CN102203708A - 量化电不平衡的装置及加入有该装置的触摸检测系统 - Google Patents

Abstract

一种用以检测及量化第一与第二电性路径(R、S；S、VPS)间的不平衡，尤其系用于触摸检测系统的装置，包含：比较装置(CC；CD)，于个别的输入处接收该第一及第二路径；可变转移电容装置(CPB；CPC)，至少连接至该路径(第一及第二路径)的其中之一；以及一控制单元(UC)，系连接于该比较装置与该可变转移电容装置之间，且适应以使该可变转移电容装置的可变转移电容变化，而成为由该比较装置所产生之结果(Q)的函数，直至该不平衡补偿为止。

Description

量化电不平衡的装置及加入有该装置的触摸检测系统

技术领域

本发明有关用以检测及量化电性路径间的不平衡的装置，尤其用于触摸检测系统。

本发明因而特别地有关常称为触控板的已知装置，亦即，针对触碰或形体存在的检测装置，特别地对表面的触碰方法的检测的装置领域；该表面可包含一垫，亦即一平板或支撑面，用于触碰印记，在其表面下具有串联的导电接点件，而该等接点件系设置成为各式各样的规则图案(线、数组、钻石形图案、蜂巢、螺旋扭转、迷宫等)，或可包含屏幕，该屏幕属于触控屏幕的关联性领域，亦即，该等触控屏幕包含有对于手指或诸如笔或更一般地浓缩体的物体的迫近灵敏的装置。

背景技术

已知有根据电特别是电容量测原理作触碰印记的取得或识别的装置，以及借由电容性检测所作用的检测器或也使用电容检测来借由近区检测所作用的开关，且因此这些均被认为根据静电原理。

大致地，该等装置的检测原理系根据印刷电路的两面之大的接点件或轨迹的布植，该两面形成面对面的导电表面，且因此，从静电的观点而言，平面电容器的二毗邻的板系为由建构该印刷电路的支撑物的介电物所分离。当手指迫近此表面时，会扰动电场，且针对此理由，可借由以许多形式及变化例而存在适当的电子电路所检测。

此类型装置的主要问题之一为其对于电磁扰动的灵敏度，更加地，该等电容器的电容的绝对值通常很小(典型地，皮法之大小，例如1pF(1皮法))，且因而，高度敏感于电子测量，因为其将立即地受到测量电路的部件的寄生电容以及受到电磁扰动所扰动。此更可认为手指对触碰板的电容器接点件的迫近将不会实质地修正其电容值。当以数字描绘时，在具有1皮法大小的电容的平面电容器的电容器板的后面，由手指的触碰或形体的存在将仅修正其值10％，而使其电容成为0.9pF或1.1pF。其尤其敏感于电子测量0.1pF(或100fF)的电容变化，而触摸检测装置系熟知为相对于触碰或触觉接触特别地多变且不确定。

该等装置具有缺点在于，在由支撑物的两面上的二导电接点件所建构的平面电容器的电容器板后面的触碰迫近实际在电容值之中感应很轻微的变化，亦即，其中相对于电容的总值为轻微的变化，因为电容仅会受到分离二电容器板之间距外面的媒质的修正少许地影响，以及其中在绝对值中系轻微的变化，因为在具有尺寸明显地小于手指的尺寸的两条细的导电轨迹间的电容值将合计等于小的绝对值。

使触摸检测装置更少灵敏于电磁环境的可用的解决方法包含，以不同的方式来检测其中链接至触碰表面的导体或电极的第一与第二路径间的不平衡。能作成此一差动检测的电路系描述于文献WO 96/18179及US 2002/0039092中，其中包含放大器，该放大器在其输入处接收电性路径，且将成比例于该等路径间的电位差的信号输出。惟，必须将输出信号模拟地处理且然后予以数字化，以便使电不平衡量化；该等电路系相当地难以实现，对于环境(供应电压的稳定性，温度等)灵敏，且会产生噪声。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用以检测及量化电性路径间的不平衡的装置，以改善上述缺点。

为此目的，依据附录的权利要求第1项，提供有一种装置，亦即，用以检测及量化第一与第二电性路径间的不平衡的装置，包含：

比较装置，其于个别的输入处接收第一及第二路径，

可变转移电容装置，至少连接至该路径(第一及第二路径)的其中之一，

控制单元，系连接于该比较装置与该可变转移电容装置之间，且适应以使该可变转移电容装置的可变转移电容变化，而成为由该比较装置所产生的结果的函数，直至该不平衡被补偿为止。

此装置实现非常简单，比较装置是简单的比较器，能在输出处产生状态位，可变转移电容装置可由与开关相关联的简单的电容器所建构，该等组件产生很少的噪声，对于环境较不灵敏，且消耗很少的功率。

此装置特定的实施例系界定于附录的权利要求第2至7项中。

本发明亦提出用以检测及定位触碰迫近或形体的存在接近表面的系统的各种实施例，该系统包含上文中所界定的检测及量化装置，该等不同的实施例系界定于权利要求第8至24项中。

本发明的其它的特征，目的及优点将呈明显于下文所给定的实施例的详细说明中，且在做为非限制性实例所提供的附图的考虑中。

附图说明

于附图中：

在图1中，具有借由依据实现本发明的第一选择例的触摸检测装置所形成的电子电路的功能性原理图，该触摸检测装置系与包含并联的线性导电轨迹的规则性图案的触碰表面相关联；

在图2A中，具有与图1的图案一样的布植于支撑物上的串行的规则性并联轨迹的横剖面视图，其显示具有依据实现本发明的第一选择例的偏极化P、参考R及检测S的功能的轨迹，且示意地显示邻接轨迹间的静电耦合效应的外观；

在图2B中，具有类似于图2A的视图，其示意地显示扰动偏极化轨迹P与检测轨迹S间的静电平衡的触碰，其中不平衡可借由依据本发明的装置而检测及量化；

在图3中，具有由依据实施本发明的第一选择例的触摸检测装置所实施的偏极化及检测的相位及位准的时间图；

在图4中，具有串行的时间图4A至4G，其显示依据本发明的检测的第一模式的差动检测CMP及借由数字码BLC的连续量化操作的路径R/S平衡测试的偏极化PDW及PUP的连续的相位及周期，直至电容性不平衡中和为止；

在图5中，具有依据本发明第一选择例的触摸检测装置的变化例的电子电路的功能性原理图，该触摸检测装置系与包含以二方向所布植的导电轨迹的表面相关联；

在图6A中，具有依据本发明的具备可变电容且包含可切换式电容器的排组的可变转移电容电路图；

在图6B、6C及6D中，具有可实施于依据本发明的触摸检测装置中的电子式可变转移电路的其它功能性图；

在图7A中，具有布植在可以与依据本发明的触摸检测装置相关联的支撑物或触碰表面(触控板)上的并联的线性导电轨迹的规则性图案的顶视图；

在图7B中，具有布植在可以与依据本发明的触摸检测装置相关联的支撑物或表面上之辐射状导体轨迹的规则性图案的另一实例的顶部平面视图；

在图8A、8B、8C及9中，具有成为相对于依据本发明的参考轨迹R及检测轨迹S，以及其组合的不同特定组态的中轴的触碰位置的函数的灵敏度的图；

在图10A、10B及10C中，具有依据实现本发明之检测装置的另一选择例所实施之触摸检测原理的图，其中在该处将正偏极化P+及负偏极化P-施加至二导电轨迹，且在校准(α)及测试(β)的相态的期间将静电应收集于检测轨迹S之上，其中图10B及10C显示触觉触碰对轨迹S的效应于该处；

在图11中，具有依据与以二方向所布植的导体图案相关联的触摸检测装置的另一实现，且实施依据本发明的另一检测模式的电子电路的功能性原理图；

在图12A、12B及12C中，具有用以使依据图11的选择例所实现的检测装置之三路径P+、P-及S平衡的可变转移电容电路的实现的若干选择例的图；

在图13中，具有包含串行的导电轨迹的支撑物的剖面视图，该等导电轨迹系对应于正偏极化P+，负偏极化P-，参考R，及检测S之四路径的组合，以便实施结合图1至9及图10、11、12A至C的检测的选择性模式的改善的检测原理；

在图14中，具有在熟知类型的平面TFT屏幕的表面下的导电列及行的结构的平面视图；

在图15中，具有在TFT显示屏幕的导电列上的依据本发明的触摸检测装置的连接(布植)及组合，以便依据本发明将此屏幕转换成为一具有在一维中的触摸检测功能之屏幕(1D触碰屏幕)的图；

在图16中，具有在TFT屏幕的导电列及行上的触摸检测装置的连接及组合，以便藉本发明而将此屏幕转换成为2D触碰屏幕的图；

在图17中，具有依据本发明的触摸检测装置的另一实现的电子电路原理的功能性图，该触摸检测装置系与导体图案相关联；

在图18中，具有依据本发明的触摸检测装置的再一实现的电子电路原理的功能性图，该触摸检测装置系与导体图案相关联；

在图19中，具有依据本发明的能实施若干检测模式的触摸检测装置的又一实现的电子电路原理的功能性图；

在图20A中，具有显示仅具备电容性质的组件的电荷及引线(板)电位的图；以及

在图20B中，具有显示具备转移电容性质的电路的电荷及电位的图。

主要组件符号说明：

P：偏极化轨迹

R：参考轨迹

S：检测轨迹

CD：比较器电路

α，β；相态

CC：差动电路

GND：接地

VDD：供应电位

ICX：寻址电路

CPB，CRB：可切换式电容器排组

PUS，PDS，SGS，ITR，ITS，EQS，RGS：开关

Q：输出

PAD：支撑物

SLC：寻址命令

CC01，CC02：电容性装置

UC：控制单元

DG：形体

BLC：数位平衡码

CS，CR，CV，CP，CN：电容器

CNC：数字/电容转换电路

CCN：电容/数字转换电路

DRS：缓存器

SDR：源极寻址驱动器

TC：时间控制器

FLW：随耦器级

TDS：触摸检测装置

GDR：闸极驱动器

IN：反相器

SP：端子(感测接脚)

T：晶体管

FSC：束

具体实施方式

本发明的目的在于根据静电原理以实现触摸检测装置，且该装置可以以可靠的方式来正确地检测一触碰或更一般来说，检测浓缩体(笔，等)的出现接近表面，同时避免错误的检测及对扰动的灵敏度。更精确地说，该目标系相对于二维参考表面(依据该平面的各个轴)的任何触碰(手指的迫近或形体的存在)的精确定位，但其中该目标亦可能地包含定位正交于此参考平面的该存在，这然后隐含作成非常精密及无电磁扰动的电容测量。

再者，显示器或平面屏幕电视系统已强势地发展多年，且获得广泛的分布而取代传统的阴极射线屏幕。已经有人尝试使阴极射线屏幕与触摸检测系统相关联，尤其根据透明膜来建构出设有互动功能于影像屏幕而使用者手指所敲击的命令之间的触碰屏幕装置；然而，此种触碰屏幕通常会遭遇到相当欠缺精确度以及对使用者的触碰反复多变灵敏度的问题。

根据在本质上系新颖且令人感兴趣的目的，发明人建议的是，可能有兴趣将触摸检测功能添加至平面的且广泛分布的屏幕而加以转换，以便以不可思议的方式来建构被赋予触摸检测功能的平面显示屏幕。现在，发明人已确定的是，在最为广泛分布的平面屏幕中，TFT型的屏幕(依据薄膜晶体管的技术)系以透射彩色光点的晶体管胞格(像素)的数组为主，而该等晶体管系借由以透明导线或导体材料所实施的导电列及行的矩阵数组而连接及供电。本案的目的之一在于提出以原始的型式精巧地再使用该等屏幕的导电轨迹且将该等导电轨迹与依据本发明的触摸检测装置结合，以便以不可预期的方式来获得设置有触摸检测功能的显示屏幕系统，以取得平面触碰屏幕。首先，任务在于具有装置，该装置可以意想不到的方式来适应且结合于现有的平面TFT屏幕的结构，而无需修正或仅以最少可能的方式来修正；其次，任务在于使TFT屏幕与触摸检测装置的新的功能实现为成一体，而以最少可能的方式修正产业的制造过程。

所遭遇的困难在于，TFT型的屏幕具有以周期性图案所配置之并联导线的数组，且仅配置于位元在此平面屏幕之内侧的平面中。问题包含再使用TFT屏幕的现有结构而不扰动它；以及包含将触摸检测功能添加至该处以便获得触碰屏幕，虽然导电系布植在平面TFT屏幕的内侧的单一平面中。

吾人必须借由避免对电磁扰动之任何灵敏度，以及借由正确且确定地检测接近屏幕之手指或任何敏感形体的存在及精确位置，以解决如上述之该问题，且其中在三维中系可行的，亦即依据屏幕表面的二维以及在垂直于TFT屏幕表面之方向中的形体距离的第三维。

简言之，该等目的系依据本发明之一原理，借由配置包含导体或导电轨迹的规则性图案的导电表面(较佳地，周期性于一维或二维中，且依据布植的平面的一或若干阶层)，以及在若干相态中进行以差动检测导体对之间的电容性平衡而达成。所打算的是，借由实施差动测量的原理，而以一对邻接轨迹之间的静电耦合相对于或相较于另一对邻接轨迹之间的静电耦合，以测量，或更精确地说，检测且接着量化二邻接轨迹间的耦合的存在(无需任何接触于该等之间，且无需针对该等而相互紧随)。更精确地，依据本发明，系测试建立于该等二对导体间的该等二耦合值之间的电容性平衡。该等耦合系静电式或电容性，该等二耦合的各者系形成于一导电轨迹与邻接导电轨迹之间，该等轨迹可为毗邻或非毗邻，靠近或远离，正好相互跟随或没有相互跟随，于触碰表面的导体的规则性图案中。依据本发明，所打算的是，有利地比较一对邻接轨迹之间的第一耦合与另一对邻接轨迹之间的第二耦合，特别地，该二耦合之该等二对的轨迹可共同地具有且较佳地共同具有一轨迹。依据第一选择例，共同的轨迹为共同于二侧向轨迹的偏极化轨迹P，该二侧向轨迹之一用作参考轨迹R以及另一用作检测轨迹S，电容性平衡将测试于其上，且可能的电容性不平衡将予以测量或更精确地，予以量化。在检测的另一模式中，共同的轨迹用作检测轨迹S，且借由施加正的电位跳越于侧向轨迹之一上(称为″正偏极化″P+)，并施加负的电位跳越于相对的向轨迹(对称于另一侧)上(称为″负偏极化″P-)，而完成二偏极化P+及P-于二侧向轨迹之上。

依据本发明的实施例，因而，大致地选择至少三路径：

-偏极化P之一路径以及参考R及检测S之二路径；或

-偏极化之二路径，正P+及负P-，以及检测S之一路径；

-或甚至，依据上述之二选择例的组合，具有四路径：偏极化之二路径，″正″P+及″负″P-，以及参考R及检测S之二路径，分别地应用于四、五、六、或更多个导体，以一直设法维护所配置于该等导体的多样功能的对称或非对称图案(例如，P+/S/P-及P+/R/P-的六路径，或P+/S/P-/R/P+的五路径，或…/P+/S/P-/R/…的四路径的循环)。

应注意的是，偏极化、参考、及检测的功能可各自地同时应用至若干导电轨迹的群组；在通用的方式中，可将偏极化P或P+或P-、参考R或检测S的各个路径链接至一导体或若干导体的组群，不同的组态将在下文所给定的说明中予以叙述及描绘。此外，为了要正确地映射(检测、定位及记录)接近整个触碰表面的任何触碰迫近或形体的存在，所打算的是，借由在各个连续扫描操作时选择三个不同的导体，而扫描整个敏感表面。检测的若干组态可有利地额外结合，以获得特定的分辨率轮廓，其中将显著地提供更精密的(窄的)分辨率，或允许表面借由二分法的操作而予以映射，亦即，连续检测可能的触碰于表面中，接着于各半的半面中，然后于各四分之一的表面中，接着于各半的半面中，然后于各四分之一的表面中。

虽然常见的电容性测量系在仅只二电容器板之间，亦即，在二端子或二路径之间取得，但在本发明的实施例中，系以原始的形式而打算，以具有具备至少三路径的束，该至少三路径可借由寻址至表面上的至少三导体而选择性地连接，该束一方面可有利地链接此三导体或此三组群的导体至偏极化之电路，且在另一方面，至路径间的电容性不平衡的测试，检测，补偿，及量化的电路。

本发明的优点在于，原则上，检测手段系差动的性质，且系借由比较及补偿分别形成于一对路径与另一对路径间的二静电或电容性耦合而获得。因此，即使在一轨迹与侧向的邻接轨迹间的各个耦合将大致地以开放方式来发生，而暴露于所有外部的扰动(相反于电容器的二板间的耦合)，但因为测量系差动式，所以在一耦合上的电磁扰动的效应亦将发生于邻接的耦合之上，且将借由差动减法或比较来加以中和。因而，此一差动测量的结果包含借由参考事前并未受到触碰所扰动之二其它轨迹间的耦合，而仅显示正在搜寻的现象，亦即，接近二轨迹间的间距的触碰迫近或形体的存在。

较佳地，偏极化及检测的功效，且因而，二侧向耦合系原始地对称及平衡于表面的关联性导电轨迹的区域中并无任何触碰时；相反地，在触碰迫近或形体存在于二轨迹的配对的附近的情况中，在该二轨迹间的对应耦合会被扰动，且不再相对于另一个二成对的轨迹间的第二耦合而平衡。本发明明确提出的是，测试电容性平衡于该二不同的耦合之间，且比较该等耦合，以精密地检测或测量三路径间的电容性不平衡。在意想不到且改善的方式中，本发明提出数字测量此电容性不平衡，且借由可变转移电容的引入而补偿该不平衡，例如将仅只可变电容并联至该等路径之一上或并联于二路径之间，或甚至并联至二侧向路径的各者之上或并联于二路径与第三路径之间。甚至更令人意外地，本发明提出以离散值来量化或估算一路径相对于另一路径的电容性不平衡的值；意指的是，本发明实现具有可变电容性阻抗的电路，该可变电容性阻抗是由并联连接至应补偿电容性不平衡的路径之一排组的可切换式电容器所形成，该电路包含并联连接的至少一排组的可切换式电容器，该排组的各个分支包含较佳地由数字控制位所控制的开关以及电容器，其中该等电容器具有电容且较佳地系2×2交错。借由数字开关命令而置入至电路内的电容器的电容将因而呈现被添加，以全面地产生对应于二进数字命令的加权的累积电容阻抗值。就本发明而言，系将此一电路视为数字式/电容性转换电路。

进一步针对第一选择例所打算的是，反向地实现电容性/数字式转换电路，此一电路包含二路径及并联连接到至少一路径之一排组的可切换式电容器，同时该二路径系施加至比较器或放大器电路的差动输入，其中该比较器或放大器电路输出状态位以指示一路径的电容是否高于或低于另一者。所输出的状态系由可特别地增加或减少控制电容器切换的二进数字命令的回授控制电路所使用，因而电容的总和会变化为相对于数字命令的函数(较佳地，成比例)，直至其中在该处由二路径所观察的全部电容相等或接近于平衡的点为止。

有利地，依据本发明实施例的不同选择例所提供的触摸检测装置，可与具有由布植在表面上的导电接点件、轨迹、或线所形成的规则性图案的导体的所有种类的支撑物相关联且相结合。在特别有利的方式，无需一定要将轨迹布植于两个不同的平面中。在某些应用中，若干串联的垂直轨迹或以任一种类之图案(并联、同心、辐射、迷宫、重迭、钻石形、蜂巢或其它)所配置的轨迹将布植在两个分离的平面中；然而，基本上，依据本发明的检测的原理及不同的有利模式，可将导电轨迹布植且内接于单一平面(或至少同一平面或弯曲的表面，亦即，单一位准)之中，在此方式中可有利地获得触控板型的触摸检测系统。

在令人惊异且特别有利的方式中，触摸检测装置系与TFT平面屏幕的类型的矩阵寻址屏幕中的用于像素显示的晶体管数组的导电寻址和控制行及/或列的框架，亦即，与布植至平面屏幕的表面后面的内平面的面内的半透明薄膜晶体管的屏幕相关联且相结合；因而，可将显示屏幕有利地转换成为设置有触摸检测功能的屏幕，亦即，成为触碰屏幕。

因此，依据本发明的若干实施例实施一种接近表面的触碰迫近或形体的存在的检测及定位的方法，该表面包含以规则性图案而分布于至少一平面中的至少一串联的导体，此方法执行以下的触摸检测步骤：

-在此复数个导体中选择建构三路径，或与该三路径连接的至少三导体的束(成为束)；

-施加至少一偏极化于该束的偏极化路径的该导体或该等导体之上，以便建立至少第一(静电或电容性)耦合于该束的至少一对导体之间，及第二(静电或电容性)耦合于该束的至少另一对导体之间；以及

-以不同的方式自至少检测路径来测试第一耦合相对于第二耦合的电容性平衡，以便检测可能的电容性不平衡，以检测及定位相对于该等导体的触碰迫近或形体的存在。

而且，本发明的该等实施例可以以一种接近表面的触碰迫近或形体的存在的检测及定位的系统来予以实现，该表面包含依据规则性图案而分布于至少一平面中(及至少一维中)的至少一串联的导体，其中包含此复数个导体的表面系与触摸检测装置相关联，该触摸检测装置包含：

-寻址电路，用以在该复数个导体中分别选择连接至三路径的至少三导体的束；

-偏极化装置，用以使该束的至少一导体偏极化，以便建立至少第一(静电或电容性)耦合于该束的至少第一对导体之间，及第二(静电或电容性)耦合于该束的至少另一对导体之间；以及

-差动装置，用以测试第一耦合相对于第二耦合的平衡，以便检测及定位相对于该表面的该等导体的触碰迫近或形体的存在。

更明确地，用于检测模式的至少二选择例系已呈明显，且将在下文中予以更详细地揭露。

依据第一选择例，在已于触碰表面上的所布植的众多导体中选择三导体后，可配置偏极化(激励P)的角色至第一导体，参考(R)的角色至第二导体，及检测(S)的角色至第三导体。电性偏极化，亦即，电位的跳越，系借由第一的偏极化导体P对电位的位准，且更特定地，对供应电位(GND或VDD)的低阻抗连接而施加至第一的偏极化导体P；其它二导体R及S则进入高阻抗状态。而且，其它二路径R及S系连接至差动电路(比较器或放大器)的二输入，以便检测静电或电容性不平衡；此外，该二路径R及S系连接至并联连接于该等路径R及S之各者与接地之间的一排组的可切换式电容器，或连接至具有可变转移电容的另一电路，或更广泛地，连接至具有可变转移电容的另一电路，以便补偿及量化该等二路径R与S之间的电容性不平衡。为此，可建构由偏极化P，参考R，及检测S的三路径所形成的三导线的束，且该等三路径P、R及S系链接至借由寻址及选择装置所选择的三导体，其中该寻址及选择装置系由开关(亦即，晶体管配线之电子开关)或多任务器的排组所形成；且电容性平衡或不平衡的测量操作，即：测试、检测或量化将产生于校准及检测或量化的若干级之中。在各个操作之后，寻址装置修正其中连接至该束三路径P、R、S的触碰支撑物的三导体的选择(或可行地，连接至三路径P、R、S的三组群的若干导体的选择)，以便扫描该表面的所有导体且定位形体的存在或触碰迫近，以及寻找其正确位置。

依据另一检测模式，在已于触碰表面上的所布植的众多导体中选择三导体或三组群的导体后，可配置检测S的角色至其系中心或沿轴(对称平面)的第一导体区；然后，将正的电位跳越施加至侧向导体Ⅺ(所谓″正″偏极化P+的在路径上的激励ΔVP)，以及将相反的负的电位跳越ΔVN施加至对称于另一侧的另一导体Ⅸ(激励P-，所谓″负″偏极化)。该二侧向导体Ⅸ及Ⅺ系连接至供应电位P-及P+，且因此，系在低的阻抗，而虽然检测S的第一导体X连接至检测电路CD(比较器或放大器)的差动输入(-)以便检测电位跳越在检测路径S上的显现，但其系维持在高阻抗的状态中。首先，在电位跳越的检测的此相态之前，存在有校准或参考的相态。其中建立参考电位以便接着在检测的第二相态期间检测可能的电压跳越。

在第一或参考相态α的期间，检测路径S的导体X系与施加至检测电路CD的输入一的参考电位(电压源)短路(S在低阻抗)，二侧向导体Ⅸ及Ⅺ系设定为所建立的电位，或中性或接地GND的电位；较佳地，该等电位系反相的，亦即，偏极化P+及P-互换，高电位(VDD)系施加至导体Ⅸ，以及低电位(GND或-VCC)系施加至另一导体Ⅺ。在第二或检测相态β的期间，施加至比较器电路CD的另一差动输入+的检测路径S系自参考电位断接(高阻抗的状态)，断接的检测路径S的导体X保持其电容性电荷，正的电压跳越ΔVP系施加至连接到导体Ⅺ的偏极化路径P+以及负的电压跳越ΔVN系施加至连接到导体Ⅸ的另一偏极化轨迹P-。然后，在检测路径S上可发现的是，若手指、形体、或物体迫近该等轨迹Ⅸ、X或Ⅺ的其中之一时，则在相态跃迁α/β的期间会产生电压跳起；因此，可将在第一相态α期间于连接至沿轴导体X的检测路径S上所获得的电位的位准(在电位跳越之前)用作检测的此选择例模式中的参考，在检测路径S上所看到的电位跳越的方向指示触碰系定位于轨迹X的何侧，Ⅸ或Ⅺ。

因而，此一电位跳越可意指的是，形体的存在或触碰迫近会扰动二静电或电容性耦合之一，一方面在导体Ⅸ与X之间，且另一方面在导体X与Ⅺ之间。依据本发明可有利提出的是，检测可能的电位跳越S于二相态α与β之间，且若可应用的话，量化二对导体IX-X及X-Ⅺ间的耦合的不平衡，借由并联连接一排组的可切换式电容器及/或借由变化可变电容电路(更广泛地，可变转移电容电路)的等效电容于连接至检测路径S的变动点与偏极化路径P+及P-之间，而将不平衡补偿于输入侧。该可变转移电容电路或可切换的电容器排组包含并联于二路径P+及S之间以及二路径S及P-之间，且因而并联连接至″输入″路径的电容。在″输出″，检测路径S系施加至差动检测的电路，而在当重建立二静电或电容性耦合之间的平衡时检测此再平衡允许根据必须添加以便中和初始所出现之不平衡的可变转移电容电路或电容器排组的数字组，以量化建构该二束路径的二对导体间之不平衡。

有利地，在不同路径间的静电或电容性不平衡的补偿装置系实现为可切换式电容器排组，该可切换式电容器排组包含至少一组电容器，并联连接于一个别路径与一中性点之间，该中性点可连接至诸如接地或供应电位的稳定的参考电位或可形成连接至诸如检测路径S的另一路径的变动点。在可切换式电容器的排组中，并联的各个分支包含开关(较佳地电子式的晶体管类型)，该开关系与具有既定电容值的电容器串联。较佳地，电容值系自一分支至另一分支两倍两倍地交错(二或1/2的比例)，且该组的开关系由数字命令的状态位所控制。因此，在想象不到的方式中，可获得数字式/电容性转换电路，亦即，具有二进制数字控制值于输入处，且执行电容性转换的电路，也就是说，转换此二进制数字值成为电容值而存在于此可变电容电路或可切换式电容器排组的输出的该等二路径之间。此外，在一变化例之中，此一电路可包含二组可切换式电容器，而分别并联连接于第一路径(P-)或第二路径(P+)与第三路径(S)的变动点之间；此一可变电容器电路可接收正负号之二进制数字式命令，且根据该二进制正负号，可切换第一组电容器，以变化添加于第一路径与中性或变动点之间的电容性阻抗，或以对称的方式，切换第二组电容器，以变化添加于第二路径与变动点(第三路径S)之间的电容性阻抗。

在数字/模拟转换器的方式中，由可依据数字命令而切换的电容器排组所形成的此一可变电容电路可视为数字式/电容性转换器，且可独立地建构发明。

此外，在检测的第一模式中，所呈现的是，设置双重电路以作业，该双重电路包含一或二组可切换式电容器，并联于输入路径R及S的其中之一或并联于输入路径R及S二者。然而，该等二路径R及S系施加于比较器或放大器电路的二差动输入(+及-)之上，该比较器或放大器电路具备状态指示器(位Q)于输出处以做为二输入路径间的静电平衡或不平衡的函数，而由循环传送至控制及命令单元，该控制及命令单元依据指示器的状态Q以决定新的数字命令是否将施加至可切换式电容器排组，以便使电容器所具有的累积的电容变化于对应的路径上。此回授的循环动作以便修正所添加至输入路径R或S的电容；特别地，借由增加或减少二进制命令，直至获得二路径间的静电平衡或几乎获得该平衡为止(直至量化临限值为止)。因此，此电路包含并联安装于一或二路径上的可切换式电容器排组；差动比较电路；以及施加数位命令的控制单元，用以切换电容器排组而做为二路径间的电路的比较结果的函数，以便在与另一路径上的电容值相比较时，可实质地将一路径上的电容值等化(再平衡)，所以此一电路执行一路径上所存在的电容值(在一路径与稳定的参考电位的接地之间)成为对应于由该输入路径所观察的该电容值的数字值(较佳地，二进制)的指示的转换。此一电路可以以相对于上文所见到的数字式/电容性电路的双重方式，而与模拟/数字转换电路的延伸类似地被视为电容性/数字式转换器。

借由习知，在本发明中的电压及电位的参考将相对于接地GND而取得，该接地GND有时候称为地；因此，其电位系视为零。

此外，借由图中所示意地显示为开关之开关的连接系大致地由诸如晶体管的电子开关所完成，该等晶体管可系双极性、场效应(FET)、穿隧效应、在绝缘氧化物上的金属闸极(MOSFET)、TFT等任何类型的技术。

图1的概括性视图显示实施依据本发明的检测原理的电子电路的第一功能性图。

依据本发明，包含依据规则性图案所设置的串行导体的表面系与用以检测对导体的触碰(近接形式)的装置或电路相关联。在图1的简化实例中，导体布植的表面包含串行的平行、线性的导电性轨迹，该等轨迹系等距地间隔开且彼此相互隔离。包含导电性轨迹的此一表面为布植至平面内的规则性图案；也就是说，该等轨迹系并排于单一位准上，借由平移(滑动器)而保持的此一导电性轨迹可视为一维的，虽然其占有二维中的单一平面。

在依据本发明的触摸检测装置实现的此第一形式中与导电轨迹的此表面相关联的电路或装置包含：

-建构三路径的至少三导线P、R、S的束；

·偏极化、激发或激励的第一路径P，

·参考的路径R，及

·检测的第三路径S；

-由复数个开关装置或由复数个多任务器电路所形成的寻址电路ICX，其允许分别且个别连接各个导电轨迹…、III、IV、V、VI、VII、…至任一以下的路径：

·偏极化(激励)的路径P，

·参考的路径R，

·检测的路径S，

·或当导体II、III、…、VII、…并未由寻址SLC所选择时，可能至所建立的电位，例如供应电位(VDD)或接地电位(GND)；

·或在未切换的状态中，该等开关可能未连接该等轨迹…、III、…、VII、…而认为是(高阻抗状态HI)；

·较佳地，该等轨迹为借由直接、非电阻性连接而与对应的路径连接，尤其是，借由诸如晶体管的少许电阻的电子开关加以进行，该等晶体管可系双极性、场效应等的任一类型的技术；

-偏极化路径P(激励)的第一电路PUS、PDS；

-用作参考及检测之二路径R及S的放电功能的另一偏极化电路RGS/SGS/EQS；

-可切换式电容器的排组CPB或可变转移电容的电路，其允许添加加权的电容值以使路径R及S二者的其中的一平衡或再平衡；

-路径R及S的平衡比较的差动电路CC，其包含例如放大器或比较器CMP，路径R及S系施加至其，且其可使电容性或静电平衡于将被测试的参考及检测的该等路径R，S之间；以及

-中央单元UC，例如由微处理器电路所建构，或依据图1之实例，由微控制器所建构，该微控制器控制寻址电路ICX，偏极化电路PUS/PDS及SGS/EQS/RGS，具有一或若干可变电容于路径S及R上的可切换式电容器的排组CPB，以及比较电路CC。

接收比较电路CC之输出Q，亦即，指示比较或平衡测试之结果的状态位之中央单元或控制单元UC，经由适当的命令以控制装置的不同的电路(亦即，寻址及偏极化电路，具有可变电容的可切换式电容器的排组CPB，以及执行电容性平衡测试的差动电路CC)。该等命令系：

-该等开关的寻址及选择的码SLC；

-偏极化开关相态命令(未显示)；

-打算再平衡式补偿路径R与S间的不平衡的数字式二进码BLC；以及

-用于比较电路CC的校准及取样的命令(AZ：零重设；SPL：取样)。

在此第一选择例之中，第一导线P或偏极化路径具有使灵敏于触碰(亦即，手指的迫近或物体或浓缩的存在)的表面的导电轨迹之一或若干导电轨迹的组群偏极化的中心角色。

该束的其它二导线R及S分别建构参考路径R及检测路径S。

随着本发明的第一选择例，所打算的是，建构此三导线之路径P、R及S的各者系分别与平板之对应的导电轨迹…、IV、V、VI、…连接。

其系简单且有利，且描绘为图1中的实例的第一组态中，束的第一导线P，亦即，偏极化路径P，系与支撑物PAD的经选择的轨迹，此处指中央导电轨迹，连接。然后，此轨迹V用作对称轴的参考；该束的第二导线或参考路径R系与邻接的侧向轨迹IV连接，此可为诸如在图1中所看到的简单组态中的毗邻轨迹IV(并未接触且无需一定要正好邻接)，或诸如III或II的进一步远离之随后的轨迹；检测束的第三导线S或路径S系连接至第三轨迹VI，其可系沿轴轨迹V的其它的邻接轨迹，或随后的轨迹VII、…。

当在作用中，微控制器会在寻址总线之上传送适当选择的寻址命令SLC至寻址及连接电路的开关的组合，而连接或引起如下的连接(依据图1的组态实例)：

-该束的偏极化路径P系连接至导电轨迹V；

-第二导电轨迹IV系连接至参考路径R；以及

-第三导电轨迹VI系连接至检测路径S。

最后二者，亦即，检测路径S及参考路径R系连接至比较电路CMP的二差动输入+及-，以及连接至并联连接于各个线S或R与接地GND(或固定参考的任何其它所建立之电位)间的二组电容器CS0、CS1、CS2、…及CR0、CR1、CR2、…。

偏极化路径P系连接至第一偏极化电路，该第一偏极化电路包含升压开关PUS，用以使其电位至更高值，例如将其升高至正的供应电位VDD；以及降压开关PDS，用以使其电位至更低值(负或零)，例如电源供应器的接地GND的电位。

参考R及检测S的其它二路径系与偏极化或去偏极化(放电)的另一电路连接，例如该另一电路包含依据图1的实例中的实现的诸如SGS、EQS、RGS的二或三个开关。用以设定至接地电位的第一开关RGS连接参考路径R至诸如接地的稳定电位的位准；用以设定至接地电位的另一开关SGS连接检测路径S至稳定电位的位准，此处系相同的接地电位GND；此外，参考R及检测S的二路径可选择性或累积性地借由电位调平或短路的开关EQS而直接互连，因而允许借由短路而使它们成为相同的电位，该电位可为浮动的且可相异于借由闭合开关SGS及/或RGS而强加至其的接地或其它稳定电位的电位。

在作用中，借由在各个操作时选择诸如触控板或触碰屏幕的支撑物触碰表面的不同的三个导电轨迹，本发明可借由扫描该等轨迹以执行整个序列的读取(测试或探测)操作。

在各个读取操作中，至少选择三个导电轨迹之一用于偏极化P，一用于参考R及再一用于检测S。

在各个读取操作的期间，区别为若干(二或三个)相态，称为相态1、相态2及/或相态3，如图4中所描绘。

在开始及整个读取(测试或探测)操作期间，微控制器的寻址总线SLC传送其中可定位电子开关的选择命令SLC，使得依据图1中的组态的实例，偏极化路径P与导电轨迹V连接，邻接轨迹IV与参考路径R连接，以及另一邻接路径VI与检测路径S连接。

在第一相态(φ1)中，第一路径P系借由第一偏极化电路PSUS-PDS而变成稳定的参考电位VP1，较佳地，接地GND的电位。例如，降压电子式开关PDS系闭合，以便使线P的电位Q变成接地GND的电位O。

在同一相态(φ1)的期间，已知的电位差ΔVSR系施加(强加)于第二路径R与第三路径S之间，且因而，此处系指在导电轨路IV及VI之间(图1之实例)。较佳地，此电位或电压差ΔVSR＝U_S-U_R系零，亦即，使该二参考及检测路径R及S的导线成为相同的电位。依据图1的实现实例，此一强加的偏极化可借由以下而获得：

-借由闭合电子开关EQS以便使该束的导线R及S短路，藉以等化其个别之电位；或

-借由闭合该二降压开关SGS及RGS，以便使各个导线S或R的电位成为接地GND之电位O，使得参考及检测之该等二路径R及S系在相同的绝对电位O；

-选择性地，降压或升压开关可分别连接线S或R之一或各个至非零之电位VS1或VR1，以便以简单的方式来建立非零的电位差ΔVSR＝VS1-VR1≠0。

-或借由闭合该等三开关SGS、EQS、RGS，而确切地使该二检测及参考路径S及R的电位成为接地GND之相同的零电位O。

结果，在此偏极化路径P的第一相态φ1之期间，使导电轨V因而成为例如0之参考电位；以及使参考及检测路径R及S，且因此，使导电轨迹IV及VI成为已知的电位(或电压＝电位差)，较佳地，为零0。

随后，在此相态之期间，将较佳为零(0)之已知的电位或电位差施加在比较器CMP的输入+/-处。所打算的是，微控制器UC施加零重设命令AZ至比较器CMP，以便迫使其之平衡，或更精确地，迫使其之校准，以致使其输出为零(尤其，在其中非零之电位差ΔVSR≠0系施加于比较器CMP的输入+及-处之路径S与R间的情况中，此系必要的)。选用地，测量或量化比较器电路之误差可在此时机而予以测量或建立；选用地，可将诸如导电轨迹II、III及VII之非主动导体以及轨迹V及偏极化路径P连接至接地或保留浮动，亦即，保留未连接，或换言之，在″高阻抗″的位准处。

在此操作之第一相态(φ1)的结束时，将已降压或消除电位R、S及/或P的降压开关PDS、SGS、RGS及/或EQS释开(开关打开)，使得电位R及S变成浮动或在″高阻抗″的状态中。

然后，在第二相态(φ2)之期间，将电位之变化

ΔVP施加至偏极化路径P之上，该偏极化路径P亦称为激励路径。此可借由施加任何电位UP手该束的偏极化路径P之上，且特别地，借由将偏极化P的线与诸如供应VDD之电位的非零建立之参考电位的位准短路而获得。因此，随着图1之实现的实例，可借由将连接偏极化线P与正的供应线VDD之升压或电位增加开关闭合，以升高偏极化路径P的电位，且因而，提升图1的实例中之轨迹V的电位。

因此，在此第二相态φ2之期间，系使路径P及沿轴轨迹V成为新的电位VP2，而与相态1之重设电位VP1不同。在等效的方式中，、可提供的是，第一偏极化电路施加电压跳越(电压跳越或方波信号或由跃迁波前所分离之连续的二电位位准)于偏极化的在线，如图4中的组态φ1、φ2、…、φ1、φ2之时间图所建议地。图4描绘依据本发明之第一选择例所实施的参考与检测路径R及S间之电容性不平衡的参考φ1(校准)及测试φ2(检测)，且视情况而定地，量化φ3之连续的相态(比较及/或量化)。

在此第二相态(φ2)之期间，且更精确地，在取样相态(φ3)之期间，可借由其中输入+及-接收二路径S及R之比较器电路CMP的帮助，经由检测路径S与参考路径R之间的电位差，以检测电容性不平衡，亦即，静电电荷之不平衡。

更精确地，所打算的是，在本发明之实现的第一选择例的期间，使参考路径R与检测路径S之间的静电不平衡量化。

更正确地，此一检测或实体测量步骤在于量化二路径S及R之间，亦即，参考IV及检测VI的导电轨迹间(依据图1之指示性实例)之可能的电容性不平衡，或在其它情况中，在于确认参考路径R与检测路径S系平衡的(在平衡状态中)，亦即，确认轨迹IV与VI系在静电平衡状态中。

例如在实际解说之开始，似乎静电耦合系建立在已引至电位P之沿轴轨迹V与邻接轨迹…、III、IV及VI、VII、…的各者，尤其是正好邻接之侧向轨迹IV及VI的各者之间。在此相态φ2中，连接至路径R及S之轨迹IV及VI系浮动的，或在″高阻抗″的状态中。其系静电本质，或更精确地，系先前之电容性本质的二侧向耦合，在偏极化电压跳越ΔVP于参考之沿轴轨迹上的效应之下，会感应邻接导电轨迹IV及VI，且因而，路径R及S之各者的电位改变。

如果例如如图2B中所描绘之一些轨迹，V-VI的环境系由除了空气或真空之外的形体DG之存在所扰动时，例如由手指DG之迫近或诸如笔、尺或探针、金属或非金属、导电或非导电之物体，简言之，明显不同于空气或真空之电容率ε₀或导磁率μ₀的电容率ε₁或导磁率μ₁之浓缩体的存在所扰动时，则在沿轴轨迹V与邻接轨迹VI之间的电性、静电或电容性耦合会受到此存在所扰动及修正。

更准确地，触觉之触碰DG呈现修正二邻接轨迹V与VI之间所存在的静电或电容性耦合之值，而该值一直被视为该等二轨迹之间的寄生电容或漏电电导(阻抗之倒数)。该现象系捉摸不定的。

为检测出此现象，本发明提出的是，借由添加配重电容以中和其，而以原始且有利的方式来补偿此一静电耦合的变化，该等配重电容系并联连接于将被再平衡的路径S或R与接地GND或诸如VDD的另一其它稳定电位之间。此系借由引入可切换式电容器CS0、CS1、CS2、…或CR0、CR1、CR2、…的排组CPB于检测S及参考R的各个路径上，而准许于依据本发明的不寻常的方式中，该等可切换式电容器的排组CPB系并联安装于对应的路径S或R与诸如接地GND的所建立的电位之间。

可切换式电容器的各个排组包含对应于该束的检测S或参考R的路径的导线，以及包含并联安装于该路径S或R与稳定电位，亦即，接地GND之间的若干电容器CS0、CS1、CS2等的组合。各个分路包含电容器CS0及电子开关KS0，串联于导线S与接地参考电位GND之间；当开关KS0系由微控制器UC的适当的句柄BLC所打开时，电容器CS0会在电路之外，且其电容并不会包含在相对于接地GND的线S的总电容之中。当所有开关KS0、KS1、KS2等已由微控制器UC的平衡句柄BLC所打开时，则不添加电容至相对于接地GND的线S的自身电容。当开关KS0系由来自控制单元UC的适当的再平衡句柄BLC所闭合时，则电容CS0的电容值将添加至线S及其中连接路径S的导电轨迹VI的自身电容；当开关KS0及KS1系由适当的再平衡码BLC所闭合时，则二电容器CS0及CS1会置入于线S与接地电位GND之间的电路之内，且该等二电容器的电容累积值CS0+CS1将添加至路径S的自身电容CSi；当三个开关KS0、KS1及KS2系由适当的再平衡码BLC所闭合时，则三电容器CS0、CS1、CS2会置入于线S与接地电位GND之间的电路之内，且累积的电容值CS0+CS1+CS2将添加至轨迹S的自身电容CSi。

因此，当接近于触碰表面的导电轨迹VI(路径S)的形体的存在且特别地，手指的迫近增强其电容性电荷时，微控制器UC可以以控制的方式来控制电容器CS0、CS1或CS2…的选择开关，电容累积值CS0或CS0+CS1或CS0+CS1+CS2将以调整的方式来添加至线S的本微电容CSi，以补偿其变化及重建该平衡。

同样地，必须执行相对于参考的比较，以便能对着静电耦合的变化而调整此类的电容性配重，此系连接至触碰支撑物(触控板或触碰屏幕)的表面的另一轨迹IV的参考路径R的角色。连接参考路径R的导电轨迹IV系选择以便对称于检测S的导电轨迹VI，使得其与偏极化P的导电轨迹V的静电或电容性耦合的个别值系实质相同。可选择布植在触碰表面之上或下方的导电轨迹II、III、IV、V、VI、VII或VIII、IX、X、XI、XII；此外，在第一相态φ1的期间，比较器电路CMP将接收零重设命令AZ，而使此差动电路被校准。

此过程系略为类似于具有加权桥接器的双重加权的原理，其中在加权的校准的第一相态期间，电荷系置于刻度板之上，且借由添加连续之小的校准权重而与配重平衡，以便确实定位摇摆点；然后，在加权的第二阶段之期间，消退电荷，且借由具有小的校准权重之和的置换量来补偿其不足，以便回到摇摆点的平衡状态。所添加的小的校准权重之和对应于电荷的确实权重，而无关刻度是否正确(平衡或不完全)。

依据本发明，可预见的是，微控制器UC实施略为类似方法，其借由先在第一相态φ1的期间校准比较器电路，亦即，借由先施加相同的电位ΔVSR＝0至参考及检测的路径R、S，以便消除接近导电轨迹IV、V、VI的形体存在的效应；接着，在第二相态φ2的期间，在偏极化P的效应下，检测该检测与比较的二路径S、R间的可能的静电或电容性不平衡。在此情况中，此不平衡指示扰动形体的存在，微控制器UC以刻度板或加权桥接器的加权或再平微的方式触发增加或减少平衡码BLC的过程而成为比较器CMP的输出Q的状态且尤其是其正负号的函数，以便将电容器CS0、CS1、CS2、…的组合的若干电容器，或将电容器CR0、CR1、CR2、…、CRn的另一组合的若干电容器放置至电路之内，直到再建立该平衡为止。

借由连续近似法来再建立该平衡系可行的，亦即，在如图3中所描绘之一且相同的偏极化顺序的期间，借由将电容器CS0，接着，具有CS0+CS1的电容的二电容器CS0及CS1，然后，具有CS0+CS1+CS2的电容的三电容器，…等连续地放置至电路之内，而无需进行解偏极化φ1及再偏极化φ2的新的顺序(无放电ΔVSR＝0，亦无新的激励UP＝VP2，而是在测试相态φ2期间的比较器的若干连续性取样φ3、φ3’、φ3″等。

虽然如此，但可较佳地预见的是，借由在各个循环中再初始化导电轨迹的偏极化，可调整若干循环中之电容器排组CPB的控制之数字码BLC。第4A至4G图示意地显示可切换式电容器排组的可变电容值之调整的连续循环A、B、C、D成为放置至电路内的电容器电容值之调整的连续数字命令BLC之函数。在各个循环A-B-C-D…的初始相态φ1期间，系将束的三路径P、R、S及对应的轨迹放电，再初始化脉波DDW命令导电轨迹P、R、S放电且回到偏极化的初始值，此系借由闭合开关PDS(降压开关)、SGS、RGS及/或EQS而完成，为了要设定三路径P、R、S回到诸如接地GND的零电位的低参考电位之故；然后，在各个循环A-B-C-D…的第二相态φ2期间，系施加偏极化或激励的脉波PUP且再一次命令开关PUS闭合，以便将偏极化路径P的电位UP升压至诸如高的供应电位VDD所建立的参考电位VP2。调整可切换式电容器排组的电容值的放电φ1及再偏极化φ2的此一连续循环A-B-C-D系较佳的，因为其将有利地避免电荷注入现象，而该电荷注入现象系由于可切换式电容器排组的开关之闭合和打开明显地感应其中并未具有中性的电荷平衡且会迅速扰动平衡状态的回返及电容性/数字式转换的电荷转移。较佳的是，以一般的方式，在来到检测的相位φ2且进行至偏极化UP的电位跳越ΔVP(激励P)之前的放电的个别相态φ1的开始时(解偏极化PDW的相态φ1的顺序)，完成可切换式电容器排组CPB的切换的命令BLC之任何修正。

在特别有利的方式中，依据本发明所打算的是，包含二电容器组合CS0、CS1、CS2、…、CSn及CR0、CR1、CR2、…、Rn之二电容器组具有以增加或减少值交错的电容值，且较佳地，以几何形状连续的比例q而增加(减少)：CS0＝q·CS1＝q·q·CS2，较佳地，以2的比例，例如CS2＝2×CS1＝2×2×CS2。因此，与1kg、500g、250g等重量取样相似地，可发现的是，电容CS0、CS1、CS2、…、CSn的组合将适合(在最小电容CS0或CSn的误差范围之内)以补偿选择与参考之二路径S及R之间的静电不平衡，且调整此电容性排组电路所执行的电容性再平衡。

因此，依据图1的实现的特有实例，可想象的是，可切换式电容器的排组CPB系由并联连接至输入线S且具有例如二、三、四、…、七或更多个电容器CS0、CS1、CS2、CS3、…、CS6、…、CSn的第一组CSB的电容器所组成，可将并联连接至另一输入线R的第二组CRB的切换式电容器添加至其，以及可提供数字式再平衡命令BLC，该命令BLC系编码于可添加正负号A+/-的位(以形成例如8位，亦即字节)A0、A1、A2、A3、…、A6、…An及A+/-，于二、三、四、…、七、…或n+1个位上。

第一位A0、A1、A2、…触发选择性的切换及对应的电容器CS0、CS1、CS2、…、CSn所插入的电路；有利地，电容器CS0、CS1、CS2、…的电容系以2倍而交错，使得其的电容性权重对应于所对应之位的加权或二进的权重。

因此，例如当命BLC＝A具有零值时，二进码A0-A1-A2-A3-…An＝00000000会触发所有开关打开，且传送所有电容器离开该电路，使得在该等在线所存在的总电容获得CSb＝0的值。

针对1的值A，或二进码A0-A1-A2-A3-…An＝10000000，对电容器排组的命令BLC＝A仅闭合一开关KS0，且该电路具有电容CSb＝CS0于线S上。

针对2的值A，其系对应于A0-A1-A2-A3-…-An＝01000000的二进码，对电容器排组的命令BLC＝A将仅闭合单一开关KS1，且该电路具有CSb＝CS1的电容于线S上，该CS1系该CS0的两倍(或一半)。

针对3的值A，其系对应于A0-A1-A2-A3-…-An＝11000000的二进码，对电容器排组的命令BLC＝A将闭合开关KS0及KS1，且该电路显现CSb＝CS0+CS1的电容器于线S上，该电容系上述的值的和，亦即，CS0(或CS1)的三倍。

…等等。

针对N的值A，其对应于N的二进分解的位码A0-A1-A2-A3-…-An，对电容器排组的命令BLC＝A将根据0或1的状态以闭合对应位A0-A1-A2-A3-…-An的开关KS0、KS1、KS2、KS3、…KSn，使得该电路具有对应于有效置入于电路内的电容累积的电容Cs＝CS0±CS1±CS2±CS3±…±CSn，该累积实际具有N倍CS0(或N倍CSn)的值CSb。

做为选用例，可预见的是，当正负号位A±改变1的状态时，例如将为付诸服务的另一组可切换电容器CR0、CR1、CR2、CR3、…、CRn时，可依据例如先前重现的关系而使得该等个别的电容被添加于另一线R之上，以成为该等位A0-A1-A2-A3-…-An的状态的函数。

令人意外的是，包含其系由一或二排组的可变电容器CSB或CRB所组成的可变电容的排组CPB，而其中开关系由数字平衡码BLC所命令的此一电路，将以独创的方式，独立地建构与数字/模拟转换器类似的数字/电容转换电路(CNC)。

逆转地，在本质上互补及独创的方式中，电路CPB、CMP、UC将实现电容/数字转换(CCN)的电路。

易于转换电容C的值成为数字量化A而指示该电容C的值的此一电路包含一或二个输入路径检测路径S/R；可变电容的排组CPB，由一或二组可切换式电容器CSB/CRB所组成，其中开关系由数字码BLC(命令、控制、选择或平衡的BLC)所命令；比较电路CC；以及决定电路UC，其完成能增加或减少所施加至命令BLC的数字码的回授，而命令所设置于电路内的电容器CS0、CS1、CS2、…、CSn或CR0、CR1、CR2、…、CRn的数目及顺序。

其它的可变电容装置可依据本发明而实施，以便再平衡检测及参考S及R的二路径，且补偿二静电耦合之间可能不平衡的出现。更通常地，可实施包含具有对等功效于仅只可变电容的装置的其它可变电容转移装置，以再平衡该等路径S及R。将于稍后解说的图6A、6B、6C及6D示意地显示提供相对于接地GND的可变转移电容于参考路径R上的电路的其它实施。

电容可接受的定义系以电荷的变化ΔQ来链接二电位变化ΔV1及ΔV2的比例因子C：

ΔQ＝ΔV1×C-ΔV2×C。

可变电容意指电荷与电位间的可变比例因子，修正此因子的一方式在于改变电容器的互连配置，或改变使用为电容器的二极管的偏动电位；然而，当上述公式显示其时，将描绘变化例如ΔV1的电位变化与电荷的变化ΔQ之间的比例的另一方式于图20B之中(与描绘仅只电容的图20A相比较)。添加具有可变增益(放大率或衰减率)因子k的放大器装置可修正电位变化ΔV1，且因此，修正在电容器的第一引线所观察到的实际电位变化成为kΔV1。变化该增益因子k会有效地允许修正电位变化ΔV1与电荷变化ΔQ之间的比例因子；在形式上，电容器组件的电容并不会受到增益k的修正所修正。再者，由于需要参考电位以为了能界定增益因子k，所以图20B中所示的装置至少系三极装置；然而，以电荷的变化ΔQ来链接电位的变化ΔV1的比例因子仍存在，所以可确实地借由增益因子k来加以修正且控制。此一比例因子常称为″转移电容″，或在一些文件中称为″跨越电容″(例如，请参阅Stephen A.Maas的命名为″非线性微波及RF电路″的书籍，由Artech House所出版，2003年，第§2.2.7.2节)。如电容一样地，转移电容系以法拉(Farad)的单位来测量，转移电容的观念包含由简单的偶极电容器所实施的电容(图20A中所示)的观念；然而，不似仅只电容一样地，除了仅只电容外的转移电容可转换转移电容电路的节点处的电位变化成为该电路的另一节点处的电荷变化。

图6A的电路图系包含单一组的电容器CR0、CR1、CR2、…的可切换式电容排组，其相似于图1的可切换式电容器排组CPB的该等组合的其中之一组。检测路径S简单地包含链接于路径S与接地GND间的具有固定电容值的电容器CS；参考路径R系链接至若干分路，该等分路系并联子路径R与接地GND之间，其各包含电容器CR0或CR1或CR2…或CRN，该等电容器与个别开关KR0、KR1、KR2、…，或KRn串联连接于路径R与接地GND之间，在作用上，若干位A0、A1、A2、…、An的平衡码(未显示)将命令个别开关KR0、KR1、KR2、…KRn的闭合或打开；因此，由路径R相对于接地GND所呈现的总电容CRb会变化成为设置于电路内的电容器CR0、CR1、CR2、…及/或CRn的累积电容的函数。

图6B显示具有可变转移电容的电路，该电路包含安装成为随耦器(输出循环于反相输入″-″之上)的放大器。由检测路径S所形成的第一路径系施加至另一输入(+，非反相)，该输入系经由固定电容的参考电容器CS而连接至接地。放大器AMP的输出系施加至可变电阻器或电位器Z1+Z2的一端，该Z1+Z2的另一端则连接至接地；在Z1与Z2之间形成电位器的调整点的中间端子系经由耦合电容器Cr而连接至借由参考路径R所形成的另一路径，在作用上，此一放大器随耦电路产生并联于参考路径的参考电容CS及耦合电容Cr的可变转移电容，以成为电位器的调整比例的函数。

图6C显示具有可变转移电容于路径R之上的另一电子电路。具备可变电容耦合之此电路具有放大器AMP，该放大器AMP安装有由电位器Z1-Z2所调整的可变增益。第一路径S系施加至放大器AMP的非反相输入+，该输入系由固定电容的电容器CS而连接至接地，另一差动输入(-，反相)系施加至三点电位器Z1+Z2的中间端子，而其二末端端子则连接于放大器的输出与接地之间，该放大器AMP的输出系经由耦合电容器Cr而传送至参考路径R所形成的第二路径。在作用上，此一安装成为可变增益放大器的电路具有电容性耦合并联于参考路径R的输出与接地GND之间，该电容性耦合系可变化以成为电位器Z1/Z2之调整比例的函数。

图6D示意地显示具有可变转移电容于路径R与接地GND之间的又一电路。此放大器电路具有第一随耦器级，其包含场效应晶体管T1配置，其中源极-汲极通道系串联于电流源I1与接地GND之间；侦测路径S系施加至晶体管T1的闸极G1，而固定电容的电容器CS连接此输入路径S/G1至接地GND。安装成为随耦器的此一级T1再生输入路径S的位准于分路上的输出S1处，该分路包含串联于S1与接地GND之间的可变电容器C1+C2。由参考路径所形成的第二路径系经由耦合电容器Cr而施加至可变电容器C1-C2之二电容器；此一电路具有固定电容CS于输入路径S之上，且产生可变转移电容于参考路径R与接地GND之间。

相对于图1及图6A中所描绘的电路CPB，图6B、6C及6D提供使可变转移电容能借由更小增量或减量以变化，而胜过借由简单地连接或断接并联电容器以变化。确实地，电容器无法在制造方法所允许的一些实体限制下，以实际尺寸来制造，且无法不引入最小量的寄生电容而连接或切换。相反地，藉如例如增益(放大或衰减)放大器来变化转移电容将允许克服此限制。

因此，在作用上，提供并联于路径R上的可变电容性阻抗CRb或可变转移电容于输出处的该等电路的引入将添加至此路径R的本征电容CRi的值，且将修正该值，以致可获得CR＝CRo+CRb的总电容。借由控制或调整可变电容CRb的值，可达成补偿触摸检测装置的检测S与参考R的路径间的电容性不平衡CS/CR，其中该触摸检测装置系依据本发明的触摸检测装置而与灵敏表面的串行的导电轨迹相关联；因而，可完成量化与路径P及S(检测)连接的轨迹(V-VI)的耦合的电容性不平衡(或静电电荷不平衡)的值以成为可变电容的调整的函数，或成为可切换式电容器的组合的数字命令的值的函数，其中轨迹(V-VI)的耦合系相对于与路径P及R(参考)连接的轨迹(IV-V)的耦合。

此一模拟测量或数字量化(以离散值，尤其是以二进值估算)将在第一位置允许检测其中扰动发生于该处的位置，并区别其实际是否手指或物体且并非任何寄生扰动，以做为所测量或所量化的值的函数。

重要的是，除了精确地界定迫近表面的形体的位置和正确轮廓之外，可准许估算其相对于屏幕表面的平面的距离，因为远离的物体将极少地扰动静电场线及灵敏表面导体间的耦合。

依据本发明的应用于包含依据规则性图案所分布的复数个导体的表面的触摸检测原理显现特殊的灵敏度轮廓，其系以有利的方式而另外地变化为配置于表面导体的该等路径R、P及S的组态的函数。

例如，图8A描绘以恢复至图右边的图1的简单组态的第一实例所获得的灵敏度轮廓。为了要恢复，在此简单及浓缩且对称或稍为不对称的组态中，中心轨迹V系与偏极化的路径连接，而正好邻接至左边及右边的二轨迹IV及VI系分别连接至参考R及检测S的路径。

接着，图8A描绘获得成为相对于中心轨迹V的中间轴的沿轴距离Xx的函数的灵敏度Ss的图。灵敏度轮廓具有正弦循环的形态(正好图的剩余处)，而具有最大灵敏度于对应至周期图案的节距的大约Xx＝1之距离，因此朝向轨迹VI的顶部。轮廓峰值Ss具有对应于大约1至2节距，典型地，ρ＝1.5节距的宽度的分辨率(习知测量于最大值/

的峰值宽度且以导体的周期性图案的周期性节距的单位来表示)，图8A的轮廓Ss显示相对的灵敏度最大值于朝向与参考路径R连接的导电轨迹IV的顶部的大约Xx＝-1的距离。无疑地，此灵敏度轮廓Ss可检测轨迹IV上方以及轨迹VI上方的存在。

图8B描绘以表示于图右边的另一非对称组态所获得的灵敏度轮廓的另一实例，其中由若干导电轨迹H-IV-VI-VIII所形成的组群系连接至参考及检测R及S的二路径。在如图绘的顺序中，在位置II及IV中的二轨迹系以与连接至偏极化路径的轨迹(I、III、V)交替地连接至参考路径R，在位置VI及VIII中之二其它的轨迹系以与偏极化路径连接的轨迹(V、VII、IX)交替地连接至检测路径S，图8B的左侧图指示以参考R、偏极化及检测S的轨迹的此一组态所获得的灵敏度轮廓。图8B的灵敏度轮廓系以在1至3的距离Xx范围处的灵敏度的平顶形最大值而刻痕；因此，在位置VI及VIII中之检测轨迹S上方(大约Xx＝1及Xx＝3的距离)，该轮廓亦在非对称的方式中具有相对的灵敏度平顶于自Xx＝-1至Xx＝-3的距离范围中。具有此一灵敏度轮廓的此一组态不但可检测轨迹VI-VII-VIII-(IX)之间距上方的手指或物体的存在，而且可检测轨迹(I)-II-IH-IV上方的相对侧的手指或物体的存在，其中虽未提供较大的分辨率，但将允许巨大形体或物体被检测。

图8C描绘以具有二组群的导电轨迹的又一对称的组态所获得的另一灵敏度轮廓Ss，该二组群的导电轨迹系一在与参考路径R连接的位置II及VIII中，且另一在与检测路径S连接的位置IV及VI之中。所获得的灵敏度轮廓具有门的形状，且具备2与3节距的分辨率宽度ρ，典型地ρ≈2.8节距，及很小的有效负灵敏度的跳回(与6的最大值相较之-4的值)。

现已发现的是，在有利的方式中，较佳地系微控制器或微处理器的控制单元可结合该等组态及其灵敏度轮廓，以获得特别令人感兴趣且无法预期的新的检测轮廓。

仅当作叙实性实例之图9描绘借由图8A、8B及8C的灵敏度轮廓的线性结合所获得的灵敏度轮廓。所考虑的是，图8A的灵敏度轮廓系SA，图8B的灵敏度轮廓系SB，图8C的灵敏度轮廓系SC，且图9的灵敏度轮廓系SD，则用于此实例中的加权的线性结合的公式系如下式(仅供描绘用)：

SD＝SC-1.5×SA。

因此，图9的灵敏度轮廓SD系依据此叙实性实例，借由结合图8C的组态的灵敏度轮廓SC，且自该处减去1.5倍的图8A组态的灵敏度轮廓而获得。

在有利的方式中，图9的灵敏度轮廓SD具有窄的灵敏度峰值，其中并不具有同一绝对值的负的配对物。在令人意料之外的方式中，其分辨率显示包含于周期性图案的1节距与1.5节距之间的宽度，典型地，ρ≈1.3节距；可注意的是，在有利的方式中，借由线性结合所获得之此一分辨率系比ρ≈1.5节距更差，且因而具有比从图8A及8C之二灵敏度轮廓所衍生的灵敏度峰值的灵敏度峰值更窄。此外，此一灵敏度轮廓显示并无可取得同一振幅(绝对值)的相对峰值，且因此，显示单一峰值的绝对最大灵敏度。

应了解的是，本身系有利且适应于各个形状、尺寸、巨大性及形成轮廓的检测的许多的，甚至无限的不同的灵敏度轮廓可借由完成加法、减法、乘法、加权或其它基本的算术运算，而以该等线性组合的组态及灵敏度轮廓来获得。

应注意的是，不同的有利组态及灵敏度轮廓可依据目前的教示而获得。尤其是动态灵敏度组态及轮廓；也就是说，及时相互连续且定中心于一或若干个移动点上的连续的不同组态将允许一或若干个形体的移动被检测及辨别，且尤其是若干手指或物体的移动以及相对于彼此的移动。做为描绘性的实例，可检测分别移动的二手指的移动，或旋转的移动。

回到允许变化电容性阻抗或变化并联施加于一或二路径的二电容性阻抗，且特别地成为已以数字并较佳地以二进方式量化的电容性平衡命令的函数的可切换式电容器排组的电路，依据上文所揭露的原理，现在所呈现的是，依据选择例，可有利地应用此一可变电容电路至可与至少三导体或三组群的导体连接的至少三路径的束中所界定之一或二偏极化路径的输入。

依据本发明的此选择性的实现，此时的检测装置具有包含至少三路径的束，其中包含偏极化的第一路径、偏极化的第二路径及检测的第三路径。

较佳地，第一偏极化路径系正偏极化路径P+及第二偏极化路径系负偏极化路径P-，该等二偏极化路径系连接至正电压源PSB及正负电压源NSB(请参阅图11)，而较佳地系可切换或可交换。偏极化P+及P-的电压可具有相反值或不同的绝对值，甚至若其值不同时的相同正负号的值。

图10A示意地显示该正(P+)及负(P-)偏极化对二侧向轨迹Ⅸ及Ⅺ的施加，该二侧向轨迹IX及XI系在配置于及连接于检测路径S的中心轨迹(其形成对称轴)的两侧。

检测的操作如上述地借由扫描、寻址、多任务化、切换及连接所选择的轨迹X、XI及IX而产生，该等轨迹具备束的三个个别的路径，亦即，具备检测S以及正P+及负P-偏极化的路径。

在各个触摸检测操作时，将区分二相态：第一相态α及第二相态β。

在第一相态α的期间，检测路径S系设定为建立的参考电位，例如接地GND或电压源VPS的电位(例如，在电压P+与P-间的中点的电压VPS；理想地，该电压VPS系零)，而由开关CCS连接(请参阅图11)。因此，检测路径的导体X及导线S系在被视为低阻抗LI的状态中(相对于建立的电位相当微小的电阻)。正P+及负P-偏极化的线亦可设定建立的电位。例如连接至接地GND，且设定为0的电位，或选择性地，由反相器所互换，如图10A的时序图所建议，而与路径P-连接之导体IX系设定为比设定为更低电压的路径P+的导体更高的电位。

在此第一相态α中，检测路径S的导体X的电位系例如以比较器或放大器电路CC(请参阅图11)来加以取样及测量，且将于稍后被使用做为参考电位位准。

在第二相态β中，正的电位跳越ΔVP系施加至偏极化路径P+的导体XI，以及负的电位跳越ΔVN系施加至另一偏极化路径P-的导体IX。

然后，检测路径S系设置于被视为高阻抗HI的状态中，开关CCS系在此第二相态β的期间打开。

图10A显示的是，当扰动不存在时(无手指或物体存在于表面上方)，则在连接至检测路径S的沿轴导电轨迹X上所收集的电位的位准维持稳定，且实质地相等于稍早在第一相态α的期间所建立的电位位准。因此，在负偏极化P-的导体IX与检测S的导体X间所建立的第一静电耦合系相对于在正偏极化P+的导体XI与检测S的导体X间所建立的第二静电耦合而平衡。

图10B描绘接近于负偏极化P-的轨迹IX及接近于连接至路径P-及S的导电轨迹IX-X间的静电耦合的触碰迫近的情况。在检测S的沿轴轨迹X上所观察的电位在相态α与β之间完成电位跳越；在此一跃迁的期间，检测路径S系自所建立的电位VPS断接，且自相当低的阻抗LI的状态传递至高阻抗HI的状态。已呈现在检测线S上的电位跳越系以有关的偏极化路径P-的电位/ΔVN的负变化的方向进行；更精确地，在检测路径S上的电位跳越的振幅呈现对应于第一耦合P-/S与第二耦合P+/S间的电容性或静电不平衡的振幅。

图10C描绘接近于正偏极化P+的另一轨迹XI及接近于连接至路径S及P+的导电轨迹X及XI间的静电耦合的触碰迫近的另一情况。在检测S的沿轴轨迹X上所观察的电位完成电位跳越于与图10B中的方向相反的正方向中，且在有关的偏极化路径P+的正的电位变化/ΔVP的方向中。路径S的此电位跳越的振幅对应于第二耦合P+/S与第一耦合P-/S间的电容性或静电不平衡的振幅。

图11显示对应于此第二选择例的触摸检测装置的电子电路的功能图。

检测装置的电路系与支撑物MAT相关联；此处，该支撑物MAT的表面具有二串行的导体…、V、VI、…及…、X、XI、…，各依据规则性图案而沿着平面中的二垂直方向以配置。该等导线…、V、VI、…及…、X、XI、…系连接至寻址SLC及选择LCX的一或二系统，而允许依据上文参照图1所揭露的原理以分别连接各个导体…、V、VI、…、X、XI、…至束的三路径P+、P-及S(或可行地，二独立的垂直及水平的束，用于列及行的分别寻址)。

二偏极化路径P+及P-系分别连接至二电压源PSB及NSB，该等电压源PSB及NSB分别提供正偏极化P+及负偏极化P-之方波电压信号。电位位准P+及P-可特别地由具有逻辑闸之随耦器或反相器配置所供给，且可予以切换或互换。

该束的检测路径S系施加至比较器或放大器电路CD的差动输入(此处系+)，该比较器或放大器电路CD的另一差动输入(此处系反相输入)系连接至电压源，该二差动输入+及-系由开关CCS(电子式晶体管型开关)所互连。

检测路径S相对于所建立的参考电压VPS的比较的差动电路CD的输出Q系施加至控制单元UC的输入IN，该控制单元UC可由控制电路，微处理器，或较佳地，微控制器UC所建构。该控制单元UC可施加校准AZ(零设定)及取样SPL的命令至差动比较电路CD。

不似图1至5之第一检测及实现模式一样地，由控制单元UC所控制的可切换式电容器排组CPC所有利形成的可变电容的电路CPC系施加于二偏极化路径P+及P-之一或各者与第三路径S(检测路径S)之间。

更精确地，在图11中所指示且在图12A中所详细呈现的是，不似图1、5及6A中的可切换式电容器排组CPB一样地，具有可变电容及/或可切换式电容器组合的电路CPC系并联连接于偏极化P+或P-的路径与检测路径S之间。具有可变电容性阻抗(较佳地，由数字切换所量化的电容)的电路因而建立第一耦合相对于第二耦合的电容性平衡(再不衡)，其中该第一耦合系在正偏极化P+的路径与检测路径S之间，以及该第二耦合系在负偏极化P-的路径与检测路径S之间。

更精确地，该电路CPC可有利地借由包含至少一组，且较佳地，二组可切换式电容器，分别并联于偏极化P+，P-的二路径之一或各者与检测路径S之间的可切换式电容器排组所形成。不似图1、5及6A的可切换式电容器排组一样地，如图12A中所描绘地，由一组可切换式电容器所形成的可变电容的此新的电路CPC，包含开关KP1、KP2、KP3、…及电容器CP1、CP2、CP3、…的并联的各分路连接该等偏极化路径之一P+与检测路径S；因此，数字平衡(再平衡)命令BCC将修正并联添加于偏极化路径P+与检测路径S之间的电容性阻抗。

因而，在从第一相态α到第二相态β的通过期间，若差动检测电路CD检测相对于参考电位VPS的检测路径S上的电位跳越，且根据该电位跳越的方向及振幅时，则控制单元UC可修正该组可切换式电容器CP1、CP2、CP3等的切换的数字命令，以便重建路径P+与S间的第一耦合相对于路径P-与S间的第二耦合的电容或静电平衡。

在借由差动检测电路CD的校准及测试的二相态α、β中的检测循环将重复直至路径P+/S及P-/S的配对间的电容性或静电不平衡中和为止，且直至二相态α与β间的电位跳越消失为止。

控制单元可有利地控制添加于检测路径S与路径P+(及/或可能地，P-)间的电容性阻抗的变化。也就是说，如上述地，控制单元UC增加或减少其中控制该组可切换式电容器的切换的二进数字平衡(再平衡)命令BCC，以成为其中由差动检测电路CD所检测及放大的电位跳越的函数。为此功效，该电路CD的输出Q系施加至控制单元UC的输入IN。

图12B显示供给可变转移电容Cv的值于路径P+与S之间及固定电容Cn的值于路径P-与S之间的电路的另一功能性图。并联于路径P+与S之间的分路系由电位器所形成，该电位器的末端端子系连接于接地与路径P+之间，及其中间端子系经由耦合电容器Cp而连接至检测路径S。

图12C显示可变电容在路径P+与S之间且固定电容在路径P-与S之间的电路的又一图。在路径P+与S间的分路包含电容器Cp，该电容器Cp系连接于路径S与可变电容器C1+C2的中间端子之间，该可变电容器C1+C2的端末板系分别与接地GND及与路径P+连接。

因此，当差动检测电路及控制单元检测相态α与β间的电位的出现时，控制单元可调整可变电容或转移电容电路，以便补偿路径P+/S与P-/S的配对间的静电不平衡，直至中和该不平衡为止。在路径P+及/或P-上之由控制单元所引入的调整可变电容或转移电容的命令，或具有可量化的电容性阻抗的该组可切换式电容器的二进命令的数字值允许定位及量化已出现在触碰表面的导体间的间距上方的静电扰动；在此方式中，可有利地辨别相对于触碰迫近或形体存在的效应的寄生现象，因此，该量化将允许定位及辨识存在的形体。选用地，电容性不平衡的量化测量可允许以垂直于触碰支撑物的表面的方向来定位形体、手指或物体的距离。

检测模式的另一选择例系由图13所描绘。图13实现的选择例结合第一及第二选择例检测的二模式。在检测的此模式中，可预见的是，配置正偏极化P+及负偏极化P-，以及检测S及参考R的功能至触摸检测表面之至少四、五或六个导体。

依据图13中所描绘的组态实例，三个第一导体系分别与正偏极化P+的路径、检测S的路径及负偏极化P-的路径连；三个其它的导体系分别与正偏极化P+的路径、参考的路径及负偏极化P-之路径连接。如前一选择例似地，正及负偏极化P+及P-的路径系分别由二电压源PSB及NSB所偏极化，检测S及参考R的二路径系施加至差动比较器或放大器电路CC，以便测试检测与参考路径S与R之间的静电不平衡，以及相对于路径R/P+与P-之耦合而检测路径S/P+与P-的耦合的电容性不平衡。

偏极化P+及P-的路径系借由固定电容的二电容器CP及CN而耦合至检测的路径，正偏极化P+的路径及参考R的路径系由固定电容的电容器CR所耦合，负偏极化P-的路径及参考R的路径系由控制单元(未显示)所控制的可变电容的电容器CV所耦合。在作用时，当比较路径S及R的差动电路CC检测电容性不平衡时，控制单元会作用于可变电容CV之上，以便当中和该不平衡时，补偿此一电容性不平衡且将其量化。

在有利的方式中，可使用具有四路径之此一改善的检测模式，以建立或保持相对于三路径P+、S、P-之组合的完美对称性；此一对称性确保共享于检测S及参R的路径的扰动的较佳消除，例如在50或60赫兹的频率的电力供应电路的辐射以及无线电干扰，而先前技术仅具有相同功效于相当接近的轨迹，例如S及R(有利地除去轨迹间的一般噪声。

现本发明预见且允许有利地结合触摸检测装置与矩阵显示屏幕的矩阵寻址电路(尤其是具有薄膜晶体管TFT)。

图14示意地重现此一矩阵屏幕的TFT寻址电路的矩阵结构。

该电路具有时间控制器TC以及导电行…、IX、X、XI、XII、…及列…、IV、V、VI、…的数组，该等导电行及列垂直地且水平地间条于二位准上而无接触；在该等线之间系互连金氧半场效应晶体管(MOSFET)。更精确地，该等行包含透明导体材料并建构源极的寻址的导电列，亦即，控制晶体管源极的选择；水平导电列系子画分成为闸极寻址线，亦即，其控制该列的晶体管闸极的选择和启动，以致使其变成通行且进入至汲极线之内；而该等晶体管的汲极系经由电荷储存电容(记忆点)而分别与对应的共同汲极线连接。

TFT屏幕的基底面板亦包含可控制行…IX、X、XI、XII、…的垂直导线的组合的源极寻址驱动器SDR，此源极驱动器SDR包含移位缓存器DRS，该移位元元缓存器DSR串行地接收将被显示的数据DAT且经由并行端口而将数据传送至平行数据缓冲器DAM，该平行数据缓冲器DAM在各个频率行程DCK经由包含放大器电路…、FLIX、FLX、FLXI等之随耦器级FLW以恢复资料于行…、IX、X、XI、XII、…的导线。

导电线…、IV、V、VI、…的串行亦具有闸极驱动器(寻址、选择及启动)。

在作用中，将借由缓存器DRS所串联累积之数据移位元元，且在各个频率行程DCK，借由电路DRS、DAM、DAC及FLW而再传送至个别的行。借由闸极寻址驱动器的闸极的线…IV、V或VI…之启动允许晶体管变成通行，且允许储存数据位的状态于对应电容的板中，亦即对应像素的电容的板中以显示。共享于所有汲极线的供应器的线VCOM将另一电容器板的电位引至升高的电位，各个电容器板的电位差系施加至液晶显示胞格，施加至液晶的电位会影响横越该等液晶之的光的偏极化；借由横越位于平行面中之一或若干个偏光滤光片，由各个胞格所透射的光束具有其经调变的光强度，且可变成熄灭或开启(on)，而成为其偏极化的函数。施加至晶体管及各个胞格的电容器的电位使此胞格稍为地半透明或不透明，且允许像素透射或不透射彩色光。

依据本发明，现可预见的是，可将触摸检测装置与此一TFT屏幕的矩阵寻址装置结合，以便以意想不到的方式形成新的显示屏幕系统，其配置有触摸检测的功能，该功能将准许检测邻接于TV显示系统之外表面的电位迫近或形体的存在。

图15显示依据本发明的触摸检测装置TDS与此一TFT屏幕的闸极线GDR的寻址的矩阵电路的结合，以便形成将借由指示横越该等线的其位置而检测手指、形体或物体的迫近(垂直坐标的检测，即使发生在显示屏幕的整个2D表面之上，亦视为一维1D)。依据本发明的触摸检测装置的路径系与晶体管…、T39、T40、T41、…、T62等之闸极的控制线…、IV、V、VI、…连接，以便施加依据本发明的检测模式所预期的施加至屏幕矩阵格栅的闸极线的偏极化、参考、及检测P、R、S及/或P+、S、P-。在图15的实例中，束FSC可单纯地具有参考R及检测S二路径，而与比较电路CC的差动输入+及-连接；同时，在二电位位准VP1与VP2间(请参阅上文图3)的偏极化P的路径切换以有利方式(请参阅时序图4B及4C中的反相相态φ1及φ2)使用原始存在于闸极驱动器GDR中的反相器电路…、INIV、INV、INVI、…；可想象具有若干路径S及/或R及/或P及/或P+及P-(具有二、三、四、五或六路径)之其它配置。用于依据本发明的装置TDS的三路径的寻址或多任务化电路ICX的端子(感测接脚)…、SP4、SP5、SP6、…(请参阅图1、5及11)为在闸极驱动器GDR的下游与控制闸极线…、IV、V、VI、…的反相器及随耦器配置…、INIV、INV、INVI、…连接。该束FSC的路径R及S系与可变电容CV之一或二电路，以及与路径间的耦合的电容性不平衡检测的差动电路CC的差动输入+及-连接；该控制单元UCL接收差动电路CC的输出Q，且控制多任务化电路LSX的寻址以及与束FSC的路径连接的导电线…、IV、V、VI、…的选择。

在触摸检测装置的应用及结合的此实例中，可获得装备有触摸检测功能且以意想不到的方式转换成方触碰屏幕的TFT型矩阵显示屏幕；尤其，此一屏幕系统可检测触碰迫近，或物体或大致地，浓缩体的存在，且具有灵敏度于横越闸极线的方向中。在此方式中，可沿着图15的垂直方向，或以朝向读者所翻转的纸张的垂直方向来认定且精确地定位手指、物体、或浓缩体。

在图16的矩阵显示屏幕的实施的第二实例中，可以以又一更意想不到的方式来有利地获得触碰屏幕，该触碰屏幕能相对于屏幕的表面/平面的二维而检测及认定触碰迫近或形体存在的位置，以及在垂直于图16的平面的第三方向中的距离。

为此目的，矩阵屏幕的闸极线…IV、V、VI、…的串行系与依据本发明的第一检测装置TDS的寻址/多任务化电路ICX的个别端子…、SP4、SP5、SP6、…结合及连接，如上文中的相对于图15所揭露地，而在横越线IV、V、VI的方向(图16且常系屏幕的垂直方向)中，完成至少一维(1D)或二维(2D)中的位置的检测及认定。第二触摸检测装置TDS系结合且连接至TFT矩阵屏幕的晶体管的晶体管源极控制行…、IX、X、XI、XII、…的线；此第二触摸检测装置TDS2的功能包含以横越晶体管…、T39、…、T40、T50、T60、…的源极控制行…、IX、X、XI、XII、…的线之一或二方向(习知的水平方向及相对于图16的平面且常系屏幕的垂直方向)，以完成手指、物体或更普通地，任何浓缩体的检测及位置认定于一维(1D)或二维(2D)之中。此第二检测装置TDS2具有控制单元UCC，该控制单元UCC系分离的，且与第一检测装置TDS共享。TFT晶体管源极之控制的行之该等导电线…、IX、X、XI、XI、…系与依据本发明之触摸检测装置的寻址及多任务化电路CSX的个别端子…、SP9、SP10、SP11、SP12、…连接。

图17显示依据本发明另一实施例的触摸检测装置TDS。此装置系与图1中所描绘之装置不同，其中已省略偏极化路径P以及省略其中准许连接此偏极化路径P与触碰表面PAD之导体或电极…、II、…、VII、…的寻址电口ICX之对应开关。因此，在图17的实施例中，偏极化P的路径系缩减成为偏极化P之节点或点，其电位可自固定电位(例如零，GND)改变至另一固定电位VDD，且相反地，其并未直接连接至该等导体…、II、…、VII、…，而是经由电容器CA1而连接至参考R之路径，且经由另一电容器CA2而连接至检测S之路径。图17之装置TDS以与图1中所描绘之装置相同的方式而作用，除了在检测之各个操作(在触碰表面PAD的扫描期间)，寻址电路(借由ICR所设定)将由于分别连接它们与路径R及S而仅选择二导体(在所描绘之组态中的IV及VI)或二组群的导体之外。尤其，偏极化节点P系以与图1中所描绘之装置的偏极化路径P相同的方式而偏极化，所以具有控制单元UC的比较电路CMP及可变电容电路CPB或另一可变转移电容电路，将检测及量化由偏极化节点P且由接近触碰表面PAD的导体的手指或物体的存在所造成的路径R与S间的不平衡。

图18显示依据本发明又一实施例的触摸检测装置TDS。此装置系与图17中所描绘之装置不同，其中已删除其中准许连接参考R的路径至导体…、II、…、VII、…的寻址电路ICR的开关；换言之，借由ICS所设计的寻址电路将由于连接其至检测路径S而仅选择一导体(在所描绘的组态中的导体VI)或一组群的导体。除了此差异之外，图18中所描绘的装置TDS以与图1及17中所描绘的装置相同的方式作用；尤其，经由电容器CA1连接至路径R且经由电容器CA2连接至路径S的偏极化P的节点系以与图1中所描绘的装置的偏极化路径P相同的方式而偏极化，所以具有控制单元UC的比较电路CMP及可变电容电路CPB或另一可变转移电容电路，将检测及量化由节点P的偏极化且由接近触碰表面PAD的导体的手指或物体的存在所造成的路径R与S间的不平衡。

图19显示依据本发明再一实施例的触摸检测装置TDS。在此装置中，系提供四路径，亦即，偏极化P+及P-之二路径，参考R之一路径，以及选择之一路径。寻址电路ISX可连接该等路径P+、P-、R及S与显示于上文图中之表面PAD类型的触碰表面的导体连接，该等路径P+、P-、R及S系与可变电容电路CPD连接，例如该可变电容电CPD包含若干电容器CT1、CT2、CT3、…，其中在该处各个电容器CTi具有经由开关IRi与路径R且经由开关ISi与路径连接的第一端子，以及经由开关IPi+与路径P+且经由开关IPi-与路径P-连接的第二端子。路径P+系经由开关PUS1而连接至偏极化电位VDD且经由开关PDS1而连接至接地GND，路径P-系经由开关PUS2而连接至偏极化电位VDD且经由开关PDS2而连接至接地GND，路径R系连接至比较器CMP的第一输入(此处系输入-)且经由开关ITR而连接至接地GND，路径S系连接至比较器CMP的第二输入(此处系输入+)且经由开关ITS而连接至接地GND，路径R亦经由例如由电容器与开关串联或由若干并列的串联的电容器与开关的组合所建构的第一可切换式电容性装置CC01而连接至路径P+，且路径S亦经由例如由电容器与开关串联或由若干并列的串联的电容器与开关的组合所建构的第二可切换式电容性装置CC02而连接至路径P+。最后，如前文实施例中一样地，比较器的输出Q系与控制单元UC连接，该控制单元UC则控制可变电容电路CPD，寻址电路ISX，偏极化装置PUS1及PDS1，偏极化装置PUS2及PDS2，电容性装置CC01及CC02的开关，以及开关ITR及ITS。

图19中所描绘的装置可根据其中可由控制单元UC所选择的不同模式来予以操作，亦即：

第一模式：其中路径P-系与接地永久地连接(开关PDS2闭合，开关PUS2打开)，路径P+系偏极化的唯一路径，以及电容性装置CC01及CC02的开关系打开。在此第一模式中，装置TDS使用与图1中所描绘的装置相同的触摸检测原理；在各个检测操作时，触碰表面PAD之三个导体或导体的组群系由寻址电路ISX所选择而使它们分别与路径P+、R、及S连接。此处，偏极化装置PUS1，PDS1用以设定路径P+(且因而设定其所连接之导体)，于第一相态φ1的期间至零的电位且于第二相态φ2的期间至偏极化的电位VDD；此处，开关ITR及ITS用以设定路径R及S(且因而设定其所连接的导体)，于相态φ1的期间至零的电位(且因而其间的电位差为零)且于相态φ2的期间保留路径R及S(且因而其所连接的导体)的电位浮动(请参阅图3及4)。具有控制单元UC的比较电路CMP及可变电容电路CPD将检测及量化由路径P+的偏极化(相态φ2)，且由接近触碰表面的导体的手指或物体的存在所造成的路径R与S间的不平衡；

第二模式：其中路径R系永久地连接至接地(开关ITR闭合)，且电容性装置CC01及CC02的开关系打开。在此第二模式中，装置TDS使用与图11中所描绘的装置相同的触摸检测原理；在各个检测操作时，寻址电路ISX借由分别连接它们与路径P+、P-及S而选择三个导体或导体之组群。此处，偏极化装置PUS1、PDS1用以使路径P+(且因而使其对应之导体)，于第一相态α的期间至零电位且于第二相态β的期间至偏极化的电位VDD；此处，偏极化装置PUS2、PDS2用以使路径P-(且因而使其对应之导体)，于第一相态α的期间至偏极化的电位VDD且于第二相态β的期间至零的电位；此处，开关ITS用以使路径S(且因而使其对应的导体)，于第一相态φ1的期间至零电位且于相态β的期间保留路径S(且因而其对应的导体)的电位浮动。具有控制单元UC的比较电路CMP及可变电容电路CPD将检测及量化由路径P+及P-的偏极化(相态β)，且由接近触碰表面的导体的手指或物体的存在所造成的路径S的电位与路径R的零电位之间的不平衡；以及

第三模式：其中路径P-系与接地永久地连接(开关PDS2闭合，开关PUS2打开)，路径P+系偏极化的唯一路径，以及电容性装置CC01及CC02的开关系闭合。在此第三模式中，装置TDS使用与图17中所描绘的装置相同的触摸检测原理；因此，仅二导体，或导体的组群系由于分别连接它们至路径R及S而选择于各个检测操作时，该装置TDS的操作系与第一模式中相同，除了仅选择触碰表面之二导体或导体的群组以及将电容性装置CC01及CC02的开关闭合之外。在此第三模式的变化例中，装置TDS使用与图18中所使用的装置相同的触摸检测原理。在此情况中，由于连接至路径S，所以仅选择触碰表面之一导体或导体组群于检测的各个操作时。除了仅选择触碰表面之一导体或导体组群以及将电容性装置CC01及CC02的开关闭合之外，在第三模式的此变化例中的装置TDS的操作系与第一模式中相同。

可变电容电路CPD的开关IRi、ISi、IPi+及IPi-使CPD取得适应于上文中的装置TDS的三个操作模式的不同的组态，且使电路CPD的电容变化。

在装置TDS的第一及第三操作模式中，开关IPi-系一直闭合且开关IPi+系一直打开，以致使电容器CTi的对应端子一直连接至接地；借由保留打开开关ISi且闭合一或若干个开关IRi，可添加电容于路径R与接地之间，而该电容系相等于其中其开关IRi闭合时之电容器CTi的个别电容的总和；借由保留打开开关IRi且闭合一或若干个开关ISi，可添加电容于路径S与接地之间，而该等容系相等于其中其之开关ISi闭合时的电容器CTi的个别电容的总和；因此，当不平衡出现于路径R与S之间时，可将路径R与接地间或路径S与接地间的电容修正成为比较器CMP所产生的结果的函数，直至不平衡补偿为止。

在装置TDS的第二操作模式中，开关IRi系一直打开且开关ISi系一直闭合；借由闭合一或若干个开关IPi+及/或一或若干个开关IPi-，可添加电容于路径S与路径P+及P-的至少之一者间，而该电容具有其中根据所闭合的开关IPi+及/或IPi-的数目的值；因此，当不平衡出现于连接至接地的路径R与路径S之间时，可将路径S与路径P+及P-的至少之一者间的电容修正成为比较器CMP所产生的结果的函数，直至不平衡补偿为止。

因此，图19中所描绘的装置允许根据在必须执行触摸检测下的条件或根据所需之检测准确度，以选择最适当的检测模式。

在上文中所述的所有实施例中，导体系较佳地依据规则性图案而设置于触碰表面上；然而，此并非绝对必要的。

其它应用、使用、结合、变化、实现之模式，及改善将产生于熟习本项技术之人士，而不会背离本发明的框架；保护的范畴系界定于随后的权利要求中。

Claims (24)

1.一种用以检测及量化第一与第二电性路径(R、S；S、VPS)间的不平衡的装置，其特征在于包含：

比较装置(CC；CD)，其于个别的输入处接收该第一及第二路径；

可变转移电容装置(CPB；CPC)，连接至该路径(第一及第二路径)的其中之一；以及

一控制单元(UC)，连接于该比较装置与该可变转移电容装置之间，且适应以依由该比较装置所产生之结果(Q)的函数使该可变转移电容装置的可变转移电容变化，直至该不平衡之补偿为止。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于由该比较装置所产生的结果(Q)为呈位的形式。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于该控制单元系适应以借由连续近似法而使该可变转移电容变化，直至该不平衡之中和点的边界为止。

4.如权利要求1至3中任一项的装置，其特征在于该可变转移电容装置(CPB；CPC)系由该控制单元(UC)所产生之一数字命令(BLC：BCC)所控制，该数字命令(BLC)系依由该比较装置(CMP)所产生之结果的函数借由该控制单元而增加或减少，直至该不平衡之补偿为止。

5.如权利要求1至4中任一项之装置，其特征在于该可变转移电容装置包含一电容性电路(CPB)，该电容性电路(CPB)具有一可变电容。

6.如权利要求5的装置，其特征在于该可变电容电路(CPB)包含至少一组(CRB、CSB)并联的可切换式电容器(CS0、CS1、CS2、CR0、CR1、CR2)。

7.如权利要求第1至4项中任一项之装置，其特征在于该可变转移电容装置(CPC)包含一可变电压增益电路(AMP、Z1、Z2)及一电容器(Cr)。

8.一种用以检测及定位接近表面(PAD、TCH)的触碰迫近或形体之存在的系统，其特征在于：该表面(PAD、TCH)包含至少一系列的导体(II、III、IV、VI、VII及VIII、IX、X、XI、XII)，该至少一系列的导体系配置于至少一平面中，其特征在于包含该复数个导体之该表面系与一触摸检测装置(TDS)相关联，该触摸检测装置(TDS)包含：

一偏极化路径(P)，一参考路径(R)，及一检测路径(S)；

寻址装置(ICX)，系用以于该复数个导体(…、IV、V、VI…、IX、X、XI、…)之中借由连接其至该偏极化路径(P)而选择至少一第一导体(V)，借由连接其至该参考路径(R)而选择至少一第二导体(IV)，且借由连至该检测路径(S)而选择至少一第三导体(VI)；

偏极化装置(PUS、PDS)，系用以使该偏极化路径(P)偏极化；以及

如权利要求第1至7项中任一项之装置，系用以检测及量化该参考路径(R)与该检测路径(S)之间的不平衡，以便检测及定位该触碰迫近或该形体之存在，该不平衡系由该偏极化路径(P)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于该触摸检测装置(TDS)系适应以执行以下步骤：

(a)设定该偏极化路径(P)至所建立之电位(GND)，以及该参考及检测路径(R、S)至其间所建立的电位差(诸如零)；

(b)施加偏极化(VDD)至该偏极化路径(P)，以改变其之电位；

(c)比较该参考及检测路径(R、S)之电位，以检测由该偏极化路径(P)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成的该等电位之差异中的变化；以及

(d)依该比较之结果(Q)的函数，使该可变转移电容装置的可变转移电容变化，直至该参考与检测路径(R、S)间的该等电位之差异中的该变化之补偿为止。

10.一种用以检测及定位接近表面(PAD、TCH)的触碰迫近或形体之存在的系统，其特征在于：该表面(PAD、TCH)包含至少一系列的导体(II、III、IV、VI、VII及VIII、IX、X、XI、XII)，该至少一系列的导体系配置于至少一平面中，其特征在于包含该复数个导体之该表面系与一触摸检测装置(TDS)相关联，该触摸检测装置(TDS)包含：

一第一偏极化路径(P+)，一第二偏极化路径(P-)，及一检测路径(S)；

寻址装置(LCX)，系用以于该复数个导体(…、IV、V、VI、…、IX、X、XI、…)之中借由连接其至该第一偏极化路径(P+)而选择至少一第一导体，借由连接其至该第二偏极化路径(P-)而选择至少一第二导体，且借由连接其至该检测路径(S)而选择至少一第三导体；

偏极化装置(PSB、NSB)，系用以使该等偏极化路径(P+、P-)偏极化；以及

如权利要求第1至7项中任一项之装置，系用以检测及量化该检测路径(S)与一参考电位路径(VPS)之间的不平衡，以便检测及定位该触碰迫近或该形体之存在，该不平衡系由该等偏极化路径(P+、P-)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成。

11.如权利要求第10项之系统，其特征在于该触摸检测装置(TDS)系适应以执行以下步骤：

(a)设定该等偏极化路径(P+、P-)至个别的电位，及该检测路径(S)至该参考电位(VPS)；

(b)借由以相反的方向来施加电位变化至该等偏极化路径(P+、P-)，以使该等偏极化路径(P+、P-)偏极化；

(c)比较该检测路径(S)之电位与该参考电位(VPS)，以检测由该等偏极化路径(P+、P-)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成之该检测路径(S)上之可能的电位跳越；以及

(d)使该可变转移电容装置的可变转移电容根据该比较结果(Q)而变化，直至该检测路径(S)上的该电位跳越之补偿为止。

12.如权利要求第11项之系统，其特征在于该触摸检测装置(TDS)系适应以执行循环，各个循环包含该等步骤(a)至(c)及该可变转移电容之变化的步骤，该等循环系执行直至将该检测路径(S)上之该电位跳越补偿为止。

13.一种用以检测及定位接近表面(PAD、TCH)的触碰迫近或形体之存在的系统，其特征在于：该表面(PAD、TCH)包含至少一系列的导体(II、III、IV、V、VI、VII及VIII、IX、X、XI、XII)，该至少一系列的导体系配置于至少一平面中，其特征在于包含该复数个导体之该表面系与一触摸检测装置(TDS)相关联，该触摸检测装置(TDS)包含：

一偏极化节点(P)，一参考路径(R)，及一检测路径(S)，该偏极化节点(P)及该参考路径(R)系借由第一电容性装置(CA1)而相互连接，该偏极化节点(P)及该检测路径(S)系借由第二电容性装置(CA2)而相互连接；

寻址装置(ICR)，系用以于该复数个导体(…、IV、V、VI、…、IX、X、XI、…)之中，借由连接其至该参考路径(R)而选择至少一第一导体，及借由连接其至该检测路径(S)而选择至少一第二导体；

偏极化装置(PUS、PDS)，系用以使该偏极化节点(P)偏极化；以及

如权利要求第1至7项中任一项之装置，系用以检测及量化该参考路径(R)与检测路径(S)之间的不平衡，以便检测及定位该触碰迫近或该形体之存在，该不平衡系由该偏极化节点(P)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成。

14.一种用以检测及定位接近表面(PAD、TCH)的触碰迫近或形体之存在的系统，其特征在于：该表面(PAD、TCH)包含至少一系列的导体(II、III、IV、V、VI、VII及VIII、IX、X、XI、XII)，该至少一系列的导体系配置于至少一平面中，其特征在于包含该复数个导体之该表面系与一触摸检测装置(TDS)相关联，该触摸检测装置(TDS)包含：

一偏极化节点(P)，一参考路径(R)，及一检测路径(S)，该偏极化节点(P)及该参考路径(R)系借由第一电容性装置(CA1)而相互连接，该偏极化节点(P)及该检测路径(S)系借由第二电容性装置(CA2)而相互连接；

寻址装置(ICX、LCX)，系用以借由连接其至该检测路径(S)而在该复数个导体(…、IV、V、VI、…、IXX、XI、…)中选择至少一导体；

偏极化装置(PUS、PDS)，系用以使该偏极化节点(P)偏极化；以及

如权利要求第1至7项中任一项之装置，系用以检测及量化该参考路径(R)与该检测路径(S)之间的不平衡，以便检测及定位该触碰迫近或该形体之存在，该不平衡系由该偏极化节点(P)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成。

15.如权利要求第13或14项之系统，其特征在于该触摸检测装置(TDS)系适应以执行以下步骤：

(a)设定该偏极化节点(P)至所建立之电位(GND)，以及该参考及检测路径(R、S)至其间所建立的电位差(诸如零)；

(b)施加偏极化(VDD)至该偏极化节点(P)，以改变其之电位；

(c)比较该参考及检测路径(R、S)之电位，以检测由该偏极化节点(P)的偏极化及由该触碰迫近或该形体之存在所造成的该等电位之差异中的变化；

以及

(d)使该可变转移电容装置的可变转移电容根据该比较结果(Q)而变化，直至该参考与检测路径(R、S)间的该等电位之差异中的该变化之补偿为止。

16.如权利要求第9或15项之系统，其特征在于该触摸检测装置(TDS)系适应以执行循环(A、B、C、D、E)，各个循环包含该等步骤(a)至(c)及该可变转移电容之变化的步骤，该等循环系执行直至将该参考与检测路径(R、S)间的该等电位之差异中的该变化补偿为止。

17.如权利要求第9，11或15项中任一项之系统，其特征在于该系统包含施加零重设命令(AZ)的装置(UC)，用以施加零重设命令(AZ)至该比较装置，以便在该步骤(b)之前将该等电位校准。

18.如权利要求第12或16项之系统，其特征在于该系统包含施加零重设命令(AZ)的装置(UC)，用以在该步骤(b)之前将零重设命令(AZ)施加至该比较装置，以便在各个循环期间将该等电位校准。

19.如权利要求第1至18项中任一项之系统，其特征在于该控制单元(UC)系适应以控制该触摸检测装置，以便依据在该表面之该复数个导体中所选择的导体之数个组态而完成数个触摸检测，且借由加和，相减，加权，线性结合，或其它算术运算而将该等触摸检测结合。

20.一种用以检测及定位接近表面(PAD、TCH)的触碰迫近或形体之存在的系统，其特征在于：该表面(PAD、TCH)包含至少一系列的导体(II、III、IV、V、VI、VII及VIII、IX、X、XI、XII)，该至少一系列的导体系配置于至少一平面中，其特征在于包含该复数个导体之该表面系与一触摸检测装置(TDS)相关联，该触摸检测装置(TDS)包含：

一第一偏极化路径(P+)，一第二偏极化路径(P-)，一参考路径(R)，及一检测路径(S)；

选择装置，系用以依据第一模式或依据第二模式来操作该触摸检测装置，该第一模式系其中该第二偏极化路径(P-)连接至所建立的电位(GND)，且该第二模式系其中该参考路径(R)连接至所建立的电位(GND)

寻址装置(ISX)，系用以于该复数个导体(…、IV、V，VI、…、IX、X、XI、…)之中，在该第一模式中借由连接其至该第一偏极化路径(P+)而选择至少一第一导体(V)，借由连接其至该参考路径(R)而选择至少一第二导体(IV)，且借由连接其至该检测路径(S)而选择至少一第三导体(VI)，及在该第二模式中借由连接其至该第一偏极化路径(P+)而选择至少一第一导体，借由连接其至该第二偏极化路径(P-)而选择至少一第二导体，且借由连接其至该检测路径(S)而选择至少一第三导体；

偏极化装置(PUS1、PDS1、PUS2、PDS2)，系用以在该第一模式中使该第一偏极化路径(P+)偏极化，且在该第二模式中使该第一及第二偏极化路径(P+、P-)偏极化；以及

如权利要求第1至7项中任一项之装置，系用以检测及量化该参考路径(R)与该检测路径(S)之间的不平衡，以便检测及定位该触碰迫近或该形体之存在，该不平衡系由该第一偏极化路径(P+)的偏极化或该第一及第二偏极化路径(P+、P-)的偏极化，及由该触碰迫近或该形体之存在所造成。

21.如权利要求第20项之系统，其特征在于该检测及量化装置之该可变转移电容装置包含至少一组之电容器(CT1、CT2、…)，该至少一组之电容器(CT1、CT2、…)系经由开关(IR1、IR2、…、IS1、IS2、…、IP1+、IP2+、…IP1-、IP2-、…)而连接至该第一及第二偏极化路径(P+、P-)，该参考路径(R)，以及该检测路径(S)。

22.如权利要求第20或21项之系统，其特征在于该触摸检测装置进一步包含第一可切换式电容性装置(CC01)于该第一偏极化路径(P+)与该参考路径(R)之间，及第二可切换式电容性装置(CC02)于该第一偏极化路径(P+)与该检测路径(S)之间，其中在该第一及第二模式中，该第一可切换式电容性装置(CC01)并不连接该第一偏极化路径(P+)至该参考路径(R)，且该第二可切换式电容性装置(CC02)并不连接该第一偏极化路径(P+)至该检测路径(S)，其中该触摸检测装置可依据第三模式以操作，该第三模式可由该选择装置所选择，以及其中在该第三模式中，该第一可切换式电容性装置(CC01)连接该第一偏极化路径(P+)至该参考路径(R)，且该第二可切换式电容性装置(CC02)连接该第一偏极化路径(P+)至该检测路径(S)，而该寻址装置借由连接其至该检测路径(S)以选择至少一第一导体。

23.如权利要求第22项之系统，其特征在于在该第三模式中，该寻址装置借由连接其至该检测路径(S)以选择至少一第一导体，且借由连接其至该参考路径(R)以选择至少一第二导体。

24.如权利要求第8至23项中任一项之系统，其特征在于该等导体系依据一规则的图案而配置。

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