CN103970385A

CN103970385A - 混合式电容触控扫描方法

Info

Publication number: CN103970385A
Application number: CN201310065359.2A
Authority: CN
Inventors: 黄荣寿; 吴珈穆
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Current assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-08-06
Also published as: TWI490764B; TW201430663A

Abstract

本发明为一种混合式电容触控扫描方法，至少以单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，分别获得一第二及第三感应信息，再比较第二及第三感应信息后，判断该触控面板上是否有非触控物件存在；若有，则依据非触控物件特性，选择第二及第三感应信息的其中一感应信息作为一输出图框；如此，通过单端输入同相扫描方式具有防水特性，而双端输入差动扫描方式进行扫描则恰与单端输入同相扫描方式具有相反特性，因此本发明可通过比较第二及第三感应信息之间差异而判断目前存在液体或AC噪声，而选择其中较佳的感应信息作为输出图框。

Description

混合式电容触控扫描方法

技术领域

本发明为一种电容式触控面板的扫描方法，特别涉及一种混合式电容触控扫描方法。

背景技术

目前电容式触控扫描方法大概分为三种：自感电容扫描法及互感电容扫描法以及自感加互感扫描法。

自感电容扫描法是较早开发的电容式触控扫描方法，其优点是信噪比(SNR)佳，但用于多物件识别应用时，却有鬼影现象造成多物件误判的缺点；因此针对鬼影现象即开发出互感电容扫描法，而此一扫描方法是采用全点扫描，因此可消除鬼影现象，令电容式触控面板真正实现多指触控功能，但相对地互感电容扫描法的缺点则是信噪比较自感电容扫描法差。

由于多指触控已然成为电容式触控面板的基本功能，而且也广泛地应用于各种电子产品上，特别是手持式电子产品，正因为电子产品使用环境变复杂，使得电容触控扫描的干扰噪声种类变多，例如AC信号及如水滴等液体等造成的噪声，造成互容式扫描方法在受到这些噪声干扰时，造成多物件识别误判的问题，有必要进一步改进的。

发明内容

有鉴于上述目前电容触控扫描方法易受噪声干扰的缺点，本发明主要目的是提供一种混合式电容触控扫描方法，用以解决扫描时受噪声干扰的误判问题。

欲达上述目的所使用的主要技术方案是令该混合式电容触控扫描方法包含有：

以单端输入接地扫描方式扫描触控面板后，获得一第一感应信息；

以单端输入同相扫描方式扫描触控面板后，获得一第二感应信息；

以双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，获得一第三感应信息；

比较该第一及第二感应信息后，判断该触控面板上是否有液体存在；

若有，则选择该第二感应信息作为一输出图框；

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

所述本发明主要以会感应液体的单端输入接地扫描方式与以不会感应液体的单端输入同相扫描方式分别进行扫描，倘若目前电容式触控面板上已有液体存在，则可比较第一感应信息及第二感应信息差异后，确认有液体存在，则输出该第二感应信息作为后续物件识别用的输出图框；若未有液体存在，则选择输出具有抗AC噪声的第三感应信息；如此，即可以输出包含有较少噪声感应量的输出图框，以进行后续物件坐标识别用，降低识别误判率。

本发明另一技术方案是令上述混合式电容触控扫描方法包含有：

比较该第一及第三感应信息后，判断该触控面板上是否有噪声存在；

若有，则选择该第三感应信息作为一输出图框；

若无，则选择该第二感应信息作为一输出图框。

所述本发明主要以会感应AC噪声的单端输入接地扫描方式与以不会感应AC噪声的双端输入差动扫描方式分别进行扫描，倘若目前电容式触控面板上处理AC噪声环境下，则可比较第一感应信息及第三感应信息差异后，确认已有AC噪声存在，则选择该第三感应信息作为后续物件识别用的输出图框；若未有AC噪声存在，则选择输出不会感应液体的第三感应信息；如此，即可以输出包含有较少噪声感应量的感应信息进行物件坐标识别用，降低识别误判率。

本发明又一技术方案是令上述混合式电容触控扫描方法包含有：

比较该第二及第三感应信息后，判断该触控面板上是否有非触控物件存在；

若有，则选择该第二及第三感应信息的其中一感应信息作为一输出图框。

由于单端输入同相扫描方式进行扫描时会受到AC噪声干扰，但因不会感应液体而具有防水特性，而双端输入差动扫描方式进行扫描则恰与单端输入同相扫描方式具有相反特性，因此针对分别存在有液体或AC噪声的使用环境，本发明可通过比较第二及第三感应信息之间差异而判断目前存在液体或AC噪声，而选择其中较佳的感应信息作为输出图框。

本发明再一技术方案是令上述混合式电容触控扫描方法包含有：

比较该第一及第二感应信号后，判断该触控面板上是否有液体存在；及

若有，通过该第一及第二感应信息确认该触控面板上液体所在的区域，以第二感应信息对应该区域的感应数值作为一输出图框中对应该区域的感应数值，并以第三感应信息对应该区域以外的其余区域的感应数值作为该输出图框中对应该其余区域的感应数值；及

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

所述本发明同样先以单端输入接地扫描方式及单端输入同相扫描方式分别进行扫描后比较差异，以确认有液体存在，则一并判断液体位置，以第二感应信息作为一输出图框中该区域所对应的感应数值，并以第三感应信息作为该输出图框中该区域以外的其余区域所对应的感应数值；如此输出图框即整合有防水特性及抗AC噪声特性。

比较该第二及第三感应信息后，判断该触控面板上是否有液体存在；及

若有，通过该第二及第三感应信息确认该触控面板上液体所在的区域，以第二感应信息对应该区域的感应数值作为一输出图框中对应该区域的感应数值，并以第三感应信息对应该区域以外的其余区域的感应数值作为该输出图框中对应该其余区域的感应数值；

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

所述本发明同样先以单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式分别进行扫描后比较差异，用以确认有液体存在，则一并判断液体位置，以第二感应信息作为一输出图框中该区域所对应的感应数值，并以第三感应信息作为该输出图框中该区域以外的其余区域所对应的感应数值；如此输出图框即整合有防水特性及抗AC噪声特性。

附图说明

图1：为本发明采用单端输入接地扫描方式的示意图。

图2：为本发明采用单端输入同相扫描方式的示意图。

图3：为本发明采用双端输入差动扫描方式的示意图。

图4：为本发明混合式电容触控扫描方法的第一较佳实施例流程图。

图5A：为在触控面板上有液体环境下执行图1及图2的感应信号示意图。

图5B：为在触控面板上有液体环境下执行图3的感应信号示意图。

图6：为本发明混合式电容触控扫描方法的第二较佳实施例流程图。

图7A：为在触控面板在AC噪声环境下执行图1及图2的感应信号示意图。

图7B：为在触控面板上有液体环境下执行图3的感应信号示意图。

图8：为本发明混合式电容触控扫描方法的第三较佳实施例流程图。

图9：为本发明混合式电容触控扫描方法的第四较佳实施例流程图。

图10：为本发明混合式电容触控扫描方法的第五较佳实施例流程图。

图11A：系为在触控面板在液体及AC噪声环境下执行图3的感应信号示意图。

图11B：为在触控面板上有液体及AC噪声环境下执行图2的感应信号示意图。

图11C：为在触控面板上有液体及AC噪声环境下执行图9或图10的感应信号示意图。

具体实施方式

针对目前电容式触控扫描方法易受到使用环境噪声干扰，造成扫描后的感应信息进行物件坐标识别时的误判，本发明提出以下几种混合式电容触控扫描方法，其中主要采用具有防水特性的单端输入同相扫描方式以及具有抗AC噪声特性的双端输入差动扫描方式进行非触控物件的识别及排除，也可进一步配合不具防水特性也不具有抗AC噪声特性的单端输入接地扫描方式，进行识别非触控物件。

首先请参阅图1所示，一电容式触控面板10的第一轴X及第二轴Y分别包含多感应线X1～Xn、Y1～Ym，并与一控制器20连接，其中该控制器执行上述单端输入接地扫描方式，其为一自容式扫描方法，即依序对各条感应线X1～Xn、Y1～Ym输出一刺激信号，当对目前感应线X1输出一刺激信号时，令其它感应线X2～Xn、Y1～Ym接地，接着接收此一感应线X1的感应信号。如此重复扫描直到所有第一及第二轴感应线均取得感应信号，即可输出一组感应信息；此外，也可重复上述扫描过程，令各条感应线X1～Xn、Y1～Ym获得多次感应信号，再取其平均感应量，再以平均感应量输出一组感应信息。

再请参阅图2所示，上述单端输入同相扫描方式也为一自容式扫描方法，同时对各条感应线X1～Xn、Y1～Ym输出刺激信号，接着依序接收各感应线X1～Xn、Y1～Ym的感应信号，直到所有感应线X1～Xn、Y1～Ym均取得感应信号，即可输出一组感应信息。由于如水滴等液体出现在触控面板上，且水滴位置对应其中数条相邻感应线，则虽然各条感应线的电压会因为水滴而有上升或下降变化，但同时对所有感应线输出相同相位的刺激信号，即可使得相邻感应线之间的电位相同或相近，使得依序接收对应水滴位置的各条感应线的感应信号，该感应信号中不会包含有水滴感应量的变化；因此，单端输入同相扫描方式输出的感应信息即能有效排除水滴等液体的干扰，而具有防水特性。

请参阅图3所示，上述双端输入差动扫描方式也为一自容式扫描方法，依序对各条感应线输出刺激信号，并在输出给目前感应线X1的刺激信号的同时，也给出一与目前感应线X1刺激信号相位相反的刺激信号至其相邻下一条感应线X2，接着再接收目前感应线X1及其相邻感应线X2的感应信号加以运算，也就是说，当此二相邻感应线同时受到AC噪声干扰，接收此二相邻感应线X1、X2的感应信号，此二感应信号会包含相近且相反的AC噪声感应量，经运算后，目前感应线X1获得的感应量可依据另一相邻感应线X2所获得的感应量，将AC噪声干扰的感应量予以排除，以获得目前感应线X1的最后感应信号；如此重复扫描直到所有感应线X1～Xn、Y1～Ym均取得最后感应信号，即可输出一组感应信息；因此，以双端输入差动扫描方式扫描完输出的感应信号即具有抗AC噪声特性。

以下再进一步就本发明使用上述单端输入接地扫描方式、单端输入同相扫描方式、双端输入差动扫描方式进行混合式电容触控扫描方法的实施例进行说明，但不以此为限。

首先请参阅图4所示，假设使用环境出现液体的非触控物件且手指未触碰在电容式触控面板时，本发明的混合式电容触控扫描方法是分别以单端输入接地扫描方式、单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，获得一第一感应信息、第二感应信息及第三感应信息S10，即如图5A所示，其为该第一感应信息及第三感应信息中对应一感应线X1的感应信号，此感应线X1与不同轴的六条感应线Y3～Y5、Y7～Y9相交位置感应有液体存在；再如图5B所示，该第二感应信息则因具有抗水性，因此同一感应线X1与不同轴的六条感应线Y3～Y5、Y7～Y9交错处上并未出现任何感应量；因此，比较第一及第二感应信息中相同感应线的感应信号差异，倘若差异存在，可再进一步判断该差异是否超过一临界值S11，即可在判断超过临界值时判断该电容式触控面板上有液体存在，并可进一步识别出液体的位置；由图5A及图5B相较可知，在此以感应液体所在的感应量为正值为例，从第一感应信息及第二感应信息中取出相同感应线的感应信号进行比对，由于第一感应信息对应液体位置的感应线X1的感应信号中，感应线X1与感应线Y3～Y5及Y7～Y9交错处的感应量呈正值，而第二应信息对应液体位置的感应线X1的感应信号中，感应线X1与感应线Y3～Y5及Y7～Y9交错处的感应量为零或接近零，因此将第一感应信息的感应线X1的感应信号减去第二感应信息的感应线X1，其与感应线Y3～Y5及Y7～Y9相交的感应量差值会为正差值且超过临界值，则代表液体存在于该条感应线X1；因此本发明会检测出目前电容式触控面板上已有液体，而选择具有防水特性的第二感应信息作为输出图框S12；反之，若检测出电容式触控面板上并未受到液体干扰，则选择该第三感应信息输出作为输出图框S13；如此，即可以输出包含有较少噪声感应量的感应信息进行物件坐标识别用，降低识别误判。

至于针对抗AC噪声的混合式电容触控扫描方法的另一实施例则请参阅图6所示，同样先以单端输入接地扫描方式、单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，分别获得一第一感应信息、一第二感应信息及一第三感应信息S20；假设扫描时有手指放置于其中一轴的一条感应线X1及三条另一轴感应线Y3～Y5上并同时出现有AC噪声，则如图7A所示，为此条感应线X1以单端输入接地扫描方式及单端输入同相扫描方式扫描后获得的感应信号，其与三条另一轴感应线Y3～Y5交错处的感应量本应因手指触碰而呈现正感应量，但却受到AC噪声影响而呈负感应量；再配合参阅图7B所示，相同情况由双端输入差动扫描方式扫描后所获得该感应线X1的感应信号，由于双端输入差动扫描方式获得的感应信号具有抗AC噪声特性，因此扫描该感应线X1所获得的感应信号，仍能正确地反应出手指所在位置的正感应量。因此，由图7A及图7B相比较可知，比较第一及第三感应信息后S21，即能顺利判断出该触控面板上是否有AC噪声存在；若判断结果为已有AC噪声存在，则选择该第三感应信息作为输出图框S22；若判断结果为没有AC噪声存在则选择该第二感应信息作为输出图框S23；如此，即可以输出包含有较少AC噪声感应量的感应信息进行物件坐标识别用，降低识别误判率。

综合以上二个实施例可知，其中图5A及图5B也可由第二及第三感应信息判断是否有液体存在，而图7A及图7B也可由第二及第三感应信息判断是否有AC噪声存在，因此本发明混合式电容触控扫描方法的再一个较佳实施例如图8所示，首先以单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，分别获得一第二感应信息及一第三感应信息S40，比较第二及第三感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若二感应信号之间已有差异，则代表该触控面板上已有液体或AC噪声等非触控物件存在；若未有触控物件存在，则选择第三感应信息作为输出图框S45。若有触控物件存在，则判断目前非触控物件特性S42，即当比较第二及第三感应信息中相同感应线所对应的感应信号之间已有差异时，如图5A及图5B所示，若第二感应信息的感应线无感应量，而第三感应信息的相同感应线有感应量，则上述非触控物件特性属于液体，则选择输出该第二感应信息作为输出图框S43；若如图7A及图7B所示，若是第三感应信息的感应线无感应量，而第二感应信息的相同感应线有感应量而产生此一差异，则选择输出该第三感应信息作为输出图框S44。如此本实施例较前二实施例减少单端输入接地扫描方式扫描程序，更为提升整体扫描效率。

除此之外，请再参阅图9所示，为本发明混合式电容触控扫描方法又一实施例，首先以单端输入接地扫描方式、单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，分别获得一第一感应信息、一第二感应信息及一第三感应信息S50，一样将该第一感应信息及第二感应信息相互比较后S51，判断该触控面板上是否有液体存在，倘若有液体存在，则通过第一及第二感应信息确认该触控面板上液体所在的区域S52，再以第二感应信息对应该区域的感应数值作为一输出图框中对应该区域的感应数值，并以第三感应信息对应该区域以外的其余区域的感应数值作为该输出图框中对应该其余区域的感应数值S53；如此，即可确保输出图框不包含液体的感应量及AC噪声的感应量，而兼具有防水及抗AC噪声特性。其中较佳者，倘若判断没有液体存在，则为避免受AC噪声干扰，因此也选择该第三感应信息作为输出图框S54。

此外，请再参阅图10所示，为本发明混合式电容触控扫描方法另一实施例，首先以单端输入同相扫描方式及双端输入差动扫描方式扫描触控面板后，分别获得一第二感应信息及一第三感应信息，一样以第二及第三感应信息比较后，判断该触控面板上是否有液体存在，倘若有液体存在，则通过第二及第三感应信息确认该触控面板上液体所在的区域S62，以第二感应信息对应该区域的感应数值作为一输出图框中对应该区域的感应数值，并以第三感应信息对应该区域以外的其余区域的感应数值作为该输出图框中对应该其余区域的感应数值S63；如此，即可确保输出图框不包含液体的感应量及AC噪声的感应量，而兼具有防水及抗AC噪声特性。其中较佳者，倘若判断没有液体存在，则为避免受AC噪声干扰，因此也选择该第三感应信息作为输出图框S64。

请参阅图11A所示，即为触控面板同时受到液体及AC噪声干扰时，以双端输入差动扫描方式扫描其中一条感应线的感应信号，其与另一轴交错的多感应线Y3～Y5及Y10～Y12位置即为液体感应信号，而Y7～Y9则是手指受到AC噪声干扰后的感应量，而图11B则是以单端输入同相扫描方式在同图11A环境下进行扫描，因此该感应线与另一轴感应线Y7～Y9受到AC噪声影响，而呈现负感应值；因此，由图9及图10的混合式触控扫描方法扫描后，图11A中的液体感应数值是以图11B的感应数值取代，而保留原图11A中其余位置的感应数值，如图11C所示，该感应线的感应信号即兼具防水特性及抗AC噪声特性。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明权利要求的范围内。

Claims

1.一种混合式电容触控扫描方法，包括：

若有，则选择该第二感应信息作为一输出图框；

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

2.根据权利要求1所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入接地扫描方式包含：

依序对各感应线输出一刺激信号，当对其中一感应线输出一刺激信号时，令其它感应线接地；及

依序接收已发出刺激信号的感应线的感应信号，直到所有感应线均取得感应信号，并输出一组感应信息。

3.根据权利要求1所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入同相扫描方式包含:

同时对各条感应线输出一相同相位的刺激信号；

依序接收各条感应线的感应信号，直到所有感应线均取得最后感应信号，即可输出一组感应信息。

4.根据权利要求1所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述双端输入差动扫描方式包含：

依序对各条感应线输出一刺激信号，并同时输出一相反相位的刺激信号给目前感应线相邻的另一条感应线；

接收此二条感应线的感应信号并加以运算，以获得最后感应信号；

重复上述步骤直到所有感应线均取得最后感应信号，即可输出一组感应信息。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的混合式电容触控扫描方法，所述判断该触控面板上是否有液体存在的步骤中，比较第一感应信息及第二感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若该二感应信号之间已有差异，则代表液体存在。

6.一种混合式电容触控扫描方法，包括：

若有，则选择该第三感应信息作为一输出图框；

若无，则选择该第二感应信息作为一输出图框。

7.根据权利要求6所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入接地扫描方式包含：

8.根据权利要求6所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入同相扫描方式包含:

同时对各条感应线输出一相同相位的刺激信号；

9.根据权利要求6所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述双端输入差动扫描方式包含：

10.根据权利要求7至9中任一项所述的混合式电容触控扫描方法，所述判断该触控面板步骤中，比较第一感应信息及第三感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若该二感应信号之间已有差异，则代表AC噪声存在。

11.一种混合式电容触控扫描方法，包括：

12.根据权利要求11所述的混合式电容触控扫描方法，判断该触控面板上是否有非触控物件存在的步骤中是比较第二感应信息及第三感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若二感应信号之间已有差异，则代表非触控物件存在。

13.根据权利要求12所述的混合式电容触控扫描方法，所述选择第二或第三感应信息作为输出图框的步骤中，包含有：

当所述第二感应信息及第三感应信息中相同感应线所对应的感应信号之间已有差异，其中第二感应信息的感应线无感应量，而第三感应信息的相同感应线有感应量，则所述非触控物件特性属于液体，则选择输出该第二感应信息。

14.根据权利要求12所述的混合式电容触控扫描方法，上述选择第二或第三感应信息作为输出图框的步骤中，包含有：

当所述第二感应信息及第三感应信息中取出相同感应线的感应信号之间已有差异，其中第三感应信息的感应线无感应量，而第二感应信息的相同感应线有感应量，则选择输出该第三感应信息。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入同相扫描方式包含:

同时对各条感应线输出一相同相位的刺激信号；

16.根据权利要求11至14中任一项所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述双端输入差动扫描方式包含：

17.一种混合式电容触控扫描方法，包括：

比较该第一及第二感应信息后，判断该触控面板上是否有液体存在；及

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

18.根据权利要求17所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入接地扫描方式包含：

19.根据权利要求17所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入同相扫描方式包含:

同时对各条感应线输出一相同相位的刺激信号；

20.根据权利要求17所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述双端输入差动扫描方式包含：

21.根据权利要求18至20中任一项所述的混合式电容触控扫描方法，所述判断该触控面板步骤中，是比较第一感应信息及第二感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若该二感应信号之间已有差异，则代表液体存在。

22.一种混合式电容触控扫描方法，包括：

若无，则选择该第三感应信息作为一输出图框。

23.根据权利要求22所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述单端输入同相扫描方式包含:

同时对各条感应线输出一相同相位的刺激信号；

24.根据权利要求22所述的混合式电容触控扫描方法，该触控面板包含有多条感应线，且所述双端输入差动扫描方式包含：

25.根据权利要求23或24所述的混合式电容触控扫描方法，所述判断非触控物件特性属于液体方式是比较第三感应信息及第二感应信息中相同感应线所对应的感应信号，若二感应信号之间已有差异，则代表液体存在。