驅動方法
2023-06-06 17:39:31
專利名稱：驅動方法
技術領域：
本發明是有關於一種驅動方法，且特別是有關於一種光學式觸控面板的驅動方法。
背景技術：
人機介面(Man-Machine Interface, MMI)是指人與機器之間溝通的媒介。 一般市面上販售的電子裝置，為了讓使用者方便操作，都會設計一個人機介面，以 提供使用者執行電子裝置的各項功能。隨著信息技術、無線移動通訊和信息家電的 快速發展與應用，為了達到攜帶更便利、體積更輕巧化以及操作更人性化的目的， 許多電子裝置己由傳統的鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。其中，顯示面板與觸控面板的結合使得人機介面的設計具 有更高便利性。
目前，觸控面板與顯示面板結合的方式大致可分為外掛(plug-in)式以及內建 (built-in)式兩種。當觸控面板與顯示面板以內建方式結合時，有助於減小電子裝 置的體積並達到體積薄化的需求。因此，觸控面板內建於顯示面板的技術已逐漸受 到重視。圖1繪示為傳統的一種內建於顯示面板的光學式觸控面板(optical touch panel)剖面示意圖。請參照圖1，光學式觸控面板100配置於一背光組件102上方， 光學式觸控面板100中配置有多個光學式的觸控感測元件104A、 104B及104C。當 使用者以手指106或是其他物品碰觸光學式觸控面板100時，這些觸控感測元件 104A、 104B及104C可以感應光線的變化並輸出對應的信號以執行各種功能。
觸控感測元件104A、 104B及104C的感測模式分為兩種，其一為遮光感測模 式(light—shading sensing mode)而另——為反身寸感湖'j模式(light—ref lecting sensing mode)。以遮光感測模式而言，手指106的碰觸會將觸控感測元件104B 上方的光線遮蔽。因此，觸控感測元件104B會輸出對應的信號以達到觸控控制的 作用。也就是說，遮光感測模式是以感測外界光線被遮蔽情形以進行觸控感測。然而，當外界光線強度較弱時，每一個觸控感測元件104A、 104B及104C所感測到的 外界光線都很微弱，而導致觸控感測元件104A、 104B及104C無法精確地分辨手指 106碰觸的位置。
若以反射感測模式而言，手指106碰觸於光學式觸控面板100時，會將背光 組件102所發出的光線反射回光學式觸控面板100中。此時，觸控感測元件104B 便可接收反射光線而進行適當的操作指令。不過，外界光線較強時，所有的觸控感 測元件104A、 104B及104C都會接收到很強的光線。所以，外界光線強度較強時， 觸控感測元件104A、 104B及104C可能無法精確地分辨反射光與外界光線，而使觸 控感測元件104A^C的反應變得遲鈍。整體來說，光學式觸控面板100雖因整合有 顯示面板的顯示功能1並提供較便利的操作模式，卻無法廣泛的應用於不同環境光 的條件中。
發明內容
本發明是提供一種驅動方法，以解決光學式觸控面板無法廣泛應用於不同光 強度的環境中的問題。
本發明提出一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板。光學式觸控面板配 置於一背光組件上並具有多個觸控感測元件，其中觸控感測元件具有一遮光感測模 式以及一反射感測模式。驅動方法包括先感測一環境光的強度。當環境光強度大於 一參考值，使觸控感測元件進行遮光感測模式，而環境光強度小於參考值時，使觸 控感測元件進行反射感測模式。
在本發明的一實施例中，上述的觸控感測元件進行反射感測模式時，本實施 例的觸控方法還包括提高背光組件的出光強度。此外，觸控感測元件進行反射感測 模式時還可提高觸控感測元件的靈敏度。
在本發明的一實施例中，上述的觸控感測元件進行反射感測模式時還包括提 高觸控感測元件的靈敏度。
在本發明的一實施例中，上述的光學式觸控面板還具有至少一環境光感測元 件，且感測環境光強度的方法還包括通過環境光感測元件感測環境光強度。
本發明另提出一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板。光學式觸控面板 配置於一背光組件上並具有多個觸控感測元件。此驅動方法包括使觸控感測元件進行一反射感測模式。接著，感測一環境光的強度，並根據環境光的強度調整觸控感 測元件的靈敏度。
在本發明的一實施例中，上述的驅動方法還包括根據環境光的強度調整背光 組件的出光強度。
在本發明的一實施例中，上述的光學式觸控面板還具有至少一環境光感測元 件，且感測環境光強度的方法還包括通過環境光感測元件感測環境光強度。
本發明又提出一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板。光學式觸控面板 配置於一背光組件上並具有多個觸控感測元件。此驅動方法包括使觸控感測元件進 行一反射感測模式。同時，感測一環境光的強度，以及根據環境光的強度調整背光 組件的出光強度。
在本發明的一實施例中，上述的光學式觸控面板還具有至少一環境光感測元 件，且感測環境光強度的方法包括通過環境光感測元件感測環境光強度。
本發明的光學式觸控面板可依據光感測元件所測得的環境光強度而進行不同 的驅動模式。當環境光強度較強時，可使觸控感測元件進行遮光感測模式，而環境 光強度較弱時，則進行反射感測模式。當觸控感測元件進行反射感測模式時，本發 明的驅動方法可還依據環境光源的強度而調整觸控感測元件的靈敏度，或是調整背 光組件的出光亮度以使觸控感測元件正確的分辨反射光的位置。
為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1繪示為傳統的一種內建於顯示面板的光學式觸控面板(叩tical touch panel)剖面圖。
圖2為本發明的一實施例的光學式觸控面板的示意圖。
圖3是本發明的一實施例的光學式觸控面板的驅動方法。
圖4A與圖4B是本發明的另一實施例的光學式觸控面板的兩種驅動方法。
具體實施例方式
圖2為本發明的一實施例的光學式觸控面板的示意圖。請參照圖2，光學
6式觸控面板200具有多個觸控感測元件210以及多個環境光感測元件220。環 境光感測元件220用以感測環境光的強度，而觸控感測元件210用以感測使用 者觸碰的位置以操作電子裝置。觸控感測元件210例如是內建於一顯示面板中， 亦即光學式觸控面板200實際上為整合有顯示功能及觸控功能的觸控式顯示面 板或是具顯示功能的觸控面板。舉例而言，若顯示面板的設計為薄膜電晶體液 晶顯示面板(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Panel, TFT-IXD Panel)時，這些觸控感測元件210可以配置於薄膜電晶體陣列當中。此外，這 些觸控感測元件210的製程還可與薄膜電晶體的製程相容。當然，顯示面板也 可以是其他的顯示面板，而觸控感測元件210內建於這些顯示面板中則可構成 一具有顯示功能的觸控面板。
實際上，觸控感測元件210具有兩種感測模式 一者為遮光感測模式，另 一為反射感測模式。遮光感測模式是利用這些觸控感測元件210感測光線被遮 蔽的位置以進行觸控控制。反射感測模式則是利用觸控感測元件210感測反射 光線的位置以進行觸控控制。為了提供適當的光源以進行反射感測模式，本實 施例是將光學式觸控面板200配置於一背光組件240上。
環境光感測元件220是用以感測環境光線，以依據環境光的強度切換觸控 感測元件210的感測模式。在本實施例中，環境光感測元件220以三個為例， 但其數量不限於此。在不同的光學式觸控面板200中，環境光感測元件220的 數量可以僅有一個或是多個。此外，光學式觸控面板200也可以未配置有環境 光感測元件220，或是將光感測元件獨立外掛於其他位置。
這些觸控感測元件210以及環境光感測元件220連接至一感測控制器230。 感測控制器230可利用觸控感測元件210所輸出的信號轉換成各種操作信號。 同時，感測控制器230可依據環境光感測元件220所輸出的信號切換觸控感測 元件210的驅動模式。因此，本實施例的光學式觸控面板200可以適用於不同 光強度的環境。另外，感測控制器230與背光組件240之間還配置有一背光控 制器250，其用以依據環境光的強度調整背光組件240的出光強度。
感測控制器230例如會發出驅動電壓Vdl Vd3以驅動這些觸控感測元件 210。觸控感測元件210測得的信號S1 S3會傳送至感測控制器230以進行各 項指令的操作。另外，環境光感測元件220所測得的信號A1 A3也會傳送至感測控制器230以使感測控制器230依據這些信號A1 A3切換觸控感測元件210 的驅動模式。
詳言之，本實施例的驅動方法如圖3所示。請同時參照圖2與圖3，首先， 進行步驟310，通過環境光感測元件220感測一環境光的強度。環境光感測元 件220例如是配置於光學式觸控面板200的周邊或是外部以正確感測環境光強度。
接著，進行步驟320，判斷環境光的強度是否大於一參考值。環境光感測 元件220所測得的信號會傳輸至感測控制器230。同時，感測控制器230上的 晶片可對這些環境光的信號進行判斷。當環境光強度大於參考值時，感測控制 器230可使觸控感測元件210進行步驟322，也就是進行遮光感測模式。反之， 環境光強度小於參考值時，進行步驟324，感測控制器230則使觸控感測元件 210進行反射感測模式。在此，參考值的大小是依據光學式觸控面板200的設 計以及觸控感測元件210的設計而決定的。當光學式觸控面板200是應用於可 攜式產品或是戶外裝置時，參考值的設定會與光學式觸控面板200應用於室內 裝置時不同。另外，觸控感測元件210的尺寸、元件靈敏度等條件不同時，也 應選用不同的參考值。換言之，參考值的大小是依據產品使用方式以及元件設 計等不同的條件而決定的。
當環境光強度足夠時，因使用者碰觸而使光學式觸控面板200中被遮蔽的 區域與其他區域的光線強度所呈現對比較大。所以，觸控感測元件210能夠以 遮光感測模式精確的判斷出使用者所觸碰的位置。當環境光強度不足時，無論 使用者碰觸與否，觸控感測元件210都僅能感測到微弱的光線，因此無法適用 於遮光感測模式，而需以反射感測模式進行感測。
觸控感測元件210進行反射感測模式時，觸控感測元件210所測得的光線 是兩種光線總和的結果。其一為環境光穿過光學式觸控面板200後的光線；另 一為背光組件240提供的光線經過光學式觸控面板200而被手指或遮蔽的物體 反射並再一次經過光學式觸控面板200的光線。因此，背光組件240的出光強 度會影響觸控感測元件210進行反射感測模式時所感測的光線強度。換言之， 背光組件240需提供足夠的能量以使光線經由兩次的穿透光學式觸控面板200 與一次的反射後仍可被觸控感測元件210檢測。為了使觸控感測元件210正確的分辨使用者觸碰的位置，進行反射感測模
式時可以進一步通過背光控制器250調整背光組件240的出光亮度。背光控制 器250是連接於背光組件240以及感測控制器230之間，所以背光控制器250 可以依照感測控制器230所接收到環境光的強度大小來調整背光組件240的出 光亮度。當環境光很微弱時，觸控感測元件210僅能感測背光組件240所提供 的光線經兩次穿透以及一次反射後的結果。此時，背光控制器250可適時的調 高背光組件240的出光強度以使觸控感測元件210正確的感測使用者觸碰的位 置。
當然，本實施例還可以通過其他方式使觸控感測元件210在微弱的環境光 下進行正確的感測，例如是調整觸控感測元件210的靈敏度。詳言之，當感測 控制器230測得環境光線很微弱時，感測控制器230可以調高觸控感測元件210 的靈敏度。觸控感測元件210的靈敏度例如是與觸控感測元件210的驅動電壓 Vdl Vd3有關。若觸控感測元件210的驅動電壓Vdl Vd3越高，則觸控感測元 件210具有越高的靈敏度。在本實施例中，環境光源太弱時，可以通過感測控 制器230調高觸控感測元件210的驅動電壓Vdl Vd3，則觸控感測元件210可 以分辨出微弱光線以進行觸控控制。
實務上，進行反射感測模式時，可以同時對背光組件240的出光亮度以及 觸控感測元件210的靈敏度進行調整。整體來說，通過不同操作模式的切換以 及上述這些條件的調整可使光學式觸控面板200因應不同的環境光強度而提供 適當的感測方式。因此，本實施例的驅動方法可以讓光學式觸控面板200適用 於各種光強度的環境之下。進一步來說，應用本實施例所提供的驅動方法可使 光學式觸控面板200的使用便利性更加提高。
另外，圖4A與圖4B為本發明的另一實施例的兩種驅動方法。請參照圖2 與圖4A，此驅動方法用以驅動圖2繪示的光學式觸控面板200。此驅動方法是 使觸控感測元件210進行反射感測模式(步驟410)。同時，通過環境光感測元 件220感測環境光強度(步驟420)，並依據環境光強度調整背光組件240的出 光強度(步驟430)。
環境光的強度越弱，觸控感測元件210接收到的光線可能不足以被感測得， 所以背光組件240應提供足夠的光線使得反射回來的光線強度大於觸控感測元
9件210的檢測下限。因此，本實施例的驅動方法依據環境光強度來調整背光組 件240亮度可使光學式觸控面板200能夠在較暗環境中正常的運作。
圖4B所示的驅動方法與圖4A所示的驅動方法大致相同，其中圖4B的步 驟420所測得的環境光強度是作為調整觸控感測元件210靈敏度的依據(步驟 440)。當環境光強度越弱時，本實施例例如是調高觸控感測元件210的驅動電 壓Vdl Vd3以使觸控感測元件210的靈敏度增加。如此一來，環境光線與反射 光線的強度不需增加，光學式觸控面板200就可精確地感測使用者觸碰的位置。 值得一提的是，圖4A中背光組件240出光強度的調整與圖4B中觸控感測元件 210靈敏度的調整也可以同時進行，以使光學式觸控面板200適用於各種強度 的環境光條件。
綜上所述，本發明的驅動方法是依據不同的環境光強度來切換觸控感測元 件的感測模式。因此，光學式觸控面板不會因為環境光太亮或是太暗就無法正 確感測或是失去感測的功能。此外，本發明的驅動方法更進一步的提出依據不 同環境光強度調整觸控感測元件靈敏度及背光組件出光強度以克服環境光線 不足造成光學式觸控面板反應不佳(無法正確測得被觸碰位置)的問題。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所 屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許 更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板，該光學式觸控面板配置於一背光組件上並具有多個觸控感測元件，該些觸控感測元件具有一遮光感測模式以及一反射感測模式，該驅動方法包括感測一環境光的強度；以及當該環境光強度大於一參考值，使該些觸控感測元件進行該遮光感測模式，而該環境光強度小於該參考值時，使該些觸控感測元件進行該反射感測模式。
2. 如權利要求1所述的驅動方式，其特徵在於，該些觸控感測元件進行該反射感測模式時還包括提高該背光組件的出光強度。
3. 如權利要求2所述的驅動方法，其特徵在於，該些觸控感測元件進行該反 射感測模式時還包括提高該些觸控感測元件的靈敏度。
4. 如權利要求1所述的驅動方法，其特徵在於，該些觸控感測元件進行該反 射感測模式時還包括提高該些觸控感測元件的靈敏度。
5. 如權利要求1所述的驅動方式，其特徵在於，該光學式觸控面板還具有至 少一環境光感測元件，且感測該環境光強度的方法包括通過該環境光感測元件感測 該環境光強度。
6. —種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板，該光學式觸控面板配置於一 背光組件上並具有多個觸控感測元件，該驅動方法包括使該些觸控感測元件進行一反射感測模式； 感測一環境光的強度；以及根據該環境光的強度調整該觸控感測元件的靈敏度。
7. 如權利要求6所述的驅動方法，其特徵在於，還包括根據該環境光的強度 調整該背光組件的出光強度。
8. 如權利要求6所述的驅動方法，其特徵在於，該光學式觸控面板還具有至 少一環境光感測元件，且感測該環境光強度的方法包括通過該環境光感測元件感測 該環境光強度。
9. 一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板，該光學式觸控面板配置於一 背光組件上並具有多個觸控感測元件，該驅動方法包括使該些觸控感測元件進行一反射感測模式； 感測一環境光的強度；以及根據該環境光的強度調整該背光組件的出光強度。
10.如權利要求9所述的驅動方式，其特徵在於，該光學式觸控面板還具有至 少一環境光感測元件，且感測該環境光強度的方法包括通過該環境光感測元件感測 該環境光強度。
全文摘要
本發明公開了一種驅動方法，適於驅動一光學式觸控面板。光學式觸控面板配置於一背光組件上並具有多個觸控感測元件，其中觸控感測元件具有一遮光感測模式以及一反射感測模式。驅動方法包括先感測一環境光的強度。當環境光強度大於一參考值，使觸控感測元件進行遮光感測模式，而環境光強度小於參考值時，使觸控感測元件進行反射感測模式。此驅動方法有助於使光學式觸控面板於各種環境光之下都可正確進行感測，以提高光學式觸控面板的使用便利性。
文檔編號G06F3/041GK101526868SQ20081008173
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月6日 優先權日2008年3月6日
發明者王伯賢, 賴志章 申請人:勝華科技股份有限公司