TW201310311A - 觸控感測裝置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種觸控感測裝置，包含一邏輯控制模組、一訊號比對模組、一平行序列控制模組以及一類比數位轉換器。該邏輯控制模組經配置以產生具有不同控制時序之複數個控制訊號。該驅動感測控制模組耦接於該邏輯控制模組，且包含一平行感測控制單元。該訊號比對模組耦接於該邏輯控制模組，且包含至少一放大器及一訊號選擇單元。該平行序列控制模組耦接於該邏輯控制模組。該類比數位轉換器耦接於該邏輯控制模組與該平行序列控制模組之間。

Description

觸控感測裝置及其方法
本發明係關於一種觸控感測裝置，特別是一種可提昇抗雜訊能力以增加訊號訊噪比的觸控感測裝置。
隨著科技快速發展，薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)已逐步取代傳統顯示器，並已廣泛應用於電視、平面顯示器、行動電話、平板電腦以及投影機等各種電子產品上。對於具有觸控功能的薄膜電晶體液晶顯示器而言，觸控感測器是其重要的模組之一，其性能之優劣也直接影響液晶顯示器之整體效能。
一般而言，傳統具有互感式電容觸控功能的液晶顯示器包含有顯示面板、導電薄膜感應器(ITO sensor)以及觸控控制晶片。其中，導電薄膜感應器包含有複數條感測線及複數條驅動線，而觸控控制晶片則包含有複數個接腳。
該等感測線分別耦接該等接腳。當驅動線傳送一驅動脈衝並於感測線耦合一微小電壓後，觸控控制晶片將會感測耦合電壓，並根據耦合電壓的大小去判斷導電薄膜感應器是否被觸控。
具體而言，觸控感測裝置之效能取決於導電薄膜感應器之生產良率。然而，為了要提升導電薄膜感應器的生產良率，其生產成本勢必隨之提高。再者，觸控感測裝置中材料成本最昂貴的元件係為導電薄膜感應器。在實際操作中，由於耦合電壓非常微小且非常敏感，一旦使用效能較差的導電薄膜感應器，容易造成耦合電壓超出可偵測的範圍，或是偵測到具有些微誤差的耦合電壓，進而直接影響其觸控效能。即使具有些微誤差的耦合電壓並未超出可偵測範圍，但經由放大模組進行放大處理後，這些誤差都會被放大。
最後，這些未經修正的類比電壓透過類比/數位轉換模組轉換成數位電壓，並由邏輯控制模組接收這些電壓結果，同樣會導致觸控感測之準確度變差。
由此可知，上述習知的觸動感測裝置無法正確判斷觸控訊號，進而影響觸控面板的觸控品質。因此，為改善上述缺失，本發明提供一種可增進觸控面板的觸控品質之觸動感測裝置及其方法。
鑑於上述問題，本發明提供一種觸控感測裝置，藉以解決先前技術所存在的問題。
本發明之一實施例係為一種觸控感測裝置，包含一邏輯控制模組，經配置以產生具有不同控制時序之複數個控制訊號；一驅動感測控制模組包含一平行感測控制單元，耦接於該邏輯控制模組；一訊號比對模組，包含至少一放大器及一訊號選擇單元，耦接於該邏輯控制模組；一平行序列控制模組，耦接於該邏輯控制模組以及一類比數位轉換器，耦接於該邏輯控制模組與該平行序列控制模組之間。
其中該等控制訊號包含一驅動感測控制訊號、一訊號比對控制訊號及一平行序列控制訊號。該驅動感測控制模組係根據該驅動感測控制訊號而作動，該訊號比對模組係根據該訊號比對控制訊號而作動，該平行序列控制模組係根據該平行序列控制訊號而作動。
該觸控感測裝置更包含一儲存控制模組，耦接於該邏輯控制模組與該平行序列控制模組之間，且該儲存控制模組包含複數個儲存電容。
本發明之一實施例係為一種觸控感測方法，包含接收來自複數個感測線的相對應之複數個感測電壓；計算該等感測線相對應之該等感測電壓與一參考電壓之間的電壓差異值，並據以輸出放大後之一類比資料；以及依序轉換該類比資料為一數位資料。
上文已經概略地敍述本揭露之技術特徵，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應可瞭解，下文揭示之概念與特定實施例可作為基礎而相當輕易地予以修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應可瞭解，這類等效的建構並無法脫離後附之申請專利範圍所提出之本揭露的精神和範圍。
為解決習知邊界觸控訊號的感測問題，進而影響觸控面板的觸控品質之問題。本發明揭露一種觸控感測裝置及其方法。
圖1係為本發明一實施例之觸控感測裝置對於觸控面板進行觸控點感測之示意圖。其中該觸控面板包含有導電薄膜感應器100以及觸控感測裝置10，該觸控感測裝置10包含一邏輯控制模組11、一驅動感測控制模組13、一訊號比對模組14、一儲存控制模組15、一平行序列控制模組17及一類比數位轉換器19。該類比數位轉換器19耦接於該平行序列控制模組17，其經配置以傳送一數位控制訊號S5至該邏輯控制模組11。上述該等模組分別耦接於該邏輯控制模組11，其中該觸控感測裝置更包含複數個接腳12。
該訊號比對模組14包含至少一放大器及一訊號選擇單元141，其中該複數個接腳12與放大器之間具有多對一的對應關係。該驅動感測控制模組13包含了一平行感測控制單元131，該類比數位轉換器19包含了一訊號放大模組191。
該驅動感測控制模組13耦接於該複數個接腳12與該訊號比對模組14之間，該儲存控制模組15耦接於該訊號比對模組14與該平行序列控制模組17之間。
該邏輯控制模組11經配置以產生具有不同控制時序之複數個控制訊號，該等控制訊號包含一驅動感測控制訊號S1、一訊號比對控制訊號S2、一儲存控制訊號S3、一平行序列控制訊號S4，其中該驅動感測控制模組13係根據該驅動感測控制訊號S1而作動，該訊號比對模組14係根據該訊號比對控制訊號S2而作動，該儲存控制模組15係根據該儲存控制訊號S3而作動，該平行序列控制模組17係根據該平行序列控制訊號S4而作動。
如圖1所示，導電薄膜感應器100包含有互相垂直分佈的複數條感測線80及複數條驅動線90，該等感測線80可經由該觸控感測裝置10的操作而被當成該等驅動線90使用。換言之，圖1中的複數條驅動線90亦可當感測線使用。於此實施例中，由於不同的接腳12可分別對一條驅動線90傳送一驅動訊號，並同時分別對於該等感測線80進行感測，故可具以感測到複數個類比資料。
圖2為複數個接腳與驅動感測模組之示意圖。由圖中可知該驅動感測模組21具有一感測開關23、一驅動開關25及一連接至該接腳12之接地開關27。藉由上述開關的導通選擇，而使得該複數個接腳12具有不只單一種功能，而是可以視實際需求於不同功能之間進行切換，例如驅動功能、感測功能、接地功能或浮接功能。
圖3為本發明一實施例之感測裝置之電路示意圖，其係於該訊號比對模組14中設置四個放大器A0～A3及經由二十個接腳S[0]~S[19]所感測到的二十個感測電壓以作示例，但不以此為限。由圖中可知，該驅動感測控制模組13包含該平行感測控制單元131。請同時參閱圖2，每一該等接腳12所對應之該感測開關23係設置於該平行感測控制單元131中。
由圖3可知，感測開關SwSen[0]係相對應至放大器A0，感測開關SwSen[1]係相對應至放大器A1，感測開關SwSen[2]係相對應至放大器A2，感測開關SwSen[3]係相對應至放大器A3，感測開關SwSen[4]係相對應至放大器A0，依上述順序將二十個感測開關分配給該四個放大器，進而產生四個感測開關群組。同時，該四個感測開關群組係相對應於一訊號選單元M0，該訊號選擇單元M0係為一多工器，其經配置以選擇任意兩感測線及具有一參考電壓Vref。
因此，該四個放大器可依序接收該感測到的二十個類比訊號，並個別於放大器內計算任意兩感測線的感測電壓之間的電壓差異值或該等感測線的相對應之該等感測電壓與一參考電壓之間的電壓差異值，並據以輸出一電壓資料至該儲存控制模組15中相對應的電容內儲存。
例如：於放大器A0中計算接點S[0]所感測到的電壓與接點S[1]所感測到的電壓，並將計算後所得的一電壓資料傳送至該儲存控制模組15中相對應的電容內儲存。接下來，放大器A1中計算接點S[1]所感測到的電壓與接點S[2]所感測到的電壓，並將計算後所得的一電壓資料傳送至該儲存控制模組15中相對應的電容內儲存。
或於放大器A0中計算接點S[0]所感測到的電壓與該參考電壓Vref，並將計算後所得的一電壓資料傳送至該儲存控制模組15中相對應的電容內儲存。接下來，放大器A1中計算接點S[1]所感測到的電壓與該參考電壓Vref，並將計算後所得的一電壓資料傳送至該儲存控制模組15中相對應的電容內儲存。
上述兩方法亦可混合使用，以求得觸控面板之最佳觸控準確度。
如圖3所示，該儲存控制模組15更具有相對應該複數個電容之複數個放電開關，其用於依序將原先儲存於該相對應複數個電容內的電壓資料釋放，以使得該等電容得以儲存一新的電壓資料，其中該原先儲存於該相對應複數個電容內的電壓資料係已傳送至該平行序列控制模組17。接下來，該平行序列控制模組17係藉由來自該邏輯控制模組11的該平行序列控制訊號S4而據以決定傳送至該類比數位轉換器19中，且該類比數位轉換器19會傳送一數位訊號至該邏輯控制模組11。
圖4係本發明一實施例之方法流程圖。於步驟S401中，接收來自複數個感測線的相對應之複數個感測電壓。於步驟S403中，計算該等感測線的感測電壓之間的電壓差異值或該等感測線的相對應之該等感測電壓與一參考電壓之間的電壓差異值，並據以輸出放大後之一類比資料。於步驟S405中，依序轉換該類比資料為一數位資料。
本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本揭露之教示及揭示而作種種不背離本揭露精神之替換及修飾。因此，本揭露之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本揭露之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
10．．．觸控感測裝置
80．．．感測線
90．．．驅動線
100．．．導電薄膜感應器
11．．．邏輯控制模組
12．．．接腳
13．．．驅動感測模組
131．．．平行感測控制單元
14．．．訊號比對模組
141．．．訊號選擇單元
15．．．儲存控制模組
17．．．平行序列控制模組
19．．．類比數位轉換器
191．．．訊號放大模組
S1～S5．．．複數個控制訊號
A0~A3．．．差動放大器
圖1係為本發明一實施例之觸控感測裝置對於觸控面板進行觸控點感測之示意圖；
圖2係為複數個接腳與驅動感測模組之示意圖；
圖3係為本發明一實施例之感測裝置之電路示意圖；及
圖4係為本發明一實施例之方法流程圖。
10．．．觸控感測裝置
80．．．感測線
90．．．驅動線
100．．．導電薄膜感應器
11．．．邏輯控制模組
12．．．接腳
13．．．驅動感測模組
131．．．平行感測控制單元
14．．．訊號比對模組
141．．．訊號選擇單元
15．．．儲存控制模組
17．．．平行序列控制模組
19．．．類比數位轉換器
191．．．訊號放大模組
S1～S5．．．複數個控制訊號

Claims (8)

  1. 一種觸控感測裝置，包含：一邏輯控制模組，經配置以產生具有不同控制時序之複數個控制訊號；一驅動感測控制模組，耦接於該邏輯控制模組，且包含一平行感測控制單元，其中該驅動感測控制模組根據該邏輯控制模組之一驅動感測控制訊號而作動；一訊號比對模組，耦接於該邏輯控制模組與該驅動感測控制模組，且包含至少一放大器及一訊號選擇單元，其中該訊號比對模組根據該邏輯控制模組之一訊號比對控制訊號而作動；一儲存控制模組，耦接於該訊號比對模組及邏輯控制模組，其中該儲存控制模組根據該邏輯控制模組之一儲存控制訊號而作動；一平行序列控制模組，耦接於該邏輯控制模組及儲存控制模組，其中該平行序列控制模組根據該邏輯控制模組之一平行序列控制訊號而作動；以及一類比數位轉換器，耦接於該邏輯控制模組與該平行序列控制模組，其經配置以傳送數位訊號至該邏輯控制模組。
  2. 如請求項第1項所述之觸控感測裝置，其中該儲存控制模組更包含複數個電容，其經配置以儲存來自該訊號比對模組之電壓資料。
  3. 如請求項第1項所述之觸控感測裝置，其更包含複數個接腳，經配置以耦接於該驅動感測控制模組。
  4. 如請求項第3項所述之觸控感測裝置，其中該複數個接腳之功能包含驅動功能、感測功能、接地功能及浮接功能。
  5. 如請求項第4項所述之觸控感測裝置，其中該複數個接腳與該至少一放大器之間具有多對一的對應關係。
  6. 如請求項第1項所述之觸控感測裝置，其中該至少一放大器係為一雙邊輸入及單邊輸出之差動放大器。
  7. 如請求項第1項所述之觸控感測裝置，其中該訊號選擇單元係為一多工器，經配置以選擇任意兩感測線。
  8. 一種觸控感測方法，包含：接收來自複數個感測線的相對應之複數個感測電壓；計算該等感測線的相對應之該等感測電壓與一參考電壓之間的電壓差異值或該等感測線的相對應之該等感測電壓與一參考電壓之間的電壓差異值，並據以輸出放大後之一類比資料；以及依序轉換該類比資料為一數位資料。
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