專利名稱：觸控感測裝置及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控感測裝置，特別指一種電容式觸控感測裝置及其掃描方法。
背景技術(shù)：
近幾年來，使用電容式技術(shù)的觸控感測裝置已普遍地應(yīng)用于各種不同的電子產(chǎn)品中。如此，供使用者能以多點觸控輸入的方式來進行信息輸入。請參考圖1，為習(xí)知技術(shù)電容式觸控感測裝置的電路方塊示意圖。如圖所示，電容式觸控感測裝置9包括一電極陣列90、一第一多任務(wù)器91、一驅(qū)動電路92、一第二多任務(wù)器93、一積分器94及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器95。其中，電極陣列90是包含復(fù)數(shù)條驅(qū)動信號線Ld及復(fù)數(shù)條感測信號線Ls，并且每一驅(qū)動信號線Ld與每一感測信號線Ls是交叉形成一耦合點(Coupling Node) 901，而每一耦合點901又因電氣特性而得以形成一等效電容CE。第一多任務(wù)器91是依序選擇不同信道，以輪流將驅(qū)動電路92所送出的一脈波信號傳送到每一驅(qū)動信號線LD。第二多任務(wù)器93則是進行切換來依序接收每一感測信號線Ls上所耦合感應(yīng)出的電荷電壓。換句話說，通過第一多任務(wù)器91及第二多任務(wù)器93的運作，使得脈波信號得以依序在每一耦合點901所形成的等效電容Ce中進行充放電。而電性連接于第二多任務(wù)器93后端的積分器94則是通過一積分組件Al將每一等效電容Ce中的電壓儲存至一積分電容Q。最后再由電性連接于積分器94后端的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器95進行一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換而輸出一電位信號。電容式觸控感測裝置9在實際運作上大致可分為一初始化時程及一觸控感測時程。在進入初始化時程時，先進行儲存所有耦合點901之等效電容Ce各自的電位信號來當(dāng)作電位基準(zhǔn)值。之后，在進入觸控感測時程時，分別再將各個耦合點901的等效電容Ce比較原先儲存的電位基準(zhǔn)值。如此一來，當(dāng)有任一耦合點901受觸碰之后，該耦合點901之等效電容Ce實際的電位信號將會低于原來的電位基準(zhǔn)值。藉此，通過比較每一等效電容Ce的電位改變與否，得以判斷出實際所觸碰到的耦合點901的坐標(biāo)位置。然而，以目前的設(shè)計技術(shù)看來，一次僅僅是針對一個耦合點的等效電容來依序進行掃描感測。但是，當(dāng)電容式觸控面板的尺寸越來越大或者對于觸控準(zhǔn)確度的要求越來越高，致使驅(qū)動信號線與感測信號線增加而導(dǎo)致所交叉形成的耦合點越來越多時，整個電容式觸控感測裝置的掃描感測時間將會大幅增加，導(dǎo)致感測效能降低，不符合應(yīng)用上的需求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，亟待解決掃描感測時間過長導(dǎo)致感測效能降低的技術(shù)問題。一種觸控感測裝置，包括電極陣列，包含驅(qū)動信號線及感測信號線；第一切換單元，電性連接所述驅(qū)動信號線；第二切換單元，電性連接所述感測信號線；感測電路，電性連接所述第二切換單元；核心處理單元，與所述第一切換單元、第二切換單元及感測電路電性連接，所述核心處理單元控制所述第一切換單元和第二切換單元在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線，并通過所述感測電路判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變，在驅(qū)動信號線的電容值改變時感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點并將電容值改變的耦合點作為實際的觸碰位置。在一實施例中，所述驅(qū)動信號線及感測信號線均為兩條以上，并且所述驅(qū)動信號線與感測信號線交叉形成所述耦合點。在一實施例中，所述核心處理單元控制所述第一切換單元和第二切換單元在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線，并通過所述感測電路判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變?yōu)榈谝粧呙桦A段；在驅(qū)動信號線的電容值改變時感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點為在第二掃描階段；所述的感測電路在該第一掃描階段完成后，產(chǎn)生每一驅(qū)動信號線的至少一個對應(yīng)信號，并且在該第二掃描階段完成后，產(chǎn)生該偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上每一耦合點的對應(yīng)信號。
在一實施例中，所述的觸控感測裝置為電容式觸控感測裝置。在一實施例中，所述第二切換單元包含兩個以上開關(guān)，每一開關(guān)的一端電性連接對應(yīng)的感測信號線，并且每一開關(guān)的另一端電性連接于一共接點，所述感測電路電性連接所述共接點。在一實施例中，所述的感測電路包含積分器，電性連接該共接點，用來接收該對應(yīng)導(dǎo)通之開關(guān)所電性連接之感測信號線所耦合感應(yīng)出的電荷電壓。在一實施例中，所述的積分器進一步包含積分組件；第一積分電容，設(shè)置于該積分組件的回授路徑，作為儲存該電荷電壓的主電容；第二積分電容，并接于該第一積分電容，作為儲存該電荷電壓的擴充電容；及開關(guān)單元，串接于該第二積分電容，用來控制該第二積分電容的運作。在一實施例中，在該第一掃描階段，該開關(guān)單元導(dǎo)通來讓該第二積分電容運作，并且在該第二掃描階段，該開關(guān)單元斷開來讓該第二積分電容停止運作。在一實施例中，所述的感測電路進一步包含放大器，電性連接該積分器的輸出端，用來放大該積分器所輸出的一波形信號；及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，電性連接該放大器的輸出端，用來將該放大后的波形信號進行模擬轉(zhuǎn)數(shù)字之轉(zhuǎn)換。在一實施例中，所述的觸控感測裝置進一步包含驅(qū)動電路，電性連接該第一切換單元。在一實施例中，該核心處理單元還用于執(zhí)行比較觸碰前及觸碰后的電位信號的比
較運算。一種觸控感測裝置的掃描方法，包括在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線；判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變；感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點；將電容值改變的耦合點作為實際的觸碰位置。在一實施例中，同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線時產(chǎn)生每一驅(qū)動信號線的至少一對
應(yīng)信號。在一實施例中，以每次感測一個耦合點來感測該所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上的所有耦合點；及產(chǎn)生該所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上各個耦合點的對應(yīng)信號。上述觸控感測裝置及觸控感測裝置的掃描方法中，初步先進行一路線掃描，用來判斷是否電極陣列中的至少一驅(qū)動信號線的電容值改變，之后再進行一詳細掃描，以只針對路線掃描中所判斷出電容值改變的驅(qū)動信號線來判斷各個耦合點的電容值是否有差異。如此一來，本發(fā)明得以搭配感測判讀原理來加速判斷實際觸碰點之坐標(biāo)位置的時間。藉此，本發(fā)明所能達到的功效在于，通過硬件線路的簡單修改，即可降低觸控感測裝置的掃描感測時間，有效地提升整體感測效能。以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取之方式、手段及功效。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點，將在后續(xù)的說明及圖式中加以闡述。


下面結(jié)合具體實施方式
及附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖I為習(xí)知技術(shù)電容式觸控感測裝置的電路方塊示意圖；圖2為本發(fā)明電容式觸控感測裝置的實施例電路方塊示意圖；圖3為本發(fā)明電容式觸控感測裝置的掃描方法實施例流程圖；及圖4為本發(fā)明之觸碰點于電極陣列上的涵蓋范圍實施例示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所提供的觸控感測裝置是將掃描程序分為兩個階段，依序先進行一路線掃描，用以判斷出電極陣列中是否有至少一列(行)的電容值改變。之后，再只針對偵測出電容值改變的列(行)來進行一詳細掃描，用以精確地判斷出該(些)電容值改變的列(行)中的至少一耦合點的電容值改變。藉此，本發(fā)明得以提供相關(guān)的電位信息以供判斷出實際觸碰點的位置坐標(biāo)。請參考圖2，為本發(fā)明電容式觸控感測裝置的實施例電路方塊示意圖。如圖所示，本實施例之電容式觸控感測裝置I包含一電極陣列10、一第一切換單元11、一第二切換單元12、一感測電路13、一驅(qū)動電路14及一核心處理單元15。其中，電極陣列10包含復(fù)數(shù)條驅(qū)動信號線Ld及復(fù)數(shù)條感測信號線Ls，每一驅(qū)動信號線Ld與每一感測信號線Ls是交叉形成一耦合點101，并且每一耦合點101因電氣特性而形成有一等效電容CE。此外，所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者可以了解，電極陣列10的驅(qū)動信號線Ld及感測信號線Ls可例如是由兩層透明導(dǎo)電層(如銦錫氧化物(ITO))分別架構(gòu)于一玻璃基板或一適當(dāng)材質(zhì)之透明基板的兩面，并且再經(jīng)過電極圖案的相關(guān)制程制作而成。然而，有關(guān)電極陣列10的電極圖案之態(tài)樣以及電容式觸控面板的架構(gòu)設(shè)計，并非為本發(fā)明所限制，在此也就不再加以贅述。第一切換單元11是例如選用一對多的解復(fù)用器的設(shè)計。其中，第一切換單元11的輸入端是電性連接驅(qū)動電路14，而第一切換單元11的多個輸出端則是對應(yīng)電性連接于所有驅(qū)動信號線LD。藉此，第一切換單元11在接收驅(qū)動電路14所產(chǎn)生的一脈波信號時，得以依據(jù)一默認周期來依序?qū)⒚}波信號傳輸給所有驅(qū)動信號線LD。第二切換單元12在設(shè)計上是包含復(fù)數(shù)個開關(guān)121。其中，每個開關(guān)121的輸入端是電性連接對應(yīng)的一條感測信號線Ls，而每個開關(guān)121的輸出端則是電性連接于一共接點T。藉此，第二切換單元12除了可以受控制而一次僅導(dǎo)通其中一個開關(guān)121來形成多對一的多任務(wù)器之架構(gòu)之外，亦可受控制來同時導(dǎo)通多個開關(guān)121。
感測電路13是電性連接共接點T，用以在第二切換單元12中的至少一個開關(guān)121導(dǎo)通時，感測該導(dǎo)通之開關(guān)121所對應(yīng)電性連接之感測信號線Ls，并且輸出一信號。更具體來看，感測電路13進一步包含一積分器131、一放大器132及一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器133。其中，積分器131是電性連接于共接點T，用來取得該導(dǎo)通之開關(guān)121所對應(yīng)電性連接之感測信號線Ls所稱合感應(yīng)出的一電荷電壓,并積分該電荷電壓之輸入信號。放大器132是電性連接于積分器131的輸出端，用來放大積分器131所輸出的一波形信號。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器133則是電性連接于放大器132的輸出端，用來將該放大后的波形信號從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。附帶一提的是，感測電路13所輸出的信號在設(shè)計上可例如是進一步儲存于電容式觸控感測裝置I的一記憶單元(圖未示)。核心處理單元15是用來控制第一切換單元11、第二切換單元12、感測電路13及驅(qū)動電路14的運作，并且依據(jù)信號來執(zhí)行一比較運算。此外，本實施例的核心處理單元15更是用來決定電容式觸控感測裝置I的掃描程序，以決定運作于一第一掃描階段(路線掃描)或一第二掃描階段(詳細掃描)。實際上，當(dāng)核心處理單元15控制運作于第一掃描階段時，第一切換單元11每切換 傳輸脈波信號給其中之一條驅(qū)動信號線Ld,第二切換單元12是以每次導(dǎo)通至少二個開關(guān)來依序?qū)ㄋ械拈_關(guān)121。相對應(yīng)的，感測電路13每次便可加總該至少二個導(dǎo)通之開關(guān)121所電性連接之感測信號線Ls各自所耦合感應(yīng)出的電荷電壓，并輸出一個電位信號。于是，針對目前接收到第一切換單元11所輸出之信號的驅(qū)動信號線LD，在依序?qū)ㄋ虚_關(guān)121之后，感測電路13即可產(chǎn)生該條驅(qū)動信號線Ld所對應(yīng)的至少一個電位信號。舉例來講，假設(shè)驅(qū)動信號線Ld有5條，感測信號線Ls有10條，而第二切換單元12對應(yīng)感測信號線Ls之?dāng)?shù)量是設(shè)計有10個開關(guān)121。于是，若第二切換單元12是以每次導(dǎo)通5個開關(guān)121來運作的話，則可分兩次來導(dǎo)通所有的10個開關(guān)121。換句話說，就每條驅(qū)動信號線Ld而言，將會對應(yīng)有兩個電位信號。當(dāng)然，若第二切換單元12是以每次導(dǎo)通10個開關(guān)121來運作的話，則僅需執(zhí)行一次即可導(dǎo)通所有的10個開關(guān)121，于是就每條驅(qū)動信號線Ld而言,將只會對應(yīng)有一個電位信號。由上述第一掃描階段的運作情況看來，當(dāng)?shù)谝粧呙桦A段完成之后，感測電路13便能產(chǎn)生所有驅(qū)動信號線Ld各自所對應(yīng)的至少一個電位信號，并分別儲存于記憶單元。由此可知，本發(fā)明第一掃描階段所記錄的至少一個電位信號是屬于驅(qū)動信號線Ld的線(line)電位信號，可用來判斷所有驅(qū)動信號線Ld中的哪幾條受到觸碰，也就是可以在第一掃描階段下判斷出路線觸控位置。接下來，當(dāng)核心處理單元15控制運作于第二掃描階段時，第一切換單元11每切換傳輸脈波信號給一指定的驅(qū)動信號線LD，第二切換單元12便是以每次導(dǎo)通一個開關(guān)來依序?qū)ㄋ虚_關(guān)121。如此一來，針對目前接收到第一切換單元11所輸出之信號的指定的驅(qū)動信號線LD，在依序?qū)ㄋ虚_關(guān)121之后，感測電路13即可產(chǎn)生該條指定的驅(qū)動信號線Ld上所有耦合點101各自所對應(yīng)的一個電位信號。因此，本發(fā)明第二掃描階段所記錄的各個電位信號是屬于點電位信號，可用來判斷出目前指定的驅(qū)動信號線Ld中的那幾個耦合點101受到觸碰，也就是可以在第二掃描階段下，進一步針對前述偵測到的路線觸控制位置來進一步判斷出實際的觸碰位置。附帶說明的是，如電容式觸控感測裝置I的系統(tǒng)是通過比較觸碰前及觸碰后的電位信號來判斷出在一觸控面板上的觸碰位置。換句話說，電容式觸控感測裝置I在開始運作時是會先進入一初始化時程來預(yù)先記錄一電位基準(zhǔn)值，之后才再基于前述內(nèi)容所揭露的比較方式來掃描感測以及判斷出觸碰點。對此，核心處理單元15不管在控制掃描程序進入初始化時程或掃描感測時程時，也就都會劃分為第一掃描階段及第二掃描階段。如此說來，前述第二掃描階段中所提到的指定的驅(qū)動信號線LD，在不同時程中的定義如下I、在初始化時程中，由于所有驅(qū)動信號線Ld上的所有耦合點101都需要記錄對應(yīng)的電位信號，以作為電位基準(zhǔn)值。因此，該指定的驅(qū)動信號線Ld是指所有的驅(qū)動信號線Ld，并且所有的驅(qū)動信號線Ld將依序或依規(guī)則來接受脈波信號。2、在掃描感測時程中，核心處理單元15是將觸控感測時程的第一掃描階段所記 錄的線電位信號比較初始化時程的第一掃描階段所記錄的線電位信號，以對所有驅(qū)動信號線Ld產(chǎn)生判斷結(jié)果。因此，該指定的驅(qū)動信號線Ld是指線電位信號有改變的驅(qū)動信號線LD。換句話說，該指定的驅(qū)動信號線Ld可以就是受觸碰的驅(qū)動信號線Ld。最后，進一步針對本實施例的積分器131之架構(gòu)來說明。積分器131包括一積分組件Al、一第一積分電容Cl、一第二積分電容C2及一開關(guān)單兀S。其中,第一積分電容Cl設(shè)置于積分組件Al的回授路徑，用來作為儲存電荷電壓的主電容。第二積分電容C2并接于第一積分電容Cl,用來作為儲存電荷電壓的擴充電容。開關(guān)單兀S是串接于第二積分電容C2，用來控制第二積分電容C2的運作。如此一來，在第一掃描階段，由于第二切換單元12每次是導(dǎo)通至少二個開關(guān)，積分組件Al會需要較大的電容來儲存至少二條感測信號線Ls所耦合感應(yīng)出的電荷電壓，因此開關(guān)單元S在第一掃描階段是導(dǎo)通來讓第二積分電容C2進行運作。在第二掃描階段，由于第二切換單元12每次僅是導(dǎo)通一個開關(guān)，積分組件Al所需儲存的電荷電壓較小，因此開關(guān)單元S在第二掃描階段是斷開來讓第二積分電容C2停止運作。當(dāng)然，在實際設(shè)計上，若不考慮單一較大電容會占用較大的空間，并且導(dǎo)致放電時間較長等因素的話。積分器131可直接采用一個具較大電容值的第一積分電容Cl來設(shè)計即可；此外，在選擇第一積分電容Cl與第二積分電容C2的規(guī)格上，則是依據(jù)實際在第一掃描階段中，控制每次導(dǎo)通之開關(guān)的數(shù)量來決定。本實施例并無加以限制。最后附帶說明的是，前述的第一切換單元11、第二切換單元12、感測電路13、驅(qū)動電路14及核心處理單元15在實際設(shè)計上可以整合為單芯片系統(tǒng)。此外，所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者可以了解，在感測電路13中更可進一步設(shè)計有如濾波器(圖未示)的外圍電路，以增加感測的靈敏度及精確度，在此也非為本發(fā)明所限制。請依據(jù)圖2的架構(gòu)來一并參考圖3，為本發(fā)明電容式觸控感測裝置的掃描方法實施例流程圖。如圖3所示，本實施例所提供的掃描方法之步驟包括首先，電容式觸控感測裝置I運作于一第一掃描階段，以依序傳輸一脈波信號給所有驅(qū)動信號線Ld(S301)。當(dāng)任一驅(qū)動信號線Ld接收到脈波信號時，以每次感測至少二個耦合點來依序感測該目前接收脈波信號的驅(qū)動信號線Ld上的所有耦合點101(S303)，并且每次在步驟(S303)執(zhí)行之后，力口以儲存該至少二個耦合點101各自所耦合的電荷電壓之總和(S305)，并進而產(chǎn)生該目前接收脈波信號的驅(qū)動信號線Ld的一對應(yīng)信號(S307)。接下來，判斷該目前接收脈波信號的驅(qū)動信號線Ld上的所有耦合點101是否都已感測完畢(S309)。若步驟(S309)的判斷結(jié)果為否，則重復(fù)執(zhí)行步驟(S303)至步驟(S309)，直到步驟(S309)的判斷結(jié)果為是時，表示已完成該目前接收脈波信號的驅(qū)動信號線Ld的第一掃描階段之掃描，并且也已產(chǎn)生該接收脈波信號的驅(qū)動信號線Ld的至少一個對應(yīng)信號。緊接著，便再進一步判斷脈波信號是否已依序傳輸給所有驅(qū)動信號線Ld(S311)。若步驟(S311)的判斷結(jié)果為否，則重復(fù)執(zhí)行步驟(S301)及其爾后的步驟，直到步驟(S311)的判斷結(jié)果為是，表示所有驅(qū)動信號線Ld皆已完成第一掃描階段之掃描。藉此，根據(jù)所有驅(qū)動信號線Ld的對應(yīng)信號即可判斷是否有至少一驅(qū)動信號線Ld的電容值產(chǎn)生改變。在步驟(S311)之后，電容式觸控感測裝置I運作于一第二掃描階段，以再依序傳輸脈波信號給所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線Ld(S313)。當(dāng)任一電容值改變的驅(qū)動信號線Ld接收到脈波信號時，便開始以每次感測一個耦合點來依序感測該所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線Ld上所有的耦合點101(S315)。此外，每感測完一個耦合點101，便加以儲存該所掃描的耦合點101所耦合的電荷電壓(S317)，并且產(chǎn)生該所掃描的耦合點101的一對應(yīng)信號(S319)。接著，判斷目前該驅(qū)動信號線Ld上的所有耦合點101是否都已感測完畢(S321)。若步驟(S321)的判斷結(jié)果為否，則重復(fù)執(zhí)行步驟(S315)至步驟(S321)，直到步驟(S321)的判斷結(jié)果為是，表示目前該驅(qū)動信號線Ld已完成第二掃描階段之掃描，并且也已產(chǎn)生目前該驅(qū)動信號線Ld上各個耦合點101的對應(yīng)信號。 此外，在步驟(S321)的判斷結(jié)果為是之后，進一步再進行判斷脈波信號是否已依序傳輸給所有所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線Ld (S323)。若步驟(S323)的判斷結(jié)果為否，則重復(fù)執(zhí)行步驟(S313)及其爾后的步驟，直到步驟(S323)的判斷結(jié)果為是，表示所有所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線Ld皆已完成第二掃描階段之掃描。藉此，根據(jù)耦合點101的對應(yīng)信號即可判斷該些偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線Ld上是否有至少一耦合點101的電容值產(chǎn)生改變。上述實施例所述的掃描方法是描述執(zhí)行一次掃描程序之周期所執(zhí)行的步驟。實際在整個電容式觸控感測裝置I的完整運作上，將會不斷地重復(fù)執(zhí)行本實施例所提供的掃描方法，并且電容式觸控感測裝置I再搭配感測判讀方法即可完成實際觸碰點之坐標(biāo)位置的判斷。最后，實際利用一數(shù)據(jù)來說明本發(fā)明所能提升的掃描速度。對此，請一并參考圖4，為本發(fā)明之觸碰點于電極陣列上的涵蓋范圍實施例示意圖。其中，本實施例所提供的電極陣列10包含有驅(qū)動信號線Ld共128條、感測信號線Ls共64條，從而形成128*64的電極陣列10。并且在本實施例中，每一驅(qū)動信號線Ld與每一感測信號線Ls的交叉處即如圖2所示的耦合點101之架構(gòu)，在此就無另外再加以細部繪制。假設(shè)電極陣列10中的每個耦合點101 (等效電容)所需的感測時間為t，并且本實施例是舉例同時有10個觸碰點P形成于驅(qū)動信號線端互不重疊的位置，而每個觸碰點P在電極陣列10上所會影響的范圍為3*3(共9個耦合點101)。此外，在電容式觸控感測裝置I運行在第一掃描階段，并且任一條驅(qū)動信號線Ld接收脈波信號時，本實施例是假設(shè)第二切換單元12是以每次導(dǎo)通全部的64個開關(guān)121，如此電容式觸控感測裝置I是以每次感測64個耦合點的方式來掃描目前的驅(qū)動信號線LD。
如此一來，本實施例所需的計算時間如下在第一掃描階段，針對每一條驅(qū)動信號線Ld，由于每次是以同時感測64個耦合點來進行一次掃描，因此掃描全部128條驅(qū)動信號線Ld共需花費的時間為128*t = 128t 時間(I)其中，由于本實施例是假設(shè)形成有10個觸碰點P，并且每個觸碰點P的影響范圍為3*3，因此總共會有30條驅(qū)動信號線Ld因觸碰前后的電位信號被判斷為有差異而受影響。然而在實際設(shè)計上，僅會進一步將每一觸碰點P所涵蓋到的一主影響之驅(qū)動信號線Ldi設(shè)定為指定的驅(qū)動信號線。其中，主影響之驅(qū)動信號線Ldi是代表受影響最劇的驅(qū)動信號線Ld(通常每一觸碰點P所涵蓋的三條驅(qū)動信號線Ld中的中間那條即是主影響之驅(qū)動信號線Ldi)。因此，在第一掃描階段完成后，會有10條主影響之驅(qū)動信號線Ldi進入第二掃描階段。
在第二掃描階段，針對每一條主影響之驅(qū)動信號線LD1，由于每次是以感測一個耦合點來進行掃描，共要進行64次的感測。因此掃描完全部10條主影響之驅(qū)動信號線Ldi所需花費的時間為10*64*t = 640t 時間(2)其中，在第二掃描階段之后，即可明確地判斷出每一條主影響之驅(qū)動信號線Ldi的哪3個耦合點101因觸碰前后的電位信號被判斷為有差異而受影響。此外，為了增加感測上的精確度，針對前述其余的20條受影響的驅(qū)動信號線(每個觸碰點P除了主影響之驅(qū)動信號線Ldi之外的另外2條次影響之驅(qū)動信號線Ld2)，可以進一步進行一局部掃描，以依據(jù)在每個觸碰點P的主影響之驅(qū)動信號線Ldi的3個受影響之耦合點101，來對應(yīng)掃描該觸碰點P的2條次影響之驅(qū)動信號線LD2。此局部掃描所需花費的時間為20*3*t = 60t 時間(3)于是，總合上述的時間(I)至(3)的數(shù)據(jù)之后，可知本實施例執(zhí)行一次掃描程序之周期所需花費的時間128t+640t+60t = 828t 時間(4)反觀，若是以一次一個稱合點之掃描的方式來掃描128*64之電極陣列10的話,貝Ij掃描整個電極陣列10來感測出全部10個觸碰點P的坐標(biāo)位置，其所需花費的時間為128*64*t = 8192t 時間(5)由比較時間⑷及時間(5)之?dāng)?shù)據(jù)看來，本發(fā)明得以大幅地降低電容式觸控感測裝置I的掃描時間。綜上所述，本發(fā)明所提供的電容式觸控感測裝置通過硬件線路的簡單設(shè)計及改良，并且搭配掃描程序的控制，即可降低掃描感測時間，進而有效提升整體感測效能。惟，以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施例之詳細說明及圖式而已，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明之所有范圍應(yīng)以下述之申請專利范圍為準(zhǔn)，任何熟悉該項技藝者在本發(fā)明之領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案所界定之專利范圍。
權(quán)利要求
1.ー種觸控感測裝置，其特征在于，包括 電極陣列，包含驅(qū)動信號線及感測信號線； 第一切換單元，電性連接所述驅(qū)動信號線； 第二切換單元，電性連接所述感測信號線； 感測電路，電性連接所述第二切換單元； 核心處理單元，與所述第一切換單元、第二切換單元及感測電路電性連接，所述核心處理單元控制所述第一切換單元和第二切換單元在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線，并通過所述感測電路判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變，在驅(qū)動信號線的電容值改變時感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點并將電容值改變的耦合點作為實際的觸碰位置。
2.如權(quán)利要求I所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述驅(qū)動信號線及感測信號線均為兩條以上，并且所述驅(qū)動信號線與感測信號線交叉形成所述耦合點。
3.如權(quán)利要求I所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述核心處理單元控制所述第一切換單元和第二切換單元在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線，并通過所述感測電路判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變?yōu)榈谝粧呙桦A段；在驅(qū)動信號線的電容值改變時感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點為在第二掃描階段；所述的感測電路在該第一掃描階段完 成后，產(chǎn)生每ー驅(qū)動信號線的至少ー個對應(yīng)信號，并且在該第二掃描階段完成后，產(chǎn)生該偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上每ー耦合點的對應(yīng)信號。
4.如權(quán)利要求I所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述的觸控感測裝置為電容式觸控感測裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述第二切換單元包含兩個以上開關(guān)，每ー開關(guān)的一端電性連接對應(yīng)的感測信號線，并且每ー開關(guān)的另一端電性連接于ー共接點，所述感測電路電性連接所述共接點。
6.如權(quán)利要求5所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述的感測電路包含 積分器，電性連接該共接點，用來接收該對應(yīng)導(dǎo)通之開關(guān)所電性連接之感測信號線所耦合感應(yīng)出的電荷電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述的積分器進ー步包含 積分組件； 第一積分電容，設(shè)置于該積分組件的回授路徑，作為儲存該電荷電壓的主電容； 第二積分電容，并接于該第一積分電容，作為儲存該電荷電壓的擴充電容；及 開關(guān)單元，串接于該第二積分電容，用來控制該第二積分電容的運作。
8.如權(quán)利要求7所述的觸控感測裝置，其特征在于，在該第一掃描階段，該開關(guān)單元導(dǎo)通來讓該第二積分電容運作，并且在該第二掃描階段，該開關(guān)単元斷開來讓該第二積分電容停止運作。
9.如權(quán)利要求6至8中任意一項所述的觸控感測裝置，其特征在于，所述的感測電路進ー步包含 放大器，電性連接該積分器的輸出端，用來放大該積分器所輸出的一波形信號 '及 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，電性連接該放大器的輸出端，用來將該放大后的波形信號進行模擬轉(zhuǎn)數(shù)字之轉(zhuǎn)換。
10.如權(quán)利要求3所述的觸控感測裝置，其特征在干，進ー步包含 驅(qū)動電路，電性連接該第一切換單元。
11.如權(quán)利要求3所述的觸控感測裝置，其特征在于，該核心處理單元還用于執(zhí)行比較觸碰前及觸碰后的電位信號的比較運算。
12.ー種觸控感測裝置的掃描方法，其特征在于，包括 在掃描各條驅(qū)動信號線時同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線； 判斷各條驅(qū)動信號線的電容值是否改變； 感測電容值改變的驅(qū)動信號線上所有的耦合點； 將電容值改變的耦合點作為實際的觸碰位置。
13.如權(quán)利要求12所述的觸控感測裝置的掃描方法，其特征在于，同時導(dǎo)通兩條以上感測信號線時產(chǎn)生每ー驅(qū)動信號線的至少ー對應(yīng)信號。
14.如權(quán)利要求12所述的觸控感測裝置的掃描方法，其特征在干，以每次感測ー個耦合點來感測該所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上的所有耦合點；及 產(chǎn)生該所偵測到電容值改變的驅(qū)動信號線上各個耦合點的對應(yīng)信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電容式觸控感測裝置及其掃描方法，將一電極陣列的掃描程序劃分為兩個階段，先是進行廣泛掃描，以判斷出電極陣列中是否有至少一驅(qū)動信號線的電位信號改變；之后才再進行細部掃描，以僅僅針對電位信號改變的驅(qū)動信號線來判斷其上每一耦合點的電位信號是否有改變。藉此，以達到提升電容式觸控感測裝置的感測效能的目的。
文檔編號G06F3/044GK102693052SQ20111016092
公開日2012年9月26日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者張慶陽 申請人:宸鴻光電科技股份有限公司