TWI601053B - 觸控點修正方法及應用其之電磁式觸控面板 - Google Patents

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Description

觸控點修正方法及應用其之電磁式觸控面板
本發明是有關於一種觸控點修正方法及應用其之觸控裝置，且特別是有關於一種觸控點修正方法及應用其之電磁式觸控裝置。
由於握筆的姿勢，通常導致觸控筆相對電磁感應式觸控面板傾斜，如此造成電磁感應式觸控面板的感應點與操作者實際上所欲的觸控點之間的偏差過大。因此，如何修正電磁感應式觸控面板的感應點是本技術領域業者努力的目標之一。
本發明係有關於一種觸控點修正方法及應用其之電磁式觸控裝置，一實施例中，可改善觸控面板的感應點與操作者實際上所欲的觸控點之間的偏差過大的問題。
根據本發明之一實施例，提出一種觸控點修正方法。觸控點修正方法包括以下步驟。回應一觸控行為，一電磁式觸控面板感應一感應點，其中電磁式觸控裝置包括數條直向電極 線；偵測該些直向電極線之一第一直向基準線具有第一最大能量；偵測位於第一直向基準線右側且感應到能量的該些直向電極線的一右側數量；偵測位於第一直向基準線左側且感應到能量的該些直向電極線的一左側數量；以右側數量與左側數量中最大者所對應的一側作為一第一傾斜側，並定義第一直向基準線往第一傾斜側的方向為一第一傾斜方向；偵測位於第一傾斜側之該些直向電極線之一第二直向基準線具有一第一次大能量；以及，根據第一次大能量與第一最大能量的比值，將感應點的位置往第一傾斜方向的反方向修正一第一修正量。
根據本發明之另一實施例，提出一種電磁式觸控裝置。電磁式觸控裝置包括一顯示面板及一電磁式觸控面板。電磁式觸控面板與顯示面板相對配置且包括數條直向電極線及處理單元。直向電極線用以回應一觸控行為，而感應一感應點。處理單元用以：偵測該些直向電極線之一第一直向基準線具有第一最大能量；偵測位於第一直向基準線右側且感應到能量的該些直向電極線的一右側數量；偵測位於第一直向基準線左側且感應到能量的該些直向電極線的一左側數量；以右側數量與左側數量中最大者所對應的一側作為一第一傾斜側，並定義第一直向基準線往第一傾斜側的方向為一第一傾斜方向；偵測位於第一傾斜側之該些直向電極線之一第二直向基準線具有一第一次大能量；以及，根據第一次大能量與第一最大能量的比值，將感應點的位置往第一傾斜方向的反方向修正一第一修正量。
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：
100‧‧‧觸控顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧電磁式觸控面板
121‧‧‧直向電極線
121a‧‧‧第一直向基準線
121b‧‧‧第二直向基準線
122‧‧‧橫向電極線
122a‧‧‧第一橫向基準線
122b‧‧‧第二橫向基準線
123‧‧‧處理單元
130‧‧‧觸控筆
131‧‧‧訊號發送器
A1‧‧‧角度
A11‧‧‧第一傾斜角度
A12‧‧‧第二傾斜角度
D1‧‧‧第一傾斜方向
D2‧‧‧第二傾斜方向
H1‧‧‧距離
P1‧‧‧感應點
P2‧‧‧觸控點
R1‧‧‧第一能量比值
R2‧‧‧第二能量比值
T11、T12、T21、T22‧‧‧修正表
S110~S180‧‧‧步驟
△x、△y、△x+△x '、△y+△y '‧‧‧修正量
第1圖繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置的分解圖。
第2圖繪示依照本發明一實施例之觸控點修正方法的流程圖。
第3A至3C圖繪示觸控筆對第1圖之觸控顯示裝置進行觸控的示意圖。
第4圖繪示第1圖之電磁式觸控面板沿XY平面的俯視圖。
第5A圖繪示觸控筆相對Z軸往右傾斜的修正表。
第5B圖繪示觸控筆相對Z軸往左傾斜的修正表。
第6A圖繪示觸控筆相對Z軸往下傾斜的修正表。
第6B圖繪示觸控筆相對Z軸往上傾斜的修正表。
第7圖繪示第4圖之感應點的位置修正至觸控點的示意圖。
第8圖繪示依照本實施例之觸控點修正方法的測試結果表。
第9A圖繪示依照本發明另一實施例之觸控筆對觸控顯示裝置進行觸控的示意圖。
第9B圖繪示第9A圖之感應點的位置修正至觸控點的示意圖。
請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置的分解圖。觸控顯示裝置100包括顯示面板110及電磁式觸控面板120。顯示面板110例如是電泳式顯示器、膽固醇液晶顯 示器、液晶顯示器、雙穩態顯示器、多穩態顯示器、有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)顯示器、發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)顯示器或其它種類顯示面板。
電磁式觸控面板120包括數條直向電極線121、數條橫向電極線122及處理單元123。直向電極線121例如是沿Y軸向延伸，而橫向電極線122例如是沿X軸向延伸。處理單元123電性連接於直向電極線121及橫向電極線122，以處理直向電極線121及橫向電極線122感應到之感應點的訊號。
請參照第2圖，其繪示依照本發明一實施例之觸控點修正方法的流程圖。
步驟S110中，請同時參照第3A至3C圖，其繪示觸控筆對第1圖之觸控顯示裝置進行觸控的示意圖。如第3A圖(為了清楚表示，未繪示顯示面板110)所示，回應一觸控行為，電磁式觸控面板120的直向電極線121及橫向電極線122感應到一感應點P1。本實施例中，觸控行為例如是觸控筆130施加壓力於觸控顯示裝置100的行為。觸控筆130可以是主動式觸控筆或被動式觸控筆，本實施例係以主動式觸控筆為例說明。觸控筆130包括一訊號發送器131，訊號發送器131例如是無線射頻(RFID)發送器。訊號發送器131設於觸控筆130的內部，且與筆尖相距一距離H1，此距離H1大於1毫米，例如是介於7毫米至12毫米之間，然本發明實施例不限制距離H1的值。
當觸控筆130接觸觸控顯示裝置100時，電磁式觸控 面板120的直向電極線121及橫向電極線122感應到訊號發送器131所發送的無線訊號，而分別感應出大小不同的電磁能，其中感應點P1為感應到最大電磁能的座標點。由於觸控筆130相對觸控顯示裝置100的Z軸向傾斜一角度A1且訊號發送器131與觸控筆130筆尖相距一距離H1，因此感應點P1並非觸控筆130筆尖的座標點，即，感應點P1並非操作者所欲的觸控點。然而，透過本發明實施例的修正方法，可將感應點P1修正至接近觸控筆130筆尖的位置，此將於後續步驟S120中描述。
此外，握筆的姿勢通常會讓觸控筆130相對Z軸傾斜。例如，如第3B圖所示，角度A1投影至X-Z平面的角度為第一傾斜角度A11，本實施例之觸控筆130係以相對Z軸向往右傾斜(接近+X軸的方向)為例說明。如第3C圖所示，角度A1投影至Y-Z平面的角度為第二傾斜角度A12，本實施例之觸控筆130係以相對Z軸向往下傾斜(接近-Y軸的方向)為例說明。另一實施例中，觸控筆130的傾斜方式可不受第3A至3C圖所限制，只要觸控筆130相對Z軸是傾斜的，皆可採用本發明實施例之觸控點修正方法。
步驟S120中，請同時參照第4圖，其繪示第1圖之電磁式觸控面板沿XY平面的俯視圖。由於直向電極線121之第一直向基準線121’最靠近感應點P1，因此處理單元123偵測到第一直向基準線121’具有第一最大能量。直向電極線121包括直向電極線1211及1212，其中直向電極線1211位於第一直向基準線121’右側，而直向電極線1212位於第一直向基準線121’左側。 相似地，由於橫向電極線122之第一橫向基準線122’最靠近感應點P1，因此處理單元123偵測到第一橫向基準線122’具有第二最大能量。橫向電極線122包括橫向電極線1221及1222，其中橫向電極線1221位於第一橫向基準線122’下側，而橫向電極線1222位於第一橫向基準線122’上側。
步驟130中，如第4圖所示，由於觸控筆130左、右傾斜方向不同，因此位於第一直向基準線121’右側且感應到電磁能的直向電極線1211條數與位於第一直向基準線121’左側且感應到電磁能的直向電極線1212的條數也會不同。本步驟中，處理單元123偵測位於第一直向基準線121’右側且有感應到電磁能之直向電極線1211的右側數量，以及偵測位於第一直向基準線121’左側且有感應到電磁能之直向電極線1212的左側數量，然後藉由以下步驟S140判斷觸控筆130是右傾或左傾。
步驟140中，如第4圖所示，處理單元123以右側數量與左側數量中最大者所對應的一側作為一第一傾斜側，並定義第一直向基準線121’往第一傾斜側的方向為一第一傾斜方向。本實施例中，由於右側數量大於左側數量，因此處理單元123判斷觸控筆130是右傾，在此情況下，第一傾斜方向D1係往+X軸方向。另一實施例中，若左側數量大於右側數量，處理單元123據以判斷觸控筆130是左傾，在此情況下，第一傾斜方向D1係往-X軸方向。
步驟150中，如第4圖所示，由於觸控筆130的上、 下傾斜方向不同，因此位於第一橫向基準線122’下側且感應到電磁能的橫向電極線1221的條數與位於第一橫向基準線122’上側且感應到電磁能的橫向電極線1222的條數也會不同。本步驟中，處理單元123偵測位於第一橫向基準線122’下側且有感應到電磁能之橫向電極線1221的下側數量，以及偵測位於第一橫向基準線122’上側且有感應到電磁能之橫向電極線1222的上側數量，然後藉由以下步驟S160判斷觸控筆130是上傾或下傾。
步驟160中，如第4圖所示，處理單元123以下側數量與上側數量中最大者所對應的一側作為一第二傾斜側，並定義第二直向基準線122’往第二傾斜側的方向為一第二傾斜方向。本實施例中，由於下側數量大於上側數量，因此處理單元123判斷觸控筆130是下傾，在此情況下，第二傾斜方向D2係往-Y軸方向。另一實施例中，若上側數量大於下側數量，處理單元123據以判斷觸控筆130是上傾，在此情況下，第二傾斜方向D2係往+Y軸方向。
步驟S170中，愈接近第一直向基準線121’的直向電極線1211感應到愈多的能量；反之，愈遠離第一直向基準線121’的直向電極線1211感應到愈少的能量。由於位於第一傾斜側(本實施例為第一直向基準線121’右側)之此些直向電極線1211的第二直向基準線1211’離第一直向基準線121’最近，因此處理單元123偵測到第二直向基準線1211’具有一第一次大能量。此第一次大能量小於上述第一最大能量。相似地，處理單元123偵 測到位於第二傾斜側(本實施例為第一橫向基準線122’的下側)之此些橫向電極線1221的第二橫向基準線1221’具有一第二次大能量，此第二次大能量小於上述第二最大能量。
步驟S180中，請同時參照第5A至7圖所示，其中第5A圖繪示觸控筆相對Z軸往右傾斜的修正表，第5B圖繪示觸控筆相對Z軸往左傾斜的修正表，第6A圖繪示觸控筆相對Z軸往下傾斜的修正表，第6B圖繪示觸控筆相對Z軸往上傾斜的修正表，而第7圖繪示第4圖之感應點的位置修正至觸控點的示意圖。第5A圖之修正表T11、第5B圖之修正表T12、第6A圖之修正表T21及第6B圖之修正表T22係以訊號發送器131相距觸控筆130的筆尖約5~7毫米為例所作的修正表。
如第7圖所示，由於本實施例之觸控筆130相對Z軸往右傾斜為例說明，因此處理單元123根據第5A圖之修正表T11的第一能量比值R1與第一修正權重的對應關係，把感應點P1沿第一傾斜方向D1的反方向(例如是往-X軸方向)修正第一修正量△x。例如，以第一能量比值R1為0.842(第5A圖)來說，其對應的第一修正權重為0.75，則第一修正量△x為修正基值與數值0.75的積，其中修正基值例如是400個畫素或其它合適畫素量。又例如，當第一能量比值R1為0.864(第5A圖)來說，其對應的第一修正權重為0.8，則第一修正量△x為同一修正基值與數值0.8的積。此外，每個傾斜角度的第一修正權重的值小於1，其範圍例如是介於約0.7至約0.9之間的任一數值或介於其它數值範圍的任一數值，而 修正基值也不限於畫素量，其可為長度單位，如毫米。另一實施例中，當觸控筆130相對Z軸左傾時，第一傾斜方向D1為-X軸方向，則處理單元123可參考第5B圖的修正表T12沿第一傾斜方向D1的反方向(即往+X軸方向)修正感應點P1的位置。
相似地，如第7圖所示，由於本實施例之觸控筆130相對Z軸往下傾斜為例說明，因此處理單元123根據第6A圖之修正表T21的第二能量比值R2與第二修正權重的對應關係，把感應點P1沿第二傾斜方向D2的反方向(例如是往+Y軸方向)修正第二修正量△y。例如，以第二能量比值R2為0.826(第6A圖)舉例來說，其對應的第二修正權重為0.75，則第二修正量△y為修正基值與數值0.75的積，其中修正基值例如是400個畫素或其它合適畫素量。又例如，當第二能量比值R2為0.767(第6A圖)來說，其對應的第一修正權重為0.8，則第二修正量△y為同一修正基值與數值0.8的積。此外，每個傾斜角度的第二修正權重的值小於1，其範圍例如是介於約0.7至約0.9之間的任一數值或介於其它數值範圍的任一數值。另一實施例中，當觸控筆130相對Z軸往上傾斜時，處理單元123可參考第6B圖的修正表T22沿第二傾斜方向D2的反方向(即往-Y軸方向)修正感應點P1的位置。
如第7圖所示，在感應點P1往第一傾斜方向D1的反方向(本實施例為往-X軸方向)修正第一修正量△x，且沿第二傾斜方向D2的反方向(本實施例為往+Y軸方向)修正第二修正量△y後，得到觸控點P2的座標。此觸控點P2係接近或甚至重合於觸 控筆130的筆尖的座標點。
請參照第8圖，其繪示依照本實施例之觸控點修正方法的測試結果表。表中的”差值”指的是，傾斜時觸控筆的觸控點與平行Z軸(傾斜角度為0度)之觸控筆的觸控點之間的畫素量差。以往第一傾斜方向D1的反方向(例如是往-X軸方向)修正來說，在未採用本發明實施例之觸控點修正方法的對照組中，傾斜時觸控筆的觸控點與平行Z軸之觸控筆的觸控點之間的差值係發散(例如，右傾10度時，差值約61個畫素量；右傾20度時，差值大幅發散至91個畫素量)。相較於此，本發明實施例之傾斜時觸控筆的觸控點P2與平行Z軸之觸控筆的觸控點P2之間的差值係收斂(例如，右傾10度時，差值約51個畫素量；右傾20度時，差值收斂至24個畫素量)，且差值也較小。可見，本發明實施例之觸控點修正方法可將感應點修正至接近或甚至重合於觸控筆的筆尖。此外，以往第二傾斜方向D2之反方向的修正可獲得相似的功效，容此不再贅述。
第9A圖繪示依照本發明另一實施例之觸控筆對觸控顯示裝置進行觸控的示意圖，而第9B圖繪示第9A圖之感應點的位置修正至觸控點的示意圖。本實施例中，觸控筆130的筆尖與觸控顯示裝置100相隔一距離H2的情況下，電磁式觸控面板120即產生感應點P1。在此狀況下，感應點P1沿第一傾斜方向D1的反方向修正第一修正量△x+△x '且沿第二傾斜方向D2的反方向修正第二修正量係△y+△y '，其中△x '及△y '係觸控筆130的筆尖從懸 空狀態落下至接觸到觸控顯示裝置100的補償量。此外，只要是懸空即可，本發明實施例不限定上述距離H2之值。
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。
S110~S180‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種觸控點修正方法，包括：回應一觸控行為，一電磁式觸控面板感應一感應點，其中該電磁式觸控裝置包括複數條直向電極線；偵測該些直向電極線之一第一直向基準線，其中該第一直向基準線具有第一最大能量；偵測位於該第一直向基準線右側且感應到能量的該些直向電極線的一右側數量；偵測位於該第一直向基準線左側且感應到能量的該些直向電極線的一左側數量；以該右側數量與該左側數量中最大者所對應的一側作為一第一傾斜側，並定義該第一直向基準線往該第一傾斜側的方向為一第一傾斜方向；偵測位於該第一傾斜側之該些直向電極線之一第二直向基準線，其中該第二直向基準線具有一第一次大能量；以及根據該第一次大能量與該第一最大能量的一第一能量比值，將該感應點的位置往該第一傾斜方向的反方向修正一第一修正量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點修正方法，其中該觸控行為係接觸式觸控行為。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點修正方法，其中該觸控行為係非接觸式觸控行為。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點修正方法，其中該觸控行為係由一觸控筆所產生。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控點修正方法，其中該第一修正量係一修正基值與一修正權重的積，該修正權重與該觸控筆的傾斜角度呈正比。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控點修正方法，其中該修正基值係畫素量。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控點修正方法，其中該電磁式觸控裝置包括複數條橫向電極線；該觸控點修正方法更包括：偵測該些橫向電極線之一第一橫向基準線，其中該第一橫向基準線具有一第二最大能量；偵測位於該第一橫向基準線上側且感應到能量的該些橫向電極線的一上側數量；偵測位於該第一橫向基準線下側且感應到能量的該些橫向電極線的一下側數量；以該上側數量與該下側數量最大者所對應的一側作為一第 二傾斜側，並定義該第一橫向基準線往該第二傾斜側的方向為一第二傾斜方向；偵測位於該第二傾斜側之該些橫向電極線之一第二橫向基準線，其中該第二橫向基準線具有一第二次大能量；以及根據該第二次大能量與該第二最大能量的一第二能量比值，將該感應點往該第二傾斜方向的反方向修正一第二修正量。
  8. 一種電磁式觸控面板，包括：複數條直向電極線，用以回應一觸控行為，而感應一感應點；以及一處理單元，用以：偵測該些直向電極線之一第一直向基準線，其中該第一直向基準線具有第一最大能量；偵測位於該第一直向基準線右側且感應到能量的該些直向電極線的一右側數量；偵測位於該第一直向基準線左側且感應到能量的該些直向電極線的一左側數量；以該右側數量與該左側數量中最大者所對應的一側作為一第一傾斜側，並定義該第一直向基準線往該第一傾斜側的方向為一第一傾斜方向；偵測位於該第一傾斜側之該些直向電極線之一第二直向基準線，其中該第二直向基準線具有一第一次大能量；及 根據該第一次大能量與該第一最大能量的一第一能量比值，將該感應點的位置往該第一傾斜方向的反方向修正一第一修正量。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電磁式觸控面板，其中該觸控行為係接觸式觸控行為。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之電磁式觸控面板，其中該觸控行為係非接觸式觸控行為。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之電磁式觸控面板，其中該觸控行為係由一觸控筆所產生。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電磁式觸控面板，更包括：計算一修正基值與一修正權重的積，並以該積值做為該第一修正量，其中該修正權重與該觸控筆的傾斜角度呈正比。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電磁式觸控面板，其中該修正基值係畫素量。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之電磁式觸控面板，其中該 電磁式觸控面板更包括複數條橫向電極線；該處理單元更用以：偵測該些橫向電極線之一第一橫向基準線，其中該第一橫向基準線具有一第二最大能量；偵測位於該第一橫向基準線上側之感應到能量的該些橫向電極線的一上側數量；偵測位於該第一橫向基準線下側之感應到能量的該些橫向電極線的一下側數量；以該上側數量與該下側數量最大者所對應的一側作為一第二傾斜側，並定義該第一橫向基準線往該第二傾斜側的方向為一第二傾斜方向；偵測位於該第二傾斜側之該些橫向電極線之一第二橫向基準線，其中該第二橫向基準線具有一第二次大能量；以及根據該第二次大能量與該第二最大能量的一第二能量比值，將該感應點往該第二傾斜方向的反方向修正一第二修正量。
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