TW201415331A - 觸控裝置及其觸控方法 - Google Patents

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Abstract

一種觸控裝置及其觸控方法。所述觸控裝置包括觸控面板、信號產生單元、電感以及偵測單元。觸控面板具有多個觸控區域。信號產生單元用以產生驅動信號。電感耦接於觸控面板及信號產生單元之間，以傳送驅動信號至這些觸控區域。偵測單元耦接觸控面板及信號產生單元，以接收這些觸控區域輸出的多個觸控信號，並依據驅動信號的輸出時序及這些觸控信號計算這些觸控區域的電容值變化，以偵測觸控面板的觸控點。其中，驅動信號的頻率相同於觸控面板的參考電容值與電感的電感值的諧振頻率。

Description

觸控裝置及其觸控方法
本發明是有關於一種觸控裝置，且特別是有關於一種電容式的觸控裝置。
近年來，隨著無線行動通訊和資訊家電的快速發展與進步，為了達到更便利、體積更輕巧化以及更加直覺化的操作而消除人們與電腦裝置之間的隔閡，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。其中，由於電容式觸控面板的觸控偵測效果較為良好，因此大量關於電容式觸控面板的觸控技術應運而生。
在傳統的觸控感測機制中，一般的觸控感測電路(sensor IC)通常是利用計數不同電容值下之感測電容的充放電次數來判斷對應的觸控區域是否被觸碰。舉例來說，觸控感測電路可設定一個充放電次數的臨界值，當充放電次數高於所設定的臨界值時則觸控感測電路判斷對應的觸控區域被觸碰，以藉此實現觸控感測的機制。然而，利用此方式之觸控感測機制的靈敏度較低，若是利用觸控筆等接觸面積較小的觸控方式時，由於電容變化量相對手指觸控時來得較小，將使得觸控感測電路可能會產生誤判而無法精確地判斷觸控面板是否被觸碰。
本發明提供一種觸控裝置，特別是有關於一種電容式觸控裝置，利用諧振原理偵測觸控信號的峰值電壓變化量來判斷觸控面板的電容變化量，藉此可提高觸控裝置的感測靈敏度。
本發明提出一種觸控裝置，包括觸控面板、信號產生單元、電感以及偵測單元。觸控面板具有多個觸控區域。信號產生單元用以產生驅動信號。電感耦接於觸控面板及信號產生單元之間，以傳送驅動信號至這些觸控區域。偵測單元耦接觸控面板及信號產生單元，以接收這些觸控區域輸出的多個觸控信號，並依據驅動信號的輸出時序及這些觸控信號計算這些觸控區域的電容值變化，以偵測觸控面板的觸控點。其中，驅動信號的頻率相同於觸控面板的參考電容值與電感的電感值的諧振頻率。
本發明提出一種觸控方法，包括：透過電感將驅動信號依序傳送至觸控面板的多個觸控區域；接收對應這些觸控區域輸出的多個觸控信號；依據驅動信號的輸出時序及這些觸控信號，計算這些觸控區域的電容值變化；以及依據這些觸控區域的電容值變化，偵測觸控面板的觸控點。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了提升電容式觸控面板的靈敏度，在本發明實施例 中利用電感與電容電路的諧振原理，進行觸控點的偵測。
圖1為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。請參照圖1，在本實施例中，觸控裝置100包括觸控面板110、信號產生單元120、偵測單元130以及電感140。觸控面板110具有多個觸控區域TA_11~TA_mn，其中m、n為正整數，依據觸控面板110之解析度需求而定。信號產生單元120用以產生驅動信號s_d。電感140耦接於觸控面板110及信號產生單元120之間，以傳送驅動信號s_d至觸控區域TA_11~TA_mn。
偵測單元130耦接觸控面板110及信號產生單元120。偵測單元130接收觸控區域TA_11~TA_mn所輸出的多個觸控信號s_t1~s_tk，k為正整數，且k值可依據觸控區域的個數而設計。其中，偵測單元130依據驅動信號s_d的輸出時序及觸控信號s_t1~s_tk計算觸控區域TA_11~TA_mn的電容值變化，並據以偵測並輸出觸控面板110的觸控點PT，亦即觸控位置。
在本實施例中，觸控面板110為電容式觸控面板(capacitive touch panel)，對於電容式觸控面板而言，其每一觸控區域的感測藉由偵測對應觸控區域之電容值的變化而判斷該區域是否有觸碰事件發生。
從另一觀點，觸控面板110可例如為互容式(mutual capacitance)的觸控面板或是自容式(self capacitance)的觸控面板。其中，互容式的觸控面板對應感測觸控面板中電極與電極間的互感電容(mutual capacitor)之電容值改變，以 輸出感測信號s_t1~s_tk，而自容式的觸控面板則對應感測觸控面板中各個電極(sensor pattern)與地(ground)之間的電容值改變，以輸出感測信號s_t1~s_tk。
具體來說，在本實施例中，由於電感140與觸控面板110中各觸控區域TA_11~TA_mn的等效電容可分別等效為一串聯電路架構，而此串聯電路架構係利用諧振電路(resonant circuit)的電路原理，未受觸碰的各觸控區域TA_11~TA_mn的等效電容值C與電感140的電感值L相互抵銷時，可等效為純電阻電路，並且稱驅動信號s_d的頻率為諧振電路的諧振頻率：
亦即此串聯電路架構之等效阻抗為反應於電感140的電感值L以及對應的觸控區域TA_11~TA_mn的等效電容值C而決定。在本實施例中，由於電感140的電感值L為固定，而觸控面板的電容值反應於各觸控區域TA_11~TA_mn是否被觸碰而產生變化，故各觸控區域TA_11~TA_mn對應的等效阻抗將會反應於各觸控區域TA_11~TA_mn的等效電容值C的變化而對應地改變，而對應於各個觸控區域TA_11~TA_mn所測量到的觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓亦將隨之變化。換言之，觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓變化將與觸控區域TA_11~TA_mn的電容值變化相關。
詳細而言，在觸控裝置100中，信號產生單元120可產生頻率相同於觸控面板110未受觸碰時的參考電容值C 與電感140的電感值L的諧振頻率之驅動信號s_d。在本實施例中，所述之參考電容值可為觸控區域TA_11~TA_mn於未被觸碰時分別對應之多個電容值的平均值，或者觸控區域TA_11~TA_mn於未被觸碰時分別對應的多個電容值中的最大電容值與最小電容值的平均值。此外，在其他實施例中，參考電容值亦可為觸控區域TA_11~TA_mn被觸碰時分別對應之電容值的平均值，或者觸控區域TA_11~TA_mn被觸碰時分別對應的電容值的最大電容值與最小電容值的平均值，參考電容值C亦有其他算法，本發明不加以贅述，未受到觸碰的電容值即為參考電容值C。
依據上述，當觸控面板110進行初始化時，驅動信號s_d與觸控信號s_t1~s_tk不會有相位變化，亦即在觸控面板110未被觸碰且驅動信號s_d的頻率等同於上述諧振頻率的狀況下，偵測單元130可記錄觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓作為多個峰值基準電壓。
當觸控面板110受到觸碰，而造成觸控信號s_t1~s_tk與驅動信號s_d產生相位上的位移(phase shift)時，偵測單元130會利用電容儲存觸控信號s_t1~s_tk，偵測到達一穩定狀態的峰值電壓，並且根據當電容變化率小於10%時，電容變化量與電壓變化量呈線性正相關，因此可以根據峰值電壓變化量判斷觸控區域TA_11~TA_mn的電容值變化量。換句話說，當觸控面板110的任一觸控區域TA_11~TA_mn被觸碰時，偵測單元130可依據對應的觸 控信號s_t1~s_tk的峰值電壓變化來計算觸控區域TA_11~TA_mn的電容值變化，進而偵測並輸出觸控面板110的觸控點PT。
此外，若是偵測單元130判斷電容變化率大於10%的情況下，其亦可藉由控制切換開關(未繪示)來選擇切換耦接至具有不同電感值的電感來匹配電容變化率大於10%的變化區間，例如電容變化率為10%至20%的區間，以使電容變化量與電壓變化量呈線性正相關，故本發明不以此為限。
為了更進一步地說明本發明實施例的觸控感測方式，圖2為本發明一實施例之偵測單元的電路示意圖。請參照圖2，偵測單元130包括第一多工器132、取樣放大器134、取樣電路136以及開關SW1。第一多工器132具有多個輸入端耦接觸控面板110以分別接收對應的觸控信號s_t1~s_tk，並且第一多工器132具有輸出端以依序輸出觸控信號s_t1~s_tk。
取樣放大器134具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端。取樣放大器134的第一輸入端耦接第一多工器132的輸出端以接收觸控信號s_t1~s_tk，取樣放大器134的第二輸入端耦接接地電壓GND。
取樣電路136耦接取樣放大器134的輸出端以接收放大後的觸控信號s_t1~s_tk，其中取樣電路136包括電容138。取樣電路136受控於控制信號組s_c而利用電容138來儲存觸控信號s_t1~s_tk。
舉例來說，取樣電路136可利用開關SW2、SW3及SW4與電容138的電路架構來實現，其中各個開關SW2、SW3及SW4可依據控制信號組s_c中之對應的控制信號而導通或截止，並藉以取樣觸控信號s_t1~s_tk使得電容138反應於觸控信號s_t1~s_tk而充電，並據以儲存觸控信號s_t1~s_tk。其中，控制信號組s_c及其對應於各個開關的控制信號可由信號產生單元120所提供。
其後，取樣電路136可進一步地將電容138所儲存的觸控信號s_t1~s_tk輸出至類比數位轉換器(未繪示)以進行後端的訊號處理來偵測並輸出觸控面板110的觸控點。
在此，所述之取樣電路136的電路架構僅為舉例，任何可對觸控信號s_t1~s_tk進行取樣以及保持動作的電路架構皆不脫離本實施例之取樣電路136的範圍。
此外，圖3A與3B為本發明一實施例之觸控裝置的信號波形示意圖。在此以自容式觸控面板為例，且以觸控區域TA_11的驅動與感測來進行說明。在圖3A的實施例中，驅動信號s_d是以弦波信號為例；另外，在圖3B的實施例中，驅動信號s_d則是以方波信號為例。此外，其他實施例中，驅動信號s_d亦可為梯形波或三角波信號，本發明不以此為限。
請同時參照圖1與圖3A，在觸控面板110進行初始化時，觸控區域TA_11依據弦波形式的驅動信號s_d而產生對應於未被觸控之狀態下的觸控信號s_t1(如波形s_t1a所示)，此時之觸控信號s_t1與驅動信號s_d之間不具有 相位差。
當觸控區域TA_11被碰觸時，觸控區域TA_11的等效電容值會改變，可以根據以下公式算出等效阻抗值：
其中，X L =2πfL為電感的感抗值，為電容的容抗值(單位：歐姆)
並且使得觸控區域TA_11依據驅動信號s_d而產生對應於被觸碰之狀態下的觸控信號s_t1(如波形s_t1b所示)，其中由於等效電容值的改變使得諧振電路帶有電容性，故偵測單元130所接收到的觸控信號s_t1係與驅動信號s_d具有相位差。因此，偵測單元130可基於所接收到的觸控信號s_t1與驅動信號s_d之間的相位差而據以判斷觸控區域TA_11被觸碰而輸出對應的觸控點PT。
另一方面，請同時參照圖1、圖2與圖3B，在觸控面板110進行初始化時，觸控區域TA_11依據驅動信號s_d而產生對應於未被觸碰之狀態下的觸控信號s_t1(如波形s_t1a所示)，此時偵測單元130接收觸控信號s_t1並且利用取樣電路136對電容138進行充電，當其到達一穩定狀態的峰值電壓則定義為峰值基準電壓V_pb。
當觸控區域TA_11被碰觸時，觸控區域TA_11的等效電容值會改變，其中觸控區域TA_11的等效電容值可利用上述的公式計算出。此時，偵測單元130將會接收到如波形s_t1b所示之觸控信號s_t1。偵測單元130將基於所接收到的觸控信號s_t1而利用取樣電路136對電容138進 行充電，當其到達一穩定狀態的峰值電壓V_p以及峰值基準電壓V_pb來計算觸控區域TA_11的電容值變化，並據以判斷觸控區域TA_11被觸碰而輸出對應的觸控點PT。
舉例來說，當觸控區域TA_11未被觸碰時，其電容值可例如為5 pF，而偵測單元130所記錄的峰值基準電壓可例如為1.892伏特(V)。當觸控區域TA_11被觸碰而使得電容值提升至5.1 pF時，偵測單元130所偵測到觸控信號s_t1的峰值電壓將對應地提升至例如為1.994 V。由此可知，當觸控區域TA_11的等效電容值產生0.1 pF的電容值變化時，則觸控信號s_t1的峰值電壓將會對應地產生102毫伏特(mV)的變化。換言之，觸控區域TA_11的電容值變化量與觸控信號s_t1的峰值電壓變化量可於特定的變化區間內(例如電容值變化量小於10%的變化區間)呈正相關。上述電容值變化量與峰值電壓的變化量為用以說明，此為依據觸控面板的設計而定，以一實驗例而言，預設電感值為470微亨利(Uh)，例如0.01pF的電容變化量可能對應至10毫伏特的峰值電壓變化量，1pF的電容變化量可能對應至1.125伏特的峰值電壓變化量。此外，由於電感的大小與諧振頻率f成正相關，因此若欲增加觸控面板的靈敏度，可提高電感的電感值。
相較於傳統的利用偵測電容路徑之充放電次數來判斷觸控區域TA_11~TA_mn是否被觸碰的觸控感測方式，本實施例之觸控裝置100可藉由偵測觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓變化來判斷觸控區域TA_11~TA_mn是否被觸 碰，進而提高了觸控裝置的感測靈敏度。如此一來，就算是利用觸控面積較小的觸控媒介(例如觸控筆等)來觸碰觸控面板110，偵測單元110亦可依據觸控信號s_t1~s_tk之峰值電壓的變化而準確地判讀對應的觸控區域TA_11~TA_mn是否被觸碰。
在以下圖4與圖5實施例的說明中，將分別以互容式與自容式的觸控架構為例來說明本發明實施例之觸控裝置。
圖4為本發明另一實施例之觸控裝置的示意圖。在此，觸控面板310為互容式觸控面板，且是以具有m列n行觸控區域TA_11~TA_mn的互容式觸控面板為例。其中，觸控區域TA_11~TA_mn為由縱向排列的列(row)電極Er1~Erm與橫向排列的行(column)電極Ec1~Ecn之重疊區域所形成。
請參照圖4，觸控裝置300包括觸控面板310、信號產生單元320、偵測單元330、電感340以及第二多工器350。其中，信號產生單元320以及偵測單元330的運作方式大致相同圖1所示之信號產生單元120以及偵測單元130，故於此不再贅述。
在本實施例中，第二多工器350具有一輸入端與多個輸出端，第二多工器350輸入端耦接電感340以透過電感340接收驅動信號s_d，且第二多工器350的輸出端則分別耦接對應的列電極Er1~Erm(等同於耦接一行的觸控區域)。信號產生單元320所產生的驅動信號s_d經由電感 340傳送至第二多工器350後，第二多工器350將驅動信號s_d逐列提供至觸控面板310的觸控區域TA_11~TA_1n、TA_21~TA_2n、...、TA_m1~TA_mn，以使觸控面板310輸出對應於各個觸控區域TA_11~TA_mn的觸控信號s_t1~s_tk。
詳細而言，信號產生單元320可透過第二多工器350的切換而將驅動信號s_d逐列地提供至每一列電極Er1、Er2、...、Erm，使得同一列電極上的各個行電極Ec1~Ecn反應於其與列電極Er1、Er2、...、Erm間的電容值變化而輸出對應於每一觸控區域TA_11~TA_1n、TA_21~TA_2n、...、TA_m1~TA_mn的觸控信號s_t1~s_tk。
舉例來說，在驅動信號s_d透過第二多工器350提供至列電極Er1時，各個行電極Ec1~Ecn會反應於列電極Er1上的驅動信號s_d而輸出分別對應觸控區域TA_11~TA_1n的觸控信號s_t1~s_tk，例如行電極Ec1輸出對應於觸控區域TA_11的觸控信號s_t1，行電極Ec2輸出對應於觸控區域TA_12的觸控信號s_t2，以此類推。接著，在偵測單元330接收到對應於觸控區域TA_11~TA_1n的觸控信號s_t1~s_tk後，驅動信號s_d會反應於第二多工器350的切換而被提供至列電極Er2。相似地，各個行電極Ec1~Ecn輸出分別對應於觸控區域TA_21~TA_2n的觸控信號s_t1~s_tk，例如行電極Ec1輸出對應於觸控區域TA_21的觸控信號s_t1，行電極Ec2輸出對應於觸控區域TA_22的觸控信號s_t2，以此類推。藉此，第二多工器350會依據 上述方式而依序地切換並且將驅動信號s_d提供至每一列電極Er1~Erm，使得偵測單元330得到對應於每一觸控區域TA_11~TA_mn的觸控信號s_t1~s_tk。
另一方面，第二多工器350亦可以反向的順序來依序逐列地提供驅動信號s_d，例如依序將驅動信號s_d提供至列電極Erm、Erm-1、...、Er2、Er1。
此外，在其他實施例中，觸控面板310亦可藉由自容式的感測方式來驅動。舉例來說，第二多工器350可更進一步地將驅動信號s_d依序提供至每一列電極Er1~Erm，接著將驅動信號s_d依序提供每一行電極Ec1~Ecn，使得每一列電極Er1~Erm與每一行電極Ec1~Ecn分別反應於所接收的驅動信號s_d而回傳觸控信號s_t1~s_tk。然後，偵測單元330可接收每一列電極Er1~Erm與每一行電極Ec1~Ecn所產生的觸控信號s_t1~s_tk。
在觸控面板310中，觸控區域TA_11~TA_mn所對應的電容值會依據是否被觸碰而變化，並且觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓會分別對應觸控區域TA_11~TA_mn的電容值而決定。因此，偵測單元330可依據觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓與峰值基準電壓間的差異來計算觸控區域TA_11~TA_mn之電容值的變化，並據以偵測觸控面板310的觸控點，亦即偵測觸控區域TA_11~TA_mn是否被碰觸。
另一方面，圖5為本發明再一實施例之觸控裝置的示意圖。在此，觸控面板410為自容式觸控面板，且同樣地 是以具有m列n行觸控區域TA_11~TA_mn的自容式觸控面板為例。其中，觸控區域TA_11~TA_mn為分別對應以陣列排列之多個電極的電極區域。
請參照圖5，觸控裝置400包括觸控面板410、信號產生單元420、偵測單元430、電感440以及第三多工器450。其中，信號產生單元420以及偵測單元430的運作方式大致相同於圖1所示之信號產生單元320以及偵測單元330，故於此不再贅述。
在本實施例中，第三多工器450具有輸入端與多個輸出端，第三多工器450的輸入端耦接電感440以透過電感440接收驅動信號s_d，且第三多工器450的輸出端則分別耦接觸控區域TA_11~TA_mn。信號產生單元420所產生的驅動信號s_d經由電感440傳送至第三多工器450後，第三多工器450將依序提供驅動信號s_d至各個觸控區域TA_11~TA_mn，以使各個觸控區域TA_11~TA_mn輸出對應的觸控信號s_t1~s_tk。
詳細而言，信號產生單元320可透過第三多工器450的切換而將驅動信號s_d依序地提供至觸控面板410的觸控區域TA_11~TA_mn。舉例來說，第三多工器450可依序切換以提供驅動信號s_d至第一列的每一個觸控區域(如TA_11、TA_12、...、TA_1n)，再提供驅動信號s_d至第二列的每一個觸控區域(如TA_21~TA_2n)，其餘則以此類推。並且，驅動信號s_d提供至每一列的每一個觸控區域的方向可由圖示的左方至右方、由圖示的右方至左 方、或者由圖示的中間左右切換至觸控面板410的外圍，其可依據本領域通常知識都自行設計。
此外，上述驅動信號s_d的提供順序為由第一列、第二列至最後一列，但在其他實施例中，驅動信號s_d的提供順序亦可由最後一列至第一列，本發明實施例不以此為限。
另一方面，第三多工器450亦可依序切換以提供驅動信號s_d至第一行的每一個觸控區域(如TA_11、TA_21、...、TA_m1)，再提供驅動信號s_d至第二行的每一個觸控區域(如TA_12~TA_m2)，其餘則以此類列。並且，驅動信號s_d提供至每一列的每一個觸控區域的方向可由圖示的上方至下方、由圖示的下方至上方、或者由圖示的中間上下切換至觸控面板410的外圍，其可依據本領域通常知識都自行設計。
此外，上述驅動信號s_d的提供順序為由第一行、第二行至最後一行，但在其他實施例中，驅動信號s_d的提供順序亦可由最後一行至第一行，本發明實施例不以此為限。
進一步地來說，上述所述驅動信號s_d提供至對應的觸控區域TA_11~TA_mn的提供順序為用以教示，而本領域常知識者可自行設定而以任意驅動順序來使第三多工器450對應地提供驅動信號s_d至對應的觸控區域TA_11~TA_mn，且本發明不以此為限。
對於自容式的觸控面板410來說，觸控區域 TA_11~mn所對應的電容值會依據是否被觸碰而變化，並且觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓會分別對應觸控區域TA_11~TA_mn的電容值而決定。因此，偵測單元430可依據觸控信號s_t1~s_tk的峰值電壓與峰值基準電壓間的差異來計算觸控區域TA_11~TA_mn之電容值的變化，並據以偵測觸控面板410的觸控點，亦即偵測觸控區域TA_11~TA_mn是否被碰觸。
值得注意的是，在本實施例中，偵測單元430透過不同的傳輸路徑來接收驅動信號s_d與觸控信號s_t1~s_t1k。但在本發明一實施例中，偵測單元430可經由與驅動信號s_d相同的傳輸路徑來接收觸控信號s_t1~s_tk，亦即觸控區域TA_11~TA_mn經由對應的傳輸路徑接收驅動信號s_d後，再對應地經由相同的傳輸路徑回傳觸控信號s_t1~s_tk至偵測單元430。
圖6為本發明一實施例之觸控方法的示意圖。請參照圖6，在步驟S600中，首先透過電感(如電感140、340或440)將驅動信號(如驅動信號s_d)依序傳送至顯示面板(如觸控面板110、310或410)的觸控區域。接著，在觸控區域接收到驅動信號後，各個觸控區域會反應於驅動信號而產生並輸出多個觸控信號(如觸控信號s_t1~s_tk)，使得偵測單元(如偵測單元130、330或430)接收觸控區域所輸出的觸控信號(步驟S602)。接著，在偵測單元依據驅動信號的輸出時序及觸控信號來計算觸控區域的電容值變化(步驟S604)後，偵測單元會進一步地 依據觸控區域的電容值變化來偵測觸控面板的觸控點(步驟S606)。
除此之外，關於透過電感將驅動信號傳送至觸控區域(步驟S600)及計算觸控區域的電容值變化(步驟S606)的詳細步驟可參照上述圖1至圖5實施例，故於此不再贅述。
綜上所述，本發明實施例之觸控裝置可依據觸控信號之峰值電壓的變化來計算觸控面板上之各個觸控區域之電容值是否產生改變，並據以偵測觸控面板上的觸控點，並且可提供觸控裝置的感測靈敏度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300、400‧‧‧觸控裝置
110、310、410‧‧‧觸控面板
120、320、420‧‧‧信號產生單元
130、330、430‧‧‧偵測單元
132‧‧‧第一多工器
134‧‧‧取樣放大器
136‧‧‧取樣電路
138‧‧‧電容
140、340、440‧‧‧電感
350‧‧‧第二多工器
450‧‧‧第三多工器
Ec1~Ecn‧‧‧行電極
Er1~Erm‧‧‧列電極
TA_11~TA_mn‧‧‧觸控區域
SW1~SW4‧‧‧開關
s_c‧‧‧控制信號組
s_d‧‧‧驅動信號
s_t1~s_tk‧‧‧觸控信號
s_t1a~s_t1b‧‧‧波形
V_p‧‧‧峰值電壓
V_pb‧‧‧峰值基準電壓
S600~S608‧‧‧步驟
圖1為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。
圖2為本發明一實施例之偵測單元的電路示意圖。
圖3A與3B為本發明一實施例之觸控裝置的信號波形示意圖。
圖4為本發明另一實施例之觸控裝置的示意圖。
圖5為本發明再一實施例之觸控裝置的示意圖。
圖6為本發明一實施例之觸控方法的示意圖。
100‧‧‧觸控裝置
110‧‧‧觸控面板
120‧‧‧信號產生單元
130‧‧‧偵測單元
140‧‧‧電感
TA_11~TA_mn‧‧‧觸控區域
s_d‧‧‧驅動信號
s_t1~s_tk‧‧‧觸控信號

Claims (14)

  1. 一種觸控裝置，包括：一觸控面板，具有多個觸控區域；一信號產生單元，用以產生一驅動信號；一電感，耦接於該觸控面板及該信號產生單元之間，以傳送該驅動信號至該些觸控區域；以及一偵測單元，耦接該觸控面板及該信號產生單元，以接收該些觸控區域輸出的多個觸控信號，並依據該驅動信號的輸出時序及該些觸控信號計算該些觸控區域的電容值變化，以偵測該觸控面板的一觸控點；其中，該驅動信號的頻率係為該觸控面板的一參考電容值與該電感的電感值的諧振頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該偵測單元包括：一第一多工器，具有多個輸入端耦接該觸控面板以分別接收對應的該些觸控信號，並且具有一輸出端以依序輸出該些觸控信號；一取樣放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該第一輸入端耦接該第一多工器的該輸出端以接收該些觸控信號，該第二輸入端耦接一接地電壓；一取樣電路，耦接該取樣放大器的該輸出端以接收放大後的該些觸控信號，用以取樣該些觸控信號的峰值電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該偵測單元依據該些觸控信號的峰值電壓變化計算該些觸控區 域的電容值變化。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中當該觸控面板於未受觸碰狀態，該些觸控信號的峰值電壓係為多個峰值基準電壓，當該觸控面板於受到觸碰狀態，該偵測單元依據該些峰值基準電壓及該些觸控信號的峰值電壓判斷該些觸控區域的電容值變化。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該觸控面板為一互容式觸控面板，且該觸控信號逐列提供至該些觸控區域。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控裝置，更包括一第二多工器，具有一輸入端耦接該電感以透過該電感接收該驅動信號，並且具有多個輸出端分別耦接一列的該些觸控區域。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該觸控面板為一自容式觸控面板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，更包括一第三多工器，具有一輸入端耦接該電感以透過該電感接收該驅動信號，並且具有多個輸出端分別耦接該些觸控區域。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該參考電容值為該些觸控區域對應的電容值的平均值。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該參考電容值為該些觸控區域對應的電容值的一最大電容值與一最小電容值的平均值。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該 驅動信號為正弦波、方波、梯形波及三角波的其中之一。
  12. 一種觸控方法，包括：透過一電感將一驅動信號依序傳送至一觸控面板的多個觸控區域；接收對應該些觸控區域輸出的多個觸控信號；依據該驅動信號的輸出時序及該些觸控信號，計算該些觸控區域的電容值變化；以及依據該些觸控區域的電容值變化，偵測該觸控面板的一觸控點。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控方法，其中依據該驅動信號的輸出時序及該些觸控信號，計算該些觸控區域的電容值變化的步驟包括：依據該些觸控信號的峰值電壓變化計算該些觸控區域的電容值變化。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控方法，其中依據該些觸控信號的峰值電壓變化計算該些觸控區域的電容值變化的步驟包括：將該觸控面板未受觸碰狀態下的該些觸控信號的峰值電壓作為多個峰值基準電壓；以及依據該些峰值基準電壓及該些觸控信號的峰值電壓判斷該些觸控區域的電容值變化。
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