專利名稱：觸控面板的噪聲排除方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種觸控面板的噪聲排除方法，尤指一種利用混合式觸控技術以有效排除低溫、射頻(RF)或水滴等因素所造成噪聲的方法。
背景技術：
自從智能型手機問世以來，支援多點觸控的電容式觸控面板已是智能型手機的基本配備，如圖9所示，是一電容式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖，主要是在一基板80上形成有相間排列的X軸電極81與Y軸電極82，并覆設有一透明面板83，而在相間的X軸電極81與Y軸電極82間將分別形成一耦合電容Cp，當有手指或?qū)щ娢矬w接觸透明面板83時(如圖10所示)，由于手指或?qū)щ娢矬w具導電性，一旦趨近X，Y軸電極81，82，即會產(chǎn)生一新的電容Cf，因此當控制器通過X、Y軸感應線(圖中未示)讀取所述Χ，Υ軸電極81，82時，根據(jù)所述處電容變化值的改變以判斷出所述處已被觸摸。至于判斷電容變化值的方式，有所謂互容式(或稱全點式)與自容式，其中互容式觸控技術是由X軸感應線輸出刺激信號，而由Y軸感應線接收模擬感應信號(ADC Raw Data)，因此當手指碰觸某處而產(chǎn)生新的電容Cf時，是觸摸處的耦合電容Cp和電容Cf串聯(lián)(如圖11所示)，因而將使觸摸處的模擬感應信號下降，從而由控制器判斷其電容變化值，以決定是否報告坐標。然而在觸控面板的使用過程中，有許多的環(huán)境因素會對觸控面板產(chǎn)生噪聲干擾，使其誤報坐標，且因而無法在轉(zhuǎn)態(tài)(如睡眠模式切回正常模式)時作大范圍的模擬參數(shù)調(diào)整(Rough Calibration)。而可能對觸控面板造成噪聲干擾的環(huán)境因素包括:低溫:當觸控面板使用在溫差過大或低溫的環(huán)境下，將造成觸控面板的特性改變，當環(huán)境溫度越高，控制器根據(jù)互容式觸控技術讀取的模擬感應信號(Mutual ADC Raw Data)是呈現(xiàn)升高的趨勢，而環(huán)境溫度下降，前述模擬感應信號即隨之下降，如圖12所示，揭示有一觸控面板在互容式觸控技術下受低溫噪聲A影響的特性圖，所述特性圖的橫軸是X軸感應線(X-axis)，縱軸則是控制器讀取的模擬感應信號，在正常溫度下，觸控面板上無手指觸摸的狀況下，模擬感應信號是在一 Dl和D2的區(qū)間跳動，而當觸控面板受低溫噪聲(環(huán)境溫度下降)影響，將產(chǎn)生低于設定的手指觸摸臨界值(Finger Threshold)的模擬感應信號,經(jīng)控制器讀取后減去一基準值(Base)取得一電容變化信號(dV)，而根據(jù)所述電容變化信號回報坐標，即如圖13左側(cè)所示的其中一個感應點，其電容變化信號(dV)經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換后的感應值為200 (16進位)，而產(chǎn)生誤報坐標的狀況。水滴:觸控面板在雨天或水氣濃重環(huán)境中使用時，由于水本身具有導電性，當水滴滴落在觸控面板上仍會改變互容式觸控技術下的模擬感應信號，如圖14所示，是當水滴滴落觸控面板時，各個感應點的電容變化信號示意圖，其中虛線框圈注范圍代表水滴滴落處，而圈注范圍內(nèi)有多個感應點出現(xiàn)電容變化信號，其中一個感應點(8，10)的電容變化信號(dV)為107，高于回報坐標的設定值，故將回報所述感應點的坐標，從而造成誤報坐標。
射頻:當觸控面板運用在手機上，且手機處于接聽電話狀態(tài)時，將產(chǎn)生較大的射頻噪聲(RF Noise)，而在觸控面板上產(chǎn)生異常的模擬感應信號，并改變感應點上的電容變化信號(dV)，造成坐標誤報。如圖15A右側(cè)是表示手指觸摸后產(chǎn)生反應的感應點，圖左側(cè)圈注處則代表因射頻噪聲干擾產(chǎn)生反應的感應點。又如圖15B是代表無手指觸摸，但因射頻噪聲干擾使感應點產(chǎn)生異常模擬感應信號的狀況。由于觸控面板由睡眠模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎ＤＪ綍r，會為了避免觸控面板因環(huán)境條件的改變而影響其模擬特性，而進行大范圍的模擬參數(shù)調(diào)整(Rough Calibration)，但控制器一經(jīng)判斷有手指觸摸觸控面板時，即不執(zhí)行模擬參數(shù)調(diào)整，因此當觸控面板由睡眠模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎ＤＪ蕉M行大范圍的模擬參數(shù)調(diào)整時，若受射頻噪聲干擾，將影響模擬參數(shù)調(diào)整的正常執(zhí)行。例如在低溫環(huán)境下操作時，原應針對低溫影響的模擬參數(shù)進行調(diào)整，但受上述射頻噪聲干擾影響而無法執(zhí)行調(diào)整，進而影響觸控面板在低溫環(huán)境下的正常運作。由上述可知，現(xiàn)有采互容式觸控技術的觸控面板容易受各種環(huán)境因素影響而造成坐標誤報或影響模擬參數(shù)調(diào)整作業(yè)的正常執(zhí)行，故有待進一步檢討，并謀求可行的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明主要目的在提供一種觸控面板的噪聲排除方法，主要是利用混合式觸控技術解決受環(huán)境因素影響所造成誤報坐標或影響參數(shù)調(diào)整的問題。為達成前述目的采取的主要技術手段是令前述方法包括:讀取一互容式(Mutual)感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點；讀取一自容式(Self)感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應線；當所述自容式感應圖框的感應線的感應值低于一參數(shù)時，而所述互容式感應圖框?qū)笆龈袘€的感應點具有感應值時，即不回報所述感應點的感應值。上述方法是采用混合式觸控技術，是分別讀取互容式與自容式感應圖框以執(zhí)行交叉確認，由于自容式觸控技術對于射頻、低溫及水滴等因素所造成的噪聲具有較佳的抗干擾特性，因此由自容式觸控技術確認過濾互容式觸控技術的感應點感應值,可有效地排除因射頻、低溫及水滴等造成的噪聲干擾。


圖1是本發(fā)明第一較佳實施例的流程圖。圖2是本發(fā)明第一較佳實施例讀取感應圖框示意圖。圖3是本發(fā)明第二較佳實施例的流程圖。圖4是本發(fā)明第二較佳實施例用于排除水滴造成噪聲的感應圖框示意圖。圖5是本發(fā)明第二較佳實施例用于排除低溫造成噪聲的感應圖框示意圖。圖6是自容式觸控技術與低溫造成噪聲的特性關系示意圖。圖7是本發(fā)明第二較佳實施例用于排除射頻造成噪聲的感應圖框示意圖。圖8是本發(fā)明自容式觸控技術讀取圖框的周期和射頻噪聲的時域特性對照圖。圖9是電容式觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是電容式觸控面板在手指觸摸后產(chǎn)生新的電容示意圖。圖11是互容式觸控面板在手指觸摸后的電容變化示意圖。圖12是互容式觸控面板的手指觸摸臨界值與低溫噪聲的關系示意圖。圖13是互容式觸控面板因低溫造成感應點產(chǎn)生波峰的示意圖。圖14是互容式觸控面板因水滴造成感應點產(chǎn)生波峰的圖框示意圖。圖15A、圖15B是互容式觸控面板因射頻造成感應點產(chǎn)生波峰的圖框示意圖。
具體實施例方式以下配合附圖及本發(fā)明的較佳實施例，進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段。關于本發(fā)明的第一較佳實施例，請參考圖1所示，其包括以下步驟:讀取一互容式(Mutual)感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點(101)；讀取一自容式(Self)感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應線(102)；當所述自容式感應圖框的感應線的感應值低于一參數(shù)時，而所述互容式感應圖框?qū)笆龈袘€的感應點具有感應值時，即不回報所述感應點的感應值(103)。前述方法所稱具有感應值的感應點尤指一感應點上的感應值(或稱電容變化信號或dV值)大于上下左右相鄰感應點的感應值，且同時大于一臨界值(可以是一波峰臨界值PeakTH)者，即視為波峰。前述方法并不限制互容式觸控技術與自容式觸控技術的順序，先執(zhí)行互容式觸控技術讀取，再執(zhí)行自容式觸控技術，或先執(zhí)行自容式觸控技術讀取，再執(zhí)行互容式觸控技術，只要最后比對二者的讀取結(jié)果，即可達到排除噪聲干擾的目的。由于自容式觸控技術對于噪聲的抗干擾能力強，因此如果是因為噪聲干擾，當使用自容式觸控技術讀取時，將不會出現(xiàn)具有感應值的感應點，若確實是因手指觸摸而使感應點出現(xiàn)感應量，才會出現(xiàn)在自容式觸控技術的讀取結(jié)果，因此經(jīng)過交叉確認互容式觸控技術與自容式觸控技術的讀取結(jié)果，可排除因噪聲所造成的干擾。以下配合具體實例說明上述方法:請參考圖2是一互容式感應圖框示意圖,如圖右側(cè)圈注的感應群al是手指實際觸摸處，由于觸控面板有水滴滴落，因此在出，16) (7，17)位置的感應點出現(xiàn)感應值，換言之，當采用互容式觸控技術讀取感應圖框時，(6,16) (7，17)位置的感應點將會誤報坐標。本發(fā)明先利用自容式觸控技術讀取各Y軸的感應線，并設定臨界值以過濾觸碰物件位置，即設定觸碰物件的一 dV值臨界值，將高于所述dV值臨界值的位置判斷為觸碰物件位置；以本例來說，例如將臨界值設定為dV值大于100，相鄰感應線的dV值差(斜率)大于等于1000)，則讀取結(jié)果顯示第16、17條Y軸感應線上的感應值并不符合前述條件，而執(zhí)行互容式觸控技術時，除在第7 12條Y軸感應線、第6 9條X軸感應線的交叉點上出現(xiàn)感應群外，在第16、17條Y軸感應線、第6、7條X軸感應線的交叉點上也出現(xiàn)具有感應值的感應點。根據(jù)兩種觸控技術的交叉確認，即可避免互容式觸控技術回報出，16) (7，17)位置上因水滴所產(chǎn)生感應點的感應值。若為進一步排除手指與水滴混合操作所造成的坐標誤報，則可先執(zhí)行互容式觸控技術，再以自容式觸控技術交叉確認互容式觸控技術所執(zhí)行的結(jié)果，其具體步驟請參考圖3所示，包括有:
先讀取一互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點(步驟301)；讀取一自容式感應圖框，以取得互容式感應圖框上具有感應值的感應點所在的感應線(步驟302)；若感應線的感應值小于一參數(shù)，即視為噪聲而不回報所述感應點的坐標(步驟303)。以下配合圖4所示實例，進一步說明上述方法可以達成的功效:當手指和水滴混合操作時，觸控面板將在(4，5) (7,9)兩位置的感應點上出現(xiàn)可視為波峰的感應值(dV值分別為108及659)，由圖中可以看出(7，9)位置的感應點位在感應群中，為手指觸摸時正常產(chǎn)生的波峰。而(4，5)位置的感應點則因水滴混合操作而誤判的波峰。在前述狀況下，采用上述方法即可獲得解決，主要是采用互容式觸控技術先找出位在(4，5) (7,9)兩位置上并視為波峰的感應點，接著以自容式觸控技術取得上述具有感應值感應點所在感應線，并判斷所述感應線的感應值，進一步而言，是先取得具有感應值感應點對應的X軸感應線與Y軸感應線，并分別取得其感應值(以下稱為X軸dV值及Y軸dV值)，再分別與一 X軸參數(shù)及一 Y軸參數(shù)比較，如果X軸dV值及Y軸dV值未同時大于所述X軸參數(shù)及Y軸參數(shù)，即將其視為噪聲，而不回報所述感應點的感應值，在此實例中，在自容式觸控技術下，前述X軸參數(shù)及Y軸參數(shù)分別為200，50，而由圖4可看出(4，5)位置的感應點，其X軸dV值為20、Y軸dV值為125，由于X軸dV值未大于X軸參數(shù)，因此將不回報(4，5)位置感應點上的感應值。至于(7，9)位置的感應點其X軸dV值及Y軸dV值分別為1300及3200，恒大于前述X軸參數(shù)與Y軸參數(shù)，故可回報所述感應點的坐標。藉此，因手指與水滴混合操作造成的感應點將不回報，而可解決水滴與手指混合操作所造成的噪聲干擾問題。再者，上述各實施例對于射頻、低溫所造成的噪聲干擾同樣有效，關于本發(fā)明排除低溫造成噪聲干擾的應用實例詳如以下所述:根據(jù)圖3所示的實施例，是先讀取互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點(如圖5所示)，其dV值為200，是根據(jù)取得的模擬感應信號(ADC)減去一預設的基準值(Base)所得，而模擬感應信號與溫度的關系是溫度愈高，模擬感應信號呈升高趨勢，溫度低時，則呈下降趨勢，由于互容式觸控技術的特色是手指觸摸后會使模擬感應信號下降，正好與低溫影響的趨勢相同，因此容易在低溫狀態(tài)下造成誤判；請參考圖6所示，是以自容式觸控技術讀取一 X軸感應線(X-axis)時受低溫影響的示意圖，在正常溫度下，自容式觸控技術取得模擬感應信號(ADC)是在Dl，D2區(qū)間內(nèi)跳動。當手指觸摸觸控面板時，將在X軸感應線上而產(chǎn)生一新的電容時，所述電容會與所述X軸感應線上的所有電容并聯(lián)，因此模擬感應信號會提高，在超過一手指觸摸臨界值(Finger Threshold)時才會回報，由于低溫噪聲A將使模擬感應信號下降，因此不會在自容式感應圖框上產(chǎn)生具有感應值的感應線，從而利用自容式感應圖框可以過濾掉互容式感應圖框視為波峰的感應點，有效避免因低溫造成坐標誤報。因此上述實施例先讀取互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值并視為波峰的感應點，再讀取自容式感應圖框以取得對應感應線的X軸dV值及Y軸dV值，并判斷二者是否大于X軸參數(shù)與Y軸參數(shù)，即可確認具有感應值的感應點是否因低溫所造成，進而決定是否回報所述感應點的感應值，而在排除干擾因素后即可進行大范圍的模擬參數(shù)調(diào)整(Rough Calibration),以確保觸控面板的模擬特性能適應低溫環(huán)境。另關于本發(fā)明排除射頻所造成噪聲干擾的應用實例詳如以下所述:如圖7所示，其中央顯示讀取互容式感應圖框所取得的一個感應點，其感應值為200，大于上下左右相鄰感應點的感應值，且同時大于波峰臨界值，故在互容式觸控技術下視為波峰。接著讀取自容式感應圖框以取得對應感應點的X軸dV值及Y軸dV值，由于感應線的X軸dV值及Y軸dV值均未大于設定的X軸參數(shù)及Y軸參數(shù)，因此將不回報所述感應點的感應值，藉此可排除因射頻噪聲所造成的干擾，并避免坐標誤報。又根據(jù)圖7揭示利用自容式觸控技術所取得感應點的X軸dV值及Y軸dV值，盡管小于設定的X軸參數(shù)與Y軸參數(shù)，但在射頻噪聲過強時，其X軸dV值及Y軸dV值仍有可能大于X軸參數(shù)與Y軸參數(shù)而造成誤判。為有效排除上述誤判情況，可根據(jù)射頻噪聲的信號特性，在利用自容式觸控技術取得感應點的X軸dV值及Y軸dV值時提出因應措施。請參考圖8，其揭示了射頻噪聲在時域上的特性，每一次出現(xiàn)射頻噪聲的脈寬為i ms，兩個相鄰射頻噪聲間的間距是j 1^，且」>1?；谇笆錾漕l噪聲在時域上的特性，本發(fā)明可使自容式觸控技術對每一條感應線連續(xù)讀取二次以上的感應圖框，且每一次讀取感應圖框的周期小于j ms，而在讀取的多數(shù)個感應圖框中取較小的X軸dV值及Y軸dV值，如圖8所示，以自容式觸控技術對同一感應線連續(xù)讀取二次感應圖框，且每次讀取感應圖框的周期小于j ms，則必然有一個感應圖框可以避掉噪聲的干擾，故避過噪聲干擾取得的感應圖框的感應值較小，藉此取得避開噪聲干擾的感應值來與X、Y軸參數(shù)作比較，以防止坐標誤報的情況發(fā)生。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改 、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，所述觸控面板的噪聲排除方法包括: 讀取一互容式感應圖框而取得一個以上具有感應值的感應點； 讀取一自容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應線； 當所述自容式感應圖框的感應線的感應值低于一參數(shù)時，而所述互容式感應圖框?qū)笆龈袘€的感應點具有感應值時，即不回報所述感應點的感應值。
2.根據(jù)權利要求1所述觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，是先讀取一互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點； 讀取一自容式感應圖框，以取得互容式感應圖框上具有感應值的感應點所在的感應線.若感應線的感應值小于一參數(shù)，即視為噪聲而不回報所述感應點的坐標。
3.根據(jù)權利要求2所述觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，讀取所述自容式感應圖框以取得互容式感應圖框上具有感應值感應點所在的感應線時，是分別取得其X軸感應值及Y軸感應值，并分別與一 X軸參數(shù)及一 Y軸參數(shù)比較，若X軸感應值小于X軸參數(shù)或Y軸感應值小于Y軸感應值，即不回報所述感應點的坐標。
4.根據(jù)權利要求3所述觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，所述讀取互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點，是指所述感應點上的感應值大于上下左右相鄰感應點的感應值，且同時大于一波峰臨界值者。
5.根據(jù)權利要求4所述觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，所述讀取互容式感應圖框以取得一個以上具有感應值的感應點，其感應值是大于一波峰臨界值者。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述觸控面板的噪聲排除方法，其特征在于，所述以自容式觸控技術對同一感應線連續(xù)讀取二次以上的感應圖框，各次感應圖框的周期小于兩相鄰射頻噪聲間的間距，并在讀取的感應圖框中取感應值較小者。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種觸控面板的噪聲排除方法，主要是分別讀取一互容式(Mutual)感應圖框及一自容式(Self)感應圖框，而在互容式感應圖框上取得一個以上具有感應值的感應點，在自容式感應圖框上取得一個以上具有感應值的感應線；當所述自容式感應圖框的感應線的感應值低于一參數(shù)時，而所述互容式感應圖框?qū)笆龈袘€的感應點具有感應值時，即不回報所述感應點的感應值；利用上述方法可有效排除因低溫、射頻(RF)或水滴等因素所造成的噪聲，進而避免噪聲造成誤報坐標或影響參數(shù)調(diào)整。
文檔編號G06F3/041GK103197787SQ201210019748
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月21日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者吳珈穆, 洪澤倫, 陳順益, 黃榮壽 申請人:義隆電子股份有限公司