CN102043503B - 触控面板的读取装置与多通道读取装置 - Google Patents

Abstract

一种触控面板的读取装置与多通道读取装置，以整合不同类型的读取电路。设为第一模式的读取装置利用积分器读取电荷量很少的触控面板。设为第二模式的读取装置利用电流至电压转换单元与反相放大器读取电流式触控面板的感测电流，以节省芯片面积。设为第三模式的多通道读取装置藉由多个通道轮流共享一组具有大电容值(或面积)反馈电容(积分电容)的积分器来读取电荷量很大的触控面板，因此可大幅减少大面积反馈电容的数量。因此，本发明实施例除了可以达成减少芯片面积的目的外，还可适用于多种类型的触控面板。

Description

触控面板的读取装置与多通道读取装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，且尤其涉及一种触控面板的读取装置。

背景技术

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，像是键盘或是鼠标，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(currenttype touch panel)与电荷式触控面板(charge type touch panel)等。图1说明光学电荷式触控面板(photo charge type touch panel)与传统读取电路(readoutcircuit)的示意图。光学电荷式触控面板110的多条数据线(data line)与多条扫描线(scan line)分别由源极驱动器(source driver)120与栅极驱动器(gatedriver)130所驱动，而触控面板110的多条感测线(sensor line)耦接至多个读取电路140。图1中仅绘示其中一条扫描线、其中一条数据线与其中一条感测线。

储存电容Cst1与液晶电容Clc分别耦接至偏压电压(bias voltage)VBIAS1与共同电压VCOM。偏压电压VBIAS1与共同电压VCOM二者可以是相同电压或是不同的电压。当栅极驱动器130经由扫描线导通(turn on)开关SW1时，源极驱动器120便对应地经由数据线将像素数据写入储存电容Cst1与液晶电容Clc。由于像素数据与共同电压VCOM二者的电位差对应地偏转了液晶电容Clc的液晶分子，使得该像素呈现出对应的灰度。

依据偏压电压(bias voltage)VBIAS2，光敏晶体管(photo transistor)PT在储存电容Cst2与偏压电压VBIAS2之间提供一条放电路径。若光敏晶体管PT所在位置没被使用者触摸，则光敏晶体管PT会因为外界光线照射而加速储存电容Cst2的放电。反之，若因使用者触摸而减少外界光线照射光敏晶体管PT，则光敏晶体管PT会减慢储存电容Cst2的放电速度。当栅极驱动器130经由扫描线导通了开关SW2时，读取电路140便可以经由感测线去读取储存电容Cst2所剩余的电荷量，并且对储存电容Cst2充电至正常额定电压准位。

读取电路140对光学电荷式触控面板110的检测方式，主要是通过储存电容Cst2的放电不一致或是有无耦合电容的差异来判定使用者触摸的位置。对于光学电荷式触控面板110而言，一般是在读取电路140中配置积分器(即运算放大器141与反馈电容Cfb)，以便检测触控面板110的电荷差异。模拟数字转换器(analog-to-digital converter，ADC)143将积分器输出的积分结果转换为对应的数字码，并将此数字码传送给影像处理电路(imageprocessing circuit)150进行触摸位置的判定。

图2说明光学电流式触控面板(photo current type touch panel)与传统读取电路的示意图。触控面板210的多条扫描线是由栅极驱动器130所驱动，而触控面板210的多条感测线则耦接至读取电路240。传统光学电流式触控面板的像素布局(pixel layout)如图2所示。每一个像素各自具有开关SW1与光敏晶体管PT。当偏压电压VBIAS高过节点A的电压，且栅极驱动器130经由扫描线导通开关SW1时，由于光敏晶体管PT处于顺向偏压状态，使得感测电流Is会经由光敏晶体管PT、开关SW1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。

利用读取电路240去检测各个在线感测电流Is的大小与差异，可以知道触控面板210中对应位置有无遮光物(也就是有无外物去触碰面板210)。读取电路240会将检测结果以数字码形式送给影像处理电路150。影像处理电路150便依据所有读取电路240所提供的数字码来进行触摸位置的判定。传统读取电路240是使用积分器(即运算放大器241与反馈电容Cfb)将感测电流Is转换为对应电压，然后再由模拟至数字转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)243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。

图3说明电容式触控面板与传统读取电路的示意图。一般电容式触控面板310的Y轴方向与X轴方向各自具有多条感测线。一条Y轴方向的感测线与一条X轴方向的感测线之间会形成一个耦合电容Cp。每一条感测线均配置一个积分器320，而每一个积分器320均配置一个运算放大器322与一个反馈电容Cfb。一开始所有运算放大器322的正输入端接收0V的参考电压Vref，并且所有开关323均为导通(turn on)，因此所有感测线均被充电至0V。接下来各个积分器320会将开关323截止(turn off)，以便进行读取操作。在开关323截止期间，假设没有任何导电体(例如手指)接近触控面板310，当参考电压Vref从0V转至5V时，Y轴方向与X轴方向的积分器320会使耦合电容Cp的二端电压均为5V。由于不需对耦合电容Cp进行充放电，因此在参考电压Vref转至5V时，此变化会反应在积分器320的输出上。在各个积分器320完成读取操作后，所有开关323会再一次被导通，如此周而复始。

当导电体(例如手指)接近触控面板310时，对应位置会形成额外的电容Cf(如图3所示)。在开关323截止期间，当参考电压Vref从0V转至5V时，对应的积分器320需要经由感测线对额外电容Cf进行充放电。因此，在参考电压Vref转至5V时，额外电容Cf所对应的积分器320的输出OUT会发生变化，其公式为OUT＝5+[(5V-0V)×Cf]/Cfb。积分器320将读取结果交由后续电路(包含模拟数字转换器与影像处理电路，在此未绘示)判断位置坐标。藉由形成额外电容Cf的感测线所读取信号与没有额外电容Cf的感测线所读取信号二者的不同，因此可以定位出被接触的位置。由上述公式可知，若是额外电容Cf越大则反馈电容Cfb就越大，否则很容易让积分器320的输出达到饱和(saturation)而判断不出触碰位置。

然而，为了避免积分器的输出达到饱和，积分器内的反馈电容Cfb也必须随之增加电容量(即增加面积)。由于每一条感测线需要一个积分器，因此积分器所占的芯片面积将会很可观。再者，不同类型的触控面板需要不同功能的读取电路将其信号读出并转换为后续影像处理电路可以运算的数字信号。若每换一种类型的触控面板便要使用不同功能的读取电路，则在触控面板读取装置的使用弹性上会比较窄。

发明内容

本发明提供一种触控面板的读取装置与多通道读取装置，可适用于多种类型的触控面板。

本发明提出一种触控面板的读取装置，包括第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、电流至电压转换单元、第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、反馈电容以及反馈开关。上述每一个选择器的共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端。电流至电压转换单元的输入端耦接至第一选择器的第一选择端。第一电阻的第一端耦接至电流至电压转换单元的输出端。第二选择器的第一选择端耦接至第一电阻的第二端，而第二选择器的第二选择端耦接至第一选择器的第二选择端。第一运算放大器的第一输入端耦接至第二选择器的共同端，第一运算放大器的第二输入端接收参考电压。第三选择器的共同端耦接至第一运算放大器的第一输入端。第四选择器的共同端耦接至第一运算放大器的输出端。第二电阻的第一端耦接至第三选择器的第一选择端，而第二电阻的第二端耦接至第四选择器的第一选择端。反馈电容的第一端耦接至第三选择器的第二选择端，而反馈电容的第二端耦接至第四选择器的第二选择端。反馈开关的第一端与第二端分别耦接至反馈电容的第一端与第二端。

本发明提出一种触控面板的多通道读取装置。此多通道读取装置包括积分器以及多个通道。每一个通道各自包括输入选择器、第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、电流至电压转换单元、第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、反馈电容、反馈开关以及输出选择器。上述每一个选择器的共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端。输入选择器的第一选择端耦接至积分器的输入端。第一选择器的共同端耦接至输入选择器的第二选择端。电流至电压转换单元的输入端耦接至第一选择器的第一选择端。第一电阻的第一端耦接至电流至电压转换单元的输出端。第二选择器的第一选择端耦接至第一电阻的第二端，而第二选择器的第二选择端耦接至第一选择器的第二选择端。第一运算放大器的第一输入端耦接至第二选择器的共同端，第一运算放大器的第二输入端接收参考电压。第三选择器的共同端耦接至第一运算放大器的第一输入端。第四选择器的共同端耦接至第一运算放大器的输出端。第二电阻的第一端耦接至第三选择器的第一选择端，而第二电阻的第二端耦接至第四选择器的第一选择端。反馈电容的第一端耦接至第三选择器的第二选择端，而反馈电容的第二端耦接至第四选择器的第二选择端。反馈开关的第一端与第二端分别耦接至反馈电容的第一端与第二端。输出选择器的第一选择端耦接至积分器的输出端，而输出选择器的第二选择端耦接至第一运算放大器的输出端。

在本发明的一实施例中，当在第一模式时，输入选择器、第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。

在本发明的一实施例中，当在第二模式时，输入选择器、第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第一选择端。

在本发明的一实施例中，当在第三模式时，第一选择器、第二选择器、第三选择器、第四选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端，而反馈开关为导通。在该第三模式中，这些通道当中一个通道的输入选择器、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第一选择端，而其余通道的输入选择器、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。

基于上述，本发明实施例整合不同类型的读取电路。利用电流至电压转换单元与反相放大器读取电流式触控面板的感测电流，因此可避免使用积分电容而减少反馈电容占用芯片面积。在某些实施例中，藉由多个通道之间轮流共享一组积分器来读取电容式触控面板的感测电荷，因此可大幅减少反馈电容(积分电容)的面积。因此，本发明实施例除了可以达成减少芯片面积的目的外，更可适用于多种类型的触控面板。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详细说明如下。

附图说明

图1说明光学电荷式触控面板与传统读取电路的示意图；

图2说明光学电流式触控面板与传统读取电路的示意图；

图3说明电容式触控面板与传统读取电路的示意图；

图4是依据本发明实施例说明一种触控面板的读取装置的电路示意图；

图5是依照本发明实施例说明图4中设为第一模式的读取装置的等效电路示意图；

图6是依照本发明实施例说明图4中设为第二模式的读取装置的等效电路示意图；

图7是依据本发明实施例说明图4中电流至电压转换单元的另一种电路示意图；

图8是依据本发明实施例说明图4中电流至电压转换单元的又一种电路示意图；

图9是依据本发明另一实施例说明一种触控面板的多通道读取装置的电路示意图；

图10是依照本发明实施例说明图9中设为第三模式的读取装置的等效电路示意图；

图11是依照本发明实施例说明重置信号与参考电压的波形图。

具体实施方式

以下实施例将以光学电荷式触控面板110与光学电流式触控面板210为例，说明本发明的读取装置的应用范例。然而，本发明的应用范围不应以此为限。

图4是依据本发明实施例说明一种触控面板的读取装置400的电路示意图。此读取装置400的输入端耦接至触控面板401的感测线，而读取装置400的输出端将读取结果交由后续电路(包含模拟数字转换器与影像处理电路，在此未绘示)判断触碰位置的坐标。此触控面板401可以是电荷式触控面板(例如图1所示的光学电荷式触控面板110)，也可以是电流式触控面板(例如图2所示的光学电流式触控面板210)。

读取装置400包括第一选择器411、第二选择器412、第三选择器413、第四选择器414、电流至电压转换单元420、第一电阻R1、第二电阻R2、第一运算放大器OP1、反馈电容Cfb以及反馈开关SWfb。上述每一个选择器411～414的共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端。例如，选择器411可以将其共同端电连接至其第一选择端，或是将其共同端电连接至其第二选择端。在本实施例中，选择器411与选择器413是解复用器，而选择器412与选择器414则是复用器。

选择器411的共同端耦接至触控面板401的对应感测线。电流至电压转换单元420的输入端耦接至选择器411的第一选择端。电阻R1的第一端耦接至电流至电压转换单元420的输出端，而电阻R1的第二端则耦接至选择器412的第一选择端。选择器412的第二选择端耦接至选择器411的第二选择端。运算放大器OP1的第一输入端耦接至选择器412的共同端，而运算放大器OP1的第二输入端接收第一参考电压Vref。在本实施例中，运算放大器OP2的第一输入端为反相输入端(inverting input)，而运算放大器OP2的第二输入端为非反相输入端(non-inverting input)。运算放大器OP1的输出端将读取结果交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。

应用本实施例者可以视其设计需求以及触控面板401的类型而决定参考电压Vref的准位。例如，将参考电压Vref设定为***电压VDDA准位的一半(即VDDA/2)，或是设定为能带隙电压(band-gap voltage)，或是设定为+5V，或是设定为其它固定电压。在某些实施例中，参考电压Vref可以设定为响应于重置信号RESET的时变电压。图11是依照本发明实施例说明重置信号与参考电压的波形图。当重置信号RESET为逻辑低准位时，参考电压Vref为接地电压(即0V)。在重置信号RESET转为逻辑高准位后，参考电压Vref会响应于重置信号RESET而转为***电压VDDA的一半(即VDDA/2，例如+5V)。

选择器413的共同端耦接至运算放大器OP1的第一输入端。选择器414的共同端耦接至运算放大器OP1的输出端。电阻R2的第一端耦接至选择器413的第一选择端，而电阻R2的第二端耦接至选择器414的第一选择端。反馈电容Cfb的第一端耦接至选择器413的第二选择端，而反馈电容Cfb的第二端耦接至选择器414的第二选择端。反馈开关SWfb的第一端与第二端分别耦接至反馈电容Cfb的第一端与第二端。反馈开关SWfb受控于信号RESETB，其中信号RESETB是重置信号RESET的反相信号。

当在第一模式时，选择器411～414各自选择将其共同端电连接至第二选择端。在第一模式中，当反馈开关SWfb为截止(turn off)时，运算放大器OP1与反馈电容Cfb组成一个积分器。设为第一模式的读取装置400可以读取光学电荷式触控面板110的感测信号。

图5是依照本发明实施例说明图4中设为第一模式的读取装置400的等效电路示意图。在此假设触控面板401是如图1所示的光学电荷式触控面板110。当***于电源初通(power on)期间，或是***于重置(reset)期间，***会将重置信号RESET设为致能(enable)状态(例如为逻辑低准位)。当重置信号RESET为逻辑低准位时(即信号RESETB为逻辑高准位)，反馈开关SWfb为导通(turn on)而重置反馈电容Cfb。当重置信号RESET为禁用(disable)状态(例如为逻辑高准位，即信号RESETB为逻辑低准位)，且开关SW2为导通时，积分器便可以对触控面板110(即触控面板401)的感测线进行积分操作，然后运算放大器OP1将读取结果交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。

参照图4，当在第二模式时，选择器411～414各自选择将其共同端电连接至第一选择端。在第二模式中，读取装置400可以视为由电流至电压转换单元420与反相放大器(inverting amplifier)610所组成的读取电路。设为第二模式的读取装置400可以读取光学电流式触控面板210的感测信号。

图6是依照本发明实施例说明图4中设为第二模式的读取装置400的等效电路示意图。在此假设触控面板401是如图2所示的光学电流式触控面板210。电流至电压转换单元420将电流式触控面板210的感测电流Is转换为感测电压Vs。由电阻R1、电阻R2与运算放大器OP1所组成反相放大器610的输入端耦接至电流至电压转换单元420的输出端以接收感测电压Vs。反相放大器610在增益(gain)此感测电压Vs后，便可以将读取结果交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。

在本实施例中，电流至电压转换单元420包括第三电阻421以及单位增益放大器。在此是以运算放大器422实现单位增益放大器。电阻421的第一端做为电流至电压转换单元420的输入端，而电阻421的第二端耦接至第二参考电压(例如接地电压)。运算放大器422的第一端(即单位增益放大器的输入端)耦接至电阻421的第一端，运算放大器422的第二端耦接至运算放大器的输出端(即单位增益放大器的输出端)，而运算放大器422的输出端做为电流至电压转换单元420的输出端。为了因应不同触控面板的不同特性，应用本实施例者可以视其设计需求而改以「可变电阻」实现电阻421、R1与/或R2。

图7是依据本发明实施例说明图4中电流至电压转换单元420的另一种电路示意图。电流至电压转换单元420包括电阻710与电流镜720。电阻710的第一端接收第三参考电压(例如***电压VDDA)，而电阻710的第二端耦接至电阻R1。在此是以P通道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管711实现电阻710，以减少电阻710所占芯片面积。晶体管711的第一端(例如源极)接收***电压VDDA，而晶体管711的第二端(例如漏极)与控制端(例如栅极)耦接至电阻R1。

电流镜720的主电流端接收感测电流Is，而电流镜720的从电流端耦接至电阻710的第二端。藉由设定电流镜720的主电流端与从电流端二者的电流倍率，电流镜720可以将微弱的感测电流Is放大。此放大的感测电流会经由电阻710而转换为感测电压Vs。如此，在强光与弱光照射光敏晶体管PT的条件下，所获得感测电压Vs的变化幅度可以加大，因此可以增加感测电压Vs的辨识度。此感测电压Vs再经由反相放大器610作二次放大而利于后续电路进行处理。

在此电流镜720包括第一晶体管721以及第二晶体管722。本实施例是以N通道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管实现晶体管721以及722。晶体管721的第一端(例如漏极)作为电流镜720的主电流端，晶体管721的第二端(例如源极)接收第四参考电压(例如接地电压)，而晶体管721的控制端(例如栅极)耦接至晶体管721的第一端。晶体管722的第一端作为电流镜720的从电流端，晶体管722的第二端接收第四参考电压(接地电压)，而晶体管722的控制端耦接至晶体管721的控制端。通过决定晶体管721与722的外观比，可以设定电流镜720的主电流端与从电流端二者的电流倍率。

图8是依据本发明实施例说明图4中电流至电压转换单元420的又一种电路示意图。此实施例与图7相似，故部分内容便不再赘述。二者不同的地方在于图8是采用电流镜730来代替前述电流镜720。电流镜730包括第一晶体管731、第二晶体管732、第三晶体管733以及第四晶体管734。晶体管731的第一端(例如漏极)作为电流镜730的主电流端，而晶体管731的控制端(例如栅极)耦接至晶体管731的第一端。晶体管732的第一端(例如漏极)作为电流镜730的从电流端，而晶体管732的控制端(例如栅极)耦接至晶体管731的控制端。晶体管733的第一端(例如漏极)耦接至晶体管731的第二端(例如源极)，晶体管733的第二端(例如源极)接收参考电压(例如接地电压)，而晶体管733的控制端(例如栅极)耦接至晶体管733的第一端。晶体管734的第一端(例如漏极)耦接至晶体管732的第二端(例如源极)，晶体管734的第二端(例如源极)接收参考电压(接地电压)，而晶体管734的控制端(例如栅极)耦接至晶体管733的控制端。

图9是依据本发明另一实施例说明一种触控面板的多通道读取装置900的电路示意图。此读取装置900具有多个通道，每一个通道的输入端耦接至触控面板901的对应感测线，而各个通道的输出端将读取结果交由后续电路(包含模拟数字转换器与影像处理电路，在此未绘示)判断触碰位置的坐标。触控面板901可以是光学电荷式触控面板110、光学电流式触控面板210、电容式触控面板310或是其它类型的触控面板。

多通道读取装置900包括一个积分器910以及多个通道，其中每一个通道各自包括一个输入选择器、一个单通道读取装置(如图4所示读取装置400)以及一个输出选择器。例如，第一个通道包括输入选择器920-1、单通道读取装置400-1以及输出选择器930-1，第二个通道包括输入选择器920-2、单通道读取装置400-2以及输出选择器930-2。以此类推，第n个通道包括输入选择器920-n、单通道读取装置400-n以及输出选择器930-n。上述每一个选择器920-1～920-n与930-1～930-n的共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端。例如，输入选择器920-1可以将其共同端电连接至其第一选择端，或是将其共同端电连接至其第二选择端。在本实施例中，输入选择器920-1～920-n是解复用器，而输出选择器930-1～930-n则是复用器。

积分器910包括运算放大器OP3、反馈电容912以及反馈开关911。运算放大器OP3的第一输入端耦接至所有通道中输入选择器920-1～920-n的第一选择端。反馈电容912的第一端与第二端分别耦接至运算放大器OP3的反相输入端与输出端。反馈开关911的第一端与第二端亦分别耦接至运算放大器OP3的反相输入端与输出端。运算放大器OP3的非反相输入端接收参考电压Vref。在此，反馈电容912的电容值(或面积)远大于各个通道的反馈电容Cfb的电容值(或面积)。

于本实施例中，单通道读取装置400-1～400-n的实现方式均相同于图4所示的读取装置400，因此不再赘述其详细内容。另外，以下将详细说明第一个通道，其它通道可以参照第一个通道的说明而类推之。

在第一个通道中，输入选择器920-1的共同端耦接至触控面板901对应的感测线(例如第一条感测线)。输入选择器920-1的第一选择端耦接至积分器910的输入端，而输入选择器920-1的第二选择端耦接至单通道读取装置400-1中选择器411的共同端。输出选择器930-1的第一选择端耦接至积分器910的输出端，而输出选择器930-1的第二选择端耦接至单通道读取装置400-1中第一运算放大器OP1的输出端。

在此第一模式所对应的触控面板901可以是如图1所示的光学电荷式触控面板110。当在第一模式时，所有通道的输入选择器920-1～920-n、选择器411～414以及输出选择器930-1～930-n各自选择将其共同端电连接至第二选择端。在第一模式中，当反馈开关SWfb为截止(turn off)时，运算放大器OP1与反馈电容Cfb组成一个积分器。设为第一模式的多通道读取装置900，其各个通道可以等效为如图5所示的积分器(即图5中的读取装置400)。因此，设为第一模式的多通道读取装置900可以读取光学电荷式触控面板110的感测信号，然后将读取结果经过输出选择器930-1～930-n交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。

参照图9，在此第二模式所对应的触控面板901可以是如图2所示的光学电流式触控面板210。当在第二模式时，所有通道的输入选择器920-1～920-n以及输出选择器930-1～930-n各自选择将其共同端电连接至第二选择端，而选择器411～414各自选择将其共同端电连接至第一选择端。在第二模式中，多通道读取装置900的各个通道可以视为由电流至电压转换单元420与反相放大器610所组成的读取电路，如图6所示。因此，电流至电压转换单元420可以将电流式触控面板210的感测电流Is转换为感测电压Vs。由电阻R1、电阻R2与运算放大器OP1所组成反相放大器610在增益(gain)此感测电压Vs后，便可以将读取结果经过输出选择器930-1～930-n交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。

参照图9，在此第三模式所对应的触控面板901可以是如图3所示的电容式触控面板310。当在第三模式时，各通道的选择器411～414均选择将其共同端电连接至其第二选择端，并且各通道的反馈开关SWfb为导通。因此，各通道的读取装置400-1～400-n会形成单位增益(unit-gain)放大器，如图10所示。

图10是依照本发明实施例说明图9中设为第三模式的读取装置900的等效电路示意图。在此假设触控面板901是如图3所示的电容式触控面板310。参照图10，当***于电源初通期间，或是***于重置期间，***会将重置信号RESET设为致能状态(例如为逻辑低准位)，且所有通道的输入选择器920-1～920-n以及输出选择器930-1～930-n各自选择将其共同端电连接至第二选择端。当重置信号RESET为逻辑低准位时(即信号RESETB为逻辑高准位)，反馈开关911为导通而重置反馈电容912。

参照图10与图11，当进入第一通道期间T1时，***会将重置信号RESET设为逻辑高准位(即信号RESETB为逻辑低准位)，第一个通道的输入选择器920-1与输出选择器930-1选择将其共同端电连接至其第一选择端，而其余通道的输入选择器(例如输入选择器920-n)与输出选择器(例如输入选择器930-n)选择将其共同端电连接至其第二选择端。因此，在第一通道期间T1，第一个通道可以使用积分器910。当重置信号RESET为逻辑高准位而使开关911为截止时，积分器910便可以对触控面板310(即触控面板901)的感测线进行积分操作，然后运算放大器OP3将读取结果经过输出选择器930-1交由后续电路(未绘示)判断触碰位置的坐标。在第一通道期间T1，除了第一个通道外，其余通道便以其内部的单位增益放大器(即读取装置400-2～400-n)的输入端耦接至触控面板310对应的感测线。

当目前通道期间(例如第一通道期间T1)结束但尚未进入下一个通道期间(例如第二通道期间T2)时(相当于重置期间)，***会将重置信号RESET设为逻辑低准位(如图11所示)，使得反馈开关911为导通而重置反馈电容912。在此期间，所有通道的输入选择器920-1～920-n以及输出选择器930-1～930-n选择将该共同端电连接至该第二选择端，使得单位增益放大器(即读取装置400-1-400-n)耦接至触控面板110的感测线。

接着进入第二通道期间T2。在第二通道期间T2，第二个通道(图10未绘示，可以第一个通道的相关说明而类推之)可以使用积分器910，而其余通道便以其内部的单位增益放大器的输入端耦接至触控面板310对应的感测线，以便拟替积分器的输入端。以此类推，在进入第n通道期间Tn时，第n个通道可以使用积分器220，而其余通道便以其内部的单位增益放大器的输入端耦接至触控面板110对应的感测线。第二通道期间T2、...、第n通道期间Tn的详细操作可以参照第一通道期间T1的相关说明，故不再赘述。

综上所述，上述实施例整合不同类型的读取电路。当多通道读取装置900操作于第二模式时，多通道读取装置900利用电流至电压转换单元420与反相放大器读取电流式触控面板的感测电流，因此可避免使用积分电容而减少反馈电容占用芯片面积。在第三模式中，多通道读取装置900藉由多个通道之间轮流共享一组积分器来读取电容式触控面板的感测电荷，因此可大幅减少反馈电容(积分电容)的面积。因此，本实施例的多通道读取装置900除了可以达成减少芯片面积的目的外，更可适用于多种类型的触控面板。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

Claims (25)

1.一种触控面板的读取装置，包括：

第一选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端；

电流至电压转换单元，其输入端耦接至所述第一选择器的第一选择端；

第一电阻，其第一端耦接至所述电流至电压转换单元的输出端；

第二选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第二选择器的第一选择端耦接至所述第一电阻的第二端，而所述第二选择器的第二选择端耦接至所述第一选择器的第二选择端；

第一运算放大器，其第一输入端耦接至所述第二选择器的共同端，所述第一运算放大器的第二输入端接收第一参考电压；

第三选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第三选择器的共同端耦接至所述第一运算放大器的第一输入端；

第四选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第四选择器的共同端耦接至所述第一运算放大器的输出端；

第二电阻，其第一端耦接至所述第三选择器的第一选择端，而所述第二电阻的第二端耦接至所述第四选择器的第一选择端；

反馈电容，其第一端耦接至所述第三选择器的第二选择端，而所述反馈电容的第二端耦接至所述第四选择器的第二选择端；以及

反馈开关，其第一端与第二端分别耦接至所述反馈电容的第一端与第二端。

2.如权利要求1所述的触控面板的读取装置，其中所述电流至电压转换单元包括：

第三电阻，其第一端做为所述电流至电压转换单元的输入端，而所述第三电阻的第二端耦接至第二参考电压；以及

单位增益放大器，其输入端耦接至所述第三电阻的第一端，而所述单位增益放大器的输出端做为所述电流至电压转换单元的输出端。 

3.如权利要求2所述的触控面板的读取装置，其中所述单位增益放大器包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一端做为所述单位增益放大器的输入端，所述第二运算放大器的第二端耦接至所述第二运算放大器的输出端，而所述第二运算放大器的输出端做为所述单位增益放大器的输出端。

4.如权利要求1所述的触控面板的读取装置，其中所述电流至电压转换单元包括：

第三电阻，其第一端接收第三参考电压，所述第三电阻的第二端做为所述电流至电压转换单元的输出端；以及

电流镜，其主电流端做为所述电流至电压转换单元的输入端，而所述电流镜的从电流端耦接至所述第三电阻的第二端。

5.如权利要求4所述的触控面板的读取装置，其中所述第三电阻为晶体管，所述晶体管的第一端接收所述第三参考电压，所述晶体管的第二端与控制端耦接至所述电流镜的从电流端。

6.如权利要求4所述的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主电流端，所述第一晶体管的第二端接收第四参考电压，而所述第一晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的第一端；以及

第二晶体管，其第一端作为所述电流镜的从电流端，所述第二晶体管的第二端接收所述第四参考电压，而所述第二晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的控制端。

7.如权利要求6所述的触控面板的读取装置，其中所述第三参考电压为***电压，而所述第四参考电压为接地电压。

8.如权利要求4所述的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主电流端，而所述第一晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的第一端；

第二晶体管，其第一端作为所述电流镜的从电流端，而所述第二晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的控制端；

第三晶体管，其第一端耦接至所述第一晶体管的第二端，所述第三晶体管的第二端接收第四参考电压，而所述第三晶体管的控制端耦接至所述第三晶体管的第一端；以及

第四晶体管，其第一端耦接至所述第二晶体管的第二端，所述第四晶体管的第二端接收所述第四参考电压，而所述第四晶体管的控制端耦接至所述第三晶体管的控制端。

9.如权利要求1所述的触控面板的读取装置，其中当在第一模式时，所述第一、第二、第三、第四选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。

10.如权利要求1所述的触控面板的读取装置，其中当在第二模式时，所述第一、第二、第三、第四选择器均选择将其共同端电连接至其第一选择端。

11.如权利要求1所述的触控面板的读取装置，其中所述第一选择器的共同端电连接至所述触控面板中相对应的感测线。

12.一种触控面板的多通道读取装置，包括：

积分器；以及

多个通道，其中每一个通道包括：

输入选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述输入选择器的第一选择端耦接至所述积分器的输入端；

第一选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第一选择器的共同端耦接至所述输入选择器的第二选择端； 

电流至电压转换单元，其输入端耦接至所述第一选择器的第一选择端；

第一电阻，其第一端耦接至所述电流至电压转换单元的输出端；

第二选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第二选择器的第一选择端耦接至所述第一电阻的第二端，而所述第二选择器的第二选择端耦接至所述第一选择器的第二选择端；

第一运算放大器，其第一输入端耦接至所述第二选择器的共同端，所述第一运算放大器的第二输入端接收第一参考电压；

第三选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第三选择器的共同端耦接至所述第一运算放大器的第一输入端；

第四选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述第四选择器的共同端耦接至所述第一运算放大器的输出端；

第二电阻，其第一端耦接至所述第三选择器的第一选择端，而所述第二电阻的第二端耦接至所述第四选择器的第一选择端；

反馈电容，其第一端耦接至所述第三选择器的第二选择端，而所述反馈电容的第二端耦接至所述第四选择器的第二选择端；

反馈开关，其第一端与第二端分别耦接至所述反馈电容的第一端与第二端；以及

输出选择器，其共同端选择性地电连接至第一选择端或第二选择端，其中所述输出选择器的第一选择端耦接至所述积分器的输出端，而所述输出选择器的第二选择端耦接至所述第一运算放大器的输出端。

13.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述电流至电压转换单元包括：

第三电阻，其第一端做为所述电流至电压转换单元的输入端，而所述第三电阻的第二端耦接至第二参考电压；以及

单位增益放大器，其输入端耦接至所述第三电阻的第一端，而所述单位增益放大器的输出端做为所述电流至电压转换单元的输出端。 

14.如权利要求13所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述单位增益放大器包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一端做为所述单位增益放大器的输入端，所述第二运算放大器的第二端耦接至所述第二运算放大器的输出端，而所述第二运算放大器的输出端做为所述单位增益放大器的输出端。

15.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述电流至电压转换单元包括：

第三电阻，其第一端接收第三参考电压，所述第三电阻的第二端做为所述电流至电压转换单元的输出端；以及

电流镜，其主电流端做为所述电流至电压转换单元的输入端，而所述电流镜的从电流端耦接至所述第三电阻的第二端。

16.如权利要求15所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述第三电阻为晶体管，所述晶体管的第一端接收所述第三参考电压，所述晶体管的第二端与控制端耦接至所述电流镜的从电流端。

17.如权利要求15所述的触控面板的多通道读取装置，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主电流端，所述第一晶体管的第二端接收第四参考电压，而所述第一晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的第一端；以及

第二晶体管，其第一端作为所述电流镜的从电流端，所述第二晶体管的第二端接收所述第四参考电压，而所述第二晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的控制端。

18.如权利要求17所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述第三参考电压为***电压，而所述第四参考电压为接地电压。 

19.如权利要求15所述的触控面板的多通道读取装置，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主电流端，而所述第一晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的第一端；

第二晶体管，其第一端作为所述电流镜的从电流端，而所述第二晶体管的控制端耦接至所述第一晶体管的控制端；

第三晶体管，其第一端耦接至所述第一晶体管的第二端，所述第三晶体管的第二端接收第四参考电压，而所述第三晶体管的控制端耦接至所述第三晶体管的第一端；以及

第四晶体管，其第一端耦接至所述第二晶体管的第二端，所述第四晶体管的第二端接收所述第四参考电压，而所述第四晶体管的控制端耦接至所述第三晶体管的控制端。

20.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中当在第一模式时，所述输入、第一、第二、第三、第四、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。

21.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中当在第二模式时，所述输入选择器与所述输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端，而所述第一、第二、第三、第四选择器均选择将其共同端电连接至其第一选择端。

22.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中当在第三模式时，所述第一、第二、第三、第四选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端，所述反馈开关为导通。

23.如权利要求22所述的触控面板的多通道读取装置，其中在所述第三模式，所述通道当中一个通道的所述输入、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第一选择端，所述通道当中其余通道的所述输入、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。 

24.如权利要求22所述的触控面板的多通道读取装置，其中当目前通道期间结束但尚未进入下一个通道期间时，所述通道的所述输入、输出选择器均选择将其共同端电连接至其第二选择端。

25.如权利要求12所述的触控面板的多通道读取装置，其中所述通道的所述输入选择器的共同端耦接至所述触控面板的对应感测线。 

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