CN108700973B

CN108700973B - 电容检测电路及电子装置

Info

Publication number: CN108700973B
Application number: CN201680002042.6A
Authority: CN
Inventors: 文亚南; 梁颖思
Original assignee: Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: WO2018112861A1; CN108700973A

Abstract

一种电容检测电路(14)，应用于一电子装置(10)，所述电子装置(10)具有一机壳接地端(CGND)，所述机壳接地端(CGND)具有一机壳接地电压(V_CGND)，所述电容检测电路(14)包括一感测电路(140)，耦接于至少一接收电极(RX₁～RX_M)，用来产生一输出信号(V_Out)，其中所述感测电路(140)具有一信号接地端(SGND)以及一电源供应端(V_Supply)；以及一浮地驱动电路(142)，耦接于所述机壳接地端(CGND)、所述信号接地端(SGND)以及所述电源供应端(V_Supply)，其中，所述浮地驱动电路(142)产生一电源电压(VDD)至所述电源供应端(V_Supply)，产生一信号接地电压(V_SGND)至所述信号接地端(SGND)，并产生所述机壳接地电压至所述机壳接地端(CGND)。

Description

电容检测电路及电子装置

技术领域

本申请涉及一种电容检测电路及电子装置，尤其涉及一种增进互容感测精准度的电容检测电路及电子装置。

背景技术

随着科技日益进步，近年来各种电子产品的操作接口逐渐人性化。举例而言，透过触控屏，使用者可直接以手指或触控笔在屏幕上操作、输入讯息/文字/图样，省去使用键盘或按键等输入设备的麻烦。实际上，触控屏通常系由一感应面板及设置于感应面板后方的显示器组成。电子装置系根据用户在感应面板上所触碰的位置，以及当时显示器所呈现的画面，来判断该次触碰的意涵，并执行相对应的操作结果。

互容式电容感测已广泛地应用于具有触控屏的电子装置中，而随着科技演进以及市场需求，现有技术已发展出具有超薄保护层的触控屏(如柔性屏)，然而，对具有超薄保护层的触控屏来说，其电极与手指之间的耦合电容较大，而导致互容感测的困难度增加。

因此，现有技术实有改善之必要。

发明内容

因此，本发明部分实施例的主要目的即在于提供一种增进互容感测精准度的电容检测电路及电子装置。

为了解决上述技术问题，本申请提供一电容检测电路，应用于一电子装置，所述电子装置具有一机壳接地端，所述机壳接地端具有一机壳接地电压，所述电容检测电路包括一感测电路，耦接于至少一接收电极，用来产生一输出信号，其中所述感测电路具有一信号接地端以及一电源供应端；一浮地驱动电路，耦接于所述机壳接地端、所述信号接地端以及所述电源供应端，其中，所述浮地驱动电路产生一电源电压至所述电源供应端，产生一信号接地电压至所述信号接地端，并产生所述机壳接地电压至所述机壳接地端；其中，所述至少一接收电极与多个传送电极之间形成多个互电容；其中，所述输出信号相关于所述多个互电容的电容值。

另外，本申请另提供一电子装置，包含一机壳接地端；一触控屏，包含有多个传送电极；以及多个接收电极；一电容检测电路，用来判读所述多个传送电极与多个接收电极之间的多个互电容，所述电容检测电路包含有一感测电路，耦接于所述多个接收电极，用来产生对应于所述多个互电容的多个输出信号，其中所述感测电路具有一信号接地端以及一电源供应端；以及一浮地驱动电路，耦接于所述机壳接地端、所述信号接地端以及所述电源供应端，用来产生一电源电压至所述电源供应端以及一信号接地电压至所述信号接地端；一信号处理模块，耦接于所述感测电路，并根据所述多个输出信号，判断于所述触控屏的至少一触碰位置。

附图说明

图1为本申请实施例一电子装置的示意图。

图2为本申请实施例电极与电极之间以及电极与手指之间的电容效应示意图。

图3为本申请实施例一感测电路与一浮地驱动电路之间的等效电容示意图。

图4为本申请实施例一浮地驱动电路的示意图。

图5为本申请实施例一浮地驱动电路的示意图。

图6为本申请实施例一浮地驱动电路的示意图。

图7为本申请实施例一浮地驱动电路的示意图。

图8为本申请实施例一感测电路的示意图。

图9为本申请实施例一电荷转移电路的示意图。

图10为本申请实施例一电荷转移电路的示意图。

图11为本申请实施例一电荷转移电路的示意图。

图12为本申请实施例一判断流程的示意图。

图13为多个传送电极及多个接收电极的俯视图。

图14为多个传送电极及多个接收电极沿一A-A’线的侧视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参考图1，图1为本申请实施例一电子装置10的示意图。电子装置10可为一笔记本、一智能手机或一计算机等电子产品，其包含有一触控屏12、一电容检测电路14、一信号处理模块16以及一机壳接地端CGND。触控屏12可为一柔性屏，其可包含一显示屏(未绘示于图1)、传送电极TX₁～TX_N以及接收电极RX₁～RX_M。电容检测电路14(通过一复用器MUX)耦接于接收电极RX₁～RX_M，电容检测电路14根据一输入信号VIn判读传送电极TX₁～TX_N与接收电极RX₁～RX_M之间所形成的互电容(Mutual Capacitance)CM₁₁～CM_MN，并产生一输出信号V_Out，其中输出信号V_Out包含对应于互电容CM₁₁～CM_MN-的输出信号VO₁₁～VO_MN。信号处理模块16耦接于电容检测电路14，并根据输出信号V_Out判断触控发生的位置。电容检测电路14包含有一感测电路140以及一浮地驱动电路(Floating Ground Driving Circuit)142，感测电路140可具有一信号接地端SGND以及一电源供应端V_Supply，于一实施例中，感测电路140可形成于一集成电路中，而此集成电路具有信号接地端SGND以及电源供应端V_Supply。另外，浮地驱动电路142耦接于机壳接地端CGND、信号接地端SGND以及电源供应端V_Supply，用来对感测电路140供电，换句话说，浮地驱动电路142产生一电源电压VDD至电源供应端V_Supply。

另一方面，如图1所示，传送电极TX1～TXN通过开关SW1～SWN耦接于信号接地端SGND，当电容检测电路14欲判读传送电极TX1～TXN中一传送电极TXn与接收电极RX1～RXM中一接收电极RXm之间的一互电容CMmn时，对应于传送电极TXn的一开关SWn为断路(Cutoff)，而其余开关SW1～SWn-1、SWn+1～SWN为导通(Conducted)。换句话说，当电容检测电路14欲判读传送电极TXn与接收电极RX1～RXM中任一接收电极之间的互电容时，传送电极TXn呈现浮接(Floating)状态，而其余传送电极TX1～TXn-1、TXn+1～TXN耦接至信号接地端SGND。

详细来说，当电容检测电路14欲判读传送电极与接收电极之间的互电容时，电极与电极之间的电容效应以及电极与手指之间的电容效应绘示于图2。为了方便说明，图2仅绘示一传送电极TX与一接收电极RX，其中，传送电极TX可为传送电极TX₁～TX_N中的任一传送电极，接收电极RX可为接收电极RX₁～RX_M中的任一接收电极，C_TX代表传送电极TX与手指之间的电容，C_RX代表接收电极RX与手指之间的电容，C_M代表传送电极TX与接收电极RX之间的电容，而C_FE代表手指与机壳接地端CGND之间的电容。由于传送电极TX为浮接状态，流经手指的一电流I可分流成一电流I₁以及一电流I₂，电流I₁由电容C_TX及电容C_M流向接收电极RX，而电流I2由电容C_RX流向接收电极RX。

更进一步地，感测电路140与浮地驱动电路142之间的等效电容绘示于图3，图3标示有一节点N_F、一节点N_TX以及一节点N_RX，其中，节点N_F代表图2中的手指，节点N_TX代表图2中的传送电极TX，节点N_RX代表图2中的接收电极RX。为了方便后续说明，机壳接地端CGND与接收电极RX/节点N_RX之间的电容可等效成为一待测电容C_UT，即电容C_FE、C_TX、C_RX、C_M可形成为待测电容C_UT。同样地，电流I于节点N_F分流成电流I₁以及电流I₂，电流I₁由电容C_TX及电容C_M直接地流向接收电极RX(因传送电极TX呈现浮接状态)，而电流I₂由电容C_RX流向接收电极RX。另外，在触控屏12为柔性屏的情境下，电容C_TX、C_RX远大于电容C_M(即电容C_FE、C_TX、C_RX皆远大于电容C_M)，且电容C_TX与电容C_RX相当，利用图2及图3所示的电路结构，可使得电流I₁(或电流I)更能反应出电容C_M的电容大小，而使电容判读更为准确，以至于对触控位置的判断更加准确，进而提升整体效能。

需注意的是，机壳接地端CGND为电子装置10的一接地端，而信号接地端SGND为感测电路140的一接地端(或形成感测电路140的集成电路的一接地端)，机壳接地端CGND与信号接地端SGND并未相互电性连接，换句话说，于机壳接地端CGND的一机壳接地电压V_CGND与信号接地端SGND的一信号接地电压V_SGND不相同。具体来说，浮地驱动电路142除了产生电源电压V_DD至电源供应端V_Supply之外，浮地驱动电路142亦产生不同于机壳接地电压V_CGND的信号接地电压V_SGND至信号接地端SGND，即浮地驱动电路142产生不同于信号接地电压V_SGND的机壳接地电压V_CGND至机壳接地端CGND。

关于浮地驱动电路142的具体电路结构，请参考图4至图7，图4至图7分别为本申请多个实施例中不同浮地驱动电路442、542、642、742的示意图，浮地驱动电路442、542、642、742均可用来实现浮地驱动电路142，另外，为了方便说明，图4至图7亦绘示驱动电路442、542、642、742所输出电源电压V_DD、信号接地电压V_SGND以及机壳接地电压V_CGND-的波形图。如图4所示，浮地驱动电路442包含一交流信号产生器AC4、一直流电压调节器(DC VoltageRegulator)400以及一电容CC，交流信号产生器AC4的一第一端耦接于机壳接地端CGND，交流信号产生器AC4的一第二端耦接于信号接地端SGND，用来输出信号接地电压V_SGND。直流电压调节器400的一第一端耦接于交流信号产生器AC4的第二端，直流电压调节器400的一第二端用来输出电源电压V_DD，电容C_C耦接于直流电压调节器400的第一端与第二端之间，用来确保电源电压V_DD与信号接地电压V_SGND之间具有一固定电压差V1。换句话说，若电源电压V_DD的时间函数可表示为V_DD(t)且信号接地电压V_SGND的时间函数可表示为V_SGND(t)，V_DD(t)与V_SGND(t)之间具有|V_DD(t)－V_SGND(t)|＝V1的关系，其中V1为固定值，即V1的电压值不随时间改变。另外，电源电压V_DD及信号接地电压V_SGND相对于机壳接地端CGND皆为时变电压(TimeVariant Voltage)，即电源电压V_DD与机壳接地电压V_CGND之间具有一时变电压差，且信号接地电压V_SGND与机壳接地电压V_CGND之间亦具有一时变电压差。

如图5所示，浮地驱动电路542包含一交流信号产生器AC5以及一直流电压源DC5，同样地，交流信号产生器AC5的一第一端耦接于机壳接地端CGND，交流信号产生器AC5的一第二端耦接于信号接地端SGND。直流电压源DC5的一第一端耦接于交流信号产生器AC5的第二端(即信号接地端SGND)，直流电压源DC5的一第二端用来输出电源电压V_DD，直流电压源DC5用来维持电源电压V_DD与信号接地电压V_SGND之间的固定电压差V1。在此情形下，电源电压V_DD及信号接地电压V_SGND-皆为固定电压，而机壳接地电压V_CGND为一时变电压，如此一来，电源电压V_DD与信号接地电压V_SGND之间仍具有|V_DD－V_SGND|＝V1的关系，且电源电压V_DD(或信号接地电压V_SGND)与机壳接地电压V_CGND之间亦具有时变电压差。

如图6所示，浮地驱动电路642包含高电压供应单元60、64、低电压供应单元62、66以及切换开关SW61、SW62，高电压供应单元60、64以及低电压供应单元62、66皆耦接于机壳接地端CGND。高电压供应单元64及高电压供应单元60分别输出一高电压V_H及一高电压V_H+V1；低电压供应单元66及低电压供应单元62分别输出一低电压VL及一低电压V_L+V1。切换开关SW61的一第一端切换于高电压供应单元60与低电压供应单元62之间，切换开关SW61的一第二端用来输出电源电压V_DD(即切换开关SW61的第二端耦接于感测电路140的电源供应端V_Supply)；切换开关SW62的一第一端切换于高电压供应单元64与低电压供应单元66之间，切换开关SW62的一第二端用来输出信号接地电压V_SGND(即切换开关SW62的第二端耦接于感测电路140的信号接地端SGND)。当切换开关SW61的第一端切换至高电压供应单元60时，切换开关SW62的第一端切换至高电压供应单元64；当切换开关SW61的第一端切换至低电压供应单元62时，切换开关SW62的第一端切换至低电压供应单元66。在此情况下，电源电压V_DD及信号接地电压V_SGND皆为一不连续的方波信号，而电源电压V_DD与信号接地电压V_SGND之间具有仍|V_DD(t)－V_SGND(t)|＝V1的关系，且电源电压V_DD或信号接地电压V_SGND与机壳接地电压V_CGND之间亦具有时变电压差。

如图7所示，浮地驱动电路742包含一高电压供应单元70、一低电压供应单元72、一切换开关SW7以及一直流电压源DC7，直流电压源DC7、高电压供应单元70以及低电压供应单元72皆耦接于信号接地端SGND。类似于浮地驱动电路642，高电压供应单元70及低电压供应单元72分别输出高电压VH以及低电压VL，切换开关SW7的一第一端切换于高电压供应单元70与低电压供应单元72之间。与浮地驱动电路642不同的是，切换开关SW7的一第二端用来输出机壳接地电压V_CGND(即切换开关SW7的第二端耦接于电子装置10的机壳接地端CGND)。另外，类似于浮地驱动电路542，直流电压源DC7耦接于信号接地端SGND，用来输出电源电压V_DD。在此情形下，电源电压V_DD及信号接地电压V_SGND-皆为固定电压，而机壳接地电压V_CGND为一时变的方波信号。如此一来，电源电压V_DD与信号接地电压V_SGND之间仍具有|V_DD－V_SGND|＝V1的关系，且电源电压V_DD(或信号接地电压V_SGND)与机壳接地电压V_CGND之间亦具有时变电压差。

关于感测电路140的具体电路结构，请参考图8，图8为本申请实施例一感测电路840的示意图，感测电路840可用来实现感测电路140。如图8所示，感测电路840包含一电荷转移电路80以及一量测电路82。电荷转移电路80耦接于接收电极RX(其为接收电极RX₁～RX_M中的任一接收电极)，以接收输入信号V_In，电荷转移电路80可包含一累积电容C_I，累积电容C_I可接收储存于待测电容C_UT(待测电容C_UT为)的电荷，或是与待测电容C_UT进行电荷交换(Charge Exchanging，即电荷转移(Change Transferring)或电荷分享(ChangeSharing))。举例来说，电子装置10可于一第一时间对待测电容C_UT充电，并于一第二时间将储存于待测电容C_UT的电荷转移至累积电容C_I，而形成于累积电容C_I的一累积电压相关于待测电容C_UT的电容大小(即相关于互电容C_M的电容大小)。因此，量测电路82可量测累积电容C_I的累积电压，并据以产生输出信号V_Out，其中，量测电路82可包含一滤波器、一放大器或一模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，而不限于此。

关于电荷转移电路80的具体电路结构，请参考图9至图11，图9至图11分别绘示本申请不同实施例的多个电荷转移电路90、A0、B0的示意图，电荷转移电路90、A0、B0均可用来实现电荷转移电路80。如图9所示，电荷转移电路90包含一转移开关SW9以及累积电容C_I，转移开关SW9包含一第一端T₉₁、一第二端T₉₂以及一第三端T₉₃，转移开关SW9的第一端T₉₁耦接于节点N_RX(即耦接于接收电极RX)，累积电容C_I耦接于转移开关SW9的第二端T₉₂与第三端T₉₃之间，转移开关SW9的第三端T₉₃耦接于信号接地端SGND。于第一时间段中，转移开关SW9导通第一端T₉₁与第三端T₉₃之间的连结，并切断第一端T₉₁与第二端T₉₂之间的连结(即导通接收电极RX与信号接地端SGND之间的连接，并切断接收电极RX与累积电容C_I之间的连接)，此时电子装置10对待测电容CUT充电；于第二时间段中，转移开关SW9导通第一端T₉₁与第二端T₉₂之间的连结，并切断第一端T₉₁与第三端T₉₃之间的连结(即导通接收电极RX与累积电容C_I之间的连结，并切断接收电极RX与信号接地端SGND之间的链接)，此时电子装置10将储存于待测电容C_UT的电荷转移至累积电容C_I。如此一来，量测电路82可量测累积电容C_I的累积电压，并据以产生输出信号V_Out。

如图10所示，电荷转移电路A0包含一转移开关SWA以及一积分电路A2，转移开关SWA包含一第一端T_A1、一第二端T_A2以及一第三端T_A3，积分电路A2包含一积分放大器Amp以及累积电容C_I，累积电容C_I耦接于积分放大器Amp的一负积分输入端(标示有「－」号)与一积分输出端之间，积分放大器Amp的一正积分输入端(标示有「+」号)耦接于信号接地端SGND，积分电路A2用来对待测电容C_UT的电荷进行积分，即储存于待测电容C_UT的电荷。转移开关SWA的第一端T_A1耦接于节点N_RX(即耦接于接收电极RX)，第二端T_A2耦接于积分放大器Amp的负积分输入端(即耦接于累积电容C_I)，第三端T_A3耦接于信号接地端SGND。电荷转移电路A0的运作原理与电荷转移电路90类似，于此不再赘述。

如图11所示，电荷转移电路B0包含转移开关SW_B1、SW_B2以及累积电容C_I，累积电容C_I的一第一端耦接于节点N_RX(即耦接于接收电极RX)，累积电容C_I的一第二端耦接于量测电路82，转移开关SW_B1耦接于累积电容C_I的第一端与信号接地端SGND之间，转移开关SW_B1耦接于累积电容C_I的第二端与信号接地端SGND之间。于一第三时间中，转移开关SW_B1可为断路而转移开关SW_B2可为导通，此时电子装置10对待测电容C_UT以及累积电容C_I充电；于一第四时间中，转移开关SW_B1可为导通而转移开关SW_B2可为断路，此时量测电路82可量测累积电容C_I的累积电压，而量测电路82量测到累积电压后即可据以产生输出信号V_Out。

另外，信号处理模块16可根据输出信号V_Out中对应于互电容CM₁₁～CM_MN-的输出信号VO₁₁～VO_MN，判断触控发生的坐标位置。详细来说，信号处理模块16接收输出信号VO₁₁～VO_MN后可将输出信号VO₁₁～VO_MN排列成一输出信号矩阵(如表1所示)，其中输出信号VO_mn相关于传送电极TX_n与接收电极RX_m之间的互电容CM_mn。

为了方便说明，假设一触控点发生于传送电极TX_j-与接收电极RX_i-之间，而另一触控点发生于传送电极TX_g-与接收电极RX_k-之间，而输出信号矩阵的实际值将形成为一矩阵M1(如表2所示)。于矩阵M1中，输出信号VO_ig(相关于传送电极TX_g与接收电极RX_i之间的互电容CM_ig)为VSi+VSg+BL，输出信号VO_kj(相关于传送电极TX_j与接收电极RX_k之间的互电容CM_kj)为VSk+VSj+BL，输出信号VO_ij(相关于传送电极TX_j与接收电极RX_i之间的互电容CM_ij)为VSi’+VSj+BL，输出信号VO_kg(相关于传送电极TX_g与接收电极RX_k之间的互电容CM_kg)的值为VSk’+VSg+BL。另外，矩阵M1的第i行(Row)除了输出信号VO_ig及输出信号VO_ij以外其余行元素(RowEntry)的值皆为VSi+BL，第k行除了输出信号VO_kj及输出信号VO_kg以外其余行元素的值皆为VSk+BL，矩阵M1的第j列(Column)除了输出信号VO_ij及输出信号VO_kj以外其余列元素(Column Entry)的值皆为VSj+BL，第g列除了输出信号VO_ig及输出信号VO_kg以外其余列元素的值皆为VSg+BL，而矩阵M1除了上述元素以外其余的元素(Entry)值皆为BL，其中VSi、VSk、VSj、VSg可代表输出信号的特定值，而BL代表一基线值(Baseline)。需注意的是，矩阵M1的第(i,j)个位置以及第(k,g)个位置为实际触控点发生的位置，而矩阵M1的第(i,g)个位置以及第(k,j)个位置容易造成触控位置的误判而形成鬼点。

表1

表2(矩阵M1)

需注意的是，矩阵M1的第i行以及第k行所形成的行向量为相异于矩阵M1其他行所形成的行向量，矩阵M1的第j列以及第g列所形成的列向量为相异于矩阵M1其他列所形成的列向量，因此，信号处理模块16可选定矩阵M1的第i行以及第k行为矩阵M1的特殊行，以及选定第j列以及第g列为矩阵M1的特殊列。另外，为了避免鬼点造成触控位置的误判，信号处理模块16可将位于特殊行(第i行)的输出信号减去特定值VSi，将位于特殊行(第k行)的输出信号减去特定值VSk，将位于特殊列(第j列)的输出信号减去特定值VSj，并将位于特殊列(第g列)的输出信号减去特定值VSg。如此一来，信号处理模块16即可得到矩阵M2，如表3所示，矩阵M2中仅第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素的值为VSi’-VSi+BL及VSk’-VSk+BL，其余元素的值皆为BL，如此一来，因第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素皆相异于矩阵M2的其他元素，因此信号处理模块16可选定第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素为特殊元素，并根据矩阵M2的第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素所在的位置，判断触控发生的位置位于传送电极TXj-与接收电极RXi-之间以及传送电极TXg-与接收电极RXk-之间。

表3(矩阵M2)

另外，信号处理模块16可根据矩阵M1的第i行计算特定值VSi，根据第k行计算特定值VSk，根据矩阵M1的第j列计算特定值VSj，并根据第g列计算特定值VSg。举例来说，信号处理模块16可根据输出信号VO_i1～VO_i(j-1)、VO_i(j+1)～VO_i(g-1)、VO_i(g+1)～VO_iN计算特定值VS_i，根据输出信号VOk1～VO_k(j-1)、VO_k(j+1)～VO_k(g-1)、VO_k(g+1)～VO_kN计算特定值VSk，根据输出信号VO_1j～VO_(i-1)j、VO_(i+1)j～VO_(k-1)j、VO_(k+1)j～VO_Mj计算特定值VSj，并根据输出信号VO_1g～VO_(i-1)g、VO_(i+1)g～VO_(k-1)g、VO_(k+1)g～VO_Mg计算特定值VSg。

关于信号处理模块16根据输出信号VO₁₁～VO_MN判断触控发生位置的操作方式，可进一步归纳为一判断流程。请参考图12，图12为本发明实施例一判断流程C0之示意图，判断流程C0包含以下步骤：

步骤C00：将输出信号VO₁₁～VO_MN排列成矩阵M1。

步骤C02：自矩阵M1中选取第i行及第k行为矩阵M1的特殊行，以及选取第j列及第g列为矩阵M1的特殊列，其中第i行以及第k行所形成的行向量为相异于矩阵M1其他行所形成的行向量，第j列以及第g列所形成的列向量为相异于矩阵M1其他列所形成的列向量。

步骤C04：将位于第i行的输出信号VO_i1～VO_iN减去特定值VSi，将位于第k行的输出信号VO_k1～VO_kN减去特定值VSk，将位于第j列的输出信号VO_1j～VO_Mj减去特定值VSj，并将位于第g列的输出信号VO_1g～VO_Mg减去特定值VSg，以形成矩阵M2。

步骤C06：自矩阵M2中选取第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素为特殊元素，其中第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素相异于矩阵M2的其他元素。

步骤C08：根据第(i,j)个元素以及第(k,g)个元素于矩阵M2的位置，判断触控发生的位置。

关于判断流程C0的操作细节，请参考前述相关段落，于此不再赘述。

需注意的是，表2及表3为假设一个触控点产生一个特殊行以及一个特殊列为例进行说明，实际上，一个触控点产生可多个特殊行以及多个特殊列，而本领预技术人员可根据判断流程C0的概念据以变化，而求出复数个特殊元素，进而判断触控发生位置。

另外，判断流程C0可利用于传送电极TX1～TXN及接收电极RX1～RXM具有非对称线型(Asymmetric Pattern，如双层氧化铟锡(Double Indium Tin Oxide，DITO)线型)的电子装置中，即传送电极TX1～TXN与接收电极RX1～RXM具有不同的线宽。举例来说，请参考图13及图14，图13分别为传送电极TX1～TXN及接收电极RX1～RXM的俯视图，图14为传送电极TX1～TXN及接收电极RX1～RXM沿一A-A’线的侧视图。如图13所示，传送电极TX1～TXN相互平行，接收电极RX1～RXM亦相互平行，传送电极TX1～TXN与接收电极RX1～RXM可相互交错设置，例如，送电极TX1～TXN与接收电极RX1～RXM可相互垂直。另外，传送电极TX1～TXN具有一线宽W1，传送电极TX1～TXN之间距有一间距G1；接收电极RX1～RXM具有一线宽W2，接收电极RX1～RXM之间距有一间距G2。其中，传送电极TX1～TXN的线宽W1大于接收电极RX1～RXM的线宽W2，而传送电极TX1～TXN之间的间距G1小于接收电极RX1～RXM之间的间距G2。另外，如图14所示，传送电极TX1～TXN及接收电极RX1～RXM皆设置于触控屏12的一显示屏120之上，详细来说，接收电极RX1～RXM可设置于显示屏120之上，而传送电极TX1～TXN可交错地设置于接收电极RX1～RXM之上，也就是说，当传送电极TX1～TXN设置于一水平位准L1，接收电极RX1～RXM设置于一水平位准L2时，接收电极RX1～RXM的水平位准L2位于显示屏120与传送电极TX1～TXN的水平位准L1之间。

当传送电极TX1～TXN及接收电极RX1～RXM具有图13及图14所绘示(应用于DITO)的非对称线型时，利用判断流程C0可得到更加的信杂比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。详细来说，假设触控点发生在传送电极TXj与接收电极RXi之间，当电容检测电路14欲判读接收电极RXi与传送电极TX1～TXN中一传送电极TXa(其中传送电极TXa为传送电极TX1～TXN中除了传送电极TXj以外其他传送电极，即传送电极TXa为TX1～TXj-1、TXj+1～TXN中其中之一传送电极)之间的相互电容时，因传送电极TXj具有较大的线宽W1且较小的间距G1且传送电极TXj位于上层，而传送电极TXj将屏蔽接收电极RXi而产生屏蔽效应；而当电容检测电路14欲判读接收电极RXi与传送电极TXj之间的相互电容时，传送电极TXj为浮接状态而没有屏蔽效应。如此一来，可增强矩阵M2中VSi’－VSi及VSk’－VSk的值(或等效于降低BL的值)，而使得触控点位置的判读更加的精准。

需注意的是，前述实施例用以说明本发明之概念，本领域具通常知识者当可据以做不同之修饰。举例来说，本发明的感测电路不限于透过复用器耦接于多个接收电极，本发明的感测电路亦可仅耦接于单一接收电极，即本发明的电子装置可包含多个感测电路，而每一感测电路仅耦接于多个接收电极的一接收电极，信号处理模块可根据多个感测电路所输出的输出信号判断触控发生的位置。

综上所述，本发明利用浮地驱动电路产生不同于机壳接地电压的信号接地电压(或产生不同于信号接地电压的机壳接地电压)；利用开关以控制多个传送电极，使得欲测传送电极呈现浮接状态；利用判断流程避免鬼点造成触控位置的误判。如此一来，本发明的电子装置可敏锐地且精准地判断触控位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电容检测电路，应用于一电子装置，所述电子装置具有一机壳接地端，所述机壳接地端具有一机壳接地电压，其中，所述电容检测电路包括：

一感测电路，耦接于至少一接收电极，用来产生一输出信号，其中所述感测电路具有一信号接地端以及一电源供应端；以及

一浮地驱动电路，耦接于所述机壳接地端、所述信号接地端以及所述电源供应端，其中，所述浮地驱动电路产生一电源电压至所述电源供应端，产生一信号接地电压至所述信号接地端，并产生所述机壳接地电压至所述机壳接地端；

其中，所述至少一接收电极与多个传送电极之间形成多个互电容；

其中，所述输出信号相关于所述多个互电容的电容值。

2.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述信号接地电压与所述电源电压之间具有一固定电压差。

3.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述信号接地电压与所述机壳接地电压之间具有一第一时变电压差。

4.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述电源电压与所述机壳接地电压之间具有一第二时变电压差。

5.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，当所述电容检测电路判读所述多个传送电极的一第一传送电极与所述至少一接收电极的一第一接收电极之间的一第一互电容时，所述第一传送电极为浮接，其余传送电极耦接至所述信号接地端。

6.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，进一步包括：

多个开关，每一开关的一端耦接于所述多个传送电极的一传送电极，另一端耦接于所述信号接地端；

其中，当所述电容检测电路判读所述多个传送电极的一第一传送电极与所述至少一接收电极的一第一接收电极之间的一第一互电容时，所述多个开关中对应于所述第一传送电极的一第一开关为断路，其余开关为导通。

7.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路包括一交流信号产生器，所述交流信号产生器包括：

一第一端，耦接于所述机壳接地端；以及

一第二端，耦接于所述信号接地端。

8.如权利要求7所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路进一步包括一直流电压调节器，所述直流电压调节器包括：

一第一端，耦接于所述交流信号产生器的所述第二端；以及

一第二端，用来输出所述电源电压。

9.如权利要求8所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路进一步包括一第一电容，耦接于所述直流电压调节器的所述第一端与所述第二端之间。

10.如权利要求7所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路进一步包括一第一直流电压源，所述第一直流电压源包含有：

一第一端，耦接于所述交流信号产生器的所述第二端；以及

一第二端，用来输出所述电源电压。

11.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路包括：

一第一高电压供应单元，用来提供一第一高电压；

一第一低电压供应单元，用来提供一第一低电压；以及

一第一切换开关，所述第一切换开关的一第一端切换于所述第一高电压供应单元与第一低电压供应单元。

12.如权利要求11所述的电容检测电路，其中，所述浮地驱动电路进一步包括：一第二高电压供应单元，用来提供一第二高电压；

一第二高电压供应单元，用来提供一第二低电压：以及

一第二切换开关，其一端切换于所述第二高电压供应单元与第二低电压供应单元，另一端耦接于所述电源供应端；

其中，所述第一切换开关的一第二端耦接于所述信号接地端；

其中，所述第一高电压供应单元、所述第一低电压供应单元、所述第二高电压供应单元以及所述第二高电压供应单元耦接于所述机壳接地端。

13.如权利要求12所述的电容检测电路，其中，当所述第一切换开关切换至所述第一高电压供应单元时，第二切换开关切换至所述第二高电压供应单元。

14.如权利要求12所述的电容检测电路，其中，当所述第一切换开关切换至所述第一低电压供应单元时，第二切换开关切换至所述第二低电压供应单元。

15.如权利要求11所述的电容检测电路，其中，进一步包括一第二直流电压源，所述第二直流电压源包括：

一第一端，耦接于所述信号接地端；以及

一第二端，用来输出所述电源电压；

其中，所述第一切换开关的一第二端耦接于所述机壳接地端；

其中，所述第一高电压供应单元及所述第一低电压供应单元耦接于所述信号接地端。

16.如权利要求1所述的电容检测电路，其中，所述感测电路包括：

一电荷转移电路，耦接于所述至少一接收电极的一第二接收电极，包含有一累积电容，其中所述累积电容用来与一待测电容进行电荷交换，其中所述待测电容相关于所述多个互电容的一互电容；以及

一量测电路，用来量测所述累积电容的一累积电压，以产生所述输出信号。

17.如权利要求16所述的电容检测电路，其中，所述电荷转移电路包含有一第一转移开关，所述第一转移开关包括：

一第一端，耦接于所述第二接收电极；

一第二端，耦接于所述累积电容；以及

一第三端，耦接于所述信号接地端。

18.如权利要求17所述的电容检测电路，其中，在一第一时间，所述第一转移开关导通所述第二接收电极与所述信号接地端之间的连结；在一第二时间，所述第一转移开关导通所述第二接收电极与所述累积电容之间的连结。

19.如权利要求17所述的电容检测电路，其中，所述累积电容耦接于所述第一转移开关的所述第二端与所述第三端之间。

20.如权利要求17所述的电容检测电路，其中，所述电荷转移电路进一步包括一积分放大器，所述积分放大器包括：

一第一积分输入端，耦接于所述第一转移开关的所述第二端；

一第二积分输入端，耦接于所述信号接地端；以及

一积分输出端；

其中，所述累积电容耦接于所述积分放大器的所述第一积分输入端与所述积分输出端之间。

21.如权利要求16所述的电容检测电路，其中，所述电荷转移电路包括：

一第二转移开关，其一端耦接于所述累积电容的一第一端，另一端耦接于所述信号接地端；以及

一第三转移开关，其一端耦接于所述累积电容的一第二端，另一端耦接于所述信号接地端；

其中，所述累积电容的所述第一端耦接于所述第二接收电极，所述累积电容的所述第二端耦接于所述量测电路。

22.如权利要求16所述的电容检测电路，其中，所述量测电路包括一滤波器、一放大器和/或一模数转换器。

23.一种电子装置，其中，包括：

一机壳接地端；

一触控屏，其包括：

多个传送电极；以及

多个接收电极；

一电容检测电路，用来检测所述多个传送电极与多个接收电极之间的多个互电容，所述电容检测电路包括：

一感测电路，耦接于所述多个接收电极，用来产生对应于所述多个互电容的多个输出信号，其中所述感测电路具有一信号接地端以及一电源供应端；以及

一浮地驱动电路，耦接于所述机壳接地端、所述信号接地端以及所述电源供应端，其中，所述浮地驱动电路产生一电源电压至所述电源供应端，产生一信号接地电压至所述信号接地端，并产生一机壳接地电压至所述机壳接地端；以及

一信号处理模块，耦接于所述感测电路，其中，所述信号处理模块用来执行以下步骤，以根据所述多个输出信号，判断于所述触控屏的至少一触碰位置：

将所述多个输出信号排列成一第一矩阵；

自所述第一矩阵中选取至少一特殊行以及至少一特殊列；

将对应于所述至少一特殊行中一第一特殊行的多个第一输出信号减去一第一特定值，将对应于所述至少一特殊列中一第一特殊列的多个第二输出信号减去一第二特定值，以形成一第二矩阵；

自所述第二矩阵选取至少一特殊元素，其中所述至少一特殊元素相异于所述第二矩阵的其他元素；以及

根据所述至少一特殊元素于所述第二矩阵的位置，判断于所述触控屏的至少一触碰位置。

24.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述信号处理模块还用于执行以下步骤：

根据所述第一矩阵的所述第一特殊行，计算所述第一特定值；以及

根据所述第一矩阵的所述第一特殊列，计算所述第二特定值。

25.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述多个传送电极相互平行，所述多个接收电极相互平行。

26.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述多个传送电极与所述多个接收电极相互交错设置。

27.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述多个传送电极与所述多个接收电极相互垂直。

28.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述多个传送电极具有一第一线宽，多个接收电极具有一第二线宽，所述第一线宽大于所述第二线宽。

29.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述多个传送电极具有一第一间距，多个接收电极具有一第二间距，所述第一间距小于所述第二间距。

30.如权利要求23所述的电子装置，其中，所述触控屏另包含：

一显示屏；

其中，所述多个传送电极设置于一第一水平位准，所述多个接收电极设置于一第二水平位准；

其中，所述第二水平位准位于所述显示屏与第一水平位准之间。