二維度雙差值感測資訊分析的方法與裝置製造方法

2023-07-06 18:46:16

二維度雙差值感測資訊分析的方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明是有關於一種二維度雙差值感測資訊分析的方法與裝置。其中的方法包括，將二維度雙差值感測資訊進行一分析，從二維度雙差值感測資訊分析出觸碰相關感測資訊，其中觸碰相關感測資訊可以是包括：具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊與具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。其中的裝置包括一控制器與一主機之一，執行一分析，對一第一二維度雙差值感測資訊進行一分析，以分析出該第一二維度雙差值感測資訊中的每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊。本發明提供的技術方案能夠有效降低噪點幹擾，非常適於實用。
【專利說明】二維度雙差值感測資訊分析的方法與裝置
[0001] 本發明是申請號201010502656. 5,發明名稱為"二維度感測資訊分析的方法與裝 置"的申請案的分案申請，原始母案的申請日為2010年10月08日。

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種二維度感測資訊分析的方法與裝置，特別是涉及一種分析具有內 低外高的值的觸碰相關感測資訊與具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊的二維度感測 資訊分析的方法的二維度感測資訊分析的方法與裝置。

【背景技術】
[0003] 觸控顯示器（TouchDisplay)已廣泛地應用於許多電子裝置中，一般的做法是採 用一觸控面板（TouchSensingPanel)在觸控顯示器上定義出一二維的觸摸區，藉由在觸 摸板上縱軸與橫軸的掃貓來取得感測資訊（SensingInformation),以判斷外在物件（如 手指）在觸控螢幕上的碰觸或接近，例如美國專利號US4639720所提供的一種電容式觸摸顯 示器。
[0004] 感測資訊可由類比數字轉換器（Analog-to-DigitalConverter,ADC，即類比數位 轉換器）轉換為多個連續信號值，藉由比較這些信號值在外部物件碰觸或接近前與後的變 化量，可判斷出外部物件碰觸或最接近觸控螢幕的位置。
[0005] -般而言，控制觸控螢幕的控制器會先取得沒有外部物件觸碰或接近時的感測資 訊，作為基準值（baseline)。例如在電容式觸控螢幕中，每一條導電條相應於各自的基準值。 控制器藉由判斷後續的感測資訊與基準值的比較判斷是否有外部物件接近或觸碰，以及更 進一步判斷外部物件的位置。例如，在未被外部物件接近或觸碰時，後續的感測資訊相對於 基準值為零值或趨近零值，藉由感測資訊相對於基準值是否為零值或趨近零值判斷是否有 外部物件接近或觸碰。
[0006] 如圖1A所示，當外部物件12 (如手指）碰觸或接近觸控顯示器10的感測裝置120 時，在一軸向（如X軸向）上的感測器140的感測資訊轉換成如第一B圖所示的信號值，相 應於手指的外型，信號值呈現一波形或一指廓（Fingerprofile),指廓上的峰14 (peak)的 位置即代表手指碰觸或接近的位置。
[0007] 但由於觸控顯示器的顯示器表面會不斷放出各種噪點（即雜訊），這些噪點會隨 時間、位置而改變，並且會直接或間接地影響到信號值，造成位置偵測的偏差，甚至在沒有 被觸摸的地方誤判出有觸摸。此外，人體也可能帶著許多噪點，同樣地會直接或間接地影響 到信號值。
[0008] 由此可見，上述現有技術顯然存在有不便與缺陷，而極待加以進一步改進。為了解 決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的 設計被發展完成，而一般產品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然 是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的技術，實屬當前重要研發課題之一， 亦成為當前業界極需改進的目標。


【發明內容】

[0009] 本發明的主要目的在於，克服現有的感測技術存在的缺陷，而提供一種二維度感 測資訊分析的方法與裝置，所要解決的技術問題是使其能夠降低噪點幹擾。上述現有的感 測技術存在的缺陷包括：傳統感測資訊是直接取自於感測器上的信號值，其中許多的信號 值會受到噪點影響，因此在進行判斷時容易將噪點影響的部份誤判為觸碰。顯然地，感測器 的信號不適合直接用來進行觸碰判斷。
[0010] 本發明至少包括下列目的：
[0011] 1、提供具有谷地、盆地或/與丘陵的觸碰相關感測資訊的二維度感測資訊；
[0012] 2、將具有谷地、盆地或/與丘陵的觸碰相關感測資訊的二維度感測資訊轉換成為 擬似包括多個信號值的二維度感測資訊；
[0013] 3、對二維度感測資訊進行觸碰相關感測資訊的分析，以分析二維度感測資訊中具 內低外高的值的觸碰相關感測資訊與具內高外低的值的觸碰相關感測資訊；以及
[0014] 4、以至少一次累計值計算產生二維度感測資訊，以進行觸碰相關感測資訊的分 析。
[0015] 本發明的目的及解決其技術問題可以採用以下技術方案來實現。依據本發明提出 的一種二維度感測資訊的位置偵測的方法，包括：對一第一二維度感測資訊進行一分析，以 分析出該第一二維度感測資訊中的每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊。
[0016] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
[0017] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：將每一個具有內低外高 的值的觸碰相關感測資訊分別轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0018] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：取得一第二二維度感測 資訊；以及將該第二二維度感測資訊的正值或負值進行一轉換以成為該第一二維度感測資 訊，該轉換是選自：負值轉為正值、正值轉為負值、正值轉為零值或負值轉為零值中的一個。
[0019] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：分別將每一個具有內低 外高的值的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度感測資訊中相應的部份轉換成為具有 內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0020] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：分別將每一個具有多個 峰的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度感測資訊中相應的部份分別轉換成為具有內 高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0021] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中該分析更包括：分析出該第一二 維度感測資訊中的每一個具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0022] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：分析每一個觸碰相關感 測資訊的一外廓；以及分別依據每一個外廓輸出一幾何數據，其中該幾何數據的表示方式 選自下列幾何圖形的表示方式之一或組合：圓形、橢圓形、四邊型與多邊形。
[0023] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：計算每一個觸碰相關感 測資訊的質量重心位置或幾何中心分別作為一觸碰位置。
[0024] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中更包括：將具有雙峰的觸碰相關 感測資訊轉換成為具有單峰的觸碰相關感測資訊。
[0025] 前述的二維度感測資訊的位置偵測的方法，其中該二維度感測資訊包括：多個雙 差值；由多個雙差值產生的多個正值或多個負值，其中上述雙差值的所有負值被轉換成為 零值或所有正值被轉換成零值；或由多個差值產生的多個正值或多個負值，其中上述差值 的所有負值被轉換成為正值或所有正值被轉換成負值。
[0026] 本發明的目的及解決其技術問題可以採用以下技術方案來實現。依據本發明提出 的一種二維度感測資訊的分析裝置，包括一控制器與一主機之一，執行一分析，包括：對一 第一二維度感測資訊進行一分析，以分析出該第一二維度感測資訊中的每一個具有內低外 _的值的觸碰相關感測資訊。
[0027] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
[0028] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析裝置更包括：一感測裝置，包括 多個感測器；其中該控制器每次對上述感測器進行感測時提供一一維度感測資訊，該控制 器更包括執行以下作業：將多個一維度感測資訊構成一第二二維度感測資訊；以及將該第 二二維度感測資訊的正值或負值進行一轉換以成為該第一二維度感測資訊，該轉換是選自 下列群組之一：負值轉為正值、正值轉為負值、正值轉為零值或負值轉為零值。
[0029] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中更包括：一感測裝置，包括多個感測器； 其中該控制器每次對上述感測器進行感測時提供一一維度感測資訊，該第一二維度感測資 訊是由多個一維度感測資訊構成。
[0030] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析更包括：將每一個具有內低外高 的值的觸碰相關感測資訊分別轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0031] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析更包括：分別將每一個具有多個 峰的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度感測資訊中相應的部份分別轉換成為具有內 高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0032] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析更包括：分析出該第一二維度感 測資訊中的每一個具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
[0033] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析更包括：分析每一個丘陵鄰與盆 地的外廓；以及分別依據每一個外廓輸出一幾何數據，其中該幾何數據的表示方式選自下 列幾何圖形的表示方式之一或組合：圓形、橢圓形、四邊型與多邊形。
[0034] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該分析更包括：計算每一個觸碰相關感 測資訊的質心位置或幾何中心分別作為一觸碰位置。
[0035] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中更包括：將具有雙峰的觸碰相關感測資 訊轉換成為具有單峰的觸碰相關感測資訊。
[0036] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中該二維度感測資訊包括：多個雙差值； 由多個雙差值產生的多個正值或多個負值，其中上述雙差值的所有負值被轉換成為零值或 所有正值被轉換成零值；或由多個差值產生的多個正值或多個負值，其中上述差值的所有 負值被轉換成為正值或所有正值被轉換成負值。
[0037] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中更包括：一感測裝置，包括多個感測器； 其中該控制器每次對上述感測器進行感測時提供一一維度感測資訊，並且該主機是由該控 制器多次提供的該一維度感測資訊產生該一二維度感測資訊。
[0038] 前述的二維度感測資訊的分析裝置，其中更包括：一感測裝置，包括多個感測器； 其中該控制器每次對上述感測器進行感測時提供一一維度感測資訊，其中該主機執行該分 析，並且該控制器對上述感測器進行多次感測以提供該第一二維度感測資訊。
[0039] 前述分析還可以包括分析出該第一二維度感測資訊中的每一個具有內高外低的 值的觸碰相關感測資訊。此外，前述分析還可以包括將每一個具有內高外低的值的觸碰相 關感測資訊分別轉換成為具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊，以產生擬似多個信號值 構成的二維度感測資訊。
[0040] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術方案來實現的。依據本發明提 出的一種二維度雙差動感測資訊的分析方法，包括：取得一二維度雙差動感測資訊，包括多 個雙差值；以及對該二維度雙差動感測資訊進行一分析，以分析出該二維度雙差動感測資 訊中的每一個具有內低外高的值的部份感測資訊。此外，本發明提出的一種二維度雙差動 感測資訊的分析裝置，包括一控制器與一主機之一，執行一分析，包括：取得一二維度雙差 動感測資訊，包括多個雙差值；對該二維度雙差動感測資訊進行一分析，以分析出該二維度 雙差動感測資訊中的每一個具有內低外高的值的部份感測資訊。
[0041] 前述分析還可以包括分析出該第一二維度感測資訊中的每一個具有內高外低的 值的觸碰相關感測資訊。此外，前述分析還可以包括將每一個具有內高外低的值的觸碰相 關感測資訊分別轉換成為具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊，以產生擬似多個信號值 構成的二維度感測資訊。
[0042] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術方案來實現的。依據本發明提 出的一種二維度差動感測資訊的分析方法，包括：取得一二維度差動感測資訊，包括多個差 值；將該二維度差動感測資訊的所有負值轉換成為正值，成為一二維度感測資訊；以及對 該二維度感測資訊進行一分析，以分析出該二維度感測資訊中的每一個具有內低外高的值 的部份感測資訊。此外，依據本發明提出的一種二維度雙差動感測資訊的分析裝置，包括一 控制器與一主機之一，執行一分析，包括：取得一二維度差動感測資訊，包括多個差值；將 該二維度差動感測資訊的所有負值轉換成為正值，成為一二維度感測資訊；以及對該二維 度感測資訊進行一分析，以分析出該二維度感測資訊中的每一個具有內低外高的值的部份 感測資訊。
[0043] 前述分析還可以包括分析出該第一二維度感測資訊中的每一個具有內高外低的 值的觸碰相關感測資訊。此外，前述分析還可以包括將每一個具有內高外低的值的觸碰相 關感測資訊分別轉換成為具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊，以產生擬似多個信號值 構成的二維度感測資訊。
[0044] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術方案來實現的。依據本發明提 出的一種二維度感測資訊的分析方法，包括：取得一第一二維度感測資訊，該第一二維度感 測資訊包括多個第一一維度感測資訊；對每一個第一一維度感測資訊進行至少一次累計值 轉換，以構成一第二二維度感測資訊，其中該累計值轉換是將一維度感測資訊中的每一個 值分別轉換成該值與在前或在後所有值的累計值；以及對該二維度感測資訊進行一影像分 害!]，以分析出該二維度感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊。此外，依據本發明提出的 一種二維度感測資訊的分析裝置，包括一控制器與一主機之一，執行一分析，包括：取得一 第一二維度感測資訊，該第一二維度感測資訊包括多個第一一維度感測資訊；對每一個第 一一維度感測資訊進行至少一次累計值轉換，以構成一第二二維度感測資訊，其中該累計 值轉換是將一維度感測資訊中的每一個值分別轉換成該值與在前或在後所有值的累計值； 以及對該二維度感測資訊進行一影像分割，以分析出該二維度感測資訊中的每一個觸碰相 關感測資訊。
[0045] 藉由上述技術方案，本發明至少具有下列優點與有益效果：
[0046] -、將差動感測資訊應用於二維度分析，可有效降低噪點幹擾。
[0047] 二、本發明將雙差動感測資訊應用於二維度分析，可有效降低噪點幹擾。
[0048] 三、本發明將二維度差動感測資訊或雙差動感測資訊轉換成傳統的二維度信號值 感測資訊，可適用以傳統二維度位置分析的方法，但抗噪點效果更佳。
[0049] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050] 圖1A是先前技術的觸控裝置的示意圖。
[0051] 圖1B是先前技術的信號值的示意圖。
[0052] 圖1C是依據本發明的差值的示意圖。
[0053] 圖1D與圖1E是依據本發明的雙差值的示意圖。
[0054] 圖1F是依據本發明的感測裝置的結構示意圖。
[0055] 圖1G是依據本發明的運算系統的功能方框示意圖。
[0056] 圖2A與圖2B是依據本發明的驅動/偵測單元與感測裝置的架構示意圖。
[0057] 圖3A是依據本發明的偵測單元的功能方框示意圖。
[0058] 圖3B至圖3D是依據本發明的偵測器的電路示意圖。
[0059] 圖3E至圖3J是依據本發明的偵測電路與模擬轉數字電路的連接示意圖。
[0060] 圖4A是依據本發明的二值化差值偵測位置的示意圖。
[0061] 圖4B至圖4D是依據本發明的偵測質心位置的範例示意圖。
[0062] 程示意圖。
[0063] 圖5為依據本發明的第一實施例的二維度感測資訊的分析方法的流程示意圖；
[0064] 圖6A至圖6B為依據本發明的盆地與丘陵的示意圖；
[0065] 圖7A與圖7B為依據本發明的第二實施例的二維度雙差動感測資訊的分析方法的 流程示意圖；
[0066] 圖8A與圖8B為依據本發明的第三實施例的二維度差動感測資訊的分析方法的流 程示意圖；以及
[0067] 圖9為依據本發明的第四實施例的二維度感測資訊的分析方法的流程示意圖。
[0068] 10:觸控顯示器 11 :控制器
[0069] 110:顯示器 12 :外部物件
[0070] 120:感測裝置 120AU20B:感測層
[0071] 140、140A、140B:感測器 14、16、17:峰
[0072] 15 :零交會處 100 :位置偵測裝裝置
[0073] 130 :驅動/偵測單元 130A:驅動單元
[0074] 130B:偵測單元 160 :控制器
[0075] 161 :處理器 162 :存儲器
[0076] 170:主機 171 :中央處理單元
[0077] 173:儲存單元 310、370:切換電路
[0078] 311、312、313、314、315、316 :輸入
[0079] 321、323、325 :開關電路 322、324 :積分器
[0080] 320 :偵測電路 330:模擬轉數字電路
[0081] 340、350、360 :偵測器 610 盆地
[0082] 620丘陵 621單峰丘陵
[0083] 622雙峰丘陵 Cint放大器
[0084] Cinv反向器 P1、P2:接點
[0085] SI:感測資訊 W1、W2:導線

【具體實施方式】
[0086] 為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結 合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的位置偵測的方法與裝置其【具體實施方式】、方法、 步驟、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
[0087] 本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了以下描述外，本發明還可以廣 泛地在其他實施例施行，並且本發明的保護範圍並不受實施例的限定，其以權利要求的保 護範圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發明，圖式內各部分並沒有依照 其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被誇張；不相關的細節部分也未完全 繪示出，以求圖式的簡潔。
[0088] 感測資訊
[0089] 在本發明中，感測資訊可以是由觸控裝置（TouchSensingDevice)提供，表示 觸控裝置上一維度、二維度或多維度的狀態，並且感測資訊可以是由一個或多個感測器 (sensor)取得，經由一個或多個模擬數字轉換器轉換為多個連續信號值，以表示偵測到的 電荷、電流、電壓、電容、阻抗或其他電性特性的量或改變量。感測資訊在取得或傳送的過程 中可能是以輪替、循序或平行的方式進行，可複合成一個或多個信號，本【技術領域】的普通技 術人員可輕易推知。
[0090] 本【技術領域】的普通技術人員也可推知，本發明所述的感測資訊包括但不限於感測 器的信號、感測器的信號扣除基準值（如未觸碰時的信號或初始信號）後的結果、前述信號 或信號扣除基準值後的結果經模擬轉換數字後的值、前述的值轉換為其他表示方式的值。 換言之，感測資訊可以是以信號狀態、儲存媒體（如暫存器、存儲器、磁碟、光碟）中的記錄 的任何由電性信號轉換或可轉換成電性信號的狀態來存在，包括但不限於模擬或數字形 式。
[0091] 感測資訊可以是以不同軸向的兩個一維度感測資訊提供。兩個一維度感測資訊可 以被用來表示在觸控裝置上第一軸向（如縱軸向）與第二軸向（如橫軸向）上的感測資 訊，可分別用來做第一軸向與第二軸向上的位置偵測，以分別提供第一軸向與第二軸向上 的一維度位置，或進一步構成二維度位置。此外，兩個一維度感測資訊也可以基於感測器間 的距離，被用來進行三角定位，偵測出在觸控裝置上的二維度位置。
[0092] 感測資訊可以是以一個二維度感測資訊提供，二維度感測資訊為同軸向上多個一 維度感測資訊所組成。一個二維度的感測資訊被提供可以表示一個二維平面上的信號分 布，例如以縱軸向上多個一維度的感測資訊或橫軸向上多個一維度的感測資訊表示一個信 號陣列（signalmatrix)，可依據分水領演算法或其他影像處理的辨識方法進行位置偵測。
[0093] 在本發明的一範例中，觸控裝置上的感測區域包括由至少一個第一感測器偵測的 一第一二維度偵測範圍與至少一個第二感測器偵測的一第二二維度偵測範圍的重疊範圍。 本【技術領域】的普通技術人員也可推知，感測區域可以是三個以上的二維度偵測範圍的重疊 範圍。
[0094] 例如，單一感測器的偵測範圍為二維度偵測範圍，如基於照像機的光學式偵測 (camera-basedopticaldetection)的感測器（如CO)或CMOS感測器）或表面聲波式偵 測的壓電感測器，由二維度偵測範圍中取得一維度感測資訊。此一維度感測資訊可以是由 連續多個時點感測到的資訊構成，不同時點相應於不同的角度、位置或範圍。此外，此一維 度感測資訊可以依據一時間區間內取得的影像（如CCD或CMOS感測器所取得的影像）所 產生。
[0095] 又例如，二維度偵測範圍是由多個感測器的偵測範圍所構成，如每一個紅外線式 偵測的光接受器、電容式偵測或電阻式偵測的線狀或帶狀導電條、或電磁式偵測的U形線 圈的偵測範圍為朝向一軸向的扇狀或帶狀偵測範圍，多個在一線段（直線或弧線）上朝向 同一軸向排列的感測器的偵測範圍可構成該軸向的二維度偵測範圍，如構成矩形或扇形的 平面或弧面的偵測範圍。
[0096] 在本發明的一較佳範例中，觸控裝置上的感測區域包括由第一軸向與第二軸向 上的多個感測器偵測的一二維度範圍。例如自電容式偵測（self-capacitivedetection), 提供一驅動信號給多個第一感測器，並且感測這些第一感測器的第一二維度偵測範圍電 容性耦合的信號或變化，以取得一第一一維度感測資訊。此外，也提供一驅動信號給多個 第二感測器，並且感測這些第二感測器的第二二維度偵測範圍電容性耦合的信號或變化， 以取得一第二一維度感測資訊。
[0097] 在本發明的另一範例中，觸控裝置上的感測區域包括由多個感測器偵測一二維度 範圍的多個一維度感測資訊來構成一二維度感測資訊。例如，當信號源將驅動信號循序 加於一第一軸向上一感測器時，循序偵測一第二軸向上至少一感測器或同時偵測第二軸向 上多個（部分或全部）感測器的信號，可取得該軸向上的二維度感測資訊，其中感測器為 第二軸向至少一相鄰感測器或第二軸向至少一不相鄰但鄰近感測器。例如在互電容式偵 測（mutual-capacitivedetection)或模擬矩陣電阻式偵測（analogmatrixresistive detection)中，由多個感測器構成多個感測處，分別偵測各感測處的感測資訊。例如以多個 第一感測器（如多條第一導電條）與多個第二感測器（如多條第二導電條）交疊構成多個 交疊區，輪流施加驅動信號於每一個第一感測器時，相應於被施加驅動信號的第一感測器， 循序偵測第二軸向上至少一第二感測器或同時偵測第二軸向上多個（部分或全部）第二感 測器的信號或信號變化，以取得相應於該第一感測器的一維度感測資訊。藉由匯集相應於 各第一軸向感測器的一維度感測資訊可構成一二維度感測資訊。在本發明的一範例中，二 維度感測資訊可視為一影像。
[0098] 本【技術領域】的普通技術人員可推知，本發明可應用於觸敏顯示器（touch sensitivedisplay)，例如具有或附加上述電阻式偵測、電容式偵測、表面聲波式偵測、 或其他偵測觸碰的觸控裝置（或稱觸控裝置（touchsensitivedevice))的顯示器。因 此，基於觸敏顯示器或觸控裝置所取得的感測資訊可視為觸敏資訊（touchsensitive information)〇
[0099] 在本發明的一範例中，感測資訊是不同時點的連續信號，亦即連續由一個或多個 感測器同時偵測到的複合信號。例如，觸控裝置可以是電磁式，連續地掃瞄電磁式觸控裝 置上的線圈以發出電磁波，由一電磁筆上的一個或多個感測器偵測感測資訊，持續地複合 成一信號，再由模擬數字轉換器轉換為多個連續信號值。此外，也可以是電磁筆發出電磁波 或反射來自電磁式觸控裝置的電磁波，由觸控裝置上的多個感測器（線圈）來取得感測資 訊。
[0100] 觸碰相關感測資訊（touchrelatedsensinginformation)
[0101] 外部物件（如手指）碰觸或接近觸控裝置時，會造成外部物件碰觸或接近的相應 位置的感測資訊產生相應的電性特性或變化，電性特性較強或變化較大之處較接近外部 物件中心（如質心（centroid)、重心或幾何中心）。無論感測資訊是模擬或數字，連續的 感測資訊可視為由連續多個值所構成，上述外部物件中心可能是相應於一值或兩值之間。 在本發明中，連續多個值可以是相應空間上的連續或時間上的連續。
[0102] 本發明提供的第一種一維度感測資訊是以多個連續的信號值呈現，可以是在一 時間區間中多個感測器偵測的信號值，或連續的時間區間中單一感測器偵測的信號值，也 可以是單一時間區間中單一感測器相應不同偵測位置偵測到的信號值。在感測資訊以信號 值呈現的過程中，可以是輪流將相應個別感測器、時間區間或位置的信號轉換成信號值，也 可以是取得部分或全部的感測資訊後再分析出個別的信號值。當外部物件碰觸或接近感測 裝置時，一維度感測資訊的連續信號值可以是如圖1B所示，碰觸位置為相應外部物件的感 測資訊的峰14,其中峰14可能落於兩信號值之間。如前面所述，本發明不限定感測資訊存 在的形態，信號值可視為感測器的信號的另一種形態。為簡化說明，在以下敘述中是以信號 值型態的實施方式來敘述本發明，本【技術領域】的普通技術人員可依據信號值型態的實施方 式推知信號型態的實施方式。
[0103] 本發明提供的第二種一維度感測資訊是以多個連續的差值difference)呈現， 相對於上述信號值，每個差值為一對信號值的差值，並且連續多個差值呈現的感測資訊可 視為差動感測資訊（differentialsensinginformation)。在本發明中，差動感測資訊的 取得可以是在感測時直接取得，如同時或連續地取得多個信號，每一個差值是依據相應於 一對感測器、時間區間或位置的差動信號來產生。差動感測資訊也可以是先產生包括多個 信號值的原始感測資訊（originalsensinginformation)後，再依據原始感測資訊來產 生。如前面所述，本發明不限定感測資訊存在的形態，差值可視為差動信號的另一種形態。 為簡化說明，在下面敘述中是以差值型態的實施方式來敘述本發明，本【技術領域】的普通技 術人員可依據差值型態的實施方式推知差動信號型態的實施方式。
[0104] 在本發明的一範例中，差值可以是相鄰或不相鄰的一對信號值間的差值，例如每 個信號值與前一信號值的差值，或是每個信號值與後一信號值的差值。在本發明的另一範 例中，差值可以是不相鄰兩信號值間的差值。當外部物件碰觸或接近觸控裝置時，一維度感 測資訊的連續差值可以是如圖1C所示，外部物件位置為相應外部物件的感測資訊的零交 會處15,其中零交會處15可能落於兩信號值之間。在本發明的一範例中，在觸控裝置上， 每一個差值的相應位置為兩信號值相應的位置的中間。
[0105] 本發明提供的第三種一維度感測資訊是以多個連續的雙差值（Dual Differences)呈現，相對於上述信號值或差值，每個雙差值可以是一第一對信號值的差值 與一第二對信號值的差值的和或差，亦即兩對信號值的差值和或差。例如，兩對信號值依 序包括一第一信號值、一第二信號值、一第三信號值、一第四信號值，該相應於該四個信號 值的雙差值為（第二信號值-第一信號值）+ (第三信號值-第四信號值），或（第二信號 值-第一信號值）_ (第四信號值-第三信號值）。此外，連續多個雙差值組成的感測資訊可 視為雙差動感測資訊（dual-differentialsensinginformation)。在本發明中，雙差值並 不限定是在產生信號值或差值後產生，也可以是在感測資訊被提供時已分別完成兩對信號 的相減後的和或差，提供相似或等效於兩對信號值的差值的和或差的雙差動信號。如前面 所述，本發明不限定感測資訊存在的形態，雙差值可視為感測器的雙差動信號的另一種形 態。為簡化說明，在下面敘述中是以雙差值型態的實施方式來敘述本發明，本【技術領域】的普 通技術人員可依據雙差值型態的實施方式推知雙差動信號型態的實施方式。
[0106] 在本發明的一範例中，當外部物件碰觸或接近觸控裝置時，兩對信號值由相鄰或 不相鄰的三個信號值組成。例如，兩對信號值依序包括一第一信號值、一第二信號值、一 第三信號值，該相應於該三個信號值的雙差值為（第二信號值-第一信號值）+ (第二信號 值-第三信號值）。當兩對信號值由相鄰的三個信號值組成，並且外部物件碰觸或接近觸控 裝置時，一維度感測資訊的連續雙差值可以是如圖1D所示，其中外部物件位置為相應外 部物件的感測資訊的中央峰16,其中中央峰16可能落於兩信號值之間。當兩對信號值由 不相鄰的三個信號值組成，並且外部物件碰觸或接近觸控裝置時，一維度感測資訊的連續 雙差值可以是如圖1E所示，其中外部物件位置為相應外部物件的感測資訊的中央峰17,其 中央峰17可能落於兩信號值之間。
[0107] 在本發明中，相應個別感測器、時間區間或位置的感測資訊可以是感測器偵測的 信號，當信號為模擬時，可經由模擬數字轉換器轉換成數字的信號值。因此，上述的差值也 可以是一對信號的差的值，例如是一對信號經差動放大器進行相減後所轉換的值。同樣 地，雙差值也可以是兩對信號分別經差動放大器進行相減後再相加（或相減）所轉換的 值。本【技術領域】的普通技術人員可推知本發明所述的差值與雙差值包括但不限於是以信號 或信號值來產生，也包括硬體或軟體實施過程中的記錄（電性記錄、磁性記錄、光學記錄）、 信號或信號值的暫時狀態。
[0108] 換言之，感測資訊可以是感測器上或感測器間的信號、差動信號（如一對信號 差）、雙差動信號（如二對信號差的和或差），信號值、差值、雙差值（經模擬轉數字後的信 號、差值、雙差值）為另一種存在形態。由於信號與信號值、差動信號與差值、雙差動信號與 雙差值可以是感測資訊在不同階段的呈現。此外，為簡化說明，在本發明的說明中以觸碰相 關感測資訊泛指相應於外部物件觸碰或接近的感測資訊，如原始觸碰相關感測資訊、差動 觸碰相關感測資訊、雙差動觸碰相關感測資訊。
[0109] 本【技術領域】的普通技術人員可推知在差值或雙差值中，零交會處位於至少一正 值與至少一負值間，亦即位於一對正值與負值之間（betweenapairofpositiveand negativevalues)。相應於外部物件接近與觸碰的差值或雙差值為連續的至少一正值與至 少一負值的交替組合，至少一正值與至少一負值間為彼此相鄰或間隔至少一零值。在大部 分的情況下，相應於外部物件接近或觸碰的差值或雙差值為連續的多個正值與多個負值的 交替組合，正值與負值間的零交會處可能是至少一零值或位於兩值間。
[0110] 相對地，觸碰相關的信號值為多個連續的非零值，或可能是一個不相鄰其他非零 值的獨立非零值。在某些情形中，一個不相鄰其他非零值的獨立非零值可能是因雜訊所產 生，需要靠一門檻值或其他機制辨識或排除（neglect)。
[0111] 由於在雜訊較大時，有可能產生類似外部物件接近與觸碰的零交會處，因此在本 發明的一範例中，是將落於一零值範圍內的值皆視為零值，相應於外部物件接近與觸碰的 差值或雙差值為連續多個大於一正門檻的值與小於一負門檻的值的交替組合，大於一正門 檻的值與小於一負門檻的值間的零交會處可能是至少一零值或位於兩值間。
[0112] 綜合上述,差動觸碰相關感測資訊與雙差動觸碰相關感測資訊為包括零交會處的 連續至少一正值與至少一負值的交替組合，其中零交會處可能是至少一零值或位於正值與 負值間。換言之，本發明將差動觸碰相關感測資訊為雙差動觸碰相關感測資訊中正值與負 值間連續多個零值也視為零交會處，或其中一個零值為零交會處。
[0113] 在本發明的一範例中，觸碰相關感測資訊預設是由至少一正值或一負值起始，由 起始的至少一正值或負值搜尋包括零交會處的連續至少一正值與至少一負值的交替組合， 其中零交會處可能是至少一零值或位於正值與負值間。在觸碰相關的差動感測資訊中，至 少一正值與至少一負值的交替組合為對襯出現，並且在觸碰相關的雙差動感測資訊中，至 少一正值與至少一負值的交替組合為不對襯出現。在本發明的另一範例中，觸碰相關感測 資訊是連續的非零值，如連續多個非零的信號值。
[0114] 上述至少一正值可視為一正值集合，包括至少一正值，同樣地上述至少一負值可 視為一負值集合，包括至少一負值。因此上述的交替組合可以是包括一正值集合與一負值 集合的兩個集合的組合或三個以上的集合以正值集合與負值集合交互穿插的組合。在本發 明的一範例中，可能在零個、一個、或多個正值集合與負值集合間存在至少一零值。
[0115] 系統架構
[0116] 為了更清楚說明本發明的感測資訊的產生方式，本發明採用電容式觸控裝置為 例，本【技術領域】的普通技術人員可輕易推知其他應用於電阻式、紅外線式、表面聲波式、光 學式觸控裝置的應用方式。
[0117] 請參閱圖1F所示，本發明提出一種位置偵測裝置100,包括一感測裝置120,與一 驅動/偵測單元130。感測裝置120具有一感測層。在本發明的一範例中，可包括一第一感 測層120A與一第二感測層120B，第一感測層120A與第二感測層120B分別有多個感測器 140,其中第一感測層120A的多個第一感測器140A與第二感測層120B的多個第二感測器 140B交疊。在本發明的另一範例中，多個第一感測器140A與第二感測器140B可以配置在 共平面的感測層中。驅動/偵測單元130依據多個感測器140的信號產生一感測資訊。例 如在自電容式偵測時，是感測被驅動的感測器140,並且在互電容式偵測時，是感測沒有被 驅動/偵測單元130直接驅動的部分感測器140。此外，感測裝置120可以是配置在顯示器 110上，感測裝置120與顯示器110間可以是有配置一屏蔽層（shieldinglayer)(未顯於 圖示）或沒有配置屏蔽層。
[0118] 本發明的位置偵測裝置100可以是應用於一計算系統中，如圖1G所示，包括一控 制器160與一主機170。控制器包含驅動/偵測單元130,以操作性耦合感測裝置120 (未 顯於圖示）。此外，控制器160可包括一處理器161，控制驅動/偵測單元130產生感測 資訊，感測資訊可以是儲存在存儲器162中，以供處理器161存取。另外，主機170構成 計算系統的主體，主要包括一中央處理單元171，以及供中央處理單元171存取的儲存單元 173,以及顯示運算結果的顯示器110。
[0119] 在本發明的另一範例中，控制器160與主機170間包括一傳輸界面，控制器通 過傳輸界面傳送資料至主機，本【技術領域】的普通技術人員可推知傳輸界面包括但不限於 UART、USB、I2C、Bluetooth、WiFi等各種有線或無線的傳輸界面。在本發明的一範例中，傳 輸的資料可以是位置（如座標）、辨識結果（如手勢代碼）、命令、感測資訊或其他控制器 160可提供的資訊。
[0120] 在本發明的一範例中，感測資訊可以是由處理器161控制所產生的初始感測資訊 (initialsensinginformation),交由主機170進行位置分析，例如位置分析、手勢判斷、 命令辨識等等。在本發明的另一範例中，感測資訊可以是由處理器161先進行分析，再將判 斷出來的位置、手勢、命令等等遞交給主機170。本發明包括但不限於前述的範例，本技術領 域的普通技術人員可推知其他控制器160與主機170之間的互動。
[0121] 請參閱圖2A所示，在本發明的一範例中，驅動/偵測單元130可以是包含驅動單 元130A與偵測單元130B。感測裝置120的多個感測器140是經由多條導線（wires)操作 性耦合至驅動/偵測單元130。在圖2A的範例中，驅動單元130A與偵測單元130B是分別 經由導線W1操作性耦合至感測器140A與經由導線W2操作性耦合至感測器140B。
[0122] 例如，在自電容式偵測時，驅動單元130A是經由導線W1在一第一時段輪流驅動或 同時驅動全部感測器104A，也可以是分次同時驅動部分感測器104A，由偵測單元130B經導 線W1依據感測器104A的信號產生一第一軸向的感測資訊（一維度感測資訊）。同理，驅動 單元130A是經由導線W2在一第二時段輪流驅動或同時驅動全部感測器104B，也可以是分 次同時驅動部分感測器104B，由偵測單元130B經導線W2依據感測器104B的信號產生一第 二軸向的感測資訊（一維度感測資訊）。
[0123] 又例如，在互電容式偵測時，驅動單元130A是經由導線W2在第一時段輪流驅動 感測器104B，分別在每一個感測器140B被驅動時，由偵測單元130B經導線W1依據感測器 104A的信號產生相應於被驅動感測器的第一軸向的一維度感測資訊，這些第一軸向的一維 度感測資訊構成第一軸向的一二維度感測資訊（或一影像）。同理，驅動單元130A是經由 導線W1在第二時段輪流驅動感測器104A，分別在每一個感測器140A被驅動時，由偵測單元 130B經導線W2依據感測器104B的信號產生相應於被驅動感測器的第二軸向的一維度感 測資訊，這些第二軸向的一維度感測資訊構成第二軸向的一二維度感測資訊（或一影像）。 此外，驅動單元130A與偵測單元130B間可以經由線路132提供信號來進行同步，線路132 的信號可以是由上述處理器160提供。
[0124] 請參閱圖2B所示，感測裝置120也可以是只產生單一軸向的二維度感測資訊，在 本範例中是由導線W2輪流驅動感測器104B，分別在每一個感測器140B被驅動時，由偵測單 元130B經導線W1依據感測器104A的信號產生相應於被驅動感測器的一維度感測資訊，這 些一維度感測資訊構成一二維度感測資訊（或一影像）。
[0125] 換言之，本發明的位置偵測裝置100可以是具備產生兩個軸向的一維度感測資訊 或兩個軸向的二維度感測資訊的能力，或者是兼具產生兩個軸向的一維度感測資訊與二 維度感測資訊的能力，也可以只產生單軸向的二維度感測資訊。本發明包括但不限於上述 電容式位置偵測裝置，本【技術領域】的普通技術人員可輕易推知其他應用於電阻式、紅外線 式、表面聲波式、光學式觸控裝置的應用方式。
[0126] 請參閱圖3A所示，上述偵測單元130B是經由導線（如W1)操作性耦合至感測裝 置，操作性f禹合可以是由一切換電路310來達成，切換電路可以是由一個或多個多工器、開 關（switch)等電性元件組合，本【技術領域】的普通技術人員可推知其他切換電路的應用。感 測器140的信號可以是由一偵測電路320來偵測，當偵測電路320輸出的信號為模擬時， 可再經由模擬轉數字電路330來產生感測資訊SI。感測資訊SI可以是模擬或數字型式， 在本發明一較佳範例中，感測資訊為數字型式。本發明包括但不限於上述範例，本技術領 域的普通技術人員可推知偵測電路320與模擬轉數字電路330可以是整合於一個或多個電 路。
[0127] 偵測電路320可以是由一個或多個偵測器組成，每一個偵測器接收至少一感測器 140的信號來產生一輸出，偵測器可以是如圖3B至圖3D的偵測器340、350、360所示。
[0128] 在本發明的一範例中，對於感測器140的信號的偵測，可以是以一積分器來偵測， 本【技術領域】的普通技術人員可推知其他如模擬數字轉換器等可量測電性特性（如電壓、電 流、電容、電感等等）的電路也可應用於本發明。積分器可以是以一放大器Cint來實施， 具有一輸入（如圖3B的積分器322所示）或一對輸入（如圖3C及圖3D的積分器324所 示），以及一輸出，輸出的信號可以是經由模擬轉數字電路330來產生感測資訊SI的值，每 一個值的產生可以是通過一重置信號來控制，如圖3B至圖3D的重置信號。
[0129] 在本發明的另一範例中，感測器140的信號為交流信號，隨一對半周期而改變，因 此對於感測器140的信號的偵測也是依據不同的半周期而改變，如在前半周期偵測感測器 140的信號，在後半周期偵測感測器140的反向信號，反之亦然。因此，感測器140的信號 的偵測可以是通過一同步信號來控制，如圖3B至圖3C所示，同步信號與感測器140的信號 可以是同步或具有相同周期。例如，利用同步信號控制一個或多個開關（如開關電路321、 323、325)在接點P1與P2間切換，在前半周期偵測感測器140的信號，在後半周期偵測感測 器140的反向信號。在圖3B中，反向信號可以是藉由一反向器Cinv來提供。
[0130] 在本發明的再一範例中，感測器140的信號的偵測是在至少一周期的至少一預設 的時段（或相位）偵測，可以是在前半周期的至少一時段與後半周期的至少一時段來偵測， 也可以只在前半周期或只在後半周期的至少一時段來偵測。在本發明的一較佳範例中，是 先掃描一周期中信號較佳的至少一時段，作為偵測時段，其中偵測時段相對於其他時段受 到雜訊的幹擾較小。偵測時段的掃描可以依據至少一個感測器的信號在至少一周期中每一 個時段的偵測來判斷。在偵測時段判斷出來之後，感測器140的信號的偵測只在偵測時段 偵測，可以是通過一信號來控制，如圖3B至圖3D中的致能信號。
[0131] 本發明是依據至少一感測器140的信號來產生感測資訊SI的值。在本發明的一 範例中，感測資訊SI是由多個信號值組成。例如圖3B所示，是由一輸入311操作性耦合 至一感測器140,來偵測出一信號，再經由模擬轉數字電路330產生感測資訊SI的一信號 值。在本發明的另一範例中，感測資訊SI是由多個差值組成。例如圖3C所示，是由一對 輸入312、313操作性耦合至一對感測器140,來偵測出一差動信號，再經由模擬轉數字電 路330產生感測資訊SI的一差值（或稱單差值）。在本發明的再一範例中，感測資訊SI 是由多個雙差值組成。例如圖3D所示。是由三個輸入314、315、316操作性耦合至三個感 測器140,來偵測出一雙差動信號，再經由模擬轉數字電路330產生感測資訊SI的一雙差 值。雙差動信號是依據一對差動信號的差來產生，每一個差動信號是依據一對感測器的信 號來產生。換言之，雙差動信號可以是依據一第一對感測器與一第二對感測器的信號來產 生，第一對感測器為三個感測器中的前兩個感測器，並且第二對感測器為三個感測器中的 後兩個感測器，其中三個感測器可以是相鄰或不相鄰。
[0132] 在本發明的一較佳範例中，偵測電路320包含多個偵測器，可同時產生感測資訊 SI中的全部或部分的值。例如圖3E至圖3J所示，偵測電路320可以是由多個偵測器340、 350或360所組成，這些偵測器的輸出再由模擬轉數字電路330轉換成感測資訊SI的值。
[0133] 模擬轉數字電路330包括至少一模擬數字轉換器ADC，每一個模擬數字轉換器可 以是只依據一偵測器的輸出產生感測資訊SI的值，如圖3E、圖3G、圖31所示，也可以是 輪流由多個偵測器的輸出產生感測資訊SI的值，如圖3F、圖3H、圖3J所示。感測資訊SI 的值可以是平行產生也可以是序列產生，在本發明的一較佳範例中，感測資訊SI的值是序 列產生，可以是由一切換電路370來達成，例如將多個模擬數字轉換器輪流輸出感測資訊 SI的值，如表1、圖4B、圖4D所示，或將多個積分器的輸出輪流提供給一模擬數字轉換器來 產生感測資訊SI的值，如圖3F、圖3H、圖3J所示。
[0134] 據此，在本發明的一範例中，是依據多個感測器的信號產生具有多個信號值的感 測資訊SI，其中每一個信號值是依據一個感測器的信號來產生，如圖3B、圖3E與圖3F所 示。在本發明的另一範例中，是依據多個感測器的信號產生具有多個差值的感測資訊SI， 其中每一個差值是依據一對感測器的信號來產生，如圖3C、圖3G與圖3H所示。在本發明的 再一範例中，是依據多個感測器的信號產生具有多個雙差值的感測資訊SI，其中每一個雙 差值是依據三個感測器的信號來產生，如圖3D、圖31與圖3J所示。
[0135] 在本發明的一第一範例中，感測資訊可以是由一雙差動電路取得，雙差動電路包 括：一第一級差動電路、一第二級差動電路與一量測電路，例如第三D圖、第三I圖或第三J 圖所示。
[0136] 第一級差動電路包括一對或複數個第一減法器（例如開關電路325中的差動放大 器），每一個第一減法器分別依據這些傳感器中的一對傳感器的信號產生一第一級差值信 號。
[0137] 此外，第二級差動電路包括一個或複數個第二減法器（例如積分電路324中的積 分器），每一個第二減法器分別依據這些第一級差值信號中的一對第一級差值信號產生一 第二級差值號。
[0138] 另外，量測電路可以是如第三A圖的模擬轉數字電路所示，可以是如第三D圖的積 分器324與模擬轉換電路ADC所組成，或是如第三I圖的複數個積分器324、複數個模擬轉 換電路ADC與一切換電路370所組成，亦可以是如第三I圖的複數個積分器324、一切換電 路370與一模擬轉換電路ADC所組成。此外，量測電路是在一個或複數個時點量測這些第 二級差值信號，以產生該感測資訊。例如第三D圖或第三J圖所示，是在複數個時點量測這 些第二級差值信號，或如第三I圖所示，是在一個時點量測這些第二級差值信號。
[0139] 在本發明第三D圖、第三I圖與第三J圖中，是以差動積分器324同時進行信號相 減與量測，其中信號量測可再包括以模擬轉換電路ADC產生一數字值。前述相關圖示與說 明僅為本發明之範例之一，並非用以限制本發明，本【技術領域】的普通技術人員可推知信號 相減與信號量測可以是以不同電路施行，例如先經過一減法器再經過一積分器，在此不再 贅述。
[0140] 在前述雙差動電路中，感測資訊的每一個值分別是由這些第二級差值信號之一產 生，並且每一個第二級差值信號分別是由所述一對第一級差值信號的一第一差值信號與一 第二差值信號產生，其中第一差值信號是分別依據這些傳感器的一第一傳感器與一第二傳 感器的信號產生，並且第二差值信號是分別依據這些傳感器的第二傳感器與一第三傳感器 的信號產生。換言之，感測資訊的每一個值分別相應於這些傳感器中三個傳感器的信號。
[0141] 在本發明的一第二範例中，感測資訊可以是由一差動電路取得，差動電路包括：一 個或複數個減法器與一量測電路，例如第三C圖、第三G圖或第三H圖所示。在這些減法器 中，每一個減法器分別依據一對傳感器的信號產生一差值信號。量測電路則量測這些差值 信號，以產生一差動感測資訊，其中感測資訊的每一個值分別是由差動感測資訊的一對值 的差值。
[0142] 此外，量測電路是在一個或複數個時點量測這些第二級差值信號，以產生該感測 資訊。例如第三C圖或第三H圖所示，是在複數個時點量測這些第二級差值信號，或如第三 G圖所示，是在一個時點量測這些第二級差值信號。
[0143] 在第三C圖、第三G圖或第三H圖，減法器與量測電路的部份可以是由積分器324 來實施。前述相關圖示與說明僅為本發明之範例之一，並非用以限制本發明，本【技術領域】的 普通技術人員可推知信號相減與信號量測可以是以不同電路施行，例如先經過一減法器再 經過一積分器，在此不再贅述。
[0144] 此外，感測資訊的每一個值分別是差動感測資訊的一第一差值與一第二差值的差 值，其中第一差值是分別依據這些傳感器的一第一傳感器與一第二傳感器的信號產生，並 且第二差值是分別依據這些傳感器的第二傳感器與一第三傳感器的信號產生。換言之，感 測資訊的每一個值分別相應於這些傳感器中三個傳感器的信號。
[0145] 在本發明的第三範例中，感測資訊可以是由一量測電路取得，如第三B圖、第三E 圖或第三F圖所示。量測電路在一個或複數個時點量測這些傳感器的信號，以產生一初始 感測資訊，感測資訊是依據初始感測資訊產生，其中感測資訊的每一個值分別是由初始感 測資訊的三個值產生。
[0146] 此外，量測電路是在一個或複數個時點量測這些第二級差值信號，以產生該感測 資訊。例如第三B圖或第三F圖所示，是在複數個時點量測這些第二級差值信號，或如第三 E圖所示，是在一個時點量測這些第二級差值信號。
[0147] 感測資訊的每一個值分別是一第一差值與一第二差值的差或和，其中第一差值為 初始感測資訊的三個值的前兩個值的差值，並且第二差值為初始感測資訊的三個值的後 兩個值的差值。換言之，所述初始感測資訊的三個值分別是一第一值、一第二值與一第三 值，感測資訊的每一個值分別是（第二值-第一值）_(第三值_第二值）、（第一值-第 二值）_(第二值_第三值）、（第二值-第一值）+ (第二值_第一值）或（第一值-第二 值）+ (第三值_第二值）。前述初始感測資訊的每一個值是依據這些傳感器之一的信號產 生，換言之，感測資訊的每一個值分別相應於這些傳感器中三個傳感器的信號。
[0148] 在發明的一範例中，感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊具有兩個零交會處， 並且被外部對象接近或觸碰的位置是依據每一個觸碰相關感測資訊判斷出來。在發明的另 一範例中，觸碰相關感測資訊位於感測資訊最前面部份或最後面部份，外部對象僅部份接 近或觸碰感測裝置的主動區邊緣，而不具有兩個零交會處，需要例外處理。
[0149] 此外，前述的時點可以是包括但不限於經過一個或多個頻率，或一個或多個頻率 的部份。
[0150] 再者，上述感測資訊的取得與產生可以是由前述控制器160來實施，上述雙差動 電路、差動電路與量測電路亦可以是由控制器160來實施。
[0151] 在圖3E至圖3J中，連接多個偵測器的導線包括但不限於導線W1，也可以是導線 W2。積分器與導線間包括但不限於直接連接，也可以是通過切換電路來連接，如圖3A所示。 在本發明的一範例中，感測資訊的值是由偵測電路320的至少一個偵測器以多次偵測來產 生，偵測電路320是通過切換電路310由這些感測器中挑選部分的感測器來進行偵測。此 夕卜，只有被挑選的感測器被驅動單元130A驅動，例如是在自電容式偵測中。另外，也可以是 只有被挑選的感測器與部分相鄰於被挑選的感測器被驅動單元130A驅動。
[0152] 在本發明中，感測器可以是由多個導電片與連接導線所構成，例如是由多個連接 導線串連一連串的菱形或方形導電片所構成。在結構上，第一感測器140A與第二感測器 140B的導電片可以是排列在不同平面，也可以是排列在相同平面。例如，第一、第二感測 層120A、120B間隔著一絕緣層或一壓阻（piezoresistive)層，其中壓阻層可以是由異方 性導電膠所構成。又例如，第一感測器140A與第二感測器140B的導電片大體上排列在同 一平面，第一感測器140A的連接導線跨過第二感測器140B的連接導線。此外，第一感測 器140A的連接導線與第二感測器140B的連接導線間可配置一墊片，墊片可以是由絕緣材 質或壓阻材質所構成。
[0153] 因此，在本發明的一範例中，每一感測器感測一感測範圍，並且是由多個感測器 來感測，這些感測器包含多個第一感測器與多個第二感測器，這些第一感測器間的感測範 圍平行，並且這些第二感測器間的感測範圍平行，這些第一、第二感測器的平行感測範圍 交疊構成一交疊區陣列。例如這些第一、第二感測器分別為橫向與縱向排列的兩列紅外線 接收器，分別感測重直與水平的平行掃瞄範圍，重直與水平的平行掃瞄範圍交錯處構成一 交疊區陣列。又例如上述重直與水平的平行掃瞄範圍是由電容式或電阻式的多條交疊的感 測器來實施。
[0154] 感測資訊轉換（ConversionofTouchSensitiveInformation)
[0155] 上述感測資訊的信號值、差值、雙差值間可以相互轉換。在本發明提供的一第一轉 換方式中，是將連續的信號值轉換成連續的差值，每一個差值為一對相鄰或不相鄰信號值 的差值。
[0156] 在本發明提供的一第二轉換方式中，是將連續的信號值轉換成連續的雙差值，每 一個雙差值為兩對信號值的差值和或差。
[0157] 在本發明提供的一第三轉換方式中，是將連續的差值轉換成連續的信號值，以每 一個差值加上在前或在後所有差值來產生相應的信號值，組成連續的信號值。
[0158] 在本發明提供的一第四轉換方式中，是將連續的差值轉換成連續的雙差值，每一 個雙差值為相鄰或不相鄰的一對差值的和或差。
[0159] 在本發明提供的一第五轉換方式中，是將連續的雙差值轉換成連續的差值，以每 一個雙差值加上在前或在後所有雙差值來產生相應的差值，組成連續的差值。
[0160] 在本發明提供的一第六轉換方式中，是將連續的雙差值轉換成連續的信號值。在 本發明的一範例中，是以每一個雙差值加上在前所有雙差值來產生相應的差值，組成連續 的差值，再以每一個差值減去在後所有的差值來產生相應的信號值，組成連續的信號值。在 本發明的另一範例中，是以每一個雙差值減去在前所有雙差值來產生相應的差值，組成連 續的差值，再以每一個差值加上在後所有的差值來產生相應的信號值，組成連續的信號 值。
[0161] 前述加上在前或在後的所有差值或雙差值可以是以向前或向後累加方式來依序 產生相應的信號值或差值。
[0162] 上述的轉換方式包括但不限於一維度感測資訊的轉換，本【技術領域】的普通技術人 員可推知上述的轉換方式也可以應用於二維度感測資訊或三維度以上的感測資訊。此外， 本【技術領域】的普通技術人員可推知上述的轉換方式的作業可以是由前述控制器160或主 機170來執行。
[0163] 據此，在本發明的一範例中，是將偵測到的第一形式的感測資訊（如一維度、二 維度感測資訊）轉換成用於位置分析的感測資訊。在本發明的另一範例中，是將偵測到的 第一形式的感測資訊轉換成一第二形式的感測資訊，再將第二形式的感測資訊轉換成用 於位置分析的感測資訊，例如由連續的雙差值轉換成連續的信號值。
[0164] 一維度位置分析（OneDimensionPositionAnalysis)
[0165] 本發明提供的一第一種位置分析是依據感測資訊中多個差值分析出零交會處 (zero-crossing)的位置作為外部物件相應的位置。本【技術領域】的普通技術人員可推知位 置分析可以是包括但不限於外部物件接近與觸碰的判斷，亦即外部物件相應的位置的判 斷包括但不限於外部物件接近與觸碰的判斷。
[0166] 在本發明的一範例中，是搜尋包含一正值與一負值的一對鄰近差值，即零交會處 兩側的一對正值與負值，再判斷出這對鄰近的差值間零交會處的位置，例如依據這對鄰近 的差值產生一斜率來判斷出零交會處。此外，更可以是依據正值與負值的出現的先後順序 配合鄰近的差值間零交會處的判斷。前述的這對鄰近的差值可以是相鄰的差值，也可以中 間包含至少一零值的非相鄰的差值。此外，可以是以一預設的排列順序來搜尋這對鄰近正 值與負值，例如是搜尋先出現正值再出現負值的一對鄰近正值與負值。
[0167] 在本發明的另一範例中，是利用一門檻限值決定搜尋零交會處的起始位置，由起 始位置搜尋包含一正值與一負值的一對鄰近的差值，再依據這對鄰近的差值判斷出零交會 處的位置。本【技術領域】的普通技術人員可推知在差值表示的感測資訊中，相應於外部物件 接近或觸碰的感測資訊大於一正門檻限值或小於一負門檻限值時，以此門檻限值所進行的 搜尋包括但不限於對外部物件接近或觸碰的判斷。換言之，在掃描感測資訊的過程中，每 當感測資訊大於一正門檻限值或小於一負門檻限值時，可判斷出感測資訊存在相應一外部 物件接近或觸碰的零交會處。
[0168] 例如以一門檻限值產生相應於正值的差值的二值化值，例如小於門檻限值（如正 門檻限值）的差值以〇或偽值（false)代表，並且大於門檻限值的差值以1或真值（true) 代表，以相鄰差值為10的1處或真值及偽值的真值處為起始位置，零交會處的搜尋方向為 向後搜尋。同樣地，可以是以大於門檻限值（如負門檻限值）的差值以〇或偽值（false) 代表，並且小於門檻限值的差值以1或真值（true)代表，以相鄰差值為01的1處或真值及 偽值的真值處為起始位置，零交會處的搜尋方向為向前搜尋。
[0169] 例如表1及圖4A為以門檻限值判斷外部物件接近或觸碰的範例。
[0170]表1

【權利要求】
1. 一種二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於包括： 以影像分割的方式對一第一二維度雙差值感測資訊進行一分析，以分析出該第一二維 度雙差值感測資訊中的每一個具有內低外高的值與每一個具有內高外低的值的觸碰相關 感測資訊，其中相應於手掌的觸碰呈現具內低外高的值，並且手指或筆的觸碰呈現內高外 低的值。
2. 如權利要求1所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於更包括： 將每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊分別轉換成為具有內高外低的值的 觸碰相關感測資訊。
3. 如權利要求1所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於更包括： 取得一第二二維度雙差值感測資訊；以及 將該第二二維度雙差值感測資訊的正值或負值進行一轉換以成為該第一二維度雙差 值感測資訊，該轉換是選自：負值轉為正值、正值轉為負值、正值轉為零值或負值轉為零值 中的一個。
4. 如權利要求3所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於更包括： 分別將每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度雙差值感 測資訊中相應的部份轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
5. 如權利要求3所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於更包括： 分別將每一個具有多個峰的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度雙差值感測資訊 中相應的部份分別轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊。
6. 如權利要求1所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於其中更包括： 計算每一個觸碰相關感測資訊的幾何中心分別作為一觸碰位置。
7. 如權利要求1所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於其中更包括： 將具有雙峰的觸碰相關感測資訊轉換成為具有單峰的觸碰相關感測資訊。
8. 如權利要求1所述的二維度雙差值感測資訊的分析方法，其特徵在於其中該二維度 雙差值感測資訊包括： 多個雙差值； 由多個雙差值產生的多個正值或多個負值，其中上述雙差值的所有負值被轉換成為零 值或所有正值被轉換成零值；或 由多個差值產生的多個正值或多個負值，其中上述差值的所有負值被轉換成為正值或 所有正值被轉換成負值。
9. 一種二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於包括： 以影像分割的方式對一第一二維度雙差值感測資訊進行一分析，以分析出該第一二維 度雙差值感測資訊中的每一個具有內低外高的值與每一個具有內高外低的值的觸碰相關 感測資訊的模塊，其中相應於手掌的觸碰呈現具內低外高的值，並且手指或筆的觸碰呈現 內高外低的值。
10. 如權利要求9所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於更包括： 將每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊分別轉換成為具有內高外低的值的 觸碰相關感測資訊的模塊。
11. 如權利要求9所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於更包括： 取得一第二二維度雙差值感測資訊的模塊；以及 將該第二二維度雙差值感測資訊的正值或負值進行一轉換以成為該第一二維度雙差 值感測資訊，該轉換是選自：負值轉為正值、正值轉為負值、正值轉為零值或負值轉為零值 中的一個的模塊。
12. 如權利要求11所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於更包括： 分別將每一個具有內低外高的值的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度雙差值感 測資訊中相應的部份轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊的模塊。
13. 如權利要求11所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於更包括： 分別將每一個具有多個峰的觸碰相關感測資訊依據在該第二二維度雙差值感測資訊 中相應的部份分別轉換成為具有內高外低的值的觸碰相關感測資訊的模塊。
14. 如權利要求9所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於其中更包括： 計算每一個觸碰相關感測資訊的幾何中心分別作為一觸碰位置的模塊。
15. 如權利要求9所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於其中更包括： 將具有雙峰的觸碰相關感測資訊轉換成為具有單峰的觸碰相關感測資訊的模塊。
16. 如權利要求9所述的二維度雙差值感測資訊的分析裝置，其特徵在於其中該二維 度雙差值感測資訊包括： 多個雙差值； 由多個雙差值產生的多個正值或多個負值，其中上述雙差值的所有負值被轉換成為零 值或所有正值被轉換成零值；或 由多個差值產生的多個正值或多個負值，其中上述差值的所有負值被轉換成為正值或 所有正值被轉換成負值。
【文檔編號】G06F3/044GK104331183SQ201410172150
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2010年10月8日 優先權日:2009年10月9日
【發明者】張欽富, 李政翰, 唐啟豪, 何順隆 申請人:禾瑞亞科技股份有限公司