CN101882035A - 表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置。该方法包含：参考一输入信号连续地发送一触发信号。该触发信号于该输入信号位于一预设范围内时被发送。依据该触发信号产生一表面声波。通过一触控表面传递该表面声波到至少一换能器。通过该至少一换能器感测出该输入信号。其中该输入信号在该换能器未接收到该表面声波，并且未复合该换能器以外电路的一噪声时，维持一预定电位。该预设范围包含该预定电位。本方法可以降低噪声影响，以增加表面声波触控面板的触碰定位准确度。

Description

表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置

技术领域

本发明有关于一种表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置，特别是一种能避开噪声干扰的表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置。

背景技术

目前许多的电子产品均使用触控面板(Touch panel)。若将触控面板的应用及规格做区分，可分成为电阻式(Resistive)、电容式(Capacitive)、表面声波式(Surface Acoustic Wave)、红外线式(Infrared)及电磁式(Electromagnetic)等等。其中，表面声波触控面板的优点是透光性佳、防火性佳、耐用度极高、影像质量极佳。因此表面声波触控面板目前广泛地应用在各种电子产品上。

请参考图1，其为现有表面声波触控面板俯视图。并请同时参考图2，其为现有表面声波触控面板立体图。现有的表面声波触控面板包含：一工作表面104、一第一侧面106、一第二侧面108、一第三侧面110、一第四侧面112、一X轴发射换能器(transmitting transducer)114、一X轴接收换能器(receivingtransducer)116、一Y轴发射换能器124、一Y轴接收换能器126及疏密间隔的反射条纹190、191、192及193。上述该些换能器114、116、124及126为由压电效应(piezoelectric effect)将机械能与电能互相转换的装置。

该X轴发射换能器114产生的表面波经过该反射条纹193的反射后向正X方向传播，再经该反射条纹191的反射后向正Y方向传播。最后该表面波被该X轴接收换能器116接收，并转换成电能。类似地，该Y轴发射换能器124产生的表面波经过该反射条纹192的反射后向正Y方向传播，再经该反射条纹190的反射后向正X方向传播。最后该表面波被该Y轴接收换能器126接收，并转换成电能。

以X轴为例，请参考图3与图4，图3说明面板未受物体碰触下时，该X轴接收换能器116所形成的电压波形。而图4则表示面板遭物体碰触下时，该X轴接收换能器116所形成的电压波形。其中图4因物体的接触导致物体吸收掉一些表面声波能量，而造成电压波形上的一凹陷。不同的该些反射条纹191及193所反射的表面波行进的距离将不同，因此可用来判断X轴的碰触点。类似地，不同的该些反射条纹190及192所反射的表面波行进的距离将不同，因此可用来判断Y轴的碰触点。如此便能判定触碰点的位置。

虽然表面声波触控面板具有很多优点，而且应用广泛。但是如同其它的电子产品一般，实际的表面声波触控面板电路内存在着各种频率大小的噪声，这些噪声可能来自于电源供应端。而这些噪声会在表面声波触控面板电路内到处窜流，因而影响到表面声波触控面板的效能与精确度。因此如何能发明一种表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置，以避开该些噪声的干扰，增加表面声波触控面板的触碰定位准确度，实是当今的重要课题。

发明内容

为解决上述现有技术的缺点，本发明的一目的在于提供一种表面声波触控面板的信号驱动方法，以增加表面声波触控面板的触碰定位准确度。

为解决上述现有技术的缺点，本发明的又一目的在于提供一种表面声波触控面板的信号驱动装置，以增加表面声波触控面板的触碰定位准确度。

为达到上述本发明的一目的，本发明的表面声波触控面板的信号驱动方法，包含：参考一输入信号连续地发送一触发信号。该触发信号于该输入信号位于一预设范围内时被发送。依据该触发信号产生一表面声波。通过一触控表面传递该表面声波到至少一换能器。通过该至少一换能器感测出该输入信号。其中该输入信号在该换能器未接收到该表面声波，并且未复合该换能器以外电路的一噪声时，维持一预定电位。该预设范围包含该预定电位。

再者，依据本发明一特点，本发明的表面声波触控面板的信号驱动方法，包含：通过至少一换能器感测出一输入信号。参考该输入信号连续地发送一触发信号。当每一该触发信号需要被触发时，该触发信号于该输入信号位于一预设范围时发送。

为达到上述本发明的又一目的，本发明的表面声波触控面板的信号驱动装置，包含：一感测电路，该感测电路包含至少一换能器，该感测电路通过该至少一换能器感测出一输入信号；及一控制电路，电连接至该感测电路。该控制电路参考该输入信号连续地发送一触发信号。当每一触发信号需要被触发时，该控制电路于该输入信号位于一预设范围时发送该触发信号。本发明的功效在于，当要发送该触发信号以产生该表面声波时，必须参考该输入信号的大小。该输入信号若在该预设范围内，代表存在该输入信号内的该噪声电压相对较小。此时产生的该表面声波而检测出来的该表面声波信号的电位会因较不受该噪声电压干扰而准确。因此可正确判定表面声波触控面板被触碰的位置。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有表面声波触控面板俯视图；

图2为现有表面声波触控面板立体图；

图3为表面声波触控面板未受物体碰触的电压波形图；

图4为表面声波触控面板受到物体碰触的电压波形图；

图5为本发明的表面声波触控面板的信号驱动方法流程图；

图6为本发明的表面声波触控面板的信号驱动装置方块图；

图7为表面声波信号波形图；

图8为噪声电压波形图；

图9为现有的表面声波信号加上噪声电压波形图；

图10为本发明的表面声波信号加上噪声电压波形时序图；

图11为本发明的表面声波信号加上噪声电压波形图；

图12为表面声波信号波形图；

图13为噪声电压波形图；

图14为现有的表面声波信号加上噪声电压波形图；

图15为本发明的表面声波信号加上噪声电压波形时序图；

图16为本发明的表面声波信号加上噪声电压波形图。

其中，附图标记

工作表面104

第一侧面106

第二侧面108

第三侧面110

第四侧面112

X轴发射换能器114

X轴接收换能器116

Y轴发射换能器124

Y轴接收换能器126

反射条纹190～193

步骤S10～S18

感测电路10

控制电路20

驱动电路40

触控表面30

换能器12

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参考图5，其为本发明的表面声波触控面板的信号驱动方法流程图。为方便解说及更容易了解，将以条列式依序列出详述如下：

1.首先步骤S10：参考一输入信号连续地发送一触发信号。该触发信号于该输入信号位于一预设范围内时被发送。也就是说，当需要发送该触发信号时，就参考该输入信号的范围。该输入信号必须要在该预设范围内时，才能发送该触发信号。该输入信号如果不在该预设范围内，则等待直到该输入信号在该预设范围内时，才发送该触发信号。步骤S10由一控制电路完成。

2.接着步骤S12：依据该触发信号产生一表面声波。步骤S12为一现有技术，由一驱动电路完成。该驱动电路接收到来自该控制电路所发出的该触发信号后，由压电效应将机械能与电能互相转换而产生该表面声波。

3.继之步骤S14：通过一触控表面传递该表面声波到至少一换能器。上述所产生的该表面声波，将由该触控表面传递到该换能器。

4.最后步骤S16、S18：该换能器转换该表面声波成为一表面声波信号，该表面声波信号复合于该输入信号。通过该换能器感测出该输入信号，例如可以是利用一感测电路通过该换能器感测出该输入信号；通过该换能器在感测出该输入信号的过程中，同时感测出该表面声波信号的值，可由该触发信号发出后的时间差来判断出该表面声波信号复合于该输入信号中的位置。亦即，该换能器接收到该表面声波后，能感测出该表面声波信号的值，以及产生该输入信号并传送到该控制电路。接着即回到步骤S10，当需要发送该触发信号至该驱动电路时，就参考该输入信号的范围。该输入信号必须要在该预设范围内时，才能发送该触发信号。该输入信号如果不在该预设范围内，则等待直到该输入信号在该预设范围内时，才发送该触发信号至该驱动电路。当该表面声波信号与噪声复合时，可能会造成波形上的倾斜，通过斜率上的运算，可模拟出原本的该表面声波信号。

其中，该输入信号在该换能器未接收到该表面声波(亦即该输入信号不在该预设范围内，所以不发送该触发信号至该驱动电路以产生该表面声波，所以该换能器未接收到该表面声波)，并且未复合该换能器以外电路的一噪声时，维持一预定电位。该预设范围包含该预定电位。该噪声可能来自任何地方，尤其来自一供电电路的噪声最为严重。

其中，该输入信号在一感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值。例如，利用该感测电路通过该换能器感测出该输入信号的过程中，该感测电路只能感测落于该感测范围内的信号，而感测出该输入信号。也就是说，该输入信号要被感测得到，就必须在该感测范围的大小之内。超出该感测范围就无法感测到该输入信号。而且，该感测范围与该预设范围的差异量必须大于该表面声波信号的最大值。换言之，该预设范围位于该感测范围内，该感测范围与该预设范围的差异量必需能容纳该表面声波信号的最大值(该表面声波信号的最大值可预先量测得知)，如此该表面声波信号才能确保完整地被感测到，而不会因为超出该感测范围而无法被感测到。此部分将在后面配合图示做更详细的解说。

请参考图6，其为本发明的表面声波触控面板的信号驱动装置方块图。本发明的表面声波触控面板的信号驱动装置包含：一感测电路10、一控制电路20、一驱动电路40及一触控表面30。该感测电路10电连接至该控制电路20以及该触控表面30；该驱动电路40电连接至该控制电路20以及该触控表面30。其中，该感测电路10还包含至少一换能器12。

该控制电路20参考一输入信号连续地发送一触发信号。当每一该触发信号需要被触发时，该控制电路20于该输入信号位于一预设范围时发送该触发信号。也就是说，该触发信号于该输入信号位于该预设范围内时被该控制电路20发送。当该控制电路20需要发送该触发信号时，就参考该输入信号的范围。该输入信号必须要在该预设范围内时，才能发送该触发信号。该输入信号如果不在该预设范围内，则该控制电路20等待直到该输入信号在该预设范围内时，才发送该触发信号。

该驱动电路40依据该触发信号产生一表面声波。该驱动电路40接收到来自该控制电路20所发出的该触发信号后，由压电效应将机械能与电能互相转换而产生该表面声波。该触控表面30提供该表面声波的传递。亦即通过该触控表面30传递该表面声波到该换能器12。

该换能器12接收到该表面声波后，转换该表面声波成为一表面声波信号，该表面声波信号复合于该输入信号。该感测电路10通过该换能器12感测出该输入信号；通过该换能器12在感测出该输入信号的过程中，同时感测出该表面声波信号的值。亦即，该换能器12接收到该表面声波后，能感测出该表面声波信号的值，以及产生该输入信号并传送到该控制电路20。

其中，该输入信号在该换能器12未接收到该表面声波(亦即该输入信号不在该预设范围内，所以该控制电路20不发送该触发信号至该驱动电路40以产生该表面声波，所以该换能器12未接收到该表面声波)，并且未复合该换能器12以外电路的一噪声时，维持一预定电位。该预设范围包含该预定电位。该噪声可能来自任何地方，尤其来自一供电电路的噪声最为严重。该输入信号在一感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值，此部分将在后面配合图示做更详细的解说。

请参考图7，其为该表面声波信号波形图。图7所示以零伏特为最大值。该换能器12转换该表面声波成为该表面声波信号，在图标的范例中，该控制电路20于该预设范围的最小值发送该触发信号，因此被感测出的该表面声波信号位于该预设范围的最小值处。该表面声波信号为脉波(pulse wave)形式。

请参考图8，其为该噪声电压波形图。图8所示以零伏特为最大值。该噪声可能来自任何地方，尤其来自一供电电路的噪声最为严重。

请参考图9，其为现有技术中，该表面声波信号加上该噪声电压波形图。图9所示以零伏特为最大值。在现有技术中，该触发信号未受到本发明的方法控制而发射(该触发信号未在该输入信号位于该预设范围时发送)，致使该表面声波信号可能出现在该噪声电压波形上的任何位置，图9所示为虚线圆圈处。该复合表面声波信号的输入信号因超出该感测范围，致使该表面声波信号无法正确判读，因此无法正确判定表面声波触控面板被触碰的位置。

请参考图10，其为本发明的该表面声波信号加上该噪声电压波形时序图。图10所示以零伏特为最大值。并请参考图11，其为本发明的该表面声波信号加上该噪声电压波形图。图11所示以零伏特为最大值。该触发信号受到本发明的方法控制而发射(该触发信号在该输入信号位于该预设范围时发送)，如虚线圆圈处。(因为从发射该触发信号到检测出该表面声波信号会有一些时间差，故形成的波形会稍微向右移。)该表面声波信号的电位会因较不受该噪声电压干扰而准确，因此可正确判定表面声波触控面板被触碰的位置。

从上述图7到图11可以看出，该输入信号在该感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值。亦即，该输入信号要被感测得到，就必须在该感测范围之内。超出该感测范围就无法感测到该输入信号。而且，该感测范围与该预设范围的差异量必须大于该表面声波信号的最大值。如此该表面声波信号才能确保完整地被感测到，而不会因为超出该感测范围而无法被感测到。

请参考图12到图16，其相对应于图7到图11，惟图12到图16以零伏特为最小值，故于此不在赘述。本领域技术人员亦可推知，最大值与最小值不限定为零伏特，亦可以为其它电位。

本发明的表面声波触控面板的信号驱动方法及其装置最大的特点在于：当要发送该触发信号以产生该表面声波时，必须参考该输入信号的大小。该输入信号若在该预设范围内，代表存在该输入信号内的该噪声电压相对较小。此时产生的该表面声波而检测出来的该表面声波信号的电位会因较不受该噪声电压干扰而准确。因此可正确判定表面声波触控面板被触碰的位置。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，包含：

参考一输入信号连续地发送一触发信号，该触发信号于该输入信号位于一预设范围内时被发送；

依据该触发信号产生一表面声波；

通过一触控表面传递该表面声波到至少一换能器；及

通过该换能器感测出该输入信号，其中该输入信号在该换能器未接收到该表面声波，并且未复合该换能器以外电路的一噪声时，维持一预定电位，该预设范围包含该预定电位。

2.根据权利要求1所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，还包含通过该换能器在感测出该输入信号的过程中，同时感测出一表面声波信号的值。

3.根据权利要求1所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该噪声来自一供电电路。

4.根据权利要求1所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该换能器转换该表面声波成为一表面声波信号，该表面声波信号复合于该输入信号。

5.根据权利要求4所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该输入信号在一感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值。

6.一种表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，包含：

一感测电路，该感测电路包含至少一换能器，该感测电路通过该换能器感测出一输入信号；及

一控制电路，电连接至该感测电路，该控制电路参考该输入信号连续地发送一触发信号，当每一该触发信号需要被触发时，该控制电路于该输入信号位于一预设范围时发送该触发信号。

7.根据权利要求6所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，还包含：

一驱动电路，电连接至该控制电路，该驱动电路依据该触发信号产生一表面声波；及

一触控表面，电连接至该驱动电路，该触控表面提供该表面声波的传递，其中该感测电路通过该换能器在感测出该输入信号的过程中，同时感测出一表面声波信号的值。

8.根据权利要求7所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，当该换能器未接收到该表面声波，并且该输入信号未复合由该换能器以外的电路传来的一噪声时，该输入信号维持一预定电位。

9.根据权利要求8所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，该预设范围包含该预定电位。

10.根据权利要求8所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，该噪声来自一供电电路。

11.根据权利要求6所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，该换能器转换该表面声波成为一表面声波信号，该表面声波信号复合于该输入信号。

12.根据权利要求11所述的表面声波触控面板的信号驱动装置，其特征在于，该输入信号在一感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值。

13.一种表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，包含：

通过至少一换能器感测出一输入信号；及

参考该输入信号连续地发送一触发信号，当每一该触发信号需要被触发时，该触发信号于该输入信号位于一预设范围时发送。

14.根据权利要求13所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，还包含：

依据该触发信号产生一表面声波；及

通过一触控表面传递该表面声波至该换能器。

15.根据权利要求14所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，还包含通过该换能器在感测出该输入信号的过程中，同时感测出一表面声波信号的值。

16.根据权利要求14所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，当该换能器未接收到该表面声波，并且该输入信号未复合由该至少一换能器以外的电路传来的一噪声时，该输入信号维持一预定电位。

17.根据权利要求16所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该预设范围包含该预定电位。

18.根据权利要求16所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该噪声来自一供电电路。

19.根据权利要求13所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该换能器转换该表面声波成为一表面声波信号，该表面声波信号复合于该输入信号。

20.根据权利要求19所述的表面声波触控面板的信号驱动方法，其特征在于，该输入信号在一感测范围内被感测，其中该感测范围与该预设范围的差异量大于该表面声波信号的最大值。

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