CN102591516A - 显示装置及其控制方法以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种适用于显示装置的控制方法。此显示装置被至少一物体接触且包括由多个平行的感测电极所形成的感测阵列。此控制方法包括：识别该至少一物体在显示阵列上的接触区域；以及根据识别出的接触区域来估计该至少一物体的尺寸。在一实施例中，多个感测电极的至少一者的宽度是根据该至少一物体的估计尺寸来控制。在另一实施例中，为了差动电容测量而分组成为一测量电极组的两感测电极间的距离是根据该至少一物体的估计尺寸来决定。

Description

显示装置及其控制方法以及电子装置

技术领域

本发明是有关于一种控制方法，特别是有关于一种适用于感测装置的控制方法。

背景技术

图1表示已知电容式触控感测装置。如图1所示，已知电容式触控感测装置1包括感测阵列10、电容测量电路11、以及触控位置计算电路12。感测阵列10是由以水平方向延伸的多个水平感测电极EH1-EHm以及以垂直方向延伸的多个垂直感测电极EV1-EVn所形成。当一物体接触感测阵列10时，借由电容测量电路11来测量与感测电极相关联的电容，且电容感测电路11根据所测量到的电容来产生电容数据信号。接着，电容数据信号由触控位置计算电路12所提供的运算规则来做进行分析，以获得该物体的接触座标以及/或接触位置。

当一物体接触感测阵列10时，电容测量电路11所产生的电容数据信号的变化值是依据该物体的尺寸以及感测电极的尺寸。一般而言，当感测电极的宽度增加，电容数据信号的电位以及电位变化也随之增加。当感测电极的宽度大于该物体的尺寸时，电容数据信号具有最大的改变值。此外，电容测量电路11的输出噪声可能会受到感测电极的尺寸所影响。举例来说，假使感测电极的宽度大于该物体的尺寸，电容数据信号的电位达到最大值。然而，在此时，电容测量电路11的输出信号噪声比(signal-to-noise ratio，SNR)减少。换句话说，较宽的感测电极导致较高的输出噪声电位。

参阅图1，由电容测量电路11所测量到的电容可能是形成在一对垂直的感测电极的交越点上的交越电容(cross-capacitance)，也可能是形成在一感测电极与接地之间的自电容(self-capacitance)。电容测量电路11可利用差动电容测量来测量上述电容。在差动电容测量中，当一物体接触感测阵列10时，每两平行的感测电极用来获得一差动电容数据信号，以判断该物体的接触座标或接触位置。举例来说，使用两垂直感测电极以进行差动电容测量，以获得一差动电容数据信号。然而，在差动电容测量下，当两垂直感测电极间的水平距离与该物体的水平方向尺寸不匹配时，电容测量电路11的输出噪声可能增加，使得无法精准地判断该物体的接触座标或接触位置。

因此，期望能根据接触感测阵列10的物体尺寸来控制在差动电容测量时的感测电极的特性，例如感测电极的宽度以及两感测电极间的距离。

发明内容

本发明提供一种控制方法，适用于显示装置。此显示装置被至少一物体接触且包括由多个平行的感测电极所形成的感测阵列。此控制方法包括：识别该至少一物体在显示阵列上的接触区域；根据识别出的接触区域来估计该至少一物体的尺寸；以及根据该至少一物体的估计尺寸来决定多个感测电极中至少一者的宽度。

本发明另提供一种控制方法，适用于显示装置。此显示装置被至少一物体接触且包括由多个平行的感测电极所形成的感测阵列。在多个感测电极中每两感测电极被分组成为一测量电极组以进行显示装置的电容测量。每一测量电极组的两感测电极间的距离系沿着第一方向。此控制方法包括：识别该至少一物体在显示阵列上的接触区域；根据识别出的接触区域来估计该至少一物体的尺寸；以及根据该至少一物体的估计尺寸来决定每一测量电极组的两感测电极间的距离。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1表示已知电容式触控感测装置；

图2表示根据本发明实施例的显示装置的感测阵列；

图3表示根据本发明一实施例，适用于感测装置的控制方法的流程图；

图4表示根据本发明一实施例，由图3的控制方法所控制的感测装置；

图5表示根据本发明另一实施例，适用于感测装置的控制方法的流程图；

图6a表示根据本发明一实施例，由图5的控制方法所控制的感测装置；

图6b表示根据本发明一实施例的测量电极组；

图7表示使用由图3的控制方法所控制的感测装置或者是使用由图5的控制方法所控制的感测装置的显示装置；以及

图8表示使用图7所揭露的显示装置的电子装置。

主要元件符号说明：

图1：

1～电容式触控感测装置；

10～感测阵列；        11～电容测量电路；

12～触控位置计算电路；EH1-EHm～水平感测电极；

EV1-EVn～垂直感测电极；

图2：

EH1～水平感测电极；

EV1～垂直感测电极；

SEH1-SEH3～水平感测次电极；

SEV1-SEV4～垂直感测次电极；

图3：

S30-S35～方法步骤；

图4：

4～感测装置；     40～感测阵列；

41、42～驱动单元；43～计算单元；

44～控制单元；    DOUT～输出数据；

OUTH、OUTV～导线；

SEH1-SEHm～水平感测次电极；

SEV1-SEVn～垂直感测次电极；

SW～开关；

图5：

S50-S54～方法步骤；

图6a-6b：

6～感测装置；     60～感测阵列；

61～计算单元；    62～控制单元；

610～差动放大器； DOUT～输出数据；

EH1-EHm～水平感测电极；

EV1-EVn～垂直感测电极；

图7：

4、6～感测装置；7～显示装置；

70～控制器；

图8：

4、6～感测装置； 7～显示装置；

8～电子装置；    70～控制器；

80～输入单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图2表示根据本发明实施例的显示装置的感测阵列。如图2所示，感测阵列2包括多个水平感测次电极以及多个垂直感测次电极。在图2中，是以三条水平感测次电极SEH1-SEH3以及四条垂直感测次电极SEV1-SEV4为例来说明。在水平感测次电极SEH1-SEH3与垂直感测次电极SEV1-SEV4的多个交错点之间，感测次电极例如形成了菱形形状。一感测电极是借由聚集个别的感测次电极聚集而形成。举例来说，垂直感测电极EV1是借由聚集三条垂直感测次电极SEV1-SEV3且连接此三条垂直感测次电极SEV1-SEV3而形成的。一水平感测电极也是借由聚集多条水平感测次电极且连接这些水平感测次电极而形成的。举例来说，水平感测电极EH1是借由聚集三条水平感测次电极SEH1-SEH3且连接此三条水平感测次电极SEH1-SEH3而形成的。

在一实施例中，提出一种适用于感测装置的控制方法，以控制并调整感测装置内感测阵列的至少一条感测电极的宽度。图3是表示根据本发明一实施例，适用于感测装置的控制方法的流程图。图4是表示根据本发明一实施例，由图3的控制方法所控制的感测装置。如图4所示，感测装置4包括感测阵列40、驱动单元41与42、计算单元43、以及控制单元44。感测阵列40包括多个水平感测次电极SEH1-SEHm以及多个水平感测次电极SEV1-SEVn。驱动单元41用来控制水平感测次电极SEH1-SEHm中每一者是否透过开关SW连接至导线OUTH。同时连接导线OUTH的水平感测次电极聚集在一起以形成一水平感测电极。因此，同时连接导线OUTH的水平感测次电极的数量决定了对应水平感测电极的宽度。同样地，驱动单元42用来控制垂直感测次电极SEV1-SEVn中每一者是否透过开关SW连接至导线OUTV。同时连接导线OUTV的垂直感测次电极聚集在一起以形成一垂直感测电极。因此，同时连接导线OUTV的垂直感测次电极的数量决定了对应垂直感测电极的宽度。计算单元43耦接导线OUTH以及OUTV。当一物体(例如手指或触控笔)接触感测阵列40时，计算单元43测量与感测电极相关联的电容，以获得该物体的接触座标以及/或接触位置，并产生对应的输出数据DOUT。在一实施例中，计算单元43可测量与感测电极相关联的交越电容或自电容，以获得该物体的接触座标以及/或接触位置。

在下文中，将参阅图3及图4来说明适用于感测装置的控制方法，将以决定并调整垂直感测电极的宽度为例来说明。然而，相同的控制方法可用于水平感测电极。在一些实施例中，此控制方法可同时决定并调整至少一垂直感测电极的宽度以及至少一水平感测电极的宽度。当一物体(例如手指或触控笔)接触感测阵列40时，计算单元43测量与感测电极相关联的电容，以产生输出数据DOUT(步骤S30)。控制单元44测量来自计算单元43的输出数据DOUT(步骤S31)。在此实施例中，输出数据DOUT包括多个数据点，且每一数据点对应与感测电极相关联且当该物体接触感测阵列40时所产生的一电容。控制单元44接着根据输出数据DOUT来识别该物体的接触区域(步骤S32)，且判断该接触区域的边界(步骤S33)。控制单元44因此根据该接触区域来估计该物体的尺寸(步骤S34)。在步骤S34中，控制单元44是根据步骤S32所判断的边界内的数据点的数量来估计该物体的尺寸。接着，控制单元44根据该物体的估计尺寸来决定一垂直感测电极的宽度(步骤S35)。换句话说，控制单元44根据该物体的估计尺寸来调整一垂直感测电极的宽度。在接下来的电容测量，此方法返回至步骤S30。当一垂直感测电极具有已经决定并调整的宽度时，计算单元43持续测量与感测电极相关联的电容。如上所述，同时连接导线OUTV的垂直感测次电极的数量决定了对应垂直感测电极的宽度。因此，在步骤S35中，为了决定一垂直感测电极的宽度，控制单元44根据该物体的估计尺寸来控制驱动单元42去改变同时连接导线OUTV的垂直感测次电极的数量。

在上述实施例中，一垂直感测电极的宽度是根据物体的估计尺寸来决定。然而，在一些实施例中，所有的垂直感测电极的宽度都可根据物体的估计尺寸来决定。在一较佳实施例中，所有的垂直感测电极的宽度可调整为相等。

在上述实施例中，是以一物体接触感测阵列40为例来说明。在一些实施例中，可能有多个物体接触感测阵列40。当多个物体接触感测阵列40时，一垂直感测电极的宽度是根据所述物体的估计尺寸中的最小一者来调整，或者所有的垂直感测电极根据所述物体的估计尺寸中的最小一者来调整为相等。在一些其他的实施例中，当多个物体接触感测阵列40时，接近其中一物体的多个垂直感测电极的宽度是根据该物体的估计尺寸来决定。较佳的是，接近其中一物体的所有垂直感测电极的宽度调整为相等。

根据上述实施例，至少一水平/垂直感测电极的宽度随着接触感测阵列40的至少一物体的尺寸而改变。因此，计算单元43的输出信号噪声比(SNR)增加，使得可更精准地获得该至少一物体的接触座标。

图5是表示根据本发明另一实施例，适用于感测装置的控制方法的流程图。图6a是表示根据本发明一实施例，由图5的控制方法所控制的感测装置。如图6a所示，感测装置6包括感测阵列60、计算单元61、以及控制单元62。感测阵列60包括多个水平感测电极EH1-EHm以及多个垂直感测电极EV1-EVn。计算单元61耦接水平感测电极EH1-EHm以及垂直感测电极EV1-EVn。当一物体(例如手指或触控笔)接触感测面板60时，计算单元61测量与感测电及相关的电容，以获得该物体的接触座标以及/或接触位置，并产生对应的输出数据DOUT。在一实施例中，计算单元61可借由差动感测测量来计算与感测电极相关的交越电容或自电容，以获得该物体的接触座标以及/或接触位置。因此，对于多个平行的感测电极(水平感测电极或垂直感测电极)而言，所述平行的感测电极中每两感测电极分组成为一测量电极组以进行差动电容测量，其中，一测量电极组中的两感测电极彼此不相邻。例如，如图6b所示，垂直感测电极EV1与EV6分组成为一测量电极组。计算单元61包括差动放大器610，其具有两输入端，其一输入端耦接测量电极组中的一感测电极，而另一输入端择耦接该测量电极组中的另一感测电极。如图6b所示，介于每一测量电极组中两垂直感测电极间的距离Dset是沿着水平方向。同样地，当计算单元61以差动电容测量来测量与水平感测电集相关的自电容时，不相邻的每两水平感测电极分组成为一测量电极组。介于每一测量电极组中两水平感测电极间的距离Dset是延着垂直方向。

在下文中，将参阅图5及图6a-6b来说明适用于感测装置的控制方法。将以决定并调整每一测量电极组中两垂直感测电极间的距离为例来说明。然而，相同的控制方法可用于水平感测电极。在一些实施例中，此控制方法可借由自电容测量来同时地决定并调整一测量电极组中两垂直感测电极间的距离以及一测量电极组中两水平感测电极间的距离。当一物体接触感测阵列60时，计算单元61测量与感测电极相关的电容，以产生输出数据DOUT(步骤S50)。控制单元62借由使用差动电容测量来测量输出数据DOUT(步骤S51)。控制单元62接着根据输出数据DOUT来识别该物体的接触区域(步骤S52)。控制单元62因此根据此接触区域来估计该物体的尺寸(步骤S53)。在一实施例中，该物体的尺寸是该物体沿水平方向上的最大高度。接着，控制单元62根据该物体的尺寸来控制计算单元61的差动放大器610的两输入端去耦接多个垂直感测电极中的两适当垂直感测电极，借以决定了每一测量电极组的两垂直感测电极间的距离(步骤S54)。在接下来的电容测量中，此方法回到步骤S50。当每一测量电极组的两垂直感测电极间的距离已经决定且调整时，计算单元61持续第测量与感测电极相关联的电容。在一些实施例中，所有测电极组的两垂直感测电极间的距离都调整为相等。

在上述实施例中，是以一物体接触感测阵列60为例来说明。在一些实施例中，可能有多个物体接触感测阵列60。当多个物体接触感测阵列60时，接近其中一物体的一测量电极组的两垂直感测电极间的距离是根据该物体的估计尺寸来决定。较佳的是，接近其中一物体的所有测量电极组的两感测电极间的距离调整为相等。

根据上述实施例，每一测量电极组的两水平/垂直感测电极间的距离随着接触感测阵列60的至少一物体的尺寸而改变。因此，计算单元61的输出信号噪声比(SNR)增加，使得可更精准地获得该至少一物体的接触座标。

图7表示使用图4所披露且由图3的控制方法所控制的感测装置4或者是使用图6a所披露且由图5的控制方法所控制的感测装置6的显示装置7。一般而言，显示装置7包括控制器70以及感测装置4或6等等。控制器70操作性地耦接感测装置4或6，且提供控制信号至感测装置4或6。

图8表示使用所揭露的显示装置7的电子装置8。电子装置8可以个人数字助理器(PDA)、数字相机、笔记本电脑、桌上型电脑、移动电话(cellular phone)、显示装置等等。一般而言，电子装置8包括输入单元80与图7的显示装置7等等。此外，输入装置80操作性地耦接显示装置7，并提供输入信号至显示装置7。显示装置7的控制器70则根据此输入信号来提供上述控制信号至感测装置4或6。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (24)

1.一种控制方法，适用于一显示装置，该显示装置被至少一物体接触且包括由多个平行的感测电极所形成的一感测阵列，该控制方法包括：

识别该至少一物体在该显示阵列上的一接触区域；

根据识别出的该接触区域来估计该至少一物体的尺寸；以及

根据该至少一物体的估计尺寸来决定所述感测电极中至少一者的宽度。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在决定所述感测电极中至少一者的宽度的步骤中，所有的所述感测电极的宽度调整为相等。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当多个物体接触该感测阵列时，在决定所述感测电极中至少一者的宽度的步骤中，所述感测电极中至少一者的宽度根据所述物体的估计尺寸中的最小一者来调整。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所有的所述感测电极的宽度调整为相等。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当多个物体接触该感测阵列时，在决定所述感测电极中至少一者的宽度的步骤中，接近所述物体其中一者的所述电极的尺寸根据对应的该物体的估计尺寸来调整。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，接近所述物体其中一者的所有所述感测电极的宽度调整为相等。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，识别该至少一物体在该显示阵列上的该接触区域的步骤包括：

测量一输出数据，其中，该输出数据包括多个数据点，所述数据点对应与所述感测电极相关联且是当该至少一物体接触该显示阵列时所产生的电容；以及

根据测量获得的该输出数据来识别该至少一物体的该接触区域；以及

判断识别出的该接触区域的一边界。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在估计该至少一物体的尺寸的步骤中，该至少一物体的尺寸是根据在该边界内与所述感测电极相关的所述数据点的数量来估计。

9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该感测阵列包括多个次电极，且每一该感测电极是由至少一该次电极所形成。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在决定所述感测电极中至少一者的宽度的步骤中，用来形成所述感测电极中至少一者的所述次电极的数量决定了该至少一感测电极的宽度。

11.一种显示装置，包括：

一感测装置，由权利要求1所述的控制方法所控制；以及

一控制器，操作性地耦接该感测装置。

12.一种电子装置，包括：

一如权利要求11所述的显示装置；以及

一输入单元，操作性地耦接该显示装置。

13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为个人数字助理器、数字相机、笔记型电脑、桌上型电脑、行动电话、或显示装置。

14.一种控制方法，适用于一显示装置，该显示装置被至少一物体接触且包括由多个平行的感测电极所形成的一感测阵列，其中，在所述感测电极中每两感测电极被分组成为一测量电极组以进行该显示装置的电容测量，每一该测量电极组的两感测电极间的距离是沿着一第一方向，该控制方法包括：

识别该至少一物体在该显示阵列上的一接触区域；

根据识别出的该接触区域来估计该至少一物体的尺寸；以及

根据该至少一物体的估计尺寸来决定每一该测量电极组的两感测电极间的距离。

15.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，在决定每一该测量电极组的两感测电极间的距离的步骤中，所有的所述测量电极组的两感测电极间的距离调整为相等。

16.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，当多个物体接触该感测阵列时，在决定每一该测量电极组的两感测电极间的距离的步骤中，接近所述物体其中一者的每一测量电极组的两感测电极间的距离根据对应的该物体的估计尺寸来调整。

17.如权利要求16所述的控制方法，其特征在于，接近所述物体其中一者的所有所述测量电极组的两感测电极间的距离调整为相等。

18.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，在估计该至少一物体的尺寸的步骤中，该至少一物体的尺寸是该至少一物体在该第一方向上的最大高度。

19.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，该显示装置的电容测量是由一组该测量电极组的两感测电极所执行的差动电容测量。

20.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，每一该测量电极组的两感测电极彼此不相邻。

21.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，识别该至少一物体在该显示阵列上的该接触区域的步骤包括：

借由使用该显示装置的电容测量来测量一输出数据，其中，该输出数据包是根据该至少一物体的接触而产生；以及

根据测量获得的该输出数据来识别该至少一物体的该接触区域。

22.一种显示装置，包括：

一感测装置，由权利要求14所述的控制方法所控制；以及

一控制器，操作性地耦接该感测装置。

23.一种电子装置，包括：

一权利要求22所述的显示装置；以及

一输入单元，操作性地耦接该显示装置。

24.如权利要求23所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为个人数字助理器、数字相机、笔记本电脑、桌上型电脑、移动电话、或显示装置。

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