TWI512566B - 觸控偵測裝置及觸控偵測方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種觸控偵測裝置及觸控偵測方法。
在現今的技術中,提供多點觸碰偵測的觸控技術已成為觸控裝置的基本要求。並且,互容式觸控偵測在進行多點觸碰的偵測較自容式觸控偵測更為精準。然而,在針對觸控板的電容變化進行偵測的同時,可能會因為使用者的操作模式(手持或非手持)、觸控裝置是否進行充電以及自然界的雜訊干擾(水氣、溫度/溼度、電池波等),而造成觸控點位置資訊的偵測上的困難。
在習知的技術領域中,上述關於造成觸控點位置資訊的偵測困難,多利用設置額外的硬體,或特殊設置的韌體來加以克服。亦或者,習知技術中,也有提出在對觸控面板進行互容式觸控偵測,額外進行自容式觸控偵測的作法。然而,這樣的作法顯然需要很長的觸控偵測時間,尤其應用在大尺寸的觸控面板上更為明顯。而較長的觸控偵測時間的需求,會造成觸控敏感度的降低。
本發明提供一種觸控偵測裝置及觸控偵測方法,有效提升觸控偵測的效率。
本發明的觸控偵測方法適用於具有多數條觸控行以及多數條觸控列的觸控面板,觸控偵測方法包括:同時的針對該觸控面板執行互容式觸控偵測以及自容式觸控偵測,以分別獲得互容式偵測結果以及自容式偵測結果,並針對互容式偵測結果以及自容式偵測結果進行運算以獲得觸控面板上的至少一觸控點的位置資訊。
本發明的觸控偵測裝置,包括觸控面板以及觸控偵測控制器。觸控面板具有多數條觸控行以及多數條觸控列,觸控偵測控制器耦接觸控行以及觸控列。觸控偵測控制器同時針對觸控面板執行互容式觸控偵測以及自容式觸控偵測,以分別獲得互容式偵測結果以及自容式偵測結果,並針對互容式偵測結果以及自容式偵測結果進行運算以獲得觸控面板上的至少一觸控點的位置資訊。
基於上述,本發明藉由同步進行互容式觸控偵測以及自容式觸控偵測,有效降低偵測所需的時間。並且,本發明同時搭配互容式偵測結果以及自容式偵測結果下來獲得觸控點的位置資訊,使觸控點的位置資訊可以準確的被偵測出。如此一來,本發明提供的觸控偵測方法可以快速且準確的偵測出觸控點的位置資
訊,提升觸控偵測裝置的整體效益。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
S110~S120、S211~S213、S221~S223、S231~S233‧‧‧觸控偵測步驟
300‧‧‧觸控偵測裝置
310‧‧‧觸控面板
X1~XM‧‧‧觸控行
Y1~YN‧‧‧觸控列
320‧‧‧觸控偵測控制器
3211~321N、3221~322M‧‧‧觸控偵測控制電路
410、420‧‧‧類比前端電路
TXE‧‧‧發射端點
RXE‧‧‧接收端點
GND‧‧‧接地端點
CTX‧‧‧自容電容
CM‧‧‧互容電容
VRX、VTX‧‧‧電壓
VOUTs、VOUTm‧‧‧偵測電壓
圖1繪示本發明一實施例的觸控偵測方法的流程圖。
圖2A~圖2C分別繪示本發明實施例的多個實施方式。
圖3A繪示本發明一實施例的觸控偵測裝置的示意圖。
圖3B繪示本發明觸控偵測裝置實施例的一實施方式。
圖4A繪示本發明實施例的觸控偵測裝置的部份電路示意圖。
圖4B繪示本發明實施例的觸控偵測裝置的觸控偵測動作的波形圖。
請參照圖1,圖1繪示本發明一實施例的觸控偵測方法的流程圖。其中,觸控偵測方法適用於觸控面板上,且觸控面板具有多數條觸控行以及多數條觸控列。本實施例的觸控偵測方法的步驟包括:首先,在步驟S110中,同時針對觸控面板進行自容式觸控偵測以及互容式觸控偵測,並且,所進行的自容式觸控偵測可以獲得自容式偵測結果,而所進行的互容式觸控偵測則可以獲得互容式偵測結果。
接著,在步驟S120中,則針對在步驟S110中所獲得的自容式偵測結果以及互容式偵測結果來進行算術運算,並透過算術運算的結果來獲得一個或多個觸控點的位置資訊。
以下請參照圖2A~圖2C,圖2A~圖2C分別繪示本發明實施例的多個實施方式。在圖2A中,步驟S211針對觸控面板的觸控行進行互容式的觸控偵測,並且,在進行互容式的觸控偵測的同時,可針對觸控面板的觸控列進行自容式的偵測。進一步來說明,在步驟S211中,可以使觸控面板的觸控列作為互容式觸控偵測的發射端,接收觸控驅動信號,並使觸控面板的觸控行作為互容式觸控偵測的接收端來接收依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的變化(例如電壓的變化)來進行觸控面板的互容式的觸控偵測。值得注意的,依據觸控面板的觸控列所接收的觸控驅動信號,本實施方式可以同時透過量測觸控面板的觸控列上的電氣特性的變化,來進行觸控面板的觸控列的自容式觸控偵測動作。
接著,在步驟S212中,則針對觸控面板的觸控行進行自容式觸控偵測的動作。並且,綜合步驟S211以及步驟S212所獲得的觸控偵測結果,本實施方式就可以獲得完整的互容式偵測結果以及自容式偵測結果,並透過步驟S213所進行的互容式偵測結果以及自容式偵測結果的算術運算,一個或多個的觸控點的位置資訊就可以被精確的計算出來。
另外,在圖2B的實施方式中,在步驟S221,針對觸控面板的觸控行進行互容式的觸控偵測,並且,在進行互容式的觸
控偵測的同時,可針對觸控面板的觸控列進行自容式的偵測。也就是利用觸控面板的觸控列作為互容式觸控偵測的發射端,接收觸控驅動信號,並利用觸控面板的觸控行作為互容式觸控偵測的接收端來接收依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的變化來進行互容式觸控偵測。並且,利用觸控面板的觸控列接收觸控驅動信號的同時,透過量測觸控面板的觸控列上的電氣特性的變化來進行觸控面板的觸控列的自容式觸控偵測。
接著,在步驟S222中,針對觸控面板的觸控列進行互容式的觸控偵測,並且,在進行互容式的觸控偵測的同時,可針對觸控面板的觸控行進行自容式的偵測。具體來說明,就是改利用觸控面板的觸控行作為互容式觸控偵測的發射端,接收互容式觸控偵測的觸控驅動信號,並利用觸控面板的觸控列作為互容式觸控偵測的接收端來接收依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的變化來進行互容式觸控偵測。並且,利用觸控面板的觸控行接收觸控驅動信號的同時,透過量測觸控面板的觸控行上的電氣特性的變化來進行觸控面板的觸控行的自容式觸控偵測。
綜合步驟S221以及S222的偵測結果,可以獲得的互容式偵測結果以及自容式偵測結果,並在步驟S223中,針對互容式偵測結果以及自容式偵測結果進行算術運算,就可以獲得一個或多個的觸控點的位置資訊。
在圖2C中,在步驟S231,針對觸控面板的觸控行進行互容式的觸控偵測,並且,在進行互容式的觸控偵測的同時,可
針對觸控面板的觸控列進行自容式的偵測。也就是利用觸控面板的觸控列作為互容式觸控偵測的發射端,接收觸控驅動信號,並利用觸控面板的觸控行作為互容式觸控偵測的接收端來接收依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的變化來進行互容式觸控偵測。並且,利用觸控面板的觸控列接收觸控驅動信號的同時,透過量測觸控面板的觸控列上的電氣特性的變化來進行觸控面板的觸控列的自容式觸控偵測。
另外,在步驟S232中,則針對步驟S231中在觸控行得到的互容式偵測結果進行算術運算,就可以獲得針對觸控面板的觸控行的自容式觸控偵測的結果。舉例來說明,在步驟S231中可以獲得對應各觸控列的各觸控行間的互容電容的變化,而透過將對應各觸控行的多個觸控列的互容電容的變化進行相加的運算,就可以得到對應各觸控行的自容電容的變化,也就可以獲得觸控面板的觸控行的自容式觸控偵測的結果。
綜合步驟S231以及S232的偵測結果,可以獲得的互容式偵測結果以及自容式偵測結果,並在步驟S233中,針對互容式偵測結果以及自容式偵測結果進行算術運算,就可以獲得一個或多個的觸控點的位置資訊。
請參照圖3A,圖3A繪示本發明一實施例的觸控偵測裝置的示意圖。觸控偵測裝置300包括觸控面板310以及觸控偵測控制器320。觸控面板310包括多數條觸控行X1~XM以及多數條觸控列Y1~YN。觸控偵測控制器320耦接觸控面板310的觸控行
X1~XM以及觸控列Y1~YN,並對觸控面板310進行自容式及互容式觸控偵測。
觸控偵測控制器320可同時對觸控面板310進行自容式觸控偵測以及互容式觸控偵測。具體來說,觸控偵測控制器320可透過設定觸控行X1~XM以作為互容式觸控偵測的發射端並接收觸控驅動信號,觸控偵測控制器320並設定觸控列Y1~YN以作為互容式觸控偵測的接收端來接收依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的改變,並藉此進行觸控列Y1~YN上的互容式觸控偵測。同時,觸控偵測控制器320可以同時判斷觸控行X1~XM依據觸控驅動信號所產生的電氣特性的改變,並藉此來進行觸控行X1~XM上的自容式觸控偵測。
在此請注意,觸控驅動信號是一個可以使觸控行X1~XM與觸控偵測控制器320耦接的端點產生電氣特性改變的信號。以改變觸控行X1~XM與觸控偵測控制器320耦接的端點上的電壓為範例,觸控驅動信號可以是一個方波、三角波、階梯波或其他種類的週期性信號。
請參照圖3B,圖3B繪示本發明觸控偵測裝置實施例的一實施方式。其中,觸控偵測控制器320包括多數個觸控偵測控制電路3211~321N以及3221~322M。在圖3B中,觸控偵測控制電路3211~321N以及3221~322M分別耦接至觸控列Y1~YN以及觸控行X1~XM。觸控偵測控制電路3211~321N以及3221~322M並對觸控列Y1~YN以及觸控行X1~XM進行互容式觸控偵測及/
或自容式觸控偵測。
值得注意的是,觸控偵測控制電路與觸控行及觸控列間,未必要一對一的相互耦接。在其他實施方式中,多個觸控行(列)可以共用一個觸控偵測控制電路,並以分時多工的方式來執行觸控偵測的動作,關於分時多工的實施細節,應為本領域具通常知識者所熟知的技術,在此恕不多贅述。
請參照圖4A以及圖4B,圖4A繪示本發明實施例的觸控偵測裝置的部份電路示意圖。圖4B則繪示本發明實施例的觸控偵測裝置的觸控偵測動作的波形圖。在圖4A中,類比前端電路410以及420可分別被設置在不同的觸控偵測控制電路中。並且,類比前端電路410可耦接至例如作為發射端的觸控列上,其中,類比前端電路410與觸控列耦接至發射端點TXE。此外,類比前端電路420可耦接至例如作為接收端的觸控行上,其中,類比前端電路420與觸控行耦接至接收端點RXE。
在圖4A中,發射端點TXE與接收端點RXE具有互容電容CM,而發射端點TXE與接地端點GND間具有自容電容CTX,且接收端點RXE與接地端點GND間具有自容電容CRX。
當要進行互容式觸控偵測時,類比前端電路410提供觸控驅動信號至發射端點TXE上,並使電壓VTX產生改變。依據發射端點TXE上使電壓VTX的變化,接收端點RXE上的電壓VRX也對應發生變化。此時,類比前端電路420接收端點RXE上的電壓VRX,並可透過判斷電壓VRX的電壓值的變化或接收端點RXE
上電流之變化來獲得觸控行上的互容式觸控偵測結果。
同時,類比前端電路410可依據電壓VTX所產生的變化來進行觸控列上的自容式觸控偵測,並獲得觸控列上的自容式觸控偵測結果。
以下請同步參照圖4A以及圖4B,其中,在時間週期TA中,類比前端電路410提供高電壓的觸控驅動信號VINT至發射端點TXE,因為自容電容CTX、CRX以及互容電容CM的電容值的影響,電壓VTX以及電壓VRX會因為當時的自容電容CTX、CRX以及互容電容CM的電容值的變化而有不同的改變趨勢。其中,類比前端電路410依據偵測電壓VTX的變化來產生偵測電壓VOUTs,並可以透過偵測電壓VOUTs在取樣點SP1時的電壓差值(意即,未有觸碰時的電壓VOUTs與發生觸碰時的電壓VOUTs之間的差值)是否有超過一個預設臨界值來產生自容式觸控偵測結果。相對的,類比前端電路420則可依據偵測電壓VRX的變化或接收端RXE上電流之變化來產生偵測電壓VOUTm,並可以透過偵測電壓VOUTm在取樣點SP2時的電壓差值(意即,未有觸碰時的電壓VOUTm與發生觸碰時的電壓VOUTm之間的差值)是否有超過另一個預設臨界值來產生互容式觸控偵測結果。
上述的預設臨界值的設定,可以在觸控面板上無發生觸控現象時的類比前端電路的輸出電壓來獲取一個基準值,設計者可以再依據這個基準值來加、減一個預設偏差來設定預設臨界值。預設偏差則可依觸控面板的實際工作狀態來加以設定。
附帶一提個,在時間區間TB中,可以進行對偵測電壓VOUTm及VOUTs的類比數位轉換動作,其中,類比數位轉換電路可以建構在觸控偵測控制電路中。
綜上所述,本發明透藉由同時進行觸控面板的互容式觸控偵測以及自容式觸控偵測動作,以在最少的時間中,獲取互容式偵測結果以及自容式偵測結果。並針對互容式偵測結果以及自容式偵測結果進行計算,來獲取觸控面板上的至少一個觸控點的位置資訊。如此一來,除了可以準確的偵測出觸控點的位置資訊外,還可以在最短的時間內偵測出觸控點的位置資訊,讓使用者控動作不會產生延遲感應的現象,提升觸控裝置的使用效率。
S110~S120‧‧‧觸控偵測步驟
Claims (14)
- 一種觸控偵測方法,適用於一觸控面板,該觸控面板具有多數條觸控行以及多數條觸控列,包括:同時的針對該觸控面板執行一互容式觸控偵測以及一自容式觸控偵測,以分別獲得一互容式偵測結果以及一自容式偵測結果;以及針對該互容式偵測結果以及該自容式偵測結果進行運算以獲得該觸控面板上的至少一觸控點的位置資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控偵測方法,其中同時的針對該觸控面板執行該互容式觸控偵測以及該自容式觸控偵測的步驟包括:針對該觸控面板的該些觸控行進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控列進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控偵測方法,其中更包括:針對該觸控面板的該些觸控行進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控偵測方法,其中針對該觸控面板的該些觸控行進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控列進行該自容式觸控偵測的步驟包括:提供一觸控驅動信號至該些觸控列,並進行對應各觸控列的該些觸控行的該互容式觸控偵測;以及同時依據該觸控驅動信號進行該些觸控列的該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控偵測方法,更包括:針對該觸控面板的該些觸控列進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控行進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第5項所述的觸控偵測方法,其中針對該觸控面板的該些觸控列進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控行進行該自容式觸控偵測的步驟包括:提供一觸控驅動信號至該些觸控行,並進行對應各觸控行的該些觸控列的該互容式觸控偵測;以及同時依據該觸控驅動信號進行該些觸控行的該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第2項所述的觸控偵測方法,更包括:依據針對該觸控面板的該些觸控行進行該互容式觸控偵測所獲得的該互容式偵測結果進行算術運算,並藉以獲得針對該觸控面板的該些觸控行的該自容式偵測結果偵測結果。
- 一種觸控偵測裝置,包括:一觸控面板,具有多數條觸控行以及多數條觸控列;以及一觸控偵測控制器,耦接該些觸控行以及該些觸控列,該觸控偵測控制器同時針對該觸控面板執行一互容式觸控偵測以及一自容式觸控偵測,以分別獲得一互容式偵測結果以及一自容式偵測結果,並針對該互容式偵測結果以及該自容式偵測結果進行運算以獲得該觸控面板上的至少一觸控點的位置資訊。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控 偵測控制器針對該觸控面板的該些觸控行進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控列進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控偵測控制器更針對該觸控面板的該些觸控行進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控偵測控制器更針對該觸控面板的該些觸控列進行該互容式觸控偵測,並同時針對該觸控面板的該些觸控行進行該自容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控偵測控制器更依據針對該觸控面板的該些觸控行進行該互容式觸控偵測所獲得的該互容式偵測結果進行算術運算,並藉以獲得針對該觸控面板的該些觸控行的該自容式偵測結果。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控偵測控制器包括多數個觸控偵測控制電路,各該觸控偵測控制電路包括:一類比前端電路,耦接該些觸控行以及該些觸控列的其中之一,感測該些該些觸控行以及該些觸控列的其中之一的電氣特性的變化,藉以針對該些觸控行以及該些觸控列的其中之一進行該自容式觸控偵測或該互容式觸控偵測。
- 如申請專利範圍第8項所述的觸控偵測裝置,其中該觸控偵測控制器提供一觸控制驅動信號至該些觸控行以對該些觸控 列進行該互容式觸控偵測,或該觸控偵測控制器提供該觸控制驅動信號至該些觸控列以對該些觸控行進行該互容式觸控偵測。
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