CN108733257B - 触控模块及其触控电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控模块，其包含一触控面板、一模拟前端电路及一微处理电路，触控面板产生复数感应讯号，模拟前端电路耦接该触控面板且产生一状态讯号，并依据该些感应讯号产生复数触控感测讯号。微处理电路耦接该模拟前端电路而依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，并于转换开关状态时依据该状态讯号进入下一开关状态。

Description

触控模块及其触控电路
技术领域
本发明是有关于一种触控模块，尤其是一种触控模块的触控电路。
背景技术
于触控装置的发展过程中，用户对于触控装置的要求逐渐提升，而一般触控装置内的微处理电路与模拟前端电路只作数据传输并未作任何运作上的协调，因此，导致微处理电路干扰模拟前端电路运作的稳定度且降低讯号噪声比(Signal-to-noise ratio，SNR)的表现。再者，相关技术前案中，例如：中华人民共和国国家知识产权局授权公告号CN101937662B与CN 102999210B，及美国专利商标局专利号US 9,619,083 B1、公开号US2013/0222335 A1与公开号US 2016/0124544 A1等现有触控技术皆未提出解决一般触控装置内微处理电路可能干扰模拟前端电路的问题。
鉴于上述问题，本发明提供一种触控模块的触控电路，其提升讯号噪声比的表现。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种触控模块的触控电路，其降低微处理电路对模拟前端电路的干扰，而提升模拟前端电路的讯号噪声比。
本发明揭示一种触控模块，其包含一触控面板、一模拟前端电路及一微处理电路，触控面板产生复数感应讯号，模拟前端电路耦接该触控面板且产生一状态讯号，并依据该些感应讯号产生复数触控感测讯号。微处理电路耦接该模拟前端电路而依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，并于转换開關状态时依据该状态讯号进入下一開關状态。
本发明揭示一种触控模块的触控电路，其包含一模拟前端电路。模拟前端电路产生一状态讯号且接收复数感应讯号而产生复数触控感测讯号，该状态讯号表示该模拟前端电路处于一运作状态或一闲置状态。
附图说明
图1：其为本发明的触控模块的一实施例的示意图；
图2：其为本发明的触控电路的微处理电路与模拟前端电路的第一实施例的时序图；
图3：其为本发明的触控电路的微处理电路与模拟前端电路的第二实施例的时序图；
图4：其为一般微处理电路干扰模拟前端电路的波形图；及
图5：其为本发明的减少微处理电路干扰模拟前端电路的波形图。
【图号对照说明】
10 触控面板
20 模拟前端电路
21 时序电路
23 驱动电路
25 数字处理电路
27 模拟数字转换电路
29 储存电路
30 微处理电路
40 电源电路
Close 停止状态
frame 显示画面
Idle 闲置状态
Interrupt 中断讯号
Operate 运作状态
P1 电源
state 状态讯号
touch 触控感测讯号
total power 总电源
TSVD 触摸垂直同步检测讯号
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇指称特定的组件，然，所属本发明技术领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词称呼同一个组件，而且，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在整体技术上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式用语，故应解释成「包含但不限定于」。再者，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接一第二装置，则代表该第一装置可直接连接该第二装置，或可透过其他装置或其他连接手段间接地连接至该第二装置。
为使贵审查委员对本发明的特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以实施例说明，说明如后：
请参阅图1：其为本发明的触控模块的一实施例的示意图。如图所示，触控模块包含一触控面板10，触控面板10具有复数驱动电极TX与复数感应电极RX，该些驱动电极TX接收复数驱动讯号，该些感应电极RX产生复数感应讯号，一物体(例如手指或触控笔对触控面板10的操作会影响该些感应讯号的准位变化。再者，图1所示触控模块包含一触控电路，触控电路包含一模拟前端(analog front end,AFE)电路20、一微处理电路(microcontroller,MCU)30及一电源电路40，模拟前端电路20耦接触控面板10接收该些感应讯号，微处理电路30耦接模拟前端电路20，电源电路40耦接模拟前端电路20与微处理电路30，电源电路40可供应一电源P1至模拟前端电路20与微处理电路30。
复参阅图1，模拟前端电路20可以包含一时序电路(Timing controller,TCON)21、一驱动电路23、一数字处理(digital signal processor,DSP)电路25、一模拟数字转换(Analog-to-Digital Convert,ADC)电路27及一储存电路29，其中，储存电路29可以为一随机存取内存(random access memory,RAM)或其他种类的储存媒体，于此不多作赘述。时序电路21耦接驱动电路23与数字处理电路25，而产生一起始讯号至驱动电路23及数字处理电路25，驱动电路23接收起始讯号后产生该些驱动讯号至该些驱动电极TX。模拟数字转换电路27接收该些感应讯号，并将该些感应讯号转换为数字式感应讯号而产生复数数字讯号，且产生该些数字讯号至数字处理电路25。
数字处理电路25接收时序电路21产生的起始讯号后开始进行讯号处理，所以，数字处理电路25耦接模拟数字转换电路27，而接收数字式的感应讯号并处理数字式的感应讯号，进而产生复数触控感测讯号touch。数字处理电路25耦接储存电路29，且产生该些触控感测讯号touch至储存电路29，如此，储存电路29储存该些触控感测讯号touch。
再者，为了使微处理电路30与模拟前端电路20能够偕同运作，微处理电路30可以送出一触摸垂直同步检测讯号(Touch Synchronization Vertical Detection,TSVD)至模拟前端电路20，以控制模拟前端电路20进入一运作状态(Operate)，而产生该些驱动讯号、接收该些感应讯号及处理该些感应讯号等等运作，而且模拟前端电路20运作结束而处于一中断状态时，可以发出一中断(Interrupt)讯号至微处理电路30，使微处理电路30能及时读取该些触控感测讯号touch。参阅图1，时序电路21接收触摸垂直同步检测讯号TSVD而产生起始讯号至驱动电路23与数字处理电路25，而数字处理电路25产生该些触控感测讯号touch至储存电路29后，产生一结束讯号至时序电路21，如此，时序电路21产生中断讯号Interrupt至微处理电路30。
此外，由图1实施例可知时序电路21设置于模拟前端电路20内，然，当有其他需求的情形下时序电路21也可以设置微处理电路30内，本实施例未限制时序电路21的设置位置。同理，微处理电路30可以设置于模拟前端电路20外或与模拟前端电路20整合设置，换言之，为触控面板10设计一触控芯片时，触控芯片可以包含模拟前端电路20，或者包含模拟前端电路20及微处理电路30。
复参阅图1，微处理电路30接收中断讯号Interrupt后会从模拟前端电路20的储存电路29读取该些触控感测讯号touch，其中，中断讯号Interrupt可以产生于模拟前端电路20已接收(或感测)触控面板10的一个完整显示画面(frame)、1/2个显示画面或1/3个显示画面的该些感应讯号后，其可依需求设计而非本实施例的限制。此外，时序电路21所产生的中断讯号Interrupt可以是依据数字处理电路25产生的结束讯号而产生，或者是依据预定扫描1/2个显示画面或1/3个显示画面所需的时间而产生，换言之，本领域技术人员可以自行设计中断讯号Interrupt是否依据结束讯号而产生。
再者，模拟前端电路20会产生一状态讯号state，状态讯号state具有一第一电压准位与一第二电压准位，第一电压准位可以用于表示模拟前端电路20处于一运作状态(Operate)，而第二电压准位可以用于表示模拟前端电路20处于一闲置状态(Idle)，第一电压准位可以为状态讯号state的脉冲，此外，前述电压准位所对应模拟前端电路20的状态为多种实施例的其中一种态样，而非本发明所局限。如此，在本实施例中，微处理电路30接收第一电压准位的状态讯号state后不会转换开关状态(例如：从运作状态转变为停止状态(停止运作)或停止状态转变为运作状态(开始运作))，而微处理电路30在接收第二电压准位的状态讯号state后，即可转换其开关状态(运作状态或停止状态)，微处理电路30在运作状态下可以进行各种讯号处理，例如开始读取储存电路29的该些触控感测讯号touch或依据该些触控感测讯号touch判断触控位置。
因此，微处理电路30可以透过该状态讯号state获得模拟前端电路20的状态(例如前述的运作状态或闲置状态)而决定本身的开关状态转换时机，以避免微处理电路30干扰模拟前端电路20于运作上的稳定度与讯号噪声比(Signal-to-noise ratio，SNR)的表现，或者为了避免微处理电路30与模拟前端电路20之间于运作上相互干扰。其中，图1的中断讯号Interrupt是用于决定微处理电路30何时抓取模拟前端电路20所产生的该些触控感测讯号touch，而模拟前端电路20所产生的状态讯号state是用于表示模拟前端电路20在进入中断状态前的运作状态，所以，微处理电路30于转换开关状态时系依据状态讯号state决定何时进行开关状态转换，而减少对模拟前端电路20的干扰，如此，模拟前端电路20可以提升讯号噪声比的表现。
请参阅图2，其为本发明的触控电路的微处理电路与模拟前端电路的第一实施例的时序图。如图所示，微处理电路30的初始状态为运作中(Operate)，模拟前端电路20的初始状态为闲置状态(Idle)，再者，状态讯号state是以高准位脉冲(第一电压准位)代表模拟前端电路20的运作状态，而以低准位(第二电压准位)代表模拟前端电路20的闲置状态(Idle)。此外，模拟前端电路20与微处理电路30的初始状态非图2实施例所限制。
由图2可知，若微处理电路30欲转换其开关状态(例如由运作状态转变为停止状态或由停止状态转变为运作状态)，在状态讯号state尚未从高准位脉冲转换为低准位时，微处理电路30会先进入闲置状态(Idle)，而非直接从运作状态(Operate)转变为停止状态(Close)，以避免开关状态转换期间会造成电源P1的电流或电压大幅变化，而干扰模拟前端电路20的运作。反之，当状态讯号state从高准位脉冲转换为低准位时，表示模拟前端电路20从运作状态(Operate)转换为闲置状态(Idle)，此时，微处理电路30同步模拟前端电路20的状态转换而从闲置状态(Idle)转变为停止状态(Close)，以完成其开关状态的转换。
再者，当模拟前端电路20处于闲置状态(Idle)时，微处理电路30可以自由转换开关状态，而且在转换开关状态时可以直接从运作状态(Operate)转变为停止状态(Close)，而无需先进入闲置状态(Idle)后才转换为停止状态(Close)。此外，当微处理电路30进入停止状态(Close)且状态讯号state处于高准位脉冲时，微处理电路30不会进入运作状态(Operate)。复参阅图2，触摸垂直同步检测讯号TSVD产生后至中断讯号Interrupt的产生前的期间可以为一个完整显示画面、1/2显示画面或1/3显示画面，本发明并不以此为限。
请参阅图3，其为本发明的触控电路的微处理电路与模拟前端电路的第二实施例的时序图。如图所示，微处理电路30可以不同步于模拟前端电路20的运作，而是仅需在进行开关状态转换时依据(检查，Check)模拟前端电路20所产生的状态讯号state的电压准位而决定是否进入下一状态，换言的，状态讯号state为低准位(第二电压准位)的期间微处理电路30可以自由转换状态。
请参阅图4，其为一般微处理电路干扰模拟前端电路的波形图。如图所示，模拟前端电路20进入运作状态所需的电源小于微处理电路30进入运作状态所需的电源，所以，在模拟前端电路20的运作与微处理电路30的运作未作任何控制(协调)时，当模拟前端电路20先进入运作状态后微处理电路30再进入运作状态，电源电路40所供应的总电源(totalpower)会因微处理电路30的运作状态(开始运作与结束运作)而有较大的变化，如此，电源电路40所供应的总电源(total power)会干扰模拟前端电路20的运作。反之，请参阅图5，其为本发明的减少微处理电路干扰模拟前端电路的波形图。如图所示，在模拟前端电路20的运作与微处理电路30的运作依据状态讯号state进行控制(协调)时，微处理电路30皆未在模拟前端电路20的运作状态期间，转换其开关状态而进入运作状态或进入停止状态，如此，电源电路40所供应的总电源(total power)的变化量小于图4的总电源(total power)的变化样量，而减少干扰模拟前端电路20的运作。
因此，在触控电路中或在其他电路(例如显示驱动电路)中，本发明的技术可以应用于任何两工作电流不同的电路上，而避免两电路相互干扰，或者避免工作电流大的电路干扰工作电流小的电路。
综合上述，本发明揭示一种触控模块，其包含一触控面板、一模拟前端电路及一微处理电路，触控面板产生复数感应讯号，模拟前端电路耦接该触控面板且产生一状态讯号，并依据该些感应讯号产生复数触控感测讯号。微处理电路耦接该模拟前端电路而依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，并于转换开关状态时依据该状态讯号进入下一开关状态。
本发明揭示一种触控模块的触控电路，其包含一模拟前端电路。模拟前端电路产生一状态讯号且接收复数感应讯号而产生复数触控感测讯号，该状态讯号表示该模拟前端电路处于一运作状态或一闲置状态。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种触控模块，其特征在于，其包含：
一触控面板，产生复数感应讯号；
一模拟前端电路，耦接该触控面板，产生一状态讯号，并依据该些感应讯号产生复数触控感测讯号，该状态讯号表示该模拟前端电路处于一运作状态或一闲置状态；及
一微处理电路，耦接该模拟前端电路，依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，该微处理电路于转换开关状态时，依据该状态讯号进入下一开关状态，于该模拟前端电路转换状态至该闲置状态或于该模拟前端电路处于该闲置状态时，该微处理电路进入下一开关状态。
2.如权利要求1所述的触控模块，其特征在于，其中，该状态讯号包含复数电压准位转换，该状态讯号的一第一电压准位与一第二电压准位分别表示该模拟前端电路处于该运作状态与该闲置状态，该微处理电路在该模拟前端电路处于该闲置状态时进入运作状态或停止状态，该模拟前端电路处于该运作状态时接收该些感应讯号。
3.如权利要求1所述的触控模块，其特征在于，其中，该模拟前端电路包含：
一模拟数字转换电路，耦接该触控面板，依据该些感应讯号，产生复数数字讯号；
一数字处理电路，耦接该模拟数字转换电路，依据该些数字讯号产生该些触控感测讯号；及
一储存电路，耦接该数字处理电路，储存该些触控感测讯号，该微处理电路耦接该储存电路并读取该些触控感测讯号。
4.如权利要求1所述的触控模块，其特征在于，其中，该模拟前端电路包含：
一时序电路，产生一起始讯号；
一驱动电路，耦接该时序电路与该触控面板，依据该起始讯号产生复数驱动讯号至该触控面板；及
一数字处理电路，耦接该时序电路，依据该起始讯号与该些感应讯号而产生该些触控感测讯号。
5.如权利要求1所述的触控模块，其特征在于，其包含：
一电源电路，耦接该模拟前端电路与该微处理电路，并供应一电源至该模拟前端电路与该微处理电路。
6.如权利要求1所述的触控模块，其特征在于，其中，该模拟前端电路产生一中断讯号，该微处理电路依据该中断讯号接收该些触控感测讯号。
7.如权利要求6所述的触控模块，其特征在于，其中，该中断讯号表示该模拟前端电路完成产生该些触控感测讯号，该模拟前端电路处于该运作状态时接收该些感应讯号。
8.一种触控模块的触控电路，其特征在于，包含：
一模拟前端电路，产生一状态讯号，依据复数感应讯号而产生复数触控感测讯号，该状态讯号表示该模拟前端电路处于一运作状态或一闲置状态；
其中，一微处理电路于转换开关状态时，依据该状态讯号进入下一开关状态，于该模拟前端电路转换状态至该闲置状态或于该模拟前端电路处于该闲置状态时，该微处理电路进入下一开关状态。
9.如权利要求8所述的触控模块的触控电路，其特征在于，其中，该模拟前端电路包含一时序电路，该模拟前端电路依据一触控面板的该些感应讯号产生该些触控感测讯号，于产生该些触控感测讯号后该时序电路产生一中断讯号。
10.如权利要求8所述的触控模块的触控电路，其特征在于，其包含：
该微处理电路，耦接该模拟前端电路，依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，于转换开关状态时依据该状态讯号进入下一开关状态。
11.如权利要求8所述的触控模块的触控电路，其特征在于，其中，该模拟前端电路耦接该微处理电路，该微处理电路依据该些触控感测讯号产生至少一触控位置讯号，于转换开关状态时依据该状态讯号进入下一开关状态。
12.如权利要求8所述的触控模块的触控电路，其特征在于，其中，该模拟前端电路包含：
一模拟数字转换电路，耦接一触控面板，依据该些感应讯号产生复数数字讯号；
一数字处理电路，耦接该模拟数字转换电路，依据该些数字讯号产生该些触控感测讯号；及
一储存电路，耦接该数字处理电路，储存该些触控感测讯号。
13.如权利要求8所述的触控模块的触控电路，其特征在于，其中，该模拟前端电路包含：
一时序电路，产生一起始讯号；
一驱动电路，耦接该时序电路与一触控面板，依据该起始讯号产生复数驱动讯号至该触控面板；及
一数字处理电路，耦接该时序电路，依据该起始讯号与该些感应讯号而产生该些触控感测讯号。
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