電容式觸控面板的感測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電容式觸控面板的感測裝置，用以對一電容式觸控面板進(jìn)行感測并且產(chǎn)生相對應(yīng)的一輸出訊號，其包含有一感測模塊以及一處理模塊。感測模塊耦接于電容式觸控面板，用以提供電容式觸控面板的一驅(qū)動(dòng)電壓以及一參考電壓，并且根據(jù)一初始電容值及一電容值而產(chǎn)生一感測電壓。處理模塊耦接于感測模塊，用以對感測電路進(jìn)行一充/放電處理，根據(jù)感測電壓產(chǎn)生相對應(yīng)的所述輸出訊號。
【專利說明】電容式觸控面板的感測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電容式觸控面板的感測裝置，特別涉及一種整合多種感測方式并且可以快速感測電容式觸控面板的電容式觸控面板的感測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來觸控感應(yīng)的相關(guān)技術(shù)大幅提升，在使用上具有極大的便利性，因此各式各樣的觸控面板已被廣泛的應(yīng)用于各種不同的電子產(chǎn)品中。
[0003]觸控面板可依照其驅(qū)動(dòng)方式以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類為電阻式、電容式、電磁式、表面聲波(SAW)式及紅外線(IR)式等觸控面板。目前最常見的兩種類型為電阻式觸控面板以及電容式觸控面板。以電阻式觸控面板而言，使用者需施壓于電阻式觸控面板上，使電阻式觸控面板內(nèi)部的部份區(qū)域?qū)ǘa(chǎn)生對應(yīng)的坐標(biāo)訊號。然而電阻式觸控面板僅能針對單點(diǎn)壓力進(jìn)行感測，當(dāng)受到多點(diǎn)按壓時(shí)，則無法做出正確判斷。所以，電阻式觸控面板有其應(yīng)用上的限制而無法滿足消費(fèi)者對于產(chǎn)品功能多樣化的需求。
[0004]以電容式觸控面板而言，其感測原理是藉由感測人體觸碰其所包含的電極時(shí)會引起靜電交互作用而產(chǎn)生的等效電容值的變化量來進(jìn)行觸控位置的感測，因?yàn)檎w的架構(gòu)與感測原理皆不同于電阻式觸控面板，使電容式觸控面板具有可同時(shí)多點(diǎn)觸控的特性，因而逐漸取代電阻式觸控面板而成為市場上的主流。
[0005]但是隨著使用者對電容式觸控面板的需求尺寸越來越大以及對觸控準(zhǔn)確度的要求亦越來越高的發(fā)展趨勢下，電容式觸控面板的感測裝置需要處理的數(shù)據(jù)量大幅增加，也相對的增加了觸控感測所需要的時(shí)間，導(dǎo)致電容式觸控面板的感測效能降低，不符合使用上的需求，而且每一種不同的電容式觸控面板因?yàn)槠浔旧砑軜?gòu)的電容特性不同，若要正確完成感測必須要搭配其相對應(yīng)的感測裝置根據(jù)其電容特性來感測才能達(dá)成，對于廠商而言，各式各樣的電容式觸控面板必須搭配各種相對應(yīng)的感測裝置，在制造過程中會帶來極大的不便。
[0006]因此，發(fā)展一種可以將各種不同的感測方式整合于一個(gè)感測裝置內(nèi)，并且可以快速且準(zhǔn)確的完成對電容式觸控面板的感測動(dòng)作的電容式觸控面板的感測裝置，即為眾多廠商及使用者所期望，而成為電容式觸控面板的感測裝置發(fā)展及應(yīng)用上的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種電容式觸控面板的感測裝置，其可以整合多種不同的感測方式而且有效提升對電容式觸控面板進(jìn)行觸控感測的效能。
[0008]承上所述，根據(jù)本發(fā)明的一種電容式觸控面板的感測裝置，用以對一電容式觸控面板進(jìn)行感測并且產(chǎn)生相對應(yīng)的一輸出訊號，至少包含:一感測模塊，耦接于所述電容式觸控面板，用以提供給所述電容式觸控面板一驅(qū)動(dòng)電壓以及一參考電壓，并且根據(jù)一初始電容值及一電容值而產(chǎn)生一感測電壓，其包含有:一驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第一端，用以提供所述驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的該第一端；一參考電壓提供電路，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第二端，用以提供所述參考電壓至所述電容式觸控面板的所述第二端，其中所述電容式觸控面板根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電壓以及所述參考電壓產(chǎn)生一初始電容值；至少一個(gè)感測電路，包含有至少一個(gè)電容，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第二端，用以根據(jù)至少一個(gè)第一輸入電壓對所述電容進(jìn)行充/放電，以產(chǎn)生至少一個(gè)電容值，該感測電路是根據(jù)所述初始電容值以及所述電容值產(chǎn)生所述感測電壓；以及一處理模塊，耦接于所述感測模塊，用以對所述感測電路進(jìn)行一充/放電處理，根據(jù)所述感測電壓產(chǎn)生相對應(yīng)的所述輸出訊號。
[0009]其中所述處理模塊包含:一調(diào)整單元，耦接于所述感測模塊，用以調(diào)整所述感測電壓的大??；以及一比較單元，耦接于所述調(diào)整單元，用以將調(diào)整后的所述感測電壓與一比較參考電壓進(jìn)行比較；一計(jì)數(shù)單元，耦接于所述比較單元，用以計(jì)數(shù)所述調(diào)整單元將所述感測電壓調(diào)整至所述比較參考電壓所需的一時(shí)間周期；以及一轉(zhuǎn)換單元，耦接于所述計(jì)數(shù)單元，用以將所述時(shí)間周期轉(zhuǎn)換為所述輸出訊號。
[0010]其中所述驅(qū)動(dòng)電路包含:一第一驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第一驅(qū)動(dòng)電壓；一第二驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第二驅(qū)動(dòng)電壓；以及一第一驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)，耦接于所述電容式觸控面板的所述第一端以及所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓源之間，用以控制所述電容式觸控面板的所述第一端耦接至所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓源，以提供所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的所述第一端；其中所述驅(qū)動(dòng)電壓為所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓。
[0011]其中，所述感測電路包含:至少一個(gè)第一輸入電壓源，用以提供所述第一輸入電壓；至少一個(gè)第一輸入電壓源開關(guān)，用以控制將所述電容的一個(gè)第一端耦接于所述第一輸入電壓源；至少一個(gè)第一感測電路開關(guān)，用以控制將所述電容的一個(gè)第二端耦接至所述電容式觸控面板的所述第二端；以及所述電容，耦接于所述第一輸入電壓源及所述電容式觸控面板的所述第二端之間，用以根據(jù)所述第一輸入電壓進(jìn)行充電或者放電，以產(chǎn)生所述電容值；其中所述感測電路是根據(jù)所述初始電容值以及所述電容值產(chǎn)生所述感測電壓。
[0012]其中，所述感測電路另包含:至少一個(gè)第二輸入電壓源，用以提供至少一個(gè)第二輸入電壓；以及至少一個(gè)第二輸入電壓源開關(guān)，用以將所述第二輸入電壓源耦接至所述電容的所述第二端；其中藉由所述第二輸入電壓源開關(guān)控制將所述第二輸入電壓源耦接至所述電容的所述第二端，以提供所述第二輸入電壓至所述電容的所述第二端。
[0013]本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置具有一或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)整合多種電容式觸控面板的感測方式于一感測裝置中，藉由感測裝置即可提供具有各種不同型態(tài)的電容特性的電容式觸控面板進(jìn)行觸控感測使用。
[0015](2)感測裝置具有兩組感測電路，當(dāng)兩組感測電路同時(shí)作動(dòng)時(shí)，可有效提升觸控感測的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一實(shí)施例的示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的感測模塊的示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的處理模塊的一實(shí)施例的示意圖；[0019]圖4A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的驅(qū)動(dòng)電路的一實(shí)施例的示意圖；
[0020]圖4B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的驅(qū)動(dòng)電路的另一實(shí)施例的示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的參考電壓提供電路的一實(shí)施例的示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的感測電路的一實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一具體實(shí)施例的示意圖；
[0024]圖8A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第一具體實(shí)施例的示意圖；
[0025]圖8B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第一具體實(shí)施例的控制訊號波形圖；
[0026]圖9A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第二具體實(shí)施例的示意圖；
[0027]圖9B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第二具體實(shí)施例的控制訊號波形圖；
[0028]圖1OA為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第三具體實(shí)施例的示意圖；
[0029]圖1OB為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第三具體實(shí)施例的控制訊號波形圖；
[0030]圖1lA為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第四具體實(shí)施例的示意圖；
[0031]圖1lB為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第四具體實(shí)施例的控制訊號波形圖；
[0032]圖12A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第五具體實(shí)施例的示意圖；
[0033]圖12B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第五具體實(shí)施例的控制訊號波形圖；
[0034]圖13A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第六具體實(shí)施例的示意圖；
[0035]圖13B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第六具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一實(shí)施例的示意圖。如圖1中，本發(fā)明的電容式觸控面板20的感測裝置10用以對一電容式觸控面板20進(jìn)行感測并且產(chǎn)生相對應(yīng)的一輸出訊號So,其包含有一感測模塊30以及一處理模塊40。感測模塊30耦接于電容式觸控面板20，用以提供給電容式觸控面板20 —驅(qū)動(dòng)電壓SD以及一參考電壓SR，并且感測該電容式觸控面板20根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓SD以及參考電壓SR所產(chǎn)生的一感測電壓SS。處理模塊40耦接于感測模塊30，用以對感測電路30進(jìn)行一充/放電處理，根據(jù)感測電壓SS產(chǎn)生相對應(yīng)的所述輸出訊號So。
[0037]請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的感測模塊的示意圖。如圖2所示，感測模塊30包含有一驅(qū)動(dòng)電路32、一參考電壓提供電路34以及至少一個(gè)感測電路36。驅(qū)動(dòng)電路32耦接于電容式觸控面板20的一個(gè)第一端NI，用以提供驅(qū)動(dòng)電壓VD至電容式觸控面板20的第一端NI。參考電壓提供電路34稱接于電容式觸控面板20的一個(gè)第二端N2，用以提供參考電壓Vref至電容式觸控面板20的所述第二端N2，其中電容式觸控面板20根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓VD以及參考電壓Vref產(chǎn)生一初始電容值。在一實(shí)施例中，至少一個(gè)感測電路單元36包含有至少一個(gè)電容Cl，耦接于電容式觸控面板20的第二端N2，用以根據(jù)至少一個(gè)第一輸入電壓VDD對所述電容進(jìn)行充/放電，以產(chǎn)生至少一個(gè)電容值，感測電路36是根據(jù)所述初始電容值以及所述電容值產(chǎn)生所述感測電壓Vp。
[0038]請參閱圖2及圖3，圖3為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的處理模塊的一實(shí)施例的示意圖。如圖2及圖3所示,處理模塊40包含一調(diào)整單元42、一比較單元44、一計(jì)數(shù)單元46以及一轉(zhuǎn)換單元48。調(diào)整單元42耦接于感測模塊30，用以調(diào)整感測電壓Vp的大小。比較單元44耦接于調(diào)整單元42，用以將調(diào)整后的感測電壓Vp與一比較參考電壓Vrefl進(jìn)行比較。計(jì)數(shù)單元46耦接于比較單元44，用以計(jì)數(shù)調(diào)整單元42將感測電壓Vp調(diào)整至比較參考電壓Vrefl所需的一時(shí)間周期。轉(zhuǎn)換單元48耦接于計(jì)數(shù)單元46，用以將所述時(shí)間周期轉(zhuǎn)換為所述輸出訊號So。在一實(shí)施例中，調(diào)整單元42為一個(gè)定電流源I，用以對所述感測電路36的至少一個(gè)電容Cl進(jìn)行充/放電，以調(diào)整感測電壓Vp的大小。此外，調(diào)整單元42另包含一調(diào)整開關(guān)Sc，用以控制調(diào)整單元42是否耦接至感測電路36，以對感測電路36的電容Cl進(jìn)行充/放電，進(jìn)而調(diào)整感測電壓Vp的大小。
[0039]請參閱圖4A，圖4A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的驅(qū)動(dòng)電路的一實(shí)施例的示意圖。如圖4A所示，驅(qū)動(dòng)電路32包含一第一驅(qū)動(dòng)電壓源VD1，用以提供一第一驅(qū)動(dòng)電壓。第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2，用以提供一第二驅(qū)動(dòng)電壓。第一驅(qū)動(dòng)單元開關(guān)SVD，耦接于電容式觸控面板20的第一端NI以及所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源VDl或者第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2之間，用以控制電容式觸控面板20的第一端NI耦接至第一驅(qū)動(dòng)電壓源VDl或者第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2，用以相對應(yīng)的提供第一驅(qū)動(dòng)電壓或者第二驅(qū)動(dòng)電壓至電容式觸控面板20的第一端NI ;其中所述驅(qū)動(dòng)電壓VD為所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓。
[0040]請參閱圖4B，圖4B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的驅(qū)動(dòng)電路的另一實(shí)施例的不意圖。如圖4B所不,驅(qū)動(dòng)電路32包含有一第一驅(qū)動(dòng)電壓源VD1、一第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2、一第一驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)SX以及一第二驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)SY。第一驅(qū)動(dòng)電壓源VDl用以提供一第一驅(qū)動(dòng)電壓至電容式觸控面板20的第一端NI。第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2，用以提供一第二驅(qū)動(dòng)電壓至電容式觸控面板20的第一端NI。第一驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)SX用以選擇性的將電容式觸控面板20的第一端NI耦接至第一驅(qū)動(dòng)電壓源VDl。第二驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)SY用以選擇性的將電容式觸控面板20的第一端NI耦接至第二驅(qū)動(dòng)電壓源VD2 ;其中驅(qū)動(dòng)電壓VD為所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓。此外，驅(qū)動(dòng)電路32另包含有一驅(qū)動(dòng)開關(guān)SZ，用以控制驅(qū)動(dòng)電路32是否耦接至電容式觸控面板20的第一端NI。
[0041]請參閱圖2及圖5，圖5為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的參考電壓提供電路的一實(shí)施例的示意圖。如圖2及圖5所示，參考電壓提供電路34包含有一參考電壓源Vref 2以及一參考電壓開關(guān)SA，藉由參考電壓開關(guān)SA控制將參考電壓源Vref 2耦接至電容式觸控面板20的第二端N2，以提供所述參考電壓Vref至電容式觸控面板20的所述第二端N2。
[0042]請參閱圖2及圖6，圖6為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的感測電路的一實(shí)施例的示意圖。如圖2及圖6所示，至少一個(gè)感測電路36包含有至少一個(gè)第一輸入電壓源VIN1、至少一個(gè)第一輸入電壓源開關(guān)S4、至少一個(gè)第一感測電路開關(guān)SI。至少一個(gè)第一輸入電壓源VINl用以提供至少一個(gè)第一輸入電壓VIN。至少一個(gè)第一輸入電壓源開關(guān)S4，用以控制將所述電容Cl的一第一端N3耦接于至少一個(gè)第一輸入電壓源VIN1。至少一個(gè)第一感測電路開關(guān)SI用以控制將至少一個(gè)電容Cl的一第二端N4耦接至電容式觸控面板20的第二端N2。至少一個(gè)電容Cl耦接于至少一個(gè)第一輸入電壓源VINl及電容式觸控面板20的第二端N2之間,用以根據(jù)至少一個(gè)第一輸入電壓進(jìn)行充電或者放電，以產(chǎn)生至少一個(gè)電容值；其中至少一個(gè)感測電路36是根據(jù)電容式觸控面板20的初始電容值以及至少一個(gè)電容Cl的至少一個(gè)電容值產(chǎn)生所述感測電壓VP。此外，至少一個(gè)感測電路36另包含至少一個(gè)放電開關(guān)S16，耦接于至少一個(gè)第一輸入電壓源VINl以及至少一個(gè)電容Cl的第二端N4之間，用以對至少一個(gè)電容Cl進(jìn)行放電的動(dòng)作，以達(dá)成重置的功效。
[0043]至少一個(gè)感測電路36另包含有至少一個(gè)第二輸入電壓源VIN2、至少一個(gè)第二輸入電壓源開關(guān)S17。至少一個(gè)第二輸入電壓源VIN2，用以提供至少一個(gè)第二輸入電壓。至少一個(gè)第二輸入電壓源開關(guān)S17，用以將至少一個(gè)第二輸入電壓源VIN2耦接至至少一個(gè)電容Cl的第二端N4 ;其中藉由至少一個(gè)第二輸入電壓源開關(guān)S17控制將至少一個(gè)第二輸入電壓源VIN2耦接至至少一個(gè)電容Cl的第二端N4，以提供至少一個(gè)第二輸入電壓至至少一個(gè)電容Cl的第二端N4。
[0044]至少一個(gè)感測電路36另包含有一第三輸入電壓源開關(guān)S3，耦接于第三輸入電壓源VIN3與至少一個(gè)電容Cl的第一端N3之間，藉由第三輸入電壓源開關(guān)S3的控制選擇性將第三輸入電壓源VIN3耦接至至少一個(gè)電容Cl的第一端NI，以提供第三輸入電壓源VIN3至所述電容Cl的第一端NI。
[0045]此外，至少一個(gè)感測電路36另包含至少一個(gè)電壓導(dǎo)出開關(guān)S8、S18，耦接于至少一個(gè)電容Cl，用以自至少一個(gè)電容Cl導(dǎo)出感測電壓Vp。而在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)電壓導(dǎo)出開關(guān)S8耦接于至少一個(gè)電容Cl的第一端N3，用以自至少一個(gè)電容Cl的第一端N3導(dǎo)出感測電壓Vp。而至少一個(gè)電壓導(dǎo)出開關(guān)S18則耦接于至少一個(gè)電容Cl的第二端N4，用以自至少一個(gè)電容Cl的第二端N4導(dǎo)出感測電壓Vp。此外，至少一個(gè)感測電路36還包含有至少一個(gè)輸出電壓開關(guān)S9、S10，相對應(yīng)的耦接于至少一個(gè)電壓導(dǎo)出開關(guān)S8、S18以及處理模塊40之間，用以控制感測電壓Vp是否輸出至處理模塊40，再由處理模塊40進(jìn)行后續(xù)的處理以產(chǎn)生輸出訊號So。
[0046]請參閱圖7，圖7為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一具體實(shí)施例的示意圖。如圖7所示，本發(fā)明的電容式觸控面板20的感測裝置10所述的感測電路36包含有兩個(gè)感測電路361、362，兩個(gè)感測電路361、362可以擇一或者兩個(gè)同時(shí)使用來感測電容式觸控面板20。以下說明本發(fā)明的各個(gè)【具體實(shí)施方式】，在第一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，請參閱圖7、圖8A以及圖SB，圖8A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第一具體實(shí)施例的示意圖。圖SB為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第一具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。本實(shí)施例是利用感測電路361搭配圖SB各個(gè)開關(guān)的控制訊號來進(jìn)行電容式觸控面板20的觸控感測，在此感測模式下，開關(guān)SZ、S15、S6為短路(short)而開關(guān)S17、S3、S8、S1、S19、S7、S9、S14、S5開關(guān)為開路(open)，首先將開關(guān)S4及S16短路，如此可將Cl內(nèi)的電荷清空，然后將開關(guān)S16開路。接著將開關(guān)SX短路，而開關(guān)SY開路，使電容式觸控面板20的等效電容Cpt的一端接驅(qū)動(dòng)電壓源VDD，然后先將開關(guān)SA短路緊接再將其開路，如此可將電荷Q=CV=Cpt* (Verf-VDD)儲存在等效電容Cpt中。接著將開關(guān)SI短路，然后將開關(guān)SX開路、開關(guān)SY短路，此動(dòng)作即是從等效電容Cpt的一端打一個(gè)位準(zhǔn)由高到低的訊號，如此電荷會重新分布在等效電容及第一電容Cl上，最后平衡時(shí)位于等效電容Cpt以及第一電容Cl的感測電壓Vp為{(Vref-VDD) *Cpt+VDD*Cl} / (Cpt+Cl)。然后再將開關(guān)SI開路，則電壓會保留在{(Vref-VDD) *Cpt+VDD*Cl}/(Cpt+Cl)。重復(fù)以上動(dòng)作數(shù)次，則感測電壓Vp會越來越低，且電壓值與等效電容Cpt以及第一電容Cl有關(guān)，因?yàn)殡娙菔接|控面板的等小電容Cpt在有觸摸時(shí)跟沒有觸摸時(shí)會有不同的電容值，經(jīng)由此感測電路后會產(chǎn)生不同的電壓值，接著將開關(guān)S18及開關(guān)SlO短路，處理模塊40的定電流源I會將第一電容Cl的電荷做充電，當(dāng)達(dá)到參考電壓Verf時(shí)則會停止，如同圖SB的感測電壓訊號Vp所示，由于電荷不同、相對應(yīng)充電所需時(shí)間也會不同，此時(shí)藉由計(jì)數(shù)器46計(jì)算充電時(shí)間便可得到一個(gè)數(shù)字的數(shù)值，即可將其轉(zhuǎn)換為輸出訊號So (如圖5所示)。
[0047]請參閱圖9A以及圖9B，圖9A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第二具體實(shí)施例的示意圖。圖9B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第二具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。第二個(gè)實(shí)施例與上述第一個(gè)實(shí)施例大致上相同，其不同的地方為本實(shí)施例最后是將開關(guān)S8、S9短路，造成第一電容Cl兩端的極性相反，因此處理模塊40的定電流源I的方向相反，所以是透過將開關(guān)S8、S9短路藉由電流源I流出至接地端，進(jìn)行放電的效果，如同圖9B所示的感測電壓Vp訊號所示，藉由計(jì)算放電的時(shí)間即可得到輸出訊號So。
[0048]請參閱圖1OA以及圖10B，圖1OA為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第三具體實(shí)施例的示意圖。圖1OB為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第三具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。本實(shí)施例是利用感測電路362搭配圖1OB各個(gè)開關(guān)的控制訊號來進(jìn)行電容式觸控面板20的觸控感測，在此感測模式下，先將開關(guān)SZ、S17、S3開關(guān)短路而將開關(guān)S16、S4、S8、S2、S18、S19、S9、S5開路，首先將開關(guān)S15以及S6短路，如此可將第二電容C2內(nèi)的電荷清空，然后將開關(guān)S15開路。接著將開關(guān)SY短路，而開關(guān)SX開路，使得電容式觸控面板20的等效電容Cpt的一端接地Gnd，然后將開關(guān)SA短路再將其開路，如此可將電荷Q=CV=Cpt* (Vref-O)儲存在等效電容Cpt中。接著將開關(guān)S2短路，然后將開關(guān)SY開路，開關(guān)SX短路也就是從等效電容Cpt的一端打一個(gè)由低位準(zhǔn)到高位準(zhǔn)的訊號，如此電荷會重新分布在等效電容Cpt以及第二電容C2上，最后平衡時(shí)位于等效電容及第二電容C2的感測電壓為{(Vref-O) *Cpt+VDD*Cpt} / (Cpt+C2)。然后再將開關(guān)S2開路，則電壓會保留在{(Vref-O) *Cpt+VDD*Cpt} / (Cpt+C2)。重復(fù)以上動(dòng)作數(shù)次，則感測電壓Vp會越來越高，且電壓值與等效電容Cpt及第二電容C2有關(guān)，經(jīng)由此感測電路362后會產(chǎn)生不同的電壓值，接著將開關(guān)S6開路、開關(guān)S14短路，如此可將第二電容C2兩端極性相反，最后將開關(guān)S7及SlO短路，透過定電流源I會將第二電容C2的電荷做充電，當(dāng)達(dá)到參考電壓Verf時(shí)則會停止，藉由計(jì)算充電時(shí)間即可得到輸出訊號So。
[0049]請參閱圖1lA以及圖11B，圖1lA為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第四具體實(shí)施例的示意圖。圖1lB為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第四具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。第四個(gè)實(shí)施例與上述第三個(gè)實(shí)施例大致上相同，其不同的地方為本實(shí)施例最后是將開關(guān)S9、S19短路，造成第二電容C2兩端的極性相反，因此處理模塊40的定電流源I的方向相反，所以是透過將開關(guān)S8、S9短路藉由電流源I流出至接地端，進(jìn)行放電的效果，如同圖1lB所示的感測電壓Vp所示，藉由計(jì)算放電的時(shí)間即可得到輸出訊號So。
[0050]請參閱圖12A以及圖12B，圖12A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第五具體實(shí)施例的示意圖。圖12B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第五具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。本實(shí)施例是同時(shí)利用感測電路361以及362搭配圖12B各個(gè)開關(guān)的控制訊號來進(jìn)行電容式觸控面板20的觸控感測，在此感測模式下，開關(guān)SZ為短路而開關(guān)S17、S3、S9、S14、S5為開路，首先將開關(guān)S15、S6、S16、S4短路，如此可將第一電容Cl以及第二電容C2內(nèi)的電荷清空，然后將開關(guān)S16、S15開路。開關(guān)SY接著短路、開關(guān)SX開路，使得等效電容Cpt的一端接地Gnd，然后將開關(guān)SA短路接著將其開路，如此可將電荷Q=CV=Cpt*(Vref-O)儲存在等效電容Cpt中。接著將開關(guān)S2短路，然后開關(guān)SY開路、SX短路，即是從等效電容Cpt的一端打一個(gè)位準(zhǔn)由低到高的訊號，如此電荷會重新分布在等效電容Cpt及第二電容C2上，最后平衡時(shí)位于等效電容Cpt及第二電容C2的感測電壓Vp為{(Vref-O) *Cpt+VDD*Cpt} / (Cpt+C2)。然后再將開關(guān)S2開路，則電壓會保留在{(Vref-O) *Cpt+VDD*Cpt}/(Cpt+C2)。接著將開關(guān)SX短路、開關(guān)SY開路，使得等效電容Cpt的一端接電壓源VDD，然后先將開關(guān)SA短路接著開路，如此可將電荷Q=CV=Cpt* (Verf-VDD)儲存在等效電容Cpt中。接著將開關(guān)SI短路，然后將開關(guān)SX開路、開關(guān)SY短路。即是從等效電容Cpt的一端打一個(gè)位準(zhǔn)由高到低的訊號，如此電荷會重新分布在等效電容Cpt以及第一電容Cl上，最后平衡時(shí)位于等效電容Cpt及第一電容Cl的感測電壓Vp為{(Vref-VDD) *Cpt+VDD*Cl} / (Cpt+Cl)。然后再將開關(guān)S2開路，則電壓會保留在{(Vref-VDD) *Cpt+VDD*Cl}/(Cpt+Cl)。重復(fù)以上動(dòng)作數(shù)次，則第二電容C2的一端點(diǎn)的電壓會越來越高，而第一電容Cl的一端點(diǎn)的電壓會越來越低，然后將開關(guān)S6開路，接著開關(guān)S19以及S8短路，再將開關(guān)S7、S18短路，這時(shí)第一電容Cl及第二電容C2的電荷重新分布，感測電壓Vp會越來越高，且電壓值與等效電容Cpt、第一電容Cl以及第二電容C2有關(guān)，經(jīng)由此電路產(chǎn)生不同的電壓值，最后將開關(guān)SlO短路，藉由定電流源I將第一電容Cl及第二電容C2的電荷做充電，當(dāng)達(dá)到參考電壓Verf時(shí)則會停止，藉由計(jì)算充電時(shí)間即可獲得輸出訊號So。
[0051]請參閱圖13A以及圖13B，圖13A為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第六具體實(shí)施例的示意圖。圖13B為本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置的一第六具體實(shí)施例的控制訊號波形圖。第六個(gè)實(shí)施例與上述第五個(gè)實(shí)施例大致上相同，其不同的地方為本實(shí)施例最后是將開關(guān)S9短路，造成第一電容Cl以及第二電容C2兩端的極性相反，因此處理模塊40的定電流源I的方向相反，所以是透過將開關(guān)S9短路藉由電流源I流出至接地端，進(jìn)行放電的效果，如同圖13B所示的感測電壓Vp所示，藉由測量放電時(shí)間來取得輸出訊號So0
[0052]上述六個(gè)不同的實(shí)施例皆可感測電容式觸控面板20，其中以第五個(gè)及第六個(gè)實(shí)施例為最佳，因?yàn)橥瑫r(shí)使用第一電容Cl以及第二電容C2作充放電的動(dòng)作，所以其感測的時(shí)間約為其他實(shí)施例的一半。
[0053]本發(fā)明的電容式觸控面板的感測裝置是將多種搭配不同電容特性的感測電路整合至感測裝置內(nèi)，并可以快速且準(zhǔn)確的對電容式觸控面板進(jìn)行感測，提供更為便利且快速的電容式觸控面板的感測裝置。
[0054]以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求中。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式觸控面板的感測裝置，用以對一電容式觸控面板進(jìn)行感測并且產(chǎn)生相對應(yīng)的一輸出訊號，其特征在于，至少包含: 一感測模塊，耦接于所述電容式觸控面板，用以提供給所述電容式觸控面板一驅(qū)動(dòng)電壓以及一參考電壓，并且根據(jù)一初始電容值及一電容值而產(chǎn)生一感測電壓，其包含有:一驅(qū)動(dòng)電路，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第一端，用以提供所述驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的該第一端； 一參考電壓提供電路，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第二端，用以提供所述參考電壓至所述電容式觸控面板的所述第二端，其中所述電容式觸控面板根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電壓以及所述參考電壓產(chǎn)生一初始電容值； 至少一個(gè)感測電路，包含有至少一個(gè)電容，耦接于所述電容式觸控面板的一個(gè)第二端，用以根據(jù)至少一個(gè)第一輸入電壓對所述電容進(jìn)行充/放電，以產(chǎn)生至少一個(gè)電容值，該感測電路是根據(jù)所述初始電容值以及所述電容值產(chǎn)生所述感測電壓；以及 一處理模塊，耦接于所述感測模塊，用以對所述感測電路進(jìn)行一充/放電處理，根據(jù)所述感測電壓產(chǎn)生相對應(yīng)的所述輸出訊號。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述處理模塊包含: 一調(diào)整單元，耦接于所述感測模塊，用以調(diào)整所述感測電壓的大??；以及 一比較單元，耦接于所述調(diào)整單元，用以將調(diào)整后的所述感測電壓與一比較參考電壓進(jìn)行比較； 一計(jì)數(shù)單元，耦接于所述 比較單元，用以計(jì)數(shù)所述調(diào)整單元將所述感測電壓調(diào)整至所述比較參考電壓所需的一時(shí)間周期；以及 一轉(zhuǎn)換單元，耦接于所述計(jì)數(shù)單元，用以將所述時(shí)間周期轉(zhuǎn)換為所述輸出訊號。
3.如權(quán)利要求2所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元為一個(gè)定電流源，用以對所述感測電路進(jìn)行充/放電，以調(diào)整所述感測電壓的大小。
4.如權(quán)利要求3所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述調(diào)整單元另包含一調(diào)整開關(guān)，用以控制所述調(diào)整單元耦接至所述感測模塊，以對所述感測電路進(jìn)行充/放電,調(diào)整所述感測電壓的大小。
5.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包含: 一第一驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第一驅(qū)動(dòng)電壓； 一第二驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第二驅(qū)動(dòng)電壓；以及 一第一驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)，耦接于所述電容式觸控面板的所述第一端以及所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓源之間，用以控制所述電容式觸控面板的所述第一端耦接至所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓源，以提供所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的所述第一端； 其中所述驅(qū)動(dòng)電壓為所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包含: 一第一驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第一驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的所述第一端； 一第二驅(qū)動(dòng)電壓源，用以提供一第二驅(qū)動(dòng)電壓至所述電容式觸控面板的所述第一端； 一第一驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)，用以選擇性的將所述電容式觸控面板的所述第一端耦接至所述第一驅(qū)動(dòng)電壓源；以及一第二驅(qū)動(dòng)電壓源開關(guān)，用以選擇性的將所述電容式觸控面板的所述第一端耦接至所述第二驅(qū)動(dòng)電壓源； 其中所述驅(qū)動(dòng)電壓為所述第一驅(qū)動(dòng)電壓或者所述第二驅(qū)動(dòng)電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路另包含有一驅(qū)動(dòng)開關(guān)，用以控制所述驅(qū)動(dòng)電路是否耦接至所述電容式觸控面板的所述第一端。
8.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述參考電壓提供電路包含有一參考電壓源以及一參考電壓開關(guān)，藉由該參考電壓開關(guān)控制將所述參考電壓源耦接至所述電容式觸控面板的所述第二端，以提供所述參考電壓至所述電容式觸控面板的所述第二端。
9.如權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路包含: 至少一個(gè)第一輸入電壓源，用以提供所述第一輸入電壓； 至少一個(gè)第一輸入電壓源開關(guān)，用以控制將所述電容的一個(gè)第一端耦接于所述第一輸入電壓源； 至少一個(gè)第一感測電路開關(guān)，用以控制將所述電容的一個(gè)第二端耦接至所述電容式觸控面板的所述第二端；以及 所述電容，耦接于所述第一輸入電壓源及所述電容式觸控面板的所述第二端之間，用以根據(jù)所述第一輸入電壓進(jìn)行充電或者放電，以產(chǎn)生所述電容值； 其中所述感測電路是根據(jù)所述初始電容值以及所述電容值產(chǎn)生所述感測電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路另包含至少一個(gè)放電開關(guān)，耦接于所述第一輸入電壓源以及所述電容的所述第二端之間，用以對所述電容進(jìn)行放電。
11.如權(quán)利要求9所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路另包含: 至少一個(gè)第二輸入電壓源，用以提供至少一個(gè)第二輸入電壓；以及 至少一個(gè)第二輸入電壓源開關(guān)，用以將所述第二輸入電壓源耦接至所述電容的所述第~?丄山一觸； 其中藉由所述第二輸入電壓源開關(guān)控制將所述第二輸入電壓源耦接至所述電容的所述第二端，以提供所述第二輸入電壓至所述電容的所述第二端。
12.如權(quán)利要求8所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路另包含有一第三輸入電壓源開關(guān)，稱接于該第三輸入電壓源與所述電容的所述第一端之間，藉由所述第三輸入電壓源開關(guān)的控制選擇性將所述第三輸入電壓源耦接至所述電容的所述第一端，以提供所述第三輸入電壓源至所述電容的所述第一端。
13.如權(quán)利要求9所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路另包含至少一個(gè)電壓導(dǎo)出開關(guān)，耦接于所述電容，用以從所述電容導(dǎo)出所述感測電壓。
14.如權(quán)利要求13所述的電容式觸控面板的感測裝置，其中所述電壓導(dǎo)出開關(guān)耦接于所述電容的所述第一端，用以從所述電容的所述第一端導(dǎo)出所述感測電壓。
15.如權(quán)利要求13所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述電壓導(dǎo)出開關(guān)耦接于所述電容的所述第二端，用以從所述電容的所述第二端導(dǎo)出所述感測電壓。
16.如權(quán)利要求13所述的電容式觸控面板的感測裝置，其特征在于，所述感測電路另包含至少一個(gè)輸出電壓開關(guān)，耦接于所述電壓導(dǎo)出開關(guān)以及所述處理模塊之間，用以控制所述感測電壓是否輸出至所述·處理模塊。
【文檔編號】G06F3/044GK103576999SQ201210256065
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】黃建翔, 陳純熙, 鍾潤世 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司