觸控裝置及其感測電路的制作方法
【專利摘要】一種觸控裝置及其感測電路，該觸控裝置包括觸控面板與感測電路。觸控面板具有多個水平與垂直電極線。感測電路包括：掃描信號產(chǎn)生器，按順序產(chǎn)生多個掃描信號至多個水平電極線；多個感測單元，感測多個垂直電極線上的電容變化以輸出第一感測電壓與第二感測電壓；減法器，感測第一感測電壓與第二感測電壓的差值以分別輸出水平電壓差值或垂直電壓差值。當?shù)谝桓袦y電壓與第二感測電壓由多個感測單元其中之一輸出時，減法器輸出相鄰兩條水平電極線的水平電壓差值；當?shù)谝桓袦y電壓與第二感測電壓分別由相鄰的兩個感測單元輸出時，減法器輸出相鄰兩條垂直電極線的垂直電壓差值。
【專利說明】觸控裝置及其感測電路

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控裝置，且特別是用于觸控面板的一種感測電路。

【背景技術】
[0002]觸控裝置是現(xiàn)今許多電子裝置的輸入界面，其可以讓使用者較為直接與方便地操作電子裝置。觸控面板有電容式與電阻式觸控面板，其中電容式觸控面板又可以分為互容式與自容式觸控面板。
[0003]請參照圖1A，圖1A是一種互容式觸控面板的平面圖。觸控面板I包括多個第一電極線Gl?G4與多個第二電極線SI?S4。所述多個第一電極線Gl?G4沿著垂直方向間隔設置，向水平方向延伸，且彼此平行。所述多個第二電極線SI?S4沿著水平方向間隔設置，向垂直方向延伸，且彼此平行。所述多個第一電極線Gl?G4與所述多個第二電極線SI?S4彼此電性絕緣，且在平面上來看，所述多個第一電極線Gl?G4與所述多個第二電極線SI?S4彼此交錯，以形成多個電容。
[0004]請參照圖1B，圖1B是互容式觸控面板的等效電路圖。圖1A的觸控面板I的所述多個第一電極線Gl?G4與所述多個第二電極線SI?S4的多個交錯處會形成電容C11?C14> C21?C24、C31?C34與C41?C44。觸控面板I的檢測電路可以檢測所述電容C11?c14、C21?C24、C31?C34與C41?C44的變化量來進行觸控位置的定位。
[0005]另外，值得一提的是，任意兩條相鄰的第一電極線“Gl、G2”、“G2、G3”與“G3、G4”
可能也會形成非理想的電容cei2、Ce23與Ce34，而影響檢測電路的定位判斷。同樣地，任意兩條相鄰的第二電極線“S1、S2”、“S2、S3”與“S3、S4”可能也會形成非理想的電容CS12、CS23與Cs34，而影響檢測電路的定位判斷。除此之外，多個第一電極線Gl?G4、所述多個第二電極線SI?S4與電子裝置的顯示面板的共電極之間還具有多個非理想的電容Ceill (如圖1D所示)、CG2D> CG3D> Ce4D、Csid (如圖1D所示)、CS2D, CS3D> CS4D,而影響檢測電路對觸控位置的定位判斷。
[0006]請接著參照圖1C，圖1C是傳統(tǒng)觸控裝置的電路圖。傳統(tǒng)觸控裝置2具有觸控面板I與驅(qū)動電路。驅(qū)動電路包括掃描信號產(chǎn)生器(圖1C未繪示)與檢測電路。掃描信號產(chǎn)生器耦接所述多個第一電極線Gl?G4。檢測電路包括多個檢測單元，多個檢測單元分別耦接所述多個第二電極線SI?S4。
[0007]掃描信號產(chǎn)生器且用以產(chǎn)生多個掃描信號Vsigl?Vsig4,且所述多個掃描信號Vsigl?Vsig4分時送至所述多個第一電極線Gl?G4,其中所述多個掃描信號Vsigl?Vsig4均為脈沖信號，且所述多個檢測單元的檢測是由所述多個掃描信號Vsigl?Vsig4的上升邊緣所觸發(fā)。在第一時間，掃描信號Vsigl被送至第一電極線Gl，而在第二時間，掃描信號Vsig2被送至第一電極線G2，其余掃描信號&@與Vsig4的傳送則可以依此類推。多個檢測單元用以檢測其耦接的多個第二電極線SI?S4上的信號量。
[0008]通過上述將所述多個掃描信號Vsigl?Vsig4分時送至所述多個第一電極線Gl?G4的做法，所述多個檢測單元在第一時間會分別檢測電容Cl I?C14是否有變化，而在第二時間會分別檢測電容C21?C24，其余電容C31?C34與C41?C44的檢測則可以依此類推。若觸控位置位于第一電極線G3與第二電極線S4的交錯處，則耦接在第二電極線S4的檢測單元會在第三時間檢測到互容C34的變化。
[0009]所述檢測單元包括可編程(programmable)電容Cramp、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DA (如圖1D所示)、積分電路、開關SW與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD，其中積分電路由運算放大器OP與積分電容C所構(gòu)成，且所述多個檢測單元通過多個開關SW共用一個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD。積分電容C耦接在運算放大器OP的負輸入端與輸出端之間。運算放大器OP的輸出端通過開關SW耦接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD，運算放大器OP的正輸入端接收參考電壓Vref，且運算放大器OP的負輸入端耦接對應的第二電極線(例如SI)與可編程電容C_p?？删幊屉娙軨_p耦接補償電壓V_p，且受控于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DA，而改變其電容值。
[0010]請接著參考圖1D，圖1D是傳統(tǒng)觸控裝置檢測其中一個互容的等效電路圖。在采用上述驅(qū)動電路的設置的情況下，在檢測互容C11時，需進一步地考慮其他電容CeiD、CS1D, Cgif,Csif的影響，其中電容CeiF、Csif分別為“觸控物(例如為手指)與第一電極線Gl ”之間的電容及“觸控物與第二電極線SI”之間的電容。觸控物可以等效為觸控物電容與開關SWf，觸控物電容與積分電容C等效為電容CF，電容Cf與開關SWf等效上均耦接在運算放大器OP的輸出端與負輸入端之間。電容CeiD、CslD的各一端等效上耦接在電容C11的兩端，且電容CeiD、Csid的各另一端耦接在共電極上的電壓Vdis。電容CeiF、Csif等效上彼此串接，且CeiF、Csif等效上稱接在C11的兩端之間。
[0011]當觸控物觸碰到第一電極線Gl與第二電極線SI的交錯處時，掃描信號Vsigl會通過電容cn、CG1D, Csid, Cgif, Csif所組成的網(wǎng)絡而被送到運算放大器OP的負輸入端，因為電容CG1D> Csid的影響，因此，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DA會輸出一個模擬信號改變可編程電容Cramp的容值，而補償電壓通過可編程電容C_p被送到運算放大器OP的負輸入端，以補償電容CeiD、CslD對輸出信號Vrat的影響。
[0012]由于每一片觸控面板因為制造公差的原因，其電容CeiD?Ce4D與Csid?Cs4d均不相同。每一個觸控裝置出廠前，觸控裝置制造商需要找出所述多個可編程電容C_p分別用以抵消非理想電容Ceill?Ce4D與Csid?Cs4d影響的電容值，并記錄所述多個電容值。換言之，每一個觸控裝置會有一個儲存裝置記錄所述多個電容值，且每一個觸控裝置還得具有多個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。因此，若觸控面板的分辨率越大，則觸控裝置的成本越高。除此之外，由于每一個觸控裝置出廠前都需要設法找出所述多個電容值，故增加了觸控裝置的制造成本與時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明實施例提供一種觸控裝置包括，觸控面板與感測電路。觸控面板具有多個交錯設置的水平電極線與垂直電極線，其中，多個水平電極線與多個垂直電極線彼此電性絕緣。感測電路包括，掃描信號產(chǎn)生器、多個感測單元與減法器。掃描信號產(chǎn)生器在一預定時間中按順序產(chǎn)生多個掃描信號至多個水平電極線。多個感測單元分別耦接于多個垂直電極線，用以感測多個垂直電極線上的電容變化以輸出第一感測電壓與第二感測電壓。減法器耦接于多個感測單元，用以感測第一感測電壓與第二感測電壓的差值以分別輸出水平電壓差值或垂直電壓差值。其中，第一感測電壓與第二感測電壓由多個感測單元其中之一輸出或由相鄰的兩個感測單元輸出，當?shù)谝桓袦y電壓與第二感測電壓由多個感測單元其中之一輸出時，減法器輸出對應于相鄰兩條水平電極線的水平電壓差值；當?shù)谝桓袦y電壓與第二感測電壓分別由相鄰的兩個感測單元輸出時，減法器輸出對應于相鄰兩條垂直電極線的垂直電壓差值。
[0014]綜合以上所述，本發(fā)明實施例所提供的觸控裝置及其觸控面板的感測電路，能夠根據(jù)多個感測單元其中之一輸出的第一感測電壓與第二感測電壓，且利用減法器計算出水平電壓差值或利用減法器計算相鄰的兩個感測單元輸出的第一感測電壓與第二感測電壓的垂直電壓差來判斷觸控面板是否被觸控以及對應的觸控位置。
[0015]為了能更進一步了解本發(fā)明為達成既定目的所采取的技術、方法及效果，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明、圖式，相信本發(fā)明的目的、特征與特點，當可由此得以深入且具體的了解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1A是一種互容式觸控面板的平面圖。
[0017]圖1B是互容式觸控面板的等效電路圖。
[0018]圖1C是傳統(tǒng)觸控裝置的電路圖。
[0019]圖1D是傳統(tǒng)觸控裝置檢測其中一個互容的等效電路圖。
[0020]圖2A是本發(fā)明實施例的觸控裝置的電路圖。
[0021]圖2B是本發(fā)明實施例的感測單元的電路圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實施例的觸控裝置的時序圖。
[0023]圖4是本發(fā)明另一實施例的觸控裝置的時序圖。
[0024]【符號說明】
[0025]1、10:觸控面板
[0026]2,3:觸控裝置
[0027]20:感測電路
[0028]202:掃描信號產(chǎn)生器
[0029]204:減法器
[0030]206:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0031]250?253:感測單元
[0032]2512:第一積分器
[0033]2514:第二積分器
[0034]310,320:掃描脈沖
[0035]Gl?G4:水平電極線
[0036]SI?S4:垂直電極線
[0037]C11 ?C44、Csl2、Cs23-.Cs24> Cg12> Cg23-.Cg24-.Cgid-, Csid-, Cgif-, Csif-, Cf:電各
[0038]C:積分電容
[0039]A、B:端點
[0040]AD_0UT:數(shù)字信號
[0041]FV:第一感測電壓
[0042]SV:第二感測電壓
[0043]Ccomp:可編程電容
[0044]DA:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0045]Sff, SWf:開關
[0046]Sffx:第一開關
[0047]Sffy:第二開關
[0048]SWxia, SffX2A, SffX3A> SWx4a:第三開關
[0049]SWxib、SWx2b、SWx3b、SWx4b:第四開關
[0050]SWylB、SWy2B、SWy3B、SWy4B:第五開關
[0051]Vref:參考電壓
[0052]Vsingl ?Vsing4:掃描信號
[0053]Vcomp:補償電壓
[0054]Vdis:電壓
[0055]Vout:輸出信號
[0056]0P:運算放大器
[0057]Tl?T7:時間點
[0058]Rl:第一電阻
[0059]R2:第二電阻
[0060]R3:第三電阻
[0061]R4:第四電阻

【具體實施方式】
[0062][觸控裝置的實施例]
[0063]請參考圖2A與圖2B，圖2A是本發(fā)明實施例的觸控裝置的電路圖。圖2B是本發(fā)明實施例的感測單元的電路圖。觸控裝置3具有觸控面板10與感測電路20，其中觸控面板10與圖1A所述的觸控面板I相同。感測電路20包括，掃描信號產(chǎn)生器202、多個感測單元250?253、減法器204與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器206。掃描信號產(chǎn)生器202耦接多個水平電極線Gl?G4,且在一預定時間中按順序產(chǎn)生多個掃描信號至多個水平電極線Gl?G4。多個感測單元250?253分別耦接在多個垂直電極線SI?S4，用以感測多個垂直電極線SI?S4與多個交錯設置的水平電極線Gl?G4上的電容C11?C44的變化以輸出第一感測電壓FV與第二感測電壓SV。減法器204具有第一輸入端A與第二輸入端B，分別耦接多個感測單元250?253，用以感測第一感測電壓FV與第二感測電壓SV的差值以分別通過第一輸出端輸出水平電壓差值或垂直電壓差值。在本實施例中，感測電路20輸出至減法器204的第一輸入端A的電壓信號稱為第一感測電壓FV，而輸出至減法器204的第二輸入端B的電壓信號稱為第二感測電壓SV。
[0064]具體來說，減法器204包括，運算放大器0P、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4。其中，第一電阻Rl耦接在多個感測單元250?253與運算放大器OP的第一輸入端之間。第二電阻R2耦接在多個感測單元250?253與運算放大器OP的第二輸入端之間。第三電阻R3耦接在運算放大器OP的第二輸入端與一接地端GND之間。第四電阻R4耦接在運算放大器OP的第一輸入端與運算放大器OP的第一輸出端之間。
[0065]在本實施例中，掃描信號產(chǎn)生器202可以按順序產(chǎn)生掃描信號至水平電極線Gl?G4,以便耦接于垂直電極線SI?S4的感測單元250?253進行感測。各該感測單元250?253會具有兩組積分器2512、2514與負責路徑切換的開關(如圖2A所示)，依照掃描信號的時序分別用來感測不同水平電極線Gl?G4的電荷變化。同一個感測單元(如感測單元250)可以感測兩條相鄰的水平電極線(如Gl、G2)上的水平電壓差值，相鄰的感測單元(如250、251)則可用來感測相鄰垂直電極線(如S1、S2)上的垂直電壓差值。水平電壓差值可以用來表示兩條水平電極線上的兩個電容(如C11、C21)之間的電容變化，而垂直電壓差值則可以用來表示兩條垂直線電極線上的兩個電容(如Cn、C12)之間的電容變化。
[0066]舉例來說，掃描信號產(chǎn)生器202輸出掃描信號至水平電極線Gl、G2時,感測單兀250可以輸出對應于水平電極線Gl的第二感測電壓SV(第三開關SWxia導通)與對應于水平電極線G2的第一感測電壓FV(第五開關SWylB導通)，其兩電壓的差值即可用來表示電容C11與電容C21之間的電容變化。感測單元250所輸出的第二感測電壓SV可以與感測單元251所輸出的第一感測電壓FV (第四開關SWx2b導通)進行比較以產(chǎn)生垂直電壓差值，此垂直電壓差值可用來表示電容C11與電容C12之間的電容變化。同理，其他感測單元250?253則可以用來感測觸控面板10其他位置上的電容變化，通過相鄰電容的電容值變化，后端運算電路(未繪示)便可根據(jù)電容變化的數(shù)組數(shù)據(jù)推知使用者的觸摸位置或觸控手勢。
[0067]進一步說明其電路動作，第一感測電壓FV與第二感測電壓SV可由多個感測單元250?253其中之一輸出或由相鄰的兩個感測單元250?253(如感測單元250、251)輸出。因此，如果當?shù)谝桓袦y電壓FV與第二感測電壓SV由多個感測單元250?253其中之一輸出時，減法器204輸出對應于相鄰兩條水平電極線Gl?G4 (如水平電極線G1、G2)的水平電壓差值。當?shù)谝桓袦y電壓FV與第二感測電壓SV是分別由相鄰的兩個感測單元250?253(如感測單元250、251)輸出時，減法器204輸出對應于相鄰兩條垂直電極線SI?S4 (如垂直電極線S1、S2)的垂直電壓差值。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器206稱接于減法器204的第一輸出端，用以將減法器204所輸出的水平電壓差值與垂直電壓差值從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并根據(jù)此信號判斷使用者的觸摸位置。
[0068]值得一提的是，在本實施例并未限制所述多個水平電極線Gl?G4與所述多個垂直電極線SI?S4的數(shù)目，本領域普通技術人員可以依據(jù)實際使用情況進行設計。另外所述多個水平電極線Gl?G4與所述多個垂直電極線SI?S4之間可形成多個電容，例如:在水平電極線Gl與水平電極線SI之間可形成電容Cn。
[0069]在此實施例中，掃描信號產(chǎn)生器202于三個時間按順序產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號進行說明。當然，掃描信號產(chǎn)生器202也可以于多個時間按順序產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號，本實施例不限制，本領域普通技術人員可以依據(jù)實際使用情況進行設計。
[0070]詳細地說，掃描信號產(chǎn)生器202周期性的提供多個掃描信號，并將多個掃描信號送至所述多個水平電極線Gl?G4。掃描信號產(chǎn)生器202在三個時間產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號，而第一掃描信號與第二掃描信號具有時間差。例如:在第一時間產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號給欲掃描的水平電極線Gl以及另一水平電極線G2,而在第二時間產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G2以及另一水平電極線G3，接著，在第三時間產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G3以及另一水平電極線G4。在其他實施例中，掃描信號產(chǎn)生器202也可以在第一時間產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G2以及另一水平電極線G3，本實施例不限制掃描信號產(chǎn)生器202對水平電極線Gl?G4的掃描時序，其掃描時序可以依照設計需求調(diào)整，本實施例不受限制。
[0071]請一并參考圖2A與圖2B，在本實施例中，感測電路包括4個感測單元250?253，然而，在其他實施例中，感測電路可包括不只4個感測單元250?253，本領域普通技術人員可以依據(jù)實際使用情況進行設計。如圖2B所示，四個感測單元250?253其內(nèi)部電路設計是一樣的。
[0072]詳細地說，感測單元250?253包括，第一積分器2512、第二積分器2514、第一開關SWx、第二開關SWy、第三開關SWxia?SWx4a、第四開關SWxib?SWx4b與第五開關SWylB?SWy4B。第一開關SWx耦接在相對應的多個垂直電極線SI?S4之一與第一積分器2512的輸入之間。第二開關SWy耦接在相對應的多個垂直電極線SI?S4之一與第二積分器2514的輸入之間。第三開關SWxia?SWx4a稱接在第一積分器2512的輸出與減法器204的第二輸入端B之間。第四開關SWxib?SWx4b f禹接在第一積分器2512的輸出與減法器204的第一輸入端A之間。第五開關SWylB?SWy4B稱接在第二積分器2514的輸出與減法器204的第一輸入端A之間。此外，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器206耦接于減法器204的第一輸出端，用以將減法器204所輸出的垂水平電壓差值與直電壓差值從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并根據(jù)此信號判斷是否有觸控感應發(fā)生。值得一提的是，第一開關SWx與該第二開關SWy是對應于多個掃描信號的時序交錯導通以使第一積分器2512與第二積分器2514分別對兩條相鄰的垂直電極線SI?S4上的電壓進行積分。
[0073]接下來是進一步說明本實施例的觸控裝置的工作原理。請一并參考圖2A、圖2B與圖3，圖3是本實施例的觸控裝置的時序圖。在本實施例中，于第一時間，掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描的水平電極線G1，而產(chǎn)生第二掃描信號給另一水平電極線G2，其中第一掃描信號與第二掃描信號具有時間差。換句話說，掃描信號產(chǎn)生器202會先產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描的水平電極線G1，之后再產(chǎn)生第二掃描信號給另一水平電極線G2。
[0074]以水平電極線Gl、G2的感測為例,其掃描信號可由脈沖信號組成,掃描信號產(chǎn)生器202交錯輸出脈沖信號310、320至水平電極線Gl、G2。在本實施例中，圖3中對應各別開關的導通時序，其信號為邏輯高電位時表示導通，信號為邏輯低電位時表示不導通，但在不同的實施例中，其信號與開關導通的對應關系也可反向，本發(fā)明并不限制。感測單元250的第一開關SWx會對應脈沖信號310的時序?qū)?，而第二開關SWy會對應脈沖信號320的時序?qū)?，藉此使第一積分器2512對水平電極線Gl與垂直電極線SI之間的電容C11進行感測，使第二積分器2514對水平電極線G2與垂直電極線SI之間的電容C21進行感測。同理，感測單元251的第一開關SWx會對應脈沖信號310的時序?qū)?，而第二開關SWy會對應脈沖信號320的時序?qū)?，藉此使第一積分器2512對水平電極線Gl與垂直電極線S2之間的電容C12進行感測，使第二積分器2514對水平電極線G2與垂直電極線S2之間的電容C22進行感測。
[0075]由上述可知，感測單元250中的第一積分器2512與第二積分器2514分別存有電容C11與電容C21的感測值，因此減法器204可以根據(jù)感測單元250所輸出的第一感測電壓FV (第五開關SWylB導通)與第二感測電壓SV (第三開關SWxia導通)輸出對應于電容C11與電容C21之間電容變化的水平電壓差值(時間T2?T3之間)。同理，感測單元250中的第一積分器2512與感測單元251中的第一積分器2512分別存有電容C11與電容C12的感測值，因此減法器204可以根據(jù)感測單元250的第一積分器2512所輸出的第二感測電壓SV (第三開關SWxia導通)與感測單元251的第一積分器2512所輸出的第一感測電壓FV (第四開關SWx2b導通)輸出對應于電容C11與電容C12之間電容變化的垂直電壓差值(時間Tl?T2之間)。其它電容差值的感測方式與開關導通時序如圖3所示，感測電路20可以在第一時間中，依照Tl?T7的時序完成水平電極線G1、G2的感測程序。感測電路20接著在第二時間中驅(qū)動垂直電極線G2、G3，并且依照圖3的時序完成水平電極線G2、G3的感測程序。依此類推，感測電路20在第三時間中依照圖3的時序完成水平電極線G3、G4的感測程序。
[0076]值得注意的是，圖2B中的第三開關SWxia?SWx4b、第四開關SWxib?SWx4b、第一開關Sffx與第二開關SWy的導通時序依照所需要的電容感測順序以及掃描信號的時序而定，圖3僅為本發(fā)明的一個實施方式，本發(fā)明并不限定于上述掃描時序與導通順序。
[0077]最后，減法器204依照第一輸入端A與第二輸入端B所接收到的第一感測電壓FV與第二感測電壓SV進行減法運算以對應輸出水平電壓差值與垂直電壓差值至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器206。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器206可以將水平電壓差值與垂直電壓差值應轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號AD_OUT (例如，二位的數(shù)字信號)，以供后端判斷電路(圖未示)判斷觸控面板10是否被觸控以及對應的觸控位置。
[0078][觸控裝置的另一實施例]
[0079]請參考圖4，圖4為本發(fā)明另一實施例的觸控裝置的時序圖。在此實施例中，觸控裝置與圖2A的觸控裝置3的結(jié)構(gòu)相同，而以下將對二者所包括的相同元件以相同標號表示。本實施例與圖2A的觸控裝置二者的差異在于:掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號的時間差不同。
[0080]詳細地說，請同時參照圖3與圖4，如圖3所示，于第一時間，掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號給欲掃描的水平電極線Gl與G2,其中,第一掃描信號與第二掃描信號是交錯給欲掃描的水平電極線Gl與G2，也就是說，當掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描的水平電極線Gl時，掃描信號產(chǎn)生器202是不會產(chǎn)生第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G2，而是等到掃描信號產(chǎn)生器202停止產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描的水平電極線Gl時，掃描信號產(chǎn)生器202才會產(chǎn)生第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G2。
[0081]請參考圖4，在此實施例中，第一掃描信號與第二掃描信號并非是交錯給欲掃描的水平電極線Gl與G2,而是在第一掃描信號持續(xù)給欲掃描的水平電極線Gl,同時掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第二掃描信號給欲掃描的水平電極線G2，之后掃描信號產(chǎn)生器202同時停止產(chǎn)生第一掃描信號與第二掃描信號，接著，掃描信號產(chǎn)生器202再先產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描的水平電極線Gl。
[0082]簡單地說，在此實施例中，掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描水平電極線Gl持續(xù)一段時間后,掃描信號產(chǎn)生器202再產(chǎn)生第二掃描信號給欲掃描水平電極線G2,最后再同時停止。換句話說,掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第一掃描信號給欲掃描水平電極線Gl的時間多于掃描信號產(chǎn)生器202產(chǎn)生第二掃描信號給欲掃描水平電極線G2。因此，利用此實施例提供第一掃描信號與第二掃描信號的方式，可以讓相鄰的水平電極線Gl與G2信號更貼近，噪聲更少，并降低誤判的機率。
[0083]除上述差異之外，本領域普通技術人員應當知道，在此實施例的操作部分與圖2A的觸控裝置3實質(zhì)上等效，本領域普通技術人員參考圖2A的觸控裝置3以及上述差異后，應當可以輕易推知，故在此不予贅述。
[0084]上述實施例的感測電路20可以直接輸出兩個相鄰電容之間的差值給后端電路進行判斷，其后端電路不需進行額外的運算即可以直接取得相鄰電容之間的變化量，藉此可簡化后端電路的運算需求以及提高感測速度。換言之，本發(fā)明利用硬件電路去實現(xiàn)部分軟件運算的功能，藉此簡化一般觸控感測面板中的運算需求，可以有效提高系統(tǒng)效能。
[0085]〔實施例的可能效果〕
[0086]綜上所述，本發(fā)明實施例所提供的觸控裝置及其觸控面板的感測電路，能夠根據(jù)多個感測單元其中之一輸出的第一感測電壓與第二感測電壓，且利用減法器計算出水平電壓差值或利用減法器計算相鄰的兩個感測單元輸出的第一感測電壓與第二感測電壓的垂直電壓差來判斷觸控面板是否被觸控以及對應的觸控位置。
[0087]另外，本發(fā)明實施例所提供的觸控裝置及其觸控面板的感測電路，利用硬件的方式計算出水平電極線及用以比對的另一水平電極線分別與對應相交的垂直電極線上的電容變化以輸出的水平電壓值與水平電壓差值。因此可以減輕后端電路的負荷。
[0088]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選可行實施例，凡依本發(fā)明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種觸控裝置，其特征在于，所述觸控裝置包括: 一觸控面板，所述觸控面板具有多條交錯設置的水平電極線與垂直電極線，其中，所述水平電極線與所述垂直電極線彼此電性絕緣；以及 一感測電路，所述感測電路包括: 一掃描信號產(chǎn)生器，所述掃描信號產(chǎn)生器在一預定時間中按順序產(chǎn)生多個掃描信號至所述水平電極線； 多個感測單元，分別耦接于所述垂直電極線，所述感測單元用以感測所述垂直電極線上的電容變化以輸出一第一感測電壓與一第二感測電壓；以及 一減法器，耦接于所述感測單元，所述減法器用以計算所述第一感測電壓與所述第二感測電壓的差值以分別輸出一水平電壓差值或一垂直電壓差值； 其中，所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一輸出或由相鄰的兩個感測單元輸出，當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一輸出時，所述減法器輸出對應于相鄰兩條水平電極線的所述水平電壓差值；當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓分別由相鄰的兩個感測單元輸出時，所述減法器輸出對應于相鄰兩條垂直電極線的所述垂直電壓差值。
2.根據(jù)權利要求1所述的觸控裝置，其特征在于，每個所述感測單元包括: 一第一積分器; 一第二積分器； 一第一開關，所述第一開關耦接在相對應的所述垂直電極線的其中之一與所述第一積分器的輸入之間； 一第二開關，所述第二開關耦接在相對應的所述垂直電極線的其中之一與所述第二積分器的輸入之間； 一第三開關，所述第三開關耦接在所述第一積分器的輸出與所述減法器的第二輸入端之間； 一第四開關，所述第四開關耦接在所述第一積分器的輸出與所述減法器的第一輸入端之間；以及 一第五開關，所述第五開關耦接在所述第二積分器的輸出與所述減法器的第一輸入端之間； 其中，所述第一開關與所述第二開關對應于所述掃描信號的時序交錯導通，以使所述第一積分器與所述第二積分器分別對兩條相鄰的所述水平電極線上的電壓進行積分。
3.根據(jù)權利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一的所述第一積分器與所述第二積分器輸出時，所述第三開關與所述第五開關導通；當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由相鄰的一第一感測單元與一第二感測單元輸出時，所述第一感測單元的所述第四開關導通，所述第二感測單元的所述第五開關導通。
4.根據(jù)權利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，所述減法器包括: 一運算放大器； 一第一電阻，所述第一電阻耦接在所述感測單元與所述運算放大器的第一輸入端之間； 一第二電阻，所述第二電阻耦接在所述感測單元與所述運算放大器的第二輸入端之間； 一第三電阻，所述第三電阻耦接在所述運算放大器的第二輸入端與接地端之間；以及 一第四電阻，所述第四電阻耦接在所述運算放大器的第一輸入端與所述運算放大器的第一輸出端之間。
5.根據(jù)權利要求2所述的觸控裝置，其特征在于，所述感測電路還包括: 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接于所述減法器的第一輸出端。
6.一種感測電路，其特征在于，所述感測電路適用于感測一觸控面板，所述觸控面板具有多條交錯設置的水平電極線與垂直電極線，其中，所述水平電極線與所述垂直電極線彼此電性絕緣,所述感測電路包括: 一掃描信號產(chǎn)生器，所述掃描信號產(chǎn)生器在一預定時間中按順序產(chǎn)生多個掃描信號至所述水平電極線； 多個感測單元，分別耦接于所述垂直電極線，所述感測單元用以感測所述垂直電極線上的電容變化以輸出一第一感測電壓與一第二感測電壓；以及 一減法器，耦接于所述感測單元，所述減法器用以計算所述第一感測電壓與所述第二感測電壓的差值以分別輸出一水平電壓差值或一垂直電壓差值； 其中，所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一輸出或由相鄰的兩個感測單元輸出，當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一輸出時，所述減法器輸出對應于相鄰兩條水平電極線的所述水平電壓差值；當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓分別由相鄰的兩個感測單元輸出時，所述減法器輸出對應于相鄰兩條垂直電極線的所述垂直電壓差值。
7.根據(jù)權利要求6所述的感測電路，其特征在于，每個所述感測單元包括: 一第一積分器; 一第二積分器； 一第一開關，所述第一開關耦接在相對應的所述垂直電極線的其中之一與所述第一積分器的輸入之間； 一第二開關，所述第二開關耦接在相對應的所述垂直電極線的其中之一與所述第一積分器的輸入之間； 一第三開關，所述第三開關耦接在所述第一積分器的輸出與所述減法器的第一輸入端之間； 一第四開關，所述第四開關耦接在所述第二積分器的輸出與所述減法器的第一輸入端之間；以及 一第五開關，所述第五開關耦接在所述第二積分器的輸出與所述減法器的第二輸入端之間； 其中，所述第一開關與所述第二開關對應于所述掃描信號的時序交錯導通，以使所述第一積分器與所述第二積分器分別對兩條相鄰的所述水平電極線上的電壓進行積分。
8.根據(jù)權利要求7所述的感測電路，其特征在于，當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由所述感測單元的其中之一的所述第一積分器與所述第二積分器輸出時，所述第三開關與所述第五開關導通；當所述第一感測電壓與所述第二感測電壓由相鄰的一第一感測單元與一第二感測單元輸出時，所述第一感測單元的所述第四開關導通，所述第二感測單元的所述第五開關導通。
9.根據(jù)權利要求7所述的感測電路，其特征在于，所述減法器包括: 一運算放大器； 一第一電阻，所述第一電阻耦接在所述感測單元與所述運算放大器的第一輸入端之間； 一第二電阻，所述第二電阻耦接在所述感測單元與所述運算放大器的第二輸入端之間； 一第三電阻，所述第三電阻耦接在所述運算放大器的第二輸入端與接地端之間；以及一第四電阻，所述第四電阻耦接在所述運算放大器的第一輸入端與所述運算放大器的第一輸出端之間。
10.根據(jù)權利要求7所述的感測電路，其特征在于，所述感測電路還包括: 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接于所述減法器的第一輸出端。
【文檔編號】G06F3/044GK104238841SQ201310274952
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權日:2013年6月13日
【發(fā)明者】雷家正 申請人:聯(lián)合聚晶股份有限公司