[發(fā)明專利]一種采用觸控筆的觸摸顯示系統(tǒng)及其工作方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310727545.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103699265A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 符贊宣;黨春楊;王付生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川虹歐顯示器件有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/041
• 分類號(hào): G06F3/041;G06F3/0354
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示裝置的觸摸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用觸控筆的觸摸顯示系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

在等離子顯示裝置中設(shè)計(jì)如下利用觸控筆實(shí)現(xiàn)具有觸摸功能的一體化顯示裝置：觸控筆接近顯示屏的表面時(shí)，能夠檢測(cè)到特定時(shí)間發(fā)出的光脈沖，這些光脈沖隨著顯示屏的位置有規(guī)律的變化，通過檢測(cè)光脈沖與同步脈沖之時(shí)的時(shí)間就可以獲得觸控筆在顯示屏上的位置，位置信息再發(fā)到顯示裝置的控制系統(tǒng)中就能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸功能。

在這種裝置中，利用普通的矩陣式顯示器的每一個(gè)像素在特定時(shí)間區(qū)間上的發(fā)光來產(chǎn)生坐標(biāo)信息，通過軟件和波形的修改就能夠在普通顯示器上增加這樣的功能，而不需要在顯示器前面、后面或者內(nèi)部增加坐標(biāo)感應(yīng)層（例如紅外二極管陣列、掃描式光學(xué)傳感器、電容式檢測(cè)層等）。與此顯示裝置配合，利用小型化的觸控筆與顯示器接觸部分的光學(xué)傳感器檢測(cè)對(duì)應(yīng)位置像素產(chǎn)生的光脈沖，在觸控筆上對(duì)相應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、隔離處理，并計(jì)算光脈沖與同步脈沖的相對(duì)位置，最終得到坐標(biāo)信息。

現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)觸控功能，大致分為兩種方法：

一種是采用光脈沖與固定位置進(jìn)行編碼的脈沖比較的方法來獲取坐標(biāo)信息，這種方法同步信息獲取困難，在顯示不同亮度信號(hào)時(shí)檢測(cè)非常困難，還容易受到其它光脈沖的影響，在黑色畫面顯示區(qū)域很難實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的檢測(cè)。

另一種是利用顯示屏底部的感應(yīng)層檢測(cè)觸控筆發(fā)出的信號(hào)來檢測(cè)觸控筆的位置。采用這種方法時(shí)，為了產(chǎn)生XY坐標(biāo)信息，一種可行的方法是無論觸控筆的位置，在顯示屏上全屏產(chǎn)生X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)信息。這樣可以以簡單的方式實(shí)現(xiàn)，但對(duì)功耗、顯示畫質(zhì)都會(huì)帶來一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種采用觸控筆的觸摸顯示系統(tǒng)，包括顯示模組、觸摸筆、信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊、信號(hào)產(chǎn)生模塊四部分；

顯示模組包括顯示屏、水平電極驅(qū)動(dòng)電路、垂直電極驅(qū)動(dòng)電路、控制電路，其中，顯示屏的水平電極與水平電極驅(qū)動(dòng)電路相連，垂直電極與垂直電極驅(qū)動(dòng)電路相連；控制電路用于控制水平電極驅(qū)動(dòng)電路和垂直電極驅(qū)動(dòng)電路，產(chǎn)生波形施加到各個(gè)電極上，形成圖像或者產(chǎn)生坐標(biāo)信息對(duì)應(yīng)的放電；所述控制電路還提供系統(tǒng)對(duì)外的視頻信號(hào)接口；

觸控筆用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊的同步信號(hào)，根據(jù)光脈沖及同步脈沖之間的時(shí)間差計(jì)算出XY坐標(biāo)信息，并把產(chǎn)生的XY坐標(biāo)信息發(fā)送回去；

信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊用于連接顯示模組與觸控筆，實(shí)現(xiàn)兩者之間同步信號(hào)、坐標(biāo)信號(hào)、控制信息的互相傳遞，并把坐標(biāo)信號(hào)傳送給外部的信號(hào)產(chǎn)生模塊；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊還提供系統(tǒng)對(duì)外的XY坐標(biāo)信息接口；

所述信號(hào)產(chǎn)生裝置用于接收視頻信號(hào)，將視頻信號(hào)發(fā)送給控制電路，同時(shí)，接收信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊發(fā)送的ＸＹ坐標(biāo)信息。

進(jìn)一步的，觸控筆包含順次連接的光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大模塊、濾波模塊、信號(hào)整形模塊、信號(hào)選擇模塊、坐標(biāo)計(jì)算模塊。?

所述光電轉(zhuǎn)換模塊包含光電傳感器，用于在觸摸筆靠近顯示屏幕時(shí)產(chǎn)生光電流信號(hào)；

所述信號(hào)放大模塊用于將光電流信號(hào)放大后轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；

所述濾波模塊和波形信號(hào)整形模塊對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形、過濾處理，獲得包含坐標(biāo)信息的純凈信號(hào)；

信號(hào)選擇模塊根據(jù)同步信號(hào)產(chǎn)生屏蔽信號(hào)，屏蔽信號(hào)只有在有效的坐標(biāo)信息時(shí)間內(nèi)才起作用，同步信號(hào)與屏蔽信號(hào)共同作用就形成了有效的邊沿整齊的坐標(biāo)信息脈沖；

所述坐標(biāo)計(jì)算模塊根據(jù)坐標(biāo)信息脈沖計(jì)算出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)信息，并輸出坐標(biāo)信息給信號(hào)轉(zhuǎn)換與控制模塊。

上述采用觸控筆的觸摸顯示系統(tǒng)的工作方法，包含下列步驟：

步驟1：觸控筆上電，系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)入觸控狀態(tài)。

步驟2：系統(tǒng)通過有效發(fā)光等方式檢測(cè)觸控筆是否已經(jīng)與顯示屏足夠接近，如果足夠接近，則進(jìn)行下列步驟，否則持續(xù)檢測(cè)是否與顯示屏接近以進(jìn)入觸控狀態(tài)，觸控筆斷電后退出；

步驟3：系統(tǒng)產(chǎn)生全屏方式的XY坐標(biāo)信息，觸控筆檢測(cè)發(fā)光，得出觸控筆與顯示屏接觸點(diǎn)XY發(fā)光脈沖信息，觸控筆計(jì)算當(dāng)前接觸點(diǎn)的XY坐標(biāo)值；

??步驟4：根據(jù)步驟3獲得的接觸點(diǎn)全屏方式的XY坐標(biāo)信息設(shè)置初級(jí)區(qū)域坐標(biāo)信息產(chǎn)生區(qū)，所述接觸點(diǎn)包含在初級(jí)區(qū)域坐標(biāo)信息產(chǎn)生區(qū)內(nèi)。

步驟5：顯示屏初次坐標(biāo)信息產(chǎn)生區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生坐標(biāo)光脈沖，除此以外的區(qū)域的光脈沖、圖像與初始狀態(tài)完全相同。

進(jìn)一步的，在步驟5以后還包括下列步驟：

步驟6：如果觸控筆移動(dòng)，系統(tǒng)檢測(cè)觸控筆與顯示屏的接觸點(diǎn)的坐標(biāo)信息是否更新，如果有更新，則進(jìn)行下列步驟，否則回到步驟5。?