用于改善投射式電容觸摸屏及面板的信噪比性能的設(shè)備的制造方法
【專利摘要】通過耦合到由微控制器控制的多個投射式電容式觸摸元件的集成電路調(diào)節(jié)式高電壓源及高電壓/電流驅(qū)動器來提供投射式電容觸摸屏及面板的經(jīng)改善信噪比性能。所述單個集成電路高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器可包括電壓升壓電路、電壓參考、上電復(fù)位POR、軟起動、多個電壓電平移位器及用于耦合到所述微控制器的串行接口，所述微控制器可控制與使用所述投射式電容觸摸屏及面板相關(guān)的所有功能。
【專利說明】
用于改善投射式電容觸摸屏及面板的信噪比性能的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及投射式電容觸摸屏及面板，且更特定來說涉及改善投射式電容觸摸屏及面板的信噪比性能。
【背景技術(shù)】
[0002]電容式觸摸屏及面板用作例如計算機、移動電話、個人便攜式媒體播放器、計算器、電話、收銀機、汽油栗等電子裝備的用戶接口。在一些應(yīng)用中，不透明觸摸屏及面板提供軟鍵功能性。在其它應(yīng)用中，透明觸摸屏覆疊在顯示器上以允許用戶經(jīng)由觸摸或接近與顯示器上的物件互動。此類物件可呈軟鍵、菜單及顯示器上的其它物件的形式。當(dāng)物件(例如，用戶的指尖)致使觸摸屏或面板中的電容式電極的電容改變時，電容式觸摸屏或面板因電容式電極的電容的改變而激活(控制指示激活的信號)。
[0003]現(xiàn)今的電容式觸摸屏及面板呈不同種類，包含單點觸摸及多點觸摸。單點觸摸屏或面板檢測并報告與觸摸屏或面板接觸或接近的一個物件的位置。多點觸摸屏或面板檢測與觸摸屏或面板同時接觸或接近的一或多個物件的位置，并報告與每一物件相關(guān)的不同位置信息或依據(jù)與每一物件相關(guān)的不同位置信息而行動。
[0004]用于單點觸摸系統(tǒng)及多點觸摸系統(tǒng)兩者中的觸摸屏及面板可包括一或多個層，每一層具有彼此電絕緣的多個電極。在多層觸摸傳感器中，各層可以彼此緊密接近且彼此電絕緣的方式固定。在一或多層觸摸屏及面板構(gòu)造中的任一者中，電極(電容)可形成任何類型的坐標系統(tǒng)(例如，極坐標系統(tǒng)等)。一些觸摸傳感器可利用X-Y或柵格狀布置。參考圖1，描繪根據(jù)本發(fā)明的教示的以X-Y柵格定向布置的觸摸傳感器電極的示意性平面圖。舉例來說，在雙層觸摸屏或面板102中，電極104與105在不同層(襯底106)上且可彼此正交地布置，使得不同層上的電極104與105之間的其相交點(在下文中稱為節(jié)點120)界定柵格(或其它坐標系統(tǒng))。在替代單層觸摸屏中，一組電極與另一組電極之間的接近關(guān)系可類似地界定柵格(或其它坐標系統(tǒng))。
[0005]測量觸摸屏或面板內(nèi)的個別電極的自電容是一種由單點觸摸系統(tǒng)所采用的方法。舉例來說，觸摸傳感器控制器使用X-Y柵格來分別遍歷穿過(iterate through)X軸電極105及Y軸電極104中的每一者，從而一次選擇一個電極且測量其電容。通過對(I)經(jīng)歷最顯著電容改變的X軸電極105及(2)經(jīng)歷最顯著電容改變的Y軸電極104的接近來確定觸摸的位置。
[0006]對所有X軸及Y軸電極執(zhí)行自電容測量提供相當(dāng)快的系統(tǒng)響應(yīng)時間。然而，其不支持如多點觸摸屏系統(tǒng)中所需的跟蹤多個同時(X，Y)坐標。舉例來說，在16 X 16電極柵格中，一個物件在位置(I，5)處與第二物件在位置(4，10)處的同時觸摸產(chǎn)生四個可能觸摸位置:(I，5)、(I，10)、(4，5)及(4，10)。自電容系統(tǒng)能夠確定X軸電極I及4已被觸摸且Y軸電極5及10已被觸摸，但其不能夠解疑以確定所述四個可能位置中的哪兩個位置表示實際觸摸位置。
[0007]在多點觸摸屏中，可使用互電容測量來檢測一或多個物件的同時觸摸。舉例來說，在X-Y柵格觸摸屏中，互電容可指X軸電極與Y軸電極之間的電容式耦合。觸摸屏上的一組電極可用作接收器且另一組中的電極可用作發(fā)射器。發(fā)射器電極上的經(jīng)驅(qū)動信號可更改對接收器電極進行的電容式測量，這是因為所述兩個電極是經(jīng)由其之間的互電容耦合的。以此方式，互電容測量可不會遇到與自電容相關(guān)聯(lián)的模糊性問題，這是因為互電容可有效地尋址觸摸傳感器上的每個X-Y接近關(guān)系(節(jié)點)。
[0008]更具體來說，使用互電容測量的多點觸摸控制器可選擇第一組電極中的一個電極作為接收器。接著，控制器可測量(逐一地)第二組電極中的每一發(fā)射器電極的互電容。控制器可重復(fù)此過程直到第一組電極中的每一者均已被選擇作為接收器為止?？赏ㄟ^經(jīng)歷最顯著電容改變的那些互電容節(jié)點(例如，節(jié)點120)來確定一或多個觸摸的位置。在以下各項中較全面地描述了包括自電容式觸摸檢測及互電容式觸摸檢測的投射式電容式觸摸技術(shù):可在www.microchip.com處獲得的托德.奧康納(Todd 0’&311110!')的標題為“1111'011(3111￥投射式電容式觸摸屏感測操作理論(mTouch?Projected Capacitive Touch Screen SensingTheory of Operat1n)”的技術(shù)通報TB3064;及杰瑞?哈諾爾(Jerry Hanauer)的標題為“使用自電容及互電容兩者的電容式觸摸系統(tǒng)(Capacitive Touch System Using BothSelf and Mutual Capacitance)”的共同擁有的第US 2012/0113047號美國專利申請公開案，其中所述技術(shù)通報及所述美國專利申請公開案兩者均出于所有目的特此以引用的方式并入本文中。
[0009]可通過對電極的自電容及互電容上的電壓進行充電或放電來確定自電容值及互電容值。舉例來說，在電容式分壓器(CVD)方法中，可通過以下操作來確定電容值:首先測量存儲于電極電容器上的電壓;接著將經(jīng)放電已知值電容器與所述電極電容器并聯(lián)地耦合；及隨后測量所得平衡電壓，或?qū)λ鲆阎惦娙萜鬟M行充電且將其耦合到經(jīng)放電電極電容器?？稍趙ww.microchip, com處獲得的應(yīng)用注釋ANl208中較全面地描述了CVD方法;且在迪特爾.彼得(Dieter Peter)的標題為“使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的內(nèi)部電容器及電壓參考的電容式角蟲摸感測(Capacitive Touch Sensing using an Internal Capacitor of anAnalog-To-Digital Converter (ADC) and a Voltage Reference)” 的共同擁有的第 US2010/0181180號美國專利申請公開案中呈現(xiàn)了對CVD方法的較詳細闡釋；其中所述應(yīng)用注釋及所述美國專利申請公開案兩者均出于所有目的特此以引用的方式并入本文中。
[0010]使用充電時間測量單元(CTMU)，可通過以下操作來獲得對電極電容的極準確電容測量:運用恒定電流源對電極電容器進行充電或放電；接著在準確測量時間周期之后測量電極電容器上的所得電壓。以下各項中較全面地描述了 CTMU方法:可在www.microchip.com處獲得的微芯片應(yīng)用注釋AN1250及AN1375;以及兩者均由詹姆斯.Ε.巴特林(JamesE.Bartling)做出的標題為“測量長時間周期(Measuring a long time per1d)”的共同擁有的第US 7，460，441B2號美國專利及標題為“電流-時間數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(Current-timedigital-to-analog converter)”的共同擁有的第US 7，764，213B2號美國專利，其中所述微芯片應(yīng)用注釋及所述美國專利全部出于所有目的特此以引用的方式并入本文中。
[0011]根據(jù)公式:Q = CX V，電容C上的電荷Q與電容C上的電壓V直接成比例。因此，可用于對電容器進行充電或放電的電壓越大，確定電極的自電容及互電容的電容值的分辨率越好。另外，運用較高(較大)電壓對電容進行充電及放電的能力還改善電容檢測電路的信噪比，這是因為噪聲通常為電極可與之屏蔽開以減小其上的噪聲拾取的恒定脈沖或交流(AC)電壓。然而，來自電源(例如，電池)的電壓正由集成電路裝置減小以節(jié)約電力。因此，較高電壓的可用性正降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，需要一種提供具有經(jīng)良好調(diào)節(jié)的較高輸出電壓的電壓源的集成解決方案，所述經(jīng)良好調(diào)節(jié)的較高輸出電壓可用于在確定觸摸屏或面板的元件的電容值時對所述元件進行充電。
[0013]根據(jù)實施例，一種用于產(chǎn)生高電壓且將所述高電壓選擇性地耦合到多個節(jié)點的設(shè)備可包括:電壓升壓電路，其具有高電壓輸出；電壓參考，其耦合到所述電壓升壓電路;多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，每一電壓電平移位器/驅(qū)動器具有耦合到所述電壓升壓電路的所述高電壓輸出的高電壓輸入及可獨立控制的高電壓輸出；邏輯電路，其耦合到所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，其中所述邏輯電路控制所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述高電壓輸出;及串行/并行接口，其耦合到所述邏輯電路及所述電壓升壓電路。
[0014]根據(jù)另一實施例，上電復(fù)位(POR)電路可耦合到所述電壓升壓電路及所述串行/并行接口。根據(jù)另一實施例，軟起動電路可耦合到所述電壓升壓電路。根據(jù)另一實施例，所述邏輯電路可為多個“與”門。根據(jù)另一實施例，輸出啟用控制件可耦合到所述多個“與”門中的每一者的輸入。根據(jù)另一實施例，高電壓輸出電容器可親合在所述電壓升壓電路的輸出與電源共同點之間。根據(jù)另一實施例，升壓電感器可耦合在到所述電壓升壓電路的電力輸入與電源之間。根據(jù)另一實施例，所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述輸出可為三態(tài)的且在電源共同點、所述高電壓輸出或高關(guān)斷電阻處具有可選擇輸出狀態(tài)。
[0015]根據(jù)另一實施例，所述串行/并行接口可進一步包括配置寄存器及數(shù)據(jù)存儲寄存器，其中所述配置寄存器存儲所述電壓升壓電路的參數(shù)，且所述數(shù)據(jù)存儲寄存器存儲所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸出狀態(tài)。根據(jù)另一實施例，在軟起動期間，所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述輸出可被停用。根據(jù)另一實施例，所述電壓升壓電路、所述電壓參考、所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器、所述邏輯電路及所述串行/并行接口可提供于單個集成電路裝置中。根據(jù)另一實施例，所述邏輯電路及所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸入電路可包括低電壓及低電力裝置。根據(jù)另一實施例，所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸出電路可包括具有低阻抗驅(qū)動能力的高電壓裝置。
[0016]根據(jù)另一實施例，一種用于確定投射式電容觸摸感測表面上的觸摸的位置、檢測觸摸的系統(tǒng)可包括:第一多個電極，其以具有第一軸的平行定向布置，其中所述第一多個電極中的每一者可包括自電容;第二多個電極，其以具有基本上垂直于所述第一軸的第二軸的平行定向布置，所述第一多個電極可位于所述第二多個電極上方且形成可包括所述第一多個電極與所述第二多個電極的重疊相交點的多個節(jié)點，其中所述多個節(jié)點中的每一者可包括互電容;高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器(可包括:電壓升壓電路，其具有高電壓輸出；電壓參考，其耦合到所述電壓升壓電路；多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，每一電壓電平移位器/驅(qū)動器具有耦合到所述電壓升壓電路的所述高電壓輸出的高電壓輸入以及耦合到所述第一多個電極及所述第二多個電極中的相應(yīng)一者的可獨立控制的高電壓輸出；邏輯電路，其耦合到所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，其中所述邏輯電路控制所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述高電壓輸出；及串行/并行接口，其耦合到所述邏輯電路及所述電壓升壓電路)；混合信號裝置(可包括:電容式觸摸模擬前端，其具有耦合到所述第一多個電極及所述第二多個電極中的相應(yīng)者的多個模擬輸入;模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其耦合到所述電容式觸摸前端;數(shù)字處理器與存儲器，其中來自所述ADC的至少一個輸出可耦合到所述數(shù)字處理器;及串行接口，其耦合到所述數(shù)字處理器以及所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器的所述串行/并行接口)，其中所述自電容的值可由所述模擬前端針對所述第一多個電極中的每一者使用高電壓而測量，所述經(jīng)測量自電容的所述值可存儲于所述存儲器中，具有最大自電容值中的至少一者的所述第一電極中的至少一者的所述節(jié)點的所述互電容的值由所述模擬前端使用所述高電壓而測量，所述經(jīng)測量互電容的所述值可存儲于所述存儲器中，且所述數(shù)字處理器使用所述所存儲自電容值及所述所存儲互電容值來確定施加到所述觸摸感測表面的所述觸摸的位置及相應(yīng)力。
[0017]根據(jù)另一實施例，所述混合信號裝置可為混合信號微控制器集成電路。根據(jù)另一實施例，所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器可包括集成電路。根據(jù)另一實施例，所述高電壓可大于給所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器及所述混合信號裝置供電的供應(yīng)電壓。
[0018]根據(jù)又一實施例，一種用于改善投射式電容觸摸感測表面的信噪比性能的方法可包括以下步驟:提供以具有第一軸的平行定向布置的第一多個電極，其中所述第一多個電極中的每一者可包括自電容;提供以具有基本上垂直于所述第一軸的第二軸的平行定向布置的第二多個電極，所述第一多個電極可位于所述第二多個電極上方且形成可包括所述第一多個電極與所述第二多個電極的重疊相交點的多個節(jié)點，其中所述多個節(jié)點中的每一者可包括互電容;將所述第一多個電極充電到大于電源電壓的電壓;將所述第二多個電極放電到電源共同點；掃描所述第一多個電極以確定所述第一多個電極的所述自電容的值;將所述經(jīng)掃描自電容的所述值進行比較以確定所述第一多個電極中的哪一者具有最大自電容值;掃描所述第一多個電極中的具有所述最大自電容值的電極的所述節(jié)點以確定所述相應(yīng)多個節(jié)點的所述互電容的值;將具有所述最大自電容值的所述第一電極上的所述相應(yīng)多個節(jié)點的所述經(jīng)掃描互電容的所述值進行比較，其中具有所述最大互電容值的所述節(jié)點可為所述觸摸感測表面上的觸摸的位置。
[0019]根據(jù)所述方法的另一實施例，可運用模擬前端及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)來測量所述自電容值及所述互電容值。根據(jù)所述方法的另一實施例，可將所述自電容值及所述互電容值存儲于數(shù)字處理器的存儲器中。根據(jù)所述方法的另一實施例，可通過電容式分壓器方法來確定所述自電容值及所述互電容值。根據(jù)所述方法的另一實施例，可運用充電時間測量單元來確定所述自電容值及所述互電容值。
【附圖說明】
[0020]連同附圖一起參考以下說明可獲取對本發(fā)明的較完整理解，附圖中:
[0021]圖1圖解說明根據(jù)本發(fā)明的教示的以X-Y柵格定向布置的觸摸傳感器電極的示意性平面圖；且
[0022]圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的特定實例性實施例的具有投射式電容觸摸屏或面板、高電壓源/驅(qū)動器及混合信號裝置的電子系統(tǒng)的示意性框圖。
[0023]雖然易于對本發(fā)明做出各種修改及替代形式，但已在圖式中展示并在本文中詳細描述本發(fā)明的特定實例性實施例。然而，應(yīng)理解，本文中對特定實例性實施例的說明并非打算將本發(fā)明限制于本文中所揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明打算涵蓋如由所附權(quán)利要求書界定的所有修改及等效形式。
【具體實施方式】
[0024]根據(jù)各種實施例，本文中揭示用于提供調(diào)節(jié)式高電壓源及高電壓/電流驅(qū)動器以耦合到由微控制器控制的多個投射式電容式觸摸元件的集成解決方案。其中單個集成電路高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器可包括電壓升壓電路、電壓參考、上電復(fù)位(POR)、軟起動、多個低輸入電流電壓電平移位器及用于耦合到微控制器的串行接口，所述微控制器可控制與使用投射式電容觸摸屏及面板相關(guān)的所有功能。據(jù)預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，前述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器還可用于驅(qū)動高電壓低電力顯示器，例如但不限于，真空熒光顯示器(VFD)、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器等。
[0025]現(xiàn)在參考圖式，示意性地圖解說明特定實例性實施例的細節(jié)。圖式中，相似元件將由相似編號表示，且類似元件將由帶有不同小寫字母后綴的相似編號表示。
[0026]參考圖2，描繪根據(jù)本發(fā)明的特定實例性實施例的具有投射式電容觸摸屏或面板、高電壓源/驅(qū)動器及混合信號裝置的電子系統(tǒng)的示意性框圖。混合信號裝置212可包括電容式觸摸模擬前端210、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器208、數(shù)字處理器與存儲器206及串行接口 232。高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器214可包括電壓升壓電路216、電壓參考218、上電復(fù)位(P0R)220、軟起動電路222、多個電壓電平移位器224、用以控制從電平移位器224到電極104及105的驅(qū)動的控制邏輯234，及用于電平移位器到混合信號裝置212中的串行接口 232的耦合控制的串行/并行接口226 JOR 220可用于在上電起動期間將高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器214中的所有存儲器(存儲)元件初始化。
[0027]混合信號裝置212的模擬前端210及高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器214可耦合到由布置成矩陣的多個導(dǎo)電列104及導(dǎo)電行105構(gòu)成的觸摸屏或面板102。據(jù)預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，導(dǎo)電行105及/或?qū)щ娏?04可為透明襯底(例如，顯示器/觸摸屏等)上的印刷電路板導(dǎo)體、導(dǎo)線、氧化銦錫(ITO)涂層或其任何組合?；旌闲盘栄b置212可包括提供于經(jīng)封裝或未經(jīng)封裝的一或多個集成電路(未展示)中的微控制器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)等。高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器214可提供于經(jīng)封裝或未經(jīng)封裝的單個集成電路(未展示)中。
[0028]電壓升壓電路216結(jié)合外部電容228及電感230使用經(jīng)調(diào)制輸入信號(Osc)從電源VDD產(chǎn)生高電壓(HV)。電壓參考218可將恒定參考電壓提供到電壓升壓電路216，使得從電壓升壓電路216產(chǎn)生的HV在觸摸屏或面板102的整個操作中保持處于基本上相同的電壓。電壓升壓電路216可進一步并入有電流限制。電壓升壓電路216可為(舉例來說但不限于)熟知集成電路電力供應(yīng)器的設(shè)計技術(shù)的一般技術(shù)人員眾所周知的開關(guān)模式升壓電力電路。來自電壓升壓電路216的HV輸出耦合到電平移位器224，其中“與”門234控制可耦合到電極104及105的電平移位器224的HV驅(qū)動輸出。輸出啟用OE可用于將電平移位器224的輸出作為群組進行啟用/停用，且個別電平移位器224的輸出可經(jīng)由“與”門234由串行/并行接口 226中的移位寄存器的所存儲內(nèi)容控制。據(jù)預(yù)期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可替代“與”門以同等效用使用其它邏輯設(shè)計，且熟知數(shù)字邏輯設(shè)計且受益于本發(fā)明的一般技術(shù)人員將易于理解此如何進行。邏輯電路(例如，“與”門234)及電平移位器224的輸入電路可包括低電壓及高阻抗電路以節(jié)約電力，且電平移位器224的輸出電路可包括具有低阻抗以將電極電容器快速地充電到高電壓的高電壓/電流輸出電路及組件(未展示)。
[0029]串行/并行接口226可為(舉例來說但不限于)工業(yè)標準移位寄存器加鎖存器類型串行接口(SPI)等。串行/并行接口226可用于經(jīng)由其與電壓升壓電路216之間的控制總線而配置電壓升壓電路216的參數(shù)，且(例如)經(jīng)由“與”門234及電平移位器224選擇作用輸出通道。在使用鎖存啟用(LE)輸入來鎖存所要數(shù)據(jù)之前，可使用來自串行接口 232的時鐘及串行數(shù)據(jù)流來配置串行/并行接口 226中的移位寄存器(未展示)。數(shù)據(jù)可遲早移位為最高有效位(MSB)。配置字或數(shù)據(jù)字可計時于且鎖存于串行/并行接口 226中。數(shù)據(jù)字選擇每一電平移位器驅(qū)動器224的輸出狀態(tài)。在用戶模式中，配置字可選擇電壓升壓電路216的升壓電壓及電流限制參數(shù)。
[0030]軟起動電路222可耦合到電壓升壓電路216。軟起動電路222可用于防止高初始涌入電流下拉電源VDD及導(dǎo)致欠壓狀況。舉例來說，在啟用電壓升壓電路216之后的前10毫秒到50毫秒期間，僅其開關(guān)晶體管的最小區(qū)段可開始作用且電流可(舉例來說)限于200毫安的最大值(標稱)ο在此時間期間，電平移位器224的輸出也可為三態(tài)的。在軟起動已超時之后，電流限制及開關(guān)晶體管設(shè)定回復(fù)到由配置字所選擇的正常操作值。也可完全停用軟起動。可停用軟起動期間的電流限制。其中選擇開關(guān)晶體管的最小區(qū)段且其輸出是三態(tài)的，但電流限制電路并非作用的。
[0031]雖然已參考本發(fā)明的實例性實施例描繪、描述及界定了本發(fā)明的實施例，但此些參考并不暗指對本發(fā)明的限制，且不應(yīng)推斷出存在此限制。如熟知相關(guān)領(lǐng)域且受益于本發(fā)明的一般技術(shù)人員將會想到，所揭示的標的物能夠在形式及功能上具有大量修改、變更及等效形式。本發(fā)明的所描繪及所描述實施例僅為實例，而并非為對本發(fā)明的范圍的窮盡性說明。
【主權(quán)項】
1.一種用于產(chǎn)生高電壓且將所述高電壓選擇性地耦合到多個節(jié)點的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 電壓升壓電路，其具有高電壓輸出； 電壓參考，其耦合到所述電壓升壓電路； 多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，每一電壓電平移位器/驅(qū)動器具有耦合到所述電壓升壓電路的所述高電壓輸出的高電壓輸入及可獨立控制的高電壓輸出； 邏輯電路，其耦合到所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，其中所述邏輯電路控制所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述高電壓輸出；及 串行/并行接口，其耦合到所述邏輯電路及所述電壓升壓電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包括耦合到所述電壓升壓電路及所述串行/并行接口的上電復(fù)位POR電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包括耦合到所述電壓升壓電路的軟起動電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述邏輯電路是多個“與”門。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中輸出啟用控制件耦合到所述多個“與”門中的每一者的輸入。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中高電壓輸出電容器耦合在所述電壓升壓電路的所述輸出與電源共同點之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中升壓電感器耦合在到所述電壓升壓電路的電力輸入與電源之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述輸出是三態(tài)的，且在電源共同點、所述高電壓輸出或高關(guān)斷電阻處具有可選擇輸出狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述串行/并行接口進一步包括配置寄存器及數(shù)據(jù)存儲寄存器，其中所述配置寄存器存儲所述電壓升壓電路的參數(shù)，且所述數(shù)據(jù)存儲寄存器存儲所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸出狀態(tài)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在軟起動期間，所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述輸出被停用。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電壓升壓電路、所述電壓參考、所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器、所述邏輯電路及所述串行/并行接口提供于單個集成電路裝置中。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述邏輯電路及所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸入電路包括低電壓及低電力裝置。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的輸出電路包括具有低阻抗驅(qū)動能力的高電壓裝置。14.一種用于確定投射式電容觸摸感測表面上的觸摸的位置、檢測觸摸的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一多個電極，其以具有第一軸的平行定向布置，其中所述第一多個電極中的每一者包括自電容； 第二多個電極，其以具有基本上垂直于所述第一軸的第二軸的平行定向布置，所述第一多個電極位于所述第二多個電極上方，且形成包括所述第一多個電極與所述第二多個電極的重疊相交點的多個節(jié)點，其中所述多個節(jié)點中的每一者包括互電容； 高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器，其包括 電壓升壓電路，其具有高電壓輸出， 電壓參考，其耦合到所述電壓升壓電路， 多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，每一電壓電平移位器/驅(qū)動器具有耦合到所述電壓升壓電路的所述高電壓輸出的高電壓輸入以及耦合到所述第一多個電極及所述第二多個電極中的相應(yīng)一者的可獨立控制的高電壓輸出， 邏輯電路，其耦合到所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器，其中所述邏輯電路控制所述多個電壓電平移位器/驅(qū)動器的所述高電壓輸出，及 串行/并行接口，其耦合到所述邏輯電路及所述電壓升壓電路； 混合信號裝置，其包括 電容式觸摸模擬前端，其具有耦合到所述第一多個電極及所述第二多個電極中的相應(yīng)者的多個模擬輸入， 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，其耦合到所述電容式觸摸前端， 數(shù)字處理器與存儲器，其中來自所述ADC的至少一個輸出耦合到所述數(shù)字處理器;及 串行接口，其耦合到所述數(shù)字處理器及所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器的所述串行/并行接P; 其中所述自電容的值是由所述模擬前端針對所述第一多個電極中的每一者使用高電壓而測量，所述經(jīng)測量自電容的所述值存儲于所述存儲器中，所述第一電極中的具有最大自電容值中的至少一者的至少一個第一電極的所述節(jié)點的所述互電容的值是由所述模擬前端使用所述高電壓而測量，所述經(jīng)測量互電容的所述值存儲于所述存儲器中，且所述數(shù)字處理器使用所述所存儲自電容值及所述所存儲互電容值來確定施加到所述觸摸感測表面的所述觸摸的位置及相應(yīng)力。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述混合信號裝置是混合信號微控制器集成電路。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器包括集成電路。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述高電壓大于給所述高電壓產(chǎn)生器/驅(qū)動器及所述混合信號裝置供電的供應(yīng)電壓。18.—種用于改善投射式電容觸摸感測表面的信噪比性能的方法，所述方法包括以下步驟: 提供以具有第一軸的平行定向布置的第一多個電極，其中所述第一多個電極中的每一者包括自電容； 提供以具有基本上垂直于所述第一軸的第二軸的平行定向布置的第二多個電極，所述第一多個電極位于所述第二多個電極上方，且形成包括所述第一多個電極與所述第二多個電極的重疊相交點的多個節(jié)點，其中所述多個節(jié)點中的每一者包括互電容； 將所述第一多個電極充電到大于電源電壓的電壓； 將所述第二多個電極放電到電源共同點； 掃描所述第一多個電極以確定所述第一多個電極的所述自電容的值； 將所述經(jīng)掃描自電容的所述值進行比較以確定所述第一多個電極中的哪一者具有最大自電容值； 掃描所述第一多個電極中的具有所述最大自電容值的所述一個電極的所述節(jié)點以確定所述相應(yīng)多個節(jié)點的所述互電容的值； 將具有所述最大自電容值的所述第一電極上的所述相應(yīng)多個節(jié)點的所述經(jīng)掃描互電容的所述值進行比較，其中具有最大互電容值的所述節(jié)點為所述觸摸感測表面上的觸摸的位置。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中運用模擬前端及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC來測量所述自電容值及所述互電容值。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中將所述自電容值及所述互電容值存儲于數(shù)字處理器的存儲器中。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過電容式分壓器方法來確定所述自電容值及所述互電容值。22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中運用充電時間測量單元來確定所述自電容值及所述互電容值。
【文檔編號】G06F3/044GK106030476SQ201580008978
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年4月14日
【發(fā)明人】阿特瑪·夏爾馬, 科里·沃爾頓, 杰里·哈諾爾
【申請人】密克羅奇普技術(shù)公司