可重送驅(qū)動信號的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種感測裝置，特別是關(guān)于一種可重送驅(qū)動信號的并行驅(qū)動電容式觸 控感測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電容式感測器（capacitivesensor)通常包含一對電極用以感測手指。當(dāng)手指存 在時會造成所述一對電極間的電荷移轉(zhuǎn)（chargetransfer)量發(fā)生改變，因此可根據(jù)電壓 變化來檢測手指的存在與否。將多個電極對排列成矩陣則可形成感測矩陣。
[0003] 圖1A和圖1B顯示一種已知電容式感測器的示意圖，其包含第一電極91、第二電 極92、驅(qū)動電路93以及檢測電路94。所述驅(qū)動電路93用以輸入驅(qū)動信號至所述第一電極 91，所述第一電極91和所述第二電極92間會產(chǎn)生電場以將電荷轉(zhuǎn)移至所述第二電極92，所 述檢測電路94則可檢測所述第二電極92的電荷轉(zhuǎn)移量。
[0004] 當(dāng)手指存在時，例如以等效電路8來表示，所述手指會擾亂所述第一電極91和所 述第二電極92間的電場而降低電荷移轉(zhuǎn)量，所述檢測電路94則可檢測到電壓值變化，如此 便可藉以判斷所述手指的存在。
[0005] 已知主動電容式觸控感測器（activecapacitivesensor)的原理例如可參照美 國專利公開第2010/0096193號以及美國專利第6, 452, 514號。
[0006] 參照圖1C所示，所述檢測電路94通常包含檢測開關(guān)941和檢測單元942,所述檢 測單元942在所述檢測開關(guān)941的開啟期間內(nèi)方能檢測所述第二電極92上的電壓值。然 而，不同面板中感測矩陣的信號線上會具有不同電容值，所述驅(qū)動電路93輸入的驅(qū)動信號 相對不同的感測矩陣會出現(xiàn)不同的相位差（phaseshift)。因此，所述檢測開關(guān)941的開啟 期間須針對不同面板進(jìn)行校正，否則便無法檢測正確的電壓值，而此校正步驟增加了制作 復(fù)雜度。
[0007] 此外，當(dāng)電容式感測器應(yīng)用于某些系統(tǒng)（例如液晶顯示器系統(tǒng)）時會存在嚴(yán)重的 噪聲問題，因此如何抑制噪聲也屬本領(lǐng)域的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種可克服相位差和噪聲影響的并行驅(qū)動電容式觸控感測 裝置。
[0009] 本發(fā)明提供一種并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置，其可于傳輸幀內(nèi)多次檢測每一頻 道，藉以增加信噪比。
[0010] 本發(fā)明還提供一種并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置，其可于噪聲干擾明顯時重送 (resend)驅(qū)動信號并忽略預(yù)設(shè)檢測范圍外的檢測結(jié)果，藉以提高判斷精度。
[0011] 本發(fā)明提供一種并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置，包含電容感測矩陣、驅(qū)動端和檢 測端。所述電容感測矩陣包含多個驅(qū)動電極和多個檢測電極用以形成耦合電容。所述驅(qū)動 端用以并行地對所述驅(qū)動電極輸入編碼和調(diào)制后驅(qū)動信號的周期數(shù)據(jù)。所述檢測端耦接所 述檢測電極其中的一者并相對所述被耦接的檢測電極相關(guān)的所述周期數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)數(shù)目 的取樣值，并根據(jù)所述取樣值產(chǎn)生回應(yīng)信息至所述驅(qū)動端，其中所述驅(qū)動端根據(jù)所述回應(yīng) 信息重送所述周期數(shù)據(jù)。
[0012] 本發(fā)明還提供一種并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置，包含電容感測驅(qū)動端和檢測 端。所述電容感測矩陣包含多個驅(qū)動電極和多個檢測電極用以形成耦合電容。所述驅(qū)動端 用以于所述電容感測矩陣的幀的多個驅(qū)動時段的每一所述驅(qū)動時段并行地對所述驅(qū)動電 極輸入編碼和調(diào)制后驅(qū)動信號的多個周期數(shù)據(jù)。所述檢測端耦接所述檢測電極其中的一者 并相對所述被耦接的檢測電極相關(guān)的所述驅(qū)動時段的每一所述周期數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)數(shù)目的 取樣值，并根據(jù)所述取樣值產(chǎn)生回應(yīng)信息至所述驅(qū)動端，其中所述驅(qū)動端根據(jù)所述回應(yīng)信 息延長相對應(yīng)的所述驅(qū)動時段。
[0013] 本發(fā)明還提供一種并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置，包含電容感測矩陣、驅(qū)動端和 檢測端。所述電容感測矩陣包含多個驅(qū)動電極和多個檢測電極用以形成耦合電容。所述驅(qū) 動端用以于所述電容感測矩陣的幀的多個驅(qū)動時段的每一所述驅(qū)動時段并行地對所述驅(qū) 動電極輸入編碼和調(diào)制后驅(qū)動信號的多個周期數(shù)據(jù)，其中至少一部分所述驅(qū)動時段的所述 周期數(shù)據(jù)的周期數(shù)目高于預(yù)設(shè)周期數(shù)目。所述檢測端依序耦接所述電容感測矩陣的所述檢 測電極，解碼通過檢測所述驅(qū)動電極和所述檢測電極的頻道求得的檢測矩陣以相對每一所 述頻道產(chǎn)生二維檢測向量。
[0014] 一實施例中，可使用哈達(dá)馬矩陣進(jìn)行編碼并使用所述哈達(dá)馬矩陣的反哈達(dá)馬矩陣 進(jìn)行解碼。
[0015] 一實施例中，可僅使用相位調(diào)制進(jìn)行信號調(diào)制；或可同時使用相位和振幅調(diào)制進(jìn) 行信號調(diào)制。
[0016] -實施例中，所述向量范數(shù)（normofvector)可利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算機(jī) (CORD1C)求得。
[0017] 一實施例中，所述驅(qū)動信號可為時變信號，例如周期信號。
[0018] 一實施例中，當(dāng)相對周期數(shù)據(jù)的多個取樣值的大小變化未介于預(yù)設(shè)檢測范圍時， 所述檢測端產(chǎn)生所述回應(yīng)信息至所述驅(qū)動端。所述驅(qū)動端收到所述回應(yīng)信息時重送所述周 期數(shù)據(jù)或延長導(dǎo)致無效取樣值的周期數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所述驅(qū)動時段。
[0019] 一實施例中，當(dāng)相對周期數(shù)據(jù)的多個取樣值的大小變化介于預(yù)設(shè)檢測范圍時，所 述檢測端產(chǎn)生所述回應(yīng)信息至所述驅(qū)動端。所述驅(qū)動端于預(yù)設(shè)時間未收到所述回應(yīng)信息時 重送所述周期數(shù)據(jù)或延長導(dǎo)致無效取樣值的周期數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所述驅(qū)動時段。
[0020] 本發(fā)明實施例的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置中，當(dāng)物體靠近感測單元時，所述 向量范數(shù)可能變大或變小。因此，通過比較所述向量范數(shù)與閾值，即可判定所述物體是否存 在所述感測單元附近。由于所述向量范數(shù)僅為純量，故可排除感測矩陣中信號線的相位移 (phaseshift)所造成的影響，以增加檢測精確度。
[0021] 本發(fā)明實施例的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置中，當(dāng)檢測端判斷噪聲影響明顯 時，可通過回應(yīng)信息通知驅(qū)動端重送編碼和調(diào)制后驅(qū)動信號。所述檢測端僅利用介于預(yù)設(shè) 檢測范圍的取樣值（即有效取樣值）計算檢測信號并忽略所述預(yù)設(shè)檢測范圍外的取樣值 (即無效取樣值），藉以有效提高判斷精度。
[0022] 為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附圖示，詳 細(xì)說明如下。此外，于本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件以相同的符號表示，于此先述明。
【附圖說明】
[0023] 圖1A-1C顯示已知主動電容式觸控感測器的方塊示意圖；
[0024] 圖2顯示本發(fā)明實施例的電容式觸控感測裝置的示意圖；
[0025] 圖3A-3B顯示本發(fā)明實施例的電容式觸控感測裝置的另一示意圖；
[0026] 圖4顯示本發(fā)明實施例的電容式觸控感測裝置中，向量范數(shù)與閾值的示意圖；
[0027] 圖5顯示本發(fā)明另一實施例的電容式觸控感測裝置的示意圖；
[0028] 圖6顯示圖5的電容式觸控感測裝置的運作流程圖；
[0029] 圖7顯示本發(fā)明實施例的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置的示意圖；
[0030] 圖8顯示本發(fā)明實施例的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置的各驅(qū)動時段中各頻道 的驅(qū)動信號的示意圖；
[0031] 圖9顯示本發(fā)明實施例的并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置的運作示意圖。
[0032] 附圖標(biāo)記說明
[0033] lOUOn-10* 感測單元
[0034] 101、91 第一電極
[0035] 102,92 第二電極
[0036] 103 耦合電容
[0037] 11 時序控制器
[0038] 12、12fl2n驅(qū)動單元
[0039] 13、94 檢測電路
[0040] 131、131， 乘法器
[0041] 132、132' 積分器
[0042] 133、133' 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元
[0043] 14 處理單元
[0044]2 并行驅(qū)動電容式觸控感測裝置
[0045]2T 驅(qū)動端
[0046] 2R 檢測端
[0047]200 電容感測矩陣
[0048]20n-20m感測單元
[0049] 22 驅(qū)動單元
[0050] 23 檢測電路
[0051] 24 處理單元
[0052] 25 編碼單元
[0053]26 調(diào)制單元
[0054] 27 解碼單元
[0055] 28 暫存器
[0056] 93 驅(qū)動電路
[0057] 941 檢測開關(guān)
[0058] 942 檢測單元
[0059] 8 手指
[0060]x(t)、X(t) 驅(qū)動信號
[0061]y(t) 檢測信號
[0062] yi(t)、y2⑴ 調(diào)制后檢測信號
[0063] SffrSff, 開關(guān)元件
[0064] SnS2連續(xù)信號
[0065] S31_S34步驟
[0066] ACK 回應(yīng)信息
[0067] K「