增加信號信噪比的方法及使用其的電容感測器與觸控面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種電容感測的技術(shù)，更進一步來說，本發(fā)明是關(guān)于一種增加電容觸控裝置的信號信噪比的方法及使用其的電容式感測器與電容式觸控面板。
【背景技術(shù)】
[0002]觸控面板，一般是一貼附在液晶顯示器上的裝置或是貼附在筆記本電腦上的裝置，其功能在于使一般民眾通過手指或觸控筆輕壓觸控面板上的選項，即可完成數(shù)據(jù)傳輸或閱讀屏幕上的信息。觸控面板的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，包括:
[0003](1)可攜式的信息、消費性電子及通訊產(chǎn)品:如PDA、平板電腦、數(shù)碼攝影機、信息豕電、3G手機等；
[0004](2)金融或商業(yè)用途:如提款機、銷售系統(tǒng)、遠端視頻會議、電話終端機系統(tǒng)；
[0005](3)工業(yè)用途:如工廠自動化控制系統(tǒng)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、工作站操作系統(tǒng)；
[0006](4)公共信息用途:如機場、車站或商場的導(dǎo)覽服務(wù)、簡報說明及數(shù)據(jù)查詢等。
[0007]觸控面板的感測方式是，當(dāng)手指觸碰感測器時，會有一模擬信號輸出，通過控制器將上述輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為電腦可以接受的數(shù)字信號，再經(jīng)由電腦里的觸控驅(qū)動程序整合各元件編譯，最后由顯卡輸出屏幕信號在屏幕上顯示出所觸碰的位置。
[0008]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電容式觸控面板的示意圖。請參考圖1，此電容式觸控面板是以互電容型態(tài)(mutual capacitance)電容式觸控面板。此觸控面板包括一驅(qū)動電極101、一接收電極102以及一脈波輸出電路103。脈波輸出電路103輸出3.3V的脈波給驅(qū)動電極101。驅(qū)動電極101則對外產(chǎn)生電場信號。當(dāng)手指觸碰到此電容式觸控面板，一部分電場會被手指吸收，進而造成充放電時間的改變。
[0009]然而，對于低厚度的平板觸碰面而言，此方法是確實可行的，不過一旦觸控面板的厚度增加(大于3mm以上)，傳統(tǒng)低振幅(3.3V)的方波會因信號信噪比(SNR)的不足而相形見絀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一目的在于提供一種增加電容觸控裝置的信號信噪比的方法及使用其的電容式感測器與電容式觸控面板，用以增加觸控靈敏度。
[0011]有鑒于此，本發(fā)明提供一種觸控面板，此觸控面板包括Μ個第一軸感應(yīng)電極、Ν個第二軸感應(yīng)電極、一觸控檢測電路Μ個諧振電感以及一檢測波輸出電路。觸控檢測電路包括Ν個檢測端，其中，觸控檢測電路的第I個檢測端耦接第I個第二軸感應(yīng)電極。每一諧振電感分別包括一第一端以及一第二端，其中，第J個諧振電感的第一端耦接第I個第一軸感應(yīng)電極。檢測波輸出電路包括Μ個輸出端，其中，檢測波輸出電路的第Κ個輸出端耦接第Κ個諧振電感的第二端。檢測期間被分割為Μ個掃瞄期間。在第Ρ個掃瞄期間，檢測波輸出電路的第Ρ個輸出端輸出一檢測波，由諧振電感與第Ρ個第一軸感應(yīng)電極的等效電容產(chǎn)生諧振，使第Ρ個第一軸感應(yīng)電極接收到一諧振弦波。在第Ρ個掃瞄期間，當(dāng)觸控檢測電路的第Q個檢測端所檢測到的一電場信號小于一預(yù)定值，則判定觸控面板的(P、Q)坐標被觸碰，其中，M、N、1、J、K、P、Q 為自然數(shù)，且 0〈I ( N、0〈J ( Μ、0〈Κ ( Μ、0〈Ρ ( M，0〈Q ( N。
[0012]本發(fā)明提供一種電容式感測器，此電容式感測器包括一第一感應(yīng)電極、一第二感應(yīng)電極、一觸控檢測電路、一諧振電感以及一檢測波輸出電路。觸控檢測電路包括一檢測端，其中，觸控檢測電路的檢測端耦接第二感應(yīng)電極。諧振電感包括一第一端以及一第二端，其中，諧振電感的第一端耦接第一感應(yīng)電極。檢測波輸出電路包括一輸出端，其中，檢測波輸出電路的輸出端耦接諧振電感的第二端。檢測波輸出電路的輸出端輸出一檢測波，由諧振電感與第一感應(yīng)電極的等效電容產(chǎn)生諧振，使第一感應(yīng)電極接收到一諧振弦波。當(dāng)觸控檢測電路的檢測端所檢測到的一電場信號小于一預(yù)定值，則判定該電容式感測器觸碰。
[0013]本發(fā)明提供一種增加電容觸控裝置的信號信噪比的方法，其中，電容觸控裝置包括一第一感應(yīng)電極以及一第二感應(yīng)電極，增加電容觸控裝置的信號信噪比的方法包括下列步驟:在第一感應(yīng)電極與脈波提供來源之間，耦接一諧振電感；提供諧振電感與第一感應(yīng)電極的電路節(jié)點的等效電容構(gòu)成的一諧振頻率的一諧振方波；由諧振電感與第一感應(yīng)電極的等效電容產(chǎn)生諧振，使第一感應(yīng)電極接收到一諧振弦波；以及檢測第二感應(yīng)電極的電場，以判斷電容觸控裝置是否被觸碰。
[0014]本發(fā)明的精神在于利用電容感測器與檢測信號之間，耦合一電感。并且檢測信號配合電感與電容的諧振頻率，使上述電感與電容感測器產(chǎn)生諧振，放大檢測信號。因此，當(dāng)電容感測器沒有被觸碰時，檢測信號的實質(zhì)振幅被放大，不會造成誤判。當(dāng)電容感測器被觸碰時，諧振頻率偏移，導(dǎo)致檢測信號被衰減。因此，本發(fā)明可以增加電容感測器、觸控面板整體的信號信噪比以及抵抗干擾的能力。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電容式觸控面板的示意圖。
[0016]圖2繪示為本發(fā)明一較佳實施例的電容式感測器的電路圖。
[0017]圖3繪示為本發(fā)明一較佳實施例的電容式感測器的電路圖。
[0018]圖4繪示為本發(fā)明一較佳實施例的觸控面板的電路圖。
[0019]圖5繪示為本發(fā)明一較佳實施例的觸控面板的檢測波輸出電路的操作波形圖。
[0020]主要元件符號說明:
[0021]101:驅(qū)動電極
[0022]102:接收電極
[0023]103:脈波輸出電路
[0024]201:第一感應(yīng)電極
[0025]202:第二感應(yīng)電極
[0026]203:諧振電感
[0027]204:檢測波產(chǎn)生電路
[0028]205:觸控檢測電路
[0029]206:等效電容
[0030]N20:節(jié)點
[0031]RP:檢測波信號
[0032]RS:諧振弦波信號
[0033]301:外掛諧振電容
[0034]302、R40:品質(zhì)因素電阻
[0035]401-1?401-4:X軸感應(yīng)電極
[0036]402-1?402-4:Y軸感應(yīng)電極
[0037]403-1 ?403-4:諧振電路
[0038]404:檢測波輸出電路
[0039]405:觸控檢測電路
[0040]L40:諧振電感
[0041]C40:諧振電容
[0042]TDET:檢測期間
[0043]Tl:第一掃瞄期間
[0044]Τ2:第二掃瞄期間
[0045]Τ3:第三掃瞄期間
[0046]Τ4:第四掃瞄期間
[0047]501?504:檢測脈波
【具體實施方式】
[0048]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0049]圖2繪示為本發(fā)明一較佳實施例的電容式感測器的電路圖。請參考圖2，此電容式感測器包括一第一感應(yīng)電極201、一第二感應(yīng)電極202、一諧振電感203、一檢測波產(chǎn)生電路204以及一觸控檢測電路205。為了讓所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者能夠理解本發(fā)明，在此實施例中，額外繪示一節(jié)點Ν20以及一等效電容206。
[0050]在此實施例中，為了避免因玻璃厚度增加，導(dǎo)致無法感應(yīng)，另外，在不增加檢測波產(chǎn)生電路204的輸出電壓的情況下，增加觸控的感度，在此實施例中，在檢測波產(chǎn)生電路204與第一感應(yīng)電極201間，配置了一諧振電感203。另外，在此電路運作時，檢測波產(chǎn)生電路204所輸出的檢測波信號RP的頻率接近諧振電感203與等效電容206的諧振頻率。
[0051]因此，當(dāng)檢測波產(chǎn)生電路204發(fā)射檢測波信號RP時，第一感應(yīng)電極201會接收到諧振弦波信號RS。由于此電路是運作在諧振頻率，因此，即時檢測波信號RP的振幅為3.3V，諧振弦波信號RS的振幅可能大于檢測波信號RP的數(shù)倍。另外，當(dāng)電容式感測器被觸碰時，由于等效電容206因手指的觸碰而改變，導(dǎo)致諧振頻率被偏移。此時，諧振弦波信號RS的振幅會被大大的衰減，相對的，觸控檢測電路205從第二感應(yīng)電極202檢測到的電場信號也會大大的減少。因此，電容式感測器的信號信噪比(SNR)被大大的提升。
[0052]上述實施例中的檢測波信號RP可以是方波、三角波、弦