[發明專利]電容式觸控裝置及其刺激信號產生電路與方法

在審

• 申請號: 201410561490.2
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105573568A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 林嘉興;陳翰緯;陳俊宇
• 申請（專利權）人: 義隆電子股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;常大軍

技術領域

本發明涉及一種電容式觸控裝置，尤其涉及一種電容式觸控裝置的刺激信 號產生電路。

背景技術

電容式觸控裝置包含有一觸控板及一掃描電路，其中該觸控板包含有多個 感應線，而該掃描電路依序將一刺激信號輸入至該全部或部分感應線，因電容 效應之故，該刺激信號于該感應線上產生充電電流，待經過一充電時間后，該 感應線的電流趨于穩定，此時再讀取該條感應線的放電電流，或讀取與該條感 應線交錯的感應線上的耦合電流，以轉換正確的電容感應值，再依據該電容感 應值的變化來識別該觸控板上的觸碰物件位置。

由于該觸控板上的多個感應線分布在不同位置，與掃描電路的一刺激信號 產生電路60之間的距離長短不同，使得該每條感應線的充電時間并不相同， 如圖10所示，假設該觸控板50的第一軸感應線TX1～TX40雙端同時輸入該 刺激信號，則以第一條第一軸感應線TX1至中間位置的第二軸感應線RX35 的電流傳送路徑ph1最遠，代表此電流傳送路徑ph1需要最長的充電時間；反 之，最后一條第一軸感應線TX40與第一條第二軸感應線RX1的電流傳送路 徑最短ph2，其充電時間亦最短。一般來說，該電容式觸控裝置使用刺激信號 為方波信號或弦波信號；如圖11A-1及圖11A-2所示，為分別輸出方波信號至 最近及最遠電流傳送路徑ph2、ph1的感應線TX1～TX35后，所接收到對應電 流感應信號的頻譜圖，以及圖11B-1及圖11B-2所示，分別輸出弦波信號至最 近及最遠電流傳送路徑ph2、ph1的感應線后，所接收對應電流感應信號的頻 譜圖。由圖11A-1、圖11A-2、圖11B-1及圖11B-2相較可知，使用模擬弦波 信號作為刺激信號，于通過觸控板50的感應線51后較不易失真，且再如圖 12A所示，接收四組刺激信號為方波信號后獲得十二組電流感應信號，再經模 擬數字轉換成對應的電容應感值的數值曲線圖，其中電流傳送路徑較短的數字 感應值較電流傳送路徑較長的數字感應數值為高；反觀圖12B，接收四組刺激 信號為弦波信號后同樣獲得十二組電流感應信號，再經模擬數字轉換成對應的 電流感應值的數值曲線圖；由圖中可知，電流傳送路徑較短的數字感應值較電 流傳送路徑較長的數字感應數值相差甚微，故曲線較為平坦，代表接收刺激信 號為弦波信號的電流感應信號明顯較不易受電流傳送路徑長短的影響。

請參閱圖13所示，該電容式觸控裝置的掃描電路包含有該刺激信號產生 電路60及一接收電路70，以分別連接該觸控板50的對應感應線51。其中該 刺激信號產生電路60包含有一模擬信號產生單元61及多個放大器62。該模 擬信號產生單元61產生一模擬弦波信號Sa，再經過對應的放大器63予以放 大該模擬弦波信號Sa后，輸出與該放大器63連接的感應線51；如此，該刺 激信號產生電路61即可輸出該模擬弦波信號Sa作為刺激信號，再由該接收電 路70即可接收到較佳的模擬感應信號后轉換為數字的電容感應值，以正確計 算觸碰物件的位置。

由上述說明可知，目前刺激信號產生電路提供弦波信號作為刺激信號使 用，惟仍須使用放大器將模擬信號產生單元輸出的模擬弦波信號加以放大；所 以，目前刺激信號產生電路的模擬信號產生單元相當耗電，且隨著觸控板面積 加大增加感應線，其電路成本亦會隨之增加；此外，模擬信號產生單元包含有 模擬電路，如以集成電路實現之，一般而言傳統模擬電路將占用集成電路芯片 較大的面積，故有改善之必要。

發明內容

有鑒于上述技術缺陷，本發明主要目的在于提供一種具有簡單電路架構的 刺激信號產生電路與方法，以及使用該刺激信號產生電路的電容式觸控裝置， 來解決刺激信號通過不同電流傳送路徑的觸控板感應線所產生的感應信號失 真、耗電、高成本等問題。

欲達上述目的所使用的主要技術手段是令該刺激信號產生電路該刺激信 號產生電路用于電連接于該電容式觸控裝置的多個感應線，其中該刺激信號產 生電路包括：

一儲存單元，儲存至少一組數字數據，各該至少一組數字數據對應一頻率； 及

一脈沖密度調變信號產生電路，連接至該儲存單元及該多個感應線，以讀 取該儲存單元的該至少一組數字數據，并依據該組數字數據所對應的頻率，將 該組數字數據轉換一脈沖密度調變信號，該脈沖密度調變信號輸出至該多個感 應線。