TWI514212B - 可偵測觸控筆的觸控面板及其使用方法 - Google Patents

Description

可偵測觸控筆的觸控面板及其使用方法

本發明係有關一種觸控面板，特別是關於一種可偵測觸控筆（stylus）的觸控面板。

觸控筆（stylus）為觸控螢幕的一種輔助工具。觸控筆的尖端很小，因而很難被一般的觸控螢幕感測到。因此，在使用一般的觸控螢幕時，通常需使用特殊製造的電容性觸控筆。

然而，傳統觸控筆（例如電容性觸控筆）需耗費相當的製程及成本。再者，遇到故障、遺忘或者遺失時，電容性觸控筆不容易立即作更換。

因此亟需提出一種新穎機制以偵測觸控筆（特別是非特殊製造的觸控筆），提供更多的便利性給一般觸控螢幕的使用者。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種觸控面板及其方法，較傳統觸控面板更有效率且更正確地偵測觸控筆。

根據本發明實施例，可偵測觸控筆的觸控面板包含沿第一軸向設置的複數電極列，及沿第二軸向設置的複數電極行。每一電極列與電極行的交會處具互電容，且每一電極列與每一電極行具有自電容。於一自掃瞄週期內施一電壓於電極行或電極列，再量測相同的電極行或電極列以偵測觸碰觸控面板之表面的觸控筆。於一互掃瞄週期內施一電壓於一軸向，再量測另一軸向以偵測觸碰觸控面板之表面的觸控筆。於每一掃瞄訊框內，執行至少一自掃瞄週期及至少一互掃瞄週期，且當自掃瞄週期與互掃瞄週期都被偵測到時，觸控筆的觸碰識別才會被確認。

第一圖顯示本發明實施例的觸控面板100的示意圖。本實施例之觸控面板100可應用於電子裝置，例如行動電話。觸控面板100（例如電容式觸控面板）由電極列11及電極行12所組成。每一電極列11與電極行12的交會處具互電容（mutual capacitance）C_m ；而每一電極列11與每一電極行12則具有自電容（selfcapacitance）C_s 。本實施例之觸控面板100可較傳統觸控面板更有效率及更正確地偵測觸控筆以執行相關功能。本實施例所稱的觸控筆可泛指一般非特殊製造或電容式的觸控筆。

繼續參閱第一圖，對於自電容C_s ，於自掃瞄（selfscan）週期內施一電壓於電極行12或電極列11，再藉由偵測電路（未顯示）量測相同的電極行12或電極列11以偵測觸碰觸控面板100正面（或觸控面）的觸控筆。對於互電容C_m ，於互掃瞄（mutual scan）週期內施一電壓於一軸（例如電極行12），再藉由偵測電路量測另一軸（例如電極列11）以偵測觸碰觸控面板100的觸控筆。

第二圖的示意圖例示掃瞄（或量測）訊框（scan frame）序列。根據本實施例的特徵之一，可將複數（如第二圖例示的十個）先前掃瞄訊框之（相關於自電容C_s 的）自原始資料（self raw data）予以累加。鑑於觸控筆於偵測時所得到的自原始資料之強度通常很弱，因此累加掃瞄訊框之自原始資料後，可以增強觸控靈敏度。

根據本實施例的另一特徵，繼續參閱第二圖，於每一掃瞄訊框內，執行複數（如第二圖例示的二個）相同的自掃瞄週期（self scan cycle），再將該些自掃瞄週期的自掃瞄原始資料予以加總。藉此，該些加總的自原始資料可加強觸控面板100的觸控靈敏度。

根據本實施例的又一特徵，繼續參閱第二圖，每一掃瞄訊框內除了執行一或多次自掃瞄週期外，還執行了至少一次互掃瞄週期（mutual scan cycle），如第二圖所例示。所執行之互掃瞄週期之（相關於互電容C_m 的）互原始資料（mutual raw data）可用以確認觸控筆觸碰觸控面板100的表面。例如，在本實施例中，僅有在自掃瞄週期與互掃瞄週期都被偵測到時，觸碰識別才會被確認。換句話說，在本實施例中，若自掃瞄週期或互掃瞄週期其中之一未被偵測到，則觸碰識別即不會被確認。同時執行自掃瞄週期與互掃瞄週期可用以防止週邊環境變化對於觸控面板100的影響。

在本實施例中，如第三A圖所示，對於自電容C_s ，當（一或多自掃瞄週期的）自原始資料大於預設自觸碰臨界值TH_s 時，觸碰識別才算是被偵測到。如第三B圖所示，對於互電容C_m ，當（至少一互掃瞄週期的）互原始資料大於預設互觸碰臨界值TH_m 時，觸碰識別才算是被偵測到。

第四圖顯示本發明實施例之識別觸控筆之觸碰動作的流程圖。於步驟41，將（掃瞄訊框之一或多自掃瞄週期中）自電容C_s 相應的自原始資料與自觸碰臨界值TH_s 作比較。如果步驟41的結果是否定的（亦即，自原始資料非大於自觸碰臨界值TH_s ），則忽略觸碰動作（步驟42）。否則，流程進入步驟43，將（掃瞄訊框中）互電容C_m 相應的互原始資料與互觸碰臨界值TH_m 作比較。如果步驟43的結果是否定的（亦即，互原始資料非大於互觸碰臨界值TH_m ），則忽略觸碰動作（步驟44）；否則，於步驟45，累進計數值。若計數值未大於設定值（步驟46的“否”分支路徑），則流程回到步驟41以處理下一掃瞄訊框。若計數值大於設定值（步驟46的“是”分支路徑），則觸碰動作即被識別且觸控面板100進入觸控筆模式（步驟47）。如第三A圖或第三B圖所示，使用計數值並配合設定值以防止因不穩原始資料所造成的錯誤觸碰識別。在本實施例中，如第四圖所示流程，僅有當原始資料穩定之後（亦即，原始資料大於觸碰臨界值達到預設次數），觸碰動作才會被真正識別。於進入觸控筆模式後（換句話說，離開手指模式後），需要調整一些參數。例如，增加原始資料大於觸碰臨界值之預設次數，以增強觸碰識別的準確度。再者，於觸控筆模式中，侷限演算法於單點觸碰的識別，而非手指模式中多點觸碰的識別。

第五圖顯示本發明實施例之解除觸控筆之觸碰動作（離開觸控筆模式）的流程圖。於步驟51，將（掃瞄訊框之一或多自掃瞄週期中）自電容C_s 相應的自原始資料與自觸碰臨界值TH_s 作比較。如果自原始資料非小於自觸碰臨界值TH_s ，則忽略自原始資料（步驟52）。否則，流程進入步驟53，將（掃瞄訊框中）互電容C_m 相應的互原始資料與互觸碰臨界值TH_m 作比較。如果互原始資料非小於互觸碰臨界值TH_m ，則忽略互原始資料（步驟54）；否則，於步驟55，累進計數值。若計數值未大於設定值（步驟56的“否”分支路徑），則流程回到步驟51以處理下一掃瞄訊框。若計數值大於設定值（步驟56的“是”分支路徑），則觸碰動作即被解除且觸控面板100離開觸控筆模式（步驟57）。如第三A圖或第三B圖所示，使用計數值並配合設定值以防止因不穩原始資料所造成的錯誤觸碰解除。在本實施例中，如第五圖所示流程，僅有當原始資料穩定之後（亦即，原始資料小於觸碰臨界值達到預設次數），觸碰動作才會被真正解除。

第六圖顯示本發明另一實施例之解除觸控筆之觸碰動作（離開觸控筆模式）的流程圖。於步驟61，將（掃瞄週期中）互電容C_m 相應的互原始資料與手指模式之手指觸碰相關的互臨界值TH作比較。上述手指觸碰相關的互臨界值TH通常大於觸控筆模式之觸控筆觸碰相關的互觸碰臨界值TH_m 。如果互原始資料非大於互臨界值TH，則忽略互原始資料（步驟62）。否則，如果互原始資料大於互臨界值TH，表示手指觸碰到觸控面板100，則觸控筆之觸碰動作即被解除且觸控面板100離開觸控筆模式（步驟63）。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧觸控面板

11‧‧‧電極列
12‧‧‧電極行
41~47‧‧‧識別觸控筆之觸碰動作的步驟
51~57‧‧‧解除觸控筆之觸碰動作的步驟
61~63‧‧‧解除觸控筆之觸碰動作的步驟
C_s ‧‧‧自電容
C_m ‧‧‧互電容
TH_s ‧‧‧自觸碰臨界值
TH_m ‧‧‧互觸碰臨界值
TH‧‧‧互臨界值

第一圖顯示本發明實施例的觸控面板的示意圖。第二圖的示意圖例示掃瞄訊框序列。第三A圖顯示自原始資料相對於預設自觸碰臨界值。第三B圖顯示互原始資料相對於預設互觸碰臨界值。第四圖顯示本發明實施例之識別觸控筆之觸碰動作的流程圖。第五圖顯示本發明實施例之解除觸控筆之觸碰動作的流程圖。第六圖顯示本發明另一實施例之解除觸控筆之觸碰動作的流程圖。

41~47‧‧‧識別觸控筆之觸碰動作的步驟

Claims (14)

1. 一種可偵測觸控筆的觸控面板，包含：複數電極列，沿第一軸向設置；及複數電極行，沿第二軸向設置，每一電極列與電極行的交會處具互電容，且每一電極列與每一電極行具有自電容；其中，於一自掃瞄週期內施一電壓於該電極行或電極列，再量測相同的該電極行或電極列以偵測觸碰該觸控面板之表面的觸控筆；於一互掃瞄週期內施一電壓於一軸向，再量測另一軸向以偵測觸碰該觸控面板之表面的觸控筆；其中於每一掃瞄訊框內，執行至少一自掃瞄週期及至少一互掃瞄週期，且當該自掃瞄週期所得到的值與該互掃瞄週期所得到的值都被偵測到時，觸控筆的觸碰識別才會被確認；其中於每一掃瞄訊框內，執行複數相同的自掃瞄週期，再將該些自掃瞄週期的自掃瞄原始資料予以加總。
2. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中複數先前掃瞄訊框之自電容所相關的自原始資料(self raw data)被累加。
3. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中於一掃瞄訊框內，當自原始資料大於預設自觸碰臨界值，且互原始資料大於預設互觸碰臨界值時，觸控筆的觸碰識別才會被確認。
4. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中於一掃瞄訊框內，當自原始資料小於預設自觸碰臨界值，且互原始資料小於預設互觸碰臨界值時，觸控筆的觸碰動作才會被解除。
5. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中於一掃瞄訊框內，當互原始資料大於手指觸碰相關的預設互臨界值時，觸控筆的觸碰動作才會被解除。
6. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中當相關於自電容的自原始資料以及相關於互電容的互原始資料穩定之後，觸控筆的觸碰識別才會被確認。
7. 根據申請專利範圍第1項所述可偵測觸控筆的觸控面板，其中當相關於自電容的自原始資料以及相關於互電容的互原始資料穩定之後，觸控筆的觸碰動作才會被解除。
8. 一種使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，包含：提供複數電極列，沿第一軸向設置；提供複數電極行，沿第二軸向設置，每一電極列與電極行的交會處具互電容，且每一電極列與每一電極行具有自電容；於一自掃瞄週期內施一電壓於該電極行或電極列，再量測相同的該電極行或電極列以偵測觸碰該觸控面板之表面的觸控筆；於一互掃瞄週期內施一電壓於一軸向，再量測另一軸向以偵測觸碰該觸控面板之表面的觸控筆；及於每一掃瞄訊框內，執行至少一自掃瞄週期及至少一互掃瞄週期，且當該自掃瞄週期所得到的值與該互掃瞄週期所得到的值都被偵測到時，觸控筆的觸碰識別才會被確認；其中於每一掃瞄訊框內，執行複數相同的自掃瞄週期；及將該些自掃瞄週期的自掃瞄原始資料予以加總。
9. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，更包含一步驟，以累加複數先前掃瞄訊框之自電容所相關的自原始資料(self raw data)。
10. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，其中於一掃瞄訊框內，當自原始資料大於預設自觸碰臨界值，且互原始資料大於預設互觸碰臨界值時，觸控筆的觸碰識別才會被確認。
11. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，其中於一掃瞄訊框內，當自原始資料小於預設自觸碰臨界值，且互原始資料小於預設互觸碰臨界值時，觸控筆的觸碰動作才會被解除。
12. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，其中於一掃瞄訊框內，當互原始資料大於手指觸碰相關的預設互臨界值時，觸控筆的觸碰動作才會被解除。
13. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，其中當相關於自電容的自原始資料以及相關於互電容的互原始資料穩定之後，觸控筆的觸碰識別才會被確認。
14. 根據申請專利範圍第8項所述使用觸控面板以偵測觸控筆的方法，其中當相關於自電容的自原始資料以及相關於互電容的互原始資料穩定之後，觸控筆的觸碰動作才會被解除。