CN103164073B - 电荷分配式触控感测方法及其感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电荷分配式触控感测方法。首先，排除面板中的电荷。随后，提供扫描信号以扫描面板的复数个感应区域。接着，设置面板于第一切换模式，以透过扫描信号对面板充电。其后，设置面板于第二切换模式，以改变面板所注入的电荷的分配状态。随后，获取电荷平衡分配后的等效电压。此外，一种电荷分配式触控感测装置亦在此揭露。

Description

电荷分配式触控感测方法及其感测装置

技术领域

本发明内容是有关于一种触控感测方法及其感测装置，且特别是有关于一种电荷分配式触控感测方法及其感测装置。

背景技术

以现今高科技技术而言，越来越多电子产品的操作介面都开始改用面板，以供使用者利用手指或触控笔输入信息。面板具有多种触控技术，其中电容式面板是透过检测感应电容中电荷的变化，以判断手指或触控笔的触碰位置。此外，电容式面板具有透光率较佳且较不易损坏的优点，而广泛应用于各项电子产品之中。

然而，传统电容式面板的感测装置需使用内建高精度电容，以对面板中的感应电容进行量测，由于内建高精度电容与感应电容的数值接近时才能得到较佳的电压放大效果，因此，感测装置需要内建数个具有相异电容值的内建高精度电容，以对面板中的未知感应电容进行量测。或者，必须对感应电容的电压量测结果进行多次积分与繁杂的计算程序，才可得到较佳的电压输出，以进行触碰区域的判断。

因此，迄今习知技术仍具有上述缺陷与不足的处需要解决。

发明内容

本发明内容的一技术样态系关于一种电荷分配式触控感测方法。首先，排除面板中的电荷。随后，提供扫描信号，以扫描面板的复数个感应区域。接着，设置面板于第一切换模式，以透过扫描信号对面板充电。其后，设置面板于第二切换模式，改变面板所注入的电荷的分配状态。随后，获取电荷平衡分配后的等效电压。

依据本发明内容的一实施例，其中扫描信号包含复数个电压位准。

依据本发明内容的一实施例，其中面板依据扫描信号以正电荷分配模式或一负电荷分配模式注入与分配电荷。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第一切换模式时，藉由扫描信号注入电荷于被扫描的感应区域的感应电容与面板的等效寄生电容中。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第二切换模式时，感应电容与等效寄生电容所注入的电荷重新分配于感应电容、等效寄生电容与未被扫描的感应区域的等效感应电容中。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第一切换模式时，藉由扫描信号注入电荷于未被扫描的感应区域的等效感应电容中。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第二切换模式时，等效感应电容所注入的电荷重新分配于被扫描的感应区域的感应电容、面板的等效寄生电容与等效感应电容中。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第一切换模式时，被扫描的感应区域的感应电容、面板的等效寄生电容与未被扫描的感应区域的等效感应电容透过扫描信号排除所有电荷。

依据本发明内容的一实施例，其中当面板设置于第二切换模式时，藉由扫描信号注入并分配电荷于感应电容、等效寄生电容与等效感应电容中。

依据本发明内容的一实施例，上述电荷分配式触控感测方法更包含判断面板的感应区域是否扫描完毕，以决定是否对所获取的等效电压进行判断。当感应区域扫描完毕时，依据等效电压的变化判断物件是否触碰或靠近面板。当感应区域尚未扫描完毕时，执行感应区域的下一者的扫描程序。

依据本发明内容的一实施例，其中当物件触碰或靠近面板时，物件与面板之间形成复数个感应路径，使得电荷重新分配，造成等效电压的变化。

依据本发明内容的一实施例，设置面板于第一切换模式以对面板充电的步骤更包含将被扫描的感应区域中的感应电容、面板的等效寄生电容与面板的未被扫描的感应区域的等效感应电容充电至一低电压位准或一零电压位准。

本发明内容的另一技术样态系关于一种电荷分配式触控感测装置，包含复数个第一轴向电极、复数个第二轴向电极、第一轴向开关单元、第二轴向开关单元、开关控制单元、量测单元以及处理单元。第一轴向电极设置于面板中。第二轴向电极设置于面板中，并与第一轴向电极交错设置，以形成复数个感应区域。第一轴向开关单元电性耦接第一轴向电极。第二轴向开关单元电性耦接第二轴向电极。开关控制单元电性耦接第一轴向开关单元与第二轴向开关单元，用以控制第一轴向开关单元与第二轴向开关单元的切换模式，以透过扫描信号注入与分配电荷于面板中。量测单元电性耦接第一轴向开关单元，用以获取电荷平衡分配的等效电压。处理单元电性耦接量测单元与开关控制单元，并依据量测单元所获取的等效电压的变化判断物件是否触碰或靠近面板。

依据本发明内容的一实施例，上述面板为一触控面板，上述第一轴向电极设置于触控面板中一玻璃基板的外侧表面或内侧表面，上述第二轴向电极设置于触控面板中一玻璃基板的外侧表面或内侧表面。

依据本发明内容的一实施例，上述面板为一显示面板，上述第一轴向电极位于显示面板内部或其表面，上述第二轴向电极位于显示面板内部或其表面。

根据本发明内容上述技术样态所述的技术内容，触控感测装置可在不需额外增加高精度电容的下获取电荷分配后的等效电压，以判断物件触碰或靠近面板的区域。

附图说明

图1系依照本发明内容实施例绘示一种电荷分配式触控感测装置的电路方块示意图。

图2A系绘示如图1所示的电荷分配式触控感测装置的部份电路示意图。

图2B系绘示如图2A所示的电荷分配式触控感测装置的部份电路等效示意图。

图3系依照本发明内容实施例绘示一种电荷分配式触控感测方法的流程示意图。

图4A系绘示在第一实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图。

图4B系绘示在第一实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。

图5A系绘示第一实施例中，在第一切换模式下物件触碰被扫描的感应区域时的电荷分配式触控感测装置的部份电路等效示意图。

图5B系绘示第一实施例中，在第二切换模式下物件触碰被扫描的感应区域时的电荷分配式触控感测装置的部份电路等效示意图。

图6A系绘示第一实施例中，在第一切换模式下物件触碰未被扫描的感应区域时的电荷分配式触控感测装置的部份电路等效示意图。

图6B系绘示第一实施例中，在第二切换模式下物件触碰未被扫描的感应区域时的电荷分配式触控感测装置的部份电路等效示意图。

图7A系绘示在第二实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图。

图7B系绘示在第二实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。

图8A系绘示在第三实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图。

图8B系绘示在第三实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。

图9A系绘示在第四实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图。

图9B系绘示在第四实施例中，电荷分配式触控感测装置设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。

主要元件符号说明：

100：电荷分配式触控感测装置1000：面板

1010、1020、1030、1040、1050、1060：等效寄生电容1011～1016：感应区域

1021～1026：感应区域1031～1036：感应区域

1041～1046：感应区域1051～1056：感应区域

1061～1066：感应区域1111～1166：感应电容

111n：等效感应电容120：第一轴向开关单元

1211～1216：开关1221～1226：开关

130：第二轴向开关单元1311～1316：开关

131n：等效开关1321～1326：开关

132n：等效开关140：开关控制单元

150：量测单元151：运算模块

160：处理单元170：第一轴向扫描单元

180：第二轴向扫描单元190：物件

1910：第一外部感应电容1920：第二外部感应电容

1930：物件等效电阻1940：物件等效电容

X1～X6：第一轴向电极Y1～Y6：第二轴向电极

具体实施方式

下文系举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。其中图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。

图1系依照本发明内容实施例绘示一种电荷分配式触控感测装置100的电路方块示意图。电荷分配式触控感测装置100包含第一轴向电极X1～X6、第二轴向电极Y1～Y6、第一轴向开关单元120、第二轴向开关单元130、开关控制单元140、量测单元150以及处理单元160。第一轴向电极X1～X6设置于面板1000中。第二轴向电极Y1～Y6设置于面板1000中，并与第一轴向电极X1～X6交错设置，以形成复数个感应区域，例如，感应区域1011～1016、感应区域1021～1026、感应区域1031～1036、感应区域1041～1046、感应区域1051～1056以及感应区域1061～1066。

第一轴向开关单元120电性耦接第一轴向电极X1～X6。第二轴向开关单元130电性耦接第二轴向电极Y1～Y6。开关控制单元140电性耦接第一轴向开关单元120与第二轴向开关单元130，用以控制第一轴向开关单元120与第二轴向开关单元130的切换模式，以透过第一轴向扫描信号(或称为X轴扫描信号)与第二轴向扫描信号(或称为Y轴扫描信号)注入电荷与分配电荷于面板1000中。量测单元150电性耦接第一轴向开关单元120，用以获取电荷平衡分配后的等效电压。处理单元160电性耦接量测单元150与开关控制单元140，并依据量测单元150所获取的等效电压的变化判断物件(例如：手指或触控笔)是否触碰或靠近面板1000。需说明的是，处理单元160可依据上述等效电压绘示整个面板1000的电压分布图，以判断物件触碰或靠近面板1000的区域。

在本发明内容的一实施例中，面板1000可为触控面板(其中触控面板可以贴合或其他方式与显示面板或其他元件组成触控装置)，第一轴向电极X1～X6设置于触控面板玻璃基板的外侧表面或内侧表面，第二轴向电极Y1～Y6设置于触控面板中玻璃基板的外侧表面或内侧表面。亦即，第一轴向电极X1～X6与第二轴向电极Y1～Y6可分别设置于玻璃基板的相同或相异表面上。

在另一实施例中，面板1000可为显示面板，第一轴向电极X1～X6位于显示面板内部或其表面，第二轴向电极Y1～Y6位于显示面板内部或其表面。

需注意的是，上述轴向电极相对于触控面板或显示面板的配置，均是本发明的实施例，其并非用以限定本发明。

在本发明内容的一实施例中，每个感应区域系具有相对应的感应电容。例如，感应区域1011具有相对应的感应电容1111，感应区域1012具有相对应的感应电容1112，并依此类推。

在本发明内容的一实施例中，电荷分配式触控感测装置100更可包含第一轴向扫描单元170以及第二轴向扫描单元180。第一轴向扫描单元170电性耦接第一轴向开关单元120与处理单元160，用以产生第一轴向扫描信号，以依序驱动第一轴向电极X1～X6。第二轴向扫描单元180电性耦接第二轴向开关单元130与处理单元160，用以产生第二轴向扫描信号，以依序驱动第二轴向电极Y1～Y6。

在本发明内容的一实施例中，其中第一轴向开关单元120与第二轴向开关单元130包含第一开关群组以及第二开关群组。例如，第一轴向开关单元120的第一开关群组包含开关1211～开关1216，第一轴向开关单元120的第二开关群组包含开关1221～开关1226。第二轴向开关单元130的第一开关群组包含开关1311～开关1316，第二轴向开关单元130的第二开关群组包含开关1321～开关1326。

第一轴向开关单元120的第一开关群组(开关1211～开关1216)电性耦接于第一轴向电极X1～X6与第一轴向扫描单元170之间，第一轴向开关单元120的第二开关群组(开关1221～开关1226)电性耦接于第一轴向电极X1～X6与量测单元150之间。

此外，第二轴向开关单元130的第一开关群组(开关1311～开关1316)与第二开关群组(开关1321～开关1326)电性耦接于第二轴向电极Y1～Y6与第二轴向扫描单元180之间。

在本发明内容的一实施例中，量测单元150可包含运算模块151。运算模块151可为类比数位转换器(A/DConverter，ADC)或电荷积分器，用以获取电荷分配后的等效电压，并可将等效电压转换成数位信号，以提供给处理单元160进行计算与判断。

图2A系绘示如图1所示的电荷分配式触控感测装置100的部份电路示意图。请同时参照图1和图2A。当对面板1000的感应区域1011进行扫描时，第一轴向扫描单元170提供第一轴向扫描信号给开关1211～开关1216。同时，第二轴向扫描单元180提供第二轴向扫描信号给开关1311～开关1316与开关1321～开关1326。需说明的是，第一轴向电极X1与第二轴向电极Y1交错设置所形成的感应区域1011具有相对应的感应电容1111。同样地，第一轴向电极X1与第二轴向电极Y2～Y6交错设置所形成的感应区域1012～感应区域1016分别具有相对应的感应电容1112～感应电容1116。此外，在上述第一轴向扫描信号与第二轴向扫描信号的设置下，面板1000的部份电路的寄生电容效应系以等效寄生电容1010表示于节点a。

图2B系绘示如图2A所示的电荷分配式触控感测装置100的部份电路等效示意图。亦即，未被扫描的感应区域1012～感应区域1016的感应电容1112～感应电容1116可表示为等效感应电容111n，开关1312～开关1316可表示为等效开关131n，开关1322～开关1326可表示为等效开关132n。

图3系依照本发明内容实施例绘示一种电荷分配式触控感测方法的流程示意图。在本实施例中，电荷分配式触控感测方法可藉由图1所示的电荷分配式触控感测装置100实现，其部份电路系与图2A以及图2B所示相同或相似，并以下列操作步骤说明。在步骤310中，排除面板1000中的电荷。随后，在步骤320中，提供扫描信号(例如：第一轴向扫描信号与第二轴向扫描信号)，以扫描面板1000的复数个感应区域(例如：感应区域1011～1016、感应区域1021～1026、感应区域1031～1036、感应区域1041～1046、感应区域1051～1056以及感应区域1061～1066)。接着，在步骤330中，设置面板1000于第一切换模式，以透过扫描信号对面板1000充电。其后，在步骤340中，设置面板1000于第二切换模式，以分配面板1000所注入的电荷。随后，在步骤350中，获取电荷平衡分配后的等效电压。

在本发明内容的一实施例中，电荷分配式触控感测方法更可包含下列操作步骤。在步骤360中，判断面板1000的感应区域是否扫描完毕，以决定是否对所获取的等效电压进行判断。当感应区域扫描完毕时，依据等效电压的变化判断物件是否触碰或靠近面板1000，如步骤370所示。当感应区域尚未扫描完毕时，执行感应区域的下一者的扫描程序，如步骤380所示。

在本发明内容的一实施例中，扫描信号可包含复数个电压位准。举例来说，第一轴向扫描信号与第二轴向扫描信号可包含高电压位准Vdd、低电压位准Gnd以及预设电压位准Vtx，用以提供对面板1000进行扫描所需的电压位准。

在本发明内容的第一实施例中，面板1000依据扫描信号以第一电荷分配模式注入与分配电荷。此时，第一轴向扫描单元170可输出第一轴向扫描信号，以提供高电压位准Vdd给开关1211。第二轴向扫描单元180可输出第二轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1311与等效开关132n、提供高电压位准Vdd给等效开关131n以及提供预设电压位准Vtx给开关1321。

图4A系绘示在第一实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图，并以扫描面板1000的感应区域1011为例进行说明。当面板1000设置于第一切换模式时，第一开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为导通状态。第二开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为关断状态。因此，高电压位准Vdd可经由开关1211传递至被扫描的感应区域1011的感应电容1111与面板1000的等效寄生电容1010中，使得电荷可注入并储存于感应电容1111与等效寄生电容1010之中。

图4B系绘示在第一实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。当面板1000设置于第二切换模式时，第一开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为关断状态。第二开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为导通状态。因此，原先储存于感应电容1111与等效寄生电容1010中的电荷重新分配于感应电容1111、等效寄生电容1010与未被扫描的感应区域(例如：感应区域1012～感应区域1016)的等效感应电容111n中，并可透过量测单元150获取电荷平衡分配后的等效电压。等效电压的计算方式如下列公式所示：

$V=\frac{\mathrm{Vdd}*\mathrm{Cx}1+(\mathrm{Vtx}+\mathrm{Vdd})*\mathrm{Cptx}}{\mathrm{Cx}1+\mathrm{Cpn}+\mathrm{Cptx}}$

其中V为等效电压，Cx1为等效寄生电容1010的电容值，Vtx为预设电压位准，Cptx为感应电容1111的电容值，Cpn为等效感应电容111n的电容值。

图5A系绘示第一实施例中，在第一切换模式下物件190触碰被扫描的感应区域1011时的电荷分配式触控感测装置100的部份电路等效示意图。当物件190触碰或靠近感应区域1011时，物件190与面板1000之间形成复数个感应路径，使得电荷注入的路径改变。例如，节点g与节点h之间形成第一感应路径，节点h与节点k之间形成第二感应路径，节点h与节点j之间形成第三感应路径。由于这三个感应路径额外提供了第一外部感应电容1910、第二外部感应电容1920与物件等效电容1940，使得电荷也会注入第一外部感应电容1910、第二外部感应电容1920与物件等效电容1940之中。

图5B系绘示第一实施例中，在第二切换模式下物件190触碰被扫描的感应区域1011时的电荷分配式触控感测装置100的部份电路等效示意图。在此切换模式下，物件190与面板1000之间亦会产生与图5A所示相同或相似的三个感应路径。因此，图5A中所注入的电荷会依据第二切换模式重新分配于上述感应路径、感应电容1111、等效寄生电容1010与等效感应电容111n中，使得电荷平衡分配后的等效电压会少于物件190未触碰感应区域1011时的等效电压。

上述物件190触碰感应区域1011时电荷平衡分配的等效电压的计算方式如下列公式所示：

$V=\frac{\mathrm{Vdd}*(\mathrm{Cx}1+\mathrm{Cxf})+(\mathrm{Vtx}+\mathrm{Vdd})*(\mathrm{Cptx}+\mathrm{Cptxf})}{(\mathrm{Cx}1+\mathrm{Cxf})+\mathrm{Cpn}+(\mathrm{Cptx}+\mathrm{Cptxf})}$

其中V为等效电压，Cx1为等效寄生电容1010的电容值，Vtx为预设电压位准，Cptx为感应电容1111的电容值，Cpn为等效感应电容111n的电容值，Cxf以及Cptxf为物件190与面板1000之间所感应产生的外部感应电容的电容值。

图6A与图6B系绘示第一实施例中，在第一切换模式与第二切换模式下物件190触碰未被扫描的感应区域1012～感应区域1016时的电荷分配式触控感测装置100的部份电路等效示意图。当物件190触碰或靠近未被扫描的感应区域1012～感应区域1016时，物件190与面板1000之间亦形成多个感应路径，其电荷注入与电荷分配方式系与图5A以及图5B相似，于此不再赘述。因此，电荷平衡分配后的等效电压会少于物件190未触碰感应区域1012～感应区域1016时的等效电压。

在本发明内容的第二实施例中，面板1000依据扫描信号以第二电荷分配模式注入与分配电荷。此时，第一轴向扫描单元170可输出第一轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1211。第二轴向扫描单元180可输出第二轴向扫描信号，以提供预设电压位准Vtx给开关1311、提供高电压位准Vdd给等效开关132n以及提供低电压位准Gnd给开关1321与等效开关131n。

图7A系绘示在第二实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图，并以扫描面板1000的感应区域1011为例进行说明。当面板1000设置于第一切换模式时，第一开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为导通状态。第二开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为关断状态。因此，预设电压位准Vtx可经由开关1311传递至被扫描的感应区域1011的感应电容1111中，使得电荷可注入并储存于感应电容1111之中。

图7B系绘示在第二实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。当面板1000设置于第二切换模式时，第一开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为关断状态。第二开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为导通状态。因此，原先储存于感应电容1111中的电荷重新分配于感应电容1111、面板1000的等效寄生电容1010与未被扫描的感应区域(例如：感应区域1012～感应区域1016)的等效感应电容111n之中，并可透过量测单元150获取电荷平衡分配后的等效电压。等效电压的计算方式如下列公式所示：

$V=\frac{\mathrm{Vdd}*\mathrm{Cpn}-\mathrm{Vtx}*\mathrm{Cptx}}{\mathrm{Cx}1+\mathrm{Cpn}+\mathrm{Cptx}}$

其中V为等效电压，Cx1为等效寄生电容1010的电容值，Vtx为预设电压位准，Cptx为感应电容1111的电容值，Cpn为等效感应电容111n的电容值。

在本实施例中，当物件(例如：手指)触碰或靠近面板1000时，面板1000附近的电场受到影响，并产生多个感应路径，使得电荷重新分配而产生等效电压的变化，其等效电压的计算方式系与第一实施例相似，于此不再赘述。

在本发明内容的第三实施例中，面板1000依据扫描信号以第二电荷分配模式注入与分配电荷。此时，第一轴向扫描单元170可输出第一轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1211。第二轴向扫描单元180可输出第二轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1311、提供高电压位准Vdd给等效开关131n与等效开关132n以及提供预设电压位准Vtx给开关1321。

图8A系绘示在第三实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图，并以扫描面板1000的感应区域1011为例进行说明。当面板1000设置于第一切换模式时，第一开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为导通状态。第二开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为关断状态。因此，高电压位准Vdd可经由等效开关131n传递至未被扫描的感应区域1012～感应区域1016的等效感应电容111n中，使得电荷可注入并储存于等效感应电容111n之中。

图8B系绘示在第三实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。当面板1000设置于第二切换模式时，第一开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为关断状态。第二开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为导通状态。因此，原先储存于等效感应电容111n中的电荷重新分配于被扫描的感应区域1011的感应电容1111、面板1000的等效寄生电容1010与等效感应电容111n中，并可透过量测单元150获取电荷平衡分配后的等效电压，其等效电压的计算方式系与第二实施例相同或相似，于此不再赘述。

在本发明内容的第四实施例中，面板1000依据扫描信号以第二电荷分配模式注入与分配电荷。此时，第一轴向扫描单元170可输出第一轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1211。第二轴向扫描单元180可输出第二轴向扫描信号，以提供低电压位准Gnd给开关1311、等效开关131n与等效开关132n以及提供预设电压位准Vtx给开关1321。

图9A系绘示在第四实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第一切换模式时的部份电路等效示意图，并以扫描面板1000的感应区域1011为例进行说明。当面板1000设置于第一切换模式时，第一开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为导通状态。第二开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为关断状态。因此，被扫描的感应区域1011的感应电容1111、面板1000的等效寄生电容1010与未被扫描的感应区域1012～感应区域1016的等效感应电容111n可透过低电压位准Gnd排除所有电荷，换言之，未被扫描的感应区域1012～感应区域1016的等效感应电容111n被充电至低电压位准Gnd或零电压位准。

图9B系绘示在第四实施例中，电荷分配式触控感测装置100设置于第二切换模式时的部份电路等效示意图。当面板1000设置于第二切换模式时，第一开关群组系设置于关断状态，亦即，开关1211、开关1311与等效开关131n为关断状态。第二开关群组系设置于导通状态，亦即，开关1221、开关1321与等效开关132n为导通状态。因此，第二轴向扫描单元180可输出第二轴向扫描信号，以提供预设电压位准Vtx给开关1321，使得电荷注入并分配于感应电容1111、等效寄生电容1010与等效感应电容111n中，并可透过量测单元150获取电荷平衡分配后的等效电压，其等效电压的计算方式系与第二实施例相同或相似，于此不再赘述。

因此，不论面板1000操作于第一电荷分配模式或第二电荷分配模式，当物件190触碰或靠近面板1000时，因电荷重新分配而造成量测到的等效电压发生改变，以作为触碰区域的判断依据。需说明的是，在本发明内容中，第一电荷分配模式亦可称为正电荷分配模式(Positivedistributionsetting，PCD)，第二电荷分配模式亦可称为负电荷分配模式(Negativedistributionsetting，NCD)。此外，上述实施例所对应图式的感应电容、等效感应电容、等效寄生电容、外部感应电容与物件等效电容均非实体电容结构，仅用以说明本发明内容的操作原理，且不以此为限。

综上所述，在本发明内容的上述实施例中，触控感测装置系交替地进行电荷注入与电荷分配程序，并获取电荷平衡分配后的等效电压。由于此感测方式不需额外的高精度电容即可透过等效电压的量测得到整个面板上的电压分布情形，以判断物件所触碰或靠近的区域，使得本发明内容具有电路结构较为简单且成本较低的优点。

再者，由于本发明内容的操作精准度与电容大小的绝对值无关，因此可以同样的积体电路设计，应用于触控装置中的触控面板(触控面板以贴合或其他方式与显示面板或其他元件组成触控装置)，或直接配置于显示面板内部或其表面。一般而言，若直接于显示面板内部或其表面配置触控电路，制作成本较低，但所使用的电容需具有较大的感应电容绝对值。然而，由于本发明内容的操作精准度与电容大小的绝对值无关，无论是应用于触控面板或直接配置于显示面板的内部或其表面，皆可无须针对后者另外制造与调校大电容的版本，具有简化产品总类与品项的优点。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域具通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以本发明权利要求范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种电荷分配式触控感测方法，其特征在于，所述的电荷分配式触控感测方法包含：

排除一面板中的电荷；

提供一扫描信号，以扫描所述的面板的复数个感应区域；

设置所述的面板于一第一切换模式，以透过所述的扫描信号对所述的面板充电；

设置所述的面板于一第二切换模式，改变所述的面板所注入电荷的分配状态；以及

获取电荷平衡分配后的等效电压；

其中，所述的扫描信号包含复数个电压位准，所述的面板依据所述的扫描信号以一正电荷分配模式或一负电荷分配模式注入与分配电荷，当所述的面板设置于所述的第一切换模式时，藉由所述的扫描信号注入电荷于被扫描的所述的感应区域的一感应电容与所述的面板的一等效寄生电容中。

2.如权利要求1所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，当所述的面板设置于所述的第二切换模式时，所述的感应电容与所述的等效寄生电容所注入的电荷重新分配于所述的感应电容、所述的等效寄生电容与未被扫描的所述的感应区域的一等效感应电容中。

3.如权利要求1所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，当所述的面板设置于所述的第一切换模式时，被扫描的所述的感应区域的一感应电容、所述的面板的一等效寄生电容与未被扫描的所述的感应区域的一等效感应电容透过所述的扫描信号排除所有电荷。

4.如权利要求3所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，当所述的面板设置于所述的第二切换模式时，藉由所述的扫描信号注入并分配电荷于所述的感应电容、所述的等效寄生电容与所述的等效感应电容中。

5.如权利要求1所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，所述的电荷式触控感测方法更包含：

判断所述的面板的所述的感应区域是否扫描完毕，以决定是否对所获取的等效电压进行判断；

当所述的感应区域扫描完毕时，依据等效电压的变化判断一物件是否触碰或靠近所述的面板；以及

当所述的感应区域尚未扫描完毕时，执行所述的感应区域的下一者的扫描程序。

6.如权利要求5所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，当所述的物件触碰或靠近所述的面板时，所述的物件与所述的面板之间形成复数个感应路径，使得电荷重新分配，造成等效电压的变化。

7.如权利要求1所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，设置所述的面板于所述的第一切换模式以对所述的面板充电的步骤更包含：

将被扫描的所述的感应区域中的感应电容、所述的面板的等效寄生电容与所述的面板的未被扫描的感应区域的等效感应电容充电至一低电压位准或一零电压位准。

8.一种电荷分配式触控感测方法，其特征在于，所述的电荷分配式触控感测方法包含：

排除一面板中的电荷；

提供一扫描信号，以扫描所述的面板的复数个感应区域；

设置所述的面板于一第一切换模式，以透过所述的扫描信号对所述的面板充电；

设置所述的面板于一第二切换模式，改变所述的面板所注入电荷的分配状态；以及

获取电荷平衡分配后的等效电压；

其中，所述的扫描信号包含复数个电压位准，所述的面板依据所述的扫描信号以一正电荷分配模式或一负电荷分配模式注入与分配电荷，当所述的面板设置于所述的第一切换模式时，藉由所述的扫描信号注入电荷于未被扫描的所述的感应区域的一等效感应电容中。

9.如权利要求8所述的电荷分配式触控感测方法，其特征在于，当所述的面板设置于所述的第二切换模式时，所述的等效感应电容所注入的电荷重新分配于被扫描的所述的感应区域的一感应电容、所述的面板的一等效寄生电容与所述的等效感应电容中。

10.一种电荷分配式触控感测装置，其特征在于，所述的电荷分配式触控感测装置用于实现电荷分配式触控感测，所述的电荷式触控感测装置包含：

复数个第一轴向电极，设置于一面板中；

复数个第二轴向电极，设置于所述的面板中，并与所述的第一轴向电极交错设置，以形成复数个感应区域；

一第一轴向开关单元，电性耦接所述的第一轴向电极；

一第二轴向开关单元，电性耦接所述的第二轴向电极；

一开关控制单元，电性耦接所述的第一轴向开关单元与所述的第二轴向开关单元，用以控制所述的第一轴向开关单元与所述的第二轴向开关单元的切换模式，以透过一扫描信号注入与分配电荷于所述的面板中；

一量测单元，电性耦接所述的第一轴向开关单元，用以获取电荷平衡分配后的等效电压；以及

一处理单元，电性耦接所述的量测单元与所述的开关控制单元，并依据所述的量测单元所获取的等效电压的变化判断一物件是否触碰或靠近所述的面板；

其中，所述的电荷分配式触控感测装置实现电荷分配式触控感测的步骤包含：

排除一面板中的电荷；

提供一扫描信号，以扫描所述的面板的复数个感应区域；

设置所述的面板于一第一切换模式，以透过所述的扫描信号对所述的面板充电；

设置所述的面板于一第二切换模式，改变所述的面板所注入电荷的分配状态；以及

获取电荷平衡分配后的等效电压；

其中，所述的扫描信号包含复数个电压位准，所述的面板依据所述的扫描信号以一正电荷分配模式或一负电荷分配模式注入与分配电荷，当所述的面板设置于所述的第一切换模式时，藉由所述的扫描信号注入电荷于被扫描的所述的感应区域的一感应电容与所述的面板的一等效寄生电容中。

11.如权利要求10所述的触控感测装置，其特征在于，所述的面板为一触控面板，所述的第一轴向电极设置于所述的触控面板中一玻璃基板的外侧表面或内侧表面，所述的第二轴向电极设置于所述的触控面板中一玻璃基板的外侧表面或内侧表面。

12.如权利要求10所述的触控感测装置，其特征在于，所述的面板为一显示面板，所述的第一轴向电极位于所述的显示面板内部或其表面，所述的第二轴向电极位于所述的显示面板内部或其表面。