专利名称：电容式触控装置及其感测装置与多触碰点检测方法
技术领域：
本发明是有关于一种触控装置、感测装置及检测方法，且特别是有关于一种电容式触控装置、电容式触控装置的感测装置及其多触碰点检测方法。
背景技术：
随着信息技术、无线移动通讯和信息家电的快速发展与应用，以及为了达到携带更便利、体积更轻巧化以及操作更人性化的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等输入设备，转变为使用触控面板(Touch Device)，包含应用于显示器、具有显示功能的触控显示面板(Touch Panel)，以及基板上具有触控功能的触摸板(Touch Pad)作为输入设备。目前，触控面板主要可分电阻式、电容式、声波式、光学式等。值得一提的是，在公知技术中，轴交错式电容触控面板在检测两点触碰时，会有镜射点(Ghost point)的问题。图I是公知的一种电容式触控面板的触碰示意图。请参照图I，此触控面板100采用轴交错式技术。触控面板100包括多条垂直延伸的第一电极(如110、120)，以及多条水平延伸的第二电极(如130、140)。当触碰点Pl被触碰时，则检测装置会从第一电极110及第二电极130检测到电容变化量，据此判断触碰点Pl被触碰。当触碰点P2被触碰时，则检测装置会从第一电极120及第二电极140检测到电容变化量，据此判断触碰点P2被触碰。然而，当触碰点Pl及P2同时被触碰时，则检测装置会从第一电极110、120及第二电极130、140检测到电容变化量，据此检测装置会误判触碰点PU P2、P3及P4被触碰。其中，触碰点Pl及P2为真正的触碰点，而触碰点P3及P4为则为触碰点Pl及P2的镜射点。
发明内容
本发明提供一种电容式触控面板的检测方法，可检测电极交错的电容式触控面板上的多个触碰点，并且可避免镜射点的误判。本发明提出一种电容式触控装置，包括电容式输入设备、检测单元及信号产生单兀。电容式输入设备包括多条朝第一方向延伸的第一电极，及多条朝第二方向延伸的第二电极。第二电极与这些第一电极于多个感测区域形成多个电容。检测单元与这些第一电极电性连接，检测这些感测区域的电容变化量。信号产生单元与这些第二电极电性连接，且用于产生一信号。当检测单元检测到这些感测区域中的至少一个具有一第一电容变化量时， 依照一预定方式将信号输入这些第二电极。在具有第一电容变化量的上述感测区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，则具有第二电容变化量的感测区域即为一触碰位置。在本发明的一实施例中，上述第二电极位于这些第一电极的上方，并且这些感测区域分别为这些第一电极与这些第二电极交错形成多个交错区域。在本发明的一实施例中，上述这些感测区域分别对应这些第一电极与这些第二电极，且这些感测区域的配置位置彼此不重叠，以及这些感测区域配置于同一层。本发明另提出一种电容式触控装置，包括电容式输入设备、检测单元及信号产生单兀。电容式输入设备包括多条朝第一方向延伸的第一电极，及多条朝第二方向延伸的第二电极。这些第二电极位于这些第一电极的上方，与这些第一电极形成多个电容。这些第一电极与这些第二电极交错形成多个交错区域。检测单元与这些第一电极电性连接，检测这些交错区域的电容变化量。信号产生单元与这些第二电极电性连接，且用于产生一信号。 当检测单元检测到这些交错区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，依照一预定方式将信号输入这些第二电极。在具有第一电容变化量的上述交错区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，则具有第二电容变化量的交错区域即为一触碰位置。 在本发明的一实施例中，上述这些第一电极在第二方向上互相等间距平行排列。在本发明的一实施例中，上述这些第二电极在第一方向上互相等间距平行排列。在本发明的一实施例中，上述电容式输入设备更包括一介电层，位于这些第一电极与这些第二电极的之间。本发明还提出一种电容式触控面板的感测装置，电容式触控面板包括多条第一电极以及多条第二电极，且这些第一电极与这些第二电极形成多个感测区域。感测装置包括检测单元及信号产生单元。检测单元电性连接这些第一电极，检测对应第一电极的这些感测区域的电容变化量。信号产生单元与这些第二电极电性连接，信号产生单元产生一信号。 当检测单元检测到这些感测区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，将信号依照一预定方式输入这些下电极。当检测单元检测到这些感测区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，这些感测区域中依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量的感测区域即为一触碰位置。在本发明的一实施例中，上述信号为一电平变动信号。并且，上述信号为一方波信号、一三角波信号及一弦波信号其中之一。在本发明的一实施例中，上述检测单元依序检测这些第一电极，以检测对应第一电极的这些交错区域的电容变化量。在本发明的一实施例中，上述检测单元同时检测这些第一电极，以检测对应第一电极的这些交错区域的电容变化量。在本发明的一实施例中，上述这些第一电极与这些第二电极相互交错，这些感测区域分别为这些第一电极与这些第二电极的多个交错区域。在本发明的一实施例中，上述这些感测区域分别对应于这些第一电极与这些第二电极，这些感测区域配置于同一层，且这些感测区域的配置位置彼此不重叠。本发明又提出一种电容式触控面板的多触碰点检测方法，电容式触控面板包括一介电层以及分别位于介电层二侧的多条第一电极及多条第二电极，且这些第一电极与这些第二电极形成多个感测区域。多触碰点检测方法包括检测这些感测区域的电容变化量,得到并记录多个具有一第一电容变化量的感测区域；产生一信号，且将信号输入于这些第二电极；检测这些感测区域的电容变化量，得到并记录多个具有一第二电容变化量的感测区域；这些感测区域中依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量的感测区域分别判断为电容式触控面板的一触碰点。在本发明的一实施例中，上述这些感测区域中具有第一电容变化量感测区域分别判断为电容式触控面板的一镜射点。在本发明的一实施例中，上述信号依序输入这些第二电极。在本发明的一实施例中，上述信号同时输入部分的第二电极，并且依序切换接收信号的第二电极。基于上述，本发明实施例的电容式触控装置、电容式触控装置的感测装置及其多触碰点检测方法，其检测电容式触控面板的多个第一电极与多个第二电极的感测区域的电容变化量，当感测区域由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量时，则此感测区域会被判断为真正的触碰位置。藉此，可准确定位出多个触碰位置，并且可避免产生镜射
图I是公知的一种电容式触控面板的触碰示意图。
图2是依据本发明一实施例的电容式触控装置的系统示意图。
图3是依据本发明一实施例的电容式触控装置的触碰检测示意图。
图4是依据本发明一实施例的电容式触控装置的另一触碰检测示意图。
图5是依据本发明一实施例的电容式触控面板的多触碰点检测方法的流程图。
图6是依据本发明另一实施例的电容式触控装置的系统示意图。
主要元件符号说明
100、220、620 :触控面板
110、120、221_1 221_10、621_1 621_10 :第一电极
130、140、223_1 223_5、623_1 623_5 :第二电极
200、600 :电容式触控装置
210 :感测装置
211 :检测单元
213 :信号产生单元
225 :介电层
CO C8 :电容值
Pl P6 :触碰点
SI :信号
S510、S520、S530、S540 :步骤
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。图2是依据本发明一实施例的电容式触控装置的系统示意图。请参照图2，在本实施例中，电容式触控装置200包括感测装置210及电容式输入设备(在此以触控面板220为例)。感测装置210包括检测单元211及信号产生单元213。触控面板220包括朝垂直方向 (即第一方向)延伸的多条第一电极221_1 221_10 (在此为上电极)、朝水平方向(即第二方向)延伸的多条第二电极223_1 223_5(在此为下电极)及位于第一电极221_1 221_10与第二电极223_1 223_5之间的介电层225，其中介电层225可以是印刷电路板、 软性电路板等，或是利用制造工艺将例如是氧化硅、氮化硅或是氮氧化硅等材料形成于基板上。
第一电极221_1 221_10与第二电极223_1 223_5交错而形成多个交错区域(即感测区域)，并且第一电极221_1 221_10会分别与第二电极223_1 223_5形成多个耦合电容，其中第一电极221_1 221_10在水平方向上互相等间距平行排列，第二电极223_1 223_5在垂直方向上互相等间距平行排列。检测单元200电性连接第一电极 221_1 221_10，用于检测第一电极221_1 221_10与第二电极223_1 223_5的交错区域的电容变化量。信号产生单元213电性连接第二电极223_1 223_5，以产生信号SI并依据预定方式(例如为依序)将信号SI输入第二电极223_1 223_5。图3是依据本发明一实施例的电容式触控装置的触碰检测示意图。请参照图2 及图3，在本实施例中，检测单元211会先检测第一电极221_1 22110，其中第一电极 221_1 221_10可以依序检测，但也可以同时检测，此可依据电路设计需求而定。在此假设触碰点为P5，则第一电极221_3与第二电极223_4的交错区域的耦合电容会产生变化，因此会从第一电极221_3检测到第一电容变化量(亦即由电容值CO变为Cl)。接着，信号产生单元213会依序将信号SI输入至第二电极223_1 223_5，亦即依照第二电极223_1至 223_5的顺序将信号SI输入至第二电极223_1 223_5。其中，信号SI在此以方波信号为例，但在其他实施例中可以是三角波信号、弦波信号等电平变动信号。并且，于其他实施例中，信号SI的输入顺序可以为第二电极223_5至223_1。在信号SI输入至第二电极223_1 223_3及223_5时，第一电极221_3检测到的电容值仍为Cl。但在信号SI输入至第二电极223_4时，由于信号SI为方波信号(即电平变动信号)，因此会与第一电极221_3、第二电极223_4及触碰的手指耦合，进而使第一电极 221_3检测到的电容值会由Cl变动为C2或C3 (亦即检测到第二电容变化量)，其中电容值 C2大于电容值Cl，电容值C3小于电容值Cl。而电容值会由Cl变动为C2或C3决定于信号 SI的频率。进一步来说，在一实施例中，当信号SI的频率位于IMHz至4MHz之间时，第一电极 221_3检测到的电容值会由Cl变动为C2。当信号SI的频率位于6MHz至IOMHz之间时，第一电极221_3检测到的电容值会由Cl变动为C3。依据上述，当触碰点P5被触碰时，第一电极221_3与第二电极223_1 223_5的交错区域会被视为具有第一电容变化量，并且当信号SI输入至第二电极223_4时，第一电极221_3与第二电极223_4的交错区域会被视为具有第二电容变化量，因此第一电极221_3与第二电极223_4的交错区域会被判断为真正的触碰位置。另一方面，在此假设触碰点为P5及P6，则会分别从第一电极221_3及221_8会检测到第一电容变化量(亦即电容值由CO变为Cl及C4)。接着，依序将信号SI输入至第二电极223_1 223_5。在信号SI输入至第二电极223_1、223_3及223_5时，第一电极221_3 检测到的电容值仍为Cl，第一电极221_8检测到的电容值为仍C4。当信号SI输入至第二电极223_2时，第一电极221_5检测到的电容值仍为Cl，第一电极221_8检测到的电容值会由C4变动为C5或C6 (亦即第二电容变化量)，其中电容值 C5大于电容值C4，电容值C6小于电容值C4。此时，第一电极210_8与第二电极223_2的交错区域依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量，因此第一电极221_8与第二电极223_2的交错区域会被视为真正的触碰位置。当信号SI输入至第二电极223_4时，第一电极221_3检测到的电容值会由Cl变动为C2或C3(亦即第二电容变化量)，而第一电极221_8检测到的电容值仍为C4。此时， 第二电极221_3与第二电极223_4的交错区域依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量，因此第一电极221_5与第二电极223_4的交错区域会被视为真正的触碰位置。 藉此，可依据交错区域是否由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量来判断交错区域是否为真正的触碰位置，因此不会产生镜射点。此外，在其他实施例中，信号SI可同时输入两个第二电极。例如，第二电极223_1 及223_5先输入信号SI，接着第二电极223_2及223_4输入信号SI，最后是第二电极223_3 输入信号SI，藉此可缩短触碰点检测的时间。而上述顺序是为了举例说明，且在其他实施例中，可依据电容式触控面板的大小决定同时输入信号SI的第二电极的数目，并且自行设计输入的顺序。图4是依据本发明一实施例的电容式触控装置的另一触碰检测示意图。请参照图 2及图4，在本实施例中，检测单元211更耦接第二电极223_1 223_5。并且，检测单元211 会分别检测第一电极221_1 221_10及第二电极223_1 223_5。在此假设触碰点为P5 及P6，则检测单元211会从第一电极221_3、221_8及第二电极223_2、223_4检测到第一电容变化量，亦即第一电极221_3检测到的电容值由CO变为Cl，第一电极221_8检测到的电容值由CO变为C4，第二电极223_2检测到的电容值由CO变为C7，第二电极223_4检测到的电容值由CO变为C8。此时，第一电极221_3及221_8与第二电极223_2及223_4的交错区域会被视为具有第一电容变化量，而上述交错区域会被记录于检测单元211中。接着，信号产生单元213 会依序将信号SI输入至第二电极223_2及223_4，以判断上述具有第一电容变化量的交错区域是否为真正的触碰位置。当信号SI输入至第二电极223_2时，第一电极221_5检测到的电容值仍为Cl，第一电极221_8检测到的电容值会由C4变动为C5或C6 (亦即第二电容变化量)。此时，第一电极210_8与第二电极223_2的交错区域依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量，因此第一电极221_8与第二电极223_2的交错区域会被视为真正的触碰位置，并记录于检测单元211中。当信号SI输入至第二电极223_4时，第一电极221_3检测到的电容值会由Cl变动为C2或C3 (亦即第二电容变化量)，而第一电极221_8检测到的电容值仍为C4。此时， 第二电极221_3与第二电极223_4的交错区域依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量，因此第一电极221_5与第二电极223_4的交错区域会被视为真正的触碰位置， 并记录于检测单元211中。而第一电极221_3与第二电极223_2的交错区域及第一电极 221_8与第二电极223_4的交错区域由于仅具有第一电容变化量，因此会被视为镜射点。依据上述，可汇整为一电容式触控面板的多触碰点检测方法。图5为依据本发明一实施例的电容式触控面板的多触碰点检测方法的流程图。请参照图5，在本实施例中，首先会检测第一电极与第二电极交错所形成的交错区域的电容变化量，得到并记录多个具有第一电容变化量的交错区域(步骤S510)。产生一信号且将信号输入于第二电极(步骤 S520)。检测上述交错区域的电容变化量，得到并记录多个具有第二电容变化量的交错区域 (步骤S530)。交错区域中依序由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量的交错区域分别判断为电容式触控面板的触碰点，而交错区域中具有第一电容变化量交错区域分别判断为电容式触摸板的镜射点(步骤S540)。其中，上述步骤的细节可参照上述说明，在此则不再赘述。图6是依据本发明一实施例的电容式触控装置的系统示意图。请参照图6，在本实施例中，电容式触控装置600的电路及运作方式类似于电容式触控装置200，其中不同之处在于触控面板620的第一电极621_1 621_10及第二电极623_1 623_5。在本实施例， 第一电极621_1 621_10及第二电极623_1 623_5分别形成多个感测区域(即每一电极的菱形区域及三角形区域)，并且由于这些感测区域配置的位置不重叠，因此这些感测区域可以配置于同一层。进一步来说，当由第一电极621_1 621_10的感测区域检测到电容变化量时，会由第二电极623_1 623_5输入信号来检测真正的触碰点；或者，当由第一电极621_1 621_10及第二电极623_1 623_5的部分感测区域检测到电容变化量时，会输入信号至检测到电容变化量的感测区域对应的第二电极623_1 623_5中，以确认检测到的触碰点为真正的触碰点或镜射点。综上所述，本发明实施例的电容式触控装置、电容式触控装置的感测装置及其多触碰点检测方法，其检测电容式触控面板的多个第一电极与多个第二电极的感测区域的电容变化量，当感测区域由具有第一电容变化量转换为具有第二电容变化量时，则此感测区域会被判断为真正的触碰位置。藉此，可准确定位出多个触碰位置，并且可避免产生镜射以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电容式触控装置，包括一电容式输入设备，包括多条第一电极，朝一第一方向延伸；多条第二电极，朝一第二方向延伸，与所述第一电极于多个感测区域形成多个电容；一检测单元，与所述第一电极电性连接，检测所述感测区域的电容变化量；以及一信号产生单元，与所述第二电极电性连接，且用于产生一信号；其中，当该检测单元检测到所述感测区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，依照一预定方式将该信号输入所述第二电极，在具有该第一电容变化量的上述感测区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，则具有该第二电容变化量的上述感测区域即为一触碰位置。
2.如权利要求I所述的电容式触控装置，其中所述第一电极在该第二方向上互相等间距平行排列。
3.如权利要求I所述的电容式触控装置，其中所述第二电极在该第一方向上互相等间距平行排列。
4.如权利要求I所述的电容式触控装置，其中该电容式输入设备，更包括一介电层，位于所述第一电极与所述第二电极的之间。
5.如权利要求I所述的电容式触控装置，其中所述第二电极位于所述第一电极的上方，且所述感测区域分别为所述第一电极与所述第二电极交错形成的多个交错区域。
6.如权利要求I所述的电容式触控装置，其中所述感测区域分别对应所述第一电极与所述第二电极，且所述感测区域的配置位置彼此不重叠。
7.如权利要求6所述的电容式触控装置，其中所述感测区域配置于同一层。
8.一种电容式触控面板的感测装置，该电容式触控面板包括多条第一电极以及多条第二电极，且所述第一电极与所述第一电极形成多个感测区域，该感测装置包括一检测单元，电性连接所述第一电极，检测对应所述第一电极的所述感测区域的电容变化量；以及一信号产生单元，与所述第二电极电性连接，该信号产生单元产生一信号；其中，当该检测单元检测到所述感测区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，将该信号依照一预定方式输入所述下电极，当该检测单元检测到所述感测区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，所述感测区域中依序由具有该第一电容变化量转换为具有该第二电容变化量的感测区域即为一触碰位置。
9.如权利要求8所述的电容式触控面板的感测装置，其中该信号为一电平变动信号。
10.如权利要求9所述的电容式触控面板的感测装置，其中该信号为一方波信号、一三角波信号及一弦波信号其中之一。
11.如权利要求8所述的电容式触控面板的感测装置，其中该检测单元依序检测所述第一电极，以检测对应所述第一电极的所述感测区域的电容变化量。
12.如权利要求8所述的电容式触控面板的感测装置，其中该检测单元同时检测所述第一电极，以检测对应所述第一电极的所述感测区域的电容变化量。
13.如权利要求8所述的电容式触控面板的感测装置，其中所述第一电极与所述第二电极相互交错，所述感测区域分别为所述第一电极与所述第二电极的多个交错区域。
14.如权利要求8所述的电容式触控面板的感测装置，其中所述感测区域分别对应所述第一电极与所述第二电极，所述感测区域配置于同一层，且所述感测区域的配置位置彼此不重叠。
15.—种电容式触控面板的多触碰点检测方法,该电容式触控面板包括一介电层以及分别位于该介电层二侧的多条第一电极及多条第二电极，且所述第一电极与所述第二电极形成多个感测区域，该多触碰点检测方法包括检测所述感测区域的电容变化量，得到并记录多个具有一第一电容变化量的感测区域；产生一信号，且将该信号输入于所述第二电极；检测所述感测区域的电容变化量，得到并记录多个具有一第二电容变化量的感测区域；以及所述感测区域中依序由具有该第一电容变化量转换为具有该第二电容变化量的感测区域分别判断为该电容式触控面板的一触碰点。
16.如权利要求15所述的电容式触控面板的多触碰点检测方法，更包括所述感测区域中具有该第一电容变化量的感测区域分别判断为该电容式触控面板的一镜射点。
17.如权利要求15所述的电容式触控面板的多触碰点检测方法，其中该信号依序输入所述第二电极。
18.如权利要求15所述的电容式触控面板的多触碰点检测方法,其中该信号同时输入部分的所述第二电极，并且依序切换接收该信号的第二电极。
19.一种电容式触控装置，包括一电容式输入设备，包括多条第一电极，朝一第一方向延伸；多条第二电极，位于所述第一电极的上方，朝一第二方向延伸，与所述第一电极形成多个电容，且所述第一电极与所述第二电极交错形成多个交错区域；一检测单元，与所述第一电极电性连接，检测所述交错区域的电容变化量；以及一信号产生单元，与所述第二电极电性连接，且用于产生一信号；其中，当该检测单元检测到所述交错区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，依照一预定方式将该信号输入所述第二电极，在具有该第一电容变化量的上述交错区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，则具有该第二电容变化量的上述交错区域即为一触碰位置。
20.如权利要求19所述的电容式触控装置，其中所述第一电极在该第二方向上互相等间距平行排列。
21.如权利要求19所述的电容式触控装置，其中所述第二电极在该第一方向上互相等间距平行排列。
22.如权利要求19所述的电容式触控装置，其中电容式输入设备，更包括一介电层，位于所述第一电极与所述第二电极的之间。
全文摘要
本发明公开了一种电容式触控装置，包括电容式输入设备、检测单元及信号产生单元。电容式输入设备包括多条第一电极及多条第二电极。这些第一电极与第二电极形成多个感测区域。检测单元检测这些感测区域的电容变化量。信号产生单元用于产生一信号，当检测单元检测到这些感测区域中的至少一个具有一第一电容变化量时，依照一预定方式将该信号输入这些第二电极。在具有第一电容变化量的上述感测区域中的至少一个具有一第二电容变化量时，则具有第二电容变化量的感测区域即为一触碰位置。
文档编号G06F3/044GK102609159SQ201210015058
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者林建良 申请人:松翰科技股份有限公司