CN202394215U

CN202394215U - 噪声消除电路

Info

Publication number: CN202394215U
Application number: CN2011205269317U
Authority: CN
Inventors: 林家贤; 叶良华
Original assignee: CPT Video Wujiang Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: CPT Video Wujiang Co Ltd; Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-12-15

Abstract

一种噪声消除电路，包含至少一噪声天线、一多任务器及一读出单元。该至少一噪声天线是用以耦合一触控面板的噪声和耦接于该触控面板的一液晶面板的噪声；该多任务器是用以接收该触控面板的第一X轴感测信号与第一Y轴感测信号；该读出单元是用以利用该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，消除该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号所包含的该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，以产生及输出不包含该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声的第二X轴感测信号与第二Y轴感测信号。

Description

噪声消除电路

技术领域

本实用新型是有关于一种触控面板的噪声消除电路，尤指一种利用设置于触控面板的噪声天线或设置于液晶面板的噪声天线，以消除读出电路所接收的触控面板的噪声和液晶面板的噪声的噪声消除电路。

背景技术

目前多点触控(multi-touch)大都使用互感式电容触控面板。请参照图1，图1是说明触控面板100(互感式电容触控面板)的侦测触控点的方式的示意图。如图1所示，触控面板100可以准确的侦测到多点触控的位置，触控面板100的驱动方式为将Y轴方向(或X轴方向)的进行电压或电流的扫描，然后在X轴向(或Y轴方向)进行触控点信号的截取，其中Y轴方向是以循序扫描的方式进行，但X轴向则是整面轴向的信号数据截取。

请参照图2，图2为先前技术说明触控面板100的读出电路102的示意图。如图2所示，触控面板100根据对象104在触控面板100上的位置，产生信号X或信号Y，并透过一软性印刷电路板(flexible print circuit，FPC)106传送至一多任务器108。然后，信号X或信号Y经由多任务器108被送至读出电路102做信号处理(放大及滤波)后，产生信号X’或信号Y’。最后，信号X’或信号Y’被传送至下一级电路112(模拟数字转换器和微处理器)做相对应的运算。

请参照图3，图3为说明触控面板100的操作示意图。如图3所示，当开关SW1开启(turn on)以及开关SW2关闭(turn off)时，触控面板100对Y轴方向的一第一感测线进行电压或电流的扫描所产生的信号源S(信号Y)，对电容Cx充电，使电容Cx储存一电位V。当开关SW1关闭以及开关SW2开启时，多任务器108在X轴向将电容Cx所储存的电位V传送至读出电路102做信号处理。反之，当开关SW1开启以及开关SW2关闭时，如果触控面板100上的信号源是为X轴方向进行电压或电流的扫描的结果，则当开关SW1关闭以及开关SW2开启时，多任务器108是在Y轴向将电容Cy所储存的电位V传送至读出电路102做信号处理。然后，经由读出电路102所产生的信号V’再送至下一级电路112做相对应的运算。

请参照图4和图5，图4为说明图1的噪声来源的示意图，图5为说明当操作触控面板100时，经由读出电路102所产生的信号V’所包含的噪声的示意图。如图1和图4所示，图1的噪声包含耦接于触控面板100的液晶面板114所产生的噪声N1、触控面板100会受外界干扰所产生的噪声N2，以及多任务器108和读出电路102所产生的噪声N3和噪声N4。因此，如图3和图5所示，读出电路102根据电容Cx或电容Cy所储存的电位V和噪声N1、N2、N3及N4与式(1)，产生信号V’。另外，可根据式(2)决定噪声比SNR。

V’＝V+N1+N2+N3+N4 (1)

SNR＝V/(N1+N2+N3+N4) (2)

如此，读出电路102根据电位V所产生的信号V’可能会造成下一级电路112做错误的运算。

实用新型内容

本实用新型的一实施例提供一种触控面板的噪声消除电路。该噪声消除电路包含至少一噪声天线、一多任务器及一读出单元。该至少一噪声天线是用以耦合该触控面板的噪声和耦接于该触控面板的一液晶面板的噪声；该多任务器是用以接收该触控面板的第一X轴感测信号与第一Y轴感测信号，其中该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号包含该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声；该读出单元是耦接于该多任务器与该至少一噪声天线，用以利用该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，消除该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号所包含的该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，以产生及输出不包含该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声的第二X轴感测信号与第二Y轴感测信号。

本实用新型提供一种触控面板的噪声消除电路。该噪声消除电路是利用设置于一触控面板的噪声天线或设置于一液晶面板的噪声天线，以消除一读出电路所接收的该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声。如此，本实用新型不仅可提高一下一级电路的噪声比，且亦减少该下一级电路(一模拟数字转换器和一微处理器)的错误运算。

附图说明

图1是说明触控面板侦测触控点的示意图。

图2为先前技术说明触控面板的读出电路的示意图。

图3为说明触控面板的操作示意图。

图4为说明图1的噪声来源的示意图。

图5为说明当操作触控面板时，经由读出电路所产生的信号所包含的噪声的示意图。

图6为本实用新型的一实施例说明噪声消除电路的示意图。

图7为说明触控面板的横切面的示意图。

图8为说明噪声天线设置于触控面板的金属层的示意图。

图9为说明噪声天线设置于触控面板的导电薄膜层的示意图。

图10为说明液晶面板的横切面的示意图。

图11为说明噪声消除电路透过噪声天线消除触控面板的噪声和液晶面板的噪声的示意图。

具体实施方式

请参照图4和图6，图6为本实用新型的一实施例说明噪声消除电路600的示意图。噪声消除电路600包含一噪声天线601、一读出单元602及一多任务器608。但在本实用新型的另一实施例中，噪声消除电路600包含复数条噪声天线。噪声天线601是用以耦合触控面板100的噪声N2和耦接于触控面板100的液晶面板114(如图4所示)的噪声N1，其中触控面板100是可为一投射式电容触控面板(互感式)。但在本实用新型的另一实施例中，触控面板100是可为一投射式电容触控面板(自感式)。多任务器608是用以接收触控面板100的第一X轴感测信号X1与第一Y轴感测信号Y1，其中当触控面板100的X轴方向进行电压或电流的扫描时，多任务器608接收触控面板100的第一Y轴感测信号Y1；当触控面板100的Y轴方向进行电压或电流的扫描时，多任务器608接收触控面板100的第一X轴感测信号X1。另外，第一X轴感测信号X1与第一Y轴感测信号Y1包含触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1。读出单元602是耦接于多任务器608与噪声天线601，用以利用触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1，消除第一X轴感测信号X1与第一Y轴感测信号Y1所包含的触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1，以产生及输出不包含触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1的第二X轴感测信号X2与第二Y轴感测信号Y2至下一级电路112。如图6所示，读出单元602包含一差动运算次单元6022，具有一第一输入端，耦接于多任务器608用以接收第一X轴感测信号X1与第一Y轴感测信号Y1，一第二输入端，耦接于噪声天线601，用以接收触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1，及一输出端，用以输出不包含触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1的第二X轴感测信号X2与第二Y轴感测信号Y2，其中差动运算次单元6022为一差动运算放大器。另外，差动运算次单元6022可利用一差动对(differential pair)或一仪表放大器(instrumentationamplifier)取代差动运算放大器。另外，差动对或仪表放大器的操作原理皆和差动运算放大器相同，在此不再赘述。

请参照图7、图8、图9和图10，图7为说明触控面板100的横切面的示意图，图8为说明噪声天线601设置于触控面板100的金属层M的示意图，图9为说明噪声天线601设置于触控面板100的导电薄膜层ITO的示意图，图10为说明液晶面板114的横切面的示意图。如图7所示，触控面板100包含一玻璃基板G(或塑料基板PET)、一金属层M、一绝缘层ISO1、一导电薄膜(Indium Tin Oxide)层ITO及一绝缘层ISO2。如图8所示，金属层M内的金属线ML1、ML2是用以连接导电薄膜层ITO所包含的复数个感测单元(复数个X轴感测单元及复数个Y轴感测单元)。因此，噪声天线601可设置于触控面板100的金属层M，以耦合触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1。如图9所示，导电薄膜层ITO包含复数个感测单元(复数个X轴感测单元及复数个Y轴感测单元)。因此，噪声天线601亦可设置于触控面板100的导电薄膜层ITO，以耦合触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1。当噪声天线601设置于触控面板100的金属层M或导电薄膜层ITO时，噪声天线601是位于触控面板100的动作区(active area)之外，且噪声天线601是透过耦接于触控面板100的软性印刷电路板(flexible print circuit，FPC)106耦接于读出单元602。另外，如图10所示，液晶面板114包含偏光片(polarizer)层1142、彩色滤光片层1144、彩色滤光片导电玻璃层1146、液晶层1148及控制电路阵列层1150。因此，在本实用新型的另一实施例中，噪声天线601亦可设置于液晶面板114的彩色滤光片导电玻璃层1146或控制电路阵列层1150，以耦合触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1。当噪声天线601设置于液晶面板114的彩色滤光片导电玻璃层1146或控制电路阵列层1150时，噪声天线601是位于液晶面板114的动作区之外，且噪声天线601是透过耦接于液晶面板114的软性印刷电路板106耦接于读出单元602。

请参照图11，图11为说明噪声消除电路600透过噪声天线601消除触控面板100的噪声N2和液晶面板114的噪声N1的示意图。如图11所示，当开关SW1开启以及开关SW2关闭时，触控面板100对Y轴方向的一第一感测线进行电压或电流的扫描所产生的信号源S对电容Cx或电容Cy充电，使电容Cx或电容Cy储存电位V。但电位V因为受到噪声N2和噪声N1的影响，所以根据式(3)产生一是V1。

V1＝V+N1+N2 (3)

当开关SW1关闭以及开关SW2开启时，多任务器608接收信号V1，且根据式(4)产生一信号V2传送至差动运算次单元6022的第一输入端。

V2＝V+N1+N2+N3 (4)

如式(4)所示，N3是为多任务器108所产生的噪声。此时差动运算次单元6022的第二输入端亦会透过开关SW3接收来自噪声天线601所耦合的触控面板100的噪声N2和液晶面板114(如图4所示)的噪声N1，其中开关SW3的操作时序和开关SW2的操作时序相同。另外，差动运算次单元6022的输出端可根据式(5)输出信号V3。

V3＝Ad[(V+N1+N2+N3)-(N1+N2)]+Acm{[(V+N1+N2+N3)+(N1+N2)]/2}+N4

(5)

如式(5)所示，Ad为差动运算次单元6022的差模增益，Acm为差动运算次单元6022的共模增益。如果差动运算次单元6022具有高共模拒绝比(Common Mode Rejection Ratio，CMRR)，则式(5)中的Acm{[(V+N1+N2+N3)+(N1+N2)]/2}项可被消除。因此，式(5)中的信号V3可被改写成式(6)中的信号V4，且可根据式(7)产生噪声比SNR’。

V4＝Ad[(V+N1+N2+N3)-(N1+N2)]+N4＝Ad*(V+N3)+N4 (6)

SNR’＝Ad*V/[(Ad*N3)+N4]＝V/[N3+(N4/Ad)] (7)

因为目前噪声N3及噪声N4远小于噪声N1，所以由式(2)与式(7)可知噪声比SNR’远大于噪声比SNR。

综上所述，本实用新型提供一种触控面板的噪声消除电路，是利用设置于触控面板的噪声天线或设置于液晶面板的噪声天线，以消除读出电路所接收的触控面板的噪声和液晶面板的噪声。如此，本实用新型不仅可提高下一级电路的噪声比，且亦减少下一级电路(模拟数字转换器和微处理器)的错误运算。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims

1.一种触控面板的噪声消除电路，其特征在于，包含：

至少一噪声天线，用以耦合该触控面板的噪声和耦接于该触控面板的一液晶面板的噪声；

一多任务器，用以接收该触控面板的第一X轴感测信号与第一Y轴感测信号，其中该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号包含该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声；及

一读出单元，耦接于该多任务器与该至少一噪声天线，用以利用该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，消除该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号所包含的该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，以产生及输出不包含该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声的第二X轴感测信号与第二Y轴感测信号。

2.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该读出单元包含：

一差动运算次单元，具有一第一输入端，耦接于该多任务器，用以接收该第一X轴感测信号与该第一Y轴感测信号，一第二输入端，耦接于该至少一噪声天线，用以接收该触控面板的噪声和该液晶面板的噪声，及一输出端，用以输出该第二X轴感测信号与该第二Y轴感测信号。

3.如权利要求2所述的噪声消除电路，其特征在于，该差动运算次单元为一差动对。

4.如权利要求2所述的噪声消除电路，其特征在于，该差动运算次单元为一差动运算放大器。

5.如权利要求2所述的噪声消除电路，其特征在于，该差动运算次单元为一仪表放大器。

6.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是设置于该触控面板的导电薄膜。

7.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是设置于该触控面板的金属层。

8.如权利要求6或7所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是位于该触控面板的动作区之外。

9.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是透过耦接于该触控面板的一软性印刷电路板耦接于该读出单元。

10.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是设置于该液晶面板的彩色滤光片导电玻璃层。

11.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是设置于该液晶面板的控制电路阵列层。

12.如权利要求10或11所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是位于该液晶面板的动作区之外。

13.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该至少一噪声天线是透过耦接于该液晶面板的一软性印刷电路板耦接于该读出单元。

14.如权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该触控面板为一投射式电容触控面板。

15.如权利要求14所述的噪声消除电路，其特征在于，该投射式电容触控面板为一互感式电容触控面板。

16.如权利要求14所述的噪声消除电路，其特征在于，该投射式电容触控面板为一自感式电容触控面板。