TWI601037B - 應用於觸控裝置之測試系統及測試方法 - Google Patents

Description

應用於觸控裝置之測試系統及測試方法

本發明與測試技術相關，並且尤其與用以測試觸控裝置是否能正確回應使用者觸碰的技術相關。

隨著科技日益進步，近年來各種電子產品的操作介面都愈來愈人性化。舉例而言，透過觸控螢幕，使用者可直接以手指或觸控筆在螢幕上操作程式、輸入訊息/文字/圖樣，省去使用鍵盤或按鍵等輸入裝置的麻煩。實際上，觸控螢幕通常係由一感應面板及設置於感應面板後方的顯示器組成。電子裝置係根據使用者在感應面板上所觸碰的位置，以及當時顯示器所呈現的畫面，來判斷該次觸碰的意涵，並執行相對應的操作結果。

現有的電容式觸控技術可分為自容式(self-capacitance)和互容式(mutual-capacitance)兩類。相對於互容式觸控面板，自容式觸控面板能藉由製程較單純的單層電極結構實現，具有成本較低的優點，因此被廣泛應用在低階電子產品中。

圖一為一習知自容式觸控面板的感應電極配置範例。區域100內設有多個等寬且各自近似於一直角三角形的感應電極(例如電極11)。每個感應電極都各自連接至一感應器(未繪示)。使用者觸碰會影響電極周邊的磁力線分布，進而造成感應器偵測到的電容值發生變化。根據出現電容值變化的感應電極位置以及電容值變化 量，即可推算使用者觸碰的發生位置。

由於製作感應電極的程序可能會發生偏差，感應電極的實際形狀往往不盡理想。圖二呈現了兩種誤差範例：區域12A有斷線問題，區域12B則存在缺角問題。這些誤差降低了感應結果的正確性，甚至會造成誤判觸碰發生位置的情況。為了避免上述問題，必須在產品出廠前進行測試，預先篩檢出有問題的產品。

現行的測試方案大多是以人工進行。舉例而言，由於金屬具導電性，若將金屬棒貼近感應電極上方(例如置於圖三所繪示的位置30)，會造成感應器偵測到的電容值發生變化，等同於使用者對感應電極施以觸碰。理論上，放置金屬棒的位置不同，也會令各感應器產生的偵測結果有所不同。因此，藉由比對偵測結果之理論值和實際值，測試人員可推估各感應電極是否皆正確反應出將金屬棒置於該位置時應有的電容變化量。

在現行的測試方案中，確認了某個金屬棒位置所對應的偵測結果正常後，測試人員必須手動將金屬棒挪移至另一位置進行測試。顯然，在採用現行測試方案的情況下，若無法負擔大量測試人力，製造者通常僅能隨機抽樣檢查少數產品。針對各個受測觸控面板，測試人員亦僅能就少數幾個特定位置進行測試。

為解決上述問題，本發明提出一種新的測試系統及測試方法。根據本發明之測試系統和測試方法可被設計為全自動，無須 人力介入。相較於傳統的人工測試方法，根據本發明之測試系統和測試方法的效率極高，並且其測試範圍可大致涵蓋待測裝置中的所有觸控感應區域。此外，只要設計適當的測試機台，測試系統和待測裝置的相對位置可被固定，其準確性遠高於以人工放置金屬棒。

根據本發明之一具體實施例為一種觸控裝置測試系統，用以測試一觸控裝置，其中包含一觸碰模擬模組、一控制模組及一判斷模組。該觸碰模擬模組包含複數個導電元件，分別對應於該觸控裝置之複數個觸控感應區域。該控制模組耦接至該複數個導電元件，並係用以選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個。該判斷模組可耦接至該觸控裝置，並係用以判斷該觸控裝置是否正確回應該控制模組透過該觸碰模擬模組施於該複數個觸控感應區域之一測試。

根據本發明之另一具體實施例為一種觸控裝置測試方法，用以測試一觸控裝置。該測試方法首先執行一移動步驟，將一觸碰模擬模組貼近該觸控裝置。該觸碰模擬模組包含複數個導電元件，分別對應於該待測裝置之複數個觸控感應區域。隨後，該測試方法執行一自動測試程序，選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個。接著，該測試方法執行一判斷步驟，判斷該觸控裝置是否正確回應該自動測試程序。

關於本發明的優點與精神可以藉由以下發明詳述及所附圖式 得到進一步的瞭解。

根據本發明之一實施例為圖四所示之測試系統400，其中包含觸碰模擬模組42、控制模組44、判斷模組46以及複數個感應器48。測試系統400係用以測試待測裝置500能否正確回應使用者觸碰。實務上，待測裝置500可為一個完整的觸控式電子裝置，也可為觸控式電子裝置的一部分，例如一觸控面板或是一自容式觸控面板中的感應電極層。待測裝置500可包括複數個觸控感應區域，該些觸控感應區域可由該些感應電極構成。須說明的是，該等外接的感應器48並非測試系統400的必要元件。若待測裝置500本身已內建有感應器，判斷模組46可直接接收待測裝置500內之感應器產生的偵測結果，而不須透過另行設置感應器48產生偵測結果。以下說明以圖一之習知感應電極層為待測裝置500之一實施例。

如圖五(A)所示，本實施例中的觸碰模擬模組42之一表面平行設置有六個長條狀導電元件42A~42F。實務上，導電元件42A~42F的材質可包含銅等導電性良好的金屬，但不以此為限。由圖五(B)可看出，導電元件42A~42F分別連接至控制模組44。圖五(C)係繪示測試系統400與待測裝置500在測試過程中的配置相對關係。

待測裝置500中的每個三角形感應電極都各自連接至一個感 應器48(為保持圖面清晰，省略部分電極和感應器48間的接線)。該些感應電極各自之平面形狀近似一不等腰直角三角形，且係上下交錯設置於一平面。該些感應電極各自之最短邊緣平行於一特定方向。導電元件42A~42F為複數個平行設置之長條狀導電片。當觸碰模擬模組42被貼近待測裝置500以進行測試時，該些長條狀導電片42A~42F平行於該特定方向。

由圖五(C)可看出，導電元件42A~42F各自橫跨待測裝置500中的所有三角形電極，也各自對應待測裝置500中不同的觸控感應區域。需說明的是，觸碰模擬模組42上的導電元件42A~42F不一定要直接接觸待測裝置500，其間亦可設置有一隔絕層。只要導電元件42A~42F被挪移至貼近待測裝置500且被提供以測試信號時，能引發待測裝置500產生電容變化即可。由此可知，導電元件42A~42F不一定要設置在觸碰模擬模組42的最外層表面。

於一實施例中，控制模組44可根據實際測試需要，選擇性地將一測試信號提供至導電元件42A~42F中的一個或多個。舉例而言，該測試信號可位於一接地電位或是接近接地的電位。透過該測試信號，控制模組44可將導電元件42A~42F中的一個或多個設定為接地或浮接。若控制模組44將導電元件42A設定為接地，可模擬待測裝置500中被導電元件42A所覆蓋之觸控感應區域受使用者觸碰的狀況。相似地，若控制模組44將導電元件42D、42F皆設定為接地，則可模擬待測裝置500中被導電元件42D、42F 所覆蓋之兩個觸控感應區域同時受使用者觸碰的狀況。

實務上，一種可行的測試程序為令控制模組44逐一將導電元件42A~42F設定為接地。也就是說，導電元件42A首先被設定為接地，而其他五個導電元件被設定為浮接；隨後，導電元件42B被設定為接地，其他五個導電元件被設定為浮接，依此類推。

控制模組44所採用的測試程序為判斷模組46所知。因此，根據該等感應器48在各種測試狀況下產生的感應結果，判斷模組46可判斷待測裝置500是否正確回應控制模組44透過觸碰模擬模組42施於該等觸控感應區域的測試。以待測裝置500中最左側的三角形電極為例，導電元件42A~42F依序被設定為接地時，畫面中最左側之感應器48測得的電容變化量理論上會愈來愈大，並且應一一對應於該三角形電極受到導電元件42A~42F覆蓋的面積。 若判斷模組46發現導電元件42F被設定為接地時，畫面中最左側之感應器48測得的電容變化量小於理論值，判斷模組46可推測該三角形電極受到導電元件42F覆蓋的區域中可能存在缺角。

由於控制模組44可被設計為全自動控制各導電元件的導電狀態，完全無須人力介入，相較於傳統的人工測試方法，測試系統400的測試效率極高，並且其測試範圍可大致涵蓋待測裝置500中的所有觸控感應區域。此外，只要設計適當的測試機台，測試系統400和待測裝置500的相對位置可被固定，其準確性遠高於以人工放置金屬棒。再者，若該等導電元件的厚度被設計為遠低 於金屬棒的厚度，可節省製作材料成本。

須強調的是，導電元件的數量和形狀不以圖五(A)~圖五(C)中所示者為限，其設計方式與實際測試需求相關。舉例而言，該等導電元件的形狀可各不相同，例如為大小不同的圓形或不規則形。另一方面，該等導電元件所在的觸碰模擬模組42之表面不一定要是平面。舉例而言，觸碰模擬模組42用以設置導電元件的表面可以包含存在高低起伏的曲面，其形狀可配合待測裝置500的外觀來設計。

於上述實施例中，判斷模組46係根據該等感應器48測得的電容變化量或電容感應量來判斷待測裝置500是否正確回應控制模組44透過觸碰模擬模組42進行的測試。於另一實施例中，待測裝置500產生的輸出信號為受觸位置的位置資訊(例如二維座標)，而判斷模組46的判斷以及比對依據被相對應地設計為一個或多個座標理論值。

根據本發明之另一具體實施例為一種測試方法，其流程如圖六所示。首先，步驟S61為將一觸碰模擬模組貼近一待測裝置。 該觸碰模擬模組包含複數個導電元件，與該待測裝置之複數個觸控感應區域一一對應。接著，步驟S62為執行一自動測試程序，選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個導電元件。步驟S63則是判斷該待測裝置是否正確回應該自動測試程序。前述實施例中提及的實施細節，皆可應用在此測試方法 中，不再贅述。

如上所述，由於根據本發明實施例之測試系統和測試方法可被設計為全自動，無須人力介入，相較於傳統的人工測試方法，根據本發明之測試系統和測試方法的效率極高，並且其測試範圍可大致涵蓋待測裝置中的所有觸控感應區域。此外，只要設計適當的測試機台，測試系統和待測裝置的相對位置可被固定，其準確性遠高於以人工放置金屬棒。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100‧‧‧感應電極配置區域

11‧‧‧電極

12A、12B‧‧‧電極缺限區域

30‧‧‧金屬棒放置位置

400‧‧‧測試系統

42‧‧‧觸碰模擬模組

44‧‧‧控制模組

46‧‧‧判斷模組

48‧‧‧感應器

500‧‧‧待測裝置

42A~42F‧‧‧導電元件

S61~S63‧‧‧流程步驟

圖一為一自容式觸控面板的感應電極配置範例。

圖二係用以呈現電極誤差範例。

圖三係用以表示測試用金屬棒之放置位置與感應電極的相對關係。

圖四為根據本發明之一實施例中的測試系統電路方塊圖。

圖五(A)係用以表示根據本發明之一實施例中的觸碰模擬模組；圖五(B)係繪示根據本發明之一實施例中的測試系統之詳細電路連接關係；圖五(C)係繪示測試系統與待測裝置在測試過程中的 配置相對關係範例。

圖六為根據本發明之一實施例中的測試方法流程圖。

400‧‧‧測試系統

42‧‧‧觸碰模擬模組

44‧‧‧控制模組

46‧‧‧判斷模組

48‧‧‧感應器

500‧‧‧待測裝置

Claims (12)

1. 一種觸控裝置測試系統，用以測試一觸控裝置，該測試系統包含：一觸碰模擬模組，包含複數個導電元件，每一該導電元件分別對應於該觸控裝置之複數個觸控感應區域；一控制模組，耦接至該複數個導電元件，用以選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個；以及一判斷模組，耦接至該觸控裝置，用以判斷該觸控裝置是否正確回應該控制模組透過該觸碰模擬模組施於該複數個觸控感應區域之一測試；其中，該判斷模組係根據該觸控裝置產生之至少一位置資訊是否符合至少一預設座標值判斷該觸控裝置是否正確回應該測試。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該測試信號位於一接地電位。
3. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該控制模組係將該測試信號輪流提供至該複數個導電元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該複數個導電元件為複數個金屬片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該複數個導電元件被設置於該觸碰模擬模組之一表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該觸控裝置包含用於一自容式觸控面板之複數個感應電極，該複數個觸控感應區域係由該複數個感應電極構成。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測試系統，其中該複數個感應電極各自之平面形狀近似一不等腰直角三角形，且係上下交錯設置於一平面，該複數個感應電極各自之最短邊緣平行於一特定方向；該複數個導電元件為複數個平行設置之長條狀導電片；當該觸碰模擬模組被貼近該觸控裝置進行該測試時，該複數個長條狀導電片亦平行於該特定方向。
8. 一種觸控裝置測試方法，用以測試一觸控裝置，該測試方法包含：(a)將一觸碰模擬模組貼近該觸控裝置，該觸碰模擬模組包含複數個導電元件，每一該導電元件分別對應於該觸控裝置之複數個觸控感應區域；(b)執行一自動測試程序，該自動測試程序包含選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個；以及(c)判斷該觸控裝置是否正確回應該自動測試程序；其中步驟(c)係根據該觸控裝置產生之至少一位置資訊是否符合至少一預設座標值判斷該觸控裝置是否正確回應該自動測試程序。
9. 如申請專利範圍第8項所述之測試方法，其中該測試信號位於一接地電位。
10. 如申請專利範圍第8項所述之測試方法，其中步驟(b)為將該測試信號輪流提供至該複數個導電元件中之多個。
11. 一種觸控裝置測試系統，用以測試一觸控裝置，該測試系統包含：一觸碰模擬模組，包含複數個導電元件，分別對應於該觸 控裝置之複數個觸控感應區域；一控制模組，耦接至該複數個導電元件，用以選擇性地將一測試信號提供至該複數個導電元件中之一個或多個；以及一判斷模組，耦接至該觸控裝置，用以判斷該觸控裝置是否正確回應該控制模組透過該觸碰模擬模組施於該複數個觸控感應區域之一測試；其中該觸控裝置包含用於一自容式觸控面板之複數個感應電極，該複數個觸控感應區域係由該複數個感應電極構成，該複數個導電元件為複數個平行設置之長條狀導電片，每一該導電元件分別對應於該觸控裝置之複數個觸控感應區域。
12. 如申請專利範圍第11項所述之測試系統，其中該複數個感應電極各自之平面形狀近似一不等腰直角三角形，且係上下交錯設置於一平面，該複數個感應電極各自之最短邊緣平行於一特定方向；當該觸碰模擬模組被貼近該觸控裝置進行該測試時，該複數個長條狀導電片亦平行於該特定方向。