TWI493399B - 觸控座標邊緣效應校正的方法與相關系統 - Google Patents

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Description

觸控座標邊緣效應校正的方法與相關系統
本發明是關於一種觸控座標邊緣效應校正的方法與相關系統，且特別是關於一種依據梯形感測電極的總感測值與原始x座標校正x座標並據以校正y座標的邊緣效應的方法與相關系統。
觸控面板，例如電容式觸控面板，可為使用者提供友善直覺的操作介面，已被普遍運用於各種消費者電子裝置、可攜式裝置與手持裝置，例如說是遙控器、手機、數位相機與攝錄放影機、平板電腦、觸控螢幕等等。電容式觸控面板利用複數感測電極感測使用者觸控前後的電容變化值，據以獲得一組座標(包括x座標與y座標)，代表使用者於觸控面板上的觸控位置。不過，由於種種非理想因素，例如感測電極的邊緣效應(fringing effect)等等，觸控面板解算出的座標和使用者觸控位置的真正座標間會有誤差；若誤差過大，就無法正確地分析出使用者欲進行的觸控。因此，需針對觸控面板初步解算的原始座標進行校正，以使校正座標與真正座標間的差異更趨準確。
本發明的目的之一是提供一種觸控座標邊緣效應校正的方法，應用於觸控面板；此觸控面板經由感測觸控提 供原始x座標、原始y座標與總感測值，以校正原始x座標與原始y座標。觸控面板可以是單一導體層的自耦電容式觸控面板，所有觸控感測的電極均設於同一導體層；這些電極包括複數組感測電極群，沿x軸方向由一感測區的一側排列至另一側；各感測電極群包括複數個感測電極，各感測電極沿著y軸由感測區的一側延伸至感測區的另一側。總感測值則代表該些組感測電極群所感測的自耦電容變化值；例如，總感測值可以是該些組感測電極群所感測的自耦電容變化值的總和。
本發明方法包括：依據原始x座標與總感測值提供一估計x軸校正值；依據該總感測值的大小與該原始x座標是否位於一x軸邊界範圍中，選擇性地進行一x座標校正，以依據原始x座標與估計x軸校正值(如兩者的線性組合)產生一校正x座標，用以校正原始x座標的邊緣效應；再者，依據原始x座標、總感測值與校正x座標提供一估計y軸校正值，依據原始x座標與總感測值提供一x軸校正啟始座標；以及，依據校正x座標是否位於x軸校正啟始座標之外選擇性地進行一y座標校正，以依據原始y座標與估計y軸校正值(如兩者的線性組合)提供一校正y座標，用以校正原始y座標的邊緣效應。
較佳地，提供x軸邊界內緣座標、x軸邊界外緣座標以界定x軸邊界範圍、提供一下限感測值，並依據總感測值提供一進階感測值，例如說是以總感測值的平方根作為進階感測值；並且，提供一y軸補償界線。若原始y座標位於y軸補償界線之外，則補償/更新進階感測值(或更 新總感測值以更新進階感測值)，例如說是使進階感測值增大。若原始x座標介於x軸邊界內緣座標與x軸邊界外緣座標之間，且進階感測值大於下限感測值，則進行所述的x座標校正，並依據原始x座標與進階感測值(或總感測值)提供一x軸校正啟始座標；反之，則不進行x座標校正。若已進行x座標校正，且校正x座標位於x軸校正啟始座標之外，進行所述的y座標校正；反之，則不進行y座標校正。
較佳地，若原始x座標介於x軸邊界內緣座標與x軸邊界外緣座標之間，且進階感測值大於下限感測值，可依據原始x座標、進階感測值(或總感測值)與原始y座標提供一估計斜率與一估計漣波值，並依據原始x座標、x軸校正啟始座標、估計斜率與估計漣波值提供估計y軸校正值。
較佳地，經由x座標校正所得的校正x座標介於x軸報點外緣座標與x軸邊界內緣座標之間；觸控面板更包含顯示面板以於顯示區中顯示影像。較佳地，進行一區域延伸，將x軸報點外緣座標關聯至感測區的側邊；以及，進行一區域縮放步驟，使感測區的側邊關聯至顯示區的側邊。
較佳地，提供一x軸校正表，針對複數個查表感測值與複數個查表x座標記錄複數個x軸校正值，各x軸校正值關聯該些查表感測值的其中之一與該些查表x座標的其中之一。
較佳地，於該些查表x座標中查找第一查表x座標與 第二查表x座標，使得原始x座標介於第一查表x座標與第二查表x座標之間；於該些查表感測值中查找第一查表感測值與第二查表感測值，以使進階感測值介於第一查表感測值與第二查表感測值之間；利用x軸校正表提供第一x軸校正值、第二x軸校正值、第三x軸校正值與第四x軸校正值，使第一x軸校正值關聯於第一查表感測值與第一查表x座標，第二x軸校正值關聯於第一查表感測值與第二查表x座標，第三x軸校正值關聯於第二查表感測值與第一查表x座標，第四x軸校正值關聯於第二查表感測值與第二查表x座標；並且，依據第一查表x座標、第二查表x座標與原始x座標而於第一x軸校正值與第二x軸校正值之間進行內插，以獲得第一內插x軸校正值；亦於第三x軸校正值與第四x軸校正值之間進行內插，以獲得第二內插x軸校正值；繼而，依據第一查表感測值、第二查表感測值與進階感測值而於第一內插x軸校正值與第二內插x軸校正值之間進行內插，以獲得估計x軸校正值。
較佳地，該些查表感測值分別關聯於複數個查表觸控尺寸。當提供x軸校正啟始座標時，於該些查表觸控尺寸中提供一第一查表觸控尺寸與一第二查表觸控尺寸，分別關聯於第一查表感測值與第二查表感測值；並且，依據第一查表感測值、第二查表感測值與進階感測值，於第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸之間進行內插，以獲得一估計觸控尺寸；繼而，依據估計觸控尺寸提供x軸校正啟始座標。
較佳地，該些查表觸控尺寸更分別關聯於複數組斜率 值曲線參數，各組斜率值曲線參數關聯於一第一曲線，各第一曲線用以將原始y座標關聯至一斜率。當提供估計斜率時，於該些組斜率值曲線參數中選出第一組斜率值曲線參數與第二組斜率值曲線參數，分別關聯於第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸；將原始y座標代入至第一組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得第一斜率，並將原始y座標代入至第二組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得第二斜率；然後，依據第一查表觸控尺寸、第二查表觸控尺寸與估計觸控尺寸於第一斜率與第二斜率之間進行內插，以獲得估計斜率。
較佳地，該些查表觸控尺寸更分別關聯於複數組漣波值曲線參數，各組漣波值曲線參數關聯於第二曲線，各第二曲線用以將原始y座標關聯至一漣波值。當提供該估計漣波值時，由該些組漣波值曲線參數中選出第一組漣波值曲線參數與第二組漣波值曲線參數，分別關聯於第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸；將原始y座標代入至第一組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得第一漣波值，並將原始y座標代入至第二組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得第二漣波值；依據第一查表觸控尺寸、第二查表觸控尺寸與估計觸控尺寸而於第一漣波值與第二漣波值之間進行內插，以獲得估計漣波值。
本發明更揭露一種觸控面板座標的邊緣效應校正系統，用以校正觸控面板提供的原始x座標與原始y座標；該系統包括設定模組、感測值模組、x軸校正模組、y軸校正模組、第一估計模組、第二估計模組、第三估計模組 與對照表模組。設定模組提供下限感測值、x軸邊界內緣座標與x軸邊界外緣座標。感測值模組依據觸控面板的總感測值提供一進階感測值。若原始x座標介於x軸邊界內緣座標與x軸邊界外緣座標之間，且進階感測值大於下限感測值，則x軸校正模組依據原始x座標與進階感測值提供一校正x座標，以校正原始x座標的邊緣效應，第一估計模組依據原始x座標與進階感測值提供一x軸校正啟始座標，第二估計模組依據原始x座標、進階感測值與原始y座標提供一估計斜率，第三估計模組依據原始x座標、進階感測值與原始y座標提供一估計漣波值，且y軸校正模組依據原始x座標、校正x座標與進階感測值提供一校正y座標，以校正原始y座標的邊緣效應；其中，若校正x座標位於x軸校正啟始座標之外，則y軸校正模組更依據原始x座標、x軸校正啟始座標、估計斜率與估計漣波值提供一估計y軸校正值，並依據原始y座標與估計y軸校正值(如兩者的線性組合)提供校正y座標。
較佳地，對照表模組提供x軸校正表、複數組斜率值曲線參數與複數組漣波值曲線參數。x軸校正表針對複數個查表感測值與複數個查表x座標記錄複數個x軸校正值，各x軸校正值關聯該些查表感測值的其中之一與該些查表x座標的其中之一。該些查表感測值更分別關聯於複數個查表觸控尺寸。各組斜率值曲線參數關聯於一第一曲線，各第一曲線將該原始y座標關聯至一斜率；各組漣波值曲線參數關聯於一第二曲線，各第二曲線將原始y座標關聯至一漣波值。
若原始x座標介於x軸邊界內緣座標與x軸邊界外緣座標之間，且進階感測值大於下限感測值，則x軸校正模組會依據原始x座標而於該些查表x座標中找出一第一查表x座標與第二查表x座標，並依據進階感測值而於該些查表感測值中找出一第一查表感測值與第二查表感測值，以依據x軸校正表提供複數個x軸校正值，使各x軸校正值關聯於第一查表感測值與第二查表感測值的其中之一，並關聯於第一x軸校正值與第二x軸校正值的其中之一；x軸校正模組更依據第一查表x座標、第二查表x座標與原始x座標以及第一查表感測值、第二查表感測值與進階感測值而於該些x軸校正值之間進行內插，以獲得一估計x軸校正值，並依據原始x座標與估計x軸校正值的線性組合提供校正x座標。x軸校正模組更於該些查表觸控尺寸中選出第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸，使兩者分別關聯於第一查表感測值與第二查表感測值；並且，x軸校正模組利用第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸進行內插，以獲得估計觸控尺寸，使第一估計模組依據估計觸控尺寸提供x軸校正啟始座標；以及，x軸校正模組更於該些組斜率值曲線參數中選出第一組斜率值曲線參數與第二組斜率值曲線參數，分別關聯於第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸；第二估計模組將原始y座標代入至第一組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得一第一斜率，將原始y座標代入至第二組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得一第二斜率，並利用第一斜率與第二斜率進行內插以獲得估計斜率；第三估計模組則 於該些組漣波值曲線參數中選出第一組漣波值曲線參數與第二組漣波值曲線參數，分別關聯於第一查表觸控尺寸與第二查表觸控尺寸；並且，第三估計模組更將原始y座標代入至第一組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得一第一漣波值，將原始y座標代入至第二組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得一第二漣波值，並利用第一漣波值與第二漣波值進行內插，以獲得估計漣波值。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參考第1圖，其所示意的是依據本發明一實施例的觸控面板10，包括複數組感測電極群BR[1]、BR[2]、...、BR[i]至BR[Nx]，形成於同一導體層；這些感測電極群沿x軸方向排列，由x座標XL分佈至x座標XR，不同感測電極群以間隙分隔而絕緣，例如間隙GP。各感測電極群BR[i]中包括複數個感測電極；各感測電極沿y軸延伸，由y座標YD分佈至YU。由x座標XL至XR、y座標YD至YU定義出的矩形區域為一感測區，也就是感測電極分佈的區域。各感測電極群中的感測電極用以感測使用者觸控前後的自耦電容變化值，使觸控面板10可據以解算觸控位置的x座標與y座標。各感測電極群BR[i]於x軸的位置可用x座標xb[i]代表；由於不同感測電極群BR[i]沿x軸排列，依據不同感測電極群BR[i]的感測值可解算觸控位置的x座標。
第1圖顯示感測電極群BR[i]的兩種實施例BR[i]a與BR[i]b。感測電極群BR[i]a包括感測電極U[i]與D[i]，分別為上電極與下電極，兩者間由寬度dxx的絕緣間隙GPi分隔。為了解析觸控位置的y座標，感測電極D[i]沿x方向的截面寬度會沿y軸改變；舉例而言，感測電極D[i]於y座標YD的x軸截面寬度為寬度dx1，到了y座標YU，x軸截面寬度則縮減為較窄的寬度dxs。類似地，感測電極U[i]沿x方向的截面寬度亦會沿y軸改變，例如說是在y座標YD的截面寬度較窄，在y座標YU的截面寬度則較寬。感測電極群BR[i]的另一實施例BR[i]b包括有複數對感測電極，如感測電極D[i,1]、U[i,1]、D[i,2]、U[i,2]、D[i,3]與U[i,3]，相鄰兩感測電極間由絕緣間隙分隔。感測電極D[i,1]、D[i,2]與D[i,3]可電連在一起，等效於下電極D[i]；感測電極U[i,1]、U[i,2]與U[i,3]可電連在一起，等效於上電極U[i]。隨著各感測電極D[i,j]的x軸截面寬度沿著y軸由寬變窄，各感測電極U[i,j]的x軸截面寬度則沿著y軸由窄變寬。
第2圖顯示觸控面板10感測觸控的原理。當使用者以觸控物14(例如手指或觸控筆)在座標(X0,Y0)的觸控位置12進行觸控時，觸控面板10可依據等式eq1a至eq1e求出一組原始x座標Xt與原始y座標Yt，作為觸控座標初步解算的結果。於等式eq1a至eq1e中，感測值Ucap[i]是由感測電極群BR[i]中的上電極U[i]所感測到的自耦電容變化值，感測值Dcap[i]是由感測電極群BR[i]中的下電極D[i]所感測到的自耦電容變化值；感測值Bcap[i]則 為感測值Ucap[i]與Dcap[i]的總和；亦即，感測值Bcap[i]總和了感測電極群BR[i]中所有感測電極的感測值。進一步將所有感測電極群BR[i]的上電極感測值Ucap[i]加總可得感測值Ucd，所有感測電極群BR[i]的下電極感測值Dcap[i]加總則可得感測值Dcd。依據各感測電極群BR[i]的x座標xb[i]與感測值Bcap[i]，便可獲得原始x座標Xt，如等式eq1d所示。依據感測值Ucd與Dcd、一設計因數(design factor)r與各感測電極群BR[i]的感測值Bcap[i]，則可求出原始y座標Yt，如等式eq1e所示。設計因數r關聯於感測電極的形狀，其x軸截面寬度沿y軸改變的趨勢(如斜率)即是以設計因數r加以描述。
觸控面板10的總感測值C總和了所有感測電極群BR[i]的感測值Bcap[i]。總感測值C可利用電磁學中的電容公式加以模型化，如第2圖中等式eq1f所示。在等式eq1f中，變數A、變數eps與變數Dst分別代表面積、介電係數與距離。面積A關聯於觸控物14與感測區接觸(及/或近接)的xy平面截面積。舉例而言，觸控物14可模型化為一截面直徑等於長度d的導電圓柱，故觸控物14於xy平面的觸控面積16可模型化為一圓形，其圓心為觸控位置12，其直徑為長度d，而長度d可用以代表觸控面積16的觸控尺寸。觸控物14於觸控面積16貢獻電場的電力線；若這些電力線被觸控面板10的感測電極捕捉，就會向感測電極貢獻感測值。因此，等式eq1f中的面積A就是觸控面積16覆疊於感測電極的部份。在將觸控面積16模型化時，除了直徑為長度d的圓形，亦可將該圓形週 邊向外延伸長度dr的環形區域一併納入考慮，因為觸控物14的電場電力線亦會延伸至此環形區域。
等式eq1f中的介電係數eps與距離Dst則關聯於觸控面板10的堆疊架構。如第2圖所示，觸控面板10由堆疊層L1至L5沿z軸堆疊形成；舉例而言，堆疊層L1可以是一不導電的透明層(如玻璃層)，堆疊層L2可以是一不導電的膠合層(adhesive layer)，堆疊層L3可以是一透明導體層，用以形成各感測電極。堆疊層L4可以是另一個有膠合物質分佈的不導電層，而堆疊層L5可以是顯示面板。距離Dst關聯的即為觸控位置12至堆疊層L3間的z方向距離Da。由於堆疊層L5的顯示面板會電連至定電壓(如地端電壓)，距離Dst也關聯於堆疊層L4與L5的z軸位置。介電係數eps主要關聯於堆疊層L1與L2的介電係數與厚度。
若將等式eq1f中的面積A代換為觸控物14投影覆蓋於各感測電極D[i]或U[i]的xy平面截面積，則可用等式eq1f估計感測值Dcap[i]或Ucap[i]；舉例而言，感測值Dcap[i]可計算為：Dcap[i]=eps*Ap/Dst，變數Ap即觸控面積16與感測電極D[i]於xy平面上相互重疊的部份。換言之，在所有感測電極群BR[1]至BR[Nx]中，若某一感測電極群BR[i0]的感測值Bcap[i0]較大，代表觸控物14的觸控面積16有大部份皆覆疊於感測電極D[i]與U[i]，故觸控位置12的x座標X0接近感測電極群BR[i0]的x座標xb[i0]。類似地，在同一感測電極群BR[i]中，若電極U[i]的感測值Ucap[i]大於電極D[i]的感測值Dcap[i]， 代表觸控面積16與電極U[i]的覆疊部份較大，故觸控位置12的y座標Y0接近上電極U[i]中具有較長x軸寬度的一端。
由於觸控面積覆疊於感測區的部份會關聯於所有感測電極總和的總感測值C(第2圖)，故在進行觸控座標解算時可依據總感測值C的大小決定解算出的原始座標(Xt,Yt)是否有效(valid)。若某次觸控的總感測值C太小，觸控座標解算的正確性很容易受到感測值中的雜訊影響，故解算出的原始座標(Xt,Yt)並不可靠，可以將其排除，將此次觸控當成是一次無效的觸控，等效上也就是沒感測到任何觸控。若某次觸控的總感測值C太大，代表此次觸控是使用者手掌(或其他大面積物體)的誤觸，解算出的原始座標(Xt,Yt)也可以予以排除。換言之，進行觸控座標解算時可整合一觸控排除法則，以排除極大感測值(大於一上限)與極小感測值(小於一下限)下解算出的原始座標。
觸控面板10應用於觸控感測的所有電極均設置於同一導體層(如堆疊層L3)，不需多餘的導體層，故其成本低廉，加工容易，使簡單直覺友善的觸控介面能普及運用，嘉惠更多使用者。不過，因為感測電極間需要有間隙分隔彼此，而觸控面積覆疊於間隙的部份不會(或較少)向感測電極貢獻感測值，故會影響觸控座標解算的正確程度。再者，若觸控面積已有部份超出感測電極所在的感測區，也會影響觸控座標解算。請參考第3圖，其係舉例示意數種容易影響觸控座標解算的情形。在觸控面板10中， 其感測電極沿著x軸由座標XR排列至XL，沿著y軸由座標YD延伸至座標YU，形成一矩形的感測區。若使用者觸碰於觸控位置12a，觸控面積會有部份超出於x座標XL之外，此超出部份無法為感測區中的感測電極提供感測值，故會影響觸控座標解算；在依據公式eq1a至eq1e解算原始座標(Xt,Yt)時，原始x座標Xt會比觸控位置12a的真正x座標更遠離x座標XL(也就是更接近感測區中心)，原始y座標Yt則會比觸控位置12a的真正y座標更接近y座標YD。類似地，當使用者觸碰於觸控位置12d，觸控座標解算亦會因觸控面積部份逸出感測區而受影響，使初步解算出的原始x座標Xt會比觸控位置12d的真正x座標更遠離x座標XR(也就是更接近感測區中心)，解算出的原始y座標Yt則會比觸控位置12d的真正y座標更接近y座標YU。
若使用者碰觸於觸控位置12b，觸控面積有相當部份超出感測區左上角的x座標XL與y座標YU；在此角落，只有感測電極D[1]會以x軸截面寬度較短的一端來捕捉觸控面積，故漏失的觸控面積更多，觸控座標解算所受的影響也更大(相對於觸控位置12a的情形)。類似於觸控位置12b的情形，若使用者碰觸於觸控位置12c，觸控面積會超出感測區右下角的x座標XR與y座標YD，使觸控座標解算受到較大的影響。由以上討論可知，當觸控位置接近感測區的側邊及/或角落等邊界，觸控座標解算會受到較嚴重的影響。若觸控面積留在感測區內的部份過少，解算出的原始座標(Xt,Yt)更會被觸控排除法則排除。
再者，觸控面積本身的大小也會影響觸控座標解算；當觸控位置接近感測區的側邊時，觸控面積越大，觸控面積就越容易逸出至感測區之外。舉例而言，若觸控面積為直徑5mm的圓形，則其圓心的觸控位置要接近至感測區側邊的2.5mm內才會有部份觸控面積逸出感測區。相對地，若觸控面積為直徑12mm的圓形，則其圓心的觸控位置接近至感測區側邊的6mm內就會有部份觸控面積逸出感測區。
為了將觸控座標解算的誤差系統性地模型化，本實施例針對不同尺寸的觸控面積與不同的y座標重複地在y座標固定的情形下將觸控位置沿x軸由感測區的一側移動至另一側，以考慮不同觸控位置與相異觸控面積(觸控尺寸)所導致的x座標誤差與y座標誤差。請參考第4圖，其示意的是在y座標固定為座標Yh時將觸控位置12的觸控面積16沿x軸由感測區的一側移動至另一側時所解算出的原始座標(Xt,Yt)；觸控位置12的真正座標為(X0,Y0)，長度d代表觸控面積16的觸控尺寸。在觸控位置12的y座標Y0固定為某一定值座標Yh的情形下，當其x座標X0由座標XR(感測區的一側)變化至座標XL(感測區的另一側)時，若觸控尺寸d等於一定值長度d1，則觸控位置解算所得的原始x座標Xt與觸控位置真正的x座標X0間的關係會如曲線xe[d=d1]所示。若觸控尺寸d等於一較大定值長度d2(即d2>d1)，則觸控位置解算所得的原始x座標Xt與x座標X0間的關係可由曲線xe[d=d2]描述。第4圖的x座標Xcnt代表感測區的x軸中點，即Xcnt= (XR+XL)/2。
如曲線xe[d=d1]與xe[d=d2]所示，當觸控位置12越接近感測區的兩側時，初步解算出的原始x座標Xt便會更加偏離觸控位置的真正x座標X0；再者，觸控尺寸d(等效於觸控面積16)越大，原始x座標Xt會在離感測區側邊較遠的地方就開始偏離真正x座標X0，偏離程度也越大。由於觸控排除法則，經觸控位置解算出的原始x座標Xt不會真正達到感測區的兩側邊(即x座標XR與XL)。
在觸控位置12的y座標Y0固定為座標Yh的情形下，當其x座標X0由座標XR變化至座標XL時，若觸控尺寸d等於長度d1，則觸控位置解算所得的原始y座標Yt與原始x座標Xt間的關係會如曲線ye[d=d1,y=Yh]所示；若觸控尺寸d等於較長的長度d2，則觸控位置解算所得的原始y座標Yt與原始x座標Xt間的關係可由曲線ye[d=d2,y=Yh]描述。
如曲線ye[d=d1,y=Yh]與ye[d=d2,y=Yh]所示，當觸控位置12的x座標在感測區中心x座標Xcnt附近移動時，解算所得的原始y座標Yt會漣波狀地以或正或負的小幅度偏離觸控位置12的真正y座標Yh。當觸控位置12的x座標改變時，觸控位置12的觸控面積16會輪流經過上電極、下電極與電極間隙，因而形成漣波偏離。
當觸控位置12的x座標遠離中心x座標Xcnt而逐漸接近感測區的側邊時，初步解算所得的原始y座標Yt就會呈線性地大幅偏離觸控位置12的真正y座標Yh。觸控尺寸d較小時(例如等於長度d1時)，漣波偏離程度會較 大，但會在離感測區側邊較近的地方才開始轉為線性的偏離，且線性偏離的程度會隨x座標X0接近感測區側邊而較劇烈地增大。再者，曲線ye[d=d1,y=Yh]與ye[d=d2,y=Yh]亦會隨y座標Yh改變而有所變化。
適當地調整感測電極與絕緣間隙的尺寸可以將y座標的漣波偏離程度控制在業界公定的公差之內。換言之，觸控面板的感測區有一中心區域，在此中心區域內，原始y座標Yt以可接受的漣波幅度偏離觸控位置的真正y座標Yh，原始x座標與真正x座標X0的偏離也在公差內，故原始座標(Xt,Yt)可以不需校正。不過，當觸控位置在中心區域之外的邊界而靠近感測區的側邊時，x座標需要校正，且y座標的線性偏離會大於可接受的公差，也必須加以校正。
為了校正y座標的線性偏離，本實施例將曲線ye[d=D,y=Yh](長度D可以為長度d1、d2等等)模型化，如第5圖所示。在曲線ye[d=D,y=Yh]中，其y座標線性偏離的部份可模型化為斜率m的直線；此直線與漣波偏離部份交界於一直線啟始端點，此直線啟始端點的x座標為座標Xs，其y座標則和座標Yh偏離一漣波值Xserror。x座標Xs為x軸校正啟始座標。舉例而言，座標Xs可以等於((D/2)+dr)；如第2圖所討論的，觸控位置12的觸控面積16可模型化為半徑((D/2)+dr)圓形，因此，當觸控位置12的x座標X0與感測區的側邊相距小於此半徑((D/2)+dr)，觸控面積16就會有部份無法與任何感測電極覆疊，並在觸控位置解算時導致原始y座標Yt的偏離。
在曲線ye[d=D,y=Yh]中，當觸控位置12的x座標為(Xs+Xripple)而位於座標Xs與Xcnt之間時，經初步解算出的原始y座標Yt與座標Yh間會有一偏移值，而漣波值Xserror即可據此偏移值求出；座標Xripple關聯於感測電極群的x軸總寬度與間隙的x軸寬度，舉例而言，對第1圖中的感測電極群BR[i]a而言，座標Xripple可以等於(dx1+dxs+2*dxx)。在線性偏離的部份，斜率m與漣波值Xserror兩者不僅關聯於觸控尺寸d，亦關聯於座標Yh，等效上也就是關聯於原始y座標Yt。第5圖中，當觸控尺寸d為長度d1時，曲線mc[d=d1]描述的即是斜率m隨原始y座標Yt變化的情形，曲線xse[d=d1]則示意漣波值Xserror隨原始y座標Yt變化的情形。當觸控尺寸d為長度d2時，斜率m隨原始y座標Yt變化的關係如曲線mc[d=d2]所示，漣波值Xserror與原始y座標Yt間的相依關係則如曲線xse[d=d2]所描述。
曲線mc[d=.]與xse[d=.]較佳地可用二次曲線(如拋物線)予以模型化。舉例而言，在二次曲線的模型化下，當觸控尺寸d等於長度D時，斜率m可計算為：m=a1[D]*(Ytˆ2)+b1[D]*Yt+c1[D]，漣波值Xserror則可計算為：Xserror=a2[D]*(Ytˆ2)+b2[D]*Yt+c2[D]。其中，a1[D]、b1[D]、c1[D]、a2[D]、b2[D]、c2[D]為係數；這些係數可以是長度D的函數；亦即，不同的長度D會關聯於數值不同的係數。
由第4圖可知，若已知觸控尺寸d等於長度d1(或d2)，在取得觸控面板10初步解算的原始x座標Xt後， 便可由曲線xe[d=d1](或xe[d=d2])反推出觸控位置12的真正x座標X0。類似地，如第5圖所示，若已知觸控尺寸d等於長度d1(或d2)，便可由觸控尺寸d求出座標Xs；在取得觸控面板10解算的原始y座標Yt後，就可由曲線mc[d=d1]與xse[d=d1](或曲線mc[d=d2]與xse[d=d2])求出斜率m與漣波值Xserror，據以反推出觸控位置12的真正y座標Yh。依循此原理，本實施例可校正觸控面板10所提供的原始座標(Xt,Yt)。較佳地，可藉由總感測值C估計觸控尺寸。舉例而言，針對數種不同的觸控尺寸d[1]、d[2]至d[k]等等，本實施例可利用電磁數值模擬或實測得知觸控面板10在各觸控尺寸d[k]下所感測到的總感測值C。當要實際校正原始座標(Xt,Yt)時，若總感測值介於觸控尺寸d[k1]與d[k2]的總感測值之間，便可推知實際觸控尺寸在觸控尺寸d[k1]與d[k2]之間，並可利用內插估計觸控尺寸。
第6圖顯示依據本發明一實施例的流程100，其可依據觸控面板10感測的總感測值C與初步解算的原始座標(Xt,Yt)進行校正。主要步驟描述如下：
步驟102：開始流程100。
步驟104：取得觸控面板10感測的總感測值C與初步解算出的原始座標(Xt,Yt)，並且依據總感測值C提供一進階感測值capsum。一實施例中，當總感測值C的數值越大，進階感測值capsum的數值也越大；或者，可以一小於總感測值的進階感測值來代表總感測值，以精簡流程100進行時所需的運算資源。舉例而言，進階感測值capsum 可以是總感測值C的平方根。
步驟106：若原始x座標Xt位在x軸邊界內緣之外，進行至步驟108，否則進行至步驟126。請一併參考第7圖，其所示意的是觸控面板10的邊界。於觸控面板10的感測區18中，藉由預設x座標x_endL與x_endR定義出x軸邊界內緣，並以預設x座標x_startL與x_startR定義出x軸邊界外緣。座標x_endL至x_startL之間可視為一x軸邊界範圍，為感測區18的左側邊界；座標x_endR與x_startR之間亦可視為一x軸邊界範圍，為感測區18的右側邊界。介於座標x_endL與x_endR之間的區域可視為感測區18的中心區域。較佳地，座標x_startL與x_startR以感測區18的x軸中點座標Xcnt為中心鏡射地對稱；而座標x_endL與x_endR亦以中點座標Xcnt為中心鏡射對稱。
如第4圖與第5圖所示，在感測區的中心區域，原始座標(Xt,Yt)的誤差會在可容忍的公差範圍內；若原始座標(Xt,Yt)鄰近感測區側邊而落在感測區的邊界，就需要校正。於此實施例中，當原始x座標Xt位於邊界內時才會校正其值，步驟106判斷原始x座標Xt是否在x軸邊界內緣之外的邊界中，例如原始x座標Xt是否小於座標x_endL；若是，則進行至步驟108，若否，進行至步驟126。
步驟108：若原始y座標Yt位於一y軸補償界線之外，進行至步驟110，反之則進行至步驟112。如第7圖所示，在感測區18內以預設y座標y_cornerU與y_cornerD定義出y軸補償界線；於此實施例中，座標y_cornerU與 y_cornerD以感測區18的y軸中點座標Ycnt為中心鏡射地對稱，座標Ycnt=(YU+YR)/2。若原始y座標Yt在y軸補償界線之外，例如大於y_cornerU，則進行至步驟110；反之則進行至步驟112。
步驟110：更新補償進階感測值capsum，例如增大其值。由步驟106與108進行至步驟110，代表原始座標(Xt,Yt)位在感測區18的角落19a或19b；如第3圖所討論的，若觸控面積落在感測區的左上或右下角落，由於感測電極只能以x軸截面長度較短的區域感測觸控面積，故總感測值C與衍生的進階感測值capsum均會較低。步驟110即是要補償較低的進階感測值capsum，將其增大，例如將進階感測值capsum直接設定為一較大值。在步驟110後，流程100繼續進行至步驟112。
步驟112：若原始x座標Xt位在x軸邊界外緣之外，例如原始x座標Xt與座標Xcnt分別位於座標x_startL的相異兩側，進行至步驟128，否則進行至步驟114。舉例而言，若原始x座標Xt小於座標x_startL(第7圖)，則進行至步驟128，否則進行至步驟114。如第4圖所討論的，若觸控位置12已非常接近感測區的側邊或甚至已經位於感測區之外，則觸控面板10的感測結果不可靠；因此，流程100可進行至步驟128，將原始座標(Xt,Yt)排除，不需進一步校正。
步驟114：若進階感測值capsum小於下限感測值capsum_min，進行至步驟128，反之則進行至步驟116。依據觸控排除法則，若進階感測值capsum小於下限感測 值capsum_min，代表總感測值C過小，原始座標(Xt,Yt)應予排除丟棄。因此，步驟114依據進階感測值capsum的大小判斷原始x座標Xt是否有效。
步驟116：由步驟106、112與114進行至步驟116，代表原始x座標Xt在x軸邊界內緣與外緣之間，且進階感測值capsum不會過小；於步驟116中求出校正值Xerror，據以校正原始x座標Xt。請一併參考第8圖，其繪示的是依據本發明一實施例求出校正值Xerror的示意圖。如第4圖所討論的，本實施例可預先針對複數種觸控尺寸d=d1、d2提供對應曲線xe[d=d1]、xe[d=d2]等等，以將不同的原始x座標Xt對應至真正x座標X0；據此，可得到第8圖中的對照表30。對照表30為x軸校正表，其係針對複數個查表感測值(如感測值CS[1]、CS[2]與CS[k1]等等)與複數個查表x座標(如座標Xt[1]、Xt[2]與Xt[p1]等等)記錄複數個x軸校正值(如校正值Xerror[1,1]、Xerror[1,2]、Xerror[2,1]與Xerror[k1,p1]等等)，使校正值Xerror[k1,p1]關聯於感測值CS[k1]與x座標Xt[p1]；而每一個感測值CS[k1]亦關聯於長度d[k1]的觸控尺寸。
在對照表30中，感測值CS[k1]代表當觸控尺寸d為長度d[k1]時，其總感測值所衍生的進階感測值。校正值Xerror[k1,p1]代表在觸控尺寸d為長度d[k1]時，若觸控座標解算而得的原始x座標等於座標Xt[p1]，則觸控位置真正x座標X0與原始x座標Xt[p1]間的差異即是校正值Xerror[k1,p1]。也就是說，若觸控尺寸d等於長度d[k1]， 且觸控座標解算而得的原始x座標等於座標Xt[p1]，則將原始x座標Xt[p1]偏移校正值Xerror[k1,p1]就可反推回觸控位置的真正x座標X0，達成x座標的校正。
不過，在實際校正原始x座標Xt時，觸控面板10只會提供原始座標(Xt,Yt)與進階感測值capsum，並未提供觸控尺寸。因此，當進行步驟116時，可在對照表30的感測值CS[1]、CS[2]等等中找出兩個與進階感測值capsum最接近的感測值CS[.]；假設進階感測值capsum的數值大小介於感測值CS[k1]與CS[k2]之間，則真正的觸控尺寸d會介於長度d[k1]與d[k2]之間。類似地，亦可在對照表30列示的座標Xt[1]、Xt[2]等等中找出兩個與原始x座標Xt最接近的座標Xt[.]，第8圖中即假設原始x座標Xt介於座標Xt[p1]與Xt[p2]之間，依據座標Xt[p1]、Xt[p2]與感測值CS[k1]、CS[k2]，就可在對照表30中找出四個校正值Xerror[k1,p1]、Xerror[k1,p2]、Xerror[k2,p1]與Xerror[k2,p2]。
依據座標Xt[p1]、Xt與Xt[p2]間的關係在校正值Xerror[k1,p1]與Xerror[k1,p2]進行內插，可獲得一內插x軸校正值Xerror_i1。舉例而言，若座標Xt與Xt[p1]間的距離小於座標Xt[p2]與Xt間的距離，則使校正值Xerror_i1比較接近校正值Xerror[k1,p1]。類似地，依據座標Xt[p1]、Xt與Xt[p2]間的關係在校正值Xerror[k2,p1]與Xerror[k2,p2]進行內插，可獲得另一內插x軸校正值Xerror_i2。進一步地，依據感測值CS[k1]、進階感測值capsum與感測值CS[k2]間的關係在校正值 Xerror_i1與Xerror_i2之間進行內插，便可求出校正值Xerror，作為一估計x軸校正值。
如第5圖所討論的，在觸控尺寸d已知下可求出座標Xs，依據觸控尺寸d與原始y座標Yt可求出斜率m與漣波值Xserror；依據座標Xs、原始x座標Xt、斜率m與漣波值Xserror，便可反推觸控位置的真正y座標，據以校正原始y座標。在流程100進行時，則可依據進階感測值capsum獲得一長度d_i來當作觸控尺寸d的估計值。舉例而言，可依據感測值CS[k1]、進階感測值capsum與感測值CS[k2]間的關係在長度d[k1]與d[k2]間進行內插，以求出長度d_i來作為估計觸控尺寸。依據長度d_i，就可獲得第5圖中的座標Xs。
請一併參考第9圖，其所示意的是依據本發明一實施例的對照表40，可據以求出估計斜率m_i，以作為第5圖中的斜率m。對照表40將複數個觸控尺寸(如長度d[1]、d[2]等等)關聯於複數組斜率曲線參數(如係數(a1[1],b1[1],c1[1])、(a1[2],b1[2],c1[2])等等)，各組斜率值曲線參數關聯於一曲線(例如二次曲線，如第5圖中的曲線mc[d=.])，各曲線將原始y座標Yt關聯至斜率m。延續第8圖的例子，由進階感測值capsum可得知觸控尺寸d介於長度d[k1]與d[k2]之間；據此，便可在第9圖對照表40中找出長度d[k1]與d[k2]所關聯的係數(a1[k1],b1[k1],c1[k1])與(a1[k2],b1[k2],c1[k2])。將原始y座標Yt代入至係數(a1[k1],b1[k1],c1[k1])所關聯的曲線，便可以獲得一斜率m1，即m1= a1[k1]*(Ytˆ2)+b1[k1]*Yt+c1[k1]。同理，將原始y座標Yt代入至係數(a1[k2],b1[k2],c1[k2])所關聯的曲線，便可以獲得一斜率m2，如第9圖所示。依據長度d[k1]、d_i與d[k2]間的關係而於斜率m1與斜率m2之間進行內插，便可獲得斜率m_i，以作為第5圖中的斜率m。
利用對照表30與40內插獲得校正值Xerror、座標Xs與斜率m_i，流程100就可由步驟116進行至步驟118。
步驟118：將原始x座標Xt偏移校正值Xerror，據以提供一校正x座標Xc，用以校正原始x座標Xt；亦即Xc=(Xt-Xerror)。然後，流程100可進行至步驟120。
步驟120：為了準備以第5圖原理校正原始y座標，步驟116中已取得斜率m_i與座標Xs，而在步驟120中會繼續取得一漣波值Xserror_i，其係一估計漣波值，以作為第5圖中的漣波值Xserror。請一併參考第10圖，其所示意的是依據本發明一實施例的對照表50，可據以求出漣波值Xserror_i。對照表50將複數個觸控尺寸(如長度d[1]、d[2]等等)關聯於複數組漣波值曲線參數(如係數(a2[1],b2[1],c2[1])、(a2[2],b2[2],c2[2])等等)，各組漣波值曲線參數關聯於一曲線(例如二次曲線，如第5圖中的曲線xse[d=.])，各曲線將原始y座標Yt關聯至一漣波值Xserror。延續第8圖的說明，由進階感測值capsum可得知觸控尺寸d係介於長度d[k1]與d[k2]之間；據此，便可在第10圖對照表50中找出與長度d[k1]與d[k2]相關聯的係數(a2[k1],b2[k1],c2[k1])與(a2[k2],b2[k2],c2[k2])。將原始y座標Yt代入至 係數(a2[k1],b2[k1],c2[k1])所關聯的曲線，便可以獲得一漣波值Xserror1，即Xserror1=a2[k1]*(Ytˆ2)+b2[k1]*Yt+c2[k1]。同理，將原始y座標Yt代入至係數(a2[k2],b2[k2],c2[k2])所關聯的曲線，便可以獲得另一漣波值Xserror1，如第10圖所示。依據長度d[k1]、d_i與d[k2]間的關係而於漣波值Xserror1與Xserror2之間進行內插，可獲得漣波值Xserror_i，以當作第5圖中的漣波值Xserror。
步驟122：若步驟118的校正x座標Xc在座標Xs(步驟116)之外，例如Xc<Xs，則進行至步驟124，否則進行至步驟130。如第5圖所示，當觸控位置的x座標在座標Xs之外而遠離感測區中心座標Xcnt時才需以斜率m、漣波值Xserror的線性模型校正原始y座標Yt。因此，依據步驟116提供的座標Xs，若校正x座標Xc在座標Xs之外(亦即，校正x座標Xc和座標Xcnt分別在座標Xs的相異兩側)，則原始y座標Yt需進一步於步驟124中校正。相對地，若校正x座標Xc在座標Xs以內，由於原始y座標Yt不會以超過公差的幅度偏離觸控位置的真正y座標，故可將原始y座標Yt直接當作校正後的校正y座標Yc；聯合步驟118的校正x座標Xc，就可形成完整的校正座標(Xc,Yc)，其會比原始座標(Xt,Yt)更接近觸控位置的真正座標。
步驟124：以斜率m、漣波值Xserror的線性模型計算一校正值Yerror以作為一估計y軸校正值，並將原始y座標Yt偏移估校正值Yerror，據以提供一校正y座標Yc， 用以校正原始y座標Yt。舉例而言，校正值Yerror可計算為Yerror=m*(Xs-Xc)+Xserror，而校正y座標Yc則可計算為Yc=Yt+Yerror；其中，斜率m可用步驟116的斜率m_i代入，漣波值Xserror則以步驟120的漣波值Xserror_i代入；座標Xs與校正x座標Xc則已分別於步驟116與118獲得。聯合步驟124的校正y座標Yc與步驟118的校正x座標Xc，就可獲得完整的校正座標(Xc,Yc)，其會比原始座標(Xt,Yt)更接近觸控位置的真正座標，故可用以取代原始座標(Xt,Yt)。
步驟126：若進階感測值capsum小於下限感測值capsum_min，進行至步驟128，反之則進行至步驟130。
步驟128：將原始座標(Xt,Yt)排除；也就是說，將觸控動作判定為無效的觸控。
經由步驟102至128，流程100可以為原始座標(Xt,Yt)提供校正後的校正座標(Xc,Yc)來代表觸控位置，或是將流程100啟始時的觸控事件判定為無效的觸控(步驟128)。若流程100是由步驟106進行至步驟126，代表原始x座標位於感測區18的中心區域(請參考步驟106)，不需進行校正。
步驟130：結束流程100。
請參考第11圖，其所示意的是步驟118、122與124的進行。若原始座標(Xt,Yt)需要校正為校正座標(Xc,Yc)，流程100先針對x座標進行校正，由原始x座標Xt與校正值Xerror(步驟116)獲得校正後的校正x座標Xc。然後，可依據第5圖的原理校正原始y座標Yt。 若校正x座標Xc在座標Xs(步驟116)之內，則不需校正。反之，如第11圖所示，若校正x座標Xc在座標Xs之外，可依據斜率m與漣波值Xserror的線性模型校正原始y座標Yt，使校正y座標Yc=Yt+m*(Xs-Xc)+Xserror。斜率m與漣波值Xserror分別由步驟116與120提供。
在步驟128與步驟130之間，流程100更可包括一選擇性(optional)的步驟129，其可以包括一區域延伸步驟。請參考第12圖，其所繪示的是依據本發明一實施例進行區域延伸的示意圖。如第7圖中所敘述，在觸控面板10的感測區18中可定義出座標x_startL、x_startR、x_endL與x_endR；當原始x座標Xt在座標x_startL與x_endL之間(或在座標x_startR與x_endR之間)，流程100才能由步驟114進行至116而校正原始座標(Xt,Yt)。經校正得出校正座標(Xc,Yc)後，校正座標(Xc,Yc)會有一定的分佈範圍，即第12圖中以斜線標示的區域20。區域20於x軸的上下限可視為x軸報點外緣座標，即第12圖中的座標x_startL0與x_startR0。亦即，校正x座標Xc會介於座標x_startL0與x_endL之間(或是座標x_startR0與x_endR之間)。而區域延伸步驟即是要將座標x_startL0關聯至感測區18的左側邊(即x座標XL之處)，並將座標x_startR0關聯至感測區18的右側邊(即x座標RL之處)。亦即，若流程100提供的校正x座標Xc等於座標x_startL0，經區域延伸步驟的調整後，觸控位置會被當作是在感測區18的左側邊。若流程100提供的 校正x座標Xc在座標x_startL0與x_endR之間，經區域延伸步驟後，觸控位置會被調整至座標x_startL0與校正x座標Xc之間。若校正x座標Xc在座標x_endL與x_endR之間，區域延伸步驟則不會進一步調整觸控位置。經區域延伸步驟後，調整後的觸控位置會完整填佈於整個感測區18。
在流程100的步驟129中，更可在區域延伸步驟後進行一區域縮放步驟。請參考第13圖，其所繪示的是依據本發明一實施例進行區域縮放的示意圖。觸控面板10可包括一顯示面板(例如第2圖中的堆疊層L5)，用以於顯示區中顯示影像。一實施例中，此顯示區可以是第13圖中的區域22，其小於感測區18。顯示區的範圍也可以大於感測區18。區域縮放步驟即是要將感測區的上下左右四側邊分別關聯至顯示區的上下左右四側邊，使原本分佈在感測區18的觸控位置可經由均勻地縮放而填佈於顯示區。舉例而言，在流程100與區域延伸步驟後，若觸控位置位於感測區18的左側邊，區域縮放步驟會進一步使觸控位置被當作是在顯示區的左側邊。若顯示區小於感測區18，在區域縮放步驟的調整後，調整後觸控位置與座標(Xcnt,Ycnt)間的距離會短於調整前觸控位置與座標(Xcnt,Ycnt)間的距離。區域延伸及/或區域調整可視為x座標及/或y座標校正運作的一部分。
請參考第14圖，其所示意的是依據本發明一實施例的流程200，其產生流程100所需的各項參數，並提供對照表30、40與50(第8至10圖)。流程200的主要步驟 描述如下。
步驟202：開始流程200。舉例而言，當要為某一型號的觸控面板(或是配備有觸控面板的裝置)實施流程100時，可先就該型號觸控面板或裝置的硬體進行流程200。
步驟204：為硬體產生除錯模式(debug mode)的韌體，使硬體能在執行此除錯模式韌體時輸出各感測電極的感測值。
步驟206：確認硬體可正常運作。舉例而言，可針對感測電極與相關的打線接墊檢查其形狀、幾何配置與連接是否正確。
步驟208：決定硬體的等效電磁模型，例如說是決定第2圖等式eq1e所需的介電係數eps與距離Dst，此兩者皆與硬體特性有關。舉例而言，距離Dst可以參照堆疊層L1至L3間的距離Da，並適當地參酌堆疊層L5的影響。介電係數eps之值則可以參照堆疊層L1至L3的厚度與各堆疊層的介電係數。在決定等效電磁模型後，可先經由電磁數值模擬計算某一預設觸控事件所應引發的感測值，再與硬體實際量測到的感測值相互比對；若兩者相符(兩者間差距在可接受範圍內)，代表等效電磁模型可以有效模擬硬體的行為。若模擬感測值與實際感測值間的差距較大，可調整修正等效電磁模型(例如改變距離Dst之值)，直到等效電磁模型模擬的感測值符合實際感測值。
步驟210：利用步驟208的等效電磁模型進行電磁數值模擬，可為流程100設定各項參數與臨界值，例如說是觸控排除法則的感測值上下限，及/或步驟114與116的 感測值capsum_min。
步驟212：利用步驟208的等效電磁模型進行電磁數值模擬，在觸控尺寸d、觸控位置真正座標(X0,Y0)已知的情形下模擬硬體所解算的原始座標(Xt,Yt)，並據以曲線擬合(curve-fitting)第4圖與第5圖中的各曲線。依據這些曲線，就可為流程100制定各對照表，如步驟116與120所需的對照表20、30與40。
步驟214：為硬體產生正常模式(normal mode)的韌體，將流程100整合至韌體中，使硬體能在執行此正常模式韌體時，依據流程100校正觸控位置的座標。
步驟216：結束流程200。針對不同型號的觸控面板(裝置)重複流程200，使得流程100能廣泛適用於不同型號的觸控面板(裝置)。
第15圖顯示依據本發明一實施例的觸控面板座標校正系統60，可依據流程100校正一觸控面板10(第1圖)所提供的原始座標(Xt,Yt)。系統60包括設定模組64、感測值模組62、x軸校正模組66、y軸校正模組70、估計模組68a、68b與68c及對照表模組72。設定模組72提供一感測值capsum_min與座標x_startL與x_endL等臨界值與參數。感測值模組62依據觸控面板的總感測值C提供一進階感測值capsum。若原始x座標介於座標x_startL與x_endL之間，且感測值capsum大於感測值capsum_min，則x軸校正模組66會依據原始x座標Xt、感測值capsum與對照表30提供校正x座標Xc(參考第8圖與步驟116)，估計模組68a提供座標Xs，估計模組68b 依據對照表40提供估計斜率m_i(參考第9圖與步驟116)，估計模組68c也會依據對照表50提供估計漣波值Xserror_i(參考第10圖與步驟120)；若校正x座標Xc位於座標Xs之外，則y軸校正模組70更依據原始x座標Xt、座標Xs、估計斜率m_i與估計漣波值Xserror_i提供校正y座標Yc(參考第11圖與步驟122和124)。對照表模組72則提供對照表30、40與50。系統60的各模組可用硬體、軟體或韌體實現。
總結來說，依據觸控面板感測所得的感測值與初步解算出的原始座標，本發明可針對感測區邊界中誤差較大的原始座標進行校正，提高觸控面板解析觸控位置的精確度與正確性。本發明可先對原始x座標進行校正，再依據校正x座標判斷是否要校正原始y座標。本發明可適用於單層感測電極的單指觸控面板，讓此類低成本面板也能有精確的觸控感測。再者，本發明可利用查表與內插進行校正，故能在記憶資源需求與運算資源需求之間取得良好的平衡。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。
10‧‧‧觸控面板
12、12a-12d‧‧‧觸控位置
14‧‧‧觸控物
16‧‧‧觸控面積
18‧‧‧感測區
19a、19b‧‧‧角落
20-22‧‧‧區域
30、40、50‧‧‧對照表
60‧‧‧系統
62‧‧‧感測值模組
64‧‧‧設定模組
66‧‧‧x軸校正模組
68a-68c‧‧‧估計模組
70‧‧‧y軸校正模組
72‧‧‧對照表模組
100、200‧‧‧流程
102-130、202-216‧‧‧步驟
BR[.]、BR[.]a、BR[.]b‧‧‧感測電極群
XL、XR、YU、YD、xb[.]、X0、Y0、Yh、Xcnt、Xs、Xripple、x_startL、x_startR、x_endL、x_endR、y_cornerU、y_cornerD、Ycnt、x_startL0、x_startR0‧‧‧座標
Xerror[.,.]、Xerror、Xerror_i1-Xerror_i2‧‧‧校正值
Xserror、Xserror1-Xserror2、Xserror_i‧‧‧漣波值
Xt‧‧‧原始x座標
Yt‧‧‧原始y座標
Xc‧‧‧校正x座標
Yt‧‧‧校正y座標
D[.]、U[.]、D[.,.]、U[.,.]‧‧‧電極
GP、GPi‧‧‧間隙
dx1、dxx、dxs‧‧‧寬度
d、d1、d2、dr、D、d[.]‧‧‧長度
L1-L5‧‧‧堆疊層
Bcap[.]、Ucap[.]、Dcap[.]、Ucd、Dcd、C、capsum、capsum_min、CS[.]‧‧‧感測值
eq1a-eq1f‧‧‧等式
A‧‧‧面積
Dst、Da‧‧‧距離
eps‧‧‧介電係數
r‧‧‧設計因數
xe[d=.]、ye[d=.,y=.]、mc[d=.]、xse[d=.]‧‧‧曲線
a1[.]、b1[.]、c1[.]、a2[.]、b2[.]、c2[.]‧‧‧係數
m、m1-m2、m_i‧‧‧斜率
第1圖示意的是依據本發明一實施例的觸控面板。
第2圖示意的是第1圖觸控面板感測觸控的原理。
第3圖示意數種容易影響觸控座標解算的情形。
第4圖示意在y座標固定的情形下將觸控位置沿x軸移動所解算出的原始座標。
第5圖示意依據本發明一實施例而將第4圖中曲線模型化的情形。
第6圖示意依據本發明一實施例的觸控座標校正方法流程圖。
第7圖示意第6圖流程進行時所參考的諸座標。
第8圖至第11圖示意第6圖流程中不同步驟的運作實施例。
第12圖示意進行區域延伸的實施例。
第13圖示意的是進行區域縮放的實施例。
第14圖示意依據本發明一實施例的用以為第6圖流程提供相關參數與對照表的方法流程圖。
第15圖示意依據本發明一實施例的用以校正觸控面板初步解算的原始座標的系統。
100‧‧‧流程
102-130‧‧‧步驟
Xt‧‧‧原始x座標
Yt‧‧‧原始y座標
Xerror‧‧‧校正值
Xs‧‧‧座標
m‧‧‧斜率
Xserror‧‧‧漣波值
C、capsum_min‧‧‧感測值
capsum‧‧‧進階感測值
Xc‧‧‧校正x座標
Yc‧‧‧校正y座標

Claims (19)

  1. 一種觸控座標的邊緣效應校正的方法，應用於一觸控面板，該觸控面板包含複數個梯形電極，經由感測觸控提供一原始x座標、一原始y座標與一總感測值；該方法包含：依據該原始x座標與該總感測值提供一估計x軸校正值；以及依據該總感測值的大小與該原始x座標是否位於一x軸邊界範圍中，選擇性地依據該估計x軸校正值與該原始x座標產生一校正x座標，以校正該原始x座標的邊緣效應。
  2. 如申請專利範圍第1項的方法，更包含：提供一x軸邊界內緣座標與一x軸邊界外緣座標以界定該x軸邊界範圍；依據該總感測值提供一進階感測值；以及提供一下限感測值；其中，該選擇性地依據該估計x軸校正值與該原始x座標產生該校正x座標係依據該總感測值是否大於該下限感測值與該原始x座標是否位於該x軸邊界範圍而選擇是否進行。
  3. 如申請專利範圍第1項的方法，更包含：依據該原始x座標、該總感測值與該校正x座標提供一估計y軸校正值； 依據該原始x座標與該總感測值提供一x軸校正啟始座標；以及依據該校正x座標是否位於該x軸校正啟始座標之外選擇性地進行一y座標校正，以依據該原始y座標與該估計y軸校正值提供一校正y座標，用以校正該原始y座標的邊緣效應。
  4. 如申請專利範圍第3項的方法，更包含：依據該總感測值提供一進階感測值；提供一下限感測值；若該原始x座標位於該x軸邊界範圍中，且該進階感測值大於該下限感測值，則依據該原始x座標、該進階感測值與該原始y座標提供一估計斜率與一估計漣波值；以及依據該原始x座標、該x軸校正啟始座標、該估計斜率與該估計漣波值提供該估計y軸校正值。
  5. 如申請專利範圍第1項的方法，更包含：提供一y軸補償界線；以及若該原始y座標位於該y軸補償界線之外，補償該總感測值。
  6. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該觸控面板包含複數組感測電極群，形成於同一導體層，沿x軸方向由一感測區的一側排列至另一側；各該感測電極群包含複 數個感測電極，各該感測電極沿著y軸由該感測區的一側延伸至該感測區的另一側；該總感測值代表該些組感測電極群所感測的自耦電容變化值。
  7. 如申請專利範圍第6項的方法，更包含：提供一x軸邊界內緣座標與一x軸邊界外緣座標以界定該x軸邊界範圍；使該校正x座標介於一x軸報點外緣座標與該x軸邊界內緣座標之間，且該x軸報點外緣座標係介於該x軸邊界外緣座標與該感測區的側邊之間；以及進行一區域延伸，將該x軸報點外緣座標關聯至該感測區的側邊。
  8. 如申請專利範圍第7項的方法，其中該觸控面板更包含一顯示面板，用以於一顯示區顯示影像，而該方法更包含進行一區域縮放步驟，使該感測區的側邊關聯至該顯示區的側邊。
  9. 如申請專利範圍第1項的方法，更包含：依據該總感測值提供一進階感測值；提供一x軸校正表，其係針對複數個查表感測值與複數個查表x座標記錄複數個x軸校正值，各該x軸校正值關聯該些查表感測值的其中之一與該些查表x座標的其中之一；於該些查表x座標中查找一第一查表x座標與一第 二查表x座標，以使該原始x座標介於該第一查表x座標與該第二查表x座標之間；於該些查表感測值中查找一第一查表感測值與一第二查表感測值，以使該進階感測值介於該第一查表感測值與該第二查表感測值之間；依據該x軸校正表提供一第一x軸校正值、一第二x軸校正值、一第三x軸校正值與一第四x軸校正值，使該第一x軸校正值關聯於該第一查表感測值與該第一查表x座標，該第二x軸校正值關聯於該第一查表感測值與該第二查表x座標，該第三x軸校正值關聯於該第二查表感測值與該第一查表x座標，且該第四x軸校正值關聯於該第二查表感測值與該第二查表x座標；依據該第一查表x座標、該第二查表x座標與該原始x座標而於該第一x軸校正值與該第二x軸校正值之間進行內插，以獲得一第一內插x軸校正值；依據該第一查表x座標、該第二查表x座標與該原始x座標而於該第三x軸校正值與該第四x軸校正值之間進行內插，以獲得一第二內插x軸校正值；以及依據該第一查表感測值、該第二查表感測值與該進階感測值而於該第一內插x軸校正值與該第二內插x軸校正值之間進行內插，以獲得該估計x軸校正值。
  10. 如申請專利範圍第9項的方法，其中，該些查表感測值分別關聯於複數個查表觸控尺寸，該方法更包含：於該些查表觸控尺寸中提供一第一查表觸控尺寸與 一第二查表觸控尺寸，分別關聯於該第一查表感測值與該第二查表感測值；依據該第一查表感測值、該第二查表感測值與該進階感測值而於該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸之間進行內插，以獲得一估計觸控尺寸；以及依據該估計觸控尺寸提供一x軸校正啟始座標。
  11. 如申請專利範圍第10項的方法，更包含：若該校正x座標位於該x軸校正啟始座標之外，則提供一估計y軸校正值，並進行一y座標校正；其中，該y座標校正包含：依據該原始y座標與該估計y軸校正值提供一校正y座標，用以校正該原始y座標的邊緣效應。
  12. 如申請專利範圍第11項的方法，其中，該些查表觸控尺寸更分別關聯於複數組斜率值曲線參數，各該組斜率值曲線參數關聯於一曲線，各該曲線用以將該原始y座標關聯至一斜率；該方法更包含：於該些組斜率值曲線參數中提供一第一組斜率值曲線參數與一第二組斜率值曲線參數，分別關聯於該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸；將該原始y座標代入至該第一組斜率值曲線參數所關聯的曲線以獲得一第一斜率；將該原始y座標代入至該第二組斜率值曲線參數所關聯的曲線以獲得一第二斜率； 依據該第一查表觸控尺寸、該第二查表觸控尺寸與該估計觸控尺寸而於該第一斜率與該第二斜率之間進行內插，以獲得一估計斜率；以及依據該校正x座標與該估計斜率提供該估計y軸校正值。
  13. 如申請專利範圍第12項的方法，其中，該些查表觸控尺寸更分別關聯於複數組漣波值曲線參數，各該組漣波值曲線參數係關聯於一曲線，各該曲線將該原始y座標關聯至一漣波值；該方法更包含：於該些組漣波值曲線參數中提供一第一組漣波值曲線參數與一第二組漣波值曲線參數，分別關聯於該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸；將該原始y座標代入至該第一組漣波值曲線參數所關聯的曲線以獲得一第一漣波值；將該原始y座標代入至該第二組漣波值曲線參數所關聯的曲線以獲得一第二漣波值；依據該第一查表觸控尺寸、該第二查表觸控尺寸與該估計觸控尺寸，於該第一漣波值與該第二漣波值之間進行內插，以獲得一估計漣波值；以及若該校正x座標位於該x軸校正啟始座標之外，依據該校正x座標、該估計斜率與該估計漣波值提供該估計y軸校正值。
  14. 一種觸控面板座標的邊緣效應校正系統，應用於 一觸控面板，該觸控面板包含複數個梯形電極，經由感測觸控提供一原始x座標、一原始y座標與一總感測值；該系統包含：一設定模組，提供一下限感測值、一x軸邊界內緣座標與一x軸邊界外緣座標；一感測值模組，依據該總感測值提供一進階感測值；一x軸校正模組；以及一y軸校正模組，其中，若該原始x座標介於該x軸邊界內緣座標與該x軸邊界外緣座標之間，且該進階感測值大於一下限感測值，則該x軸校正模組依據該原始x座標與該進階感測值提供一校正x座標，以校正該原始x座標的邊緣效應；以及該y軸校正模組依據該原始x座標、該校正x座標與該進階感測值提供一校正y座標，以校正該原始y座標的邊緣效應。
  15. 如申請專利範圍第14項的邊緣效應校正系統，更包含：一第一估計模組，依據該原始x座標與該進階感測值提供一x軸校正啟始座標；其中，若該校正x座標位於該x軸校正啟始座標之外，則該y軸校正模組更提供一估計y軸校正值，並依據該原始y座標與該估計y軸校正值提供該校正y座標。
  16. 如申請專利範圍第15項的邊緣效應校正系統， 更包含：一第二估計模組，依據該原始x座標、該進階感測值與該原始y座標提供一估計斜率；以及一第三估計模組，依據該原始x座標、該進階感測值與該原始y座標提供一估計漣波值；其中，該y軸校正模組依據該原始x座標、該x軸校正啟始座標、該估計斜率與該估計漣波值產生該估計y軸校正值。
  17. 如申請專利範圍第16項的邊緣效應校正系統，更包含：一對照表模組，提供一x軸校正表；該x軸校正表係針對複數個查表感測值與複數個查表x座標記錄複數個x軸校正值，各該x軸校正值關聯該些查表感測值的其中之一與該些查表x座標的其中之一；該x軸校正模組依據該原始x座標而於該些查表x座標中找出一第一查表x座標與第二查表x座標，依據該進階感測值於該些查表感測值中找出一第一查表感測值與第二查表感測值，並依據該x軸校正表提供複數個x軸校正值，各該x軸校正值關聯於該第一查表感測值與該第二查表感測值的其中之一，並關聯於該第一查表x座標與該第二查表x座標的其中之一；該x軸校正模組更依據該第一查表x座標、該第二查表x座標與該原始x座標以及該第一查表感測值、該第二查表感測值與該進階感測值而於該些x軸校正值之間進行內插，以獲得一估計x軸校正值，並依據該原始x座標與 該估計x軸校正值的線性組合提供該校正x座標。
  18. 如申請專利範圍第17項的邊緣效應校正系統，其中該些查表感測值分別關聯於複數個查表觸控尺寸，該x軸校正模組於該些查表觸控尺寸中提供一第一查表觸控尺寸與一第二查表觸控尺寸，分別關聯於該第一查表感測值與該第二查表感測值；該x軸校正模組利用該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸進行內插，以獲得一估計觸控尺寸；以及，該第一估計模組依據該估計觸控尺寸提供該x軸校正啟始座標。
  19. 如申請專利範圍第18項的邊緣效應校正系統，其中該對照表模組更提供複數組斜率值曲線參數與複數組漣波值曲線參數，各該組斜率值曲線參數關聯於一第一曲線，各該第一曲線將該原始y座標關聯至一斜率；各該組漣波值曲線參數關聯於一第二曲線，各該第二曲線將該原始y座標關聯至一漣波值；該x軸校正模組更於該些組斜率值曲線參數中提供一第一組斜率值曲線參數與一第二組斜率值曲線參數，分別關聯於該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸；該第二估計模組將該原始y座標代入至該第一組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得一第一斜率，將該原始y座標代入至該第二組斜率值曲線參數所關聯的第一曲線以獲得一第二斜率，並於該第一斜率與該第二斜率之間進行內插，以獲得一估計斜率；該第三估計模組於該些組漣波值曲線參數中提供一第一組漣 波值曲線參數與一第二組漣波值曲線參數，分別關聯於該第一查表觸控尺寸與該第二查表觸控尺寸；並且，該第三估計模組將該原始y座標代入至該第一組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得一第一漣波值，將該原始y座標代入至該第二組漣波值曲線參數所關聯的第二曲線以獲得一第二漣波值，並於該第一漣波值與該第二漣波值之間進行內插，以獲得該估計漣波值。
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