專利名稱：觸控裝置及其觸控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸控裝置，且尤其涉及一種電容式的觸控裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著無線移動通信和信息家電的快速發(fā)展與進(jìn)步，為了達(dá)到更便利、體積更輕巧化以及更加直覺化的操作而消除人們與電腦裝置之間的隔閡，許多信息產(chǎn)品已由傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標(biāo)等輸入裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜|控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。其中，由于電容式觸控面板的觸控檢測效果較為良好，因此大量關(guān)于電容式觸控面板的觸控技術(shù)應(yīng)運而生。在傳統(tǒng)的觸控感測機制中，一般的觸控感測電路(sensor IC)通常是利用計數(shù)不同電容值下的感測電容的充放電次數(shù)來判斷對應(yīng)的觸控區(qū)域是否被觸碰。舉例來說，觸控感測電路可設(shè)定一個充放電次數(shù)的臨界值，當(dāng)充放電次數(shù)高于所設(shè)定的臨界值時則觸控感測電路判斷對應(yīng)的觸控區(qū)域被觸碰，以藉此實現(xiàn)觸控感測的機制。然而，利用此方式的觸控感測機制的靈敏度較低，若是利用觸控筆等接觸面積較小的觸控方式時，由于電容變化量相對手指觸控時來得較小，將使得觸控感測電路可能會產(chǎn)生誤判而無法精確地判斷觸控面板是否被觸碰。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種觸控裝置，特別是有關(guān)于一種電容式觸控裝置，利用諧振原理檢測觸控信號的峰值電壓變化量來判斷觸控面板的電容變化量，藉此可提高觸控裝置的感測靈敏度。本發(fā)明提出一種觸控裝置，包括觸控面板、信號產(chǎn)生單元、電感以及檢測單元。觸控面板具有多個觸控區(qū)域。信號產(chǎn)生單元用以產(chǎn)生驅(qū)動信號。電感耦接于觸控面板及信號產(chǎn)生單元之間，以傳送驅(qū)動信號至這些觸控區(qū)域。檢測單元耦接觸控面板及信號產(chǎn)生單元，以接收這些觸控區(qū)域輸出的多個觸控信號，并依據(jù)驅(qū)動信號的輸出時序及這些觸控信號計算這些觸控區(qū)域的電容值變化，以檢測觸控面板的觸控點。其中，驅(qū)動信號的頻率相同于觸控面板的參考電容值與電感的電感值的諧振頻率。本發(fā)明提出一種觸控方法，包括:通過電感將驅(qū)動信號依序傳送至觸控面板的多個觸控區(qū)域；接收對應(yīng)這些觸控區(qū)域輸出的多個觸控信號；依據(jù)驅(qū)動信號的輸出時序及這些觸控信號，計算這些觸控區(qū)域的電容值變化；以及依據(jù)這些觸控區(qū)域的電容值變化，檢測觸控面板的觸控點。本發(fā)明實施例的觸控裝置可依據(jù)觸控信號的峰值電壓的變化來計算觸控面板上的各個觸控區(qū)域的電容值是否產(chǎn)生改變，并據(jù)以檢測觸控面板上的觸控點，并且可提高觸控裝置的感測靈敏度。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明一實施例的觸控裝置的示意圖。圖2為本發(fā)明一實施例的檢測單元的電路示意圖。圖3A與3B為本發(fā)明一實施例的觸控裝置的信號波形示意圖。圖4為本發(fā)明另一實施例的觸控裝置的示意圖。圖5為本發(fā)明再一實施例的觸控裝置的示意圖。圖6為本發(fā)明一實施例的觸控方法的示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下:100、300、400:觸控裝置110、310、410:觸控面板120、320、420:信號產(chǎn)生單元130、330、430:檢測單元132:第一多工器134:取樣放大器136:取樣電路138:電容140、340、440:電感350:第二多工器450:第三多工器Ecl Ecn:列電極Erl Erm:行電極TA_11 TA_mn:觸控區(qū)域Sffl SW4:開關(guān)s_c:控制信號組s_d:驅(qū)動信號s_tl s_tk:觸控信號s_tla s_tlb:波形V_p:峰值電壓V_pb:峰值基準(zhǔn)電壓S600 S608:步驟
具體實施例方式為了提升電容式觸控面板的靈敏度，在本發(fā)明實施例中利用電感與電容電路的諧振原理，進(jìn)行觸控點的檢測。圖1為本發(fā)明一實施例的觸控裝置的示意圖。請參照圖1，在本實施例中，觸控裝置100包括觸控面板110、信號產(chǎn)生單元120、檢測單元130以及電感140。觸控面板110具有多個觸控區(qū)域TA_11 TA_mn，其中m、n為正整數(shù)，依據(jù)觸控面板110的解析度需求而定。信號產(chǎn)生單元120用以產(chǎn)生驅(qū)動信號s_d。電感140耦接于觸控面板110及信號產(chǎn)生單元120之間，以傳送驅(qū)動信號s_d至觸控區(qū)域TA_11 TA_mn。檢測單元130耦接觸控面板110及信號產(chǎn)生單元120。檢測單元130接收觸控區(qū)域TA_11 TA_mn所輸出的多個觸控信號s_tl s_tk，k為正整數(shù)，且k值可依據(jù)觸控區(qū)域的個數(shù)而設(shè)計。其中，檢測單元130依據(jù)驅(qū)動信號s_d的輸出時序及觸控信號s_tl s_tk計算觸控區(qū)域TA_11 TA_mn的電容值變化，并據(jù)以檢測并輸出觸控面板110的觸控點PT，亦即觸控位置。在本實施例中，觸控面板110為電容式觸控面板(capacitive touch panel),對于電容式觸控面板而言，其每一觸控區(qū)域的感測藉由檢測對應(yīng)觸控區(qū)域的電容值的變化而判斷該區(qū)域是否有觸碰事件發(fā)生。從另一觀點，觸控面板110可例如為互容式(mutual capacitance)的觸控面板或是自容式(self capacitance)的觸控面板。其中，互容式的觸控面板對應(yīng)感測觸控面板中電極與電極間的互感電容(mutual capacitor)的電容值改變，以輸出感測信號s_tl s_tk,而自容式的觸控面板則對應(yīng)感測觸控面板中各個電極(sensor pattern)與地(ground)之間的電容值改變，以輸出感測信號s_tl s_tk。具體來說，在本實施例中，由于電感140與觸控面板110中各觸控區(qū)域TA_11 TA_mn的等效電容可分別等效為一串聯(lián)電路架構(gòu)，而此串聯(lián)電路架構(gòu)利用諧振電路(resonant circuit)的電路原理,未受觸碰的各觸控區(qū)域TA_11 TA_mn的等效電容值C與電感140的電感值L相互抵銷時，可等效為純電阻電路，并且稱驅(qū)動信號s_d的頻率為諧振電路的諧振頻率:
權(quán)利要求
1.一種觸控裝置，包括: 一觸控面板，具有多個觸控區(qū)域； 一信號產(chǎn)生單元，用以產(chǎn)生一驅(qū)動信號； 一電感，耦接于該觸控面板及該信號產(chǎn)生單元之間，以傳送該驅(qū)動信號至該些觸控區(qū)域；以及 一檢測單元，耦接該觸控面板及該信號產(chǎn)生單元，以接收所述多個觸控區(qū)域輸出的多個觸控信號，并依據(jù)該驅(qū)動信號的輸出時序及所述多個觸控信號計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化，以檢測該觸控面板的一觸控點； 其中，該驅(qū)動信號的頻率為該觸控面板的一參考電容值與該電感的電感值的諧振頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該檢測單元包括: 一第一多工器，具有多個輸入端耦接該觸控面板以分別接收對應(yīng)的所述多個觸控信號，并且具有一輸出端以依序輸出所述多個觸控信號； 一取樣放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該第一輸入端I禹接該第一多工器的該輸出端以接收所述多個觸控信號，該第二輸入端耦接一接地電壓； 一取樣電路，耦接該取樣放大器的該輸出端以接收放大后的所述多個觸控信號，用以取樣所述多個觸控信號的峰值電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該檢測單元依據(jù)所述多個觸控信號的峰值電壓變化計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化。
4.如權(quán)利要求3所述的觸控裝置，其中當(dāng)該觸控面板于未受觸碰狀態(tài)，所述多個觸控信號的峰值電壓為多個峰值基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該觸控面板于受到觸碰狀態(tài)，該檢測單元依據(jù)所述多個峰值基準(zhǔn)電壓及所述多個觸控信號的峰值電壓判斷所述多個觸控區(qū)域的電容值變化。
5.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該觸控面板為一互容式觸控面板，且該觸控信號逐行提供至所述多個觸控區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的觸控裝置，還包括一第二多工器，具有一輸入端耦接該電感以通過該電感接收該驅(qū)動信號，并且具有多個輸出端分別耦接一行的所述多個觸控區(qū)域。
7.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該觸控面板為一自容式觸控面板。
8.如權(quán)利要求7所述的觸控裝置，還包括一第三多工器，具有一輸入端耦接該電感以通過該電感接收該驅(qū)動信號，并且具有多個輸出端分別耦接所述多個觸控區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該參考電容值為所述多個觸控區(qū)域?qū)?yīng)的電容值的平均值。
10.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該參考電容值為所述多個觸控區(qū)域?qū)?yīng)的電容值的一最大電容值與一最小電容值的平均值。
11.如權(quán)利要求1所述的觸控裝置，其中該驅(qū)動信號為正弦波、方波、梯形波及三角波的其中之一。
12.一種觸控方法，包括: 通過一電感將一驅(qū)動信號依序傳送至一觸控面板的多個觸控區(qū)域； 接收對應(yīng)所述多個觸控區(qū)域輸出的多個觸控信號；依據(jù)該驅(qū)動信號的輸出時序及所述多個觸控信號，計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化；以及 依據(jù)所述多個觸控區(qū)域的電容值變化，檢測該觸控面板的一觸控點。
13.如權(quán)利要求12所述的觸控方法，其中依據(jù)該驅(qū)動信號的輸出時序及所述多個觸控信號，計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化的步驟包括: 依據(jù)所述多個觸控信號的峰值電壓變化計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化。
14.如權(quán)利要求13所述的觸控方法，其中依據(jù)所述多個觸控信號的峰值電壓變化計算所述多個觸控區(qū)域的電容值變化的步驟包括: 將該觸控面板未受觸碰狀態(tài)下的所述多個觸控信號的峰值電壓作為多個峰值基準(zhǔn)電壓；以及 依據(jù)所述多個峰值基準(zhǔn)電壓及所述多個觸控信號的峰值電壓判斷所述多個觸控區(qū)域的電容值變化 。
全文摘要
本發(fā)明公開一種觸控裝置及其觸控方法。所述觸控裝置包括觸控面板、信號產(chǎn)生單元、電感以及檢測單元。觸控面板具有多個觸控區(qū)域。信號產(chǎn)生單元用以產(chǎn)生驅(qū)動信號。電感耦接于觸控面板及信號產(chǎn)生單元之間，以傳送驅(qū)動信號至這些觸控區(qū)域。檢測單元耦接觸控面板及信號產(chǎn)生單元，以接收這些觸控區(qū)域輸出的多個觸控信號，并依據(jù)驅(qū)動信號的輸出時序及這些觸控信號計算這些觸控區(qū)域的電容值變化，以檢測觸控面板的觸控點。其中，驅(qū)動信號的頻率相同于觸控面板的參考電容值與電感的電感值的諧振頻率。本發(fā)明可提高觸控裝置的感測靈敏度。
文檔編號G06F3/044GK103150072SQ20131007779
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月2日
發(fā)明者周信國, 許育民, 鄭詠澤 申請人:友達(dá)光電股份有限公司