[發(fā)明專利]電壓式電容感應(yīng)觸控裝置及觸控感應(yīng)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110461337.9
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103135867A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊世宗
• 申請（專利權(quán)）人: 勝興半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種觸控裝置及觸控感應(yīng)方法，且特別是有關(guān)于一種可利用手指或觸控筆等各種輸入媒介進(jìn)行操作的觸控裝置及觸控感應(yīng)方法。

背景技術(shù)

近年來，各種類型的觸控感測技術(shù)不斷發(fā)展，其中產(chǎn)業(yè)界或?qū)W術(shù)研究中較常見的觸控感測技術(shù)如電阻式(resistive)、電容式(capacitive)、表面聲波式(surface?acoustic?wave)及紅外線式(infrared)等觸控感測裝置。

電阻式觸控感測技術(shù)則是通過觸控時產(chǎn)生的壓力使上方與下方的兩導(dǎo)電層(如透明導(dǎo)電薄膜層)彼此接觸，進(jìn)而偵測接觸位置的電壓準(zhǔn)位得知觸控坐標(biāo)。

常見的電容式觸控感測技術(shù)有兩種，其中一種為表面電容式觸控面板(Surface?Capacitive?Touch?panel，SCT)，另一種為投影電容式觸控面板(Proj?ective?Capacitive?Touch?panel，PCT)。

表面電容式觸控面板是測量觸控位置與感應(yīng)電極之間的阻抗，進(jìn)而感測觸控位置的所在。其中，測量到的阻抗值與觸控位置及感應(yīng)電極之間的距離具有比例關(guān)系。透過上述比例關(guān)系，將多個感應(yīng)電極收集到的阻抗值加以計算即可得知觸控位置的所在。

投影電容式觸控面板是利用設(shè)置于保護(hù)玻璃下方的多個傳感器來進(jìn)行觸控偵測，請參閱圖1，其繪示已知技術(shù)中一種投影電容式觸控面板100的示意圖。如圖1所示，投影電容式觸控面板100中傳感器搭配由透明導(dǎo)電材料(例如，銦錫氧化物Indium?Tin?Oxide，ITO)形成特定的導(dǎo)電路徑圖樣(ITO?pattern)，導(dǎo)電路徑圖樣的設(shè)置方向與位置須經(jīng)過特定的排列，如圖1中投影電容式觸控面板100包含X方向?qū)щ娐窂?20與Y方向?qū)щ娐窂?40。投影電容式觸控感測是基于輸入媒介(如手指)與傳感器之間所造成的電容值變化來計算其觸控輸入的位置坐標(biāo)。計算其觸控觸控輸入的位置坐標(biāo)，則需要碰觸點附近所有的傳感器所量到得的多個電容值變化，透過插值運算(interpolation)以計算觸控輸入的位置坐標(biāo)，其中插值運算是基于感測到觸控輸入事件的多個傳感器之間的電容值變化量分布。

表面聲波式觸控技術(shù)的偵測架構(gòu)須利用多個傳感器(transducer)、多個反射器與控制器。控制器傳送電子信號至上述傳感器并轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡?ultrasonic?wave)，由傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)過反射器的反射后回傳至傳感器。當(dāng)有觸控媒介碰觸到觸控面板時，部分的超聲波將被吸收，如此一來，傳感器便可由回傳的超聲波中分析并判斷觸控輸入事件的相關(guān)信息。

紅外線式觸控感測技術(shù)則利用多個光發(fā)射器(如發(fā)光二極管)、多個光傳感器以及控制器?？刂破鱾魉涂刂菩盘栻?qū)動光發(fā)射器送出紅外線光束。光傳感器則用以偵測紅外線光束。當(dāng)有觸控媒介碰觸到觸控面板時，部分的紅外線光束將被吸收或阻隔，如此一來，光傳感器便可由回傳的紅外線光束中分析并判斷觸控輸入事件的相關(guān)信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電壓式電容感應(yīng)觸控裝置及觸控感應(yīng)方法。

本發(fā)明提出一種可用來偵測觸控位置的觸控感測機(jī)制，其利用電容感測技術(shù)來測量因觸控事件而改變的儲存電荷值(稱之為儲存電荷值變化量)。觸控事件的位置可由儲存電荷值變化量的測量結(jié)果而得知，于一實施例中，本案主要測量方式是基于測量輸入媒介(如手指)與感測平面(如導(dǎo)電感應(yīng)面板)其間所儲存的總電荷量。當(dāng)觸控事件發(fā)生時，將形成額外的電荷儲存量。上述額外形成的電荷儲存量的大小，與觸控點在感測平面上相對應(yīng)位置(如觸控點正下方于導(dǎo)電感應(yīng)面板上的垂直對應(yīng)位置)的電壓準(zhǔn)位有關(guān)。通過在感測平面上施加各種相異的電壓場型，可對感測平面上所儲存的電荷量產(chǎn)生多個電荷測量值，便可借此判斷觸控事件的發(fā)生以及其觸控的位置坐標(biāo)。

本發(fā)明的一方面是在提供一種電壓式電容感應(yīng)觸控裝置，其包含導(dǎo)電感應(yīng)面板、多個電極、場型產(chǎn)生單元、電荷測量單元以及位置估算單元。多個電極各自設(shè)置于該導(dǎo)電感應(yīng)面板上。場型產(chǎn)生單元耦接至該些電極，該場型產(chǎn)生單元用以提供適當(dāng)?shù)尿?qū)動信號至該些電極，借此于該導(dǎo)電感應(yīng)面板上形成各種電壓場型。電荷測量單元耦接至該些電極中至少一部分，該電荷測量單元用以測量該導(dǎo)電感應(yīng)面板，根據(jù)各種電壓場型在不同時間點于該導(dǎo)電感應(yīng)面板上所儲存的電荷量，而產(chǎn)生多個電荷測量值。位置估算單元根據(jù)在各個電壓場型之下該電荷測量單元在不同時間點所測量到該些電荷測量值，進(jìn)而估算是否發(fā)生一觸控事件，若發(fā)生該觸控事件，則根據(jù)該些電荷測量值來進(jìn)行計算觸控輸入的坐標(biāo)。