TWI480791B - 觸控裝置及其觸控面板的驅動方法 - Google Patents

Description

觸控裝置及其觸控面板的驅動方法

本發明是有關於一種觸控裝置及其觸控面板的驅動方法，且特別是有關於一種可改善電壓雜訊所造成的觸控位置誤判情形的觸控裝置及其觸控面板的驅動方法。

隨著技術的迅速發展，多數電子產品，如：筆記型電腦、手機或可攜式多媒體播放器(portable multimedia player)等，常具有觸控面板以作為新一代輸入介面。一般而言，觸控面板依照其感測方式的不同而大致上區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於電容式觸控面板具有反應時間快、可靠度佳以及耐用度高等優點，因此，電容式觸控面板已被廣泛地使用於電子產品中。

電容式觸控面板的操作是利用手指或導電物體(conductive material)來接近或觸碰觸控面板，以改變觸控面板上的電容值。當偵測到電容值的變化時，將可確定利用手指或導電物體所接近或者接觸到的位置。

由於受限於電源容量的限制，現今的電子產品，例如手機、平板電腦等等，時常出現需要一邊充電一邊使用的情形。然而，當電子產品在連接至充電器的情形下，充電器將交流電壓轉換至直流電壓的過程中所產生的雜訊，將透過電子產品中晶片電路的接地端影響電容值的偵測結 果，進而出現觸控點判斷錯誤或觸控靈敏度下降等降低使用品質的情形。

圖1繪示為習知電容式觸控面板的觸控示意圖。如圖1所示，習知電容式觸控面板的觸控方法為依序對掃描線進行驅動(如圖1依序對掃描線TX1~TX5進行驅動)，並在各掃描線被驅動的期間，透過感測線接收觸控感測信號(如圖1透過感測線RX1~RX8接收觸控感測信號)，以藉由觸控感測信號得知電容式觸控面板上電容值的變化量，進而據以判斷出觸控位置。如在圖1中，當使用者觸碰掃描線TX4、TX5與感測線RX3~RX5的位置時，此位置所對應的電容值的變化量將與其他位置不同，因而可獲知使用者的觸控位置。

習知的電容式觸控面板的觸控方法雖可有效判斷使用者的觸控位置，然其並無法防止充電器之雜訊所造成之觸控位置誤判的情形。如圖1所示，假設在掃描線TX1~TX3的區間，變壓器所引起的交流電壓雜訊產生，進而影響掃描線TX1~TX3上之面板電容的電容值，使得偵測電容值變化的感測器誤認為電容式觸控面板有被觸碰的情形。如圖1所示，若交流電壓雜訊出現在感測線RX3~RX5上，感測器將會認為掃描線TX1~TX3與感測線RX3~RX5交錯的位置處有觸碰的情形發生。

本發明提供一種觸控裝置及其觸控面板的驅動方 法，可有效大幅改善電壓雜訊所造成的觸控位置誤判情形。

本發明提出一種觸控面板的驅動方法，其中觸控面板包括多條掃描線以及多條感測線，觸控面板的驅動方法包括下列步驟。於一感測期間內隨機地驅動掃描線，其中各掃描線於感測期間內分別被驅動一次。自感測線接收多個觸控感測信號。依據觸控感測信號判斷觸控面板的觸控位置。

在本發明之一實施例中，其中依據觸控感測信號判斷觸控面板的觸控位置的步驟更包括下列步驟。依據觸控感測信號進行計數以得到多個計數值。對計數值進行空間濾波。依據空間濾波之結果判斷觸控面板的觸控位置。

本發明亦提出一種觸控裝置，包括觸控面板、驅動模組、感測單元以及處理單元。其中觸控面板包括多條掃描線以及多條感測線。驅動模組耦接掃描線，於一感測期間內隨機地驅動掃描線，其中各掃描線於感測期間內分別被驅動一次。感測單元耦接感測線，自感測線接收多個觸控感測信號，並依據觸控感測信號進行計數以得到多個計數值。處理單元耦接驅動模組與感測單元，依據計數值判斷觸控面板的觸控位置。

在本發明之一實施例中，上述之處理單元更對計數值進行空間濾波，並依據空間濾波之結果判斷觸控面板的觸控位置。

在本發明之一實施例中，上述之驅動模組包括亂數產生器以及驅動單元。其中亂數產生器用以產生亂數值，驅 動單元耦接亂數產生器、掃描線與處理單元，依據亂數值隨機地驅動掃描線。

在本發明之一實施例中，上述之感測單元包括積分器、類比數位轉換器以及計數器。其中積分器耦接感測線，分別對觸控感測信號進行積分，以得到多個觸控感測電壓。類比數位轉換器耦接積分器，將觸控感測電壓轉換為多個數位信號。計數器耦接類比數位轉換器與處理單元，依據數位信號產生計數值。

基於上述，本發明以隨機的方式驅動觸控面板的掃描線，以改善電壓雜訊所造成的觸控位置誤判情形。

為讓本發明之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2繪示為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。請參照圖2，觸控裝置200包括觸控面板202、驅動模組204、感測單元206以及處理單元208。其中觸控面板202包括多條掃描線TX與多條感測線RX，其中多條掃描線TX耦接至驅動模組204，多條感測線RX則耦接至感測單元206。此外，驅動模組204與感測單元206更耦接至處理單元208。

當觸控裝置200進行觸控偵測時，驅動模組204會分別於不同的感測期間驅動觸控面板202上的多條掃描線TX，其中在各個感測期間內各條掃描線TX皆會被驅動一 次，且驅動模組204為以隨機的方式在各感測期間內驅動掃描線TX。

進一步來說，驅動模組204可包括驅動單元210，以及亂數產生器212，其中亂數產生器212耦接驅動單元210，驅動單元210則耦接多條掃描線TX與處理單元208。亂數產生器212用以產生亂數值，以使驅動單元210據以隨機地驅動多條掃描線TX，並將其驅動掃描線TX的順序告知處理單元208。

感測單元206則分別自多條感測線RX上接收觸控感測信號，並依據所接收的觸控感測信號進行計數以得到多個計數值。進一步來說，感測單元206可包括積分器214、類比數位轉換器216以及計數器218。其中積分器214耦接感測線RX，類比數位轉換器216耦接積分器214與計數器218與處理單元208。其中積分器214用以分別對自感測線RX所接收的觸控感測信號進行積分，以分別得到多個觸控感測電壓。類比數位轉換器216將上述多個觸控感測電壓轉換為多個數位信號。計數器218則依據上述多個數位信號產生上述多個計數值。

處理單元208則依據感測單元206輸出的計數值判斷觸控面板202的觸控位置，例如處理單元208可對所接收的計數值進行空間濾波，以進一步降低電壓雜訊的干擾，從而依據空間濾波後的結果正確地判斷出觸控位置。

如此藉由隨機地驅動掃描線TX，即可將電壓雜訊分散至非相鄰的掃描線，從而降低電壓雜訊的影響力。圖3 繪示為本發明一實施例之觸控面板的觸控示意圖。請參照圖3，藉由隨機地驅動掃描線TX可有效地分散電壓雜訊所影響的範圍。如圖3所示之掃描線TX的驅動順序為TX1、TX3、TX5、TX2、TX4，其可將電壓雜訊分散至掃瞄線TX1、TX3、TX5上，減小電壓雜訊所影響的範圍。

此外，藉由隨機地驅動掃描線TX亦可降低電壓雜訊所對應的計數值。圖4A繪示為藉由習知觸控面板的掃描線驅動方式所得到的計數值的示意圖。圖4B繪示為藉由本發明實施例之觸控面板的掃描線驅動方式所得到的計數值的示意圖。

由圖4A與圖4B可看出，電壓雜訊在藉由隨機地驅動掃描線TX的方式進行觸控偵測後，分散到不同掃瞄線TX上的電壓雜訊所對應的計數值變小，亦即電壓雜訊的訊號強度被減弱。變小後的計數值藉由處理單元208對其進行空間濾波後，便可將電壓雜訊對應的計數值濾除，以避免觸控位置誤判的情形發生。

圖5繪示為本發明一實施例之觸控面板的驅動方法流程示意圖。請參照圖5，歸納上述驅動觸控面板202的方式，觸控面板的驅動方法可包括下列步驟。首先，於感測期間內隨機地驅動掃描線(步驟S502)，其中各掃描線於感測期間內分別被驅動一次。接著，自感測線接收多個觸控感測信號(步驟S504)。最後，依據觸控感測信號判斷觸控面板的觸控位置(步驟S506)。詳細來說，步驟S506可更包括，依據觸控感測信號進行計數以得到多個計數值(步驟 S506A)、對計數值進行空間濾波(步驟S506B)以及依據空間濾波之結果判斷觸控面板的觸控位置(步驟S506C)等步驟。

綜上所述，本發明藉由隨機地驅動掃描線，即可將電壓雜訊分散至非相鄰的掃描線，從而降低電壓雜訊的訊號強度，並透過空間濾波濾除電壓雜訊所對應的計數值，以改善電壓雜訊所造成的觸控位置誤判情形。

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，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧觸控裝置

202‧‧‧觸控面板

204‧‧‧驅動模組

206‧‧‧感測單元

208‧‧‧處理單元

210‧‧‧驅動單元

212‧‧‧亂數產生器

214‧‧‧積分器

216‧‧‧類比數位轉換器

218‧‧‧計數器

TX1~TX12‧‧‧掃描線

RX1~RX23‧‧‧感測線

TX‧‧‧掃描線

RX‧‧‧感測線

S502~S506C‧‧‧觸控面板的驅動方法步驟

圖1繪示為習知電容式觸控面板的觸控示意圖。

圖2繪示為本發明一實施例之觸控裝置的示意圖。

圖3繪示為本發明一實施例之觸控面板的觸控示意圖。

圖4A繪示為藉由習知觸控面板的掃描線驅動方式所得到的計數值的示意圖。

圖4B繪示為藉由本發明實施例之觸控面板的掃描線驅動方式所得到的計數值的示意圖。

圖5繪示為本發明一實施例之觸控面板的驅動方法流程示意圖。

S502~S506C‧‧‧觸控面板的驅動方法步驟

Claims (6)

1. 一種觸控面板的驅動方法，其中該觸控面板包括多條掃描線以及多條感測線，該驅動方法包括：於一感測期間內隨機地驅動該些掃描線，其中各該掃描線於該感測期間內分別被驅動一次；自該些感測線接收多個觸控感測信號；以及依據該些觸控感測信號判斷該觸控面板的觸控位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的驅動方法，其中依據該些觸控感測信號判斷該觸控面板的觸控位置的步驟更包括：依據該些觸控感測信號進行計數以得到多個計數值；對該些計數值進行空間濾波；以及依據空間濾波之結果判斷該觸控面板的觸控位置。
3. 一種觸控裝置，包括：一觸控面板，包括多條掃描線以及多條感測線；一驅動模組，耦接該些掃描線，於一感測期間內隨機地驅動該些掃描線，其中各該掃描線於該感測期間內分別被驅動一次；一感測單元，耦接該些感測線，自該些感測線接收多個觸控感測信號，並依據該些觸控感測信號進行計數以得到多個計數值；以及一處理單元，耦接該驅動模組與該感測單元，依據該些計數值判斷該觸控面板的觸控位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該處 理單元更對該些計數值進行空間濾波，並依據空間濾波之結果判斷該觸控面板的觸控位置。
5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該驅動模組包括：一亂數產生器，產生一亂數值；以及驅動單元，耦接該亂數產生器、該些掃描線與該處理單元，依據該亂數值隨機地驅動該些掃描線。
6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控裝置，其中該感測單元包括：一積分器，耦接該些感測線，分別對該些觸控感測信號進行積分，以得到多個觸控感測電壓；一類比數位轉換器，耦接該積分器，將該些觸控感測電壓轉換為多個數位信號；以及一計數器，耦接該類比數位轉換器與該處理單元，依據該些數位信號產生該些計數值。