電容式觸控傳感裝置及其檢測方法
【專利摘要】一種電容式觸控傳感裝置，包含傳感單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測電路以及處理單元。所述傳感單元包含用以形成耦合電容的第一電極和第二電極。所述驅(qū)動(dòng)單元輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述傳感單元。所述檢測電路用以檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過所述耦合電容耦合的檢測信號(hào)并利用兩個(gè)信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)以產(chǎn)生二維檢測向量。所述處理單元根據(jù)所述二維檢測向量判斷碰觸事件。
【專利說明】電容式觸控傳感裝置及其檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種觸控系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種主動(dòng)電容式觸控傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電容式傳感器(capacitive sensor)通常包含用以傳感手指的一對(duì)電極。當(dāng)手指存在時(shí)會(huì)造成所述一對(duì)電極間的電荷移轉(zhuǎn)(charge transfer)量發(fā)生改變,因此可根據(jù)電壓變化來檢測手指的存在與否。將多個(gè)電極對(duì)排列成陣列則可形成傳感陣列。
[0003]圖1A和圖1B顯不一種已知電容式傳感器的不意圖，其包含第一電極91、第二電極92、驅(qū)動(dòng)電路93以及檢測電路94。所述驅(qū)動(dòng)電路93用以輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述第一電極91，所述第一電極91和所述第二電極92間會(huì)產(chǎn)生電場以將電荷轉(zhuǎn)移至所述第二電極92，所述檢測電路94則可檢測所述第二電極92的電荷轉(zhuǎn)移量。
[0004]當(dāng)手指存在時(shí)，例如以等校電路8來表示，所述手指會(huì)擾亂所述第一電極91和所述第二電極92間的電場而降低電荷移轉(zhuǎn)量，所述檢測電路94則可檢測到電壓值變化，如此便可借此判斷所述手指的存在。
[0005]已知主動(dòng)電容式觸控傳感器(active capacitive sensor)的原理例如可參照美國專利公開第2010/0096193號(hào)以及美國專利第6，452，514號(hào)。
[0006]參照?qǐng)D1C所示，所述檢測電路94通常包含檢測開關(guān)941和檢測單元942，所述檢測單元942在所述檢測開關(guān)941的開啟期間內(nèi)方能檢測所述第二電極92上的電壓值。然而，不同面板中傳感陣列的信號(hào)線上會(huì)具有不同電容值，所述驅(qū)動(dòng)電路93輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相對(duì)不同的傳感陣列會(huì)出現(xiàn)不同的相位差(phase shift)。因此，所述檢測開關(guān)941的開啟期間須針對(duì)不同面板進(jìn)行校正，否則便無法檢測正確的電壓值，而此校正步驟增加了制作復(fù)雜度。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提出一種不受信號(hào)線產(chǎn)生的相位差影響的電容式觸控傳感裝置和其檢測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種電容式觸控傳感裝置和其檢測方法，其利用兩連續(xù)信號(hào)調(diào)變檢測信號(hào)以排除傳感陣列信號(hào)線所造成的相位差的影響。
[0009]本發(fā)明提供一種電容式觸控傳感裝置，包含第一電極、第二電極、驅(qū)動(dòng)單元、檢測電路以及處理單元。所述第一電極和所述第二電極用以形成耦合電容。所述驅(qū)動(dòng)單元用以發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述第一電極。所述檢測電路耦接所述第二電極，用以檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)，利用兩信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)并產(chǎn)生二維檢測向量。所述處理單元用以計(jì)算所述二維檢測向量的向量范數(shù)并比較所述向量范數(shù)與閾值以判斷碰觸事件。
[0010]本發(fā)明還提供一種電容式觸控傳感裝置的檢測方法，所述電容式觸控傳感裝置包含傳感單元，其包含第一電極和第二電極用以形成耦合電容。所述檢測方法包含:輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述傳感單元的所述第一電極；以兩信號(hào)分別調(diào)變所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)；以及計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小(scale)并據(jù)此判斷碰觸事件。
[0011]本發(fā)明還提供一種電容式觸控傳感裝置，包含電容傳感陣列、多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元、檢測電路以及處理單元。所述電容傳感陣列包含陣列排列的多個(gè)傳感單元，每一傳感單元包含第一電極和第二電極用以形成耦合電容。所述驅(qū)動(dòng)單元耦接所述傳感單元的第一電極，用以依次輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述第一電極。所述檢測電路耦接所述傳感單元的第二電極，用以依次檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)，利用兩信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)。所述處理單元根據(jù)所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)判斷碰觸事件和碰觸位置。
[0012]一實(shí)施例中，所述向量范數(shù)(norm of vector)可利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)位計(jì)算機(jī)(CORDIC)求得。
[0013]一實(shí)施例中，所述兩信號(hào)為連續(xù)信號(hào),例如可為彼此正交或非正交的兩連續(xù)信號(hào)。例如，所述兩信號(hào)可為正弦信號(hào)和余弦信號(hào)，其間的相位差可等于、大于或小于零度。
[0014]一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)可為時(shí)變信號(hào)，例如周期信號(hào)。
[0015]一實(shí)施例中，所述檢測電路還包含至少一個(gè)積分器以及至少一個(gè)類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元。所述積分器用以積分通過調(diào)變的所述檢測信號(hào)。所述類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元用以數(shù)位化通過調(diào)變和積分的所述檢測信號(hào)以產(chǎn)生所述二維檢測向量的兩分量。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置中，當(dāng)物體靠近所述傳感單元時(shí)，所述向量范數(shù)可能變大或變小。因此，通過比較所述向量范數(shù)與閾值，即可判定所述物體是否存在所述傳感單元附近，且由于所述向量范數(shù)僅為純量，故可排除傳感陣列中信號(hào)線的相位移(phase shift)所造成的影響以增加判斷精確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1A-1C顯示已知主動(dòng)電容式觸控傳感器的方塊示意圖；
[0018]圖2顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的示意圖；
[0019]圖3A-3B顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的另一示意圖；
[0020]圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置中，向量范數(shù)與閾值的示意圖；
[0021]圖5顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的示意圖；
[0022]圖6顯示圖5的電容式觸控傳感裝置的運(yùn)作流程圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]10傳感單元101、91第一電極
[0025]102、92第二電極103耦合電容
[0026]11時(shí)序控制器動(dòng)單元
[0027]13、94檢測電路131、131'乘法器
[0028]132、132'積分器133、133'類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元
[0029]14處理單元93驅(qū)動(dòng)電路
[0030]941檢測開關(guān)942檢測單元
[0031]8手指X (t)驅(qū)動(dòng)信號(hào)[0032]y (t)檢測信號(hào)yi (t)、y2 (t)調(diào)變后檢測信號(hào)
[0033]SW1-SWm開關(guān)元件31、&連續(xù)信號(hào)
[0034]S31-S34步驟1、Q檢測向量的分量。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下。在本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件是以相同的符號(hào)表示，在此提前說明。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，其顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的示意圖。本實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置包含傳感單元10、驅(qū)動(dòng)單元12、檢測電路13以及處理單元14。所述電容式觸控傳感裝置是通過判斷所述傳感單元10的電荷變化來檢測物體(例如，但不限于，手指或金屬片)是否接近所述傳感單元10。
[0037]所述傳感單元10包含第一電極101 (例如驅(qū)動(dòng)電極)和第二電極102 (例如接收電極)，當(dāng)電壓信號(hào)輸入至所述第一電極101時(shí)，所述第一電極101與所述第二電極102間可產(chǎn)生電場并形成耦合電容103。所述第一電極101與所述第二電極102可適當(dāng)配置而并無特定限制，只要 能形成所述耦合電容103即可(例如通過介電層);其中，所述第一電極101與所述第二電極102間產(chǎn)生電場和耦合電容103的原理已為已知，故于此不贅述。本發(fā)明的精神在于消除信號(hào)線上電容所造成的相位差對(duì)檢測結(jié)果的影響。
[0038]所述驅(qū)動(dòng)單元12例如為信號(hào)產(chǎn)生單元，其可發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)至所述傳感單元10的第一電極101。所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)可為時(shí)變信號(hào)，例如周期信號(hào)。其他實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)亦可為脈沖信號(hào)，例如方波、三角波等，但并不以此為限。所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)通過所述耦合電容103可耦合檢測信號(hào)y (t)至所述傳感單元10的第二電極102。
[0039]所述檢測電路13耦接所述傳感單元10的第二電極102，用以檢測所述檢測信號(hào)y(t)，并利用兩信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)y (t)并產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)以作為二維檢測向量的兩分量1、Q ;其中，所述兩信號(hào)可為連續(xù)信號(hào)，例如彼此正交或非正交的連續(xù)信號(hào)或兩向量。一實(shí)施例中，所述兩信號(hào)為正弦信號(hào)和余弦信號(hào)；其中，所述正弦信號(hào)和余弦信號(hào)的相位差可為零也可不為零。
[0040]所述處理單元14用以計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小(scale)以作為所述二維檢測向量(I, Q)的向量范數(shù)(norm of vector),并比較所述向量范數(shù)與閾值TH以判斷碰觸事件(touch event)。一實(shí)施例中,所述處理單元14可利用軟體的方式計(jì)算出所述向
量范數(shù)R=^l2+(；2 ;另一實(shí)施例中，所述處理單元14也可利用硬體或韌體的方式來進(jìn)行
計(jì)算，例如采用圖4所示的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)位計(jì)算機(jī)(CORDIC, coordinate rotation digital
computer)來計(jì)算出所述向量范數(shù)R= 2 + q2 ;其中，CORDIC為一種已知快速演算法。例
如，當(dāng)沒有任何物體接近所述傳感單元10時(shí)，假設(shè)所述處理單元14計(jì)算出的所述向量范數(shù)為R ;當(dāng)物體接近所述傳感單元10時(shí),所述向量范數(shù)減少為R';當(dāng)所述向量范數(shù)R'小于所述閾值TH時(shí)，所述處理單元14則可判定物體位于所述傳感單元10附近并造成碰觸事件。必須說明的是，當(dāng)其他物體，例如金屬片，接近所述傳感單元10時(shí)，也有可能造成所述向量范數(shù)R增加，因此所述處理單元14也可在所述向量范數(shù)變化為大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)判定為碰觸事件。[0041]另一實(shí)施例中，所述處理單元14可將二維檢測向量的兩分量I和Q利用正交振幅位移鍵控(QASK)進(jìn)行編碼，例如16-QASK。所述處理單元14中已事前將QASK編碼中的一部分編碼對(duì)應(yīng)為碰觸事件而另一部分編碼對(duì)應(yīng)為未碰觸。當(dāng)所述處理單元14根據(jù)調(diào)變后檢測信號(hào)計(jì)算出目前兩分量I和Q的QASK編碼時(shí)，即可判定物體是否接近所述傳感單元10。
[0042]圖3A和3B顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的另一示意圖，其顯示出所述檢測電路13的實(shí)施方式。
[0043]圖3A中，所述檢測電路13包含兩乘法器131和131’、兩積分器132和132 ^、兩類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元(ADC) 133和133'，用以處理所述檢測信號(hào)y (t)以產(chǎn)生二維檢測向量(I1Q)0所述兩乘法器131和131'用以分別將兩信號(hào)，例如此時(shí)顯示為Si=^/^7fcos(敁)
以及與所述檢測信號(hào)y (t)進(jìn)行調(diào)變以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)yi (t)和72 (t)。為了取樣所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)yi (0和72 (t)，利用所述兩積分器132和132'對(duì)所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)yi (0和72 (t)進(jìn)行積分；本實(shí)施例中，所述兩積分器132和132'的形式并無特定限制，例如可為電容器(capacitor)。所述兩類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元133和133'則用以數(shù)位化經(jīng)積分的所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)yi (t^Py2 (t)以產(chǎn)生所述二維檢測向量的兩數(shù)位分量1、Q?？梢粤私獾氖?，所述兩類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元133和133'在所述兩積分器132和132'的電位變化穩(wěn)定時(shí)開始獲取數(shù)位資料。所述兩信號(hào)除了使用上述的兩連續(xù)信號(hào)外，也可為兩向量，例如S1=LlO-1O]且&=[0-101]以簡化電路架構(gòu)。所述兩信號(hào)只要是能夠簡化調(diào)變和解調(diào)變過程的適當(dāng)簡化向量均可，并無特定限制。
[0044]圖3B中，所述檢測電路13包含乘法器131、積分器132和類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元133，而兩信號(hào)S1和S2經(jīng)過多工器130輸入所述乘法器131以與所述檢測信號(hào)I (t)進(jìn)行調(diào)變來產(chǎn)生兩調(diào)變后檢測信 號(hào)Y1 (0和72 (t)。此外，所述乘法器131、所述積分器132和所述類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元133的功能與圖3A相同，故于此不再贅述。
[0045]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的檢測方法包含下列步驟:輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至傳感單元的第一電極；以兩信號(hào)分別調(diào)變所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過耦合電容耦合至第二電極的檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)；以及計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小并據(jù)以判斷碰觸事件。
[0046]例如參照?qǐng)D3A和3B所示，所述驅(qū)動(dòng)單元12輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)x (t)至所述傳感單元10的第一電極101后，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)通過所述耦合電容103耦合檢測信號(hào)I (t)至所述傳感單元10的第二電極102。接著，所述檢測電路13以兩信號(hào)S1和S2分別調(diào)變所述檢測信號(hào)y (t)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)yi (〖)和％ (t)。所述處理單元14計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)Y1 (0和％ (t)的大小并據(jù)此判斷碰觸事件；其中，計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)Y1 (0和72 (t)的大小的方式例如可參照?qǐng)D4和其相關(guān)說明。此外，在計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)Y1 (〖)和72 (t)的大小前，可利用所述積分器132和/或132'積分所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)Y1 (t)和y2 (t)后，由所述類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元133和/或133'進(jìn)行數(shù)位化以輸出所述二維檢測向量(I，Q)的兩數(shù)位分量1、Q。
[0047]請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，其顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的示意圖。陣列排列的多個(gè)傳感單元10可形成電容傳感陣列，每一列傳感單元10由驅(qū)動(dòng)單元
動(dòng)且所述檢測電路13通過多個(gè)開關(guān)元件SW1-SWm檢測每一行傳感單元10的輸出信號(hào)。如圖5所示，驅(qū)動(dòng)單元W1用以驅(qū)動(dòng)第一列傳感單元IO11-1Olm ;驅(qū)動(dòng)單元122用以驅(qū)動(dòng)第二列傳感單元IO21-1O2m ；…;驅(qū)動(dòng)單元12n用以驅(qū)動(dòng)第η列傳感單元IOnl-1Onm ;其中，η和m為正整數(shù)且其數(shù)值可根據(jù)電容傳感陣列的尺寸和解析度決定，并無特定限制。
[0048]本實(shí)施例中，每一傳感單兀10 (此處以圓圈表不)均包含第一電極和第二電極用以形成耦合電容，如圖2、3A和3B所示。所述驅(qū)動(dòng)單元121-12n分別耦接至一列傳感單元10的第一電極。時(shí)序控制器11則用以控制所述驅(qū)動(dòng)單元12r12n依次輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)至所述傳感單元10的第一電極。
[0049]所述檢測電路13通過多個(gè)開關(guān)元件SW1-SWm分別耦接一行傳感單元10的第二電極，用以依次檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)通過所述傳感單元10的耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)y (t)，并利用兩信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)y (t)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)；其中，產(chǎn)生所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的方式已詳述于圖3A和3B和其相關(guān)說明，故于此不贅述。
[0050]所述處理單元14則根據(jù)所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)判斷碰觸事件和碰觸位置。如前所述，所述處理單元14可計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)所形成的二維檢測向量的向量范數(shù)，當(dāng)所述向量范數(shù)小于等于或大于等于閾值TH時(shí)判定所述碰觸事件，如圖4所示。
[0051]本實(shí)施例中，當(dāng)所述時(shí)序控制器11控制所述驅(qū)動(dòng)單元U1輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)x(t)至第一列傳感單元10n_10lm時(shí)，所述開關(guān)元件SW1-SWm則依次被開啟以使所述檢測電路13能夠依次檢測第一列傳感單元10n_10lm的每一個(gè)傳感單元所輸出的檢測信號(hào)y(t)。接著，所述時(shí)序控制器11依次控制其他驅(qū)動(dòng)單元122-12N輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)至每一列傳感單元。當(dāng)所述檢測電路13檢測過所有傳感單元后，則完成一個(gè)掃描周期(scan period)。所述處理單元14則將掃描周期中發(fā)生所述碰觸事件的傳感單元的位置判定為所述碰觸位置?？梢粤私獾氖牵雠鲇|位置可能不只發(fā)生于一個(gè)傳感單元10，所述處理單元14可將多個(gè)傳感單元10的位置均視作碰觸位置，或?qū)⒍鄠€(gè)傳感單元10其中之一(例如中心或重心)的位置視作碰觸位置。
[0052]參照?qǐng)D6所示，其顯示本發(fā)明實(shí)施例的電容式觸控傳感裝置的運(yùn)作流程圖，包含下列步驟:輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至電容傳感陣列的傳感單元(步驟S31);以兩信號(hào)分別調(diào)變所述傳感單元輸出的檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)(步驟S32);積分并數(shù)位化所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)(步驟S33);以及判斷碰觸事件和碰觸位置(步驟s34)。本實(shí)施例的運(yùn)作方式已詳述于圖5和其相關(guān)說明，故于此不再贅述。
[0053]另一實(shí)施例中，為了節(jié)省圖5中電容式觸控傳感裝置的耗能，所述時(shí)序控制器11可控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元121-12?同時(shí)輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)X (t)至相對(duì)應(yīng)列的傳感單元。所述檢測電路13則以不同的兩連續(xù)信號(hào)SpS2分別調(diào)變每一列檢測信號(hào)y (t)以進(jìn)行區(qū)別。除此之外，判斷碰觸事件和碰觸位置的方式則類似圖5，故于此不再贅述。
[0054]本發(fā)明實(shí)施 例中，所述檢測電路13可還包含濾波器和/或放大器等元件，以增加信號(hào)品質(zhì)。此外，所述處理單元14也可與所述檢測電路13合并為單一元件。
[0055]綜上所述，已知主動(dòng)電容式觸控傳感器必須針對(duì)不同觸控面板進(jìn)行調(diào)校以正確檢測電壓信號(hào)，因而具有較高的制作復(fù)雜度。本發(fā)明還提出一種電容式觸控傳感裝置(圖2、3A和3B)和其檢測方法(圖6)，其利用兩連續(xù)信號(hào)分別調(diào)變檢測信號(hào)并根據(jù)調(diào)變后檢測信號(hào)的向量范數(shù)來判定碰觸事件(圖4)，借此排除傳感陣列信號(hào)線所造成的相位差的影響并簡化制程。
[0056]雖然本發(fā)明已被前述實(shí)施例披露，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電容式觸控傳感裝置，該電容式觸控傳感裝置包含: 第一電極和第二電極，用以形成耦合電容； 驅(qū)動(dòng)單元，用以發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述第一電極； 檢測電路，耦接所述第二電極，用以檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)，利用兩個(gè)信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)并產(chǎn)生二維檢測向量；以及處理單元，用以計(jì)算所述二維檢測向量的向量范數(shù)并將該向量范數(shù)與閾值進(jìn)行比較以判斷碰觸事件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述兩個(gè)信號(hào)為彼此正交的連續(xù)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述兩個(gè)信號(hào)為正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述處理單元利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)位計(jì)算機(jī)計(jì)算所述 向量范數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為周期信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述檢測電路還包含至少一個(gè)積分器以及至少一個(gè)類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元，所述積分器用以積分經(jīng)過調(diào)變的所述檢測信號(hào)；所述類比數(shù)位轉(zhuǎn)換單元用以數(shù)位化經(jīng)過調(diào)變和積分的所述檢測信號(hào)以產(chǎn)生所述二維檢測向量的兩個(gè)分量。
7.一種電容式觸控傳感裝置的檢測方法，所述電容式觸控傳感裝置包含傳感單元，該傳感單元包含用以形成耦合電容的第一電極和第二電極，所述檢測方法包含: 輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述傳感單元的所述第一電極； 以兩個(gè)信號(hào)分別調(diào)變所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)；以及 計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小并據(jù)此判斷碰觸事件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其中所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小為所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)所形成的二維向量的向量范數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測方法，其中所述向量范數(shù)是利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)位計(jì)算機(jī)所求得的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其中所述兩個(gè)信號(hào)為正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其中所述兩個(gè)信號(hào)為彼此正交的連續(xù)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為周期信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其中在計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)的大小之前還包含: 積分并數(shù)位化所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)。
14.一種電容式觸控傳感裝置，該電容式觸控傳感裝置包含: 電容傳感陣列，包含陣列排列的多個(gè)傳感單元，每一個(gè)傳感單元包含用以形成耦合電容的第一電極和第二電極； 多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，耦接所述傳感單元的第一電極，用以依次輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述第一電極；檢測電路，耦接所述傳感單元的第二電極，用以依次檢測所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過所述耦合電容耦合至所述第二電極的檢測信號(hào)，利用兩個(gè)信號(hào)分別調(diào)變所述檢測信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)；以及 處理單元，根據(jù)所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)判斷碰觸事件和碰觸位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述兩個(gè)信號(hào)為彼此正交的連續(xù)信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述兩個(gè)信號(hào)為正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為周期信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述處理單元計(jì)算所述一對(duì)調(diào)變后檢測信號(hào)所形成的二維檢測向量的向量范數(shù)，當(dāng)所述向量范數(shù)小于或大于閾值時(shí)判定所述碰觸事件發(fā)生。
19.根據(jù)權(quán)利 要求18所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述處理單元利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)位計(jì)算機(jī)計(jì)算所述向量范數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電容式觸控傳感裝置，其中所述處理單元將掃描周期中發(fā)生所述碰觸事件的至少一個(gè)所述傳感單元的位置判定為所述碰觸位置。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103970382SQ201310047307
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】許恩峰, 肯·克蘭德爾, 陳信嘉, 高銘璨 申請(qǐng)人:原相科技股份有限公司