TW201445117A - 測量觸碰力量的方法及測量裝置 - Google Patents

Abstract

一種測量觸碰力量的方法，適於測量物體觸碰觸控面板的觸碰力量。測量觸碰力量的方法包括下列步驟。提供觸控面板。建立觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係。令物體觸碰觸控面板，並擷取觸控面板之測量感應電容。根據關係以及測量感應電容得到觸碰力量之測量結果。此外，一種測量裝置亦被提出。

Description

測量觸碰力量的方法及測量裝置

本發明是有關於一種測量力量的方法及測量裝置，且特別是有關於一種利用觸控面板測量力量的方法及包括觸控面板的測量裝置。

為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品的輸入方式已由傳統之鍵盤或滑鼠等裝置，轉變為使用觸控面板作為輸入的方式。觸控面板可組裝在諸多種類的平面顯示器上，以使平面顯示器兼具顯示畫面以及輸入操作資訊的功能。

目前常見的觸控面板以電容式觸控面板以及電阻式觸控面板最為普及。尤其是，使用者僅需輕觸電容式觸控面板表面即可進行觸控操作而使電容式觸控面板更為使用者所熱愛。然而，習知之觸控面板僅可做為輸入資訊的介面，而無法做為其他用途。

本發明提供一種測量觸碰力量的方法，其利用觸控面板 的特性量測觸碰力量的大小。

本發明提供一種測量裝置，其可測量一物體觸碰觸控面板的力量。

本發明之一實施例提出一種測量觸碰力量的方法，適於測量物體觸碰觸控面板的觸碰力量。此測量觸碰力量的方法包括下列步驟。提供觸控面板。建立觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係。令物體觸碰觸控面板，並擷取觸控面板之測量感應電容。根據關係以及測量感應電容得到觸碰力量之測量結果。

本發明之一實施例提出一種測量裝置，適於測量一物體觸碰此測量裝置的觸碰力量。此測量裝置包括觸控面板、儲存單元以及處理單元。觸控面板適於被物體觸碰而產生測量感應電容。儲存單元內建觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係。處理單元根據上述關係以及測量感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的建立觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係的方法包括：建立處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第一關係以及建立處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第二關係。

在本發明之一實施例中，上述的擷取觸控面板之測量感應電容的方法包括：擷取處於自容模式之觸控面板的自容感應電容以及擷取處於互容模式之觸控面板的互容感應電容。

在本發明之一實施例中，上述的根據所述關係以及測量電容得到觸碰力量之測量結果的方法為：根據自容感應電容、互 容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量的測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量之測量結果的方法包括：利用自容感應電容以及互容感應電容判斷觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態；若觸控面板處於彎曲狀態，則根據第一關係以及自容感應電容、第二關係以及互容感應電容、或第一關係、自容感應電容、第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量之測量結果的方法包括：利用自容感應電容以及互容感應電容判斷觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態；若觸控面板處於大面積輕觸狀態，則根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的建立觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係之方法為：建立處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的一第一關係。

在本發明之一實施例中，上述的擷取觸控面板之測量感應電容的步驟為：擷取處於自容模式之觸控面板的自容感應電容。

在本發明之一實施例中，上述的建立觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係之步驟為：建立處於互容模式下之觸控面板 的感應電容與觸碰力量的一第二關係。

在本發明之一實施例中，上述的擷取觸控面板之測量感應電容的步驟為：擷取處於互容模式之觸控面板的互容感應電容。

在本發明之一實施例中，上述的測量裝置更包括驅動單元。驅動單元適於使觸控面板切換至自容模式或互容模式。處於自容模式之觸控面板適於被物體觸碰而產生自容感應電容。處於互容模式之觸控面板適於被物體觸碰而產生互容感應電容。儲存單元內建處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第一關係以及處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第二關係。處理單元根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的處理單元利用自容感應電容以及互容感應電容判斷觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態，若處理單元判斷觸控面板處於彎曲狀態，則處理單元根據第一關係以及自容感應電容、第二關係以及互容感應電容、或第一關係、自容感應電容、第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的處理單元利用自容感應電容以及互容感應電容判斷觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態，若處理單元判斷觸控面板處於大面積輕觸狀態，則處理單元根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的測量裝置更包括驅動單 元。驅動單元適於使觸控面板操作於自容模式。處於自容模式之觸控面板適於被物體觸碰而產生自容感應電容。儲存單元內建處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第一關係。處理單元根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

在本發明之一實施例中，上述的測量裝置更包括驅動單元。驅動單元適於使觸控面板操作於互容模式。處於互容模式之觸控面板適於被物體觸碰而產生互容感應電容。儲存單元內建處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第二關係。處理單元利用第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

基於上述，物體以不同之力量觸碰觸控面板時會造成觸控面板彎曲不同，進而使觸控面板的感應電容產生對應之變化。本發明一實施例之測量觸碰力量的方法及測量裝置利用上述特性量測觸碰力量之大小。

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。

1000、1000A、1000B‧‧‧測量裝置

100‧‧‧觸控面板

200‧‧‧顯示面板

300、300A、300B‧‧‧儲存單元

400、400A、400B‧‧‧處理單元

500、500A、500B‧‧‧驅動單元

A1、A2、A3‧‧‧區域

Cs‧‧‧感應電容

Css‧‧‧自容感應電容

Csm‧‧‧互容感應電容

F‧‧‧力量

G‧‧‧間隙

H‧‧‧物體

Level1~level3‧‧‧力量等級

M‧‧‧第二關係

S‧‧‧第一關係

S100~S400‧‧‧步驟

圖1為本發明一實施例之測量觸碰力量方法的流程圖。

圖2示出本發明一實施例之物體觸碰觸控面板的情形。

圖3示出當物體以近乎於零之力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。

圖4示出當物體以小力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。

圖5示出當物體以中力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。

圖6示出當物體以大力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。

圖7示出本發明一實施例之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。

圖8示出代表觸控面板感應電容之原始值。

圖9示出本發明一實施例之自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。

圖10示出本發明一實施例之測量裝置。

圖11示出本發明一實施例之互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。

圖12示出本發明一實施例之測量裝置。

第一實施例 測量觸碰力量的方法

圖1為本發明一實施例之測量觸碰力量方法的流程圖。請參照圖1，本實施例之測量觸碰力量方法包括下列步驟。提供一觸控面板(步驟100)。建立觸控面板之一感應電容與觸碰力量的關 係(步驟200)。令物體觸碰觸控面板，並擷取觸控面板之一測量感應電容(步驟300)。根據觸控面板之感應電容與觸碰力量的關係以及測量感應電容得到觸碰力量之測量結果(步驟400)。值得注意的是，前述之步驟S100、S200、S300、S400的順序可以做適當的更動。舉例而言，可先進行步驟S200，然後再依序進行步驟S100、步驟S300、步驟S400。

本實施例之測量觸碰力量的方法適於測量物體觸碰一觸控面板的觸碰力量，以下將搭配圖示詳細說明之。圖2示出本發明一實施例之物體觸碰觸控面板的情形。請參照圖2，首先，提供觸控面板100。在本實施例中，觸控面板100可搭載於顯示面板200的上方。觸控面板100與顯示面板200之間可存在間隙G。觸控面板100可為電容式觸控面板。觸控面板100可具有多條感測串列。這些感測串列可劃分為多條第一感測串列以及與這些第一感測串列交錯之多條第二感測串列。

圖3示出當物體以近乎於零之力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值(Raw data)。圖4示出當物體以小力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。圖5示出當物體以中力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。圖6示出當物體以大力量觸碰觸控面板時，代表觸控面板感應電容之原始值。特別是，圖3、圖4、圖5、圖6之中間區域A1中所示的多個原始值是代表觸控面板在原始值所標示處之互容感應電容，區域A2、A3中所示之多個原始資料是代表觸控面板在 原始值所標示處的自容感應電容。請參照圖3，舉例而言，原始值62是代表第19條第一感測串列X19與第13條第二感測串列Y13交錯處之互容感應電容。位於區域A2之原始值15是代表第19條第一感測串列X19之自容感應電容。位於區域A3之原始值15是代表第13條第二感測串列Y13之自容感應電容。

請依序參照圖4、圖5及圖6，當物體H觸碰觸控面板100之力量增加時，觸控面板100之代表互容感應電容的原始值會變小，例如由63降至41，再由41降至17。另一方面，當物體H觸碰觸控面板100之力量增加時，觸控面板100之代表自容感應電容的原始值會變大，例如由24升至31，再由31升至44。整理上述特性，便可建立出觸控面板100之感應電容與觸碰力量的關係。圖7示出本發明一實施例之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。請參照圖7，更進一步地說，在本實施例中，可建立處於自容模式之觸控面板100的感應電容Cs與觸碰力量F的第一關係S，並建立處於互容模式之觸控面板100的感應電容Cs與觸碰力量的第二關係M。

請參照圖1，接著，令物體H觸碰觸控面板100並擷取觸控面板100之測量感應電容。物體H例如為手指。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，物體H亦可為其他導電物。進一步地說，在本實施例中，可擷取處於自容模式之觸控面板100的自容感應電容以及處於互容模式之觸控面板100的互容感應電容。然後，再根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係 與第二關係至少其中之一得到觸碰力量的測量結果。請參照圖7，舉例而言，可將擷取到之自容感應電容Css以及互容感應電容Csm分別與圖7之第一關係S與第二關係M比對，自容感應電容Css以及互容感應電容Csm分別對應到力量等級level1，故可測得物體H觸碰觸控面板之觸碰力量是落在力量等級level1的區間中。

更進一步地說，在本實施例中，根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量之測量結果的方法包括下列步驟。利用自容感應電容以及互容感應電容判斷觸控面板100處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態。請參照圖5，舉例而言，當代表自容感應電容的原始值隨著遠離物體H觸碰位置而和緩地遞減時(例如由31減為21，再由21減為18…)，可判斷觸控面板是處於彎曲狀態。此時，與上段所述類似地，可根據第一關係S以及自容感應電容Css、第二關係M以及互容感應電容Csm、或第一關係S、自容感應電容Css、第二關係M以及互容感應電容Csm得到觸碰力量之測量結果。

另一方面，若利用自容感應電容以及互容感應電容，而判斷出觸控面板處於大面積輕觸狀態，則可根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果，而不採用第二關係以及互容感應電容，以獲得可信度高之觸碰力量的測量結果。圖8示出代表觸控面板感應電容之原始值。請參照圖8，舉例而言，當代表自容感應電容的原始值隨著遠離物體H觸碰位置而急遽地減少(例如由15驟減為4，再由4減為2…)，且與觸碰位置對應之代表互 容感應電容的原始值(例如17)較小時，則可判斷觸控面板是處於大面積輕觸狀態。此時，可根據第一關係以及自容感應電容(例如由15、4、2…)得到觸碰力量之測量結果，以獲得可信度高之觸碰力量的測量結果。

測量裝置

請參照圖2，本實施例之測量裝置1000適於測量物體H觸碰測量裝置1000的觸碰力量。測量裝置1000包括觸控面板100、儲存單元300以及處理單元400。觸控面板100適於被物體H觸碰而產生測量感應電容。儲存單元300內建觸控面板100之感應電容與觸碰力量的關係。處理單元根據此關係以及測量感應電容得到觸碰力量之一測量結果。

本實施例之測量裝置1000更包括驅動單元500。驅動單元500適於使觸控面板100切換至自容模式或互容模式。處於自容模式之觸控面板100適於被物體H觸碰而產生自容感應電容。處於互容模式之觸控面板100適於被物體H觸碰而產生互容感應電容。儲存單元300內建處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第一關係以及處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量一第二關係。處理單元400根據自容感應電容、互容感應電容、以及第一關係與第二關係至少其中之一得到觸碰力量之測量結果。

進一步地說，本實施例之處理單元400可利用自容感應 電容以及互容感應電容判斷觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態，若處理單元400判斷觸控面板處於彎曲狀態，則處理單元根據第一關係以及自容感應電容、第二關係以及互容感應電容、或第一關係、自容感應電容、第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。若處理單元400判斷觸控面板100處於大面積輕觸狀態，則處理單元根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果，而不採用第二關係以及互容感應電容，以增加測量裝置1000測量觸碰力量的可信度。

第二實施例 測量觸碰力量的方法

本實例之測量觸碰力量的方法與第一實施例類似，相同之部分請參照第一實施例。本實施例之測量觸碰力量方法包括下列步驟。提供一觸控面板。建立處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的一第一關係。令物體觸碰觸控面板，並擷取處於自容模式之觸控面板的自容感應電容。根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

圖9示出本發明一實施例之自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。請參照圖9，舉例而言，可將擷取到之自容感應電容Css與已建立之第一關係S比對，自容感應電容Css對應到力量等級level1，故可測得物體H觸碰觸控面板100之觸碰力量是落在力量等級level1的區間中。

測量裝置

圖10示出本發明一實施例之測量裝置。本實施例之測量裝置1000A與第一實施例類似，因此相同之元件以相同之標號表示。請參照圖10，本實施例之測量裝置1000A適於測量物體H觸碰測量裝置1000A的觸碰力量。測量裝置1000A包括觸控面板100、儲存單元300A處理單元400A以及驅動單元500A。驅動單元500A適於使觸控面板100操作於自容模式。處於自容模式之觸控面板100適於被物體H觸碰而產生自容感應電容。儲存單元300A內建處於自容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第一關係。處理單元400A根據第一關係以及自容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

第三實施例 測量觸碰力量的方法

本實例之測量觸碰力量的方法與第一實施例類似，相同之部分請參照第一實施例。本實施例之測量觸碰力量方法包括下列步驟。提供一觸控面板。建立處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的一第二關係。令物體觸碰觸控面板，並擷取處於互容模式之觸控面板的互容感應電容。根據第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

圖11示出本發明一實施例之互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的關係。請參照圖11，舉例而言，可將擷取到之 互容感應電容Csm與已建立之第二關係M比對，互容感應電容Csm對應到力量等級level1，故可測得物體H觸碰觸控面板100之觸碰力量是落在力量等級level1的區間中。

測量裝置

圖12示出本發明一實施例之測量裝置。本實施例之測量裝置1000B與第一實施例類似，因此相同之元件以相同之標號表示。請參照圖12，本實施例之測量裝置1000B適於測量物體H觸碰測量裝置1000B的觸碰力量。測量裝置1000B包括觸控面板100、儲存單元300B處理單元400B以及驅動單元500B。驅動單元500B適於使觸控面板100操作於互容模式。處於互容模式之觸控面板100適於被物體H觸碰而產生互容感應電容。儲存單元300B內建處於互容模式之觸控面板的感應電容與觸碰力量的第二關係。處理單元400B根據第二關係以及互容感應電容得到觸碰力量之測量結果。

綜上所述，物體以不同之力量觸碰觸控面板時會造成觸控面板彎曲不同，進而使觸控面板的感應電容產生對應之變化。本發明一實施例之測量觸碰力量的方法及測量裝置利用上述特性量測觸碰力量之大小。

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。

1000‧‧‧測量裝置

100‧‧‧觸控面板

200‧‧‧顯示面板

300‧‧‧儲存單元

400‧‧‧處理單元

500‧‧‧驅動單元

G‧‧‧間隙

H‧‧‧物體

Claims (12)

1. 一種測量觸碰力量的方法，適於測量一物體觸碰一觸控面板的一觸碰力量，該測量觸碰力量的方法包括：提供該觸控面板；建立該觸控面板之一感應電容與該觸碰力量的一關係；令該物體觸碰該觸控面板，並擷取該觸控面板之一測量感應電容；以及根據該關係以及該測量感應電容得到該觸碰力量之一測量結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測量觸碰力量的方法，其中建立該觸控面板之該感應電容與該觸碰力量的該關係的方法包括：建立處於自容模式之該觸控面板的該感應電容與該觸碰力量的一第一關係；以及建立處於互容模式之該觸控面板的該感應電容與該觸碰力量的一第二關係，擷取該觸控面板之該測量感應電容的方法包括：擷取處於自容模式之該觸控面板的一自容感應電容；以及擷取處於互容模式之該觸控面板的一互容感應電容，根據該關係以及該測量電容得到該觸碰力量之該測量結果的方法為：根據該自容感應電容、該互容感應電容、以及該第一關係與該第二關係至少其中之一得到該觸碰力量的該測量結果。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測量觸碰力量的方法，其中根據該自容感應電容、該互容感應電容、以及該第一關係與該第二關係至少其中之一得到該觸碰力量之該測量結果的方法包括： 利用該自容感應電容以及該互容感應電容判斷該觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態；若該觸控面板處於彎曲狀態，則根據該第一關係以及該自容感應電容、該第二關係以及該互容感應電容、或該第一關係、該自容感應電容、該第二關係以及該互容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。
4. 如申請專利範圍第2項所述之測量觸碰力量的方法，其中根據該自容感應電容、該互容感應電容、以及該第一關係與該第二關係至少其中之一得到該觸碰力量之該測量結果的方法包括：利用該自容感應電容以及該互容感應電容判斷該觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態；若該觸控面板處於大面積輕觸狀態，則根據該第一關係以及該自容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測量觸碰力量的方法，其中建立該觸控面板之該感應電容與該觸碰力量的該關係之方法為：建立處於自容模式之該觸控面板的該感應電容與該觸碰力量的一第一關係；擷取該觸控面板之該測量感應電容的步驟為：擷取處於自容模式之該觸控面板的該自容感應電容。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測量觸碰力量的方法，其中建立該觸控面板之該感應電容與該觸碰力量的該關係之步驟為：建立處於互容模式下之該觸控面板的該感應電容與該觸碰力量的一第二關係，而擷取該觸控面板之該測量感應電容的步驟為：擷 取處於互容模式之該觸控面板的該互容感應電容。
7. 一種測量裝置，適於測量一物體觸碰該測量裝置的一觸碰力量，該測量裝置包括：一觸控面板，適於被該物體觸碰而產生一測量感應電容；一儲存單元，內建該觸控面板之一感應電容與該觸碰力量的關係；以及一處理單元，根據該關係以及該測量感應電容得到該觸碰力量之一測量結果。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測量裝置，更包括：一驅動單元，適於使該觸控面板切換至自容模式或互容模式之間，處於自容模式之該觸控面板適於被該物體觸碰而產生一自容感應電容，處於互容模式之該觸控面板適於被該物體觸碰而產生一互容感應電容，該儲存單元內建處於自容模式之該觸控面板的感應電容與該觸碰力量的一第一關係以及處於互容模式之該觸控面板的感應電容與該觸碰力量的一第二關係，該處理單元根據該自容感應電容、該互容感應電容、以及該第一關係與該第二關係至少其中之一得到該觸碰力量之該測量結果。
9. 如申請專利範圍第8項所述之測量裝置，其中該處理單元利用該自容感應電容以及該互容感應電容判斷該觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態，若該處理單元判斷該觸控面板處於彎曲狀態，則該處理單元根據該第一關係以及該自容感應電容、該第二關係以及該互容感應電容、或該第一關係、該自容感應電容、 該第二關係以及該互容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。
10. 如申請專利範圍第8項所述之測量裝置，其中該處理單元利用該自容感應電容以及該互容感應電容判斷該觸控面板處於彎曲狀態或大面積輕觸狀態，若該處理單元判斷該觸控面板處於大面積輕觸狀態，則該處理單元根據該第一關係以及該自容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。
11. 如申請專利範圍第7項所述之測量裝置，更包括：一驅動單元，適於使該觸控面板操作於自容模式，處於自容模式之該觸控面板適於被該物體觸碰而產生一自容感應電容，該儲存單元內建處於自容模式之該觸控面板的感應電容與該觸碰力量的一第一關係，該處理單元根據該第一關係以及該自容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。
12. 如申請專利範圍第7項所述之測量裝置，更包括：一驅動單元，適於使該觸控面板操作於互容模式，處於互容模式之該觸控面板適於被該物體觸碰而產生一互容感應電容，該儲存單元內建處於互容模式之該觸控面板的感應電容與該觸碰力量的一第二關係，該處理單元利用該第二關係以及該互容感應電容得到該觸碰力量之該測量結果。