触控感测系统、电容感测电路及电容感测方法技术方案

一种触控感测系统，其包括一触控输入界面及一电容感测电路。触控输入界面包括多个感测电容，其用以输出至少一待测波形及至少一参考波形。电容感测电路包括一差值比较单元。差值比较单元用以接收待测波形及参考波形，并依据待测波形及参考波形之间的至少一正缘差值及至少一负缘差值输出一差值信号。另外，一种电容感测方法亦被提出。

Touch sensing system, capacitance sensing circuit and capacitance sensing method

A touch control sensing system comprises a touch control input interface and a capacitance sensing circuit. The touch input interface includes a plurality of sensing capacitors for outputting at least one measured waveform and at least one reference waveform. The capacitance sensing circuit comprises a difference comparison unit. The difference comparison unit is used for receiving the measured waveform and the reference waveform, and a differential signal is output according to at least one positive edge difference between the measured waveform and the reference waveform and at least one negative edge difference. In addition, a capacitive sensing method is also proposed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种感测电路及其方法，且特别是有关于一种电容感测电路及其方法。
技术介绍
在现今信息时代中，人类对于电子产品的依赖性与日俱增。笔记本型计算机、移动电话、个人数字助理器(personal digital assistant，PDA)、数字随身听等电子产品均已成为现代人生活及工作中不可或缺 的应用工具。上述的电子产品均具有一输入接口，用以输入使用者所须指令，以使电子产品的内部系统自动执行此项指令。目前使用最广泛的输入接口装置包括键盘(keyboard)以及鼠标(mouse)。对于使用者来说，使用键盘、鼠标等传统的输入接口在部分的场合无疑会造成相当大的不便。为了解决这样的问题，制造商便开始电子装置上配置一个例如是触控板 (touch pad)或触控面板(touch panel)等的触控输入界面，进而通过触控板或触控面板来取代键盘或鼠标的功能。就触控输入界面而言，目前使用者大都是利用手指或触控笔与触控输入界面之间所产生的接触或感应行为来进行点选动作。以电容式触控输入界面而言， 可多点触控的特性提供更人性化的操作模式而使得电容式触控面板逐渐受到市场的青睐。不过，在电容式触控输入界面中，若是使用单端式感测电路在测量待测电容的感应变化前，都必须先测量并储存待测电容的电压值，以作为基底(base line)，如图1所示。图1为待测电容的电压值在感应变化前后的波形示意图。在感应变化前，单端式感测电路必须先储存待测电容的电压值V作为基底。之后，再把实际测量到的电压值V’减去基底，以取得待测电容的感应变化△ V。在此，单端式感测电路是利用单边缘耦合(single edge couple)的方式将感应变化储存在其内部电容。例如，在图1中，感测电路将正缘 (positive edge couple)的感应变化Δ V储存在其内部电容。另外，单端式感测电路的待测电容的测量参考值为固定，使其无法有效抵消来自外界的噪声，进而使得单端式感测电路的信噪比(Noise-to-SignalRatio，NSR)无法有效提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种电容感测电路，可有效提升其信噪比，并利用双边缘耦合(dual edge couple)的方式来达到省电的效果。本专利技术提供一种触控感测系统，可有效提升其电容感测电路的信噪比，并利用双边缘耦合的方式来达到省电的效果。本专利技术提供一种电容感测方法，可有效提升其信噪比，并利用双边缘耦合的方式来达到省电的效果。本专利技术提供一种电容感测电路，其包括一差值比较单元。差值比较单元用以接收一待测波形及一参考波形，并依据待测波形及参考波形之间的至少一正缘差值及至少一负缘差值输出一差值信号。本专利技术提供一种触控感测系统，其包括一触控输入界面及上述的电容感测电路。 触控输入界面包括多个感测电容，其用以输出至少一待测波形及至少一参考波形。在本专利技术一实施例中，上述的差值比较单元具有一第一输入端及一第二输入端。 在一感测期间的至少一第一时序期间，第一输入端接收待测波形，且第二输入端接收参考波形。在感测期间的至少一第二时序期间，第一输入端接收参考波形，且第二输入端接收待测波形。在本专利技术一实施例中，上述的电容感测电路还包括一第一感测通道及一第二感测通道。第一感测通道用以感测待测波形或参考波形。第二感测通道用以感测待测波形或参考波形。在感测期间的第一时序期间，第一感测通道感测待测波形，并传送待测波形至差值比较单元的第一输入端，且第二感测通道感测参考波形，并传送参考波形至差值比较单元的第二输入端。在感测期间的第二时序期间，第一感测通道感测该参考波形，并传送参考波形至差值比较单元的第一输入端，且第二感测通道感测待测波形，并传送待测波形至差值比较单元的第二输入端。在本专利技术一实施例中，上述的电容感测电路，还包括一切换单元。切换单元用以切换第一感测通道感测待测波形或参考波形，以及切换第二感测通道感测待测波形或参考波形。 在本专利技术一实施例中，上述的切换单元包括一第一开关单元。第一开关单元在第一时序期间使第一感测通道接收待测波形，并使第二感测通道接收参考波形，且第一开关单元在第二时序期间使第一感测通道接收参考波形，并使第二感测通道接收待测波形。在本专利技术一实施例中，上述的切换单元还包括一第二开关单元。第二开关单元在感测期间传送第一感测通道的输出至第一输入端，并传送第二感测通道的输出至第二输入端。在本专利技术一实施例中，上述的电容感测电路还包括一第一感测通道及一第二感测通道。第一感测通道用以感测待测波形或参考波形。第二感测通道用以感测待测波形或参考波形。其中，在感测期间的第一时序期间，第一感测通道感测待测波形，并传送待测波形至差值比较单元的第一输入端，且第二感测通道感测参考波形，并传送参考波形至差值比较单元的第二输入端。在感测期间的第二时序期间，第一感测通道感测待测波形，并传送待测波形至差值比较单元的第二输入端，且第二感测通道感测参考波形，并传送参考波形至差值比较单元的第一输入端。在本专利技术一实施例中，上述的电容感测电路还包括一切换单元。切换单元用以切换第一感测通道传送待测波形至差值比较单元的第一输入端或第二输入端，以及切换第二感测通道传送参考波形至差值比较单元的第一输入端或第二输入端。在本专利技术一实施例中，上述的切换单元包括一第一开关单元。第一开关单元在第一时序期间使第一感测通道传送待测波形至差值比较单元的第一输入端，并使第二感测通道传送参考波形至差值比较单元的第二输入端，且第一开关单元在第二时序期间使第一感测通道传送待测波形至差值比较单元的第二输入端，并使第二感测通道传送参考波形至差值比较单元的第一输入端。在本专利技术一实施例中，上述的切换单元还包括一第二开关单元。第二开关单元在感测期间使第一感测通道接收待测波形，并使第二感测通道接收参考波形。在本专利技术一实施例中，上述的感测期间的第一时序期间及第二时序期间交错排列。在本专利技术一实施例中，上述的第一感测通道的输出与第二感测通道的输出在每一第一时序期间形成正缘差值，以及在每一第二时序期间形成负缘差值。差值比较单元积分放大正缘差值及负缘差值，以输出差值信号。在本专利技术一实施例中，上述的差值比较单元为一差动放大器、一比较器或一积分器。本专利技术提供一种配置如上述的触控感测系统的触控显示器。本专利技术提供一种配置如上述的触控感测系统的可携式电子装置。本专利技术提供一种电容感测方法，其包括如下步骤。接收一待测波形及一参考波形。 依据待测波形及参考波形之间的至少一正缘差值及至少一负缘差值输出一差值信号。在本专利技术一实施例中，上述的电容感测方法还包括如下步骤。在一感测期间的至少一第一时序期间，依据待测波形及参考波形，计算正缘差值。在感测期间的至少一第二时序期间，依据待测波形及参考波形，计算负缘差值。在本专利技术一实施例中，上述的感测期间的第一时序期间及第二时序期间交错排列。在本专利技术一实施例中，上述的输出差值信号的步骤包括如下步骤。在每一第一时序期间，感测正缘差值。在每一第二时序期间，感测负缘差值。积分放大正缘差值及负缘差值，以输出差值信号。基于上述，在本专利技术的实施例中，电容感测电路利用参考信号作为待测信号的测量参考值，可有效抵消来自外界的噪声，进而提升其信噪比。另外，在感测期间内，电容感测电路利用双边缘耦合的方式来感测待测波本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电容感测电路，包括：一差值比较单元，用以接收一待测波形及一参考波形，其中该差值比较单元依据该待测波形及该参考波形之间的至少一正缘差值及至少一负缘差值输出一差值信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林清淳，邓永佳，洪敬和，张岑玮，林奕良，蔡竣杰，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]