專利名稱：電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及物件定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸控面板，特別是涉及一種采用負(fù)電容補(bǔ)償單 元對(duì)基本電容進(jìn)行4卜償，從而降低基本電容對(duì)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操作動(dòng)態(tài) 區(qū)間影響，使得對(duì)觸控面板的物件定位更容易的電容式觸控面板的物件定 位偵測(cè)器及物件定位方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，各類觸控面板被廣泛應(yīng)用于對(duì)個(gè)人電 腦及移動(dòng)電話等設(shè)備中。其中，電容式觸控面板的應(yīng)用越來越廣泛。
在以往現(xiàn)有的電容式觸控面板中，進(jìn)行物件(如手指)定位時(shí)，往往通 過對(duì)前級(jí)針對(duì)組成觸控面板所有的電容感應(yīng)元件偵測(cè)出的一組類比數(shù)字 (數(shù)字即數(shù)位，以下均稱為數(shù)字)轉(zhuǎn)換值，根據(jù)基本電容的變化判斷出物件 的位置。但是基本電容通常遠(yuǎn)大于其變化值，從而導(dǎo)致經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器的轉(zhuǎn)換操作后，基本電容值不容易被正確補(bǔ)償，無法準(zhǔn)確的讀出其變化 量。當(dāng)應(yīng)用在不同感應(yīng)電容值或整片觸控版感應(yīng)電容不均勻時(shí)，會(huì)造成類 比數(shù)字轉(zhuǎn)換有嚴(yán)重的直流偏移和不一致的信號(hào)最大強(qiáng)度，因此需要采用后 端復(fù)雜的演算技術(shù)進(jìn)而正確判斷物件定位，導(dǎo)致存在有物件定位復(fù)雜的問 題。
由此可見，上述現(xiàn)有的電容式觸控面板與使用上，顯然仍存在有不便 與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫 不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，傅是長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完 成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然 是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的電容式觸控面板的 物件定位偵測(cè)器及物件定位方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前 業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的電容式觸控面板存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此 類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)-驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極 加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及物 件定位方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的電容式觸控面板，使其更具有實(shí)用性。經(jīng) 過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià) 值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的電容式觸控面板存在的缺陷，而提供 一種新型結(jié)構(gòu)的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，所要解決的技術(shù)問題 是使其具有定位簡單的優(yōu)點(diǎn)，且可以降低基本電容對(duì)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操
作動(dòng)態(tài)區(qū)間的影響，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的電容式觸控面板存在的缺陷，而提 供一種新的電容式觸控面板的物件定位方法，所要解決的技術(shù)問題是使其 無需采用復(fù)雜的演算法來對(duì)觸控面板的物件進(jìn)行定位，使觸控面板的物件 定位更簡單，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)
本發(fā)明提出的一種電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其包括多個(gè)電容感 應(yīng)元件，用于感應(yīng)觸控面板的物件； 一基本負(fù)電容補(bǔ)償單元，耦接于該電容 感應(yīng)元件，用于對(duì)電容感應(yīng)元件的基本電容值進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到電容值的 變化量； 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元，用于對(duì)該電容 值的變化量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及一微處理器，耦接于該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用 于根據(jù)數(shù)字化的電容值的變化量計(jì)算出觸控物件的位置。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其更包括一多工器，耦接于 該些電容感應(yīng)元件與該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元之間。
前述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其中所述的基本負(fù)電容補(bǔ) 償單元更包括一傳感器、 一負(fù)電容回饋補(bǔ)償器及一加法器，該傳感器用于 將感應(yīng)電容值轉(zhuǎn)換為一量測(cè)信號(hào)，該負(fù)電容回饋補(bǔ)償器針對(duì)不同電容感應(yīng) 元件的基本電容回饋一相對(duì)應(yīng)值，該加法器用于將該傳感器感應(yīng)到的信號(hào) 和該負(fù)電容回饋補(bǔ)償器所回々赍的該相對(duì)應(yīng)值相加，乂人而得到一電容感應(yīng)量 的變化量。
前述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其中所述的基本負(fù)電容補(bǔ) 償單元進(jìn)一步包括一附屬偏移模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于該負(fù)電容回饋補(bǔ)償 器，其用于當(dāng)該傳感器無負(fù)載值時(shí)萃取出數(shù)字化的基本電容資料。
前述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其更包括一信號(hào)放大器，耦 接至該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元以將該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元的輸出信號(hào)放大。
前述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其更包括一最大負(fù)載增益 調(diào)整器，耦接于該信號(hào)放大器與該微處理器之間，用于針對(duì)不同電容感應(yīng)元 件的最大負(fù)載物件的信號(hào)強(qiáng)度狀況回饋一相對(duì)應(yīng)值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種電容式觸控面板的物件定位方法，包括以下的步驟設(shè)定感 測(cè)器的初始值；輸入通道的負(fù)電容補(bǔ)償量；輸入通道的感應(yīng)電容增益量；量
測(cè)通道的電容值；以及才艮據(jù)該通道的電容值對(duì)觸控物件進(jìn)行定位。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的電容式觸控面板的物件定位方法，其中在所述的設(shè)定感測(cè)器的 初始值之前，更包括一萃取該負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù)的步驟，該萃取該負(fù)電容補(bǔ) 償參數(shù)的步驟包括感應(yīng)一通道的基本電容信號(hào)；讀取該基本電容信號(hào)；以 及計(jì)算并存儲(chǔ)此通道電容值。
前述的電容式觸控面板的物件定位方法，其中在所述的設(shè)定感測(cè)器的 初始值之前，進(jìn)一步包括一萃取感應(yīng)電容增益參數(shù)的步驟，該萃取感應(yīng)電容 增益參數(shù)的步驟包括輸入一通道的基本電容補(bǔ)償量；量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載下的 電容感應(yīng)量；以及該電容感應(yīng)量進(jìn)行計(jì)算，從而得到感應(yīng)電容增益參數(shù)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種電容式觸控面板的物件定位偵測(cè) 器，其包括多個(gè)電容感應(yīng)元件，用于感應(yīng)觸控面板的物件； 一基本負(fù)電容 補(bǔ)償單元，耦接于該電容感應(yīng)元件，用于對(duì)電容感應(yīng)元件的基本電容值進(jìn) 行補(bǔ)償，從而得到電容值的變化量； 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于前述的基 本負(fù)電容補(bǔ)償單元，用于對(duì)電容值的變化量進(jìn)行類比/數(shù)字轉(zhuǎn)換；以及一微 處理器，耦接于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)數(shù)字化的電容值的變化量計(jì)算 出觸控物件的位置。
另夕卜，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另提出一種電容式觸控面板的物件定 位方法，其步驟包括設(shè)定感測(cè)器的初始值；輸入通道的負(fù)電容補(bǔ)償量；輸 入通道的感應(yīng)電容增益量；量測(cè)通道電容；根據(jù)該通道電容對(duì)觸控物件進(jìn) 行定位。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及物件 定位方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明采用負(fù)電容補(bǔ)償單元對(duì)基 本電容進(jìn)行4卜償，從而降低了基本電容對(duì)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操作動(dòng)態(tài)區(qū)間 的影響，而無需采用復(fù)雜的演算法來對(duì)觸控面板的物件進(jìn)行定位，而使得 對(duì)觸控面板的物件定位更簡單。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及 物件定位方法。該電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，包括復(fù)數(shù)電容感應(yīng) 元件、 一基本負(fù)電容補(bǔ)償單元、 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一微處理器。該基 本負(fù)電容補(bǔ)償單元用于對(duì)電容感應(yīng)元件的基本電容值進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到 電容值的變化量。該微處理器用于根據(jù)電容值的變化量計(jì)算出觸控物件的 位置。本發(fā)明的對(duì)物件定位簡單的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，具有 定位簡單的優(yōu)點(diǎn)，且可降低基本電容對(duì)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操作動(dòng)態(tài)區(qū)間的 影響。本發(fā)明的電容式觸控面板的物件定位方法，無需采用復(fù)雜的演算法
來對(duì)觸控面板的物件進(jìn)行定位，使觸控面板的物件定位更加簡單。本發(fā)明具 有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大改 進(jìn)，在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的電容 式觸控面板具有增進(jìn)突出功效，從而更加適于實(shí)用，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí) 用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器的電 路方塊圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器進(jìn)行 負(fù)電容萃取時(shí)的信號(hào)流向圖。
圖3是圖1的內(nèi)部偵測(cè)信號(hào)變化圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)基本負(fù)電容補(bǔ)償功能的一電路圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)基本負(fù)電容補(bǔ)償功能的另一電路圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容式觸控面板的物件定位方法的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù)萃取的流程圖。 圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容感應(yīng)量增益校正的流程圖。 10:電容感應(yīng)元件 12:多工器
14:基本負(fù)電容補(bǔ)償單元 14a:傳感器 14b:負(fù)電容回饋補(bǔ)償器 14c:加法器
14d:附屬偏移才莫擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 16
18:最大負(fù)載增益調(diào)整器 20
22:微處理器 24 31:附屬模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器控制線路 32:負(fù)電容補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列
33:電荷傳感器 34 35:增益控制數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列
信號(hào)放大器
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
比較器
運(yùn)算放大器
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功
效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的電容式觸控面板的物 件定位偵測(cè)器及物件定位方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征
及其功效，詳細(xì)i兌明:^后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖 式較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，當(dāng) 可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體 的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以 限制。
請(qǐng)參閱圖1所示，是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容式觸控面板的物件定 位偵測(cè)器的方塊圖。該電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，包括多個(gè)電容 感應(yīng)元件10、多工器12、基本負(fù)電容補(bǔ)償單元14、信號(hào)放大器16、最大 負(fù)載增益調(diào)整器18、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20以及微處理器22。
該電容感應(yīng)元件10，即為電容式觸控面板的電容感測(cè)單元，其用于感 應(yīng)觸控面板的對(duì)應(yīng)按鍵的電容Cn+AC 。其中，a為基本電容值，ACn為增 益電容值，這些電容感應(yīng)元件IO可為陣列方式排列，或以不同形式排列出 電容式觸控面板。
該多工器12，耦接于電容感應(yīng)元件10，用于控制電容感應(yīng)元件10與 后續(xù)負(fù)電容補(bǔ)償單元14等偵測(cè)器的連接與否，可以同時(shí)為多通道或單一通道。
該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元14,其耦接于多工器12，用于定位時(shí)對(duì)電容感 應(yīng)元件10的基本電容值進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到電容值的變化量。在本實(shí)施例 中，該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元14,包括傳感器14a、負(fù)電容回饋補(bǔ)償器14b以 及加法器14c。該傳感器14a,是用于將感應(yīng)電容值Cn轉(zhuǎn)換為量測(cè)信號(hào)強(qiáng)度 H(Cn+ACn)，而H為C。+ACn的函數(shù)，可以依傳感器14a線路不同為電荷、電 壓、電流或頻率等信號(hào)形式；該負(fù)電容回饋補(bǔ)償器14b,可針對(duì)不同電容感 應(yīng)元件10的基本電容來回饋相對(duì)應(yīng)的值-H(CJ;該加法器14c,用于將傳 感器14a感應(yīng)到的信號(hào)強(qiáng)度H(a+ACn)和負(fù)電容回饋補(bǔ)償器14b的基本電容 回饋值-H (CJ相加，從而得到電容感應(yīng)量的增益值H (△ Cn)。
該信號(hào)放大器16,耦接至加法器14c,其用于將基本負(fù)電容補(bǔ)償單元 14的輸出信號(hào)放大，以提供最佳化信號(hào)強(qiáng)度至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20，其可為 一可調(diào)增益式信號(hào)放大器。 ，
該最大負(fù)載增益調(diào)整器18,其耦接于信號(hào)放大器16與微處理器22之 間，用于針對(duì)不同電容感應(yīng)元件的最大負(fù)載物件的信號(hào)強(qiáng)度狀況回饋一個(gè) 相對(duì)應(yīng)值，使得在所有通道與物件接觸面積相同時(shí)，可以不受通道誤差影 響而輸出相同的數(shù)字值。
該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20，耦接于信號(hào)放大器16，用于將信號(hào)放大器16放
大的類比信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
該微處理器22,耦接于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20,其用來控制電容感應(yīng)元件 10的切換與回饋基本負(fù)電容和增益值，并且處理所有電容值以計(jì)算物件定 位。
本發(fā)明的該電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其在對(duì)物件進(jìn)行定位 前，需要對(duì)電容感應(yīng)元件10的基本電容進(jìn)行萃取，以得到基本負(fù)電容補(bǔ)償單 元14的負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù)。請(qǐng)參閱圖2所示，是電容式觸控面板的物件定位 偵測(cè)器進(jìn)行負(fù)電容萃取時(shí)的信號(hào)流向圖。此時(shí)，基本負(fù)電容補(bǔ)償單元14進(jìn) 一步包括一個(gè)附屬偏移模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器14d，其用于萃取出電容感應(yīng)元件10 無負(fù)載時(shí)的數(shù)字化資料，以得到負(fù)電容補(bǔ)償所需的資訊，并且避免后級(jí)的信 號(hào)放大器飽和。比較器24和負(fù)電容回饋補(bǔ)償器14b組合成一校正回路。
請(qǐng)參閱圖3所示，是圖1的內(nèi)部偵測(cè)信號(hào)變化圖。第一欄表示不同電容 感應(yīng)元件CL有不同的基本電容C 和不同的變化量AC 。第二欄表示經(jīng)過傳 感器14a后的信號(hào)為H(Cn+AC )。第三欄表示經(jīng)過負(fù)基本電容補(bǔ)償以及進(jìn)行 增益放大調(diào)整后，信號(hào)放大器16的輸出值為G(AC歸)*H(ACn),如此可 以控制不同電容感應(yīng)元件皆在最大變化量或無物件狀況下，達(dá)到相當(dāng)?shù)膹?qiáng) 度。第四欄中，ADC輸出值D(Cn+ACJ表示模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器20的輸出，其 可由孩i處理器22來加以運(yùn)算。
請(qǐng)參閱圖4所示，是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)基本負(fù)電容補(bǔ)償功能 的電路方塊圖。此電路可將電容感應(yīng)元件10的電容量轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾闪?，并?shí) 現(xiàn)負(fù)電容補(bǔ)償以及增益調(diào)整和加法器的功能。此電路，包括附屬模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器控制線路31、負(fù)電容補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列32、電荷傳感器33、 運(yùn)算放大器34、增益控制數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列35、開關(guān)S1及S2。
該負(fù)電容補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列32,耦接于附屬模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 控制線路31與電荷傳感器33之間；
該電荷傳感器33，進(jìn)一步耦接至運(yùn)算放大器34的負(fù)輸入端；
該增益控制數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列35，耦接于運(yùn)算放大器34的負(fù)輸入 端與輸出端之間。
在此電路中，負(fù)電容補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列32用于實(shí)現(xiàn)圖1所示 的負(fù)電容回饋補(bǔ)償器14b的功能，附屬模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器控制線路31可等效 為圖2所示的附屬偏移模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器14d，用于根據(jù)萃取到的基本電容值 來設(shè)置負(fù)電容補(bǔ)償數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列32的電容。電荷傳感器33相當(dāng) 于圖1所示的傳感器，參考電壓VREFN和VREFP大小相等，極性相反，當(dāng)Sl 閉合時(shí)，VREFN和VREFP分別對(duì)電容感應(yīng)元件及補(bǔ)償負(fù)電容C，充入相反極性 的電荷，從而當(dāng)Sl斷開且S2閉合時(shí)，使電容感應(yīng)元件的電容與補(bǔ)償負(fù)電容 以電荷的信號(hào)形式在二者的接點(diǎn)B做出加法運(yùn)算。運(yùn)算放大器34與增益控
制數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電容陣列35組合在一起，其分別相當(dāng)于圖1所示的信號(hào)放 大器16和最大負(fù)載增益調(diào)整器18。
上述電路的輸出信號(hào)經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器后，輸出的值為
上式中，其中，CLSB為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的lLSB對(duì)應(yīng)的電容值，Cn為基本電 容，ACn為電容值的變化量，C，為補(bǔ)償負(fù)電容，當(dāng)C考與Cn的大小相等時(shí)，可 以完全^卜償?shù)艋倦娙莸挠绊憽?br> 請(qǐng)參閱圖5所示，是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)基本負(fù)電容補(bǔ)償功 能的另一電路圖，是實(shí)現(xiàn)基本負(fù)電容補(bǔ)償功能的另一范例電路，與圖4所 示電路的不同在于，圖5是采用差動(dòng)電路的方式來實(shí)現(xiàn)該功能。在此電路
中，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電容感應(yīng)元件a,及Cny的基本電容的補(bǔ)償。
在進(jìn)行定位前，需取得負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù)和電容的感應(yīng)增益參數(shù)，以在進(jìn)
行感應(yīng)定位的過程中對(duì)負(fù)電容進(jìn)行補(bǔ)償及增益調(diào)整。請(qǐng)參閱圖6所示，是才艮
據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容式觸控面板的物件定位方法的流程圖。本發(fā)明較 佳實(shí)施例的對(duì)電容式觸控面板的物件進(jìn)行定位的方法，其主要包括以下的
步驟在開始進(jìn)行定位時(shí)，首先設(shè)定感測(cè)器的初始值，再輸入通道的負(fù)電 容補(bǔ)償量和感應(yīng)增益量，然后量測(cè)對(duì)應(yīng)通道的電容并存儲(chǔ)與該電容相應(yīng)的 資訊，當(dāng)完成所有通道的電容量測(cè)后，微處理器22根據(jù)存儲(chǔ)的電容資訊對(duì) 物件放置的位置進(jìn)行定位。如此技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所知，前述對(duì)所有通道 進(jìn)行的電容量測(cè)可以只進(jìn)行一次，并在以后的定位過程中使用此次所得的 電容資訊；相對(duì)的，為使定位能夠更精準(zhǔn)，也可以在每次要定位的時(shí)候都 對(duì)所有通道進(jìn)行一次電容量測(cè)，并根據(jù)當(dāng)下所得的電容資訊來進(jìn)行定位。
在觸控板起始前需先經(jīng)過負(fù)電容補(bǔ)償萃取程式，針對(duì)每一電容感應(yīng)元 件進(jìn)行萃取。請(qǐng)參閱圖7所示，是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù) 萃取的流程圖，并請(qǐng)結(jié)合參閱圖1所示，首先移除所有置于觸控面板上的 物件，開始對(duì)一通道進(jìn)行負(fù)電容校正，再由傳感器14a將基本電容值Cn轉(zhuǎn) 變?yōu)楹瘮?shù)H(Cn)，接著附屬偏移模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器14d讀取基本電容值H(Cn) 并轉(zhuǎn)換為Daux(Cn),然后由微處理器22計(jì)算并儲(chǔ)存此通道電容值，接下來 切換觸控面板通道，對(duì)下一通道進(jìn)行負(fù)電容校正，直到完成所有通道的負(fù) 電容校正，從而獲得所有的基本電容補(bǔ)償參數(shù)。
再者，進(jìn)行電容感應(yīng)量增益校正時(shí)，可針對(duì)每一電容感應(yīng)元件在最大 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載下的情形，萃取並校正每一電容感應(yīng)元件相對(duì)應(yīng)的增益值。請(qǐng)參 閱圖8所示，是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電容感應(yīng)量增益校正的流程圖。首先 放置標(biāo)準(zhǔn)物件于觸控面板，開始進(jìn)行這一通道的電容感應(yīng)量增益校正，接著 輸入此一通道的基本電容補(bǔ)償偏移量，對(duì)基本電容進(jìn)行補(bǔ)償，然后量測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 負(fù)載下的電容感應(yīng)量，接下來微處理器22計(jì)算并儲(chǔ)存此通道的電容值，接 下來切換觸控面板的通道，對(duì)下一個(gè)通道進(jìn)行電容感應(yīng)量增益校正，直到 完成所有通道的電容感應(yīng)量增益校正。
綜上所述，本發(fā)明的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及物件定位方 法，采用負(fù)電容補(bǔ)償單元對(duì)基本電容進(jìn)行補(bǔ)償，從而降低了基本電容對(duì)模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器的操作動(dòng)態(tài)區(qū)間的影響，而無需采用復(fù)雜的演算法來對(duì)觸控面 板的物件進(jìn)行定位，使得對(duì)觸控面板的物件定位更容易。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí) 施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以 上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征在于其包括多個(gè)電容感應(yīng)元件，用于感應(yīng)觸控面板的物件；一基本負(fù)電容補(bǔ)償單元，耦接于該電容感應(yīng)元件，用于對(duì)電容感應(yīng)元件的基本電容值進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到電容值的變化量；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接于該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元，用于對(duì)該電容值的變化量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；以及一微處理器，耦接于該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)數(shù)字化的電容值的變化量計(jì)算出觸控物件的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征 在于其更包括一多工器，耦接于該些電容感應(yīng)元件與該基本負(fù)電容補(bǔ)償單 元之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征 在于其中所述的基本負(fù)電容補(bǔ)償單元更包括一傳感器、 一負(fù)電容回饋補(bǔ)償器及一加法器，該傳感器用于將感應(yīng)電容值轉(zhuǎn)換為一量測(cè)信號(hào)，該負(fù)電容 回饋補(bǔ)償器針對(duì)不同電容感應(yīng)元件的基本電容回饋一相對(duì)應(yīng)值，該加法器 用于將該傳感器感應(yīng)到的信號(hào)和該負(fù)電容回饋補(bǔ)償器所回饋的該相對(duì)應(yīng)值 相加，從而得到一電容感應(yīng)量的變化量。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征 在于其中所述的基本負(fù)電容補(bǔ)償單元進(jìn)一步包括一附屬偏移模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器,耦接于該負(fù)電容回饋補(bǔ)償器，其用于當(dāng)該傳感器無負(fù)載值時(shí)萃取出數(shù)字 化的基本電容資料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征 在于其更包括一信號(hào)放大器，耦接至該基本負(fù)電容補(bǔ)償單元以將該基本負(fù) 電容補(bǔ)償單元的輸出信號(hào)放大。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，其特征 在于其更包括一最大負(fù)載增益調(diào)整器，耦接于該信號(hào)放大器與該微處理器 之間，用于針對(duì)不同電容感應(yīng)元件的最大負(fù)載物件的信號(hào)強(qiáng)度狀況回饋一 相對(duì)應(yīng)值。
7、 一種電容式觸控面板的物件定位方法，其特征在于其包括以下步驟 設(shè)定感測(cè)器的初始值；輸入通道的負(fù)電容補(bǔ)償量； 輸入通道的感應(yīng)增益量； 量測(cè)通道的電容值；以及 根據(jù)該通道的電容值對(duì)觸控物件進(jìn)行定位。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述電容式觸控面板的物件定位方法，其特征在于 其中在所述的設(shè)定感測(cè)器的初始值之前，更包括一萃取該負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù) 的步驟，該萃取該負(fù)電容補(bǔ)償參數(shù)的步驟包括感應(yīng)一通道的基本電容信號(hào)； 讀取該基本電容信號(hào)；以及 計(jì)算并存儲(chǔ)此通道電容值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述電容式觸控面板的物件定位方法，其特征在于 其中在所述的設(shè)定感測(cè)器的初始值之前，進(jìn)一步包括一萃取感應(yīng)電容增益 參數(shù)的步驟，該萃取感應(yīng)電容增益參數(shù)的步驟包括輸入一通道的基本電容補(bǔ)償量； 量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載下的電容感應(yīng)量；以及 該電容感應(yīng)量進(jìn)行計(jì)算，從而得到感應(yīng)電容增益參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器及物件定位方法。該電容式觸控面板的物件定位偵測(cè)器，包括復(fù)數(shù)電容感應(yīng)元件、一基本負(fù)電容補(bǔ)償單元、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一微處理器；基本負(fù)電容補(bǔ)償單元用于對(duì)電容感應(yīng)元件的基本電容值進(jìn)行補(bǔ)償，得到電容值變化量；微處理器用于根據(jù)電容值變化量計(jì)算出觸控物件位置；其具有定位簡單的優(yōu)點(diǎn)。該電容式觸控面板的物件定位方法，包括以下步驟設(shè)定感測(cè)器初始值；輸入通道的負(fù)電容補(bǔ)償量；輸入通道的感應(yīng)電容增益量；量測(cè)通道的電容值；以及根據(jù)通道的電容值對(duì)觸控物件進(jìn)行定位。本發(fā)明的對(duì)電容式觸控面板的物件進(jìn)行定位的方法，無需采用復(fù)雜的演算法對(duì)觸控面板物件進(jìn)行定位，使觸控面板物件定位更加簡單。
文檔編號(hào)H03K17/94GK101359906SQ20071013766
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者林俊佑, 林澤琦, 王尊民, 黃俊中 申請(qǐng)人:義隆電子股份有限公司