电阻式触控屏幕测量系统技术方案

技术编号:2842896 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
触碰触控屏幕上的某处时会产生电压,并藉由与该处耦合的电阻将该电压转换为数字信号,以得知触控屏幕上被触碰的位置。触感系统包含一其第一端耦合于一第一电源的第一开关,一其一端耦合于一第二电源的第二开关,一以串联的方式耦合于该第一开关及该第二开关之间的第一电阻,一其第一输入端是耦合于该第一开关的第二端的比较器,一其输入端耦合于该比较器的输出端的逐次近似寄存器,以及一仿真电路。藉由该比较器与该仿真电路持续的调整该仿真电路的输出电压,以转换触控屏幕上所产生的电压为一数字信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种屏幕测量系统,特别涉及一种电阻式触控屏幕测量系统
技术介绍
现有的屏幕所配备的电阻式触控屏幕测量系统主要是以二种模式为主流在发展,其中该二种模式是为单端模式(Single-ended Mode)与差动模式(Differential Mode)。请参阅图1,其为使用差动模式的电阻式触控屏幕测量系统的等效电路示意图。并请同时参阅图2,其为图1所示的差动模式的电阻式触控屏幕测量系统100在测量一第一坐标元素与一第二坐标元素以得到一落笔点相对应于一触控屏幕的坐标时,各组件的开关状态示意图。其中,该坐标是为一用于表示平面位置的二维坐标,因此该坐标所包含的第一坐标元素是指该坐标所包含的X坐标(X position),且该坐标所包含的第二坐标元素是指该坐标所包含的坐标(Y position)。电阻式触控屏幕系统100是包含一触感系统101,一模拟/数字转换器103,以及一触控屏幕120,设置在触感系统101之上以用来接收人为的触碰所产生的信号,并将该信号传递至触感系统101。(图1中,触控屏幕120并未被包含于触感系统101,只是与触感系统101有所重迭。)电阻式触控屏幕测量系统100并另包含一第一电源151与一第二电源153,用来提供触感系统101所需的偏压。触感系统101是包含一第一开关晶体管105,一第二开关晶体管107,一第三开关晶体管109,一第四开关晶体管111,一第一电阻113,与第一开关晶体管105耦合于一第一电压输出端121,一第二电阻115,与第二开关晶体管107耦合于一第二电压输出端123,一第三电阻117,与第三开关晶体管109耦合于一第三电压输出端125,一第四电阻119,与第四开关晶体管111耦合于一第四电压输出端127,以及一落笔点129,与第一电阻113、第二电阻115、第三电阻117、第四电阻119耦合。模拟/数字转换器103是包含一模拟信号输入端131,经由一开关171耦合于第一电压输出端121,并经由一开关173耦合于第三电压输出端125,一参考电压上界输入端133,经由一开关175耦合于第一电压输出端121,并经由一开关177耦合于第三电压输出端125,一参考电压下界输入端135,经由一开关179耦合于第二电压输出端123,并经由一开关181耦合于第四电压输出端127,以及一数字信号输出端137。其中第一电阻113与第二电阻115本来是为同一电阻,且第三电阻117与第四电阻119本来是为同一电阻,但由于在触控屏幕120上所产生的人为触碰,因此在触感系统101中相对应于该触碰位置的落笔点129上产生了一相对应的信号,并等效于将原本为同一电阻的第一电阻113与第二电阻115分开,且等效于将原本为同一电阻的第三电阻117与第四电阻119分开。当测量落笔点129相对于触控屏幕120的坐标的第一坐标元素时,开启第三开关晶体管109与第四开关晶体管111,并关闭第一开关晶体管105与第二开关晶体管107,因此在落笔点129将产生一第一输出电压,且该第一输出电压将藉由第一电阻113的路径于第一电压输出端121产生一第二输出电压。此时耦合于模拟信号输入端131与第一电压输出端121之间的开关171被开启,且耦合于模拟信号输入端131与第三电压输出端125之间的开关173被关闭,因此该第二输出电压将可藉由模拟信号输入端131输入至模拟/数字转换器103中。再者,此时耦合于参考电压上界输入端133与第三电压输出端125之间的开关177被开启,且耦合于参考电压上界输入端133与第一电压输出端121之间的开关175被关闭,因此第三电压输出端125的电压将可经由参考电压上界输入端133输入至模拟/数字转换器103中,并被视为一参考电压的上界。而此时耦合于参考电压下界输入端135与第四电压输出端127之间的开关181被开启,且耦合于参考电压下界输入端135与第二电压输出端123之间的开关179被关闭,因此第四电压输出端127的电压将可经由参考电压下界输入端135输入至模拟/数字转换器103中。通过模拟数字转换器135本身的功能,可将被输入的该第二输出电压转换为相对应的数字信号以表示该坐标的第一坐标元素,并经由数字信号输出端137输出。当测量落笔点129相对应于触控屏幕120的坐标的第二坐标元素时,开启第一开关晶体管105与第二开关晶体管107,并关闭第三开关晶体管109与第四开关晶体管111,因此于落笔点129将产生一第三输出电压,且该第三输出电压将藉由第三电阻117的路径于第三电压输出端125产生一第四输出电压。此时耦合于模拟信号输入端131与第三电压输出端125之间的开关173被开启,且耦合于模拟信号输入端131与第一电压输出端121之间的开关171被关闭,因此该第四输出电压将可藉由模拟信号输入端131输入至模拟/数字转换器103中。再者,此时耦合于参考电压上界输入端133与第三电压输出端125之间的开关177被关闭,且耦合于参考电压上界输入端133与第一电压输出端121之间的开关175被开启,因此第一电压输出端121的电压将可经由参考电压上界输入端133输入至模拟/数字转换器103中,并被视为一参考电压的上界。而此时耦合于参考电压下界输入端135与第四电压输出端127之间的开关181被关闭,且耦合于参考电压下界输入端135与第二电压输出端123之间的开关179被开启,因此第二电压输出端123的电压将可经由参考电压下界输入端135输入至模拟/数字转换器103中,并被视为一参考电压的下界。通过模拟数字转换器135本身的功能,可将被输入的该第四输出电压转换为相对应的数字信号以表示该坐标的第二坐标元素,并经由数字信号输出端137输出。然而,在测量落笔点129相对应于触控屏幕120的坐标的第一坐标元素时,由于该第二输出电压被输入至模拟/数字转换器103后,参考电压上界输入端133仍需继续输入来自第三电压输出端125的电压,且参考电压下界输入端135仍需继续输入来自第四电压输出端127的电压,因此第三开关晶体管109与第四开关晶体管111不可以关闭,否则模拟/数字转换器103将失去用来当作电平的参考电压而产生较大的误差。此现象将导致第三开关晶体管109与第四开关晶体管111运作时间的延长,再加上电阻式触控屏幕测量系统100的等效电阻约为0.1至0.9Kohm,因此使用差动模式的电阻式触控屏幕测量系统100将会有较大的功率消耗。再者,当测量落笔点129相对应于触控屏幕120的坐标的第二坐标元素时也会有类似的现象与同样较大的功率消耗。请参阅图3,其为使用单端模式的电阻式触控屏幕测量系统的等效电路示意图。并请同时参阅图4,其为图3所示的单端模式的电阻式触控屏幕测量系统200在测量一第一坐标元素与一第二坐标元素以得到一相对应于一触控屏幕的一落笔点的坐标时,各组件的开关状态示意图。其中,该坐标与图1中所述的坐标相同,是为一用于表示平面位置的二维坐标,因此该坐标所包含的第一坐标元素是指该坐标所包含的X坐标(X position),且该坐标所包含的第二坐标元素是指该坐标所包含的Y坐标(Y position)。电阻式触控屏幕系统200是包含一触感系统201,一模拟/数字转换器203,以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻式触控屏幕测量系统,包含:一第一开关,其第一端是耦合于一第一电源;一第二开关,其一端是耦合于一第二电源;一第一电阻,以串联的方式耦合于该第一开关及该第二开关之间;一比较器,其第一输入端是耦合于该第一开 关的第二端;一逐次近似寄存器,其输入端是耦合于该比较器的输出端;以及一仿真电路,其包含:一第二电阻; 一第三开关,其第一端是耦合于该第一电源,第二端是耦合于该第二电阻及该比较器的第二输入端;一第四开关 ,耦合于该第二电阻与该第二电源之间;一组第五开关,以并联于该第三开关的方式耦合于该第二电阻与该第一电源之间,该组第五开关的各个开关的控制端是耦合于该逐次近似寄存器的一组输出端的一输出端;以及一组第六开关,以并联于该第四开关的 方式耦合于该第二电阻与该第二电源之间,该组第六开关的各个开关的控制端是耦合于该逐次近似寄存器的该组输出端的一输出端。

【技术特征摘要】
1.一种电阻式触控屏幕测量系统,包含一第一开关,其第一端是耦合于一第一电源;一第二开关,其一端是耦合于一第二电源;一第一电阻,以串联的方式耦合于该第一开关及该第二开关之间;一比较器,其第一输入端是耦合于该第一开关的第二端;一逐次近似寄存器,其输入端是耦合于该比较器的输出端;以及一仿真电路,其包含一第二电阻;一第三开关,其第一端是耦合于该第一电源,第二端是耦合于该第二电阻及该比较器的第二输入端;一第四开关,耦合于该第二电阻与该第二电源之间;一组第五开关,以并联于该第三开关的方式耦合于该第二电阻与该第一电源之间,该组第五开关的各个开关的控制端是耦合于该逐次近似寄存器的一组输出端的一输出端;以及一组第六开关,以并联于该第四开关的方式耦合于该第二电阻与该第二电源之间,该组第六开关的各个开关的控制端是耦合于该逐次近似寄存器的该组输出端的一输出端。2.如权利要求1所述的触控屏幕测量系统,其中,该仿真电路另包含一组反相器,每一反相器是耦合于该组第五开...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨昭锜唐春安
申请(专利权)人:义隆电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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