TWI284827B - Multi-functional touch panel and control method thereof - Google Patents

Description

1284827 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種多功能觸控板，特別是關於一種可 支援一維及二維模式並整合按鍵功能的觸控板及其控制 方法。 【先前技術】 近來’由於簡單、輕便及低廉等優點，觸控板已被廣 春泛地應用到各種電子產品中，以取代原本的輸入裝置。目 前的觸控板有二維模式及一維模式。圖1及圖2係兩種常 見形狀的二維模式觸控板的感應器100及10丨，其具有多 條水平方向感應線1〇2及垂直方向感應線1〇4，當手指觸 碰该二維觸控板時，被觸碰位置的感應線102及104將訊 息傳送到連接該二維觸控板的主機，因而得知該觸碰位置 的座標，當手指在該二維觸控板上移動時，主機根據前後 • 的座標差來判斷手指的移動方向，而產生相對應的動作。 然而’當使用者只想要進行水平或垂直方向移動時， 一維觸控板無法很準確地控制，例如圖3所示，使用者想 - 讓視窗的捲轴向右捲動時，係以手指106在二維觸控板105 上由左向右水平移動，但是在移動期間，手指1〇6可能向 上或向下偏移’因而造成在捲軸向右捲動的同時也向上或 向下捲動。 美國專利申請案公開第2004/0252109號提出一種一 維模式的觸控板感應器，藉由感應手指的移動為左旋或右 1284827 旋來產生相對應的動作，似 、、 m LL e /=k 上下、左右及加減等動作， 因此即使旋轉的弧度不指目丨 4 ^ 0 ^ L 規則也不影響判斷。雖然這種一維

觸控板可以明確判斷正备士A 接报夕接吣从A处 貝万向，但無法像二維觸控板一樣 外二1二：’例如手寫辨識功能，若是想要增加額 :卜的功^必朗加額外的按鍵或其他輸人裝置，如此一 來將使成本提高。 目4b及圖5係目前應用在iPQd上的輸入裝置108的 正面及月面示思圖，其應用了美國專利案公 9 2004/02521〇9號所揭露的單維;nn山〆、 、 1啊路的早維感應裔110，當手指在圓環 ，的感應器110上左旋或讀時’可使選單捲動或調節音 量大小，在感應器11〇的上下左右四個方向及中心位置各 設有-按鍵m及114以提供額外的功能，例如，啟動/ t止陝轉倒轉、選單及確定，由於感應器110為一圓 %因此中〜按鍵112自成一體而無法與感應達成 -體成型的效果，若感應器11G的形狀為—完整圓形，雖 籲然可以達成-體成型的效果，但在按壓中心按鍵ιΐ2時， 感應器110將隨手指按壓而產生凹陷，如果按壓的位置偏 移了中心位置，就可能誤觸其他按鍵114，如圖6所示， 造成不正確的操作。 目此，一種可支援一維及二維模心整合按鍵並達成 一體成型的多功能觸控板，乃為所冀。 【發明内容】 本發明的目的之一，在於提供一種可支援一維及二維 1284827 模式、整合按鍵並達成一體成型的多功能觸控板及其 方法。 工 根據本發明，一種多功能觸控板及其控制方法包括_ 可支援一維及二維模式的觸碰感測裝置，使該觸控板可以 操作在一維及二維模式，一第一按鍵位於該觸控板的中 間，以及至少一第二按鍵位於該觸控板的邊緣，若在侦測 到該第一按鍵被按壓時，跟著也偵測到該至少一第二按鍵 被按壓，該觸控板將優先觸發該第一按鍵的功能，忽略被 按壓的該至少一第二按鍵。 【實施方式】 圖7係本發明之可支援一維及二維模式的觸碰感測裝 置200的功能方塊圖，圖8係操作示意圖。當手指214觸 碰面板212時，感應器202感應手指214在面板212上的 位置送出二維信號sd至二維座標處理器2〇4，以產生二維 座標（x，y) ’在二維模式下，二維座標（x，y)直接傳送到主 =二主機206因此得知手指214目前的位置，當手指 广伊兰板212上移動時’二維座標處理器204送出前後 對應的動作。而在—C指214的移動產生相 座標轉換器轉dt (x，y)被傳送到 ^ ^ ^ ^ 、為維“唬Ss，一維座標處理器210 :，一維L#USS產生—維座標0給主機2G6。在此實施例 圖9所示，當手指21=Γ 之間的夾角。如 田亍扣川在面板212上移動時，一維座標Θ 1284827 將隨著改變，一維座標處理器210送出前後座標差給主機 206，使其可以判斷手指214的移動為左旋或右旋，而產 • 生相對應的動作。本發明的觸控板可支援二維及一維模 式，因此兼具兩者的優點，使用者可以根據需要選擇二維 模式或一維模式。 模式切換的控制方法可以利用手指214放到面板212 上當時的位置來決定為一維或二維模式，例如，如圖8所 示，將面板212劃分為外部區域216及内部區域218，當 ® 手指214落下的位置在外部區域216時，觸碰感測裝置200 進入一維模式，當手指214落下的位置在内部區域218 時，觸碰感測裝置200進入二維模式。在此實施例中，由 於外部區域216與内部區域218為同心圓，因此可以將圓 心的座標設定為原點（0,0)，假設手指214放到面板212 時的座標為（X，y)，根據圓的半徑公式可求得手指214到 圓心（0, 0)之間的距離 R = "X2 +y2 公式 1 又内部區域218的半徑為r，因此當R大於r時，表示手 指214落在外部區域216，當R小於r時，表示手指214 落在内部區域218。在其他實施例中，面板212劃分為兩 個或兩個以上的區域。在另外一些實施例中，面板212劃 分的區域是不規則的形狀，面板212的形狀也不限於圓 形，其他的幾何圖形，如矩形、三角形或不規則的形狀， 1284827 也都適用。 也可以藉由感應在面板212上的手指數目來切換一維 或二維模式’例如，當面板212上僅有一隻手指時，觸碰 感測裝置200操作在二維模式，當面板212上有兩隻手指 時，觸碰感測裝置200切換為一維模式。此外，也能利用 手勢來達到模式切換的功能，例如，手指在面板212上連 點二次，即切換模式。 目10係本發明可支援一維及二維模式的觸碰感測裝 置200的又一實施例，其中同樣包含感應器2〇2、二維座 標處理器204、主機206、座標轉換器28及一維座標處理 器210’，手指觸觸碰感測裝置200的面板時，感應器2〇2 感應手扣的位置送出二維信號Sd至二維座標處理器2〇4 及座標轉換器208，二維座標處理器204根據二維信號Sd 產生二維座標（x，y)給主機2〇6,而座標轉換器2〇8則轉換 二維#號Sd為一維信號Ss給一維座標處理器210，以產 # 生一維座標Θ給主機206，主機可以自行判斷所需要的是 二維座標（X，y)或是一維座標Θ。 圖11係本發明觸控板之感應器202的背面示意圖， 其上設有5個按鍵2022及2024,按鍵2022分別設置在感 應器202上下左右四個方向的邊緣，按鍵2〇24則在感應 器202的中間，若使用者在按壓中心按鍵2〇24時，因偏 移了中心位置而誤觸了其他按鍵2022,可藉由軟體或韌體 的演算法’優先觸發按鍵2024的功能，而忽略按鍵2022 的誤觸。圖12係圖11中按鍵2022及2024的信號時序圖， 1284827 其中波形300係按鍵2024，波形302係按鍵2〇22，备使 •用者按墨中心按鍵2024時，若按壓的位置偏移了中:， 使得按鍵2024的準位轉為高準位後，按鍵也因 而轉為高準位，此時預設的演算法將因按鍵麵較先 發而優先執行按鍵2024的功能，並忽略按鍵·， 不正確的操作。 本發明的觸控板在按壓中心鍵2〇24時，利用演算法 •來避免因感應器202凹陷而造成誤觸的不正確操作，、故在 整合按鍵後可達成一體成型的效果。 圖13及圖14顯示本發明整合按鍵的另一實施例，直 中圖13係顯示感應器2G2的正面，圖14顯示感應器2〇2 的月面。參照圖13及圖14，感應器2〇2的正面具有水平 方向感應線102及垂直方向感應線1〇4，且其中間位置設 有按鍵2024,在感應器202力背面設有4個按鍵分別在感 應器202上下左右四個方向的邊緣，在此實施例中，由於 •中心按鍵2024與其他4個按鍵2〇22在感應器2〇2的不同 面上，因此，在按壓中心按鍵2〇24時，即使按壓的位置 偏移了中心，也不致於誤觸按鍵2〇22，故亦能達到一體成 型的效果。 【圖式簡單說明】 圖1係習知的二維模式觸控板的感應器； 圖2係另一習知的二維模式觸控板的感應器； 圖3係手指在二維模式觸控板上移動的示意圖； 1284827 圖4係目前應用在iPod上的輸入裝置108的正面示 意圖， 圖5係目前應用在iPod上的輸入裝置108的背面示 意圖， 圖6係圖5輸入裝置108應用圓形感應器110時，按 壓中心按鍵114的部面圖； 圖7係本發明可支援一維及二維模式的觸碰感測裝置 的功能方塊圖， B 圖8係本發明的觸碰感測裝置的實施例； 圖9係本發明的觸碰感測裝置在一維模式下的操作示 意圖； 圖10係本發明可支援一維及二維模式的觸碰感測裝 置的又一實施例； 圖11係本發明觸控板之感應器202的背面示意圖； 圖12顯示按鍵2022及2024的信號時序圖； _ 圖13顯示感應器202另一實施例的正面；以及 圖14顯示感應器202另一實施例的背面。 【主要元件符號說明】 100 二維觸控板的感應器 101 二維觸控板的感應器 102 水平方向感應線 104 垂直方向感應線 105 二維觸控板 11 1284827 106 手指 108 輸入裝置 110 感應器 112 按鍵 114 按鍵 200 可支援二維及一維模式的觸碰感測裝置 202 感應器 2022 按鍵

2024 按鍵 204 二維座標處理器 206 主機 208 座標轉換器 210 —維座標處理器 212 面板 214 手指 215 中心線 216 外部區域 218 内部區域 12

Claims (1)

1284827 十、申請專利範圍： 1. 一種多功能觸控板，包括： 一可支援一維及二維模式的觸碰感測裝置； 一第一按鍵，位於該觸控板的中間；以及 至少一第二按鍵，位於該觸控板的邊緣。 2. 如請求項1之觸控板，其中該第一按鍵被按壓時，若該 至少一第二按鍵也被按壓，該觸控板將優先觸發該第一按 鍵的功能，忽略被按壓的該至少一第二按鍵。 3. 如請求項1之觸控板，其中該觸碰感測裝置，包括： 一感應器，具有一第一方向感應線及一第二方向感 應線，以感應一物件在該觸控板上的位置，而 產生一第一信號； 一二維座標處理器，在該二維模式下根據該第一信 號產生一二維座標； 一座標轉換器，在該一維模式下根據該第一信號或 二維座標產生一第二信號；以及 --維座標處理器，根據該第二信號產生--維座 標。 4. 如請求項2之觸控板，其中該第一按鍵及至少一第 二按鍵在該感應器的同一面。 5. 如請求項1之觸控板，其中該第一按鍵在該感應器 的第一面，該至少一第二按鍵係在該感應器的第二 面0 6. —種多功能觸控板的控制方法，該觸控板包含一第 一按鍵在該觸控板的中間，以及一第二按鍵在該觸 控板的邊緣，該方法包括下列步驟：

13 1284827 偵測有無物件觸碰或按壓該觸控板；以及 在偵測到該第一按鍵被按壓時，若該至少一第二按 鍵也被按壓，優先觸發該第一按鍵的功能，忽 略被按壓的該至少一第二按鍵。 7.如請求項6之方法，更包括： 在偵測到一物件觸碰該觸控板時，感應該物件的位 置，以產生一第一信號； 在該二維模式下根據該第一信號產生一二維座 標，以及 在該一維模式下根據該第一信號或二維座標產生 一第二信號，並根據該第二信號產生一 一維座 標0