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TW201617819A - 電容觸控系統及其選頻方法 - Google Patents

電容觸控系統及其選頻方法 Download PDF

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TW201617819A
TW201617819A TW104123171A TW104123171A TW201617819A TW 201617819 A TW201617819 A TW 201617819A TW 104123171 A TW104123171 A TW 104123171A TW 104123171 A TW104123171 A TW 104123171A TW 201617819 A TW201617819 A TW 201617819A
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Taiwan
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touch panel
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TW104123171A
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Inventor
煒績 林
Original Assignee
原相科技(檳城)有限公司
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Abstract

一種電容觸控系統,包含一觸控面板、複數放大單元、複數雜訊抑制濾波器以及一控制單元。該觸控面板包含複數驅動電極以及複數感測電極用以形成感應電容。該等放大單元具有一高通截止頻率。該等雜訊抑制濾波器具有一低通截止頻率。該控制單元用以於一掃頻期間控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應複數預設驅動頻率。

Description

電容觸控系統及其選頻方法
本發明說明係有關一種互動式輸入裝置,更特別有關一種電容觸控系統及其選頻方法。
電容觸控面板因可提供較佳的使用者經驗,因此廣泛地被應用至各式電子裝置,例如應用於一顯示裝置以形成一觸控式顯示裝置。
例如,第1圖為習知電容觸控系統之方塊示意圖,其包含一電容觸控面板91、複數信號產生器92、複數驅動單元93、一類比前端(analog front end)94、一數位後端(digital back end)95以及一處理單元96。該電容觸控面板91包含複數驅動電極911及複數感測電極912彼此相交;其中,驅動電極911與感測電極912之間可形成一互感(mutual capacitance)。每一信號產生器92及每一驅動單元93耦接至一驅動電極911以輸入一驅動信號Sd;該等感測電極912輸出透過該等驅動電極911與該等感測電極912間之互感從該驅動信號Sd感應之一感測信號Ss至該類比前端94。該類比前端94將該感測信號Ss轉換成數位信號後傳送至該數位後端95以進行後處理。該數位後端95耦接該處理單元96,其根據該數位後端95之後處理結果判斷一觸控位置。
由於該電容觸控面板91所輸出之觸控信號(touch signal)的數值很小,當電容觸控面板91應用於液晶顯示器時,觸控信號很容易受到液晶顯示器之閘級驅動信號的干擾,因而降低觸控信號的訊雜比(SNR)。
一般而言,若一目前驅動頻率下所得到的觸控訊號之雜訊量過高,可利用所謂的跳頻(frequency hopping)程序選擇其他驅動頻率,該跳頻程序係偵測訊雜比較佳的驅動頻率,以於觸控偵測時利用被選擇的驅 動頻率進行驅動。然而,習知選頻過程中仍需要針對每一驅動電極輸入驅動信號並偵測複數圖框之觸控信號,故無法避免較長選頻時間及功率消耗。
例如,若以一驅動頻率200KHZ掃頻兩個圖框為例,在包含20個驅動電極以及每個驅動電極輸入32個周期的驅動波形的條件下,僅偵測單一驅動頻率則需花費(32周期×20頻道/200KHZ)×2圖框=6.4毫秒,而此期間可能讓使用者感受到操作中斷。若需要連續偵測複數驅動頻率,則需花費更多時間並消耗更高功率。
有鑑於此,本發明說明提出一種可縮短掃頻期間及降低掃頻期間之功率消耗的電容觸控系統及其選頻方法。
本發明說明提供一種電容觸控系統及其選頻方法,其於掃頻期間無須輸入驅動波形即可選擇適當的驅動頻率,藉以降低掃頻期間之功率消耗。
本發明說明提供一種電容觸控系統,包含一觸控面板、一驅動單元、複數放大單元、複數濾波器以及一掃頻控制單元。該觸控面板包含複數驅動電極及複數感測電極用以形成感應電容。該驅動單元耦接該等驅動電極其中之一,用以於一驅動期間以複數預設驅動頻率其中之一輸出一驅動信號並於一掃頻期間不輸出該驅動信號至所耦接的該驅動電極。該等放大單元分別耦接該等感測電極,用以放大所耦接的該感測電極輸出之一偵測信號,並具有一高通截止頻率。該等濾波器分別耦接該等放大單元,用以輸出一放大濾波後偵測信號,並具有一低通截止頻率。該掃頻控制單元,用以於該掃頻期間控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應該等預設驅動頻率。
本發明說明另提供一種電容觸控系統之選頻方法,其中該電容觸控系統包含一觸控面板、複數放大單元分別耦接該觸控面板之複數感測電極以及複數濾波器分別耦接該等放大單元。該選頻方法包含下列步驟:以一目前驅動頻率之一驅動信號驅動該觸控面板,以使該等濾波器分別輸出一放大濾波後偵測信號;當該放大濾波後偵測信號之一訊雜比小於一門檻值時,進入一掃頻期間;於該掃頻期間停止驅動該觸控面板;控制 該等放大單元之一高通截止頻率及該等濾波器之一低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器;以及調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應複數預設驅動頻率。
本發明說明另提供一種電容觸控系統之選頻方法,其中該電容觸控系統包含一驅動單元、一觸控面板、複數放大單元分別耦接該觸控面板之複數感測電極以及複數濾波器分別耦接該等放大單元。該選頻方法包含一掃頻期間,該掃頻期間中該驅動單元不輸出任何驅動信號至該觸控面板,該等放大單元與該等濾波器用以形成一等效帶通濾波器以輸出一放大濾波後背景信號,並根據調整該等效帶通濾波器之一中心頻率所得之該放大濾波後背景信號決定一選定驅動頻率。
本發明說明另提供一種讀取電路,用以耦接一觸控面板並讀取該觸控面板輸出之複數偵測信號。該讀取電路包含複數放大單元、複數濾波器及一掃頻控制單元。該等放大單元耦接該觸控面板,用以放大該觸控面板輸出之該等偵測信號,並具有一高通截止頻率。該等濾波器分別耦接該等放大單元,用以輸出一放大濾波後偵測信號,並具有一低通截止頻率。該掃頻控制單元用以控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率分別對應該觸控面板之複數預設驅動頻率的至少一部分。
本發明說明某些實施例之電容觸控系統及選頻方法中,該等放大單元用作為高通濾波器並具有一高通截止頻率且該等濾波器用作為低通濾波器並具有一低通截止頻率。該控制單元用以於一掃頻期間控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器、調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應複數預設驅動頻率並選擇該等預設驅動頻率相關之放大濾波後背景信號中能量值最小者,藉以決定一選定驅動頻率。
為了讓本發明說明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯,下文將配合所附圖示,詳細說明如下。此外,於本發明說明中,相同之構件係以相同之符號表示,於此合先述明。
1‧‧‧電容觸控系統
11‧‧‧驅動單元
12‧‧‧觸控面板
121‧‧‧驅動電極
122‧‧‧感測電極
13‧‧‧類比前端
131‧‧‧放大單元
132‧‧‧濾波器
133‧‧‧累積電容
14‧‧‧類比數位轉換電路
15‧‧‧數位後端
151‧‧‧處理單元
16‧‧‧掃頻控制單元
Cm‧‧‧感測單元
Sd‧‧‧驅動信號
Si‧‧‧偵測信號
第1圖為習知電容觸控系統之方塊示意圖。
第2圖為本發明說明一實施例之電容觸控系統之方塊示意圖。
第3圖為本發明說明另一實施例之電容觸控系統之方塊示意圖。
第4圖為本發明說明一實施例之電容觸控系統之類比前端之示意圖。
第5圖為本發明說明一實施例之電容觸控系統之選頻方法之示意圖。
第6圖為本發明說明一實施例之電容觸控系統之選頻方法之流程圖。
請參照第2圖所示,其為本發明說明一實施例之電容觸控系統之方塊示意圖。該電容觸控系統1包含複數驅動單元11、一觸控面板12、一類比前端13、一類比數位轉換(ADC)電路14以及一數位後端15。某些實施例中,該類比數位轉換電路14可包含於該類比前端13內。
該類比前端13係用以對該觸控面板12輸出之類比信號進行前處理。接著,前處理過的類比信號由該類比數位轉換電路14轉換為數位信號以供該數位後端15進行後處理。所述前處理例如包括對類比信號進行放大(amplification)、降頻(downconversion)、累積(accumulation)以及濾波(filtering)等,但並不以此為限。所述後處理例如包括根據該數位信號判斷相對該觸控面板12之一觸控位置及/或一觸控位置變化(例如位移量),並判斷該數位信號之雜訊量等,但並不以此為限。
該觸控面板12例如為一電容觸控面板,其包含複數驅動電極121以及複數感測電極122用以於形成感應電容(inductive capacitance);其中,該感應電容可為自感電容(self capacitance)或互感電容(mutual capacitance),並無特定限制。例如,一條驅動電極121可與一條感測電極122相交錯以形成一感測單元Cm;其中,第2及3圖中僅顯示一個感測單 元Cm且為了簡化圖式其他組驅動電極121與感測電極122所形成的感測單元Cm並未繪出。於一觸控面板形成複數驅動電極及複數感測電極的方式已為習知,故於此不再贅述。
當一驅動信號Sd被輸入至該驅動電極121時,透過所述感應電容可於該感測電極122感應出至少一偵測信號Si。當至少一手指或導體靠近該觸控面板12時,則會改變附近的感測單元Cm之電容值而相對改變該偵測信號Si。藉此,該處理單元151便可根據電容值改變量偵測至少一觸控位置。一電容觸控面板透過感應電容相對一驅動信號Sd感應出至少一偵測信號Si的方式已為習知,故於此不再贅述。本發明說明在於提出一種可縮短掃頻期間並降低該掃頻期間的消耗功率之電容觸控系統及其選頻方法(frequency selection method)。
該等驅動單元11分別耦接該等驅動電極121,用以於一驅動期間(driving interval)以複數預設驅動頻率其中之一輸出一驅動信號Sd至所耦接的該驅動電極121,並於一掃頻期間(frequency scanning interval)不輸出該驅動信號Sd至所耦接的該驅動電極121。參照第5圖所示,其為本發明說明實施例之電容觸控系統之選頻方法之示意圖。該電容觸控系統1例如可包含75KHZ、100KHZ、200KHZ、300KHZ、400KHZ及500KHZ等複數預設驅動頻率,但並不以此為限。該驅動單元11例如輸出具有周期性驅動波形(driving waveform)或非周期性驅動波形之一驅動信號Sd至所耦接的該驅動電極121;其中,所述驅動波形例如可為方波、弦波、三角波、梯形波等,並無特定限制。
較佳地,每一該等驅動電極121均耦接一驅動單元11,為簡化圖式,第2及3圖僅顯示一個驅動單元11,但其並非用以限定本發明說明。某些實施例中,該等驅動單元11可分別透過一切換開關(未繪示)與該等驅動電極121耦接,藉以控制該等驅動單元11與該等驅動電極121之連接或斷開。每一該等驅動單元11可以耦接一條以上的驅動電極121;亦即,一驅動信號Sd可同時驅動一條以上的驅動電極121。
當該驅動信號Sd輸入至該驅動電極121後,相關的感測電極122則輸出至少一偵測信號Si至該類比前端13。本實施例中,該類比前端13包含複數放大單元131用以進行信號放大以及複數濾波器132用以進 行信號濾波。一實施例中,該等感測電極122透過一切換開關(未繪示)分別耦接該等放大單元131,以透過該等切換開關控制該偵測信號Si之輸出。
該等放大單元131例如可為積分可程式化增益放大電路(Integrated Programmable Gain Amplifier),其分別耦接該等感測電極122。一實施例中,每一該等放大單元131耦接一條該等感測電極122,用以放大所耦接的該感測電極122輸出之該偵測信號Si並輸出一放大後偵測信號Sia。本實施例中,該等放大單元131具有高通濾波器的特性,並具有一高通截止頻率(high-pass cutoff frequency)。
該等濾波器132例如可為雜訊抑制濾波器(Anti-Aliasing Filter),其分別耦接該等放大單元131。一實施例中,每一該等濾波器132耦接一個該等放大單元131,用以對該放大後偵測信號Sia進行濾波並輸出一放大濾波後偵測信號Siaf。本實施例中,該等濾波器132具有低通濾波器的特性,並具有一低通截止頻率(low-pass cutoff frequency)。
例如參照第4圖所示,其顯示本發明說明實施例之電容觸控系統1之放大單元131及濾波器132之示意圖。該濾波器132輸出該放大濾波後偵測信號Siaf至該類比數位轉換電路14以被轉換為數位信號。
請再參照第2圖所示,該數位後端15包含一處理單元151,其例如可為一數位信號處理器(DSP),可用以進行觸控判斷並決定是否進入一掃頻模式;其中,該處理單元151例如根據一預設偵測期間(例如32個驅動波形期間,但並不以此為限)所偵測的數位信號(例如由該放大濾波後偵測信號Siaf數位化而得)判斷是否有導體靠近該觸控面板12,並判斷該數位信號之訊雜比。例如一實施例中,該驅動單元11以一目前驅動頻率輸出該驅動信號Sd至該觸控面板12,該類比前端13例如另包含一累積電容133用以累積該預設偵測期間之該放大濾波後偵測信號Siaf之電荷。該類比數位轉換電路14取樣該累積電容133之電壓並轉換取樣值為數位信號輸入至該處理單元151。當該處理單元151判斷所求得之該數位信號之一訊雜比(SNR)小於一門檻值時,則進入該掃頻期間;其中,該門檻值可根據系統的雜訊容忍度決定,並無特定限制。
本實施例中,該處理單元151可另包含一掃頻控制單元16,用以於該掃頻期間控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶 通濾波器(equivalent bandpass filter),並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應該等預設驅動頻率。此外,該掃頻控制單元16另同時控制該驅動單元11於該掃頻期間停止輸出該驅動信號Sd至該觸控面板12。
一實施例中,該掃頻控制單元16於掃頻期間依序調整該等效帶通濾波器之中心頻率Fc相等於每一預設驅動頻率。例如第5圖中,該等效帶通濾波器之中心頻率Fc係被依序調整為大致相等於75KHZ、100KHZ、200KHZ、300KHZ、400KHZ及500KHZ,或反向為之。當該中心頻率Fc被調整至每一預設驅動頻率時,該掃頻控制單元16例如根據一掃頻偵測期間(其可相等或不等於該驅動期間之預設偵測期間,例如32個驅動波形期間)偵測放大濾波後偵測信號Siaf。本發明說明中,該掃頻期間係指該觸控面板12不接收任何驅動信號Sd且該掃頻控制單元16調整截止頻率的期間;而該驅動期間係指該驅動單元11輸入該驅動信號Sd至該觸控面板12且該處理單元151根據偵測結果判定觸控事件的期間。
某些實施例中,該掃頻控制單元16判斷所有該等預設驅動頻率相關之該放大濾波後偵測信號Siaf中能量值最小的放大濾波後偵測信號,並據以決定一選定驅動頻率。例如,第5圖顯示的斜線矩形區域表示該掃頻期間中相對於每一預設驅動頻率所偵測的能量值,此時該選定驅動頻率例如為200KHZ。某些實施例中,所述能量值可為該掃頻期間中輸出的至少一部分該等感測電極122相關之該放大濾波後偵測信號Siaf之一能量和,例如將對應所有該等感測電極122之該放大濾波後偵測信號Siaf相加以作為該能量值。
另一實施例中,進入掃頻期間後,該掃頻控制單元16可依序調整該等效帶通濾波器之中心頻率Fc大致相等於該等預設驅動頻率中該目前驅動頻率及該目前驅動頻率之兩相鄰驅動頻率以外的剩餘預設驅動頻率。由於進入掃頻期間之原因通常在於利用該目前驅動頻率進行驅動時的高雜訊量,因此在掃頻時可直接排除該目前驅動頻率及其相鄰的驅動頻率,例如兩個直接相鄰的驅動頻率,但並不以此為限。某些實施例中,當該預設驅動頻率的數目較多時,於該掃頻期間可排除該目前驅動頻率附近的數個預設驅動頻率。接著,該掃頻控制單元16可判斷對應該等剩餘預設驅動頻率之該放大濾波後偵測信號Siaf中能量值最小的放大濾波後偵測信 號,並據以決定一選定驅動頻率。
請參照第3圖所示,其為本發明說明另一實施例之電容觸控系統之方塊示意圖。該電容觸控系統1'同樣包含複數驅動單元11、一觸控面板12、一類比前端13、一類比數位轉換電路14以及一數位後端15。同樣地,該類比數位轉換電路14亦可包含於該類比前端13中。本實施例與第2圖不同之處在於,本實施例中該掃頻控制單元16係設置於該類比前端13中,用以直接根據該等預設驅動頻率相關之該放大濾波後偵測信號Siaf的能量值進行選頻。
一實施例中,該類比前端13例如另包含一累積電容133用以累積一預設偵測期間的放大濾波後偵測信號Siaf。當該驅動單元11以一目前驅動頻率輸出該驅動信號Sd且該處理單元151判斷所求得之放大濾波後偵測信號Siaf(例如,該類比數位轉換電路14取樣該累積電容133而得)之一訊雜比小於一門檻值時,則進入一掃頻期間。該掃頻期間中,該掃頻控制單元16直接根據所有預設驅動頻率或該等剩餘預設驅動頻率相關之該等放大濾波後偵測信號Siaf的能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。可以了解的是,該類比數位轉換電路14取樣該放大濾波後偵測信號Siaf的方式並不限於如本發明說明中所揭示的取樣電容的電壓。
上述實施例中,由於該掃頻期間中,該驅動單元11並未輸入任何驅動信號Sd至該觸控面板12,因此該等濾波器132輸出的放大濾波後偵測信號Siaf僅包含背景雜訊,因此本說明中該放大濾波後偵測信號Siaf在該掃頻期間有時稱為放大濾波後背景信號以進行區隔。
換句話說,根據第2及3圖所示,該掃頻控制單元16可位於該類比前端13或位於該數位後端15,並無特定限制。該掃頻控制單元16可根據數位化前的放大濾波後偵測信號(即類比信號)或根據數位化後的放大濾波後偵測信號來判斷能量和的最小值,並據以決定一選定驅動頻率。
請參照第6圖所示,其顯示本發明說明實施例之電容觸控系統之選頻方法之流程圖,其包含下列步驟:進入一驅動期間(步驟S61);比較一訊雜比與一門檻值(步驟S62);當該訊雜比小於該門檻值時,進入一掃頻期間(步驟S63);終止驅動信號(步驟S64);控制截止頻率以進行掃頻(步驟S65);以及尋找具最低輸出能量值之一驅動頻率(步驟S66)。本實施例之 選頻方法可同時適用於第2及3圖之電容觸控系統。
請同時參照第2~6圖所示,接著說明本實施例之選頻方法的詳細實施方式。
步驟S61:該驅動期間中,該驅動單元11以一目前驅動頻率驅動該觸控面板12,該驅動信號Sd經過該等驅動電極121及該等感測電極122間的感測單元Cm感應成至少一偵測信號Si,其依序經過該放大單元131及該濾波器132,以使該等濾波器132分別輸出一放大濾波後偵測信號Siaf。該放大濾波後偵測信號Siaf例如累積於一累積電容133一預設偵測時間(例如32個驅動波形期間,但並不以此為限),並由該類比數位轉換電路14轉換成數位信號。為簡化說明,本發明說明中仍將數位化的放大濾波後偵測信號亦通稱為放大濾波後偵測信號。
步驟S62:該處理單元151根據該放大濾波後偵測信號Siaf判斷一觸碰事件以及判斷該放大濾波後偵測信號Siaf之一雜訊量。當該放大濾波後偵測信號Siaf之一訊雜比超過一門檻值時,仍維持運作於該驅動期間(或偵測模式)而回到步驟S61;而當該訊雜比小於該門檻值時,則進入一掃頻期間(或掃頻模式)而進入步驟S63
步驟S63~S64:該掃頻期間中,該掃頻控制單元16控制該驅動單元11停止驅動該觸控面板12或控制該等驅動單元11與該等驅動電極121間之切換開關全部斷開。因此,該觸控面板12僅輸出背景信號至該等放大單元131,因此該等濾波器132輸出放大濾波後背景信號。
步驟S65:驅動信號Sd終止後,該掃頻控制單元16控制該等放大單元131之一高通截止頻率及該等濾波器132之一低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率Fc對應複數預設驅動頻率,以根據調整該等效帶通濾波器之該中心頻率Fc所得之該放大濾波後背景信號決定一選定驅動頻率,如第5圖所示。一實施例中,該等效帶通濾波器之頻寬例如可為50~100KHZ,但並不以此為限。
步驟S66:一實施例中,該掃頻控制單元16讀取該等濾波器132輸出之放大濾波後背景信號,其可為類比信號或數位信號,端看該掃頻控制單元16的設置位置而定。例如第2圖中該掃頻控制單元16位於該數位後端15,因此該放大濾波後背景信號則為經過該類比數位轉換電路 14轉換的數位背景信號。例如第3圖中該掃頻控制單元16位於該類比前端13,因此該放大濾波後背景信號則為未經過該類比數位轉換電路14轉換的類比背景信號。一實施例中,該掃頻控制單元16可判斷所有該等預設驅動頻率相關之該放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號,並藉以決定一選定驅動頻率。另一實施例中,該掃頻控制單元16可判斷該等剩餘預設驅動頻率(即該目前驅動頻率及其相鄰預設驅動頻率以外者)相關之該放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號,並藉以決定一選定驅動頻率。
一實施例中,該類比前端13及該數位後端15係形成一讀取電路(readout circuit)用以耦接一觸控面板12以讀取該觸控面板12輸出之複數偵測信號Si。該讀取電路包含複數放大單元131、複數濾波器132以及一掃頻控制單元16。該等放大單元131耦接該觸控面板12,用以放大該觸控面板12輸出之該等偵測信號Si,並具有一高通截止頻率。該等濾波器132分別耦接該等放大單元131,用以輸出一放大濾波後偵測信號Siaf,並具有一低通截止頻率。該掃頻控制單元16用以控制該等放大單元131之高通截止頻率及該等濾波器132之低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率Fc分別對應該觸控面板12之複數預設驅動頻率的至少一部分,如第5圖所示。如前所述,該掃頻控制單元16可根據所有或至少一部份該等預設驅動頻率相關之該放大濾波後偵測信號Siaf中能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。
綜上所述,習知電容觸控系統中,係透過輸入不同驅動頻率之驅動信號至一觸控面板,並判斷該觸控面板輸出之偵測信號之訊雜比,以選擇適用的驅動頻率。然而,習知電容觸控系統之跳頻程序需花費較長時間以及較多功率才能確認適當的驅動頻率。因此,本發明說明另提供一種電容觸控系統(第2~3圖)及其選頻方法(第6圖),其透過調整放大單元之高通截止頻率以及濾波器之低通截止頻率以根據預設驅動頻率中放大濾波後背景信號之能量值最小者決定一選定驅動頻率。由於本發明說明之掃頻期間中無須輸入任何驅動信號至觸控面板,故可縮短掃頻期間及降低該掃頻期間之耗能。
雖然本發明說明已以前述實例揭示,然其並非用以限定本 發明說明,任何本發明說明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明說明之精神和範圍內,當可作各種之更動與修改。因此本發明說明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧電容觸控系統
11‧‧‧驅動單元
12‧‧‧觸控面板
121‧‧‧驅動電極
122‧‧‧感測電極
13‧‧‧類比前端
131‧‧‧放大單元
132‧‧‧濾波器
133‧‧‧累積電容
14‧‧‧類比數位轉換電路
15‧‧‧數位後端
151‧‧‧處理單元
16‧‧‧掃頻控制單元
Cm‧‧‧感測單元

Claims (26)

  1. 一種電容觸控系統,包含:一觸控面板,該觸控面板包含複數驅動電極及複數感測電極用以形成感應電容;一驅動單元,耦接該等驅動電極其中之一,用以於一驅動期間以複數預設驅動頻率其中之一輸出一驅動信號並於一掃頻期間不輸出該驅動信號至所耦接的該驅動電極;複數放大單元,分別耦接該等感測電極,用以放大所耦接的該感測電極輸出之一偵測信號,並具有一高通截止頻率;複數濾波器,分別耦接該等放大單元,用以輸出一放大濾波後偵測信號,並具有一低通截止頻率;以及一掃頻控制單元,用以於該掃頻期間控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應該等預設驅動頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容觸控系統,其中該掃頻控制單元於該掃頻期間依序調整該等效帶通濾波器之該中心頻率相等於每一該等預設驅動頻率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電容觸控系統,其中該掃頻控制單元另根據所有該等預設驅動頻率相關之該等放大濾波後偵測信號中能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電容觸控系統,其中該能量值為該掃頻期間中至少一部分該等濾波器輸出之該放大濾波後偵測信號之一能量和。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電容觸控系統,其中當該驅動單元在該驅動期間以一目前驅動頻率輸出該驅動信號所求得之該放大濾波後偵測信號之一訊雜比小於一門檻值時,進入該掃頻期間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電容觸控系統,其中該掃頻控制單元於該掃頻期間用以依序調整該等效帶通濾波器之該中心頻率相等於該等預設驅動頻率中該目前驅動頻率及該目前驅動頻率之相鄰驅動頻率以外的剩餘預設驅動頻率,以及根據該等剩餘預設驅動頻率相關之該等放大濾波後偵測信號中能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電容觸控系統,其中該掃頻控制單元位於一類比前端或位於一數位後端。
  8. 一種電容觸控系統之選頻方法,該電容觸控系統包含一觸控面板、複數放大單元分別耦接該觸控面板之複數感測電極以及複數濾波器分別耦接該等放大單元,該選頻方法包含:以一目前驅動頻率之一驅動信號驅動該觸控面板,以使該等濾波器分別輸出一放大濾波後偵測信號; 當該放大濾波後偵測信號之一訊雜比小於一門檻值時,進入一掃頻期間;於該掃頻期間停止驅動該觸控面板;控制該等放大單元之一高通截止頻率及該等濾波器之一低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器;以及調整該等效帶通濾波器之一中心頻率對應複數預設驅動頻率。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之選頻方法,其中於該掃頻期間依序調整該等效帶通濾波器之該中心頻率相等於每一該等預設驅動頻率。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之選頻方法,另包含:讀取該等濾波器輸出之放大濾波後背景信號;以及選擇所有該等預設驅動頻率相關之該等放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之選頻方法,其中該能量值為該掃頻期間中至少一部分該等濾波器輸出之該等放大濾波後背景信號之一能量和。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之選頻方法,其中於該掃頻期間依序調整該等效帶通濾波器之該中心頻率相等於該等預設驅動頻率中該目前驅動頻率及該目前驅動頻率之相鄰驅動頻率以外的剩餘預設驅動頻率。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之選頻方法,另包含:讀取該等濾波器輸出之放大濾波後背景信號;以及 選擇該等剩餘預設驅動頻率相關之該等放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號。
  14. 一種電容觸控系統之選頻方法,該電容觸控系統包含一驅動單元、一觸控面板、複數放大單元分別耦接該觸控面板之複數感測電極以及複數濾波器分別耦接該等放大單元,該選頻方法包含:一掃頻期間,該掃頻期間中該驅動單元不輸出任何驅動信號至該觸控面板,該等放大單元與該等濾波器用以形成一等效帶通濾波器以輸出一放大濾波後背景信號,並根據調整該等效帶通濾波器之一中心頻率所得之該放大濾波後背景信號決定一選定驅動頻率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之選頻方法,其中該掃頻期間中,該等效帶通濾波器之該中心頻率依序被調整為相等於複數預設驅動頻率。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之選頻方法,其中該選定驅動頻率根據所有該等預設驅動頻率相關之該等放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號決定。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之選頻方法,另包含一驅動期間,該驅動期間中該驅動單元輸出一目前驅動頻率之一驅動信號至該觸控面板以使該等濾波器分別輸出一放大濾波後偵測信號,其中當該放大濾波後偵測信號之一訊雜比小於一門檻值時,進入該掃頻期間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之選頻方法,其中該掃頻期間中,該等效帶通濾波器之該中心頻率依序被調整為相等 於複數預設驅動頻率中該目前驅動頻率及該目前驅動頻率之相鄰驅動頻率以外的剩餘預設驅動頻率。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之選頻方法,其中該選定驅動頻率根據該等剩餘預設驅動頻率相關之該等放大濾波後背景信號中能量值最小的放大濾波後背景信號決定。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之選頻方法,其中該放大濾波後背景信號為一類比信號或一數位信號。
  21. 一種讀取電路,用以耦接一觸控面板並讀取該觸控面板輸出之複數偵測信號,該讀取電路包含:複數放大單元,耦接該觸控面板,用以放大該觸控面板輸出之該等偵測信號,並具有一高通截止頻率;複數濾波器,分別耦接該等放大單元,用以輸出一放大濾波後偵測信號,並具有一低通截止頻率;以及一掃頻控制單元,用以控制該高通截止頻率及該低通截止頻率以形成一等效帶通濾波器,並調整該等效帶通濾波器之一中心頻率分別對應該觸控面板之複數預設驅動頻率的至少一部分。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之讀取電路,其中該掃頻控制單元依序調整該等效帶通濾波器之該中心頻率相等於每一該等預設驅動頻率。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之讀取電路,其中該掃頻控制單元另根據所有該等預設驅動頻率相關之該等放大濾波後偵測信號中能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之讀取電路,其中該能量值為至少一部分該等濾波器輸出之該放大濾波後偵測信號之一能量和。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之讀取電路,其中該掃頻控制單元另根據該至少一部分之該等預設驅動頻率相關之該等放大濾波後偵測信號中能量值最小的放大濾波後偵測信號決定一選定驅動頻率。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之讀取電路,其中該能量值為至少一部分該等濾波器輸出之該放大濾波後偵測信號之一能量和。
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