TW201028908A - Signal processing device for touch panel - Google Patents

Description

201028908 、 六、發明說明： *- 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於觸控面板之信號處理裝置，特別是關於 .. 使用靜電電容方式之觸控面板之信號處理裝置。 , 【先前技術】 以往，就行動電話、可攜式音響機器、可攜式遊戲機 器、電視、個人電腦等各種電子機器之輸入裝置而言，已 知有一種稱為觸控感測器等之使用靜電電容方式者。該種 © 觸控感測器係記載在例如專利文獻1。 依據第9圖、第10圖說明習知之觸控感測器（觸控面 板之信號處理裝置）。如第9圖所示，在PCB基板50上形 成有觸控墊51，在觸控墊51與PCB基板50之間形成有靜 電電容52 (電容值C)。並且，在比較器53之非反相輸入端 子（ + )，隔介配線54連接有觸控墊51。在比較器53之反 相輸入端子（-)施加有基準電壓Vref。此外，在連接觸控 0 墊51與比較器53之非反相輸入端子（+ )的配線54，連接 有定電流源55。 依據第10圖說明該觸控感測器之動作。首先，人的 手指56遠離觸控墊51時，觸控墊51之電容值為C。此時， 觸控墊51之靜電電容52係依據來自定電流源55之定電流 而充電，因此觸控墊51之電壓會從重設狀態之0V增加， 當到達基準電壓Vref時，比較器53之輸出電壓會反相。 將從該重設至比較器53發生反相之時間設為1:1。 另一方面，當使人的手指56接近觸控墊51時，觸控 3 321674 201028908 墊51之電容值係增加為C+C’ 。該增加量C’係形成在人 的手指與觸控墊51之間的電容值。於是，觸控墊51之電 壓從0V到達基準電壓Vref之時間為t2(t2>tl)。亦即， 依據從該重設至比較器53反相之時間的差（t2-tl)，可檢 測出人的手指56是否接觸到觸控墊51。換言之，觸控墊 51係作為資料輸入用之0N/0FF開關而發揮功能。 (專利文獻1)日本特開2005-190950號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而，在習知之觸控感測器中，當雜訊施加於觸控墊 51時，會有觸控墊51之電壓變化且產生觸控感測器之誤 動作的問題。 再者，由於觸控墊51係ΟΝ/OFF之2狀態開關，因此 可輸入之資料量有限。 (解決課題之手段） 因此，本發明之觸控面板之信號處理裝置係對來自觸 控面板之信號進行處理者，其中，該觸控面板具備激發墊、 及以中間介置有前述激發墊的方式配置之第1及第2觸控 墊；該觸控面板之信號處理裝置之特徵為具備：交流電源， 對前述激發墊施加交流電壓；及電荷放大器，產生對應於 產生在前述第1觸控墊與前述激發墊之間的第1電容之電 容值、與產生在前述第2觸控墊與前述激發墊之間的第2 電容之電容值的差的電壓。 (發明之效果） 4 321674 201028908 ' 依據本發明之觸控面板之信號處理裝置，藉由採用差 * 動電容檢測方式，可使雜訊耐性提升，且不會有觸控墊或 配線之寄生電容之影響，因此無須對該等觸控墊等之圖案 ·- 化設限，而可進行任意之圖案化。 再者，可依據電荷放大器之輸出電壓檢測出觸控墊間 之線性位置。藉此，能以較少之觸控墊數檢測出多數之點， 可使可輸入之資料量大幅地增加。 【實施方式】 ® 依據圖式說明本發明實施形態之觸控面板之信號處 理裝置。 (第1實施形態） 首先，依據第1圖、第2圖說明第1實施形態之觸控 面板之信號處理裝置。本實施形態係有關本發明的基本原 理者，於後說明的其他實施形態亦使用此基本原理。 在PCB基板等基板11觸控面板的一例上配置有激發 參 墊12、及中間介置有該激發墊12之第1觸控墊13與第2 觸控墊14。在第1及第2觸控墊13、14與激發墊12之間 形成有未圖示之電介質層。亦即，藉由第L屬控惠.13及激 發墊12形成第1靜電電容C1。同樣地，藉由第2觸控墊 14及激發墊12形成第2靜電電容C2。將第1靜電電容C1 之電容值設為C1，將第2靜電電容C2之電容值設為C2。 電容值Cl、C2較佳為在初期狀態下設定為相等。由於第1 及第2觸控墊13、14與激發墊12係為電極，因此該等電 極之表面較佳為由塑膠、木、橡膠等絕緣體所覆蓋。 5 321674 201028908 另一方面，在感測器ic側信號處理裝置側中，設置 有隔介配線15對激發墊12施加交流電壓之交流電源16。 將該交流電壓之振幅電壓設為激發電壓Vref。而且，設置 有電荷放大器17，在該電荷放大器π之非反相輸入端子 (+ )隔介配線18連接有第1觸控墊13，在電荷放大器I? 之反相輸入端子（-)隔介配線19連接有第2觸控墊14。 電荷放大器17係產生依據第1觸控墊13與激發墊12 之間的電容值C1、與第2觸控墊14與激發墊12之間的電 容值C2的差的電壓的電路。 以下’依據第11圖及第12圖說明電荷放大器17之 具體構成例。如第Π圖所示，由虛線包圍之部分係基板 U，且形成有第1靜電電容〇丨及第2靜電電容以。基板 11以外之構成部分係感測器1C。 父流電源16係以交替進行開關之開關SW1、SW2所形 成。當開關swi閉合且f· SW2斷開時，交流電源16係輸 出接地電壓⑽，當開關SW1斷開且開關SW2閉合時，交 流電源16係輸出激發電壓Vref(正電壓）。此時，交流電 源16之交流電壓係交替反覆Vref(H位準）與位準） 之時脈（clock)信號電壓。 再者，在第1靜電電容（^串聯連接有第3靜電電容 C3,在第2靜電電容02串聯連接有第4靜電電容以。在 ^ ,之電容值設定為相等，且較佳為與π^相 ，程度或較小。特較，使C3、u之電容值比cuc2 時，可將第3及第4靜電電容C3、C4予以集積化。在以 321674 6 201028908 下之說明中，係以C3、C4之電容值為相同程度來說明。 在第3及第4靜電電容C3、C4之共通連接點連接有 與交流電源16相同之交流電源21。交流⑽21係以交替 進行開關之開關SW3、謝所形成。當開關娜閉合且開關 SW4斷開時，交流電源Μ係輪出接地電壓㈣，當開關別3 斷開且開關綱閉合時，交流電源21係輸出激發電壓 Vref(正電壓）。此外，交流電源16與交流電源21係構成 為輸出彼此逆相之時脈信號電壓。

元件22係一般之差動放大器，在其非反相輸入端子 (+ )連接有從第1及第3靜電電容以、^之連接點似拉出 之配線’且在其反相輸入端子（―）連接有從第2及第4靜電 電容C2、C4之連接點N1拉出之配線。 此外’在差動放大器22之反相輸出端子（-)與非反相 輸入端子（+ )之間，連接有回授電容Cf，在差動放大器22 之非反相輪出端子（+)與反相輸入端子（-)之間，連接有相 同回授電容Cf。將回授電容cf之電容值設為Cf。 再者’開關SW5係連接在差動放大器22之反相輸出 端子（-)與非反相輸入端子⑴之間，開孤速接在差* 動放大器22之非反相輸出端子（+ )與反相輸入端子（―）之 間°開關SW5、開關SW6係同時進行開關。亦即’當開關 SW5、SW6閉合時，差動放大器22之反相輸出端子（-)與非 反相輸入端子（+ )之間短路，且差動放大器22之非反相輸 出端子)與反相輸入端子（-)之間短路。 將來自差動放大器22之反相輸出端子（-）之輸出電壓 321674 7 201028908 設為Vom，將來自差動放大器22之非反相輸出端子（+ )之 輸出電壓設為Vop，將兩者之差電壓設為Vout (=Vop-Vom)。 接著，依據第12圖說明上述構成之電路的動作。該 電路係具有第1相（電荷蓄積模式）與第2相（電荷轉送模式） 之2個相（phase)，該2個相係交替地反覆進行多數次。 首先，在第12圖（a)之第1相時，由於交流電源16 之SW1斷開、SW2閉合，因此對第1及第2靜電電容C1、 C2施加激發電壓Vref。又，由於交流電源21之SW4斷開、 SW3閉合，因此對第3及第4靜電電容C3、C4施加接地電 壓（0V)。 此外，SW5及SW6閉合。藉此，差動放大器22之反相 輸出端子（-)與非反相輸入端子（+ )短路，非反相輸出端子 (+ )與反相輸入端子（-）短路。結果，節點N1(連接在反相 輸入端子（-)之配線節點、節點N2(連接在非反相輸入端子 (+ )之配線節點、反相輸出端子（-）及非反相輸出端子（+ ) 之電壓係分別成為1/2 Vref。但係將差動放大器22之共 模（common mode)電壓設為激發電壓之1/2的l/2Vref。 接著，在第12圖（b)之第2相時，由於交流電源16 之SW1閉合、SW2斷開，因此對第1及第2靜電電容C1、 C2施加接地電壓（0V)。又，由於交流電源21之SW4閉合、 SW3斷開，因此對第3及第4靜電電容C3、C4施加激發電 壓Vref。而且，SW5及SW6斷開。 之後，回到第12圖（a)之第1相之狀態，再移行至第 2相。反覆進行該動作多數次，電荷放大器17係達到穩定 8 321674 201028908 ' 狀態。 ' 此時’ C3=C4=C，將C1、C2之初期狀態的電容值設為 C。而且，將當人的手指20接近觸控墊13或μ時之C1、 - C2之電容差設為△〇 亦即，C1_C2=AC。 於是，C1=C+1/2AC、C2=C-1/2AC 成立。 在第1相中， [式1] 節點 N1 之電荷量= (c-去+ 在此，（Ο1/2Δ〇 · (-l/2Vref)係 C2 之電荷量，C · (l/2Vref)係C4之電荷量，Cf . 0(=0)係Cf之電荷量。 在第2相中， [式2] 節點 N1 之電荷量= (C-去△CHivrefHC—IvrefHCf/Vop-Ivref) 藝 在此，（C-1/2AC) · (l/2Vre〇係 C2 之電荷量 ’ C · (_l/2Vref)係 C4 之電荷量，Cf . (Vop-l/2Vref)係 Cf 之電 荷量。 若針對節點N1適用電荷守恆定律時，由於在第1相 及第2相中節點N1之電荷量相等，因此式1 =式2。 對v〇P解出該方程式時，可得下式。 9 321674 201028908 [式3] vop=(1+^)lVref 同樣地，針對節點N1適用電荷守恆定律，且對v〇m 解出該方程式時，可得下式。 [式4]

Vom = (i 一菩)jVref 由式3、式4求出vout。 [式5]

Vout = V〇p _ Vom = . vref

Cf 亦即，可知電荷放大器17之輸出電壓Vout係如第2 圖所不，與電容值Cl、C2之電容差AC成正比而變化。本 發明係利用該原理而構成觸控面板之信號處理裝置者。 以下，依據第1圖說明觸控面板之信號處理裝置的動 作原理。在以下之說明中’第1及第2之觸控墊13、14 與激發墊12之間的電容值係初期設定為彼此相等，在人的 手指遠離該等墊之初期狀態下，C1=C2=C。再者，係依據將 人的手指20作為電性浮遊之電介質的電介質模型進行說 明。 。 首先’如第1圖（a)所示’當使人的手指2〇接近第1 觸控墊13時’第1觸控墊13與激發墊12之間的電場會變 化’第1觸控墊13與激發墊12之間的電容值C1會比電容 321674 10 201028908 ' 值 C2 大（C1>C2)。 ' 這是由於因人的手指20接近第1觸控墊13而使從激 發墊12出發而結束在第1觸控墊13之電力線的條數增加 之故。此時，電荷放大器17之輸出電壓Vout係依據式5 • 而成為正（+ )電壓。另外，取代人的手指20，而使橡皮擦 之類的電介質接近第1觸控墊13時，亦可獲得相同之結果。 再者，如第1圖（b)所示，將人的手指20放置在激發 墊12之正上方時，電容值C1與電容值C2相等（C1=C2)。 ® 此時，電荷放大器17之輸出電壓Vout係0V。 如第1圖（c)所示，當使人的手指20接近第2觸控塾 14時，第2觸控墊14與激發墊12之間的電場會變化，第 2觸控墊14與激發墊12之間的電容值C2會比電容值C1 大（C2>C1)。此時，電荷放大器17之輸出電壓Vout係依據 式5而成為負（-）電壓。 依據前述觸控面板之信號處理裝置，當使人的手指20 φ 接近第1觸控墊13時，電荷放大器17之輸出電壓Vout 係成為正（+ )電壓，因此可使用作為0N/0FF開關。此外， 電荷放大器17之輸出電壓Vout係相對於△(：線性變化。 亦即，人的手指20越接近第1觸控墊13,正（+ )之值越大， 反之，人的手指20越接近第2觸控墊14，負（-)之值（絕 對值）越大。因此，亦可利用該特性而線性檢測（類比檢測） 人的手指20的位置。 此外，依據觸控面板之信號處理裝置，由於採用差動 電容檢測方式，因此可使雜訊耐性提升。亦即，當雜訊施 11 321674 201028908 加在第！及第2觸㈣13、14時，雜訊相互抵消，而抑制 雜訊對電荷放大器17之輸出電壓v〇ut的影響。此外，由 於沒有第1及第2之觸控墊13、14與配線15、18、19之 寄生電容的影響，故無須對該等觸控塾等之圖案化設限， 而可進行任意之圖案化。 上述之說明係依據將人的手指2〇作為電介質的電介 質模型’但將人的手指20進行接地時，亦適用電場遮蔽模 5L此日守，人的手拐20係遮蔽電場，藉此電容值[2與電 容值C1之大小關係係相反。 亦即，在電％遮蔽模型中，當使人的手指2〇接近第1 觸控墊13時，來自激發墊12之電力線的一部分係到達人 的手指20為止，因此從激發墊12出發而結束在第丨觸控 墊13之電力線的條數會減少。藉此，電容值C1會比電容 值 C2 小（C1<C2)。 實際上適用電介質模型與電場遮蔽模型之何者，係取 決於人的手指20或其替代物筆或橡皮擦等之電性狀態，即 使在適用電場遮蔽模型時，與電場遮蔽模型之間係僅電容 值之大小關係相反，在依據電容變化檢測觸控位置之方面 並無改變。在以下之各實施形態中，依據電介質模型進行 說明。 (第2實施形態） 本實施形態係利用上述基本原理而能以4個輸入來檢 測出觸控面板上之8個以上之點的觸控面板之信號處理裝 置。 12 321674 201028908 々百先’依據第3圖說明觸控面板之構成。在pcB基板 '等基板3G上提供有第1至第4觸控墊1至4之4種的觸控 墊（電極）。從該等第i至第4觸控墊！至4中選出之}種 .或2種之觸控墊所形成之組合觸控塾係排列成環狀。 : 在該财，形成有 (2 2)、（2 ’ 4)、（4 ’ 4)、（4，1)之第1至第8組合觸控 墊。在此，（1，1)係意味第丨觸控墊〗與第丨觸控墊i之 、、且σ ’（卜3)係意味第1觸控墊1與第3觸控墊3之組合。 在该等組合墊中係包含1種之觸控墊的組合，例如 (1 D ' (2 ’ 2)、（3 ’ 3)、（4 ’ 4)。在第 3 圖之例中，該 等同種之觸控墊的組合係為了設為與2種之觸控塾的組合 相门之^/態，而分為2個觸控墊。然而，該等亦可匯集為 1個觸控塾。例如’第1組合塾0,1)亦可由1個第1觸 控墊1所構成。 前述第1至第8組合墊係對應第i至第8點ρι至ρ8。 ❿在各組合墊之間配置有激發墊31(電極）。如第3圖所示， 第1至第8組合墊係包含各4個第1至第4觸控塾1至心 同種之觸控墊群（例如4個第1觸控墊〗）係彼此藉由配線 而連接，且連接至對應之第丨至第4輸入端子CIN1至 CIN4。再者，激發墊31係藉由配線連接在激發端子Exc。 接著’說明感測器1C(信號處理電路侧）之構成。首 先’在激發端子EXC連接有交流電源32，且對激發墊31 供給交流電壓。第1至第4輸入端子CIN1至CIN4係分別 連接在選擇電路33之4個輸入端。選擇電路33係選擇第 321674 13 201028908 1及第2觸控墊卜2之-對或第3及第4觸控墊3、4之 一對的電路。 在選擇電路33之次段設置有電荷放大器34。電荷放 大器34係與第1實施形態之電荷放大器17相同之電路。 亦即，電荷放大益34係產生對應於產生在由選擇電路％ 所選擇之對中之1個觸控墊與激發墊31之間的第丨電容 值、與產生在由選擇電路33所選擇之另丨個觸控墊與激發 墊31之間的第2電容值的差的電壓。例如，當選擇第j 及第2觸控墊1、2之一對時，電荷放大器34係產生依據 產生在第1觸控墊1與激發墊31之間的第丨電容值、與產 生在第2觸控墊2與激發墊31之間的第2電容值的差的電 壓。此外，電荷放大器34係與第1實施形態之電荷放大器 17相同之電路，因此電荷放大器之具體電路係第η圖 及第12圖所示者。因此，在選擇電路33之次段連接有第 3及第4電容C3及C4，該等連接點係連接在差動放大器 22之非反相輸入端子（+ )與反相輸入端子。在後述之第 3至第6實施形態中，選擇電路與差動放大器22之連接關 係為與上述相同。 依據表1說明上述觸控面板之信號處理裝置的動作。 14 321674 201028908 [表1]

參 選擇電路33係藉由控制電路（未圖示）控制成在第1 相（Phase丨）中選擇第1及第2觸控墊i、2之對’在接著 的第2相（phase 2)中選擇第3及第4觸控墊3、4之對。 百先’當使人的手指接近第(即第〗組合觸控墊 l時’在第1相中係選擇第1及第2觸控墊卜2之對。 於是依剛述之基本原理，第1觸控墊丨與激發墊3丨之間 的電容值會增加，電荷放大器34係輸出正⑴之電壓。另 一方面’在第2相中係選擇第3及第4觸控墊3、4之對。 此時’電荷放大器34係輸出〇ν。這是由於人的手指接近 第1組合觸控墊（卜υ之狀態，且產生在第3觸控塾與激 發墊31之間的電容值、與產生在第4觸控塾4與激發墊 3\之間的電容值的差為〇之故。因此’第1相、第2相之 电荷放大器34的輸出為（+，〇)。 接著， 墊（1 ， 3))β 虽使人的手指接近第2點ρ2(即第2組合觸控 卜，在第1相中，第1觸控墊Ϊ與激發塾31之 15 321674 201028908 間的電容值會增加’因此電荷放大ϋ 34係輸出正⑴之電 壓。而在第2相中，第3觸㈣3與激發㈣之間的電容 值會增加’因此電荷放大器34係輪出正⑴之電壓。因此， 第1相、第2相之電荷放大器34的輸出為（+，+)。 者’當使人的手指接近第3點Ρ3(即第3組合觸控 (^’時’在第㈠目卜電容值之差為冬因此電荷放 :係輸出0V。而且，由於在第2相中，第3觸控墊3 ^山發墊31之間的電谷值會增加，因此電荷放大器料係 m)之電壓。因此’第1相、第2相之電荷放大器 34的輸出為（〇 , 。 當使人的手指接近第4點？4(即第4 在第〗相中，第2觸控塾2與激發㈣之間(的電 因此電荷放大器34係輸出負㈠之電壓。而 在第2相中’第3觸㈣3與激發㈣之間的電容值會增 口 此電荷放大器34係輸出正⑴之電壓。因此，第ι 相、第2相之電荷放大器34的輪出為（一，小 由之想法得知，當使人的手指接近第$點 第5組合觸控墊（2,2))時’ 34的輪叫令 川目、第2相之電荷放大器 的手指接近第6點阶即第6組合觸控墊（2， :’第！相、第2相之電荷放大器％的輪出為卜+ ;使人=手指接近第7財7(即第7組合觸控塾（Η)) 使人相、第2相之電荷玫大器34的輸出為(〇，_)。‘ 吏人的手指接近第8點PS(即第δ組合觸控墊（4，】））時二 321674 16 201028908 、 第1相、第2相之電荷放大器34的輸出為（+，-)。 ' 如上所述，藉由第1相、第2相之電荷放大器34的 輸出，可檢測出8個點。亦即，以4輸入（CIN1至CIN4) . 可檢測出8個點。因此，與習知觸控面板相比較，可大幅 • 削減輸入端子數、配線數。另外，未設置（1，2)、（3，4) 之組合觸控墊的理由為，此時並未作為差動電容檢測方式 而發揮功能，且電荷放大器34之輸出不定之故。 在上述之8點檢測之情形時，電荷放大器34的輸出 ❿ 雖僅採用+、0、-之3值但由於電荷放大器34係輸出對應 電容差△(：之類比電壓，因此使用該類比值亦可檢測出更 多數之點。 例如，亦可内挿第1至第8之點P1至P8之間而檢測 出16點。此時，如第4圖所示，亦可在電荷放大器34之 次段設置A/D轉換器35，將電荷放大器34之輸出類比電 壓予以A/D轉換為數位值，依據數位值檢測出多數點。 @ 此外，在本實施形態中，雖使用4種之觸控墊的組合， 但不限定於此，亦可使用4種以上之觸控墊的組合。例如， 亦可從6種之觸控墊以1種或2種之觸控墊形成J且合觸控 墊，並將選擇電路33之輸入端子數變更為6個。此時，選 擇電路33係在第1相至第3相中選擇觸控墊之3對中的任 一對。藉此，輸入端子數為6個且可進行18點之檢測。此 時，若考慮線性檢測，即可進行18點以上之檢測。 再者，使用8種之觸控墊的組合與8個輸入·端子時， 可進行32點以上之檢測。此時，若考慮線性檢測，即可進 17 321674 201028908 行32點以上之檢測。一般而言，本發明係對於n個&為$ 以上之偶數）之觸控墊成立，越增加觸控墊數，越可檢測出 更多的點。 (第3實施形態） 在第2實施形態中，以形成環狀之圖案的方式配置有 第1至第8組合觸控墊（1，丨）、（1，3)、（3，3)、，2)、 (2 ’ 2)、（2 ’ 4)、（4 ’ 4)、（4 ’ 1) ’ 而在本實施形態中， 如第5圖所示，係以形成線狀之圖案的方式配置，此點與 第2實施形態不同。就觸控面板之信號處理裝置的動作而 § ’與第2實施形態相同，該觸控面板之信號處理裝置係 可檢測出線上之第1至第8之點pi至Ρ8。 (第4實施形態） 在本實施形態中，如第6圖所示’係以形成矩陣狀之 圖案的方式配置，此點與第2實施形態不同。就觸控面板 之信號處理裝置的動作而言’與第2實施形態相同，該輸 入裝置係可檢測出矩陣上之第i至第8之點ρι至⑼。 由以上說明得知，可將第i至第8組合觸控墊（〗，〗）、 0^).(3,3)^3.2)^(2,2)^(2,4)^(4.4)^(4, 1)分別作成為1個單元’而以將該等單元形成任意之圖案 的方式排列。 (第5實施形態） ^接著，說明使第4實施形態之矩陣配置進一步發展而 犯以8輸出進行64點之檢測的觸控面板之信號處理裝置。 如第7圖所不，以朝基板上之丫方向延伸之方式彼此 321674 18 201028908 平行地配置第1至第8組合觸控墊（1A，1a)、（ia ⑽，3A)、(3A，2A)、(2A，2A)、(2a，4A)、( 、 (4A ’ im激發墊3U。在朝γ方向延伸之各纟且)塾 之間配置有激發墊31A。而且，同種之觸㈣群、例j 個之第1觸㈣1A储Φ轉彼此連接，且連接至對應 第1至第4輸入端子CIN1U)至⑽⑷。再者，激發I之 31A係精由配線連接在激發端子exc。 ❹ 參 再者，以減板上之u向延狀方式彼此平行地配 置另一第1至第8組合觸控墊（1B，1B)、（1B，3B)、（3B, 3B) 、 （3B ’ 2B) 、 （2B ， 2B) 、 （2B ， 4B) 、 （4B ， 4B) 、 （4B ， IB)及激發墊31B。在朝x方向延伸之各組合觸控墊之間配 置有激發墊31B。而且，同種之觸控墊群、例如4個之第工 觸控墊1B係藉由配線彼此連接，且連接至對應之第丨至第 4輸入端子CINl(B)至CIN4(B)。再者，激發墊31B係藉由 配線連接在激發端子EXC。在第7圖中，為了方便起見， 省略一部分之觸控墊的圖示。 此時，朝Y方向延伸之第丨至第8組合觸控墊（1A， ΙΑ) 、 （ΙΑ ， 3A) 、 （3A ’ 3A) 、 （3A ， 2A) 、 （2A ， 2A) 、 （2A ， Μ)、（4A ’ 4A)、（4A ’ 1A)及激發墊31A係以例如第1層配 線所形成，朝X方向延伸之另一第丨至第8組合觸控墊 (IB ， IB) 、 （IB ’ 3B) 、 （3B ， 3B) 、 （3B ’ 2B) 、 （2B ， 2B)、 (2B ’ 4B)、（4B ’ 4B)、（4B ’ 1B)及激發墊31B係以例如第 2層配線所形成’且彼此交叉且彼此電性絕緣。但激發墊 31A、31B係經由通孔電性連接。 19 321674 201028908 再者’對應朝γ方向延伸之第】至第8組合觸控塾， 5又置與弟2實施形態相同構成之感測器1C⑷（未圖示）， 且，應朝X方向延伸之第！至第8組合觸控塾，設置與第 2實施形態相同構成之感測器1(：⑻（未圖示）。“ 依據月』述觸控面板之信號處理裝置，藉由感測器IC(A) 檢測出X方向之8點’且藉由感測器1C⑻檢測出Y方向 =8點。亦即，此時可檢測出8x8,之點。因此，依據本 貫施形態，能以8輸入之少輸入檢測出64點。並且由於為 線性檢測方式，因此亦可藉由類比之中間值輸出來檢測出 64點以上”亦即，可大幅削減觸控面板之端子數、配線數。 (第6實施形態） 本實施形態係進-歩改良第5實施形態，並提高觸控 墊之積體密度者。亦即，如第8圖所示’各觸控墊係藉由 連接多數之正方形墊之頂點彼此，而成為正方形塾之串珠 構成。激發墊31Α、31Β亦同。然而，在本說明中，雖將正 方形墊作成為一例，但形狀不拘。 再者以朝基板上之Υ方向延伸之方式配置第1至第 8 組合觸控墊（1A，1A)、（1A，3y〇、（3Α，3Α)、，μ)、 (2Α ’ 2Α)、（2Α ’ 4Α)、（4Α，4Α)、（4Α ’ ΙΑ)及激發墊 31Α。 再f，以朝基板上之X方向延伸之方式彼此平行地配 置另一第1至第8組合觸控墊（1Β，1Β)、（1β，3β)、， 3B) 、 （3B ， 2B) 、 （2B ， 2B) 、 （2B ， 4B) 、 (4B ， 4B) 、 (4B ， IB)及激發墊31B。此時，朝x方向延伸之第i至第8組合 觸控塾係以進人朝γ方向延伸之第丨至第8組合觸控墊之 321674 20 201028908 間的方式配置。藉此’可增大觸控墊之表面積，且使各節 點之PAD電容變得均勻。 【圖式簡單說明】 第1圖（a)至（c)係顯示本發明第1實施形態之觸控面 板之信號處理裝置之構成的圖。 第2圖係顯示本發明第丨實施形態之電荷放大器之輸 入輸出特性的圖。 第3圖係顯示本發明第2實施形態之觸控面板之信號 處理裝置之構成的圖。 第4圖係顯示本發明第2實施形態之觸控面板之信號 處理裝置的感測器1C之構成的圖。 第5圖係顯示本發明第3實施形態之觸控面板之信號 處理裝置之構成的圖。 第6圖係顯示本發明第4實施形態之觸控面板之信 處理裝置之構成的圖 第7圖係顯示本發明第 處理裝置之構成的圖。 弟8圖係顯示本發明第 處理裝置之構成的圓。 5貫施形態之觸控面板之信號 6貝細形態之觸控面板之信號 第9圖係顯示習知觸控感測器之構成的圖。 第1〇圖係說明習知觸控感測器之動作的圖。 置的電Z包含電姐大器之馳崎之錢處理裳 第12 圖（a)及（b)係說明包含電荷放大 器之觸控面板 321674 21 201028908 之信號處理裝置的動作之電路圖。 【主要元件符號說明】 1至4 第1至第4觸控墊 11、30 、50 基板 12 、 31 、 31A、31B 激發墊 13 第1觸控墊 14 第2觸控墊 15、18 、19、5 4 配線 16 > 21 ' 32 交流電源 17、34 電荷放大器 20、56 人的手指 22 差動放大器 33 選擇電路 35 A/D轉換器 51 觸控墊 53 比較器 55 定電流源 CIN1 至 CIN4、CINl(A)至 CIN4(A)、CINl(B)至 CIN4(B) 第1至第4輸入端子 C1 > C2 、C3 、 C4 、 52 靜電電容器 Cf 回授電容 EXC 激發端子 N1 > N2 節點 P1 至 PS 點 Vout ' 1 y〇m、Vop 輸出電壓 Vref 基準電壓 SW1至SW6 開關 22 321674

Claims (1)

1. 201028908 ^ 七、申請專利範圍： ^ h 一種觸控面板之信號處理裝置，係對來自觸控面板之信 號進行處理者，其中，該觸控面板具備激發墊、及以中 " 間介置有前述激發整的方式配置之第1及第2觸控塾； 1 該觸控面板之信號處理裝置之特徵為具備： 交流電源，對前述激發墊施加交流電壓；及 電荷放大器，產生對應於產生在前述第丨觸控墊與 前述激發墊之間的第1電容之電容值、與產生在前述第 ❹ 2觸控墊與前述激發墊之間的第2電容之電容值的差的 電壓。 2.如申請專利範圍第1項之觸控面板之信號處理裝置，其 中，前述電荷放大器係真備：具有第i及第2輸入端子 之差動放大器；及第3及第4電容； 前述第1觸控墊及前述第3電容之連接點係連接在前述 第1輸入端子，前述第2觸控墊及第4電容之連接點係 ❹ 連接在前述第2輸入端子。 3· —種觸控面板之信號處理裝置，係對來自觸控面板之信 號進行處理者，其中’該觸控面板具備第i 1氣4觸控 墊、包含從前述第1至第4觸控墊中選出之丨種或2 種之觸控墊所形成之複數個組合觸控墊、及配置在前述 各組合觸控墊之間的激發墊； 該觸控面板之信號處理裝置之特徵為具備： 父流電源’對Θ述激發塾施加交流電壓； 選擇電路’選擇前述第〗及第2觸控墊之對與前述 321674 23 201028908 第3及第4觸控墊之對的任一對；及 電荷放大器’產生對應於產生在由前述選擇電路所 選擇之對中之第1個觸控墊與前述激發墊之間的第i 電谷之電容值、與產生在由前述選擇電路所選擇之前述 對中之第2個觸控塾與前述激發塾之間的第2電容之電 容值的差的電壓。 .如申請專利範圍第3項之觸控面板之信號處理裝置，其 中，前述電荷放大器係具備：具有第丨及第2輸入端子 之差動放大器；及第3及第4電容； 前述第1觸控墊及前述第3電容之連接點係連接在前述 第1輸入端子’前述第2觸控墊及第4電容之連接點係 連接在前述第2輸入端子。 5.如申凊專利範圍第3項或第4項之觸控面板之信號處理 裝置’其巾’前述選擇電路係在g丨相巾藝第1及第 2觸控塾之對，在第2相中選擇第3及第4觸控墊之對。 申明專利範圍第3項至第5項中任一項之觸控面板之 L號處理裝置’其中，前述複數個組合觸控墊係包含： 由前述第1觸控塾所構成之第1組合觸控墊；由前述第 及第3觸控墊所構成之第2組合觸控墊；由前述第3 控墊所構成之第3組合觸控墊；由前述第3及第2 播Γ塾，構成之第4組合觸控墊；由前述第2觸控墊所 赤夕2 5組合觸控塾；由前述第2及第4觸控墊所構 組合觸控前述第4觸控塾所構成之第7 由則逑第4及第1觸控墊所構成之第8 321674 24 201028908 ' 組合觸控墊。 1 7.如申請專利範圍第3項至第6項中任一項之觸控面板之 信號處理裝置，其中，前述複數個組合觸控墊係以形成 - 環狀、線狀、矩陣狀之圖案為代表之任意圖案的方式配 1 置。 8. —種觸控面板之信號處理裝置，係對來自觸控面板之信 號進行處理者，其中，該觸控面板具備η種（η為4以 上之偶數）之觸控墊、包含從前述η種的觸控墊中選出 ® 之1種或2種之觸控墊所形成之複數個組合觸控墊、及 配置在前述各組合觸控墊之間的激發墊；該觸控面板之 信號處理裝置之特徵為具備： 交流電源，對前述激發墊施加交流電壓； 選擇電路，前述η種之觸控墊係形成η/2個觸控墊 之對，而此選擇電路係選擇該等觸控墊之對中的任一 對；及 @ 電荷放大器，產生對應於產生在由前述選擇電路所 選擇之對中之第1個觸控墊與前述激發墊之間的第1 電容之電容值、與產生在由前述選擇電路所選擇之前述 對中之第2個觸控墊與前述激發墊之間的第2電容之電 容值的差的電壓。 9. 如申請專利範圍第8項之觸控面板之信號處理裝置，其 中，前述電荷放大器係具備：具有第1及第2輸入端子 之差動放大器；及第3及第4電容； 前述第1觸控墊及前述第3電容之連接點係連接在 25 321674 201028908 刚述第1輸入端子，前述第2觸控墊及第4電容之連接 點係連接在前述第2輪入端子。 10·=申5月專利|巳圍第j項至第9項中任—項之觸控面板之 仏5虎處理裝置，其中’具備將前述電荷放大器之輸出進 行AD轉換之ad轉換器。 11.如申請專利範圍第1項至第1〇項中任一項之觸控面板 之信號處理裝置，其中，前述交流電源之交流電壓係時 脈信號電壓。 12·如申請專利範圍第2項、第4項或第9項中任一項之觸 控面板之信號處理裝置，其中，第3及第4電容之電容 值係與第1及第2電容之電容值相同程度或較小。 321674 26