TW201514810A

TW201514810A - 電子裝置以及控制方法

Info

Publication number: TW201514810A
Application number: TW102135633A
Authority: TW
Inventors: Yu-Min Chang; Hsing-Lung Chung
Original assignee: Acer Inc
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-04-16

Abstract

一種電子裝置包括一電容式觸控面板以及一處理單元。電容式觸控面板包括第一、第二感應組、一驅動電路以及偵測電路。第一、第二感應組分別具有至少一感應單元。驅動電路具有第一、二輸出端分別用以驅動第一、二感應組之感應單元。每一感應單元被驅動時用以接收一感應能量。偵測電路用以偵測感應單元之感應能量。處理單元用以當感應單元之任一者所具有的感應能量大於一第一預設能量且小於一第二預設能量時，控制驅動電路同時驅動第一感應組以及第二感應組進行觸控偵測。

Description

電子裝置以及控制方法

本發明係有關於一種觸控面板，特別關於一種可以調整驅動方式的觸控面板。

目前越來越多的電子裝置具有觸控面板(Touch panel)。使用者通常藉由手指或是觸控筆經由觸控面板來操控電子裝置。目前大部分電子裝置的觸控面板為電容式觸控面板(Capacitive touch panel)。電容式觸控面板係以電容做為觸控面板之感應單元，當手指或是觸控筆觸碰到觸控面板時，對應觸碰行為之感應單元的電荷量會產生變化。感應單元的電荷量若產生變化，則感應單元之電壓會根據電荷量產生相應的變化。且若電子裝置偵測到感應單元之電壓的變動範圍大於一臨界值時，則電子裝置判斷感應單元被使用者觸碰，並顯示相應的觸碰軌跡於觸控面板上。

在使用者利用觸控筆操控電子裝置時，由於觸控筆與觸控面板的接觸面積較小，所以會使得觸控筆對於感應單元所造成的電荷變化量較小。因此，感應單元之電壓的變動範圍小於臨界值。假若感應單元之電壓的變動範圍小於臨界值，電子裝置則判斷感應單元未被使用者觸碰，便不會顯示相應的觸碰軌跡於觸控面板上，故發生漏點的情況。

為了改善電子裝置無法辨識觸控筆的觸碰行為(或是改善漏點的情況)，有些電子裝置會降低臨界值，使得觸控筆之觸碰行為所造成感應單元之電壓的變動範圍大於降低之後的臨界值，故電子裝置可以辨識觸控筆的觸碰行為。然而，降低了臨界值將使得感應單元因為雜訊干擾所造成的電壓的變動範圍大於降低之後的臨界值。因此，電子裝置將雜訊判斷為使用者的觸碰行為，並顯示相應的觸碰軌跡於觸控面板上，發生錯誤報點的情況。

因此，需要改善觸控面板發生漏點或是錯誤報點的情況。

本發明提供一種電子裝置包括一電容式觸控面板以及一處理單元。電容式觸控面板包括第一、第二感應組、一驅動電路以及偵測電路。第一、第二感應組分別具有至少一感應單元。驅動電路具有第一、二輸出端分別用以驅動第一、二感應組之感應單元。每一感應單元被驅動時用以接收一感應能量。偵測電路用以偵測感應單元之感應能量。處理單元用以當感應單元之任一者所具有的感應能量大於一第一預設能量且小於一第二預設能量時，控制驅動電路同時驅動第一感應組以及第二感應組進行觸控偵測。

本發明提供一種控制方法適用於一電子裝置。電子裝置包括一電容式觸控面板以及一處理單元。電容式觸控面板具有第一、第二感應組、一驅動電路以及一偵測電路。控制方法包括藉由偵測電路接收第一、第二感應組之每一感應單元之一感應能量；以及當感應單元之任一者所具有的感應能量大於一第一預設能量且小於一第二預設能量時，處理單元控制驅動電路同時驅動第一感應組以及第二感應組進行觸控偵測。

5‧‧‧電子裝置

10‧‧‧電容式觸控面板

11‧‧‧驅動電路

12‧‧‧偵測電路

D1-DM‧‧‧感應組

C₁₁-C_1N、C₂₁-C_2N、C_M1-C_MN‧‧‧感應單元

TX1-TXM‧‧‧輸出端

TX‧‧‧驅動電極

RX‧‧‧感應電極

RX₁₁-RX_MN‧‧‧信號線

Q₁、Q₂‧‧‧電荷量

V1、V2‧‧‧電壓

G1、G2、G3‧‧‧能量區間

E1、E2、E3‧‧‧感應能量

Th1‧‧‧第一預設能量

Th2‧‧‧第二預設能量

第1圖為本發明所提供之電子裝置的示意圖；第2A-2B圖為本發明所提供之感應單元的操作示意圖；第3A-3C圖為本發明所提供之處理單元的操作示意圖；第4A-4C圖為本發明所提供之感應單元接收不同感應能量的示意圖；第5圖為本發明所提供之電子裝置的操作流程圖；第6圖為本發明所提供之電子裝置的另一示意圖；以及第7A-7C圖為本發明所提供之電子裝置的操作示意圖。

以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本揭露之裝置及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。

第1圖為根據本發明之電子裝置的示意圖。如第1圖所示，電子裝置5包括一電容式觸控面板10以及一處理單元30。於本實施例中，電容式觸控面板10包括一第一感應組D1、一第二感應組D2、一驅動電路11以及一偵測電路12，但並不以此為限。於本實施例中，第一感應組D1以及第二感應組D2分別具有N個感應單元C₁₁-C_1N以及C₂₁-C_2N。於另一實施例中，第一感應組D1中感應單元的數量與第二感應組D2中感應單元的數量不同，但並不以此為限。在本發明之實施例中，每一感應組可視為一列感應單元，但不限定於此。於另一實施例中，感應組的數目為M組，且M大於1(第1至第M感應組)，但不限定於此。

驅動電路11具有一第一輸出端TX1以及第二輸出端TX2。第一輸出端TX1電性連接至第一感應組D1中每一感應單元的一端(驅動電極)。第二輸出端TX2電性連接至第二感應組D2中每一感應單元的一端(驅動電極)。驅動電路11用以驅動第一感應組D1以及第二感應組D2中的感應單元C₁₁-C_1N以及C₂₁-C_2N進行觸控偵測。於一實施例中，一感應單元被驅動電路11驅動後，用以接收一感應能量，以便進行觸控偵測。舉例而言，感應單元為電容，且感應單元被驅動後(具有一第一電荷量)，若手指觸碰到感應單元時，感應單元接收來自手指的感應能量，使得感應單元之電荷量產生變化(一第二電荷量)。於另一實施例中，當感應單元被驅動用以接收感應能量之時間週期，亦可稱為掃描週期，但不以此為限。

偵測電路12用以根據第一感應組D1以及第二感應組D2中每一感應單元的電荷變化量，偵測每一感應單元的感應能量。於本實施例中，偵測電路12所偵測到的感應能量正比於電荷變化量。於本實施例中，偵測電路12藉由專屬的信號線電性連接至每一感應單元的另一端(感應電極)，用以偵測感應單元之感應能量。舉例而言，於本實施例中，偵測電路12藉由專屬的信號線RX₁₁電性連接至感應單元C₁₁，藉由專屬的信號線RX₁₂電性連接至感應單元C₁₂、並藉由專屬的信號線RX₂₁電性連接至感應單元C₂₁，依此類推。

請參考第2A-2B圖，第2A-2B圖用以說明感應單元的感應能量變化。第2A-2B圖中的感應單元Cx可以是第1圖中第一感應組D1或是第二感應組D2的任一感應單元。感應單元Cx具有一驅動電極TX以及一感應電極RX。於本實施例中，感應單元Cx的驅動電極TX電性耦接至驅動電路11的輸出端，但並不以此為限。如第2A圖所示，當感應單元Cx被驅動電路11驅動時(或是於掃描週期時)，感應單元Cx具有一第一電荷量Q₁，且於感應電極RX上具有電壓V1。當手指或是觸控筆觸碰到觸控面板時將造成感應單元Cx上電荷量的改變，使得感應單元Cx的電荷量成為一第二電荷量Q₂，且於感應電極RX上具有電壓V2(如第2B圖所示)。偵測電路12則根據電荷變化量偵測感應能量。換言之，當感應單元Cx的電荷量發生變化時，感應單元Cx之電壓亦跟著產生相應變化，偵測電路12則可以由電壓的變動量計算感應能量。於本實施例中，當電壓變動範圍越大(或是電荷變化量越大)，則感應單元所接收的感應能量越大。於一實施例中，若感應單元於掃描週期中之電壓的變化量為零時，則感應單元的感應能量為零。

請再參考第1圖，第1圖中的處理單元30可以是中央處理單元(central-processing unit；CPU)、單晶片控制器或是微控制器，但並不以此為限。於本實施例中，處理單元30用以根據偵測電路12所偵測到的感應能量，控制驅動電路11驅動第一感應組D1以及第二感應組D2。請參考第3A-3C圖，第3A-3C圖用以說明處理單元30根據感應能量控制驅動電路11對感應組的驅動方式。當偵測電路12偵測到感應單元任一者之感應能量大於一第一預設能量Th1且小於一第二預設能量Th2(例如感應能量落在第3A圖之感應能量區間G2)時，則處理單元30控制驅動電路11同時驅動第一、第二感應組D1與D2進行觸控偵測(如第3B圖所示)。當處理單元30所接收感應單元的感應能量皆小於或等於第一預設能量Th1(例如第3A圖之感應能量區間G1)時，或是所接收感應單元任一者的感應能量且大於或等於第二預設能量Th2時(例如第3A圖之感應能量區間G3)時，則處理單元30控制驅動電路11交替驅動第一感應組D1以及第二感應組D2進行觸控偵測(如第3C圖所示)。於一實施例中，驅動電路11交替驅動所有的感應組會較同時驅動所有的感應組省電。

第4A-4C圖為感應單元所接收之不同感應能量的示意圖。第4A圖為雜訊對感應單元所造成的感應能量E1，但並不以此為限。第4B圖為觸控筆對感應單元所造成的感應能量E2，但並不以此為限。第4C圖為手指對感應單元所造成的感應能量E2，但並不以此為限。如第4A-4C圖所示，人為觸碰觸控面板(例如使用觸控筆或是手指觸碰觸控面板)所造成之感應能量E2以及E3持續大於第一預設能量Th1的時間(例如1-2毫秒(ms))會遠大於雜訊所造成之感應能量E1持續大於第一預設能量Th1的時間(例如，1-10微秒(us))。於一實施例中，感應能量E1以及感應能量E2之峰值(peak value)相近，但並不以此為限。於本實施例中，感應能量E1以及感應能量E2之峰值大於第一預設能量Th1，但小於第二預設能量Th2，而感應能量E3之峰值大於或等於第二預設能量Th2。

第5圖為本發明之電子裝置的操作流程圖。流程開始於步驟S51，判斷感應單元之任一者所具有之感應能量是否大於第一預設能量Th1且小於第二預設能量Th2。當處理單元30判斷感應單元之任一者所具有之感應能量大於第一預設能量Th1但小於第二預設能量Th2時，進入步驟S52；反之，進入步驟S53。舉例而言，處理單元30判斷偵測電路12偵測到任一感應單元上具有如第4A、4B圖所示之感應能量E1、E2時，則進入步驟S52。

於本實施例中，當偵測電路12偵測所有的感應單元所接收之感應能量皆小於或等於第一預設能量Th1，或是偵測電路12偵測感應單元之任一者所接收之感應能量大於或等於第二預設能量Th2時，進入步驟S53。舉例而言，當偵測電路12偵測到如第4C圖所示之感應能量E3，則進入步驟S53。

於步驟S52，處理單元30控制驅動電路11同時驅動所有感應組，並進入步驟S54。舉例而言，處理單元30控制驅動電路11以第3B圖所示的方式同時驅動第一、第二感應組D1以及D2。

於步驟S53，處理單元30控制驅動電路11交替驅動所有的感應組，並進入步驟S54。舉例而言，處理單元30控制驅動電路11以第3C圖所示的方式交替驅動第一、第二感應組D1以及D2。

於步驟S54，處理單元30判斷感應單元之任一者的感應能量持續大於第一預設能量的時間是否大於一預設時間。當處理單元30判斷感應單元之任一者的感應能量持續大於第一預設能量的時間大於預設時間時，進入步驟S56；反之，則進入步驟S57。於一實施例中，預設時間可以是100微秒、500微秒或是1毫秒，但不以此為限。

於步驟S55，處理單元30判斷感應單元之任一者的感應能量是否大於或等於第二預設能量Th2。當處理單元30判斷感應單元之任一者的感應能量大於第二預設能量Th2時，進入步驟S56；反之，則進入步驟S57。舉例而言，感應單元接收到手指觸碰使得感應能量大於第二預設能量，則進入步驟S56。舉例而言，感應單元接收雜訊所引起的感應能量，此感應能量會小於或等於第一預設能量Th1，故會進入步驟S57。

於步驟S56中，處理單元30判斷感應單元之上述任一者被一物體所觸碰。於步驟S57中，處理單元30判斷感應單元並未被物體所觸碰。於一實施例中，當處理單元30判斷感應單元被觸碰時，處理單元30顯示相對應的觸碰軌跡於電容式觸控面板10上，但並不以此為限。舉例而言，當感應單元所接收到的感應能量持續大於第一預設能量Th1的時間為2毫秒，且大於預設時間(假設為100微秒)，則處理單元30判斷感應單元被物體所觸碰。於一實施例中，當處理單元30判斷感應單元被物體所觸碰時，處理單元30並顯示對應的觸碰軌跡於電容式觸控面板10上。

於另一實施例中，當感應單元所接收到的感應能量持續大於第一預設能量Th1的時間為2微秒，且小於預設時間 (假設為100微秒)，則處理單元30判斷感應單元未被物體所觸碰，而是由雜訊所引起的感應能量變化)。於一實施例中，當處理單元30判斷感應單元未被物體所觸碰時，處理單元30不會顯示對應的觸碰軌跡於電容式觸控面板10上。

於一實施例中，電容式觸控面板10在並未接收到任何觸碰行為(或是感應單元的感應能量小於或等於第一預設能量Th1)時，處理單元30控制驅動電路11交替驅動(掃描)所有感應組。舉例而言，處理單元30於2毫秒的時間週期中依序(交替)驅動第1至第100感應組，因此每一感應組的驅動時間為20微秒。

當感應單元之任一者接收感應能量大於第一預設能量Th1且小於第二預設能量Th2時，處理單元30控制驅動電路11同時驅動(掃描)所有感應組。舉例而言，處理單元30於2毫秒的時間週期中同時驅動第1至第100感應組，因此每一感應組的驅動時間為2毫秒。於一實施例中，當處理單元30控制驅動電路11同時驅動(掃描)所有感應組，且於一間隔時間感應單元之任一者未再接收到感應能量大於第一預設能量Th1且小於第二預設能量Th2時，處理單元30則控制驅動電路11切換為交替掃描所有感應組。舉例而言，間隔時間可以是1秒、10秒、一分鐘或是五分鐘，但不以此為限。

第6圖為根據本發明之電子裝置的另一示意圖。第6圖之電子裝置與第1圖相似，差別在於第6圖之電子裝置具有M組感應組，相關操作與第1圖之電子裝置類似，於此不再贅述。

第7A-7C圖用以說明第6圖之電子裝置分別接收到感應能量E1-E3(如第4圖所示)之操作。如第7A圖所示，當驅動電路11的第一輸出端TX1處於t1至t2處於高準位時，表示第一感應組D1被驅動(或是為掃描週期)。由於第一感應組D1的感應單元C₁₁收到感應能量E1，且感應能量E1持續大於第一預設能量的時間(例如2微秒)小於預設時間(例如1毫秒)，處理單元30則判斷感應單元C₁₁未被物體觸碰。

如第7B圖所示，由於第一感應組D1的感應單元C₁₁接收到感應能量E2，且感應能量E2持續大於第一預設能量的時間(例如1.8毫秒)大於預設時間(例如1毫秒)，處理單元30則判斷感應單元C₁₁被物體(例如觸控筆)觸碰。

如第7C圖所示，由於第一感應組D1的感應單元C₁₁接收到感應能量E3，且感應能量E3持續大於第二預設能量，處理單元30則判斷感應單元C₁₁被物體(例如手指)觸碰。

綜上所述，本發明之電子裝置所接收之感應能量(例如，觸控筆的感應能量)與雜訊的感應能量相近時，能藉由增加每一感應組的驅動(掃描)時間，判斷感應單元是否為物體所觸碰，避免發生錯誤報點的情況。同時，當所接收的感應能量較低(例如，觸控筆的觸碰)時，亦不會發生漏點的情況。因此，本發明可以有效改善傳統之觸控面板所發生的錯誤報點以及漏點的情況。

惟以上所述者，僅為本揭露之較佳實施例而已，當不能以此限定本揭露實施之範圍，即大凡依本揭露申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露專利涵蓋之範圍內。另外，本揭露的任一實施例或申請專利範圍不須達成本揭露所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本揭露之權利範圍。

S51-S57‧‧‧步驟

Claims

一種電子裝置，包括：一電容式觸控面板，包括：第一、第二感應組，分別具有至少一感應單元；一驅動電路，具有一第一輸出端用以驅動上述第一感應組之上述感應單元，以及一第二輸出端用以驅動上述第二感應組之上述感應單元，其中每一上述感應單元被驅動時用以接收一感應能量；以及一偵測電路，用以偵測上述感應單元之上述感應能量；以及一處理單元，用以當上述感應單元之任一者所具有的上述感應能量大於一第一預設能量且小於一第二預設能量時，控制上述驅動電路同時驅動上述第一感應組以及上述第二感應組進行觸控偵測。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述處理單元於所有的上述感應單元的上述感應能量皆小於上述第一預設能量，或是上述感應單元之任一者的上述感應能量大於上述第二預設能量時，上述處理單元控制上述掃描驅動電路交替式地驅動上述第一、第二感應組進行觸控偵測。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述感應單元之任一者的上述感應能量持續大於上述第一預設能量的時間大於一預設時間時，上述處理單元判斷上述感應單元之上述任一者被一物體所觸碰。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述感應單元之任一者的上述感應能量持續大於上述第一預設能量的時間小於一預設時間時，上述處理單元判斷上述感應單元之上述任一者未被一物體所觸碰。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述感應單元具有一驅動電極以及一感應電極，且上述第一感應組之上述感應單元之上述驅動電極電性連接至上述第一輸出端，並且上述第二感應組之上述感應單元之上述驅動電極電性連接至上述第二輸出端。
如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中上述第一、第二感應組之每一上述感應單元的上述感應電極皆藉由專屬的一信號線電性連接至上述偵測電路。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述感應能量正比上述感應單元之一電荷變化量。
一種控制方法，適用於電子裝置，上述電子裝置包括一電容式觸控面板以及一處理單元，上述電容式觸控面板具有第一、第二感應組、一驅動電路以及一偵測電路，上述控制方法包括：藉由上述偵測電路接收上述第一、第二感應組之每一感應單元之一感應能量；當上述感應單元之任一者所具有的上述感應能量大於一第一預設能量且小於一第二預設能量時，上述處理單元控制上述驅動電路同時驅動上述第一感應組以及上述第二感應組進行觸控偵測；以及當所有的上述感應單元的上述感應能量皆小於上述第一預設能量，或是上述感應單元之任一者的上述感應能量大於上述第二預設能量時，上述處理單元控制上述驅動電路交替式地驅動上述第一、第二感應組進行觸控偵測。
如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中當上述感應單元之任一者的上述感應能量持續大於上述第一預設能量的時間大於一預設時間時，上述處理單元判斷上述感應單元之上述任一者被一物體所觸碰。
如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中當上述感應單元之任一者的上述感應能量持續大於上述第一預設能量的時間小於一預設時間時，上述處理單元判斷上述感應單元之上述任一者未被一物體所觸碰。