CN102622144A - 低功率差动侦测电容式触控的解调变方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低功率差动侦测电容式触控的解调变方法及系统，用于一电容式触控面板，电容式触控面板具有分布在第一方向的n条第一导线及分布在第二方向的m条第二导线，第一导线与第二导线之间的相迭处分别形成互感电容，该系统包含一信号产生电路、一侦测电路、一组可编程增益放大器、及一模数转换器，其中，在一驱动周期中，该信号产生电路同时以差动信号分别驱动该第一导线的两条导线，该差动信号的振幅相同且相位相反，用以将第一导线的前述两条导线的共同噪声移除，进而避免共同噪声被该增益放大器放大。

Description

低功率差动侦测电容式触控的解调变方法及系统

技术领域

本发明涉及触控面板的技术领域，尤其涉及一种差动侦测电容式触控的解调变方法及系统。

背景技术

现代消费性电子装置多配备触控板座为其输入装置之一。为符合轻、薄、短、小等需求，触控板亦多与面板整合成为触控面板，用以方便使用者输入。触控板根据感测原理的不同可分为电阻式、电容式、音波式、及光学式等四种。

触控面板的技术原理是当手指或其他介质接触到萤幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，进而测出触压点的坐标位置。例如电阻式即为利用上、下电极间的电位差，用以计算施压点位置来检测出触控点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测其坐标。

图1为现有电容式触控面板的驱动的示意图，其用以驱动一n×m触控面板，其中，n，m为大于1的整数。如图1所示，一信号产生电路110依序在一个方向的导线X1，X2，X3，...上产生一驱动信号Vin，经由导线X1，X2，X3，...及另一个方向的导线Y1，Y2，Y3，...之间的互感电容(mutual capacitance)C_(1，1)～C_(n，m)，耦合电荷进入导线Y1，Y2，Y3，...。侦测电路120通过m个感测电路121以量测电荷，进而产生电压信号Vo_1，Vo_2，Vo_3，...，Vo_m。

当没有接地导体或手指靠近触控面板时，互感电容C_(x，y)的大小为Cm0。当有接地导体或手指靠近触控面板时，会干扰导线X1，X2，X3，...及导线Y1，Y2，Y3，...之间的电力线，进而会影响互感电容的大小(假设接触时大小为Cm1)。感测电路121通过互感电容变化而去量测电荷，进而产生电压信号Vo_1，Vo_2，Vo_3，...，Vo_m。

图2为现有感测电路121的电路图，而图3为现有信号产生电路110产生驱动信号Vin的示意图。

由图3中可知信号产生电路110由其中一个方向(X方向)导线X1，X2，X3，...依序输入驱动信号Vin，其中驱动信号Yin可包含一个或数个脉冲(pulse)。信号产生电路110在周期1时使用驱动信号Vin驱动导线X1，在周期2时使用驱动信号Vin驱动导线X2，依此类推。

产生的脉冲(pulse)通过XY之间的互感电容(mutualcapacitance)C_(1，1)～C_(n，m)耦合电荷到另一个方向(Y方向)导线Y1，Y2，Y3，...。此时侦测电路120的m个感测电路121将收集到的耦合电荷用来产生电压信号Vo_1～Vo_m，通过Vo_1～Vo_m的变化判断互感电容(mutual capacitance)的大小变化，再由互感电容(mutual capacitance)的大小变化来判断是否有物体靠近触控面板。

图2中的C_(x，y)代表导线X与导线Y之间的互感电容(mutualcapacitance)。如图2所示，由于在输入驱动信号Vin的脉冲(pulse)时，所产生的电压都需对感测电路121中的积分电容C₀进行充放电，其中感测电路121所迭积的电压为

因此将造成额外的耗电损失。另外，在信号产生电路110及导线X1，X2，X3上产生的共同噪声(common noise)，例如LCD驱动电路所产生的VCOM电压或LED驱动电路所造成电源噪声(power noise)，也会经由感测电路121一同被侦测、放大，造成系统的SNR(Signal to Noise Ratio)会大幅降低，进而造成所产生接触点坐标的不稳定，甚至不正确。因此，现有侦测电容式触控面板的技术实仍有改善的空间。

发明内容

本发明的目的主要在于提供差动侦测电容式触控的解调变方法及系统，以降低共同噪声(Common Noise)的影响，并获得最佳的信号噪声比，进而提高接触点坐标的准确度。同时在非碰触时，将不会对侦测电路中的积分电容进行充放电的行为，因此可避免额外的耗电发生，进而达到降低功率消耗。

依据本发明的一特色，本发明提出一种低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，用于一电容式触控面板，该电容式触控面板具有分布在第一方向的n条第一导线及分布在第二方向的m条第二导线，n，m为大于1的整数，该第一导线与第二导线之间的相迭处分别形成互感电容(mutual capacitance)，该第一方向垂直于该第二方向，该系统包含一信号产生电路、一侦测电路、一组可编程增益放大器、及一模数转换器。该信号产生电路具有连接至该电容式触控面板的该n条第一导线的n个电压驱动器，以驱动该n条第一导线。该侦测电路具有m个输入端，用以侦测该n条第一导线的两条导线之前述互感电容(mutualcapacitance)，并产生相对应的m个侦测信号。该一组可编程增益放大器连接至该侦测电路，以对该m个侦测信号进行放大，进而产生m个放大侦测信号。该模数转换器连接至该一组可编程增益放大器，以将该m个放大侦测信号转换为m个数字侦测信号；其中，在一驱动周期中，该信号产生电路同时以差动信号分别驱动该n条第一导线的两条导线，该信号产生电路所产生的差动信号正负电荷相等，以将该n条第一导线的前述两条导线的共同噪声移除，以避免共同噪声被该一组可编程增益放大器放大。

依据本发明的另一特色，本发明提出一利低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，用于一电容式触控面板以侦测一接地导体是否触碰该电容式触控面板，该电容式触控面板位在一第一方向有n条第一导线，以及位在一第二方向有m条第二导线，n，m为大于1的整数，该第一导线与第二导线之间的相迭处分别形成互感电容(mutual capacitance)，该第一方向垂直于该第二方向，该方法包含步骤：A)使用一信号产生电路以驱动该n条第一导线，其中，该信号产生电路具有连接至该n条第一导线的n个电压驱动器；B)使用一侦测电路以侦测该m条第二导线的前述互感电容(mutual capacitance)，进而产生相对应的m个侦测信号；C)使用一组可编程增益放大器以对该m个的侦测信号进行放大，进而产生m个放大侦测信号；D)使用一模数转换器以将该m个放大侦测信号转换为m个数字侦测信号；其中，在一驱动周期中，该信号产生电路同时以差动信号分别驱动该n条第一导线的两条导线，该信号产生电路所产生的差动信号正负电荷相等，以将该n条第一导线的前述两条导线的共同噪声移除，以避免共同噪声被该一组可编程增益放大器放大。

附图说明

图1为现有电容式触控面板的驱动的示意图。

图2为现有感测电路的电路图。

图3为现有信号产生电路产生驱动信号的示意图。

图4为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变系统的方块图。

图5为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变系统及2x2面板等效图。

图6为本发明感测电路在不同情形时的电压示意图。

图7为本发明信号产生电路410产生驱动波形的示意图。

图8为本发明第一个解调变器的运作的示意图。

图9为本发明信号产生电路产生驱动波形另一实施例的示意图。

图10为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变方法的流程图。

【主要元件符号说明】

信号产生电路110    侦测电路120

感测电路121

低功率差动侦测电容式触控的解调变系统400

信号产生电路410        侦测电路420

可编程增益放大器430    模数转换器440

解调变装置450          偏移装置460

帧缓冲器470            坐标判断装置480

感测电路421            解调变器451

电压驱动器411步骤(A)～(H)。

具体实施方式

图4为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变系统400的方块图，该解调变系统400用于一电容式触控面板，该电容式触控面板具有分布在第一方向的n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn及分布在第二方向的m条第二导线Y1，Y2，Y3，...，Ym，其中n，m为大于1的整数。该第一导线X1，X2，X3，...，Xn与第二导线Y1，Y2，Y3，...，Ym之间的相迭处分别形成互感电容(mutual capacitance)C_(x，y)，其中，该第一方向垂直于该第二方向。该解调变系统400包含一信号产生电路410、一侦测电路420、一组可编程增益放大器430、一模数转换器440、一解调变装置450、一偏移装置460、一帧缓冲器470、及一坐标判断装置480。

该信号产生电路410具有连接至该电容式触控面板的该n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn的n个电压驱动器411，以驱动该n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn。

该侦测电路420具有m个输入端，用以侦测该n条第一导线的两条导线的前述互感电容(mutual capacitance)，进而产生相对应的m个侦测信号。该侦测电路420具有m个感测电路421，其中，第j个感测电路421侦测前述互感电容(mutual capacitance)，并产生相对应的j个侦测信号Vo(k+1，j)-Vo(k，j)，当中，j＝1，2，3，...，m，k＝1，2，3，...，n-1。该感测电路421的结构可如图2中所示，为一积分电容Co、电阻R、及一运算放大器OP所组成。

该一组可编程增益放大器430连接至该侦测电路420，以对该m个侦测信号进行放大，进而产生m个放大侦测信号。

该模数转换器440连接至该一组可编程增益放大器430，以将该m个放大侦测信号转换为m个数字侦测信号。

在一驱动周期中，该信号产生电路410同时以差动信号分别驱动该n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn中的两条导线，该信号产生电路410所产生的差动信号的振幅相同且相位相反，因此该信号产生电路410所产生的差动信号正负电荷相等，用以将两条第一导线的共同噪声移除，进而避免共同噪声被该一组可编程增益放大器放大。

该信号产生电路410同时以差动信号分别驱动的该n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn的两条导线例如可相邻，该信号产生电路410所产生的差动信号为方波、正弦波、或及三角波。

由于该电容式触控面板具有n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn，而该信号产生电路410在第一驱动周期中，以差动信号分别驱动第一导线X1及X2的两条导线，在第二驱动周期中，以差动信号分别驱动第一导线X2及X3的两条导线，依序类推。因此，该电容式触控面板的驱动周期为n-1个驱动周期，同时，该侦测电路410产生(n-1)×m个侦测信号。

该解调变装置450连接至该模数转换器440，用以将(n-1)×m个数字侦测信号解调变为n×m个数字信号。

该偏移装置460连接至该解调变装置450，用以将该n×m个数字信号进行偏移调整，进而产生n×m个偏移信号。

该帧缓冲器470连接至该偏移装置460，用以暂存该偏移装置依序输出n组的该m个偏移信号。

该坐标判断装置480连接至该帧缓冲器470，依据该n×m个偏移信号的变化，进而判断是否有接地导体或手指触碰该电容式触控面板。

为方便说明，以下使用2×2面板以解释本发明的技术原理。图5为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变系统及2x2面板等效图，主要利用该信号产生电路410产生的差动信号，分别控制不同的相位方法。在接地导体或手指没有触碰该电容式触控面板时，该信号产生电路410产生的差动信号将不对该感测电路421的积分电容Co进行充放电行为，进而达到低功率消耗的侦测电路。

当为相位1时，该信号产生电路410产生的差动信号波形A的电压由VCM变化至VIH，其中VCM可为VIH电压值至VIL电压值之间的任一电压值。此时波形A的电压将对互感电容C(1，1)及C(1，2)充电，而感测电路1，2的积分电容Co产生的Vo(1，1)及Vo(1，2)分别为

因此在相位1时，以VCM为基准，该信号产生电路410产生的波形A的电压将对Vo(1，1)及Vo(1，2)产生正电荷。

当相位1时，该信号产生电路410产生的差动信号波形B的电压由VCM变化至VIL，此时电压将对互感电容C(2，1)及C(2，2)充电，而感测电路1，2的积分电容Co所产生的电压分别为

因此在相位1时，以VCM为基准，该信号产生电路410产生的波形B的电压将对Vo(2，1)及Vo(2，2)产生负电荷。

图6为本发明的感测电路在不同情形时的电压示意图。由于该信号产生电路410所产生的差动信号(波形A、波形B)正负电荷相等，因此VIH-VCM将等于VCM-VIL，使得感测电路1及感测电路2所产生的Vo(2，1)-Vo(1，1)及Vo(2，2)-Vo(1，2)电压将维持不变，如图6所示。在其他相位，例如相位2、相位3、相位4...等，其运作原理亦相同，熟习该技术者可基于本发明内容而推知。

由图6可知，无物体靠近或无接触触控面板元件时，因波形A的正电荷与波形B的负电荷两者相加，使得感测电路1及感测电路2输出电压维持直流共同电压(DC common voltage，VCM)。当有物体靠近或接触触控面板元件时，由于波形A提供正电荷与B负电荷两者相加，使得感测电路1及感测电路2输出感应电压上升或下降，因此在碰触行为发生时，该信号产生电路410所产生的差动信号(波形A、波形B)才会对感测电路1及感测电路2上的积分电容充电，而没有碰触行为发生时，感测电路1及感测电路2输出电压将维持在VCM，因此不增加额外的耗电，进而达到低功率消耗的用意。亦即当该电容式触控面板上没有碰触行为发生时，该侦测电路420的各个感测电路421输出电压将维持在一直流共同电压VCM。

现有技术中，当物体靠近或接触触控面板时，由于第一导线X1，X2，X3，...及第二导线Y1，Y2，Y3，...之间的互感电容(mutualcapacitance)C_(1，1)～C_(n，m)的变化量非常小，使得当第一导线X1，X2，X3，...及第二导线Y1，Y2，Y3受到外来的共同噪声(common noise)影响，感测电路所侦测到的信号将会产生抖动，进而造成所产生的触碰坐标的不稳定，或者系统的信号噪声比(Signal to Noise Ratio，SNR)大幅降低。

因此本发明在该信号产生电路410输出信号是采用差动(differential)方法，且每次周期输出的脉冲(pulse)都以两条导线为基准，使得该侦测电路420侦测到两两相减的电压Vo(2，1)-Vo(1，1)及Vo(2，2)-Vo(1，2)，如此，即可消除共同噪声(common noise)对该侦测电路420的影响，且不必担心邻近的第一导线X1，X2，X3，...或第二导线Y1，Y2，Y3，...非常靠近，导致同时触摸到两条导线产生信号，因而造成信号相互减除的情况。

感测电路1及感测电路2所侦测到Vo(2，1)-Vo(1，1)及Vo(2，2)-Vo(1，2)的电压再经由该可编程增益放大器430放大、该模数转换器440转换成数字码后，通过本发明的该解调变装置450即可还原成单一信道信号。

由图4中可知，触控面板解析度为n×m。通过其中第一方向(X方向)的第i条及第i+1条导线输入至少一个脉冲，例如方波，正弦波、三角波等。图7为本发明信号产生电路410产生驱动波形的示意图。如图7所示，该信号产生电路410每次周期输出的脉冲都以两条第一个方向导线为基准，例如周期1驱动第一导线X1及X2、周期2驱动第一导线X2及X3、周期3驱动第一导线X3及X4、...。

如图7所示，在同一周期时，两条第一个方向导线上的驱动波形为反相，单一前述第一个方向导线上上，前后周期的驱动波形亦反相。例如周期1时，驱动第一个方向导线X1的驱动波形为正相，驱动第一个方向导线X2的驱动波形为反相。第一个方向导线X2在周期1的驱动波形为反相，而在周期2的驱动波形为正相。

所产生的脉冲通过第一方向(X方向)及第二方向(Y方向)导线之间的互感电容(mutual capacitance)耦合电荷到第二方向(Y方向)，其中，该侦测电路420具有m个感测电路421，用以分别侦测耦合电荷产生的电压信号Vo(k+1，1)-Vo(k，1)～Vo(k+1，m)-Vo(k，m)，其中，k为该信号产生电路410输出信号周期的数目，且k＝1～n-1。因此第一方向(X方向)的导线有n条，每一个感测电路421需解出n-1笔周期数据，因此以1个帧(frame)的数据而言，每一个感测电路421共可得n-1笔Vo(k+1，1)-Vo(k，1)～Vo(k+1，m)-Vo(k，m)的电压。

之后产生的电压经过该一组可编程增益放大器430放大成适合该模数转换器440的输入范围(input range)后，经由该模数转换器440转化为数字信号D(k+1，1)-D(k，1)～D(k+1，m)-D(k，m)。再经过该解调变装置450，将数据还原成只与单一信道(channel)相关的数据D(k+1，1)-D(X，Y)～D(k+1，m)-D(X，Y)。

该解调变装置450具有m个解调变器451，且第j个解调变器依序直接输出零，并将第k+1个驱动周期的数字侦测信号、第k个驱动周期与第k个驱动周期之前的数字侦测信号相加，而产生第k+1个数字信号，当中，j＝1，2，3，...，m，k＝1，2，3，...，n-1。

图8为本发明第一个解调变器的运作的示意图。如图8所示，第一个解调变器451的输入为D(k+1，1)-D(k，1)，其输出为D(k，1)-D(X，Y)，于本实施例中D(X，Y)＝D(1，1)、k从1变化至n-1(1个Frame的数据)当基准做解调变。第一个解调变器451首先输出零(D(1，1)-D(1，1))。k＝1表示将第1个驱动周期中X2的数字侦测信号D(2，1)与第1个驱动周期中X1的数字侦测信号D(1，1)相减，进而产生第1个数字信号D(2，1)-D(1，1)。K＝2表示将第2个驱动周期的数字侦测信号D(3，1)、第2个驱动周期的数字侦测信号D(2，1)并与先前驱动周期所产生的D(2，1)-D(1，1)相加，而产生第2个数字信号D(3，1)-D(1，1)，依序类推。但实际D(X，Y)亦可使用其他数字，如D(1，n-3)、D(3，5)等都可作为D(X，Y)运用。

该解调变装置450所还原的数据再经过该偏移装置460就可以得到D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q，其中q是一个环境变数，其由全部的数据计算得来，例如min(D(n:1))。该偏移装置460对该n×m个数字信号分别加上一可编程固定值q，进而产生该n×m个偏移信号。由该偏移装置460调整D(k+1，1)～D(k+1，m)的偏移后，该帧缓冲器470需凑齐整个帧中的数据后，经由该坐标判断装置480判断是否有导体或手指触碰面板，导致耦合电荷量改变，进而造成D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q的改变，其中，若判断有导体或于指触碰面板，则进行坐标计算，进而产生其坐标位置。

图9为本发明信号产生电路410产生驱动波形另一实施例的示意图。由于制造方法关系，该电容式触控面板周围偏移量较大，同时该电容式触控面板的透明电极的样型(pattern)不规则形状，因此面板端侦测电路420前几条或后几条所产生的互感电容(mutual capacitance)的负载较大，因此由负载较大的一个方向(第一方向)中的第2条和第n-1条第一导线、及第n-1条和第n条第一导线输入一个或多个脉冲，用以分别驱动负载较大的互感电容(mutual capacitance)，之后在于负载较小的第k条及第k+1条第一导线输入一个或多个脉冲，用以驱动负载较小的互感电容(mutual capacitance)，通过分段方法，分别扣除不同负载中各第一导线上本身的侦测元件侦测到的任一数字码D(X，Y)，用以减少侦测电路对积分电容进行充放电的行为。如图9是以第一导线X1、X2、Xn-1、Xn为互感电容(mutual capacitance)负载较大的例子，且第一导线X3～Xn-2产生的互感电容(mutual capacitance)负载较小时，信号产生电路410产生驱动波形的示意图。该信号产生电路410于周期1时以该差动信号分别驱动的该n条第一导线的第一条导线及第二条导线，于周期2时以该差动信号分别驱动的该n条第一导线的第二条导线及第n-1条导线，于周期3时以该差动信号分别驱动的该n条第一导线的第n-1条导线及第n条导线，于周期p时以该差动信号分别驱动的该n条第一导线的第p-1条导线及第n条导线，当中，4≤p≤n-2，于周期n-1时以该差动信号驱动的该n条第一导线的第n-2条导线。

如图9所示，在同一周期时，两条第一个方向导线上的驱动波形为反相，同一驱动线上，前后周期的驱动波形亦反相。例如周期1时，驱动第一个方向导线X1的驱动波形为正相，驱动第一个方向导线X2的驱动波形为反相。周期2时，驱动第一个方向导线X2的驱动波形为正相，驱动第一个方向导线Xn-1的驱动波形为反相。第一个方向导线X2在周期1的驱动波形为反相，而在周期2的驱动波形为正相。

图10为本发明低功率差动侦测电容式触控的解调变方法的流程图。具用于一电容式触控面板以侦测一接地导体是否触碰该电容式触控面板，请一并参考前述图4的系统方块图所示，该电容式触控面板位在一第一方向上有n条第一导线X1，X2，X3，...，Xn，以及位在一第二方向上有m条第二导线Y1，Y2，Y3，...，Ym，n，m为大于1的整数，其中，该第一导线与第二导线之间的相迭处分别形成互感电容(mutualcapacitance)，该第一方向垂直于该第二方向。于此方法中，首先步骤(A)使用一信号产生电路410以驱动该n条第一导线，其中，该信号产生电路410具有分别连接至该n条第一导线的n个电压驱动器411。在一驱动周期中，该信号产生电路410同时以差动信号分别驱动该n条第一导线中的两条导线，该信号产生电路410所产生的差动信号正负电荷相等，用以将前述两条导线的共同噪声移除，进而避免共同噪声被该一组可编程增益放大器430放大。该信号产生电路410同时以差动信号分别驱动该n条第一导线的两条导线相邻。该信号产生电路410所产生的差动信号例如可为方波，正弦波、或三角波。该电容式触控面板的驱动周期为n-1个驱动周期，该侦测电路产生(n-1)×m个侦测信号。

在步骤(B)中，使用一侦测电路420以侦测该m条第二导线的前述互感电容，进而产生相对应的m个侦测信号Vo(k+1，1)-Vo(k，1)～Vo(k+1，m)-Vo(k，m)。

在步骤(C)中，使用一组可编程增益放大器430以对该m个的侦测信号Vo(k+1，1)-Vo(k，1)～Vo(k+1，m)-Vo(k，m)进行放大，进而产生m个放大侦测信号V(k+1，1)-V(k，1)～V(k+1，m)-V(k，m)。

在步骤(D)中，使用一模数转换器440以将该m个放大侦测信号V(k+1，1)-V(k，1)～V(k+1，m)-V(k，m)转换为m个数字侦测信号D(k+1，1)-D(k，1)～D(k+1，m)-D(k，m)。

在步骤(E)中，使用一解调变装置450用以将该(n-1)×m个数字侦测信号D(k+1，1)-D(k，1)～D(k+1，m)-D(k，m)解调变为n×m个数字信号D(k+1，1)-D(X，Y)～D(k+1，m)-D(X，Y)。其中，该解调变装置450具有m个解调变器451，且第j个解调变器依序直接输出零，并将第k+1个驱动周期的数字侦测信号、第k个驱动周期与第K个驱动周期之前的数字侦测信号相加，进而产生第k+1个数字信号，当中，j＝1，2，3，...，m，k＝1，2，3，...，n-1。

在步骤(F)中，使用一偏移装置460以将该n×m个数字信号D(k+1，1)-D(X，Y)～D(k+1，m)-D(X，Y)进行偏移调整，进而产生n×m个偏移信号D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q。其中，该偏移装置460对该n×m个数字信号加上一可编程固定值q，而产生n×m个偏移信号D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q。

在步骤(G)中，使用一帧缓冲器470以暂存该偏移装置依序输出n组的该m个偏移信号D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q。

在步骤(H)中，使用一坐标判断装置480用以依据该n×m个偏移信号D(k+1，1)-q～D(k+1，m)-q的变化，进而判断是否有该接地导体触碰该电容式触控面板。

由前述说明可知，本发明的技术特征如下：

1.通过相邻第一导线相减，用以排除共同噪声(common noise)所造成的影响，由于本发明的侦测电路420的侦测方法所侦测的第一导线是两两靠近，所受共同噪声干扰应接近相等，因此相减后几乎可将共同噪声消除，而不受其影响。

2.在非碰触时，信号产生电路410输入驱动信号所产生的电压将不会对侦测电路420中的积分电容进行充放电的行为，可避免额外的耗电发生，进而达到低功率消耗的侦测电路。

3.邻近的第一导线或第二导线可以非常靠近，不必担心同时触摸到两条，会同时产生信号而造成信号相互减除，因此侦测的解析度不会受影响。

由上述可知，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于现有技术的特征，极具实用价值。但是应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (22)

1.一种低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，用于一电容式触控面板，该电容式触控面板具有n条第一导线，分别于第一方向分布，以及m条第二导线，分别于第二方向分布，n，m为大于1的整数，其中该第一导线与该第二导线之间的相迭处形成互感电容，该第一方向垂直于该第二方向，该解调变系统包含：

一信号产生电路，具有n个电压驱动器，用以分别驱动该n条第一导线；

一侦测电路，具有m个感测电路，用以侦测前述互感电容，进而产生相对应的m个侦测信号；

一组可编程增益放大器，连接至该侦测电路，用以对该m个侦测信号进行放大，进而产生m个放大侦测信号；以及

一模数转换器，连接至该一组可编程增益放大器，以将该m个放大侦测信号转换为m个数字侦测信号；

其中，在一驱动周期中，该信号产生电路以差动信号分别驱动该n条第导线中的两条第一导线，该两条导线的差动信号的振幅相同且相位相反，使得该信号产生电路所产生的差动信号正负电荷相等，用以将前述两条第一导线的共同噪声移除，当该电容式触控面板上没有碰触行为发生时，该感测电路输出电压将维持在一直流共同电压。

2.根据权利要求1所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，该信号产生电路以该差动信号分别驱动的该两条第一导线为相邻。

3.根据权利要求2所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，该信号产生电路所产生的该差动信号可为方波、正弦波、或三角波。

4.根据权利要求1所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，该电容式触控面板于n-1个驱动周期中，该侦测电路产生(n-1)×m个侦测信号。

5.根据权利要求4所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其还包含：

一解调变装置，连接至该模数转换器，于该n-1个驱动周期中，用以将(n-1)×m个数字侦测信号解调变为n×m个数字信号；以及

一偏移装置，连接至该解调变装置，用以将该n×m个数字信号进行偏移调整，进而产生n×m个偏移信号。

6.根据权利要求5所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，该解调变装置具有m个解调变器，且第j个解调变器依序直接输出零，并将第k+1个驱动周期、第k个驱动周期、与该第k个驱动周期之前的数字侦测信号相加，进而产生第k+1个数字信号，其中，j＝1，2，3，...，m，k＝1，2，3，...，n-1。

7.根据权利要求6所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，该偏移装置对该n×m个数字信号分别加上一可编程固定值，进而产生该n×m个偏移信号。

8.根据权利要求7所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其还包含：

一帧缓冲器，连接至该偏移装置，用以暂存该偏移装置依序输出n组的该m个偏移信号；以及

一坐标判断装置，连接至该帧缓冲器，依据该n×m个偏移信号，进而判断接地导体或手指触碰该电容式触控面板的坐标位置。

9.根据权利要求1所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，当该电容式触控面板周围偏移量较大，且该电容式触控面板的透明电极的样型为不规则形状时，由该第2条第一导线和该第n-1条第一导线、或第n-1条和第n条第一导线分别输入前述差动信号，用以驱动负载较大的该互感电容，以及，于该第k条第一导线及该第k+1条第一导线输入前述差动信号，用以驱动负载较小的该互感电容。

10.根据权利要求9所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，于第一周期时，该信号产生电路以该差动信号分别驱动该第一条第一导线及该第二条第一导线，在第二周期时，以该差动信号分别驱动该第二条第一导线及该第n-1条第一导线，在第三周期时，以该差动信号分别驱动该第n-1条第一导线及该第n条第一导线，在第p周期时，以该差动信号分别驱动该第p-1条第一导线及该第n条第一导线，当中，4≤p≤n-2，在第n-1周期时，以该差动信号驱动的该第n-2条第一导线。

11.根据权利要求3所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变系统，其中，在同一周期时，两条第一导线上的差动信号的驱动波形为反相，单一前述第一导线上，前后周期的驱动波形为反相。

12.一种低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，适用于一电容式触控面板，用以侦测一接地导体是否触碰该电容式触控面板，其中，该电容式触控面板具有n条第一导线，分别位于一第一方向，以及具有m条第二导线，位于一第二方向，n，m为大于1的整数，该第一导线与该第二导线之间的相迭处形成互感电容，该第一方向垂直于该第二方向，该方法包含下列步骤：

A)使用一信号产生电路用以驱动该n条第一导线，其中，该信号产生电路具有n个电压驱动器，用以分别连接至该n条第一导线；

B)使用一侦测电路用以侦测该m条第二导线上的前述互感电容，进而产生相对应的m个侦测信号；

C)使用一可编程增益放大器，用以对该m个的侦测信号进行放大，进而产生m个放大侦测信号；以及

D)使用一模数转换器，用以将该m个放大侦测信号转换为m个数字侦测信号；

其中，在一驱动周期中，该信号产生电路以差动信号分别驱动该n条第一导线中的其中两条第一导线，该信号产生电路所产生的差动信号的振幅相同且相位相反，用以将前述两条第一导线上的共同噪声移除，其中当该电容式触控面板上没有碰触行为发生时，该侦测电路的输出电压将维持在一直流共同电压。

13.根据权利要求12所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，该信号产生电路以该差动信号分别驱动该n条第一导线中的两条第一导线为相邻。

14.根据权利要求13所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，该信号产生电路所产生的该差动信号为方波，正弦波、或三角波。

15.根据权利要求12所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，该电容式触控面板于n-1个该驱动周期中，该侦测电路产生(n-1)×m个侦测信号。

16.根据权利要求15所述的低功率差动侦测电容式触控的方法，其还包含步骤：

E)于n-1个该驱动周期中，使用一解调变装置用以将(n-1)×m个数字侦测信号解调变为n×m个数字信号；

F)使用一偏移装置用以将该n×m个数字信号进行偏移调整，进而产生n×m个偏移信号。

17.根据权利要求16所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，该解调变装置具有m个解调变器，且第j个解调变器依序直接输出零，并将第k+1个驱动周期、第k个驱动周期、与该k个驱动周期之前的数字侦测信号相加，进而产生第k+1个数字信号，其中，j＝1，2，3，...，m，k＝1，2，3，...，n-1。

18.根据权利要求16所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，该偏移装置对该n×m个数字信号加上一可编程固定值，进而产生该n×m个偏移信号。

19.根据权利要求16所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其还包含步骤：

G)使用一帧缓冲器用以暂存该偏移装置依序输出n组该m个偏移信号；以及

H)使用一坐标判断装置用以依据该n×m个偏移信号，进而判断该接地导体触碰该电容式触控面板的坐标位置。

20.根据权利要求12所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，当该电容式触控面板周围偏移量较大，且该电容式触控面板的透明电极的样型为不规则形状时，由该第2条第一导线和该第n-1条第一导线、或该第n-1条第一导线和该第n条第一导线分别输入前述差动信号，用以驱动负载较大的该互感电容，以及，在于该第k条第一导线及该第k+1条第一导线输入前述差动信号，用以驱动负载较小的该互感电容。

21.根据权利要求20所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，于第一周期时，该信号产生电路以该差动信号分别驱动该第一条第一导线及该第二条第一导线，于第二周期时，以该差动信号分别驱动该第二条第一导线及该第n-1条第一导线，于第三周期时，以该差动信号分别驱动该第n-1条第一导线及该第n条第一导线，于第p周期时，以该差动信号分别驱动的该第p-1条第一导线及该第n条第一导线，当中，4≤p≤n-2，于第n-1周期时，以该差动信号驱动该第n-2条第一导线。

22.根据权利要求14所述的低功率差动侦测电容式触控的解调变方法，其中，在同一周期时，两条第一导线上的差动信号的驱动波形为反相，单一前述第一导线上，前后周期的驱动波形为反相。

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