触控装置及其电容式触控感测电路与触控感测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种触控装置及其电容式触控感测电路与触控感测方法。其中，电容式触控感测电路包括切换电容式积分电路、编码电路、反馈电路以及解码电路。切换电容式积分电路接收输入信号，并针对输入信号进行积分以产生输出信号。编码电路接收输出信号，并针对输出信号来进行编码以产生编码结果。反馈电路提供切换电容式积分电路电荷耗散路径以进行电荷耗散动作，其中反馈电路接收并依据编码结果，调整电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力。解码电路接收并针对输出信号进行解码以产生触控检测结果。本发明专利技术提供的电容式触控感测电路及其触控感测方法，可有效提升电容变化检测的解析度以及可检测范围。

Touch control device and capacitive touch sensing circuit and touch sensing method thereof

The invention provides a touch control device and a capacitive touch control sensing circuit and a touch sensing method thereof. Wherein, the capacitive touch sensing circuit comprises a switched capacitor integral circuit, a coding circuit, a feedback circuit and a decoding circuit. A switched capacitor integral circuit receives an input signal and integrates the input signal to produce an output signal. The coding circuit receives the output signal and encodes the output signal to produce a coding result. The feedback circuit provides a switched capacitor integrated circuit charge dissipation path to perform a charge dissipation action in which the feedback circuit receives the charge dissipation capability provided by the charge dissipation path according to the coding result. The decoding circuit receives and decodes the output signal to produce touch detection results. The capacitive touch sensing circuit provided by the invention and the touch sensing method thereof can effectively improve the resolution and the detection range of the capacitance change detection.

【技术实现步骤摘要】
触控装置及其电容式触控感测电路与触控感测方法
本专利技术涉及一种电容式触控感测电路，尤其涉及一种一比特累加增量(1-bitsigmadelta)式电容式触控感测电路。
技术介绍
随着电子产品的普及化，良好的人机操作介面成为电子装置中的必要功能。而在近代的电子装置中，电容式触控面板可以说是一种较受欢迎的作法。在电容式触控面板的应用上，现有技术提出利用一比特累加增量式电容式触控感测电路来进行触控感测动作。这种一比特累加增量式电容式触控感测电路不论是在电路的尺寸、电力的消耗也或是抗噪声的能力的表现上，都比传统的模拟数字转换器式的触控感测电路更为优良。不过，由于现有
中的一比特累加增量式电容式触控感测电路在反馈电路中提供固定的电荷耗散能力，使得其在电容变化检测的解析度以及可检测范围无法兼顾，导致效率受到限制而无法提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种电容式触控感测电路及其触控感测方法，可有效提升电容变化检测的解析度以及可检测范围。本专利技术提供一种触控装置，应用电容式触控感测电路及其触控感测方法以有效提升电容变化检测的解析度以及可检测范围。本专利技术的电容式触控感测电路，包括切换电容式积分电路、编码电路、反馈电路以及解码电路。切换电容式积分电路耦接至受测电容式触控单元以由受测电容式触控单元接收输入信号，并针对输入信号进行积分以产生输出信号。编码电路耦接切换电容式积分电路以接收输出信号，并针对输出信号来进行编码以产生编码结果。反馈电路耦接至切换电容式积分电路及编码电路，提供切换电容式积分电路电荷耗散路径以进行电荷耗散动作，其中反馈电路接收并依据编码结果，调整电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力。解码电路耦接切换电容式积分电路，接收并针对输出信号进行解码以产生触控检测结果。本专利技术的触控装置包括触控面板以及至少一如前述的电容式触控感测电路。触控面板包括多数个电容式触控单元。电容式触控感测电路耦接至电容式触控单元的其中之一的受测电容式触控单元。本专利技术的电容式触控感测方法包括：由受测电容式触控单元接收输入信号，并提供切换电容式积分电路以针对输入信号进行积分以产生输出信号；针对输出信号来进行编码以产生编码结果；提供电荷耗散路径至切换电容式积分电路以进行电荷耗散动作，并依据编码结果来调整电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力；以及，针对输出信号进行解码以产生触控检测结果。基于上述，本专利技术提供编码电路以依据输出信号来进行编码，并藉以产生编码结果。而反馈电路所提供的电荷耗散路径的电荷耗散能力可以依据编码结果来动态的进行调整。也就是说，本专利技术提供可随着负载电流来进行动态调整的电荷耗散机制，并使电容式触控感测电路在很大的转移电容中，仍可以检测到微小的电容变化量，达到可兼顾检测解析度以及检测范围的要求。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的电容式触控感测电路的示意图；图2为本专利技术另一实施例的电容式触控感测电路的示意图；图3为本专利技术再一实施例的电容式触控感测电路的示意图；图4为本专利技术更一实施例的电容式触控感测电路的示意图；图5为本专利技术实施例的编码电路的编码动作的波形图；图6为本专利技术一实施例的触控装置的示意图；图7为本专利技术实施例的电容式触控感测方法的流程图。附图标记说明：100、200、300、400、620：电容式触控感测电路；110、210、310、410：切换电容式积分电路；120、220、320、420：解码电路；130、230、330、430：反馈电路；140、240、340、440：编码电路；TUNT：受测电容式触控单元；VIN：信号；OUT：输出信号；IN：输入信号；ER：编码结果；DR：触控检测结果；S1～S6、Sop：开关；Vref：参考电压；GND：参考接地端；OP1：运算放大器；Cop：电容；CMP1：比较器；LA1：闩锁器；CK：时脉信号；231、331：切换式电容电路；332：权重电压调整器；Cfb：电容；CTR：控制信号；WV：权重电压；Cfbv：电容值；232：电容权重调整器；I1、I2：电流源；T1～T7：时间点；600：触控装置；610：触控面板；S710～S740：触控感测步骤。具体实施方式请参照图1，图1为本专利技术一实施例的电容式触控感测电路的示意图。电容式触控感测电路100包括切换电容式积分电路110、解码电路120、反馈电路130以及编码电路140。切换电容式积分电路110耦接至受测电容式触控单元TUNT的一端。受测电容式触控单元TUNT的另一端接收信号VIN。当受测电容式触控单元TUNT的触控检测动作被执行时，信号VIN可以是一个时脉信号，而受测电容式触控单元TUNT对应信号VIN可产生输入信号IN，并提供输入信号IN至切换电容式积分电路110。切换电容式积分电路110则可针对所接收的输入信号IN进行积分，并藉以产生输出信号OUT。在本实施例中，受测电容式触控单元TUNT会依据有无被触碰的状态而改变其电容值，相对应的，输入信号IN也会因受测电容式触控单元TUNT的电容值变化而产生变化。通过切换电容式积分电路110依据输入信号IN进行积分，其中的积分结果可以有效反应出输入信号IN的变化状态，并得知受测电容式触控单元TUNT的被触碰状态。在另一方面，切换电容式积分电路110可以设定一个参考电压，并通过使积分结果与参考电压来进行比较以产生输出信号OUT。在本专利技术实施例中，输出信号OUT可以是一个数字信号，并且，输出信号OUT的电压电平在连续的多个时间周期中可以是相同，或也可以是不相同的。编码电路140耦接切换电容式积分电路110，并接收输出信号OUT。编码电路140针对输出信号OUT来进行编码以产生编码结果ER。其中，编码电路140可在多个时间周期中，依序依据输出信号OUT在相邻的二时间周期中的电压变化状态来产生编码结果ER。更具体来说明，编码电路140可判断连续两个相邻的时间周期中，输出信号OUT的电压是否均维持在相同的逻辑电平(均为高逻辑电平或均为低逻辑电平)，若是，编码电路140则使编码结果ER递增1，相对的，若连续两个相邻的时间周期中，输出信号OUT的电压发生高、低逻辑电平间的转态动作时，编码电路140则使编码结果ER递减1。举例来说明，若输出信号OUT在连续多个时间周期中的高逻辑电平依序为1、1、1、1、0、1、0，编码电路140产生的编码结果ER依序为(初始值设定为0)0、1、2、3、2、1、0，其中，编码结果ER最小值为0。另外，反馈电路130耦接至切换电容式积分电路110及编码电路140。反馈电路130提供切换电容式积分电路110一个电荷耗散路径以进行切换电容式积分电路110中的电荷耗散动作。其中反馈电路130接收并依据编码结果ER，来调整电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力。此外，反馈电路130也接收输出信号OUT，并可依据输出信号OUT来决定电荷充放电动作。在本实施例中，反馈电路130可以依据编码结果ER的数值大小来调整其提供给切换电容式积分电路110的电荷耗散路径的电荷耗散能力大小。在编码结果ER为具有三个比特的数值的范例中，反馈电路130可以提供八种(23)不同大小的电荷耗散能力。而当反馈电路130提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式触控感测电路，其特征在于，包括：切换电容式积分电路，耦接至受测电容式触控单元以由所述受测电容式触控单元接收输入信号，并针对所述输入信号进行积分以产生输出信号；编码电路，耦接所述切换电容式积分电路以接收所述输出信号，并针对所述输出信号来进行编码以产生编码结果；反馈电路，耦接至所述切换电容式积分电路及所述编码电路，提供所述切换电容式积分电路电荷耗散路径以进行电荷耗散动作，其中所述反馈电路接收并依据所述编码结果，调整所述电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力；以及解码电路，耦接所述切换电容式积分电路，接收并针对所述输出信号进行解码以产生触控检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种电容式触控感测电路，其特征在于，包括：切换电容式积分电路，耦接至受测电容式触控单元以由所述受测电容式触控单元接收输入信号，并针对所述输入信号进行积分以产生输出信号；编码电路，耦接所述切换电容式积分电路以接收所述输出信号，并针对所述输出信号来进行编码以产生编码结果；反馈电路，耦接至所述切换电容式积分电路及所述编码电路，提供所述切换电容式积分电路电荷耗散路径以进行电荷耗散动作，其中所述反馈电路接收并依据所述编码结果，调整所述电荷耗散路径所提供的电荷耗散能力；以及解码电路，耦接所述切换电容式积分电路，接收并针对所述输出信号进行解码以产生触控检测结果。2.根据权利要求1所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述反馈电路包括：切换式电容电路，接收所述输出信号，且所述切换式电容电路的第一端耦接至所述切换电容式积分电路接收所述输入信号的端点；以及权重电压调整器，耦接至所述编码电路以及所述切换式电容电路的第二端，并提供权重电压至所述切换式电容电路的第二端，并依据所述编码结果调整所述权重电压，其中，所述切换式电容电路的第一端及第二端间形成所述电荷耗散路径。3.根据权利要求2所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述切换式电容电路包括：第一开关，其第一端耦接至所述切换电容式积分电路接收所述输入信号的端点，受控于所述输出信号以导通或断开；电容，串接在所述第一开关的第二端及参考接地端间；第二开关，其第一端耦接至所述第一开关的第二端，受控于所述输出信号以导通或断开；第三开关，串接于所述第二开关的第二端以及所述参考接地端间，受控于控制信号以导通或断开；以及第四开关，其第一端耦接至所述第二开关的第二端，所述第四开关的第二端接收所述权重电压，所述第四开关受控于所述控制信号以导通或断开。4.根据权利要求1所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述反馈电路包括：切换式电容电路，接收所述输出信号，且所述切换式电容电路的第一端耦接至所述切换电容式积分电路接收所述输入信号的端点，其中所述切换式电容电路包括电容权重调整器，所述电容权重调整器提供电容值，且所述电容值依据所述编码结果来进行调整，其中，所述切换式电容电路的第二端接收参考电压，所述切换式电容电路的第一端及第二端间形成所述电荷耗散路径。5.根据权利要求4所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述反馈电路还包括：第一开关，其第一端耦接至所述切换电容式积分电路接收所述输入信号的端点，受控于所述输出信号以导通或断开；第二开关，其第一端耦接至所述第一开关的第二端，受控于所述输出信号以导通或断开；第三开关，串接于所述第二开关的第二端以及所述参考接地端间，受控于一控制信号以导通或断开；以及第四开关，其第一端耦接至所述第二开关的第二端，所述第四开关的第二端接收所述参考电压，所述第四开关受控于所述控制信号以导通或断开。6.根据权利要求1所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述反馈电路包括：开关，其第一端耦接至所述切换电容式积分电路接收所述输入信号的端点；以及电流源，耦接至所述开关的第二端并由所述开关的第二端汲取电流至参考接地端，其中，依据所述编码结果调整所述电流的大小或所述开关的导通时间。7.根据权利要求1所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述编码电路在多个时间周期中，依序依据所述输出信号在相邻的二时间周期中的电压变化状态来产生所述编码结果。8.根据权利要求7所述的电容式触控感测电路，其特征在于，所述编码电路在所述输出信号在相邻的二时间周期中的电压均维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖曜宏，
申请(专利权)人：敦泰电子有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY