TWI475454B - 自身電容型觸控裝置與其操作方法 - Google Patents

Description

自身電容型觸控裝置與其操作方法

一種觸控裝置，特別有關於一種自身電容型觸控裝置與其操作方法。

隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了達到攜帶更便利、體積更輕巧化以及操作更人性化的目的，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。

目前，觸控面板主要可區分為兩種類型，一為電阻式觸控面板，另一為電容式觸控面板。以電阻式觸控面板而言，使用者需實際施壓於電阻式觸控面板上，以使電阻式觸控面板內部的部份區域導通而產生對應的座標訊號，因此電阻式觸控面板的損壞率較高。此外，電阻式觸控面板僅能針對單點壓力進行感測，當受到多點施壓時，電阻式觸控面板將做出錯誤的反應。所以，電阻式觸控面板無法滿足消費者對於產品功能多樣化的需求。

另一方面，電容式觸控面板一般會在表面鍍上一層強化玻璃(Cover Lens)，故使用者的手指可以直接在上面觸碰，且不易因使用者施壓不當而損壞，因而電容式觸控面板逐漸受到歡迎。並且，部分電容式觸控面板具有可同時多點觸控的特性，常見電容式觸控面板會使用雙層菱形氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)架構或菱形氧化銦錫架構使用跨橋方式作成單層。然而，部分的電容式觸控面板在實現多點觸控的架構上仍無法做出正確的判斷，因此電容式觸控面板的設計上仍有需要改善的地方。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種自身電容型觸控裝置與其操作方法，藉以使自身電容型觸控裝置兼具單層結構以及多點觸控的功能。

本發明之一種自身電容型觸控裝置，包括多個第一電極墊串列、多個第二電極墊串列、多個第三電極墊串列與多個第四電極墊串列。前述第一電極墊串列各自具有多個第一電極墊，且第一電極墊的面積依序遞增。前述第二電極墊串列各自具有多個第二電極墊，且第二電極墊的面積依序遞增，而相鄰之第一電極墊與第二電極墊交錯排列。前述第三電極墊串列各自具有多個第三電極墊，且第三電極墊的面積依序遞增。前述第四電極墊串列各自具有多個第四電極墊，且第四電極墊的面積依序遞增，而相鄰之第三電極墊與第四電極墊交錯排列，且每一第四電極墊串列的最後一個第四電極墊相鄰於每一第二電極墊串列的最後一個第二電極墊。

本發明之一種自身電容型觸控裝置的操作方法，包括下列步驟。依序提供一驅動訊號至自身電容型觸控裝置之每一之多個第一電極墊串列的多個第一電極墊、每一之多個第二電極墊串列的多個第二電極墊、每一之多個第三電極墊串列的多個第三電極墊與每一之多個第四電極墊串列的多個第四電極墊，以使每一之多個第一電極墊串列的多個第一電極墊、每一之多個第二電極墊串列的多個第二電極墊、每一之多個第三電極墊串列的多個第三電極墊與每一之多個第四電極墊串列的多個第四電極墊分別產生響應訊號，或是依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之多個第一電極墊串列的多個第一電極墊、每一兩相鄰之多個第二電極墊串列的多個第二電極墊、每一兩相鄰之多個第三電極墊串列的多個第三電極墊與每一兩相鄰之多個第四電極墊串列的多個第四電極墊，以使對應之兩相鄰之第一電極墊、對應之兩相鄰之第二電極墊、對應之兩相鄰之第三電極墊與對應之兩相鄰之第四電極墊分別產生響應訊號。接收第一電極墊串列、第二電極墊串列、第三電極墊串列與第四電極墊串列所產生的響應訊號。依據響應訊號，計算出至少一物體觸控於自身電容型觸控裝置的位置。

本發明之另一種自身電容型觸控裝置，包括多個第一電極墊串列、多個第二電極墊串列、多個第三電極墊串列與多個第四電極墊串列。前述第一電極墊串列各自具有多個第一電極墊，且第一電極墊的面積相同。前述第二電極墊串列各自具有至少一第二電極墊，其中第i個第二電極墊串列所具有之至少一第二電極墊的數量較第i+1個第二電極墊串列所具有之至少一第二電極墊的數量少1個，i=1,3,5,7,…且第二電極墊的面積相同，而相鄰之第一電極墊與第二電極墊交錯排列。前述第三電極墊串列各自具有多個第三電極墊，且第三電極墊的面積相同。前述第四電極墊串列各自具有至少一第四電極墊，其中第j個第四電極墊串列所具有之至少一第四電極墊的數量較第j+1個第四電極墊串列所具有之至少一第四電極墊的數量多1個，j=1,3,5,7,…，且第四電極墊的面積相同，而相鄰之第三電極墊與第四電極墊交錯排列，且第j個第四電極墊串列的最後一個第四電極墊相鄰於第i+1個第二電極墊串列的最後一個第二電極墊。

本發明之一種自身電容型觸控裝置與其操作方法，藉由配置具有多個第一電極墊的多個第一電極墊串列、具有多個第二電極墊的多個第二電極墊串列、具有多個第三電極墊的多個第三電極墊串列與具有多個第四電極墊的多個第四電極墊串列，且第一電極墊與第二電極墊彼此交錯排列，第三電極墊與第四電極墊彼此交錯排列，而每一第四電極墊串列的最後一個電極墊相鄰於每一第二電極墊串列的最後一個電極墊。接著，透過控制單元接收第一電極墊串列、第二電極墊串列、第三電極墊串列與第四電極墊串列上所產生的響應訊號，並據以計算出至少一物體觸碰於觸控面板的位置。如此一來，可有效達成多點觸控的功能。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。

請參考「第1圖」及「第2圖」所示，其分別係為本發明之自身電容型觸控裝置的示意圖及觸控面板的部分示意圖。本實施例的自身電容型觸控裝置100適於中小型尺寸的觸控裝置，並具有多點觸控的功能。自身電容型觸控裝置100包括觸控區域110、多個第一電極墊串列120、多個第二電極墊串列130、多個第三電極墊串列140、多個第四電極墊串列150與控制單元160。

第一電極墊串列120各自具有多個第一電極墊121、122與123。並且，第一電極墊121、122、123的面積依序遞增，亦即第一電極墊121的面積<第一電極墊122的面積<第一電極墊123的面積。舉例來說，第一電極墊121的面積例如為4×4 mm² 、第一電極墊122的面積例如為4×5 mm² 、第一電極墊123的面積例如為4×6 mm² 。更進一步來說，每一第一電極墊串列120中的第一個第一電極墊121例如配置於第一軸線161上。

第二電極墊串列130各自具有多個第二電極墊131、132、133。並且，第二電極墊131、132、133的面積依序遞增，亦即第二電極墊131的面積<第二電極墊132的面積<第二電極墊133的面積。舉例來說，第二電極墊131的面積例如為4×4 mm² 、第二電極墊132的面積例如為4×5 mm² 、第二電極墊133的面積例如為4×6 mm² 。

更進一步來說，每一第二電極墊串列130的第一個第二電極墊131例如配置於第二軸線162上。其中，第一電極墊121、122、123與第二電極墊131、132、133沿第三軸線163交錯排列，且每一第二電極墊位於相鄰兩個第一電極墊的相同一側。舉例來說，第二電極墊131位於相鄰兩個第一電極墊121的相同一側124。其中，第一軸線161與第二軸線162平行且相距第一距離d1，第三軸線163與第一軸線161垂直。在本實施例中，第二電極墊的數量可對應第一電極墊的數量，例如第一電極墊的數量為3個，則第二電極墊的數量也為3個，以此類推。

第三電極墊串列140各自具有多個第三電極墊141、142、143。並且，第三電極墊141、142、143的面積依序遞增，亦即第三電極墊141的面積<第三電極墊142的面積<第三電極墊143的面積。舉例來說，第三電極墊141的面積例如為4×4 mm² 、第三電極墊142的面積例如為4×5 mm² 、第三電極墊143的面積例如為4×6 mm² 。更進一步來說，每一第三電極墊串列140的第一個第三電極墊141配置於第四軸線164上，其中第四軸線164與第一軸線161平行且相距第二距離d2，且第二距離d2大於第一距離d1。

第四電極墊串列150各自具有多個第四電極墊151、152、153。並且，第四電極墊151、152、153的面積依序遞增，亦即第四電極墊151的面積<第四電極墊152的面積<第四電極墊153的面積。舉例來說，第四電極墊151的面積例如為4×4 mm² 、第四電極墊152的面積例如為4×5 mm² 、第四電極墊153的面積例如為4×6 mm² 。

更進一步來說，每一第四電極墊串列150的第一個第四電極墊151配置於第五軸線165上，而第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153沿第三軸線163交錯排列，每一第四電極墊位於相鄰兩個第三電極墊的相同一側。舉例來說，第四電極墊151位於相鄰兩個第三電極墊141的相同一側144。每一第四電極墊串列150的最後一個第四電極墊153相鄰於每一第二電極墊串列130的最後一個第二電極墊133，其中第四軸線164與第五軸線165平行且相距第一距離d1。在本實施例中，第四電極墊的數量可對應第三電極墊的數量，例如第三電極墊的數量為3個，則第四電極墊的數量也為3個，以此類推。

控制單元160耦接第一電極墊串列120、第二電極墊串列130、第三電極墊串列140與第四電極墊串列150，用以依序提供一驅動訊號至每一第一電極墊串列120的第一電極墊121、122、123、每一第二電極墊串列130的第二電極墊131、132、133、每一第三電極墊串列140的第三電極墊141、142、143與每一第四電極墊串列150的第四電極墊151、152、153，以使第一電極墊121、122、123、第二電極墊131、132、133、第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153分別產生響應訊號。

或是，控制單元160依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之第一電極墊串列120的第一電極墊121、122、123、每一兩相鄰之第二電極墊串列130的第二電極墊131、132、133、每一兩相鄰之第三電極墊串列140的第三電極墊141、142、143與每一兩相鄰之第四電極墊串列150的第四電極墊151、152、153，以使對應之兩相鄰之第一電極墊121、122、123、對應之兩相鄰之第二電極墊131、132、133、對應之兩相鄰之第三電極墊141、142、143與對應之兩相鄰之第四電極墊151、152、153分別產生響應訊號。接著，控制單元160會依據前述的響應訊號，計算出至少一物體觸 控於自身電容型觸控裝置100的位置。

在本實施例中，第一電極墊121、122、123、第二電極墊131、132、133、第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153可為導體，例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或其他透明材料的導體，且第一電極墊121、122、123、第二電極墊131、132、133、第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153配置於觸控區域110上，使得自身電容型觸控裝置100具有單層結構。

其中，第一電極墊121、122、123、第二電極墊131、132、133、第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153的形狀可為四邊形，例如長方形，但本發明不限於此，第一電極墊121、122、123、第二電極墊131、132、133、第三電極墊141、142、143與第四電極墊151、152、153的形狀亦可為其他的多邊形結構。

為了方便說明，以下將以第一電極墊串列120與第二電極墊串列130進行說明，而第三電極墊串列140的實施方式可參考第一電極墊串列120的實施方式，第四電極墊串列150的實施方式可參考第二電極墊串列130的實施方式，故在此不再贅述。

兩個相鄰第一電極墊串列120中各兩個相鄰的第一電極墊之間會形成一電容，如「第3圖」所示。舉例來說，兩個相鄰的第一電極墊121會形成電容C11、兩個相鄰的第一電極墊122會形成電容C21、兩個相鄰的第一電極墊123會形成電容C31。由於第 一電極墊123的面積>第一電極墊122的面積>第一電極墊121的面積，故電容C31的電容值>電容C21的電容值>電容C11的電容值。

並且，連接各第一電極墊之間的引線171、172以及連接第一電極墊121與控制單元160的部分引線173會形成一電阻，如「第3圖」所示。舉例來說，連接第一電極墊121與控制單元160的引線173會形成電阻R11，連接第一電極墊121與122之間的引線172會形成電阻R21，連接第一電極墊122與123之間的引線171會形成電阻R31。由於第二電極墊132的面積大於第二電極墊131的面積，使得引線171的長度>引線172的長度，故電阻R31的電阻值大於電阻R21的電阻值，並且電阻R21的電阻值會大於電阻R11的電阻值，亦即電阻R31的電阻值>電阻R21的電阻值>電阻R11的電阻值。

兩個相鄰第二電極墊串列130中各兩個相鄰的第二電極墊之間會形成一電容，如「第4圖」所示。舉例來說，兩個相鄰的第二電極墊131會形成電容C12、兩個相鄰的第二電極墊132會形成電容C22、兩個相鄰的第二電極墊133會形成電容C32。由於第二電極墊133的面積>第二電極墊132的面積>第二電極墊131的面積，故電容C32的電容值>電容C22的電容值>電容C12的電容值。

另外，連接各第二電極墊之間的引線181、182以及連接第二電極墊131與控制單元160的引線183會形成一電阻，如「第4 圖」所示。舉例來說，連接第二電極墊131與控制單元160的引線183會形成電阻R12，連接第二電極墊131與132之間的引線182會形成電阻R22，連接第二電極墊132與133之間的引線181會形成電阻R32。由於第一電極墊123的面積>第一電極墊122的面積>第一電極墊121的面積，使得引線181的長度>引線182的長度>引線183的長度，故電阻R32的電阻值>電阻R22的電阻值>電阻R12的電阻值。

此外，由於連接第二電極墊131、132、133之間的引線181、182會長於連接第一電極墊121、122、123之間的引線171、172，為了使得引線181、182所形成之電阻R32、R22的電阻值與引線171、172所形成之電阻R31、R21的電阻值相同，故引線181、182的線寬可設計寬於引線171、172。並且，由於引線183所形成之電阻R12的電阻值會大於引線173所形成之電阻R11的電阻值，因此引線173與控制單元160之間還可串接另一電阻進行匹配，以使得電阻R12與電阻R11相等。

請參考「第5圖」所示，其係為本發明之兩個相鄰第一電極墊串列的等效電路及其連接控制單元的示意圖。在「第5圖」中，電容C11、C21、C31及電阻R11、R21、R31可對應「第3圖」所示的電容C11、C21、C31及電阻R11、R21、R31，而電容C11、C21、C31及電阻R11、R21、R31的耦接關係可參考「第5圖」所示，故在此不再贅述。為了方便說明，以4個第一電極墊串列為例來進行說明。

在本實施例中，控制單元160可包括電容C1、C2、運算放大器510、雜訊濾波器520、增益調整單器530、微控制器540與激勵訊號產生器550、多個第一開關單元S1、S2、S3、S4與多個第二開關單元S1’、S2’、S3’、S4’。其中，第一開關單元與第二開關單元的數量對應第一電極墊串列的數量，故「第5圖」所繪示的第一開關單元與第二開關單元的數量亦為4個。其中，電容C1、C2分別耦接運算放大器510的第一輸入端與第二輸入端，以接收兩相鄰之第一電極墊串列之第一電極墊所產生的響應訊號。運算放大器510依據其第一輸入端與第二輸入端所接收的響應訊號，而於其輸出端產生運算結果。

雜訊濾波器520耦接運算放大器510的輸出端，用以對前述的運算結果進行濾波，以產生濾波訊號。增益調整器530耦接雜訊濾波器520，用以將濾波訊號進行一增益調整，例如將濾波訊號放大，以產生增益調整訊號。微控制器540耦接增益調整器530，用以接收該增益調整訊號，而據以得知各第一電極墊串列之第一電極墊所產生之電容的變化量。

激勵訊號產生器550耦接微控制器540，受控於微控制器540，以產生前述的訊號或前述的差動訊號。第一開關單元S1、S2、S3、S4的第一端皆耦接激勵訊號產生器550，開關單元S1、S2、S3、S4的第二端以一對一的方式耦接對應之第一電極墊串列。 其中，第一開關單元的數量可對應第一電極墊串列的數量。

第二開關單元S1’、S2’、S3’、S4’的第一端皆耦接激勵訊號產 生器550，第二開關單元S1’、S3’的第二端耦接電容C2、第二開關S2’、S4’的第二端耦接電容C1。其中，第二開關單元的數量可對應第一開關單元的數量。

在本實施例中，第一開關單元S1、S2、S3、S4與第二開關單元S1’、S2’、S3’、S4’會受控於微控制器540的控制，而決定其是否導通，使得激勵訊號產生器550所產生的驅動訊號或差動訊號可傳送至對應之第一電極墊串列，以驅動對應之第一電極墊串列。並且，第一開關單元S1、S2、S3、S4與第二開關單元S1’、S2’、S3’、S4’會同步進行導通或斷開。

舉例來說，微控制器540例如依序提供驅動訊號來控制開關S1與S1’、S2與S2’、S3與S3’及S4與S4’導通，以驅動每一第一電極墊串列進行相應操作，進而產生對應的響應訊號，或是依序提供差動訊號來控制開關S1、S1’、S2及S2’、開關S2、S2’、S3及S3’與開關S3、S3’、S4及S4’導通，以驅動兩相鄰之第一電極墊串列進行相應操作，進而產生對應的響應訊號。

進一步來說，微控制器540會控制激勵訊號產生器550依序產生不同輸入頻率的驅動訊號至每一第一電極墊串列120的第一電極墊121、122與123，使第一電極墊121、122與123分別產生響應訊號，或是依序產生不同輸入頻率的差動訊號至每一兩相鄰之第一電極墊串列120的第一電極墊121、122與123，使對應之兩相鄰之第一電極墊121、122與123分別產生響應訊號，以取得電容C11、C21及C31的變化量。

舉例來說，當激勵訊號產生器550產生第一頻率的差動訊號時，電容C21及C31的變化量不明顯且遠小於電容C11的變化量，故此時微控制器540所量測到的響應訊號為電容C11的變化量(即兩相鄰之第一電極墊121所產生的響應訊號)。

當激勵訊號產生器550產生輸入第二頻率的差動訊號時，電容C11的變化量可依據於第一頻率之電容C11的變化量，而於第二頻率時獲得一比例量，電容C31的變化量不明顯，故此時微控制器540所量測到的響應訊號為減掉電容C11之變化量的比例量，即為電容C21的變化量(即兩相鄰之第一電極墊122所產生的響應訊號)。

當激勵訊號產生器550產生第三頻率的差動訊號時，電容C11及C21的變化量可依據於第一頻率與於第二頻率之電容C11與C21的變化量，而於第三頻率時獲得一比例量，故此時微控制器540所量測到的響應訊號為減掉電容C11及C21之變化量的比例量，即為電容C31的變化量(即兩相鄰之第一電極墊123所產生的響應訊號)。

如此一來，藉由分別取得電容C11、C21及C31的變化量，使得兩個物體(例如使用者的兩個手指)同時觸碰單一第一電極墊串列120時，仍可判斷出兩個物體觸碰於觸控面板110上的位置，以使本實施例之自身電容型觸控裝置100具有多點觸碰的功能。

在本實施例中，差動訊號之頻率的數量與第一電極墊或第二電極墊、第三電極墊或第四電極墊的數量對應。也就是說，假設第一電極墊為3個，則差動訊號之頻率為3個，其他數量則類推。

前述僅以其中兩個相鄰之第一電極墊串列120的感測方式為例，其餘兩個相鄰之第一電極墊串列120的感測方式亦可參照前述的說明來實施，以得知其他兩個相鄰之第一電極墊串列120所形成之電容的變化量，故在此不再贅述。

另外，兩相鄰之第二電極墊串列130、兩相鄰之第三電極墊串列140與兩相鄰之第四電極墊串列150的等效電路圖亦可參考「第5圖」所示。並且，控制單元160驅動及感測兩相鄰之第二電極墊串列130之第二電極墊131、132與133、兩相鄰之第三電極墊串列140之第三電極墊141、142與143及兩相鄰之第四電極墊串列150之第四電極墊151、152與153所產生之響應訊號的方式，亦可參照前述控制單元160感測兩相鄰之第一電極墊串列120之第一電極墊121、122與123所產生之響應訊號的實施方式，故在此不再贅述。因此，本實施例的自身電容型觸控裝置100除了具有單層結構外，還兼具多點觸控的功能，以可增加使用的便利性。

請參考「第6圖」，其係為本發明之另一自身電容型觸控裝置的示意圖。自身電容型觸控裝置600包括觸控區域610、多個第一電極墊串列620、多個第二電極墊串列630、多個第三電極墊串列640、多個第四電極墊串列650與控制單元660。

第一電極墊串列620各自具有多個第一電極墊621、622。並且，第一電極墊621、622的面積相同。更進一步來說，每一第一電極墊串列620的第一個第一電極墊621例如配置於第一軸線661上。

第二電極墊串列630各自具有至少一第二電極墊。其中，第i個第二電極墊串列630所具有之第二電極墊的數量較第i+1個第二電極墊串列630所具有之第二電極墊的數量少1個，i=1,3,5,7,…。舉例來說，第i個第二電極墊串列630具有第二電極墊631，而第i+1個第二電極墊串列630具有第二電極墊632、633。並且，第二電極墊631、632、633的面積相同。

更進一步來說，每一第二電極墊串列630的第一個第二電極墊631、632例如配置於第二軸線662上。其中，第一電極墊621、622與第二電極墊631及632、633沿第三軸線663交錯排列，且每一第二電極墊位於相鄰兩個第一電極墊的相同一側。舉例來說，第二電極墊631、632位於相鄰兩個第一電極墊621的相同一側624。其中，第一軸線661與第二軸線662平行且相距第一距離d1，第三軸線663與第一軸線661垂直。

第三電極墊串列640各自具有多個第三電極墊641、642。並且，第三電極墊641、642的面積相等。更進一步來說，每一第三電極墊串列640的第一個第三電極墊641配置於第四軸線664上，其中第四軸線664與第一軸線661平行且相距第二距離d2，且第二距離d2大於第一距離d1。

第四電極墊串列650各自具有至少一第四電極墊。其中，第j個第四電極墊串列650所具有之第四電極墊的數量較第j+1個第四 電極墊串列650所具有之第四電極墊的數量多1個，j=1,3,5,7,…。舉例來說，第j個第四電極墊串列650具有第四電極墊651、652，而第j+1個第四電極墊串列650具有第四電極墊653。並且，第四電極墊651、652、653的面積相等。

更進一步來說，每一第四電極墊串列650的第一個第四電極墊651、653配置於第五軸線665上，而第三電極墊641、642與第四電極墊651、653沿第三軸線663交錯排列，每一第四電極墊位於相鄰兩個第三電極墊的相同一側。舉例來說，第四電極墊651位於相鄰兩個第三電極墊641的相同一側644。第j個第四電極墊串列650的最後一個第四電極墊652與第i+1個第二電極墊串列630的最後一個第二電極墊633彼此相鄰且位於同一軸線上。其中，第四軸線664與第五軸線665平行且相距第一距離d1。

控制單元660耦接第一電極墊串列620、第二電極墊串列630、第三電極墊串列640與第四電極墊串列650，用以依序提供一驅動訊號至每一第一電極墊串列620的第一電極墊621、622、每一第二電極墊串列630的第二電極墊631、632、633、每一第三電極墊串列640的第三電極墊641、642與每一第四電極墊串列650的第四電極墊651、652、653，以使第一電極墊621、622、第二電極墊631、632、633、第三電極墊641、642與第四電極墊651、652、653分別產生響應訊號。

或是，控制單元660依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之第一電極墊串列620的第一電極墊621、622、每一兩相鄰之第二電極墊串列630的第二電極墊631、632、每一兩相鄰之第三電極墊串列640的第三電極墊641、642與每一兩相鄰之第四電極墊串列650的第四電極墊651、653，以使對應之兩相鄰之第一電極墊621、622、對應之兩相鄰之第二電極墊631、632、對應之兩相鄰之第三電極墊641、642與對應之兩相鄰之第四電極墊651、653分別產生響應訊號。

並且，控制單元660還會再依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之第i+1個第二電極墊630的第二電極墊633與第j個第四電極墊串列650的第四電極墊652，使對應之兩相鄰之第二電極墊633與第四電極墊652分別產生響應訊號。接著，控制單元660會依據前述的響應訊號，以計算出至少一物體觸控於自身電容型觸控裝置600的位置。

在本實施例中，第一電極墊621、622、第二電極墊631、632、633、第三電極墊641、642與第四電極墊651、652、653的形狀可為六邊形，但本發明不限於此，第一電極墊621、622、第二電極墊631、632、633、第三電極墊641、642與第四電極墊651、652、653的形狀可為其他的多邊形。

並且，前述第一電極墊621、622、第二電極墊631、632、633、第三電極墊641、642與第四電極墊651、652、653的面積大小相同，但本發明不限於此，第一電極墊621、622、第二電極墊631、632、633、第三電極墊641、642與第四電極墊651、652、653的面積大小亦不同。另外，本實施例之自身電容型觸控裝置600的實施方式可參考「第1圖」~「第5圖」之實施例的說明，故在此不再贅述。

藉由前述實施例的說明，可以歸納出一種自身電容型觸控裝置的操作方法。請參考「第7圖」所示，其係為本發明之自身電容型觸控裝置的操作方法流程圖。在步驟S710中，依序提供一驅動訊號至自身電容型觸控裝置之每一之多個第一電極墊串列的多個第一電極墊與每一之多個第二電極墊串列的多個第二電極墊，以使第一電極墊與第二電極墊分別產生響應訊號，或是依序提供一差動訊號至自身電容型觸控裝置之每一兩相鄰之第一電極墊串列的第一電極墊與每一兩相鄰之第二電極墊串列的第二電極墊，以使對應之兩相鄰之第一電極墊與對應之兩相鄰之第二電極墊分別產生響應訊號。在步驟S720，接收第一電極墊串列與第二電極墊串列所產生的響應訊號。

在步驟S730中，依序提供驅動訊號至自身電容型觸控裝置之每一之多個第三電極墊串列的多個第三電極墊與每一之多個第四電極墊串列的多個第四電極墊，以使第三電極墊與第四電極墊分別產生響應訊號，或是依序提供差動訊號至自身電容型觸控裝置之每一兩相鄰之第三電極墊串列的第三電極墊與每一兩相鄰之第四電極墊串列的第四電極墊，以使對應之兩相鄰之第三電極墊與對應之兩相鄰之第四電極墊分別產生響應訊號。

在步驟S740中，接收第三電極墊串列與第四電極墊串列所產生的響應訊號。在步驟S750中，依據響應訊號，計算出至少一物體觸控於自身電容型觸控裝置的位置。

本發明之實施例的自身電容型觸控裝置與其操作方法，其藉由配置具有多個第一電極墊的多個第一電極墊串列、具有多個第二電極墊的多個第二電極墊串列、具有多個第三電極墊的多個第三電極墊串列以及多個第四電極墊的多個第四電極墊串列，其中第一電極墊與第二電極墊彼此交錯排列，第三電極墊與第四電極墊彼此交錯排列，而每一第四電極墊串列的最後一個電極墊相鄰於每一第二電極墊串列的最後一個電極墊，並且第一電極墊、第二電極墊、第三電極墊與第四電極墊配置於同一層。接著，透過控制單元接收第一電極墊串列、第二電極墊串列、第三電極墊串列與第四電極墊串列上所產生的響應訊號，並據以計算出至少一物體觸碰於觸控面板的位置。如此一來，本實施例除了具有單層結構外，還兼具多點觸控的功能。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100、600．．．自身電容型觸控裝置

110、610．．．觸控區域

120、620．．．第一電極墊串列

121、122、123、621、622．．．第一電極墊

124、144、624、644．．．一側

130、630．．．第二電極墊串列

131、132、133、631、632、633．．．第二電極墊

140、640．．．第三電極墊串列

141、142、143、641、642．．．第三電極墊

150、650．．．第四電極墊串列

151、152、153、651、652、653．．．第四電極墊

160、660．．．控制單元

161、661．．．第一軸線

162、662．．．第二軸線

163、663．．．第三軸線

164、664．．．第四軸線

165、665．．．第五軸線

171、172、173、181、182、183．．．引線

510．．．運算放大器

520．．．雜訊濾波器

530．．．增益調整器

540．．．微控制器

550．．．激勵訊號產生器

R11、R21、R31、R12、R22、R32．．．電阻

C1、C2、C11、C21、C31、C12、C22、C32．．．電容

d1．．．第一距離

d2．．．第二距離

S1、S2、S3、S4．．．第一開關單元

S1’、S2’、S3’、S4’．．．第二開關單元

第1圖係為本發明之自身電容型觸控裝置的示意圖。

第2圖係為本發明之觸控面板的局部示意圖。

第3圖係為本發明之兩相鄰第一電極墊串列形成電容與電阻的示意圖。

第4圖係為本發明之兩相鄰第二電極墊串列形成電容與電阻的示意圖。

第5圖係為本發明之兩相鄰第一電極墊串列的等效電路與其連接控制單元的示意圖。

第6圖係為本發明之另一自身電容型觸控裝置的示意圖。

第7圖係為本發明之自身電容型觸控裝置的操作方法流程圖。

100．．．自身電容型觸控裝置

110．．．觸控區域

120．．．第一電極墊串列

121、122、123．．．第一電極墊

124、144．．．一側

130．．．第二電極墊串列

131、132、133．．．第二電極墊

140．．．第三電極墊串列

141、142、143．．．第三電極墊

150．．．第四電極墊串列

151、152、153．．．第四電極墊

160．．．控制單元

161．．．第一軸線

162．．．第二軸線

163．．．第三軸線

164．．．第四軸線

165．．．第五軸線

d1．．．第一距離

d2．．．第二距離

Claims (10)

1. 一種自身電容型觸控裝置，包括：多個第一電極墊串列，該些第一電極墊串列各自具有多個第一電極墊，且該些第一電極墊的面積依序遞增；多個第二電極墊串列，該些第二電極墊串列各自具有多個第二電極墊，且該些第二電極墊的面積依序遞增，而相鄰之該些第一電極墊與該些第二電極墊交錯排列；多個第三電極墊串列，該些第三電極墊串列各自具有多個第三電極墊，且該些第三電極墊的面積依序遞增；以及多個第四電極墊串列，該些第四電極墊串列各自具有多個第四電極墊，且該些第四電極墊的面積依序遞增，而相鄰之該些第三電極墊與該些第四電極墊交錯排列，且每一該些第四電極墊串列的最後一個第四電極墊相鄰於每一該些第二電極墊串列的最後一個第二電極墊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自身電容型觸控裝置，其中該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊與該些第四電極墊為導體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自身電容型觸控裝置，其中該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊與該些第四電極墊的形狀為多邊形。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自身電容型觸控裝置，更包括：一控制單元，耦接該些第一電極墊串列、該些第二電極墊串列、該些第三電極墊串列與該些第四電極墊串列，用以依序提供一驅動訊號至每一該些第一電極墊串列的該些第一電極墊、每一該些第二電極墊串列的該些第二電極墊、每一該些第三電極墊串列的該些第三電極墊與每一該些第四電極墊串列的該些第四電極墊，以使該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊與該些第四電極墊分別產生一響應訊號，或是依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之該些第一電極墊串列的該些第一電極墊、每一兩相鄰之該些第二電極墊串列的該些第二電極墊、每一兩相鄰之該些第三電極墊串列的該些第三電極墊與每一兩相鄰之該些第四電極墊串列的該些第四電極墊，以使對應之兩相鄰之該些第一電極墊、對應之兩相鄰之該些第二電極墊、對應之兩相鄰之該些第三電極墊與對應之兩相鄰之該些第四電極墊分別產生該響應訊號，並依據該些響應訊號，計算出至少一物體觸控於該自身電容型觸控裝置的位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自身電容型觸控裝置，其中該差動訊號具有多個頻率，且該些頻率的數量對應該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊或該些第四電極墊的數量。
6. 一種自身電容型觸控裝置的操作方法，包括：依序提供一驅動訊號至該自身電容型觸控裝置之每一之多個第一電極墊串列的多個第一電極墊、每一之多個第二電極墊串列的多個第二電極墊、每一之多個第三電極墊串列的多個第三電極墊與每一之多個第四電極墊串列的多個第四電極墊，以使該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊與該些第四電極墊分別產生一響應訊號，或是依序提供一差動訊號至該自身電容型觸控裝置之每一兩相鄰之該些第一電極墊串列的該些第一電極墊與每一兩相鄰之該些第二電極墊串列的該些第二電極墊、每一兩相鄰之該些第三電極墊串列的該些第三電極墊與每一兩相鄰之該些第四電極墊串列的該些第四電極墊，以使對應之兩相鄰之該些第一電極墊、對應之兩相鄰之該些第二電極墊、對應之兩相鄰之該些第三電極墊與對應之兩相鄰之該些第四電極墊分別產生該響應訊號；接收該些第一電極墊串列、該些第二電極墊串列、該些第三電極墊串列與該些第四電極墊串列所產生的該些響應訊號；以及依據該些響應訊號，計算出至少一物體觸控於該自身電容型觸控裝置的位置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自身電容型觸控裝置的操作方法，其中該差動訊號具有多個頻率，且該些頻率的數量對應該些第一電極墊、該些第二電極墊、該些第三電極墊或該些第四電極墊的數量。
8. 一種自身電容型觸控裝置，包括：多個第一電極墊串列，該些第一電極墊串列各自具有多個第一電極墊，且該些第一電極墊的面積相同；多個第二電極墊串列，該些第二電極墊串列各自具有至少一第二電極墊，其中第i個第二電極墊串列所具有之該至少一第二電極墊的數量較第i+1個第二電極墊串列所具有之該至少一第二電極墊的數量少1個，i=1,3,5,7,…且該些第二電極墊的面積相同，而相鄰之該些第一電極墊與該些第二電極墊交錯排列；多個第三電極墊串列，該些第三電極墊串列各自具有多個第三電極墊，且該些第三電極墊的面積相同；以及多個第四電極墊串列，該些第四電極墊串列各自具有至少一第四電極墊，其中第j個第四電極墊串列所具有之該至少一第四電極墊的數量較第j+1個第四電極墊串列所具有之該至少一第四電極墊的數量多1個，j=1,3,5,7,…，且該些第四電極墊的面積相同，而相鄰之該些第三電極墊與該些第四電極墊交錯排列，且第j個第四電極墊串列的最後一個第四電極墊相鄰於第i+1個第二電極墊串列的最後一個第二電極墊。
9. 如申請專利範圍第8項所述之自身電容型觸控裝置，更包括：一控制單元，耦接該些第一電極墊串列、該些第二電極墊串列、該些第三電極墊串列與該些第四電極墊串列，用以依序提供一驅動訊號至每一該些第一電極墊串列的該些第一電極墊、每一該些第二電極墊串列的該至少一第二電極墊、每一該些第三電極墊串列的該些第三電極墊與每一該些第四電極墊串列的該至少一第四電極墊，以使該些第一電極墊、該至少一第二電極墊、該些第三電極墊與該至少一第四電極墊分別產生一響應訊號，或是依序提供一差動訊號至每一兩相鄰之該些第一電極墊串列的該些第一電極墊、每一兩相鄰之該些第二電極墊串列的該至少一第二電極墊、每一兩相鄰之該些第三電極墊串列的該些第三電極墊、每一兩相鄰之該些第四電極墊串列的該至少一第四電極墊與每一兩相鄰之第i+1個第二電極墊的該至少一第二電極墊與第j個第四電極墊串列的該至少一第四電極墊，以使對應之兩相鄰之該些第一電極墊、對應之兩相鄰之該至少一第二電極墊、對應之兩相鄰之該些第三電極墊、對應之兩相鄰之該至少一第四電極墊與對應之兩相鄰之該至少一第二電極墊和該至少一第四電極墊分別產生該響應訊號，並依據該些響應訊號，以計算出至少一物體觸控於該自身電容型觸控裝置的位置。
10. 如申請專利範圍第8項所述之自身電容型觸控裝置，其中該些第一電極墊、該至少一第二電極墊、該些第三電極墊與該至少一第四電極墊為導體，而該些第一電極墊、該至少一第二電極墊、該些第三電極墊與該至少一第四電極墊的形狀為多邊形。