增加信号信噪比的方法及使用其的电容感测器与触控面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种电容感测的技术，更进一步来说，本发明是关于一种增加电容触控装置的信号信噪比的方法及使用其的电容式感测器与电容式触控面板。
【背景技术】
[0002]触控面板，一般是一贴附在液晶显示器上的装置或是贴附在笔记本电脑上的装置，其功能在于使一般民众通过手指或触控笔轻压触控面板上的选项，即可完成数据传输或阅读屏幕上的信息。触控面板的应用范围相当广泛，包括:
[0003](1)可携式的信息、消费性电子及通讯产品:如PDA、平板电脑、数码摄影机、信息豕电、3G手机等；
[0004](2)金融或商业用途:如提款机、销售系统、远端视频会议、电话终端机系统；
[0005](3)工业用途:如工厂自动化控制系统、中央监控系统、工作站操作系统；
[0006](4)公共信息用途:如机场、车站或商场的导览服务、简报说明及数据查询等。
[0007]触控面板的感测方式是，当手指触碰感测器时，会有一模拟信号输出，通过控制器将上述输出的模拟信号转换为电脑可以接受的数字信号，再经由电脑里的触控驱动程序整合各元件编译，最后由显卡输出屏幕信号在屏幕上显示出所触碰的位置。
[0008]图1是现有技术的电容式触控面板的示意图。请参考图1，此电容式触控面板是以互电容型态(mutual capacitance)电容式触控面板。此触控面板包括一驱动电极101、一接收电极102以及一脉波输出电路103。脉波输出电路103输出3.3V的脉波给驱动电极101。驱动电极101则对外产生电场信号。当手指触碰到此电容式触控面板，一部分电场会被手指吸收，进而造成充放电时间的改变。
[0009]然而，对于低厚度的平板触碰面而言，此方法是确实可行的，不过一旦触控面板的厚度增加(大于3mm以上)，传统低振幅(3.3V)的方波会因信号信噪比(SNR)的不足而相形见绌。
【发明内容】
[0010]本发明的一目的在于提供一种增加电容触控装置的信号信噪比的方法及使用其的电容式感测器与电容式触控面板，用以增加触控灵敏度。
[0011]有鉴于此，本发明提供一种触控面板，此触控面板包括Μ个第一轴感应电极、Ν个第二轴感应电极、一触控检测电路Μ个谐振电感以及一检测波输出电路。触控检测电路包括Ν个检测端，其中，触控检测电路的第I个检测端耦接第I个第二轴感应电极。每一谐振电感分别包括一第一端以及一第二端，其中，第J个谐振电感的第一端耦接第I个第一轴感应电极。检测波输出电路包括Μ个输出端，其中，检测波输出电路的第Κ个输出端耦接第Κ个谐振电感的第二端。检测期间被分割为Μ个扫瞄期间。在第Ρ个扫瞄期间，检测波输出电路的第Ρ个输出端输出一检测波，由谐振电感与第Ρ个第一轴感应电极的等效电容产生谐振，使第Ρ个第一轴感应电极接收到一谐振弦波。在第Ρ个扫瞄期间，当触控检测电路的第Q个检测端所检测到的一电场信号小于一预定值，则判定触控面板的(P、Q)坐标被触碰，其中，M、N、1、J、K、P、Q 为自然数，且 0〈I ( N、0〈J ( Μ、0〈Κ ( Μ、0〈Ρ ( M，0〈Q ( N。
[0012]本发明提供一种电容式感测器，此电容式感测器包括一第一感应电极、一第二感应电极、一触控检测电路、一谐振电感以及一检测波输出电路。触控检测电路包括一检测端，其中，触控检测电路的检测端耦接第二感应电极。谐振电感包括一第一端以及一第二端，其中，谐振电感的第一端耦接第一感应电极。检测波输出电路包括一输出端，其中，检测波输出电路的输出端耦接谐振电感的第二端。检测波输出电路的输出端输出一检测波，由谐振电感与第一感应电极的等效电容产生谐振，使第一感应电极接收到一谐振弦波。当触控检测电路的检测端所检测到的一电场信号小于一预定值，则判定该电容式感测器触碰。
[0013]本发明提供一种增加电容触控装置的信号信噪比的方法，其中，电容触控装置包括一第一感应电极以及一第二感应电极，增加电容触控装置的信号信噪比的方法包括下列步骤:在第一感应电极与脉波提供来源之间，耦接一谐振电感；提供谐振电感与第一感应电极的电路节点的等效电容构成的一谐振频率的一谐振方波；由谐振电感与第一感应电极的等效电容产生谐振，使第一感应电极接收到一谐振弦波；以及检测第二感应电极的电场，以判断电容触控装置是否被触碰。
[0014]本发明的精神在于利用电容感测器与检测信号之间，耦合一电感。并且检测信号配合电感与电容的谐振频率，使上述电感与电容感测器产生谐振，放大检测信号。因此，当电容感测器没有被触碰时，检测信号的实质振幅被放大，不会造成误判。当电容感测器被触碰时，谐振频率偏移，导致检测信号被衰减。因此，本发明可以增加电容感测器、触控面板整体的信号信噪比以及抵抗干扰的能力。
【附图说明】
[0015]图1是现有技术的电容式触控面板的示意图。
[0016]图2绘示为本发明一较佳实施例的电容式感测器的电路图。
[0017]图3绘示为本发明一较佳实施例的电容式感测器的电路图。
[0018]图4绘示为本发明一较佳实施例的触控面板的电路图。
[0019]图5绘示为本发明一较佳实施例的触控面板的检测波输出电路的操作波形图。
[0020]主要元件符号说明:
[0021]101:驱动电极
[0022]102:接收电极
[0023]103:脉波输出电路
[0024]201:第一感应电极
[0025]202:第二感应电极
[0026]203:谐振电感
[0027]204:检测波产生电路
[0028]205:触控检测电路
[0029]206:等效电容
[0030]N20:节点
[0031]RP:检测波信号
[0032]RS:谐振弦波信号
[0033]301:外挂谐振电容
[0034]302、R40:品质因素电阻
[0035]401-1?401-4:X轴感应电极
[0036]402-1?402-4:Y轴感应电极
[0037]403-1 ?403-4:谐振电路
[0038]404:检测波输出电路
[0039]405:触控检测电路
[0040]L40:谐振电感
[0041]C40:谐振电容
[0042]TDET:检测期间
[0043]Tl:第一扫瞄期间
[0044]Τ2:第二扫瞄期间
[0045]Τ3:第三扫瞄期间
[0046]Τ4:第四扫瞄期间
[0047]501?504:检测脉波
【具体实施方式】
[0048]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0049]图2绘示为本发明一较佳实施例的电容式感测器的电路图。请参考图2，此电容式感测器包括一第一感应电极201、一第二感应电极202、一谐振电感203、一检测波产生电路204以及一触控检测电路205。为了让所属技术领域具有通常知识者能够理解本发明，在此实施例中，额外绘示一节点Ν20以及一等效电容206。
[0050]在此实施例中，为了避免因玻璃厚度增加，导致无法感应，另外，在不增加检测波产生电路204的输出电压的情况下，增加触控的感度，在此实施例中，在检测波产生电路204与第一感应电极201间，配置了一谐振电感203。另外，在此电路运作时，检测波产生电路204所输出的检测波信号RP的频率接近谐振电感203与等效电容206的谐振频率。
[0051]因此，当检测波产生电路204发射检测波信号RP时，第一感应电极201会接收到谐振弦波信号RS。由于此电路是运作在谐振频率，因此，即时检测波信号RP的振幅为3.3V，谐振弦波信号RS的振幅可能大于检测波信号RP的数倍。另外，当电容式感测器被触碰时，由于等效电容206因手指的触碰而改变，导致谐振频率被偏移。此时，谐振弦波信号RS的振幅会被大大的衰减，相对的，触控检测电路205从第二感应电极202检测到的电场信号也会大大的减少。因此，电容式感测器的信号信噪比(SNR)被大大的提升。
[0052]上述实施例中的检测波信号RP可以是方波、三角波、弦