檢測電極陣列控制電路、控制方法及其觸控檢測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種檢測電極陣列控制電路、控制方法及其觸控檢測系統，該檢測電極陣列控制電路包括信號強度解析器、強度/相頻轉換器與相頻解析單元。信號強度解析器依據檢測電極陣列上的每一條檢測線的檢測信號獲得對應的強度信號，其中每一個強度信號為直流信號。強度/相頻轉換器依據每一個強度信號產生對應的相頻信號，其中每一個相頻信號的頻率與相位的至少其中之一相關于對應的強度信號的準位。相頻解析單元依照每一個相頻信號獲得對應的所述檢測線的信號量。使用此檢測電極陣列控制電路的觸控檢測系統具有較高信號噪聲比與較快的操作速度，可在無需增加制造成本的前提下，提升觸控檢測系統的操作速度與信號噪聲比。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種觸控檢測系統，且特別涉及一種用于觸控檢測系統的檢測電極陣列控制電路、控制方法及其觸控檢測系統。
技術介紹
觸控檢測系統目前被廣泛地使用于各種顯示設備中，其中不論是采用何種尺寸的觸控面板都可以在日常生活中被發現。舉例來說，智能型手機使用小尺寸的觸控面板，而自動提款機則使用中尺寸的觸控面板。觸控面板目前主要有電阻式與電容式觸控面板等類型。然而，不論是那一種類型 的觸控面板都具有檢測電極陣列，且需要檢測電極陣列控制電路來檢測使用者于觸控面板上所觸碰的觸碰區域。請參照圖1，圖I是傳統觸控檢測系統的功能結構圖。傳統觸控檢測系統I包括傳統檢測電極陣列控制電路11、多路復用器12、13、觸控面板14、脈沖信號產生器15與數字信號處理電路16。脈沖信號產生器15連接多路復用器13，且多路復用器13連接觸控面板14。觸控面板14連接多路復用器12，且多路復用器12與數字信號處理電路16連接傳統檢測電極陣列控制電路11。多路復用器13是接收脈沖信號產生器15所提供的脈沖信號。另外，多路復用器13還接收時脈信號Clock_Sig與重置信號Reset_Sig。多路復用器13依照時脈信號Clock_Sig的觸發將所接收到的脈沖信號的多個脈沖依序傳送至其多個輸出端口，以將多個輸出端口上的多個脈沖輸出為多個驅動信號Driving_Sigs。多路復用器13的多個輸出端口分別連接到觸控面板14的多個驅動線，且多個驅動信號Driving_SigS分別被送至觸控面板14的多個驅動線。除此之外，重置信號ReSet_Sig則用以重置多路復用器13，以使多路復用器13重新自第一個輸出端口輸出驅動信號Driving_Sig。觸控面板14具有多條驅動線與多條檢測線，以形成檢測電極陣列，其中多條驅動線接收多個驅動信號，且多條檢測線則用以輸出多個檢測信號。多條驅動線可能為縱向排列，且多條檢測線可能為橫向排列；或者，多條驅動線可能為橫向排列，且多條檢測線可能為縱向排列。總的，所述多條驅動線與多條檢測線是形成相互交叉且不導通的檢測電極陣列，使得驅動線上的驅動信號Driving_SigS會因為場耦合的因素，而使得檢測線產生檢測信號Sensing_Sigs,且在觸控面板14被觸碰時,觸碰區域上的檢測線的檢測信號Sensing_Sigs會發生變化。多路復用器12的多個輸入端口接收多個檢測信號Sensing_SigS，且多路復用器12還用以接收控制信號Control_Sig。多路復用器依照控制信號Control_Sig的控制依序地將每一個檢測信號Sensing_Sig送至傳統檢測電極陣列控制電路11，換言之，每一個檢測信號Sensing_Sig會在不同的時間被送至傳統檢測電極陣列控制電路11。傳統檢測電極陣列控制電路11接收多個檢測信號Sensing_Sigs，并依照每一個檢測信號Sensing_SigS獲得所對應的檢測線的信號量。更詳細地說，當使用者觸碰到觸控面板14時，至少會有部分檢測信號Sensing_SigS會發生變化，據此，傳統檢測電極陣列控制電路11依照檢測信號Sensing_SigS所獲得的每一檢測線的信號量就會有所不同，進而后端的數字信號處理電路16得以判斷每一檢測線在觸碰前后的信號變化量來順利地獲得觸碰區域。請參照圖2，圖2是觸控面板的結構示意圖。觸控面板14還包括面板141、驅動信號緩沖器142、驅動電極143與接收電極144。驅動信號緩沖器142接收多個驅動信號Driving_Sigs,并據此產生多個驅動脈沖Drive_Pulses。驅動脈沖Drive_Pulses經過驅動電極143分別被送至多條驅動線，且多個檢測信號Sensing_SigS通過接收電極144被送至多路復用器12。當使用者的手指觸碰到面板14時，部分驅動脈沖Drive_Pulses所形成的電場會因為場耦合的因素，而被耦合至使用者的手指。據此，使用者的手指觸碰到面板141時的部分檢測信號Sensing_SigS將與在使用者的手指未觸碰到面板141時的部分檢測信號Sensing_Sigs不同。如此,僅要通過檢測部分檢測信號Sensing_Sigs的變化,便可以獲得使用者的手指于觸控面板14的觸碰區域。·請繼續參照圖1，傳統檢測電極陣列控制電路11包括積分器111、取樣保持電路112與模擬數字轉換器113。積分器111耦接于取樣保持電路112，且取樣保持電路112耦接于模擬數字轉換器113。積分器111的功能如圖3所示，請參照圖3，圖3是積分器的輸入與輸出信號的波形圖。積分器111用以將對輸入的檢測信號Sensing_Sig積分一段特定時間，并將積分后的積分信號Integrated_Sig輸出。積分器111會在特定時間結束后,將積分信號Integrated_Sig歸零。再次參照圖1，取樣保持電路112用以在特定時間結束時對積分信號IntegratecLSig進行取樣保持以輸出取樣保持信號，其中取樣保持信號為積分信號IntegratecLSig在特定時間結束時的強度值，且為直流電壓信號。模擬數字轉換器113用以將取樣保持電路112每一個信號通道所輸出的模擬信號轉換為數字信號。模擬數字轉換器113為傳統檢測電極陣列控制電路11重要的元件，其會影響整個傳統觸控檢測系統I的信號噪聲比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)。傳統觸控檢測系統I內的熱噪聲(thermal noise)與閃爍噪聲(flicker noise)會影響直流電壓信號的準位，而降低信號噪聲比。另外，當傳統觸控檢測系統I的供應電壓越來越低時，信號噪聲比也會越來越小。據此，必須采用效能較為良好的模擬數字轉換器113才能夠符合信號噪聲比的預定要求。然而，效能良好的模擬數字轉換器113的成本較高，因此可能會增加傳統觸控檢測系統I的制造成本。除此之外，中大尺寸觸控面板的信號路徑上的寄生電阻與寄生電容都較小尺寸的觸控面板的信號路徑上的寄生電阻與寄生電容大，因此，采用中大尺寸觸控面板的傳統觸控檢測系統的噪聲與電荷轉換損失(charge transfer loss)也較大。換言之，相較于采用小尺寸觸控面板的傳統觸控檢測系統，采用中大尺寸觸控面板的傳統觸控檢測系統的信號噪聲比較低。使用模擬數字轉換器的傳統檢測電極陣列控制電路常會包括一個作為基線(baseline)的數字模擬轉換器，以藉此提升整體的信號噪聲比。然而，因為手指觸碰到觸控面板前后的直流電壓信號的準位變化小，且容易受到噪聲影響，因此所能提升的信號噪聲比有限。除此之外，積分器也同樣容易受到噪聲影響，而導致傳統觸控檢測系統的信號噪聲比不易提升。另外，積分器的運算較為費時，每一次的積分運算都需要24微秒(US) 40微秒的特定時間，因此也會導致傳統觸控檢測系統的操作速度不易提升。
技術實現思路
本專利技術提供了用于觸控檢測系統中的一種檢測電極陣列控制電路，其用以在無需增加制造成本的前提下，提升觸控檢測系統的操作速度與信號噪聲比。本專利技術實施例提供一種檢測電極陣列控制電路，此檢測電極陣列控制電路包括信號強度解析器、強度/相頻轉換器與相頻解析單元。信號強度解析器依據檢測電極陣 列上的每一條檢測線的檢測信號獲得對應的強度信號，其中每一個強度信號為直流信號。強度/本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述檢測電極陣列控制電路包括：信號強度解析器，依據檢測電極陣列上的每一條檢測線的檢測信號獲得對應的強度信號，其中每一個所述強度信號為直流信號；強度/相頻轉換器，依據每一個所述強度信號產生對應的相頻信號，其中每一個所述相頻信號的頻率與相位的至少其中之一相關于對應的所述強度信號的準位；以及相頻解析單元，依照每一個所述相頻信號獲得對應的所述檢測線的一信號量。

【技術特征摘要】
1.一種檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述檢測電極陣列控制電路包括 信號強度解析器，依據檢測電極陣列上的每一條檢測線的檢測信號獲得對應的強度信號，其中每一個所述強度信號為直流信號； 強度/相頻轉換器，依據每一個所述強度信號產生對應的相頻信號，其中每一個所述相頻信號的頻率與相位的至少其中之一相關于對應的所述強度信號的準位；以及 相頻解析單元，依照每一個所述相頻信號獲得對應的所述檢測線的一信號量。2.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述信號強度解析器為峰值檢測器或包封檢測器。3.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述強度/相頻轉換器為電壓控制振蕩電路，且所述相頻解析單元為頻率計數器或頻率鑒別器。4.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述強度/相頻轉換器為相位調變器或相位與頻率調變器，若所述強度/相頻轉換器為所述相位調變器，則所述相頻解析單元為相位解調器，若所述強度/相頻轉換器為所述相位與頻率調變器，則所述相頻解析單元為相位與頻率解調器。5.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述信號強度解析器還依據所述檢測電極陣列上的每一條驅動線的驅動線信號獲得對應的強度信號，且所述相頻解析單元還依照所述對應每一條驅動線的相頻信號獲得對應的所述驅動線的一信號量。6.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述檢測電極陣列控制電路還包括 低噪聲放大器，用以對每一個所述檢測信號進行一低噪聲放大，其中所述信號強度解析器接收經所述低噪聲放大后的每一個所述檢測信號，并據此產生對應的所述強度信號。7.根據權利要求I所述的檢測電極陣列控制電路，其特征在于，所述檢測電極陣列控制電路還包括 切換電路，用以將所述多個強度信號送至多個信號通道；以及 可編程增益放大器，用以調整每一個所述信號通道所傳遞的強度信號，并將所述調整后的強度信號傳遞給所述強度/相頻轉換單元。8.—種檢測電極陣列控制方法，用于觸控檢測系統中，其特征在于，所述檢測電極陣列控制方法包括 依據檢測電極陣列上的每一條檢測線的檢測信號獲得對應的強度信號，其中每一個所述強度信號為直流信號； 依據每一個所述強度信號產生對應的相頻信號，其中每一個所述相頻信號的頻率與相位的至少其中之一相關于對應的所述強度信號的準位；以及 依照所述每一個相頻信號獲得對應的所述檢測線的一信號量。9.根據權利要求8所述的測電極陣列控制方法，其特征在于，每一個所述檢測信號經過峰值檢測或包封檢測而產生對應的所述強度信號。10.根據權利要求8所述的測電極陣列控制方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱浚斈，邱瑞榮，
申請(專利權)人：宸鴻光電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：