[发明专利]利用自电容与互电容感应交替扫瞄以去除触控噪声的方法

说明书

技术领域

本发明涉及触控面板技术领域，尤指利用自电容与互电容感应交替扫瞄以去除触控噪声的方法。

背景技术

触控面板的技术原理是当手指或其他介质接触到屏幕时，依据不同感应方式，侦测电压、电流、声波或红外线等，进而测出触压点的坐标位置。例如电阻式触控面板即为利用上、下电极间的电位差，以在施压点位置进行计算进而检测出触碰点所在。电容式触控面板是利用排列的透明电极与人体之间的静电结合所产生的电容变化，从所产生的电流或电压来检测其坐标。

现有的电容式触控系统在计算坐标时，必须经由感测电路量测触控面板上电容值的变化得到触控位置等信息，以计算用户触摸位置坐标。然而在取得触控数据的过程中，极可能因为电容感测电路、触控面板单元乃至驱动电路端受到噪声干扰、外部噪声对地干扰以及面板或集成电路内部所产生的噪声干扰使得触控数据产生失真飘移，造成图1中所示的杂点出现的情形或使真实触碰点消失或坐标偏移。

现有的投射式电容触控感测(Projected Capacitive)技术又可分为自感电容型(Self capacitance)和互感电容型(Mutual capacitance)。自感电容型是指触控物与导体线间产生电容耦合，并量测导体线的电容变化，以确定触碰发生。而互感电容型则是当触碰发生时，会在邻近两层导体线间产生电容耦合现象。

现有的自感电容感测技术是感测每一条导体线对地电容，藉由对地电容值变化判断是否有物体靠近电容式触控面板，其中，自感电容或对地电容并非实体电容，其为每一条导体线的寄生电容及杂散电容。

现有的互感电容型感测技术是感测互感应电容(mutual capacitance，Cm)的大小变化，以判断是否有物体靠近触控面板，同样地，互感应电容并非实体电容，其是驱动导体线与感测导体线之间的互感应电容。

自感电容感测技术容易产生鬼点，但是自感电容感测技术在相对位置上还是可以侦测出正确的位置。图2为自感电容感测技术的假点的示意图。

虽然自感电容感测技术会产生两个假点，但是X、Y轴上的触碰点还是可以表示出来。即，虽然无法分辨出哪两点是真实的触碰点，但至少只需要去分辨图2中四点之中哪两点是触碰点即可。

而互感电容型感测技术则使用不同时间打出的驱动信号，可以简单的侦测到两点的正确位置。图3为互感电容型感测技术的示意图。由图3可看出驱动信号是在不同的时间输出，也因为如此可以经由时间差，找出各触碰点的正确位置。

然而当有外来噪声或是电路及面板接收到噪声时，可发现互感电容型感测技术在同一条感测线上容易受到噪声的干扰。其原因为当触控系统连接至真实的大地接地系统时，由于触控介质(例如：使用者的手指)也是连接至真实的大地接地系统，故此时触控系统可以稳定且正确地的输出触碰点的坐标。但是当将触控系统改为独立电源，该独立电源的接地与真实的大地接地系统有所差异，此时就可以发现触碰点的坐标有晃动很大的现象或是有其他的杂点产生，如图4所示，这对触控系统的稳定度来说有不利的影响。

图5为互感电容型感测技术的模型示意图。电容Cd代表驱动导体线上的寄生及杂散电容，电容Cs代表感测导体线上的寄生及杂散电容，电容Cm代表驱动导体线与感测导体线之间互感应电容，电容Cf2代表手指触碰时的电容。

如图5所示，依据电容Cm变化量来判断面板是否被手指触碰。由于电容Cm为互感应电容，故其为一个极小的电容，其电容值约0.7pF左右，因此当驱动导体线D1输入驱动信号时，电容Cm反而成为一个大阻抗。当手指触摸时，噪声由手指传入。对积分器而言，驱动信号的振幅由于电容Cm缘故，相对较小，因此积分器的输出信号受噪声影响就大。

图6为自感电容感测技术的模型示意图。电容Cf代表手指触碰时的电容，电容Cx代表导体线对地的电容。电容Cx为导体线对地的电容，远比电容Cm大，故驱动信号是对一个大电容Cx充放电，噪声影响相对比互感电容型感测技术较小。

为了改善上述影响互电容输出结果，使得噪声影响变小并且坐标稳定输出，现有方法使用滤波电路以滤除不属于驱动信号的外来噪声。通常滤波电路会加在积分器前后，如图7所示。滤波电路可以是低通、高通、带通或是带拒等有滤波效果的抗噪声电路。