电流式触控面板的读取装置制造方法及图纸

一种电流式触控面板的读取装置，包括电流至电压转换单元、电压增益单元以及模数转换器。电流至电压转换单元将电流式触控面板的感测电流转换为感测电压。电压增益单元的输入端耦接至电流至电压转换单元的输出端以接收该感测电压。模数转换器的输入端耦接至电压增益单元的输出端，该模数转换器的输出端产生数字码。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种触控装置，特别地涉及一种电流式触控面板的读取装置。
技术介绍
随着电子技术的蓬勃发展，以及无线通讯与网络的普及化，各式各样的电子装 置逐渐成为生活不可或缺的工具。然而，一般常见的输入与输出(input/output，I/O)界 面，例如键盘或者鼠标，具有相当程度的操作困难。相比之下，触控面板是一种直观、 简单的输入与输出界面。因此，触控面板常被应用作为人与电子装置之间的人机界面， 以执行控制。一般来说，触控面板可以分为电阻式触控面板、光学式触控面板、电容式触控 面板等。若依读取(readout)手段，则可分为电流式触控面板(current type touch panel) 与电荷式触控面板(charge type touch panel)等。图1是说明了电流式触控面板与传统读 取电路(readoutcircuit)的示意图。触控面板110的多条扫描线(scanline)是由闸极驱动 器(gate driver) 130所驱动，而触控面板110的多条感测线(sensor line)则耦接至读取电路 140。传统电流式触控面板的像素布局(pixel layout)如图1所示。每一个像素各自具有 开关SWl与光敏晶体管(photo transistor) PT。当偏压电压(bias voltage) VBIAS高过节点A的电压，且闸极驱动器130经由扫描 线接通(turn ση)开关SWl时，由于光敏晶体管PT处于顺向偏压状态，使得一感测电流 Is会经由光敏晶体管ΡΤ、开关SWl而流至感测线。其中，光敏晶体管PT的受照光强度 会影响感测电流Is的大小。也就是说，利用读取电路140去检测各个感测线上感测电流 Is的大小与差异，可以知道触控面板110中对应位置有无遮光物(也就是有无外物去触碰 面板110)。读取电路140会将检测结果以数字码形式送给影像处理电路(imageprocessing circuit) 150。影像处理电路150依据所有读取电路140所提供的数字码来进行触摸位置的 判定。传统读取电路140是使用积分器(即运算放大器141与回授电容142)将感测电流 Is转换为对应电压，然后再由模数转换器(analog-to-digital converter，ADC) 143将此电压 转换成对应数字码，最后由影像处理电路150依据此数字码来进行触摸位置的判定。然 而，由于使用积分器进行对触控面板110的读取操作，若是感测电流Is过大，则积分器的 输出可能会到达饱和(saturation)。为了避免积分器的输出到达饱和，因此积分器的回授 电容(或称积分电容)142也必须随之增加电容量(即增加面积)。由于触控面板110的 每一条感测线各自需要一个积分器，因此读取电路140的芯片面积将会很可观。
技术实现思路
本专利技术提出一种电流式触控面板的读取装置，包括电流至电压转换单 元(current-to-voltage converter)、电压增益单元以及模数转换器(analog-to-digital converter)。电流至电压转换单元将电流式触控面板的感测电流转换为感测电压。电压增益单元的输入端耦接至电流至电压转换单元的输出端以接收该感测电压。模数转换器的 输入端耦接至电压增益单元的输出端，该模数转换器的输出端产生数字码。在本专利技术的一个实施例中，上述的电流至电压转换单元包括电阻以及单位增益 放大器。电阻的第一端接收该感测电流，而电阻的第二端耦接至一参考电压。单位增益 放大器的输入端耦接至电阻的第一端，而单位增益放大器的输出端耦接至该电压增益单 元的输入端。在本专利技术的一个实施例中，上述的电流至电压转换单元包括电阻以及电流镜。 电阻的第一端接收第一参考电压，电阻的第二端耦接至该电压增益单元的输入端。电流 镜的主电流端接收该感测电流，而电流镜的辅电流端耦接至电阻的第二端。基于上述，本专利技术提供一种电流式触控面板的读取装置，利用电流至电压转换 单元与电压增益单元(例如反相放大器或非反相放大器)来读取触控面板的感测电流，因 此可避免使用积分电容，达成减少芯片面积的目的。 附图说明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，并配合所附图 式作详细说明如下。图1是说明了电流式触控面板与传统读取电路(readout circuit)的示意图；图2是依据本专利技术实施例说明了一种电流式触控面板读取装置的电路示意图；图3是依据本专利技术第一实施例说明了一种电流式触控面板读取装置的电路示意 图；图4是依据本专利技术第二实施例说明了一种电流式触控面板读取装置的电路示意 图；图5是依据本专利技术第三实施例说明了图2中电压增益单元的电路示意图；图6是依据本专利技术第四实施例说明了一种电流式触控面板读取装置的电路示意 图；图7是依据本专利技术第五实施例说明了图2中电流至电压转换单元的电路示意 图；图8是依据本专利技术第六实施例说明了图2中电流至电压转换单元的电路示意图。主要组件符号说明110:触控面板130 闸极驱动器140、200 读取电路141、212、223、224 运算放大器142 回授电容143、230 模数转换器150 影像处理电路210 电流至电压转换单元220 电压增益单元211、221、222、225、226、710 电阻510-1、510-n 反相放大电路711 P通道金氧半晶体管720、730 电流镜721 722、731 734 N通道金氧半晶体管Ds 数位码Is:感测电流PT 光敏晶体管SWl 开关VBIAS:偏压电压Vg:增益电压Vs 感测电压具体实施例方式以下实施例将以光学电流式触控面板(photo current type touch panel) 110为例，说明本专利技术的读取装置的应用方式。然而，本专利技术的应用范围不应以此为限。任何电流 式触控面板均可以依据本说明书的教示而应用。图2是依据本专利技术实施例说明了 一种电流式触控面板读取装置的电路示意图。 此读取装置200包括电流至电压转换单元210、电压增益单元220以及模数转换器230。 电流至电压转换单元210将电流式触控面板110的感测电流Is转换为感测电压Vs。电压 增益单元220的输入端耦接至电流至电压转换单元210的输出端以接收感测电压Vs。在 电压增益单元220使此感测电压Vs增益(gain)后，输出对应的增益电压Vg给模数转换 器230。前述电压增益单元220可以是反相放大器(inverting amplifier)或是非反相放大器 (non-inverting amplifier)，其细节将于后文详述。模数转换器230的输入端耦接至电压增益单元220的输出端。模数转换器230 将增益电压Vg转换为对应的数字码Ds。此数字码Ds可以提供给后级电路(例如影像处 理电路150)进行进一步的数据处理，以判定触控面板110中的触摸位置。图3是依据本专利技术第一实施例说明了一种电流式触控面板读取装置的电路示意 图。参照图3，其以反相放大器来实现前述电压增益单元220。此反相放大器包括电阻 221、电阻222以及运算放大器223。电阻221的第一端作为反相放大器的输入端，而电 阻221的第二端耦接至运算放大器223的第一输入端。电阻222的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流式触控面板的读取装置，包括：电流至电压转换单元，其用于将电流式触控面板的感测电流转换为感测电压；电压增益单元，其输入端耦接至所述电流至电压转换单元的输出端以接收所述感测电压；以及模数转换器，其输入端耦接至所述电压增益单元的输出端，所述模数转换器的输出端产生数字码。

【技术特征摘要】
1.一种电流式触控面板的读取装置，包括电流至电压转换单元，其用于将电流式触控面板的感测电流转换为感测电压； 电压增益单元，其输入端耦接至所述电流至电压转换单元的输出端以接收所述感测 电压；以及模数转换器，其输入端耦接至所述电压增益单元的输出端，所述模数转换器的输出 端产生数字码。2.如权利要求1所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电流至电压转换单元包括电阻，其第一端接收所述感测电流，其中，所述电阻的第一端耦接至所述电压增益 单元的所述输入端，而所述电阻的第二端耦接至参考电压。3.如权利要求1所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电流至电压转换单元包括电阻，其第一端接收所述感测电流，所述电阻的第二端耦接至参考电压；以及 单位增益放大器，其输入端耦接至所述电阻的所述第一端，而所述单位增益放大器 的输出端耦接至所述电压增益单元的所述输入端。4.如权利要求3所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述单位增益放大器包括运 算放大器，所述运算放大器的第一输入端作为所述单位增益放大器的所述输入端，所述 运算放大器的第二输入端耦接至所述运算放大器的输出端，而所述运算放大器的输出端 作为所述单位增益放大器的所述输出端。5.如权利要求1所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电流至电压转换单元包括电阻，其第一端接收第一参考电压，所述电阻的第二端耦接至所述电压增益单元的 所述输入端；以及电流镜，其主电流端接收所述感测电流，而所述电流镜的辅电流端耦接至所述电阻 的所述第二端。6.如权利要求5所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电阻为晶体管，所述晶 体管的第一端接收所述第一参考电压，所述晶体管的第二端与控制端耦接至所述电压增 益单元的所述输入端。7.如权利要求5所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电流镜包括 第一晶体管，其第一端作为所述电流镜的所述主电流端，所述第一晶体管的第二端接收第二参考电压，而所述第一晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的所述第一端； 以及第二晶体管，其第一端作为所述电流镜的所述辅电流端，所述第二晶体管的第二端 接收所述第二参考电压，而所述第二晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的所述控制端。8.如权利要求7所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述第一参考电压为系统电 压，而所述第二参考电压为接地电压。9.如权利要求5所述电流式触控面板的读取装置，其中，所述电流镜包括 第一晶体管，其第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄凯岚，李国铭，陈英烈，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]