CN201607716U - 电容式触控感测装置 - Google Patents

Abstract

一种电容式触控感测装置，包括触控板、驱动单元、感测单元、电压回馈单元及微处理器，该触控板上设有数驱动线及感测线组成的感测按键矩阵，该驱动单元电连接该驱动线，该感测单元电连接该感测线，而该电压回馈单元电接于感测线及感测单元之间，主要是在每次传送下一脉波信号前，将感测单元当时的电荷电压回授至感测线端，使感测按键周遭的杂散电容预充至积分器电位，待下一连续脉波信号时，感测按键杂散电容的效应因已被大幅消除，感测单元所耦合感应的电荷电压即不再被感测按键杂散电容分享，而能完全累积形成该触控信号。

Description

电容式触控感测装置

技术领域：

本实用新型涉及一种电容触控感测装置，特别是关于一种具有多触控点触控感测装置，可解决杂散电容问题，进而提高触控灵敏度的电容式触控感测装置。

背景技术：

如图1所示，为目前已知的电容式触控感测装置电路方块图，由一驱动单元100、一等效电容触控板200、一感测单元300及一微处理器400所组成，而该等效电容触控板200上布设有数组感测按键202，每一感测按键202由两组图形化的导体在触控板200的空间上分离而形成等效电容，常见的感测按键202图形化导体有如图2a的螺旋形、图2b的梳型或图2c的蛇型等等，而该感测按键202的两组导体分别连接成一驱动线201A及一感测线201B。

其中该驱动单元100连接数组该驱动线201A至该等效电容触控板200，而该感测单元300亦连接数组该感测线201B至该等效电容触控板200，该微处理器则连接该驱动单元100及该感测单元300。

该微处理器400会经由驱动电路依序送出一连串的脉波信至每一组感测按键202的驱动线201A上，因此该感测按键202所相对应的感测线201B会感应出一连串相对应的电荷能量，该感测单元300即会逐一将该些相对应的电荷能量暂存累积在一积分器301中，再藉由一放大器302将电位放大后，经过一模拟数字转换器303将该些电荷能量转换成数字信号后存入一计数器304中形成触控信号，最后由该微处理器400逐一读取每一组感测按键202所形成的触控信号，分析比较后判断出有某一组或某些组的感测按测遭触碰。

由上述已知电容式触控感测装置的电路原理可知，其主要是感测触控板上每一组等效电容的电荷能量的变化，然而受到触控板在制作过程中会因电路板材的厚度与感测按键的型式大小不同，或是实际的配线规划需求，造成每一组感测按键所看到的杂散电容值往往会大于感测按键的等效电容值，因此当触控板上所布设的感测按键数目愈多时，感测按键的尺寸也随之缩小，造成感测按键的等效电容值就更小，相对感测按键所得到的杂散电容值更大于感测按键的等效电容值。

目前业界遇到上述触控板感测按键的杂散电容值大于等效电容值的问题，会将每一次感测按键所耦合的电荷能量暂存至积分器累积时，均需先和杂散电容分享藉以抵销杂散电容值，造成积分器只能累积到少部份的由感测按键所产生的电荷能量，因此会增加触控信号判断上的难度，亦因此必须设计有放大器来对积分器的信号做放大而增加感测电路的复杂度。

有鉴于此，本实用新型发明人针对上述已知电容式触控板的缺失，特在电路中增加一电压回馈单元，以解决感测按键等效电容所耦合到电荷能量需被较大杂散电容分享的问题，使真正感测按键所感测电荷能量可被感测单元完全撷取，进而增加灵敏度，可不需设计讯号放大器，以简化感测单元的电路结构。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种电容式触控感测装置，可解决感测按键等效电容所耦合到电荷能量需被较大杂散电容分享，造成增加触控信号判断难度的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种电容式触控感测装置，包括触控板、驱动单元、及感测单元；该触控板上布设数感测按键组成的触控矩阵，每一组感测按键由一驱动线及一感测线形成一组等效电容器；该驱动单元电连接该触控板上的该感测按键的驱动线，可产生一连续脉波信号逐一传送至任一组感测按键的驱动线，使得相对应的感测线上可耦合感应出一电荷电压；该感测单元电连接该触控板的该些感测线，可撷取该感测线所耦合感应出的电荷电压，并将其累积后产生一触控信号；其特点是：该装置还包括电压回馈单元，其电连接于所述感测线与感测单元之间，可在每次传送下一脉波信号前，将感测单元当时的电荷电压回授至感测线端，分享给感测按键周遭的杂散电容以消除杂散电容，待下一连续脉波信号时，感测单元所耦合感应的电荷电压即能完全累积形成该触控信号。

如此，可解决杂散电容问题，进而提高触控灵敏度。

附图说明：

图1是目前已知的电容式触控感测装置的电路方块图。

图2a是已知常见的感测按键图形化示意图一。

图2b是已知常见的感测按键图形化示意图二。

图2c是已知常见的感测按键图形化示意图三。

图3是本实用新型电容式触控感测装置的电路方块实施例示意图。

图4是本实用新型单一感测按键形成的等效电路示意图。

标号说明：

100  驱动单元                102  等效电容器

200  等效电容触控板          201A 驱动线

201B 感测线                  202  感测按键

300  感测单元                301  积分器

302  放大器                  303  模拟数字转换器

304  计数器                  400  微处理器

500  电压回馈单元            501  脉波信号

502  驱动线端杂散电容        503  感测线端杂散电容

600  感测单元                601  积分器

602  参考电位比较器          603  计数器

具体实施方式：

为能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

请参阅图3所示，为本实用新型电容式触控感测装置的电路方块实施例示意图。而图4为本实用新型单一感测按键形成的等效电路示意图。本实用新型的电容式触控感测装置包括有一触控板200、一驱动单元100、一感测单元600、一电压回馈单元500及一微处理器400。

其中，该触控板200上布设有数感测按键202组成的触控矩阵，每一组感测按键202由一驱动线201A及一感测线201B形成一组等效电容器102。在该等效电容器的周围形成有驱动线端杂散电容502及感测线端杂散电容503，而该些形成的杂散电容值往往大于该等效电容器102的电容值。

其中，微处理器400电连接该驱动单元100及该感测单元600，而该驱动单元100电连接该触控板200上的该些感测按键202的驱动线201A，该驱动单元100受该微处理器400的控制，可产生一连续脉波信号501逐一传送至任一组感测按键202的驱动线201A，使得相对应的感测线201B上可耦合感应出一电荷电压；

其中感测单元600电连接该触控板200上的该些感测按键202的感测线201B，该感测单元600可撷取该些感测线201B上所耦合感应出的电荷电压，并将其累积后产生一触控信号，该微处理器400会撷掫该触控信号，以判断出是否有某一或某些感测按键被触碰。较佳地，该感测电路可简化成包含一积分器601、一参考电位比较器602及一计数器603，该积分器601与该参考电位比较器602连接，该参考电位比较器602与该计数器603连接。

本实用新型与已知技术最重要的不同处在于，本实用新型设计一电压回馈单元500电连接于该些感测线201B与该感测单元600之间，其主要作用在于：在每次传送下一脉波信号501前，将感测单元600当时所产生的电荷电压回馈至感测线端201B，使得回馈的电荷电压可先和该感测按键周遭的杂散电容分享，以抵销杂散电容值，当下一脉波信号501来临时，杂散电容效应被抵消，而感测单元600所耦合感应的电荷电压就不会再被杂散电容所分享，因此能完全累积真正的感应电荷电压，形成真正的触控信号。

Claims (3)

1.一种电容式触控感测装置，包括触控板、驱动单元、及感测单元；

该触控板上布设数感测按键组成的触控矩阵，每一组感测按键由一驱动线及一感测线形成一组等效电容器；

该驱动单元电连接该触控板上的该感测按键的驱动线，可产生一连续脉波信号逐一传送至任一组感测按键的驱动线，使得相对应的感测线上可耦合感应出一电荷电压；

该感测单元电连接该触控板的该些感测线，可撷取该感测线所耦合感应出的电荷电压，并将其累积后产生一触控信号；

其特征在于：该装置还包括电压回馈单元，其电连接于所述感测线与感测单元之间，可在下一脉波信号传送前，将感测单元当时的电荷电压回授至感测线端，分享给感测按键周遭的杂散电容以消除杂散电容，待下一连续脉波信号时，感测单元所耦合感应的电荷电压即能完全累积形成该触控信号。

2.如权利要求1所述的电容式触控感测装置，其特征在于：所述装置更包括微处理器，该微处理器电连接该驱动单元及该感测单元，用以控制该驱动单元产生该连续脉波信号，并撷掫该感测单元所产生的触控信号，以判断出是否有某一或某些感测按键被触碰。

3.如权利要求1所述的电容式触控感测装置，其特征在于：所述感测单元由积分器、参考电位比较器及计数器所组成，该积分器与该参考电位比较器连接，该参考电位比较器与该计数器连接。

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