應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置製造方法

2023-05-17 22:49:21 2

應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及控制點感測方法與裝置，應用於電容式面板，控制點感測裝置執行步驟：在第一時間內響應M條發射信號線中兩組發射信號線上分別輸入的第一與第二充放電信號，分別由N條接收信號線中兩組接收信號線產生第一與第二電壓信號；在第二時間內響應上述兩組發射信號線上分別輸入的第三與第四充放電信號，分別由上述兩組接收信號線產生第三與第四電壓信號；根據第一、第二、第三與第四電壓信號產生特徵值；對不同位置的多個信號線鄰近處重複上述三個步驟來產生多個特徵值，根據這些特徵值估計出電容式面板上的控制點的位置信息。本發明因同時採用至少兩線進行感測，在相同的布線密度下可將解析度在兩個維度上各提高兩倍，整體解析度可提高四倍。
【專利說明】應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種控制點感測方法與裝置，尤其涉及電容式面板的一種控制點感測 方法與裝置。

【背景技術】
[0002] 根據工作原理的不同，常見的觸控面板大致可分為電阻式面板以及電容式面板。 當用戶以手指或是導電物體接近或觸碰電容式面板的表面時，電容式面板上的電容值會發 生對應的變化，利用這樣的電容值變化便可進行觸控位置的感測以及計算。傳統二維式的 電容式面板主要由沿水平方向與垂直方向排列的兩組感測墊構成，兩組感測墊在彼此交錯 的部分以絕緣材料將兩者隔絕而形成電容。二維式的電容式面板是目前電容式面板的主流 技術，主要原因是可以同時檢測多個觸控點而滿足多點觸控的市場需求。


【發明內容】

[0003] 然而，二維式的電容式面板的傳統感測技術需要通過增加感測墊的數量以及縮小 感測墊的面積來達到感測解析度的增加，因此將造成負責感測的驅動電路腳位增加，進而 造成硬體成本負擔。而如何改善此一缺陷，是本發明的主要目的之一。
[0004] 具體地，本發明提供一種控制點感測方法，應用於電容式面板上，該電容式面板中 包括有Μ條發射信號線、N條接收信號線以及該些信號線的鄰近處所形成的MXN個電容， 其中控制點感測方法包含下列步驟：在第一時間內，響應該Μ條發射信號線中兩組發射信 號線上所分別輸入的第一充放電信號與第二充放電信號，而分別由該Ν條接收信號線中兩 組接收信號線產生第一電壓信號與一第二電壓信號；在第二時間內，響應上述兩組發射信 號線上所分別輸入的第三充放電信號與第四充放電信號，而分別由該Ν條接收信號線中該 兩組接收信號線產生第三電壓信號與第四電壓信號；根據該第一電壓信號、該第二電壓信 號、該第三電壓信號與該第四電壓信號而產生出該四組信號線的鄰近處所對應的一等效電 容的一特徵值；以及對不同位置的信號線鄰近處重複上述三個步驟來產生多個特徵值，利 用該些特徵值估計出該電容式面板上的至少一控制點的位置信息。
[0005] 本發明還提供一種控制點感測裝置，應用於一電容式面板上，該電容式面板中包 括有Μ條發射信號線、Ν條接收信號線以及該些信號線的鄰近處所形成的ΜΧΝ個電容。其 中，控制點感測裝置包括一充放電信號產生器，電性連接於該Μ條發射信號線，在第一時間 內在該Μ條發射信號線中兩組發射信號線上分別輸入第一充放電信號與第二充放電信號， 並在第二時間內在上述兩組發射信號線上分別輸入第三充放電信號與第四充放電信號；以 及電壓信號處理器，電性連接於該Ν條接收信號線，而在該第一時間內分別從該Ν條接收信 號線中兩組接收信號線上接收第一電壓信號與第二電壓信號，在該第二時間內分別從該Ν 條接收信號線中該兩組接收信號線上接收第三電壓信號與第四電壓信號，並根據該第一電 壓信號、該第二電壓信號、該第三電壓信號與該第四電壓信號而產生出該四組信號線的鄰 近處所對應的等效電容的特徵值，以及對不同位置的信號線鄰近處重複上述三個步驟來產 生多個特徵值，利用該些特徵值估計出該電容式面板上的至少一控制點的位置信息，該控 制點是該電容式面板響應一導電體的接近或接觸而產生。
[0006] 在本發明的較佳實施例中，上述的控制點感測方法與裝置，其中該第一充放電信 號為由低電壓上升至高電壓的充電信號，而該第二充放電信號為由高電壓下降至低電壓的 放電信號，該第三充放電信號為由高電壓下降至低電壓的放電信號，而該第四充放電信號 為由低電壓上升至高電壓的充電信號。
[0007] 在本發明的較佳實施例中，上述的控制點感測方法與裝置，其中還執行下列步驟： 該些特徵值被排列成一特徵值陣列，並根據特徵值陣列內的數據分布，進而估計出該電容 式面板上的至少一個控制點的位置信息。
[0008] 在本發明的較佳實施例中，上述的控制點感測方法與裝置，其中該特徵值可為三 個值" + "、"一"以及"0 "中之一。
[0009] 在本發明的較佳實施例中，上述的控制點感測方法與裝置，其中根據該特徵值陣 列而估計出該電容式面板上的至少一控制點的位置信息的方法包括下列步驟：從該特徵 值陣列中選出一 3X3陣列並進行一運算；當該運算的結果符合一第一狀態，判斷出一控制 點的一位置信息與一第一偏移向量；當該運算的結果符合一第二狀態，判斷出該控制點的 該位置信息與一第二偏移向量；當該運算的結果符合一第三狀態，判斷出該控制點的該位 置信息與一第三偏移向量；以及當該運算的結果符合一第四狀態，判斷出該控制點的該位 置信息與一第四偏移向量。
[0010] 本發明因同時採用至少兩線進行感測，因此在相同的布線密度下，本案可將辨識 的解析度在兩個維度上各提高兩倍，因此整體解析度則可提高四倍。
[0011] 通過以下參考附圖的詳細說明，本發明的其它方面和特徵變得明顯。但是應當知 道，該附圖僅僅為解釋的目的設計，而不是作為本發明的範圍的限定，這是因為其應當參考 附加的權利要求。還應當知道，除非另外指出，不必要依比例繪製附圖，它們僅僅力圖概念 地說明此處描述的結構和流程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 下面將結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0013] 圖1是本發明應用於電容式面板的功能方框示意圖。
[0014] 圖2是本發明提出的一種新的控制點感測方法步驟流程圖。
[0015] 圖3A與圖3B，其是本發明的電路構造與信號波形示意圖。
[0016] 圖4A?圖4D，其是本發明特徵值陣列的數據分布示意圖。
[0017] 圖5是將本發明的技術手段應用於多個晶片來控制同一塊電容式面板時的功能 方框示意圖。
[0018] 圖6是將本發明的技術手段應用於多個晶片來控制同一塊電容式面板時的另一 功能方框示意圖。
[0019] 圖7是將本發明的技術手段應用於多個晶片來控制同一塊電容式面板時的再一 功能方框示意圖。
[0020] 圖8是圖1中比較器電路的另一實施例示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0022] 請參見圖1，其是本發明應用於電容式面板的功能方框示意圖，其中包含有Μ條發 射信號線11?1Μ、Ν條接收信號線21?2Ν以及該些信號線（也即Μ條發射信號線11? 1Μ和Ν條接收信號線21?2Ν)的鄰近處（本實施例為交叉處，但還可以是同平面但並列） 所形成的ΜX Ν個電容Cl 1?Cmn，該些電容Cl 1?Cmn可響應導電體（例如手指）的接近或 接觸而產生電容值的變化,且因本發明感測方法的改善，這些電容的電容值約在100fF? 10pF的範圍內就可以有效運作，相對於現有技術約需l-5pF的範圍內才可以有效運作，本 發明顯然有相當程度的改善。至於充放電信號產生器190電性連接於Μ條發射信號線11? 1Μ，可用以產生所需的充放電信號，而電壓信號處理器180則電性連接於Ν條接收信號線 21?2Ν，可用以在接收信號線21?2Ν上接收所產生的電壓信號並進行處理。而為能改善 現有技術中的缺陷，本發明提出一種新的控制點感測方法包含如圖2所示的步驟流程圖。
[0023] 如圖2所示，在步驟101中，可在第一時間內，利用充放電信號產生器190分別在 該Μ條發射信號線11?1Μ中至少選擇兩組發射信號線分別輸入第一充放電信號與第二充 放電信號，電壓信號處理器180再分別從Ν條接收信號線中的至少兩組接收信號線上接收 相對應產生的第一電壓信號與第二電壓信號。舉例來說，兩組發射信號線可為相鄰發射信 號線12、13,而兩組接收信號線可為相鄰兩接收信號線22、23,所輸入的第一充放電信號可 為由零伏特上升至正電壓3V的充電信號（見圖3Β所示），而輸入的第二充放電信號可為由 3V下降至零伏特的放電信號（見圖3Β所示），至於分別從相鄰兩接收信號線22、23上接收 到的第一電壓信號與第二電壓信號，可以利用圖1中所示的比較器電路18根據第一電壓信 號與第二電壓信號進行比較而由輸出端Vo輸出第一電壓差值或是與第一電壓差值等效的 函數值。例如，以不同的比較方式或電路來得出與第一電壓差值相同極性但非線性比例的 函數值；也可通過調整充放電信號大小取得第一電壓信號與第二電壓信號差值的函數，相 關實施例將在後續進行說明。
[0024] 接著，在步驟102中，在第二時間內，充放電信號產生器190分別在上述兩組發射 信號線上分別輸入第三充放電信號與第四充放電信號，電壓信號處理器180再分別從上述 兩組接收信號線上接收相對應產生的第三電壓信號與第四電壓信號。舉例來說，兩組發射 信號線可為相鄰發射信號線12、13,而兩組接收信號線可為相鄰兩接收信號線22、23,所輸 入的第三充放電信號可為由3V下降至零伏特的放電信號（見圖3B所示），而輸入的第四充 放電信號為由零伏特上升至正電壓3V的充電信號（見圖3B所示），至於分別從相鄰兩接收 信號線22、23上接收到的第三電壓信號與第四電壓信號，同樣可以利用圖1中所示的比較 器電路18進行比較而由輸出端Vo輸出第二電壓差值或是與第二電壓差值等效的函數，例 如，以不同的比較方式或電路來得出與第二電壓差值相同極性但非線性比例的函數值；也 可通過調整充放電信號大小取得第三電壓信號與第四電壓信號差值的函數，相關實施例將 在後續進行說明。
[0025] 接著，在步驟103中，電壓信號處理器180可根據該第一電壓差值或與其等效的函 數值與該第二電壓差值或與其等效的函數值而產生出對應該四組信號線的鄰近處所對應 的等效電容的特徵值，本例是該相鄰發射信號線12、13與該相鄰接收信號線22、23鄰近處 所對應的等效電容的特徵值，本例為將第一電壓差值或其函數值減去第二電壓差值或其函 數值定義為相對應於電容C22的特徵值。
[0026] 然後，電壓信號處理器180可對所有相鄰發射信號線與相鄰接收信號線重複上述 步驟101?103,進而產生出多個特徵值而可形成一特徵值陣列A[p，q]。基本上，該特徵值 陣列A[p，q]便可用來估計出該電容式面板上的一個或多個控制點的位置信息，其中該控 制點是手指或其它導電體接近或觸碰該電容式面板中的位置。而當步驟104中判斷出所有 的位置或預設的位置都進行完上述步驟而得到相對應的特徵值後，便進入步驟105。
[0027] 最後，步驟105是根據該特徵值陣列A[p，q]內的數據分布，進而估計出電容式面 板上的一個或多個控制點的位置信息。其中該控制點是手指或其它導電體接近或觸碰該電 容式面板中的位置。而步驟105可在包含有電壓信號處理器180的電容式面板的控制電路 晶片中來完成，或是將特徵值陣列A[p，q]傳送至應用該電容式面板的資訊系統，例如筆記 本電腦、平板電腦等，而讓資訊系統來執行步驟105也是可以的。
[0028] 為能更清楚說明上述技術的細節，特以圖3A與圖3B所示的電路構造與信號波形 示意圖來進行實例講解，但本發明技術不限僅能以下列方式進行。由於上述實施例是以相 鄰兩發射信號線與相鄰兩接收信號線為一個單位來進行感測，因此可以視為利用涵蓋四條 信號線的交叉處的一個窗口 20來進行移動，進而掃描整個電容式面板。當窗口 20移動到 信號線X0、XI、Υ〇、Y1的交叉處，而手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置 關係為四個信號線交點的右上位置1時，利用上述步驟101?102所得到的第一電壓差值 與第二電壓差值分別為+ Λ V與-Λ V，因此，步驟103 (第一電壓差值減去第二電壓差值）所 得到的特徵值將為+2 Λ V。而當手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係 為四個信號線交點的右下位置2時，利用上述步驟101?102所得到的第一電壓差值與第 二電壓差值分別為-AV與+ AV，因此，步驟103 (第一電壓差值減去第二電壓差值）所得到 的特徵值將為-2 Λ V。而當手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係為四 個信號線交點的左下位置3時，利用上述步驟101?102所得到的第一電壓差值與第二電 壓差值分別為+ Λ V與-Λ V，因此，步驟103 (第一電壓差值減去第二電壓差值）所得到的特 徵值將為+2 Λ V。當手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係為四個信號 線交點的右上位置4時，利用上述步驟101?102所得到的第一電壓差值與第二電壓差值 分別為-Λ V與+ Λ V，因此，步驟103 (第一電壓差值減去第二電壓差值）所得到的特徵值將 為-2AV。
[0029] 但是當手指（或導體）接近或碰觸到與窗口 20間的相對位置關係為圖3Α中的位 置5、6、7、8時（也就是窗口 20外的區域），利用步驟101?103所得到的特徵值將分別與 位置1、2、3、4的極性一致但絕對值較小。
[0030] 至於當手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係為圖3Α中的位 置9時，只要發射信號線上的充放電信號足夠強，步驟101所得到的第一電壓差值與步驟 102所得到的第二電壓差值分別為0,因此步驟103中將第一電壓差值減去第二電壓差值所 得到的特徵值仍為0。而當手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係為 圖3Α中的位置10時，步驟101所得到的第一電壓差值與步驟102所得到的第二電壓差值 分別為-Λ V與-Λ V，因此步驟103中將第一電壓差值減去第二電壓差值所得到的特徵值 仍為0。而當窗口 20移動到信號線乂041、￥0、￥1的交叉處，若是沒有手指（或導體）接近 或碰觸或是手指（或導體）接近或碰觸點與窗口 20間的相對位置關係為位置（4-1)、位置 (4-2)或位置（4-3)時，利用步驟101?103所得到的特徵值皆為0。
[0031] 如此一來，以尺寸為2X2的窗口 20掃描過整個電容式面板後，便可產生出一個特 徵值陣列A[p，q]，其中對應每個窗口位置儲存有上述步驟得到的特徵值，特徵值可分為正 值、負值或是〇,簡單的表達就是+、一以及0。
[0032] 而根據該特徵值陣列A[p，q]內的數據分布來進行分析，利用步驟104便可估計出 該電容式面板上的一個或多個控制點的位置信息。其中該控制點是手指接近或碰觸該電容 式面板中的位置。舉例來說，當完全沒有手指接近或碰觸該電容式面板，在一預定時間中掃 描所得的特徵值陣列A[p，q]的所有數據均為0,而當手指接近或碰觸該電容式面板中任一 發射信號線與接收信號線交點（X〇，Y〇)時，對應該交點的一特徵值及其周圍的八個特徵值 將會如圖4Α所示的3X3陣列，因此，對此3X3陣列進行運算，當該運算的結果符合圖4Α 所示的第一狀態（例如圖中特徵值的分布狀態），便可判斷出該控制點的位置信息（Χ〇，Υ〇) 與第一偏移向量〇。也即當特徵值陣列A[p，q]的局部出現如圖4Α所示的數據分布時，便可 推估出（X〇，Y〇)處有一個控制點。而當特徵值陣列A[p，q]中出現有多個如圖4A所示的數 據分布時，便可同時推估出有多個控制點。
[0033] 除此之外，特徵值陣列A[p，q]的局部還有出現如圖4B?圖4D的數據分布時，而 這也可以推估出該處有一個控制點，只是位置不在交點上，而是在交點（X〇，Y〇)的附近而 分別具有第二偏移向量42、第三偏移向量43、第四偏移向量44,舉例來說，圖4Β的數據分布 代表控制點位於交點（Χ〇，Υ〇)的下方（例如圖3之位置（4-3))、圖4C的數據分布代表控制 點位於交點（Χ〇，Υ〇)的右方（例如圖3之位置（4-1))，至於圖4D的數據分布代表控制點位 於交點（Χ〇，Υ〇)的右下方（例如圖3之位置（4-2))，因此在相同的布線密度下，本發明可將 辨識的解析度在兩個維度上各提高兩倍，因此整體解析度則可提高四倍。
[0034] 至於圖3Β所示的充放電信號只是用以說明的一個舉例，不一定僅能限制於正電 壓3V下降至零伏特或是零伏特上升至正電壓3V，只要是由某一較大固定電壓下降至另一 較小固定電壓或是由再一較小固定電壓上升至又一較大固定電壓都可以使用並達到感測 目的，只是預設成以零伏特及3V來進行感測，可以有助於維持電路設計的平衡。
[0035] 而由於是利用相鄰兩條發射信號線與相鄰兩條接收信號線來進行位置檢測，因此 在電容式面板X方向與Υ方向的邊緣處需至少各增設一條如圖1中所示的假信號線（DUMMY LINE) 10、20,用以供發射信號線11、接收信號線21進行上述運算之用，但假信號線（DUMMY LINE)上可以不需要配置有電容。當然，也可直接省略假信號線（DUMMY LINE)的設置，直接 將發射信號線12、接收信號線22鏡射成虛擬的假信號線（DUMMY LINE) 10、20,用來供發射 信號線11、接收信號線21進行上述運算之用。
[0036] 再請參見圖5,其是將本發明技術手段應用於多個感測晶片來控制同一塊電容式 面板50時的功能方框示意圖，圖中以兩個感測晶片為例，會有不同組的發射或接收信號線 Xcl、Xc2分配給不同的感測晶片51、52來處理，則感測晶片間需設置有一參考電壓傳輸線 53,用以傳送一參考電壓信號給所有的感測晶片來進行參考，如此將可讓分屬不同感測芯 片上的接收信號線上所產生的電壓信號進行比較運算時可以有統一的參考電壓，感測晶片 51、52並可將步驟101U02所得到的電壓差值或是步驟103所得到的特徵值傳送到後端的 微控制器54進行處理，進而得到相對應的控制點位置信息，進而達到本發明的主要目的。
[0037] 另外，再請參見圖6,若電容式面板60相鄰接收信號線Y61、Y62剛好分屬於不同 的晶片61、62,則晶片61、62間也可通過彼此互連的信號傳輸線（例如圖中傳輸線63)來 傳送相鄰一個或多個信號線上的電壓信號給另一晶片來進行參考，如此將可完成上述運算 而達到本發明的主要目的。或是如圖7所示，其是將電容式面板70上介於接收信號線Y71 與Y73間的接收信號線Y72同時接到不同的晶片71、72,用以讓接收信號線Y72上的電壓信 號可以讓兩個晶片71、72都可以進行參考，如此也可完成上述運算而達到本發明的主要目 的。
[0038] 再請參見圖8,其是圖1中比較器電路18的另一實施例示意圖，其中利用第一電容 81、第二電容82與比較器88來進行另外一種比較方式。詳細來說，在步驟101中，同樣可 在第一時間內，利用充放電信號產生器190分別由Μ條發射信號線11-1M中至少選擇兩組 發射信號線分別輸入第一充放電信號與第二充放電信號，電壓信號處理器180再分別在Ν 條接收信號線中至少兩組接收信號線上接收相對應產生的第一電壓信號與第二電壓信號。 舉例來說，兩組發射信號線可為相鄰發射信號線12、13,而兩組接收信號線可為相鄰兩接收 信號線22、23,所輸入的第一充放電信號為由零伏特上升至正電壓3V的充電信號（見圖3Β 所示），而輸入的第二充放電信號為由3V下降至零伏特的放電信號（見圖3Β所示），至於 分別在相鄰兩接收信號線22、23上接收到的第一電壓信號與第二電壓信號，可以另外通過 控制圖8中第一電容81、第二電容82的輸入電壓V81與V82的電位，而讓比較器電路88的 兩個輸入端881、882間達成平衡，進而使輸出端883所輸出的電壓維持在"0"電位，並可記 錄達成平衡時V81與V82電位的差值來當作第一電壓差值。或者，可以提供相同的輸入電 壓V81與V82,但是改變第一電容81、第二電容82的電容值，也是同樣讓比較器電路88的 兩個輸入端881、882間達成平衡，進而使輸出端883所輸出的電壓維持在"0"電位，並可記 錄達成平衡時第一電容81、第二電容82的電容值的差值來當作與第一電壓差值等效的函 數值。而圖1中的比較器電路18需要以模擬數字轉換器來完成，但是比較器電路88則可 以用較簡單的單一位元的比較器來完成。
[0039] 而在步驟102中，可在第二時間內，充放電信號產生器190分別由上述兩組發射信 號線分別輸入第三充放電信號與第四充放電信號，電壓信號處理器180再分別從上述兩組 接收信號線上接收相對應產生的第三電壓信號與第四電壓信號。舉例來說，兩組發射信號 線可為相鄰發射信號線12、13,而兩組接收信號線可為相鄰兩接收信號線22、23,所輸入的 第三充放電信號為由3V下降至零伏特的放電信號，所輸入的第四充放電信號為由零伏特 上升至正電壓3V的充電信號（見圖3Β所示），至於分別從相鄰兩接收信號線22、23上接收 到的第三電壓信號與第四電壓信號，同樣可以利用圖8中第一電容81、第二電容82的輸入 電壓V81與V82的電位，而讓比較器電路88的兩個輸入端881、882間達成平衡，進而使輸 出端883所輸出的電壓維持在"0"電位，並可記錄達成平衡時V81與V82電位的差值來當 作第二電壓差值。或者，可以提供相同的輸入電壓V81與V82,但是改變第一電容81、第二 電容82的電容值，也是同樣讓比較器電路88的兩個輸入端881、882間達成平衡，進而使輸 出端883所輸出的電壓維持在"0"電位，並可記錄達成平衡時第一電容81、第二電容82的 電容值的差值來當作與第二電壓差值等效的函數值。
[0040] 另外，上述各個例子都是以相鄰兩信號線為例來進行說明，但是本發明技術手段 尚可用選用Μ條發射信號線中兩組發射信號線甚至是更多組發射信號線來分別輸入充放 電信號，並分別由N條接收信號線中兩組接收信號線甚至是更多組接受信號線來接收所相 對應產生的電壓信號，而每組發射信號線可為單一條發射信號線或是多條發射信號線來構 成，而且兩組發射信號線間不一定要緊鄰，中間也可以隔有其他發射信號線。當然，每組接 收信號線的組成也可以是單一條接收信號線或是多條接收信號線來構成，而且兩組接收信 號線間不一定要緊鄰，中間也可以隔有其他接收信號線。而以多條發射信號線或多條接收 信號線來完成每組發射信號線或接收信號線，將有助於感測靈敏度的提高與感測面積的增 力口，使得導電體接近電容式面板便可感測到，而不需要直接接觸。另外，本發明也可改為N 條發射信號線中兩組發射信號線甚至是更多組發射信號線來分別輸入充放電信號，並分別 由Μ條接收信號線中兩組接收信號線甚至是更多組接收信號線來接收所相對應產生的電 壓信號，只需利用多工器（圖未示出）來進行線路連接的改變，而且電壓信號處理器180也 可由兩個或多個模擬/數字轉換器或單一位元的比較器來組成，且兩個或多個模擬/數字 轉換器可設於不同晶片中，此屬電路設計的一般變化，在此不再贅述。
[0041] 綜上所述，本發明實施例提出一種應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置， 其可利用創新的控制點感測方法與裝置，可在不增加信號線數量的情況下準確地感測出控 制點的位置信息。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，只是用於 幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思 想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對 本發明的限制，本發明的保護範圍應以所附的權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種控制點感測方法，應用於一電容式面板上，該電容式面板中包括Μ條發射信號 線、Ν條接收信號線以及該些信號線的鄰近處所形成的ΜΧΝ個電容，其特徵在於，該控制點 感測方法包括下列步驟： 在一第一時間內，響應該Μ條發射信號線中兩組發射信號線上所分別輸入的一第一充 放電信號與一第二充放電信號，分別由該Ν條接收信號線中兩組接收信號線產生一第一電 壓信號與一第二電壓信號； 在一第二時間內，響應該Μ條發射信號線中該兩組發射信號線上所分別輸入的一第三 充放電信號與一第四充放電信號，分別由該Ν條接收信號線中該兩組接收信號線產生一第 三電壓信號與一第四電壓信號； 根據該第一電壓信號、該第二電壓信號、該第三電壓信號與該第四電壓信號而產生出 該四組信號線的鄰近處所對應的一等效電容的一特徵值；以及 對不同位置的多個信號線交叉處重複上述三個步驟來產生多個特徵值，利用該些特徵 值估計出該電容式面板上的至少一控制點的位置信息，該控制點是該電容式面板響應一導 電體的接近或接觸而產生。
2. 如權利要求1所述的控制點感測方法，其特徵在於，該第一充放電信號為由低電壓 上升至高電壓的充電信號，而該第二充放電信號為由高電壓下降至低電壓的放電信號，該 第三充放電信號為由高電壓下降至低電壓的放電信號，而該第四充放電信號為由低電壓上 升至高電壓的充電信號，而根據該第一電壓信號、該第二電壓信號、該第三電壓信號與該第 四電壓信號來產生出該四組信號線的鄰近處所對應的該特徵值的方法包括下列步驟： 根據該第一電壓信號與該第二電壓信號進行比較而產生一第一電壓差值或其他與該 第一電壓差值等效的函數值； 根據該第三電壓信號與該第四電壓信號進行比較而產生一第二電壓差值或其他與該 第二電壓差值等效的函數值；以及 將該第一電壓差值或其函數值減去該第二電壓差值或其函數值而得出相對應的該特 徵值。
3. 如權利要求1所述的控制點感測方法，其特徵在於，該特徵值為三個值" + 以 及"0"中之一。
4. 如權利要求1所述的控制點感測方法，其特徵在於，還包括下列步驟：該些特徵值被 排列成一特徵值陣列，並根據特徵值陣列內的數據分布，進而估計出該電容式面板上的至 少一個控制點的位置信息。
5. 如權利要求4所述的控制點感測方法，其特徵在於，根據該特徵值陣列而估計出該 電容式面板上的至少一控制點的位置信息的方法包括下列步驟： 從該特徵值陣列中選出一 3X3陣列並進行一運算； 當該運算的結果符合一第一狀態，判斷出一控制點的一位置信息與一第一偏移向量； 當該運算的結果符合一第二狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第二偏移向量； 當該運算的結果符合一第三狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第三偏移向量； 以及 當該運算的結果符合一第四狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第四偏移向量。
6. -種控制點感測裝置，應用於一電容式面板上，該電容式面板中包含有Μ條發射信 號線、N條接收信號線以及該些信號線的鄰近處所形成的MXN個電容，其特徵在於，該感測 點感測裝置包括： 一充放電信號產生器，電性連接於該Μ條發射信號線，在一第一時間內，在該Μ條發射 信號線中兩組發射信號線上分別輸入一第一充放電信號與一第二充放電信號，並在一第二 時間內，在該兩組發射信號線上分別輸入一第三充放電信號與一第四充放電信號；以及 一電壓信號處理器，電性連接於該Ν條接收信號線，在該第一時間內分別從該Ν條接收 信號線中兩組接收信號線上接收一第一電壓信號與一第二電壓信號，在該第二時間內分別 由該Ν條接收信號線中該兩組接收信號線上接收一第三電壓信號與一第四電壓信號，並根 據該第一電壓信號、該第二電壓信號、該第三電壓信號與該第四電壓信號而產生該四組信 號線的鄰近處所對應的一等效電容的一特徵值，以及對不同位置的多個信號線鄰近處重複 上述三個步驟來產生多個特徵值，利用該些特徵值估計出該電容式面板上的至少一控制點 的位置信息，該控制點是該電容式面板響應一導電體的接近或接觸而產生。
7. 如權利要求6所述的控制點感測裝置，其特徵在於，該第一充放電信號為由低電壓 上升至高電壓的充電信號，而該第二充放電信號為由高電壓下降至低電壓的放電信號，該 第三充放電信號為由高電壓下降至低電壓的放電信號，而該第四充放電信號為由低電壓上 升至高電壓的充電信號，而電壓信號處理器根據該第一電壓信號、該第二電壓信號、該第三 電壓信號與該第四電壓信號來產生該四組信號線的鄰近處所對應的該特徵值是執行下列 步驟來產生： 該電壓信號處理器根據該第一電壓信號與該第二電壓信號進行比較而產生一第一電 壓差值或其他與該第一電壓差值等效的函數值； 該電壓信號處理器根據該第三電壓信號與該第四電壓信號進行比較而產生一第二電 壓差值或其他與該第二電壓差值等效的函數值；以及 該電壓信號處理器將該第一電壓差值或其函數值減去該第二電壓差值或其函數值而 得出相對應的該特徵值。
8. 如權利要求7所述的控制點感測裝置，其特徵在於，該特徵值為三個值" + 以 及"0"中之一。
9. 如權利要求6所述的控制點感測裝置，其特徵在於，該電壓信號處理器更執行下列 步驟：將該些特徵值排列成一特徵值陣列，並根據特徵值陣列內的數據分布，進而估計出該 電容式面板上的至少一個控制點的位置信息。
10. 如權利要求9所述的控制點感測裝置，其特徵在於，該電壓信號處理器用以進行下 列運算： 從該特徵值陣列中選出一 3X3陣列並進行一運算； 當該運算的結果符合一第一狀態，判斷出一控制點的一位置信息與一第一偏移向量； 當該運算的結果符合一第二狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第二偏移向量； 當該運算的結果符合一第三狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第三偏移向量； 以及 當該運算的結果符合一第四狀態，判斷出該控制點的該位置信息與一第四偏移向量。
【文檔編號】G06F3/044GK104142766SQ201410043786
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年1月29日 優先權日:2013年5月8日
【發明者】胡師賢 申請人:新益先創科技股份有限公司