CN115599235A - 触控板及其力感应信息校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种触控板及其力感应信息校正方法,该触控板包括力感应层及触控感应层,力感应层包含多个力感应点,触控感应层包含多个触控感应点,一个力感应点对应n个触控感应点,借由触控感应层所接收到的触控感应信息,来调整力感应层所接收到的力感应信息,使得调整后的力感应信息的分辨率高于原接收到的力感应信息的分辨率,借此达到校正力感应信息的目的,以提高判断物件于触控板操作时的施力大小的准确度。
Description
技术领域
本发明为一种触控板,尤指与其中校正力感应信息相关的技术领域。
背景技术
随着触控板所提供的功能日渐增加,除了原有的触控感应功能之外,许多触控板也增加了力感应功能,其中触控板具有触控电极层、力感应层以及可变形的间隔层,可变形的间隔层设置于触控电极层与力感应层之间,以借由间隔层的变形来使力感应层进一步判断触控电极层所受到的施力大小。
基于成本及集成电路引脚数的限制考量,现有技术的触控板的力感应层的分辨率低于触控电极层,故在相同单位面积上,触控电极层所构成的触控感应点多于力感应层所构成的力感应点,换句话说,相邻的力感应点之间距离较大。当物件于触控板上操作时,借由物件下压时于各力感应点产生相对应的电容感应变化量来作为力感应量的依据,以供判断各物件的下压力。然而,基于相邻的力感应点间距较大的缘故,当多物件同时触控及下压时,各力感应点可能受到距离相近物件的力的影响,而无法正确反映出各物件的下压力,使得现有技术的触控板在判断力感应信息时失准。
发明内容
有鉴于此,本发明针对力感应层分辨率较低所产生的问题加以研究,以期在仍维持成本及引脚数不变的情况下,能有效提升力感应信息的准确性。
为达到上述的发明目的,本发明所采用的技术手段为提供一种触控板的力感应信息校正方法,其中该触控板包括一力感应层及一触控感应层,其中所述力感应层包含阵列排列的多个力感应点,所述触控感应层包含阵列排列的多个触控感应点,各所述力感应点对应n个所述触控感应点,该校正方法包括以下步骤:
a.接收所述力感应层所感测的一第一力感应信息,接收所述触控感应层所感测的一触控感应信息;及
b.依据所述触控感应信息对所述第一力感应信息进行调整,以获得一第二力感应信息,其中该第二力感应信息的分辨率高于该第一力感应信息的分辨率。
另一方面,本发明亦提供一种触控板,其包括:
一基板,其设有一力感应层,该力感应层包含阵列排列的多个力感应点;
一触控感应层,其包含阵列排列的多个触控感应点,且各所述力感应点对应n个所述触控感应点;
一保护层,该触控感应层设置于该基板与该保护层之间;
一可形变单元,其设于该基板与该触控感应层之间;
一控制器,其与该力感应层及该触控感应层形成电连接,该控制器执行前述的校正方法。
本发明的优点在于,借由分辨率较高的触控感应信息作为参考,来将力感应层所感测到的第一力感应信息调整为分辨率较高的第二力感应信息,借此达到校正力感应信息的目的,以提高判断物件于触控板操作时的施力大小的准确度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A为本发明的触控板的侧视剖面示意图;
图1B为本发明的触控板的部分元件方块图;
图2为本发明的触控板的触控感应层的感应迹线示意图;
图3为本发明的触控板的驱动感应迹线与力感应迹线示意图;
图4A及图4B为本发明的触控感应信息示意图;
图5为本发明的第一力感应信息示意图;
图6A及图6B为本发明的第三力感应信息示意图;
图7为本发明第一实施例的第二力感应信息示意图;
图8A为本发明第二实施例的第二力感应信息示意图;
图8B为本发明第二实施例运算示意图;
图9A为本发明第三实施例的第二力感应信息示意图;
图9B为本发明第三实施例运算示意图;
图10A为本发明第四实施例的初始第二力感应信息示意图;
图10B为本发明第四实施例的最终第二力感应信息示意图;
图10C为本发明第四实施例运算示意图。
其中,附图标记:
10:基板 20:保护层
30:可形变单元 40:触控感应层
400:触控感应点 401:触控感应值
41:驱动电极层 411:驱动感应迹线
42:接收电极层 421:接收感应迹线
50:力感应层 500:力感应点
501:第一力感应值 502:第二力感应值
503:第三力感应值 504:第四力感应值
505:第五力感应值 51:力感应迹线
511:子力感应迹线 60:控制器
TI:触控感应信息 FI1:第一力感应信息
FI21、FI22、FI23、FI24:第二力感应信息
FI3:第三力感应信息 ETR:有效触控范围
EFR:有效力感应范围
具体实施方式
以下配合附图及本发明的实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段,其中附图仅为了说明目的而已被简化,并通过描述本发明的元件和组件之间的关系来说明本发明的结构或方法发明,因此,图中所示的元件不以实际数量、实际形状、实际尺寸以及实际比例呈现,尺寸或尺寸比例已被放大或简化,借此提供更好的说明,已选择性地设计和配置实际数量、实际形状或实际尺寸比例,而详细的元件布局可能更复杂。
请参阅图1A及图1B所示,本发明的触控板包含有一基板10、一保护层20、一可形变单元30、一触控感应层40、一力感应层50及一控制器60。该可形变单元30设于该基板10与该保护层20之间,该触控感应层40设于该保护层20与该可形变单元30之间,该力感应层50设于该可形变单元30与该基板10之间,在一实施例中,该力感应层50设于该基板10上。该控制器60借由该基板10与该力感应层50及该触控感应层40形成电连接。
请参阅图1A至图3所示,该触控感应层40包含有矩阵排列的多个触控感应点400,该力感应层50包含有多个矩列排列的力感应点500,各该力感应点500的尺寸范围对应n个所述触控感应点400的尺寸范围,n为大于1的正整数,例如图2及图3所示的实施例,一个力感应点500对应三个触控感应点400。
请参阅图1A所示,在一实施例中,该触控感应层40包含有一驱动电极层41及一接收电极层42,该驱动电极层41位于该接收电极层42与该力感应层50之间,该驱动电极层41与该接收电极层42产生耦合电容进而产生触控感应信息TI,该驱动电极层41与该力感应层50产生耦合电容进而产生第一力感应信息FI1。
请参阅图1A至图3所示,在一实施例中,该驱动电极层41包含有多条驱动感应迹线411,所述驱动感应迹线411呈平行间隔设置,该接收电极层42包含有多条接收感应迹线421,所述接收感应迹线421呈平行间隔设置,所述驱动感应迹线411与所述接收感应迹线421呈垂直设置,该力感应层50包含有多条子力感应迹线511,所述子力感应迹线511呈平行间隔设置,各所述子力感应迹线511对齐于其中一所述接收感应迹线421,并与所述接收感应迹线421呈垂直设置,相邻n条子力感应迹线511并联构成一力感应迹线51,使得各所述力感应迹线51对应于n条所述接收感应迹线421。各所述驱动感应迹线411与各所述接收感应迹线421的交会点为所述触控感应点400,各所述驱动感应迹线411与各所述力感应迹线51的交会点为所述力感应点500。以z条驱动感应迹线411、x条力感应迹线51、y条接收感应迹线421为例,构成x*z个力感应点500及y*z个触控感应点400,其中x*n=y。
当多个触控物件接触该保护层20时,各该触控感应点400对应与所述触控物件的接触点的远近而产生不同的耦合电容,各该力感应点500亦对应于所述触控物件的下压力而产生不同的耦合电容。举例而言,如图4A所示为各该触控感应点400所产生的耦合电容绘制而出的感应量矩阵,构成一触控感应信息TI;如图5所示为各该力感应点500所产生的耦合电容绘制而出的感应量矩阵,构成一第一力感应信息FI1。由于该力感应点500的数量为该触控感应点400数量的1/n,以致该第一力感应信息FI1的分辨率较触控感应信息TI的分辨率差,该控制器60依据该触控感应信息TI来调整该第一力感应信息FI1,来获得分辨率较高的一第二力感应信息,以提升判断触控物件的施力大小及位置的准确度。以下说明依据触控感应信息TI来调整该第一力感应信息FI1的不同实施方式,并以图4A所示的触控感应信息TI(包含24*16个触控感应值,各该触控感应值401对应为各该触控感应点400所产生的感应量)、及图5所示的第一力感应信息FI1(包含8*16个第一力感应值501,各该第一力感应值501对应为各该力感应点500所产生的感应量)为例,但不以此为限。
第一实施例
请参阅图4A至图7所示,将该第一力感应信息FI1中的各该第一力感应值501(如图5所示)对应的n个触控感应点的位置指定作为n个该第二力感应值502(如图6A所示),所述第二力感应值502构成一第三力感应信息FI3,亦即将该第一力感应信息FI1(8*16)扩张分辨率为该第三力感应信息FI3(24*16),其中该第三力感应信息FI3等比例对应该触控感应信息TI的分辨率,再依据该触控感应信息TI来对该第三力感应信息FI3进行调整后获得该第二力感应信息FI21。在本实施例中,前述的调整方式依据该触控感应信息TI圈选出一有效触控范围ETR(如图4B所示),再依据该有效触控范围ETR于该第三力感应信息FI3中正投影对应获得一有效力感应范围EFR(如图6B所示),接着以该有效力感应范围EFR中的各所述第二力感应值502,构成该第二力感应信息FI21(如图7所示),其中该有效触控范围ETR可以是该触控物件相对于该触控板所对应的位置及轮廓范围。具体而言,如图4A所示的触控感应信息TI,假设以感应量大于100为有效感应量,如图4B所示圈选出坐标(8,7)~(8,9)、(9,6)~(9,9)、及(10,7)~(10,9)为一有效触控范围ETR,以及坐标(14,7)~(14,8)、(15,6)~(15,8)、(16,6)~(16,9)、及(17,7)~(17,9)为另一有效触控范围ETR,再如图6B所示的第三力感应信息FI3中,正投影对应出坐标(8,7)~(8,9)、(9,6)~(9,9)、及(10,7)~(10,9)为一有效力感应范围,以及坐标(14,7)~(14,8)、(15,6)~(15,8)、(16,6)~(16,9)、及(17,7)~(17,9)为另一有效力感应范围EFR,则如图7所示,以所对应出的有效力感应范围EFR中的所述第二力感应值502,并以该些第二力感应值502构成该第二力感应信息FI21,其余未圈选区域的第二力感应值502可忽略或视为0。而所获得的该第二力感应信息FI21,由于已依据借该触控感应信息TI的有效触控范围ETR而定,故可排除非物件触碰区域的噪声干扰,能有效提高判断物件施力的准确度。
第二实施例
请参阅图4A至图6B及图8A所示,将该第一力感应信息FI1中的各该第一力感应值501(如图5所示)对应的n个触控感应点的位置指定作为该n个第二力感应值502(如图6A所示),所述第二力感应值502构成一第三力感应信息FI3,亦即将该第一力感应信息FI1(8*16)扩张分辨率为该第三力感应信息FI3(24*16)以对应该触控感应信息TI的分辨率,再依据该触控感应信息TI来对该第三力感应信息FI3进行调整后获得该第二力感应信息FI21。在本实施例中,前述的调整方式依据该触控感应信息TI圈选出有效触控范围ETR(如图4B所示),再依据该有效触控范围ETR于该第三力感应信息FI3中正投影对应获得一有效力感应范围EFR(如图6B所示),接着将该有效触控范围EFR中所对应的触控感应值401获取一修正值,再将该有效力感应范围EFR中各所述第二力感应值503依据该修正值加以运算后,以获得对应的第三力感应值503,以所述第三力感应值503构成该第二力感应信息FI22。具体而言,如图4A所示的触控感应信息TI,假设以感应量大于100为有效感应量,如图4B所示圈选出坐标(8,7)~(8,9)、(9,6)~(9,9)、及(10,7)~(10,9)为一有效触控范围ETR,以及坐标(14,7)~(14,8)、(15,6)~(15,8)、(16,6)~(16,9)、及(17,7)~(17,9)为另一有效触控范围ETR,在各有效触控范围ETR中,分别取出一值作为修正值,例如该范围中的最大值,再如图6B所示的第三力感应信息FI3中,正投影对应出坐标(8,7)~(8,9)、(9,6)~(9,9)、及(10,7)~(10,9)为一有效力感应范围EFR,以及坐标(14,7)~(14,8)、(15,6)~(15,8)、(16,6)~(16,9)、及(17,7)~(17,9)为另一有效力感应范围EFR,最后借由该修正值来校正相对应的有效力感应范围EFR中的第二力感应值502,而获得如图8A所示的第三力感应值503,以该些第三力感应值503构成该第二力感应信息FI22,运算公式可为多种,以下举例而言,但不以此为限,以各第二力感应值为e、各触控感应值为f、该修正值为g作为运算符号,该校正运算方式可为举例而言,请参阅图8B所示该第三力感应信息FI3中坐标(8,8)~(10,8)的第二力感应值502为例,该些坐标在中的第二力感应值502分别为94、114、114,对照所对应的有效触控感应范围ETR中所选出的最大触控感应值401为3856作为修正值,依照前述公式运算后获得在该第二力感应信息FI22中的第三力感应值503分别为42、114、30。如此则除了通过有效触控范围ETR可排除非物件触碰区域的噪声干扰,能有效提高判断物件施力的准确度之外,亦可通过触控感应值来校正力感应值,能使得力感应信息更符合触控物件所接触的区域形状,更能提高力感应信息的准确度。
第三实施例
请参阅图4A、图5及图9A所示,该第一力感应信息FI1中的各该第一力感应值501(如图5所示)对应的n个位置的触控感应值401(如图4A所示),在n个该触控感应值401中获取一基础值,该基础值可为此n个触控感应值401中的最大值、平均值或总和值,各所述第一力感应值501依据所对应的基础值加以运算后,获得n个第四力感应值504(如图9A所示),由该些第四力感应值504构成该第二力感应信息FI23。运算公式可为多种,以下举例而言,但不以此为限,如图9B所示,各第一力感应值501对应三个触控感应值401,例如以该第一力感应信息FI1中坐标(5,7)的第一力感应值为例,其对应该触控感应信息TI中坐标(15,7)~(17,7),取坐标(15,7)~(17,7)的触控感应值中的最大值3496作为基础值,以各所述第一力感应值为i、各所述触控感应值为j、该基础值为k作为运算符号,运算公式为:则如图9B所示,坐标(15,7)~(17,7)的第四力感应值504分别为129、234、46,以此类推,特别说明的是,为了避免运算时因负负得正而使得负感应量反而在运算后变成较大的正感应量,若n个触控感应值中的最大值为负值或0时,则可使对应的第四力感应值等于0或忽略。借由触控感应值来校正力感应值,能使得力感应信息更符合触控物件所接触的区域形状,更能提高力感应信息的准确度。
第四实施例
进一步而言,第四实施例所获得的结果,还可再依据该触控感应信息TI所圈选出有效触控范围ETR(如图4B所示),依据该有效触控范围ETR于图9A所示的该第二力感应信息FI23中正投影对应获得一有效力感应范围EFR(如图10A)所示的第二力感应信息FI24。又再进一步而言,获得有效力感应范围EFR后,可再进一步依据该有效触控范围ETR中的最大值作为修正值,再将该有效力感应范围中各所述第四力感应值504依据该修正值加以运算后,以获得对应的第五力感应值505,以所述第五力感应值构成如图10B所示的该第二力感应信息FI25。运算公式可为多种,以下举例而言,但不以此为限,以各第四力感应值为e、各触控感应值为f、该修正值为g作为运算符号,该校正运算方式可为举例而言,请参阅图10C所示,以图10A所示的该第二力感应信息FI23中坐标(8,8)~(10,8)的第四力感应值504为例,该些坐标在中的第四力感应值504分别为94、114、30,对照所对应的有效触控感应范围ETR中所选出的最大触控感应值401为3856作为修正值,依照前述公式运算后获得在该第二力感应信息FI24中的第五力感应值505分别为42、114、8。如此则除了通过有效触控范围ETR可排除非物件触碰区域的噪声干扰,能有效提高判断物件施力的准确度之外,亦可通过触控感应值来校正力感应值,能使得力感应信息更符合触控物件所接触的区域形状,更能提高力感应信息的准确度。
进一步而言,前述经校正后所获得的第二力感应信息FI21、FI22、FI23、FI24,均可再通过一图像滤波器(image filter)处理,以去除噪声及让该第二力感应信息中各相邻力感应值所呈现出的图像边缘更为平滑。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (18)
1.一种触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该触控板包括一力感应层及一触控感应层,其中所述力感应层包含阵列排列的多个力感应点,所述触控感应层包含阵列排列的多个触控感应点,各所述力感应点对应n个所述触控感应点,且n为大于1的正整数,该校正方法包括以下步骤:
a.接收所述力感应层所感测的一第一力感应信息,接收所述触控感应层所感测的一触控感应信息;及
b.依据所述触控感应信息对所述第一力感应信息进行调整,以获得一第二力感应信息,其中该第二力感应信息的分辨率高于该第一力感应信息的分辨率。
2.如权利要求1所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x,y,z均为正整数,x*n等于y,步骤a所获得的力感应信息包含所述x*z个力感应点的第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.各所述第一力感应值对应n个触控感应点的位置指定为n个第二力感应值,以获得y*z个第二力感应值,所述第二力感应值构成一第三力感应信息;及
b2.依据所述触控感应信息对所述第三力感应信息进行调整,以获得该第二力感应信息。
3.如权利要求2所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该步骤b2包含以下步骤:
b21.依据所述触控感应信息圈选出有效触控范围,再依据该有效触控范围正投影对应获得一有效力感应范围;及
b22.以该有效力感应范围中的各所述第二力感应值,构成该第二力感应信息。
4.如权利要求2所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该步骤b2包含以下步骤:
b21.依据所述触控感应信息圈选出有效触控范围,再依据该有效触控范围正投影对应获得一有效力感应范围;
b22.从该有效触控范围中所对应的触控感应值中获取一修正值;及
b23.将该有效力感应范围中各所述第二力感应值依据该修正值加以运算后,以获得对应的第三力感应值,以所述第三力感应值构成该第二力感应信息。
5.如权利要求1所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x,y,z均为正整数,x*n等于y,步骤a所获得的第一力感应信息包含所述x*z个第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.依照各所述力感应点所对应的n个所述触控感应点的触控感应值来获取一基础值;
b2.各所述力感应点的第一力感应值依据所对应的基础值加以运算后,以获得y*z个第四力感应值,所述第四力感应值构成该第二力感应信息。
6.如权利要求1所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x,y,z均为正整数,x*n等于y,步骤a所获得的第一力感应信息包含所述x*z个第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.依照各所述力感应点所对应的n个所述触控感应点的触控感应值来获取一基础值;
b2.各所述力感应点的第一力感应值依据所对应的基础值加以运算后,以获得y*z个第四力感应值;
b3.依据所述触控感应信息圈选出有效触控范围,再依据该有效触控范围正投影对应获得一有效力感应范围;
b4.以该有效力感应范围中的各所述第四力感应值,构成该第二力感应信息。
7.如权利要求1所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x,y,z均为正整数,x*n等于y,步骤a所获得的第一力感应信息包含所述x*z个第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.依照各所述力感应点所对应的n个所述触控感应点的触控感应值来获取一基础值;
b2.各所述力感应点的第一力感应值依据所对应的基础值加以运算后,以获得y*z个第四力感应值;
b3.依据所述触控感应信息圈选出有效触控范围,再依据该有效触控范围正投影对应获得一有效力感应范围;
b4.从该有效触控范围中所对应的触控感应值中获取一修正值;
b5.将该有效力感应范围中各所述第四力感应值依据该修正值加以运算后,以获得对应的第五力感应值,以所述第五力感应值构成该第二力感应信息。
8.如权利要求4或7所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该修正值为该有效触控范围中所对应的触控感应值中的最大值。
10.如权利要求6或7所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该步骤b1中所述的基础值为所述n个触控感应点的触控感应值中的最大值、平均值或总和值。
12.如权利要求1所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于:
于步骤b中,若所述力感应点具有小于一力感应门槛值的第一力感应值,则所述力感应点为一无效力感应点,且该第二力感应信息不包含被认定为该无效力感应点的力感应信息。
13.如权利要求1或12所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于:
于步骤b中,若所述触控感应点具有小于一触控感应门槛值的触控感应值,则所述触控感应点为一无效触控感应点,且该第二力感应信息不包含被认定为该无效触控感应点所对应的力感应信息。
14.如权利要求1至7中任一项所述的触控板的力感应信息校正方法,其特征在于,该第二力感应信息再经一图像滤波器进行信号处理。
15.一种触控板,其特征在于,包括:
一基板,其设有一力感应层,该力感应层包含阵列排列的多个力感应点;
一触控感应层,其包含阵列排列的多个触控感应点,且各所述力感应点对应n个所述触控感应点;
一保护层,该触控感应层设置于该基板与该保护层之间;
一可形变单元,其设于该基板与该触控感应层之间;
一控制器,其与该力感应层及该触控感应层形成电连接,该控制器执行以下步骤:
a.接收所述力感应层所感测的一第一力感应信息,接收所述触控感应层所感测的一触控感应信息;及
b.依据所述触控感应信息对所述第一力感应信息进行调整,以获得一第二力感应信息,其中该第二力感应信息的分辨率高于该第一力感应信息的分辨率。
16.如权利要求15所述的触控板,其特征在于,该触控感应层包含有一驱动电极层及一接收电极层,该驱动电极层相对位于该接收电极层及该力感应层之间,该驱动电极层与该力感应层耦合而产生所述第一力感应信息,该驱动电极层与该接收电极层耦合而产生所述触控感应信息。
17.如权利要求15或16所述的触控板,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x*n等于y,步骤a所获得的力感应信息包含所述x*z个力感应点的第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.各所述第一力感应值对应n个触控感应点的位置指定为n个第二力感应值,以获得y*z个第二力感应值,所述第二力感应值构成一第三力感应信息;及
b2.依据所述触控感应信息对所述第三力感应信息进行调整,以获得该第二力感应信息。
18.如权利要求15或16所述的触控板,其特征在于,所述力感应点为x*z个力感应点,所述触控感应点为y*z个触控感应点,x*n等于y,步骤a所获得的第一力感应信息包含所述x*z个第一力感应值,步骤b包含以下步骤:
b1.依照各所述力感应点所对应的n个所述触控感应点的触控感应值来获取一基础值;
b2.各所述力感应点的第一力感应值依据所对应的基础值加以运算后,以获得y*z个第四力感应值,所述第四力感应值构成该第二力感应信息。
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