触控感测电路与方法_2

文档序号:9261125阅读:来源:国知局
[0030]121、122、123、512、522、523 开关元件
[0031]124、126、524、526 运算放大器
[0032]125、525 电容
[0033]310 噪声源
[0034]550 干扰信号检测电路
[0035]527、528 电阻
[0036]555 比较器
[0037]S1210 ?S1260 步骤
【具体实施方式】
[0038]以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语,如本说明书对部分用语有加以说明或定义,该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。
[0039]本发明的揭露内容包含触控感测电路与触控感测方法,能够检测干扰信号,以降低干扰信号对触控灵敏度的影响。该触控感测电路与触控感测方法可应用于电容式的触控面板,在实施为可能的前提下,本技术领域具有通常知识者能够依本说明书的揭露内容来选择等效的元件或步骤来实现本发明,亦即本发明的实施并不限于后叙的实施例。由于本发明的触控感测电路所包含的部分元件单独而言可能为已知元件,因此在不影响该装置发明的充分揭露及可实施性的前提下,以下说明对于已知元件的细节将予以节略。此外,本发明的触控感测方法可藉由本发明的触控感测电路或其等效装置来执行,在不影响该方法发明的充分揭示及可实施性的前提下,以下方法发明的说明将着重于步骤内容而非硬件。
[0040]请参阅图5,其是本发明触控感测电路的功能方块图。触控感测电路500包含感测元件510、感测值解析电路520、控制信号产生单元530、判断单元540及干扰信号检测电路550。感测元件510包含多个感测单元512,每一感测单元512耦接感测值解析电路520且各自可等效为电容元件,其电容值随触控面板上的触控事件而变化。感测值解析电路520解析感测元件510所产生的感测值,更详细地说,解析每一感测单元512的电容值的变化,而产生感测信号。控制信号产生单元530耦接感测值解析电路520,感测值解析电路520依据控制信号产生单元530的控制信号CTRL决定其解析感测值的动作方式。干扰信号检测电路550耦接感测值解析电路520及控制信号产生单元530,其依据感测值解析电路520动作时的信号状态判断干扰信号是否过大,并且将得到的干扰信号检测结果传送至控制信号产生单元530,控制信号产生单元530依据干扰信号检测结果调整控制信号CTRL,亦即调整感测值解析电路520解析感测值时的动作方式。控制信号产生单元530可以利用逻辑电路,或是利用具有运算能力的处理单元以执行软件的方式,来依据干扰信号检测结果产生控制信号CTRL。判断单元540耦接感测值解析电路520,其可能利用模拟数字转换器将感测值解析电路520的感测信号先转换为数字的型态,再以预设的演算法判断出触控事件的位置、次数及时间长度等触控资讯。感测值解析电路520及干扰信号检测电路550的细部电路图及详细的动作方式将说明如下。
[0041]请参阅图6,其是本发明感测值解析电路520及干扰信号检测电路550的详细电路图。图5的感测值解析电路520可以感测值解析电路620来实作。感测值解析电路620包含开关元件521、522及523、运算放大器524及526、电容525以及电阻527。运算放大器524作为电压随稱器(voltage follower),目的为在输出端提供稳定的参考电压Vrefl。在充电阶段内,开关元件521及523依据控制信号CTRL的控制而导通,而开关元件522依据控制信号CTRL的控制呈开路状态,此时参考电压透过电阻527对感测单元512进行充电,另一方面,电容525则进行放电。在充电阶段中,噪声源310的干扰信号会透过感测单元512耦合至充电路径上,使充电路径上充电电流的大小发生变化,充电电流的变化反应在电阻527两端的电压差上,电压差的资讯由干扰信号检测电路550处理后产生干扰信号检测结果。当控制信号CTRL改变时,开关元件521及523开路,开关元件522导通,使感测值解析电路520结束充电阶段进入检测阶段时,此时运算放大器526将其反相输入端维持在稳定的参考电压VMf2,使感测单元512上的电荷重新分布于感测单元512及电容525,因此对感测单元512而言,电容525及运算放大器526形同放电单元,感测单元512透过其与电容525相连接的放电路径放电。随着电荷重新分布,运算放大器526的输出端上的电压(即感测信号)也会跟着变化,判断单元540便可依据此电压变化来得知感测单元512的电容值(即感测值)。
[0042]干扰信号检测电路550包含比较器555,其将电阻527两端的电压差与一预设值做比较,并依据比较的结果产生干扰信号检测结果,例如以高电平的信号代表干扰信号的大小超过预设值,以低电平的信号代表干扰信号尚在可接受的范围内。上述的预设值可依据干扰信号的实际情况做调整。请参阅图7,其是本发明感测值解析电路620的充电阶段及检测阶段对应干扰信号与干扰信号检测结果的关系图。当干扰信号发生剧烈变化时,本实施例中干扰信号检测电路550对应输出高电平的干扰信号检测结果,控制信号产生单元530依据干扰信号检测结果调整控制信号CTRL,使感测值解析电路520的充电阶段的时间随着干扰信号而调整。举例来说,图7中的第一个充电阶段P原本应该在预设的5 u s到达后就结束,但因为此时干扰信号检测结果指示有剧烈的干扰信号发生,因此控制信号产生单元530便延长开关元件521及523的导通时间,直到干扰信号检测结果指示干扰信号趋于稳定,才改变控制信号CTRL使感测值解析电路520离开充电阶段P进入检测阶段S,因此充电阶段P相较于预设的时间多延长T1的时间;同理,第二个充电阶段P也因为干扰信号而延长了 T2的时间。上述的动作方式可以确保充电阶段P结束在干扰信号的变化量相对较小的时段内,以降低触控面板受干扰信号的影响程度。
[0043]上述的延长机制设定为当干扰信号的变化量超过预设值时就持续延长某充电阶段,直到干扰信号相对稳定时才结束延长。但为了避免延长的时间过长而造成触控面板的反应时间过慢,控制信号产生单元530可以设定一个等待的机制,当延长的时间超过预设的等待时间时,纵使干扰信号仍过大,亦强制改变控制信号CTRL,使感测值解析电路520离开充电阶段进入检测阶段。另一个方法是,当控制信号CTRL控制某个充电阶段P开始延长,控制信号产生单元530即每隔一段时间检查一次干扰信号检测结果,例如每1 U s检查一次,当发现干扰信号检测结果未指示干扰信号过大时,即改变控制信号CTRL,使感测值解析电路520离开充电阶段进入检测阶段。
[0044]请参阅图8,其是本发明感测值解析电路520及干扰信号检测电路550的另一实施例的详细电路图。图5的感测值解析电路520可以感测值解析电路820来实作。在此实施例中,电阻527位于感测值解析电路820的放电路径上,因此在检测阶段,干扰信号检测电路550可以监测干扰信号的变化情形,并产
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