一种触摸信号扫描装置及扫描方法与流程

本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种触摸信号扫描装置及扫描方法。

背景技术：
电容式触摸屏可以按照探测触摸信号的模式分为自感电容式和互感电容式两类。一个互感式电容触摸屏由复数条驱动线和与其直交的复数条感应线构成，驱动线和感应线之间形成互感电容，驱动线和感应线之间的交叠部分电容是无法由外界触摸物体所改变的，非电极交叠部分产生的空间边缘电场形成的互感电容则受到外界触摸物体的直接影响。现有技术中触摸屏的扫描如下：特定频率的驱动信号逐条从驱动线的一端输入，感应线输出同一频率的信号。物体接触到触摸屏的表面时，形成与驱动线和感应线的寄生电容，部分感应信号将从此寄生电容通过人体或者接地物体泄漏到地，该位置所产生的感应信号将被衰减，通过逐条检测感应线上的信号变化，则可以发现手指触摸的具体位置。通常手指的触摸不是固定在一个点上或者一个限定区域，而很可能是一个不断移动的触摸区域。因此当驱动信号沿着垂直方向对每一行做逐行注入，也就是逐行扫描时，其扫描方向和手指触摸区域的移动矢量则有一个不定的夹角。因此最后得到的触摸信号的大小和形状会依这个夹角而不同，在夹角等于零的极端情况下，会出现扫描脉冲追逐手指移动的特例。当手指移动速度大于或者等于快扫描速度时，甚至会出现追逐不到正在移动的触摸信号，虽有触摸却无输出的情况。即使扫描速度远大于手指在显示屏表面划过的瞬态速度，不同方向的手指滑动带来的输出信号则会有不同，造成非均匀的触摸信号。当有多点同时触摸时，不同触摸点的输出信号由于和驱动信号的空间位置的相对距离和相对速度而产生差异，这就使得最终得到的触摸信息被扭曲了。因此，造成对触摸屏扫描时，对运动的触摸手指的检测精度不高以及触摸手指的采集信息不全面，扫描效率较低。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种触摸信号扫描装置及扫描方法,以解决现有技术中由于扫描脉冲追逐手指移动而造成的对触摸屏扫描时，对运动的触摸手指的检测精度不高以及触摸手指的采集信息不全面，扫描效率低的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明实施例提供一种触摸信号扫描装置，包括：一与M条驱动线一一对应电连接的驱动信号输送单元，一设置有M条驱动线和N条感应线的电极层；与所述N条感应线的输出端一一对应电连接的N个放大器；所述驱动信号输送单元用于在一帧时间内输送至少两个不同频率的驱动信号给所述M条驱动线，且向相邻的两条所述驱动线输送的驱动信号的频率不同；还包括一带宽滤波器，与所述N个放大器电连接，用于对所述N个放大器输出的感应信号进行分离，得到与所述至少两个不同频率的驱动信号对应的感应信号。优选的，所述驱动信号输送单元通过M个放大器与所述M条驱动线电连接。优选的，所述M条驱动线的相邻的两条所述驱动线的信号输入端在同一侧。优选的，所述M条驱动线的相邻的两条所述驱动线的信号输入端在不同侧。本发明实施例有益效果如下：通过驱动信号输送单元和带宽滤波器实现至少两个驱动频率的驱动信号的输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对感应信号进行处理，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率。本发明实施例提供一种触摸信号扫描方法，步骤如下：在一帧时间内，向M条驱动线输送至少两个不同频率的驱动信号；且向相邻的两条所述驱动线输送的所述驱动信号的频率不同；由N条感应线输出与所述至少两个不同频率的驱动信号同频率的感应信号，并通过与所述N条感应线一一对应电连接的N个放大器输出至与所述N个放大器电连接的一带宽滤波器；由所述带宽滤波器对不同频率的感应信号进行分离，得到与所述至少两个不同频率的所述驱动信号对应的感应信号。优选的，在一帧时间内，所述驱动信号经M个放大器向M条驱动线输送至少两个不同频率的驱动信号。优选的，向所述M条驱动线中，在相邻的两条所述驱动线的同一侧输送所述驱动信号。优选的，向所述M条驱动线中，在相邻的两条所述驱动线的不同侧输送所述驱动信号。优选的，向所述驱动线输送两个不同频率的所述驱动信号，且向每相隔一条驱动线输送的所述驱动信号的频率相同。优选的，向每一条驱动线输送的所述驱动信号的频率均不相同。优选的，向所述M条所述驱动线输送的所述两个不同频率的所述驱动信号的扫描方向为相同的方向；或者，为相反的方向。优选的，在相邻两帧时间内，向相邻的两条所述驱动线输送的所述驱动信号的频率互换。优选的，同一时间向所述M条驱动线输送所述不同频率的驱动信号。本发明实施例有益效果如下：通过至少两个驱动频率的驱动信号的输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对至少两个感应信号进行处理，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率。附图说明图1为本发明实施例一提供的所述触摸信号扫描装置的示意图；图2为本发明实施例二提供的所述触摸信号扫描装置的示意图；图3为本发明实施例三提供的所述触摸信号扫描装置的示意图；图4为本发明实施例三提供的另一种所述触摸信号扫描装置的示意图；图5为本发明实施例四提供的所述触摸信号扫描方法的流程图；图6和7为本发明实施例四提供的所述触摸信号扫描方法中应用不同频率的驱动信号扫描的示意图；图8为本发明实施例中应用不同频率的驱动信号以不同的扫描方向进行扫描的示意图；图9为本发明实施例中应用不同频率的驱动信号以相同的扫描方向进行扫描的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。本发明实施例一，提供一种触摸信号扫描装置，如图1所示，包括：电极层101，设置有M条驱动线1011和N条感应线1012，其中M和N为大于0的整数；驱动信号输送单元102，与M条驱动线1011电连接；N个放大器103，与N条感应线的输出端一一对应电连接；驱动信号输送单元102用于在一帧时间内输送至少两个不同频率的驱动信号给M条驱动线1011，且向相邻的两条驱动线1011输送的驱动信号的频率不同；还包括一带宽滤波器104，与N个放大器103电连接，用于对N个放大器103输出的感应信号进行分离，得到与至少两个不同频率的驱动信号对应的感应信号。其中，M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端在同一侧。本实施例中电极层所包含驱动线的输入端在同一侧，通过驱动信号输送单元和带宽滤波器实现至少两个驱动频率的驱动信号输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对感应信号进行处理，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率。需要说明的是，所述M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端在同一侧包括图1中所示的同在电极层101的右侧，但本领域技术人员可知，也包括同在电极层101的左侧。本发明实施例二，提供一种触摸信号扫描装置，如图2所示，包括：电极层101，设置有M条驱动线1011和N条感应线1012，其中M和N为大于0的整数；驱动信号输送单元102，与M条驱动线1011电连接；N个放大器103，与N条感应线的输出端一一对应电连接；驱动信号输送单元102用于在一帧时间内输送至少两个不同频率的驱动信号给M条驱动线1011，且向相邻的两条驱动线1011输送的驱动信号的频率不同；还包括一带宽滤波器104，与N个放大器103电连接，用于对N个放大器103输出的感应信号进行分离，得到与至少两个不同频率的驱动信号对应的感应信号。其中，M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端在不同侧。本实施例中电极层所包含驱动线的输入端在不同侧，通过驱动信号输送单元和带宽滤波器实现至少两个驱动频率的驱动信号的输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对感应信号进行处理，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率。本发明实施例三，提供一种触摸信号扫描装置，如图3所示，包括：电极层101，设置有M条驱动线1011和N条感应线1012，其中M和N为大于0的整数；驱动信号输送单元102，与M条驱动线1011电连接；N个放大器103，与N条感应线的输出端一一对应电连接；驱动信号输送单元102用于在一帧时间内输送至少两个不同频率的驱动信号给M条驱动线1011，且向相邻的两条驱动线1011输送的驱动信号的频率不同；还包括一带宽滤波器104，与N个放大器103电连接，用于对N个放大器103输出的感应信号进行分离，得到与至少两个不同频率的驱动信号对应的感应信号；进一步的，驱动信号输送单元102通过M个放大器105与M条驱动线1011电连接。M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端在同一侧。需要说明的是，所述M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端在同一侧包括图3中所示的同在电极层101的右侧，但本领域技术人员可知，也包括同在电极层101的左侧。此外如图4，M条驱动线1011的相邻的两条驱动线1011的信号输入端也可以在不同侧。本实施例中通过驱动信号输送单元和带宽滤波器实现至少两个驱动频率的驱动信号的输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对感应信号进行处理，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率，同时驱动信号输送单元向驱动线输送的驱动信号经放大器放大，使信号的强度不会衰减，保证了扫描的稳定性。本发明实施例四提供一种触摸信号扫描方法，如图5所示，步骤如下：步骤S101，在一帧时间内，向M条驱动线输送至少两个不同频率的驱动信号；且向相邻的两条驱动线输送的驱动信号的频率不同；步骤S102，由N条感应线输出与至少两个不同频率的驱动信号同频率的感应信号，并通过与N条感应线一一对应电连接的N个放大器输出至与N个放大器电连接的一带宽滤波器；步骤S103，由带宽滤波器对不同频率的感应信号进行分离，得到与至少两个不同频率的驱动信号对应的感应信号。本实施例通过至少两个驱动频率的驱动信号的输入和/或至少两条驱动线的同时驱动，并对至少两个感应信号进行分离、解析，提高对运动手指的检测精度、使得触摸手指的采集信息更全面，从而提高触摸屏扫描的效率。另一方面，由于采用了至少两行的并行扫描方式，扫描一帧的时间可以至少减少到原来的二分之一，从而大大减弱了驱动线电阻和电容造成的延迟效应，进一步提高了触摸信号的检测精度。进一步的，参考图1，在步骤S101中，一帧时间内向M条驱动线的相邻两条驱动线的同一侧输送驱动信号。这些驱动信号包含至少两种不同的频率，且相邻的两条驱动线输送的驱动信号的频率不同。需要说明的是，这里的“同一侧”既包括图1中所示的同在电极层101的右侧，也包括同在电极层101的左侧。当然，在步骤S101中，也可以在一帧时间内向M条驱动线中相邻的两条驱动线的不同侧输送驱动信号，如图2所示。这些驱动信号至少包含两种不同的频率，且相邻的两条驱动线输送的驱动信号的频率不同。此外，在步骤S101中，在一帧时间内向M条驱动线输送至少两个不同频率的驱动信号，可以是三种频率，也可以是更多频率。图6以在所述M条驱动线的同一侧输入驱动信号为例，示出了在一帧时间内，向M条驱动线输送三个不同频率f1、f2、f3的驱动信号1、驱动信号2和驱动信号3，且向相邻的两条所述驱动线输送的所述驱动信号的频率不同的情况；图7以在所述M条驱动线的不同侧输入驱动信号为例，示出了在一帧时间内，向M条驱动线输送四个不同频率f1、f2、f3、f4的驱动信号1、驱动信号2、驱动信号3和驱动信号4，且向相邻的两条所述驱动线输送的所述驱动信号的频率不同的情况。优选的，如图8所示，向所述M条驱动线输送两个不同频率f1、f2的驱动信号1和驱动信号2，且向每相隔一条驱动线输送的驱动信号的频率相同。优选的，向M条驱动线中的每一条驱动线输送的驱动信号的频率均不相同。此外，向M条驱动线输送的两个不同频率f1、f2的驱动信号的扫描方向为相同的方向，如图9所示的扫描方向d3和d4；或者，为相反的方向，如图8所示的扫描方向d1和d2。优选的，同一时间向M条驱动线输送不同频率的驱动信号。本发明实施例五，结合附图8所示输入驱动信号的示意图，详细说明本发明优选的触摸信号扫描的方法。图8中示出了驱动信号1，频率为f1，扫描所述M条驱动线的奇数行，扫描方向为d1；驱动信号2，频率为f2，扫描所述M条驱动线的偶数行，扫描方向为d2；d1和d2反向并且驱动信号1和驱动信号2从所述M条驱动线的不同侧输入。由于不同频率的驱动信号1和驱动信号2同时扫描，这样即使每一行的驱动时间和以前相等，扫描整个触摸屏的时间仍然只为单一频率扫描的一半时间，即扫描速度增加了一倍。依据同样的原理，可以采用K个频率的信号同时驱动，就可以加快扫描速度K倍，在此不再赘述，其中，K个频率可以依实际情况而设定。本发明实施例六，在上述实施例的实施过程中，应该注意到，在驱动线的奇数行和偶数行分别输入不同频率的驱动信号后，由于触摸信号的产生一定程度上和驱动信号的频率相关，故感应线输出的感应信号在对应驱动线奇数行和偶数行驱动时会有不同的频率响应。为了消除这种差异，本实施例在实施例五的基础上进一步优选的，在相邻两帧时间内，向相邻的两条驱动线输送的驱动信号的频率互换。具体的，可以在第一采集帧，输入驱动信号1到所述M条驱动线的奇数行，输入驱动信号2到所述M条驱动线的偶数行；在第二采集帧，输入驱动信号1到所述M条驱动线的偶数行，输入驱动信号2到所述M条驱动线的奇数行，随后的采集帧内输入的驱动信号依次如上交替变换，从而使感应线的输出信号平均起来就没有任何差异，可以得到更加宽泛的频率响应特性。需要说明的是，以上所有实施例所示附图是为了更清楚地进行说明，不应以图形成对本发明的限制。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。