TWI421511B

TWI421511B - 觸控面板

Info

Publication number: TWI421511B
Application number: TW099102672A
Authority: TW
Inventors: Yaw Guang Chang; Chin Feng Hsu
Original assignee: Himax Tech Ltd
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2014-01-01
Also published as: TW201100815A; US8436822B2; US20100326744A1

Description

觸控面板

【相關申請案的交互參考】

本申請案主張2009年6月24日向美國提出申請之臨時申請案第61219771號的優先權。上述提及之專利申請案的全部內容在此處納入參考，以成為本說明書的一部分。

本發明是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種依據三對開關來決定面板電容之電容值的觸控面板。

隨著技術的迅速發展，多數電子產品，如：筆記型電腦、手機或可攜式多媒體播放器(portable multimedia player)等，常具有觸控面板作為新一代輸入介面以取代傳統的鍵盤。一般而言，觸控面板可區分為電容式與電阻式觸控面板。電容式觸控面板的操作是利用手指或導電物體(conductive material)來接近或觸碰觸控面板，以改變觸控面板上的電容值。當偵測到電容值的變化時，將可確定利用手指或導電物體所接近或者接觸到的位置，而執行與前述接近或接觸的位置所預先對應之動作。

圖1是習知之一種傳統觸控面板14的功能方塊圖。觸控面板14具有一待測單元(unit under test，UUT)16與一類比/數位轉換器(analog to digital converter，ADC)18。待測單元16的電容值資訊傳遞至類比/數位轉換器18，使得類比/數位轉換器18將待測單元16的電容值轉換成數位形式。待測單元16的電容值範圍從0至50微法拉(picofarad，pF)，而類比/數位轉換器則為十六位元轉換器。在此假設當待測單元16尚未被接觸時，待測單元16的電容值為25pF。而當待測單元16已被接觸時，待測單元16的電容值則為25.1pF。換句話說，待測單元16的電容值從25pF變為25.1pF時，由類比/數位轉換器18輸出其相對應的數字碼(digital code)數值依序從32768(即)變為32899(即)。此兩個數字碼相差的數值是131，此相差的數值與電容值差距0.1pF相對應。在此將會發現即使受測單元16中電容值的差異很小，類比/數位轉換器18總是經常性地轉換未被接觸之受測單元16的電容值(即25pF)，以致於類比/數位轉換器18總是具有高能源消耗。

本發明提供一種觸控面板，其改善辨別電容值變化的靈敏度。

本發明提出一種觸控面板。此觸控面板包括一第一時脈相位產生器、面板電容、第一電容、第二電容、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、控制電路、第五開關與第六開關。第一時脈相位產生器依據第一時脈訊號而產生第一相位訊號與第二相位訊號。第一開關根據第一相位訊號的電壓準位而導通/截止。第一開關之第一端耦接至第一參考電壓，而第一開關之第二端則耦接至面板電容。第二開關根據第二相位訊號的電壓準位而導通/截止，而第二開關之第一端耦接至面板電容。第三開關根據第一相位訊號的電壓準位而導通/截止。第三開關之第一端耦接至第二參考電壓，而第三開關之第二端耦接至第一電容。第四開關根據第二相位訊號的電壓準位而導通/截止。第四開關之第一端耦接至第一電容，而第四開關之第二端則耦接至第二開關之第二端。控制電路耦接至第二開關之第二端與第四開關之第二端。控制電路根據第三參考電壓與第二開關之第二端的電壓準位而產生第三相位訊號與第四相位訊號。第五開關根據第三相位訊號的電壓準位而導通/截止，第五開關之第一端耦接至第二參考電壓，而第五開關之第二端則耦接至第二電容。第六開關根據第四相位訊號的電壓準位而導通/截止。第六開關之第一端耦接至第二電容，第六開關之第二端則耦接至第二開關之第二端與第四開關之第二端。

在本發明之一實施例中，當第一相位訊號是位於第一狀態時，第二相位訊號則位於第二狀態，以及當第二相位訊號是位於第一狀態時，第一相位訊號則位於第二狀態。當第三相位訊號是位於第一狀態時，第四相位訊號則位於第二狀態，以及當第四相位訊號是位於第一狀態時，第三相位訊號則位於第二狀態。

在本發明之一實施例中，控制電路包括一邏輯運算器。此邏輯運算器根據第一相位訊號、第二相位訊號與閂鎖訊號以產生第三相位訊號與第四相位訊號。

在本發明之一實施例中，控制電路更包括一積分器、一運算放大器與一閂鎖電路。積分器根據第三參考電壓與第二開關之第二端的電壓準位以輸出一積分訊號。積分器之第一輸入端耦接至第三參考電壓，積分器之第二輸入端則耦接至第二開關之第二端、第四開關之第二端與第六開關之第二端。運算放大器用以比較第三參考電壓與積分訊號以致於輸出一放大訊號。運算放大器之第一輸入端耦接至第三參考電壓，而運算放大器之第二輸入端耦接至積分器之輸出端。閂鎖電路耦接至運算放大器之輸出端，閂鎖電路根據第一時脈訊號以暫存放大訊號，以便輸出閂鎖訊號至邏輯運算器。

在本發明之一實施例中，控制電路更包括一計數器。此計數器用以在一預定期間內來計算閂鎖訊號中的脈衝數量，觸控面板依據前述脈衝數量以計算面板電容的電容值。

在本發明之一實施例中，其中控制電路更包括一訊號處理器，此訊號處理器根據前述脈衝數量從多數個電容中選擇一電容以做為第一電容。

在本發明之一實施例中，其中當第二開關之第二端的電壓準位小於第三參考電壓時，積分訊號之電壓準位大於第三參考電壓。當第二開關之第二端的電壓準位大於第三參考電壓時，積分訊號之電壓準位則小於第三參考電壓。

在本發明之一實施例中，當第二開關之第二端的電壓準位小於第三參考電壓時，閂鎖訊號是位於第一狀態。當第二開關之第二端的電壓準位大於第三參考電壓時，閂鎖訊號則位於第二狀態。

在本發明之一實施例中，當閂鎖訊號是位於第二狀態時，第五開關與第六開關將被截止。

在本發明之一實施例中，只有當閂鎖訊號位於第一狀態時，第五開關能藉由第三相位訊號而導通，而第六開關能藉由第四相位訊號而導通。

在本發明之一實施例中，觸控面板更包括一第二時脈相位產生器。此第二時脈相位產生器依據第二時脈訊號而產生第五相位訊號與第六相位訊號。當第五相位訊號位於第一狀態時，第六相位訊號則位於第二狀態。而當第六相位訊號位於第一狀態時，第五相位訊號位於第二狀態。控制電路包括一邏輯運算器，此邏輯運算器依據第五相位訊號、第六相位訊號與一閂鎖訊號而產生第三相位訊號與第四相位訊號。

在本發明之一實施例中，其中第二時脈訊號之頻率為第一時脈訊號之頻率的N倍，N為整數。

基於上述，本發明實施例藉由第二電容的電容值與預定期間內閂鎖訊號的脈衝數量，可準確地來決定面板電容與第一電容的電容值差距。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

現將詳細參考幾個示範性實施例，在附圖中說明所述幾個示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件以代表相同或類似部分。

圖2是本發明一實施例之一種觸控面板100的功能方塊圖。請參照圖2，於本實施例中，此觸控面板100聚集而成為一液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)。然而，本發明不應以此為限。舉例而言，觸控面板100亦可聚集而成為電漿顯示器(plasma display)、陰極射線管(cathode ray tube，CRT)顯示器，或發光二極體(light-emitting diode，LED)顯示器。觸控面板100用以提供資訊以辨認已被觸碰的部分觸控面板100，使其產生用來操作電子裝置(例如：個人電腦、PDA、手機等)的導航訊號(navigation signal)。觸控面板100具有一面板電容Cp、一第一電容Ca與一第二電容Cb。面板電容Cp代表液晶顯示器中許多電容其中之一。換句話說，液晶顯示器可能包括多數個面板電容Cp，這些面板電容Cp排列於一陣列中。當使用者觸碰到觸控面板100時，面板電容Cp的電容值將會依據接觸力道的程度而改變，藉此便可根據面板電容Cp之電容值的變化來產生導航訊號。

觸控面板100更包括第一時脈相位產生器22與六個開關SW1至SW6。這六個開關SW1至SW6分別是第一開關SW1、第二開關SW2、第三開關SW3、第四開關SW4、第五開關SW5與第六開關SW6。第一時脈相位產生器22依據第一時脈訊號CLK1以產生第一相位訊號Ø1A與第二相位訊號Ø1B。圖3是觸控面板100的訊號時序圖。請參照圖3，第一時脈訊號CLK1是一個週期訊號。於本實施例中，只在第一時脈訊號CLK1為高準位時第一相位訊號Ø1A才位於高準位。每一個於第一相位訊號Ø1A在高準位的持續時間均少於第一時脈訊號CLK1於高準位的持續時間。此外，第二相位訊號Ø1B位於高準位只在於第一時脈訊號CLK1為低準位時。每一個於第二相位訊號Ø1B在高準位的持續時間均少於第一時脈訊號CLK1於低準位的持續時間。如圖3所示，第一相位訊號Ø1A於高準位的持續時間並不會與第二相位訊號Ø1B於高準位的持續時間相互重疊。換句話說，第一相位訊號Ø1A與第二相位訊號Ø1B不會同時位於高準位。

第一開關SW1與第三開關SW3均根據第一相位訊號Ø1A的電壓準位而導通/截止。於本實施例中，當第一相位訊號Ø1A位於高準位的時候，第一開關SW1與第三開關SW3將會導通。而第一開關SW1與第三開關SW3將會於第一相位訊號Ø1A位於低準位時截止。然而，本發明不應以此為限。舉例而言，於本發明其他實施例中，當第一相位訊號Ø1A位於低準位時，第一開關SW1與第三開關SW3將會導通，而當第一相位訊號Ø1A位於高準位時，第一開關SW1與第三開關SW3將會截止。

再者，第二開關SW2與第四開關SW4依據第二相位訊號Ø1B的電壓準位而導通/截止。在本實施例中，於第二相位訊號Ø1B為高準位時，第二開關SW2與第四開關SW4將會導通，而第二開關SW2與第四開關SW4將於第二相位訊號Ø1B位於低準位時截止。然而，本發明不應以此為限。舉例而言，依據本發明其他實施例中，當第二相位訊號Ø1B位於低準位時，第二開關SW2與第四開關SW4將會導通，而第二開關SW2與第四開關SW4則於第二相位訊號Ø1B位在高準位時截止。

第一開關SW1的第一端32耦接於第一參考電壓VR1，而第一開關SW1的第二端34則耦接至面板電容Cp。此外，第二開關SW2的第一端36耦接至面板電容Cp與第一開關SW1的第二端34。第二開關SW2的第二端38則耦接至第四開關SW4。第一開關SW1與第二開關SW2不會同時導通。在此詳細說明之，一方面而言，當第一開關SW1導通時，第二開關SW2將截止，使得面板電容Cp經由第一參考電壓VR1而充電。另一方面而言，當第二開關SW2導通時，第一開關SW1將截止，使得面板電容Cp釋放電荷。藉此，面板電容Cp依據第一相位訊號Ø1A與第二相位訊號Ø1B而週期性地充電與放電。

相似地，第三開關SW3的第一端42耦接於第二參考電壓VR2，而第三開關SW3的第二端44則耦接至第一電容Ca。此外，第四開關SW4的第一端46耦接至第一電容Ca與第三開關SW3的第二端44，而第四開關SW4的第二端48耦接至第二開關SW2的第二端38。第三開關SW3與第四開關SW4不會同時導通。詳言之，一方面而言，當第三開關SW3導通時，第四開關SW4將截止，使得第一電容Ca經由第二參考電壓VR2而充電。另一方面而言，當第四開關SW4導通時，第三開關SW3將截止，使得第一電容Ca釋放電荷。藉此，第一電容Ca依據第一相位訊號Ø1A與第二相位訊號Ø1B而週期性地充電與放電。

也因為第一開關SW1與第三開關SW3根據第一相位訊號Ø1A的電壓準位而導通/截止，面板電容Cp與第一電容Ca分別藉由第一參考電壓VR1與第二參考電壓VR2而於同時充電。再者，因為第二開關SW2與第四開關SW4根據第二相位訊號Ø1B的電壓準位而導通/截止，面板電容Cp與第一電容Ca將會同時釋放電荷。

觸控面板100更包括一控制電路60。控制電路60其中一個輸入端耦接至第二開關SW2的第二端38與第四開關SW4的第二端48。控制電路60根據第三參考電壓VR3 與第二開關SW2之第二端38的電壓準位V_O 以產生第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’。第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’分別提供給第五開關SW5及第六開關SW6，以使第五開關SW5與第六開關SW6根據第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’以導通/截止。第五開關SW5與第六開關SW6不會同時導通。詳言之，於本實施例的一方面而言，當第五開關SW5導通時，第六開關SW6將截止，以使第二電容Cb經由第二參考電壓VR2來充電。另一方面而言，當第六開關SW6導通時，第五開關SW5將截止，以使第二電容Cb釋放電荷。藉此，第二電容Cb依據第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’而週期性地充電與放電。

第一參考電壓VR1、第二參考電壓VR2與第三參考電壓VR3是可調整的。於本發明實施例中，這三個參考電壓VR1、VR2與VR3之間的關係如下所述：K ×(VR 1-VR 3)=N ×(VR 3-VR 2)..........................(1)

其中每個參數K與N可為任何實數。

於本發明實施例中，參數K與N為1。第一參考電壓VR1是1伏特(Volt，簡稱V)，第二參考電壓VR2是3V，而第三參考電壓VR3則是2V。然而，本發明不應以此為限。當第五開關SW5與第六開關SW6均截止並且停止操作時，第二開關SW2之第二端38的電壓準位V_O 則會根據面板電容Cp與第一電容Ca的電容值來決定之。也就是：

根據方程式(2)，當面板電容Cp的電容值等於第一電容Ca的電容值時，電壓準位V_O 將會等於2V(亦即第三參考電壓VR3)。再者，當面板電容Cp的電容值小於第一電容Ca的電容值時，電壓準位V_O 將會大於2V，而當面板電容Cp的電容值大於第一電容Ca時，電壓準位V_O 將會小於2V。

控制電路60根據電壓準位V_O 與第三參考電壓VR3以產生第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’，藉此控制第五開關SW5與第六開關SW6的動作。詳言之，當電壓準位V_O 小於第三參考電壓VR3時，並且控制電路60曾經偵測到第一相位訊號Ø1A其中一個上升邊緣時，控制電路60於第三相位訊號Ø2A’中產生一個相對應的脈衝。由於在第三相位訊號Ø2A’中所產生的每個脈衝，控制電路60便於偵測到下一個第二相位訊號Ø1B的上升邊緣時，相對應地產生一個位於第四相位訊號Ø2B’中的脈衝。

相似地，當電壓準位V_O 大於第三參考電壓VR3時，以及當控制電路60偵測到第一相位訊號Ø1A的上升邊緣時，控制電路60讓第三相位訊號Ø2A’的電壓準位位於低準位。而由於第三相位訊號Ø2A’的低準位，控制電路60當偵測到第二相位訊號Ø1B的下一個上升邊緣時，使得第四相位訊號Ø2B’的電壓準位成為低準位。

於本發明實施例中，控制電路60於預定期間內(例如1微秒(ms))計算第三相位訊號Ø2A’的脈衝數量N_C 。控制電路60依據脈衝數量N_C 從電容C₁ 至C_N 中選擇第一電容Ca，並且被選擇之第一電容Ca的電容值小於面板電容Cp的電容值。自從被選擇之第一電容Ca的電容值小於面板電容Cp的電容值時，電壓準位V_O 往往小於第三參考電壓VR3。為了使得電壓準位V_O 能與相近於第三參考電壓VR3，第二電容Cb、第五開關SW5與第六開關SW6用以補償電壓準位V_O 與第三參考電壓VR3的電壓差。舉例而言，於本發明實施例中，面板電容Cp的電容值為20.5pF，第一電容Ca的電容值則為20pF，而第二電容的電容值為1pF。當觸控面板100在運作時，控制電路60在適當時刻導通/截止第五開關SW5與第六開關SW6，使得電壓準位V_O 擺蕩於第三參考電壓VR3附近，如圖3所示，詳言之，當控制電路60偵測到電壓準位V_O 小於第三參考電壓VR3時，控制電路60將會陸續導通第五開關SW5與第六開關SW6以拉升電壓準位V_O 。當控制電路60偵測到電壓準位V_O 大於第三參考電壓VR3時，控制電路60將會陸續截止第五開關SW5與第六開關SW6以拉降電壓準位V_O 。

導通第五開關SW5與第六開關SW6的頻率跟面板電容Cp及第一電容Ca的電容差值有關聯。舉例而言，於本實施例中，面板電容Cp及第一電容Ca的電容差值等於0.5(即20.5-20)pF，而第二電容Cb的電容值等於1pF，使得Cp與Ca之電容差值與第二電容之電容值的比值等於0.5(即0.5/1)。控制電路60用以設置來控制一預定期間內第三相位訊號Ø2A’(或第四相位訊號Ø2B’)中脈衝數量與第一相位訊號Ø1A(或第二相位訊號Ø1B)中脈衝數量的比值等於0.5(亦即Cp與Ca之間的電容差值與第二電容Cb之電容值的比值)。舉例而言，如圖3所示，當產生了第一相位訊號Ø1A之十個脈衝與第二相位訊號Ø1B之十個脈衝的時候，將同時產生第三相位訊號Ø2A’之五個脈衝與第四相位訊號Ø2B’之五個脈衝。藉此，此脈衝比值為0.5(即5/10)，此脈衝比值等於Cp與Ca之間的電容差值以及第二電容Cb之電容值的比值。

請參照圖4，圖4是觸控面板100的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值變更為20.75pF。第一電容Ca的電容值仍然是20pF，而第二電容Cb的電容值仍然是1pF。因此，於本實施例中，Cp與Ca之間的電容差值及第二電容Cb之電容值的比值為0.75(即0.75/1)。再者，如圖4所示，當產生了第一相位訊號Ø1A的八個脈衝與第二相位訊號Ø1B的八個脈衝之時，便會同時產生第三相位訊號Ø2A’的六個脈衝與第四相位訊號Ø2B’的六個脈衝。此六到八的比值為0.75，此比值等同於Cp與Ca之間的電容差值及第二電容Cb之電容值的比值。

請參照圖5，圖5是觸控面板100的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值變更為20.25pF。第一電容Ca的電容值仍然是20pF，而第二電容Cb的電容值仍然為1pF。因此，於本實施例中，Cp與Ca間之電容差值及第二電容Cb之電容值的比值為0.25(即0.25/1)。再者，如圖5所示，當產生第一相位訊號Ø1A的八個脈衝與第二相位訊號Ø1B的八個脈衝之時，將同時產生第三相位訊號Ø2A’的兩個脈衝與第四相位訊號Ø2B’的兩個脈衝。此二到八的比值是0.25，此比值等同於Cp與Ca間之電容差值以及第二電容Cb之電容值的比值。

簡而言之，當電壓準位V_O 小於第三參考電壓VR3時，第五開關SW5與第六開關SW6將陸續導通以拉升電壓準位V_O 。當電壓準位V_O 大於第三參考電壓VR3時，控制電路60停止導通第五開關SW5與第六開關SW6，直到電壓準位V_O 小於第三參考電壓VR3為止。因此，控制電路60利用第五開關SW5與第六開關SW6來補償電壓準位V_O 與第三參考電壓VR3的電壓差。

自從在預定期間內第三相位訊號Ø2A’(或第四相位訊號Ø2B’)之脈衝數量與在預定期間內第一相位訊號Ø1A(或第二相位訊號Ø1B)之脈衝數量的比值等於Cp與Ca之電容差值與第二電容Cb之電容值的比值以來，面板電容Cp的電容值可依據以下所述來決定之：Cp =Ca +Cb ×R ........................................(3)

其中，R是在預定期間內第三相位訊號Ø2A’(或第四相位訊號Ø2B’)之脈衝數量以及在預定期間內第一相位訊號Ø1A(或第二相位訊號Ø1B)之脈衝數量的比值。

舉例而言，，當此比值R等於0.5時，如圖3所示，面板電容Cp的電容值等於(Ca+Cb×0.5)。如圖4所示，當比值R等於0.75時，面板電容Cp的電容值等於(Ca+Cb×0.75)。如圖5所示，當比值R等於0.25時，面板電容Cp的電容值則等於(Ca+Cb×0.25)。假如此比值等於1時，表示面板電容Cp的電容值可能大於或等於(Ca+Cb)，使得控制電路60需從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有更高電容值的電容，以取代原本的第一電容Ca。舉例來說，當面板電容Cp的電容值是21.25pF時，其已大於第一電容Ca(20pF)與第二電容Cb(1pF)的電容值總和，N_C 將會等於一預定數值，而使控制電路60的訊號處理器96從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有21pF電容值的電容，以取代原本的電容Ca。因此，面板電容Cp將小於(Ca+Cb)但大於Ca，即Ca<Cp<(Ca+Cb)。

圖6是依據本發明一實施例之觸控面板100a的功能方塊圖。觸控面板100a相似於圖2的觸控面板100。觸控面板100a也包括面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22、六個開關SW1-SW6與一控制電路60a。觸控面板100a中面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22與六個開關SW1-SW6的連結關係及其功能與觸控面板100中面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22與六個開關SW1-SW6相同。控制電路60a用以根據第三參考電壓VR3、電壓準位V_O 、第一相位訊號Ø1A與第二相位訊號Ø1B而產生第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’。控制電路60a具有一積分器70、一運算放大器80與一閂鎖電路90。積分器70根據第三參考電壓VR3與第二開關SW2之第二端38的電壓準位V_O 以輸出積分訊號S_i 。積分器70的第一輸入端72耦接至第三參考電壓VR3。積分器70的第二輸入端74則耦接至第二開關SW2的第二端38、第四開關SW4的第二端48與第六開關SW6的第二端58。積分器70具有一運算放大器76與一積分電容Ci。運算放大器76的兩個輸入端分別耦接至積分器70的第一輸入端72與第二輸入端74。積分電容Ci耦接於運算放大器76其中一個輸入端與輸出端之間。

圖7是觸控面板100a的訊號時序圖。請參照圖6與圖7，當電壓準位V_O 小於第三參考電壓VR3時，積分訊號S_i 的電壓準位大於第三參考電壓VR3。當電壓準位V_O 大於第三參考電壓VR3時，積分訊號S_i 的電壓準位小於第三參考電壓VR3。

運算放大器80比較第三參考電壓VR3與積分訊號S_i 以輸出放大訊號S_OP 。運算放大器80的第一輸入端82耦接至第三參考電壓VR3，而運算放大器80的第二輸入端84耦接至積分器70的輸出端。當積分訊號S_i 大於第三參考電壓VR3時，放大訊號S_OP 位於高準位。當放大訊號S_i 小於第三參考電壓VR3時，放大訊號S_OP 位於低準位。

閂鎖電路90耦接至運算放大器80的輸出端。閂鎖電路90依據第一時脈訊號CLK1來暫存放大訊號S_OP，以輸出閂鎖訊號S_L 到邏輯運算器94。詳言之，當放大訊號S_OP 位於高準位，並且偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 將拉升至高準位。並且，當放大訊號S_OP 位於低準位並且偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，則將閂鎖訊號S_L 拉降至低準位。

控制電路60a更包括一計數器92。計數器92於預定期間內來計算閂鎖訊號S_L 的脈衝數量N_C ，而觸控面板110a依據脈衝數量N_C 來計算面板電容Cp的電容值。於本發明實施例中，計數器92依據第一時脈訊號CLK1來計算閂鎖訊號S_L 的脈衝數量N_C 。於經過每一個第一時脈訊號CLK1內預定數量之脈衝的持續時間內時，計數器92將重置並接著重新計算數量N_C 。前述之預定數量是一個正整數，並且第一時脈訊號CLK1內預定數量之脈衝所經過的持續時間等於前述之預定期間。當閂鎖訊號S_L 位於高準位，並且偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，計數器92所計算的脈衝數量將會增加1。

控制電路60a更包括一邏輯運算器94。邏輯運算器94依據第一相位訊號Ø1A、第二相位訊號Ø1B與閂鎖訊號S_L 來產生第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’。詳言之，當閂鎖訊號S_L 位於高準位，並且第一相位訊號Ø1A位於高準位時，第三相位訊號Ø2A’便位於高準位。當閂鎖訊號S_L 位於高準位，並且第二相位訊號Ø1B位於高準位時，第四相位訊號Ø2B’亦位於高準位。

控制電路60a能夠依據閂鎖訊號S_L 從電容C₁ 至C_N 中選擇具有合適電容值的電容，以取代第一電容Ca。一方面而言，假如每一次偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 均位於高準位，表示面板電容Cp的電容值可能大於或等於(Ca+Cb)，可使控制電路60a從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有較大電容值的電容以取代原先的第一電容Ca。另一方面而言，假如每一次偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 均位於低準位，表示面板電容Cp的電容值可能小於或等於Ca，可使控制電路60a從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有較小電容值的電容以取代原先的第一電容Ca。

控制電路60a更包括一訊號處理器96。訊號處理器96依據數量N_C 從多個電容中選擇一個電容以作為第一電容Ca。舉例而言，假如數量N_C 等於前述之預定數量，代表於前述預定期間內每一次偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 均位於高準位，可使控制電路60a從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有較高電容值的電容以取代原先的第一電容Ca。舉例而言，當面板電容Cp的電容值是21.25pF，其大於第一電容Ca(20pF)與第二電容Cb(1pF)的電容值總合，N_C 將會等於一預定數量，可使控制電路60a的訊號處理器96從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有21pF電容值的電容以取代原先的電容Ca。再者，假如數量NC為零，代表於前述預定期間內每一次偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 均位於低準位，以使控制電路60a從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個較小電容值的電容，以取代原先的第一電容Ca。舉例而言，當面板電容Cp的電容值是19.5pF時，其小於第一電容Ca(20pF)，N_C 將等於零，可使控制電路60a的訊號處理器96從電容C₁ 至C_N 中選擇另一個具有19pF電容值的電容以取代原先的電容Ca。

於本實施例圖6所述，觸控面板100a中面板電容Cp的電容值也能夠依據方程式(3)來決定。圖7至圖9是是觸控面板100a的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值分別是20.5pF、20.75pF與20.25pF。

圖10是依據本發明一實施例之觸控面板100b的功能方塊圖。觸控面板100b相似於觸控面板100a。觸控面板100b也包括面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22、六個開關SW1-SW6與控制電路60a。觸控面板100b內面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22與六個開關SW1-SW6的連接關係及其功能與觸控面板100a內面板電容Cp、第一電容Ca、第二電容Cb、第一時脈相位產生器22與六個開關SW1-SW6相同。觸控面板100a與觸控面板100b的主要不同處在於觸控面板100b更包括一第二時脈相位產生器24。第二時脈相位產生器24依據一第二時脈訊號CLK2以產生第五相位訊號Ø2A與第六相位訊號Ø2B。當第五相位訊號Ø2A位於第一狀態(例如：高電壓狀態)，第六相位訊號Ø2B便位於第二狀態(例如：低電壓狀態)。當第六相位訊號Ø2B位於第一狀態時，第五相位訊號Ø2A則位於第二狀態。邏輯運算器94依據第五相位訊號Ø2A、第六相位訊號Ø2B與閂鎖訊號S_L 來產生第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’。於本實施例中，第二時脈訊號CLK2的頻率是第一時脈訊號CLK1頻率的N倍，其中N為一整數。舉例來說，當N等於2時，觸控面板100b的訊號時序圖如圖11所示。

第二電容Cb也用於補償電壓準位V_O 與第三參考電壓VR3的電壓差。自從第五開關SW5與第六開關SW6根據第三相位訊號Ø2A’與第四相位訊號Ø2B’而陸續導通，第二電容Cb於適當時刻充電與放電，使得電壓準位V_O 於第三參考電壓VR3附近震盪。

當積分訊號S_i 大於第三參考電壓VR3時，放大訊號S_OP 位於高準位。當積分訊號S_i 小於第三參考電壓VR3時，放大訊號S_OP 便位於高準位。閂鎖電路90也依據第一時脈訊號CLK1來暫存放大訊號S_OP ，以輸出閂鎖訊號S_L 到邏輯運算器94。詳言之，當放大訊號S_OP 位於高準位，並偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 將被拉升至高準位。而且，當放大訊號S_OP 位於低準位，並偵測到第一時脈訊號CLK1的上升邊緣時，閂鎖訊號S_L 將被拉降至低準位。計數器92於一預定期間根據第一時脈訊號CLK1來計算閂鎖訊號S_L 的時脈數量。

只有當閂鎖訊號S_L 與第五相位訊號Ø2A均位於高準位時，第三相位訊號Ø2A’的電壓準位才可為高準位。只有當閂鎖訊號S_L 與第六相位訊號Ø2B均位於高準位時，第四相位訊號Ø2B’的電壓準位才可為高準位。當第三相位訊號Ø2A’為高準位時，第五開關SW5才能導通。而當第六相位訊號Ø2B為高準位時，第六開關SW6才能導通。因此，第二電容Cb會週期性地充電與放電。

綜上所述，第五開關第六開關將會在適當時刻導通/截止。因此，面板電容與第一電容的電容差值將會依據第二電容的電容值與在一預定期間內閂鎖訊號的時脈數量而精確地決定。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

14‧‧‧觸控面板

16‧‧‧待測單元

18‧‧‧類比/數位轉換器

22‧‧‧第一時脈相位產生器

32‧‧‧第一開關的第一端

34‧‧‧第一開關的第二端

36‧‧‧第二開關的第一端

38‧‧‧第二開關的第二端

42‧‧‧第三開關的第一端

44‧‧‧第三開關的第二端

46‧‧‧第四開關的第一端

48‧‧‧第四開關的第二端

50‧‧‧電容C₁ 至C_N

52‧‧‧第五開關的第一端

54‧‧‧第五開關的第二端

56‧‧‧第六開關的第一端

58‧‧‧第六開關的第二端

60、60a、60b‧‧‧控制電路

70‧‧‧積分器

72‧‧‧積分器的第一輸入端

74‧‧‧積分器的第二輸入端

76、80‧‧‧運算放大器

82‧‧‧運算放大器第一輸入端

84‧‧‧運算放大器第二輸入端

V_O ‧‧‧第二開關第二端的電壓準位

SW1~SW6‧‧‧第一開關至第六開關

90‧‧‧閂鎖電路

92‧‧‧計數器

94‧‧‧邏輯運算器

100、100a、100b‧‧‧觸控面板

S_i ‧‧‧積分訊號

S_L ‧‧‧閂鎖訊號

S_OP ‧‧‧放大訊號

CLK1‧‧‧第一時脈訊號

C₁ ~C_N ‧‧‧電容

Ca‧‧‧第一電容

Cb‧‧‧第二電容

Ci‧‧‧積分電容

Cp‧‧‧面板電容

N_C ‧‧‧脈衝數量

V1‧‧‧第一電容的電壓值

Vp‧‧‧面板電容的電壓值

VR1‧‧‧第一參考電壓

VR2‧‧‧第二參考電壓

VR3‧‧‧第三參考電壓

Ø1A‧‧‧第一相位訊號

Ø1B‧‧‧第二相位訊號

Ø2A’‧‧‧第三相位訊號

Ø2B’‧‧‧第四相位訊號

圖1是習知之一種傳統觸控面板的功能方塊圖。

圖2是本發明一實施例之一種觸控面板的功能方塊圖。

圖3是繪示圖2之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.5pF。

圖4是繪示圖2之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.75pF。

圖5是繪示圖2之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.25pF。

圖6是依據本發明一實施例之一種觸控面板的功能方塊圖。

圖7是繪示圖6之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.5pF。

圖8是繪示圖6之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.75pF。

圖9是繪示圖6之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.25pF。

圖10是本發明一實施例之一種觸控面板的功能方塊圖。

圖11是繪示圖10之觸控面板的訊號時序圖，其中面板電容Cp的電容值為20.5pF。