CN105446562A - 触控装置 - Google Patents
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Abstract
一种触控装置,包括一中央感测电极以及多个第一感测电极。该中央感测电极由一单一感测电极所构成。这些第一感测电极沿一第一环形路径配置,并环绕该中央感测电极。
Description
技术领域
本公开涉及一种触控装置,尤其涉及一种具有较少的接收电极的触控装置。
背景技术
电容式触控装置已普遍使用于便携式电子装置之中。一般而言,当两个导电元件彼此靠近却没有接触时,两者的电场交互产生电容。在电容式触控装置之中,当一物体(例如手指)触碰触控表面时,物体与邻近物体的感测点之间产生了微小的电容。藉由感测每一感测点的电容变化,并记录这些感测点的位置,感测电路可辨识多个物体,并决定其在触控表面上移动时的位置、压力、方向速度以及加速度。
参照图1,当公知方形触控装置的电极图案应用于圆形触控装置1时,不规则的电极部分2将形成于圆形触控装置1的边缘,因此发生电场失真以及触控表现降低的情形。不规则的电极部分2的形状很复杂及特别,这些各式电极形状造就了电场失真以及触控表现降低的情形。虽然电容感测装置已普遍应用于便携式电子装置,对于形式、感觉以及功能的改善仍然是需要的。
发明内容
本公开是为了解决公知技术的问题而提供的一种触控装置,包括一中央感测电极以及多个第一感测电极。该中央感测电极由一单一感测电极所构成。这些第一感测电极沿一第一环形路径配置,并环绕该中央感测电极。
在一实施例中,该中央感测电极为接收电极,这些第一感测电极为驱动电极。
在一实施例中,这些第一感测电极的形状与尺寸均相同。
在一实施例中,该触控装置还包括多个第二感测电极,沿一第二环形路径配置,并环绕这些第一感测电极。
在一实施例中,这些第一感测电极的数量小于这些第二感测电极与该中央感测电极的数量和。
在一实施例中,该中央感测电极为驱动电极,这些第一感测电极为接收电极,这些第二感测电极为驱动电极。
在一实施例中,多个第一间隙沿该第一环形路径配置,每一第一间隙形成于两个第一感测电极之间,多个第二间隙沿该第二环形路径配置,每一第二间隙形成于两个第二感测电极之间,每一第一间隙与每一第二间隙不在同一直线之上。
在一实施例中,该第二感测电极包括二个第一驱动电极以及一个第二驱动电极,其中,该第二驱动电极位于这些第一驱动电极之间,这些第一驱动电极产生一第一驱动信号,该第二驱动电极产生一第二驱动信号,该第一驱动信号不同于该第二驱动信号。
在一实施例中,这些第一感测电极的形状以及尺寸均相同,这些第二感测电极的形状以及尺寸均相同。
在一实施例中,该中央感测电极、这些第一感测电极以及这些第二感测电极均位于同一平面之上。
在一实施例中,这些第一感测电极(四个接收电极)的数量小于这些第二感测电极与该中央感测电极的数量和(九个驱动电极)。在本发明的实施例中,驱动电极的数量大于接收电极的数量。相较于公知技术,接收电极的数量较少,因此与该接收电极连接的反向放大器的数量被减少(在此实施例中,仅有四个反向放大器被连接至该接收电极)。因此,本发明的实施例缩小了触控装置的尺寸,且仍然维持了感测精度。
附图说明
图1是显示公知方形触控装置的电极图案应用于圆形触控装置的情形。
图2A是显示本公开一实施例的一种互容电容感测输入装置的电路图。
图2B显示图2A的电路的操作情形。
图3A显示本发明一实施例的触控装置。
图3B显示图3A实施例的一变形例。
图4A显示本公开另一实施例的触控装置。
图4B显示图4A实施例的一变形例。
图5A显示图4A实施例的触控装置被触碰的情形。
图5B显示被手指指出的坐标被分析。
图6A、6B显示本公开又一实施例的触控装置。
图7显示本公开一实施例的触控显示器。
【附图符号说明】
1~圆形触控装置
2~电极部分
100、100a、100b、101a、101b、102~触控装置
110~中央感测电极
120、120’~第一感测电极
128~第一间隙
129~第一环形路径
140~基板
130~第二感测电极
138~第二间隙
139~第二环形路径
200~触控显示装置
Tx~驱动电极
Tx-C~中央感测电极
Tx-T~上驱动电极
Tx-B~下驱动电极
Tx-R~右驱动电极
Tx-L~左驱动电极
Tx-1~第一驱动电极
Tx-2~第二驱动电极
Tx-3~第三驱动电极
Rx~接收电极
Rx-C~中央感测电极
Rx-T~上接收电极
Rx-B~下接收电极
Rx-R~右接收电极
Rx-L~左接收电极
具体实施方式
图2A显示本公开一实施例的一种互容电容感测输入装置的电路图,图2B显示图2A的电路的操作情形。参照图2A以及2B,在互容电容感测输入装置之中,驱动电极(Tx)的控制电路包括电压源以及开关以对驱动电极(Tx)提供阶状输入以进行扫描,另一方面接收电极(Rx)包括电荷放大器(Op-Amp)、电容以及开关以将一电荷转换为一电压用于模拟数字转换器ADC。从驱动电极(Tx)输送至接收电极(Rx)的电荷等比于两者之间的电容耦合量,该电荷被导体(例如手指)作为屏蔽效应所影响(减少)。因此,量测电荷放大器的电压输出可以实现手指检测。
图3A显示本公开一实施例的触控装置100a,该触控装置100a包括一中央感测电极Rx-C以及多个第一感测电极120。中央感测电极Rx-C由一单一感测电极所构成。这些第一感测电极120沿一第一环形路径129配置,并环绕该中央感测电极Rx-C。在此实施例中,该触控装置100a呈圆形。具体地,该触控装置100a包括一圆形的基板140,该中央感测电极Rx-C以及这些第一感测电极120设于该圆形基板140之上。然而,上述公开并未限制本发明,该触控装置100a亦可以为矩形或是非矩形,例如六角形、八角形或是多角形等等。
参照图3A,该中央感测电极Rx-C为接收电极,这些第一感测电极120为驱动电极。这些第一感测电极120包括一上驱动电极Tx-T、一下驱动电极Tx-B、一左驱动电极Tx-R以及一右驱动电极Tx-L。这些第一驱动电极120具有不同时域信号以输入扫描信号。在一实施例中,这些第一感测电极120的形状与尺寸均相同。
参照图3A,在此实施例中,该环形路径129为圆形,该中央感测电极110为圆形,这些第一感测电极120为扇形。
图3B显示本公开的另一实施例,其中,该第一环形路径129为八角形,该中央感测电极110为八角形。在此实施例中,该触控装置100b为八角形。具体地,该触控装置100b包括一八角形基板140,该中央感测电极Rx-C以及这些第一感测电极(Tx)120设于该八角形基板140之上。
参照图3B,该中央感测电极Rx-C为接收电极,这些第一感测电极120为驱动电极。这些第一感测电极120包括一上驱动电极Tx-T、一下驱动电极Tx-B、一右驱动电极Tx-R以及一左驱动电极Tx-L。这些第一驱动电极120具有不同时域信号以输入扫描信号。在一实施例中,这些第一感测电极120的形状与尺寸均相同。
在图3A及3B的实施例中,仅有一中央电极与四个驱动电极共同工作。在公知的圆形触控面板之中,接收电极的数量与驱动电极的数量相等。在本公开的此实施例中,驱动电极的数量大于接收电极的数量。相较于公知技术,接收电极的数量较少,因此与该接收电极连接的反向放大器的数量被减少(在此实施例中,仅有一个反向放大器被连接至该接收电极)。反向放大器的数量影响了触控装置的尺寸。因此,本公开的实施例缩小了触控装置的尺寸,且仍然维持了感测精度。图3A以及3B的实施例可应用于小型装置,例如智能手表。
图4A显示本公开一实施例的触控装置101a,该触控装置101a包括一中央感测电极Tx-C以及多个第一感测电极120’以及多个第二感测电极130。中央感测电极Tx-C由一单一感测电极所构成。这些第一感测电极120’沿一第一环形路径129配置,并环绕该中央感测电极Tx-C。这些第二感测电极130沿一第二环形路径139配置,并环绕这些第一感测电极120’。这些第一感测电极120’的数量小于这些第二感测电极130与该中央感测电极Tx-C的数量和。在此实施例中,该触控装置101a呈圆形。具体地,该触控装置101a包括一圆形的基板140,该中央感测电极Tx-C以及这些第一感测电极120’设于该圆形基板140之上。然而,上述公开并未限制本发明,该触控装置101a亦可以为矩形或是非矩形,例如六角形、八角形或是多角形等等。
参照图4A,该中央感测电极Tx-C为驱动电极,这些第一感测电极120’为接收电极。这些第二感测电极130为驱动电极。这些驱动电极具有不同时域信号以输入扫描信号。
参照图4A,这些第一感测电极120’包括一上接收电极Rx-T、一下接收电极Rx-B、一右接收电极Rx-R以及一左接收电极Rx-L。这些第二感测电极130包括八个驱动电极,其为四个第一驱动电极Tx-1、两个第二驱动电极Tx-2以及两个第三驱动电极Tx-3。每一第一驱动电极Tx-1位于该第二驱动电极Tx-2以及该第三驱动电极Tx-3之间。每一第二驱动电极Tx-2位于两个第一驱动电极Tx-1之间。每一第三驱动电极Tx-3位于两个第一驱动电极Tx-1之间。
参照图4A,该中央感测电极Tx-C为驱动电极,这些第一感测电极120’为接收电极。这些第一感测电极120’包括上接收电极Rx-T、下接收电极Rx-B、右接收电极Rx-R以及左接收电极Rx-L。这些驱动电极具有不同时域信号以输入扫描信号。在一实施例中,这些第一感测电极120’的形状与尺寸均相同。
参照图4A,在此实施例中,该上接收电极Rx-T、该下接收电极Rx-B、该右接收电极Rx-R以及该左接收电极Rx-L各自位于0°、90°、180°、270°的位置,而,这些第一驱动电极各自位于0°、90°、180°、270°的位置。
参照图4A,多个第一间隙128沿该第一环形路径配置,每一第一间隙128形成于两个第一感测电极120’之间,多个第二间隙138沿该第二环形路径配置,每一第二间隙138形成于两个第二感测电极130之间,每一第一间隙128与每一第二间隙138均不在同一直线之上。
因此,该触控装置的感测精度可以被改善。在此实施例中,这些第一感测电极120’的形状与尺寸均相同,这些第二感测电极130的形状与尺寸均相同。
在一实施例中,这些第二感测电极130包括二个第一驱动电极Tx-1以及一个第二驱动电极Tx-2,其中,每一个该第二驱动电极Tx-2位于两个这些第一驱动电极Tx-1之间,这些第一驱动电极Tx-1产生一第一驱动信号,该第二驱动电极Tx-2产生一第二驱动信号,该第一驱动信号不同于该第二驱动信号。
参照图4A,在此实施例中,该第一环形路径为圆形,该中央感测电极为圆形,这些第一感测电极为扇形,这些第二感测电极为扇形。然而,上述公开并未限制本发明,参照图4B,其显示本公开的另一实施例,其中,该触控装置101b的该第一环形路径129为八角形,该第二环形路径139为八角形,该中央驱动电极Tx-C为八角形。
在此实施例中,该中央感测电极、该第一感测电极以及该第二感测电极位于同一平面之上。
在图4A及4B的实施例中,这些第一感测电极(四个接收电极)的数量小于这些第二感测电极与该中央感测电极的数量和(九个驱动电极)。在本公开的实施例中,驱动电极的数量大于接收电极的数量。相较于公知技术,接收电极的数量较少,因此与该接收电极连接的反向放大器的数量被减少(在此实施例中,仅有四个反向放大器被连接至该接收电极)。因此,本公开的实施例缩小了触控装置的尺寸,且仍然维持了感测精度。
参照图5A,在本公开实施例的触控装置之中,一电压被依序施加于这些驱动电极,而所有接收电极的输出则被监控。当该触控感测装置被触碰时,每一输出被分析以确认被手指指出的坐标。参照图5B,当一区域A被触碰时,仅有接收电极Rx-T对于该第一驱动电极Tx-1、该第三驱动电极Tx-3以及该中央驱动电极Tx-C的输入具有大的补偿电压,而对于第二驱动电极Tx-2的输入则没有补偿,因此该手指的坐标可以被确认。
图6A以及6B显示本公开一实施例的触控装置102。该触控装置102近似于触控装置101。该触控装置102的特征在于这些第二感测电极130包括两个第一驱动电极Tx-1以及两个第二驱动电极Tx-2。图6A以及6B的实施例通过降低驱动信号的数量而降低触控集成电路的成本。
图7显示本公开一实施例的触控显示器,其包括一显示装置200以及上述的触控装置(例如,触控装置100)。该触控装置被设于该显示装置200之上。
虽然本发明已以具体的优选实施例公开如上,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,仍可作些许的修改与润饰,因此本发明的保护范围应以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种触控装置,包括:
一中央感测电极,其中,该中央感测电极由一单一感测电极所构成;以及
多个第一感测电极,沿一第一环形路径配置,并环绕该中央感测电极。
2.如权利要求1所述的触控装置,其中,该中央感测电极为接收电极,这些第一感测电极为驱动电极。
3.如权利要求1所述的触控装置,其中,这些第一感测电极的形状与尺寸均相同。
4.如权利要求1所述的触控装置,其还包括多个第二感测电极,沿一第二环形路径配置,并环绕这些第一感测电极。
5.如权利要求4所述的触控装置,其中,这些第一感测电极的数量小于这些第二感测电极与该中央感测电极的数量和。
6.如权利要求4所述的触控装置,其中,该中央感测电极为驱动电极,这些第一感测电极为接收电极,这些第二感测电极为驱动电极。
7.如权利要求4所述的触控装置,其中,多个第一间隙沿该第一环形路径配置,每一第一间隙形成于两个第一感测电极之间,多个第二间隙沿该第二环形路径配置,每一第二间隙形成于两个第二感测电极之间,每一第一间隙与每一第二间隙不在同一直线之上。
8.如权利要求7所述的触控装置,其中,该第二感测电极包括二个第一驱动电极以及一个第二驱动电极,其中,该第二驱动电极位于这些第一驱动电极之间,这些第一驱动电极产生一第一驱动信号,该第二驱动电极产生一第二驱动信号,该第一驱动信号不同于该第二驱动信号。
9.如权利要求4所述的触控装置,其中,这些第一感测电极的形状以及尺寸均相同,这些第二感测电极的形状以及尺寸均相同。
10.如权利要求4所述的触控装置,其中,该中央感测电极、这些第一感测电极以及这些第二感测电极均位于同一平面之上。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |