TW201106234A - Touch sensing circuit and touch sensing method - Google Patents

Description

201106234 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與觸控面板有關，特別是關於 效電容值之感測真正實現電容式觸控面板= 夠透過等 控感測電路及觸控感測方法。 夕點觸控之觸 【先前技術】 為電阻式、電容式、超音波式、光學(例如紅 = 二型。其中’電容式觸控面板由於只需輕輕觸碰即;5 並且手指與驗面板之_接職乎不會產 ^， ΪΪΪ用壽命長。因此，相較於傳統的電阻式觸Ϊ蝴電 般而s，觸控面板依照其感應原理的不同，大 穩 1 r ，式觸控面板在耐受性及光學上的確表現出U優異的性 明參酬-Α及圖-Β。圖—Α及圖_β係 觸控感測電路1及其控制訊號輸入時序圖。如圖：Att =斤示，傳統的觸控偵測電路採用分時的方式由X轴： Y軸方向(亦可為由γ軸方向至χ抽 ^ ，12輸入脈衝方波至觸控面板上之各個觸控塾； 广Y6 ’再由感測拉組14量測指示單元(例如手指或觸控筆尖 料生電錢彳b，触侧使騎之觸控 動作及其於面板上所形成之觸控點的位置。 上、者於電容式觸控面板上進行多點觸控時， 上34之傳賴_電路架構及其侧方法僅能_出多個觸 201106234 抱:ΐ法判定其真正的觸控位置。舉例而言，當 路將會分财^蝴€料赌面树，傳、⑽谓測電 值。鈇而i轴及Υ紅伽到兩辦生電容變化最大 產生:使得兩種不同的觸碰方式 -種，而这此ϋ 判斷究竟是兩種接觸方式中的哪 被觸碰的點即稱之為「假性觸控點」

點之圖及圖二B係1會示傳統的觸控感測電路偵測雙觸控 所===圖二A所示，假設使用者於觸控面板10上 X軸上偵咖觸控點分別位於a點與B'點，谓測電路將會在 判定上心^ ^變 值。此時，觸控_電路無法 控點所產ΐ ΐΪ容變化究竟是由位於A點及B點的兩個觸 圖二A 還疋由位於A，點及B，點之兩個觸控點所產生。 ii理，如^於/點及B’點的這兩侧控點即為假性觸控點。 點及卿，當使时於驗面板10上形成位於c 個健觸控點_控點時’即可能產生位於c點及D，點的兩 【發明内容】 法，=決^3出—種觸控感測電路及一種觸控感測方 際應=====:==電路。於實 示單元碰觸電容式觸控面板::==:= 201106234 包含(MxN)個觸控點、Μ組第一觸控墊組及n組第二觸控墊 組。每一組第一觸控墊組及每一組第二觸控墊組分別沿著第 一方向及第二方向排列，並且分別包含至少一個第一觸控塾 及至少一個第二觸控墊。第一觸控墊及第二觸控墊分別^佈 於(MxN)個觸控點。其中，Μ及N皆為正整數。 於此實施例中’電容值量測電路包含第一訊號輸入模 組、第二訊號輸入模組、第一感測模組、第二感測模組及處 理單元。第一 sfl號輸入模組沿著第一方向依序對Μ組第一觸 控墊組輸入第一訊號；第二訊號輸入模組沿著第二方向依序 對Ν組第二觸控墊組輸入第二訊號。第一感測模組及第二感 測模組分別用以感測Μ組第一觸控墊組之第一等效雷交二 及Ν組第二觸控墊組之第二等效電容值。處理單元耦接第一 感測模組以及第二感測模組，用以根據第一等效電容值及第 二等效電容值判斷指示單元碰觸電容式觸控面板之位置。 根據本發明之另一具體實施例為一種觸控感測方法。該 觸控感測方法係用以感測指示單元碰觸電容式觸控面板之位 置。其中’電谷式觸控面板包含^y[xN)個觸控點、Μ組第一 觸控墊組及Ν組第二觸控墊組。每一組第一觸控墊組及每一 組第二觸控墊組分別沿著第一方向及第二方向排列，並且分 別包含至少一個第一觸控墊及至少一個第二觸控墊。第一觸 控塾及第一觸控塾分別分佈於(ΜχΝ)個觸控點。其中，Μ及 Ν皆為正整數。 、 於此實施例中，該觸控感測方法包含下列步驟。首先， 沿著電容式觸控面板之第—方向依稍Μ組第—觸控塾組輸 201106234 入第一訊號，同時沿著電容式觸控面板之第二方向依序對N 組弟一觸控墊組輸入第—訊號。接著，分別{貞測Μ組第一觸 控墊組及Ν組第二觸控墊組之第一等效電容值及第二等效電 容值。最後，根據第一等效電容值及第二等效電容值判斷指 示單元碰觸電容式觸控面板之位置。其中，第一等效電容值 及第二等效電容值係根據指示單元碰觸到電容式觸控面板之 位置、第一訊號及第二訊號產生變化。 關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所 • 附圖式得到進一步的瞭解。 【實施方式】 本發明提出一種觸控感測電路。觸控感測電路可用於電 容式觸控面板，以感測指示單元碰觸電容式觸控面板之位 置。 3月參閱圖二A，圖二Α係繒'不根據本發明之一呈體實施 鲁 例的觸控感測電路3及電容式觸控面板30之示意圖。'如圖三 A所示，電容式觸控面板30包含(6x6)個觸控點3〇〇、六組^ 一觸控墊組Yi〜Y6及六組第二觸控墊組Χι〜Χό。需注音的 是，電容式觸控面板所包含的觸控墊組及觸控點的數目並不 以此例為限’端視實際應用時之需求而定。接下來，將分別 就電容式觸控面板30及觸控感測電路3之架構進行介浐二1 首先’於電容式觸控面板30中，第一觸控墊組^〜係 依序沿著Υ方向排列，而第二觸控墊組ϋ則是依1序^著 X方向排列。此外，第一觸控墊組Yl〜Y6及第二觸控二= 201106234 =〜x6分別包含至少—個第—觸控塾及 =且第一觸控塾及第二觸控塾係分別分佈於二 至於觸控感測電路3則包含有第—訊號輸入模㈣ :訊號輸入模組33、第一感測馳34、第二感測模组35及 sT-" Τ Λ+，32 34分_接至電容式觸控面板3()之六組第—觸控塾組 Y广Y6，第二訊號輸入模組33及第二感測模組3 至六組第二觸控她Xl〜X6。值得注意的是，有些觸控= 電路的輸人模組可同時具有感測模纟且之功能，亦即輸入模植 與感測模組在實務上可加讀合為同—個模組，並不以此 施例為限。 、“於此實施例中，觸控感測電路3之第一訊號輸入模組32 沿著Υ方向依序對第一觸控墊組Υι〜Υδ輸入第一訊號；第二 訊號輸入模組33沿著X方向依序對第二觸控墊組&〜乂6輸 入第二訊號。請參閱圖三Β，圖三Β係繪示圖三a中之觸控 感測電路3的控制訊號輸入時序圖。需注意的是，圖三B所 示的波形係代表第一訊號輸入模組32及第二訊號輸入模組 33正在進行觸控感測，而非真正的偵測訊號。實際上，偵測 訊號係與觸控感測電路有關，不同的觸控感測電路將會有不 同的訊號波形，脈衝方波僅為一種可能的訊號型式，並不以 此為限。 於此實施例中，由於第一訊號之脈衝寬度將會是第二訊 號之脈衝寬度的六倍’亦即第一訊號開啟時間為第二訊號開 201106234 啟時間的=倍’因此，第二訊號輸入模組33即能夠於第一訊 號之脈衝寬度内依序分別對六組第二觸控塾組乂〜心輸入第 二訊號^舉例而言’於第一訊號輸入模組32對第一觸控墊組 Yl輸入第—訊號的時間範圍内，第二訊號輸人模組33即可 沿^ X方向依序分別對第二觸控塾組χ广乂輸入第二訊號； 接著’當第-訊號輸入模、组32對第一觸控墊組&輸入第— 訊號時’第二訊號輸入模組33 #可再沿著χ方向依序分別 對第二觸控她Χ!〜Χ6輸人第二峨；依此_，直至第一 φ 訊號輸入模組32對第一觸控墊組Υ6輸入第-訊號時，第二 訊號輸入模組33又沿著χ方向依序分別對第二觸控塾組 Xl〜Χ6輸入第二訊號為止。 於此實施例中’第-訊號輸人模組32及第二訊號輸入模 組33所同步輸人的第—訊號及第二訊號將會對電容式觸控面 板30之觸控墊的寄生電容充放電。當使用者以手指或指示單 元碰觸電谷式觸控面板3〇時，位於觸控點下方之觸控墊的等 效寄生電谷值會進而產生改變。因此，為了能夠確實掌握觸 • 控墊之等效寄生電容值由於觸控所導致之變化，觸控感測電 路3的第一感測模組34及第二感測模組35之主要功能即在 於分別感測第一觸控墊組Υι〜Υό之第一等效電容值及第二觸 控塾組ΧΑ之第二等效電容值。至於耦接第一感測模組34 及第一感測模組35的處理單元36之主要功能則在於：根據 第等效電谷值及第二等效電容值判斷指示單元碰觸電容式 觸控面板30之位置。 請參閱圖四A1及圖四A2，圖四A1及圖四A2係繪示圖 二A中的觸控感測電路於無觸控狀態下之輸入訊號與等效電 201106234 ==。。：==，之觸控面 鋼驗33分物-觸控墊=1= 、、且！輸入2.5V的同步方波’其餘觸控塾組則均為〇v，則 觸控她Υι與第：觸控墊組 的儲存電荷量後，可彳靖效相互電容值總和為3 一請一併參閱圖四B1及圖四B2。圖四B1及圖四拟躲 jrA的1控感測侧皮指示單元碰觸時之輪入訊號與等 效電谷值之不意圖。如圖四m所示，當指示單元％碰觸位 於及，Y4)之觸控塾時，若欲伽肌，γι)之觸控塾是 Ζ有巧指不單το 38碰觸，第一訊號輸入模組幻及第二訊號 輸入核組33可分別對第一觸控塾組γι及第二觸控塾組墙 2屮?工！!同f f波，其餘觸控墊組則均為〇V，故可模擬計 异邮日不早兀與觸控墊組Υι的等效相互電容值為484pF，如 ，四^2。但X4與Y趣她之間的等效相互電容值則因為 才曰不早兀同樣為GV，電容邊緣效應而減小，使得等效相互電 W2PF，謝制㈣容值總 一請參閱圖四α及圖四C2。圖四C1及圖四〇係繪示圖 二A的觸控感测電路被指示單元碰觸時之另—輸人訊號與等 效電容值之示意圖。如圖四α所示，當指示單元％碰觸位 於(ΧΛ)及(>，Υ4)之觸控塾時，若欲债測(Χ4，Υι)之觸控墊是 否有被指7F單元38碰H訊餘人模組32及第二訊號 輸入模組33可分別對第一觸控墊組Υι及第二觸控塾組&輸 201106234 入2.5V的同步方波，其餘觸控墊組則均為〇v，故可同樣模 擬計算出指示單元與觸控墊組Υι的等效相互電容值為 4.84PF ’如圖四C2。但由於\與控墊組之間的等效相 互電容值維持在9.1pF，故最後可得到等效相互電容值總和為 13.94PF。相較之下，如圖四B1及圖四B2所示之訊號輸入^ 式所得到的等效相互電容值總和為13 56pF，而如圖四ci及 圖四C2所示之訊號輸入方式所得到的等效相互電容值總和 為l3.94pF，其為最大的等效相互電容值。藉此，可判斷真正 的觸控點位置位於。 ’、 、根據本發明之另一具體實施例為一種觸控感測方法，用 以感測指示單元碰觸電容式觸控面板之位置。其中，該電容 ，觸控面板包含(ΜχΝ)個觸控點、Μ組第一觸控墊組及Ν組 第二觸控塾組。每-組第一觸控塾組及每一組第二觸控墊組 分別沿著第-方向及第二方向制，並且分別包含至少一個 第一觸控塾及至少-個第二觸控塾。第—觸控墊及第二觸控 墊分別分佈於（ΜχΝ)個觸控點。其中，Μ&Ν皆為正整數。 請參閱圖五，圖五係繪示根據本發明之一具體實施例之 觸控感測方法的流賴。如圖五所示，觸控_方法包含下 歹Jy驟。首先，於步驟S5〇中，沿著電容式觸控面板之第一 方向依序對Μ組第-觸控塾組輸人第—喊，同時沿著電容 ，觸控面板之第二方向依序對Ν組第二觸控独輸入第二訊 號其中，第一訊號及第二訊號分別為脈衝方波且為同步輸 入0 需特別說明的是，於倾SM)中之第一訊號之脈衝寬度 201106234 為第二訊號之脈衝寬度的N倍，亦即第一訊號開啟時間為第 二訊號開啟時間的N倍’因此，根據本發明之觸控感測方法 進一步包含下列步驟：於步驟S5〇〇中，於第一訊號之脈衝寬 度内依序對N組第二觸控塾組輸入第二訊號。更具體而言， 於第一訊號輸入模組沿著第一方向對某一組第一觸控墊二輸 入第一訊號的時間範圍内，第二訊號輸入模組即可沿著第二 方向依序分別對N組第二觸控墊組輸入第二訊號；於第一訊 號輸入模組對另一組第一觸控墊組輸入第一訊號的時間範圍 内，第二訊號輸入模組即可再沿著第二方向依序分別對N組 第一觸控塾組輸入第二訊號。 _ 接著，於步驟S52中，分別偵測μ組第一觸控墊組及N 組第二觸控墊組之第一等效電容值及第二等效電容值。最 後’於步驟S54中’根據第一等效電容值及第二等效電容值 判斷指示單元碰觸電容式觸控面板之位置。其中，第一等效 電容值及第二等效電容值係根據指示單元碰觸電容式觸控面 板之位置、第一訊號及第二訊號產生變化。 综上所述，根據本發明之觸控感測電路及觸控感測方 鲁 法，藉由在電容式觸控面板之χ方向及γ方向同步輸入量測 訊號，使得位於觸控點位置之觸控墊所對應之χ方向及γ方 向的4效電容值與非觸控點位置之觸控塾所對應者不同，並 且同時偵測χ方向及γ方向之觸控墊的等效電容值。藉此， 該觸控感測電路即可於多點觸控狀態下，透過等效電容值之 差異有效地區別真正觸控點與假性觸控點的不同，進而定位 出形成於電容式觸控面板上之複數個觸控點實際的位置。 12 201106234 述二 詳述，係希望能更-清楚描 施例來對本發明二=以f述所揭露的較佳具體實 # 月之範竒加以限制。相反地，其目的是希望能 涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範 圍的範疇内。 13 201106234 【圖式簡單說明】 圖一 A係繪示傳統的電容式觸控感測電路。 圖一 B係繪示傳統的電容式觸控感測電路之控制訊號輸 入時序圖。 圖二A及圖二B係繪示傳統的觸控感測電路偵測雙觸控 點之示意圖。 圖三A係繪示根據本發明之一具體實施例的觸控感測電 路及電容式觸控面板之示意圖。 圖三B係繪示圖三A中之觸控感測電路的控制訊號輸入 時序圖。 圖四A1及圖四A2係繪示圖三A的觸控感測電路無觸 控時之輸入訊號與等效電容值之示意圖。 圖四B1及圖四B2係繪示圖三A的觸控感測電路被指示 單元碰觸時之輸入訊號與等效電容值之示意圖。 圖四C1及圖四C2係繪示圖三A的觸控感測電路被指示 單元碰觸時之另一輸入訊號與等效電容值之示意圖。 圖五係繪示根據本發明之一具體實施例之觸控感測方法 的流程圖。 201106234 【主要元件符號說明】 1、3 :觸控感測電路 12 :訊號輸入模組 Yr-Y6 :第一觸控墊組 A、B、C、D :觸控點位置 32 :第一訊號輸入模組 34 :第一感測模組 36 :處理單元 38 :指示單元 10、30 :觸控面板 14 :感測模組 X广X6 :第二觸控墊組 A'、B'、C'、D':假性觸控點 33 :第二訊號輸入模組 35 :第二感測模組 300 :觸控點 S50〜S54、S500 :流程步驟

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Claims (1)

1. 201106234 七、申請專利範圍： 1、-種雌感測電路H電容式觸控面板减測一指示單 元碰觸該電容式_面板之—位置，該電容式面板包含 (MXN)個觸控點、M組第—觸控塾組沿著—第—方向排列以 及N組第二觸控她沿著一第二方向排列，每一組第一觸控 塾組包含至少-第-觸控塾，每一组第二觸控塾組包含至少 -第二觸控墊’該等第-觸控墊以及該等第二觸控塾分別分 佈於該(MxN)個觸控點’ M以及攸別為一正整數，該觸控 感測電路包含： -第-訊號輸人模組，沿著該第—方向依序對舰組第一 觸控墊組輸入一第一訊號； 一第二訊號輸入模組，沿著該第二方向依序對該N組第二 觸控墊組輸入一第二訊號； 一第一感測模組，用以感測該Μ組第一觸控墊組之一第一 等效電容值； 一第二感測模組，用以感測該Ν組第二觸控墊組之一第二 等效電容值；以及 一處理單元，連接該第一感測模組以及該第二感測模 組，該處理皁元係用以根據該第一等效電容值以及該 第二等效電容值判斷該指示單元碰觸該電容式觸控面 板之該位置， 其中’該第^一專效電谷值以及該第一等效電容值係根據該位 置、該第一訊號以及該第二訊號產生變化。 16 201106234 2、 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中該第一訊 號以及該第二訊號分別為一脈衝方波。 3、 如申請專利範圍第2項所述之觸控感測電路，其中該第一訊 號之脈衝寬度係N倍於該第二訊號之脈衝寬度。 4、 如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電路，其中該第一訊 號及該第二訊號係同步輸入。 • 5、如申請專利範圍第3項所述之觸控感測電路，其中該第二訊 號輸入模組於該第一訊號之脈衝寬度内依序對該^^組第二觸 控墊組輸入該第二訊號。 6、 一種觸控感測方法，用以感測一指示單元碰觸一電容式觸控 面板之一位置，該電容式觸控面板包含(Mxn)個觸控點、μ 組第一觸控墊組沿著一第一方向排列以及N組第二觸控墊組 石著一第一方向排列，該μ組第一觸控墊組以及該ν組第二 _ 觸控墊組分別包含複數個第一觸控墊以及複數個第二觸控墊 分別分佈於該(ΜχΝ)個觸控點，Μ以及Ν分別為一正整數， 該方法包含下列步驟： 沿著該電容式觸控面板之該第一方向依序對該膽第一觸 控墊組輸入-第-訊號’同時沿著該電容式觸控面板 之該第二方向依序對該顺第二觸控塾組輸入一第二訊 號.； 偵測賴組第-觸錄組之―第—等效電雜，並侧該 17 201106234 N組第二觸控她之一第二等效電容值；以及 根據該第-等效電容值以及糾二等效電容值判斷該指 示單元碰觸該電容式觸控面板之該位置； 其中’該第-等效電容值以及該第二紐電容值係根 據該位 置、該第一訊號以及該第二訊號產生·變化。 7、 如申請專利範圍第6項所述之觸控感測方法，其中該第一訊 號以及該第二訊號分別為一脈衝方波。 8、 如申請專利範圍第6項所述之觸控感測方法，其中該第一訊 號之脈衝寬度係N倍於該第二訊號之脈衝寬度。 9、 如申請專利範圍第8項所述之觸控感測方法’其中該第一訊 说及該第二訊號係同步輸入。 10、 如申請專利範圍第8項所述之觸控感測方法’進一步包含下 列步驟： 該第二訊號輸入模組於該第一訊號之脈衝寬度内依序對 該N組第二觸控墊組輸入該第二訊號。