CN100462902C - 触控屏幕数字转化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控屏幕数字转化系统，该系统包括一触控屏幕单元以及一模拟数字转换器，触控屏幕单元包括第一与第二电阻薄片，第一电阻薄片有相反的第一与第二端，第二电阻薄片有相反的第三与第四端，第一与第二电阻薄片透过第一、第二、第三与第四端轮流通电，模拟数字转换器有一输入端、一第一参考端、一第二参考端与一输出端，该输入端在第一电阻薄片通电而第二电阻薄片未通电时耦接至该第三端，在第二电阻薄片通电而第一电阻薄片未通电时耦接至该第一端，该第一参考端动态地耦接至一第一参考电压，该第二参考端动态地耦接至一第二参考电压，该输出端提供数字输出数据。本发明可减少功耗，此外可抵抗液晶显示器运作所产生的噪声。

Description

触控屏幕数字转化系统
技术领域
本发明有关于一种触控屏幕，特别是有关于一种触控屏幕数字转化系统(touch screen digitizing system)。
背景技术
触控屏幕、触控面板或触控屏幕面板为压敏(pressure-sensitive)(电阻式)、电敏(electrically-sensitive)(电容式)、声敏(acoustically-sensitive)(表面声波式；surface acoustic wave)或光敏(photo-sensitive)(红外线式)的显示器覆膜，此类覆膜的效应使得显示器可以作为一输入装置，可以省去键盘与/或鼠标，而作为与该显示器内容接面(interface)的主要输入装置，此种显示器可与计算机连结或作为网络的终端机。
一电阻式触控屏幕面板是镀了一层金属导电的电阻薄层，使得有触碰动作时有一电流的变化，并送至一控制器作处理，电阻式触控屏幕面板逐渐广被接受但只能提供75％的清晰度，而且该电阻薄层容易被尖锐的物品所损伤，但该电阻薄层并不会受到诸如灰尘或水渍等外界物质的影响，因此而逐渐广被使用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一触控屏幕数字转化系统，该系统包括一触控屏幕单元以及一模拟数字转换器，触控屏幕单元包括第一与第二电阻薄片，第一电阻薄片有相反的第一与第二端，第二电阻薄片有相反的第三与第四端，第一与第二电阻薄片透过第一、第二、第三与第四端轮流通电，模拟数字转换器有一输入端、一第一参考端、一第二参考端与一输出端，该输入端在第一电阻薄片通电而第二电阻薄片未通电时耦接至该第三端，在第二电阻薄片通电而第一电阻薄片未通电时耦接至该第一端，该第一参考端动态地耦接至一第一参考电压，该第二参考端动态地耦接至一第二参考电压，该输出端提供数字输出数据。
本发明的另一目的在于，提供一触控屏幕数字转化系统，该系统包括:一触控屏幕单元，该单元包括第一与第二电阻薄片，第一电阻薄片有相反的第一与第二端，第二电阻薄片有相反的第三与第四端；一第一开关耦接于一第一参考电压与所述第一端之间，以及一第二开关耦接于所述第二端与一第二参考电压之间，以使所述第一薄片通电；以及一模拟数字转换器，该模拟数字转换器包括:一第一输入端，其在所述第一电阻薄片通电而所述第二电阻薄片未通电时耦接至所述第三端，且在一接触点碰触所述第二电阻薄片；一第一参考端，其在所述模拟数字转换器的一取样阶段中耦接至所述第一参考电压，并在所述模拟数字转换器的一转换阶段中浮接；一第二参考端，其在所述取样阶段中耦接至所述第二参考电压，并在所述转换阶段中浮接；以及一输出端，其输出数字输出数据。
本发明的触控屏幕数字转化系统包括一模拟数字转换器，其具有可动态耦接至参考电压的参考端，该模拟数字转换器的参考端在取样阶段时耦接至所述参考电压，并在转换阶段时处于浮接，因此，该触控屏幕数字转化系统的功耗可减少，此外该触控屏幕数字转化系统可抵抗液晶显示器运作所产生的噪声。
附图说明
图1所示的是依据本发明一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图。
图2A与图2B所示的是依据本发明另一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图。
图2C与图2D所示的是依据本发明另一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图。
主要组件符号说明:
1～触控屏幕单元；             222～模拟数字转换器；
T1～第一金属氧化物半导体晶体管；
T2～第二金属氧化物半导体晶体管；
T3～第三金属氧化物半导体晶体管；
T4～第四金属氧化物半导体晶体管；
230～第一电阻薄片；            231～第二电阻薄片；
Vcc、GND～参考电压；
Rx1、Rx2、Ry1、Ry2～电阻；
+REF～正极性参考端；           -REF～负极性参考端；
Dout～数字输出；               215～第一多任务器；
217～第二多任务器；            216～第三多任务器；
201～第一取样与保持电路；
202～第二取样与保持电路；
+IN～正极性输入；              -IN～负极性输入；
Q～接触点；
D1、D2～二极管；               R1、R2～电阻。
具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
图1所示的是依据本发明一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图，该触控屏幕数字转化系统包括一触控屏幕单元1、一模拟数字转换器222以及四个金属氧化物半导体晶体管T1～T4，触控屏幕单元1包括第一电阻薄片230与平行于该第一电阻薄片230的第二电阻薄片231，第一电阻薄片230有x+与x-端，第二电阻薄片231有y+与y-端，第一金属氧化物半导体晶体管T1耦接于x+端与一参考电压Vcc之间，而第二金属氧化物半导体晶体管T2耦接于x-端与一参考电压GND之间，当第一与第二金属氧化物半导体晶体管T1、T2导通时，该第一电阻薄片230就通电，第三金属氧化物半导体晶体管T3耦接于y+端与参考电压Vcc之间，而第四金属氧化物半导体晶体管T4耦接于y-端与参考电压GND之间，当第三与第四金属氧化物半导体晶体管T3、T4导通时，该第二电阻薄片231就通电，在此实施例中，第一电阻薄片230的x轴正交于第二电阻薄片231的y轴，两电阻Rx1与Rx2分别用以代表在第一电阻薄片230的压力刺激所在的任一接触点Q的左侧与右侧部分的电阻值，相同地，Ry1与Ry2分别用以代表在第二电阻薄片231的该接触点Q的上方与下方部分的电阻值。
参照图1，该模拟数字转换器222有一正极性参考端+REF与一负极性参考端-REF，模拟数字转换器222的两参考端决定了一数字输出Dout的范围(即一全幅的数字值)，正极性参考端+REF透过一第一多任务器215耦接至第一电阻薄片230的x+端或第二电阻薄片231的y+端，负极性参考端-REF透过一第二多任务器217耦接至第一电阻薄片230的x-端或第二电阻薄片231的y-端，模拟数字转换器222的负极性输入-IN连接至负极性参考端-REF，而模拟数字转换器222的正极性输入+IN则透过一第三多任务器216耦接至第一电阻薄片230的x+端或第二电阻薄片231的y+端，此外，该触控屏幕数字转化系统更包括一耦接于该正极性参考端+REF与该第一多任务器215之间的第一取样与保持电路201以及一耦接于该负极性参考端-REF与该第二多任务器217之间的第二取样与保持电路202。
当模拟数字转换器222处于取样阶段以读取接触点Q的x坐标时，金属氧化物半导体晶体管T1与T2导通且该第一电阻薄片230通电，此时，参考电压Vcc与GND分别耦接至x+与x-端，且该第一多任务器215与第二多任务器217也分别耦接至x+与x-端，因此该第一取样与保持电路201对于x+端的一接近参考电压Vcc的电压进行取样，而第二取样与保持电路202对于x-端的一接近参考电压GND的电压进行取样；而当模拟数字转换器222处于取样阶段以读取接触点Q的y坐标时，金属氧化物半导体晶体管T3与T4导通且该第二电阻薄片231通电，此时，参考电压Vcc与GND分别耦接至y+与y-端，且该第一多任务器215与第二多任务器217也分别耦接至y+与y-端，因此该第一取样与保持电路201对于y+端的一接近参考电压Vcc的电压进行取样，而第二取样与保持电路202对于y-端的一接近参考电压GND的电压进行取样。
当取样阶段结束后，模拟数字转换器222便开始转换的阶段，在转换阶段中，经取样的电压为该第一与第二取样与保持电路201、202所保持，且模拟数字转换器222的正极性参考端+REF与负极性参考端-REF依然接收稳定的电压供应以进行转换，在转换阶段中，第一与第二多任务器浮接，且金属氧化物半导体晶体管T1～T4关闭，因此当模拟数字转换器222处于转换阶段时，并无静态电流通过该第一与第二电阻薄片，透过小心的设计，该第一与第二取样与保持电路201、202具有良好的电源供应排斥比(power supplyrejection ratio；PSSR)，由于模拟数字转换器222在转换阶段所使用的参考电压是由该第一与第二取样与保持电路201、202所提供，模拟数字转换器222的运作可抗拒液晶显示器运作所产生的噪声。
图2A与图2B所示为依据本发明另一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图，图2A与图2B相似且差异仅在于一二极管D1或一电阻R1被至入该第三晶体管T3与y+端之间，二极管D1或电阻R1作为一压降产生器，使二极管D1或电阻R1的两端有一压差，由于二极管D1或电阻R1的两端所产生的压降，y+与y-端之间的压差便会减少，而流经该电阻薄片231的电流也就受到局限，于是，y+与y-端之间的压差便会低于x+与x-端之间的压差，由于该电阻薄片231的一维度的长度小于另一维度(即Ry1+Ry2<Rx1+Rx2)，较短维度的信噪比(signal to noise ratio；SNR)的要求就没有较长维度的那么高，因此，y+与y-端之间的较小压差与对应的较少位便足以代表接触点Q的位置，举例而言，假若8位被用以代表x维度的位置，7位可能便足以代表y维度的位置，与另一实施例中，该二极管D1或电阻R1可被置于金属氧化物半导体晶体管T4与取样与保持电路202之间。
图2C与图2D所示为依据本发明另一实施例的触控屏幕数字转化系统的示意图，图2C与图2D相似且差异仅在于一二极管D2或一电阻R2被至入该第三晶体管T3与参考电压Vcc之间，二极管D2或电阻R2的作用与第2A与2B图的二极管D1或电阻R1相同，因此详细说明不再赘述，在另一实施例中，该二极管D2或电阻R2可被置于金属氧化物半导体晶体管T4与取样与参考电压GND之间。
本发明提供一触控屏幕数字转化系统包括一模拟数字转换器，其具有可动态耦接至参考电压的参考端，该模拟数字转换器的参考端在取样阶段时耦接至所述参考电压，并在转换阶段时处于浮接，因此，该触控屏幕数字转化系统的功耗可减少，此外该触控屏幕数字转化系统可抵抗液晶显示器运作所产生的噪声。

Claims (13)

1.一种触控屏幕数字转化系统，该系统包括：
一触控屏幕单元，该单元包括第一与第二电阻薄片，第一电阻薄片有相反的第一与第二端，第二电阻薄片有相反的第三与第四端；
一第一开关耦接于一第一参考电压与所述第一端之间，以及一第二开关耦接于所述第二端与一第二参考电压之间，以使所述第一薄片通电；
一第三开关耦接于所述第一参考电压与所述第三端之间，以及一第四开关耦接于所述第四端与所述第二参考电压之间，以使所述第二薄片通电；以及
一模拟数字转换器，该模拟数字转换器包括：一第一输入端，其在所述第一电阻薄片通电而所述第二电阻薄片未通电时耦接至所述第三端，在所述第二电阻薄片通电而所述第一电阻薄片未通电时耦接至所述第一端；一第一参考端，其在所述模拟数字转换器的一取样阶段中耦接至所述第一参考电压，并在所述模拟数字转换器的一转换阶段中浮接；一第二参考端，其在所述取样阶段中耦接至所述第二参考电压，并在所述转换阶段中浮接；以及一输出端，其输出数字输出数据。
2.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第一参考端透过一第一多任务器以及一耦接于所述第一多任务器与所述模拟数字转换器之间的第一取样与保持电路动态地耦接至所述第一参考电压。
3.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第二参考端透过一第二多任务器以及一耦接于所述第二多任务器与所述模拟数字转换器之间的第二取样与保持电路动态地耦接至所述第二参考电压。
4.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述模拟数字转换器的所述第一输入端透过一第三多任务器耦接至所述第一或第三端。
5.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第一、第二、第三与第四开关为金属氧化物半导体晶体管。
6.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，进一步包括一压降产生器，该压降产生器耦接于所述第三开关与所述第三端之间。
7.如权利要求6所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述压降产生器为一二极管或一电阻。
8.如权利要求1所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，进一步包括一压降产生器，该压降产生器耦接于所述第三开关与所述第一参考电压之间之间。
9.如权利要求8所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述压降产生器为一二极管或一电阻。
10.一种触控屏幕数字转化系统，该系统包括：
一触控屏幕单元，该单元包括第一与第二电阻薄片，第一电阻薄片有相反的第一与第二端，第二电阻薄片有相反的第三与第四端；
一第一开关耦接于一第一参考电压与所述第一端之间，以及一第二开关耦接于所述第二端与一第二参考电压之间，以使所述第一薄片通电；以及
一模拟数字转换器，该模拟数字转换器包括：一第一输入端，其在所述第一电阻薄片通电而所述第二电阻薄片未通电时耦接至所述第三端，且在一接触点碰触所述第二电阻薄片；一第一参考端，其在所述模拟数字转换器的一取样阶段中耦接至所述第一参考电压，并在所述模拟数字转换器的一转换阶段中浮接；一第二参考端，其在所述取样阶段中耦接至所述第二参考电压，并在所述转换阶段中浮接；以及一输出端，其输出数字输出数据。
11.如权利要求10所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第一参考端透过一第一多任务器以及一耦接于所述第一多任务器与所述模拟数字转换器之间的第一取样与保持电路动态地耦接至所述第一参考电压。
12.如权利要求10所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第二参考端透过一第二多任务器以及一耦接于所述第二多任务器与所述模拟数字转换器之间的第二取样与保持电路动态地耦接至所述第二参考电压。
13.如权利要求10所述的触控屏幕数字转化系统，其特征在于，所述第一、第二开关为金属氧化物半导体晶体管。
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