TW201935210A

TW201935210A - 觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法

Info

Publication number: TW201935210A
Application number: TW107105571A
Authority: TW
Inventors: 李尚禮
Original assignee: 李尚禮
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-09-01
Also published as: US20190250758A1; TWI645325B; US10671211B2; CN110162211A

Abstract

一種陣列訊號的共用輸入讀取方法，其適用於以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號作為觸控基礎之觸控感測裝置。觸控感測裝置包含複數感應電極與複數驅動電極。其中，於任一條感應電極之初始先經過一段穩態過程使訊號穩定表示完成，然後依驅動電極之選擇順序讀取初始穩態化後之同一感應電極，直到需要進行非當前進行之感應電極，才需要再做初始穩態動作。藉此，減少進入穩態的時間，進而增快感測速度。

Description

觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法

本發明是關於一種觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法，其適用於以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號作為觸控基礎之觸控感測裝置。

一般而言，觸控感測裝置包含複數感應電極與複數驅動電極。觸控感測裝置會掃描感應電極與驅動電極，並且透過感應電極來讀取觸碰感測訊號。常見的掃描方式是提供特定函式電壓（如，方波、弦波或脈衝等）給任一驅動電極後，再依序將各個感應電極進行充放電，藉以分別量測各個感應電極相對此驅動電極的電容值（相當觸碰感測訊號）。當一個電路上的位置，一開始被加上一電壓時，一段穩態的過程乃是必要經過的，這種狀況發生在陣列行感應機制之驅動與感應位置因控制之所需而需要跳接時。然而，屢屢的進行這樣的穩態操作，耗時也耗能乃是一顯明的問題。

由於掃描感應電極與驅動電極的時間會影響觸控感測裝置讀取觸碰感測訊號的效率，因此，需要一種觸控感測裝置與觸碰感測訊號感測方法，藉以有效率的讀取觸碰感測訊號，並且改善觸控感測裝置的觸控效能表現。

鑒於以上的問題，本發明提供一種觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法，其適用於以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號作為觸控基礎之觸控感測裝置。其中，具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號可為電壓變化、電流變化、頻率變化或其組合之訊號。

在一實施例中，一種陣列訊號的共用輸入讀取方法，包含：在一第一時段內初始穩態化一第一感應電極、在第一時段內執行一第一掃描操作、在第一時段之後的一第二時段內初始穩態化一第二感應電極、以及在第二時段內執行一第二掃描操作。其中，第一掃描操作的執行步驟包含：在第一時段中的一第一操作時間內驅動一第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第一驅動電極對應第一感應電極的電容值、以及在第一時段中的一第二操作時間內驅動一第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第二驅動電極對應第一感應電極的電容值。第二掃描操作的執行步驟包含：在第二時段中的一第一操作時間內驅動第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的第二感應電極量測驅動後的第一驅動電極對應第二感應電極的電容值、以及在第二時段中的一第二操作時間內驅動第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的第二感應電極量測驅動後的第二驅動電極對應第二感應電極的電容值。

在一實施例中，一種觸控感測裝置，包含第一感應電極、第二感應電極、第一驅動電極、第二驅動電極以及訊號處理電路。訊號處理電路耦接第一感應電極、第二感應電極、第一驅動電極以及第二驅動電極。訊號處理電路用以執行：在第一時段中的一第一操作時間內以具有連續函式特性之驅動訊號驅動一第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第一驅動電極對應第一感應電極的電容值、以及在第一時段中的一第二操作時間內以具有連續函式特性之驅動訊號驅動一第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第二驅動電極對應第一感應電極的電容值。第二掃描操作的執行步驟包含：在第二時段中的一第一操作時間內以具有連續函式特性之驅動訊號驅動第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第一驅動電極對應第一感應電極的電容值、以及在第二時段中的一第二操作時間內以具有連續函式特性之驅動訊號驅動第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的第一感應電極量測驅動後的第二驅動電極對應第一感應電極的電容值。

綜上所述，依據本發明實施例之觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法，其得以減少進入穩態的時間，進而增快感測速度，以改善觸控感測裝置的觸控效能表現。

首先，根據本發明任一實施例的陣列訊號的共用輸入讀取方法可適於以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號作為觸控基礎之觸控感測裝置，例如但不限於觸控面板、電子畫板、手寫板等。在一些實施例中，觸控感測裝置還可與顯示器整合成觸控螢幕。並且，觸控感測裝置的觸碰可以是用手、觸控筆、或觸控畫筆等觸碰元件來發生。在一些實施例中，驅動訊號可為電壓變化、電流變化、頻率變化或其組合之訊號。

圖1為應用本發明任一實施例之觸控感測裝置的示意圖。圖2為圖1中訊號感測器之一實施例的示意圖。

參照圖1，此觸控感測裝置包含一訊號處理電路12以及一訊號感測器14。訊號感測器14連接訊號處理電路12。訊號感測器14包括交錯配置的多個電極（例如，驅動電極X1~Xn以及感應電極Y1~Ym）。其中，n及m為正整數。n可等於m，亦可不等於m。

從頂視視角來看，驅動電極X1~Xn與感應電極Y1~Ym相互交錯，並且界定以一矩陣配置之複數感測點P(1,1)~P(n,m)，如圖2所示。在一些實施例中，從頂視角來看，交疊後之驅動電極X1~Xn以及感應電極Y1~Ym呈菱形蜂巢狀、網格狀或柵狀。在一些實施例中，驅動電極X1~Xn以及感應電極Y1~Ym可以位於不同平面（位於不同感測層上），並且不同平面之間可以但不限於夾置有絕緣層（圖中未示）。在另一些實施例中，驅動電極X1~Xn以及感應電極Y1~Ym亦可以位於同一平面，也就是僅位於單一感測層上。

在一些實施例中，訊號感測器14可以採用透明或半透明的設計，因此與顯示器結合時，使用者能透過訊號感測器14而看到顯示器所顯示的內容。在另一些實施例中，訊號感測器14亦可以不採用透明或半透明的設計，例如：電子畫板或手寫板等不具顯示器的觸控裝置中的訊號感測器14。

訊號處理電路12包含驅動單元121、偵測單元122及控制單元123。控制單元123耦接驅動單元121與偵測單元122。於此，驅動單元121與偵測單元122可以整合成單一元件，也可以採用二個元件來實現，端視設計時之現況來決定。參照圖3，驅動單元121用以輸出具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號號至欲驅動的驅動電極Xi（X1~Xn其中之一），而偵測單元122用以量測驅動後的驅動電極Xi對應初始穩態化的感應電極Yj（Y1~Ym其中之一）的電容值。其中，i為1~n中之任一者，且j為1~m中之任一者。於此，控制單元123能用以控制驅動單元121與偵測單元122的運作並且根據背景訊號（已確定無觸碰的電容值）與感測訊號（待偵測觸碰是否發生的電容值）判斷各感測點的電容值變化。

於此，觸控感測裝置能透過執行根據本發明任一實施例的陣列訊號的共用輸入讀取方法，以進行感測點P(1,1)~P(n,m)的觸控偵測，藉以減少開關與感測點P(1,1)~P(n,m)相容及/和穩定所需時間，進而增快感測速度，以改善觸控感測裝置的觸控效能表現。

圖4為依據本發明實施例之陣列訊號的共用輸入讀取方法的流程圖。

參照圖1至圖4，在一些實施例中，在進行觸碰感測時，控制單元123控制偵測單元122初始穩態化一條感應電極Yj（步驟S11）。於步驟S11的一實施態樣中，偵測單元122將此條感應電極Yj充電至第一電壓（切換至充電狀態），並且使其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym浮接（切換至浮接狀態）。於此條感應電極Yj的電位穩定（維持在第一電壓）時，此條感應電極Yj完成初始穩態化。舉例來說，於步驟S11中，偵測單元122中耦接感應電極Yj的開關S1導通接點N1與N2，以使感應電極Yj導通充電源CG；此時，充電源CG開始對感應電極Yj進行充電，直至訊號穩定表示時即完成初始穩態化。在感應電極Yj的初始穩態化過程中，偵測單元122中耦接其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym的開關S1導通接點N1與N3並且其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym對應的開關S2斷開，以使其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym呈浮接狀態。

接著，控制單元123基於初始穩態化後的感應電極Yj執行一掃描操作SS。換言之，此條感應電極Yj完成初始穩態化後，控制單元123控制驅動單元121以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號驅動第一條驅動電極X1（步驟S13），並且於此條驅動電極X1驅動穩定後控制偵測單元122經由初始穩態化後的感應電極Yj量測驅動後的驅動電極X1與初始穩態化後的感應電極Yj所構成之感應電容（即，感測點P(1,j)）的電容值（步驟S15）。於量測感測點P(1,j)的電容值後，控制單元123控制驅動單元121切換成以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號驅動下一條驅動電極X2（步驟S13）。於此條驅動電極X2驅動穩定後，控制單元123控制偵測單元122量測初始穩態化後的感應電極Yj，即經由初始穩態化後的感應電極Yj量測驅動後的驅動電極X2與初始穩態化後的感應電極Yj所構成之感應電容（即，感測點P(2,j)）的電容值（步驟S15）。依此類推，直至完成所有驅動電極X1~Xn的驅動及每一條驅動電極Xi對應此感應電極Yj的電容值的量測。此時，控制單元123能取得n個感測點P(1,j)~P(n,j)的電容值。

舉例來說，以量測感測點P(i,j)的電容值為例，於步驟S13中，驅動單元121中耦接驅動電極Xi的開關S3導通接點N5與N6，以經由對應的開關S3輸入驅動訊號至驅動電極Xi；此時，耦接其他驅動電極X1~Xi-1、Xi+1~Xn的開關S3呈浮接狀態。於驅動電極Xi的訊號穩定後，偵測單元122中耦接感應電極Yj的開關S1導通接點N1與N3且對應的開關S2導通量測電路MP，以讀取感應電極Yj對驅動電極Xi的感應電容（即感測點P(i,j)）的電容值；此時，其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym維持浮接狀態。完成量測感測點P(i,j)的電容值後，驅動單元121中耦接驅動電極Xi的開關S3導通接點N5與N7，以使驅動電極Xi放電。驅動電極Xi完成放電後，驅動單元121中耦接驅動電極Xi+1的開關S3導通接點N5與N6，以經由對應的開關S3輸入驅動訊號至驅動電極Xi+1；此時，耦接其他驅動電極X1~Xi、Xi+2~Xn的開關S3呈浮接狀態。於驅動電極Xi+1的訊號穩定後，偵測單元122中耦接感應電極Yj的開關S1導通接點N1與N3且對應的開關S2導通量測電路MP，以讀取感應電極Yj對驅動電極Xi+1的感應電容（即感測點P(i+1,j)）的電容值；此時，其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym仍維持浮接狀態。完成量測感測點P(i+1,j)的電容值後，驅動單元121中耦接驅動電極Xi+1的開關S3導通接點N5與N7，以使驅動電極Xi+1放電。驅動電極Xi完成放電後，以相同方式接續驅動下一驅動電極Xi+2，進而量測感應電極Yj對驅動電極Xi+2的感應電容（即感測點P(i+2,j)）的電容值；依此類推，直至完成感測點P(n,j)的電容值量測，即得到n個感測點P(1,j)~P(n,j)的電容值。

然後，控制單元123控制偵測單元122使完成量測的感應電極Yj進行放電（步驟S17）。舉例來說，於步驟S17中，偵測單元122中耦接感應電極Yj的開關S1導通接點N1與N4，以使感應電極Yj對地放電；此時，其他感應電極Y1~Yj-1、Yj+1~Ym呈浮接狀態（如，對應之開關S1導通接點N1與N3且對應之開關S2斷開）。

於感應電極Yj放電完成後，控制單元123控制偵測單元122接續初始穩態化下一條感應電極Yj+1（步驟S11）。於完成初始穩態化後，控制單元123基於初始穩態化後的感應電極Y+1j執行一掃描操作SS。即，控制單元123控制驅動單元121以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號依序驅動驅動電極X1~Xn，並且於每一條驅動電極Xi驅動穩定後控制偵測單元122經由初始穩態化後的感應電極Yj+1量測驅動後的驅動電極與初始穩態化後的感應電極Yj+1的電容值（步驟S15），因此取得n個感測點P(1,j+1)~P(n,j+1)的電容值。然後，控制單元123控制偵測單元122使完成量測的感應電極Yj+1進行放電（步驟S17）。

如此，反覆執行感應電極的初始穩態化與基於初始穩態化後的感應電的掃描操作SS，直至完成所有感應電極的初始穩態化與量測，藉以得到所有感測點P(1,1)~P(n,m)的電容值（陣列訊號）。

舉例來說，在控制單元123的控制下，偵測單元122將第一條感應電極Y1（以下稱第一感應電極Y1）充電至第一電壓，並且在第一時段內將第一感應電極Y1的電壓維持在第一電壓。此時，其他感應電極Y2-Ym為浮接狀態。

並且，在第一時段內，控制單元123基於具有第一電壓的第一感應電極Y1執行一掃描操作（以下稱第一掃描操作）。

在第一掃描操作的執行過程中，即，在第一時段中的第一操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第一條驅動電極X1（以下稱第一驅動電極X1），並且偵測單元122透過第一感應電極Y1讀取第一驅動電極X1對應第一感應電極Y1的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第一驅動電極X1後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在一些實施例中，於驅動第一條驅動電極X1時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X2~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

進一步地，在第一時段中的第二操作時間內，驅動單元121切換成將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第二條驅動電極X2（以下稱第二驅動電極X2），並且偵測單元122透過第一感應電極Y1量測第二驅動電極X2對應第一感應電極Y1的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第二條驅動電極X2後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第一時段中，第一操作時間與第二操作時間未重疊。在一些實施例中，於驅動第二條驅動電極X2時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X3~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

再進一步地，在第一時段中的第三操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第三條驅動電極X3（以下稱第三驅動電極X3），並且偵測單元122透過第一感應電極Y1量測第三驅動電極X3對應第一感應電極Y1的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第三條驅動電極X3後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第一時段中，第一操作時間、第二操作時間與第三操作時間均未重疊。在一些實施例中，於驅動第三條驅動電極X3時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X2、X4~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

又進一步地，在第一時段中的第四操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第四條驅動電極X4（以下稱第四驅動電極X4），並且偵測單元122透過第一感應電極Y1量測第四驅動電極X4對應第一感應電極Y1的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第四條驅動電極X4後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第一時段中，第一操作時間、第二操作時間、第三操作時間與第四操作時間均未重疊。在一些實施例中，於驅動四條驅動電極X4時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1~X3、X5~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

依此類推之，直至完成所有驅動電極X1-Xn的驅動及個別對應第一感應電極Y1的電容值的量測。換言之，第一時段包括複數不重疊的操作時間。在第一時段中，驅動單元121對驅動電極X1-Xn之每一者在不同操作時間中提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號，並且偵測單元122在不同操作時間中透過第一感應電極Y1分別量測驅動電極X1-Xn個別對應第一感應電極Y1的電容值。其中，所述電容值可對應訊號處理電路12所讀取的觸碰感測訊號。

在第一時段結束時，偵測單元122已透過第一感應電極Y1分別量測驅動電極X1-Xn個別對應第一感應電極Y1的電容值並將量測到的電容值輸出給控制單元123。繼之，偵測單元122將第一感應電極Y1電性連接至低於第一電壓的第二電壓（如，接地電壓），使第一感應電極Y1放電。然後，偵測單元122將第二條感應電極Y2（以下稱第二感應電極Y2）充電至第一電壓，並且在第二時段內將第二感應電極Y2的電壓維持在第一電壓。此時，其他感應電極Y1、Y3~Ym為浮接狀態。

並且，在第二時段內，控制單元123基於具有第一電壓的第二感應電極Y2執行一掃描操作（以下稱第二掃描操作）。其中，第二時段晚於第一時段，且第一時段與第二時段未重疊。

在第二掃描操作的執行過程中，在第二時段中的第一操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第一驅動電極X1，並且偵測單元122透過第二感應電極Y2量測第一驅動電極X1對應第二感應電極Y2的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第一驅動電極X1後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在一些實施例中，於驅動第一條驅動電極X1時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X2~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

進一步地，在第二時段中的第二操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第二驅動電極X2，並且偵測單元122透過第二感應電極Y2量測第二驅動電極X2對應第二感應電極Y2的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第二條驅動電極X2後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第二時段中，第一操作時間與第二操作時間未重疊。在一些實施例中，於驅動第二條驅動電極X2時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X3~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

再進一步地，在第二時段中的第三操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第三驅動電極X3，並且偵測單元122透過第二感應電極Y2量測第三驅動電極X3對應第二感應電極Y2的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第三條驅動電極X3後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第二時段中，第一操作時間、第二操作時間與第三操作時間均未重疊。在一些實施例中，於驅動第三條驅動電極X3時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X2、X4~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

依此類推，直至完成所有驅動電極X1-Xn的驅動及個別對應第二感應電極Y2的電容值的量測。換言之，第二時段包括複數不重疊的操作時間。在第二時段中，驅動單元121對驅動電極X1-Xn之每一者在不同操作時間中提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號，並且偵測單元122在不同操作時間中透過第二感應電極Y2分別量測驅動電極X1-Xn個別對應第二感應電極Y2的電容值。其中，所述電容值可對應訊號處理電路12所讀取的觸碰感測訊號。

在第二時段結束時，偵測單元122已透過第二感應電極Y2分別量測驅動電極X1-Xn個別對應第二感應電極Y2的電容值並將量測到的電容值輸出給控制單元123。繼之，偵測單元122將第二感應電極Y2電性連接至低於第一電壓的第二電壓（如，接地電壓），使二感應電極Y2放電。然後，偵測單元122將第三條感應電極Y3（以下稱第三感應電極Y3）充電至第一電壓，並且在第三時段內將第三感應電極Y3的電壓維持在第一電壓。此時，其他感應電極Y1、Y2、Y4~Ym為浮接狀態。

並且，在第三時段內，控制單元123基於具有第一電壓的第三感應電極Y3執行一掃描操作（以下稱第三掃描操作）。其中，第三時段晚於第二時段，且第三時段與第二時段未重疊。

在第三掃描操作的執行過程中，在第三時段中的第一操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第一驅動電極X1，並且偵測單元122透過第三感應電極Y3量測第一驅動電極X1對應第三感應電極Y3的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第一驅動電極X1後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在一些實施例中，於驅動第一條驅動電極X1時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X2~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

進一步地，在第三時段中的第二操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第二驅動電極X2，並且偵測單元122透過第三感應電極Y3量測第二驅動電極X2對應第三感應電極Y3的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第二條驅動電極X2後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第三時段中，第一操作時間與第二操作時間未重疊。在一些實施例中，於驅動第二條驅動電極X2時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X3~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

再進一步地，在第三時段中的第三操作時間內，驅動單元121將具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號傳送至第三驅動電極X3，並且偵測單元122透過第三感應電極Y3量測第三驅動電極X3對應第三感應電極Y3的電容值。於此，在具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號開始提供給第三條驅動電極X3後，會等待一穩定時間，之後偵測單元122才進行量測。在第三時段中，第一操作時間、第二操作時間與第三操作時間均未重疊。在一些實施例中，於驅動第三條驅動電極X3時，驅動單元121不驅動其他驅動電極X1、X2、X4~Xn（不提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號）。

依此類推，直至完成所有驅動電極X1-Xn的驅動及個別對應第三感應電極Y3的電容值的量測。換言之，第三時段包括複數不重疊的操作時間。在第三時段中，驅動單元121對驅動電極X1-Xn之每一者在不同操作時間中提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號，並且偵測單元122在不同操作時間中透過在不同操作時間中分別量測驅動電極X1-Xn個別對應在不同操作時間中的電容值。其中，所述電容值可對應訊號處理電路12所讀取的觸碰感測訊號。

在第三時段結束時，偵測單元122已透過第三感應電極Y3分別量測驅動電極X1-Xn個別對應第三感應電極Y3的電容值並將量測到的電容值輸出給控制單元123。

繼之，偵測單元122將第三感應電極Y3電性連接至低於第一電壓的第二電壓（如，接地電壓），使第三感應電極Y3放電。依此類推，接續進行下一條感應電極的初始穩態化及基於初始穩態化之感應電極的掃描操作，直至完成所有感應電極的初始穩態化及其掃描操作。

在一些實施例中，在每一條感應電極Yj的一次初始穩態化（充電至第一電壓）後，控制單元123可基於初始穩態化的感應電極Yj執行多次掃描操作，以取得n個感測點P(1,j)~P(n,j)中的每一者的多個電容值。然後，控制單元123在控制偵測單元122進行下一條感應電極Yj的初始穩態化與對應之n個感測點的電容值的量測。

基於上述操作，訊號處理電路12在每一條感應電極Yj的一次初始穩態化（充電至第一電壓）後，掃描所有驅動電極（如，依序提供具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號給驅動電極X1-Xn並量測初始穩態化後的感應電極Yj），以得到所有驅動電極X1-Xn個別與此條感應電極Yj所組成的感應電容的電容量，藉以減少感應電極的初始穩態化次數，進而減少相容及/和穩定時間，並增快感測速度。因此，依據本發明實施例所描述之陣列訊號的共用輸入讀取方法，觸控感測裝置可有效率地感測觸碰感測訊號（亦即上述電容值）。

在一些實施例中，訊號處理電路12可以單一晶片或多個晶片實現。此外，控制單元123可內建及/或外接儲存單元，以儲存相關之軟體/韌體程式、資料、數據及其組合等。並且，此儲存單元可由一個或多個記憶體實現。

綜上所述，依據本發明實施例之觸控感測裝置與陣列訊號的共用輸入讀取方法，其適用於以具有連續函數（可微分）特性之驅動訊號作為觸控基礎之觸控感測裝置。其中，於任一條感應電極之初始先經過一段穩態過程使訊號穩定表示完成，然後依驅動電極之選擇順序讀取初始穩態化後之同一感應電極，直到需要進行非當前進行之感應電極，才需要再做初始穩態動作。藉此，減少進入穩態的時間，進而增快感測速度。因此，其得以有效率的掃描感應電極與驅動電極，進而改善觸控感測裝置的觸控效能表現。

12‧‧‧訊號處理電路

121‧‧‧驅動單元

122‧‧‧偵測單元

123‧‧‧控制單元

14‧‧‧訊號感測器

X1~Xn‧‧‧第一電極

Y1~Ym‧‧‧第二電極

Xi‧‧‧驅動電極

Yj‧‧‧感應電極

CG‧‧‧充電源

MP‧‧‧量測電路

S1~S3‧‧‧開關

N1~N7‧‧‧接點

P(1,1)~P(n,m)‧‧‧偵測點

S11~S17‧‧‧步驟

SS‧‧‧掃描操作

[圖1] 為應用本發明任一實施例之觸控感測裝置的示意圖。 [圖2] 為圖1中訊號感測器之一示範例的示意圖。 [圖3]為圖1中觸控感測裝置中一個感測點的觸控偵測之一示範例的電路示意圖。 [圖4]為依據本發明實施例之陣列訊號的共用輸入讀取方法的流程圖。

Claims

一種陣列訊號的共用輸入讀取方法，包含：在一第一時段內初始穩態化一第一感應電極；在該第一時段內執行一第一掃描操作，其中該第一掃描操作的該執行步驟包含：在該第一時段中的一第一操作時間內驅動一第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第一感應電極量測驅動後的該第一驅動電極對應該第一感應電極的電容值；以及在該第一時段中的一第二操作時間內驅動一第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第一感應電極量測驅動後的該第二驅動電極對應該第一感應電極的電容值；在該第一時段之後的一第二時段內初始穩態化一第二感應電極；以及在該第二時段內執行一第二掃描操作，其中該第二掃描操作的該執行步驟包含：在該第二時段中的一第一操作時間內驅動該第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第二感應電極量測驅動後的該第一驅動電極對應該第二感應電極的電容值；以及在該第二時段中的一第二操作時間內驅動該第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第二感應電極量測驅動後的該第二驅動電極對應該第二感應電極的電容值。
如請求項1所述之陣列訊號的共用輸入讀取方法，其中，該第一感應電極和該第二感應電極其中任一感應電極的該初始穩態化的步驟包括：將該感應電極維持在一第一電壓。
如請求項1所述之陣列訊號的共用輸入讀取方法，其中該第一驅動電極和該第二驅動電極其中任一驅動電極的該驅動步驟包含：將具有連續函式特性之驅動訊號傳送至該驅動電極。
如請求項1所述之陣列訊號的共用輸入讀取方法，更包括：在該第一時段內將該第一感應電極以外的感應電極維持在浮接狀態；以及在該第二時段內將該第二感應電極以外的感應電極維持在浮接狀態。
一種觸控感測裝置，包含：一第一感應電極；一第二感應電極；一第一驅動電極；一第二驅動電極；以及一訊號處理電路，耦接該第一感應電極、該第二感應電極、該第一驅動電極以及該第二驅動電極，該感測控制器用以執行：在一第一時段內初始穩態化該第一感應電極；在該第一時段內執行一第一掃描操作，其中該第一掃描操作的該執行步驟包含：在該第一時段中的一第一操作時間內以具有連續函式特性之驅動訊號驅動該第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第一感應電極量測驅動後的該第一驅動電極對應該第一感應電極的電容值；以及在該第一時段中的一第二操作時間內以具有連續函式特性之該驅動訊號驅動該第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第一感應電極量測驅動後的該第二驅動電極對應該第一感應電極的電容值；在該第一時段之後的一第二時段內初始穩態化該第二感應電極；以及在該第二時段內執行一第二掃描操作，其中該第二掃描操作的該執行步驟包含：在該第二時段中的一第一操作時間內以具有連續函式特性之該驅動訊號驅動該第一驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第二感應電極量測驅動後的該第一驅動電極對應該第二感應電極的電容值；以及在該第二時段中的一第二操作時間內以具有連續函式特性之該驅動訊號驅動該第二驅動電極，並且透過初始穩態化後的該第二感應電極量測驅動後的該第二驅動電極對應該第二感應電極的電容值。