一种电容式触控传感装置，包含传感单元、驱动单元、检测电路以及处理单元。所述传感单元包含用以形成耦合电容的第一电极和第二电极。所述驱动单元输入驱动信号至所述传感单元。所述检测电路用以检测所述驱动信号经过所述耦合电容耦合的检测信号并利用两个信号分别调变所述检测信号以产生二维检测向量。所述处理单元根据所述二维检测向量判断碰触事件。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种电容式触控传感装置，包含传感单元、驱动单元、检测电路以及处理单元。所述传感单元包含用以形成耦合电容的第一电极和第二电极。所述驱动单元输入驱动信号至所述传感单元。所述检测电路用以检测所述驱动信号经过所述耦合电容耦合的检测信号并利用两个信号分别调变所述检测信号以产生二维检测向量。所述处理单元根据所述二维检测向量判断碰触事件。【专利说明】
本专利技术是关于一种触控系统，特别是关于一种主动电容式触控传感装置。
技术介绍
电容式传感器(capacitive sensor)通常包含用以传感手指的一对电极。当手指存在时会造成所述一对电极间的电荷移转(charge transfer)量发生改变,因此可根据电压变化来检测手指的存在与否。将多个电极对排列成阵列则可形成传感阵列。图1A和图1B显不一种已知电容式传感器的不意图，其包含第一电极91、第二电极92、驱动电路93以及检测电路94。所述驱动电路93用以输入驱动信号至所述第一电极91，所述第一电极91和所述第二电极92间会产生电场以将电荷转移至所述第二电极92，所述检测电路94则可检测所述第二电极92的电荷转移量。当手指存在时，例如以等校电路8来表示，所述手指会扰乱所述第一电极91和所述第二电极92间的电场而降低电荷移转量，所述检测电路94则可检测到电压值变化，如此便可借此判断所述手指的存在。已知主动电容式触控传感器(active capacitive sensor)的原理例如可参照美国专利公开第2010/0096193号以及美国专利第6，452，514号。参照图1C所示，所述检测电路94通常包含检测开关941和检测单元942，所述检测单元942在所述检测开关941的开启期间内方能检测所述第二电极92上的电压值。然而，不同面板中传感阵列的信号线上会具有不同电容值，所述驱动电路93输入的驱动信号相对不同的传感阵列会出现不同的相位差(phase shift)。因此，所述检测开关941的开启期间须针对不同面板进行校正，否则便无法检测正确的电压值，而此校正步骤增加了制作复杂度。有鉴于此，本专利技术提出一种不受信号线产生的相位差影响的电容式触控传感装置和其检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电容式触控传感装置和其检测方法，其利用两连续信号调变检测信号以排除传感阵列信号线所造成的相位差的影响。本专利技术提供一种电容式触控传感装置，包含第一电极、第二电极、驱动单元、检测电路以及处理单元。所述第一电极和所述第二电极用以形成耦合电容。所述驱动单元用以发出驱动信号至所述第一电极。所述检测电路耦接所述第二电极，用以检测所述驱动信号通过所述耦合电容耦合至所述第二电极的检测信号，利用两信号分别调变所述检测信号并产生二维检测向量。所述处理单元用以计算所述二维检测向量的向量范数并比较所述向量范数与阈值以判断碰触事件。本专利技术还提供一种电容式触控传感装置的检测方法，所述电容式触控传感装置包含传感单元，其包含第一电极和第二电极用以形成耦合电容。所述检测方法包含:输入驱动信号至所述传感单元的所述第一电极；以两信号分别调变所述驱动信号通过所述耦合电容耦合至所述第二电极的检测信号以产生一对调变后检测信号；以及计算所述一对调变后检测信号的大小(scale)并据此判断碰触事件。本专利技术还提供一种电容式触控传感装置，包含电容传感阵列、多个驱动单元、检测电路以及处理单元。所述电容传感阵列包含阵列排列的多个传感单元，每一传感单元包含第一电极和第二电极用以形成耦合电容。所述驱动单元耦接所述传感单元的第一电极，用以依次输出驱动信号至所述第一电极。所述检测电路耦接所述传感单元的第二电极，用以依次检测所述驱动信号通过所述耦合电容耦合至所述第二电极的检测信号，利用两信号分别调变所述检测信号以产生一对调变后检测信号。所述处理单元根据所述一对调变后检测信号判断碰触事件和碰触位置。一实施例中，所述向量范数(norm of vector)可利用坐标旋转数位计算机(CORDIC)求得。一实施例中，所述两信号为连续信号,例如可为彼此正交或非正交的两连续信号。例如，所述两信号可为正弦信号和余弦信号，其间的相位差可等于、大于或小于零度。一实施例中，所述驱动信号可为时变信号，例如周期信号。一实施例中，所述检测电路还包含至少一个积分器以及至少一个类比数位转换单元。所述积分器用以积分通过调变的所述检测信号。所述类比数位转换单元用以数位化通过调变和积分的所述检测信号以产生所述二维检测向量的两分量。本专利技术实施例的电容式触控传感装置中，当物体靠近所述传感单元时，所述向量范数可能变大或变小。因此，通过比较所述向量范数与阈值，即可判定所述物体是否存在所述传感单元附近，且由于所述向量范数仅为纯量，故可排除传感阵列中信号线的相位移(phase shift)所造成的影响以增加判断精确度。【专利附图】【附图说明】图1A-1C显示已知主动电容式触控传感器的方块示意图；图2显示本专利技术实施例的电容式触控传感装置的示意图；图3A-3B显示本专利技术实施例的电容式触控传感装置的另一示意图；图4显示本专利技术实施例的电容式触控传感装置中，向量范数与阈值的示意图；图5显示本专利技术另一实施例的电容式触控传感装置的示意图；图6显示图5的电容式触控传感装置的运作流程图。附图标记说明10传感单元101、91第一电极102、92第二电极103耦合电容11时序控制器动单元13、94检测电路131、131'乘法器132、132'积分器133、133'类比数位转换单元14处理单元93驱动电路941检测开关942检测单元8手指X (t)驱动信号y (t)检测信号yi (t)、y2 (t)调变后检测信号SW1-SWm开关元件31、&连续信号S31-S34步骤1、Q检测向量的分量。【具体实施方式】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，作详细说明如下。在本专利技术的说明中，相同的构件是以相同的符号表示，在此提前说明。请参照图2所示，其显示本专利技术实施例的电容式触控传感装置的示意图。本实施例的电容式触控传感装置包含传感单元10、驱动单元12、检测电路13以及处理单元14。所述电容式触控传感装置是通过判断所述传感单元10的电荷变化来检测物体(例如，但不限于，手指或金属片)是否接近所述传感单元10。所述传感单元10包含第一电极101 (例如驱动电极)和第二电极102 (例如接收电极)，当电压信号输入至所述第一电极101时，所述第一电极101与所述第二电极102间可产生电场并形成耦合电容103。所述第一电极101与所述第二电极102可适当配置而并无特定限制，只要 能形成所述耦合电容103即可(例如通过介电层);其中，所述第一电极101与所述第二电极102间产生电场和耦合电容103的原理已为已知，故于此不赘述。本专利技术的精神在于消除信号线上电容所造成的相位差对检测结果的影响。所述驱动单元12例如为信号产生单元，其可发出驱动信号X (t)至所述传感单元10的第一电极101。所述驱动信号X (t)可为时变信号，例如周期信号。其他实施例中，所述驱动信号X (t)亦可为脉冲信号，例如方波、三角波等，但并不以此为限。所述驱动信号X (t)通过所述耦合电容103可耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容式触控传感装置，该电容式触控传感装置包含：第一电极和第二电极，用以形成耦合电容；驱动单元，用以发出驱动信号至所述第一电极；检测电路，耦接所述第二电极，用以检测所述驱动信号通过所述耦合电容耦合至所述第二电极的检测信号，利用两个信号分别调变所述检测信号并产生二维检测向量；以及处理单元，用以计算所述二维检测向量的向量范数并将该向量范数与阈值进行比较以判断碰触事件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许恩峰，肯·克兰德尔，陈信嘉，高铭璨，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。