TWI470523B - 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統 - Google Patents

電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI470523B
TWI470523B TW101141779A TW101141779A TWI470523B TW I470523 B TWI470523 B TW I470523B TW 101141779 A TW101141779 A TW 101141779A TW 101141779 A TW101141779 A TW 101141779A TW I470523 B TWI470523 B TW I470523B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image data
sensing
touch panel
capacitive touch
sensing image
Prior art date
Application number
TW101141779A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201419103A (zh
Inventor
Hsin Mao Huang
Chih Hung Kung
Hsin Hao Wang
Original Assignee
Orise Technology Co Ltd
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 Orise Technology Co Ltd filed Critical Orise Technology Co Ltd
Priority to TW101141779A priority Critical patent/TWI470523B/zh
Priority to US14/066,723 priority patent/US9170681B2/en
Publication of TW201419103A publication Critical patent/TW201419103A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI470523B publication Critical patent/TWI470523B/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
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • 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
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • 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
    • G06F3/0446—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

Description

電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統
本發明係關於觸控面板之技術領域，尤指一種電容式觸控的雜訊濾除方法及系統。
觸控面板的技術原理是當手指或其他介質接觸到螢幕時，依據不同感應方式，偵測電壓、電流、聲波或紅外線等，進而測出觸壓點的座標位置。例如電阻式觸控面板即為利用上、下電極間的電位差，用以計算施壓點位置檢測出觸控點所在。電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化，從所產生之電流或電壓來檢測其座標。
依據電容觸控技術原理而言，其可分為表面式電容觸控感測(Surface Capacitive)及投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)這兩種技術。表面式電容感測技術架構雖構造簡單，但不易實現多點觸控以及較難克服電磁干擾(Electromagnetic Disturbance，EMl)及噪訊的問題，使得現今大多朝向投射電容式觸控感測技術發展。
投射式電容觸控感測(Projected Capacitive)技術又可分為自感電容型(Self capacitance)及互感電容型(Mutual capacitance)。自感電容型係指觸控物與導體線間產生電容耦合，並量測導體線的電容變化確定觸碰發 生，而互感電容型則是當觸碰發生，會在鄰近兩層導體線間產生電容耦合現象。
習知的自感電容(self capacitance)感測技術係感測每一條導體線對地電容，藉由對地電容值變化判斷是否有物體靠近電容式觸控面板，其中，自感電容或對地電容並非實體電容，其係每一條導體線的寄生及雜散電容。圖1係習知自感電容(self capacitance)感測之示意圖，其在第一時間週期，先由第一方向的驅動及感測器110驅動第一方向的導體線，用以對第一方向的導體線的自感電容充電。再於第二時間週期，驅動及感測器110偵測第一方向的導體線上的電壓，進而獲得m個資料。又於第三時間週期，由第二方向的驅動及感測器120驅動第二方向的導體線，用以對第二方向的導體線的自感電容充電。再於第四時間週期，驅動及感測器120偵測第二方向的導體線上的電壓，進而獲得n個資料。因此，總共可獲得m+n個資料。
圖1中的習知自感電容(self capacitance)感測方法係在同一條導體線上同時連接有驅動電路及感測電路，先對導體線驅動後，再對同一導體線感測其訊號的變化量，以決定自感電容大小。它的好處是：(1)資料量較少，觸控面板的單一影像(image)只有m+n筆資料，節省硬體成本；(2)一個影像未處理資料(image raw data)取得快速，故感測觸碰點所需的時間較小。因為所有第一方向導體線可同時感測(當然也可逐一感測)，然後再同時對第 二方向所有的導體線進行驅動及感測，兩次的不同方向導體線感測動作就可以做完一個圖框，故資料量較少，同時在執行將感測訊號由類比訊號轉為數位訊號所需的時間亦少很多；以及(3)由於資料處理的量較少，所以具有較低的功率消耗。
但自感電容(self capacitance)感測方法相對應的缺點則為：(1)當觸控面板上有浮接導體(如水滴，油漬等等)時，容易造成觸碰點誤判；以及(2)當觸控面板上同時有多點觸控時，會有鬼影的現象，導致自感電容(self capacitance)感測方法難以支援多點觸控的應用。
另一電容式觸控面板驅動的方法係感測互感應電容(mutual capacitance,Cm)的大小變化，以判斷是否有物體靠近觸控面板，同樣地，互感應電容(Cm)並非實體電容，其係第一方向的導體線230與第二方向的導體線240之間互感應電容(Cm)。圖2係習知互感應電容(Cm)感測之示意圖，如圖2所示，驅動器210係配置於第一方向(Y)上，感測器220係配置於第二方向(X)上。觸控面板上與驅動器210相連接的第一方向的導體線230又稱為驅動線路(driving line)，而與感測器220相連接的第二方向的導體線240又稱為感測線路(sensing line)。
於第一時間週期T1前半週期時，由驅動器210對第一方向的導體線230驅動，其使用電壓Vy_1對互感應電容 (Cm)250充電，於第一時間週期T1後半週期時，所有感測器220感測所有第二方向的導體線240上的電壓(Vo_1,Vo_2,...,Vo_n)，用以獲得n個資料，經過m個驅動週期後，即可獲得m×n個資料。
互感應電容(Cm)感測方法的優點為：(1)浮接導體和接地導體的訊號不同方向，故可以很輕易的判斷是否為人體觸碰；以及(2)由於有每一個點的真實座標，多點同時觸摸時，可以分辨出每一個點真實的位置，互感應電容(Cm)感測方法較容易支援多點觸控的應用。
其缺點則為：(1)單一影像未處理資料(image raw data)資料量為nxm，其遠大於自感電容(self capacitance)感測方法的資料量；(2)必須選一個方向，逐一掃描，例如：當第一方向(Y)上有20條導體線時，則需要做20次感測的動作，才能得到一個完整影像未處理資料(image raw data)。同時因為資料量大，在執行將感測訊號由類比訊號轉為數位訊號所需的時間則增加許多；以及(3)由於資料量大很多，資料處理的功率消耗也會隨之上升。
不論是自感電容(self capacitance)感測方法或是互感應電容(mutual capacitance,Cm)感測方法，其進行觸碰感測時，所獲得的觸碰資料容易受到雜訊的影響，而使 電容式觸控面板的觸碰位置的判斷容易造成誤差，進而影響電容式觸控面板的的感測解析度。
為解決雜訊問題，習知技術美國專利第US 7,643,011號公告中，先以互電容(Mutual capacitance)方式輸出三組不同驅動頻率(driving-frequency)的激勵波形(stimulus wave)，並感應獲得得到三組觸碰影像(touch image)，再由三組觸碰影像(touch image)中找出雜訊最少的觸碰影像，並以與其對應的驅動頻率當作工作頻率，用以擷取觸碰影像，進而計算觸碰座標。
然而，互感應電容(mutual capacitance,Cm)感測方法在實際應用時，當觸控面板上有被觸摸時，觸摸位置上的所涵蓋感測線路(sensing line)的訊號除了會變化之外，亦會被人體的雜訊影響，進而導致沒有被手指觸摸的位置也可能會誤判為有手指觸摸。
圖3係一習知觸控面板上雜訊之示意圖。當手指觸摸觸控面板A處時，會產生觸摸的雜訊，並且影響觸摸位置所涵蓋的感測線路(sensing line)訊號。亦即，於時間週期Tx時，由驅動器210對驅動線路(driving line)驅動，其使用電壓Vy_1對互感應電容(Cm)250充電，此時，感測器220感測到的電壓包含有因手指觸摸觸控面板A處時所產生的電壓及因手指觸摸觸控面板A處時所產生雜訊的電壓。此時，感測器220感測到的電壓由於包含因手指觸摸觸控面板A處時所產生的電壓，因此對雜訊較有抵抗能力。
而當時間週期Ty時，感測器220感測到的電壓包含有因手指觸摸觸控面板A處時所產生雜訊的電壓。此時，感測器220感測到的電壓由於沒有包含因手指觸摸觸控面板A處時所產生的電壓，因此在B處所獲得的觸碰資料容易受到雜訊的影響，而使電容式觸控面板的觸碰位置容易造成誤差，進而影響電容式觸控面板的的感測解析度，亦即，手指觸碰所引起的雜訊容易沿著感測線路(sensing line)方向分佈擴散。
因此，習知電容式觸控面板的雜訊濾除技術實仍有改善的空間。
本發明之目的主要係在提供一種電容式觸控的雜訊濾除方法及系統，以解決手指觸碰雜訊著感測線路(sensing line)方向分佈擴散的問題，俾可濾除雜訊、及提升電容式觸控面板的的感測解析度。
依據本發明之一特色，本發明提出一種電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其係用於一電容式觸控面板，該電容式觸控面板具有M條第一導體線及N條第二導體線，M及N分別為大於1之整數，該M條第一導體線及N條第二導體線係依據一第一方向及一第二方向排列，該雜訊濾除系統包含一驅動裝置、一感測裝置、一第一切換器、一第二切換器、及一控制器。該驅動裝置具有多數個驅動器，該多數個驅動器用以產生觸控感測時的觸控驅動訊號。該感測裝置具有多數個感測器，該多數個感測器依 據依據該觸控驅動訊號，以感應一接近之外部物件，並產生觸控感測訊號。該第一切換器連接至該驅動裝置、該感測裝置、及該電容式觸控面板，以將該驅動裝置的多數個驅動器、該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板。該第二切換器連接至該驅動裝置、該感測裝置、及該電容式觸控面板，以將該驅動裝置的多數個驅動器、該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板。該控制器連接至該驅動裝置、該感測裝置、該第一切換器、及該第二切換器，以控制該驅動裝置的多數個驅動器、該感測裝置的多數個感測器電氣與該電容式觸控面板的電氣連接；其中，該控制器設定該第一切換器、該第二切換器，以分別進行一第一方向驅動第二方向感測、及一第二方向驅動第一方向感測。
依據本發明之另一特色，本發明提出一種電容式觸控面板的雜訊濾除方法，其係用於一電容式觸控面板，該電容式觸控面板具有M條第一導體線及N條第二導體線，M及N分別為大於1之整數，該M條第一導體線及N條第二導體線係依據一第一方向及一第二方向排列，該雜訊濾除方法包含：(A)擷取該電容式觸控面板的一初始化感測影像資料；(B)於第一時間間隔中，一控制器設定一第一切換器、一第二切換器，以進行一第一方向驅動第二方向感測，而獲得一第一感測影像資料；(C)於第二時間間隔中，該控制器設定該第一切換器、該第二切換器，以進行一第二方向驅動第一方向感測，而獲得一第二感測影像資料；(D)該控制器依據該初始化感測 影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料，以決定該電容式觸控面板的感測影像資料。
本發明之電容式觸控面板的雜訊濾除系統係用於一電容式觸控面板。圖4係該電容式觸控面板的雜訊濾除系統400的方塊圖，該電容式觸控面板的雜訊濾除系統400包含一電容式觸控面板410、一驅動裝置420、一感測裝置430、一第一切換器440、一第二切換器450及一控制器460。
該電容式觸控面板410具有M條第一導體線411及N條第二導體線413，M及N分別為大於1之整數，該M條第一導體線411及N條第二導體線413係分別依據一第一方向(Y)及一第二方向(X)排列，其中，該第一方向與第二方向係垂直。
該驅動裝置420具有多數個驅動器421，用以產生觸控感測時的觸控驅動訊號。
該感測裝置430具有多數個感測器431，該多數個感測器431依據該觸控驅動訊號，用以感應是否有一外部物件接近，並產生觸控感測訊號。
該第一切換器440連接至該驅動裝置420、該感測裝置430、及該電容式觸控面板410，以將該驅動裝置420的多數個驅動器421、該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410。
該第二切換器450連接至該驅動裝置420、該感測裝置 430、及該電容式觸控面板410，以將該驅動裝置420的多數個驅動器421、該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410。
該控制器460連接至該驅動裝置420、該感測裝置430、該第一切換器440、及該第二切換器450，以控制該驅動裝置420的多數個驅動器421、該感測裝置430的多數個感測器431與該電容式觸控面板410的電氣連接。
該控制器460設定該第一切換器440與該第二切換器450，用以分別進行一第一方向驅動第二方向感測，以及一第二方向驅動第一方向感測。
所謂第一方向驅動第二方向感測，可參見圖3，該驅動裝置420的多數個驅動器421沿著第一方向(Y)依序輸出驅動訊號，以及該感測裝置430的多數個感測器431亦可沿著第二方向(X)同時接收感應訊號。該感測裝置430的多數個感測器431可沿著第二方向(X)依序接收感應訊號。
如圖4所示，於第一時間間隔時，該控制器460設定該第一切換器440，用以讓該驅動裝置420的多數個驅動器421電氣連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411，設定該第二切換器450，用以讓該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413，進而進行該第一方向驅動第二方向感測。
圖5係該電容式多點觸控系統400運作的另一示意圖，於第二時間間隔時，該控制器460設定該第一切換器 440，用以讓該驅動裝置420的多數個驅動器421電氣連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413，設定該第二切換器450，用以讓該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411，進而進行該第二方向驅動第一方向感測。
本發明係先使用如圖4所示的該第一方向驅動第二方向感測，藉此可以獲得該第一時間間隔的一第一感測影像資料。此時於第二時間間隔時，本發明利用該第一切換器440及該第二切換器450，用以交換該驅動裝置420與該感測裝置430的位置，如圖5所示，其與圖4主要差別在於圖4的感測電路切換成驅動電路，而驅動電路切換成感測電路。亦即，圖4中連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411之驅動裝置420，於圖5中則連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413。圖4中連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413之該感測裝置430，於圖5中則連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411。
圖6係本發明於第二時間間隔運作之示意圖。其運作方式一樣是由驅動裝置420產生特定的驅動訊號，驅動訊號經由該電容式觸控面板410的線路進入觸控面板，該感測裝置430接收感測訊號及變化量。當手指觸摸在觸控面板上時，該感測裝置430可接收到感測訊號變化。
圖7係本發明於第二時間間隔運作時的雜訊之示意圖，其與圖3的差別在於圖3中被人體雜訊影響係沿著Y方向，而圖7中被人體雜訊影響係沿著X方向，以及獲得該 第二時間間隔的一第二感測影像資料。
所謂第二方向驅動第一方向感測，可參見圖7，該驅動裝置420的多數個驅動器421沿著第二方向(X)依序輸出驅動訊號，以及該感測裝置430的多數個感測器431亦可沿著第一方向(Y)同時接收感應訊號。該感測裝置430的多數個感測器431可沿著第一方向(Y)依序接收感應訊號。
由圖3與圖7所示，可看出觸摸產生的雜訊影像範圍不同，所以由比較該第一感測影像資料與該第二感測影像資料，進而可以判斷真實的觸摸位置。
該控制器460具有一暫存單元461，該暫存單元461具有一第一儲存區塊465、一第二儲存區塊466、及一第三儲存區塊467。
該第一儲存區塊465存有該電容式觸控面板初始化時的一初始化感測影像資料，該第二儲存區塊466存有該第一時間間隔的該第一感測影像資料，該第三儲存區塊467存有該第二時間間隔的該第二感測影像資料。其中，該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料皆為M×N個資料。
該控制器460將第二時間間隔時進行該第二方向驅動第一方向感測所獲得資料用以執行轉置(transpose)運算，進而獲得該第二感測影像資料。
該控制器460依據該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料，用以決定該電容式觸控面板410的感測影像資料。當該第一感測影像資料 的一資料與該初始化感測影像資料的對應處一資料之差值的絕對值小於或等於該第二感測影像資料的對應處一資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第一感測影像資料的該資料，當該第一感測影像資料的該資料與該初始化感測影像資料的對應處該資料之差值的絕對值大於該第二感測影像資料的對應處該資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第二感測影像資料的該資料。
亦即，該控制器460依據下列公式，以決定該電容式觸控面板410的感測影像資料： 當中，Csig _1(x,y) 為該第一感測影像資料的一資料，Csig _2(x,y) 為該第二感測影像資料的一資料，Csig _b(x,y) 為該初始化感測影像資料的一資料，Csig _o(x,y) 為該電容式觸控面板的感測影像資料，0 x M -1，0 y N -1。
圖8係本發明該控制器460決定該電容式觸控面板410的感測影像資料的示意圖。在第一時間間隔時，進行該第一方向(Y)驅動第二方向感測(X)，因此雜訊容易沿著Y方向分佈，故B點處容易受雜訊影響，在第二時間間隔時，進行該第二方向(X)驅動第一方向(Y)感測，因此雜訊容易沿著X方向分佈，故B點處則沒有雜訊影響。同理， 在第一時間間隔時，進行該第一方向(Y)驅動第二方向(X)感測，雜訊容易沿著Y方向分佈而非X方向分佈，因此C點處則沒有雜訊影響，而在第二時間間隔時，進行該第二方向(X)驅動第一方向感測(Y)，因此雜訊容易沿著X方向分佈，故C點處容易受雜訊影響。
由上述公式可知，該第一感測影像資料及該第二感測影像資料係與該初始化感測影像資料進行相減後，取較小之值。例如圖8中A、B、C、D四個點其初始化感測影像資料為，第一感測影像資料為，第二感測影像資料為。亦即進行該第一方向(Y)驅動第二方向感測(X)，因此雜訊容易沿著Y方向分佈，B點處雖沒有手指觸碰但受雜訊影響，因此其值由30提升至79。進行該第二方向(X)驅動第一方向(Y)感測，因此雜訊容易沿著X方向分佈，因此B點處則沒有雜訊影響，其值僅由30變化至20。同理，進行該第一方向(Y)驅動第二方向感測(X)，因雜訊沿著Y方向分佈，因此C點處則沒有雜訊影響，其值僅由30變化至40，進行該第二方向(X)驅動第一方向(Y)感測，因此雜訊容易沿著X方向分佈，C點處雖沒有手指觸碰但受雜訊影響，因此其值由30提升至89。然經由上述公式，該電容式觸控面板的感測影像資料為。由該電容式觸控面板的感測影像資料，該控制器460容易判斷A點處產生觸碰，同時經由本發明技術，可以消除因手指觸摸產生雜 訊的影響。
於本實施例中，M及N均為7，熟於該技術者可依據本發明的說明書將M及N改為其他數值，M的數值亦可不等於N的數值，此為熟於該技術者依據本發明的說明書所能輕易完成。
圖9係本發明電容式觸控面板的雜訊濾除方法之流程圖，其係用於如前述之電容式觸控面板410，該電容式觸控面板410具有M條第一導體線411及N條第二導體線413，M及N分別為大於1之整數，該M條第一導體線及N條第二導體線係依據一第一方向及一第二方向排列。
該雜訊濾除方法首先於步驟(A)中擷取該電容式觸控面板410的一初始化感測影像資料；於步驟(B)中，在第一時間間隔中，該控制器460設定該第一切換器440、該第二切換器450，用以進行一第一方向驅動第二方向感測，進而獲得一第一感測影像資料。
在步驟(B)中，該控制器460設定該第一切換器440，以讓該驅動裝置420的多數個驅動器421電氣連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411，設定該第二切換器450，以讓該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413，以進行該第一方向驅動第二方向感測。
於步驟(C)中，在第二時間間隔中，該控制器460設定該第一切換器440、該第二切換器450，用以進行一第二方向驅動第一方向感測，進而獲得一第二感測影像資料。
在步驟(C)中，該控制器460設定該第一切換器440， 以讓該驅動裝置420的多數個驅動器421電氣連接至該電容式觸控面板410的N條第二導體線413，設定該第二切換器450，以讓該感測裝置430的多數個感測器431電氣連接至該電容式觸控面板410的M條第一導體線411，以進行該第二方向驅動第一方向感測。其中，該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料皆為M×N個資料。
於步驟(D)中，該控制器460依據該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料，用以決定該電容式觸控面板的感測影像資料。當該第一感測影像資料的一資料與該初始化感測影像資料的對應處一資料之差值的絕對值小於或等於該第二感測影像資料的對應處一資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第一感測影像資料的該資料，當該第一感測影像資料的該資料與該初始化感測影像資料的對應處該資料之差值的絕對值大於該第二感測影像資料的對應處該資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第二感測影像資料的該資料。
亦即經由下列公式，以決定該電容式觸控面板410的感測影像資料： 當中，Csig _1(x,y) 為該第一感測影像資料的一資料，Csig _2(x,y) 為該第二感測影像資料的一資料，Csig _b(x,y) 為該初始化感測影像資料的一資料，Csig _o(x,y) 為該電容式觸控面板的感測影像資料，0 x M -1，0 y N -1。
由於現有文獻中，針對手指觸碰所引起的雜訊容易沿著感測線路(sensing line)方向分佈擴散的問題，在實際應用於電容式觸控面板時方能遇到，因此習知技術並未有相關的技術以解決手指觸碰雜訊著感測線路(sensing line)方向分佈擴散的解決方案。本發明利用交換驅動裝置420與感測裝置430的運作方式，可以有效的分辨出觸控面板410上真實的觸摸位置，例如圖8中的A與受雜訊影響的錯誤位置，例如圖8中的B、C。
本發明改良習知互感應電容(Cm)感測方法被觸摸時，感測線路(sensing line)受雜訊的影響，同時不改變觸控面板410的結構為前提，利用利用交換驅動裝置420與感測裝置430的運作方式，來達到濾除雜訊、及提升電容式觸控面板的的感測解析度。
由上述可知，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，極具實用價值。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
110‧‧‧驅動及感測器
120‧‧‧驅動及感測器
210‧‧‧驅動器
220‧‧‧感測器
230‧‧‧第一方向的導體線
240‧‧‧第二方向的導體線
400‧‧‧電容式觸控面板的雜訊濾除系統
410‧‧‧電容式觸控面板
420‧‧‧驅動裝置
430‧‧‧感測裝置
440‧‧‧第一切換器
42‧‧‧驅動器
431‧‧‧感測器
450‧‧‧第二切換器
460‧‧‧控制器
411‧‧‧第一導體線
413‧‧‧第二導體線
461‧‧‧暫存單元
465‧‧‧第一儲存區塊
466‧‧‧第二儲存區塊
467‧‧‧第三儲存區塊
(A)~(D)‧‧‧步驟
圖1係習知自感電容感測之示意圖。
圖2係習知互感應電容感測之示意圖。
圖3係一習知觸控面板上雜訊之示意圖。
圖4係本發明電容式多點觸控系統的方塊圖
圖5係本發明電容式多點觸控系統運作的另一示意圖。
圖6係本發明於第二時間間隔運作之示意圖。
圖7係本發明於第二時間間隔運作時的雜訊之示意圖。
圖8係本發明該控制器決定電容式觸控面板的感測影像資料的示意圖。
圖9係本發明電容式觸控面板的雜訊濾除方法之流程圖。
400‧‧‧電容式觸控面板的雜訊濾除系統
410‧‧‧電容式觸控面板
420‧‧‧驅動裝置
430‧‧‧感測裝置
440‧‧‧第一切換器
421‧‧‧驅動器
431‧‧‧感測器
450‧‧‧第二切換器
460‧‧‧控制器
411‧‧‧第一導體線
413‧‧‧第二導體線
461‧‧‧暫存單元
465‧‧‧第一儲存區塊
466‧‧‧第二儲存區塊
467‧‧‧第三儲存區塊

Claims (17)

  1. 一種用於電容式觸控面板的雜訊濾除系統，該電容式觸控面板具有M條第一導體線及N條第二導體線係分別依據一第一方向及一第二方向排列，其中，M及N分別為大於1之整數，該雜訊濾除系統包含：一驅動裝置，具有多數個驅動器，用以產生觸控感測時的觸控驅動訊號；一感測裝置，具有多數個感測器，係依據該觸控驅動訊號，用以感應是否有一外部物件接近，並產生觸控感測訊號；一第一切換器，連接至該驅動裝置、該感測裝置、及該電容式觸控面板，用以將該驅動裝置的多數個驅動器、該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板；一第二切換器，連接至該驅動裝置、該感測裝置、及該電容式觸控面板，用以將該驅動裝置的多數個驅動器、該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板；以及一控制器，連接至該驅動裝置、該感測裝置、該第一切換器、及該第二切換器，用以設定該第一切換器進行一第一方向驅動第二方向感測以及設定該第二切換器進行一第二方向驅動第一方向感測。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，於一第一時間間隔時，該控制器設定該第一切換器，用以讓該驅動裝置的多數個驅動器 電氣連接至該電容式觸控面板中的該M條第一導體線，以及設定該第二切換器，用以讓該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板中的該N條第二導體線，進而進行該第一方向驅動第二方向感測，並產生一第一感測影像資料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，於一第二時間間隔時，該控制器設定該第一切換器，用以讓該驅動裝置的多數個驅動器電氣連接至該電容式觸控面板中的該N條第二導體線，以及設定該第二切換器，用以讓該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板中的該M條第一導體線，進而進行該第二方向驅動第一方向感測，並產生一第二感測影像資料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該第一方向與第二方向係垂直。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該控制器具有一暫存單元，該暫存單元具有一第一儲存區塊、一第二儲存區塊，以及一第三儲存區塊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該第一儲存區塊存有該電容式觸控面板初始化時的一初始化感測影像資料，該第二儲存區塊存有該第一感測影像資料，以及該第三儲存區塊存有該第二感測影像資料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電容式觸控面板的 雜訊濾除系統，其中，該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料，以及該第二感測影像資料皆為M×N個資料。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該控制器用以將該第二時間間隔時進行該第二方向驅動第一方向感測所獲得資料執行轉置運算，進而獲得該第二感測影像資料。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該控制器依據該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料、及該第二感測影像資料，用以決定該電容式觸控面板的感測影像資料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，當該第一感測影像資料的一資料與該初始化感測影像資料的對應處一資料之差值的絕對值小於或等於該第二感測影像資料的對應處一資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第一感測影像資料的該資料，以及，當該第一感測影像資料的該資料與該初始化感測影像資料的對應處該資料之差值的絕對值大於該第二感測影像資料的對應處該資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第二感測影像資料的該資料。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電容式觸控面板的雜訊濾除系統，其中，該控制器依據下列公式，以決定 該電容式觸控面板的感測影像資料： 當中，Csig _1(x,y) 為該第一感測影像資料的一資料，Csig _2(x,y) 為該第二感測影像資料的一資料，Csig_b(x,y) 為該初始化感測影像資料的一資料，Csig_o(x,y) 為該電容式觸控面板的感測影像資料，0 x M -1，0 y N -1。
  12. 一種用於電容式觸控面板的雜訊濾除方法，其係用於一電容式觸控面板，該電容式觸控面板具有M條第一導體線及N條第二導體線，係分別依據一第一方向及一第二方向排列，其中，M及N分別為大於1之整數，該雜訊濾除方法包含：(A)擷取該電容式觸控面板的一初始化感測影像資料；(B)於第一時間間隔中，一控制器設定一第一切換器、一第二切換器，以進行一第一方向驅動第二方向感測，而獲得一第一感測影像資料；(C)於第二時間間隔中，該控制器設定該第一切換器、該第二切換器，以進行一第二方向驅動第一方向感測，而獲得一第二感測影像資料；以及(D)該控制器依據該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料，以及該第二感測影像資料，以決定該電容式觸控面板的感測影像資料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之雜訊濾除方法，其 中，於步驟(B)中，該控制器設定一第一切換器，用以讓一驅動裝置的多數個驅動器電氣連接至該電容式觸控面板中的該M條第一導體線，以及設定一第二切換器，以讓一感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板中的該N條第二導體線，進而進行該第一方向驅動第二方向感測。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之雜訊濾除方法，其中，於步驟(C)中，該控制器設定該第一切換器，以讓該驅動裝置的多數個驅動器電氣連接至該電容式觸控面板中的該N條第二導體線，以及設定該第二切換器，以讓該感測裝置的多數個感測器電氣連接至該電容式觸控面板中的該M條第一導體線，進而進行該第二方向驅動第一方向感測。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之雜訊濾除方法，其中，該初始化感測影像資料、該第一感測影像資料以及及該第二感測影像資料為M×N個資料。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之雜訊濾除方法，其中，當該第一感測影像資料的一資料與該初始化感測影像資料的對應處一資料之差值的絕對值小於或等於該第二感測影像資料的對應處一資料與該初始化感測影像資料的該資料之差值的絕對值時，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第一感測影像資料的該資料，否則，該控制器設定該電容式觸控面板對應處的感測影像資料為該第二感測影像資料的該資料。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之雜訊濾除方法，其 中，該控制器依據下列公式，以決定該電容式觸控面板的感測影像資料： 當中，Csig _1(x,y) 為該第一感測影像資料的一資料，Csig _2(x,y) 為該第二感測影像資料的一資料，Csig_b(x,y) 為該初始化感測影像資料的一資料，Csig_o(x,y) 為該電容式觸控面板的感測影像資料，0 x M -1，0 y N -1。
TW101141779A 2012-11-09 2012-11-09 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統 TWI470523B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101141779A TWI470523B (zh) 2012-11-09 2012-11-09 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統
US14/066,723 US9170681B2 (en) 2012-11-09 2013-10-30 Noise reduction method and system of capacitive multi-touch panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101141779A TWI470523B (zh) 2012-11-09 2012-11-09 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201419103A TW201419103A (zh) 2014-05-16
TWI470523B true TWI470523B (zh) 2015-01-21

Family

ID=50681235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101141779A TWI470523B (zh) 2012-11-09 2012-11-09 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9170681B2 (zh)
TW (1) TWI470523B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9310923B2 (en) 2010-12-03 2016-04-12 Apple Inc. Input device for touch sensitive devices
US9329703B2 (en) 2011-06-22 2016-05-03 Apple Inc. Intelligent stylus
JP5539269B2 (ja) * 2011-06-27 2014-07-02 シャープ株式会社 静電容量値分布検出方法、静電容量値分布検出回路、タッチセンサシステム、及び情報入出力機器
US8928635B2 (en) 2011-06-22 2015-01-06 Apple Inc. Active stylus
GB2492789B (en) * 2011-07-12 2018-01-03 Denso Corp Displays
US9557845B2 (en) 2012-07-27 2017-01-31 Apple Inc. Input device for and method of communication with capacitive devices through frequency variation
US9652090B2 (en) 2012-07-27 2017-05-16 Apple Inc. Device for digital communication through capacitive coupling
US10048775B2 (en) 2013-03-14 2018-08-14 Apple Inc. Stylus detection and demodulation
US10845901B2 (en) 2013-07-31 2020-11-24 Apple Inc. Touch controller architecture
US10067618B2 (en) 2014-12-04 2018-09-04 Apple Inc. Coarse scan and targeted active mode scan for touch
TWI603253B (zh) * 2016-02-25 2017-10-21 敦泰電子有限公司 內嵌式自容觸控顯示裝置及水檢測方法
US10474277B2 (en) 2016-05-31 2019-11-12 Apple Inc. Position-based stylus communication
CN106843617B (zh) * 2017-01-13 2020-02-11 业成科技（成都）有限公司 触控装置
CN111695547B (zh) * 2020-06-30 2022-08-30 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100328262A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Elan Microelectronics Corporation Detector and detection method for a capacitive touchpad to identify a real touch point
TW201232368A (en) * 2011-01-25 2012-08-01 Nas Technologies Corps Testing device for touch panel and capacitance-measure module
TW201239712A (en) * 2011-03-21 2012-10-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch sensing device and scanning method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643011B2 (en) * 2007-01-03 2010-01-05 Apple Inc. Noise detection in multi-touch sensors
US7808490B2 (en) * 2007-08-29 2010-10-05 Egalax—Empia Technology Inc. Device and method for determining touch position on sensing area of capacitive touch panel
TWI387914B (zh) * 2008-08-13 2013-03-01 Au Optronics Corp 投影式電容觸控裝置、及識別不同接觸位置之方法
US8810542B2 (en) 2008-09-10 2014-08-19 Apple Inc. Correction of parasitic capacitance effect in touch sensor panels
JP5480898B2 (ja) * 2009-06-29 2014-04-23 株式会社ジャパンディスプレイ 静電容量式タッチパネルおよびタッチ検出機能付き表示装置
US8519960B2 (en) * 2009-09-17 2013-08-27 Aten International Co., Ltd. Method and apparatus for switching of KVM switch ports using gestures on a touch panel
TWI434207B (zh) * 2010-03-25 2014-04-11 Novatek Microelectronics Corp 觸控感測系統、電子觸控裝置及觸控感測方法
KR20130108556A (ko) * 2010-08-23 2013-10-04 사이프레스 세미컨덕터 코포레이션 컨패시턴스 스캐닝 근접성 검출
US11320946B2 (en) * 2011-04-19 2022-05-03 Cypress Semiconductor Corporation Capacitive panel scanning with reduced number of sensing circuits
TWI436263B (zh) * 2011-12-20 2014-05-01 Orise Technology Co Ltd 電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100328262A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Elan Microelectronics Corporation Detector and detection method for a capacitive touchpad to identify a real touch point
TW201232368A (en) * 2011-01-25 2012-08-01 Nas Technologies Corps Testing device for touch panel and capacitance-measure module
TW201239712A (en) * 2011-03-21 2012-10-01 Tpk Touch Solutions Inc Touch sensing device and scanning method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20140132556A1 (en) 2014-05-15
US9170681B2 (en) 2015-10-27
TW201419103A (zh) 2014-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI470523B (zh) 電容式觸控面板的雜訊濾除方法及系統
TWI436263B (zh) 電容式多點觸控的低待機功耗驅動方法及裝置
TWI447632B (zh) 電容式多點觸控系統的驅動頻率挑選方法
TWI472979B (zh) 可重組感測點之觸控面板裝置及感測方法
JP6144788B2 (ja) 静電容量センサデバイス
KR101441396B1 (ko) 입력 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
TWI433022B (zh) 低功率差動偵測電容式觸控的解調變方法及系統
TWI385563B (zh) 同時感測配置
CN105373273B (zh) 用于电容触摸检测的系统和方法
US9367190B2 (en) Touch recognition method and system for a capacitive touch apparatus
TW201023012A (en) Capacitive touch sensors
TWI509531B (zh) Apparatus for identifying touch signal and method thereof
TWI480787B (zh) 可提高觸控座標軌跡線性度的方法
TW201841100A (zh) 具有陣列電極之觸控面板之可辨識控制器及驅動方法
TW201303687A (zh) 用於高系統抗擾性之低電壓電容式觸控螢幕電荷採集及讀出系統、電路及方法
CN102662540B (zh) 电容式多点触控系统的驱动频率挑选方法
TWI517014B (zh) Method and device for identifying touch signal
CN102945110B (zh) 电容式触控面板的杂讯滤除方法及系统
CN109669585B (zh) 可确定导电类型的电容式触摸感测
CN203324956U (zh) 电容式触摸屏
CN207833539U (zh) 指纹检测电路、指纹识别装置以及终端设备
TW201804298A (zh) 指紋觸控裝置及其驅動方法
Gao et al. Touch Detection Technologies
CN108780503A (zh) 指纹检测电路、指纹识别装置以及终端设备
KR20140127739A (ko) 터치 패널을 이용하는 인접 오브젝트 검출 방법