CN205176812U - 具专用独立电源触控电路的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种具专用独立电源触控电路的电子装置，其包括一功能电路、多个触控感应电极、及一触控感应控制电路。该功能电路是由一第一电源供电。该多个触控感应电极用以感应一外部物件的触碰。该触控感应控制电路是由一不同于该第一电源的第二电源供电，该触控感应控制电路连接至该多个触控感应电极，以驱动该多个触控感应电极，以便感应该外部物件的触碰，其中，当进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间无共同的电流回路。
Description
技术领域
本实用新型是关于触摸板的技术领域，尤指一种具专用独立电源触控电路的电子装置。
背景技术
已知的触控式平面显示器是将触控面板与平面显示器直接进行上下的叠合，因为叠合的触控面板为透明的面板，故而影像可以穿透叠合在上的触控面板显示影像，再通过触控面板作为输入的媒介或接口。然而这种已知的技术，因为必须增加一个触控面板的完整重量，使得平面显示器重量大幅地增加，不符合现时市场对于显示器轻、薄、短、小的要求。而且直接叠合触控面板以及平面显示器时，将增加触控面板本身的厚度，因而降低了光线的穿透率，增加反射率与雾度，使屏幕显示的质量大打折扣。
针对前述的缺点，触控式平面显示器改采嵌入式触控技术。嵌入式触控技术目前主要的发展方向可分为On-Cell及In-Cell两种技术。On-Cell技术是将投射电容式触控技术的感应电极(Sensor)制作在显示面板彩色滤光片(ColorFilter，CF)的背面(即贴附偏光板面)，整合为彩色滤光片的结构。On-CellTouch的技术亦可将触控面板的Sensor作在薄膜上，然后贴合在最上层的上基板的玻璃上。InCell技术则是将感应电极(Sensor)置入LCDCell的结构当中。然而，当感应电极置入LCDCell结构后，由于感应电极与共通电压层(Vcom)的距离仅有几微米，因此彼此之间的电容量巨幅骤增，而触碰的电容变化与的相比微乎其微难以侦测，且距离接近导致源自显示信号的干扰更为严重。
图1A是一已知单层触控面板的透明电极结构的示意图。如图1A所示，一透明感应电极11经由一走线12以将该透明感应电极11感应到的电气信号输出。图1A的单层透明电极结构可实现真实多点触碰侦测。于使用时，图1A的单层透明电极结构会与一显示面板组合。然而单层触控面板整合入显示面板内时，该单层透明电极结构会与显示面板的一共通电压层(Vcom)之间形成显著电容，且容易引起噪声，而降低了侦测触碰位置的准确度，因此，触控电路，尤其是内嵌式(In-cell)触控面板的触控电路，为一对噪声极为敏感的电路，故在设计上需尽量避免噪声的干扰。
图1B说明触控电路受到噪声干扰的示意图，如图所示，在一例如智能型手机的电子装置中的触控电路芯片13是以走线14连接感应电极15，据以感应手指碰触所产生的模拟信号，而电子装置中另有微处理器16以连接线17连接至其他的电路芯片18或是该触控电路芯片13，据以传输数字信号来提供电子装置的功能，在内嵌式的触控结构时，该处理器也可以是LCD的显示驱动电路与共通电压层(Vcom)，而由于电子装置的小型化趋势，所述走线14及连接线17极可能非常接近，且由于电子装置中的触控电路芯片13、微处理器16及其他的电路芯片18皆是由单一电池电源所供电，此将导致走线14中的模拟信号极易受到连接线17中的控制信号所干扰，进而造成触控感应的错误。因此，已知电子装置的触控电路设计实仍有予以改善的空间。
实用新型内容
本实用新型的目的主要是在提供一具专用独立电源触控电路的电子装置，当进行触控感应操作时，可提高触控感应控制电路触控感应时的准确度。
依据本实用新型的一特色，本实用新型提出一种具专用独立电源触控电路的电子装置，包括一功能电路、多个触控感应电极、及一触控感应控制电路。该功能电路是由一第一电源供电。该多个触控感应电极用以感应一外部物件的触碰。该触控感应控制电路是由一不同于该第一电源的第二电源供电，该触控感应控制电路连接至该多个触控感应电极，以驱动该多个触控感应电极，以便感应该外部物件的触碰，其中，当进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间无直接的电流回路或经由一高阻抗形成直接电流回路。
其中，当进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间呈断开而无共同的电流回路。
其中，当非进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间呈连接而有共同的电流回路。
其还包含一个开关元件，连接于该第一电源的接地端及该第二电源的接地端之间，用以控制该第一电源及该第二电源的断开或连接。
其中，该开关元件为晶体管开关元件。
其中，该触控感应控制电路、该第二电源、及该开关元件皆布植于一集成电路芯片内。
其还包含一跨接于该开关元件的高阻抗元件。
其还包含至少一个光耦合电路，位于该功能电路及该触控感应控制电路之间，用以于其间传输信号。
其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该至少一个光耦合电路皆布植于一集成电路芯片内。
其还包一电源充电回路开关，该电源充电回路开关位于该第一电源及该第二电源之间，其中，当非进行触控感应操作时，该电源充电回路开关呈接合，以便让该第一电源对该第二电源进行充电。
其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该电源充电回路开关皆布植于一集成电路芯片内。
其还包含至少一资料传输开关，该至少一资料传输开关位于该触控感应控制电路及该功能电路之间，其中，当非进行触控感应操作时，该至少一资料传输开关呈接合，以便让该触控感应控制电路及该功能电路进行资料传输。
其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该电源充电回路开关、该至少一资料传输开关皆布植于一集成电路芯片内。
其中，该功能电路为一显示控制电路，其连接至一显示单元以控制显示单元进行影像的显示。
本实用新型的有益效果是，当进行触控感应操作时，可提高触控感应控制电路触控感应时的准确度。
附图说明
为进一步说明本实用新型的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1A是一已知单层触控面板的透明电极结构的示意图。
图1B是一示意图说明触控电路受到噪声的干扰。
图2是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的一实施例的示意图。
图3A是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置的原理的示意图。
图3B是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置的原理的另一示意图。
图3C是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置的原理的又一示意图。
图4是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图5是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图6是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图7是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图8是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图9是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图10是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图11是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图12是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
图13是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
图2是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置200的一实施例的示意图。如图2所示，该具专用独立电源触控电路的电子装置200包括有一功能电路210、多个触控感应电极220、一触控感应控制电路230、及一开关装置240，其中，该开关装置240是为一可切换两端导通与否的开关元件241，或是包括该开关元件241及跨接于其两端的一高阻抗元件242，于本实施例中，该开关装置240是包括有该开关元件241及跨接于其两端的高阻抗元件242。
该功能电路210是为提供电子装置200的特定功能的电路，该功能电路210由一第一电源211供电。该功能电路210及第一电源211的接地端为一第一接地(Gdisp)。该功能电路21(可为一显示控制电路，其连接至一显示单元(图未示)以控制显示单元进行影像的显示。
多个触控感应电极220是用以感应一外部物件的触碰。如图2所示，该多个触控感应电极220可分为发射电极(TX)221、及接收电极(RX)223。于图2中仅绘示一个发射电极(TX)221及一个接收电极(RX)223。于实际应用中，是有多个发射电极(TX)221及多个接收电极(RX)223，于一触控面板(图未示)上分别依据水平方向及垂直方向设置。亦即于本实施例中，是为互电容触碰感应模式。
该触控感应控制电路230是由一不同于该第一电源211的第二电源231供电，该触控感应控制电路230及该第二电源231的接地端为一第二接地(Gtouch)。该触控感应控制电路230连接至该多个触控感应电极220，以驱动该多个触控感应电极220，以便感应一外部物件的触碰。其中，当进行触控感应操作时，该第一电源211及该第二电源231之间无共同的电流回路，或经由一高组抗元件形成回路。可选择地，该触控感应控制电路230、该第二电源231、及该开关元件241皆布植于一集成电路芯片。
该开关装置240是连接于该第一电源211的接地端及该第二电源231的接地端之间，用以控制该第一电源211的接地端及该第二电源231的接地端的断开或连接。亦即当进行触控感应操作时，该第一电源211及该第二电源231之间是呈断开而无共同的电流回路。当非进行触控感应操作时，该第一电源211及该第二电源231之间是呈连接而有共同的电流回路。
该开关装置240至少包含一开关元件241，其为晶体管开关元件。该开关装置或者还包含一高阻抗元件242，该高阻抗元件242是跨接于该开关元件241，以防止该功能电路210与该触控感应控制电路230之间形成静电位差。该高阻抗元件242可为1MΩ以上的电阻。该开关元件241的闭合或断开是由该功能电路210控制。在其它实施例中该开关元件241的闭合或断开可由触控感应控制电路230所控制。
图3A是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置200的原理的示意。其中左侧电流回路电路的A点与右侧电流回路电路的B点是电气连接在一起，亦即两不共地且不共电源的电路之间仅有一共点(A/B)；即A点可视同为B点；如图3A所示，该A点相对于第二接地(Gtouch)的电压为(9V*R2)/(R1+R2)，该B点相对于第一接地(Gdisp)的电压为(5V*R4)/(R3+R4)。亦即右侧电路的电源5V对左侧电路并无影响，同时左侧电路的电源9V对右侧电路亦无影响。
图3B是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置200的原理的另一示意图。如图3B所示，左右两侧不共地的电路仅有一点相连接(C点即D点)，左侧电路包含有一交流信号源Vt，其是一三角波信号；右侧电路包含有另一交流信号源Vd，其是一正弦波信号；由于左右两电路之间并无共同电流回路，故示波器A相对于第二接地点(Gt)在C点所量测到的为一三角波信号，其振幅为(Vt*Z2)/(Z1+Z2)，其中并无右侧正弦波信号源的成份。同样的示波器B相对于第一接地点(Gd)在D点所量测到的为一正弦波信号，其振幅为(Vd*Z4)/(Z3+Z4)，其中并无左侧三角波信号源的成份。亦即左右两侧电路中的交流信号彼此不会互相影响。
图3C是本实用新型具专用独立电源触控电路的电子装置200的原理的又一示意图。如图3C所示左右两侧电路不共地，无共同电流回路且无任何连接点。Ct为左侧电路的E点与右侧电路的F点之间的杂散电容，Ctdg为左侧电路的地点(第二接地点)与右侧电路的地点(第一接地点)之间的杂散电容。左侧电路包含有一交流信号源Vt，其是一三角波信号；右侧电路包含有一交流信号源Vd，其是一正弦波信号；当Ctdg极小时，其阻抗几近无限大，故示波器A相对于第二接地(Gt)在E点所量测到的为一三角波信号，其振幅为(Vt*Z2)/(Z1+Z2)，其中并无右侧正弦波信号源的成份；同样的示波器B相对于第一接地点(Gd)在F点所量测到的为一正弦波信号，其振幅为(Vd*Z4)/(Z3+Z4)，其中并无左侧三角波信号的成份。亦即左右两侧电路中的交流信号彼此不会互相影响。
在图3B与图3C中，左右两侧的交流信号源Vt与Vd可代表无共同电流回路的两个电路各别的作动信号以及叠加在双方电源上的噪声，其可能为各种频律与各式波形信号的组合，图例中的三角波与正弦波只是为方便描述说明，并非以此为限。
由图3A、图3B与图3C可知，当进行触控感应操作时，由于该第一电源211及该第二电源231之间无共同的电流回路，因此该功能电路210上的信号或噪声不会对该触控感应控制电路230造成影响，因此可提高该触控感应控制电路230触控感应时的灵敏性与准确度。
图4是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置400的另一实施例的示意图。其与图2主要差别在于移除该至少一个开关元件241及该高阻抗元件242，并新增至少一个光耦合电路410，该至少一个光耦合电路410是位于该功能电路210及该触控感应控制电路230之间，用以于其间传输信号。可选择地，该触控感应控制电路230、该第二电源231、该至少一个光耦合电路410皆布植于一集成电路芯片内。
图5是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置500的另一实施例的示意图。其与图2主要差别在于新增一电源充电回路开关510，该电源充电回路开关510是位于该第一电源211及该第二电源231之间，其中，当非进行触控感应操作时，该电源充电回路开关510呈接合，以便让该第一电源211对该第二电源231的一可充电电容2311进行充电。在本实施例中所述开关元件的闭合与断开是由该功能电路210所控制。在其它实施例中，所述开关元件的闭合与断开可由该触控感应控制电路230控制。可选择地，该触控感应控制电路230、该第二电源231、该电源充电回路开关510皆布植于一集成电路芯片内。
图6是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置600的另一实施例的示意图。其与图5主要差别在于新增至少一个光耦合电路410，该至少一个光耦合电路410是位于该功能电路210及该触控感应控制电路230之间，用以于其间传输信号。
图7是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置700的另一实施例的示意图。其与图2主要差别在于新增至少一资料传输开关710，该至少一资料传输开关710是位于该触控感应控制电路230及该功能电路210之间，其中，当非进行触控感应操作时，该至少一资料传输开关710呈接合，以便让该触控感应控制电路230及该功能电路210进行资料传输。在本实施例中，所述开关元件是由该功能电路210所控制。在其它可能实施例中，所述开关元件的开合可由该触控感应控制电路230所控制。
图8是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置800的另一实施例的示意图。其与图6主要差别在于移除该至少一个光耦合电路410，并新增至少一资料传输开关710，该至少一资料传输开关710是位于该触控感应控制电路230及该功能电路210之间，其中，当非进行触控感应操作时，该至少一资料传输开关710呈接合，以便让该触控感应控制电路230及该功能电路210进行资料传输。在本实施例中，所述开关元件的开合是由功能电路210所控制。在其它可能实施例中，所述开关元件的开合可由触控感应控制电路230所控制。可选择地，该触控感应控制电路230、该第二电源231、该电源充电回路开关510、该至少一资料传输开关710皆布植于一集成电路芯片内。
图9是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置900的另一实施例的示意图。其与图8主要差别在于：图8中该多个触控感应电极220可分为发射电极(TX)221及接收电极(RX)223，图9中该多个触控感应电极220不再分为发射电极(TX)及接收电极(RX)，亦即图9为自电容触碰感应模式。图9中新增一差动放大器910、一第一阻抗920、一第二阻抗930、一第一电容940、及一信号源950。图9中自电容触碰感应模式的技术为已知，例如可参考本案创作人的专利公告号CN10268174B(专利名称：微量阻抗变化检测装置；对应美国专利公告号US8,704,539B2)。
图10是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置1000的另一实施例的示意图。其与图9主要差别在于移除该第一电容940及第一阻抗920连接至该差动放大器910的正端(+)。
图11是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置1100的另一实施例的示意图。其与图2主要差别在于由互电容触碰感应模式改为自电容触碰感应模式。
图12是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置1200的另一实施例的示意图。其与图8主要差别在于由互电容触碰感应模式改为自电容触碰感应模式。
图13是本实用新型一种具专用独立电源触控电路的电子装置1300的另一实施例的示意图。其与图4主要差别在于由互电容触碰感应模式改为自电容触碰感应模式。
由前述说明可知，本实用新型当进行触控感应操作时，由于该第一电源211及该第二电源231之间无共同的电流回路，因此该功能电路210上的信号或噪声不会对该触控感应控制电路230造成影响，因此可提高该触控感应控制电路230触控感应时的准确度。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (14)
1.一种具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，包括：
一功能电路，由一第一电源供电；
多个触控感应电极，以感应一外部物件的触碰；以及
一触控感应控制电路，由一不同于该第一电源的第二电源供电，该触控感应控制电路连接至该多个触控感应电极，以驱动该多个触控感应电极，以便感应该外部物件的触碰，
其中，当进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间无共同的电流回路。
2.如权利要求1所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，当进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间呈断开而无共同的电流回路。
3.如权利要求2所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，当非进行触控感应操作时，该第一电源及该第二电源之间呈连接而有共同的电流回路。
4.如权利要求3所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其还包含一个开关元件，连接于该第一电源的接地端及该第二电源的接地端之间，用以控制该第一电源及该第二电源的断开或连接。
5.如权利要求4所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该开关元件为晶体管开关元件。
6.如权利要求5所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该触控感应控制电路、该第二电源、及该开关元件皆布植于一集成电路芯片内。
7.如权利要求4所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其还包含一跨接于该开关元件的高阻抗元件。
8.如权利要求1所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其还包含至少一个光耦合电路，位于该功能电路及该触控感应控制电路之间，用以于其间传输信号。
9.如权利要求8所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该至少一个光耦合电路皆布植于一集成电路芯片内。
10.如权利要求1所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其还包一电源充电回路开关，该电源充电回路开关位于该第一电源及该第二电源之间，其中，当非进行触控感应操作时，该电源充电回路开关呈接合，以便让该第一电源对该第二电源进行充电。
11.如权利要求10所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该电源充电回路开关皆布植于一集成电路芯片内。
12.如权利要求10所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其还包含至少一资料传输开关，该至少一资料传输开关位于该触控感应控制电路及该功能电路之间，其中，当非进行触控感应操作时，该至少一资料传输开关呈接合，以便让该触控感应控制电路及该功能电路进行资料传输。
13.如权利要求12所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该触控感应控制电路、该第二电源、该电源充电回路开关、该至少一资料传输开关皆布植于一集成电路芯片内。
14.如权利要求1所述的具专用独立电源触控电路的电子装置，其特征在于，其中，该功能电路为一显示控制电路，其连接至一显示单元以控制显示单元进行影像的显示。
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