可消除互容影响的电容检测装置及其运作方法制造方法及图纸

一种电容检测装置，包含触控面板及控制晶片。所述触控面板包含多个第一电极及多个第二电极。所述控制晶片包含多个输入电容以及多个输出电阻。所述多个输入电容分别选择性地耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输入端。所述多个输出电阻分别耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端。所述多个输入电容及所述多个输出电阻用以形成桥式电路以抑制所述多个第一电极及所述多个第二电极间的互容的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种触控装置，更特别有关一种于自容模式下可抑制互容影响的电容检测装置。
技术介绍
触控面板由于能让使用者以直觉操作，故已广泛的应用于各式电子装置中。触控面板一般可分为电容式、电阻式及光学式触控面板。电容式触控装置又可进一步区分为自容式触控装置(self-capacitive touch sensor)以及互容式触控装置(mutual capacitive touch sensor)。这两种触控装置具有不同的电容变化特性，因而可适用于不同应用。例如，互容式触控装置可用以进行多点检测(multi-touch detection)而自容式触控装置对悬浮操作具有较高的灵敏度且对水滴具有较低的灵敏度。为增加实用性，某些电容检测装置可分别操作于自容模式及互容模式以适用于不同情境和应用。然而，自容模式的运作容易受到互感电容的影响而失去对悬浮操作的高灵敏度和对水滴的低灵敏度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种于自容模式下可抑制互容影响的电容检测装置，以增加自容模式下的判断精确度。本专利技术提出一种电容检测装置，其通过于其控制晶片内另设置至少一输入电容以于自容模式下利用电容串联分路电容(shunt capacitance)以基于分压方式来检测碰触事件。本专利技术提出一种电容检测装置，其通过于其控制晶片内另设置至少一输入电容及至少一输出电阻以形成桥式电路来抑制互感电容的影响。本专利技术提出一种电容检测装置，其利用两信号调制检测信号并计算两个调制后检测信号的向量范数，以处理不同长度的信号线所造成的信号相位差。本专利技术提出一种电容检测装置，其于数字后端执行窄频滤波(narrow band filtering)以增加抗噪声能力。本专利技术提供一种电容检测装置，包含触控面板及控制晶片。所述触控面板包含多个第一电极及多个第二电极。所述控制晶片包含模拟前端、多个输入电容、多个驱动电路以及多个输出电阻。所述多个输入电容分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输入端。所述多个驱动电路用以分别通过所述多个输入电容同时输入驱动信号至所述多个第一电极及所述多个第二电极。所述多个输出电阻分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端，其中，自容模式下，对应检测电极的所述输出电阻被耦接至所述模拟前端而其他的所述多个输出电阻被耦接至定电压源。本专利技术还提供一种电容检测装置的运作方法。所述电容检测装置包含触控面板及控制晶片；其中，所述触控面板包含多个第一电极及多个第二电极，所述控制晶片包含多个输出电阻及模拟前端，所述多个输出电阻分别耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端。所述运作方法包含：自容模式，所述自容模式下耦接对应检测电极的所述输出电阻至所述模拟前端并耦接其他的所述多个输出电阻至定电压源；以及互容模式，所述互容模式下依序耦接所述多个输出电阻至所述模拟前端。本专利技术还提供一种电容检测装置，包含触控面板及控制晶片。所述触控面板包含多个第一电极及多个第二电极。所述控制晶片包含输入电容、驱动电路及输出电阻。所述输入电容同时耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输入端。所述驱动电路通过所述输入电容输入驱动信号至所述多个第一电极及所述多个第二电极。所述输出电阻同时耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端。本专利技术还提供一种适用于电容检测装置的控制晶片。所述控制晶片包含多个接脚、模拟前端、多个输入电容、多个驱动电路以及多个输出电阻。所述多个接脚作为与外部电路连接的接口。所述多个输入电容用以分别耦接第一部分的所述多个接脚。所述多个驱动电路用以分别输入驱动信号至所述多个输入电容。所述多个输出电阻用以分别耦接第二部分的所述多个接脚；其中，自容模式下，所述多个输出电阻其中的一者被耦接至所述模拟前端而其他的所述多个输出电阻被耦接至定电压源；互容模式下，依序耦接所述多个输出电阻至所述模拟前端并使所述多个输入电容位于旁路。为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本专利技术的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此先述明。附图说明图1为本专利技术第一实施例的电容检测装置的示意图；图2为本专利技术某些实施例的检测信号的示意图；图3为本专利技术第一实施例的电容检测装置的部分示意图；图4为本专利技术第一实施例的电容检测装置形成的桥式电路的示意图；图5A-5B为本专利技术某些实施例的调制检测信号的示意图；图6为坐标旋转数字计算机的运作示意图；图7为本专利技术第一实施例的电容检测装置的运作方法的流程图；图8为本专利技术第二实施例的电容检测装置的示意图。附图标记说明100、100' 电容检测装置11 触控面板111 第一电极113 第三电极13、13' 控制晶片131 驱动电路133 模拟前端1331 运算放大器1333 滤波器135 数字后端1351、1351' 模拟数字转换单元1352、1352' 乘法器1353 处理器1354、1354' 积分器1355 输出接口13d 驱动端13r 负载端15 接脚17 信号线Ed 被驱动电极Ec 耦合电极x(t) 驱动信号y(t) 检测信号Cm 互感电容Cs 自感电容Cin 输入电容Ri 输出电阻V、Vref 定电压源。具体实施方式请参照图1所示，其为本专利技术第一实施例的电容检测装置的示意图。电容检测装置100包含触控面板11及控制晶片13；其中，所述控制晶片13通过多个接脚(pin)15及多个信号线17耦接所述触控面板11。所述电容检测装置100较佳为双模(dual-mode)检测装置，例如至少包含互容模式(mutual-capacitance mode)及自容模式(self-capacitance mode)。所述触控面板11包含多个第一电极111(显示为横向延伸并彼此平行)及多个第二电极113(显示为纵向延伸并彼此平行)。必须说明的是，虽然图1显示所述多个第一电极111及所述多个第二电极113为互相垂直，但并不以此为限，只要所述多个第一电极111及所述多个第二电极113间可形成互感电容Cm即可。所述互感电容Cm用作为互感模式下的感应机制。所述控制晶片13包含所述多个接脚15、多个输入电容Cin、多个驱动电路131、多个输出电阻Ri、模拟前端133、数字后端135以及多个开关元件。所述多个接脚15作为所述控制晶片13与外部电路连接的接口。所述多个输入电容Cin用以分别耦接第一部分的所述多个接脚15，例如通过多个开关元件。所述多个驱动电路131用以分别输入驱动信号至所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容检测装置，该检测装置包含：触控面板，该触控面板包含多个第一电极及多个第二电极；以及控制晶片，该控制晶片包含：模拟前端；多个输入电容，分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输入端；多个驱动电路，用以分别通过所述多个输入电容同时输入驱动信号至所述多个第一电极及所述多个第二电极；及多个输出电阻，分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端，其中，自容模式下，对应检测电极的所述输出电阻被耦接至所述模拟前端而其他的所述多个输出电阻被耦接至定电压源。

【技术特征摘要】
2015.04.28 US 14/697,9231.一种电容检测装置，该检测装置包含：触控面板，该触控面板包含多个第一电极及多个第二电极；以及控制晶片，该控制晶片包含：模拟前端；多个输入电容，分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输入端；多个驱动电路，用以分别通过所述多个输入电容同时输入驱动信号至所述多个第一电极及所述多个第二电极；及多个输出电阻，分别用以耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端，其中，自容模式下，对应检测电极的所述输出电阻被耦接至所述模拟前端而其他的所述多个输出电阻被耦接至定电压源。2.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中所述模拟前端包含放大单元，所述放大单元包含：运算放大器，具有正输入端、负输入端及输出端；反馈电阻，跨接于所述运算放大器的所述负输入端及所述输出端之间；以及补偿电容，跨接于所述运算放大器的所述负输入端及所述输出端之间，其中，所述负输入端耦接至对应所述检测电极的所述输出电阻，所述正输入端耦接至所述定电压源。3.根据权利要求2所述的电容检测装置，其中所述反馈电阻及对应所述检测电极的所述输出电阻用以调整信号增益值。4.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中互容模式下，所述多个输入电容位于旁路。5.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中所述驱动信号为交流信号且所述检测电极输出交流检测信号。6.根据权利要求5所述的电容检测装置，其中所述模拟前端用以对所述交流检测信号进行放大及滤波处理以产生处理后检测信号。7.根据权利要求6所述的电容检测装置，其中所述控制晶片还包含：数字后端，用以利用两正交信号分别调制所述处理后检测信号以产生两个调制后检测信号，并计算所述两个调制后检测信号的向量范数以作为碰触识别信号。8.根据权利要求6所述的电容检测装置，其中所述控制晶片还包含：数字后端，根据所述处理后检测信号的峰对峰值变化判断碰触事件。9.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中所述多个第一电极与所述多个第二电极间形成有互感电容，所述检测电极为所述多个第一电极及所述多个第二电极其中的一者。10.一种电容检测装置的运作方法，所述电容检测装置包含触控面板及控制晶片，其中所述触控面板包含多个第一电极及多个第二电极，所述控制晶片包含多个输出电阻及模拟前端，所述多个输出电阻分别耦接所述多个第一电极及所述多个第二电极的信号输出端，所述运作方法包含：自容模式，所述自容模式下耦接对应检测电极的所述输出电阻至所述模拟前端并耦接其他的所述多个输出电阻至定电压源；以及互容模式，所述互容模式下...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯·克兰德尔，汤马斯派翠克·墨菲，陈信嘉，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71