TWI502418B - 觸摸面板系統及電子裝置 - Google Patents

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Description

觸摸面板系統及電子裝置
本發明係關於一種觸摸面板系統及一種包含該觸摸面板系統之電子裝置。特定而言，本發明係關於其中之每一者皆能夠可靠且有效地移除(取消)由一顯示裝置等產生之一雜訊之一種觸摸面板系統及一種電子裝置。
近來，觸摸面板系統至各類電子裝置之引入一直在快速增長。舉例而言，將觸摸面板系統引入至諸如智慧電話之可攜式資訊裝置及諸如自動售票機之自動販賣機。
觸摸面板系統通常經組態以包含(i)一顯示裝置及(ii)堆疊於該顯示裝置之一上側(前表面)上之一觸摸面板。因此，提供於該觸摸面板上之一感測器可能不僅受諸如在顯示裝置中產生之一時脈之一雜訊影響，且亦受來自外部之其他雜訊影響。此等雜訊導致一觸摸操作之偵測敏感度之減損。
專利文獻1闡述一種包含抵禦此等雜訊之一對策之觸摸面板系統(座標輸入裝置)。專利文獻1之觸摸面板系統包含用於移除一雜訊之一雜訊處理區段。圖19係圖解說明專利文獻1之觸摸面板系統中所包含之一雜訊處理區段100之一方塊圖。如圖19中所展示，雜訊處理區段100包含一濾波區段101、一邏輯反轉區段102及一加法區段103。濾波區段101自提供於一觸摸面板(未圖解說明)中之一感測器接收一輸出信號(類比信號)。濾波區段101提取該輸入信號中所 包含之一AC信號分量作為一雜訊信號。邏輯反轉區段102將如此提取之雜訊信號之相位反轉180°。加法區段103將其相位已經反轉180°之雜訊信號加至供應至濾波區段101且包含該雜訊信號之輸入信號。
因此，根據專利文獻1之觸摸面板系統，將由濾波區段101提取之雜訊信號反轉，且將如此反轉之信號加至自感測器供應之輸入信號(類比信號)。亦即，將具有與自感測器供應之輸入信號中所包含之雜訊分量相同之位準且其相位已經反轉之此一信號加至該雜訊分量。此取消疊加於自感測器供應之輸入信號上之雜訊。此使得有可能減少由自感測器供應之輸入信號中所包含之雜訊給出之效應。
同時，專利文獻2揭示一種偵測複數個電容之一電容值分佈之電容值分佈偵測電路，該等電容係各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點處。如專利文獻2之圖1中所展示，(i)用於驅動觸摸面板之驅動線與(ii)用於自該觸摸面板讀出信號之感測線之一位置關係相對於該觸摸面板係固定的。
圖41係圖解說明一習用觸摸面板系統91之一組態之一方塊圖。圖42係圖解說明提供於觸摸面板系統91中之一觸摸面板93之一組態之一示意圖。觸摸面板系統91包含觸摸面板93及一電容值分佈偵測電路92。觸摸面板93包含：驅動線HL1至HLM，其沿一水平方向彼此平行配置；感測線VL1至VLM，其沿一垂直方向彼此平行配置；及電容C11至CMM，其各自形成於驅動線HL1至HLM與感測線VL1至 VLM之交叉點處。
電容值分佈偵測電路92包含一驅動器95。驅動器95根據一碼序列將一電壓施加至驅動線HL1至HLM以驅動電容C11至CMM。電容值分佈偵測電路92包含一感測放大器96。感測放大器96經由感測線VL1至VLM讀出對應於由驅動器95驅動之電容C11至CMM之電壓之一線性總和並將電壓之此線性總和供應至一A/D轉換器98。A/D轉換器98將經由感測線VL1至VLM讀出的對應於該等電容之電壓之線性總和自類比轉換至數位並將經轉換之線性總和供應至一電容值分佈計算區段99。
電容值分佈計算區段99基於(i)自A/D轉換器98供應之對應於該等電容之電壓之線性總和及(ii)該碼序列計算觸摸面板93上之一電容值分佈，並將計算結果供應至一觸摸辨識區段90。觸摸辨識區段90基於自電容值分佈計算區段99供應之電容值分佈而辨識在觸摸面板93上觸摸之一位置。
電容值分佈偵測電路92包含一時序產生器97。時序產生器97產生規定驅動器95之一操作之一信號、規定感測放大器96之一操作之一信號及規定A/D轉換器98之一操作之一信號，並將此等信號分別供應至驅動器95、感測放大器96及A/D轉換器98。
引文清單
[專利文獻]
專利文獻1
Tokukai之第2001-125744 A號日本專利申請公開案(公開 日期：2001年5月11日)
專利文獻2
第7,812,827號美國專利(2010年10月12日)
然而，專利文獻1之觸摸面板系統具有不能夠移除除一AC信號分量以外之雜訊之一問題。
具體而言，如上文所闡述，關於自感測器供應之一輸入信號，專利文獻1之觸摸面板系統將該輸入信號中所包含之一AC信號分量視為一雜訊。濾波區段101提取該AC信號，且此後邏輯反轉區段102將AC信號之相位反轉180°。此外，加法區段103將經反轉信號加至包含AC信號分量之輸入信號。因此，針對根據專利文獻1之雜訊處理，由濾波區段101執行以提取AC信號分量之處理程序係最重要的。
然而，專利文獻1未能揭示濾波區段101之組態之細節。因此，專利文獻1之觸摸面板系統可移除多少雜訊係未知的。此外，專利文獻1將一類比信號中所包含之一AC信號分量視為一雜訊。亦即，專利文獻1之觸摸面板系統基本上僅假定一脈衝雜訊之移除，且不將除脈衝雜訊以外之雜訊假定為移除之目標。因此，專利文獻1之觸摸面板系統不能可靠地取消除脈衝雜訊以外之各種各樣之雜訊。
此外，以下說明考量其中藉助一導電筆經由一觸摸面板系統91之一觸摸面板93接收輸入項目之一情形。圖43係闡 述在觸摸面板系統91中產生之幻象雜訊之一視圖。較佳地，該導電筆之一尖端係尖銳的，具有大約1mm至4mm之一直徑以在使用之意義上防止劣化。此外，為易於書寫，較佳地，可在其中手之一手掌係放置於一大型觸摸面板上之一狀態中使用該筆。
在本說明書中，將其中握持用於輸入之導電筆之一手放置在觸摸面板上之一區稱為一「手放置區」。
藉由製作電容值分佈偵測電路92以使得接收不到經由一感測線自安置於手放置區HDR(圖43中所圖解說明)中之一電容讀出之一信號，應有可能在握持用於輸入之導電筆之手係放置在觸摸面板上之一狀態中藉助一筆在一筆輸入位置P處輸入一輸入項目。
在前述背景中，用於輸入之導電筆之一筆尖端之一觸摸信號極弱於放置在觸摸面板上之手(該手握持用於輸入之導電筆)之一觸摸信號，且具有大約10倍至20倍的SN比之一差。
此外，一人體接收空間中存在的電磁雜訊，且由人體自空間接收之此電磁雜訊係透過握持用於輸入之導電筆之手而輸入至觸摸面板中。輸入至觸摸面板中之電磁雜訊係疊加於流過握持用於輸入之導電筆之手放置在其上之一所提供感測線之一信號上。此導致在其上未放置手之一感測線之一位置中產生一誤差信號，如圖43中圖解說明為幻象雜訊NZ。因此，出現變得難以偵測筆之信號之一問題。
此外，並不僅限於使用一筆進行輸入，在使用一軟體鍵 盤(應用程式)時一智慧電話亦存在一問題：若由使用者之身體接收之電磁雜訊較大，則在使用者之手指或類似物觸摸之感測線上產生幻象雜訊，藉此致使未經按壓的軟體鍵盤之一鍵起作用。
在本說明書中，將如此產生之誤差信號稱為「幻象雜訊」，其中由人體自空間接收之電磁雜訊係經由手、手指或類似物輸入至觸摸面板中且係疊加於在由手、手指或類似物觸摸之感測線中流動之一信號上。舉例而言，如圖43中所圖解說明，在沿著感測線SL1至SLM外接手放置區HDR之外接線L1與L2之間且在手放置區HDR外部的一區域中產生幻象雜訊NZ。
鑒於習用技術之前述問題做出本發明，且本發明之一目的係提供其中之每一者皆能夠可靠地移除各種各樣之雜訊之一種觸摸面板系統及一種電子裝置。
本發明之另一目的係提供其中之每一者皆使得能夠消除藉由用一手、手指及已接收到電磁雜訊之人體之類似物觸摸一面板而產生之幻象雜訊所導致之一效應的一種觸摸面板系統及一種電子裝置。
為了達成前述目的，本發明之一種觸摸面板系統包含：一觸摸面板；一觸摸面板控制器，其用於處理自該觸摸面板供應之一信號；一電容值分佈偵測電路，其用於偵測各自形成於複數個 第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈；及一驅動線驅動電路，其用於驅動該等第一信號線或該等第二信號線作為驅動線，該觸摸面板包含：(i)該複數個第一信號線；(ii)該複數個第二信號線；(iii)該複數個電容；(iv)一主感測器區段，其用於偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作；及(v)一副感測器區段，其提供於該觸摸面板之一表面中，該主感測器區段係提供於該表面中，該觸摸面板控制器包含一減法區段以用於：(i)接收自該主感測器區段供應之一信號及自該副感測器區段供應之一信號；及(ii)將自該副感測器區段供應之該信號從自該主感測器區段供應之該信號中減去，該主感測器區段具備複數個感測線，該副感測器區段具備沿著該等感測線延伸之一方向延伸之一副感測線，該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使得該等第二信號線用作該等感測線及該副感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感 測線及該副感測線之一狀態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段求出由(Sn+1)-Sn表示之一第一差，該第一差對應於(i)選自該複數個感測線之一感測線Sn之一信號與(ii)係毗鄰於該感測線Sn之兩個感測線中之一者之一感測線Sn+1之一信號之間的一差，該兩個感測線係其中之每一者皆包含於該複數個感測線中之該感測線Sn+1及一感測線Sn-1，該減法區段求出由Sn-(Sn-1)表示之一第二差，該第二差對應於(i)該感測線Sn之該信號與(ii)係該兩個感測線中之另一者之該感測線Sn-1之一信號之間的一差，該減法區段求出一第三差，該第三差對應於(i)該副感測線之一信號與(ii)毗鄰於該副感測線之一感測線之一信號之間的一差，該感測線係包含於該複數個感測線中，且該觸摸面板控制器包含一加法區段以用於將該第一差、該第二差與該第三差相加。
根據以上組態，該主感測器區段與該副感測器區段系提供於該觸摸面板之同一表面中(上)。此允許(i)自該主感測器區段供應之一輸出信號及(ii)自該副感測器區段供應之一輸出信號兩者包含反映於該觸摸面板中之各類雜訊信號。此外，該減法區段求出(i)自該主感測器區段供應之該輸出信號(該信號包含衍生自觸摸操作之一信號及該等雜訊信號)與(ii)自該副感測器區段供應之該輸出信號(該信號包含該等雜訊信號)之間的一差。此將雜訊分量從自該主感測器區段供應之該輸出信號中移除，藉此提取衍生自觸 摸操作自身之信號。此使得有可能可靠地移除(取消)反映於該觸摸面板中之各種各樣之雜訊。
此外，該電容值分佈偵測電路在一第一連接狀態與一第二連接之間切換，該第一連接狀態使該等第一信號線用作驅動線且該等第二信號線用作感測線及副感測線，且該第二連接狀態使該等第二信號線用作驅動線且該等第一信號線用作感測線及副感測線。此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於一感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應。
此外，根據該組態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段獲得毗鄰感測線之間的一差信號值。亦即，獲得關於雜訊具有一較高相關性之毗鄰感測線之間的一差。此外，自感測線之輸出信號消除來自副感測線之信號(雜訊信號)。因此，有可能較安全地消除雜訊。
為了達成前述目的，本發明之另一觸摸面板系統包含：一觸摸面板；一觸摸面板控制器，其用於處理自該觸摸面板供應之一信號；一電容值分佈偵測電路，其用於偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈；及一驅動線驅動電路，其用於驅動該等第一信號線或該等第二信號線作為驅動線， 該觸摸面板包含：(i)該複數個第一信號線；(ii)該複數個第二信號線；(iii)該複數個電容；及(iv)一感測器區段，其用於偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作，該觸摸面板控制器包含一減法區段以用於：(i)自該感測器區段接收信號；及(ii)求出該等感測線當中彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差，該驅動線驅動電路並行驅動該等驅動線，該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使得該等第二信號線用作該等感測線及該副感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感測線及該等副感測線之一狀態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段自該等感測線接收輸出信號並求出沿該等驅動線中之每一者延伸之一方向的該等驅動線中之該每一者上之該等電容之間的差，該等差係作為彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差而求出，該觸摸面板系統進一步包含：一解碼區段，其用於解碼該等電容之間的該等差之值，該等差係由該減法區段求出，該解碼係以使得計算用於並 行驅動該等驅動線之碼序列中之每一者與該等感測線之差輸出序列中之每一者之一內積之一方式實施，該等差輸出序列對應於該等碼序列；及一切換器，其用於切換被供應至該減法區段之一信號以使得該減法區段求出由(Sn+1)-Sn表示之一第一差或由Sn-(Sn-1)表示之一第二差，該第一差對應於(i)選自該複數個感測線之一感測線Sn之一信號與(ii)係毗鄰於該感測線Sn之兩個感測線中之一者之一感測線Sn+1之一信號之間的一差，該兩個感測線係其中之每一者皆包含於該複數個感測線中之該感測線Sn+1及一感測線Sn-1，該第二差對應於(i)該感測線Sn之該信號與(ii)係該兩個感測線中之另一者之該感測線Sn-1之一信號之間的一差。
為了達成前述目的，本發明之另一觸摸面板系統包含：一觸摸面板；一觸摸面板控制器，其用於處理自該觸摸面板供應之一信號；一電容值分佈偵測電路，其用於偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈；及一驅動線驅動電路，其用於驅動該等第一信號線或該等第二信號線作為驅動線，該觸摸面板包含：(i)該複數個第一信號線；(ii)該複數個第二信號線；(iii)該複數個電容；及(iv)一感測器區 段，其用於偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作，該觸摸面板控制器包含一減法區段以用於：(i)自該感測器區段接收信號；及(ii)求出該等感測線當中彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差，該驅動線驅動電路並行驅動該等驅動線，該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使該等第二信號線用作該等感測線及該等副感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感測線及該等副感測線之一狀態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段自該等感測線接收輸出信號並求出沿該等驅動線中之每一者延伸之一方向的該等驅動線中之該每一者上之該等電容之間的差，該等差係作為彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差而求出，該觸摸面板系統進一步包含：一解碼區段，其用於解碼該等電容之間的該等差之值，該等差係由該減法區段求出，該解碼係以使得計算用於並行驅動該等驅動線之碼序列中之每一者與該等感測線之差輸出序列中之每一者之一內積之一方式實施，該等差輸出 序列對應於該等碼序列。
根據以上組態中之每一者，該減法區段獲得彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的信號值之差。亦即，求出在雜訊方面具有一較高相關性之毗鄰感測線之間的每一差。此將一雜訊分量從自該主感測器供應之輸出信號中移除，藉此提取衍生自觸摸操作自身之一信號。此使得有可能可靠地移除(取消)反映於該觸摸面板中之各種各樣之雜訊。
此外，該電容值分佈偵測電路在一第一連接狀態與一第二連接之間切換，該第一連接狀態使該等第一信號線用作驅動線且該等第二信號線用作感測線及副感測線，且該第二連接狀態使該等第二信號線用作驅動線且該等第一信號線用作感測線及副感測線。此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於一感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應之效應。
此外，根據前述組態中之每一者，並行驅動該觸摸面板，且該解碼區段解碼由該減法區段計算之電容值之一差值。此使得電容之信號係乘以一碼長度(乘以N)而求出，藉此增加電容之信號強度，而並不取決於驅動線之數目。此外，若信號強度足夠類似於習用方法，則有可能減少驅動之次數，藉此允許低電力消耗。
為了達成前述目的，本發明之一種電子裝置包含本發明之一觸摸面板系統。
因此，有可能提供一種能夠可靠地移除(取消)反映於一 觸摸面板中之各種各樣之雜訊之電子裝置。此外，此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能提供一種能夠消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應之電子裝置。
如上文所闡述，本發明之一觸摸面板系統經組態以使得該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使該等第二信號線用作該等感測線及該等副感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感測線及該等副感測線之一狀態。因此，本發明提供可靠地移除(取消)反映於一觸摸面板中之各種各樣之雜訊之一效應。此外，本發明提供消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應之一效應。
下文將參考圖式來闡述本發明之實施例。
[實施例1]
(1)觸摸面板系統1之組態
圖1係示意性地圖解說明根據本發明之一項實施例之一觸摸面板系統1之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1包含一顯示裝置2、一觸摸面板3、一觸摸面板控制器4及一驅動線驅動電路5。此外，觸摸面板系統1具有一雜訊取消功能。在下文說明中，將由一使用者使用之一側稱作一「前表面」(或一「上側」)。
顯示裝置2包含圖1中未圖解說明之一顯示螢幕(顯示區段)。該顯示螢幕顯示(例如)用於操作之各類圖示及對應於使用者之操作指令之文字資訊。顯示裝置2由(例如)一液晶顯示器、一電漿顯示器、一有機EL顯示器或一場發射顯示器(FED)製成。此等顯示器用於諸多廣泛使用之電子裝置中。因此，由此顯示器製成顯示裝置2提供具有一較大通用性之一觸摸面板系統1。顯示裝置2可具有任一組態且並不限於任一特定組態。
觸摸面板3經組態以允許使用者藉由他的/她的手指、一手寫筆或類似物對觸摸面板3之一表面執行一觸摸(按壓)操作以便輸入各類操作指令。觸摸面板3係堆疊於顯示裝置2之一前表面(上側)上以便覆蓋顯示螢幕。
觸摸面板3包含提供於同一表面上(中)之兩個感測器(一個主感測器31及一個副感測器32)。主感測器31及副感測器32經提供以便彼此毗鄰。主感測器31及副感測器32中之每一者係一電容型感測器。具備電容型感測器之觸摸面板3具有一優點：具有高透射率且具有持久性。
主感測器(主感測器區段)31係提供於觸摸面板3之一區 (觸摸區)中，在該區中執行一觸摸操作。主感測器31偵測使用者關於觸摸面板3執行之一觸摸操作。舉例而言，該觸摸操作係按兩下、滑動、按一下或拖曳。主感測器31具備由一線性電極製成之一感測線33。感測線33具有與觸摸面板控制器4連接之一端。藉助此端，經由感測線33將由主感測器31偵測之一信號輸出至觸摸面板控制器4。亦即，將對應於由主感測器31偵測之一觸摸操作之一信號輸出至觸摸面板控制器4。
副感測器(副感測器區段)32偵測反映於觸摸面板3中之一雜訊分量。副感測器32係提供於觸摸面板3之一區(非觸摸區)中，在該區中不執行觸摸操作。因此，在一觸摸操作中使用者不觸摸副感測器32，且副感測器32偵測在觸摸面板系統1中產生之各類雜訊。因此，不同於主感測器31，副感測器32不偵測對應於一觸摸操作之一信號。亦即，副感測器32經組態而不由使用者在一觸摸操作中觸摸且偵測在觸摸面板3中產生之一雜訊。
副感測器32具備由一線性電極製成之一副感測線34。副感測線34經提供以便與感測線33平行地延伸(即，沿著感測線33延伸之一方向延伸)。副感測線34具有與觸摸面板控制器4連接之一端。藉助此端，經由副感測線34將由副感測器32偵測之一信號輸出至觸摸面板控制器4。
同時，觸摸面板3包含經提供以便與感測線33及副感測線34交叉成直角之一驅動線35。驅動線35係由一線性電極製成。在感測線33或副感測線34與驅動線35之一交叉點中 形成一電容。亦即，在感測線33與驅動線35之一交叉點中形成一電容，且在副感測線34與驅動線35之一交叉點中形成另一電容。驅動線35與驅動線驅動電路(感測器驅動區段)5連接。在啟動觸摸面板系統1之後，旋即以一特定間隔給驅動線35供應一電位。
感測線33、副感測線34及驅動線35中之每一者可由(例如)一透明導線材料製成，諸如ITO(氧化銦錫)。換言之，感測線33、副感測線34及驅動線35中之每一者係觸摸面板3中之一感測器電極。
應注意，驅動線35係提供於一透明基板或一透明膜(未圖解說明)上。此外，驅動線35覆蓋有一絕緣層(未圖解說明)。在該絕緣層上，提供感測線33及副感測線34。因此，感測線33或副感測線34與驅動線35經由該絕緣層而彼此隔離，且感測線33或副感測線34與驅動線35經由電容而彼此耦合。感測線33及副感測線34覆蓋有一保護層(未圖解說明)。亦即，在觸摸面板3中，該保護層經定位以便最靠近於前表面側(使用者之側)。
觸摸面板控制器4讀取自觸摸面板3之主感測器31及副感測器32供應之信號(資料)。由於觸摸面板系統1包含電容型感測器，因此觸摸面板控制器4偵測在觸摸面板3中產生之一電容。具體地，觸摸面板控制器4偵測(i)感測線33與驅動線35之間的電容之一改變及(ii)副感測線34與驅動線35之間的電容之一改變。觸摸面板控制器4包含一減法區段41、一座標偵測區段42及一CPU 43。
減法區段41包含(i)用於接收由主感測器31輸出之一信號之一輸入端子(即，用於一主感測器輸出之一輸入端子)及(ii)用於接收由副感測器32輸出之一信號之一輸入端子(即，用於一副感測器輸出之一輸入端子)。減法區段41將(i)供應至用於副感測器輸出之輸入端子之信號自(ii)供應至用於主感測器輸出之輸入端子之信號中減去。將由於減法區段41之減法運算而獲得之信號輸出至座標偵測區段42。應注意，供應至減法區段41之信號可係一數位信號及一類比信號中之任一者。亦即，供應至減法區段41之輸入信號可係任一信號，只要其與減法區段41之組態相配即可。
根據由於減法區段41之減法運算而獲得之信號，座標偵測區段42偵測指示存在或不存在一觸摸操作之資訊。舉例而言，若自減法區段41供應之輸出信號之一值等於或大於一預定臨限值，則座標偵測區段42將指示存在一觸摸操作之一信號輸出至CPU 43。應注意，觸摸面板系統1包含一單個主感測器31；因此，座標偵測區段42偵測指示存在或不存在一觸摸操作之資訊。同時，若一觸摸面板系統1經組態以包含複數個主感測器31，則除存在或不存在一觸摸操作以外，一座標偵測區段42亦判定指示由使用者觸摸之一位置之座標值。
CPU 43以一特定間隔獲得由座標偵測區段42輸出之資訊。此外，根據如此獲得之資訊，CPU 43執行諸如將該資訊輸出至顯示裝置2之一操作。
驅動線驅動電路5與驅動線35連接。在啟動觸摸面板系統1之後，驅動線驅動電路5旋即以一特定間隔將一電位施加至驅動線35。
(2)由觸摸面板系統1執行之雜訊處理
觸摸面板系統1根據電容之一改變(該改變由觸摸面板控制器4偵測)而判定存在或不存在一觸摸操作。然而，由於觸摸面板3係接合至顯示裝置2之前表面(使用者之側)，因此觸摸面板系統1可能不僅受諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊影響，且亦受來自外部之其他雜訊影響。此導致一觸摸操作之偵測敏感度(即，座標偵測區段42之偵測敏感度)之減損。
為了解決此問題，觸摸面板系統1包含副感測器32及減法區段41作為用於移除此等雜訊之一措施。參考圖2，將闡述觸摸面板系統1之一雜訊取消處理程序。圖2係圖解說明為觸摸面板系統1之一基本處理程序之一雜訊取消處理程序之一流程圖。
在啟動觸摸面板系統1之後，驅動線驅動電路5旋即以一特定間隔將一電位施加至驅動線35。當使用者對觸摸面板3執行一觸摸操作時，主感測器31及副感測器32兩者將信號輸出至減法區段41。
此處，(i)諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊及(ii)來自外部之其他雜訊係反映於觸摸面板3中。因此，各類雜訊分量由主感測器31及副感測器32偵測。亦即，自主感測器31供應之輸出信號不僅包含衍生自觸摸操作自身之 一信號且亦包含一雜訊信號(雜訊分量)。同時，由於副感測器32經組態而不偵測任一觸摸操作，因此自副感測器32供應之輸出信號包含一雜訊信號(雜訊分量)，但不包含衍生自觸摸操作之一信號(F201)。
在觸摸面板系統1中，主感測器31與副感測器32係提供於同一表面中以便彼此毗鄰。因此，可將(i)自主感測器31供應之輸出信號中所包含之雜訊信號之一值與(ii)自副感測器32供應之輸出信號中所包含之雜訊信號之一值視為基本上相同。鑒於此，觸摸面板控制器4中所包含之減法區段41執行用於將(i)自副感測器32供應之輸入信號(信號值)從(ii)自主感測器31供應之輸入信號(信號值)中減去之一運算(F202)。亦即，減法區段41求出感測線33與副感測線34之間的一差。此將雜訊信號從自主感測器31供應之輸出信號中移除。此提供衍生自觸摸操作自身之信號值，該信號值係回應於觸摸操作而產生。
將藉由減法運算如此獲得之信號(衍生自觸摸操作自身之信號)輸出至觸摸面板控制器4中所包含之座標偵測區段42(F203)。亦即，將衍生自觸摸操作自身之信號輸出至座標偵測區段42。根據衍生自觸摸操作自身之信號，座標偵測區段42判定存在或不存在一觸摸操作。藉助此組態，有可能防止座標偵測區段42之偵測敏感度(例如，關於存在或不存在一觸摸操作之偵測敏感度)之減損。
因此，根據觸摸面板系統1，減法區段41求出感測線33與副感測線34之間的一差，以便從自感測線33供應且包含 各種各樣之雜訊分量之一輸入信號取消該等雜訊分量。亦即，減法區段41從自感測線33供應之一輸入信號取消一雜訊信號以便提取衍生自一觸摸操作自身之一信號。因此，有可能提供能夠可靠地取消各種各樣之雜訊之觸摸面板系統1。
圖3中形象化地圖解說明觸摸面板系統1之雜訊取消處理程序。圖3係圖解說明將由觸摸面板系統1中之減法區段41處理之各別信號之波形之一視圖。圖3之(a)展示自主感測器31供應之一輸出信號，圖3之(b)展示自副感測器32供應之一輸出信號，且圖3之(c)係由減法區段41處理之一信號。圖3中所展示之每一信號係回應於由使用者執行之一觸摸操作而產生之一信號。
觸摸面板系統1經組態以使得使用者執行一觸摸操作增加偵測一觸摸操作之主感測器31之電容(圖3之(a))。亦即，使用者執行一觸摸操作增加自主感測器31(感測線33)供應之一輸出信號之一值。然而，回應於觸摸操作而自主感測器31供應之輸出信號不僅包含(i)衍生自觸摸操作自身之一信號，且亦包含(ii)各類雜訊信號(例如，諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊及/或來自外部之一雜訊)。
同時，由於副感測器32不偵測一觸摸操作，因此副感測器32(副感測線)之電容並未由觸摸操作增加。亦即，自副感測器32供應之一輸出信號不包含衍生自觸摸操作之一信號，而是包含反映於觸摸面板3中之一雜訊分量(圖3之(b))。
減法區段41將(i)自副感測器32供應之輸出信號從(ii)自主感測器31供應之輸出信號中減去(即，圖3之(a)之信號值-圖3之(b)之信號值)。如圖3之(c)中所展示，此減法運算將(i)由副感測器32輸出之雜訊分量從(ii)自主感測器31供應之輸出信號中移除。此提供衍生自觸摸操作自身之信號，該信號係回應於觸摸操作而產生。此外，由於給座標偵測區段42供應衍生自觸摸操作自身之信號，因此並不減損一觸摸操作之偵測準確度。
如上文所闡述，根據本實施例之觸摸面板系統1，主感測器31與副感測器32係提供於觸摸面板3之同一表面中(上)。因此，(i)自主感測器31供應之一輸出信號及(ii)自副感測器32供應之一輸出信號中之每一者包含反映於觸摸面板3中之各類雜訊信號。此外，減法區段41求出(i)自主感測器31供應之輸出信號(該信號包含衍生自一觸摸操作之一信號及一雜訊信號)與(ii)自副感測器32供應之輸出信號(該信號包含一雜訊信號)之間的一差。此將雜訊分量從自主感測器31供應之輸出信號中移除，藉此提取衍生自觸摸操作自身之信號。因此，有可能可靠地移除(取消)反映於觸摸面板3中之各種各樣之雜訊。
應注意，根據專利文獻1之觸摸面板系統，為移除之目標之一雜訊分量係包含雜訊分量之一信號中所包含之一AC信號分量。另一方面，根據觸摸面板系統1，(i)自主感測器31供應之一輸出信號及(ii)自副感測器32供應之一輸出信號中之每一者包含各類雜訊分量。因此，根據觸摸面 板系統1，為移除之目標之一雜訊分量並不限於一AC信號分量。因此，觸摸面板系統1可取消反映於觸摸面板3中之所有雜訊。
在觸摸面板系統1中，副感測器32僅需要提供於觸摸面板3之一表面中，主感測器31亦提供於該表面中。藉助此組態，主感測器31及副感測器32兩者可偵測反映於觸摸面板3中之一雜訊分量(雜訊信號)。應注意，副感測器32較佳地經組態而不偵測對觸摸面板3執行之一觸摸操作。藉助此組態，副感測器32不偵測衍生自一觸摸操作之一信號；因此，自副感測器32供應之一輸出信號不包含衍生自觸摸操作之信號。此防止其中衍生自觸摸操作之信號值由減法區段41所執行之減法運算減小之一情形。亦即，在不減小衍生自觸摸操作之信號(該信號由主感測器31偵測)之情形下移除雜訊分量。因此，有可能進一步增強一觸摸操作之偵測敏感度。
觸摸面板系統1經組態以使得副感測器32提供於觸摸面板3之區(非觸摸區)中，在該區中使用者不執行觸摸操作。在此一組態中，衍生自一觸摸操作之一信號不由副感測器32偵測。因此，使用者將不對副感測器32執行一觸摸操作。因此，儘管副感測器32偵測反映於觸摸面板中之一雜訊，但副感測器32不偵測衍生自觸摸操作之信號。因此，有可能可靠地防止副感測器32偵測一觸摸操作。
為了使副感測器32偵測一雜訊分量，副感測器32較佳地係提供為盡可能靠近於主感測器31。更佳地，副感測器32 與主感測器31係並排配置以便彼此接觸。藉助此組態，主感測器31與副感測器32係提供於幾乎相同之條件下。特定而言，在其中副感測器32與主感測器31係並排配置以便彼此接觸之一組態中，主感測器31及副感測器32經配置以使得其之間的一距離最短。因此，可將自副感測器32供應之一輸出信號中所包含之一雜訊信號之一值視為與自主感測器31供應之一輸出信號中所包含之一雜訊信號之值相同。因此，藉由減法區段41所執行之減法運算，有可能較可靠地移除反映於觸摸面板3中之一雜訊分量。此使得有可能進一步增強一觸摸操作之偵測敏感度。
本實施例已論及包含電容型之觸摸面板3之觸摸面板系統1。然而，觸摸面板3之操作原理(即，操作感測器之方法)並不限於電容型。舉例而言，可藉由一種包含電阻膜型、紅外線型、超音波型或電磁電感耦合型之一觸摸面板之觸摸面板系統類似地達成雜訊取消功能。此外，不管顯示裝置2之類型如何，本實施例之觸摸面板系統1皆提供雜訊取消功能。
本實施例之觸摸面板系統1適用於具備觸摸面板之各類電子裝置。此電子裝置之實例囊括電視、個人電腦、行動電話、數位相機、可攜式遊戲裝置、電子相框、個人數位助理(PDA)、電子書籍、家用電子電器(例如，微波爐、洗衣機)、售票機、自動櫃員機(ATM)及汽車導航系統。因此，有可能提供一種能夠有效地防止一觸摸操作之偵測敏感度之減損之電子裝置。
[實施例2]
(1)觸摸面板系統1a之組態
圖4係示意性地圖解說明根據本發明之另一實施例之一觸摸面板系統1a之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1a之一基本組態與實施例1之觸摸面板系統1之基本組態實質上相同。下文將闡述觸摸面板系統1a，集中於觸摸面板系統1a與觸摸面板系統1之間的差異。為方便闡釋，賦予具有與實施例1中所闡述之圖式中所闡釋之彼等部件相同之功能之部件相同參考符號，且此處省略對其之闡釋。
觸摸面板系統1a在提供於一觸摸面板3a中之感測器之組態方面不同於觸摸面板系統1。具體而言，觸摸面板3a包含(i)由複數個主感測器31製成之一主感測器群組31a及(ii)由複數個副感測器32製成之一副感測器群組32a。觸摸面板系統1a不僅偵測(i)存在或不存在由使用者執行之一觸摸操作，且亦偵測(ii)指示使用者執行觸摸操作之一位置之位置資訊(座標)。
具體而言，根據觸摸面板系統1a，觸摸面板3a包含提供於觸摸面板3a之同一表面上(中)之主感測器群組31a及副感測器群組32a。主感測器群組31a及副感測器群組32a經提供以便彼此毗鄰。主感測器群組31a及副感測器群組32a中之每一者係由電容型感測器製成。
主感測器群組(主感測器區段)31a係提供於觸摸面板3a之一區(觸摸區)中，在該區中執行一觸摸操作。主感測器群組31a偵測使用者關於觸摸面板3a執行之一觸摸操作。 主感測器群組31a係由配置成一矩陣之複數個主感測器31製成。主感測器群組31a具備L個感測線33(L係2或更大之一整數)。感測線33經提供以便彼此平行且均勻間隔開。在感測線33中之每一者上，提供M個主感測器31(M係2或更大之一整數)。
感測線33中之每一者具有與一觸摸面板控制器4之一減法區段41連接之一端。藉助此端，將由每一主感測器31偵測之一信號經由其對應感測線33而輸出至減法區段41。亦即，將對應於由主感測器31偵測之一觸摸操作之一信號輸出至減法區段41。
副感測器群組(副感測器區段)32a偵測反映於觸摸面板3a中之一雜訊分量。副感測器群組32a提供於觸摸面板3a之一區(非觸摸區)中，在該區中不執行觸摸操作。因此，在一觸摸操作中使用者不觸摸副感測器群組32a，且副感測器群組32a偵測在觸摸面板系統1a中產生之各類雜訊。因此，不同於主感測器群組31a，副感測器群組32a不偵測對應於一觸摸操作之一信號。亦即，副感測器群組32a經組態而不由使用者在一觸摸操作中觸摸而是偵測在感測器中產生之一雜訊。副感測器群組32a具備一個副感測線34。副感測線34經提供以便與感測線33平行地延伸(即，沿著感測線33延伸之一方向延伸)。在副感測線34上，提供M個副感測器32(M係2或更大之一整數)。亦即，提供於每一感測線33上之主感測器31之數目等於提供於副感測線34上之副感測器32之數目。
副感測線34具有與觸摸面板控制器4之減法區段41連接之一端。藉助此端，經由副感測線34將由副感測器群組32a偵測之一信號輸出至減法區段41。
同時，觸摸面板3a包含經提供以便與感測線33及副感測線34交叉成直角之M個驅動線35(M係2或更大之一整數)。驅動線35經提供以便彼此平行地延伸且均勻間隔開。在驅動線35中之每一者上，提供L個主感測器31及一個副感測器32(L係2或更大之一整數)。此外，在感測線33或副感測線34中之每一者與驅動線35中之對應一者之一交叉點中形成一電容。亦即，在感測線33與驅動線35之交叉點中形成電容，且在副感測線34與驅動線35之交叉點中形成電容。驅動線35與一驅動線驅動電路(未圖解說明)連接。在啟動觸摸面板系統1a之後，旋即以一特定間隔給驅動線35供應電位。
因此，在觸摸面板3a中，(i)沿一水平方向提供之感測線33及副感測線34與(ii)沿一垂直方向提供之驅動線35係配置成一個二維矩陣。針對感測線33、副感測線34及驅動線35，可根據觸摸面板系統1a之預期目的、觸摸面板3a之大小及/或類似物任意地設定其數目、其一長度、其一寬度、其之間的一間隔及/或類似物。
(2)由觸摸面板系統1a執行之雜訊處理
觸摸面板系統1a根據電容之一改變(該改變由觸摸面板控制器4執行)而判定(i)存在或不存在一觸摸操作及(ii)一觸摸位置。然而，類似於觸摸面板系統1，觸摸面板系統 1a可能受各類雜訊影響。此導致一觸摸操作之偵測敏感度(即，座標偵測區段之偵測敏感度)之減損。具體而言，圖5係示意性地圖解說明一觸摸面板3b之一視圖，觸摸面板3b係藉由修改圖4中所展示之觸摸面板系統1a之觸摸面板以使得其不包含副感測器群組32a而製成。如圖5中所展示，觸摸面板3b僅包含一主感測器群組31a而不包含一副感測器群組32a。亦即，圖5中所展示之觸摸面板3b具有尚未具備抵禦雜訊之一對策之一組態。根據此組態，觸摸面板3b受各類雜訊影響。因此，由每一感測線33輸出之一信號包含各類雜訊，且因此減損一觸摸操作之偵測敏感度。
為了避免此問題，觸摸面板系統1a包含副感測器群組32a及減法區段41作為用於移除此等雜訊之一措施。參考圖6，下文將闡述由觸摸面板系統1a執行之一雜訊取消處理程序。圖6係圖解說明為觸摸面板系統1a之一基本處理程序之一雜訊取消處理程序之一流程圖。
在啟動觸摸面板系統1a之後，旋即以一特定間隔給驅動線35供應一電位。當使用者對觸摸面板3a執行一觸摸操作時，主感測器群組31a及副感測器群組32a兩者將信號輸出至減法區段41。具體而言，使用者執行觸摸操作增加對應於觸摸位置之一特定主感測器31之一電容。亦即，使用者執行觸摸操作增加自彼主感測器31(感測線33)供應之一輸出信號之一值。在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1a將自感測線33及副感測線34供應之輸出信號輸出至減法區段41。
更具體而言，諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊及來自外部之其他雜訊係反映於觸摸面板3a中。因此，主感測器群組31a及副感測器群組32a偵測各類雜訊分量。具體而言，自主感測器群組31a供應之輸出信號不僅包含衍生自觸摸操作自身之一信號且亦包含一雜訊信號(雜訊分量)。同時，副感測器群組32a經組態而不偵測一觸摸操作。因此，自副感測器群組32a供應之輸出信號包含一雜訊信號(雜訊分量)，但不包含衍生自觸摸操作之一信號(F501)。
在觸摸面板系統1a中，主感測器群組31a與副感測器群組32a係提供於同一表面中以便彼此毗鄰。因此，可將(i)自主感測器群組31a供應之輸出信號中所包含之一雜訊信號之一值與(ii)自副感測器群組32a供應之輸出信號中所包含之一雜訊信號之一值視為基本上相同。鑒於此，觸摸面板控制器4中之減法區段41執行用於將(i)自副感測器群組32a供應之輸入信號(信號值)從(ii)自主感測器群組31a供應之輸入信號(信號值)中減去之一運算(F502)。亦即，減法區段41求出每一感測線33與副感測線34之間的一差。此將雜訊信號從自主感測器群組31a供應之輸出信號中移除。此提供衍生自觸摸操作自身之信號值，該信號係回應於觸摸操作而產生。
將藉由減法運算如此獲得之信號輸出至觸摸面板控制器4中所包含之座標偵測區段42(F503)。因此，將衍生自觸摸操作自身之信號輸出至座標偵測區段42。根據衍生自觸 摸操作自身之信號，座標偵測區段42偵測(i)存在或不存在一觸摸操作及(ii)一觸摸位置(座標)。藉助此組態，有可能防止座標偵測區段42之偵測敏感度(例如，關於存在或不存在一觸摸操作之偵測準確度、關於一觸摸位置之偵測敏感度)之減損。
應注意，根據觸摸面板系統1a，具備對應於觸摸位置之特定主感測器31之感測線33之一輸出信號具有如圖3之(a)中所展示之一波形，而副感測器群組32a(副感測線34)之一輸出信號具有如圖3之(b)中所展示之一波形。減法區段41將自副感測器群組32a供應之輸出信號從自主感測器群組31a供應之輸出信號中減去。如圖3之(c)中所展示，此減法運算將由副感測器群組32a輸出之雜訊分量從自主感測器群組31a供應之輸出信號中移除。此提供衍生自觸摸操作自身之信號，該信號係回應於觸摸操作而產生。此外，由於給座標偵測區段42供應衍生自觸摸操作自身之信號，因此並不減損一觸摸操作之偵測準確度。因此，有可能減小(i)實際觸摸位置與(ii)由座標偵測區段42偵測之所偵測位置之間的一差。
如上文所闡述，在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1a自感測線33讀取主感測器群組31a之一電容值之一改變，該改變係由使用者所執行之觸摸操作而導致。此外，觸摸面板系統1a自副感測線34讀取一雜訊分量。此外，觸摸面板系統1a允許減法區段41求出感測線33與副感測線34之間的一差以便移除(取消)雜訊分量。
觸摸面板系統1a包含由垂直及水平地配置成一矩陣之形式之複數個主感測器31製成之主感測器群組31a。由於此組態，除與觸摸面板系統1所給出之彼等效應相同之效應以外，觸摸面板系統1a亦可藉由座標偵測區段42偵測指示一觸摸位置之座標。亦即，除存在或不存在一觸摸操作以外，觸摸面板系統1a亦可偵測一觸摸位置(座標值)。
與觸摸面板系統1之情形一樣，針對觸摸面板系統1a，為移除之目標之一雜訊分量並不限於一AC信號分量。因此，觸摸面板系統1a亦可取消反映於觸摸面板3a中之所有雜訊。
[實施例3]
(1)觸摸面板系統1b之組態
圖7係示意性地圖解說明根據本發明之另一實施例之一觸摸面板系統1b之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1b之一基本組態與實施例2之觸摸面板系統1a之基本組態實質上相同。下文將闡述觸摸面板系統1b，集中於觸摸面板系統1a與觸摸面板系統1b之間的差異。為方便闡釋，賦予具有與實施例1及2中所闡述之圖式中所闡釋之彼等部件相同之功能之部件相同參考符號，且此處省略對其之闡釋。
一觸摸面板3b具有與實施例2之觸摸面板系統1a中之觸摸面板3a之組態相同之組態。亦即，觸摸面板3b包含：(i)複數個驅動線35(在圖7中，五個驅動線35)，(ii)與驅動線35交叉之複數個感測線33(在圖7中，七個感測線33)，及(iii)一個副感測線34，其與驅動線35交叉成直角且與感測 線33平行地延伸。感測線33與驅動線35彼此隔離且經由電容而彼此耦合。副感測線34與驅動線35彼此隔離且經由電容而彼此耦合。
在以下說明中，將包含一個副感測線34及七個感測線33之八個感測/副感測陣列分別稱作陣列(1)至(8)。
一觸摸面板控制器4包含若干切換器SW、一減法區段41、儲存區段45a至45d及一加法區段46，該等元件係以此次序自觸摸面板控制器4之一輸入接收側配置。應注意，觸摸面板控制器4亦包含一座標偵測區段42(未圖解說明)及一CPU 43(未圖解說明)(圖1)。因此，觸摸面板系統1b在觸摸面板控制器4之組態方面不同於觸摸面板系統1及1a。
切換器SW從自感測線33及副感測線34供應之信號中選擇待供應至減法區段41之信號。更具體而言，切換器SW中之每一者包含兩個端子(上部及下部端子)，且選擇上部及下部端子中之一者。圖7展示其中切換器SW選擇下部端子之一狀態。
減法區段41對由切換器SW從自陣列(1)至(8)供應之信號中選擇之信號執行差信號運算。具體而言，減法區段41執行彼此毗鄰之感測線33之間及彼此毗鄰之一感測線33與副感測線34之間的差信號運算。舉例而言，在如圖7中所展示其中切換器SW選擇下部端子之一情形中，減法區段41執行以下差信號運算：陣列(8)-陣列(7)；陣列(6)-陣列(5)；陣列(4)-陣列(3)；及陣列(2)-陣列(1)。另一方面，在 其中切換器SW選擇上部端子之一情形中(未圖解說明)，減法區段41執行以下差信號運算：陣列(7)-陣列(6)；陣列(5)-陣列(4)；及陣列(3)-陣列(2)。
在其中切換器SW中之每一者選擇上部及下部端子中之一者之一情形中，儲存區段45a至45d儲存藉由減法區段41所執行之差運算而獲得之信號(差運算信號)。將儲存於儲存區段45a至45d中之差運算信號輸出至加法區段46。另一方面，在其中切換器SW中之每一者選擇上部及下部端子中之另一者之一情形中，差運算信號係直接而非經由儲存區段45a至45d輸出至加法區段46。
加法區段46將其中之每一者係自彼此毗鄰之感測線33獲得且自減法區段41及儲存區段45a至45d供應之差運算信號相加。此後，加法區段46輸出減法運算之一結果。此外，加法區段46輸出自副感測線34及毗鄰於副感測線34之感測線33獲得且儲存於儲存區段45a中之差運算信號(陣列(2)-陣列(1))。最終，加法區段46輸出藉由以下運算獲得之信號：陣列(2)-陣列(1)；陣列(3)-陣列(1)；陣列(4)-陣列(1)；陣列(5)-陣列(1)；陣列(6)-陣列(1)；陣列(7)-陣列(1)；及陣列(8)-陣列(1)。亦即，由加法區段46輸出之每一信號係已自其移除感測線33中所包含之雜訊信號(對應於陣列(1)之信號)之此一信號。此外，減法區段41已執行彼此毗鄰之感測線33之間的差信號運算。此允許加法區段46輸出已自其較可靠地移除雜訊信號之信號。
(2)由觸摸面板系統1b執行之雜訊處理
參考圖7及圖8，下文將闡述由觸摸面板系統1b執行之雜訊處理。圖8係圖解說明為觸摸面板系統1b之一基本處理程序之一雜訊取消處理程序之一流程圖。
在啟動觸摸面板系統1b之後，旋即以一特定間隔給驅動線35供應一電位。使用者對觸摸面板3b執行一觸摸操作增加對應於觸摸位置之一特定感測線33之一電容。亦即，使用者對觸摸面板3b執行觸摸操作增加自彼感測線33供應之一輸出信號之一值。在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1b將自感測線33及副感測線34供應之輸出信號輸出至觸摸面板控制器4。因此，在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1b偵測感測線33之電容之改變及副感測線34之電容之一改變以便判定存在或不存在一觸摸操作及一觸摸位置。
更具體而言，諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊及來自外部之其他雜訊係反映於觸摸面板3b中。因此，主感測器群組31a及副感測器群組32a中之每一者偵測各類雜訊分量。具體而言，自感測線33供應之輸出信號不僅包含衍生自觸摸操作自身之一信號且亦包含一雜訊信號(雜訊分量)。同時，副感測線34經組態而不偵測一觸摸操作。因此，自副感測線34供應之輸出信號包含一雜訊信號(雜訊分量)，但不包含衍生自觸摸操作之一信號(F601)。
接下來，切換器SW選擇下部端子(F602)。然後，減法區段41求出一感測線33(感測線Sn)與為毗鄰於特定感測線33之兩個感測線33中之一者且比另一者更靠近於副感測線34之一感測線(感測線Sn+1)之間的一差(感測線(Sn+1)-感測 線Sn：一第一差)。在此步驟中，求出副感測線34與比任何其他感測線33更靠近於副感測線34之一感測線33之間的一差(第三差)(F603)。
針對圖7中所展示之陣列(1)至(8)，減法區段41執行以下四個差信號運算：
．陣列(2)-陣列(1)(所得差值係稱作「A」。)
．陣列(4)-陣列(3)(所得差值係稱作「C」。)
．陣列(6)-陣列(5)(所得差值係稱作「E」。)
．陣列(8)-陣列(7)(所得差值係稱作「G」。)亦即，在步驟F603中，減法區段41對包含副感測線34之陣列(1)至(8)執行差信號運算。
將由減法區段41求出之差值A、C、E及G分別儲存於儲存區段45a至45d中。亦即，儲存區段45a儲存差值A，儲存區段45b儲存差值C，儲存區段45c儲存差值E，且儲存區段45d儲存差值G(F604)。
接下來，轉動選擇下部端子之切換器SW以選擇(閉合)上部端子(F605)。然後，減法區段41執行類似於F603之運算之一運算。具體而言，減法區段41執行感測線33(感測線Sn)與為毗鄰於特定感測線33之兩個感測線33中之一者且比另一者進一步遠離副感測線34之一感測線(感測線Sn-1)之間的一差信號運算(感測線Sn-感測線(Sn-1)：一第二差)(F606)。
針對圖7中所展示之陣列(1)至(8)，減法區段41執行以下三個差信號運算：
．陣列(3)-陣列(2)(所得差值係稱作「B」。)
．陣列(5)-陣列(4)(所得差值係稱作「D」。)
．陣列(7)-陣列(6)(所得差值係稱作「F」。)亦即，在步驟F606中，減法區段41對不包含副感測線34之陣列(2)至(7)執行差信號運算。
接下來，加法區段46執行用於將(i)在步驟F606中求出之差值B、D及F與(ii)儲存於各別儲存區段45a至45d中之差值A、C、E及G相加之一加法運算。亦即，加法區段46將(i)在切換器SW選擇下部端子時求出之差值(差值A、C、E及G)與(ii)在切換器SW選擇上部端子時求出之差值(差值B、D及F)相加(F607)。
在圖7中所展示之陣列(1)至(8)之情形中，加法區段46將(i)儲存於儲存區段45a中之差值A(陣列(2)-陣列(1)信號)與(ii)由減法區段41輸出之差值B(陣列(3)-陣列(2)信號)相加。如下表示此加法運算：差值A+差值B={陣列(2)-陣列(1)}+{陣列(3)-陣列(2)}=陣列(3)-陣列(1)(所得差值係稱作「差值H」。)此提供一陣列(3)-陣列(1)信號。加法區段46依序執行此等運算。
具體而言，加法區段46將儲存於儲存區段45b中之差值C(陣列(4)-陣列(3)信號)加至差值H(陣列(3)-陣列(1)信號)。此提供一陣列(4)-陣列(1)信號(差值I)。
接下來，加法區段46將由減法區段41輸出之差值D(陣列 (5)-陣列(4)信號)加至差值I(陣列(4)-陣列(1)信號)。此提供一陣列(5)-陣列(1)信號(差值J)。
接下來，加法區段46將儲存於儲存區段45c中之差值E(陣列(6)-陣列(5)信號)加至差值J(陣列(5)-陣列(1)信號)。此提供一陣列(6)-陣列(1)信號(差值K)。
接下來，加法區段46將由減法區段41輸出之差值F(陣列(7)-陣列(6)信號)加至差值K(陣列(6)-陣列(1)信號)。此提供一陣列(7)-陣列(1)信號(差值L)。
接下來，加法區段46將儲存於儲存區段45d中之差值G(陣列(8)-陣列(7)信號)加至差值L(陣列(7)-陣列(1)信號)。此提供一陣列(8)-陣列(1)信號(差值M)。
應注意，儲存於儲存區段45a中之差值A(即，陣列(2)-陣列(1)信號)係在不經受由加法區段46進行之任一加法運算之情形下輸出。
因此，加法區段46輸出以下信號：
．陣列(2)-陣列(1)信號=差值A
．陣列(3)-陣列(1)信號=差值H
．陣列(4)-陣列(1)信號=差值I
．陣列(5)-陣列(1)信號=差值J
．陣列(6)-陣列(1)信號=差值K
．陣列(7)-陣列(1)信號=差值L
．陣列(8)-陣列(1)信號=差值M
在圖7中所展示之組態中，陣列(2)至(8)係感測線33，且陣列(1)係副感測線34。由於由加法區段46執行之加法運 算，將陣列(1)之信號(雜訊信號)自陣列(2)至(8)之信號中之每一者中移除。因此，自加法區段46供應之每一輸出信號係已自其移除感測線33中所包含之一雜訊信號之此一信號。因此，有可能提供衍生自一觸摸操作自身之一信號值，該信號值係回應於觸摸操作而產生。將已自其移除雜訊信號之加法區段46之每一輸出信號輸出至觸摸面板控制器4中之座標偵測區段42。亦即，將衍生自觸摸操作自身之信號輸出至座標偵測區段42(F608)。
如上文所闡述，觸摸面板系統1b獲得彼此毗鄰之感測線33之間的一差信號值。亦即，求出在雜訊方面具有一較高相關性之毗鄰感測線33之間的一差。此外，將副感測線34之一信號(雜訊信號)從自每一感測線33供應之一輸出信號中移除。因此，與實施例1及2之觸摸面板系統1及1a相比，觸摸面板系統1b可更可靠地移除一雜訊。
另外，根據觸摸面板系統1b，加法區段46自副感測線34側依序執行加法運算(即，以增加一特定加法運算中所涉及之一感測線與副感測線之間的距離之次序)。因此，有可能藉由以使得一加法運算之一結果係用於下一加法運算中之一方式執行加法運算來移除一雜訊。
[實施例4]
本發明之一觸摸面板系統之一驅動方法並不受特別限制。較佳地，該驅動方法係一正交序列驅動方法。換言之，較佳地並行驅動驅動線35。圖9係圖解說明一觸摸面板之一驅動方法之一視圖，該驅動方法係用於一習用觸摸 面板系統中。圖10係圖解說明一觸摸面板之一驅動方法(正交序列驅動方法)之一視圖，該驅動方法係用於本發明之一觸摸面板系統中。
圖9展示自觸摸面板提取且具備四個感測器之一個感測線。如圖9中所展示，習用觸摸面板系統以以下方式驅動驅動線：將+V伏施加至待驅動之一驅動線，以使得依序驅動該等驅動線。
具體而言，在第一驅動線驅動中，將+V伏施加至最左側感測器。此給出由下式表示之第一Vout量測結果(X1)：X1=C1×V/Cint
類似地，在第二驅動線驅動中，將+V伏施加至自左側第二感測器。此給出由下式表示之第二Vout量測結果(X2)：X2=C2×V/Cint
在第三驅動線驅動中，將+V伏施加至自左側第三感測器。此給出由下式表示之第三Vout量測結果(X3)：X3=C3×V/Cint
在第四驅動線驅動中，將+V伏施加至最右側感測器。此給出由下式表示之第四Vout量測結果(X4)：X4=C4×V/Cint
圖10像圖9一樣亦展示自觸摸面板提取且具備四個感測器之一個感測線。如圖10中所展示，根據正交序列驅動方法，以使得將+V伏或-V伏施加至所有驅動線之一方式驅動驅動線。亦即，根據該正交序列驅動方法，並行驅動該 等驅動線。
具體而言，在第一驅動線驅動中，將+V伏施加至所有感測器。此給出由下式表示之第一Vout量測結果(Y1)：Y1=(C1+C2+C3+C4)×V/Cint
在第二驅動線驅動中，將+V伏施加至最左側感測器，將-V伏施加至自左側第二感測器，將+V伏施加至自左側第三感測器，且將-V伏施加至最右側感測器。此給出由下式表示之第二Vout量測結果(Y2)：Y2=(C1-C2+C3-C4)×V/Cint
在第三驅動線驅動中，將+V伏施加至最左側感測器，將+V伏施加至自左側第二感測器，將-V伏施加至自左側第三感測器，且將-V伏施加至最右側感測器。此給出由下式表示之第三Vout量測結果(Y3)：Y3=(C1+C2-C3-C4)×V/Cint
在第四驅動線驅動中，將+V伏施加至最左側感測器，將-V伏施加至自左側第二感測器，將-V伏施加至自左側第三感測器，且將+V伏施加至最右側感測器。此給出由下式表示之第四Vout量測結果(Y4)：Y4=(C1-C2-C3+C4)×V/Cint
根據圖10中所展示之組態，可藉由(i)輸出序列(Y1、Y2、Y3、Y4)與(ii)正交碼di之一內積計算來獲得電容值(C1、C2、C3、C4)。由於正交碼di之正交性而建立此公式。此處，碼di指示施加至一各別驅動線之正電壓及/或負電壓之碼。具體而言，碼d1指示施加至最左側感測器之電 壓之碼且係表示為「+1、+1、+1、+1」。碼d2指示施加至自左側第二感測器之電壓之碼且係表示為「+1、-1、+1、-1」。碼d3指示施加至自左側第三感測器之電壓之碼且係表示為「+1、+1、-1、-1」。碼d4指示施加至最右側感測器之電壓之碼且係表示為「+1、-1、-1、+1」。
藉由(i)輸出序列Y1、Y2、Y3、Y4與(ii)碼d1、d2、d3、d4之內積計算求出C1、C2、C3、C4之值，如下：C1=1×Y1+1×Y2+1×Y3+1×Y4=4C1×V/Cint
C2=1×Y1+(-1)×Y2+1×Y3+(-1)×Y4=4C2×V/Cint
C3=1×Y1+1×Y2+(-1)×Y3+(-1)×Y4=4C3×V/Cint
C4=1×Y1+(-1)×Y2+(-1)×Y3+(-1)×Y4 =4C3×V/Cint
因此，由於碼di之正交性，藉由碼di與輸出序列Yi之內積計算來獲得Ci。現在，比較如此獲得之結果與藉由圖9中所展示之習用驅動方法獲得之結果。在其中正交序列驅動方法與習用驅動方法執行相同數目個驅動操作之一情形中，正交序列驅動方法允許偵測為習用驅動方法之彼等值的四倍大之值。圖11係圖解說明為了使圖9之驅動方法之觸摸面板達成等效於圖10之驅動方法之觸摸面板之敏感度的敏感度其需要執行之一處理程序的一視圖。如圖11中所展示，為了使圖9之驅動方法達成等效於由圖10之驅動方法給出之敏感度的敏感度，圖9之驅動方法需要驅動一特定驅動線達四次並對結果求總和。亦即，根據圖9之驅動方法，用於驅動線之一驅動週期係圖10之驅動方法之驅動 週期之四倍長。相反地，藉助用於驅動線之一驅動週期(該驅動週期減小至圖9中所展示之驅動方法之驅動週期之四分之一)，圖10中所展示之驅動方法達成等效於由圖9中所展示之習用驅動方法給出之敏感度的敏感度。因此，根據圖10中所展示之驅動方法，有可能減少觸摸面板系統之電力消耗。
圖12係示意性地圖解說明包含由此正交序列驅動方法驅動之一觸摸面板3之一觸摸面板系統1c之一視圖。具體而言，展示圖12之觸摸面板系統1c具有對應於圖10之一般化四個驅動線及一個感測線之驅動線及感測線。
具體而言，觸摸面板系統1c包含M個驅動線35、L個感測線33(M及L中之每一者係一自然數)及形成於驅動線35與感測線33之間以便配置成一矩陣之電容。觸摸面板系統1c執行以下運算：關於此等電容之一矩陣Cij(i=1、...、M，j=1、...、L)，使用由彼此正交且各自具有一碼長度N之「+1」與「-1」構成之碼di=(di1、...、diN)(i=1、...、M)。因此，同時並行驅動所有M個驅動線35，而在「+1」之一情形中施加+V伏且在「-1」之一情形中施加-V伏。此外，藉由內積計算「di．sj=Σ(k=1、...、N)dik．sjk」來估算電容值Cij，即，(i)自各別感測線33讀取之輸出序列sj=(sj1、...、sjN)(j=1、...、L)與(ii)碼di之內積計算。為了執行此內積計算，觸摸面板系統1c包含一電荷積分器(計算區段)47。藉由下式求出自電荷積分器47供應之一輸出信號(Vout)之一強度： Vout=Cf×Vdrive×N/Cint
如下表示輸出序列sj：sj=(sj1、...、sjN)=(Σ(k=1、...、M)Ckj×dk1、...、Σ(k=1、...、M)Ckj×dkN)×(Vdrive/Cint)=(Σ(k=1、...、M)Ckj×(dk1、...、dkN)×(Vdrive/Cint)=Σ(k=1、...、M)(Ckj×dk)×(Vdrive/Cint)
如下表示碼di與輸出序列sj之內積：di．sj=di．(Σ(k=1、...、M)(Ckj×dk)×(Vdrive/Cint))=Σ(k=1、...、M)(Ckj×di．dk)×(Vdrive/Cint)=Σ(k=1、...、M)(Ckj×N×δik)×(Vdrive/Cint)[若i=k，則δik=1，否則δik=0]=Cij×N×(Vdrive/Cint)
因此，根據觸摸面板系統1c，藉由正交序列驅動方法驅動觸摸面板3。因此，以下一般化係可能的：藉由求出碼di與輸出序列sj之一內積，將電容Cij之一信號乘以N(碼長度)。此驅動方法提供以下之一效應：不管驅動線35之數目(即，「M」)如何，一電容之一信號強度皆係N倍。相反地，藉由採用正交序列驅動方法，可藉助用於驅動線之一驅動週期(該週期減小至圖9中所展示之驅動方法之週期之N分之一)來達成等效於由圖9中所展示之習用驅動方法給出之敏感度的敏感度。亦即，採用正交序列驅動方法可減小應驅動驅動線之次數。此使得有可能減少觸摸面板系統1c之電力消耗。
[實施例5]
圖13係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系統1d之一基本組態之一視圖。藉由在圖7中所展示之具有雜訊取消功能之觸摸面板系統1b中採用展示於圖10及圖12中且用於觸摸面板系統1c中之用於驅動線35之正交序列驅動方法來組態觸摸面板系統1d。由於觸摸面板系統1d以與上述觸摸面板系統1b及1c相同之方式操作，因此此處省略對其之闡釋。
根據觸摸面板系統1d，求出彼此毗鄰之感測線33之間的一差信號值。亦即，求出在雜訊方面具有一較高相關性之毗鄰感測線33之間的一差。此外，將一副感測線34之一信號(雜訊信號)從自每一感測線33供應之一輸出信號中移除。因此，與實施例1及2之觸摸面板系統1及1a相比，觸摸面板系統1d可更可靠地移除一雜訊。此外，將一電容Cij之一信號乘以N(碼長度)。此允許一電容具有一N倍信號強度，而不管驅動線35之數目如何。另外，由於採用正交序列驅動方法，因此可藉助用於驅動線之一驅動週期(該週期減小至圖9中所展示之驅動方法之週期之N分之一)來達成等效於由圖9中所展示之習用驅動方法給出之敏感度的敏感度。亦即，採用正交序列驅動方法可減小應驅動驅動線之次數。此使得有可能減少觸摸面板系統1d之電力消耗。
[實施例6]
圖14係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系 統1e之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1e包含具有一不同組態之一減法區段41。
自一觸摸面板3b之一感測線33及一副感測線34供應之輸出信號中之每一者係一類比信號。因此，減法區段41包含一類比轉數位轉換區段(第一類比轉數位轉換區段)48及一數位減法器(未圖解說明)。
藉助此組態，藉由減法區段41之類比轉數位轉換區段48將自觸摸面板3b供應之輸出信號(類比信號)轉換成數位信號。數位減法器藉由使用如此轉換之數位信號而以與圖7中所展示之觸摸面板系統1b中相同之方式執行減法運算。
因此，觸摸面板系統1e可藉由(i)將由觸摸面板3b輸出之類比信號轉換成數位信號且此後(ii)執行減法運算來移除一雜訊。
[實施例7]
圖15係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系統1f之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1f包含具有一不同組態之一減法區段41。
自一觸摸面板3b之一感測線33及一副感測線34供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41包含一差動放大器49及一類比轉數位轉換區段48。
藉助此組態，以與圖7中所展示之觸摸面板系統1b中相同之方式，差動放大器49對自觸摸面板3b供應之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號。類比轉數位轉換區段48(第二類比轉數位轉換區段) 將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
因此，觸摸面板系統1f可藉由(i)對由觸摸面板3b輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
[實施例8]
圖16係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系統1g之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1g包含具有一不同組態之一減法區段41。觸摸面板系統1g包含一全差動放大器50而非圖15中所展示之觸摸面板系統1f中之差動放大器49。
自一觸摸面板3b之感測線33及一副感測線34供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41包含一全差動放大器50及一類比轉數位轉換區段48。
藉助此組態，以與圖7中所展示之觸摸面板系統1b中相同之方式，全差動放大器50對自觸摸面板3b供應之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號。類比轉數位轉換區段48將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
圖17係圖解說明全差動放大器50之一項實例之一電路圖。全差動放大器50包含各自包含一電容及一切換器之兩個對，該兩個對經配置以便關於一差動放大器彼此對稱。具體而言，給差動放大器之一非反轉輸入端子(+)及一反 轉輸入端子(-)供應來自彼此毗鄰之感測線33之信號。在差動放大器之一反轉輸入端子(-)與非反轉輸入端子(+)之間提供一電容(回饋電容)以使得該電容與反轉輸入端子(-)及非反轉輸入端子(+)連接，且在差動放大器之一非反轉輸出端子(+)與反轉輸入端子(-)之間提供另一電容(回饋電容)以使得該另一電容與非反轉輸出端子(+)及反轉輸入端子(-)連接，此等電容具有相同電容值。此外，在反轉輸入端子(-)與非反轉輸入端子(+)之間提供一切換器以使得該切換器與反轉輸入端子(-)及非反轉輸入端子(+)連接，且在非反轉輸出端子(+)與反轉輸入端子(-)之間提供另一切換器以使得該另一切換器與非反轉輸出端子(+)及反轉輸入端子(-)連接。
因此，觸摸面板系統1g可藉由(i)對由觸摸面板3b輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
[實施例9]
圖18係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系統1h之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1h包含(i)具有一不同組態之一減法區段41且涉及(i)一觸摸面板3b之一不同驅動方法。觸摸面板系統1h包含一全差動放大器50而非圖15中所展示之觸摸面板系統1f中之差動放大器49。
自觸摸面板3b之感測線33及一副感測線34供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41包含一全差動放大器50 及一類比轉數位轉換區段48。
藉助此組態，以與圖7中所展示之觸摸面板系統1b中相同之方式，全差動放大器50對自觸摸面板3b供應之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號。類比轉數位轉換區段48將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
此外，觸摸面板系統1h採用圖10、圖12及圖13中所展示之正交序列驅動方法作為用於觸摸面板3b之一驅動方法。根據此組態，如圖10中所展示，如下施加用於驅動四個驅動線之一電壓：在第二驅動至第四驅動中，施加+V達兩次且亦施加-V達兩次，即，+V之施加次數等於-V之施加次數。另一方面，在第一驅動中，施加+V達四次。因此，第一驅動之一輸出序列Y1之一輸出值大於第二驅動至第四驅動之輸出序列Y2至Y4中之每一者之輸出值。因此，將一動態範圍施加至第二驅動至第四驅動之輸出序列Y2至Y4中之任一者之輸出值致使第一驅動之輸出序列Y1飽和。
為了解決此問題，觸摸面板系統1h之減法區段41包含全差動放大器50。此外，用作全差動放大器50的係其輸入共模電壓範圍為軌對軌的全差動放大器。亦即，全差動放大器50具有一寬廣共模輸入範圍。因此，全差動放大器50可在自一電源電壓(Vdd)至GND之一電壓範圍中操作。此外，放大供應至全差動放大器50之輸入信號之間的一差。因此，不管與觸摸面板系統1h組合之觸摸面板3b中所採用之正交序列驅動方法之類型如何，來自全差動放大器50之 一輸出信號皆無輸出飽和之問題。應注意，全差動放大器50之一項實例係如先前參考圖17所闡述。
因此，觸摸面板系統1h可藉由(i)對由觸摸面板3b輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。此外，由於觸摸面板系統1h包含能夠進行軌對軌運算之全差動放大器50，因此來自全差動放大器50之一輸出信號無輸出飽和之問題。
[實施例10]
在實施例1至9中，已闡述具備一副感測器32(副感測線34)之一觸摸面板系統。然而，針對本發明之一觸摸面板系統，副感測器32並非必不可少的。在本實施例中，將闡述不具備一副感測器32之一觸摸面板系統。
圖20係示意性地圖解說明本實施例之一觸摸面板系統1i之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1i包含用於求出彼此毗鄰之感測線33之一差信號之一減法區段41a。
更具體而言，一觸摸面板3c包含複數個(在圖20中，五個)驅動線35及與驅動線35交叉之複數個(在圖20中，八個)感測線33。感測線33與驅動線35彼此隔離，且感測線33與驅動線35經由電容而彼此耦合。
一觸摸面板控制器4包含切換器SW、減法區段41a、儲存區段45a至45d，該等元件係以此次序自觸摸面板控制器4之一輸入接收側配置。應注意，觸摸面板控制器4亦包含一座標偵測區段42(未圖解說明)及一CPU 43(未圖解說 明)(參見圖1)。
減法區段41a包含用於接收由主感測器31輸出之信號之輸入端子(用於主感測器之輸出之輸入端子)。減法區段41a自主感測器31接收信號。然後，減法區段41a將毗鄰感測線33中之一者自毗鄰感測線33中之另一者中減去以便求出一差值(差信號)。將由於減法區段41a之減法運算而如此獲得之信號輸出至座標偵測區段42(參見圖1)。
因此，觸摸面板系統1i在觸摸面板系統1i不具備一副感測器32(副感測線34)且減法區段41a執行一不同運算之方面不同於上述實施例之觸摸面板系統。
切換器SW從自感測線33供應之信號中選擇待供應至減法區段41a之信號。更具體而言，切換器SW中之每一者包含兩個端子(上部及下部端子)，且選擇上部及下部端子中之一者。圖20展示其中切換器SW選擇下部端子之一狀態。
減法區段41a對由切換器SW從自陣列(1)至(8)供應之信號中選擇之信號執行差信號運算。具體而言，減法區段41a執行彼此毗鄰之感測線33之間的一差信號運算。舉例而言，在如圖20中所展示其中切換器SW選擇下部端子之一情形中，減法區段41a執行以下信號運算：陣列(8)-陣列(7)；陣列(6)-陣列(5)；陣列(4)-陣列(3)；及陣列(2)-陣列(1)。另一方面，在其中切換器SW選擇上部端子之一情形中(未圖解說明)，減法區段41a執行以下差信號運算：陣列(7)-陣列(6)；陣列(5)-陣列(4)；及陣列(3)-陣列(2)。
在其中切換器SW中之每一者選擇上部及下部端子中之一者之一情形中，儲存區段45a至45d儲存藉由減法區段41a所執行之差運算而獲得之信號(差運算信號)。另一方面，在其中切換器SW中之每一者選擇上部及下部端子中之另一者之一情形中，差運算信號係直接而非經由儲存區段45a至45d輸出。
(2)由觸摸面板系統1i執行之雜訊處理
參考圖20及圖21，下文將闡述由觸摸面板系統1i執行之雜訊處理。圖21係圖解說明為觸摸面板系統1i之一基本處理程序之一雜訊取消處理程序之一流程圖。
在啟動觸摸面板系統1i之後，旋即以一特定間隔給驅動線供應一電位。使用者對觸摸面板3c執行一觸摸操作改變對應於觸摸位置之一特定感測線33之一電容。亦即，使用者對觸摸面板3c執行觸摸操作改變自彼感測線33供應之一輸出信號之一值。在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1i將來自感測線33之輸出信號輸出至觸摸面板控制器4。因此，在驅動驅動線35時，觸摸面板系統1i偵測感測線33之電容之一改變以便判定存在或不存在一觸摸操作及一觸摸位置。
更具體而言，諸如在顯示裝置2中產生之一時脈之一雜訊及來自外部之其他雜訊係反映於觸摸面板3c中。因此，一主感測器群組31b偵測各類雜訊分量。具體而言，自感測線33供應之輸出信號不僅包含衍生自觸摸操作自身之一信號且亦包含一雜訊信號(雜訊分量)(F701)。
接下來，切換器SW選擇下部端子(F702)。然後，減法區段41a求出一感測線33(感測線Sn)與為毗鄰於特定感測線33之兩個感測線33中之一者之一感測線(感測線Sn+1)之間的一差(感測線(Sn+1)-感測線Sn：一第一差)(F703)。
針對圖20中所展示之陣列(1)至(8)，減法區段41a執行以下四個差信號運算：
．陣列(2)-陣列(1)(所得差值係稱作「A」。)
．陣列(4)-陣列(3)(所得差值係稱作「C」。)
．陣列(6)-陣列(5)(所得差值係稱作「E」。)
．陣列(8)-陣列(7)(所得差值係稱作「G」。)亦即，在步驟F703中，減法區段41a對感測線33之陣列(1)至(8)執行差信號運算。
將由減法區段41a求出之差值A、C、E及G分別儲存於儲存區段45a至45d中。亦即，儲存區段45a儲存差值A，儲存區段45b儲存差值C，儲存區段45c儲存差值E，且儲存區段45d儲存差值G(F704)。
接下來，轉動選擇下部端子之切換器SW以選擇(閉合)上部端子(F705)。然後，減法區段41a執行類似於F703之運算之一運算。具體而言，減法區段41a執行感測線33(感測線Sn)與為毗鄰於特定感測線33之兩個感測線33中之另一者之一感測線(感測線Sn-1)之間的一差信號運算(感測線Sn-(Sn-1)：一第二差)(F706)。
針對圖20中所展示之陣列(1)至(8)，減法區段41a執行以下三個差信號運算：
．陣列(3)-陣列(2)(所得差值係稱作「B」。)
．陣列(5)-陣列(4)(所得差值係稱作「D」。)
．陣列(7)-陣列(6)(所得差值係稱作「F」。)亦即，在步驟F706中，減法區段41a對陣列(2)至(7)執行差信號運算。
如上文所闡述，觸摸面板系統1i獲得彼此毗鄰之感測線33之間的一差信號值。亦即，求出在雜訊方面具有一較高相關性之毗鄰感測線33之間的一差。此將雜訊分量從自主感測器群組31b供應之輸出信號中移除，藉此提取衍生自觸摸操作自身之信號。此使得有可能可靠地移除(取消)反映於觸摸面板3c中之各種各樣之雜訊。
[實施例11]
圖22係示意性地圖解說明本實施例之一觸摸面板系統1j之一基本組態之一視圖。藉由在圖20中所展示之具有雜訊取消功能之觸摸面板系統1i中採用用於並行驅動驅動線35之一驅動線驅動電路(未圖解說明)來組態觸摸面板系統1j。此外，觸摸面板系統1j包含：(i)用於解碼電容之差值之一解碼區段58，該等差值係由一減法區段41a求出，(ii)用於儲存電容之間的差之一分佈之一非觸摸操作資訊儲存區段61，該等差係由解碼區段58在不執行觸摸操作時解碼，及(iii)用於校準電容之間的差之一分佈之一校準區段62，該等差係由解碼區段58在執行一觸摸操作時解碼。由於觸摸面板系統1j以與上述觸摸面板系統1i相同之方式操作，因此此處省略對其之闡釋。以下說明集中於由減法區 段41a、解碼區段58、非觸摸操作資訊儲存區段61及校準區段62執行之處理程序。此外，以下說明論及其中使用正交序列或M序列作為用於並行驅動之碼序列之一實例。
具體地，假定用於並行驅動第一驅動線至第M驅動線之碼序列(一分量係1或-1)係如下：d1=(d11、d12、...、d1N)
d2=(d21、d22、...、d2N)
.
.
.
dM=(dM1、dM2、...、dMN)下文中，假定該等碼序列為具有一碼長度N(=2^n-1)、已經移位之正交序列或M序列。此等序列具有建立以下公式之一性質：
其中若d1至dM係一正交序列，則在i=j之情形下δij=1，在i≠j之情形下δij=0，若d1至dM係一M序列，則在i=j之情形下δij=1，在i≠j之情形下δij=-1/N。
如下定義感測線33之差輸出序列「Sj,P(j=1、...、[L/2]，P=1、2)(L指示感測線33之數目，[n]=n之一整數部分)」(該等差輸出序列對應於前述序列)：Sj,1：當切換器SW選擇下部端子時的d1至dM之一輸出序 列。
Sj,2：當切換器SW選擇上部端子時的d1至dM之一輸出序列。
此外，如下定義沿驅動線35中之每一者延伸之一方向(沿配置感測線33之一方向)的電容值之差「(sC)kj,P(k=1、...、M；j=1、...、[L/2]；P=1、2)之一分佈」：(sC)kj,1=Ck,2j-Ck,2j-1
(sC)kj,2=Ck,2j+1-Ck,2j
在此情形中，藉由並行驅動而獲得的沿驅動線35中之每一者延伸之方向之電容之一差輸出係如下：
解碼區段58解碼該等電容之差值，該等差值係由減法區段41a求出(即，沿驅動線35中之每一者延伸之方向的電容值之間的差之分佈)。具體而言，解碼區段58求出(i)用於並行驅動驅動線35之碼序列與(ii)感測線33之差輸出序列(該等差輸出序列對應於前述序列)之內積。因此，如下表示由解碼區段58解碼之一內積值：
其中，且若d1至dM係一正交序列，則在i=j之情形下δij=1，在i≠j之情形下δij=0
若d1至dM係一M序列，則在i=j之情形下δij=1，在i≠j之情形下δij=-1/N。
因此，解碼區段58求出沿驅動線35中之每一者延伸之方向的電容值之間的差(sC)kj,P之一N倍分佈作為經解碼內積值di．sj,P之一主分量。因此，藉由將沿驅動線35中之每一者延伸之方向的電容值之間的差(sC)ij,P之分佈之一估算值視為內積值di．sj,P，有可能讀取電容值之信號強度，該等信號強度已經乘以N(即，乘以一碼長度)。
同時，如上文所闡述，藉由定義感測線33之差輸出序列Sj,P(P=1、2)，取消共同疊加於彼此毗鄰之感測線33上之一共模雜訊。此使得有可能以一高SNR讀取一差電容。
如上文所闡述，根據觸摸面板系統1j，並行驅動觸摸面板3c，且解碼區段58解碼電容之間的差之值，該等值係由減法區段41a求出。因此，將電容之信號乘以一碼長度(即，乘以N)。因此，不管驅動線35之數目如何，皆增加電容之信號強度。此外，倘若必需信號強度僅僅等於圖9中所展示之習用驅動方法之彼等信號強度，則有可能將用於驅動線35之一驅動週期減小至圖9中所展示之驅動方法之驅動週期之N分之一。亦即，有可能減少應驅動驅動線 35之次數。此使得有可能減少觸摸面板系統1j之電力消耗。
較佳地，觸摸面板系統1j經組態以使得校準區段62將(i)彼此毗鄰之各別對感測線33之間的差(=整個觸摸面板中之差值之一分佈)(該等差係在不執行觸摸操作時求出)自(ii)彼此毗鄰之各別對感測線33之間的差(即，整個觸摸面板3c中之差值之一分佈)(該等差係在執行一觸摸操作時求出)中減去。亦即，較佳地，(i)在一觸摸操作之前及之後執行此差信號運算且(ii)在於觸摸操作之前及之後獲得之差值信號之間執行減法。舉例而言，非觸摸操作資訊儲存區段61儲存在其中不執行觸摸操作之一初始狀態中(在不執行觸摸操作時)求出之差(sC)kj,P之一分佈之一估算值。然後，校準區段62將(i)在不執行觸摸操作時求出之差(sC)kj,P之分佈之估算值(該估算值係儲存於非觸摸操作資訊儲存區段61中)自(ii)在執行一觸摸操作時求出之差(sC)kj之一分佈之一估算值中減去。因此，校準區段62將(i)在不執行觸摸操作時求出之電容之間的差之分佈(該分佈係儲存於非觸摸操作資訊儲存區段中)自(ii)在執行一觸摸操作時求出之電容之間的差之分佈中減去(即，在執行一觸摸操作時求出之差值信號-在不執行觸摸操作時求出之差值信號)。此使得有可能取消觸摸面板3c中固有的一偏移。
因此，觸摸面板系統1j無由電容之一變化(該變化係觸摸面板3c中固有的)產生之一差分量。因此，僅偵測由觸摸 操作產生之一差分量。在M序列之情形中，一誤差分量(若i≠j，則δi j=-1/N)混合於其中，此在正交序列之情形中不會發生。然而，此誤差分量僅由觸摸操作產生。因此，若增加N(例如，N=63或127)，則SNR之一劣化程度變得更小。
[實施例12]
圖23係示意性地圖解說明根據本實施例之一觸摸面板系統1k之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1k包含具有一不同組態之一減法區段41a。
自一觸摸面板3c之感測線33供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41a包含一類比轉數位轉換區段(第三類比轉數位轉換區段)48a及一數位減法器(未圖解說明)。
藉助此組態，由減法區段41a之類比轉數位轉換區段48a將自觸摸面板3c供應之輸出信號(類比信號)轉換成數位信號。數位減法器藉由使用如此轉換之數位信號而以與圖20中所展示之觸摸面板系統1i及1j中相同之方式執行減法運算。
因此，觸摸面板系統1k可藉由(i)將由觸摸面板3c輸出之類比信號轉換成數位信號且此後(ii)執行減法運算來移除一雜訊。
[實施例13]
圖24係示意性地圖解說明本實施例之一觸摸面板系統1m之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1m包含具有一不同組態之一減法區段41a。
自一觸摸面板3c之感測線33供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41a包含一差動放大器49及一類比轉數位轉換區段48a(第四類比轉數位轉換區段)。
藉助此組態，以與圖20中所展示之觸摸面板系統1i中相同之方式，差動放大器49對自觸摸面板3c供應之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號。類比轉數位轉換區段48a將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
因此，觸摸面板系統1m可藉由(i)對由觸摸面板3c輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
[實施例14]
圖25係示意性地圖解說明本實施例之一觸摸面板系統1n之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1n包含具有一不同組態之一減法區段41a。觸摸面板系統1n包含一全差動放大器50而非圖24中所展示之觸摸面板系統1m中之差動放大器49。
自一觸摸面板3c之感測線33供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41a包含全差動放大器50及一類比轉數位轉換區段48a。
藉助此組態，以與圖20中所展示之觸摸面板系統1i中相同之方式，全差動放大器50對來自觸摸面板3c之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位 信號。類比轉數位轉換區段48a將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
因此，觸摸面板系統1n可藉由(i)對由觸摸面板3c輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
[實施例15]
圖26係示意性地圖解說明本實施例之一觸摸面板系統1o之一基本組態之一視圖。觸摸面板系統1o包含具有一不同組態之一減法區段41a。觸摸面板系統1o包含一全差動放大器50而非圖26中所展示之觸摸面板系統1m中之差動放大器49。
自一觸摸面板3c之感測線33供應之輸出信號係類比信號。因此，減法區段41a包含全差動放大器50及一類比轉數位轉換區段48a。
藉助此組態，以與圖20中所展示之觸摸面板系統1i中相同之方式，全差動放大器50對來自觸摸面板3c之輸出信號(類比信號)執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號。類比轉數位轉換區段48a將藉由減法運算如此獲得之一類比信號轉換成一數位信號。
此外，觸摸面板系統1o採用圖10、圖12及圖22中所展示之正交序列驅動方法作為用於觸摸面板3c之一驅動方法。根據此組態，如圖10中所展示，如下施加用於驅動四個驅動線之一電壓：在第二驅動至第四驅動中，施加+V達兩次 且亦施加-V達兩次，即，+V之施加次數等於-V之施加次數。另一方面，在第一驅動中，施加+V達四次。因此，第一驅動之一輸出序列Y1之一輸出值大於第二驅動至第四驅動之輸出序列Y2至Y4中之每一者之輸出值。因此，將一動態範圍加至第二驅動至第四驅動之輸出序列Y2至Y4之輸出值致使第一驅動之輸出序列Y1飽和。
為了解決此問題，觸摸面板系統1o之減法區段41a包含全差動放大器50。
此外，用作全差動放大器50的係其輸入共模電壓範圍為軌對軌的全差動放大器。亦即，全差動放大器50具有一寬廣共模輸入範圍。因此，全差動放大器50可在自一電源電壓(Vdd)至GND之一電壓範圍中操作。此外，放大供應至全差動放大器50之輸入信號之間的一差。因此，不管與觸摸面板系統1o組合之觸摸面板3c中所採用之正交序列驅動方法之類型如何，來自全差動放大器50之一輸出信號皆無輸出飽和之問題。應注意，全差動放大器50之一項實例係如先前參考圖17所闡述。
因此，觸摸面板系統1o可藉由(i)對由觸摸面板3c輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。此外，由於觸摸面板系統1o包含能夠進行軌對軌運算之全差動放大器50，因此來自全差動放大器50之一輸出信號無輸出飽和之問題。
[實施例16]
接下來，下文將闡述用於偵測一觸摸操作之一方法，該方法係用於上述實施例之觸摸面板系統中。作為一實例，以下說明論及圖22之觸摸面板系統1j。然而，其他實施例之觸摸面板系統執行相同操作。觸摸面板系統1j包含用於基於(i)彼此毗鄰之感測線33之信號之間的一差(該差係由減法區段41a及解碼區段58求出)與(ii)正及負臨限值之一比較而判定存在或不存在一觸摸操作之一判斷區段59。應注意，給判斷區段59供應：(i)已經受校準區段62之一校準處理程序之一信號(電容之間的差之一分佈)或(ii)尚未經受校準區段62之一校準處理程序之一信號(電容之間的差之一分佈)。在其中將尚未經受校準區段62之校準處理程序之信號輸入至判斷區段59之情形中，將電容之間的差之一分佈(該分佈已由解碼區段58解碼)直接輸入至判斷區段59。下文將闡述其中將尚未經受校準區段62之校準處理程序之信號輸入至判斷區段59之情形。然而，亦在其中將已經受該校準處理程序之信號輸入至判斷區段59之情形中執行相同操作。
圖27係圖解說明圖22中所展示之觸摸面板系統1j中之判斷區段59之一基本處理程序之一流程圖。圖28係示意性地圖解說明圖27中所展示之流程圖中之辨識觸摸資訊之一方法之一視圖。
如圖27中所展示，判斷區段59首先獲得彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差之值(差資訊)「(sC)ij,P」，該等值係由減法區段41a及解碼區段59求出(F801)。接下來，判斷 區段59比較該等差之值與其中之每一者儲存於判斷區段59中之一正臨限值THp及一負臨限值THm，以便創建一增加與減小表(F802)。舉例而言，此增加與減小表係如圖28之(a)中所展示之一個三進制增加與減小表。
接下來，將該三進制增加與減小表轉換成一個二進制影像(即，經二進制化)(F803)。舉例而言，在其中以自一感測線S1至一感測線S7之次序(沿圖28中朝向右側之一方向)掃描圖28之(a)中所展示之增加與減小表之一情形中，實施以下操作：在增加與減小表中，若掃描值「+」，則將其中之值及後續值全部轉換成「1」直至下一次掃描到值「-」。同時，若掃描值「-」，則沿與該掃描方向相反之一方向(沿圖28中朝向左側之一方向)執行掃描且確實將其中之值轉換成「1」。以此方式，獲得如圖28之(b)中所展示之經二進制化資料。
接下來，為了自經二進制化資料提取觸摸資訊，提取一經連接分量(F804)。舉例而言，在圖28之(b)中，若值「1」係並排配置於彼此毗鄰之驅動線上及一單個感測線上，則將(i)包含此等值「1」中之一者之一經連接分量及(ii)包含此等值「1」中之另一者之一經連接分量視為一單個經連接分量，將該單個經連接分量設定為一觸摸位置之一候選者。亦即，將圖28之(c)中包含值「1」之加框部分中之每一者視為一單個經連接分量且經提取作為一觸摸位置之一候選者。
最後，基於觸摸位置之所提取候選者，辨識觸摸資訊 (觸摸之大小、位置等)(F805)。
因此，基於彼此毗鄰之感測線33之信號之間的一差(已將一雜訊信號自該差中移除)，判斷區段59判定存在或不存在一觸摸操作。此使得有可能準確地判定存在或不存在觸摸操作。
此外，在上述實例中，基於(i)彼此毗鄰之各別對感測線33之間的信號差(該等差係由減法區段41a求出)與(ii)正及負臨限值(THp、THm)之一比較，判斷區段59創建以三進制形式指示感測線33之間的信號差之分佈之增加與減小表並將該增加與減小表轉換成二進制影像。亦即，將彼此毗鄰之各別對感測線33之間的信號差(已將雜訊信號自該等差中移除)輸入至判斷區段59。判斷區段59比較(i)彼此毗鄰之各別對感測線33之間的信號差與(ii)儲存於判斷區段59中之正及負臨限值(THp、THm)，以便創建以三進制形式指示感測線33之間的信號差之分佈之增加與減小表。此外，判斷區段59二進制化該增加與減小表，以使得該增加與減小表係轉換成二進制影像。因此，自如此轉換之二進制影像提取觸摸位置之候選者。因此，藉由基於二進制影像辨識觸摸資訊(觸摸之大小、位置等)，有可能不僅判定存在或不存在觸摸操作且亦較準確地辨識觸摸資訊。
[實施例17]
圖29係圖解說明包含一觸摸面板系統1之一行動電話10之一組態之一功能方塊圖。行動電話(電子裝置)10包含一CPU 51、一RAM 53、一ROM 52、一相機54、一麥克風 55、一揚聲器56、一操作鍵57及觸摸面板系統1。此等元件經由資料匯流排而彼此連接。
CPU 51控制行動電話10之操作。舉例而言，CPU 51執行儲存於ROM 52中之一程式。操作鍵57接收由行動電話10之一使用者輸入之一指令。RAM 53以一易失性方式儲存由於CPU 51執行該程式而產生之資料或經由操作鍵57輸入之資料。ROM 52以一非易失性方式儲存資料。
此外，ROM 52係可將資料寫入至其中及可自其刪除資料之一ROM，舉例而言，一EPROM(可抹除可程式化唯讀記憶體)或一快閃記憶體。行動電話10可經組態以包含允許行動電話10經由一導線與另一電子裝置連接之一介面(IF)(圖29中未圖解說明)。
相機54回應於使用者對操作鍵57之操作而拍攝一被攝體之一影像。將該被攝體之所獲得影像資料儲存於RAM 53或一外部記憶體(例如，一記憶體卡)中。麥克風接受使用者之一所輸入語音。行動電話10二進制化所輸入語音(類比資料)。然後，行動電話10將經二進制化語音傳輸至一接收器(例如，傳輸至另一行動電話)。舉例而言，揚聲器56基於儲存於RAM 53中之音樂資料而輸出聲音。
觸摸面板系統1包含一觸摸面板3、一觸摸面板控制器4、一驅動線驅動電路5及一顯示裝置2。CPU 51控制觸摸面板系統1之操作。舉例而言，CPU 51執行儲存於ROM 52中之一程式。RAM 53以一易失性方式儲存由於CPU 51執行該程式而產生之資料。ROM 52以一非易失性方式儲存 資料。
顯示裝置2顯示儲存於ROM 52或RAM 53中之一影像。顯示裝置2係堆疊於觸摸面板3上或包含觸摸面板3。
(實施例18)
前述實施例中所闡述之觸摸面板系統可進一步包含如下文所闡述之組態。
下文關於圖30至圖40闡述與本發明之一觸摸面板系統相關之一實施例。
(觸摸面板系統71a之組態)
圖30係圖解說明根據實施例18之一觸摸面板系統71a之一組態之一方塊圖。圖31係圖解說明提供於觸摸面板系統71a中之一觸摸面板73之一組態之一示意圖。
觸摸面板系統71a包含一觸摸面板73及一電容值分佈偵測電路72。觸摸面板73包含沿一水平方向彼此平行配置之信號線HL1至HLM(第一信號線)、沿一垂直方向彼此平行配置之信號線VL1至VLM(第二信號線)及各自提供於信號線HL1至HLM與信號線VL1至VLM之交叉點處之電容C11至CMM。較佳地，觸摸面板73係為握持輸入筆之一手可放置在觸摸面板73上之一大小。然而，觸摸面板73可係為可用於智慧電話之一大小。
電容分佈偵測電路72包含一驅動器75。驅動器75根據一碼序列將一電壓施加至驅動線DL1至DLM。電容值分佈偵測電路72包含一感測放大器76。感測放大器76經由感測線SL1至SLM讀出對應於該等電容之電荷之一線性總和並將 該線性總和供應至一A/D轉換器78。
電容值分佈偵測電路72包含一多工器74。圖32係圖解說明(a)連接至觸摸面板73之信號線HL1至HLM及VL1至VLM與(b)連接至驅動器75之驅動線DL1至DLM及連接至感測放大器76之感測線SL1至SLM之間的一連接切換電路之一組態之一電路圖。
多工器74導致在(a)其中信號線HL1至HLM連接至驅動器75之驅動線DL1至DLM且信號線VL1至VLM連接至感測放大器76之感測線SL1至SLM之一第一連接狀態與(b)其中信號線HL1至HLM連接至感測放大器76之感測線SL1至SLM且信號線VL1至VLM連接至驅動器75之驅動線DL1至DLM之一第二連接狀態之間的一切換。
圖33係圖解說明提供於觸摸面板系統71a之電容值分佈偵測電路72中之多工器74之一組態之一電路圖。多工器74包含串聯連接之四個CMOS切換器SW1至SW4。自以下各項供應經由控制線CL來自一時序產生器77之一信號：(i)與CMOS切換器SW2相對的CMOS切換器SW1之一端；(ii)在CMOS切換器SW2與CMOS切換器SW3之間；(iii)與CMOS切換器SW3相對的CMOS切換器SW4之一端；及(iv)一逆向器inv之一端子輸入。該逆向器inv在CMOS切換器SW1與CMOS切換器SW2之間及在CMOS切換器SW3與CMOS切換器SW4之間供應其輸出。信號線HL1至HLM連接至CMOS切換器SW1及SW2。信號線VL1至VLM連接至CMOS切換器SW3及SW4。驅動線DL1至DLM連接至CMOS 切換器SW1及SW4。感測線SL1至SLM連接至CMOS切換器SW2及SW3。
當使控制線CL之信號為低時，信號線HL1至HLM被連接至驅動線DL1至DLM且信號線VL1至VLM被連接至感測線SL1至SLM。當使控制線CL之信號為高時，信號線HL1至HLM被連接至感測線SL1至SLM且信號線VL1至VLM被連接至驅動線DL1至DLM。
A/D轉換器78將經由感測線SL1至SLM讀出之電荷(該等電荷對應於電容)之一線性總和自類比轉換至數位且將經轉換線性總和供應至電容值分佈計算區段79。
電容值分佈計算區段79基於碼序列及自A/D轉換器78供應之電荷(該等電荷對應於電容)之線性總和而計算觸摸面板73上之一電容值分佈並將所計算電容值分佈供應至一觸摸辨識區段80。觸摸辨識區段80基於自電容值分佈計算區段79供應之電容值分佈而辨識觸摸面板73上之一觸摸位置。
電容值分佈偵測電路72包含時序產生器77。時序產生器77產生(i)用於規定驅動器75之一操作之一信號，(ii)用於規定感測放大器76之一操作之一信號，及(iii)用於規定A/D轉換器78之一操作之一信號，並將此等信號分別供應至驅動器75、感測放大器76及A/D轉換器78。
(觸摸面板系統71a之操作)
圖34之(a)及(b)中圖解說明用於闡述觸摸面板系統71a之一操作方法之一示意圖。如上文參考圖43所闡述，存在以 下問題：在沿著感測線SL1至SLM外接手放置區HDR之外接線L1與L2之間且在手放置區HDR外部的一區域中產生幻象雜訊NZ。然而，當在不與手放置區HDR重疊之一感測線上(即，在如圖34之(a)中所圖解說明在外接線L1及L2外部之一筆輸入位置P上)輸入一筆信號時，可偵測此筆信號，此乃因在筆輸入位置P經過之感測線上不產生幻象雜訊NZ，藉此不具有由幻象雜訊NZ導致的SNR之劣化。
因此，在其中手放置區HDR與筆輸入位置P係呈如圖43中所圖解說明之一位置關係之一情形中，使驅動線DL1至DLM及感測線SL1至SLM在其之間切換，以使沿水平方向之信號線HL1至HLM充當驅動線DL1至DLM且使沿垂直方向之信號線VL1至VLM充當感測線SL1至SLM，如圖34之(b)中所圖解說明，以使得在外接線L3與L4之間的區域外部偵測到該信號。因此，有可能偵測筆輸入位置P之筆信號。
因此，舉例而言，藉由藉助多工器4每一個訊框在一第一連接狀態(圖34之(b))與一第二連接狀態(圖43)之間交替地切換(該第一連接狀態係其中信號線HL1至HLM連接至驅動器75之驅動線DL1至DLM且信號線VL1至VLM連接至感測放大器76之感測線SL1至SLM之一狀態且該第二連接狀態係其中信號線HL1至HLM連接至感測放大器76之感測線SL1至SLM且信號線VL1至VLM連接至驅動器75之驅動線DL1至DLM之一狀態)，即使由於手放置區HDR而產生幻象雜訊NZ，亦有可能在第一連接狀態及第二連接狀態之時 序中之一者偵測筆信號。由於幻象雜訊NZ係在另一時序中產生，因此將筆信號之SNR減小至二分之一。然而，藉由在第一連接狀態與第二連接狀態之間交替地切換，即使產生由手放置區HDR導致的幻象雜訊NZ，亦有可能偵測筆信號。
因此，舉例而言，觸摸面板系統71a：(i)在一第一時序中驅動信號線HL1至HLM以使得信號線VL1至VLM輸出對應於電容之電荷(第一信號線驅動步驟)，(ii)在繼第一時序之後的一第二時序中使用多工器74控制信號線HL1至HLM及信號線VL1至VLM之連接之一切換(切換步驟)，且(iii)在繼第二時序之後的一第三時序中驅動信號線VL1至VLM以使得信號線HL1至HLM輸出對應於電容之電荷(第二信號線驅動步驟)。
電容值分佈計算區段79經組態以使得接收不到透過一感測線自安置於與手放置區HDR外接之一矩形中之一電容讀出之一信號。手放置區HDR係其中握持用於輸入之導電筆之一手放置在觸摸面板上之一區；電容值分佈計算區段79可經組態以藉由未圖解說明之影像辨識構件辨識此區。此外，該組態可經提供以使得觸摸面板系統71a之一使用者規定手放置區HDR。
此外，當在不因筆輸入而出現手放置區HDR的一智慧電話中實施類似於上文在驅動線與感測線之間切換時，儘管在驅動狀態中之任一者中產生藉由用一手指觸摸而產生的待偵測之一信號，但可移除由幻象雜訊導致的一誤差信 號，此乃因其中產生幻象雜訊之一位置藉由驅動線及感測線之切換而不同。
圖35之(a)及(b)中圖解說明用於闡述觸摸面板系統71a之另一操作方法之示意圖。如圖35之(a)中所圖解說明，在垂直信號線VL1至VLM連接至驅動線DL1至DLM且驅動垂直信號線VL1至VLM且水平信號線HL1至HLM連接至感測線SL1至SLM之後，經由感測線讀出在外接線L5與L6(沿著使手指觸摸之一手指觸摸區FR之一水平方向外接)之間且在手指觸摸區FR外部之一區域中產生之幻象雜訊NZ連同對應於手指觸摸區FR之一信號。此後，如圖35之(b)中所圖解說明，在水平信號線HL1至HLM連接至驅動線DL1至DLM且驅動水平信號線HL1至HLM且垂直信號線VL1至VLM連接至感測線SL1至SLM之後，經由一感測線讀出沿著垂直方向外接手指觸摸區FR之外接線L7與L8之間產生之幻象雜訊NZ連同對應於手指觸摸區FR之一信號。
如圖35之(a)中所圖解說明在外接線L5與L6之間產生的幻象雜訊NZ及如圖35之(b)中所圖解說明在外接線L7與L8之間產生的幻象雜訊係彼此無關地隨機產生的。因此，當使用(i)對應於經由感測線讀出且對應於手指觸摸區FR的如圖35之(a)中在外接線L5與L6之間產生的幻象雜訊NZ的信號及(ii)對應於經由感測線讀出且對應於手指觸摸區FR的如圖35之(b)中在外接線L7與L8之間產生的幻象雜訊NZ的經由感測線讀出之信號實施一「及」運算時，有可能取消在外接線L5與L6之間產生的幻象雜訊NZ與在外接線L7與 L8之間產生的幻象雜訊NZ。
(實施例19)
(觸摸面板系統71b之組態)
圖36係圖解說明根據實施例19之一觸摸面板系統71b之一組態之一方塊圖。圖37係圖解說明(a)連接至一觸摸面板73之信號線HL1至HLM及VL1至VLM與(b)連接至驅動器75a及75b之驅動線DL1至DLM及連接至感測放大器76a及76b之感測線SL1至SLM之間的一連接切換電路(多工器74a及74b)之一組態之一電路圖。給相同於上文所闡述之彼等組件之組件提供相同參考符號，且不重複提供對其之詳細說明。
觸摸面板系統71b包含一電容值分佈偵測電路72a。電容值分佈偵測電路72a包含兩個多工器74a及74b。多工器74a經由信號線HL1至HLM以一固定方式連接至觸摸面板73。電容值分佈偵測電路72a包含驅動器75a及感測放大器76a。驅動器75a經由驅動線DL1至DLM連接至多工器74a，且感測放大器76a經由感測線SL1至SLM連接至多工器74a。
電容值分佈偵測電路72a包含一A/D轉換器78a及一時序產生器77a。A/D轉換器78a將來自感測放大器76a之一輸出自類比轉換至數位並將此經轉換輸出供應至一電容值分佈計算區段79。時序產生器77a產生(i)用於規定驅動器75a之一操作之一信號，(ii)用於規定感測放大器76a之一操作之一信號，及(iii)用於規定A/D轉換器78a之一操作之一信 號，並將此等信號分別供應至驅動器75a、感測放大器76a及A/D轉換器78a。時序產生器77a經由一控制線CLa供應用於控制多工器74a之一信號。
多工器74b經由信號線VL1至VLM以一固定方式連接至觸摸面板73。電容值分佈偵測電路72a包含驅動器75b及感測放大器76b。驅動器75b經由驅動線DL1至DLM連接至多工器74b，且感測放大器76b經由感測線SL1至SLM連接至多工器74b。
電容值分佈偵測電路72a包含一A/D轉換器78b及一時序產生器77b。A/D轉換器78b將來自感測放大器76b之一輸出自類比轉換至數位並將此經轉換輸出供應至電容值分佈計算區段79。時序產生器77b產生(i)用於規定驅動器75b之一操作之一信號，(ii)用於規定感測放大器76b之一操作之一信號，及(iii)用於規定A/D轉換器78b之一操作之一信號，並將此等信號分別供應至驅動器75b、感測放大器76b及A/D轉換器78b。時序產生器77b經由控制線CLb供應用於控制多工器74b之一信號。
電容分佈偵測電路72a包含一同步信號產生區段81。同步信號產生區段81產生用於時序產生器77a及77b之一同步信號以控制多工器74a及74b導致在(a)其中信號線HL1至HLM連接至驅動器75a且信號線VL1至VLM連接至感測放大器76b之一第一連接狀態與(b)其中信號線HL1至HLM連接至感測放大器76a且信號線VL1至VLM連接至驅動器75b之一第二連接狀態之間的切換並將所產生之同步信號供應 至時序產生器77a及77b。
圖38係圖解說明提供於觸摸面板系統71b之電容值分佈偵測電路72a中之多工器74a及74b之一組態之一電路圖。多工器74a包含串聯連接之兩個CMOS切換器SW5及SW6。自以下各項輸入經由控制線CLa來自時序產生器77a之一信號：(i)與CMOS切換器SW6相對的CMOS切換器SW5之一端，(ii)與CMOS切換器SW5相對的CMOS切換器SW6之一端，及(iii)一逆向器inv之一端子輸入。該逆向器inv在CMOS切換器SW5與CMOS切換器SW6之間供應其輸出。信號線HL1至HLM連接至CMOS切換器SW5及SW6。驅動線DL1至DLM連接至CMOS切換器SW5。感測線SL1至SLM連接至CMOS切換器SW6。
(觸摸面板系統71b之操作)
當使控制線CLa之一信號為低時，信號線HL1至HLM被連接至驅動線DL1至DLM。當使控制線CLa之信號為高時，信號線HL1至HLM被連接至感測線SL1至SLM。亦以類似於此之方式組態多工器74b。
如此，觸摸面板系統71b包含具有類似組態之多工器74a及74b；多工器74a以一固定方式連接至觸摸面板73之信號線HL1至HLM，且多工器74b以一固定方式連接至觸摸面板73之信號線VL1至VLM。此外，多工器74a與74b基於由同步信號產生區段81產生之一同步信號而同步操作。當多工器74a連接至驅動器75a時，多工器74b連接至感測放大器76b，且當多工器74a連接至感測放大器76a時，多工器 74b連接至驅動器75b。
(實施例20)
圖39係圖解說明根據實施例20之一觸摸面板系統71c之一組態之一方塊圖。給相同於上文所闡述之彼等組件之組件提供相同參考符號，且不重複提供對其之詳細說明。
觸摸面板系統71c包含一電容值分佈偵測電路72c。電容值分佈偵測電路72c包含控制器82a及82b。控制器82a包含多工器74a1至74a4。多工器74a1至74a4具有類似於上文參考圖36至圖38所闡述之多工器74a之組態的組態，然而其連接至較少數目個信號線；多工器74a1連接至信號線HL1至HL(m1)，多工器74a2連接至信號線HL(m1+1)至HL(m2)，多工器74a3連接至信號線HL(m2+1)至HL(m3)，且多工器74a4連接至信號線HL(m3+1)至HLM，其中1<m1<m2<m3<M。
控制器82b包含多工器74b1至74b4。多工器74b1至74b4具有類似於上文參考圖36至圖38所闡述之多工器74b之組態的組態，然而，其連接至較少數目個信號線；多工器74b1連接至信號線VL1至VL(k1)，多工器74b2連接至信號線VL(k1+1)至VL(k2)，多工器74b3連接至信號線VL(k2+1)至VL(k3)，且多工器74b4連接至信號線VL(k3+1)至VLM，其中1<k1<k2<k3<M。
多工器74a1至74a4及多工器74b1至74b4各自包含各別驅動器、感測放大器、時序產生器及ADC，且基於由一同步信號產生區段產生之一同步信號而同步操作。可將控制器 82a及82b製作為一積體電路(IC)。
在觸摸面板系統71c中，實施控制以在(a)其中信號線HL1至HL(m1)、信號線HL(m1+1)至HL(m2)、信號線HL(m2+1)至HL(m3)及信號線HL(m3+1)至HLM連接至一驅動器且信號線VL1至VL(k1)、信號線VL(k1+1)至VL(k2)、信號線VL(k2+1)至VL(k3)及信號線VL(k3+1)至VLM連接至一感測放大器之一第一連接狀態與(b)其中信號線HL1至HL(m1)、信號線HL(m1+1)至HL(m2)、信號線HL(m2+1)至HL(m3)及信號線HL(m3+1)至HLM連接至一感測放大器且信號線VL1至VL(k1)、信號線VL(k1+1)至VL(k2)、信號線VL(k2+1)至VL(k3)及信號線VL(k3+1)至VLM連接至一驅動器之一第二連接狀態之間切換。
(實施例21)
圖40係圖解說明根據實施例21之一觸摸面板系統71d之一組態之一方塊圖。給相同於上文所闡述之彼等組件之組件提供相同參考符號，且不重複提供對其之詳細說明。
觸摸面板系統71d之一感測放大器包含一組態以在減法之後旋即自毗鄰感測線讀出一信號，從而允許自一液晶面板及類似物取消雜訊且改良SNR。
觸摸面板系統71d包含一電容值分佈偵測電路72d。電容值分佈偵測電路72d包含控制器83a及83b。控制器83a包含多工器84a1至84a4。多工器84a1至84a4具有類似於上文參考圖36至圖38所闡述之多工器74a之組態的組態，然而，其連接至較少數目個信號線，且毗鄰多工器共用安置於其 共同邊界上之一信號線。
多工器84a1連接至信號線HL1至HL(m1)，多工器84a2連接至信號線HL(m1)至HL(m2)，多工器84a3連接至信號線HL(m2)至HL(m3)，且多工器84a4連接至信號線HL(m3)至HLM，其中1<m1<m2<m3<M。如此，毗鄰多工器84a1與84a2共用安置於其共同邊界上之信號線HL(m1)，毗鄰多工器84a2與84a3共用安置於其共同邊界上之信號線HL(m2)，且毗鄰多工器84a3與84a4共用安置於其共同邊界上之信號線HL(m3)。
控制器83b包含多工器84b1至84b4。多工器84b1至84b4具有類似於上文參考圖36至圖38所闡述之多工器74b之組態的組態，然而，其連接至較少數目個信號線，且毗鄰多工器共用安置於其共同邊界上之一信號線。
多工器84b1連接至信號線VL1至VL(k1)，多工器84b2連接至信號線VL(k1)至VL(k2)，多工器84b3連接至信號線VL(k2)至VL(k3)，且多工器84b4連接至信號線VL(k3)至VLM，其中1<k1<k2<k3<M。如此，毗鄰多工器84b1與84b2共用安置於其共同邊界上之信號線VL(k1)，毗鄰多工器84b2與84b3共用安置於其共同邊界上之信號線VL(k2)，且毗鄰多工器84b3與84b4共用安置於其共同邊界上之信號線VL(k3)。
多工器84a1至84a4及多工器84b1至84b4各自包含各別驅動器、感測放大器、時序產生器及ADC，且基於由一同步信號產生區段產生之一同步信號而同步操作。可將控制器 83a及83b製作為一積體電路(IC)。
如此，在其中感測放大器經組態以便在減法之後旋即自毗鄰感測線讀出一信號以允許自液晶面板及類似物取消雜訊並改良SNR之一情形中，藉由共用安置於毗鄰多工器之一共同邊界上之一信號線，有可能以超過對應於毗鄰多工器之感測線之邊界之一方式連續地實施安置於彼邊界上之感測線之差動讀出。
藉由疊加觸摸面板系統與一液晶顯示面板或藉由在一液晶顯示面板內部建置觸摸面板系統，可在一媒體黑板(資訊輸入/輸出裝置)中構成根據實施例18至21之觸摸面板系統，該媒體黑板能夠接收在複數個人觸摸該黑板時在其上手寫之輸入。
亦可如下表示本發明：
[1]一種觸摸面板系統，其包含：一觸摸面板，其包含複數個感測器；及一觸摸面板控制器，其用於自該等感測器接收信號以便讀取資料，該複數個感測器包含：(i)一主感測器，其用於回應於由一使用者執行之一觸摸操作而輸入一信號，及(ii)一副感測器，其提供於該觸摸面板之一表面上，該主感測器係提供於該表面上，且該觸摸面板控制器包含減法構件以用於：(i)接收自該主感測器供應之一信號及自該副感測器供應之一信號，及(ii)將自該副感測器供應之該信號從自該主感測器供應之該信號中減去。
[2]如[1]之觸摸面板系統，其中該副感測器經組態而不由該使用者在該觸摸操作中觸摸且偵測在該感測器中產生 之一雜訊。
[3]如[1]或[2]之觸摸面板系統，其中該主感測器與該副感測器經提供以便彼此毗鄰。
[4]一種觸摸面板系統，其包含：一顯示裝置；一觸摸面板，其係提供於該顯示裝置之一顯示螢幕之一上部區段或類似物上且包含複數個感測器群組，該複數個感測器群組包含配置成一矩陣之感測器；及一觸摸面板控制器，其用於自該等感測器群組接收信號以便讀取資料，該等感測器群組包含：(i)一主感測器群組，其用於回應於由一使用者執行之一觸摸操作而輸入一信號，及(ii)一副感測器群組，其提供於該觸摸面板之一表面上，該主感測器群組係提供於該表面上，且該觸摸面板控制器包含減法構件以用於：(i)接收自該主感測器群組供應之一信號及自該副感測器群組供應之一信號，及(ii)將自該副感測器群組供應之該信號從自該主感測器群組供應之該信號中減去。
[5]如[4]之觸摸面板系統，其中該副感測器群組經組態而不由該使用者在該觸摸操作中觸摸且偵測在該感測器群組中產生之一雜訊。
[6]如[4]或[5]之觸摸面板系統，其中該主感測器群組與該副感測器群組經提供以便彼此毗鄰。
[7]如[1]至[6]中任一者之觸摸面板系統，其中該顯示裝置係一液晶顯示器、一電漿顯示器、一有機電致發光顯示器或一場發射顯示器。
[8]一種包含如[1]至[7]中任一者之一觸摸面板系統之電 子裝置。
根據以上組態中之每一者，該觸摸面板包含用於偵測一觸摸操作之主感測器區段及用於偵測一雜訊之副感測器區段，且由該減法區段求出該主感測器區段之一信號與該副感測器區段之一信號之間的一差。此將一雜訊分量從自該主感測器區段供應之該輸出信號中移除，藉此提取衍生自觸摸操作自身之信號，該信號係回應於觸摸操作而產生。因此，有可能可靠地移除(取消)反映於該觸摸面板中之各種各樣之雜訊。因此，為移除之目標之一雜訊分量並不限於包含雜訊之一信號中之一AC信號分量，而是反映於該觸摸面板中之所有雜訊分量。亦即，有可能提供其中之每一者能夠取消基本上所有雜訊分量之一種觸摸面板系統及一種電子裝置。
此外，亦可如下闡述本發明：較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該主感測器區段具備複數個感測線；該副感測器區段具備沿著該等感測線延伸之一方向延伸之一副感測線；該減法區段求出由(Sn+1)-Sn表示之一第一差，該第一差對應於(i)選自該複數個感測線之一感測線Sn之一信號與(ii)係毗鄰於該感測線Sn之兩個感測線中之一者之一感測線Sn+1之一信號之間的一差，該兩個感測線係其中之每一者皆包含於該複數個感測線中之該感測線Sn+1及一感測線Sn-1；該減法區段求出由Sn-(Sn-1)表示之一第二差，該第二差對應於(i)該感測線Sn之該信號與(ii)係該兩個感測 線中之另一者之該感測線Sn-1之一信號之間的一差；該減法區段求出一第三差，該第三差對應於(i)該副感測線之一信號與(ii)毗鄰於該副感測線之一感測線之一信號之間的一差，該感測線係包含於該複數個感測線中；且該觸摸面板控制器包含一加法區段以用於將該第一差、該第二差與該第三差相加。
根據以上組態，該減法區段獲得彼此毗鄰之感測線之間的一差信號值。亦即，求出在雜訊方面具有一較高相關性之毗鄰感測線之間的一差。此外，將副感測線之一信號(雜訊信號)從自每一感測線供應之一輸出信號中移除。此使得有可能較可靠地移除一雜訊。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以包含：驅動線，其經提供以便與該等感測線及該副感測線交叉；一驅動線驅動電路，其用於使用正交序列或M序列來驅動該等驅動線；電容，其形成於(i)該等感測線與該等驅動線之間及(ii)該副感測線與該等驅動線之間；及一計算區段，其用於藉由(i)自該等感測線及該副感測線讀取輸出信號並藉由(ii)求出該等輸出信號與用於並行驅動該等驅動線之該等正交序列之內積來求出各別電容之電容值。
根據以上組態，該觸摸面板由正交序列驅動方法驅動。因此，使電容之一信號乘以一碼長度(即，乘以N)。因此，不管驅動線之數目如何，皆增加電容之一信號強度。此外，倘若一必需信號強度僅僅等於習用方法之信號強度，則有可能減少應驅動驅動線之次數，藉此使得能夠減 少電力消耗。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該減法區段包含一第一類比轉數位轉換區段以用於將自該等感測線及該副感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位信號；且該減法區段使用由該第一類比轉數位轉換區段獲得之該等數位信號，以便求出該第一差、該第二差及該第三差。
根據以上組態，有可能藉由(ii)將由觸摸面板輸出之類比信號轉換成數位信號且此後藉由(ii)執行減法運算來移除一雜訊。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該減法區段包含一第二類比轉數位轉換區段以用於將自該等感測線及該副感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位信號；且該第二類比轉數位轉換區段將由該減法區段使用該等類比信號求出之該第一差、該第二差及該第三差中之每一者轉換成一數位信號。
根據以上組態，有可能藉由(i)對由該觸摸面板輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後藉由(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該減法區段包含一全差動放大器以用於使用該等類比信號求出該第一差、該第二差及該第三差。
根據以上組態，有可能藉由(i)致使該全差動放大器對類 比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號(該等類比信號係由該觸摸面板輸出)且此後藉由(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該全差動放大器具有一輸入共模電壓範圍，該輸入共模電壓範圍係軌對軌的。
以上組態包含能夠進行軌對軌運算之全差動放大器。因此，該全差動放大器可在自一電源電壓(Vdd)至GND之一電壓範圍中操作。因此，來自該全差動放大器之一輸出信號無輸出飽和之一問題。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該加法區段以使得以增加在一特定加法運算中所涉及之一感測線與該副感測線之間的距離之次序實施個別加法運算之一方式將該第一差、該第二差與該第三差相加，且該加法區段將一個加法運算之一結果用於下一加法運算中。
根據以上組態，該加法區段以增加在一特定加法運算中所涉及之一感測線與該副感測線之間的距離之次序依序執行加法運算，同時利用該等加法運算之結果。此使得有可能增加執行一加法運算之一速度。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該副感測器區段經組態而不偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作。
根據以上組態，由於該副感測器區段不偵測由一觸摸操 作產生之一信號，因此來自該副感測器區段之一輸出信號不包含由該觸摸操作產生之信號。此防止其中衍生自觸摸操作之信號值由該減法區段所執行之減法運算減小之一情形。亦即，在不減小由該主感測器區段偵測之信號之情形下移除一雜訊分量，該信號係回應於該觸摸操作而產生。此使得有可能進一步增強一觸摸操作之偵測敏感度。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該副感測器區段係提供於該觸摸面板之一區中，在該區中不執行觸摸操作。
根據以上組態，該副感測器區段經提供而不定位於其中一使用者執行一觸摸操作之一區(觸摸區)中。因此，該使用者將不對該副感測器區段執行一觸摸操作。因此，儘管該副感測器區段偵測反映於該觸摸面板中之一雜訊，但該副感測器區段並不偵測由一觸摸操作產生之一信號。此可可靠地防止該副感測器區段偵測一觸摸操作。
亦即，由於以上組態不允許該副感測器區段偵測由一觸摸操作產生之一信號，因此自該副感測器區段供應之一輸出信號不包含由該觸摸操作產生之信號。此防止其中衍生自觸摸操作之信號值由該減法區段所執行之減法運算減小之一情形。亦即，在不減小由該該觸摸操作產生且由該主感測器區段偵測之信號之情形下移除一雜訊分量。此使得有可能進一步增強一觸摸操作之偵測敏感度。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該主感測器區段及該副感測器區段經提供以 便彼此毗鄰。
根據以上組態，該主感測器區段及該副感測器區段經配置以使得其之間的一距離最短。亦即，該主感測器區段與該副感測器區段係提供於實質上相同之條件下。因此，可將來自該副感測器區段之一輸出信號中所包含之一雜訊信號之一值視為與來自該主感測器區段之一輸出信號中所包含之一雜訊信號之值相同。因此，藉由由減法區段執行之減法運算，此可更可靠地移除反映於該觸摸面板中之一雜訊分量。此使得有可能進一步增強一觸摸操作之偵測敏感度。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該主感測器區段係由一個主感測器製成。
根據以上組態，該主感測器區段係由一單個主感測器製成。此可提供能夠判定存在或不存在一觸摸操作之一觸摸面板系統。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該主感測器區段係由配置成一矩陣之複數個主感測器製成。
根據以上組態，該主感測器區段係由配置成一矩陣之複數個主感測器製成。此可提供能夠判定(i)存在或不存在一觸摸操作及(ii)一觸摸位置之一觸摸面板系統。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以便包含：若干驅動線，其經提供以便與該等感測線交叉；一驅動線驅動電路，其用於並行驅動該等驅動線； 電容，其形成於該等感測線與該等驅動線之間；及一解碼區段，其用於基於該減法區段自該等感測線接收之輸出信號而解碼沿該等驅動線延伸之方向的該等電容之間的差之值，該等差係由該減法區段作為彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差而求出。
根據以上組態，並行驅動該觸摸面板，且該解碼區段解碼電容之差值，該等差值係由該減法區段求出。因此，將該等電容之信號乘以一碼長度(即，乘以N)。因此，不管驅動線之數目如何，皆增加該等電容之信號強度。此外，倘若必需信號強度僅僅等於一習用方法之信號強度，則有可能減少應驅動該等驅動線之次數。此使得有可能減少電力消耗。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該減法區段包含一第三類比轉數位轉換區段以用於將自該等感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位信號；且該減法區段使用由該第三類比轉數位轉換區段獲得之該等數位信號以便求出彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差。
根據以上組態，有可能藉由(ii)將由觸摸面板輸出之類比信號轉換成數位信號且此後藉由(ii)執行減法運算來移除一雜訊。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該減法區段包含一第四類比轉數位轉換區段以用於將自該等感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位 信號；且該第四類比轉數位轉換區段將彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差轉換成數位信號，該等差係由該減法區段使用該等類比信號求出。
根據以上組態，有可能藉由(i)對由該觸摸面板輸出之類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號且此後藉由(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以使得：該減法區段包含一全差動放大器以用於使用該等類比信號求出彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差。
根據以上組態，有可能藉由(i)致使該全差動放大器對類比信號執行減法運算而不將該等類比信號轉換成數位信號(該等類比信號係由該觸摸面板輸出)且此後藉由(ii)將所得信號轉換成一數位信號來移除一雜訊。
本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統可經組態以便包含：一非觸摸操作資訊儲存區段，其用於儲存該等電容之間的差之一第一分佈，該等差係由該解碼區段在不執行觸摸操作時解碼；及一校準區段，其用於將(i)儲存於該非觸摸操作資訊儲存區段中之該第一分佈自(ii)該等電容之間的差之一第二分佈中減去，以便校準該第二分佈，該等差係由該解碼區段在執行一觸摸操作時解碼。
根據以上組態，該非觸摸操作資訊儲存區段儲存該等電容之間的差之第一分佈，該等差係由該解碼區段在不執行 觸摸操作時解碼。此外，該計算區段將(i)儲存於非觸摸操作資訊儲存區段中之第一分佈從(ii)該等電容之間的差之第二分佈中減去，該等差係在執行一觸摸操作時求出。亦即，該計算區段執行以下計算：(該等電容之間的差之第二分佈，該等差係在執行觸摸操作時求出)-(該等電容之間的差之第一分佈，該等差係在不執行觸摸操作時求出)。此可取消觸摸面板中固有的一偏移。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以便包含：一判斷區段，其用於基於(i)彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差與(ii)正及負臨限值之一比較而判定存在或不存在一觸摸操作，該等差係由該減法區段求出。
根據以上組態，該判斷區段基於彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差而判定存在或不存在一觸摸操作，已將一雜訊信號自該等差中移除。此使得有可能準確地判定存在或不存在觸摸操作。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該判斷區段基於(i)彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差與(ii)正及負臨限值之比較而創建以三進制形式指示該等感測線之信號之間的差之一分佈之一增加與減小表，該等差係由該減法區段求出，且該判斷區段將該增加與減小表轉換成一個二進制影像以便自其提取觸摸資訊。
根據以上組態，將彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號 差(已將一雜訊信號自該等差移除)輸入至該判斷區段。基於(i)彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差與(ii)儲存於判斷區段中之該等正及負臨限值之比較，該判斷區段創建以三進制形式指示彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差之分佈之增加與減小表。此外，該判斷區段二進制化該增加與減小表，以使得該增加與減小表係轉換成二進制影像。因此，自如此轉換之二進制影像提取一觸摸位置之候選者。因此，藉由基於二進制影像辨識觸摸資訊(觸摸之大小、位置等)，有可能不僅判定存在或不存在觸摸操作且亦較準確地辨識觸摸資訊。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以進一步包含一顯示裝置，該觸摸面板係提供至該顯示裝置之一前表面。
根據以上組態，由於該觸摸面板係提供於該顯示裝置之該前表面上，因此有可能可靠地移除在該顯示裝置中產生之一雜訊。
較佳地，本發明之實施例中之任一者之觸摸面板系統經組態以使得：該顯示裝置係一液晶顯示器、一電漿顯示器、一有機電致發光顯示器或一場發射顯示器。
根據以上組態，該顯示裝置係由在廣泛使用之電子裝置中使用之各類顯示器中之任一者製成。因此，有可能提供具有一較大通用性之一觸摸面板系統。
根據本發明之一電容值分佈偵測方法係用以偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之 複數個電容之電容值之一分佈之偵測電容值分佈之一方法，該方法包含：在一第一時序中驅動該等第一信號線以自該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷；在繼第一時序之後的一第二時序中控制該等第一信號線之連接與該等第二信號線之連接之一切換；及在繼第二時序之後的一第三時序中驅動該等第二信號線以自該等第一信號線輸出對應於該等電容之電荷。
根據此特徵，在一第一時序中，驅動第一信號線以自第二信號線輸出對應於該等電容之電荷；在繼第一時序之後的一第二時序中，控制該等第一與第二信號線之連接之切換；及在繼第二時序之後的一第三時序中驅動該等第二信號線以自該等第一信號線輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指或類似物輸入至觸摸面板中且疊加於一感測線之一信號上之電磁雜訊所導致的效應。
根據本發明之一電容值分佈偵測電路係偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈之一電容值分佈偵測電路，該電容值分佈偵測電路包含：一多工器，其連接至該複數個第一信號線及該複數個第二信號線；一驅動器，其連接至該多工器；及一感測放大器，其連接至該多工器；該多工器使一連接狀態在其中該等第一信號線連接至該驅動器且該等第二信號線連接至該感測放大器之一第一連接狀態與其 中該等第一信號線連接至該感測放大器且該等第二信號線連接至該驅動器之一第二連接狀態之間切換。
藉助此特徵，有可能在連接該等第一信號線與該驅動器且連接該等第二信號線與該感測放大器之一第一連接狀態和連接該等第一信號線與該感測放大器且連接該等第二信號線與該驅動器之一第二連接狀態之間切換。此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於一感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應。
根據本發明之另一電容值分佈偵測電路係偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈之一電容值分佈偵測電路，該電容值分佈偵測電路包含：一第一多工器，其連接至該等第一信號線；一第一驅動器，其連接至該第一多工器；一第一感測放大器，其連接至該第一多工器；一第二多工器，其連接至該等第二信號線；一第二驅動器，其連接至該第二多工器；一第二感測放大器，其連接至該第二多工器；及一控制電路，其控制該第一多工器及該第二多工器以使得一連接狀態可在其中該等第一信號線連接至該第一驅動器且該等第二信號線連接至該第二感測放大器之一第一連接狀態與其中該等第一信號線連接至該第一感測放大器且該等第二信號線連接至該第二驅動器之一第二連接狀態之間切換。
藉助此特徵，有可能在連接該等第一信號線與該第一驅動器且連接該等第二信號線與該第二感測放大器之一第一連接狀態和連接該等第一信號線與該第一感測放大器且連接該等第二信號線與該第二驅動器之一第二連接狀態之間切換。此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應。
根據本發明之又一電容值分佈偵測電路係偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈之一電容值分佈偵測電路；該電容值分佈偵測電路包含：一第一多工器，其連接至該複數個第一信號線之一部分；一第一驅動器，其連接至該第一多工器；一第一感測放大器，其連接至該第一多工器；一第二多工器，其連接至該複數個第一信號線之另一部分；一第二驅動器，其連接至該第二多工器；一第二感測放大器，其連接至該第二多工器；一第三多工器，其連接至該複數個第二信號線之一部分；一第三驅動器，其連接至該第三多工器；一第三感測放大器，其連接至該第三多工器；一第四多工器，其連接至該複數個第二信號線之另一部分；一第四驅動器，其連接至該第四多工器；一第四感測放大器，其連接至該第四多工器；及一控制電路，其控制該等第一至第四多工器以使得一連接狀態可在(a)其中該等第一信號線之該部分連接至該第一驅動器，該等第一 信號線之該另一部分連接至該第二驅動器，該等第二信號線之該部分連接至該第三感測放大器且該等第二信號線之該另一部分連接至該第四感測放大器之一第一連接狀態與(b)其中該等第一信號線之該部分連接至該第一感測放大器，該等第一信號線之該另一部分連接至該第二感測放大器，該等第二信號線之該部分連接至該第三驅動器且該等第二信號線之該另一部分連接至該第四驅動器之一第二連接狀態之間切換。
藉助此特徵，有可能在(a)其中該等第一信號線之一部分連接至該第一驅動器，該等第一信號線之另一部分連接至該第二驅動器，該等第二信號線之一部分連接至該第三感測放大器且該等第二信號線之另一部分連接至該第四感測放大器之一第一連接狀態與(b)其中該等第一信號線之一部分連接至該第一感測放大器，該等第一信號線之另一部分連接至該第二感測放大器，該等第二信號線之一部分連接至該第三驅動器且該等第二信號線之另一部分連接至該第四驅動器之一第二連接狀態之間切換。
此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應。
根據本發明之一觸摸面板系統包含：根據本發明之電容值分佈偵測電路；及一觸摸面板，其包含該複數個第一信號線、該複數個第二信號線及該複數個電容。
根據本發明之一資訊輸入/輸出裝置包含：根據本發明之觸摸面板系統；及一顯示面板，該顯示面板：(i)疊加於提供於該觸摸面板系統中之一觸摸面板上或(ii)其中內置有該觸摸面板。
根據本發明偵測一電容值分佈之一方法：在一第一時序中，驅動第一信號線以自第二信號線輸出對應於該等電容之電荷；在繼第一時序之後的一第二時序中，控制該等第一與第二信號線之連接之切換；及在繼第二時序之後的一第三時序中驅動該等第二信號線以自該等第一信號線輸出對應於該等電容之電荷。此允許自該等第一信號線及該等第二信號線兩者輸出對應於該等電容之電荷。因此，有可能消除經由手、手指及類似物輸入至觸摸面板中且疊加於感測線之信號上之電磁雜訊所導致的效應。
藉助根據本實施例之電容值分佈偵測方法，較佳地，該複數個第一信號線、該複數個第二信號線與該複數個電容構成一觸摸面板，該觸摸面板係為允許握持用於輸入之一筆之一手放置於其上之一大小。
根據該組態，有可能消除經由在握持用於輸入之一筆時在一觸摸面板上觸摸之一手輸入至該觸摸面板中之電磁雜訊所導致的一效應，且該電磁雜訊係疊加於一感測線之一信號上。
藉助根據本實施例之電容值分佈偵測電路，較佳地，該複數個第一信號線、該複數個第二信號線與該複數個電容構成一觸摸面板，該觸摸面板係為允許握持用於輸入之一 筆之一手放置於其上之一大小。
根據該組態，有可能消除經由在握持用於輸入之一筆時在一觸摸面板上觸摸之一手輸入至該觸摸面板中之電磁雜訊所導致的一效應，且該電磁雜訊係疊加於一感測線之一信號上。
藉助根據本實施例之又一電容值分佈偵測電路，較佳地，該複數個第一信號線之該部分與該複數個第一信號線之該另一部分共用安置於其共同邊界上之一信號線，且該複數個第二信號線之該部分與該複數個第二信號線之該另一部分共用安置於其共同邊界上之一信號線。
藉助前述組態，有可能超過毗鄰多工器之部分之一共同邊界地連續地實施安置於彼邊界上之一感測線之差動讀出。
藉助根據本實施例之一觸摸面板系統，較佳地，該電容值分佈偵測電路根據使用一筆進行之一輸入偵測電容值之一分佈。
藉助根據本實施例之一資訊輸入/輸出裝置，較佳地，該電容值分佈偵測電路根據使用一筆進行之一輸入偵測電容值之一分佈。
本發明並不限於上文對實施例之說明，而是可由熟習此項技術者在申請專利範圍之範疇內更改。基於不同實施例中所揭示之技術手段之一適當組合之一實施例囊括於本發明之技術範疇中。亦即，以上實施例在所有方面僅為實例且不提供限制。本發明之範疇由申請專利範圍指示，而非 由該等實施例之說明指示。等效於申請專利範圍之任何意義及在申請專利範圍之範疇中所做出的所有修改皆包含於本發明之範疇內。
工業適用性
本發明適用於包含觸摸面板之各類電子裝置，舉例而言，電視、個人電腦、行動電話、數位相機、可攜式遊戲裝置、電子相框、個人數位助理、電子書籍、家用電子電器、售票機、自動櫃員機及汽車導航系統。
本發明適用於一電容值分佈偵測方法、一電容值分佈偵測電路、一觸摸面板系統及一資訊輸入/輸出裝置，其中之每一者偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈。
此外，本發明可用於包含其中在使用一筆輸入時將出現一手放置區之一大型觸摸面板之一觸摸面板系統中，舉例而言，一媒體黑板、一平板終端機及能夠經由複數個人在黑板上手寫而接收輸入項目之類似物。
1‧‧‧觸摸面板系統
1a‧‧‧觸摸面板系統
1b‧‧‧觸摸面板系統
1c‧‧‧觸摸面板系統
1d‧‧‧觸摸面板系統
1e‧‧‧觸摸面板系統
1f‧‧‧觸摸面板系統
1g‧‧‧觸摸面板系統
1h‧‧‧觸摸面板系統
1i‧‧‧觸摸面板系統
1j‧‧‧觸摸面板系統
1k‧‧‧觸摸面板系統
1m‧‧‧觸摸面板系統
1n‧‧‧觸摸面板系統
1o‧‧‧觸摸面板系統
2‧‧‧顯示裝置
3‧‧‧觸摸面板
3a‧‧‧觸摸面板
3b‧‧‧觸摸面板
3c‧‧‧觸摸面板
4‧‧‧觸摸面板控制器
31‧‧‧主感測器(主感測器區段)
31a‧‧‧主感測器群組(主感測器區段)
31b‧‧‧主感測器群組(感測器區段)
32‧‧‧副感測器(副感測器區段)
32a‧‧‧副感測器群組(副感測器區段)
33‧‧‧感測線
34‧‧‧副感測線
35‧‧‧驅動線
41‧‧‧減法區段
41a‧‧‧減法區段
46‧‧‧加法區段
47‧‧‧電荷積分器(計算區段)
48‧‧‧類比轉數位轉換區段(第一類比轉數位轉 換區段、第二類比轉數位轉換區段)
48a‧‧‧類比轉數位轉換區段(第三類比轉數位轉換區段、第四類比轉數位轉換區段)
49‧‧‧差動放大器
50‧‧‧全差動放大器
58‧‧‧解碼區段
59‧‧‧判斷區段
61‧‧‧非觸摸操作資訊儲存區段
62‧‧‧校準區段
71a‧‧‧觸摸面板系統
71b‧‧‧觸摸面板系統
71c‧‧‧觸摸面板系統
72‧‧‧電容值分佈偵測電路
73‧‧‧觸摸面板
C11-CMM‧‧‧電容
DL1-DLM‧‧‧驅動線
HL1-HLM‧‧‧信號線(第一信號線)
SL1-SLM‧‧‧感測線
VL1-VLM‧‧‧信號線(第二信號線)
圖1係示意性地圖解說明根據本發明之一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖2係圖解說明圖1中所展示之觸摸面板系統之一基本處理程序之一流程圖。
圖3(a)至圖3(c)係圖解說明將由圖1中所展示之觸摸面板系統中之一減法區段處理之各別信號之波形之一視圖。
圖4係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系 統之一基本組態之一視圖。
圖5係示意性地圖解說明包含於圖4中所展示之觸摸面板系統之另一版本中且不包含一副感測器群組之一觸摸面板之一視圖。
圖6係圖解說明圖4中所展示之觸摸面板系統之一基本處理程序之一流程圖。
圖7係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖8係圖解說明圖7中所展示之觸摸面板系統之一基本處理程序之一流程圖。
圖9係圖解說明一觸摸面板之一驅動方法之一視圖，該驅動方法係用於一習用觸摸面板系統中。
圖10係圖解說明一觸摸面板之一驅動方法(正交序列驅動方法)之一視圖，該驅動方法係用於本發明之一觸摸面板系統中。
圖11係圖解說明採用圖9之驅動方法之觸摸面板為了達成等效於採用圖10之驅動方法之觸摸面板之敏感度的敏感度需要執行之一處理程序的一視圖。
圖12係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一視圖，該另一觸摸面板系統包含由正交序列驅動方法驅動之一觸摸面板。
圖13係示意性地圖解說明根據本發明之另一實施例之一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖14係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系 統之一基本組態之一視圖。
圖15係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖16示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖17係圖解說明圖16中所展示之觸摸面板系統中所包含之一全差動放大器之一項實例之一電路圖。
圖18係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖19係圖解說明提供於專利文獻1之一觸摸面板系統中之一雜訊處理區段之一方塊圖。
圖20係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖21係圖解說明圖20中所展示之觸摸面板系統之一基本處理程序之一流程圖。
圖22係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖23係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖24係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖25係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系統之一基本組態之一視圖。
圖26係示意性地圖解說明根據本發明之另一觸摸面板系 統之一基本組態之一視圖。
圖27係圖解說明圖22中所展示之觸摸面板系統中之一判斷區段之一基本處理程序之一流程圖。
圖28(a)至圖28(c)係示意性地圖解說明圖27中所展示之流程圖中之辨識觸摸資訊之一方法之一視圖。
圖29係圖解說明包含觸摸面板系統之一行動電話之一組態之一功能方塊圖。
圖30係圖解說明根據實施例18之一觸摸面板系統之一組態之一方塊圖。
圖31係圖解說明提供於觸摸面板系統中之一觸摸面板之一組態之一示意圖。
圖32係圖解說明(a)連接至觸摸面板之信號線與(b)連接至一驅動器之驅動線及連接至一感測放大器之感測線之間的一連接切換電路之一組態之一電路圖。
圖33係圖解說明提供於觸摸面板系統之一電容值分佈偵測電路中之一多工器之一組態之一電路圖。
圖34之(a)及(b)中圖解說明用於闡述觸摸面板系統之一操作方法之示意圖。
圖35之(a)及(b)中圖解說明用於闡述觸摸面板系統之另一操作方法之示意圖。
圖36係圖解說明根據實施例19之一觸摸面板系統之一組態之一方塊圖。
圖37係圖解說明(a)連接至觸摸面板之信號線與(b)連接至一驅動器之驅動線及連接至一感測放大器之感測線之間 的一連接切換電路之一組態之一電路圖。
圖38係圖解說明提供於觸摸面板系統之一電容值分佈偵測電路中之一多工器之一組態之一電路圖。
圖39係圖解說明根據實施例20之一觸摸面板系統之一組態之一方塊圖。
圖40係圖解說明根據實施例21之一觸摸面板系統之一組態之一方塊圖。
圖41係圖解說明一習用觸摸面板系統之一組態之一方塊圖。
圖42係圖解說明提供於觸摸面板系統中之一觸摸面板之一組態之一示意圖。
圖43係用於闡述在觸摸面板系統中產生之幻象雜訊之一視圖。
71a‧‧‧觸摸面板系統
72‧‧‧電容值分佈偵測電路
73‧‧‧觸摸面板
DL1-DLM‧‧‧驅動線
HL1-HLM‧‧‧信號線(第一信號線)
SL1-SLM‧‧‧感測線
VL1-VLM‧‧‧信號線(第二信號線)

Claims (14)

  1. 一種觸摸面板系統，其包括，一觸摸面板；一觸摸面板控制器，其用於處理自該觸摸面板供應之一信號；一電容值分佈偵測電路，其用於偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈；及一驅動線驅動電路，其用於驅動該等第一信號線或該等第二信號線作為驅動線，該觸摸面板包含：(i)該複數個第一信號線；(ii)該複數個第二信號線；(iii)該複數個電容；及(iv)一感測器區段，其用於偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作，該觸摸面板控制器包含一減法區段以用於：(i)自該感測器區段接收信號；及(ii)求出該等感測線當中彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差，該驅動線驅動電路並行驅動該等驅動線，該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使得該等第二信號線用作該等感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對 應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感測線之一狀態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段自該等感測線接收輸出信號並求出沿該等驅動線中之每一者延伸之一方向的該等驅動線中之該每一者上之該等電容之間的差，該等差係作為彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差而求出，該觸摸面板系統進一步包括：一解碼區段，其用於解碼該等電容之間的該等差之值，該等差係由該減法區段求出，該解碼係以使得計算用於並行驅動該等驅動線之碼序列中之每一者與該等感測線之差輸出序列中之每一者之一內積之一方式實施，該等差輸出序列對應於該等碼序列；及一切換器，其用於切換被供應至該減法區段之一信號以使得該減法區段求出由(Sn+1)-Sn表示之一第一差或由Sn-(Sn-1)表示之一第二差，該第一差對應於(i)選自該複數個感測線之一感測線Sn之一信號與(ii)係毗鄰於該感測線Sn之兩個感測線中之一者之一感測線Sn+1之一信號之間的一差，該兩個感測線係其中之每一者皆包含於該複數個感測線中之該感測線Sn+1及一感測線Sn-1，該第二差對應於(i)該感測線Sn之該信號與(ii)係該兩個感測線中之另一者之該感測線Sn-1之一信號之間的一差。
  2. 如請求項1之觸摸面板系統，其中：該切換器包含兩個端子，該切換器經配置以使得選擇該兩個端子中之一者；用於並行驅動該等驅動線之該等碼序列係用於並行驅動第一驅動線至第M驅動線之以下碼序列(一分量係1或-1)，d1=(d11、d12、...、d1N) d2=(d21、d22、...、d2N)...dM=(dM1、dM2、...、dMN)；該等感測線之差輸出序列「Sj,P(j=1、...、[L/2]，P=1、2)(L指示感測線之數目，[n]=n之一整數部分)」係如下定義，該等差輸出序列對應於該等碼序列，Sj,1：當該等切換器SW選擇該兩個端子中之一者時的d1至dM之一輸出序列Sj,2：當該等切換器SW選擇該兩個端子中之另一者時的d1至dM之一輸出序列；且該解碼區段計算用於並行驅動該等驅動線之該等碼序列中之每一者與該感測線之該等差輸出序列中之每一者之一內積，該等差輸出序列對應於該等碼序列。
  3. 如請求項1或2之觸摸面板系統，其中：該減法區段包含一第三類比轉數位轉換區段以用於將 自該等感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位信號；且該減法區段使用由該第三類比轉數位轉換區段獲得之該等數位信號，以便求出彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差。
  4. 如請求項1或2之觸摸面板系統，其中：該減法區段包含一第四類比轉數位轉換區段以用於將自該等感測線供應至該減法區段之類比信號轉換成數位信號；且該第四類比轉數位轉換區段將彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差轉換成數位信號，該等差係由該減法區段使用該等類比信號求出。
  5. 如請求項3之觸摸面板系統，其中：該減法區段包含一全差動放大器以用於使用該等類比信號求出彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差。
  6. 如請求項1或2之觸摸面板系統，其進一步包括：一非觸摸操作資訊儲存區段，其用於儲存該等電容之間的差之一第一分佈，該等差係由該解碼區段在不執行觸摸操作時解碼；及一校準區段，其用於將(i)儲存於該非觸摸操作資訊儲存區段中之該第一分佈自(ii)該等電容之間的差之一第二分佈中減去，以便校準該第二分佈，該等差係由該解碼區段在執行一觸摸操作時解碼。
  7. 如請求項4之觸摸面板系統，其進一步包括：一判斷區段，其用於基於(i)彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差與(ii)正及負臨限值之一比較而判定存在或不存在一觸摸操作，該等差係由該減法區段求出。
  8. 如請求項7之觸摸面板系統，其中：該判斷區段基於(i)彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差與(ii)該等正及負臨限值之該比較而創建以三進制形式指示該等感測線之信號之間的差之一分佈之一增加與減小表，該等差係由該減法區段求出，且該判斷區段將該增加與減小表轉換成一個二進制影像以便自其提取觸摸資訊。
  9. 一種觸摸面板系統，其包括，一觸摸面板；一觸摸面板控制器，其用於處理自該觸摸面板供應之一信號；一電容值分佈偵測電路，其用於偵測各自形成於複數個第一信號線與複數個第二信號線之交叉點上之複數個電容之電容值之一分佈；及一驅動線驅動電路，其用於驅動該等第一信號線或該等第二信號線作為驅動線，該觸摸面板包含：(i)該複數個第一信號線；(ii)該複數個第二信號線；(iii)該複數個電容；及(iv)一感測器區段，其用於偵測關於該觸摸面板執行之一觸摸操作， 該觸摸面板控制器包含一減法區段以用於：(i)自該感測器區段接收信號；及(ii)求出該等感測線當中彼此毗鄰之各別對感測線之間的信號差，該驅動線驅動電路並行驅動該等驅動線，該電容值分佈偵測電路使一連接狀態在一第一連接狀態與一第二連接狀態之間切換，該第一連接狀態係其中驅動該等第一信號線以使得該等第一信號線用作該等驅動線且使得該等第二信號線輸出對應於該等電容之電荷以使該等第二信號線用作該等感測線之一狀態，且該第二連接狀態係其中驅動該等第二信號線以使得該等第二信號線用作該等驅動線且使得該等第一信號線輸出對應於該等電容之該等電荷以使得該等第一信號線用作該等感測線之一狀態，在該第一連接狀態及該第二連接狀態期間，該減法區段自該等感測線接收輸出信號並求出沿該等驅動線中之每一者延伸之一方向的該等驅動線中之該每一者上之該等電容之間的差，該等差係作為彼此毗鄰之該等各別對該等感測線之間的該等信號差而求出，該觸摸面板系統進一步包括：一解碼區段，其用於解碼該等電容之間的該等差之值，該等差係由該減法區段求出，該解碼係以使得計算用於並行驅動該等驅動線之碼序列中之每一者與該等感測線之差輸出序列中之每一者之一內積之一方式實施，該等差輸出序列對應於該等碼序列。
  10. 如請求項9之觸摸面板系統，其中：該減法區段求出由(Sn+1)-Sn表示之一第一差及由Sn-(Sn-1)表示之一第二差，該第一差對應於(i)選自該複數個感測線之一感測線Sn之一信號與(ii)係毗鄰於該感測線Sn之兩個感測線中之一者之一感測線Sn+1之一信號之間的一差，該兩個感測線係其中之每一者皆包含於該複數個感測線中之該感測線Sn+1及一感測線Sn-1，該第二差對應於(i)該感測線Sn之該信號與(ii)係該兩個感測線中之另一者之該感測線Sn-1之一信號之間的一差。
  11. 如請求項9之觸摸面板系統，其中：該等碼序列係正交序列或M序列。
  12. 如請求項1或9之觸摸面板系統，其進一步包括：一顯示裝置，該觸摸面板係設置於該顯示裝置之一前表面。
  13. 如請求項12之觸摸面板系統，其中：該顯示裝置係一液晶顯示器、一電漿顯示器、一有機電致發光顯示器或一場發射顯示器。
  14. 一種電子裝置，其包括：如請求項1或9之一觸摸面板系統。
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