TWI780765B - 提高觸控報點率的方法及利用其之觸控晶片和電子裝置 - Google Patents

提高觸控報點率的方法及利用其之觸控晶片和電子裝置 Download PDF

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一種提高觸控報點率的方法，其包括：利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間；當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓；以及當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間。

Description

提高觸控報點率的方法及利用其之觸控晶片和電子裝置
本發明係有關觸控偵測，尤指一種既可節省功耗又能提高觸控報點率之觸控偵測方法。
常見的攜帶型電子產品，例如智慧型手機，一般都設有觸控屏以方便使用者進行輸入操作。另外，為了延長電池的供電時間，觸控屏的控制電路一般會有休眠狀態的設計以節省功耗，而常見的做法是在休眠狀態下關斷整個類比電路以節省功耗。
然而，在觸控屏的控制電路由休眠狀態回復到正常掃描工作狀態的過程中，由於建立類比電路的節點參考電壓需要時間，因此，其觸控掃描的刷新率便會受到影響。特別是當觸控屏的尺寸變大時，此傳統做法就很可能會造成觸控報點率不足，從而影響到使用者的觸控體驗。
為解決上述問題，本領域亟需一種新穎的提高觸控報點率的方法。
本發明之一目的在於提供一種提高觸控報點率的方法，其可週期性地在各幀觸控掃描期間之一休眠期間均保持一觸控晶片之至少一內部類比電路的參考電壓，以縮短該觸控晶片由一休眠狀態轉換至一正常掃描工作狀態之時間，從而使該觸控晶片既可節省功耗又能提高觸控報點率。
本發明之另一目的在於提供一種觸控晶片，其可藉由上述之方法既節省功耗又提高觸控報點率。
本發明之又一目的在於提供一種電子裝置，其可藉由上述之觸控晶片既節省功耗又提高觸控報點率，從而為使用者提供良好的觸控體驗。
為達到前述之目的，一種提高觸控報點率的方法乃被提出，其包括：
利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間；
當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓；以及
當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間。
在一實施例中，該類比電路具有：
一第一類比電路，係依該參考電壓進行一觸摸偵測操作；以及
一第二類比電路，係在該休眠模式時被關斷。
在一實施例中，該參考電壓係由一電流轉電壓電路產生。
在一實施例中，該電流轉電壓電路包含一NMOS電晶體，且該NMOS電晶體之閘極係與汲極耦接以在該休眠模式下供該待機電流源的電流流過，以及在該掃描模式下供該待機電流源的電流及該主電流源的電流流過，從而在該NMOS電晶體之汲極與源極之間維持該參考電壓。
為達到前述之目的，本發明進一步提出一種觸控晶片，其具有一控制單元及一類比電路以執行一用以提高觸控報點率的方法，該方法包括：
利用該控制單元輸出至少一開關信號至該類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間；
當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓；以及
當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間。
在一實施例中，該類比電路具有：
一第一類比電路，係依該參考電壓進行一觸摸偵測操作；以及
一第二類比電路，係在該休眠模式時被關斷。
在一實施例中，該參考電壓係由一電流轉電壓電路產生。
在一實施例中，該電流轉電壓電路包含一NMOS電晶體，且該NMOS電晶體之閘極係與汲極耦接以在該休眠模式下供該待機電流源的電流流過，以及在該掃描模式下供該待機電流源的電流及該主電流源的電流流過，從而在該NMOS電晶體之汲極與源極之間維持該參考電壓。
為達到前述之目的，本發明進一步提出一種電子裝置，其具有一觸控屏及如前述之觸控晶片，該觸控屏包含一顯示器，且該顯示器可為一液晶顯示器、一LED顯示器或一OLED顯示器。
在可能的實施例中，該電子裝置可為一攜帶型電腦或一智慧型手持裝置。
請參照圖1，其繪示採用本發明之提高觸控報點率的方法之一觸控晶片之一實施例之電路圖。如圖1所示，一觸控晶片100包含一控制單元110及一類比電路120。
控制單元110具有三個輸出端以輸出一第一開關信號S1、一第二開關信號S2和一第三開關信號S3至類比電路120，且其具有一休眠模式及一掃描模式以周期性地將各幀觸控掃描期間分為一休眠期間及一觸摸偵測期間，其中，當控制單元110工作在該休眠模式時，其會使第一開關信號S1、第二開關信號S2及第三開關信號S3呈現一第一狀態(例如為低電位)以驅使類比電路120內部之一開關電路斷開，從而驅使類比電路120降低功耗；以及當控制單元110工作在該掃描模式時，其會使第一開關信號S1、第二開關信號S2及第三開關信號S3呈現一第二狀態(例如為高電位)以驅使該開關電路導通，從而驅使類比電路120進行正常的觸控偵測操作。
類比電路120具有一第一電流源121、一第一開關122、一第二開關123、一第一電流電壓轉換電路124、一第二電流源125、一第二電流電壓轉換電路126、一第一類比電路127、一第三開關128及一第二類比電路129。
第一電流源121係耦接於一直流電壓源V DD與第一開關122之間以提供一第一電流I 1。
第一開關122之通道係耦接於第一電流源121與一第一節點A之間，且該通道之導通/斷開係由一第一開關信號S1控制。
第二開關123之通道係耦接於該第一節點A與一第二節點B之間，且該通道之導通/斷開係由一第二開關信號S2控制。
第一電流電壓轉換電路124係耦接於該第一節點A與一參考地之間，用以依由該第一節點A流入之電流產生一電壓。
第二電流源125係耦接於該直流電壓源V DD與該第二節點B之間以提供一第二電流I 2，其中，第二電流I 2小於第一電流I 1。
第二電流電壓轉換電路126係耦接於該第二節點B與該參考地之間，用以依由該第二節點B流入之電流產生一電壓V REF。
第一類比電路127係由該直流電壓源V DD供電，且其係依一參考電壓V REF工作。
第三開關128之通道係耦接於該直流電壓源V DD與第二類比電路129之間，且該通道之導通/斷開係由一第三開關信號S3控制。
第二類比電路129係經由第三開關128之導通而耦接該直流電壓源V DD。
另外，請參照圖2，其繪示圖1之觸控晶片100之第一電流電壓轉換電路124及第二電流電壓轉換電路126之一實施例的電路圖。如圖2所示，第一電流電壓轉換電路124包含一NMOS電晶體124a，NMOS電晶體124a之汲極和閘極均耦接該第一節點A，而其源極則耦接該參考地；第二電流電壓轉換電路126包含一NMOS電晶體126a，NMOS電晶體126a之汲極和閘極均耦接該第二節點B，而其源極則耦接該參考地。
於操作時，控制單元110會週期性地在各幀觸控掃描期間之所述休眠期間及所述觸摸偵測期間分別工作在該休眠模式及該掃描模式。當控制單元110工作在該休眠模式時，由於第一開關122、第二開關123及第三開關128均斷開，因此第一電流I 1為0，第二類比電路129的工作電流為0，此時類比電路120的主要功耗將只剩下第二電流I 2流過第二電流電壓轉換電路126以維持電壓V REF所產生的功耗；以及當控制單元110切換至該掃描模式時，由於該第二節點B之電壓仍維持在該電壓V REF，因此，當第一開關122、第二開關123及第三開關128均導通時，第一電流I 1即可迅速提升該電壓V REF的驅動能力，從而有效縮短第一類比電路127的工作點建立時間，從而使該觸控晶片100既可節省功耗又能提高觸控報點率。
請參照圖3，其繪示圖1之觸控晶片100之一工作功耗時序圖。如圖3所示，T 0代表所述休眠期間，P 0代表觸控晶片100在所述休眠期間的功耗，T 1代表第一類比電路127的工作點建立時間，P 1代表觸控晶片100在T 1期間的功耗，T 2代表所述的觸摸偵測期間，P 2代表觸控晶片100在T 2期間的功耗。由於觸控晶片100在所述休眠期間以小電流維持該電壓V REF，因而能夠有效縮短T 1期間(亦即第一類比電路127的工作點建立時間)，從而使該觸控晶片100既可節省功耗又能提高觸控報點率。
依上述的說明，本發明提出一種提高觸控報點率的方法。請參照圖4，其繪示本發明之提高觸控報點率的方法之一實施例的流程圖。如圖4所示，該提高觸控報點率的方法包括：利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間(步驟a)；當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓(步驟b)；以及當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間(步驟c)。
依上述的說明，本發明進一步提出一電子裝置。請參照圖5，其繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。如圖5所示，一電子裝置200具有一觸控晶片210及一觸控屏220，其中，觸控晶片210係由觸控晶片100實現，且觸控屏220可包含一液晶顯示器、一LED顯示器或一OLED顯示器。另外，電子裝置200可為一攜帶型電腦或一智慧型手持裝置。
依上述的說明可知，本發明可提供以下的優點：
1.本發明的提高觸控報點率的方法可週期性地在各幀觸控掃描期間之一休眠期間均保持一觸控晶片之至少一內部類比電路的參考電壓，以縮短該觸控晶片由一休眠狀態轉換至一正常掃描工作狀態之時間，從而使該觸控晶片既可節省功耗又能提高觸控報點率。
2.本發明的觸控晶片可藉由上述之方法既節省功耗又提高觸控報點率。
3.本發明的電子裝置可藉由上述之觸控晶片既節省功耗又提高觸控報點率，從而為使用者提供良好的觸控體驗。
本發明所揭示者，乃較佳實施例之一種，舉凡局部之變更或修飾而源於本發明之技術思想而為熟習該項技藝知人所易於推知者，俱不脫本發明之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
100:觸控晶片 110:控制單元 120:類比電路 121:第一電流源 122:第一開關 123:第二開關 124:第一電流電壓轉換電路 124a:NMOS電晶體 125:第二電流源 126:第二電流電壓轉換電路 126a:NMOS電晶體 127:第一類比電路 128:第三開關 129:第二類比電路 200:電子裝置 210:觸控晶片 220:觸控屏 步驟a:利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間 步驟b:當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓 步驟c:當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間
為進一步揭示本發明之具體技術內容，首先請參閱圖式，其中： 圖1繪示採用本發明之提高觸控報點率的方法之一觸控晶片之一實施例之電路圖。 圖2繪示圖1之觸控晶片之第一電流電壓轉換電路及第二電流電壓轉換電路之一實施例的電路圖。 圖3繪示圖1之觸控晶片之一工作功耗時序圖。 圖4繪示本發明之提高觸控報點率的方法之一實施例的流程圖。 圖5繪示本發明之電子裝置之一實施例的方塊圖。
步驟a:利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間
步驟b:當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓
步驟c:當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間

Claims (6)

  1. 一種提高觸控報點率的方法，其包括：利用一控制單元輸出至少一開關信號至一類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間；當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓；以及當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間；其中該參考電壓係由一電流轉電壓電路產生，該電流轉電壓電路包含一NMOS電晶體，且該NMOS電晶體之閘極係與汲極耦接以在該休眠模式下供該待機電流源的電流流過，以及在該掃描模式下供該待機電流源的電流及該主電流源的電流流過，從而在該NMOS電晶體之汲極與源極之間維持該參考電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之提高觸控報點率的方法，其中，該類比電路具有：一第一類比電路，係依該參考電壓進行一觸摸偵測操作；以及一第二類比電路，係在該休眠模式時被關斷。
  3. 一種觸控晶片，其具有一控制單元及一類比電路以執行一用以提高觸控報點率的方法，該方法包括：利用該控制單元輸出至少一開關信號至該類比電路以使該類比電路周期性地切換於一休眠模式及一掃描模式之間；當該控制單元工作在該休眠模式時，其使所述至少一開關信號呈現一第一狀態以驅使該類比電路內部之一開關電路斷開，且該類比電路具有一待機電流源以維持一參考電壓；以及 當該控制單元由該休眠模式切換至該掃描模式時，其會使所述至少一開關信號呈現一第二狀態以驅使該開關電路導通，以使一主電流源加入該待機電流源以縮短該參考電壓的建立時間；其中該參考電壓係由一電流轉電壓電路產生，該電流轉電壓電路包含一NMOS電晶體，且該NMOS電晶體之閘極係與汲極耦接以在該休眠模式下供該待機電流源的電流流過，以及在該掃描模式下供該待機電流源的電流及該主電流源的電流流過，從而在該NMOS電晶體之汲極與源極之間維持該參考電壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控晶片，其中，該類比電路具有：一第一類比電路，係依該參考電壓進行一觸摸偵測操作；以及一第二類比電路，係在該休眠模式時被關斷。
  5. 一種電子裝置，其具有一觸控屏及如申請專利範圍第3至4項中任一項所述之觸控晶片，該觸控屏包含一顯示器，且該顯示器係由一液晶顯示器、一LED顯示器和一OLED顯示器所組成群組所選擇的一種顯示器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其係一攜帶型電腦或一智慧型手持裝置。
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