CN111338509B - 触控系统 - Google Patents

Abstract

触控系统包含触控面板以及感测电路。触控面板包含第一触控电极与第二触控电极，第一触控电极与第二触控电极相邻而形成感应单元，感应单元包含第一区域以及第二区域。第一区域用以响应于物件的多个接触点产生具有第一电位的触控信号；第二区域用以响应于该些接触点产生具有第二电位的触控信号，其中第一电位不同于第二电位。感测电路用以接收触控信号，并根据具有第一电位的触控信号识别物件。

Description

触控系统

技术领域

本公开内容涉及一种触控系统，且特别涉及一种识别物件的触控系统。

背景技术

在现有技术中，影像获取元件(例如为相机)被使用来识别物件。然而，由于使用相机获取物件的识别系统成本过高且较为复杂，整体系统的体积也将大幅增加。此外，因为物件的移动或旋转，识别系统也可能会产生误判，造成识别的分辨率降低。

发明内容

为了解决上述问题，本公开内容的一实施例中，一种触控系统包含触控面板以及感测电路。触控面板包含第一触控电极与第二触控电极，第一触控电极与第二触控电极相邻而形成感应单元，感应单元包含第一区域以及第二区域。第一区域用以响应于物件的多个接触点产生具有第一电位的触控信号。第二区域用以响应于该些接触点产生具有第二电位的触控信号，其中第一电位不同于第二电位。感测电路用以接收触控信号，并根据具有第一电位的触控信号识别物件。

综上所述，本公开一些实施例所提供的触控系统可降低使用相机获取物件的识别成本，识别系统的体积也将降低，并且实施了触控面板不同感应区的应用与预定数据库的配合，以提升识别分辨率与减少误判产生。

附图说明

本公开的附图说明如下：

图1为根据本公开的一些实施例所示出的一种触控系统的示意图；

图2A为根据本公开的一些实施例所示出的触控面板的示意图；

图2B为根据本公开的一些实施例所示出的图2A中单一感应单元的示意图；

图2C为根据本公开的一些实施例所示出的沿着图2B的线段A-A’的剖面图与触控操作的示意图；

图2D为根据本公开的一些实施例所示出的沿着图2B的线段B-B’的剖面图与触控操作的示意图；

图2E为根据本公开一些实施例所绘制的图2B中的感应单元的触控感应强度的测量示意图；

图3为根据本公开的一些实施例所示出的控制方法的流程图；

图4A为根据本公开另一些实施例所示出的虚设区域的示意图；

图4B为根据本公开另一些实施例所示出的虚设区域的示意图；以及

图4C为根据本公开另一些实施例所示出的虚设区域的示意图。

附图标记说明：

100：触控系统

110：物件

120：触控面板

130：感测电路

140：存储器

150：显示器

202：感应单元

204：桥接

205：玻璃

220：第一区域

230：第二区域

S310、S320、S330、S340、S350、S360：操作

CMD1：触控信号

CMD2：参考信号

CMD3：控制信号

TH：门限值

Tx：第一触控电极

Rx：第二触控电极

dummy：虚设区域

X：第一方向

Y：第二方向

A-A’：线段

REF：参考电位

TP：传递路径

V1：第一电位

B-B’：线段

V2：第二电位

具体实施方式

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述各种元件、组件、区域、层与/或区域是可以被理解的。但是这些元件、组件、区域、层与/或区域不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、组件、区域、层与/或区域。因此，在下文中的一第一元件、组件、区域、层与/或区域也可被称为第二元件、组件、区域、层与/或区域，而不脱离本公开的本意。

于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的群。

除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵是能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与本公开相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。

本文使用的“约”、“近似”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”或“实质上”可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

当一元件被称为“连接”或“耦接”至另一元件时，它可以为直接连接或耦接至另一元件，又或是其中有一额外元件存在。相对的，当一元件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一元件时，其中是没有额外元件存在。

以下将以附图公开本公开的多个实施方式，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公开。也就是说，在本公开部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。

参照图1，图1为根据本公开的一些实施例所示出的一种触控系统100的示意图。触控系统100包含触控面板120、感测电路130、存储器140以及显示器150。当物件110接触触控面板120，触控面板120将产生一或多个触控信号CMD1至感测电路130。感测电路130根据一或多个触控信号CMD1至存储器140内的预定数据库进行比对与搜索，以识别物件110。当识别完成后，感测电路130输出控制信号CMD3至显示器150。显示器150根据此控制信号CMD3输出关联于物件110的显示画面。

举例而言，在一些应用中，物件110可为象棋。象棋的下表面上预先设置有多个接触点(例如为凸点)。依据棋子不同，多个接触点的排列方式也会不同。如此，当物件110接触触控面板120时，触控面板120将输出不同的触控信号CMD1至感测电路130。感测电路130可依据所接收到的触控信号CMD1至存储器140的预定数据库进行查找，以识别出物件110为何种棋子。于一些实施例中，存储器140可预先存储有记载关于物件110的种类、对应接触点的排列方式与触控信号CMD1的对应关系的查找表(即前述的预定数据库)。另外，当感测电路130识别出物件110为象棋时，感测电路130可发出控制信号CMD3至显示器150，以控制显示器150显示棋盘的画面，以利使用者在触控系统100上使用象棋。

上述关于触控系统100与物件110的应用用于示例，且本公开并不以此为限。

参照图2A，图2A为根据本公开的一些实施例所示出的触控面板120的示意图。于一些实施例中，触控面板120包含多个感应单元202。每个感应单元202均用以感测物件110的触碰，以利后续触控系统100进行识别。

参照图2B，图2B为根据本公开的一些实施例所示出的图2A中单一感应单元202的示意图。感应单元202包含第一触控电极Tx、第二触控电极Rx、虚设区域dummy以及桥接204。于一些实施例中，第一触控电极Tx大致在第一方向X上延伸，且第二触控电极Rx大致在第二方向Y上延伸，其中第一方向X与第二方向Y相交错。于一些实施例中，第一触控电极Tx、第二触控电极Rx与虚设区域dummy相邻且不相连。如图2B所示，在第二方向Y上的多个第二触控电极Rx通过桥接204相互连接，而在第一方向X上的第一触控电极Tx直接相连。

于一些实施例中，第一触控电极Tx、第二触控电极Rx与虚设区域dummy可由氧化铟锡(ITO)实施。于一些实施例中，第一触控电极Tx、第二触控电极Rx与虚设区域dummy可由其他合适的导电材料实施，例如可为合金、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物与/或其他导电材料的堆叠层等等。

上述关于第一触控电极Tx、第二触控电极Rx与虚设区域dummy的实施方式用于示例，且本公开并不以此为限。

如图2B所示，第一触控电极Tx耦接至感测电路130以接收参考信号CMD2。当感应单元202被物件110的多个接触点碰触时，第二触控电极Rx响应于多个接触点与参考信号CMD2产生相应的触控信号CMD1至感测电路130。

于一些实施例中，虚设区域dummy配置于第一触控电极Tx与第二触控电极Rx之间，且不接触第一触控电极Tx或第二触控电极Rx。于一些实施例中，虚设区域dummy用以配置感应单元202中的第一区域(如图2E所示的区域220)以及第二区域(如图2E的区域230)之间的面积比例，其中第一区域220与第二区域230对于触控具有不同的感应强度，关于此处将于后述段落参照图2C至图2E详细说明。

于一些实施例中，虚设区域dummy可视设计需求设置为任意形状与任意面积。例如，如图2B所示，虚设区域dummy可为形状可设置为菱形或为类似于菱形的多边形。

参照图2C，图2C为根据本公开的一些实施例所示出沿着图2B的线段A-A’的剖面图与触控操作的示意图。感应单元202上被一层玻璃205(例如可为触控面板120的表面)所覆盖，如图2C的感应单元202所示。第一触控电极Tx用以传输参考信号CMD2至第二触控电极Rx，其中参考信号CMD2具有参考电位REF。由于第一触控电极Tx与第二触控电极Rx中间相隔虚设区域dummy，参考信号CMD2穿透玻璃205以跨越虚设区域dummy(如传递路径TP所示)至第二触控电极Rx。第二触控电极Rx将接收到的第二触控电极Rx输出为具有第一电位V1的触控信号CMD1。

于一些实施例中，当物件110接触感应单元202时，物件110会影响穿透玻璃205的参考信号CMD2，使得第二触控电极Rx所接收到的参考信号CMD2的电位明显低于参考电位REF。据此，第二触控电极Rx将接收到的参考信号CMD2输出为具有第一电位V1的控制信号CMD1，其中第一电位V1低于参考电位REF。

参照图2D，图2D为根据本公开的一些实施例所示出沿着图2B的线段B-B’的剖面图与触控操作的示意图。相较于图2C，由于第一触控电极Tx与第二触控电极Rx之间未间隔虚设区域dummy，使参考信号CMD2可直接在玻璃205底下进行传输(如传递路径TP)，而不必穿透玻璃205以跨越虚设区域dummy。因此，不论物件110是否有接触到玻璃205，第二触控电极Rx所接收到的参考信号CMD2的参考电位REF的变动不大。对应地，在此设置方式中，第二触控电极Rx所输出的触控信号CMD2具有第二电位V2，且第二电位V2大致相同于参考电位REF。

于一些实施例中，第一触控电极Tx可视设计需求被调整其输出的参考信号CMD2，调整内容包含参考信号CMD2的传输路径TP与参考电位REF。

根据图2C与图2E，虚设区域dummy可设置以改变第二触控电极Rx所接收到的参考信号CMD2的参考电位REF，以让感应单元202具有对于触控有较强感应能力的第一区域(如图2E的区域220)，并让感应单元202具有对于触控有较弱感应能力的第二区域(如图2E的区域230)。

如先前图1所示，于一些实施例中，感测电路130用以接收触控信号CMD1，并根据具有第一电位V1的触控信号CMD1识别物件110。于一些实施例中，感测电路130将触控信号CMD1与存储器140中的门限值TH进行比较，以决定触控信号CMD1具有第一电位V1或第二电位V2。若触控信号CMD1的电位小于门限值TH，感测电路130决定触控信号CMD1具有第一电位V1。若触控信号CMD1的电位不小于门限值TH，感测电路130决定触控信号CMD1具有第二电位V2。

于一些实施例中，当触控信号CMD1被判定为具有第一电位V1，代表感应单元202的第一感应区域220被物件110的接触点接触。如此，根据一或多个感应单元202所回传的具有第一电位V1的触控信号CMD1，感测电路130可判别物件110上多个接触点的排列方式，进而至存储器140进行查找以识别出物件110的种类。

参照图2E。图2E为根据本公开一些实施例所绘制的图2B中的感应单元的触控感应强度的测量示意图。在图2E中，圆点表示感应单元202中对触控有较明显反应的按压点。如先前图2C的讨论，通过设置虚设区域dummy，第二触控电极Rx可根据物件110的接触而输出具有较低的电位V1的控制信号CMD1，故可明显反映出是否有被物件110的接触点碰触。如图2E所示，通过测量测试，第一区域220即为感应单元220中对于触控具有较明显反应的感应区域。

或者，如图2E所示，空白部分表示感应单元202中对触控较无明显反应的按压点。如先前图2D的讨论，若是在未设置有虚设区域dummy的位置上，不论物件110是否有接触，第二触控电极Rx皆输出具有相同于参考电位REF的第二电位V2的控制信号CMD1，故无法反映出是否有被物件110的接触点碰触。通过测量测试，如图2E所示，第二区域230(即空白部分)即为感应单元220中对于触控较无明显反应的感应区域。

如图2B所示，虚设区域dummy均配置于感应单元202的角落位置，使得图2E的第一区域220也大致对应分布于外围。而因感应单元202中心位置并无设置虚设区域dummy，使图2E的中心区域大致为第二区域230。换言之，在一些实施例中，虚设区域dummy在第一区域220内的面积大于虚设区域dummy在第二区域230内的面积。

于一些实施例中，虚设区域dummy用以设定第一区域220与第二区域230在感应单元202中的面积比例。

于一些实施例中，物件110所含的多个接触点中，单一接触点的面积开根号与感应单元202的面积开根号合为单一sensor区的面积开根号时，触控系统100识别率较高。而在接触点面积越小、感应单元202面积越大的情况下也可提升触控系统100的识别率。于一些实施例中，第一区域220的面积大于第二区域230的面积。例如，于一些非限制性的实验例中，第一区域220与第二区域230的面积比例可设定为约7：3，触控系统100具有足够高的识别率(例如，于此实验例中，随着物件110的接触角度的不同，识别率的范围至少可约为73.3％～93.3％)。

于一些实施例中，经由实验测试，在物件110触碰触控面板120的情况下，单一接触点覆盖到第一区域220的面积不小于单一接触点面积的四分之一，触控系统100即可产生感应。于一些实施例中，物件110的单一接触点的面积与第一区域220的面积的总和可设定为第一区域220的面积与第二区域230的面积的总和的约0.8～1.2倍。在实际应用时，可进一步依据物件110的接触点与/或感应单元202的布局可行性调整上述各个区域的面积设定。

参照图3，图3为根据本公开的一些实施例所示出的控制方法的流程图。基于感应单元202使用两种不同感应区域的应用，触控系统100可避免物件110因旋转或是触碰角度的偏差而造成识别错误，并搭配预设数据库的比对与搜索来实现物件110的识别作业。

于操作S310，物件110将多个接触点触碰触控面板120的感应单元202。

于操作S320，感应单元202表面上的参考信号CMD2因物件110的接触而造成参考信号CMD2的参考电位V改变，并由第二触控电极Rx接收参考信号CMD2。

于操作S330，感应单元202响应于被改变参考电位V的参考信号CMD2产生触控信号CMD1，并传送触控信号CMD1至感测电路130以供识别作业。

于操作S340，感测电路130接收触控信号CMD1，并判断触控信号CMD1的电位为第一电位或第二电位。

于操作S350，感测电路130搜索预设数据库以识别物件110。预设数据库包含了多个物件数据，供感测电路130将触控信号CMD1进行比对动作。当感测电路130识别物件110成功后，将产生一控制信号CMD3至显示器150。

于操作S360，显示器150接收控制信号CMD3，并输出一关联于物件110的显示画面。

参照图4A、图4B与图4C，图4A、图4B与图4C为根据本公开一些实施例所示出的虚设区域dummy的多个示意图。虚设区域dummy可视应用与设计的需求配置为任意形状与任意的面积比例。例如，虚设区域dummy的设定方式可为如图4A所示的椭圆形或类椭圆形、或是图4B与图4C所示的三角形。不同设计的虚设区域dummy将影响第一区域220与第二区域230的面积比例。

于各附图中所示的虚设区域dummy的形状用于示例。各种可用于设定第一区域220与第二区域230的虚设区域dummy的设置方式皆为本公开所涵盖的范围。

综上所述，本公开一些实施例所提供的触控系统可降低使用相机获取物件的识别成本，识别系统的体积也将降低，并且实施了触控面板不同感应区的应用与预定数据库的配合，以提升识别分辨率与减少误判产生。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种触控系统，包含：

一触控面板，包含一第一触控电极与一第二触控电极，该第一触控电极在一第一方向上延伸，该第二触控电极在一第二方向上延伸，其中该第一方向与该第二方向Y相交错，该第一触控电极与该第二触控电极相邻而形成一感应单元，该感应单元包含：

一第一区域，用以响应于一物件的多个接触点产生具有一第一电位的一触控信号；以及

一第二区域，用以响应于该些接触点产生具有一第二电位的该触控信号，其中该第一电位不同于该第二电位；

至少一虚设区域，配置于该第一触控电极与该第二触控电极之间，其中该第一触控电极、该第二触控电极与该至少一虚设区域相邻且不相连，

其中该第一触控电极用以传输一参考信号至该第二触控电极，其中当一物件接触该感应单元中设置有该至少一虚设区域的一第一区域，该第二触控电极接收到的该参考信号的电位为一第一电位，以及当该物件接触该感应单元未设置有该至少一虚设区域的一第二区域，该第二触控电极接收到的该参考信号的电位为一第二电位，该第二电位大于该第一电位，其中根据该至少一虚设区域的大小来设定该第一区域与该第二区域在该感应单元中的一面积比例，其中该第一区域分布于该第二区域外围；

一感测电路，耦接该触控面板，用以接收该触控信号，并根据具有该第一电位的该触控信号识别该物件；以及

一存储器，耦接该感测电路，用以存储一门限值，

其中该感测电路还用以比较该门限值与该第二触控电极接收到的该参考信号，以决定该第二触控电极接收到的该参考信号具有该第一电位或该第二电位。

2.如权利要求1所述的触控系统，其中该参考信号具有一参考电位。

3.如权利要求2所述的触控系统，其中该第二触控电极用以接收该参考信号，以响应于该些接触点与该参考信号产生该触控信号。

4.如权利要求1所述的触控系统，其中若该触控信号的电位小于该门限值，该感测电路决定该触控信号具有该第一电位，且若该触控信号的电位不小于该门限值，该感测电路决定该触控信号具有该第二电位。

5.如权利要求1所述的触控系统，其中该存储器还用以存储一预设数据库，且该触控系统还包含：

一显示器，用以根据该感测电路的一控制信号输出一显示画面，而该显示画面关联于该物件，

其中该感测电路还用以根据具有该第一电位的该触控信号搜索该预设数据库，以输出该控制信号。

6.如权利要求1所述的触控系统，其中在该感应单元中，该第一区域具有一第一面积且该第二区域具有一第二面积，且该第一面积大于该第二面积。

7.如权利要求6所述的触控系统，其中该第一面积与该第二面积的一比例为7：3。

8.如权利要求6所述的触控系统，其中该第一面积与该些接触点的一者的面积总和等同于0.8～1.2倍的该第一面积与该第二面积总和。