CN104615281A - 触控感应系统及其触控输入装置和触控输入方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控感应系统及其触控输入装置和触控输入方法。该触控输入装置包含接收模组、放大模组和发送模组。接收模组用以接收来自触控面板中相应的一驱动电极的无线讯号以产生第一讯号。放大模块用以放大第一讯号以产生第二讯号。发送模块用以发送第二讯号至触控面板中的一感应电极，其中感应电极与驱动电极交错。因此，触控输入设备可操作于各种触控显示设备，而无需限定于具有特定控制芯片的触控显示设备。

Description

触控感应系统及其触控输入装置和触控输入方法

技术领域

本发明涉及一种触控输入装置，且特别是涉及一种应用在触控感应系统的触控输入装置。

背景技术

触控显示设备(例如：智能手机和平板电脑等)由于具有便利操作的特性，因此已广泛应用在各个领域上。一般而言，使用者通常可透过手指触碰触控显示设备来达到操作的效果。然而，由于操作接口越加复杂，透过手指触控容易有误触或是感应不到等缺点，于是触控笔等触控输入设备由此产生。

触控笔可分成主动式和被动式。由于被动式触控笔仍需要根据触控显示设备本身提供的驱动讯号作为感测来源，因此被动式触控笔的笔尖仍无法做到很小，在使用上仍有其限制。主动式触控笔本身因可产生触控讯号给触控面板，然后透过其面板上的传感器感应以判断触控点的位置，因此主动式触控笔的笔尖可以做到较小的尺寸，且其触控感应的精确度更高。然而，传统的主动式触控笔其产生的触控讯号必须与特定的控制芯片的通讯规格相同，控制芯片才可分辨主动式触控笔产生的触控讯号。换句话说，传统的主动式触控笔必须搭配具有其相应的控制芯片的触控显示设备，主动式触控笔才能达到触控的效果，因此，传统的主动式触控笔在使用上仍有不便的地方。

发明内容

基于此，为了解决上述问题，有必要提供一种触控输入设备，可操作在任何触控显示设备上，而无需限定于具有特定控制芯片的触控显示设备。

一种触控输入设备，该触控输入设备包含接收模块、放大模块和发送模块。接收模块用以接收来自触控面板中相应的一驱动电极的无线讯号以产生第一讯号。放大模块用以放大第一讯号以产生第二讯号。发送模块用以发送第二讯号至触控面板中的一感应电极，其中感应电极与驱动电极交错。

根据本发明中的一个实施例，触控输入设备还包含控制模块。控制模块用以根据第一讯号的振幅值调整放大模块的增益值。

根据本发明中的一个实施例，接收模块包含第一天线单元用以接收无线讯号。发送模块包含第二天线单元用以发送第二讯号。第一天线单元与第二天线单元隔绝。

根据本发明中的一个实施例，第一天线单元或/及第二天线单元包含环型天线。

一种触控输入方法，该触控输入方法包含：接收来自触控面板中相应的一驱动电极的无线讯号以产生第一讯号；放大第一讯号以产生第二讯号；及发送第二讯号至触控面板中的一感应电极，其中感应电极与驱动电极交错。

根据本发明中的一个实施例，触控输入方法还包含：根据第一讯号的振幅值调整放大第一讯号的幅度。

一种触控感应系统，该触控感应系统包含触控面板和触控输入设备。触控面板包含多个驱动电极和多个感应电极。多个感应电极与多个驱动电极彼此交错形成多个感应电容。触控输入设备包含接收模块、放大模块和发送模块。接收模块用以接收相应的多个驱动电极中的一个相应驱动电极的无线讯号以产生第一讯号。放大模块用以放大第一讯号以产生第二讯号。发送模块用以将第二讯号发送至多个感应电极中的一个相应感应电极。触控面板藉以根据相应驱动电极和相应感应电极交错的位置决定触控发生位置。

根据本发明中的一个实施例，触控输入设备还包含控制模块。控制模块用以根据第一讯号的振幅值调整放大模块的增益值。

根据本发明中的一个实施例，接收模块包含第一天线单元用以接收无线讯号。发送模块包含第二天线单元用以发送第二讯号。第一天线单元与第二天线单元隔绝。

根据本发明中的一个实施例，第一天线单元或/及第二天线单元包含环型天线。

综上所述，由上述本发明的实施例可知，透过触控输入设备接收相应触控面板中的驱动电极的无线讯号(例如：驱动讯号)，并将无线讯号放大后再发送给触控面板中的感应电极，可达到触控感应的功效。因此，触控输入设备可操作于各种触控显示设备，而无需限定于具有特定控制芯片的触控显示设备。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是根据本发明的一个实施例绘制的一种触控感应系统的示意图；及

图2是根据本发明的一个实施例绘制的一种触控输入设备的方块图。

元件符号说明放在此处

符号说明

100：触控感应系统

110：触控显示设备

111：触控面板

112：驱动讯号产生模块

113：控制模块

120：触控输入设备

200：触控输入设备

210：接收模块

211：第一天线单元

220：放大模块

230：发送模块

231：第二天线单元

240：控制模块

250：电源模块

WS：无线讯号

FS：第一讯号

SS：第二讯号

DL_1～DL_3：驱动电极

SL_1～SL_4：感应电极

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出。

请参照图1，图1是根据本发明的一个实施例绘制的一种触控感应系统100的示意图。触控感应系统100包含触控显示设备110和触控输入设备120。触控显示设备110包含触控面板111。使用者可通过操作触控输入设备120接近或是触碰触控面板111，使得触控显示设备110根据其感应的触控点产生对应的功能操作。在一实施例中，触控显示设备110可包含任何具有触控显示屏幕的电子装置，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理(Personal digitalassistant,PDA)等等。在一实施例中，触控输入设备120可包含触控笔或是可产生触控讯号的其它形式的输入设备。

在一实施例中，触控面板111可为电容式触控面板，然本发明并不以此为限。在本实施例中，触控面板111包含多个驱动电极DL_1～DL_3和多个感应电极SL_1～SL_4。驱动电极DL_1～DL_3和感应电极SL_1～SL_4电性绝缘且彼此交错，其中每个驱动电极和每个感应电极的交错处可形成感应电容(图未示)。在本实施例中，驱动电极和感应电极的数量仅为示例，其并非用以限制本发明。换句话说，本领域的技术人员可根据实际需求增加或减少驱动电极和感应电极的数量。

触控显示设备110还包含驱动讯号产生模块112和控制模块113。控制模块113可控制驱动讯号产生模块112产生多个驱动讯号分别传送给相应的驱动电极DL_1～DL_3。当触控输入设备120接近或是触碰触控面板111时，控制模块113可透过感应电极SL_1～SL_4感测与驱动电极DL_1～DL_3交错而形成的感应电容的变化所产生的感应讯号，来判断触控是否发生以及触控发生的位置。

具体而言，当触控输入设备120接近或是触碰触控面板111时，触控输入设备120可透过耦合的方式接收相应其靠近的驱动电极(例如：驱动电极DL_1)的无线讯号(例如：驱动讯号)，并且对接收的无线讯号进行处理后，再将处理后的无线讯号发送至触控输入设备120靠近的感应电极(例如：感应电极SL_1)。触控输入设备120可通过感应电极透过耦合的方式接收此无线讯号。接着，控制模块113可根据感应电极SL_1接收的讯号与其它感应电极接收的讯号不同，并根据其讯号的来源是相应的哪一个驱动电极(在本实施例中为驱动电极DL_1)，来判断触控发生的位置。

请一并参照图1和图2，图2是根据本发明的一个实施例绘制的一种触控输入设备200的方块图。触控输入设备200可应用于图1的触控感应系统100，然而本发明并不以此为限。如图2所示，触控输入设备200包含接收模块210、放大模块220、发送模块230。接收模块210用以透过耦合的方式接收来自触控面板111中相应驱动电极DL_1～DL_3中的一个驱动电极的无线讯号WS(例如：驱动讯号)以产生第一讯号FS。放大模块220用以放大第一讯号FS以产生第二讯号SS。发送模块230用以发送第二讯号SS至触控面板111中的一个感应电极，其中接收第二讯号SS的感应电极相应于触控输入设备200接近或是触碰触控面板111的位置。

在一实施例中，接收模块210包含第一天线单元211用以接收无线讯号WS。发送模块230包含第二天线单元231用以发送第二讯号SS。第一天线单元211和第二天线单元231隔绝，以避免接收的讯号和发送的讯号间产生干扰。具体而言，当触控输入设备200接近或是触碰触控面板111时，触控输入设备200可透过第一天线单元211接收相应驱动电极的无线讯号WS并产生第一讯号FS。接着，放大模块220可放大第一讯号SS(亦即，接收的无线讯号WS)以产生第二讯号SS，并透过第二天线单元231将第二讯号SS发送至感应电极。

在一实施例中，无线讯号WS可为驱动电极传送的驱动讯号。换句话说，第二讯号SS仅是将原本驱动电极的驱动讯号的振幅改变的讯号。因此，感应电极根据第二天线单元231接收到的第二讯号SS仅是放大后的驱动讯号。接着，感应电极可将原本驱动电极传送的驱动讯号与接收的第二讯号SS耦合成新的感应讯号并传给控制模块113。由于仅有与触控输入设备200接近或触碰的感应电极可接收到第二讯号SS。因此，控制模块113可透过不同的感应讯号，来判断触控发生的位置。

由于感应电极耦合的讯号来源仍是原本的驱动讯号(仅放大振幅)，换句话说，控制模块113仍可辨识感应电极产生的感应讯号。因此，触控输入设备200不需要搭配具有特定的控制芯片的触控显示设备100，触控输入设备200仍可达到触控的效果。进一步来说，感应电极仍是根据原本控制模块113可辨识的驱动讯号产生感应讯号，因此无论驱动电极和感应电极的图腾是如何(例如：方形或菱形等)，触控输入设备200也可达到触控的效果。换句话说，触控输入设备200可操作在各种触控显示设备，而无需限定于具有特定控制芯片的触控显示设备。

在一实施例中，第一天线单元211或/及第二天线单元231可包含环形天线，因此，天线占用触控输入设备200的体积可以更小，在设计上可更具有弹性，然而本发明并不以此为限。

在一实施例中，触控输入设备200还包含控制模块240。控制模块240可根据接收模块210产生的第一讯号FS(即相应驱动电极的无线讯号WS)的振幅值来调整放大模块220的增益值。换句话说，控制模块240可根据第一讯号FS的振幅值调整放大第一讯号FS的幅度。

在一实施例中，为了让感应电极收到较好的讯号质量，放大模块220产生的第二讯号SS的振幅在5伏特至10伏特之间。一般而言，接收模块210接收的无线讯号WS的振幅通常在25毫伏特(mV)至50毫伏特左右。因此，放大模块220可调整的增益值介于100倍至200倍之间。换句话说，无论接收模块210接收的无线讯号WS的振幅为多少，发送模块230发送的第二讯号SS通常至少有5伏特以上，以确保感应电极可接收到第二讯号SS。

在一实施例中，触控输入设备200还包含电源模块250。电源模块250用以提供电源给第一天线单元211接收讯号、第二天线单元231发送讯号、放大模块220放大讯号等使用。电源模块250可透过外接电力或是透过电池提供电力等方式取得电源，本发明并不以此为限。

由上述本发明的实施例可知，透过触控输入设备接收相应触控面板中的驱动电极的无线讯号(例如：驱动讯号)，并将无线讯号放大后再发送给触控面板中的感应电极，可达到触控感应的功效。由于感应电极耦合的讯号来源仍是原本的驱动讯号(仅放大振幅)，因此触控显示设备中的控制芯片仍可辨识感应电极产生的感应讯号。因此，触控输入设备可应用在各种触控显示设备，而无需限定于具有特定控制芯片的触控显示设备。

Claims (10)

1.一种触控输入设备，其特征在于，包含：

一接收模块，用以接收来自一触控面板中相应的一驱动电极的一无线讯号以产生一第一讯号；

一放大模块，用以放大所述第一讯号以产生一第二讯号；及

一发送模块，用以发送所述第二讯号至所述触控面板中的一感应电极，其中所述感应电极与所述驱动电极交错。

2.如权利要求1所述的触控输入设备，其特征在于，还包含一控制模块，用以根据所述第一讯号的振幅值调整所述放大模块的增益值。

3.如权利要求1所述的触控输入设备，其特征在于，其中所述接收模块包含一第一天线单元，用以接收所述无线讯号，所述发送模块包含一第二天线单元，用以发送所述第二讯号，其中所述第一天线单元与所述第二天线单元隔绝。

4.如权利要求3所述的触控输入设备，其特征在于，其中所述第一天线单元或/及所述第二天线单元包含一环型天线。

5.一种触控输入方法，其特征在于，包含：

接收来自一触控面板中相应的一驱动电极的一无线讯号以产生一第一讯号；

放大所述第一讯号以产生一第二讯号；及

发送所述第二讯号至所述触控面板中的一感应电极，其中所述感应电极与所述驱动电极交错。

6.如权利要求5所述的触控输入方法，其特征在于，还包含：

根据所述第一讯号的振幅值调整放大所述第一讯号的幅度。

7.一种触控感应系统，其特征在于，包含：

一触控显示设备，包含：

一触控面板，包含：

多个驱动电极；及

多个感应电极，与所述多个驱动电极彼此交错形成多个感应电容；及

一触控输入设备，包含：

一接收模块，用以接收相应的所述多个驱动电极中的一相应驱动电极的一无线讯号以产生一第一讯号；

一放大模块，用以放大所述第一讯号以产生一第二讯号；及

一发送模块，用以将所述第二讯号发送至所述多个感应电极中的一相应感应电极；

其中所述触控面板藉以根据所述相应驱动电极和所述相应感应电极交错的位置决定触控发生位置。

8.如权利要求7所述的触控感应系统，其特征在于，其中所述触控输入设备还包含一控制模块，用以根据所述第一讯号的振幅值调整所述放大模块的增益值。

9.如权利要求7所述的触控感应系统，其特征在于，其中所述接收模块包含一第一天线单元，用以接收所述无线讯号，所述发送模块包含一第二天线单元，用以发送所述第二讯号，其中所述第一天线单元与所述第二天线单元隔绝。

10.如权利要求9所述的触控感应系统，其特征在于，其中所述第一天线单元或/及所述第二天线单元包含一环型天线。