專利名稱：觸控感測裝置的感測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種感測方法，特別是有關(guān)于一種用于觸控感測裝置的感測方法。
背景技術(shù)：
圖1表示已知電容式觸控感測陣列。如圖1所示，觸控感測陣列1包括多個感測電極，這些感測電極分組成彼此交錯的多個垂直感測電極以及多個水平電極。在圖1中，是以五條垂直感測電極V1-V5以及五條水平感測電極H1-H5為例來說明。當(dāng)一傳導(dǎo)物體(例如一傳導(dǎo)筆或手指)接觸觸控感測陣列1時，耦接這些感測電極的感測電路，可以借由測量與這些電極和此傳導(dǎo)物體相關(guān)的電容的改變來檢測此傳導(dǎo)物體的位置。此被測量的電容可能是介于交錯的垂直感測電極與水平感測電極間的交越電容(cross-capacitance)，或者是各個感測電極的自電容(self-capacitance)。對于這兩種被測量的電容而言，物體的出現(xiàn)影響了所述電容的值。與感測電極相關(guān)聯(lián)的電容的改變可借由感測電路的電荷積分電路來測量。為了執(zhí)行介于一組交錯的垂直與水平感測電極間的交越電容測量，一電荷積分電路耦接被測量的水平感測電極。由電荷積分電路所積分的電荷是取決于對應(yīng)交越電容的值。在每一組交錯的垂直與水平感測電極的測量開始時，電荷積分電路必須重置(reset)。為了執(zhí)行一感測電極(一垂直或一水平感測電極)的自電容測量，一電荷積分電路耦接被測量的感測電極。 由電荷積分電路所積分的電荷是取決于對應(yīng)自電容的值。同樣地，在每一感測電極的測量開始時，電荷積分電路必須重置。在此兩相異的情況下，重置電荷積分電路的過程花費了一些時間，這限制了觸控感測陣列的感測速度。此外，由于電荷注入效應(yīng)(charge injection effect)，重置電荷積分電路的過程也會產(chǎn)生噪聲。因此，期望提供一種新的感測方法給觸控感測陣列，以測量觸控動作所引起的電容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種感測方法，適用于一觸控感測裝置。此觸控感測裝置包括一觸控感測陣列以及一積分器。觸控感測陣列包括依序配置的多個接收電極以及依序配置的多個傳送電極，且傳送電極與接收電極交錯。此感測方法包括以下步驟選擇多個接收電極中一者以作為當(dāng)前接收電極；將當(dāng)前接收電極耦接至積分器；重置積分器；以及測量對應(yīng)當(dāng)前接收電極與多個傳送電極的多個輸出信號。測量對應(yīng)當(dāng)前接收電極與多個傳送電極的輸出信號的步驟包括提供第一電壓至在多個傳送電極中的前一傳送電極；測量反應(yīng)于前一傳送電極上第一電壓而得的積分器的輸出電壓，以獲得前一積分值；提供第二電壓至在多個傳送電極中的當(dāng)前傳送電極；測量反應(yīng)于當(dāng)前傳送電極上第二電壓而得的積分器的輸出電壓，以獲得當(dāng)前積分值；以及計算前一積分值與當(dāng)前積分值之間的差，以獲得對應(yīng)當(dāng)前接收電極與當(dāng)前傳送電極的輸出信號。
本發(fā)明另提供一種感測方法，適用于觸控感測裝置。此觸控感測裝置包括一觸控感測陣列以及一積分器。觸控感測陣列包括依序配置的多個第一感測電極。此感測方法包括以下步驟重置積分器以及測量對應(yīng)多個第一感測電極的多個輸出信號。測量對應(yīng)多個第一感測電極的多個輸出信號的步驟包括將多個第一感測電極中前一第一感測電極預(yù)充電至第一電壓；將前一第一感測電極耦接至積分器；測量積分器的輸出電壓以獲得前一第一積分值；將多個第一感測電極中當(dāng)前第一感測電極預(yù)充電至第二電壓；將當(dāng)前第一感測電極耦接至積分器；測量積分器的輸出電壓以獲得當(dāng)前第一積分值；以及計算前一第一積分值與當(dāng)前第一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)當(dāng)前第一感測電極的輸出信號。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細(xì)說明，其中圖1表示已知電容式觸控感測陣列；圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控感測裝置；圖3表示圖2的觸控感測裝置中的接收器的一實施例；圖4A-4B表示根據(jù)本發(fā)明一實施例，適用于圖2的觸控感測裝置的感測方法的流程圖；圖5A-5C表示部分圖2的觸控感測裝置，以解釋圖4A-4B的感測方法；圖6表示在圖2中觸控感測裝置的主要信號波形圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的觸控感測裝置；圖8圖7的觸控感測裝置的測量電路的一實施例；圖9A-9B表示根據(jù)本發(fā)明實施例，適用于圖7的觸控感測裝置的感測方法的流程圖；以及圖10A-10C表示部分圖7的觸控感測裝置，以解釋圖9A-9B的感測方法。主要元件符號說明圖 1 1 觸控感測陣列；H1-H5 水平感測電極；
V1-V5 垂直感測電極；圖 2 2 觸控感測裝置；20 觸控感測陣列；21 傳送器；22 接收器；Rl-Rm 接收電極；Tl-Tn 傳送電極；圖 3 22 接收器；220 積分器；221 計算器；A30 放大器；Cint30 電容器；RESET30 重置信號；SW30 開關(guān)；U22 測量單元；V220 積分器220的輸出電壓；圖 4A-4B
S40-S44、S450_S457 方法步驟。圖5A-5C 21 傳送器；22 接收器；220 積分器；221 計算器；A30 放大器；Ccorssl-Ccross3 交越電容；Cint30 電容器； INT51-INT53 積分值；Rl 接收電極；RESET30 重置信號；SW30 開關(guān)；Tl 傳送電極；U22 測量單元；V220 積分器220的輸出電壓；V51-V53 傳送電壓；Vout51_Vout53 輸出值；Vref50 參考值；圖 6 RESET30 重置信號；S40-S44、S450_S457 方法步驟。V220 積分器220的輸出電壓；V51-V54、V5n 傳送電壓；VTl-VTn 傳送電極Tl-Tn上的電壓；圖7:7 觸控感測裝置； 70 觸控感測陣列；71 測量電路；Vl-Vm 垂直感測電極；Hl-Hn 水平感測電極；圖 8 71 測量電路；710、711 開關(guān)；712 積分器；713 計算器；A80 放大器；Cint80 電容器；IN71 測量單元U71的輸入端；RESET80 重置信號；SW80 開關(guān)；U71 測量單元；V712 積分器712的輸出電壓；VSpc 電壓源；圖 9A-9B S9O-S95、S920-S928 方法步驟圖 10A-10C 71 測量電路；710、711 開關(guān)；712 積分器；713 計算器；A80 放大器；Cint80 電容器；Cselfl-Cself3 自電容；IN71 測量單元U71的輸入端；
INT101-INT103 積分值；RESET80 重置信號；SW80 開關(guān)；V1-V3 垂直感測電極；V712 積分器712的輸出電壓；Voutl01-Voutl03 輸出值；Vpc 1、Vpc2 電壓源VSpc的電壓；VreflOO 參考值；VSpc 電壓源。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種觸控感測裝置以及其感測方法。圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的觸控感測裝置。如圖2所示，觸控感測裝置2包括觸控感測陣列20、傳送器21、以及接收器22。觸控感測陣列20包括多個電極。如圖2所示，所述電極被區(qū)分為兩群組，一組是接收電極Rl-Rm，另一組則是傳送電極Tl-Tn。傳送電極Tl-Tn與接收電極Rl-Rm交錯。在每一組交錯的接收電極與傳送電極之間形成一交越電容(cross-capacitance)。圖3表示圖2的接收器22的一實施例。接收器22包括一測量單元U22，且測量單元U22包括積分器220以及計算器221。如圖3所示，積分器220包括放大器A30、電容器Cint30、以及開關(guān)SW30。放大器A30的正輸入端(+)維持耦接在一地電位(earth potential)(例如OV或接地)，其負(fù)輸入端(_)耦接其中一條接收電極，其輸出端則作為積分器220的輸出端。電容器Cint30與開關(guān)SW30并聯(lián)于放大器A30的負(fù)輸入端與輸出端之間。開關(guān)SW30是由重置信號RESET30所控制。當(dāng)重置信號RESET30致能(asserted)時，開關(guān)SW30導(dǎo)通；而當(dāng)重置信號RESET30反致能(de-asserted)時，開關(guān)SW30關(guān)閉。計算器221耦接積分器220的輸出端。在圖2-3圖的實施例中，接收器22包括一個積分器220。即是，所有的接收電極 Rl-Rm共享一個測量單元U22。然而，在其他實施例中，接收器22可包括多個具有與圖3相同電路架構(gòu)的測量單元。在這些測量單元的積分器的負(fù)輸入端分別耦接接收電極Rl-Rm，或者接收電極Rl-Rm其中一些電極共享這些測單元的積分器中的一個。傳送器21耦接傳送電極Tl-Tn，以提供電壓至這些傳送電極Tl-Tn。如上所述，在圖2中，傳送電極Tl-Tn與接收電極Rl-Rm交錯。一交越電容形成于一組交錯的接收電極與傳送電極之間。舉例來說，一交越電容形成于交錯的接收電極Rl與傳送電極Tl之間。當(dāng)一傳導(dǎo)物體(例如一傳導(dǎo)筆或手指)接觸觸控感測陣20時，接近該傳導(dǎo)物體的交越電容的值改變。接收器22可借由檢測在交越電容內(nèi)的電荷來獲得交越電容的值，以進(jìn)一步獲得傳導(dǎo)物體在觸控測陣列20上的位置。圖4A-4B表示根據(jù)本發(fā)明實施例，適用于觸控感測裝置2的感測方法。圖5A-5C表示部分圖2的觸控感測裝置，以解釋圖4A-4B的感測方法。為了清楚說明，圖5A-5C顯示一接收電極R1、傳送器21、以及接收器22的積分器220與計算器221。圖6表示積分器220 的輸出電壓V220、重置信號RESET30、以及在傳送電極Tl-Tn上的電壓VTl-VTn的波形并表示這些波形間的關(guān)系。在下文中，借由以一接收電極與三條傳送電極為例來說明感測方法。 參閱圖5A-5C，首先，在多個接收電極中，一接收電極被選擇來進(jìn)行與其相關(guān)的交越電容的測量。在此實施例中，接收電極Rl被選擇來進(jìn)行介于接收電極Rl與傳送電極Tl-Tn間的交越電容的測量(步驟S40)。積分器220的放大器A30的負(fù)輸入端(-)耦接被選擇的接收電極Rl (步驟S41)。接著，借由根據(jù)被致能的重置信號RESET30來導(dǎo)通開關(guān)SW30，以重置積分器220(步驟S4》。由于此重置操作，放大器A30的正輸入端的地電位被傳送置接收電極 Rl0傳送器21提供多個初始電壓至置所有的傳送電極Tl-Tn(步驟S4!3)。換句話說，在傳送電極Tl-Tn上的電壓VTl-VTn設(shè)定在初始位準(zhǔn)。提供至傳送電極Tl-Tn的初始電壓導(dǎo)致電荷透過介于接收電極Rl與傳送電極Tl-Tn間的交越電容而耦合至接收電極R1。由于放大器A30的負(fù)輸入端(_)耦接接收電極R1，因此由初始電壓所引起的電荷也會耦合至積分器220。然而，由于積分器220維持在重置狀態(tài)(步驟S42的重置步驟)，所述電荷不會被積分。在一實施例中，步驟S42與S43同時發(fā)生。接著，積分器220離開重置狀態(tài)，且計算器221測量反應(yīng)于初始電壓而得的積分器220的輸出電壓V220，以獲得參考值Vref50 (步驟S44)。在步驟S44之后，此感測方法繼續(xù)進(jìn)行至對應(yīng)接收電極Rl與傳送電極Tl-Tn的輸出信號的測量程序，且此測量程序是由接收器22所執(zhí)行。當(dāng)一導(dǎo)電物體接觸觸控感測陣列 20時，接收器22可根據(jù)所述輸出信號來檢測介于接收電極Rl與傳送電極Tl-Tn間的交越電容內(nèi)的電荷，以獲得所述交越電容的值，并進(jìn)一步獲得導(dǎo)電物體在觸控感測陣列20上的位置。參閱圖4A4B、圖5A、及圖6，在輸出信號的測量程序中，傳送器21切換為提供傳送電壓V51至傳送電極Tl-Tn中作為第一者的傳送電極Tl (傳送電極Tl作為前一傳送電極) (步驟S450)。在此實施例中，與傳送電極Tl上的初始電壓比較起來，提供至傳送電極Tl 的傳送電壓V51具有正值。提供至傳送電極Tl的傳送電壓V51引起電荷透過接收電極Rl 與傳送電極Tl間的交越電容Ccrossl而耦合至接收電極R1。接著，計算器221測量反應(yīng)于傳送電壓V51而得的積分器220的輸出電壓V220，以獲得積分值INT51 (積分值INT51作為前一積分值)(步驟S451)。計算器221計算參考值Vref50與積分值INT51之間的差(步驟S452)，以獲得對應(yīng)接收電極Rl與傳送電極Tl的輸出值Vout51。在此實施例中，輸出值 Vout51等于INT51-Vref50。輸出值Vout51表示透過接收電極Rl與傳送電極Tl間的交越電容而耦合的電荷。因此，交越電容Ccorssl的值可根據(jù)輸出值Vout51的大小來獲得，以判斷接收電極Rl與傳送電極Tl的交錯區(qū)域是否被傳導(dǎo)物體所接觸。接著，參閱圖4A-4B、圖5B、及圖6，傳送器21切換為提供傳送電壓V52至傳送電極 Tl的下一個傳送電極T2 (傳送電極T2作為當(dāng)前傳送電極)(步驟S453)。在此實施例中， 與傳送電極T2上的初始電壓比較起來，提供至傳送電極T2的傳送電壓V52具有負(fù)值。提供至傳送電極T2的傳送電壓V52引起電荷透過接收電極Rl與傳送電極T2間的交越電容 Ccross2而耦合至接收電極R1。接著，計算器221測量反應(yīng)于傳送電壓V52而得的積分器 220的輸出電壓V220，以獲得積分值INT52 (積分值INT52作為當(dāng)前積分值)(步驟S454)。 計算器221計算積分值INT51與積分值INT52之間的差(步驟S45Q，以獲得對應(yīng)接收電極 Rl與傳送電極T2的輸出值Vout52。在此實施例中，輸出值Vout52等于INT52-INT51。輸出值Vout52表示透過接收電極Rl與傳送電極T2間的交越電容而耦合的電荷。因此，交越電容Cc0rss2的值可根據(jù)輸出值Vout52的大小來獲得，以判斷接收電極Rl與傳送電極T2 的交錯區(qū)域是否被傳導(dǎo)物體所接觸。接著，參閱圖4A-4B、圖5C、及圖6，接收器22判斷在多個傳送電極中在傳送電極 T2之后是否仍具有下一傳送電極(步驟S456)。例如，假使在傳送電極T2后具有傳送電極 T3(傳送電極Τ3作為下一傳送電極)，此感測方法返回至步驟S453，使得傳送器21切換為提供傳送電壓V53至傳送電極T3。在此實施例中，與傳送電極T3上的初始電壓比較起來，提供至傳送電極T3的傳送電壓V53具有正值。提供至傳送電極T3的傳送電壓V53引起電荷透過接收電極Rl與傳送電極T3間的交越電容Ccr0SS3而耦合至接收電極R1。接著，計算器 221測量反應(yīng)于傳送電壓V53而得的積分器220的輸出電壓V220，以獲得積分值INT53 (積分值INT53作為下一積分值)(步驟S454)。計算器221計算積分值INT52與積分值INT53 之間的差(步驟S455)，以獲得對應(yīng)接收電極Rl與傳送電極T3的輸出值Vout53。在此實施例中，輸出值Vout53等于INT53-INT52。交越電容Ccorss3的值可根據(jù)輸出值Vout53的大小來獲得，以判斷接收電極Rl與傳送電極T3的交錯區(qū)域是否被傳導(dǎo)物體所接觸。接著， 此感測方法繼續(xù)進(jìn)行判斷步驟S456。假使傳送電極T3后不具有傳送電極，接收器22則判斷在接收電極Rl-Rm中是否具有尚未被選擇的剩余接收電極(步驟S457)。例如，假使具有尚未在步驟S40中被選擇的剩余接收電極R2時，此感測方法返回至步驟S40以選擇此接收電極R2，且感測方法繼續(xù)進(jìn)行至步驟S41以測量對應(yīng)接收電極R2與傳送電極Tl-Tn的輸出信號。假使在接收電極 Rl-Rm不具有尚未被選擇的剩余接收電極，此感測方法結(jié)束。根據(jù)圖2-5C的實施例，執(zhí)行測量輸出信號的程序，直到獲得對應(yīng)接收電極Rl-Rm 與傳送電極Tl-Tn的所有輸出信號。因此，當(dāng)一物體接觸觸控感測裝置時，此物體在觸控感測陣列20上的位置可根據(jù)所述輸出信號來獲得。對于一組交錯的接收電極與傳送電極 Tl-Tn，接收器22的積分器220只需被重置一次。因此，可增加感測觸控感測陣列的速度。 此外，可減少在重置積分器220的過程中由于電流注入效應(yīng)而導(dǎo)致的噪聲。在圖2-5C的實施例中，提供至兩相鄰傳送電極的傳送電壓相異。例如，傳送電壓
V51、V53、V55......大于傳送至奇數(shù)傳送電極Tl、T3、T5......的初始電壓；而傳送電壓
V52.V54.V56......小于傳送至偶數(shù)傳送電極T2、T4、T6......的初始電壓。由于傳送電
壓V51大于對應(yīng)的初始電壓而傳送電壓V52小于對應(yīng)的初始電壓，因此傳送電壓V51與V52 具有相異的極性。圖7表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的觸控感測裝置。參閱圖7，觸控感測裝置7包括觸控感測陣列70以及測量電路71。觸控感測陣列70包括多個感測電極。如圖7所示，感測電極被區(qū)分成兩個群組，一組是垂直感測電極Vl-Vm，另一組則是水平感測電極Hl-Hn。水平感測電極Hl-Hn與垂直感測電極Vl-Vm交錯。在感測電極Vl-Vm與Hl-Hn的每一者與其他接近感測電極的導(dǎo)電物體或電極之間形成一電容，為了簡明，接近感測電極的導(dǎo)電物體或電極視為處于地電位(earth potential) 0舉例來說，在垂直感測電極Vl與地電位之間形成一電容，且在水平感測電極Hl與地電位之間形成另一電容。測量電路71耦接垂直感測電極Vl-Vm以及水平感測電極Hl-Hn。圖8表示測量電路71的實施例。測量電路71包括一測量單元U71，其包括開關(guān)710與711、積分器712、以及計算器713。如圖8所示，積分器 712包括放大器A80、電容器Cint80、以及開關(guān)SW80。開關(guān)SW80是由重置信號RESET80所控制。例如，當(dāng)重置信號RESET80被致能時，開關(guān)SW80導(dǎo)通；而當(dāng)重置信號RESET80被反致能時，開關(guān)SW80關(guān)閉。開關(guān)710耦接于電壓源VSpc與測量單元U71的輸入端IN71之間。 開關(guān)720耦接于輸入端IN71與放大器A80的負(fù)輸入端之間。放大器A80的正輸入端耦接地電位，且其輸出端作為積分器712的輸出端。計算器713耦接積分器712的輸出端。在圖7-8的實施例中，測量電路71包括一個測量單元U71。換句話說，所有的感測電極Vl-Vm
10以及Hl-Hn共享一個測量單元。然而，在其他實施例中，測量電路71可包括多個個具有與圖8相同電路架構(gòu)的測量單元，其中，所述測量單元的輸入端分別耦接感測電極Vl-Vm以及 Hl-Hn，或者感測電極Vl-Vm以及Hl-Hn中的一些電極部分共享一個測量單元。舉例來說， 在測量電路71中具有兩測量單元，所有的垂直感測電極Vl-Vm共享一個測量單元，而所有的水平感測電極Hl-Hn共享另一個測量單元。如上所述，在感測電極Vl-Vm以及Hl-Hn的每一者與地電位之間形成一電容。在此實施例中，這種形成于一感測電極與地電位之間的電容稱為”自電容 (self-capacitance) ”。當(dāng)一導(dǎo)電物體(例如導(dǎo)電筆或手指)接觸觸控感測陣列70時，接近導(dǎo)電物體的自電容的值改變。測量電路71可借由檢測在自電容內(nèi)的電荷來獲得自電容的值，以進(jìn)一步獲得導(dǎo)電物體在觸控感測陣列70上的位置。圖9A-9B表示根據(jù)本發(fā)明實施例，適用于觸控感測裝置7的感測方法。圖10A-10C 表示部分圖 的觸控感測裝置，以解釋圖9A-9B的感測方法。為了清楚說明，圖10A-10分別顯示三條垂直感測電極V1-V3，且圖10A-10C也都顯示計算單元U71。在下文中，參閱圖 7-10C，將以三條垂直感測電極V1-V3為例來說明此感測方法。首先，積分器712借由根據(jù)致能的重置信號RESET80來導(dǎo)通開關(guān)SW80而被重置(步驟S90)。在積分器712被重置之后，計算器713測量積分器712的輸出電壓V712，以獲得垂直參考值VreflOO (步驟S91)。 在步驟S91之后，此感測方法繼續(xù)進(jìn)行至對應(yīng)垂直感測電極V1-V3的輸出信號的測量程序， 且此測量程序是由測量電路71所執(zhí)行。當(dāng)一導(dǎo)電物體接觸觸控感測陣列70時，測量電路 71可連續(xù)地根據(jù)輸出信號來檢測在垂直感測電極V1-V3與地電位之間自電容的電荷，以獲得自電容的值并進(jìn)一步獲得導(dǎo)電物體在觸控感測陣列70上的位置。參閱圖9A-9B及圖10A，在輸出信號的測量程序中，首先選擇在垂直感測電極 Vl-Vm中第一者的垂直感測電極Vl (垂直感測電極Vl作為前一垂直感測電極)，且測量單元U71耦接垂直感測電極Vl。開關(guān)710導(dǎo)通以將垂直感測電極Vl預(yù)充電至電壓源VSpc的電壓Vpcl (步驟S920)。接著，開關(guān)711導(dǎo)通以將垂直感測電極Vl耦接至積分器712的放大器A80的負(fù)輸入端(步驟S921)，且計算器713測量積分器712的輸出電壓V712以獲得積分值INTlOl (步驟S922)。計算器713計算參考值Vref 100與積分值INTlOl之間的差(步驟S923)，以獲得對應(yīng)垂直感測電極Vl的輸出值VoutlOl。在此實施例中，輸出值VoutlOl 等于INTlOl-VreflOO。積分器712的輸出值VoutlOl表示介于垂直感測電極Vl與地電位間的自電容Cselfll內(nèi)的電荷。因此，自電容Cselfll的值可根據(jù)輸出值VoutlOl的大小來獲得，以判斷垂直感測電極Vl是否被導(dǎo)電物體接觸。接著參閱圖9A-9B及圖10B，垂直感測電極V2(垂直感測電極V2作為當(dāng)前垂直感測電極)次垂直感測電極Vl的下一條感測電極，且測量單元U71耦接垂直感測電極V2。開關(guān)710再次導(dǎo)通以將垂直感測電極V2預(yù)充電至電壓源VSpc的電壓Vpc2 (步驟S9M)，其中，相對于虛擬地電壓，電壓Vpcl與Vpc2的極性相反。接著，開關(guān)711導(dǎo)通以將垂直感測電極V2耦接至積分器712的放大器A80的負(fù)輸入端(步驟S92Q，且計算器713測量積分器712的輸出電壓V712以獲得積分值INT102 (步驟。計算器713積分值INTlOl與積分值INT102之間的差(步驟S927)，以獲得對應(yīng)垂直感測電極V2的輸出值Voutl02。在此實施例中，輸出值Voutl02等于INT102-INT101。積分器712的輸出值Voutl02表示介于垂直感測電極V2與地電位間的自電容Cself2內(nèi)的電荷。因此，自電容Cself2的值可根據(jù)輸出值Voutl02的大小來獲得，以判斷垂直感測電極V2是否被導(dǎo)電物體接觸。接著，參閱圖9A-9B及圖10C，測量電路70判斷在多個垂直感測電極中在垂直感測電極V2之后是否仍具有下一傳送電極(步驟Si^8)。例如，假使在垂直感測電極V2后具有垂直感測電極V3 (垂直感測電極V3作為下一傳送電極)，測量單元U71耦接垂直感測電及 V3。此感測方法返回至步驟S9M。開關(guān)710再次導(dǎo)通以將垂直感測電極V2預(yù)充電至電壓源VSpc的電壓Vpcl (步驟S9M)。接著，開關(guān)711導(dǎo)通以將垂直感測電極V3耦接至積分器712的放大器A80的負(fù)輸入端(步驟S925)，且計算器713測量積分器712的輸出電壓 V712以獲得積分值INT103 (步驟。計算器713積分值INT102與積分值INT103之間的差(步驟S927)，以獲得對應(yīng)垂直感測電極V3的輸出值Voutl03。在此實施例中，輸出值 Voutl03等于INT103-INT102。輸出值Voutl03表示介于垂直感測電極V3與地電位間的自電容Cself3內(nèi)的電荷。因此，自電容Cself3的值可根據(jù)輸出值Voutl03的大小來獲得，以判斷垂直感測電極V3是否被導(dǎo)電物體接觸。參閱圖9A-9B，假使垂直感測電極V3后不具有一垂直感測電極，此感測方法則繼續(xù)進(jìn)行至下一步驟S93，借由根據(jù)致能的重置信號RESET80來導(dǎo)通開關(guān)SW80，以再次重置積分器712。在積分器712重置之后，計算器713測量積分器712的輸出電壓V712，以獲得垂直參考值VreflOl (步驟S94)。在步驟S94之后，感測方法繼續(xù)進(jìn)行到步驟S95，以由測量電路71來測量對應(yīng)水平感測電極Hl-Hn的輸出信號。當(dāng)一導(dǎo)電物體接觸控感測陣列70時， 測量電路71可連續(xù)地檢測在水平感測電極Hl-Hn與地電位間的自電容內(nèi)的電荷，以獲得自電容的值，且進(jìn)一步獲得導(dǎo)電物體在觸控感測陣列70上的位置。對應(yīng)水平感測電極Hl-Hn的輸出信號的測量步驟S95包括與步驟S920_S^8的相同邏輯操作。因此，對應(yīng)水平感測電極Hl-Hn的輸出信號的測量步驟S95在此處省略。須注意，在步驟S95中，假使判斷出以不具有下一水平感測電極時，此感測方法結(jié)束。借由執(zhí)行對應(yīng)水平感測電極Hl-Hn的輸出信號的測量程序，測量單元71的輸出值表示水平感測電極Hl-Hn與地電位間的自電容內(nèi)的電荷。因此，根據(jù)所述輸出值可獲得自電容的值，以判斷所述水平感測電極中一者是否被導(dǎo)電物體接觸。根據(jù)上述圖7-10C的實施例，執(zhí)行輸出信號的測量程序，直到獲得對應(yīng)感測電極 Vl-Vm與Hl-Hn的所有輸出信號。因此，當(dāng)一物體接觸觸控感測裝置時，根據(jù)所述輸出信號可檢測出此物體在觸控感測陣列70上的位置。對于每一感測電極群組，即是對于垂直感測電極Vl-Vm的群組或是對于水平感測電極Hl-Hn的群組，測量電路71的積分器712只需重置一次。因此可增加感測觸控感測陣列的速度。此外，可減少在重置積分器712的過程中由于電流注入效應(yīng)而導(dǎo)致的噪聲。在圖7-10C的實施例中，至兩相鄰感測電極被預(yù)充電而至的電壓源VSpc的電壓相異。例如，相對于虛擬地電壓，電壓Vpcl與Vpc2的極性相反。舉例來說，奇數(shù)垂直感測
電極VI、V3、V5......被預(yù)充電至具有正極性的電壓Vpcl ；而偶數(shù)垂直感測電極V2、V4、
V6......被預(yù)充電至具有負(fù)極性的電壓Vpc2。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種感測方法，適用于一觸控感測裝置，該觸控感測裝置包括一觸控感測陣列以及一積分器，該觸控感測陣列包括依序配置的多個接收電極以及依序配置的多個傳送電極， 所述傳送電極與所述接收電極交錯，該感測方法包括選擇所述接收電極中一者以作為一當(dāng)前接收電極； 將該當(dāng)前接收電極耦接至該積分器； 重置該積分器；以及測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的多個輸出信號，其中，測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的所述輸出信號的步驟包括提供一第一電壓至在所述傳送電極中的一前一傳送電極；測量反應(yīng)于該前一傳送電極上該第一電壓而得的該積分器的一輸出電壓，以獲得一前一積分值；提供一第二電壓至在所述傳送電極中的一當(dāng)前傳送電極；測量反應(yīng)于該當(dāng)前傳送電極上該第二電壓而得的該積分器的該輸出電壓，以獲得一當(dāng)前積分值；以及計算該前一積分值與該當(dāng)前積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與該當(dāng)前傳送電極的該輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的感測方法，其特征在于，在測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的所述輸出信號的步驟之前，該感測方法還包括提供多個初始電壓至所述傳送電極。
3.如權(quán)利要求2所述的感測方法，其特征在于，所述初始電壓介于該第一電壓與該第二電壓之間。
4.如權(quán)利要求2所述的感測方法，還包括測量反應(yīng)于所述初始電壓而得的該積分器的該輸出電壓，以獲得一參考值； 其中，測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的所述輸出信號的步驟還包括 計算該參考值與該前一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與該前一傳送電極的該輸出信號。
5.如權(quán)利要求4所述的感測方法，其特征在于，該前一傳送電極是在依序配置的所述傳送電極中的第一者。
6.如權(quán)利要求4所述的感測方法，其特征在于，測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的所述輸出信號的步驟還包括判斷在所述傳送電極中是否具有一下一傳送電極； 假使具有該下一傳送電極，提供該第一電壓至該下一傳送電極； 測量反應(yīng)于該下一傳送電極上該第一電壓而得的該積分器的該輸出電壓，以獲得一下一積分值；以及計算該當(dāng)前積分值與該下一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與該下一傳送電極的該輸出信號。
7.如權(quán)利要求6所述的感測方法，其特征在于，在測量對應(yīng)該當(dāng)前接收電極與所述傳送電極的所述輸出信號的步驟中，假使不再具有傳送電極，該感測方法還包括判斷在所述接收電極中是否具有尚未被選擇的一剩余接收電極；假使具有該剩余接收電極，該感測方法繼續(xù)進(jìn)行至選擇所述接收電極中一者的步驟， 以選擇該剩余接收電極來做為該當(dāng)前接收電極。
8.如權(quán)利要求1所述的感測方法，其特征在于，當(dāng)一物體接觸該觸控感測裝置時，該物體在該觸控感測陣列上的位置可根據(jù)所述輸出信號來檢測獲得。
9.如權(quán)利要求1所述的感測方法，其特征在于，該第二電壓相異于該第一電壓，或者該第二電壓與該第一電壓相同。
10.一種感測方法，適用于一觸控感測裝置，該觸控感測裝置包括一觸控感測陣列以及一積分器，該觸控感測陣列包括依序配置的多個第一感測電極，該感測方法包括重置該積分器；以及測量對應(yīng)所述第一感測電極的多個輸出信號，其中，測量對應(yīng)所述第一感測電極的所述輸出信號的步驟包括將所述第一感測電極中一前一第一感測電極預(yù)充電至一第一電壓；將該前一第一感測電極耦接至該積分器；測量該積分器的一輸出電壓以獲得一前一第一積分值；將所述第一感測電極中一當(dāng)前第一感測電極預(yù)充電至一第二電壓；將該當(dāng)前第一感測電極耦接至該積分器；測量該積分器的該輸出電壓以獲得一當(dāng)前第一積分值；以及計算該前一第一積分值與該當(dāng)前第一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該當(dāng)前第一感測電極的該輸出信號。
11.如權(quán)利要求10所述的感測方法，還包括在該積分器被重置之后，測量該積分器的該輸出電壓以獲得一第一參考值； 其中，測量對應(yīng)所述第一感測電極的所述輸出信號的步驟更包括 計算該第一參考值與該前一第一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該前一第一感測電極的該輸出信號。
12.如權(quán)利要求11所述的感測方法，其特征在于，相對于該積分器的一虛擬地電壓，該第一電壓與該第二電壓的極性相反。
13.如權(quán)利要求11所述的感測方法，其特征在于，該前一第一感測電極是在依序配置的所述地一感測電極中的第一者。
14.如權(quán)利要求10所述的感測方法，其特征在于，測量對應(yīng)所述第一感測電極的所述輸出信號的步驟還包括判斷在所述第一感測傳極中是否具有一下一第一感測電極，其中，該下一第一感測電極是居于該當(dāng)前第一感測電極之后；假使具有該下一第一感測電極，則將該下一第一感測電極預(yù)充電至該第一電壓；將該下一第一感測電極耦接至該積分器；測量該積分器的該輸出電壓以獲得一下一第一積分值；以及計算該當(dāng)前第一積分值與該下一第一積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該下一第一感測電極的該輸出信號。
15.如權(quán)利要求14所述的感測方法，其特征在于，在測量對應(yīng)所述第一感測電極的所述輸出信號的步驟中，假使不再具有第一感測電極，該感測方法還包括再次重置該積分器；以及測量對應(yīng)該觸控感測陣列的多個第二感測電極的多個輸出信號，其中，所述第二感測電極依序地配置且與所述第一感測電極交錯；其中，測量對應(yīng)所述第二感測電極的所述輸出信號的步驟包括 將所述第二感測電極中一前一第二感測電極預(yù)充電至所述第一與第二電壓中的一者；將該前一第二感測電極耦接至該積分器；測量該積分器的該輸出電壓以獲得一前一第二積分值；將所述第二感測電極中一當(dāng)前第二感測電極預(yù)充電至所述第一與第二電壓中的另一者；將該當(dāng)前第二感測電極耦接至該積分器；測量該積分器的該輸出電壓以獲得一當(dāng)前第二積分值；以及計算該前一第二積分值與該當(dāng)前第二積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該當(dāng)前第二感測電極的該輸出信號。
16.如權(quán)利要求15所述的感測方法，還包括在再次重置該積分器之前，測量該積分器的該輸出電壓以獲得一第二參考值； 其中，測量對應(yīng)所述第二感測電極的所述輸出信號的步驟更包括 計算該參考值與該前一第二積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該前一第二感測電極的該輸出信號。
17.如權(quán)利要求15所述的感測方法，其特征在于，測量對應(yīng)所述第二感測電極的所述輸出信號的步驟還包括判斷在所述第二感測傳極中是否具有一下一第二感測電極；假使具有該下一第二感測電極，將該下一第二感測電極預(yù)充電至所述第一與第二電壓中的該一者，其中，該前一第二感測電極是被預(yù)充電至所述第一與第二電壓中的該一者； 將該下一第二感測電極耦接至該積分器； 測量該積分器的該輸出電壓以獲得一下一第二積分值；以及計算該當(dāng)前第二積分值與該下一第二積分值之間的差，以獲得對應(yīng)該下一第二感測電極的該輸出信號。
18.如權(quán)利要求10所述的感測方法，其特征在于，當(dāng)一物體接觸該觸控感測裝置時，該物體在該觸控感測陣列上的位置可根據(jù)所述輸出信號來檢測獲得。
19.如權(quán)利要求10所述的感測方法，其特征在于，該第二電壓相異于該第一電壓，或者該第二電壓與該第一電壓相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感測方法，適用于觸控感測裝置。在一實施例中，對于觸控感測裝置中一組交錯的接收電極與傳送電極而言，耦接此接收電極的積分器僅需被重置一次。在另一實施例中，對于一組感測電極而言，耦接這些感測電極的積分器僅需被重置一次。因此，可增加觸控感測陣列的感測速度。此外，可減少在重置積分器的過程中由于電流注入效應(yīng)而導(dǎo)致的噪聲。
文檔編號G06F3/041GK102566817SQ201110404710
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者約翰·理查德·艾爾斯, 馬丁·約翰·愛德華茲 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司