電子設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電子設(shè)備，已知諸如觸摸面板等的觸摸檢測(cè)設(shè)備。觸摸檢測(cè)設(shè)備能夠被直觀地操作，并且因此被安裝在智能電話、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)字相機(jī)以及其他裝置上。在觸摸檢測(cè)設(shè)備中，通常利用電容系統(tǒng)作為檢測(cè)系統(tǒng)。
[0003]電容系統(tǒng)是指如下系統(tǒng):通過(guò)在觸摸面板表面上彼此相交布置多個(gè)按列排列的電極和多個(gè)按行排列的電極來(lái)實(shí)施觸摸檢測(cè)，并測(cè)量電極之間產(chǎn)生的電容。此外，電容系統(tǒng)包括通過(guò)互電容的測(cè)量的觸摸檢測(cè)和通過(guò)自電容的測(cè)量的觸摸檢測(cè)。
[0004]互電容的測(cè)量是指以下方法。將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到布置為彼此相交的電極中的一個(gè)，當(dāng)使導(dǎo)電物體(例如手指)接觸時(shí)的另一個(gè)電極的電流改變量被測(cè)量為電容改變量，從而檢測(cè)觸摸。在互電容的測(cè)量中，當(dāng)測(cè)量電容改變量時(shí)的每個(gè)電極的電容改變量是微小的。因此，通常，基于由預(yù)定次數(shù)的積分而獲得的電容改變量來(lái)檢測(cè)觸摸。
[0005]自電容的測(cè)量是指以下方法。布置為彼此相交的電極中的一個(gè)被固定為具有預(yù)定電位，并且驅(qū)動(dòng)脈沖被施加到另一個(gè)電極。當(dāng)使導(dǎo)電物體(例如手指)接觸時(shí)在驅(qū)動(dòng)脈沖施加側(cè)的電極的電流改變量被測(cè)量為電容改變量，從而檢測(cè)觸摸。
[0006]在互電容的測(cè)量中，測(cè)量在電極彼此相交的相交處的電容改變值。在自電容的測(cè)量中，測(cè)量一個(gè)電極和另一個(gè)電極的成對(duì)的電容改變值。因此，通過(guò)自電容的測(cè)量的觸摸檢測(cè)具有檢測(cè)靈敏度提高的特征，并且通過(guò)互電容的測(cè)量的觸摸檢測(cè)具有檢測(cè)位置精度提高的特征。
[0007]然而，在任何測(cè)量方法中，基于當(dāng)將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到各個(gè)電極時(shí)獲得的電流積分量來(lái)測(cè)量電容改變，并且針對(duì)各個(gè)掃描復(fù)位通過(guò)電流積分而獲得的電荷，這導(dǎo)致消耗無(wú)效電力的問(wèn)題。特別地，電極的數(shù)量因觸摸面板的尺寸增大而增大，因此電力消耗進(jìn)一步增大。
[0008]為了解決這種問(wèn)題，在日本特開2009-116849號(hào)公報(bào)中，公開了如下輸入設(shè)備:電阻輸入部被設(shè)置為不實(shí)施輸入檢測(cè)的待機(jī)狀態(tài)，直到檢測(cè)到與電容輸入部的接觸，并且響應(yīng)于與電容輸入部的接觸而被轉(zhuǎn)換到實(shí)施輸入檢測(cè)的操作狀態(tài)。
[0009]然而，日本特開2009-116849號(hào)公報(bào)的輸入設(shè)備要求電阻輸入部和電容輸入部的電極結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致復(fù)雜的結(jié)構(gòu)而增加成本。此外，觸摸面板的透射率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于上述問(wèn)題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過(guò)使用彼此相交布置的多個(gè)電極來(lái)降低當(dāng)實(shí)施觸摸檢測(cè)時(shí)的電力消耗的電子設(shè)備等。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括:確定單元，其被構(gòu)造為基于彼此相交布置的多個(gè)電極中的各個(gè)的自電容的測(cè)量，來(lái)確定導(dǎo)電物體的區(qū)域；以及檢測(cè)單元，其被構(gòu)造為基于所述多個(gè)電極當(dāng)中的、與由所述確定單元確定的所述導(dǎo)電物體的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的電極的互電容的測(cè)量，來(lái)檢測(cè)所述導(dǎo)電物體，而不測(cè)量由所述確定單元確定的所述導(dǎo)電物體的區(qū)域外部的電極的互電容。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以降低當(dāng)實(shí)施觸摸檢測(cè)時(shí)的電力消耗。
[0013]從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0014]被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖例示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征以及方面，并與文字描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
[0015]圖1是用于例示觸摸檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0016]圖2A和圖2B是用于例示自電容測(cè)量的操作的圖。
[0017]圖3是用于例示互電容測(cè)量的操作的圖。
[0018]圖4A和圖4B是用于例示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的自電容測(cè)量的處理的圖。
[0019]圖5是用于例示根據(jù)第一實(shí)施例的互電容測(cè)量的處理的圖。
[0020]圖6是用于例示觸摸檢測(cè)設(shè)備的處理的流程圖。
[0021]圖7A和圖7B是用于例示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的自電容測(cè)量的處理的圖。
[0022]圖8是用于例示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例在第一幀中實(shí)施自電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0023]圖9是用于例示根據(jù)第三實(shí)施例在第一幀中實(shí)施互電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0024]圖10是用于例示根據(jù)第三實(shí)施例在第二幀中實(shí)施自電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0025]圖11是用于例示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例在第一幀中實(shí)施自電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0026]圖12是用于例示根據(jù)第四實(shí)施例在第一幀中實(shí)施互電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0027]圖13是用于例示根據(jù)第四實(shí)施例在第二幀中實(shí)施自電容測(cè)量的狀態(tài)的圖。
[0028]圖14A和圖14B是用于例示根據(jù)第四實(shí)施例在第二幀中由互電容測(cè)量獲取電容改變量的電極的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]現(xiàn)在，參照附圖對(duì)用作根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電子設(shè)備的觸摸檢測(cè)設(shè)備100進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]首先，參照?qǐng)D1對(duì)各個(gè)實(shí)施例中共同的觸摸檢測(cè)設(shè)備100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖1是用于例示整個(gè)觸摸檢測(cè)設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0031]觸摸檢測(cè)設(shè)備100包括觸摸檢測(cè)控制部101、電極部102、驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103、電容測(cè)量部104以及AD轉(zhuǎn)換選擇器部105。
[0032]觸摸檢測(cè)控制部101包括CPU 106、驅(qū)動(dòng)脈沖控制部107、測(cè)量控制部108、AD轉(zhuǎn)換部109、觸摸檢測(cè)部110、導(dǎo)體區(qū)域確定部111、坐標(biāo)計(jì)算部112以及通信部113。此外，觸摸檢測(cè)控制部101包括劃分控制部114、導(dǎo)電物體移動(dòng)確定部115、ROM 116以及RAM 117。
[0033]CPU 106是被構(gòu)造為控制整個(gè)觸摸檢測(cè)設(shè)備100的中央處理單元。CPU 106執(zhí)行ROM 116中存儲(chǔ)的程序，從而控制觸摸檢測(cè)控制部101的每個(gè)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)稍后描述的流程圖的處理。
[0034]驅(qū)動(dòng)脈沖控制部107生成用于施加到電極部102的驅(qū)動(dòng)脈沖、用于測(cè)量電容的電壓或電流以及用于將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到各個(gè)電極的定時(shí)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)脈沖控制部107基于所生成的定時(shí)信號(hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到所有電極。
[0035]驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103是被構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)脈沖單獨(dú)地逐一施加到所有電極的開/關(guān)(0N/0FF)電路。具體而言，驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103基于由驅(qū)動(dòng)脈沖控制部107生成的定時(shí)信號(hào)來(lái)實(shí)施將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到所有電極的切換控制。驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103對(duì)應(yīng)于施加單元的示例。
[0036]在這種情況下，電極部102包括多個(gè)彼此相交布置的電極。本實(shí)施例的電極部102包括排列在一個(gè)方向上的多個(gè)行電極102X，和排列在與所述一個(gè)方向相交的方向上的多個(gè)列電極102Y。圖1是7個(gè)行電極102X(電極Xl至電極X7)和11個(gè)列電極102Y(電極Yl至電極Yll)彼此正交的示例。
[0037]電容測(cè)量部104是用于測(cè)量電容的電路。電容測(cè)量部104累積，由驅(qū)動(dòng)脈沖控制部107生成的電壓或電流將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到的電極和與其相對(duì)的電極之間產(chǎn)生的電容，作為電荷量，并且將電容轉(zhuǎn)換成電壓。電容測(cè)量部104基于驅(qū)動(dòng)定時(shí)能夠測(cè)量所有電極的電容。電容測(cè)量部104包括充當(dāng)累加單元的累加電路，所述累加單元被構(gòu)造為針對(duì)各個(gè)電極累積電容。
[0038]測(cè)量控制部108是用于控制電容測(cè)量部104的各個(gè)累加電路的開/關(guān)的電路。測(cè)量控制部108斷開與針對(duì)各個(gè)驅(qū)動(dòng)定時(shí)不需要測(cè)量的電極相對(duì)應(yīng)的電容測(cè)量部104的累加電路，從而降低電力消耗。
[0039]AD轉(zhuǎn)換部109經(jīng)由AD轉(zhuǎn)換選擇器部105針對(duì)各個(gè)電極將電容測(cè)量部104中累積的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)值。AD轉(zhuǎn)換部109基于所轉(zhuǎn)換的數(shù)值針對(duì)各個(gè)電極計(jì)算電容改變量，并將計(jì)算出的電容改變量與各個(gè)電極相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)在RAM 117等中。
[0040]在本實(shí)施例中，針對(duì)各個(gè)行電極102Χ和各個(gè)列電極102Υ形成驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103、電容測(cè)量部104以及AD轉(zhuǎn)換選擇器部105。具體而言，驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103包括與行電極102Χ相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103Χ，和與列電極102Υ相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖施加部103Υ。電容測(cè)量部104包括與行電極102Χ相對(duì)應(yīng)的電容測(cè)量部104Χ，和與列電極102Υ相對(duì)應(yīng)的電容測(cè)量部104Υ。AD轉(zhuǎn)換選擇器部105包括與行電極102Χ相對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換選擇器部105Χ，和與列電極102Υ相對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換選擇器部105Υ。
[0041]觸摸檢測(cè)部110通過(guò)針對(duì)各個(gè)電極將電容改變量與預(yù)定觸摸檢測(cè)閾值進(jìn)行比較，來(lái)確定是否檢測(cè)到觸摸。觸摸檢測(cè)部110對(duì)應(yīng)于檢測(cè)單元的示例。
[0042]導(dǎo)體區(qū)域確定部111通過(guò)將通過(guò)使用行電極102Χ和列電極102Υ而測(cè)量的各個(gè)電容改變量與預(yù)定的導(dǎo)體確定閾值進(jìn)行比較，來(lái)確定導(dǎo)電物體存在的區(qū)域。導(dǎo)體區(qū)域確定部111對(duì)應(yīng)于確定單元的示例。
[0043]坐標(biāo)計(jì)算部112基于由觸摸檢測(cè)部110確定的導(dǎo)電物體的觸摸檢測(cè)處的電極的電容改變量以及基于該電極外圍的電容改變量，通過(guò)例如計(jì)算重心來(lái)計(jì)算觸摸檢測(cè)的坐標(biāo)。請(qǐng)注意，當(dāng)電極部102的布置為二維或更多維時(shí)，坐標(biāo)計(jì)算部112針對(duì)各個(gè)軸單獨(dú)地計(jì)算重心。坐標(biāo)計(jì)算部112對(duì)應(yīng)于檢測(cè)單元的示例。
[0044]通信部113是用于將由觸摸檢測(cè)部110是否檢測(cè)到觸摸以及由坐標(biāo)計(jì)算部112計(jì)算出的觸摸檢測(cè)的坐標(biāo)值，傳送到主機(jī)微計(jì)算機(jī)的通信電路。一般情況下，通信部113包括串行通信電路(例如I2C以及SPI)。<