TWI421742B - 觸摸式感測器裝置 - Google Patents

觸摸式感測器裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI421742B
TWI421742B TW098137630A TW98137630A TWI421742B TW I421742 B TWI421742 B TW I421742B TW 098137630 A TW098137630 A TW 098137630A TW 98137630 A TW98137630 A TW 98137630A TW I421742 B TWI421742 B TW I421742B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
touch
channel
button
sensor device
buttons
Prior art date
Application number
TW098137630A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201037576A (en
Inventor
Jei-Hyuk Lee
Duck-Young Jung
Jin-Woo Chung
Se-Eun Jang
Original Assignee
Atlab Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlab Inc filed Critical Atlab Inc
Publication of TW201037576A publication Critical patent/TW201037576A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI421742B publication Critical patent/TWI421742B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Description

觸摸式感測器裝置
本發明是有關於一種觸摸式感測器裝置(touch sensor device)，且特別是有關於一種能夠偵測觸摸物體所觸摸的觸控按鍵(touch pad)上的電阻值及電容值變化且能夠測定觸摸物體的觸摸位置之觸摸式感測器裝置。
觸控按鍵是各種資料輸入裝置當中一種。在觸控按鍵中，多個感測點排列在矩陣(matrix)形式的平面上，並且經由感測點偵測使用者所按的位置及觸摸位置所移動的方向。因此，觸控按鍵被廣泛地用以取代滑鼠。觸控按鍵包括各種類型，例如電開關(electric switches)排列在平面上之類型，或是電容式感測器(capacitor type sensors)、電阻式感測器(resistor type sensors)、表面波感測器(surface wave sensors)或光學感測器(optical sensors)排列在平面上之類型。在這些當中，為了調整膝上型電腦(laptop computer)之游標(cursor)的位移，因此廣泛地使用包含電容式感測器的觸控按鍵之觸控面板(touch panel)。這種觸控面板的結構是其表面覆蓋一層底下依規則的區間排列縱向線及橫向線之絕緣層。在縱向線與橫向線之間存在電容做為等效電路。每一條橫向線當作一第一通道(channel)，且每一條縱向線當作一第二通道。
當例如手指之一種導電物體觸摸感測表面時，在此縱向線及橫向線偵測到的電容值不同於在未觸摸的縱向線及橫向線偵測到的電容值。例如，施加電壓信號至橫向線，且由縱向線讀出感應電壓。藉此，可偵測到電容變化，因而可獲得感測表面的觸摸位置。
電阻式二維矩陣(2D matrix)觸控面板是另一種觸控面板，其結構是導電的導體排列在兩層膜上，此兩層膜之間配置微小區間之空間。因此，在正常情況下不會發生短路。然而，當使用者利用他/她的手指按觸控面板的預定觸摸區域時，將短路兩層觸摸區域之間的導體，並且偵測短路之位置的電位或電流以識別觸摸坐標。
此時，可產生指示兩層之間的導體(例如導電棒)是否短路之雙態信號，亦即在多點觸控(multi-touch)電阻式觸控面板中產生開/關(on/off)信號。許多雙態信號分佈於與手指一樣寬的觸摸區域的周圍，所以可測定特定的觸摸區域的坐標。
這種觸控面板最近已經被安裝且使用於例如行動電話(mobile phones)、個人數位助理(personal digital assistants,PDAs)、可攜式多媒體播放機(portable multimedia players,PMPs)、膝上型電腦以及車用導航系統(car navigation systems)之可攜式通訊設備以及例如廚房設備或增濕器(humidifiers)之家用電器。
本發明是有關於一種能夠識別電阻式多點觸控及電容式多點觸控兩者且能夠多樣化觸控圖案之觸摸式感測器裝置。
本發明之一實施例提供一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個藉由多個橋接(bridges)連接第一長條形觸控圖案(bar-type touch pattern)及第二長條形觸控圖案且依第一方向排列，第一長條形觸控圖案具有多個狹縫(slits)且分別在其反向的末端連接第一通道及第二通道，第二長條形觸控圖案分別在其反向的末端連接第三通道及第四通道；多個第二觸控按鍵，每一個分別在其反向的末端連接第五通道及第六通道且依垂直於第一方向之第二方向排列；以及觸摸式感測器，依序施加參考信號(reference signals)至每一個第一觸控按鍵的第二通道及第四通道，利用隨著觸摸物體的觸摸位置而變動之電阻值及電容值來進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於觸摸位置之觸摸位置資料(touch location data)。
本發明之另一實施例提供一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個在其反向的末端連接第一通道及第二通道，依第一方向減少其面積，並且依垂直於第一方向之第二方向排列；多個第二觸控按鍵，每一個與第一觸控按鍵之每一個配對，在其反向的末端連接第三通道及第四通道，依第一方向增加其面積，並且依第二方向排列，第三通道及第四通道排列在與第一觸控按鍵的平面相同之平面上；多個第三觸控按鍵，每一個在其反向的末端連接第五通道及第六通道，依第二方向以長條形觸控圖案延伸，並且依第一方向排列，第五通道及第六通道排列在與第一觸控按鍵及第二觸控按鍵的平面不同之平面上；以及觸摸式感測器，依序施加參考信號至第一通道及第四通道或第二通道及第三通道，利用隨著觸摸物體的觸摸位置而變動之電阻值及電容值來進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於觸摸位置之觸摸位置資料。
本發明之又一實施例提供一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個具有依第一方向排列之多個觸控圖案，依垂直於第一方向之第二方向排列，並且在其反向的末端連接第一通道及第二通道；多個第二觸控按鍵，每一個在其反向的末端連接第三通道及第四通道，依第二方向延伸，並且依第一方向排列；以及觸摸式感測器，施加參考信號至每一個第一觸控按鍵的一端以接收每一個第一觸控按鍵的另一端所輸出之第一延遲參考信號，施加參考信號至每一個第一觸控按鍵的另一端以接收每一個第一觸控按鍵的一端所輸出之第二延遲參考信號，利用參考信號與第一延遲參考信號之間的延遲時間差以及參考信號與第二延遲參考信號之間的延遲時間差進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於觸摸物體的觸摸位置之觸摸位置資料。
基於上述，本發明之觸摸式感測器裝置可執行電阻式觸控感測功能之高解析度觸控感測以及電容式觸控感測功能之低解析度觸控感測，同時偵測觸摸物體的兩個或更多個觸摸位置，並且不論雜訊或偏移為何都可精確地獲得觸摸位置。
現在將參考附圖更詳細地說明依照本發明之實施例之觸摸式感測器裝置及其點坐標的測定方法。
圖1是依照本發明之第一實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板100及觸摸式感測器160。觸控面板100包括：上按鍵片(upper sheet pad)120；多個第一觸控按鍵Py1、Py2等等；多個第一左側通道(left-hand channels)<c11:c81>；多個第二左側通道<c12:c82>；多個第一右側通道(right-hand channels)<a11:a81>；多個第二右側通道<a12:a82>；下按鍵片(lower sheet pad)140；多個第二觸控按鍵Px1、Px2等等；多個上通道(upper channels)<b1:b8>以及多個下通道(lower channels)<d1:d8>。
參照圖1，上按鍵片120具有依x軸方向延伸且依y軸方向排列之多個第一觸控按鍵Py1、Py2等等，而下按鍵片140則具有依y軸方向延伸且依x軸方向排列之多個第二觸控按鍵Px1、Px2等等。
在此，上按鍵片120繪示成具有八個第一觸控按鍵Py1、Py2至Py8，並且下按鍵片140繪示成具有八個第二觸控按鍵Px1、Px2至Px8。然而，上按鍵片120及下按鍵片140可分別具有如所需數量之第一觸控按鍵及第二觸控按鍵。
例如，上按鍵片120的結構可以是只具有一個第一觸控按鍵。下按鍵片140的結構可以是具有兩個或更多個第二觸控按鍵。
圖2繪示圖1之觸控面板100的上按鍵片120的第一觸控按鍵Py1，其中圖2(a)是放大圖且圖2(b)是等效電路圖。在繪示第一觸控按鍵Py1之放大圖圖2(a)中，第一觸控按鍵Py1包括第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4以及多個橋接BR1、BR2等等，並且在繪示第一觸控按鍵Py1之等效電路圖圖2(b)中，第一觸控按鍵Py1包括多個電容感測式觸控按鍵(capacitive sensing touch pads)P1、P2等等以及多個電阻器(resistors)R1、R2等等。
在此，為了便於理解，所以假設長條形觸控圖案TP1至TP4的數目是四個。
在放大圖圖2(a)中，第一觸控按鍵Py1的第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4的反向末端分別提供第一左側通道c11及第二左側通道c12與第一右側通道a11及第二右側通道a12。第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4藉由多個橋接BR1、BR2等等互連。此連接在第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4之間提供多個狹縫SL1、SL2等等。每一個狹縫SL1、SL2等等的寬度必須小於觸摸到觸控面板100之觸控筆(stylus)的尖端大小。同時，在電容式操作模式中，藉由橋接BR1、BR2等等的數目測定觸控面板100的解析度。
在等效電路圖圖2(b)中，第一觸控按鍵Py1的第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3可用電容感測式觸控按鍵P1、P2等等予以取代，並且第四長條形觸控圖案TP4串列地連接多個電阻器R1、R2至Rn。結果，第一觸控按鍵Py1可用電阻器R1、R2至Rn分別與個別的電容感測式觸控按鍵P1、P2等等平行連接之電路予以取代。
在此，需要橋接BR1、BR2等等的原因是為了藉由平行連接第四長條形觸控圖案TP4的橋接之間的電阻器與第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3所導致的電阻器來增加電阻值，以便在例如手指之觸摸物體觸摸時利用電容感測式觸控按鍵P1、P2等等來進行電容式觸控感測操作。
以下將參考圖1及圖2說明依照本發明之第一實施例之具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的操作。
依照本發明之第一實施例之觸控面板100可同時識別電阻式多點觸控及電容式觸摸。電阻式多點觸控利用觸控筆啟用高解析度觸控感測，並且電容式觸控利用手指啟用低解析度觸控感測。
若是電阻式多點觸控，則利用電阻變化而非電容變化來偵測觸摸位置。當使用者以觸控筆觸摸觸控面板100時，觸控筆所按的上按鍵片120的特定點將接觸下按鍵片140的點。以下，這種接觸點將稱為觸摸點。此時，排列在上按鍵片120上之每一個第一觸控按鍵Py1、Py2等等的第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4的反向末端將短路，以便把第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4當作一個圖案。詳細來說，第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4被設定為短路第一左側通道<c11:c81>與第二左側通道<c12:c82>且短路第一右側通道<a11:a81>與第二右側通道<a12:a82>。
觸摸式感測器160經由第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>施加參考信號至上按鍵片120的第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4，並且利用下按鍵片140的上通道<b1:b8>依序連接此觸摸式感測器的延遲節點(未繪示)，藉以接收輸出信號。此外，觸摸式感測器160利用下按鍵片140的下通道<d1:d8>依序連接此觸摸式感測器的延遲節點，藉以接收輸出信號。每一群的第一長條形觸控圖案TP1至第四長條形觸控圖案TP4重複此程序。
其次，觸摸式感測器160依序施加參考信號至下按鍵片140的上通道<b1:b8>，並且利用上按鍵片120的第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>依序連接延遲節點，藉以接收輸出信號。此外，觸摸式感測器160利用上按鍵片120的第一左側通道<c11:c81>及第二左側通道<c12:c82>依序連接延遲節點，藉以接收輸出信號。每一個上通道<b1:b8>重複此程序。
以此方式，觸摸式感測器160針對每一種狀況測量輸出信號的延遲時間，利用測量結果計算電阻值，然後藉由這些電阻值計算觸摸位置的坐標。
同時，依照本發明之第一實施例之觸摸式感測器裝置的結構是上按鍵片120及/或下按鍵片140之每一個具有多點觸控按鍵。因此，當兩個或更多個觸摸位置同時發生在觸控面板100上時，觸摸式感測器裝置可感測這些觸摸位置。
例如，當上按鍵片120具有一個觸控按鍵而下按鍵片140具有兩個觸控按鍵且兩個觸摸位置同時發生時，觸摸式感測器裝置可依序施加參考信號至兩個觸控按鍵，藉以偵測兩個觸摸位置。當上按鍵片120及下按鍵片140皆具有兩個觸控按鍵時，觸摸式感測器裝置可同時偵測四個觸摸位置。在此，藉由多點觸控的分段間距來測定觸控按鍵的數目。因為典型的多點觸控藉由手指予以啟動，所以觸控按鍵之間的間距被設定為小於手指之間的間距之5毫米(mm)。
若是電容式多點觸控，則利用電容變化而非電阻變化來偵測觸摸位置。在此，如等效電路圖(圖2之(b))所示，藉由第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3來偵測觸摸位置，這些觸控圖案利用電容感測式觸控按鍵P1、P2等等予以取代。
詳細來說，分配給圖1的上按鍵片120的每一個第一觸控按鍵Py1、Py2等等之第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3藉由橋接BR1、BR2等等予以互連。因此，如圖2所示，第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3的操作如同電容感測式觸控按鍵P1、P2等等的操作。並且，第四長條形觸控圖案TP4在其反向末端連接接收第一及第二參考信號之信號線，藉此其操作如同電阻器R1、R2等等的操作。
在此，電容式感測是藉由第四長條形觸控圖案TP4的電阻值及第一長條形觸控圖案TP1至第三長條形觸控圖案TP3的觸摸電容值予以測定。
第四長條形觸控圖案TP4平行地連接電容感測式觸控按鍵P1、P2等等。因此，觸摸式感測器160可偵測隨著使用者的手指觸摸電容感測式觸控按鍵P1、P2等等的位置而變動之第一及第二參考信號的延遲時間，藉以測定觸摸物體的觸摸位置。
尤其，施加至第二右側通道a12之第一參考信號根據第二右側通道a12與使用者的手指觸摸觸控按鍵之位置之間的電容予以延遲。並且，施加至第二左側通道c12之第二參考信號根據第二左側通道c12與使用者的手指觸摸觸控按鍵之位置之間的電容予以延遲。
因此，可藉由比較延遲的第一及第二參考信號與未延遲的第一及第二參考信號來偵測延遲時間，然後計算對應於此延遲時間之平均值。藉此，可測定觸摸物體的觸摸位置。
依數學觀點，存在觸摸電容及觸摸位置兩個未知數。藉由測量延遲兩次，可唯一地求解那兩個未知數。到目前為止，使用延遲時間技術來簡化說明。然而還有許多其他的技術可測量觸摸位置。
因此，依照本發明之第一實施例之觸控面板100可同時識別電阻式多點觸控及有限的電容式多點觸控，因而可進行高解析度觸控感測及低解析度觸控感測兩者，並且可偵測兩個或更多個觸摸位置。
圖3是依照本發明之第二實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板200及觸摸式感測器260。
觸控面板200包括：上按鍵片220；多對第一觸控按鍵對(touch pad pairs)Py11及Py12、Py21及Py22等等；多個第一左側通道<c11:c81>；多個第二左側通道<c12:c82>；多個第一右側通道<a11:a81>；多個第二右側通道<a12:a82>；下按鍵片240；多個第二觸控按鍵Px1、Px2等等；多個上通道<b1:b8>以及多個下通道<d1:d8>。
在圖3中，上按鍵片220的結構是依y軸方向對稱地成對排列之直角三角形的第一觸控按鍵Py11、Py12、Py21、Py22等等。這些第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等經由第一左側通道<c11:c81>及第二左側通道<c12:c82>與第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>連接觸摸式感測器260。並且，下按鍵片240具有依y軸方向延伸且依x軸方向排列之第二觸控按鍵Px1、Px2等等。
在此，上按鍵片220繪示成具有八對第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22至Py81及Py82，並且下按鍵片240繪示成具有八個第二觸控按鍵Px1、Px2至Px8。然而，上按鍵片220及下按鍵片240可分別具有如所需數量之第一觸控按鍵對及第二觸控按鍵。
以下將參考圖3說明依照本發明之第二實施例之具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的操作。
首先，若是電容式多點觸控，則當手指觸摸第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等時，所觸摸之第一觸控按鍵對的電容將改變。此時，觸摸式感測器260藉由預定的邏輯操作產生參考信號以便偵測所觸摸之第一觸控按鍵對的電容變化，施加參考信號至每一對第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等的反向末端，根據電容的變化來測量延遲時間，並且藉此偵測觸摸物體的觸摸位置。
八對第一觸控按鍵對Py11及Py12至Py81及Py82排列在上按鍵片220的x軸上，因而可根據觸控按鍵對的電容值之間的比例來測定x坐標的位置。
例如，當導電的物體觸摸第一觸控按鍵對Py11及Py12的中間時，第一觸控按鍵對Py11及Py12的觸摸面積彼此相等，因而左側通道<c11>所獲得的電容值對右側通道<a12>所獲得的電容值之比例是1。同時，當導電的物體觸摸左側通道<c11>附近時，左側通道<c11>所獲得的電容值對右側通道<a12>所獲得的電容值之比例大於1。相反地，當導電的物體觸摸右側通道<a12>附近時，左側通道<c11>所獲得的電容值對右側通道<a12>所獲得的電容值之比例小於1。
並且，因為排列在上按鍵片220的y軸上之第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等的電容在觸摸物體觸摸時依縱向順序變動，所以依其電容改變的第一觸控按鍵對的縱向順序來測定觸摸位置的y坐標。
在此，x坐標及y坐標的測定可隨著上按鍵片220的第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等的排列而變動。
並且，可藉由一種利用觸摸時間之時間插補(temporal interpolation)技術或另一種利用觸摸值及校準程序所獲得的初始空間值之空間插補(spatial interpolation)技術來增進x坐標及y坐標的準確度。
同時，當觸摸物體觸摸部分的第一觸控按鍵對時，可測定所觸摸之第一觸控按鍵對的所有x坐標及y坐標，並且計算其平均值，因而可測定多個觸摸位置。
並且，在同時觸摸第一觸控按鍵對Py11及Py12之Py11與其他的第一觸控按鍵對Py21及Py22之Py22之狀況下，需知可利用上述方法來測定觸摸物體的觸摸位置。
若是電阻式多點觸控，則上按鍵片220的第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等每一對皆短路且連接觸摸式感測器260。詳細來說，每一對之兩個觸控按鍵短路且當作一個長方形的觸控按鍵。此時，為了短路每一對第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等，觸摸式感測器260需要可短路每一觸控按鍵對的反向末端的信號線之單獨的邏輯。
觸摸式感測器260經由第一左側通道<c11:c81>及第二左側通道<c12:c82>施加參考信號至短路成為長條形之個別的第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等，並且經由第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>接收延遲的參考信號。
尤其，當觸摸物體是觸控筆(亦即電阻式多點觸控)時，每一對第一觸控按鍵對Py11及Py12、Py21及Py22等等的反向末端將短路(亦即c11、c21至c81分別連接c12、c22至c82，並且a11、a21至a81分別連接a12、a22至a82)，因而形成長條形圖案，藉此偵測至少一個觸摸位置。這結構與圖1的電阻式多點觸控相同。
以此方式，觸摸式感測器260可偵測隨著觸摸物體的觸摸位置而變動之參考信號的延遲時間，因而可測定觸摸物體的觸摸位置。
圖4是依照本發明之第三實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板300及觸摸式感測器360。
觸控面板300包括：上按鍵片320；多對第一觸控按鍵對Pa11及Pa12至Pa81及Pa82；多個第一左側通道<c11:c81>；多個第二左側通道<c12:c82>；多個第一右側通道<a11:a81>；多個第二右側通道<a12:a82>；下按鍵片340；多個第二觸控按鍵Px1至Px8；多個上通道<b1:b8>以及多個下通道<d1:d8>。
並且，上按鍵片320的結構是每一個皆為等腰三角形之第一觸控按鍵Pa11、Pa12至Pa81以及Pa82交替且對稱地成對排列。這些第一觸控按鍵對Pa11及Pa12至Pa81及Pa82依y軸方向排列，並且經由第一左側通道<c11:c81>及第二左側通道<c12:c82>與第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>連接觸摸式感測器360。此外，下按鍵片340包括依y軸方向延伸且依x軸方向排列之第二觸控按鍵Px1至Px8。
在此，上按鍵片320繪示成具有八個第一觸控按鍵對Pa11及Pa12至Pa81及Pa82，並且下按鍵片340繪示成具有八個第二觸控按鍵Px1至Px8。然而，上按鍵片320及下按鍵片340可分別具有如所需數量之第一觸控按鍵對及第二觸控按鍵。
圖4的觸控面板300的上按鍵片320的第一觸控按鍵對Pa11及Pa12至Pa81及Pa82具有等腰三角形之形狀，用以取代第二實施例的直角三角形。因此，測定觸摸物體的觸摸位置之原理與第二實施例相同，所以將省略其重複的說明。
現在，圖5是依照本發明之第四實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板400及觸摸式感測器460。
觸控面板400包括：上按鍵片420；多對第一觸控按鍵對Pb11及Pb12至Pb81及Pb82；多個第一左側通道<c11:c81>；多個第二左側通道<c12:c82>；多個第一右側通道<a11:a81>；多個第二右側通道<a12:a82>；下按鍵片440；多個第二觸控按鍵Px1至Px8；多個上通道<b1:b8>以及多個下通道<d1:d8>。
並且，上按鍵片420的結構是每一個皆為鋸齒狀多邊形之第一觸控按鍵Pb11、Pb12至Pb81以及Pb82交替且對稱地成對排列。這些第一觸控按鍵對Pb11及Pb12至Pb81及Pb82依y軸方向排列，並且經由第一左側通道<c11:c81>及第二左側通道<c12:c82>與第一右側通道<a11:a81>及第二右側通道<a12:a82>連接觸摸式感測器460。此外，下按鍵片440包括依y軸方向延伸且依x軸方向排列之第二觸控按鍵Px1至Px8。
在此，上按鍵片420繪示成具有八對第一觸控按鍵對Pb11及Pb12至Pb81及Pb82，並且下按鍵片440繪示成具有八個第二觸控按鍵Px1至Px8。然而，上按鍵片420及下按鍵片440可分別具有如所需數量之第一觸控按鍵對及第二觸控按鍵。
圖5的觸控面板400的上按鍵片420的第一觸控按鍵對Pb11及Pb12至Pb81及Pb82具有鋸齒狀多邊形之形狀，用以取代第二實施例的直角三角形。因此，測定觸摸物體的觸摸位置之原理與第二實施例相同，所以將省略其重複的說明。
圖6是依照本發明之第五實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板500及觸摸式感測器560。
觸控面板500包括：上按鍵片520；多組多通道的第一觸控按鍵組(touch pad sets)P1_1至P1_8到P12_1至P12_8；多個左側通道<c1:c12>；多個右側通道<a1:a12>；下按鍵片540；多個第二觸控按鍵Px1至Px8；多個上通道<b1:b8>以及多個下通道<d1:d8>。
並且，上按鍵片520的結構是多通道的第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8串列地連接個別的連接線組(connection line sets)CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7。這些第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8依y軸方向排列，並且經由左側通道<c1:c12>及右側通道<a1:a12>連接觸摸式感測器560。此外，下按鍵片540包括依y軸方向延伸且依x軸方向排列之第二觸控按鍵Px1至Px8。
在此，上按鍵片520繪示成具有第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8，以做為12通道，並且下按鍵片540繪示成具有八個第二觸控按鍵Px1至Px8。然而，上按鍵片520及下按鍵片540可分別具有如所需數量之第一觸控按鍵及第二觸控按鍵。
在圖6中，觸摸式感測器560包括第一參考信號輸入/輸出腳位(reference signal input/output pins)out11/in12至out121/in122及第二參考信號輸入/輸出腳位in11/out12至in121/out122，這些腳位將參考信號交替地輸入每一組第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8的反向末端之一且接收另一端所輸出之延遲的參考信號。
詳細來說，第一及第二參考信號輸入/輸出腳位經由左側通道<c1:c12>及右側通道<a1:a12>依相反的方向施加第一及第二參考信號至第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8或由第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8接收延遲的第一及第二參考信號。
以下將參考圖6說明依照本發明之第五實施例之觸摸式感測器裝置的操作。
如圖6所示，第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8具有較大的面積以便幫助觸摸物體之觸摸，並且其電阻值小於連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7的電阻值。此時，相較於第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8，連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7被設計成具有夠窄的寬度。因此，連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7的電阻值大於第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8的電阻值，所以這電阻值使用於電容式觸控感測操作期間。換言之，在電容式觸控感測操作期間，藉由連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7的電阻值及第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8的觸摸電容來測定觸摸物體的觸摸位置。
同時，相較於觸摸觸控面板500之觸控筆的尖端大小，連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7被設計成具有夠短的長度。因此，使每一組第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8變窄，所以每一組第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8可當作一個長條形圖案，如同每一組第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8在電阻式多點觸控感測操作期間是連續連接的。
為了便於理解，假設觸摸物體觸摸串列連接的第一觸控按鍵P1_1至P1_8當中的第二觸控按鍵P1_2。首先，若是電容式觸控感測操作，則當觸摸式感測器560經由第一參考信號輸入/輸出腳位in11/out12輸出第一參考信號且施加所輸出之參考信號至第一觸控按鍵P1_1至P1_8的第一觸控按鍵P1_1時，第一參考信號將藉由第一觸控按鍵P1_1至P1_8及連接線CL1_1至CL1_7的電阻值與觸摸物體所觸摸之第二觸控按鍵P1_2的電容予以延遲，並且經由最後的觸控按鍵P1_8予以輸出。
觸摸式感測器560接收延遲的第一參考信號，比較延遲的第一參考信號與參考信號，並且測量及儲存第一延遲時間。
當觸摸式感測器560經由第二參考信號輸入/輸出腳位out11/in12輸出第二參考信號且施加所輸出之第二參考信號至第一觸控按鍵P1_1至P1_8的最後觸控按鍵P1_8時，第二參考信號將藉由第一觸控按鍵P1_1至P1_8及連接線CL1_1至CL1_7的電阻值與觸摸物體所觸摸之第二觸控按鍵P1_2的電容予以延遲，並且經由第一觸控按鍵P1_1予以輸出。
觸摸式感測器560接收延遲的第二參考信號，比較延遲的第二參考信號與第二參考信號，並且測量及儲存第二延遲時間。然後，觸摸式感測器560比較事先儲存的第一延遲時間與第二延遲時間，獲得相對應的坐標，並且輸出坐標做為觸摸位置資料TS_OUT。
在此，觸摸式感測器可計算對應於第一及第二延遲時間之坐標，並且利用兩坐標的平均值來獲得觸摸位置資料TS_OUT。另一方面，觸摸式感測器可計算第一延遲時間與第二延遲時間之間的差異以直接獲得觸摸位置資料TS_OUT。
以此方式，依照本發明之第五實施例之觸摸式感測器560交替地施加第一及第二參考信號至上按鍵片520的第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8的反向末端。觸摸式感測器偵測藉由第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8及連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7的電阻值與觸摸物體所觸摸之觸控按鍵的電容予以延遲之第一及第二參考信號的延遲時間。因為不論雜訊及偏移為何都可利用兩延遲時間獲得坐標，所以可藉由移除雜訊及偏移而精確地獲得觸摸物體的觸摸位置。
並且，若是電容式觸控感測操作，則使連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7變薄以便增加電阻。藉此，可經由連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7來測定觸摸物體的觸摸位置。
詳細來說，每一個第一觸控按鍵P1_1、P1_2至P12_8可形成一個正方形，而每一條連接線CL1_1、CL1_2至CL12_7則由於窄小的線寬度可形成至少三個至十個正方形。因為氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)層通常具有每個正方形從300歐姆(ohms)到500歐姆(ohms)之片電阻(sheet resistance)，所以可根據電容式觸控感測操作原理來獲得依照本發明之第五實施例之觸摸式感測器裝置的電容式觸控感測操作的電阻值。
因此，若是電阻式觸控感測操作，則藉由連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7來測定觸摸物體的觸摸位置之操作原理與圖1、圖3、圖4以及圖5的觸控感測操作相同，所以將省略其重複的說明。
圖7是依照本發明之第六實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板600及觸摸式感測器660。
第六實施例的觸摸式感測器裝置與第五實施例之差異在於對相同的通道而言移除連接在多組第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8之間的多組連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7。因此，第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8藉由用以取代連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7之主通道線(main channel lines)m1至m12來連接。其他的結構與第五實施例相同。因此，測定觸摸物體的觸摸位置之原理與第五實施例相同，所以將省略其重複的說明。
以此方式，第六實施例之觸摸式感測器裝置由於移除連接線組CL1_1至CL1_7到CL12_1至CL12_7所以可窄化第一觸控按鍵組P1_1至P1_8到P12_1至P12_8。因此，若是電阻式多點觸控感測操作，則能夠補償每一個第一觸控按鍵P1_1、P1_2至P12_8的正方形面積所導致的低y軸解析度。
圖8是依照本發明之第七實施例之一種具有五線電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板700及觸摸式感測器760。
比較第七實施例的觸摸式感測器裝置與第六實施例的觸摸式感測器裝置，第七實施例的觸摸式感測器裝置的上按鍵片通道由12個通道增加至14個通道。並且，多組觸控按鍵組P1_1至P1_n到P14_1至P14_n的結構是相同通道的觸控按鍵交替地排列而非連續地排列，以便準備上按鍵片720的額外y軸長度所導致之電容式觸控感測的額外y軸解析度。然而，測定觸摸物體的觸摸位置之原理與第五實施例相同，所以將省略其重複的說明。
因此，在依照本發明之第七實施例中，相同通道的觸控按鍵組的觸控按鍵之間的區間增加兩倍。因為通道互不相同，所以多點觸控是可能的。因為互連兩個相鄰的通道以便使用觸控按鍵做為一個長條形圖案，所以電阻式多點觸控感測操作是可能的。
圖9是依照本發明之第八實施例之一種具有五線電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。觸摸式感測器裝置包括觸控面板800及觸摸式感測器860。
比較第八實施例的觸摸式感測器裝置與第六實施例的觸摸式感測器裝置，第八實施例的觸摸式感測器裝置的上按鍵片通道由12個通道減少至8個通道。並且，多組觸控按鍵組P1_1至P1_n到P8_1至P8_n的結構是例如相同通道的觸控按鍵P2_1至P2_n與鄰接此通道之兩通道的觸控按鍵P1_1至P1_n與P3_1至P3_n曲折地交替。然而，測定觸摸物體的觸摸位置之原理與第六實施例相同，所以將省略其重複的說明。
因此，在依照本發明之第八實施例中，相同通道的觸控按鍵組的觸控按鍵之間的區間增加兩倍。因為通道互不相同，所以多點觸控是可能的。
以此方式，本發明之觸摸式感測器裝置可識別電阻式多點觸控及有限的電容式多點觸控兩者，提供高解析度觸控感測及低解析度觸控感測兩者，並且同時偵測兩個或更多個觸摸位置。
並且，觸摸式感測器裝置可多樣化觸控圖案以增加觸控面板的解析度。觸摸式感測器可將第一及第二參考信號交替地輸入每一個觸控圖案的反向末端，偵測延遲的第一及第二參考信號，並且利用具有互補關係之兩個延遲的參考信號來獲得觸摸位置的坐標。因此，不論雜訊及偏移為何觸摸式感測器都可精確地獲得觸摸物體的觸摸位置。
為了便於理解，已經分別說明電阻式觸摸模式與電容式觸摸模式。然而，顯然可使用兩種模式的組合。例如，當觸摸觸控面板之手指的觸摸壓力大於預定值時，將藉由電阻式觸摸模式的操作來偵測觸摸位置。相反地，當觸摸壓力小於預定值時，將藉由電容式觸摸模式的操作來偵測觸摸位置。
因此，首先以電阻式觸摸模式進行操作，然後偵測上按鍵片是否接觸到下按鍵片。若是這樣，則能夠只以電阻式觸摸模式進行操作。
並且，已經說明以四線類型操作來依序操作排列在下按鍵片上之多個觸控按鍵。然而，顯然可把四線類型操作轉換成五線類型操作，其方式為將下按鍵片當作一個觸控按鍵，施加信號至下按鍵片的四個角落，並且將此觸控按鍵應用到上按鍵片。
這種五線類型操作只提供有限的多點觸控，但是可減少下按鍵片的處理成本。
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、200、300、400、500、600、700、800．．．觸控面板
120、220、320、420、520、620、720、820．．．上按鍵片
140、240、340、440、540、640、740、840．．．下按鍵片
160、260、360、460、560、660、760、860．．．觸摸式感測器
a1、a2．．．右側通道
a11、a21、a81．．．第一右側通道
a12、a22、a82．．．第二右側通道
b1、b2、b8、b14．．．上通道
BR1、BR2．．．橋接
c1、c2．．．左側通道
c11、c21、c81．．．第一左側通道
c12、c22、c82．．．第二左側通道
CL1_1～CL1_7、CL2_1～CL2-7．．．連接線組
d1、d2、d8、d14．．．下通道
in11/out12、in21/out22、in71/out72、in81/out82、in121/out122、in131/out132、in141/out142．．．第一參考信號輸入/輸出腳位
m1、m2、m8、m12、m14．．．主通道線
out11/in12、out21/in22、out71/in72、out81/in82、out121/in122、out131/in132、out141/in142．．．第二參考信號輸入/輸出腳位
P1、P2、Pn．．．電容感測式觸控按鍵
P1_1～P1_8、P1_1～P1_n、P2_1～P2_8、P2_1～P2_n、P7_1～P7_n、P8_1～P8_n、P12_1～P12_8、P13_1～P13_n、P14_1～P14_n．．．第一觸控按鍵組
Pa11及Pa12、Pa21及Pa22、Pa81及Pa82、Pb11及Pb12、Pb21及Pb22、Pb81及Pb82、Py11及Py12、Py21及Py22、Py81及Py82．．．第一觸控按鍵對
Px1、Px2、Px8、Px14．．．第二觸控按鍵
Py1、Py2、Py8．．．第一觸控按鍵
R1、R2、Rn．．．電阻器
SL1、SL2．．．狹縫
TP1～TP4．．．長條形觸控圖案
TS_OUT．．．觸摸位置資料
<a11:a81>．．．多個第_右側通道
<a12:a82>．．．多個第二右側通道
<b1:b8>、<b1:b14>．．．多個上通道
<c11:c81>．．．多個第一左側通道
<c12:c82>．．．多個第二左側通道
<d1:d8>、<d1:d14>．．．多個下通道
圖1是依照本發明之第一實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖2繪示圖1之觸控面板100的上按鍵片120的第一觸控按鍵Py1，其中圖2(a)是放大圖且圖2(b)是等效電路圖。
圖3是依照本發明之第二實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖4是依照本發明之第三實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖5是依照本發明之第四實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖6是依照本發明之第五實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖7是依照本發明之第六實施例之一種具有電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖8是依照本發明之第七實施例之一種具有五線電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
圖9是依照本發明之第八實施例之一種具有五線電阻式多點觸控感測功能及電容式觸控感測功能之觸摸式感測器裝置的結構的示意圖。
100．．．觸控面板
120．．．上按鍵片
140．．．下按鍵片
160．．．觸摸式感測器
a11、a21、a81．．．第一右側通道
a12、a22、a82．．．第二右側通道
b1、b2、b8．．．上通道
c11、c21、c81．．．第一左側通道
c12、c22、c82．．．第二左側通道
d1、d2、d8．．．下通道
Px1、Px2、Px8．．．第二觸控按鍵
Py1、Py2、Py8．．．第一觸控按鍵
<a11:a81>．．．多個第一右側通道
<a12:a82>．．．多個第二右側通道
<b1:b8>．．．多個上通道
<c11:c81>．．．多個第一左側通道
<c12:c82>．．．多個第二左側通道
<d1:d8>．．．多個下通道
TS_OUT．．．觸摸位置資料

Claims (20)

  1. 一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個藉由多個橋接連接第一長條形觸控圖案及第二長條形觸控圖案且依第一方向排列，所述第一長條形觸控圖案具有多個狹縫且分別在其反向的末端連接第一通道及第二通道，所述第二長條形觸控圖案分別在其反向的末端連接第三通道及第四通道；多個第二觸控按鍵，每一個分別在其反向的末端連接第五通道及第六通道且依垂直於所述第一方向之第二方向排列；以及觸摸式感測器，依序施加參考信號至每一個所述第一觸控按鍵的所述第二通道及所述第四通道，利用隨著觸摸物體的觸摸位置而變動之電阻值及電容值進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於所述觸摸位置之觸摸位置資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在進行所述電阻式觸控感測時，短路所述第一通道及所述第三通道，且短路所述第二通道及所述第四通道，以便測量至少一個所述第一觸控按鍵與至少一個所述第二觸控按鍵之間的連接所產生之所述電阻值，依序施加所述參考信號至短路的所述第二通道及所述第四通道，依序在所述第五通道及所述第六通道測量延遲時間，利用所述延遲時間計算所述電阻值，並且利用所述電阻值測定所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在進行所述電容式觸控感測時，施加所述參考信號至每一個所述第四通道，偵測藉由所述觸摸物體觸摸至少一個所述觸控按鍵之觸摸點的所述電容值及施加所述參考信號之點與所述觸摸點之間的所述電阻值兩者予以延遲之所述參考信號的延遲時間，並且利用所述延遲時間來測定所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在所述觸摸物體觸摸相鄰的所述第一觸控按鍵時，計算所述第一觸控按鍵的x坐標及y坐標，利用插補計算所述x坐標及y坐標，並且測定所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  5. 一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個在其反向的末端連接第一通道及第二通道，依第一方向減少其面積，並且依垂直於所述第一方向之第二方向排列；多個第二觸控按鍵，每一個與所述第一觸控按鍵之每一個配對，在其反向的末端連接第三通道及第四通道，依所述第一方向增加其面積，並且依所述第二方向排列，所述第三通道及所述第四通道排列在與所述第一觸控按鍵的平面相同之平面上；多個第三觸控按鍵，每一個在其反向的末端連接第五通道及第六通道，依所述第二方向以長條形觸控圖案延伸，並且依所述第一方向排列，所述第五通道及所述第六通道排列在不同於所述第一觸控按鍵及所述第二觸控按鍵的平面之平面上；以及觸摸式感測器，依序施加參考信號至所述第一通道及所述第四通道或者是所述第二通道及所述第三通道，利用隨著觸摸物體的觸摸位置而變動之電阻值及電容值進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於所述觸摸位置之觸摸位置資料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在進行所述電容式觸控感測時，根據所述第一觸控按鍵對及所述第二觸控按鍵對的所述觸摸位置之電容值的比例來測定x坐標，並且根據所觸摸的所述觸控按鍵對的第二方向之順序來測定y坐標。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在進行所述電阻式觸控感測時短路所述第一通道及所述第三通道，且短路所述第二通道及所述第四通道，以便測量部分的所述第一觸控按鍵及所述第二觸控按鍵與部分的所述第三觸控按鍵之間的連接所產生的所述電阻值，依序施加所述參考信號至短路的所述第一通道及所述第三通道，依序測量所述第五通道及所述第六通道以偵測所述參考信號的延遲時間，利用所述延遲時間來計算所述電阻值，並且利用所述電阻值來測定所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器在所述觸摸物體同時，觸摸相鄰的所述觸控按鍵對時計算所述觸控按鍵對的x坐標及y坐標，利用插補來計算所述x坐標及y坐標，並且測定所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述第一觸控按鍵及所述第二觸控按鍵以觸控圖案的形狀是彼此交替的直角三角形之對稱結構來形成長條形觸控按鍵對。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述第一觸控按鍵及所述第二觸控按鍵以觸控圖案的形狀是彼此交替的等腰三角形之對稱結構來形成長條形觸控按鍵對。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述第一觸控按鍵及所述第二觸控按鍵以彼此交替的鋸齒狀觸控圖案之對稱結構來形成長條形觸控按鍵對。
  12. 一種觸摸式感測器裝置，包括：多個第一觸控按鍵，每一個具有依第一方向排列且串列地連接之多個觸控圖案，並且在其反向的末端連接第一通道及第二通道，其中所述多個第一觸控按鍵依垂直於所述第一方向之第二方向排列；多個第二觸控按鍵，每一個依所述第二方向延伸，並且在其反向的末端連接第三通道及第四通道，其中所述多個第二觸控按鍵依所述第一方向排列；以及觸摸式感測器，施加參考信號至每一個所述第一觸控按鍵的一端以便接收每一個所述第一觸控按鍵的另一端所輸出之第一延遲參考信號，施加所述參考信號至每一個所述第一觸控按鍵的另一端以便接收每一個所述第一觸控按鍵的一端所輸出之第二延遲參考信號，利用所述參考信號與所述第一延遲參考信號之間的延遲時間差及所述參考信號與所述第二延遲參考信號之間的延遲時間差來進行電阻式觸控感測及電容式觸控感測，並且產生對應於觸摸物體的觸摸位置之觸摸位置資料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感測器裝置，其中：每一個所述第一觸控按鍵包括連接在所述觸控圖案之間的多條連接線；以及每一條所述連接線在應用所述電阻式觸控感測時，其長度短於所述觸摸物體的觸摸表面因而所述觸控圖案形成單一的長條形觸控圖案，並且在應用所述電容式觸控感測時其寬度小於每一個觸控圖案的寬度。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器交替地輸出所述參考信號至每一個所述第一觸控按鍵的反向末端，偵測藉由所述觸控圖案及所述連接線的電阻值與所述觸摸位置的電容予以延遲之所述第一延遲參考信號及所述第二延遲參考信號，由所述第一延遲參考信號及所述第二延遲參考信號中取出第一延遲時間及第二延遲時間，並且利用所述第一延遲時間及所述第二延遲時間來獲得所述觸摸物體的所述觸摸位置。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器計算對應於每一個所述第一延遲時間及所述第二延遲時間之所述觸摸物體的所述觸摸位置的坐標，利用插補來計算所述坐標，並且獲得所述觸摸位置資料。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器利用所述第一延遲時間及所述第二延遲時間之間的差異來獲得所述觸摸位置資料。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸摸式感測器利用所述第一延遲時間及所述第二延遲時間之間的比例來獲得所述觸摸位置資料。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感測器裝置，其中每一個所述第一觸控按鍵的所述觸控圖案連接一條在其反向的末端連接所述第一通道及所述第二通道之通道線。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸控圖案的結構是連接兩條相鄰的通道線之所述觸控圖案在進行所述電容式觸控感測時根據所述第二方向的額外解析度交替地排列在相同的直線上以便增加所述相鄰的觸控圖案之間的間距。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之觸摸式感測器裝置，其中所述觸控圖案的結構是相鄰的通道線之所述觸控圖案在進行所述電容式觸控感測時根據所述第二方向的額外解析度交替地排列在相同通道的左側及右側以便增加所述相鄰的觸控圖案之間的間距。
TW098137630A 2009-04-01 2009-11-05 觸摸式感測器裝置 TWI421742B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090028199A KR101035967B1 (ko) 2009-04-01 2009-04-01 접촉센서 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201037576A TW201037576A (en) 2010-10-16
TWI421742B true TWI421742B (zh) 2014-01-01

Family

ID=40762888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098137630A TWI421742B (zh) 2009-04-01 2009-11-05 觸摸式感測器裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120007832A1 (zh)
KR (1) KR101035967B1 (zh)
CN (1) CN102369502A (zh)
TW (1) TWI421742B (zh)
WO (1) WO2010114206A1 (zh)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101540452B1 (ko) * 2009-04-22 2015-07-31 (주)멜파스 복수의 접촉 입력을 감지할 수 있는 접촉 감지 패널 및 장치
KR101076236B1 (ko) * 2009-06-29 2011-10-26 주식회사 포인칩스 정전용량식 터치 패널
KR101023176B1 (ko) * 2009-08-06 2011-03-18 주식회사 포인칩스 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치
KR101625611B1 (ko) 2009-09-03 2016-06-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이를 갖는 터치 입출력 장치
KR101103825B1 (ko) * 2009-10-19 2012-01-06 주식회사 애트랩 멀티 터치를 감지할 수 있는 터치 패널 및 이 장치의 멀티 터치 감지 방법
KR101093326B1 (ko) 2010-02-18 2011-12-14 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널 및 그 제작방법
CN102236483B (zh) * 2010-05-04 2016-03-30 宸鸿科技(厦门)有限公司 一种触控面板、制造方法及其扫描方法
KR101158300B1 (ko) * 2010-07-08 2012-07-03 (주)멜파스 멀티터치 감지를 위한 접촉 감지 패널 및 접촉 감지 장치
DE102010055845A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Polylc Gmbh & Co. Kg Multi-Touch-Sensor und Herstellungsverfahren dazu
US8988384B2 (en) * 2011-09-23 2015-03-24 Apple Inc. Force sensor interface for touch controller
TWI451105B (zh) * 2011-11-21 2014-09-01 Hannstar Display Corp 觸控面板及其製造方法
KR101339490B1 (ko) * 2011-12-14 2013-12-10 삼성전기주식회사 접촉 감지 장치 및 접촉 감지 방법
US9246486B2 (en) * 2011-12-16 2016-01-26 Apple Inc. Electronic device with noise-cancelling force sensor
TWI476669B (zh) * 2012-10-03 2015-03-11 Ite Tech Inc 電容式觸控面板
KR101440289B1 (ko) * 2012-12-27 2014-09-17 (주)멜파스 복수의 접촉 입력을 감지하는 방법 및 장치
KR200475829Y1 (ko) * 2012-12-28 2015-01-07 (주)예스씨앤씨 감지 장치
US9557866B2 (en) * 2013-03-15 2017-01-31 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Capacitive touch panel and touch display apparatus
KR101474349B1 (ko) * 2013-04-30 2014-12-24 주식회사 리딩유아이 정전용량식 터치감지패널 및 이를 갖는 정전용량식 터치감지장치
US9630005B2 (en) 2013-08-27 2017-04-25 Halo Neuro, Inc. Method and system for providing electrical stimulation to a user
WO2015046287A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 株式会社村田製作所 タッチ式入力装置
CN104516580A (zh) * 2013-10-02 2015-04-15 联咏科技股份有限公司 触控面板
CN106152923B (zh) * 2015-04-21 2020-01-07 中兴通讯股份有限公司 测量方法、装置及设备
CN105094435B (zh) * 2015-08-13 2018-10-30 业成光电（深圳）有限公司 触控面板
KR102408828B1 (ko) * 2015-09-03 2022-06-15 삼성디스플레이 주식회사 전자장치 및 그 구동방법
JP2017078920A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 株式会社アスコ タッチパネル装置
WO2017139243A1 (en) 2016-02-08 2017-08-17 Halo Neuro, Inc. Method and system for improving provision of electrical stimulation
JP6593598B2 (ja) * 2016-04-04 2019-10-23 Ｓｍｋ株式会社 抵抗膜式タッチパネル
KR102499364B1 (ko) 2016-07-08 2023-02-14 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서
US10525255B2 (en) 2017-03-08 2020-01-07 Halo Neuro, Inc. System for electrical stimulation
US10507324B2 (en) 2017-11-17 2019-12-17 Halo Neuro, Inc. System and method for individualizing modulation
CN110595647B (zh) * 2019-09-09 2021-07-27 中南大学 一种多功能柔性应变-压力传感器及制备方法
CN110673763B (zh) * 2019-09-30 2024-01-23 京东方科技集团股份有限公司 触控面板及触控信号的定位方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI272539B (en) * 2004-06-03 2007-02-01 Atlab Inc Electrical touch sensor and human interface device using the same
US20070236478A1 (en) * 2001-10-03 2007-10-11 3M Innovative Properties Company Touch panel system and method for distinguishing multiple touch inputs
US20070247443A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Harald Philipp Hybrid Capacitive Touch Screen Element
US20080252608A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 3M Innovative Properties Company Touch sensor with electrode array

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737953B2 (en) * 2004-08-19 2010-06-15 Synaptics Incorporated Capacitive sensing apparatus having varying depth sensing elements
WO2008079596A1 (en) * 2006-12-19 2008-07-03 3M Innovative Properties Company Touch sensor with electrode array
KR20090006460A (ko) * 2007-07-11 2009-01-15 엘지전자 주식회사 터치 입력장치 및 이를 구비한 휴대 단말기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070236478A1 (en) * 2001-10-03 2007-10-11 3M Innovative Properties Company Touch panel system and method for distinguishing multiple touch inputs
TWI272539B (en) * 2004-06-03 2007-02-01 Atlab Inc Electrical touch sensor and human interface device using the same
US20070247443A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 Harald Philipp Hybrid Capacitive Touch Screen Element
US20080252608A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 3M Innovative Properties Company Touch sensor with electrode array

Also Published As

Publication number Publication date
TW201037576A (en) 2010-10-16
KR101035967B1 (ko) 2011-05-23
WO2010114206A1 (ko) 2010-10-07
KR20090038863A (ko) 2009-04-21
US20120007832A1 (en) 2012-01-12
CN102369502A (zh) 2012-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI421742B (zh) 觸摸式感測器裝置
US9760226B2 (en) Linear projected single-layer capacitance sensor
JP4932667B2 (ja) 画面入力型画像表示システム
CN101661357B (zh) 触敏器件和提高触敏器件的空间分辨率的方法
CN105637458B (zh) 单层传感器图案
JP5491020B2 (ja) タッチパネル
US20110210934A1 (en) Touch panel, and input device including the same
US20150242022A1 (en) Touch panel and sensing method thereof
TW201602869A (zh) 具有力量偵測之投射式電容觸控
KR20130071518A (ko) 발진 주파수를 이용한 인체의 접촉 감지 패널
WO2012012299A2 (en) Producing capacitive images comprising non-connection values
JP2013152581A (ja) 検出装置、検出方法、および表示装置
US9588614B2 (en) Touch sensors and touch sensing methods
WO2013164633A2 (en) Touch pad, corresponding touch position determining unit and asscociated method
TWI552041B (zh) 觸控面板及其感測方法
KR100931365B1 (ko) 공통 전극 구조의 멀티터치 스크린 및 이를 위한 좌표 인식 방법
TWI536231B (zh) 多點觸碰偵測方法及其裝置
JP5071338B2 (ja) タッチパネル装置
KR101585917B1 (ko) 플렉서블 터치 스크린 패널에서의 하이브리드 스캔 방식 터치 검출 방법 및 장치
US8860684B1 (en) System and method of locating a touch based on a combination of pins
KR20140072821A (ko) 다중주파수 및 중심 정전용량 검출을 이용한 멀티터치 촉각 디바이스
CN104571754A (zh) 触摸屏、触摸面板以及具有该触摸面板的显示装置
TWI464654B (zh) 電容式觸控裝置、電容式觸控裝置的感測裝置及其多觸碰點偵測方法
TWI470516B (zh) 觸控面板及其觸控單元
EP2811381A1 (en) Touch detection method and device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees