CN1466034A - 以多个导电体检知物体的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种以多个导电体检知物体的方法,其中的物体可改变各导电体一项或多项特性,其特征是该装置包含:总电路耦合于该些导电体并处理各导电体,以确定其一项或多项特性;其方法包括对各导电体的处理确定其一项或多项特性,其中对该些导电体中至少一个的处理及至少另一个的处理,时间上重叠彼此相对偏移;导电体处理过程:一放电阶段Dn、一充电阶段Cn及一检知阶段Sn,放电阶段Dn是导电体对地放电,充电阶段Cn将预定量的电荷注入导电体,检知阶段Sn以一取样电路对导电体上电荷取样;处理时间为相对于前一导电体延迟一个阶段的时间段,每一阶段的时间段中,至多有一个导电体处于任一给定的阶段,每一阶段的电路可为不同导电体共享,而具实用性。

Description

以多个导电体检知物体的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种检知物体的方法及其装置,特别涉及一种以多个导电体检知物体的方法及其装置。
背景技术
关于检知物体的装置的有些实施例是关于检知人体手指或笔尖的触控垫,该触控垫是用于电脑、微波炉以及其他装置。触控垫让使用者(人们)得以用手指或笔尖触压该触控垫而输入资讯。于电脑系统中,触控垫提供了一种异于滑鼠的精简结构,并广为使用于膝上型及笔记型电脑中。有些系统描述让使用者输入文字资讯至电脑的方法,即是在一触控垫上书写该资讯。有些装置无需使用者接触该垫,使用者将物体(手指或笔尖)凑近该垫即可动作。本文在此仍将此类装置称为"触控"垫。
图1是显示一例配有触控垫110的系统。该触控垫具有大量的导电体120X、120Y。导电体120X彼此平行,而导电体120Y彼此平行且横向垂直于导电体120X。人体手指130接触该触控垫后,遂会改变一些或全部导电体120(亦即120X、120Y)的状态。例如,手指130的存在或者压力会改变手指所经过的导电体的电容。检知处理电路140会检知出导电体的状态并确定手指130于触控垫上的位置甚至于压力。电路140即进行一适当的动作,诸如在电脑显示幕上移动游标、启动微波炉,以及诸如此类等。
导电体120并非必须排列成两组平行的导电体形式,而是可以排列成放射状或其他一些样式。
图2是显示一检知处理电路140,该类电路可见美国专利第4,736,191号(1988年4月5日公告,授予Matzke等)。其中诸导电体120,即显示为X1、X2、……XN,经由适当的电阻而连接于多工器210的各输入端。多工器210每次选择一个导电体,且将所选定的导电体连接于一线路214。处理电路220随即产生一信号,表示线路214上的电容量,进而表示所选定导电体的电容量。该信号的产生过程如下:线路214先对地放电,而后连接于微处理器230所提供的一高压;电路220再产生一脉冲,表示线路214上的电压升至某预定值的时间段;微处理器230测定该脉冲的长度并储存,作为对所选定导电体电容量的表征;经适当处理后,该微处理器使多工器210选择下一导电体,并重复以上的步骤,至所有导电体全部检知完毕。
诸导电体遂被依次处理如图3的时序图所示。其中TX1为处理导电体X1的时间,TX2为处理导电体X2的时间,以此类推。
图4是显示一种同时处理诸导电体的系统。各导电体120连接于一相应的充电积分器410,各充电积分器410产生一电压,分别表示各导电体120的电容量,并分别将该电压提供于电路420,电路420执行取样以及滤波功能,电路420的输出端连接于AD转换器(Analog to Digital Converter,ADC,模—数转换器)430,具体参见美国专利第5,914,465号(1999年6月22日公告,授予Allen等)。
如图5的时序图所示,全部导电体的感应是以并列扫描的方式处理。
如图4所示的并列处理系统需要大量电路设计。若模组电路(诸如积分器410)与数字电路结合于同一芯片时,此设计将浪费较多电路,且若以标准数字电路的标准制程制造模组电路,可能需要精确设计的模组电路或者修整制程,此举对于批量生产而言,实为棘手而效率不彰。
另一方面,若以序列处理所有导电体的感应,则处理速度显然较慢。
发明内容
本发明是要提供一种以多个导电体检知物体的方法及其装置,以解决使其减少电路并提高检知处理速度的技术问题。
解决上述技术问题所采用的技术方案是这样的:
一种以多个导电体检知物体的方法,其中的物体可改变各导电体一项或多项特性,其特征是:该方法包括对各导电体的处理,以确定其一项或多项特性;
其中对该些导电体中至少一个的处理,与对该些导电体中至少另一个的处理,于时间上重叠但彼此相对偏移;
对各导电体的处理包含产生一个表示该等导电体电容的信号;
各导电体的一项或多项特性,为表示该物体是否存在于导电体附近;
该些导电体位于同一表面上,而且各导电体的一项或多项特性为可以表示物体在该表面上于紧邻导电体处的压力;
对各导电体的处理包含在该导电体以及/或者在一耦合于该导电体的节点上产生与检知一信号,该信号表示该导电体一项或多项特性中至少一项;以及对于至少两导电体,对该两导电体中之一进行产生与检知信号作业,与对该两导电体中另一个进行产生与检知信号作业,于时间上重叠但彼此相对偏移;
对各导电体产生相应的信号,包含:
将该导电体以及/或者相应的节点设置成预定的初始状态;
而后将该导电体以及/或者该节点耦合于一可改变该导电体以及/或者该节点状态的电路,并产生一信号,表示所改变的状态或者某一有关状态变化过程的参数;
各状态为该导电体以及/或者该节点上的电压。
一种以多个导电体检知物体的装置,其特征是:检知的物体可改变各导电体一项或多项特性,其特征是,该装置包含有:
一总电路,且该处理各导电体以确定该些导电体一项或多项特性的总电路耦合于该些导电体;
其中该总电路使得对导电体中至少一个的处理,与对导电体中至少另一个的处理于时间上重叠,然而使得对导电体中一个的处理与对导电体中另一个的处理于时间上彼此相对偏移;
对各导电体的处理包含有产生一表示该些导电体电容的信号;
各导电体的一项或多项特性,为表示该物体是否存在于导电体附近;
该些导电体位于同一表面上,而且各导电体的一项或多项特性为表示物体在该表面上于紧邻导电体处的压力;
对各导电体的处理包含使该总电路在导电体以及/或者在一耦合于该导电体的节点上产生与检知一信号,该信号表示该导电体一项或多项特性中至少一项;
对于至少两导电体,对该两导电体中一个进行产生与检知信号作业,与对该两导电体中另一个进行产生与检知信号作业,于时间上重叠但彼此相对偏移;
对各导电体产生相应的信号包含有:
将该导电体以及/或者相应的节点设置成预定的初始状态;
而后将该导电体以及/或者该节点耦合于一形成该总电路的一部分且可改变该导电体以及/或者该节点状态的电路,并产生一信号,表示所改变的状态或者某一有关状态变化过程的参数;
各状态为该导电体以及/或者该节点上的电压;
该总电路包含有:
一选择电路,从多个导电体中选定一组导电体,该组选定的导电体少于全部导电体;
一处理电路,用于处理所选定的该组导电体,以产生信号,表示所选定的导电体一项或多项特性;
其中选择电路可选定一个以上导电体合成一组,且可并列处理该组选定导电体中的诸多导电体,其中至少有两个导电体在处理时间上彼此相对偏移;
该总电路尚包含有一控制电路,该控制电路控制选择电路与处理电路,对已处理完毕的所选定导电体取消选定,而对尚未处理完毕的导电体不取消选定,并且选定与开始处理另一导电体,而不对尚未处理完毕的导电体取消选定。
本发明一些实施例,请参阅附图说明,其中多个导电体的处理是于彼此相对偏移的重叠时段内进行。其实施例示于图6中,导电体X1的处理时间TX1重叠于处理导电体X2的时间TX2,但时间TX2起始迟于TX1;TX3重叠于TX2,但起始迟于TX2,以此类推。
于图7中,导电体X1、X2是同时予以处理(同图4),导电体X3与X4亦同时予以处理。时间"TX3、TX4"重叠于"TX1、TX2",但起始迟于"TX1、TX2"。于其他实施例中,对两个以上导电体同时加以处理,但对于至少两个导电体,使彼此的处理时间重叠且彼此相对偏移。
于本发明一些实施例中,处理时间的重叠可让导电体处理得快于序列扫描的系统。对手指或笔尖运动的响应时间得以提升,并且/或者有较多时间留给数字处理及其他类型的处理。同时,所需电路少于同步处理电路,特别是所需模组电路较少,降低了模组电路的设计以及制程的修整要求。此外,较之同步处理系统,使电源驱动条件得以降低。图8所示的一实施例,显示导电体Xn的电压为时间的函数,该导电体的处理过程包括一放电阶段Dn、一充电阶段Cn以及一检知阶段Sn,于放电阶段Dn,导电体对地放电,继之于充电阶段Cn,将预定量的电荷注入该导电体,随后于检知阶段Sn,以一取样电路(未显示)对该导电体上电荷取样,该等阶段Dn、Cn、Sn持续相等的时间段。图9显示导电体X1、X2、X3三阶段的相对时间关系。对任一导电体的处理,为相对于前一导电体延迟一个阶段的时间段,故D2与C1在时间上重合,D3与C2及S1在时间上重合,以此类推。更普遍的规律是,各阶段Sn、Cn+1、Dn+2在时间上重合。于每一阶段的时间段T中,至多有一个导电体处于任一给定的阶段(放电、充电或者检知),故用于每一阶段的电路可为不同导电体共享,例如,取样电路仅需要一个。此外,对于充电及放电电路(阶段Cn及Dn)的驱动电流得以降低,因为于任一时刻至多有一个导电体在充电,至多有一个导电体在放电。
于一些实施例中,在每一阶段的时间段T内,是一个导电体处于检知阶段S,一个导电体处于充电阶段C,而其余导电体处于放电阶段D。同时,被接地的导电体(处于放电阶段的导电体)可降低注入相邻导电体的杂讯量。
于一些实施例中,在每一阶段的时间段T内,是一个导电体处于检知阶段,多个导电体处于充电阶段,且多个导电体处于放电阶段。更为一般的情形是,在同一阶段的时间段T内,可有任意数目的导电体处于检知阶段,任意数目的导电体处于充电阶段,并且任意数目的导电体处于放电阶段,此时可配备多份检知、充电以及放电电路。
本发明并非局限于上述的实施例。且本发明非局限于在不同导电体间共享放电、充电或检知电路的实施例,亦非局限于电流驱动要求较低的实施例,各阶段Dn、Cn、Sn不必持续相等的时间段。同样,对于任一给定的导电体,不同的阶段可在时间上重叠,甚至可以在同一时间出现,例如,对任一导电体的充电及检知可在同一时间进行,各阶段可不同于图8。本发明可应用于导电体是经由电容耦合于驱动(充电)及检知线路的系统(具体参见美国专利第4,733,222号,公告于1988年3月22日,授予Evans),从而解决了使其减少电路并提高检知处理速度的技术问题。
本发明方法简便,结构简单,是令多个导电体于彼此相对偏移的重叠时段内进行,让导电体的处理过程包括:一放电阶段Dn、一充电阶段Cn以及一检知阶段Sn,于放电阶段Dn导电体对地放电,继之于充电阶段Cn将预定量的电荷注入该导电体,随后于检知阶段Sn以一取样电路对该导电体上电荷取样;故对任一导电体的处理时间,为相对于前一导电体延迟一个阶段的时间段,因此于每一阶段的时间段中,至多有一个导电体处于任一给定的阶段(放电、充电或者检知),故用于每一阶段的电路可为不同导电体共享,而具实用性。
附图说明
图1是一已知触控垫示意图。
图2是一已知检知处理电路的方块图。
图3是图2的电路的时序图。
图4是另一已知检知处理电路的方块图。
图5是图4的电路的时序图。
图6是本发明一些实施例的时序图。
图7是本发明另一些实施例的时序图。
图8是本发明一实施例中导电体的电压曲线图。
图9是图8的实施例的时序图。
图10是本发明一些实施例的检知处理总电路的方块图。
图11是本发明一种实施于图10总电路一部分的方块电路图。
图12是本发明一实施例中所获致的时序图。
图13是本发明一种实施于图10总电路一部分的方块及电路图。
图14是本发明一种实施于图10总电路又一部分的方块及电路图。
图15是本发明一实施例的方块电路图。
图16是本发明适用于一些实施例的已知触控垫的俯视图。
图17是图16的触控垫的剖面图。
具体实施方式
图10显示一例实施图8及图9时序方案的触控系统。电容器1010分别设计于表示导电体X1...XN的电容。该等电容器1010并非真正存在于电路中。任一导电体的总电容,即由一电容器1010所表示,包括一基本电容(诸如与导电体在触控垫基板—其可为一印刷电路板—上的位置相关的电容)以及缘于手指或笔尖之类相近的导电物体而产生的电容。
该等导电体可排列成如图1中所示,或者以任何其他适当的样式呈现。例如,可为放射形排列,如前述美国专利第4,736,191号般。诸导电体可分布于一平面或曲面上,或以任何适当的方式分布。
该些N个导电体连接于N:3 TDM多工器1020的输入端。于每一阶段的时间段T(如图9)内,多工器1020选择三个导电体Xn、Xn+1、Xn+2使处于放电、充电以及检知阶段。多工器(MUX)的输出端分别连接于各驱动检知电路1030.1、1030.2、1030.3的输入端,此些电路逐项对所选定的导电体进行放电、充电以及检知作业。
电路1030的输出端分别连接于3∶1多工器1040的输入端。多工器1040选定一电路1030,此时该电路处于检知阶段,多工器的输出端连接于一取样电路1050,该取样电路1050的输出端连接于AD转换器1060的输入端,该AD转换器1060的输出端则连接于一数字处理电路1070,后者可进行滤波、校正以及其他类型处理,AD转换器1060以及电路1070仅为例示而已。本发明绝非受限于任何数字处理功能或者其前后程序,抑或以数字电路实施的任何功能。例如,滤波可于A/D转换前进行,或者可以省略。
于图10所示的实施例中,电路1020、1030、1040、1050、1060受控于一划时多工(TDM)控制电路1080。数字处理电路1 70受控于一计时控制电路1090。电路1090对电路1080提供一起始信号,以启动对导电体的处理,电路1080于接近每次检知阶段结束前,对电路1090发出一"备妥"信号Rdy,表示对某一导电体的取样资料已可用于数字处理,此一控制方案仅为提供例示,而非意在限制。
电路1030.1、1030.2、1030.3三者结构相同,图11显示此种电路。TDM多工器1020中开关1110于闭合时,在导电体Xn与电路1030的某一输入终端IN(终端1114)之间建立起一导电通道;3∶1多工器1040中开关1120,在电路1030的输出终端OUT与S/H电路1050的输入端之间建立起一导电通道;S/H电路1050在此显示成一传统电路,其基本上包括:(1)一闸道器1122,连接于多工器1040的输出端与S/H 1050的输出端之间;以及(2)一电容器1126,连接于终端1124与地线之间,终端1124连接于A/D转换器1060的输入端,亦可以为其他类型的S/H电路。
电路1030的终端IN经由开关1140经连接电流源1130,经由开关1150接地,并经由开关1160连接于终端OUT。各开关闭合时,即于其两端间建立起一导电通道。该等开关可实施成晶体管、通道闸、或者其他任何样式(已知者或有待发明者均可),该等开关及闸道器1122受控于TDM控制电路1080。
如图8、11所示,于放电阶段Dn,开关1150闭合而开关1140、1160开启,导电体Xn对地放电。于充电阶段Cn,开关1140闭合而开关1150、1160开启一段预定的时间,电流源1130放出预定量的电流,对导电体Xn注入预定量的电荷Q,该导电体的电压遂升高至电压V=Q/C,式中C为该导电体的电容。于检知阶段Sn,开关1160闭合而开关1140、1150开启,电荷Q成为与输出端OUT共享,检知阶段结束时,开关1120闭合,而使有些电荷通往S/H电路1050的输入端。
开关1110在所有三个阶段Dn、Cn、Sn中始终闭合。
开关1160可省略。终端IN可直接连接于多工器1040。
其他时序细节显示于图12中。导电体扫描作业,始于响应时间控制电路1090所提供的"起始"信号脉冲,于标有X1、X2、X3的波形图中,任一脉冲表示相应导电体为TDM多工器1020所选定的时间,起先,仅是导电体X1被选定,以后在取消选定X1而使X2被选定,并在取消选定X1及X2而使X3被选定。
于标有"1D、2C、3S"的波形图中,有一脉冲表示电路1030.1处于放电阶段,电路1030.2处于充电阶段,而电路1030.3处于检知阶段的时间。"1D、2C、3S"波形图中,另一脉冲表示电路1030.1处于充电阶段,电路1030.2处于检知阶段,而电路1030.3处于放电阶段的时间。"1D、2C、3S"波形图中,再一脉冲表示电路1030.1处于检知阶段,电路1030.2处于放电阶段,而电路1030.3处于充电阶段的时间。于一些实施例中,各阶段的持续时间约为2.5-20.0μs,亦可以为其他适当时间。
各检知阶段结束时,由TDM控制电路1080发出信号Rdy,表示AD转换器1060的输出端上存在有效数字资料,该等资料可储存于电路1070内中央处理记录器(未显示)中,并且或者可以任何适当的方式加以处理。
当最后一个导电体正在被扫描时,TDM控制电路1080对时间控制电路1090发出一帧信号(Frame signal)。新一轮扫描可经由发出"起始"信号而予以启动。此程序为例示性而非限制性。例如,对所有导电体的扫描可进行多次而不发出"起始"信号("自由运行状态")。该等扫描可以轮回方式进行,或者以其他任何顺序。
图13显示一种用于实施图11的电路1030的电路图。图中开关1140、1150、1160为通道闸。任一通道闸为一对并联于该开关两端的晶体管,且两者分别为一NMOS晶体管及一PMOS晶体管。电流源1130包括呈电流反射镜形态的诸多PMOS晶体管1310、1320、1330、1340。其中晶体管1310、1330的源极连接于一正电压电源VDD。该两晶体管的闸极彼此相连,且连接于晶体管1310的汲极。晶体管1310的汲极连接于晶体管1320的源极。晶体管1320的闸极连接于其汲极以及晶体管1340的闸极。晶体管1320的汲极则连接于一电流源1404(如图14所示)的输出终端1350,自终端1350以电流源1404降低一恒定的电流偏置。图13的电路仅为例示而非以为限。
晶体管1330的汲极连接于晶体管1340的源极。晶体管1340的汲极则连接于开关1140。
电流源1404包括呈电流反射镜形态的诸多PMOS晶体管1410、1420、1430、1440。其中晶体管1410、1430的源极连接于VDD。该两晶体管的闸极彼此相连,且连接于晶体管1410的汲极。晶体管1410的汲极连接于晶体管1420的源极。晶体管1420的闸极连接于其汲极1450以及晶体管1440的闸极。晶体管1440的源极则连接于晶体管1430的汲极。图14的电路实为例示而非限制。
晶体管1420的汲极节点1450连接于NMOS晶体管1460的汲极。晶体管1460的闸极连接于放大器1464的输出端。放大器1464的同相输入端接收一同相基准电压Vref,放大器1464的反相输入端连接于晶体管1460的源极以及电阻1468的一端,电阻1468的另端则接地。
流经晶体管1410的电流反射至晶体管1440的汲极,晶体管1440的汲极连接于NMOS晶体管1470的汲极及闸极。晶体管1470的源极连接于NMOS晶体管1474的汲极及闸极,晶体管1474的源极接地。晶体管1474的闸极连接于NMOS晶体管1480的闸极,而后者的源极则接地,晶体管1480的汲极连接于NMOS晶体管1490的源极,晶体管1490的闸极连接于晶体管1470的闸极,晶体管1490的汲极连接于终端1350。
晶体管1440汲极处的电流偏置,被NMOS晶体管1470、1474、1480、1490所形成的电流反射镜反射至终端1350。
于一些实施例中,电流源1404为电路1030.1、1030.2、1030.3三者共享。电流源1130以及其他电路方可共享的,如图15所示。多工器1020、1040可被取而代之以一交叉连接电路1510,以后者N个输入端分别连接于导电体X1、...、XN。电路1510具有三个输出端,分别连接于电流源1130的输出端、接地端以及开关1160的一端、开关1160的另端连接于S/H电路1050的输入端,在TDM控制电路1080的控制下,交叉连接电路1510同时选定三个导电体,并令其中一导电体接地使之处于放电阶段,令另一导电体连接于电流源1130使之处于充电阶段,而令又一导电体连接于开关1160使之处于检知阶段。
于一些实施例中,开关1160被省略,而使交叉连接电路1510的相应输出端直接连接于S/H电路1050。
于一些实施例中,各驱动与检知电路1030可相同于前述美国专利第5,914,465号所述的充电积分器410(如图4所示)。此些电路的运行过程如下:首先是使连接于此种电路1030的导电体对一电压VDD短路,随后电路1030使导电体以恒定的电流持续放电一定时间;所产生的导电体电压出现在一电容器的一极板上,继而使该导电体对地短路;且随即以一种恒定的电流持续充电一定时间,所产生的导电体电压出现于另一电容器的一极板上;对该两电容器的两极板上的电压加以平均,将该平均电压传至S/H电路1050。
于其他实施例中,各电路1030的运行过程同图2的处理电路(测量导电体电压自一种电压,诸如接地电压,变至另一种电压所花费的时间),于一些实施例中,电路1030检知导电体状态的方法是检知流经该导电体的电流或其他一些物理参数,方可为其他衍生形态,已知者或有待发明者不论。
图16至图17显示一使用本发明某些实施例的已知型触控垫110,图16是一俯视图,显示诸多导电体120X,并且亦显示钻石形的箔垫120Y-P-导电体120Y的一部分,图17是沿图16的XVII-XVII线所剖得的剖面。导电体120X以及箔垫120Y-P,为形成于一绝缘印刷电路板(PCB)1710上的导电轨迹(诸如铜质),导电体120Y亦包括有位于PCB1710底面上的导电轨迹120Y-L。各轨迹120Y-L经由形成于PCB1710的穿孔内的栓塞120Y-M而连接于一排箔垫120Y-P,电介质1720形成于轨迹120X、120Y-P上,电介质1720将此些轨迹与手指或笔尖130隔开,电介质1720则形成于PCB1710的底面,覆盖轨迹120Y-L。
其他适用的触控垫与触控表面结构及其特征,可见美国专利第5,914,465、4,736,191以及4,639,720号,其他触控垫结构,包括三度空间结构、一度空间结构及其他结构,无论已知者或有待发明者,亦可适用。
本发明并非局限于检知人体手指或笔尖,而是可扩展成检知其他类型的物体。本发明亦非局限于上述的电路及其结构,而由本发明的申请专利范围所界定。
综上所述,本发明的功效有明显提升,其所具的先进性、实用性,已符合发明专利申请要件,故依法提出发明专利申请。

Claims (15)

1、一种以多个导电体检知物体的方法,其中的物体可改变各导电体一项或多项特性,其特征是:该方法包括对各导电体的处理,以确定其一项或多项特性;
其中对该些导电体中至少一个的处理,与对该些导电体中至少另一个的处理,于时间上重叠但彼此相对偏移。
2、根据权利要求1所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:对各导电体的处理包含产生一个表示该等导电体电容的信号。
3、根据权利要求1所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:各导电体的一项或多项特性,为表示该物体是否存在于导电体附近。
4、根据权利要求1所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:该些导电体位于同一表面上,而且各导电体的一项或多项特性为可以表示物体在该表面上于紧邻导电体处的压力。
5、根据权利要求1所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:对各导电体的处理包含在该导电体以及/或者在一耦合于该导电体的节点上产生与检知一信号,该信号表示该导电体一项或多项特性中至少一项;以及对于至少两导电体,对该两导电体中之一进行产生与检知信号作业,与对该两导电体中另一个进行产生与检知信号作业,于时间上重叠但彼此相对偏移。
6、根据权利要求5所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:对各导电体产生相应的信号,包含:
将该导电体以及/或者相应的节点设置成预定的初始状态;
而后将该导电体以及/或者该节点耦合于一可改变该导电体以及/或者该节点状态的电路,并产生一信号,表示所改变的状态或者某一有关状态变化过程的参数。
7、根据权利要求6所述的以多个导电体检知物体的方法,其特征是:各状态为该导电体以及/或者该节点上的电压。
8、一种以多个导电体检知物体的装置,其特征是:检知的物体可改变各导电体一项或多项特性,其特征是,该装置包含有:
一总电路,且该处理各导电体以确定该些导电体一项或多项特性的总电路耦合于该些导电体;
其中该总电路使得对导电体中至少一个的处理,与对导电体中至少另一个的处理于时间上重叠,然而使得对导电体中一个的处理与对导电体中另一个的处理于时间上彼此相对偏移。
9、根据权利要求8所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:对各导电体的处理包含有产生一表示该些导电体电容的信号。
10、根据权利要求8所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:各导电体的一项或多项特性,为表示该物体是否存在于导电体附近。
11、根据权利要求8所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:该些导电体位于同一表面上,而且各导电体的一项或多项特性为表示物体在该表面上于紧邻导电体处的压力。
12、根据权利要求8所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:对各导电体的处理包含使该总电路在导电体以及/或者在一耦合于该导电体的节点上产生与检知一信号,该信号表示该导电体一项或多项特性中至少一项;
对于至少两导电体,对该两导电体中一个进行产生与检知信号作业,与对该两导电体中另一个进行产生与检知信号作业,于时间上重叠但彼此相对偏移。
13、根据权利要求12所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:对各导电体产生相应的信号包含有:
将该导电体以及/或者相应的节点设置成预定的初始状态;
而后将该导电体以及/或者该节点耦合于一形成该总电路的一部分且可改变该导电体以及/或者该节点状态的电路,并产生一信号,表示所改变的状态或者某一有关状态变化过程的参数。
14、根据权利要求13所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:各状态为该导电体以及/或者该节点上的电压。
15、根据权利要求8所述的以多个导电体检知物体的装置,其特征是:该总电路包含有:
一选择电路,从多个导电体中选定一组导电体,该组选定的导电体少于全部导电体;
一处理电路,用于处理所选定的该组导电体,以产生信号,表示所选定的导电体一项或多项特性;
其中选择电路可选定一个以上导电体合成一组,且可并列处理该组选定导电体中的诸多导电体,其中至少有两个导电体在处理时间上彼此相对偏移;
该总电路尚包含有一控制电路,该控制电路控制选择电路与处理电路,对已处理完毕的所选定导电体取消选定,而对尚未处理完毕的导电体不取消选定,并且选定与开始处理另一导电体,而不对尚未处理完毕的导电体取消选定。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102004590A (zh) * 2009-09-01 2011-04-06 义隆电子股份有限公司 提高电容式触控板抗噪声能力的前端讯号检测器及方法
CN101666830B (zh) * 2008-09-01 2013-01-02 瑞鼎科技股份有限公司 电容值测量电路及应用其的电子装置
CN103309530A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 义隆电子股份有限公司 触控面板提高感应图框产生率扫描方法及其触控面板装置
CN107045394A (zh) * 2015-09-29 2017-08-15 辛纳普蒂克斯公司 矩阵板传感器上基于行的感测
CN112965641A (zh) * 2021-05-18 2021-06-15 深圳曦华科技有限公司 一种电容检测电路、相关方法、模块、装置、设备及应用

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9722766D0 (en) 1997-10-28 1997-12-24 British Telecomm Portable computers
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
TWI285829B (en) * 2004-11-29 2007-08-21 Holtek Semiconductor Inc Determination method of touch sensing device
JP4528150B2 (ja) * 2005-02-14 2010-08-18 京セラ株式会社 凹凸パターン検出装置および方法
EP1924900A1 (en) * 2005-09-15 2008-05-28 Apple Inc. System and method for processing raw data of track pad device
US8040142B1 (en) 2006-03-31 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Touch detection techniques for capacitive touch sense systems
TWI313431B (en) * 2006-04-14 2009-08-11 Ritdisplay Corporatio Transparent touch panel
US8004497B2 (en) 2006-05-18 2011-08-23 Cypress Semiconductor Corporation Two-pin buttons
CN104965621B (zh) 2006-06-09 2018-06-12 苹果公司 触摸屏液晶显示器及其操作方法
EP3805907A1 (en) 2006-06-09 2021-04-14 Apple Inc. Touch screen liquid crystal display
US9507465B2 (en) * 2006-07-25 2016-11-29 Cypress Semiconductor Corporation Technique for increasing the sensitivity of capacitive sensor arrays
US8547114B2 (en) 2006-11-14 2013-10-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance to code converter with sigma-delta modulator
US7920129B2 (en) 2007-01-03 2011-04-05 Apple Inc. Double-sided touch-sensitive panel with shield and drive combined layer
US9710095B2 (en) 2007-01-05 2017-07-18 Apple Inc. Touch screen stack-ups
US8058937B2 (en) * 2007-01-30 2011-11-15 Cypress Semiconductor Corporation Setting a discharge rate and a charge rate of a relaxation oscillator circuit
US9500686B1 (en) 2007-06-29 2016-11-22 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance measurement system and methods
US8169238B1 (en) 2007-07-03 2012-05-01 Cypress Semiconductor Corporation Capacitance to frequency converter
JP4945345B2 (ja) * 2007-07-03 2012-06-06 株式会社 日立ディスプレイズ タッチパネル付き表示装置
US8570053B1 (en) 2007-07-03 2013-10-29 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive field sensor with sigma-delta modulator
JP4932667B2 (ja) * 2007-10-17 2012-05-16 株式会社 日立ディスプレイズ 画面入力型画像表示システム
US8072356B2 (en) * 2007-12-13 2011-12-06 Kyocera Corporation Capacitive sensing user interfaces and implementation thereof
US8525798B2 (en) 2008-01-28 2013-09-03 Cypress Semiconductor Corporation Touch sensing
US8358142B2 (en) 2008-02-27 2013-01-22 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US8319505B1 (en) 2008-10-24 2012-11-27 Cypress Semiconductor Corporation Methods and circuits for measuring mutual and self capacitance
US9104273B1 (en) 2008-02-29 2015-08-11 Cypress Semiconductor Corporation Multi-touch sensing method
TWI361996B (en) * 2008-03-21 2012-04-11 Elan Microelectronics Corp Touch panel device
JP5191769B2 (ja) * 2008-03-27 2013-05-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 容量検出装置及び方法
KR20100015225A (ko) * 2008-08-04 2010-02-12 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그것의 터치 감지 방법
JP5229887B2 (ja) * 2008-08-06 2013-07-03 株式会社ワコム 位置検出装置
US8321174B1 (en) 2008-09-26 2012-11-27 Cypress Semiconductor Corporation System and method to measure capacitance of capacitive sensor array
JP5067763B2 (ja) * 2008-10-08 2012-11-07 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 接触検出装置、表示装置および接触検出方法
TW201017501A (en) * 2008-10-31 2010-05-01 Elan Microelectronics Corp The control circuit, method, and applications of capacitive touch panel
JP5486854B2 (ja) * 2009-06-29 2014-05-07 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、表示装置
JP5361579B2 (ja) * 2009-07-09 2013-12-04 信越ポリマー株式会社 大型ディスプレイ用のセンサパネル及びその製造方法
US8723827B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning
JP5667824B2 (ja) 2010-09-24 2015-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置およびその駆動方法、タッチ検出機能付き表示装置、ならびに電子機器
CN101976147B (zh) 2010-09-30 2013-03-27 江苏惠通集团有限责任公司 触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置
US8804056B2 (en) 2010-12-22 2014-08-12 Apple Inc. Integrated touch screens
FR2976688B1 (fr) 2011-06-16 2021-04-23 Nanotec Solution Dispositif et procede pour generer une alimentation electrique dans un systeme electronique avec un potentiel de reference variable.
FR2985049B1 (fr) 2011-12-22 2014-01-31 Nanotec Solution Dispositif de mesure capacitive a electrodes commutees pour interfaces tactiles et sans contact
TWI472971B (zh) * 2012-02-20 2015-02-11 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 電子裝置及偵測方法
JP5231668B2 (ja) * 2012-03-29 2013-07-10 株式会社ジャパンディスプレイイースト 静電容量結合方式のタッチパネル
JP5509473B2 (ja) * 2012-04-27 2014-06-04 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル
JP5236099B2 (ja) * 2012-05-09 2013-07-17 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル
US10705647B2 (en) * 2016-12-30 2020-07-07 Lg Display Co., Ltd. Touch display device capable of selectively changing characteristic of touch driving signal
JP6480623B2 (ja) * 2018-04-12 2019-03-13 株式会社ジャパンディスプレイ 静電容量結合方式のタッチパネルの製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1121740A (en) 1966-09-07 1968-07-31 Marconi Co Ltd Improvements in or relating to electrical position resolver arrangements
US3921166A (en) 1972-09-15 1975-11-18 Raytheon Co Capacitance matrix keyboard
US4103252A (en) 1976-11-26 1978-07-25 Xerox Corporation Capacitive touch-activated transducer system including a plurality of oscillators
US4686332A (en) 1986-06-26 1987-08-11 International Business Machines Corporation Combined finger touch and stylus detection system for use on the viewing surface of a visual display device
US4639720A (en) 1981-01-12 1987-01-27 Harris Corporation Electronic sketch pad
JPS59121484A (ja) * 1982-12-27 1984-07-13 Casio Comput Co Ltd 座標入力装置
US4550221A (en) 1983-10-07 1985-10-29 Scott Mabusth Touch sensitive control device
US4733222A (en) 1983-12-27 1988-03-22 Integrated Touch Arrays, Inc. Capacitance-variation-sensitive touch sensing array system
AU552619B2 (en) 1984-02-29 1986-06-12 Fujitsu Limited Co-ordinate detecting apparatus
US4736191A (en) 1985-08-02 1988-04-05 Karl E. Matzke Touch activated control method and apparatus
FR2615941B1 (fr) 1987-05-25 1991-12-06 Sfena Dispositif de detection de position d'un organe de commande sur une tablette tactile
DE69032101T2 (de) 1989-08-16 1998-10-29 George E Gerpheide Vorrichtung für datenspeicherung
US5149919A (en) 1990-10-31 1992-09-22 International Business Machines Corporation Stylus sensing system
US5914465A (en) 1992-06-08 1999-06-22 Synaptics, Inc. Object position detector
DE69324067T2 (de) 1992-06-08 1999-07-15 Synaptics Inc Objekt-Positionsdetektor
US5565658A (en) 1992-07-13 1996-10-15 Cirque Corporation Capacitance-based proximity with interference rejection apparatus and methods
US5349303A (en) 1993-07-02 1994-09-20 Cirque Corporation Electrical charge transfer apparatus
US5914708A (en) 1996-04-04 1999-06-22 Cirque Corporation Computer input stylus method and apparatus
US6222528B1 (en) 1997-03-07 2001-04-24 Cirque Corporation Method and apparatus for data input
JP3394187B2 (ja) * 1997-08-08 2003-04-07 シャープ株式会社 座標入力装置および表示一体型座標入力装置
US6262717B1 (en) 1998-07-02 2001-07-17 Cirque Corporation Kiosk touch pad
US6452514B1 (en) * 1999-01-26 2002-09-17 Harald Philipp Capacitive sensor and array

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101666830B (zh) * 2008-09-01 2013-01-02 瑞鼎科技股份有限公司 电容值测量电路及应用其的电子装置
CN102004590A (zh) * 2009-09-01 2011-04-06 义隆电子股份有限公司 提高电容式触控板抗噪声能力的前端讯号检测器及方法
CN102004590B (zh) * 2009-09-01 2015-03-04 义隆电子股份有限公司 提高电容式触控板抗噪声能力的前端讯号检测器及方法
CN103309530A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 义隆电子股份有限公司 触控面板提高感应图框产生率扫描方法及其触控面板装置
CN107045394A (zh) * 2015-09-29 2017-08-15 辛纳普蒂克斯公司 矩阵板传感器上基于行的感测
CN107045394B (zh) * 2015-09-29 2021-04-06 辛纳普蒂克斯公司 输入装置、处理系统以及电容感测方法
CN112965641A (zh) * 2021-05-18 2021-06-15 深圳曦华科技有限公司 一种电容检测电路、相关方法、模块、装置、设备及应用

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Publication number Publication date
CN1221883C (zh) 2005-10-05
US6891531B2 (en) 2005-05-10
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TWI225621B (en) 2004-12-21
US20040003949A1 (en) 2004-01-08

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