电容检测方法和使用该方法的电容检测装置制造方法及图纸

公开了一种电容检测装置，该电容检测装置包括面板、补偿电容器、开关单元和输出电压调整单元，其中，面板中形成有寄生电容器并且面板包括与对象形成自电容器的电极，补偿电容器配置为与寄生电容器和自电容器共享电荷，以输出补偿寄生电容器的影响的检测信号，开关单元包括多个开关，多个开关被接通或断开以使补偿电容器补偿寄生电容器的影响，且输出电压调整单元连接到补偿电容器，并且配置为调整由补偿电容器输出的检测信号的输出范围。

Capacitance detection method and capacitance detection device using the method

A capacitance detection device is disclosed, which comprises a panel, a compensation capacitor, a switching unit and an output voltage adjustment unit, wherein a parasitic capacitor is formed in the panel and the panel includes an electrode forming a self-capacitor with the object, and the compensation capacitor is configured to share electricity with the parasitic capacitor and the self-capacitor. A switching unit includes a plurality of switches, which are turned on or off to compensate the capacitor for the influence of the parasitic capacitor, and an output voltage adjusting unit connected to the compensation capacitor and configured to adjust the detection signal output by the compensation capacitor. Output range.

【技术实现步骤摘要】
电容检测方法和使用该方法的电容检测装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年2月23日提交的第10-2017-0023972号韩国专利申请的优先权和权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
本专利技术涉及一种电容检测方法和使用该方法的电容检测装置。
技术介绍
目前，触摸屏中所使用的感测方法主要包括电阻感测方法、表面声波感测方法和电容感测方法。电容感测方法倾向于被用作便携式移动设备的主要输入手段，这是由于该方法能够实现多点触摸检测并且具有优异的耐用性和可视性。电容式触摸屏检测由于用户干扰触摸屏面板上的电容传感器中所荷载的电荷而导致的变化，以识别用户输入。根据电荷存储方法，电容式触摸屏分为自电容触摸屏和互电容触摸屏。自电容触摸屏配置成使得对于每个电容传感器可形成一个导体，以在触摸屏面板外部形成参考接地和充电表面，而互电容触摸屏配置成使得触摸屏面板上的两个导体可形成互充电表面以用作一个电容传感器。典型的自电容触摸屏使用X/Y正交的导体布置。在这种情况下，每个电容传感器用作线传感器，因此每当在触摸屏中执行输入检测时，X线传感器组和Y线传感器组分别仅提供一条X感测信息和一条Y感测信息。相应地，常用的自电容触摸屏能够检测并跟踪单点触摸，但无法支持多点触摸。互电容触摸屏也使用X/Y正交的导体布置。然而，互电容触摸屏与自电容触摸屏的不同之处在于，每个电容传感器以网格传感器的形式形成在相应的导体正交位置处，并且当在触摸屏上检测到用户输入时，独立地感测网格传感器的各个响应。由于每个网格传感器对应于不同的X/Y坐标并提供独立的反应结果，互电容触摸屏可以从由一组X/Y网格传感器提供的X/Y感测信息集中提取用户输入信息，以感测并跟踪用户的多点触摸。
技术实现思路
为了减小形成在面板中的寄生电容器的影响，可以通过增加提供至面板的电压来提高检测灵敏度。但是，由于与面板连接的电路以低电压驱动，当提供高电压时不能保证操作的可靠性。为了在向与面板连接的电路提供高电压时也能够可靠地操作，该电路应具有高耐受电压，但这不具有经济性。本实施例旨在解决上述问题，并且旨在允许将高电压提供至面板以便提高电容检测灵敏度，并且还允许以低电压操作的电路与面板连接。根据本专利技术的一方面，提供一种电容检测装置，该电容检测装置包括面板、补偿电容器、开关单元和输出电压调整单元，其中，面板中形成有寄生电容器并且面板包括与对象形成自电容器的电极，补偿电容器配置为与寄生电容器和自电容器共享电荷，以输出补偿寄生电容器的影响的检测信号，开关单元包括多个开关，多个开关被接通或断开，以使得补偿电容器补偿寄生电容器的影响，且输出电压调整单元连接到补偿电容器并且配置为调整由补偿电容器输出的检测信号的输出范围。根据本专利技术的另一方面，提供一种电容检测方法，该方法包括：利用第一电压对形成在面板中的寄生电容器和自电容器进行预充电，并利用第二电压对补偿电容器进行预充电；将自电容器、寄生电容器和补偿电容器电连接以在自电容器、寄生电容器和补偿电容器之间共享电荷；向补偿电容器提供偏移电压，以调整由补偿电容器输出的信号的范围；以及输出具有经调整的范围的信号。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在附图中：图1是示出根据本实施例的触摸检测装置的示意性电路图；图2是示出根据本实施例的触摸检测方法的示意性流程图；图3(a)至图3(c)是示出输出电压调整单元的示例的示意图；图4(a)和图4(b)是示出信号转换单元的示例的框图；图5是根据本实施例的电容检测装置的时序图；以及图6至图12示出了根据本实施例的电容检测装置在不同阶段的等效电路。具体实施方式本专利技术的描述仅提供结构和功能性说明的示例，因此本专利技术的范围不应解释为受这些示例的限制。也就是说，由于本专利技术可以进行各种修改并且具有多个示例性实施例，因此本专利技术的范围应当理解为包括能够实现本专利技术的精神的等同物。本文使用的术语应该以如下方式理解。术语“第一”、“第二”等可以仅用于将一个元件与另一个元件区分开，并且因此本专利技术的范围不应受到这些术语的限制。例如，第一元件可被称为第二元件，类似地，第二元件可被称为第一元件。应理解，当一个元件被称为位于另一个元件“上方”时，其可以直接位于该另一个元件上，或者二者之间可插置有其他元件。另一方面，应理解，当一个元件被称为位于另一个元件“上”时，二者之间不存在中间元件。此外，描述元件之间的关系的其它表述应以相同的方式解释(例如，“插入”与“直接插入”、“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“紧邻”等)。除非上下文另外明确地指出，否则单数形式旨在包括复数形式。还应理解，本文使用的术语“包括(comprise)”、“包括(include)”或“具有”指定所阐述的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。除非具体阐述了顺序，否则各步骤可以以不同的顺序执行。也就是说，各个步骤可以以与所述顺序相同的顺序、基本上同时或以相反的顺序执行。为了便于描述，在本公开的实施例中提到的附图在尺寸、高度、厚度等方面被有意夸大，而并未根据比率放大或缩小。而且，附图中示出的任何元件可以被有意地缩小，或者其他元件可以被有意地放大。除非另有定义，否则本文使用的所有术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。通常使用的术语(例如在词典中定义的术语)应解释为具有与本领域的背景含义相匹配的含义。在本说明书中，除非明确定义，否则术语不应理想地或过度解释为具有正式含义。此处，用户用于向面板施加输入的实体被限定为对象。这种对象是指能够触摸面板100或悬停在面板100的上方以提供电容变化的实体，例如手、手掌或触控笔。然而，这些示例旨在描述该对象，而不是限制对象的范围。因此，脸颊、脚趾等也可以用作对象。在下文中，将参照附图描述本实施例。图1是示出根据实施例的触摸检测装置1的示意性电路图。图2是示出根据本实施例的触摸检测方法的示意性流程图。参照图1和图2，根据本实施例的触摸检测装置1包括面板100、补偿电容器Cc、开关单元200和输出电压调整单元300，其中，面板100中形成有寄生电容器Cp，并且面板100包括与对象O形成自电容器Cs的电极E；补偿电容器Cc配置为与寄生电容器Cp和自电容器Cs共享电荷，以输出补偿寄生电容器Cp的影响的检测信号；开关单元200包括多个开关，多个开关接通或断开，以使补偿电容器Cc补偿寄生电容器Cp的影响；以及输出电压调整单元300连接到补偿电容器Cc并配置为调整由补偿电容器Cc输出的检测信号的输出范围。根据本实施例的触摸检测方法包括：利用第一电压对形成在面板100中的寄生电容器Cp和自电容器Cs进行预充电，并且利用第二电压对补偿电容器Cc进行预充电(S100)；将自电容器Cs、寄生电容器和补偿电容器Cc电连接，以在自电容器Cs、寄生电容器和补偿电容器Cc之间共享电荷(S200)；向补偿电容器Cc提供偏移电压，以调整由补偿电容器Cc输出的检测信号的范围(S300)；以及输出通过执行共享电荷的步骤形成的检测信号(S400)。面板100包括至少一个电极E。电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容检测装置，包括：面板，所述面板中形成有寄生电容器并且所述面板包括与对象形成自电容器的电极；补偿电容器，配置为与所述寄生电容器和所述自电容器共享电荷，以输出补偿所述寄生电容器的影响的检测信号；开关单元，包括多个开关，所述多个开关被接通或断开以使得所述补偿电容器补偿所述寄生电容器的影响；以及输出电压调整单元，连接到所述补偿电容器并配置为调整由所述补偿电容器输出的所述检测信号的输出范围。

【技术特征摘要】
2017.02.23 KR 10-2017-00239721.一种电容检测装置，包括：面板，所述面板中形成有寄生电容器并且所述面板包括与对象形成自电容器的电极；补偿电容器，配置为与所述寄生电容器和所述自电容器共享电荷，以输出补偿所述寄生电容器的影响的检测信号；开关单元，包括多个开关，所述多个开关被接通或断开以使得所述补偿电容器补偿所述寄生电容器的影响；以及输出电压调整单元，连接到所述补偿电容器并配置为调整由所述补偿电容器输出的所述检测信号的输出范围。2.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中，所述开关单元被接通或断开，以使得所述面板的所述寄生电容器和所述自电容器以及所述补偿电容器以不同的电压进行预充电，并且经预充电的寄生电容器、自电容器和补偿电容器彼此共享电荷。3.根据权利要求2所述的电容检测装置，其中，所述开关单元包括：第一预充电开关，被接通以利用第一电压对所述自电容器和所述寄生电容器进行预充电；第二预充电开关，被接通以利用第二电压对所述补偿电容器进行预充电；以及电荷共享开关，被接通以在所述自电容器、所述寄生电容器和所述补偿电容器之间共享电荷。4.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中，当所述补偿电容器输出所述检测信号时，所述开关单元使所述面板与所述补偿电容器断开电连接。5.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中，所述输出电压调整单元包括：偏移电压供给单元，配置为向所述补偿电容器的一个电极提供偏移电压；以及输出电压调整开关，连接在所述补偿电容器的所述一个电极与所述偏移电压供给单元之间。6.根据权利要求1所述的电容检测装置，其中，所述输出电压调整单元包括：偏移电容器，配置为与所述补偿电容器共享电荷以调整所述检测信号的所述输出范围；以及输出电压调整开关，连接在所述补偿电容器的一个电极与所述偏移电容器之间。7.根据权利要求1所述的电容检测装置，还包括：控制单元，配置为控制所述开关单元。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：庾在右，禹珉石，文世雄，
申请(专利权)人：麦孚斯公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR