子顯示設(shè)備的面板外框四周安裝紅外發(fā)射和紅外接受裝置，進(jìn)行坐標(biāo)定位。這使等離子顯示設(shè)備的成本大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于等離子的子場顯示分離及主動(dòng)發(fā)光機(jī)理，提供了一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)和操作方法。這個(gè)系統(tǒng)通過對等離子顯示裝置驅(qū)動(dòng)波形及控制方法進(jìn)行升級，能大大降低等離子顯示設(shè)備的成本。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案
一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)，其特征在于，含有感光筆，等離子顯示設(shè)備，PC端，其中
PC端與至少一個(gè)無線接收模塊連接，所述無線接收模塊用于觸摸檢測信息的接收，感光筆中含有至少一個(gè)第一無線收發(fā)模塊，所述第一無線首發(fā)模塊用于收發(fā)感光筆啟動(dòng)信號及觸摸位置坐標(biāo)信息，
等離子顯示設(shè)置含有至少一個(gè)第二無線收發(fā)模塊，所述第二無線收發(fā)模塊接收感光筆啟動(dòng)信號，發(fā)送同步信號。一種如上所述的等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法，采用子場顯示分離驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在一個(gè)正常顯示的8子場波形系統(tǒng)中增加一個(gè)X坐標(biāo)檢測子場和一個(gè)Y坐標(biāo)檢測子場，在所述兩個(gè)坐標(biāo)子場檢測時(shí)段，等離子顯示設(shè)備產(chǎn)生光脈沖，感光筆響應(yīng)于光脈沖并通過比較所述坐標(biāo)檢測同步脈沖時(shí)間與檢測到的光脈沖時(shí)間的差值計(jì)算出坐標(biāo)信息，所述坐標(biāo)信息通過無線發(fā)送給PC端，從而實(shí)現(xiàn)PC端對等離子顯示設(shè)備的無線操作，其中，
X坐標(biāo)檢測子場時(shí)段，在A尋址電極上順序施加坐標(biāo)檢測脈沖，
Y檢測坐標(biāo)子場時(shí)段，在Y掃描電極上順序施加坐標(biāo)檢測脈沖。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的具有觸摸功能等離子顯示設(shè)備操作系統(tǒng)比，僅通過增加一個(gè)無線傳輸模組和兩個(gè)坐標(biāo)檢測子場就可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對等離子顯示裝置的無線操作。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于檢測接觸位置的感光筆光電檢測模塊電路圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例示出同步以及檢測圖1中示出的感光筆的接觸位置的方法的流程圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例X坐標(biāo)標(biāo)檢測子場的驅(qū)動(dòng)波形設(shè)計(jì)。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例Y坐標(biāo)檢測子場的驅(qū)動(dòng)波形設(shè)計(jì)。具體實(shí)施方案在以下詳細(xì)的說明中，通過示例的方式僅示出和描述了本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解，可以以各種不同方式來修改所描述的實(shí)施例，且全部都不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，附圖和描述將應(yīng)當(dāng)被視為本質(zhì)上是示例性的而不是限制性的。貫穿整篇說明書，相似的參考標(biāo)記表示相似的元件。本實(shí)施例將對整個(gè)等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的硬件配置和操作方法分別作出描述。等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的配置。本實(shí)施例所述的等離子觸摸無線操作系統(tǒng)由三部分構(gòu)成分別是感光筆，等離子顯示裝置和PC機(jī)。感光筆主要進(jìn)行紅外線感應(yīng)并輸出坐標(biāo)位置信息，等離子顯示設(shè)備與PC機(jī)連接作為進(jìn)行畫面顯示，PC機(jī)接收坐標(biāo)信息，控制畫面的顯示。感光筆，等離子顯示裝置和PC機(jī)上分別安裝了無線傳輸模塊。下面對這三個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)說明。感光筆的配置
感光筆包括光檢測模塊、濾波放大模塊、坐標(biāo)計(jì)算模塊及無線傳輸模塊I。參考圖1，光檢測模塊電路中，一個(gè)光電二極管將檢測到的紅外光信號轉(zhuǎn)化為電流信號，并在一個(gè)運(yùn)算放大器的配合下實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換并將電信號放大的功能。通常光敏二極管要求信噪比大于10，反應(yīng)速度要求低于lus。運(yùn)算放大器的正向輸入端的電壓V+來自于電阻R2對VCC的分壓，同相放大器的輸出電壓Vout = VN + RL * IL，其中，IL為光敏二極管上流過的光生電流，一般為uA級別；VN由R1，R2分壓得到，VN為恒定電壓，推薦2V 5V ;其中Rl和R2選用IOK到100K之間的電阻即可。RL可根據(jù)光脈沖強(qiáng)度適當(dāng)調(diào)整，一般在百K量級，本方案選用150K。濾波放大模塊將光檢測模塊生成的電信號進(jìn)行濾波并放大到合適的幅度。根據(jù)具體的光特性及不同的系統(tǒng)，該電路可選擇帶通、低通、高通等濾波器，該模塊要求對電信號放大倍數(shù)較高(100倍量級)，同時(shí)為滿足較好的濾波效果，可采用多級濾波器的串聯(lián)工作，最終要將光脈沖對應(yīng)電信號放大到能夠較為可靠的滿足后面數(shù)字電路要求。坐標(biāo)計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)位置的計(jì)算。該模塊接收到無線接收模塊2發(fā)出的場同步信號后，打開定時(shí)器，開始進(jìn)行計(jì)數(shù)操作；當(dāng)接收到比較器產(chǎn)生的方波后，關(guān)閉定時(shí)器，計(jì)數(shù)結(jié)束；將所得計(jì)數(shù)數(shù)值換算為相應(yīng)的行坐標(biāo)位置。無線傳輸模塊1，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是接收啟動(dòng)信號，該啟動(dòng)信號表明顯示裝置進(jìn)入觸摸控制模式，二是將坐標(biāo)計(jì)算模塊生成的坐標(biāo)位置信息通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給無線收模塊中。作為該模塊的濾波放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路可以使用具有公知結(jié)構(gòu)的電路。等離子顯示設(shè)備的配置
本實(shí)施例在現(xiàn)有的等離子顯示面板的模組中增加一個(gè)無線收發(fā)模塊2，所述模塊可以安裝在等離子電視的攝像頭或者遙控器接收頭模塊部分，并通過排線或者其他具有信號傳輸功能的線纜與模組邏輯板連接。無線接收模塊2接收到無線接收模塊I傳來的啟動(dòng)信號后，邏輯板的控制電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形，等離子顯示裝置被驅(qū)動(dòng)。PC機(jī)的配置
本實(shí)施例在PC機(jī)的USB接口上安裝一個(gè)無線接收模塊，其與電腦的通信采用現(xiàn)有的無線鼠標(biāo)的協(xié)議。等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法。本技術(shù)方案是在一個(gè)正常顯不的8子場波形系統(tǒng)中增加一個(gè)X坐標(biāo)檢測子場和一個(gè)Y坐標(biāo)檢測子場。每個(gè)增加的子場都是獨(dú)立的顯示過程。增加的2個(gè)子場可以加在8子場波形系統(tǒng)的任何位置。本專利的實(shí)施方案中為了提高觸摸技術(shù)的響應(yīng)速度，優(yōu)選的放在一場中，子場順序依次是列坐標(biāo)檢測子場，8個(gè)正常顯示的子場，行坐標(biāo)檢測子場。為了不影響其他子場的正常顯示，實(shí)施例將8個(gè)正常顯示的子場掃描周期由1.1us降低到O. 9us,每個(gè)坐標(biāo)檢測子場持續(xù)時(shí)間在1.1ms左右。

如圖2顯示的系統(tǒng)操作框圖所示，按動(dòng)感光筆的外部按鍵，無線收發(fā)模塊I接收到啟動(dòng)信號后通過無線方式將啟動(dòng)指令發(fā)送至無線接收模塊2。無線收發(fā)模塊2模塊位于等離子顯示裝置內(nèi)，接收啟動(dòng)信號后，發(fā)出場同步信號到坐標(biāo)計(jì)算模塊，坐標(biāo)計(jì)算模塊產(chǎn)生X坐標(biāo)檢測同步脈沖，并開啟定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。同時(shí)，顯示裝置控制電路產(chǎn)生X坐標(biāo)檢測驅(qū)動(dòng)波形。掃描驅(qū)動(dòng)單元從波形發(fā)生控制器接收掃描驅(qū)動(dòng)控制信號，并生成掃描信號施加到掃描電極Y [I]到Y(jié) [Π]。維持驅(qū)動(dòng)單元從波形發(fā)生控制器接收維持驅(qū)動(dòng)控制信號，并生成維持信號施加到維持電極x[l]到x[n]。尋址驅(qū)動(dòng)單元從波形產(chǎn)生控制器接收控制信號，并生成尋址信號順序施加施加到尋址電極A[l]到A[n]。紅外檢測模塊將加載了 X坐標(biāo)信息的光脈沖檢測出，并經(jīng)過濾波放大模塊、坐標(biāo)計(jì)算模塊，將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為按約定協(xié)議編碼的X坐標(biāo)信息。X坐標(biāo)檢測子場持續(xù)時(shí)間在1.1ms左右后，驅(qū)動(dòng)波形進(jìn)入波形系統(tǒng)畫面顯示的8子場時(shí)段。等離子顯示設(shè)備在具有不同權(quán)重的8個(gè)子場中被驅(qū)動(dòng)。子場I到子場8可以分別包括復(fù)位時(shí)段，尋址時(shí)段和維持時(shí)段，驅(qū)動(dòng)方法是利用公知的現(xiàn)有技術(shù)。8子場時(shí)段結(jié)束后，驅(qū)動(dòng)波形進(jìn)入Y坐標(biāo)檢測子場時(shí)段。
無線傳輸模塊2產(chǎn)生場同步信號傳輸至坐標(biāo)計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊產(chǎn)生Y坐標(biāo)檢測同步脈沖，并開啟定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。掃描驅(qū)動(dòng)單元從波形發(fā)生控制器接收掃描驅(qū)動(dòng)控制信號，并生成掃描信號順序施加到掃描電極γ[1]到γ[η]。維持驅(qū)動(dòng)單元從波形發(fā)生控制器接收維持驅(qū)動(dòng)控制信號，并生成維持信號施加到維持電極x[l]到x[n]。尋址驅(qū)動(dòng)單元從波形產(chǎn)生控制器接收控制信號，并生成尋址信號施加到尋址電極A[l]到Α[η]，尋址信號掃描期保持為高電平。紅外檢測模塊將加載了 Y坐標(biāo)信息的光脈沖檢測出，并經(jīng)過濾波放大模塊、坐標(biāo)計(jì)算模塊，將光脈沖信號轉(zhuǎn)換為按約定協(xié)議編碼的Y坐標(biāo)信息。坐標(biāo)位置信息經(jīng)無線收發(fā)模塊I傳送至與電腦通過USB連接的無線接收模塊，產(chǎn)生類似無線鼠標(biāo)的效果。
·
Y坐標(biāo)檢測子場持續(xù)時(shí)間在1.1ms后，驅(qū)動(dòng)波形進(jìn)入下一個(gè)幀?，F(xiàn)在更具體的描述感光筆的操作。如果感光筆被接通，電子筆時(shí)序存儲(chǔ)緩存器被初始化。時(shí)序存儲(chǔ)緩存器臨時(shí)存儲(chǔ)紅外線脈沖被感測的時(shí)間。時(shí)序存儲(chǔ)緩存器可以存儲(chǔ)TX、Ty、tX、ty，T1，T2。Tx、Ty是表示感光筆所感測到紅外線脈沖峰值的時(shí)間，Tl，Τ2分別為X，Y場同步脈沖開始時(shí)間，tx、ty,為感光筆所檢測到的坐標(biāo)的值。初始化時(shí)Tl、T2、Tx、Ty、tx、ty均為0，初始化后，tx、ty分別被設(shè)置為X，Y場同步脈沖開始時(shí)間，Tx、Ty被設(shè)置為表示感光筆所感測到紅外線脈沖峰值的時(shí)間，tx= Tx- Tl、ty= Ty-T2otx、ty轉(zhuǎn)化為按約定協(xié)議編碼的坐標(biāo)信息，然后發(fā)送給PC端的無線接收模塊。這樣，完成感光筆的接觸位置檢測和同步操作?，F(xiàn)在更具體的描述坐標(biāo)檢測子場的驅(qū)動(dòng)波形設(shè)計(jì)。如圖3所示，為X坐標(biāo)檢測子場的驅(qū)動(dòng)波形示意圖。此驅(qū)動(dòng)波形分為復(fù)位期和掃描期。復(fù)位期所有的Y電極上依次施加兩個(gè)正方向線性變化的斜坡電壓和負(fù)方向線性變化的斜坡電壓。第一個(gè)正方向線性變化斜坡電壓為200V左右，第二個(gè)正方向線性變化斜坡電壓的Vset采用20V 40V的電壓，目的是為了使Y坐標(biāo)尋址放電穩(wěn)定，負(fù)方向線性變化的斜坡電壓值為-160V左右，時(shí)間為190us 220us左右。X維持電極在Y電極的上升斜坡電壓段施加零電壓，而在Y電極的下降斜坡電壓段施加80V左右的正電壓。A尋址電極維持低電壓。復(fù)位期持續(xù)時(shí)間大概300us 350us。掃描期所有的Y掃描電極上施加負(fù)電壓，為-185V -195V左右,這樣做的原因是為了通過改變A尋址電極，來區(qū)分X坐標(biāo)。X維持電極施加正電壓，為80V左右，A尋址電極上順序施加56V左右的脈沖信號到A[l]到A[n]。掃描期所用時(shí)間等于尋址脈沖時(shí)間的寬度乘以尋址電極的數(shù)目。掃描期持續(xù)時(shí)間為Ims左右。如圖4所示，為Y坐標(biāo)檢測子場階段的驅(qū)動(dòng)波形示意圖。此驅(qū)動(dòng)波形分為復(fù)位期和掃描期。復(fù)位期所有的Y掃描電極上依次施加兩個(gè)正方向線性變化的斜坡電壓和負(fù)方向線性變化的斜坡電壓。第一個(gè)斜坡電壓為200V左右，第二個(gè)斜坡電壓為140V左右，負(fù)方向線性變化的斜坡電壓的-160V左右，時(shí)間為IOOuS左右。X維持電極在Y電極的上升斜坡電壓段施加零電壓，而在Y電極的下降斜坡電壓段施加80V左右的正電壓。復(fù)位期持續(xù)時(shí)間大概200us左右。掃描期所有的Y掃描電極上變?yōu)?50V，并順序施加-190V左右的低電平脈沖到γ[1]到γ[η]。X維持電極施加正電壓，為80V左右，A尋址電極施加正電壓，為55V 57V。掃描期所用時(shí)間等于掃描脈沖時(shí)間的寬度乘以掃描電極的數(shù)目。掃描期持續(xù)時(shí)間為SOOus左右。如上所述，當(dāng)?shù)入x子顯示設(shè)備被在傳統(tǒng)的8子場和坐標(biāo)檢測子場中被驅(qū)動(dòng)時(shí)，接觸位置可以被感光筆準(zhǔn)確地檢測到。X坐標(biāo)檢測子場，畫面顯示8子場和Y坐標(biāo)檢測子場的驅(qū)動(dòng)順序不限于上述驅(qū)動(dòng)順序，即坐標(biāo)檢測子場可以位于同一場的任意位置或者不同場中。在本實(shí)施例中，同步信號由無線傳輸模塊2產(chǎn)生后無線傳輸?shù)阶鴺?biāo)計(jì)算模塊，由它產(chǎn)生同步脈沖，這一點(diǎn)區(qū)別于傳統(tǒng)的采用施加同步信號到X維持電極的方式。采取這樣的方式的好處是1.同步更準(zhǔn) 確。以前的方式同步信號加在維持單元，如果正常顯示或者干擾的信號與同步信號一樣，也誤認(rèn)為是同步，本實(shí)施例同步信息是控制系統(tǒng)產(chǎn)生的，不會(huì)有誤動(dòng)作。2.節(jié)省了增加子場的時(shí)間，以前的坐標(biāo)檢測時(shí)段需要額外的維持時(shí)間，本實(shí)施例驅(qū)動(dòng)波形的設(shè)計(jì)可以不再考慮維持時(shí)間，減少了子場的時(shí)間。本發(fā)明增加的坐標(biāo)檢測子場的放電非常微弱，對正常顯示影響較小，但理論上還是會(huì)增加暗場亮度，所以為不影響等離子顯示面板的正常顯示，還要通過波形調(diào)整降低暗場亮度。這里描述的示例性實(shí)施例應(yīng)該僅被視為描述性質(zhì)的，而非為了限制的目的。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以對形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改，而不偏離在所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物中闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)，其特征在于，含有感光筆，等離子顯示設(shè)備， PC端，其中PC端與至少一個(gè)無線接收模塊連接，所述無線接收模塊用于觸摸檢測信息的接收，感光筆中含有至少一個(gè)第一無線收發(fā)模塊，所述第一無線首發(fā)模塊用于收發(fā)感光筆啟動(dòng)信號及觸摸位置坐標(biāo)信息，等離子顯示設(shè)置含有至少一個(gè)第二無線收發(fā)模塊，所述第二無線收發(fā)模塊接收感光筆啟動(dòng)信號，發(fā)送同步信號。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)，所述的感光筆中，還含有坐標(biāo)計(jì)算模塊，所述坐標(biāo)計(jì)算模塊用于產(chǎn)生坐標(biāo)檢測同步脈沖和計(jì)算觸摸位置坐標(biāo)值。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)，所述的感光筆中，含有光檢測模塊，所述光檢測模塊利用光電二極管響應(yīng)紅外脈沖。
4.一種如權(quán)利要求1所述的等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法，采用子場顯示分離驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，在一個(gè)正常顯示的8子場波形系統(tǒng)中增加一個(gè)X坐標(biāo)檢測子場和一個(gè)Y坐標(biāo)檢測子場，在所述兩個(gè)坐標(biāo)子場檢測時(shí)段，等離子顯示設(shè)備產(chǎn)生光脈沖，感光筆響應(yīng)于光脈沖并通過比較所述坐標(biāo)檢測同步脈沖時(shí)間與檢測到的光脈沖時(shí)間的差值計(jì)算出坐標(biāo)信息，所述坐標(biāo)信息通過無線發(fā)送給PC端，從而實(shí)現(xiàn)PC端對等離子顯示設(shè)備的無線操作，其中，X坐標(biāo)檢測子場時(shí)段，在A尋址電極上順序施加坐標(biāo)檢測脈沖，Y檢測坐標(biāo)子場時(shí)段，在Y掃描電極上順序施加坐標(biāo)檢測脈沖。
5.如權(quán)利要求4所述的一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法，所述的X坐標(biāo)檢測子場驅(qū)動(dòng)波形分為復(fù)位期和掃描期，復(fù)位期，其中，復(fù)位期Y掃描電極的第二個(gè)正方向線性變化的斜坡電壓為20V-40V，負(fù)方向線性變化的電壓持續(xù)時(shí)間為190us-220us，A尋址電極維持低電壓，復(fù)位期持續(xù)時(shí)間300us 350us， 掃描期所有的Y掃描電極上施加負(fù)電壓，為-185V -195V。
6.如權(quán)利要求4所述的一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法，所述的Y坐標(biāo)檢測子場驅(qū)動(dòng)波形分為復(fù)位期和掃描期，復(fù)位期，其中，掃描期A尋址電極維持55V 57V 的正電壓。
7.如權(quán)利要求4所述的一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)的操作方法，所屬的X 坐標(biāo)檢測子場驅(qū)動(dòng)波形和Y坐標(biāo)檢測子場驅(qū)動(dòng)波形均不含維持期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)和操作方法及相關(guān)檢測驅(qū)動(dòng)波形的設(shè)計(jì)。等離子顯示器觸摸無線操作系統(tǒng)包括感光筆，等離子顯示設(shè)備，PC機(jī)，系統(tǒng)內(nèi)還包含了無線傳輸模塊。在傳統(tǒng)的八子場驅(qū)動(dòng)波形系統(tǒng)中增加兩個(gè)坐標(biāo)檢測子場，在所述兩個(gè)坐標(biāo)子場檢測時(shí)段，等離子顯示設(shè)備產(chǎn)生光脈沖，感光筆響應(yīng)于光脈沖并通過比較所述坐標(biāo)檢測同步脈沖時(shí)間與檢測到的光脈沖時(shí)間的差值計(jì)算出坐標(biāo)信息，所述坐標(biāo)信息通過無線發(fā)送給PC端，從而實(shí)現(xiàn)PC端對等離子顯示設(shè)備的無線操作。
文檔編號G09G3/28GK103050078SQ20121056529
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者黨春楊, 符贊宣, 黃崗, 李濤, 張向飛 申請人:四川虹歐顯示器件有限公司