TW201329804A - 觸控顯示裝置及其觸控測定方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種觸控顯示裝置及其觸控測定方法，該觸控顯示裝置包括一觸控感測模組、基座、壓力感測裝置及一整合裝置，該壓力感測裝置裝設於該觸控感測模組及該基座之間，包括至少一感壓件。該觸控測定方法包括第一位置測定步驟、初始壓力感測步驟、第二位置測定步驟、即時壓力感測步驟及數據整合步驟，該第一及第二位置測定步驟可測得第一及第二位置之X軸及Y軸方向之座標值，該即時壓力感測步驟用以感測該第一及第二位置間之壓力變化，該數據整合步驟係整合第一及第二位置和初始壓力及即時壓力之數據，該壓力係對應該X軸及Y軸之Z軸位置。

Description

觸控顯示裝置及其觸控測定方法

本發明係有關於一種用以感測並判定觸控位置之觸控測定方法，特別是指一種可以感測觸控位置之壓力的觸控顯式裝置及觸控測定方法。

按，觸控面板可直接經由觸控進行操作，其被應用的範圍越來越廣，如小尺寸面板之行動電話，或電腦乃至大尺寸面板之顯視器等其他消費性電子產品。

常見觸控技術之種類繁多，如電阻式、電容式或光學式觸控等，其可藉由手指或電磁筆之觸控，判斷其觸控位置，以執行相對應之功能。惟觸控技術不僅要能控制及操作產品的功能，對於書寫或繪圖之應用，更是目前觸控技術發展之主要趨勢。然而，無論是何種觸控技術，皆僅能呈現出觸控位置的二維特性(即X軸和Y軸)，換言之，傳統觸控技術的判定方法僅能表現出具有單一寬度之線條，不能依據觸控位置而顯示不同寬度，即三維(Z軸)之特性，造成線條表現單調無奇，無法滿足對於文字造型或繪圖等需表現出線條粗細變化之應用，一直是傳統觸控技術發展之瓶頸。

本發明之目的在於提供一種可以感測觸控位置之二維平面位置及觸控壓力之觸控顯式裝置及觸控測定方法。

為達到上述目的，本發明提供一種觸控測定方法，用以感測並判定一觸控顯示裝置之觸控位置，包括第一位置測定步驟，係由一觸控感測模組感測一觸控範圍之之第一位置，並判定其X軸方向及Y軸方向之座標值；初始壓力感測步驟，係由一壓力感測裝置感測該第一位置之壓力；第二位置測定步驟，係由該觸控感測模組感測該第一位置是否位移至第二位置，並判定該第二位置之X軸方向及Y軸方向的座標值；即時壓力感測步驟，係由該壓力感測裝置感測該第一位置位移至該第二位置產生之壓力變化，並依據該壓力變化產生相應之壓力值；及數據整合步驟，係由一整合裝置使用一驅動電路整合該第一位置、第二位置、初始壓力及即時壓力之數據，並產生一彙整資料。

為達到上述目的，本發明提供一種觸控顯示裝置，其包括一觸控感測模組，其定義有一觸控範圍，包括一觸控屏、至少一感測元件、一類比多工器及一類比數位轉換器，該感測元件用以感測該觸控範圍之觸控位置；一基座，用於承載該觸控感測模組；一壓力感測裝置，其裝設於該觸控感測模組及該基座之間，包括至少一感壓件，其上具有上接觸面及下接觸面，分別用以承受一觸壓作用力及反作用力，以產生相對之壓力值；及一整合裝置，其包含一驅動電路，係耦接於該壓力感測裝置及觸控感測模組，用以整合該觸控感測模組及壓力感測裝置發出之資料訊號，並產生一彙整資料。

本發明觸控測定方法配合該觸控顯示裝置，藉由該整合裝置整合所接收之數據，並以線條圖像顯示出線條之長度及粗細的變化，能滿足對於書寫、文字造型或繪圖使用的需求。

本發明觸控測定方法係可應用於電阻式、電容式或光學式等觸控技術之多媒體設備，可測定單點或多點觸控之觸控位置，並以線條圖像方式顯示觸控位置於一觸控顯示裝置。

請參閱第一圖為本發明觸控顯示裝置1之基本功能方塊圖，該觸控顯示裝置1包括一觸控感測模組2、一壓力感測裝置3及一整合裝置5，該觸控感測模組2定義有一觸控範圍，並包括至少一感測元件21、一類比多工器22及一類比數位轉換器23，該感測元件21係依據不同之觸控技術配置。

請配合第二圖觀之，第二圖為本發明觸控測定方法之基本流程圖，該觸控測定方法主要利用該感測元件21感測該觸控範圍之X軸及Y軸方向之位置，及該壓力感測裝置3感測觸控之壓力以取得Z軸方向之位置，再統一由該整合裝置5整合X軸、Y軸及Z軸之數據，並產生一彙整資料，其應用之終端界面可為手持電子裝置，如行動電話或電腦等。

請參閱第三圖為本發明觸控測定方法之詳細流程，其說明如下：經由單一手指、多指或電磁筆觸控一面板之觸控範圍即進入本方法之第一位置測定步驟S1，其由該觸控感測模組2之至少一感測元件21感測該觸控範圍之第一位置，並由該感測元件21之控制IC運算以判定其X軸方向及Y軸方向之座標值；之後進行一初始壓力感測步驟S2，其係由該壓力感測裝置3感測該第一位置之壓力，所測得之壓力值即相對表現該第一位置之Z軸方向位置，因此，該第一位置之三維X、Y、Z軸之位置皆已取得；接續進行第二位置測定步驟S3，係由該至少一感測元件21感測該第一位置是否位移至第二位置，換言之，即感測該第一位置是否有朝X及Y軸任一方向位移，並由該控制IC運算判定位移後之第二位置的X及Y軸方向的座標值；特別注意的是，當該第二位置測定步驟S3進行時，同時執行即時壓力感測步驟S4，藉該壓力感測裝置3感測該第一位置位移至該第二位置產生之壓力變化，並依據該壓力變化產生相應之壓力值，換言之，若該位移過程中有任何不同於該初始壓力之壓力產生，都會經由該壓力感測裝置3即時測得，若壓力持續維持相同，則該第二位置之壓力自然等同於該第一位置。

請參閱第一圖及第三圖，該第一及第二位置之座標值係由該感測元件21傳送類比訊號至該類比多工器22，再發送至該類比數位轉換器23轉換為數位訊號，該壓力感測裝置3測得之初始壓力及即時壓力之壓力值同樣以類比訊號傳送，最後進行數據整合步驟S5，由一整合裝置5整合該第一位置、第二位置、初始壓力及即時壓力之數據，並產生一彙整資料，該整合裝置5包含一驅動電路(未圖示)，係耦接於該壓力感測裝置3及觸控感測模組2，藉此，本發明觸控測定方法不僅測得該觸控範圍內之第一及第二位置的X軸及Y軸方向座標，更藉該壓力感測裝置3測得該初始壓力及即時壓力，其分別對應Z軸之相對位置。

該數據整合步驟S5產生之彙整資料係藉由線條顯示步驟S6分析，並以一線條形式表現於該觸控顯示裝置1上，其中該第一和第二位置間之距離代表該線條之長度，該第一至第二位置間之壓力代表該線條之寬度，該線條之寬度依據該第一至第二位置間之壓力變化而改變，於本實施例中，該第一至第二位置間之壓力值越大，則該線條之寬度越大，該第一至第二位置間之壓力值越小，則該線條之寬度越小。

此外，當該觸控感測模組2感測不到該第一位置或第二位置時，該第一或第二位置之X軸及Y軸方向的座標值設為0,0，該觸控感測模組2停止對該觸控範圍之感測S7(如第三圖所示)。

請參閱第四圖A至第六圖C為本發明之觸控顯示裝置1的不同實施例。先請參閱第四圖A及B為該觸控顯示裝置1之第一實施例，如前所述，該觸控顯示裝置1包括該觸控感測模組2，其定義有該觸控範圍，並包括一觸控屏20、複數該感測元件21、一該類比多工器22及類比數位轉換器23(如第一圖所示)、一用於承載該觸控感測模組2之基座4、裝設於該觸控感測模組2及該基座4之間的該壓力感測裝置3，其包括複數感壓件31，每一感壓件31具有上接觸面311及下接觸面312，及該整合裝置5(如第一圖所示)，係耦接於該觸控感測模組2及壓力感測裝置3。當該觸控屏20經手指或電磁筆等外物觸壓時，該感壓件31之上接觸面311承受一觸壓作用力，而該下接觸面312承受來自該基座4之反作用力，以產生相對之壓力值。該感壓件31為壓電材料所製，呈薄膜狀，可以分散配置於該觸控感測模組2之四周，並直接貼合連接於該觸控感測模組2及該基座。續請參閱第四圖B，其中該基座2相對該感壓件31處突伸有一安裝部41，用以支撐該感壓件31。

請參閱第五圖A至C為本發明觸控顯示裝置1之第二實施例，其中第五圖A之該觸控感測模組2下進一步連接有一載體6，其直接承載該觸控感測模組2，該載體對應該感壓件31觸係向下突伸有一安裝部61，用以抵壓該感壓件31。請參閱第五圖B，該觸控感測模組2上更設有一透明面板24，其提供觸控之接觸面，而該載體6下突伸有該安裝部61，該基座4相對該安裝部61另形成一凹槽，以容置該安裝部61。續請參閱第五圖C，該載體6之安裝部61改以內凹自其外表面，以裝設該感壓件31。

請參閱第六圖A至C為本發明觸控顯示裝置1之第三實施例，如第六圖A所示，該載體6或基座4並未設有該安裝部61、41，該感壓件31係直接貼設於該載體6和基座4之間。另請參閱第六圖B所示，該基座4進一步突伸有該安裝部41，以支撐該感壓件31。最後請參閱第六圖C，該基座4之安裝部41係內凹自該基座4之外表面，以裝設該感壓件31。綜上所述，該觸控顯示狀置1之結構雖然具有不同之實施例變化，其壓力感測裝置3皆可承受觸控產生之觸壓作用力及反作用力，並提供相應之壓力值，藉以對應Z軸位置，表現三惟特性並顯示出線條之寬度。

綜上所述，本發明觸控測定方法係可表現線條粗細的變化，能滿足對於書寫、文字造型或繪圖使用的需求，依照使用者觸控的壓力形成不同粗細之線條，可以達到相同如傳統紙筆之線條表現。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

1．．．觸控顯示裝置

2．．．觸控感測模組

3．．．壓力感測裝置

4．．．基座

5．．．整合裝置

6．．．載體

20．．．觸控屏

21．．．感測元件

22．．．類比多工器

23．．．類比數位轉換器

24．．．透明面板

31．．．感壓件

311．．．上接觸面

312．．．下接觸面

41、61．．．安裝部

S1．．．第一位置測定步驟

S2．．．初始壓力感測步驟

S3．．．第二位置測定步驟

S4．．．即時壓力感測步驟

S5．．．數據整合步驟

S6．．．線條顯示步驟

S7．．．停止

第一圖為本發明觸控顯示裝置之基本功能方塊圖。

第二圖為本發明觸控測定方法之基本流程圖。

第三圖為本發明觸控測定方法之細部流程圖。

第四圖A至B為本發明觸控顯示裝置之較佳實施例的剖面示意圖。

第五圖A至C為本發明觸控顯示裝置之第二實施例的剖面示意圖。

第六圖A至C為本發明觸控顯示裝置之第三實施例的剖面示意圖。

2．．．觸控感測模組

3．．．壓力感測裝置

5．．．整合裝置

Claims (10)

1. 一種觸控測定方法，用以感測並判定一觸控顯示裝置之觸控位置，包括：第一位置測定步驟，係由一觸控感測模組感測一觸控範圍之之第一位置，並判定其X軸方向及Y軸方向之座標值；初始壓力感測步驟，係由一壓力感測裝置感測該第一位置之壓力；第二位置測定步驟，係由該觸控感測模組感測該第一位置是否位移至第二位置，並判定該第二位置之X軸方向及Y軸方向的座標值；即時壓力感測步驟，係由該壓力感測裝置感測該第一位置位移至該第二位置產生之壓力變化，並依據該壓力變化產生相應之壓力值；及數據整合步驟，係由一整合裝置使用一驅動電路整合該第一位置、第二位置、初始壓力及即時壓力之數據，並產生一彙整資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控測定方法，其中該觸控感測模組包括至少一感測元件、一類比多工器及一類比數位轉換器，該第一位置及第二位置之座標值經由該感測元件感測並發出類比訊號至該類比多工器，該類比數位轉換器接收來自該類比多工器之類比訊號並轉換為數位訊號。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控測定方法，其中該數據整合步驟整合該觸控感測模組傳送之數位訊號及該壓力感測裝置傳送之類比訊號，並產生該彙整資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控測定方法，更包括一線條顯示步驟，其分析該數據整合步驟產生之彙整資料並以一線條形式表現於該觸控顯示裝置，該第一和第二位置間之距離代表該線條之長度，該第一至第二位置間之壓力代表該線條之寬度，而該線條之寬度依據該第一至第二位置間之壓力變化而改變。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控測定方法，其中該第一位置至該第二位置間之壓力值越大，則該線條之寬度越大，該第一至第二位置間之壓力值越小，則該線條之寬度越小。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控測定方法，其中當該觸控感測模組感測不到該第一位置或第二位置時，該第一或第二位置之X軸及Y軸方向的座標值為0,0，該觸控感測模組停止對該觸控範圍之感測。
7. 一種觸控顯示裝置，其包括：一觸控感測模組，其定義有一觸控範圍，包括一觸控屏、至少一感測元件、一類比多工器及一類比數位轉換器，該感測元件用以感測該觸控範圍之觸控位置；一基座，用於承載該觸控感測模組；一壓力感測裝置，其裝設於該觸控感測模組及該基座之間，包括至少一感壓件，其上具有上接觸面及下接觸面，分別用以承受一觸壓作用力及反作用力，以產生相對之壓力值；及一整合裝置，其包含一驅動電路，係耦接於該壓力感測裝置及觸控感測模組，用以整合該觸控感測模組及壓力感測裝置發出之資料訊號，並產生一彙整資料。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該壓力感測裝置之感壓件為複數個，其為壓電材料所製，係分散設於該觸控感測模組對應該基座之一側面。
9. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控感測模組對應該基座之一面更連接有一載體，其上設有至少一安裝部，其係突出或內凹自該載體之外表面，用以裝設該感壓件。
10. 如申請專利範圍第7項所述之觸控顯示裝置，其中該基座對應該觸控感測模組之一面設有至少一安裝部，其係突出或內凹自該基座之外表面，用以裝設該感壓件。