TWI908165B - 觸控面板上的旋鈕及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種旋鈕，位於一觸控面板上，該旋鈕包含有一旋轉輪、一共同墊片、至少一感測墊片、複數個連接器及一導電環。該旋轉輪貼裝於該觸控面板上。該共同墊片設置於該觸控面板上。該至少一感測墊片設置於該觸控面板上。該複數個連接器中的每一連接器耦接於該旋轉輪與該至少一感測墊片及該共同墊片中的一墊片之間，用來根據該旋鈕之一操作，控制該至少一感測墊片中的每一感測墊片透過該旋轉輪是否耦接至該共同墊片。該導電環設置於該旋轉輪的表面，用來偵測一觸控物體。

Description

觸控面板上的旋鈕及其控制方法

本發明係指一種旋鈕感測技術，尤指一種可用於觸控面板上的旋鈕之旋鈕感測技術。

觸控功能在車輛的中央資訊顯示（Center Information Display，CID）系統中逐漸普及。當汽車的環境設定（如空調溫度和汽車音響的音量）需要調整時，駕駛人必須更專注於觸控位置及螢幕上顯示的相關設定值，因而影響駕駛安全。

為改善駕駛安全，可在中央資訊顯示系統中採用觸控顯示器上的旋鈕，其係將一實體旋鈕設置於觸控螢幕上，此旋鈕能夠與觸控螢幕的感測電路進行通訊。因此，駕駛人可藉由控制旋鈕來輕易調整設定，無須分心觀看顯示的數值。

然而，在習知技術中，旋鈕不具備手指偵測功能，除非偵測到旋轉或按壓，否則感測電路無法得知使用者是否正在操作旋鈕。另外，旋鈕中的導體電壓係由觸控感測單元透過耦合方式提供而非實際短路，因此，用於旋鈕感測的訊號量可能不足，導致系統的可靠度及效能下降。

因此，本發明之主要目的即在於提出一種新式的觸控面板上的旋鈕及其相關的控制方法，以解決上述問題。

本發明之一實施例揭露一種旋鈕，位於一觸控面板上，該旋鈕包含有一旋轉輪、一共同墊片、至少一感測墊片、複數個連接器及一導電環。該旋轉輪貼裝於該觸控面板上。該共同墊片設置於該觸控面板上。該至少一感測墊片設置於該觸控面板上。該複數個連接器中的每一連接器耦接於該旋轉輪與該至少一感測墊片及該共同墊片中的一墊片之間，用來根據該旋鈕之一操作，控制該至少一感測墊片中的每一感測墊片透過該旋轉輪是否耦接至該共同墊片。該導電環設置於該旋轉輪的表面，用來偵測一觸控物體。

本發明之另一實施例揭露一種用來控制位於一觸控面板上的一旋鈕之方法。該旋鈕具有對應於該觸控面板上的複數個觸控感測單元之一共同墊片。該方法包含有下列步驟：輸出一觸控驅動訊號至該複數個觸控感測單元，以偵測該旋鈕上的一觸控物體；以及選擇輸出該觸控驅動訊號或一參考電壓至該複數個觸控感測單元，以偵測該旋鈕之一操作。

第1圖為本發明實施例一旋鈕10之示意圖。旋鈕10可是設置於一觸控面板100上的一實體旋鈕。觸控面板100包含有一觸控感測單元陣列，其中，第1圖中的每一方格可代表一觸控感測單元（或一觸控感測電極），其可作為用來執行觸控感測的一個單位。旋鈕10包含有二感測墊片A及B、一按壓墊片PRE、及一共同墊片COM。每一墊片皆可透過一連接器耦接至旋鈕10中的導電材料，連接器可包含一切換元件或利用一切換機制來控制相對應的墊片耦接至導電材料。根據其連接方式，感測墊片A及B可根據旋鈕10的旋轉狀態而耦接或不耦接至共同墊片COM，按壓墊片PRE可根據旋鈕10上執行的按壓操作而耦接或不耦接至共同墊片COM，進而實現旋鈕10的按壓及旋轉功能。

感測墊片A及B、按壓墊片PRE及共同墊片COM包含在旋鈕10的柱體內部並設置於攜帶旋鈕10的觸控面板100上。無論旋鈕10處於何種狀態，每一墊片皆可固定在觸控面板100的玻璃蓋板（cover glass）上，以設置於觸控面板100的一或多個觸控感測單元上方。舉例來說，這些墊片的位置不因旋鈕10的旋轉而改變。更明確來說，旋鈕10的旋轉將改變這些墊片之間的連接關係，以實現旋鈕10之操作，然而墊片仍位於固定位置。

第1圖繪示旋鈕10所包含的墊片之一示例性設置方式之上視圖，旋鈕10呈中空圓柱體之形狀，並由外圍的旋鈕主體和中空區域所組成。需注意的是，本發明並不限於此。在另一實施例中，旋鈕亦可具有實心結構而未包含孔洞，且／或具有任何其它的形狀。在一實施例中，攜帶有旋鈕10的觸控面板100可是車輛的中央資訊顯示（Center Information Display，CID）系統之觸控螢幕，但不限於此。

第2圖繪示旋鈕10及觸控面板100之側視圖。如第2圖所示，感測墊片A及B、按壓墊片PRE及共同墊片COM設置於觸控面板100的玻璃蓋板上，因此不和下方的觸控感測單元電性連接。由於墊片及其下方的觸控感測單元彼此接近但不電性連接，因此訊號可透過兩者之間的寄生電容進行耦合，以實現各項旋鈕感測操作。

旋鈕10另包含有一旋轉輪102、一導電環104、及數個連接器。旋轉輪102可用來形成旋鈕10的旋轉部分，其可貼裝於觸控面板100上。導電環104可設置於旋轉輪102的表面。

旋鈕10的每一連接器耦接於旋轉輪102與相對應的一墊片之間。更明確來說，連接器C_A耦接於感測墊片A與旋轉輪102之間，連接器C_B耦接於感測墊片B與旋轉輪102之間，連接器C_COM耦接於共同墊片COM與旋轉輪102之間，連接器C_PRE耦接於按壓墊片PRE與旋轉輪102之間。每一連接器可是一接腳、導線、或彈簧針（pogo pin），其可由導電材料組成，以提供旋轉輪102及相對應墊片之間的電性連接。

旋轉輪102包含有一導電區112及一絕緣區114。導電區112及絕緣區114可透過適當的方式設置於旋轉輪102上，使得連接器可根據旋鈕10之操作，選擇性地連接至導電區112或絕緣區114。舉例來說，無論旋鈕10的旋轉狀態如何，用於共同墊片COM的連接器C_COM始終連接至導電區112。用於感測墊片A及B的連接器C_A及C_B可各自連接至導電區112或絕緣區114。若連接器C_A或C_B連接至導電區112時，相對應的感測墊片A或B將電性連接於共同墊片COM（即互相短路）；若連接器C_A或C_B連接至絕緣區114時，相對應的感測墊片A或B將和共同墊片COM電性分離。

在一實施例中，旋鈕10之操作為旋轉操作。藉由旋轉旋鈕10，可根據感測墊片A及B與共同墊片COM之間的連接關係，判斷旋鈕10位於4種不同旋轉狀態的其中一種，其可由旋鈕10內部的適當結構設計來實現。在第一種旋轉狀態中，感測墊片A及B同時電性連接於共同墊片COM。當旋鈕10旋轉至第二種旋轉狀態時，感測墊片A與共同墊片COM之間的連結斷開，並維持感測墊片B與共同墊片COM之間的連結導通。當旋鈕10旋轉至第三種旋轉狀態時，感測墊片B與共同墊片COM之間的連結斷開，並維持感測墊片A與共同墊片COM之間的連結導通的連結導通。在第四種旋轉狀態中，感測墊片A及B與共同墊片COM之間的連結同時斷開。第2圖繪示旋鈕10位於第三種旋轉狀態，其中，用於感測墊片A的連接器C_A連接至導電區112，且用於感測墊片B的連接器C_B連接至絕緣區114。

旋轉輪102亦可用來實現旋鈕10的按壓操作，而按壓墊片PRE可用來偵測按壓操作。需注意的是，第2圖繪示旋鈕10未按壓的情況，因此，用於按壓墊片PRE的連接器C_PRE不與旋轉輪102相接，使得按壓墊片PRE未電性連接於共同墊片COM。只有在旋鈕10被按下時，連接器C_PRE才會將按壓墊片PRE耦接至旋轉輪102。舉例來說，如第3圖所示，當旋鈕10被按下時，旋轉輪102會被推到較低的位置，以接觸連接器C_PRE的頂端。在此情況下，按壓墊片PRE與共同墊片COM之間形成電性連接的狀態，而相關的控制電路即可據以判斷旋鈕10是否被按壓。

導電環104可設置於旋轉輪102的表面上並實體連接旋轉輪102，用以偵測一觸控物體，觸控物體可是使用者的手部或手指。因此，導電環104始終電性連接於旋轉輪102的導電區112，由於用於共同墊片COM的連接器C_COM持續導通，因此導電環104可進一步電性連接於共同墊片COM。使用者（如汽車駕駛人）可戴手套或空手操作旋鈕10，而接觸到導電環104的手部或手指可視為一觸控物體。

導電環104可具有任意形狀。一般來說，導電環104應設置於旋鈕10上可被觸控物體觸碰以執行旋鈕操作的表面區域，以在使用者操作旋鈕10時，觸控物體（如使用者的手指）可接觸導電環104。在一實施例中，導電環104可覆蓋在旋鈕10的上表面，或者亦可延伸至旋鈕10外側，以確保在旋鈕10操作過程中，觸控物體的任何手勢皆能夠接觸到導電環104。

在一實施例中，導電環104可從接觸或靠近的觸控物體接收一觸控感測訊號。舉例來說，如第2或3圖所示，若使用者在未穿戴手套的情況下操作旋鈕10時，使用者的手指120可接觸導電環104，使得手指120的導體和共同墊片COM透過導電環104及旋轉輪102的導電區112短路。在此情況下，手指120的電壓可供應至共同墊片COM以作為觸控感測訊號，進而在旋鈕10下方的觸控感測單元產生電容變化。藉由對觸控感測單元進行掃描，控制電路可判斷是否存在一觸控物體接觸旋鈕10以及在旋鈕10上執行的相關操作。

若使用者在穿戴手套的情況下操作旋鈕10時，使用者的手指120可能靠近旋鈕10但未實際接觸導電環104。在此情形下，手指120的觸控感測訊號仍可透過導電環104及旋轉輪102的導電區112耦合至共同墊片COM。控制電路進而利用來自於手指120的觸控感測訊號來偵測旋鈕10之操作。在一實施例中，手指120的觸控感測訊號可和觸控感測單元提供的觸控驅動訊號相結合，以增加訊號量並改善旋鈕感測的可靠度。在此情況下，習知技術中用於旋鈕感測的訊號量不足的問題可獲得改善或解決。

如第2或3圖所示，旋鈕10係設置於觸控面板100上，觸控面板100可是一液晶顯示（Liquid Crystal Display，LCD）面板，其包含有一玻璃蓋板、一光學膠（Optical Clear Adhesive，OCA）層、一偏光板（polarizer）、一彩色濾光片（color filter）玻璃、及一薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT）玻璃，其中，觸控感測單元陣列可設置於薄膜電晶體玻璃上。本領域具通常知識者應相當熟悉液晶顯示面板之結構，故此處省略了觸控面板100之詳細實施方式。需注意的是，本發明之目的在於提出一種觸控面板上的旋鈕之結構及控制方法，其中，觸控面板可透過任何可行的方式實現，而不影響旋鈕之操作。

在另一實施例中，旋鈕亦可設置於另一種類型的觸控面板上。舉例來說，第4圖繪示旋鈕10設置於另一觸控面板400上之側視圖，觸控面板400可是一有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED）面板。觸控面板400包含有一玻璃蓋板、一光學膠層、一偏光板、一鈍化層（passivation layer）、一薄膜封裝（Thin Film Encapsulation，TFE）層、及一有機發光二極體顯示層，其中，觸控感測單元陣列可設置於薄膜封裝層上。同樣地，本領域具通常知識者應相當熟悉有機發光二極體面板之結構，故此處省略了觸控面板400之詳細實施方式。

第5圖繪示偵測旋鈕10上的觸控物體之操作，在此例中，觸控物體為一手指120。如上所述，根據每一感測墊片A及B是否電性連接於共同墊片COM，旋鈕10具有4種不同旋轉狀態，這4種旋轉狀態皆繪示於第5圖以方便說明。

當無任何觸控物體接觸或靠近旋鈕10時（即第5圖上半部分所示的無手指狀態），感測墊片A及B、按壓墊片PRE及共同墊片COM皆為浮空（floating）狀態。在此情況下，這些墊片下方的觸控感測單元皆未產生任何電容變化，表示未接收到任何觸控感測訊號。

當手指120接觸或靠近旋鈕10時（即第5圖下半部分所示的手指放上狀態），來自於手指120的觸控感測訊號可透過導電環104及旋轉輪102傳送至共同墊片COM。在此情況下，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可偵測到電容變化，表示手指120的觸控感測訊號耦合至此觸控感測單元。由於感測墊片A及B在不同狀態之下係選擇性地耦接至共同墊片COM，因此，若感測墊片A或B耦接至共同墊片COM時，位於相對應感測墊片A及B下方的觸控感測單元亦可偵測到關於訊號耦合的電容變化。

為簡化手指偵測操作，控制電路只需要根據共同墊片COM下方的觸控感測單元偵測到的訊號來判斷手指觸控，而由於感測墊片A及B下方的觸控感測單元的訊號會根據旋鈕10之旋轉狀態而可能出現或未出現，因此可忽略此訊號。只要一觸控物體接觸或靠近旋鈕10，無論旋鈕10的旋轉狀態如何，共同墊片COM皆會出現訊號耦合。

當旋鈕10用來偵測觸控物體時，由於觸控感測係藉由監測共同墊片COM下方觸控感測單元的訊號來執行，該（些）觸控感測單元可施加以一觸控驅動訊號（如透過一控制電路）。

在一實施例中，旋鈕10可執行旋轉偵測。第6圖繪示旋鈕10的旋轉偵測之操作。如上所述，根據每一感測墊片A及B是否電性連接於共同墊片COM，旋鈕10具有4種不同旋轉狀態，此4種旋轉狀態分別表示為(1, 1)、(1, 0)、(0, 0)及(0, 1)，其轉態方式如第6圖所示。旋鈕10可順時針或逆時針旋轉，在順時針旋轉過程中，旋鈕10的旋轉狀態係以(1, 1)、(1, 0)、(0, 0)、(0, 1)、(1, 1)…等順序進行變化；在逆時針旋轉過程中，旋鈕10的旋轉狀態係以(0, 1)、(0, 0)、(1, 0)、(1, 1)、(0, 1)…等順序進行變化。旋鈕10的控制電路可根據旋轉狀態的變化及順序來判斷旋轉方向並計算旋轉角度。

在旋轉偵測期間，觸控感測單元陣列可施加以觸控驅動訊號。當旋鈕10係由使用者的手指120操作時，來自於手指120的觸控感測訊號可傳送至共同墊片COM，若感測墊片A及／或B與共同墊片COM之間的連接器導通的情況下，此觸控感測訊號亦可傳送至感測墊片。如上所述，若一連接器連接至旋轉輪102的導電區112，其相對應的感測墊片將電性連接於共同墊片COM，且相對應的觸控感測單元可偵測到感測訊號；若一連接器連接至旋轉輪102的絕緣區114，其相對應的感測墊片將和共同墊片COM隔離，且相對應的觸控感測單元不會偵測到感測訊號。根據位於感測墊片A及／或B下方的觸控感測單元是否偵測到觸控感測訊號（如出現電容變化），可判斷旋鈕10的旋轉狀態。也就是說，旋轉狀態可藉由接收來自於手指120的觸控感測訊號來進行偵測。

除此之外，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可施加以觸控驅動訊號或一參考電壓。在一實施例中，參考電壓係一接地電壓。

如上所述，使用者可穿戴手套或空手操作旋鈕10。假設位於共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號，此時若使用者空手（未穿戴手套）操作旋鈕10，使用者的手指120將直接接觸旋鈕10上的導電環104，因此，手指的觸控感測訊號可透過導電環104及旋轉輪102的導電區112直接傳送至共同墊片COM，進而利用透過這些導體傳送的觸控感測訊號來執行旋轉偵測。若使用者穿戴手套操作旋鈕10時，使用者的手指120不直接接觸旋鈕10，而是以極短的距離靠近旋鈕10，此時，手指的觸控感測訊號可被耦合至旋鈕10的導體（包含導電環104及旋轉輪102的導電區112），接著再傳送至共同墊片COM，進而利用耦合自使用者手指120的觸控感測訊號來執行旋轉偵測。

假設位於共同墊片COM下方的觸控感測單元接收參考電壓（如接地電壓），此時若使用者未穿戴手套操作旋鈕10，使用者的手指120將直接接觸旋鈕上的導電環104，因此，手指的觸控感測訊號可透過導電環104及旋轉輪102的導電區112直接傳送至共同墊片COM，進而利用這些導體傳送的觸控感測訊號來執行旋轉偵測。若使用者穿戴手套操作旋鈕10時，使用者的手指120將不直接接觸旋鈕10，而是以極短的距離靠近旋鈕10，此時，手指的觸控感測訊號可被耦合至旋鈕10的導體（包含導電環104及旋轉輪102的導電區112），接著再傳送至共同墊片COM，進而利用耦合自使用者手指120的觸控感測訊號來執行旋轉偵測，並且此觸控感測訊號可結合耦合自共同墊片COM下方觸控感測單元的訊號（由於此觸控感測單元係施加以參考電壓，其可在共同墊片COM上產生訊號），以進一步提升用於旋轉偵測的訊號量。

在一實施例中，旋鈕10可利用按壓墊片PRE來執行按壓偵測。第7圖繪示旋鈕10的按壓偵測之操作。如上所述，根據每一感測墊片A及B是否電性連接於共同墊片COM，旋鈕10具有4種不同旋轉狀態，這4種旋轉狀態皆繪示於第7圖以方便說明。請回頭參考第2及3圖，當旋鈕10被按下時，用於按壓墊片PRE的連接器C_PRE可將按壓墊片PRE耦接至旋轉輪102。在此情況下，按壓墊片PRE將和共同墊片COM短路，進而在按壓墊片PRE下方的觸控感測單元產生電容變化。控制電路即可根據按壓墊片PRE下方的觸控感測單元所偵測到的訊號來判斷旋鈕10是否被按壓。

如第7圖所示，按壓偵測的執行無關於旋鈕10的旋轉狀態。更明確來說，第7圖的上半部分繪示旋鈕10未按壓時的感測行為，其中，位於按壓墊片PRE下方的觸控感測單元未偵測到感測訊號。第7圖的下半部分繪示旋鈕10被按下時的感測行為，其中，位於按壓墊片PRE下方的觸控感測單元偵測到訊號。在此情況下，控制電路僅須根據按壓墊片PRE下方觸控感測單元偵測到的訊號，即可執行按壓偵測。

同樣地，在按壓偵測期間，觸控感測單元陣列可施加以觸控驅動訊號，除了位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可選擇性施加以觸控驅動訊號或參考電壓（如接地電壓）。

除此之外，耦合至旋鈕10下方觸控感測單元的觸控感測訊號可由接觸或靠近旋鈕10的觸控物體提供，例如使用者的手指。同樣地，當手指接觸旋鈕10時，觸控感測訊號可透過旋鈕10的導體傳送，或當手指靠近旋鈕10時（如穿戴手套操作），觸控感測訊號可耦合至墊片。因此，按壓墊片PRE的按壓偵測亦可藉由接收來自於觸控物體的觸控感測訊號來執行。

值得注意的是，本發明之觸控面板上的旋鈕可具有任意數量的墊片，且墊片的形狀及設置方式不應受限於本說明書所描述的內容。第1圖所示的旋鈕結構僅為本發明之一種示例性實施例。在另一實施例中，亦可僅在旋鈕中設置一個感測墊片或多於3個感測墊片，抑或按壓墊片可和感測墊片整合，使得感測墊片同時具備旋轉偵測及按壓偵測的功能。

第8圖為本發明實施例一旋鈕80之示意圖。旋鈕80可設置於具有觸控感測單元陣列的一觸控面板800上，其中，第8圖中的每一方格可代表一觸控感測單元（或一觸控感測電極），其可作為用來執行觸控感測的一個單位。旋鈕80包含有三個感測墊片A、B及C及一共同墊片COM。同樣地，旋鈕80亦可是具有挖空區域的中空圓柱體，如第8圖所示，但本領域具通常知識者應了解本發明不以此為限。

第9圖繪示旋鈕80及觸控面板800之側視圖。如第9圖所示，感測墊片A、B及C以及共同墊片COM設置於觸控面板800的玻璃蓋板上，因此不和下方的觸控感測單元電性連接。因此，旋鈕80的旋鈕感測操作可透過與第1～3圖中的旋鈕10相似的方式實現。

旋鈕80包含有一旋轉輪802及一導電環804，其中，旋轉輪802可包含一導電區812及一絕緣區814。關於導電環804及旋轉輪802（及其內部的導電區812及絕緣區814）之詳細實施及操作方式類似於第1～3圖中的旋轉輪102及導電環104，在此不贅述。

旋鈕80另包含有數個連接器，用來連接旋轉輪802及相對應的墊片。在此例中，每一感測墊片耦接於二個連接器。更明確來說，連接器C_A1及C_A2耦接於感測墊片A與旋轉輪802之間，連接器C_B1及C_B2耦接於感測墊片B與旋轉輪802之間，連接器C_C1及C_C2耦接於感測墊片C與旋轉輪802之間。共同墊片COM耦接於一連接器C_COM，無論旋鈕80的旋轉狀態如何，連接器C_COM始終將共同墊片COM與導電區812相連。此外，用於感測墊片A、B或C的每一連接器可選擇性地耦接至導電區812或絕緣區814，以實現所需要的旋鈕控制功能，如旋轉操作及按壓操作。同樣地，每一連接器可是一接腳、導線、或彈簧針，且可由導電材料組成，以提供旋轉輪802及相對應墊片之間的電性連接。

值得注意的是，每一感測墊片A、B或C均耦接於二個連接器，其中一連接器用來根據旋轉操作控制相對應的感測墊片耦接或不耦接至共同墊片，另一連接器用來根據按壓操作控制相對應的感測墊片耦接或不耦接至旋轉輪802。換句話說，旋鈕10的旋轉及按壓操作可整合在相同的感測墊片中。

在此例中，連接器C_A1、C_B1及C_C1用於旋轉偵測，其可選擇性地連接至導電區812或絕緣區814。若連接器C_A1、C_B1或C_C1連接至導電區812時，相對應的感測墊片A、B或C將電性連接於共同墊片COM（即互相短路）；若連接器C_A1、C_B1或C_C1連接至絕緣區814時，相對應的感測墊片A、B或C將和共同墊片COM電性分離。

在一實施例中，在旋轉操作之下，根據感測墊片A、B及C與共同墊片COM之間的連接關係，旋鈕80可被設定具有3種不同旋轉狀態，其可由旋鈕80內部的適當結構設計來實現。更明確來說，同一時間僅感測墊片A、B及C之其中一者電性連接於導電區812。舉例來說，在第一種旋轉狀態中，感測墊片A電性連接於共同墊片COM，而其它二個感測墊片B及C與共同墊片COM之間的連結斷開。在第二種旋轉狀態中，感測墊片B電性連接於共同墊片COM，而其它二個感測墊片A及C與共同墊片COM之間的連結斷開。在第三種旋轉狀態中，感測墊片C電性連接於共同墊片COM，而其它二個感測墊片A及B與共同墊片COM之間的連結斷開。第9圖繪示旋鈕80位於第一種旋轉狀態，其中，用於感測墊片A的連接器C_A1連接至導電區812，且用於感測墊片B及C的連接器C_B1及C_C1連接至絕緣區814。

除此之外，連接器C_A2、C_B2及C_C2用於按壓偵測，其可根據按壓操作來決定是否連接至旋轉輪802。需注意的是，第9圖繪示旋鈕80未按壓的情況，此時連接器C_A2、C_B2及C_C2不與旋轉輪802相接，故旋鈕80的控制電路可判斷僅其中一個感測墊片下方的觸控感測單元偵測到觸控感測訊號。只有在旋鈕80被按下時，連接器C_A2、C_B2及C_C2才會將相對應的感測墊片A、B及C耦接至旋轉輪802。舉例來說，如第10圖所示，當旋鈕80被按下時，旋轉輪802會被推到較低的位置，以接觸每一連接器C_A2、C_B2及C_C2的頂端。在此情況下，各感測墊片A、B及C與共同墊片COM之間皆形成電性連接的狀態。如此一來，旋鈕80的控制電路可判斷位於三個感測墊片A、B及C下方的觸控感測單元皆偵測到觸控感測訊號，因而判斷旋鈕80被按下。

另外，如第9圖所示，用來攜帶旋鈕80的觸控面板800可是一液晶顯示面板，其結構相似於第2或3圖所示的觸控面板100，在此不詳述。透過相似的方式，觸控面板800亦可實現為一有機發光二極體面板，其具有與第4圖之觸控面板400相似的結構。事實上，本發明之觸控面板上的旋鈕可應用於任何類型的觸控面板，其不限於本說明書所描述的範圍。

旋鈕80亦可用來執行手指偵測功能。第11圖繪示偵測旋鈕80上的觸控物體（如一手指820）之操作。如上所述，根據哪一個感測墊片A、B或C電性連接於共同墊片COM，旋鈕80具有3種不同旋轉狀態，這3種旋轉狀態皆繪示於第11圖以方便說明。

當無任何觸控物體接觸或靠近旋鈕80時（即第11圖上半部分所示的無手指狀態），感測墊片A、B、C及共同墊片COM皆為浮空狀態。在此情況下，這些墊片下方的觸控感測單元皆未產生任何電容變化，表示未接收到任何觸控感測訊號。

當手指820接觸或靠近旋鈕80時（即第11圖下半部分所示的手指放上狀態），來自於手指820的觸控感測訊號可透過導電環804及旋轉輪802傳送至共同墊片COM。在此情況下，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可偵測到電容變化，表示手指820的觸控感測訊號耦合至此觸控感測單元。更明確來說，在偵測手指820的觸控感測訊號時，共同墊片COM下方的觸控感測單元可施加以觸控驅動訊號，並據以偵測手指820回傳的觸控感測訊號。在本發明中，透過電性連接於旋鈕表面和共同墊片COM之間的導體（包括導電環804及旋轉輪802），能夠有效接收來自於手指820的觸控感測訊號，並藉此訊號進行各項旋鈕操作／偵測。因此，控制電路可根據位於共同墊片COM下方的觸控感測單元偵測到的訊號來判斷手指觸控，而在偵測手指觸控（或偵測其它觸控物體）時可忽略其它觸控感測單元的訊號。

同樣地，在手指觸控偵測期間，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元需施加以一觸控驅動訊號（如透過控制電路）。

第12圖繪示旋鈕80的旋轉偵測之操作。如上所述，根據哪一個感測墊片A、B或C電性連接於共同墊片COM，旋鈕80具有3種不同旋轉狀態，此3種旋轉狀態分別表示為(A)、(B)及(C)，其轉態方式如第12圖所示。旋鈕80可順時針或逆時針旋轉，在順時針旋轉過程中，旋鈕80的旋轉狀態係以(A)、(B)、(C)、(A)…等順序進行變化；在逆時針旋轉過程中，旋鈕80的旋轉狀態係以(C)、(B)、(A)、(C)…等順序進行變化。旋鈕80的控制電路可根據旋轉狀態的變化及順序來判斷旋轉方向並計算旋轉角度。

同樣地，在旋轉偵測期間，觸控感測單元陣列可施加以觸控驅動訊號，除了位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可選擇性施加以觸控驅動訊號或參考電壓（如接地電壓）。用於旋轉偵測的觸控感測訊號可由觸碰的手指820提供，例如上述透過導電或耦合的方式，視使用者是否穿戴手套操作旋鈕80而定。根據位於每一感測墊片A、B或C下方的觸控感測單元是否偵測到觸控感測訊號（如出現電容變化），可判斷旋鈕80的旋轉狀態。在各種訊號傳輸方式之下偵測觸控感測訊號以實現旋鈕80的旋轉偵測之詳細操作方式與前述實施例相似，在此不贅述。

第13圖繪示旋鈕80的按壓偵測之操作。如上所述，根據哪一個感測墊片A、B或C電性連接於共同墊片COM，旋鈕80具有3種不同旋轉狀態，這3種旋轉狀態皆繪示於第13圖以方便說明。請回頭參考第9及10圖，當旋鈕80被按下時，每一連接器C_A2、C_B2及C_C2可將相對應的感測墊片A、B及C耦接至旋轉輪802。在此情況下，所有感測墊片A、B及C皆和共同墊片COM短路，進而在感測墊片A、B及C下方的觸控感測單元產生電容變化。控制電路只有在所有感測墊片A、B及C下方的觸控感測單元皆偵測到訊號時，才判斷旋鈕80被按下。

如第13圖所示，按壓偵測的執行無關於旋鈕80的旋轉狀態。更明確來說，第13圖的上半部分繪示旋鈕80未按壓時的感測行為，其中，僅其中一個感測墊片A、B或C下方的觸控感測單元偵測到感測訊號。第13圖的下半部分繪示旋鈕80被按下時的感測行為，其中，位於所有感測墊片A、B及C下方的觸控感測單元皆偵測到訊號。

同樣地，在按壓偵測期間，觸控感測單元陣列可施加以觸控驅動訊號，除了位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可選擇性施加以觸控驅動訊號或參考電壓（如接地電壓）。用於按壓偵測的觸控感測訊號可由觸碰的手指820提供，例如上述透過導電或耦合的方式，視使用者是否穿戴手套操作旋鈕80而定。在各種訊號傳輸方式之下偵測觸控感測訊號以實現旋鈕80的按壓偵測之詳細操作方式與前述實施例相似，在此不贅述。

在部分實施例中，控制電路可根據偵測到的訊號量，在進行旋轉偵測和按壓偵測時選擇在共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號或參考電壓，例如在訊號量不足時施加以參考電壓以增加訊號量，而在訊號量足夠時施加以觸控驅動訊號來節省功耗。詳細可參見後續段落的說明。

由於本發明之旋鈕設置於觸控面板上，旋鈕感測操作可和觸控面板的觸控感測操作整合，以在符合觸控面板的觸控掃描操作之一時隙（time slot）中執行。第14圖為一觸控面板1400上的一旋鈕140以一正常掃描時序進行掃描之示意圖。假設觸控面板1400係一內嵌式觸控面板（in-cell touch panel），一幀期間可分割為多個時隙，其包含數個顯示期間DP及數個觸控期間TP1～TP4，以分時執行顯示控制及觸控感測操作。此幀期間內另包含額外的一時隙，其被配置用來執行雜訊偵測（ND）及／或自我測試（ST），這些是用來使觸控感測正常運作的必要流程。本領域具通常知識者應熟悉雜訊偵測及自我測試之操作，故在不影響本實施例的說明之下省略於此。

如第14圖所示，觸控感測的掃描順序係由外而內（即從TP1至TP4），而旋鈕140設置於在觸控期間TP4內掃描的區域中。因此，旋鈕140的偵測操作較佳地應在TP4的時隙中執行。詳細來說，手指偵測、旋轉偵測及按壓偵測皆可在觸控期間TP4內執行。

在一實施例中，無論是否偵測到手指觸碰，旋鈕140的控制電路可在每一幀期間內執行手指偵測、旋轉偵測及按壓偵測。或者，控制電路平時執行手指偵測，只有在偵測到手指觸碰時（例如在特定的觸控感測單元上偵測到關於觸控物體的電容變化），控制電路可得知現有一手指或其它觸控物體正在操作旋鈕140，並開始執行旋鈕140的旋轉偵測及按壓偵測。

在另一實施例中，旋鈕140可採用不同於正常掃描時序的一旋鈕掃描時序。第15圖為觸控面板1400上的旋鈕140以一旋鈕掃描時序進行掃描之示意圖。除了觸控期間TP1～TP4、顯示期間DP、及用於雜訊偵測／自我測試ND/ST的時隙以外，旋鈕掃描時序另包含有專屬於旋鈕140操作的一旋鈕期間KP。

在一實施例中，手指偵測仍可在觸控期間TP4內執行，而旋鈕期間KP內執行的偵測操作可包含旋轉操作及按壓操作，但不限於此。在此例中，旋鈕期間KP的時隙位於觸控期間TP4的時隙之後。因此，若在觸控期間TP4內偵測到手指觸碰時，控制電路即可在後續的旋鈕期間KP執行其它旋鈕偵測。

值得注意的是，旋鈕140可透過各種方式在正常掃描時序與旋鈕掃描時序之間切換。在一實施例中，可設定旋鈕140具有二個時序表，其中一者對應於正常掃描時序而另一者對應於旋鈕掃描時序。旋鈕140可在不同情況下選擇採用此二個時序表之其中一者。

舉例來說，在一實施例中，旋鈕140可在手指偵測操作中偵測一觸控感測訊號DIFF，以對一觸控物體（如手指）進行偵測，且掃描時序可根據觸控感測訊號DIFF的偵測結果來進行判斷。如第16圖所示，在偵測到任何觸控物體之前，旋鈕140及觸控面板1400原先是以正常掃描時序進行掃描。換句話說，當觸控感測訊號DIFF等於或接近0時，旋鈕140及觸控面板1400可操作在正常掃描時序。在正常掃描時序中，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可施加以一觸控驅動訊號，使得控制電路可偵測到來自於觸控物體的觸控感測訊號，亦即，藉由對共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號並監測該些觸控感測單元上的訊號，即可執行觸控物體偵測，例如手指偵測。

在一實施例中，當旋鈕140上偵測到一觸控物體之後，可將旋鈕140及觸控面板1400的時序序列切換為旋鈕掃描時序。旋鈕掃描時序具有用來偵測旋鈕操作的一專屬旋鈕期間KP，可藉以改善旋鈕偵測的可靠度及效能。

在一實施例中，在偵測到觸控物體之後，旋鈕140的控制電路可進一步判斷觸控感測訊號DIFF的訊號量，如第16圖所示。在此例中，若判斷觸控感測訊號DIFF小於一第一臨界值N1時，表示訊號量不足，則可將時序切換為旋鈕掃描時序。訊號量不足可能發生在使用者穿戴手套操作旋鈕140的情況下。在旋鈕掃描時序中，當進行某些旋鈕操作的偵測時，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可接收參考電壓（如接地電壓）以取代觸控驅動訊號。更明確來說，可在旋鈕掃描時序的旋鈕期間KP內施加參考電壓，以用於旋鈕操作的偵測，其包含旋轉操作及／或按壓操作。在此情況下，用於旋鈕偵測的訊號量不僅可由觸控物體提供，亦可由共同墊片COM提供，進而改善旋鈕偵測的可靠度及效能。如此一來，控制電路能夠更準確地偵測旋鈕140的旋轉及／或按壓操作。在旋鈕掃描時序中，手指偵測（即偵測一觸控物體）要求共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號，因此仍可在觸控期間TP4內執行。

反之，若判斷觸控感測訊號DIFF大於一第二臨界值N2時，表示訊號量足夠，則旋鈕140可操作在正常掃描時序。第二臨界值N2可相同或不同於第一臨界值N1。在正常掃描時序中，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號。由於觸控感測訊號DIFF的訊號量足夠，因此可利用正常掃描時序來執行旋鈕操作的偵測。需注意的是，使用旋鈕掃描時序中的額外旋鈕期間KP需要更多的功耗，因此，當訊號量足夠時，較佳地應切換至正常掃描時序以節省功耗。如上所述，在正常掃描時序下，各項旋鈕操作皆在觸控期間TP4內執行，此時共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以觸控驅動訊號，以藉由接收來自於觸控物體的觸控感測訊號DIFF來進行旋鈕偵測。正常掃描時序除了具有較簡化的控制時序外，此時共同墊片COM下方的觸控感測單元無須接收參考電壓，亦即，整片觸控面板上的觸控感測單元皆同時接收觸控驅動訊號，可降低面板的負載，進而達到減少功耗的目的。基於觸控感測訊號DIFF的訊號量大小，控制電路可在正常掃描時序和旋鈕掃描時序之間動態切換，以達到訊號量與功耗之間的最佳平衡。

由此可知，在本發明之實施例中，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可選擇性施加以觸控驅動訊號或參考電壓，並可根據應用情境，在觸控驅動訊號及參考電壓之間動態切換。舉例來說，在一第一操作模式下（如正常掃描時序（的觸控期間TP4）），這些觸控感測單元可施加以觸控驅動訊號，以利執行手指偵測。在一第二操作模式下（如旋鈕掃描時序（的旋鈕期間KP）），這些觸控感測單元可施加以參考電壓，以提高訊號量並改善旋鈕偵測的效能，此旋鈕偵測包含旋轉操作及按壓操作的偵測。在一實施例中，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元可根據訊號量而施加以觸控驅動訊號或參考電壓，如第16圖之實施例所示。

值得注意的是，第16圖之實施例要求旋鈕及觸控面板在具有不同時隙分配方式的二個時序表之間切換。為簡化時序配置，在一實施例中，可透過另一種方式來控制時序。第17圖繪示一實際範例，其中，除了顯示期間DP、觸控期間TP1～TP4、及用於雜訊偵測／自我測試ND/ST的時隙之外，正常掃描時序可被設定具有額外的一虛設時隙（DMY）。虛設時隙DMY中不執行任何操作，而虛設時隙DMY係保留給在切換至旋鈕掃描時序時執行的旋鈕操作。因此，當進入旋鈕掃描時序之後，時序序列不需要重新分配，而是將正常掃描時序中的虛設時隙DMY在旋鈕掃描時序中改由旋鈕期間KP取代。同樣地，在第17圖之實施例中，當觸控感測訊號DIFF的訊號量小於臨界值N1時，旋鈕的偵測操作可採用旋鈕掃描時序；或者當觸控感測訊號DIFF的訊號量大於臨界值N2時，旋鈕的偵測操作可採用正常掃描時序。此外，若觸控感測訊號DIFF的訊號量等於或接近0，表示無任何觸控物體正在操作旋鈕，此時旋鈕及觸控面板可操作在正常掃描時序。

第18圖繪示旋鈕及觸控面板之操作在正常掃描時序與旋鈕掃描時序之間切換的另一種方式。在此例中，正常掃描時序與第16圖所示的正常掃描時序相同。當旋鈕及觸控面板的時序序列進入旋鈕掃描時序時，原先位於正常掃描時序中的雜訊偵測／自我測試時隙ND/ST在旋鈕掃描時序中改由旋鈕期間KP取代。在此情況下，時序序列無須重新分配，而旋鈕操作（如旋轉偵測及按壓偵測）可在原先的雜訊偵測／自我測試時隙ND/ST中執行。同樣地，在第18圖之實施例中，當觸控感測訊號DIFF的訊號量小於臨界值N1時，旋鈕的偵測操作可採用旋鈕掃描時序；或者當觸控感測訊號DIFF的訊號量大於臨界值N2時，旋鈕的偵測操作可採用正常掃描時序。此外，若觸控感測訊號DIFF的訊號量等於或接近0，表示無任何觸控物體正在操作旋鈕，此時旋鈕及觸控面板可操作在正常掃描時序。

值得注意的是，上述實施例所描述的掃描時序配置僅為用於說明的範例。事實上，正常掃描時序及旋鈕掃描時序可透過任何適當的方式進行分配且／或透過其它方式切換，其不限於本說明書所描述的內容。

上述關於控制旋鈕的操作可歸納為一控制流程190，如第19圖所示。控制流程190可實現於用來控制旋鈕的控制電路，如一觸控顯示驅動整合（Touch and Display Driver Integration，TDDI）電路，用來控制觸控面板及其上方旋鈕的顯示及觸控操作。旋鈕具有一共同墊片，其對應於觸控面板上的多個觸控感測單元。如第19圖所示，控制流程190包含有下列步驟：

步驟1902： 輸出一觸控驅動訊號至該觸控感測單元，以偵測旋鈕上的一觸控物體。

步驟1904： 選擇輸出觸控驅動訊號或一參考電壓至該觸控感測單元，以偵測旋鈕之一操作。

關於控制流程190的詳細操作及變化方式可參考上述段落的說明，在此不贅述。

第20圖為本發明實施例一控制電路200之示意圖。控制電路200可用來控制一觸控面板204上的一旋鈕202，且包含有一輸出驅動器2002、一感測電路2004及一處理器2006。由控制電路200控制的旋鈕202及觸控面板204同樣繪示於第20圖以方便說明。控制電路200可是實現於晶片中的積體電路（Integrated Circuit，IC），如觸控顯示驅動整合電路。旋鈕202可是上述實施例中所述的具有數個感測墊片及一個共同墊片的任意旋鈕，但不限於此。觸控面板204可是車輛的中央資訊顯示系統之螢幕，其可是液晶顯示面板或有機發光二極體面板，但不限於此。

如第20圖所示，旋鈕202可設置於觸控面板204上，並接觸觸控面板204之一觸控感測區域。舉例來說，旋鈕202可完整設置於觸控面板204的有效觸控感測區域，抑或設置於觸控感測區域的邊界且具有部分旋鈕體位於觸控感測區域上。

輸出驅動器2002可輸出一觸控驅動訊號至觸控感測區域中的觸控感測單元，除了位於旋鈕202的共同墊片下方的觸控感測單元可從輸出驅動器2002選擇接收觸控驅動訊號或一參考電壓（如接地電壓）。

感測電路2004可從觸控感測單元接收感測訊號，以回應驅動訊號。如上所述，根據是否存在一觸控物體操作旋鈕，同時根據旋鈕的旋轉狀態及按壓操作，位於旋鈕下方的觸控感測單元可產生感測訊號，此感測訊號可從觸控感測單元輸出至感測電路2004。當觸控感測單元進行掃描時（如透過上述正常掃描時序或旋鈕掃描時序），感測電路2004可接收一感測訊號（若存在的情況下）。所接收的感測訊號可具有電壓變化或電壓訊號的形式，用來反映相對應觸控感測單元上的電容變化。

接著，感測電路2004可將感測訊號傳送至處理器2006，或將感測訊號轉換成資料以傳送至處理器2006，處理器2006即可根據感測訊號來判斷旋鈕202的狀態，如旋轉及／或按壓狀態。在一實施例中，根據每一觸控感測單元（包含位於旋鈕202的共同墊片下方的觸控感測單元及感測墊片下方的觸控感測單元）是否偵測或接收到感測訊號，處理器2006可判斷旋鈕202的狀態。更明確來說，根據位於共同墊片下方的觸控感測單元是否接收到一感測訊號，處理器2006可判斷是否存在一觸控物體正在操作旋鈕202。根據哪一（些）感測墊片下方的觸控感測單元具有一感測訊號，處理器2006可判斷旋鈕202的旋轉狀態及按壓狀態。

為實現上述旋鈕偵測操作，處理器2006可配置一演算法來辨識感測訊號。處理器2006可是包含在積體電路內部的任意處理裝置、模組或電路，如中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、微處理器（Microprocessor）、微控制器（Microcontroller Unit，MCU）、應用處理器（Application Processor，AP）等，但不以此為限。

值得注意的是，本發明之目的在於提出一種新式的旋鈕結構及其相關的控制方法。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，上述實施例中的旋鈕具有1個共同墊片及3個感測或按壓墊片。但在另一實施例中，旋鈕可包含任意數量的感測墊片（可包含或不包含專屬按壓墊片）。此外，墊片的位置可透過任何適當的方式分配在旋鈕上，其不應受限於本說明書所描述的情況。只要感測墊片可根據旋鈕上執行的操作，以適當的方式選擇性耦接至共同墊片，其感測墊片搭配旋鈕結構設計的相關實施方式皆應屬於本發明之範疇。

如上所述，位於共同墊片下方的觸控感測單元有時可施加以參考電壓以利旋鈕偵測。由於觸控面板上多數觸控感測單元皆施加以觸控驅動訊號，此時若任何觸控感測單元同時接收參考電壓而非觸控驅動訊號，由於觸控面板上走線的耦合，可能在相同列或相同行的其它觸控感測單元出現雜訊。更明確來說，當參考電壓透過一走線輸出至一觸控感測單元時，此電壓可耦合至對應於同一行或同一列的觸控感測單元之相鄰走線，進而產生雜訊干擾。

為避免雜訊干擾，在一實施例中，可透過適當的方式來設置共同墊片及其它墊片，使得這些墊片對應至不同列及不同行的觸控感測單元，即位於不同列及不同行的觸控感測單元上方。因此，對應至共同墊片的觸控感測單元所施加的參考電壓將不會干擾對應至其它墊片的觸控感測單元上的訊號。

更明確來說，若共同墊片對應至複數個第一觸控感測單元，其位於觸控感測單元陣列的至少一列及至少一行，而其它墊片可透過一種方式配置，使得無任何其它墊片對應至位於該至少一列中任一列的一第二觸控感測單元，亦無任何其它墊片對應至位於該至少一行中任一行的一第三觸控感測單元。

舉例來說，第21圖繪示本發明實施例用來避免雜訊的旋鈕上的墊片之一種配置方式。第1圖的旋鈕10重新繪示於第21圖的左半部分，其包含有一共同墊片COM、二感測墊片A及B、及一按壓墊片PRE。旋鈕10設置於一觸控感測單元陣列上方，其中的每一觸控感測單元以一方格表示。如第21圖所示，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元標示斜線網底，而可能受到參考電壓干擾而產生雜訊的觸控感測單元標示點狀網底。在旋鈕10中，每一感測墊片A、B及按壓墊片PRE皆具有部分相對應的觸控感測單元與共同墊片COM下方的觸控感測單元位於相同行，因此當位於共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以參考電壓時，雜訊干擾將無法避免。

為了降低或避免雜訊干擾，可將墊片的設置方式修改為如第21圖右半部分所示的一旋鈕210。在旋鈕210中，共同墊片COM分為二個部分，以和按壓墊片PRE的位置錯開，亦即，設置於不同行的觸控感測單元上方。此外，可修改感測墊片A及B的位置使其位於與共同墊片COM不同行的觸控感測單元上方。在此情況下，所有感測墊片A、B及按壓墊片PRE皆設置於與共同墊片COM下方的觸控感測單元位於不同行及不同列的觸控感測單元上方，進而避免共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以參考電壓時可能產生的雜訊干擾。

第22圖繪示本發明實施例用來避免雜訊的旋鈕上的墊片之另一種配置方式。第8圖的旋鈕80重新繪示於第22圖的左半部分，其包含有一共同墊片COM及三個感測墊片A、B及C。同樣地，位於共同墊片COM下方的觸控感測單元標示斜線網底，而可能受到參考電壓干擾而產生雜訊的觸控感測單元標示點狀網底。在旋鈕80中，每一感測墊片A、B及C皆具有部分相對應的觸控感測單元與共同墊片COM下方的觸控感測單元位於相同行，因此當位於共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以參考電壓時，雜訊干擾將無法避免。

為了降低或避免雜訊干擾，可將墊片的設置方式修改為如第22圖右半部分所示的一旋鈕220。在旋鈕220中，共同墊片COM分為二個部分，以和感測墊片C的位置錯開，亦即，設置於不同行的觸控感測單元上方。此外，可修改感測墊片A及B的位置使其位於與共同墊片COM不同行的觸控感測單元上方。在此情況下，所有感測墊片A、B及C皆設置於與共同墊片COM下方的觸控感測單元位於不同行及不同列的觸控感測單元上方，進而避免共同墊片COM下方的觸控感測單元施加以參考電壓時可能產生的雜訊干擾。

綜上所述，本發明提出了一種新式的旋鈕結構及其相關的控制方法。旋鈕具有一導電環，可設置於旋鈕的表面，用來偵測操作旋鈕的一觸控物體（如手指），其中，觸控感測訊號可從觸控物體接收，以實現觸控／手指偵測。若使用者在未穿戴手套的情況下操作旋鈕時，觸控感測訊號可透過使用者手指的接觸而傳導至旋鈕。若使用者穿戴手套操作旋鈕時，觸控感測訊號可耦合至旋鈕的導體。對於其它旋鈕操作（如旋轉及按壓操作）而言，來自於觸控物體的觸控感測訊號可提升訊號量，使得控制電路能夠更容易且準確地判斷旋鈕之操作，進而改善旋鈕偵測的可靠度及效能。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10, 80, 140, 202, 210, 220:旋鈕 100, 400, 800, 1400, 204:觸控面板 A, B, C:感測墊片 PRE:按壓墊片 COM:共同墊片 102, 802:旋轉輪 104, 804:導電環 112, 812:導電區 114, 814:絕緣區 C_A, C_B, C_COM, C_PRE, C_A1, C_A2, C_B1, C_B2, C_C1, C_C2:連接器 120, 820:手指 DP:顯示期間 TP1～TP4:觸控期間 ND:雜訊偵測 ST:自我測試 KP:旋鈕期間 DIFF:觸控感測訊號 N1, N2:臨界值 DMY:虛設時隙 190:控制流程 1902～1904:步驟 200:控制電路 2002:輸出驅動器 2004:感測電路 2006:處理器

第1圖為本發明實施例一旋鈕之示意圖。 第2圖繪示旋鈕及觸控面板之側視圖。 第3圖繪示旋鈕被按下時的旋鈕及觸控面板之側視圖。 第4圖繪示旋鈕設置於另一觸控面板上之側視圖。 第5圖繪示偵測旋鈕上的觸控物體之操作。 第6圖繪示旋鈕的旋轉偵測之操作。 第7圖繪示旋鈕的按壓偵測之操作。 第8圖為本發明實施例一旋鈕之示意圖。 第9圖繪示旋鈕及觸控面板之側視圖。 第10圖繪示旋鈕被按下時的旋鈕及觸控面板之側視圖。 第11圖繪示偵測旋鈕上的觸控物體之操作。 第12圖繪示旋鈕的旋轉偵測之操作。 第13圖繪示旋鈕的按壓偵測之操作。 第14圖為觸控面板上的旋鈕以一正常掃描時序進行掃描之示意圖。 第15圖為觸控面板上的旋鈕以一旋鈕掃描時序進行掃描之示意圖。 第16圖至第18圖繪示旋鈕及觸控面板之操作在正常掃描時序與旋鈕掃描時序之間切換。 第19圖為本發明實施例一控制流程之流程圖。 第20圖為本發明實施例一控制電路之示意圖。 第21圖繪示本發明實施例用來避免雜訊的旋鈕上的墊片之一種配置方式。 第22圖繪示本發明實施例用來避免雜訊的旋鈕上的墊片之另一種配置方式。

10:旋鈕 100:觸控面板 A, B:感測墊片 PRE:按壓墊片 COM:共同墊片 102:旋轉輪 104:導電環 112:導電區 114:絕緣區 C_A, C_B, C_COM, C_PRE:連接器 120:手指

Claims (31)

1. 一種旋鈕，位於一觸控面板上，該旋鈕包含有： 一旋轉輪，貼裝於該觸控面板上； 一共同墊片，設置於該觸控面板上； 至少一感測墊片，設置於該觸控面板上； 複數個連接器，其中每一連接器耦接於該旋轉輪與該至少一感測墊片及該共同墊片中的一墊片之間，用來根據該旋鈕之一操作，控制該至少一感測墊片中的每一感測墊片透過該旋轉輪是否耦接至該共同墊片；以及 一導電環，設置於該旋轉輪的表面，用來偵測控制該旋鈕之一觸控物體； 其中，無論該旋鈕的旋轉狀態如何，該共同墊片持續耦接至該導電環，用以偵測該觸控物體。
2. 如請求項1所述之旋鈕，其中當該觸控物體接觸或靠近該旋鈕時，該導電環從該觸控物體接收一觸控感測訊號。
3. 如請求項2所述之旋鈕，其中當該觸控物體靠近該旋鈕時，該觸控感測訊號係透過該導電環及該旋轉輪耦合至該共同墊片。
4. 如請求項2所述之旋鈕，其中當該觸控物體接觸該旋鈕時，該觸控物體與該共同墊片之間透過該導電環及該旋轉輪短路。
5. 如請求項1所述之旋鈕，其中當該旋鈕對該觸控物體進行偵測時，該共同墊片下方的一觸控感測單元施加以一觸控驅動訊號。
6. 如請求項1所述之旋鈕，其中該旋鈕的旋轉狀態係藉由接收來自於該觸控物體的一觸控感測訊號來進行偵測。
7. 如請求項1所述之旋鈕，其中該旋鈕之該操作包含有一旋轉操作。
8. 如請求項7所述之旋鈕，其中該旋轉輪包含有一導電區及一絕緣區，且該複數個連接器中用於該至少一感測墊片的至少一連接器係根據該旋鈕之該旋轉操作而耦接至該導電區或該絕緣區。
9. 如請求項8所述之旋鈕，其中當該旋鈕位於一第一旋轉狀態時，該至少一連接器中的一第一連接器耦接至該導電區，且當該旋鈕位於一第二旋轉狀態時，該第一連接器耦接至該絕緣區。
10. 如請求項8所述之旋鈕，其中無論該旋鈕的旋轉狀態如何，該複數個連接器中用於該共同墊片的一第二連接器耦接至該導電區。
11. 如請求項1所述之旋鈕，其中該旋鈕之該操作包含有一按壓操作，且該至少一感測墊片包含有一按壓墊片。
12. 如請求項11所述之旋鈕，其中該複數個連接器包含有用於該按壓墊片之一連接器，用來在該旋鈕被按下時將該按壓墊片耦接至該旋轉輪。
13. 如請求項11所述之旋鈕，其中該按壓操作係藉由該按壓墊片接收來自於該觸控物體的一觸控感測訊號來進行偵測。
14. 如請求項1所述之旋鈕，其中該複數個連接器包含有一第一連接器及一第二連接器，耦接於該旋轉輪與該至少一感測墊片中的一第一感測墊片之間。
15. 如請求項14所述之旋鈕，其中該第一連接器根據該旋鈕之一旋轉操作來控制該第一感測墊片是否耦接至該共同墊片，且該第二連接器根據該旋鈕之一按壓操作來控制該第一感測墊片是否耦接至該旋轉輪。
16. 如請求項1所述之旋鈕，其中該至少一感測墊片包含有三個感測墊片，其中每一感測墊片耦接於該複數個連接器中的二個連接器。
17. 如請求項1所述之旋鈕，其中當該旋鈕位於一第一操作模式時，該共同墊片下方的一觸控感測單元施加以一觸控驅動訊號，且當該旋鈕位於一第二操作模式時，該觸控感測單元施加以一參考電壓。
18. 如請求項17所述之旋鈕，其中該參考電壓係一接地電壓。
19. 如請求項1所述之旋鈕，其中當該共同墊片相對應的複數個第一觸控感測單元位於至少一列及至少一行時，該至少一感測墊片中無任何感測墊片對應至位於該至少一列的一第二觸控感測單元，且該至少一感測墊片中無任何感測墊片對應至位於該至少一行的一第三觸控感測單元。
20. 一種用來控制位於一觸控面板上的一旋鈕之方法，該旋鈕具有對應於該觸控面板上的複數個觸控感測單元之一共同墊片，該方法包含有： 輸出一第一觸控驅動訊號至該複數個觸控感測單元，以透過該共同墊片偵測該旋鈕上的一觸控物體之一訊號量；以及 根據該訊號量，選擇輸出一第二觸控驅動訊號或一參考電壓至該複數個觸控感測單元，以偵測該旋鈕之一操作。
21. 如請求項20所述之方法，其中該參考電壓係一接地電壓。
22. 如請求項20所述之方法，其中該旋鈕之該操作包含有一旋轉操作及一按壓操作當中至少一者。
23. 如請求項20所述之方法，其中根據該訊號量選擇輸出該第二觸控驅動訊號或該參考電壓至該複數個觸控感測單元之步驟包含有： 當該訊號量小於一第一臨界值時，輸出該參考電壓至該複數個觸控感測單元；以及 當該訊號量大於一第二臨界值時，輸出該第二觸控驅動訊號至該複數個觸控感測單元。
24. 如請求項20所述之方法，其中偵測該觸控物體之步驟係在一第一時隙執行，該第一時隙被配置用來掃描設置有該旋鈕的區域。
25. 如請求項24所述之方法，其中偵測該旋鈕之該操作之步驟係在該第一時隙執行。
26. 如請求項24所述之方法，其中偵測該旋鈕之該操作之步驟係在該第一時隙之後的一第二時隙執行。
27. 如請求項26所述之方法，其中在該第二時隙中，該參考電壓輸出至該複數個觸控感測單元。
28. 如請求項20所述之方法，另包含有： 當該旋鈕上未偵測到任何觸控物體時，以一第一掃描時序掃描該觸控面板。
29. 如請求項28所述之方法，另包含有： 當該旋鈕上偵測到該觸控物體時，以不同於該第一掃描時序的一第二掃描時序掃描該觸控面板。
30. 如請求項29所述之方法，另包含有： 對該複數個觸控感測單元施加以該參考電壓，以用於以該第二掃描時序執行的該旋鈕之該操作。
31. 一種旋鈕，位於一觸控面板上，該旋鈕包含有： 一旋轉輪，貼裝於該觸控面板上； 一共同墊片，設置於該觸控面板上； 至少一感測墊片，設置於該觸控面板上； 複數個連接器，其中每一連接器耦接於該旋轉輪與該至少一感測墊片及該共同墊片中的一墊片之間，用來根據該旋鈕之一操作，控制該至少一感測墊片中的每一感測墊片透過該旋轉輪是否耦接至該共同墊片；以及 一導電環，設置於該旋轉輪的表面，用來偵測控制該旋鈕之一觸控物體； 其中，當該旋鈕上未偵測到任何觸控物體時，該觸控面板係以一第一掃描時序進行掃描，而當該旋鈕上偵測到該觸控物體時，該觸控面板係以不同於該第一掃描時序的一第二掃描時序進行掃描。