電容式觸碰面板與鬼影點判別方法
2023-08-09 10:19:41 2
專利名稱：電容式觸碰面板與鬼影點判別方法
技術領域：
本發明是有關於一種鬼影點判別技術，且特別是有關於一種電容式觸碰面板的鬼 影點判別技術。
背景技術：
隨著信息技術、無線行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，許多信息產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入 裝置，轉變為使用觸碰面板(Touch Panel)作為輸入裝置。目前，觸碰面板主要可分電阻式、電容式、音波式、光學式等。值得一提的是，在公 知技術中，電容式觸碰面板在偵測兩點觸碰時，會有鬼影點(Ghost point)的問題無法被解 決。圖1是公知一種電容式觸碰面板的鬼影點示意圖。請參照圖1，當兩觸碰點為P1、 P4時，因多點感測坐標信號無法正確組合還原，而在實際觸碰點的對角產生對應鬼影點坐 標，即P2、P3 ；反之當兩觸碰點為P2、P3時，電容式觸碰面板同樣地會偵測到系統判斷觸碰 點P1 P4，包括實際觸碰點P2、P3與鬼影點PI、P4。因此，電容式觸碰面板無法從系統判 斷觸碰點P1 P4判別出真實的兩個觸碰點。
發明內容
本發明提供一種電容式觸碰面板，可改善系統判斷觸碰點的問題。本發明提供一種鬼影點判別方法，當兩點觸碰時，系統可從四個系統判斷觸碰點 獲得二個實際觸碰點。本發明提出一種電容式觸碰面板，其包括觸碰偵測板與觸碰偵測模組。觸碰偵測 板包括多個偵測單元。上述偵測單元沿第一方向與第二方向排列以形成一陣列。上述偵測 單元為電容型態。上述偵測單元的電容值沿第一方向遞減。觸碰偵測模組耦接觸碰偵測板， 用以偵測至少二實際觸碰點。在本發明的一實施例中，上述偵測單元的電容值沿第二方向維持不變。在本發明的一實施例中，當偵測到四個系統判斷觸碰點時，沿第二方向依序對上 述偵測單元進行偵測，以依序偵測到第一責任周期與第二責任周期，再依據第一責任周期 與第二責任周期的大小從上述四個系統判斷觸碰點中獲得二個實際觸碰點。在本發明的一實施例中，觸碰偵測模組包括多個脈寬調變信號產生器與觸碰點判 斷模組。上述脈寬調變信號產生器分別耦接上述偵測單元。假設上述二個實際觸碰點落於 上述偵測單元的第一偵測單元與第二偵測單元，第一偵測單元與第二偵測單元分別對應於 上述脈寬調變信號產生器的第一脈寬調變信號產生器與第二脈寬調變信號產生器，第一脈 寬調變信號產生器與第二脈寬調變信號產生器沿第二方向依序排列。在此情況下第一脈寬 調變信號產生器會先輸出對應的第一脈寬調變信號，接著第二脈寬調變產生器會再輸出對 應的第二脈寬調變信號。第一脈寬調變信號與第二脈寬調變信號的責任周期分別由第一偵測單元與第二偵測單元的電容值所決定。觸碰點判斷模組耦接上述脈寬調變信號產生器， 會依序接收第一脈寬調變信號與第二脈寬調變信號，並依據第一脈寬調變信號與第二脈寬 調變信號的責任周期之大小，從上述四個系統判斷觸碰點中獲得上述二個實際觸碰點。在本發明的一實施例中，上述四個系統判斷觸碰點形成一矩形。上述四個系統判 斷觸碰點分別為第一系統判斷觸碰點、第二系統判斷觸碰點、第三系統判斷觸碰點與第四 系統判斷觸碰點。第一系統判斷觸碰點與第四系統判斷觸碰點位於矩形的一斜對角。第二 系統判斷觸碰點與第三系統判斷觸碰點位於矩形的另一斜對角。假設第一系統判斷觸碰點 沿第一方向與第二方向移動皆能朝第四系統判斷觸碰點靠近。若第一責任周期大於第二責 任周期，第一系統判斷觸碰點與第四系統判斷觸碰點為上述二個實際觸碰點。若第一責任 周期小於第二責任周期，第二系統判斷觸碰點與第三系統判斷觸碰點為上述二個實際觸碰 點o在本發明的一實施例中，第一方向與第二方向垂直。換言之，第一方向為水平軸， 第二方向為垂直軸。或者，第一方向為垂直軸，第二方向為水平軸。在本發明的一實施例中，位於上述二個實際觸碰點的各偵測單元，其電容值會上升。從另一角度來看，本發明提出一種鬼影點判別方法，適用於電容式觸碰面板。電容 式觸碰面板包括觸碰偵測板與觸碰偵測模組。觸碰偵測板包括多個偵測單元。上述偵測單 元沿第一方向與第二方向排列以形成一陣列。第一方向與第二方向垂直。上述偵測單元為 電容型態。上述偵測單元的電容值沿第一方向遞減。鬼影點判別方法包括當偵測到四個系 統判斷觸碰點時，沿第二方向依序對上述偵測單元進行偵測，以依序偵測到第一責任周期 與第二責任周期。另外，依據第一責任周期與第二責任周期的大小從上述四個系統判斷觸 碰點中獲得二個實際觸碰點。基於上述，本發明中，多個偵測單元的電容值沿第一方向遞減。當發生四個系統判 斷觸碰點時，可沿與第一方向垂直的第二方向依序對偵測單元進行偵測，以依序獲得一第 一責任周期與第二責任周期。接著再依據第一責任周期與第二責任周期的大小，即可從四 個系統判斷觸碰點判斷出二個實際觸碰點。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式 作詳細說明如下。
圖1是公知一種電容式觸碰面板的鬼影點示意圖。圖2A與圖2B是依照本發明的一實施例的一種電容式觸碰面板的示意圖。圖3是依照本發明的一實施例的一種鬼影點判別方法的流程圖。圖4是依照本發明的另一實施例的一種電容式觸碰面板的示意圖。圖5A與圖5B是依照本發明的一實施例的一種電容式觸碰面板的示意圖。
具體實施例方式公知的電容式觸碰面板有鬼影點的問題。反觀，本發明的實施例在電容式觸碰面板中配置了多個偵測單元。偵測單元沿第一方向與第二方向排列以形成一陣列。第一方向與第二方向垂直。偵測單元的電容值沿第 一方向遞減。當發生四個系統判斷觸碰點時，可沿第二方向依序對上述偵測單元進行偵測， 以依序獲得第一責任周期(duty cycle)與第二責任周期。接著再依據第一責任周期與第 二責任周期的大小，即可從四個系統判斷觸碰點判斷出二個實際觸碰點。下面將參考附圖 詳細闡述本發明的實施例，附圖舉例說明了本發明的示範實施例，其中相同標號指示同樣 或相似的步驟。圖2A與圖2B是依照本發明的一實施例的一種電容式觸碰面板的示意圖。圖3是 依照本發明的一實施例的一種鬼影點判別方法的流程圖。請合併參照圖2A、圖2B與圖3，電 容式觸碰面板10包括觸碰偵測板20與觸碰偵測模組30。觸碰偵測板20包括多個偵測單 元40。在本實施例中，偵測單元40為電容式型態。觸碰偵測模組30耦接觸碰偵測板20。首先可由步驟S 301，提供多個偵測單元40。偵測單元40沿方向X與方向Y排列， 以形成一陣列。方向X與方向Y垂直。偵測單元40為電容型態。在本實施例中，各偵測單 元40的電容值沿方向X遞減，偵測單元40的電容值沿方向Y維持不變(如圖2A與圖2B)。 請注意，偵測單元40的電容值與其感應板的面積成正比。在本實施例中，可改變各偵測單 元的感應板的面積來實現不同電容值的偵測單元。舉例來說，可在偵測單元40的感應板上 挖洞H。洞H愈大，感應板的面積則愈小，偵測單元40的電容值也會愈小；反之，洞H愈小， 感應板的面積則愈大，偵測單元40的電容值也會愈大。請參照圖2A與圖2B，假設四個系統判斷觸碰點分別為系統判斷觸碰點P1(X1， Yl)、P2 (X2，Yl)、P3 (XI，Y2)、P4 (X2，Y2)。系統判斷觸碰點PIP4形成一矩形。系統判斷 觸碰點P1、P4位於矩形的一斜對角。系統判斷觸碰點P2、P3位於矩形的另一斜對角。接著可由步驟S302，當偵測到四個系統判斷觸碰點P1 P4時，觸碰偵測模組30 可沿方向Y依序對偵測單元40進行偵測，以依序偵測到責任周期YS1與責任周期YS2 (如 圖2A與圖2B)。請注意，責任周期YS1代表系統判斷觸碰點PI (XI, Y1)或P2(X2，Y1)的信 息。責任周期YS2代表系統判斷觸碰點P3 (XI，Y2)或P4 (X2，Y2)的信息。值得一提的是，四個系統判斷觸碰點僅有兩種可能性。一種可能性是兩個實際碰 觸點為PI、P4，其中系統判斷觸碰點P1對應的偵測單元40之電容值大於系統判斷觸碰點 P4對應的偵測單元40之電容值；另一可能性是兩個實際碰觸點為P2、P3，其中系統判斷觸 碰點P2對應的偵測單元40之電容值小於系統判斷觸碰點P3對應的偵測單元40之電容值。 請注意，實際觸碰點會使偵測單元40的電容值上升之因素可先忽略。基於上述，可接續步驟S303，觸碰偵測模組30可依據責任周期YS1與責任周期 YS2的大小從上述四個系統判斷觸碰點中獲得二個實際觸碰點。若責任周期YS1大於責任 周期YS2，代表系統判斷觸碰點P1、P4為實際觸碰點(如圖2A所示)；反之，若責任周期YS1 小於責任周期YS2，代表系統判斷觸碰點P2、P3為實際觸碰點(如圖2B所示)。如此一來 即可從四個系統判斷觸碰點獲得兩個實際觸碰點。值得一提的是，雖然上述實施例中已經對電容式觸碰面板與系統判斷觸碰點判別 方法描繪出了一個可能的型態，但所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，各廠商對於 電容式觸碰面板與系統判斷觸碰點判別方法的設計都不一樣，因此本發明的應用當不限制 於此種可能的型態。換言之，只要是多個偵測單元的電容值沿第一方向遞減，再沿與第一方 向垂直的第二方向對上述偵測單元進行偵測，就已經是符合了本發明的精神所在。以下再舉幾個實施例以便本領域具有通常知識者能夠更進一步的了解本發明的精神，並實施本發 明。上述實施例雖利用挖洞來實現不同電容值的偵測單元，但其僅是一種選擇實施 例，本發明並不限於此。熟習本領域技術者也可依其需求以不同方式來實現不同電容值的 偵測單元。舉例來說，也可改變感應板之間的距離來實現不同電容值的偵測單元。上述實施例雖依據責任周期YS1、YS2的大小，從四個系統判斷觸碰點獲得兩個實 際觸碰點，但其僅為一種選擇實施例，本發明並不以此為限。熟習本領域技術者也可依其需 求將電容值轉為其它電子信號，再據以間接地判別電容值的大小。舉例來說，圖4是依照本 發明的另一實施例的一種電容式觸碰面板的示意圖。請合併參照圖2A、2B與參照圖4，在本 實施例中，觸碰偵測模組30包括多個脈寬調變信號產生器200與觸碰點判斷模組300。上 述脈寬調變信號產生器200分別耦接對應的各偵測單元40。脈寬調變信號產生器200可依 據對應的偵測單元40之電容值產生脈寬調變信號，其中脈寬調變信號的責任周期會由對 應的偵測單元40的電容值所決定。更具體地說，脈寬調變信號產生器200可包括外部電容201、內部電容202、參考電 壓產生器203、比較器204、閂鎖器205、高頻頻率產生器206、計數器207、波形產生器208、 開關SW1 SW3、電阻R1。開關SW1 SW3可用來控制外部電容201、內部電容202的充放 電，其中Vdd為定電壓。請注意，外部電容201、內部電容202的整體電容值會由偵測單元 40的電容值所決定。偵測單元40的電容值愈大，外部電容201與內部電容202的整體電容 值也會愈大；反之，偵測單元40的電容值愈小，外部電容201與內部電容202的整體電容值 也會愈小。外部電容201與內部電容202的整體電容值愈大，其充放電速度會愈慢，外部電 容201與內部電容202的整體電容值愈小，其充放電速度會愈快。參考電壓產生器203可 提供參考電壓Vrf給比較器204。比較器204可比較端點A的電壓與參考電壓Vrf並將比 較結果VC輸出給閂鎖器205。閂鎖器205可對比較結果VC進行閂鎖並輸出閂鎖結果VL至計數器207與開關 SW3。開關SW3可依據閂鎖結果VL而導通或截止。高頻頻率產生器206可提供高頻頻率信 號給計數器207。計數器207可依據閂鎖結果VL與高頻頻率信號進行計數，並將計數結果 輸出給波形產生器208。波形產生器208可依據計數結果產生脈寬調變信號，此脈寬調變信 號的責任周期由計數結果所決定。值得一提的是，在未觸碰的情況下，端點A、B皆會呈現高頻信號。當觸碰點發生 在電容值相對較大的偵測單元40時，由於外部電容201與內部電容202的充放電速度慢， 端點A、B的頻率會相對較小，波形產生器208則會產生責任周期相對較大的脈寬調變信號 給觸碰點判斷模組300。當觸碰點發生在電容值相對較小的偵測單元40時，由於外部電容 201與內部電容202的充放電速度快，端點A、B的頻率會相對較大，波形產生器208則會產 生責任周期相對較小的脈寬調變信號給觸碰點判斷模組300。觸碰點判斷模組300耦接上述各脈寬調變信號產生器200，會沿掃描方向(本實施 例為方向Y)依序接收到第一脈寬調變信號與第二脈寬調變信號。在本實施例中，第一脈寬 調變信號的責任周期可反映責任周期YS1的大小。第二脈寬調變信號的責任周期可反映責 任周期YS2的大小。觸碰點判斷模組300可依據第一脈寬調變信號與第二脈寬調變信號的 責任周期之大小，從系統判斷觸碰點P1 P4中獲得二個實際觸碰點。其獲得方法可參照上述實施例，在此不再贅述。另外，圖2A、圖2B的實施例中，各偵測單元40的電容值是沿方向X遞減，但其僅是 一種選擇實施例，本發明並不以此為限。舉例來說，圖5A與圖5B是依照本發明的一實施例 的一種電容式觸碰面板的示意圖。圖5A、圖5B與圖2A、圖2B相類似。不同之處在於，在圖 5A與圖5B中，電容式觸碰面板11的觸碰偵測板21，其偵測單元40的電容值是沿方向Y遞 減。當偵測到系統判斷觸碰點P1 P4時，觸碰偵測模組30可沿方向X依序對偵測單 元40進行偵測，以依序偵測到責任周期XS1與責任周期XS2。若責任周期XS1大於責任周 期XS2，代表系統判斷觸碰點P1、P4為實際觸碰點(如圖5A所示)；反之，若責任周期XS1 小於責任周期XS2，代表系統判斷觸碰點P2、P3為實際觸碰點(如圖5B所示)。如此一來 即可從四個系統判斷觸碰點獲得兩個實際觸碰點。在圖2A、圖2B、圖5A與圖5B中，方向X是由左朝右，方向Y是由下朝上，但本發明 並不限於此。但熟習本領域技術者應當知道，上述各實施例方向X改為由右朝左或將方向Y 改為由上朝下，只要適當調整觸碰偵測模組30的判別方式，也同樣可從四個系統判斷觸碰 點獲得兩個實際觸碰點。綜上所述，本發明將多個偵測單元沿相垂直的第一方向與第二方向排成一陣列。 上述偵測單元的電容值沿第一方向遞減。當發生四個系統判斷觸碰點時，可沿第二方向依 序對偵測單元進行偵測，以依序獲得一第一責任周期與第二責任周期。接著再依據第一責 任周期與第二責任周期的大小，即可從四個系統判斷觸碰點判斷出二個實際觸碰點。雖然本發明已以實施例公開如上，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，故本發明的 保護範圍當視前述的權利要求範圍所界定者為準。
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權利要求
一種電容式觸碰面板，其特徵在於，包括一觸碰偵測板，包括多個偵測單元，該些偵測單元沿一第一方向與一第二方向排列以形成一陣列，其中該些偵測單元為電容型態，該些偵測單元的電容值沿該第一方向遞減；以及一觸碰偵測模組，耦接該觸碰偵測板，用以偵測至少二實際觸碰點。
2.如權利要求1所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，該些偵測單元的電容值沿該第 二方向維持不變。
3.如權利要求1所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，當偵測到四個系統判斷觸碰點 時，沿該第二方向依序對該些偵測單元進行偵測，以依序偵測到一第一責任周期與一第二 責任周期，再依據該第一責任周期與該第二責任周期的大小從上述四個系統判斷觸碰點中 獲得二個實際觸碰點。
4.如權利要求3所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，該觸碰偵測模組，包括多個脈寬調變信號產生器，分別耦接該些偵測單元，假設上述二個實際觸碰點落於該些偵測單元的一第一偵測單元與一第二偵測單元，該第一偵測單元與該第二偵測單元分別 對應於該些脈寬調變信號產生器的一第一脈寬調變信號產生器與一第二脈寬調變信號產 生器，該第一脈寬調變信號產生器與該第二脈寬調變信號產生器沿該第二方向依序排列， 在此情況下該第一脈寬調變信號產生器會先輸出對應的一第一脈寬調變信號，接著該第二 脈寬調變產生器會再輸出對應的一第二脈寬調變信號，其中該第一脈寬調變信號與該第二 脈寬調變信號的責任周期分別由該第一偵測單元與該第二偵測單元的電容值所決定；以及一觸碰點判斷模組，耦接該些脈寬調變信號產生器，依序接收該第一脈寬調變信號與 該第二脈寬調變信號，並依據該第一脈寬調變信號與該第二脈寬調變信號的責任周期之大 小，從上述四個系統判斷觸碰點中獲得上述二個實際觸碰點。
5.如權利要求3所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，上述四個系統判斷觸碰點形成 一矩形，上述四個系統判斷觸碰點分別為一第一系統判斷觸碰點、一第二系統判斷觸碰點、 一第三系統判斷觸碰點與一第四系統判斷觸碰點，該第一系統判斷觸碰點與該第四系統判 斷觸碰點位於該矩形的一斜對角，該第二系統判斷觸碰點與該第三系統判斷觸碰點位於該 矩形的另一斜對角；假設該第一系統判斷觸碰點沿該第一方向與該第二方向移動皆能朝該 第四系統判斷觸碰點靠近；若該第一責任周期大於該第二責任周期，該第一系統判斷觸碰 點與該第四系統判斷觸碰點為上述二個實際觸碰點；若該第一責任周期小於該第二責任周 期，該第二系統判斷觸碰點與該第三系統判斷觸碰點為上述二個實際觸碰點。
6.如權利要求1所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，該第一方向與該第二方向垂直。
7.如權利要求6所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，該第一方向為水平軸、該第二方 向為垂直軸。
8.如權利要求6所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，該第一方向為垂直軸、該第二方 向為水平軸。
9.如權利要求1所述的電容式觸碰面板，其特徵在於，位於上述二個實際觸碰點的各 該偵測單元，其電容值會上升。
10.一種鬼影點判別方法，適用於一電容式觸碰面板，其特徵在於，該電容式觸碰面板 包括一觸碰偵測板與一觸碰偵測模組，該觸碰偵測板包括多個偵測單元，該些偵測單元沿一第一方向與一第二方向排列以形成一陣列，該第一方向與該第二方向垂直，該些偵測單 元為電容型態，該些偵測單元的電容值沿該第一方向遞減，該鬼影點判別方法，包括當偵測到四個系統判斷觸碰點時，沿該第二方向依序對該些偵測單元進行偵測，以依 序偵測到一第一責任周期與一第二責任周期；以及依據該第一責任周期與該第二責任周期的大小從上述四個系統判斷觸碰點中獲得二 個實際觸碰點。
全文摘要
一種電容式觸碰面板與鬼影點判別方法。電容式觸碰面板包括觸碰偵測板與觸碰偵測模組。觸碰偵測板包括多個偵測單元。上述偵測單元沿第一方向與第二方向排列以形成一陣列。上述偵測單元的電容值沿第一方向遞減。觸碰偵測模組耦接觸碰偵測板，用以偵測至少二個實際觸碰點。
文檔編號G06F3/044GK101859217SQ201010203388
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者張智超, 朱益男, 許朝詠, 黃信忠 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司