TWI497374B - 應用於觸控面板的基線校正方法及其系統 - Google Patents
應用於觸控面板的基線校正方法及其系統 Download PDFInfo
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Description
本發明提供一種基線校正方法，特別是關於一種應用於觸控面板的基線校正方法及其系統。
由於近年來觸控感應之相關技術的大幅提升，且其在使用上具有極大的便利性，各式各樣的觸控感應技術已被廣泛的應用於各種不同的電子產品中。其中，觸控面板即因為具有體積小、成本低、消耗功率低以及使用壽命長的優點，而被廣泛的應用在各式各樣的電子產品上。
在觸控面板的製程中，有部份觸控面板會將壓力感測器直接內嵌於觸控面板之內，以有效降低製造成本及達成將觸控面板輕薄化的目標。然而，由於製程中可能發生的元件特性漂移等無法預測的因素，觸控面板的成品中所內嵌之該些壓力感測器有可能會在使用者並未做出任何有效觸發動作的情況下感測到不應存在的按壓點，亦即所謂的初始按壓點(Initial Touch Point)，而影響到操作觸控面板的準確度，且隨著觸控面板之面積增加，上述問題會更為急遽的惡化。另一方面，在觸控面板的感測通道之間，通常彼此存在著不匹配的情況。其亦影響觸控面板在使用者未做出任何有效觸發動作時，各個感測通道所感測接收到的初始按壓點的值有所差異，同樣會造成觸控面板的準確度，並引起使用者的不便。
因此，如何解決觸控面板上初始按壓點的校正，是影響觸控面板能否正確使用以及精準判別使用者動作的重要因素之一。
本發明實施例在於提供一種應用於觸控面板的基線校準方法，包括：透過第一軸向計算程序計算出每一傳輸電極上的第一差值；接著，透過第二軸向計算程序計算出每一感測電極上的第二差值；以及將各第二差值與各第一差值計算取得基線校正值。
本發明實施例在於提供一種應用於觸控面板的基線校準系統，基線校準系統包括觸控面板與基線校正單元。基線校正單元耦接於觸控面板。其中基線校正單元透過第一軸向計算程序計算出每一傳輸電極上的第一差值；接著，透過第二軸向計算程序計算出每一感測電極上的第二差值；以及基線校正單元將各第二差值與各第一差值計算取得基線校正值。
綜上所述，觸控面板的製造者可以透過本發明所提供的基線校準方法或系統，利用基線校正單元對原本觸控面板上因製程或者感測通道之間的不匹配，造成整體使用者在使用觸控面板的判斷上準確度下降。利用對第一軸向上的交越點做第一次校正，再參照第一軸向的校正結果對第二軸向上的交越點做第二次的校正方式，消除各軸向的不平整度，進而達到整體觸控面板的梯度趨近一致，提高使用者在使用時的判斷精準度。更值得一提的是，其中以第一軸向與第二軸向的方式進行交越點的校正，進一步可省下N2
-2N的硬體需求。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧基線校準系統
11‧‧‧觸控面板
12‧‧‧檢測前端器
13‧‧‧基線校正單元
14‧‧‧運算單元
P1,1
、P1,2
‧‧‧交越點
TX1
~TX7
‧‧‧傳輸電極
RX1
~RX13
‧‧‧感測電極
G1
、G2
‧‧‧群組
S101~S104、S201~S209、S301~S311‧‧‧為方法步驟
圖1為本發明實施例之基線校準系統的示意圖；圖2為本發明實施例之觸控面板示意圖；
圖3為本發明實施例之基線校正方法流程圖；圖4為本發明實施例之另一基線校正方法流程圖；圖5為本發明實施例之再一基線校正方法流程圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「或」視實際情況可能包括相關聯之列出項目中之任一者或者多者之所有組合。
請參閱圖1，圖1為本發明實施例之基線校準系統的示意圖。基線校準系統1包括觸控面板11、運算單元14、檢測前端器12以及基線校正單元13。檢測前端器12耦接於觸控面板11，基線校正單元13耦接於檢測前端器12，運算單元14耦接於觸控面板11與檢測前端器12之間。另外，基線校正單元13之輸出端耦接於運算單元14。
請參閱圖2，圖2為本發明實施例之觸控面板示意圖。觸控面板11具有第一軸向的複數條傳輸電極TXi
與第二軸向的複數條感測電極RXj
，各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
皆形成交越點Pi,j
，
其中i,j≧1且i,j為整數。舉例來說，如圖2中所示，觸控面板11在第一軸向具有複數條傳輸電極TX1
~TX7
以及第二軸向具有複數條感測電極RX1
~RX13
。各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
皆形成交越點Pi,j
，例如傳輸電極TX1
與感測電極RX1
所形成之交越點P1,1
以及傳輸電極TX1
與感測電極RX2
所形成之交越點P1,2
。
在觸控面板11之後更具有類比數位轉換器(圖未示)，類比數位轉換器係為用以所接收到之類比形式的連續訊號轉換成數位形式的離散訊號的電路。其可將訊號轉換並用於測量，其中表示的方式通常為一定比例電壓值的數位訊號。數位訊號輸出可以使用不同的編碼結構。類比數位轉換器將轉換後的數位訊號提供給檢測前端器12。更仔細地說，當掃描訊號依序掃描觸控面板11上的傳輸電極TXi
時，藉由傳輸電極TXi
所對應的感測電極RXi
感測出交越點Pi,j
的感測值，並將感測值由類比訊號格式轉換成數位訊號格式。接著，將轉換成數位訊號格式的感測值提供至基線校正單元13。
運算單元14具有第一輸入端、第二輸入端與輸出端。第一輸入端耦接於觸控面板11，第二輸入端耦接於基線校正單元13，輸出端耦接於檢測前端器12。運算單元14用以將第二輸入端所接收到基線校正單元13計算出之基線校正值CRT(Pi,j
)與觸控面板11輸出的各交越點Pi,j
進行運算，並於輸出端輸出校正後的各交越點Pi,j
的感測值。
檢測前端器12耦接於觸控面板11，其為用以做訊號傳輸的多通道電路，檢測前端器12的通道用以接收觸控面板11上的感測電極所感測交越點Pi,j
的感測值。換句話說，檢測前端器12的每一通道耦接至少觸控面板11上的至少一感測電極RXj
。
基線校正單元13之一端耦接檢測前端器12，另一端耦接於運算單元14。基線校正單元13為運算電路或其他具有運算或儲存功能之計算電路。基線校正單元13透過檢測前端器12接收轉換過
的掃描訊號。在掃描訊號依序掃描觸控面板11上的傳輸電極TXi
時，藉由傳輸電極TXi
所對應的感測電極RXj
感測出傳輸電極TXi
上交越點Pi,j
的感測值。
基線校正單元13，其用以執行多個計算程序。首先，基線校正單元13根據使用者預先設定的預設參考值BKTH，此預設參考值BKTH係為使用者所欲達到之的校正目標。接著，基線校正單元13依序將至少一掃描訊號SCANa
(TXi
)掃描第一軸向的傳輸電極TXi
(每一傳輸電極TXi
都具有a個SCANa
(TXi
)，a≧1且a為整數)，每一個掃描傳輸電極TXi
的掃描訊號SCANa
(TXi
)都將計算出一個屬於掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)，此平均值AVGa
(TXi
)是藉由每一掃描訊號SCANa
(TXi
)掃描傳輸電極TXi
時，傳輸電極TXi
上所有交越點Pi,j
的感測值加總後之平均。接著，基線校正單元13更以預設參考值BKTH為基準，透過搜尋過程，從掃描傳輸電極TXi
的a個掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)中計算出屬於傳輸電極TXi
上的第一差值DIF(TXi
)。另一方面，各傳輸電極TXi
在計算出第一差值DIF(TXi
)過程中，會對應於感測電極RXj
的感測值計算而儲存一個最低有效位元TXi
_LSB(RXj
)(Least significant bit,LSB)的集合。
然後，基線校正單元13將第二軸向的各感測電極RXj
上的交越點Pi,j
之感測值進行加總後平均並取得各感測電極RXj
的平均值AVG(RXj
)，且將各平均值AVG(RXj
)分別TXi
_LSB(RXj
)進行計算獲得基線校正值CRT(Pi,j
)。最後，將所計算出之各基線校正值CRT(Pi,j
)回傳輸出至運算單元14，用以將基線校正值CRT(Pi,j
)校正各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
所形成的交越點Pi,j
。
舉例來說，請參閱圖1與圖2，當掃描訊號掃描觸控面板11的傳輸電極TX1
時，類比數位轉換器將掃描訊號所對應的感測電極RX1
、RX2
...、RX13
上感測出交越點P1,1
、P1,2
...、P1,13
上的類比感測值訊號格式轉換成數位訊號格式的感測值。接著，檢測前
端器12將轉換成數位訊號格式的感測值於輸出至基線校正單元13。
從第一軸向來說，在掃描傳輸電極TX1
時，將會依序提供二位元格式的掃描訊號1000、0100、0110以及0101(依序表示每一位元為掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
))來掃描傳輸電極TX1
。當掃描訊號1000訊號打進傳輸電極TX1
時，將會於感測電極RX1
~RX13
獲得傳輸電極TX1
上每一交越點P1,1
、P1,2
...P1,13
的感測值。此時，基線校正單元13則將所有每一交越點P1,1
、P1,2
...P1,13
的感測值進行加總後平均得到一個屬於掃描訊號1000平均值AVG1
(TX1
)。接著，依序進行0100、0110以及0101掃描訊號的運算並依序獲得各個掃描訊號SCAN2
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)的平均值AVG2
(TX1
)~AVG4
(TX1
)，其運算方式同1000，於此不再贅述。值得一提的是，在進行計算每一掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)時，基線校正單元13更以預設參考值BKTH為基準，透過二位元搜尋法(Binary search)從所有掃描傳輸電極TX1
的掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)計算出傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)。然而，所述依序的掃描訊號SCAN2
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)係根據前一次的掃描訊號而決定。如上述之舉例，掃描訊號SCAN2
(TX1
)的0100是根據掃描訊號SCAN1
(TX1
)1000與預設參考值BKTH在二位元搜尋法的搜尋過程中而決定的。
更詳細地說，當傳輸電極TX1
進行二位元搜尋法時所打出表示掃描訊號SCAN1
(TX1
)的1000，其計算出之平均值AVG1
(TX1
)大於預設參考值BKTH，經由二位元搜尋法將不會保留。也就是說，1000的“1”位元即不會保留，接著繼續打出表示掃描訊號SCAN2
(TX1
)的0100。
然而，掃描訊號SCAN2
(TX1
)的0100計算出之平均值AVG2
(TX1
)小於預設參考值BKTH，經由二位元搜尋法則將其0100的位元“1”保留，並持續打出表示掃描訊號SCAN3
(TX1
)的0110。
掃描訊號SCAN3
(TX1
)的0110所計算出之平均值AVG3
(TX1
)大於預設參考值BKTH，經由二位元搜尋法將不會保留01“1”0的位元。
最後，打出表示掃描訊號SCAN4
(TX1
)的0101，掃描訊號SCAN4
(TX1
)計算出之平均值AVG4
(TX1
)小於預設參考值BKTH，經由二位元搜尋法則將其010“1”位元保留。
因此，經由二位元搜尋法將四個掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)與預設參考值BKTH做計算找出傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)(在本舉例中，即為SCAN4
(TX1
)的0101)。
在基線校正單元13計算出傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)後，將倒數第二次掃描訊號SCAN3
(TX1
)的0110與第一差值DIF(TX1
)的0101在掃描傳輸電極TX1
過程中，分別於感測電極RX1
~RX13
所感測到的兩組感測值與第一差值DIF(TX1
)做計算。基線校正單元13會獲得每一感測電極RX1
~RX13
在傳輸電極TX1
上的最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)~TX1
_LSB(RX13
)並將其儲存。上述之最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)~TX1
_LSB(RX13
)可以下列算式做表示：
TX1
_LSB(RXj
)=[SCAN3
(TX1
)_(RXj
)-SCAN4
(TX1
)_(RXj
)]/[SCAN3
(TX1
)-SCAN4
(TXi
)] (1)
所計算出每一感測電極RX1
~RX13
的最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)~TX1
_LSB(RX13
)即屬於計算傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)過程中所暫存的一個集合。在本發明實施例中，雖然以二位元搜尋法作為實施方式，但在此領域具通常知識者亦了解可以其他演算搜尋法達到此效果，本發明僅以此做為說明，並不以此做為限制。
在計算完傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)後，則依序執行第一軸向其他傳輸電極TX2
~TX7
的第一差值DIF(TX2
)~DIF
(TX7
)，則完成第一軸向之計算程序。其計算流程同傳輸電極TX1
，於此不再贅述。值得一提的是，每一傳輸電極TXi
所對應到的感測電極RXj
，都是相同的。也就是說，所有感測電極RXj
都耦接於檢測前端器12的通道。因此在計算完傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)後，即可以算出觸控面板11上每一個感測電極RXj
對傳輸電極TXi
上的影響，亦可以不用繼續計算出TX2
~TX7
的第一差值。因此，在本發明實施例中，僅以完整的計算流程作為實施方式，亦可以只計算傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)作為其他傳輸電極TX2
~TX7
的第一差值DIF(TX2
)~DIF(TX7
)的實施方式，本發明並不以此做為限制。
在基線校正單元13完成計算第一軸向傳輸電極TX1
~TX7
的計算程序後，接著基線校正單元13將第二軸向的感測電極RX1
上的感測值，也就是交越點P1,1
、P2,1
...、P7,1
上的感測值計算出平均值AVG(RX1
)。在計算出感測電極RX1
上的平均值AVG(RX1
)後，基線校正單元13會將平均值AVG(RX1
)分別與傳輸電極TX1
~TX7
的第一差值DIF(TX1
)~DIF(TX7
)計算過程中所儲存的最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)~TX7
_LSB(RX1
)進行進一步的計算，並獲得感測電極RX1
上的第二差值DIF1
(RX1
)~DIF7
(RX1
)。感測電極RX1
上的第二差值DIF1
(RX1
)~DIF7
(RX1
)可由下列關係式(2)計算給出：DIFi
(RXj
)=[AVG(RXj
)-BKTH]/TXi
_LSB(RXj
)。 (2)
接著，基線校正單元13依序接著計算感測電極RX2
上的感測值，也就是交越點P1,2
、P2,2
...、P7,2
上的感測值計算出感測電極RX2
上的平均值AVG(RX2
)。並同樣地，在計算出感測電極RX2
的平均值AVG(RX2
)後，基線校正單元13會透過關係式(2)將平均值AVG(RX2
)與在傳輸電極TX1
~TX7
的第一差值DIF(TX1
)~DIF(TX7
)計算過程中所暫存的最低有效位元TX1
_LSB(RX2
)~TX7
_LSB(RX2
)進行計算，並獲得感測電極RX1
上的第二差值DIF1
(RX2
)~DIF7
(RX2
)。重複地，基線校正單元13依序完成算出
第二軸向的感測電極RX1
~RX13
並獲得所有感測電極RX1
~RX13
上的所有第二差值[DIF1
(RX1
)~DIF7
(RX1
)]、[DIF1
(RX2
)~DIF7
(RX2
)]...、[DIF1
(RX13
)~DIF7
(RX13
)]，直到結束第二軸向的計算程序。
同樣地，根據第一軸向之計算程序中僅以傳輸電極TX1
做計算而不繼續計算傳輸電極TX2
~TX7
的方式，於此處感測電極RX1
亦僅根據傳輸電極TX1
計算出感測電極RX1
上的第二差值DIF1
(RX1
)當作其他第二差值DIF2
(RX1
)~DIF7
(RX1
)的值。換句話說，亦相當於感測電極RXj
上交越點的感測值都根據傳輸電極TX1
的計算結果來做計算校正，本發明亦並不以此做為限制。
接著，基線校正單元13將第二軸向的計算結果與第一軸向的計算結果做進一步計算，可由下列關係式(3)計算給出：CRT(Pi,j
)=DIF(TXi
)+DIFi
(RXj
) (3)
基線校正單元13將依序計算出之所有基線校正值[CRT(P1,1
)、CRT(P1,2
)...、CRT(P1,7
)]、[CRT(P2,1
)、CRT(P2,2
)...、CRT(P2,7
)]...、[CRT(P13,1
)、CRT(P13,2
)...、CRT(P13,7
)]。最後，基線校正單元13將所計算出之所有基線校正值[CRT(P1,1
)、CRT(P1,2
)...、CRT(P1,7
)]、[CRT(P2,1
)、CRT(P2,2
)...、CRT(P2,7
)]...、[CRT(P13,1
)、CRT(P13,2
)...、CRT(P13,7
)]回傳至運算單元14，用以將基線校正值CRT(Pi,j
)校正觸控面板11的每一交越點Pi,j
。
然而，其中值得一提的是，通常耦接於觸控面板11的檢測前端器12其所具有之通道數目會比觸控面板11之感測電極RXj
數目來的少。因此，在掃描的過程中，會將感測電極RXj
分成多個掃描群組Gk
(k≧1且k為整數)，如圖2中所示群組G1
與群組G2
。舉例來說，基線校正單元13會分次將掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)依序對第一軸向群組G1
中的傳輸電極TX1
進行掃描，每一個掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)掃描群組G1
中傳輸電極TX1
時，都將計算出各掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)
於傳輸電極TX1
的屬於群組G1
的平均值AVG1
(TX1
)~AVG4
(TX1
)。
接著，基線校正單元13更以預設參考差值BKTH為基準，透過搜尋過程，從掃描群組G1
中傳輸電極TX1
的掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)的平均值AVG1
(TX1
)~AVG4
(TX1
)中計算出屬於群組G1
中傳輸電極TX1
的第一群組差值DIF1
(TX1
)。
最後依序重複上述之步驟將TX2
~TX7
算出第一群組差值DIF1
(TX2
)~DIF1
(TX7
)。在做完群組G1
之後，以同樣的掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)依序再次繼續掃描並計算出G2
中TX2
~TX7
的第二群組差值DIF2
(TX2
)~DIF2
(TX7
)，並依序完成第一軸向的傳輸電極TX1
~TX7
的計算程序。
然後，接著基線校正單元13將第二軸向的感測電極RX1
上的感測值，也就是交越點P1,1
、P2,1
...、P7,1
上的感測值計算出平均值AVG(RX1
)。接著，基線校正單元13將會透過關係式(2)分別計算平均值AVG(RX1
)與傳輸電極TX1
~TX7
的第一群組差值DIF1
(TX1
)、DIF1
(TX2
)...、DIF1
(TX7
)與第二群組差值DIF2
(TX1
)、DIF2
(TX2
)...、DIF2
(TX7
)，並獲得感測電極RX1
上的第二差值DIF1
(RX1
)~DIF7
(RX1
)與感測電極RX11
上的第二差值DIF1
(RX11
)~DIF7
(RX11
)。基線校正單元13依序完成算出觸控面板11上第二軸向的感測電極RX1
~RX13
並獲得所有觸控面板11中交越點Pi,j
的感測電極RX1
~RX13
上的第二差值[DIF1
(RX1
)~DIF7
(RX1
)]、[DIF1
(RX2
)~DIF7
(RX2
)]...、[DIF1
(RX13
)~DIF7
(RX13
)]，直到結束第二軸向的計算程序。
接著，基線校正單元13將第二軸向的計算結果與第一軸向的計算結果做進一步計算(如上述之關係式(3)計算方式)。用以計算出觸控面板11上所有交越點Pi,j
基準值的基線校正值CRT(Pi,j
)。
另一方面來說，觸控面板11其傳輸電極TX1
~TX7
上以分群組的方式，其各群組Gk
與群組Gk
內之間的交越點Pi,j
所計算出的平均值並不會差異太大。因此，在本發明實施例中，更可透過群
組G1
計算出第一群組差值DIF1
(TX1
)...、DIF1
(TX7
)後，用以當作群組G2
的第二群組差值DIF2
(TX1
)...、DIF2
(TX7
)。也就是說，透過第一次掃描群組G1
時，傳輸電極TX1
的交越點P1,1
、P1,2
...、P1,10
即決定了傳輸電極TX1
~TX7
上整體的第一差值DIF(TX1
)...、DIF(TX7
)。
請同時參閱圖2與圖3，圖3為本發明實施例之基線校正方法流程圖。本發明實施例提供一種應用於觸控面板的基線校準方法。觸控面板11具有第一軸向的複數條傳輸電極TXi
與第二軸向的複數條感測電極RXj
，各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
皆形成交越點Pi,j
(i,j≧1且i,j為整數)。首先，在步驟S101中，以第一軸向計算程序計算出上各傳輸電極TXi
上的第一差值DIF(TXi
)。在步驟S102中，以第二軸向計算出各感測電極RXj
上的平均值AVG(RXj
)。在步驟S103中，根據各傳輸電極TXi
上的第一差值DIF(TXi
)與各感測電極RXj
上的平均值AVG(RXj
)計算出各感測電極RXj
上的第二差值DIFi
(RXj
)。在步驟S104中，將第一軸向計算之第一差值DIF(TXi
)與第二軸向的第二差值DIFi
(RXj
)相加，計算出基線校正單元13上所有基線校正值CRT(Pi,j
)，並校正觸控面板11上所有交越點Pi,j
。
請復參閱圖2與圖4，圖4為本發明實施例之另一基線校正方法流程圖。本發明實施例之基線校正方法包括第一軸向計算程序以及第二軸向計算程序。第一軸向計算軸向計算程序包括步驟S201、步驟S202、步驟S203步驟、S204步驟以及步驟S205，第二軸向計算程序包括步驟S206、步驟S207、步驟S208以及步驟S209。
首先，在步驟S201中，基線校正單元13將會做初始設定。使用者在進行基線校正程序時，設定預設參考值BKTH、傳輸電極TXi
的數目以及感測電極RXj
數目(如圖2中TX1
~TX7
與
RX1
~RX13
)。預設參考值BKTH係為使用者校正後欲達到的觸控面板11上所有交越點Pi,j
的目標基準值。
在步驟S202中，依序掃描第一軸向的傳輸電極TXi
。仔細地說，基線校正單元13會依序從傳輸電極TX1
開始接收多個掃描傳輸電極TX1
的掃描訊號SCANa
(TX1
)。掃描完傳輸電極TX1
後，則接續接收掃描傳輸電極TX2
的多個掃描訊號SCANa
(TX2
)，直到掃描完第一軸向的所有傳輸電極TXi
。
在步驟S203中，將掃描傳輸電極TXi
的至少一掃描訊號SCANa
(TXi
)計算出一個屬於各掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)。亦即基線校正單元13將掃描傳輸電極TXi
的a個掃描訊號SCANa
(TXi
)分別計算出屬於各掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)。當基線校正單元13接收掃描傳輸電極的SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)時，掃描訊號SCAN1
(TX1
)在傳輸電極TX1
上掃描所獲得每一交越點P1,1
、P1,2
...P1,13
的感測值進行加總平均後，得到一個屬於掃描訊號SCAN1
(TX1
)的平均值AVG1
(TX1
)。接著，依序進行掃描訊號SCAN2
(TX1
)、SCAN3
(TX1
)以及SCAN4
(TX1
)的運算並依序獲得各個掃描訊號的平均值AVG2
(TX1
)~AVG4
(TX1
)，其運算方式同SCAN1
(TX1
)，於此不再贅述。
在步驟S204中，透過搜尋過程，從掃描傳輸電極TXi
的a個掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)中計算出屬於傳輸電極TXi
的第一差值DIF(TXi
)。值得一提的是，各傳輸電極TXi
在計算出第一差值DIF(TXi
)過程中，會對應於感測電極RXj
的感測值計算而儲存一個最低有效位元TXi
_LSB(RXj
)的集合。其中校正位元組BKunit為傳輸電極TXi
經由掃描訊SCANa
(TXi
)掃描時，基線校正單元13計算獲得，亦即為第一差值DIF(TXi
)。舉例來說，在進行計算每一掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)時，基線校正單元13更以預設參考值BKTH為基準，透過二位元搜尋法(Binary search)從所有掃描傳輸電極TX1
的掃描訊號SCAN1
(TX1
)~
SCAN4
(TX1
)中計算出傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)。第一差值DIF(TX1
)為傳輸電極TX1
計算出之校正位元組BKunit(如上述掃描訊號0101)。
在步驟S205中，判定i是否小於步驟S201中預設之傳輸電極TXi
之數目，亦即判斷是否結束掃描第一軸向的所有傳輸電極TXi
的計算程序。仔細地說，基線校正單元13在做完步驟S202至S204後會判定是否計算完步驟S201所設定傳輸電極TXi
的數目，找到所有傳輸電極TXi
的第一差值DIF(TXi
)。若否，則重複計算步驟S202至S204直到計算完步驟S201所設定傳輸電極TXi
的數目的所有第一差值DIF(TXi
)。在本發明實施例方法中，更可以計算第一傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)做為其他傳輸電極TXi
的第一差值DIF(TX2
)、DIF(TX3
)...DIF(TXi
)。換句話說，則省略掉步驟S202與S205判定計算其他所有傳輸電極TX2
~TXi
的數目的第一差值DIF(TX2
)~DIF(TXi
)，僅以計算傳輸電極TX1
的第一差值DIF(TX1
)來做實施方式，本發明並不以此做為限制。
做完第一軸向計算程序後，在步驟S206中，基線校正單元13開始進行第二軸向計算程序，將第二軸向的各感測電極RXj
上的交越點Pi,j
之感測值進行計算並取得各平均值AVG(RXj
)。
接著，在步驟S207中，將各平均值AVG(RXj
)與暫存的最低有效位元TXi
_LSB(RXj
)計算取得各感測電極RXj
上的第二差值DIFi
(RXj
)。舉例來說，在傳輸電極TX1
所算出之第一差值DIF(TX1
)計算過程中所暫存對應感測電極RX1
的最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)與感測電極RX1
之平均值AVG(RX1
)會根據關係式(2)進行計算，並獲得感測電極RX1
上交越點的第二差值DIFi
(RXj
)。
在步驟S208中，將第一軸向之第一差值DIF(TXi
)與第二軸向之感測電極RXj
上的第二差值DIFi
(RXj
)進行計算，獲得每一基線校正值CRT(Pi,j
)。
最後，在步驟S209中，將所計算出之基線校正值CRT(Pi,j
)
回傳輸出至運算單元14，用以將各基線校正值CRT(Pi,j
)校正各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
所形成的交越點Pi,j
。
請參閱圖5，圖5為本發明實施例之再一基線校正方法流程圖。本實施例之基線校正方法包括第一軸向計算程序以及第二軸向計算程序。第一軸向程序包括步驟S301、步驟S302、步驟S303步驟、S304、步驟S305、步驟S306以及步驟S307，第二軸向程序包括步驟S308、步驟S309、步驟S310以及步驟S311。
首先，在步驟S301中，基線校正單元13將會做初始設定。使用者在進行基線校正程序時，設定預設參考值BKTH、傳輸電極TXi
的數目以及感測電極RXj
數目(如圖2中TX1
~TX7
與RX1
~RX13
)以及群組k數目(如圖2中群組G1
與群組G2
)。預設參考值BKTH係為使用者校正後欲達到的觸控面板11上所有交越點Pi,j
的目標基準值。
在步驟S302中，依序掃描群組Gk
。仔細地說，通常耦接於觸控面板11的檢測前端器12其所具有之通道數目會比觸控面板11之感測電極RXj
數目來的少。因此，在掃描的過程中，會將感測電極RXj
分成多個掃描群組Gk
(k≧1且k為整數)，如圖2中所示群組G1
與群組G2
。
在步驟S303中，掃描訊號將依序掃描群組Gk
內傳輸電極TXi
。仔細地說，基線校正單元13會依序從傳輸電極TX1
開始提供掃描訊號SCANa
(TX1
)來掃描群組Gk
中傳輸電極TX1
。掃描完傳輸電極TX1
後，則接續提供掃描訊號SCANa
(TX2
)來掃描群組Gk
中傳輸電極TX2
，直到掃描完所有第一軸向的傳輸電極TXi
。
在步驟S304中，在群組Gk
中掃描傳輸電極TXi
的a個掃描訊號SCANa
(TXi
)都將計算出一個屬於各掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)。舉例來說，在群組G1
中依序將掃描訊號SCAN1
(TX1
)在傳輸電極TX1
上掃描時所獲得每一交越點P1,1
、P1,2
...P1,13
的感測值進行加總平均，得到一個屬於掃描訊號
SCAN1
(TX1
)的平均值AVG1
(TX1
)。接著，依序進行掃描訊號SCAN2
(TX1
)、SCAN3
(TX1
)以及SCAN4
(TX1
)的運算並依序獲得群組G1
中各個掃描訊號的平均值AVG2
(TX1
)~AVG4
(TX1
)，其運算方式同SCAN1
(TX1
)，於此不再贅述。
接著，在步驟S305中，透過搜尋過程，從掃描傳輸電極TXi
的a個掃描訊號SCANa
(TXi
)的平均值AVGa
(TXi
)中計算出屬於傳輸電極TXi
的第k群組差值DIFk
(TXi
)。舉例來說，在群組G1
中進行計算每一掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)時，基線校正單元13更以預設參考值BKTH為基準，透過二位元搜尋法(Binary search)從所有在群組G1
中掃描傳輸電極TX1
的掃描訊號SCAN1
(TX1
)~SCAN4
(TX1
)計算出傳輸電極TX1
的第一群組差值DIF1
(TX1
)。值得一提的是，傳輸電極TX1
在計算出第一差值DIF(TXi
)過程中，會對應於感測電極RX1
~RX10
的感測值計算而儲存一個最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)~TX1
_LSB(RX10
)的集合。在本發明實施例中，雖然以二位元搜尋法作為實施方式，但在此領域具通常知識者亦了解可以循序搜尋法(Linear search)或其他演算搜尋法達到此效果，本發明僅以此做為說明，並不以此做為限制。
然後，在步驟S306中，判斷掃描訊號SCANa
(TXi
)是否結束掃描在第一軸向群組Gk
的每一傳輸電極TXi
的計算程序。若否，則回到步驟S303持續執行第一軸向群組Gk
內的計算程序。若是，則繼續執行步驟S307。
完成第一軸向計算程序內的一個群組Gk
後，在步驟S307中，進一步判斷是否完成第一軸向計算程序全部的群組Gk
，即判定k是否小於步驟S301中預設之群組Gk
之數目。若否，則重複步驟S302~S307，再次進行第一軸向計算程序其他的群組Gk
。若是，則表示完成觸控面板11上整體第一軸向計算程序，並且繼續執行第二軸向計算程序。
接著，在步驟S308中，基線校正單元13將第二軸向的各感
測電極RXj
上的交越點Pi,j
之感測值進行計算並取得平均值AVG(RXj
)。
在步驟S309中，將各平均值AVG(RXj
)與第k群組差值DIFk
(TXi
)在計算過程中所暫存的最低有效位元TXi
_LSB(RXj
)計算取得感測電極RXj
上的第二差值DIFi
(RXj
)。在步驟S310中，將在第一軸向之第k群組差值DIFk
(TXi
)與與第二軸向之感測電極RXj
上的第二差值DIFi
(RXj
)進行計算，獲得每一基線校正值CRT(Pi,j
)。
最後，在步驟S311中，將所計算出之基線校正值CRT(Pi,j
)回傳輸出至運算單元14，用以將基線校正值CRT(Pi,j
)校正各傳輸電極TXi
與各感測電極RXj
所形成的交越點Pi,j
。
在本發明實施例方法中，值得一提的是，步驟S305中，更可透過群組G1
計算出傳輸電極TXi
的第一群組差值DIF1
(TXi
)後，用以當作其他群組Gk
內的交越點Pi,j
之感測值的群組差值。也就是說，透過第一次掃描群組G1
時，群組G1
內傳輸電極TXi
所計算出的第一群組差值DIF1
(TXi
)計算過程中所暫存的最低有效位元TX1
_LSB(RXi
)即決定了觸控面板11上傳輸電極TXi
整體的第一差值DIF(TXi
)以及後續第二軸向計算所需各感測電極RXj
的最低有效位元。舉例來說，在傳輸電極TX1
中，以原本屬於第一群組差值DIF1
(TX1
)計算過程中所暫存的最低有效位元TX1
_LSB(RX1
)，直接當作原本應該在第二群組差值DIF2
(TX1
)中感測電極RX11
所會產生的最低有效位元TX1
_LSB(RX11
)。其原因在於，其各群組Gk
與群組Gk
內之間的交越點Pi,j
所計算出的平均值並不會差異太大，所以與預設標準值BKTH所計算之差值同樣地不會相差太多。因此本發明實施例更可透過此方式，省略計算其他群組的計算程序(如步驟S302與S307)，只需計算群組G1
即可，進而達到提升演算的速度。
綜上所述，觸控面板的製造者可以透過本發明所提供的基線校準方法或模組，利用基線校正單元對原本觸控面板上因製程或者感測通道之間的不匹配，造成整體使用者在使用觸控面板的判斷上準確度下降。利用對第一軸向上的交越點做第一次校正，再參照第一軸向的校正結果對第二軸向上的交越點做第二次的校正方式，消除各軸向的不平整度，進而達到整體觸控面板的梯度趨近一致，提高使用者在使用時的判斷精準度。更值得一提的是，其中以第一軸向與第二軸向定位的方式進行交越點的校正，進一步可省下N2
-2N的硬體需求。
以上所述，僅為本創作最佳之具體實施例，惟本創作之特徵並不侷限於此，任何熟悉該項技藝者在本創作之領域內，可輕易思及之變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
S101~S104‧‧‧為方法步驟
Claims (11)
- 一種應用於觸控面板的基線校準方法，包括：透過一第一軸向計算程序計算出每一傳輸電極上的一第一差值，其中該第一軸向計算程序包括：設定一預設參考值；將至少一第一掃描訊號依序掃描第一軸向的一第一傳輸電極時，每一該第一掃描訊號都將計算出一第一平均值，其中該第一平均值為該第一傳輸電極上多個交越點之一感測值的加總平均；以及利用一搜尋過程以該預設參考值為基準，從該些第一掃描訊號中計算出屬於該第一傳輸電極的一第一差值；透過一第二軸向計算程序計算出每一感測電極上的一第二差值，其中該第二差值為一第二平均值與該第一差值計算過程所暫存的一最低有效位元計算獲得，該第二平均值為各該感測電極上的多個交越點之多個感測值加總平均；以及將各該第二差值與各該第一差值計算取得一基線校正值。
- 如申請專利範圍第1項所述之基線校準方法，更包括：將至少一第二掃描訊號依序掃描第一軸向的一第二傳輸電極，每一該第二掃描訊號都將計算出該第二傳輸電極上該些交越點之該感測值的該第一平均值；以及利用該搜尋過程以該預設參考值為基準，從該些第二掃描訊號計算出屬於該第二傳輸電極的該第一差值。
- 如申請專利範圍第1項所述之基線校準方法，更包括：使用各該基線校正值校正各該傳輸電極與各該感測電極所形成的每一交越點。
- 如申請專利範圍第1項所述之基線校準方法，其中該搜尋過程為二位元搜尋法(Binary search)。
- 如申請專利範圍第1項所述之基線校準方法，其中該些感測電 極根據該觸控面板所耦接的一檢測前端器之通道數目分成至少一個掃描群組。
- 如申請專利範圍第5項所述之基線校準方法，其中該第一傳輸電極在一第一掃描群組中，藉由所對應於各該感測電極的該些交越點的該些感測值，計算出各該掃描訊號於該第一傳輸電極上的一第一群組平均值。
- 如申請專利範圍第6項所述之基線校準方法，其中在該第一掃描群組中，根據該些第一掃描訊號的該些第一群組平均值中計算出屬於該第一掃瞄群組中該第一傳輸電極的一第一群組差值。
- 如申請專利範圍第5項所述之基線校準方法，其中該第一傳輸電極在一第二掃描群組中，藉由所對應於各該感測電極的該些交越點的該些感測值，計算出各該掃描訊號於該第一傳輸電極上的一第二群組平均值。
- 如申請專利範圍第8項所述之基線校準方法，其中在該第二掃描群組中，根據該些第一掃描訊號的該些第二群組平均值中計算出屬於該第二掃瞄群組中該第一傳輸電極的一第二群組差值。
- 如申請專利範圍第7項所述之基線校準方法，其中算出該第一群組差值後，直接用以當做該第一傳輸電極的該第一差值。
- 一種應用於觸控面板的基線校準系統，包括：一觸控面板，該觸控面板具有第一軸向的複數條傳輸電極與第二軸向的複數條感測電極，且各該傳輸電極與各該感測電極皆形成一交越點；以及一基線校正單元，耦接於該觸控面板；其中，該基線校正單元透過一第一軸向計算程序計算出每一傳輸電極上的一第一差值，其中該第一軸向計算程序包括：設定一預設參考值； 將至少一第一掃描訊號依序掃描第一軸向的一第一傳輸電極時，每一該第一掃描訊號都將計算出一第一平均值，其中該第一平均值為該第一傳輸電極上多個交越點之一感測值的加總平均；以及利用一搜尋過程以該預設參考值為基準，從該些第一掃描訊號中計算出屬於該第一傳輸電極的一第一差值；該基線校正單元透過一第二軸向計算程序計算出每一感測電極上的一第二差值，其中該第二差值為一第二平均值與該第一差值計算過程所暫存的一最低有效位元計算獲得，該第二平均值為各該感測電極上的多個交越點之多個感測值加總平均；該基線校正單元將各該第二差值與各該第一差值計算取得一基線校正值。
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| Publication number | Publication date |
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| TW201510793A (zh) | 2015-03-16 |
| CN104423679A (zh) | 2015-03-18 |
| US20150062092A1 (en) | 2015-03-05 |
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