本發(fā)明涉及一種觸控感應(yīng)器及其觸控點定位方法，尤其涉及一種可同時發(fā)出多個可區(qū)別信號進行感應(yīng)，并在感應(yīng)信號中判斷該多個可區(qū)別信號各別成份，以快速定位觸控點的觸控感應(yīng)器及其觸控點定位方法。

背景技術(shù)：

一般來說，公知觸控感應(yīng)裝置的觸控點定位方法，都以時域掃描信號配合掃描時序截取面板感應(yīng)信號，并以掃描的次序作為對應(yīng)位置排列定位。

舉例來說，請參考圖1及圖2，圖1為公知一觸控感應(yīng)裝置10的示意圖，圖2為圖1所示的掃描頻率信號w(1)～w(k)及一時序同步信號syn的示意圖。如圖1所示，觸控感應(yīng)裝置10包括有一觸控感應(yīng)面板100、一脈沖波信號產(chǎn)生器102、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analogtodigitalconverter，adc)104以及一微處理器106。簡單來說，觸控感應(yīng)面板100包括有垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)及水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)，其可形成觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)，其中，公知透明導(dǎo)電極多為氧化銦錫(indiumtinoxide，ito)結(jié)構(gòu)，成分為90％的in2o3與10％的sno2的混合物，但也可以微細(肉眼不可視)的金屬導(dǎo)線實現(xiàn)。

接著，如圖1及圖2所示，在公知觸控感應(yīng)裝置10進行時域掃描定位時，脈沖波信號產(chǎn)生器102可根據(jù)一頻率信號clk，依序產(chǎn)生掃描頻率信號w(1)～w(k)予垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)并產(chǎn)生時序同步信號syn予模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104，使得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104可根據(jù)時序同步信號syn接收水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)的感應(yīng)信號s(1)～s(j)并進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，然后微處理器106決定觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)的相對應(yīng)觸控感應(yīng)點信號p(1,1)～p(j,k)。例如，當(dāng)根據(jù)時序同步信號syn得知目前輸出掃描頻率信號w(m)予垂直透明導(dǎo)電極tc(m)時，則此時所得的感應(yīng)信號s(1)～s(j)即代表觸控感應(yīng)點t(1,m)～t(j,m)(即垂直透明導(dǎo)電極tc(m)上的觸控感應(yīng)點)的相對應(yīng)觸控感應(yīng)點信號p(1,m)～p(j,m)。最后，在脈沖波信號產(chǎn)生器102依序產(chǎn)生掃描頻率信號w(1)～w(k)對垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)完成掃描后，微處理器106可根據(jù)觸控感應(yīng)點信號p(1,1)～p(j,k)的信號強度，決定觸控點發(fā)生在觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)的位置。

然而，公知觸控感應(yīng)裝置10進行時域掃描定位時，由于需以掃描頻率信號w(1)～w(k)逐一掃描垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，且需配合時序同步信號syn截取感應(yīng)信號s(1)～s(j)的數(shù)據(jù)，因此速度慢且容易受干擾。有鑒于此，公知技術(shù)實有改進的必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可同時發(fā)出多個可區(qū)別信號進行感應(yīng)，并在感應(yīng)信號中判斷該多個可區(qū)別信號各別成份，以快速定位觸控點的觸控感應(yīng)器及其觸控點定位方法。

本發(fā)明公開一種觸控感應(yīng)器，包括有一觸控感應(yīng)面板，包括有多個第一維透明導(dǎo)電極及多個第二維透明導(dǎo)電極，用來形成多個觸控感應(yīng)點；一至多個信號產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生至少兩個正交信號同時分別耦合至該多個第一維透明導(dǎo)電極中至少二者；一至多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦合至該多個第二維透明導(dǎo)電極，用來接收該多個第二維透明導(dǎo)電極的多個感應(yīng)信號；以及一至多個運算單元，用來轉(zhuǎn)換該多個感應(yīng)信號，以判斷該多個感應(yīng)信號中該至少兩個正交信號的成份組成并定位至少一觸控點在該多個觸控感應(yīng)點上；其中，該至少兩個正交信號是至少兩弦波信號，且該至少兩弦波信號的頻率不是彼此的整數(shù)倍。

本發(fā)明還公開一種觸控感應(yīng)器，其特征在于，包括有一觸控感應(yīng)面板，包括有多個第一維透明導(dǎo)電極及多個第二維透明導(dǎo)電極，用來形成多個觸控感應(yīng)點；一至多個信號產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生至少兩個正交信號同時分別耦合至該多個第一維透明導(dǎo)電極中至少二者；一至多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦合至該多個第二維透明導(dǎo)電極，用來接收該多個第二維透明導(dǎo)電極的多個感應(yīng)信號；以及一至多個運算單元，用來轉(zhuǎn)換該多個感應(yīng)信號，以判斷該多個感應(yīng)信號中該至少兩個正交信號的成份組成并定位至少一觸控點在該多個觸控感應(yīng)點上；其中，該至少兩個正交信號包括具有相同頻率但相位差90度的周波信號。

本發(fā)明還公開一種觸控點定位方法，用于一觸控感應(yīng)器中，包括有產(chǎn)生至少兩個正交信號同時分別耦合至多個第一維透明導(dǎo)電極中至少二者；接收多個第二維透明導(dǎo)電極的多個感應(yīng)信號；轉(zhuǎn)換該多個感應(yīng)信號，以判斷該多個感應(yīng)信號中該至少兩個正交信號的成份組成；以及定位至少一觸控點在該多個第一維透明導(dǎo)電極及該多個第二維透明導(dǎo)電極所形成的該多個觸控感應(yīng)點上；其中，該至少兩個正交信號是至少兩弦波信號，且該至少兩弦波信號的頻率不是彼此的整數(shù)倍。

本發(fā)明還公開一種觸控點定位方法，用于一觸控感應(yīng)器中，其特征在于，包括有產(chǎn)生至少兩個正交信號同時分別耦合至多個第一維透明導(dǎo)電極中至少二者；接收多個第二維透明導(dǎo)電極的多個感應(yīng)信號；轉(zhuǎn)換該多個感應(yīng)信號，以判斷該多個感應(yīng)信號中該至少兩個正交信號的成份組成；以及定位至少一觸控點在該多個第一維透明導(dǎo)電極及該多個第二維透明導(dǎo)電極所形成的該多個觸控感應(yīng)點上；其中，該至少兩個正交信號包括具有相同頻率但相位差90度的周波信號。

在此配合下列圖示、實施例的詳細說明及權(quán)利要求書，將上述及本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點詳述于后。

附圖說明

圖1為公知一觸控感應(yīng)裝置的示意圖。

圖2為圖1所示的掃描頻率信號及一時序同步信號的示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例一觸控感應(yīng)裝置的示意圖。

圖4為圖3所示的可區(qū)別信號為不同頻率的周波信號的示意圖。

圖5為圖3所示的可區(qū)別信號為不同頻率的周波信號時，感應(yīng)信號的示意圖。

圖6為圖3所示的一運算單元對一感應(yīng)信號進行轉(zhuǎn)換的示意圖。

圖7為本發(fā)明實施例一觸控點定位流程的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

10、30觸控感應(yīng)裝置

100、300觸控感應(yīng)面板

102脈沖波信號產(chǎn)生器

104、304模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

106微處理器

302信號產(chǎn)生器

306運算單元

70流程

702～708步驟

tc(1)～tc(k)垂直透明導(dǎo)電極

tr(1)～tr(j)水平透明導(dǎo)電極

t(1,1)～t(j,k)觸控感應(yīng)點

clk、clk＇頻率信號

w(1)～w(k)掃描頻率信號

syn時序同步信號

s(1)～s(j)、s(1)＇～s(j)＇感應(yīng)信號

p(1,1)～p(j,k)、p(1,1)＇～p(j,k)＇觸控感應(yīng)點信號

f(1)～f(k)可區(qū)別信號

具體實施方式

請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例一觸控感應(yīng)裝置30的示意圖。如圖3所示，觸控感應(yīng)裝置30包括有一觸控感應(yīng)面板300、一信號產(chǎn)生器302、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analogtodigitalconverter，adc)304以及一運算單元306。簡單來說，觸控感應(yīng)面板300與觸控感應(yīng)面板100部分相似因此以相同符號標(biāo)示，包括有垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)及水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)，其可形成觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)。信號產(chǎn)生器302可根據(jù)頻率信號clk＇產(chǎn)生可區(qū)別信號f(1)～f(k)同時分別耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器304可耦合至水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)，用來接收水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)的感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇并進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，運算單元306可轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇，以判斷感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇中可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成決定觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)的相對應(yīng)觸控感應(yīng)點信號p(1,1)＇～p(j,k)＇，再定位至少一觸控點在觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)上。

在此情形下，由于運算單元306可判斷感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇中可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成，因此可區(qū)別信號f(1)～f(k)可同時分別耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)再由運算單元306進行判斷，而不需如公知技術(shù)對垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)依序掃描。如此一來，本發(fā)明可同時耦合可區(qū)別信號f(1)～f(k)至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)而不需依序掃描，然后隨時接收并轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇，再根據(jù)其中可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成判斷觸控點位置而不需配合同步，因此可加快觸控制偵測速度。

詳細來說，可區(qū)別信號f(1)～f(k)可為彼此正交的正交信號或具有其它可進行區(qū)別的特性的信號，再由運算單元306根據(jù)正交性或其它特性判斷感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇中可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成。舉例來說，可區(qū)別信號f(1)～f(k)可為彼此正交的周波信號，如具有不同頻率的周波信號(例如弦波信號sn、sm分別具有頻率fn、fm，其中fn＝r*fm，r不是整數(shù))，或具有相同頻率但相位差90度的周波信號，再由運算單元306對感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇的頻譜及相位進行分析，以決定可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成。如此一來，運算單元306能分解正交信號為多個單頻率信號，且運算單元306能根據(jù)多個單頻信號，分析并辨識正交信號。

舉例來說，請參考圖4及圖5，圖4為圖3所示的可區(qū)別信號f(1)～f(k)為不同頻率的周波信號的示意圖，圖5為圖3所示的可區(qū)別信號f(1)～f(k)為不同頻率的周波信號時(此例為弦波)，感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇的示意圖。如圖4及圖5所示，由于垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)同時分別耦合可區(qū)別信號f(1)～f(k)，因此水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)因觸控點迭加部分可區(qū)別信號f(1)～f(k)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇，會因為觸控點位置而不同(如位在水平透明導(dǎo)電極tr(1)上的觸控點及水平透明導(dǎo)電極tr(j)上的觸控點所對應(yīng)的垂直透明導(dǎo)電極不同，因此所迭加的感應(yīng)信號s(1)＇、s(j)＇的波形也不同)。

在此情形下，請參考圖6，圖6為圖3所示的運算單元306對感應(yīng)信號s(1)＇進行轉(zhuǎn)換的示意圖。如圖6所示，若信號產(chǎn)生器302所產(chǎn)生的可區(qū)別信號f(1)～f(k)分別為10hz、20hz、30hz…(100*k)hz的周波信號，當(dāng)兩觸控點落在水平透明導(dǎo)電極tr(1)與垂直透明導(dǎo)電極tc(5)、tc(7)所相交的觸控感應(yīng)點t(1,5)、t(1,7)時，運算單元306將由水平透明導(dǎo)電極tr(1)所截取的感應(yīng)信號s(1)＇由時域轉(zhuǎn)換至頻域后，可得如圖6所示的頻譜信號，即在頻率為50hz及70hz處有信號(右側(cè)信號為進行轉(zhuǎn)換時所產(chǎn)生的對稱信號)，因此運算單元306可對應(yīng)得知在水平透明導(dǎo)電極tr(1)與垂直透明導(dǎo)電極tc(5)、tc(7)所相交的觸控感應(yīng)點t(1,5)、t(1,7)有觸控發(fā)生。

上述運算單元306將感應(yīng)信號s(1)＇由時域轉(zhuǎn)換至頻域的運算可以為離散傅立葉轉(zhuǎn)換(discretefouriertransform，dft)或快速傅利葉轉(zhuǎn)換(fastfouriertransform，fft)，但由于僅特定頻率的反應(yīng)量有意義(如與可區(qū)別信號f(1)～f(k)相關(guān)的10hz、20hz、30hz…(100*k)hz的頻率)，故可針對特定頻率作運算處理，以簡化運算的復(fù)雜度。快速傅利葉轉(zhuǎn)換為高效率的離散傅立葉轉(zhuǎn)換的運算方法，離散傅立葉轉(zhuǎn)換與快速傅利葉轉(zhuǎn)換為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。

值得注意的是，本發(fā)明的主要精神在于可同時耦合可區(qū)別信號至垂直透明導(dǎo)電極而不需依序掃描，然后隨時接收并轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號，再根據(jù)感應(yīng)信號中可區(qū)別信號的成份組成判斷觸控點位置而不需配合同步，因此可加快觸控制偵測速度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可據(jù)以進行修飾或變化，而不限于此。舉例來說，在上述實施例中，可區(qū)別信號f(1)～f(k)同時全部耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，但在其它實施例中，也可分批將可區(qū)別信號f(1)～f(k)中部分可區(qū)別信號同時耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)中部分垂直透明導(dǎo)電極，只要能同時耦合并分析其中可區(qū)別信號的成份組成即可達到加快觸控制偵測速度的效果，并不限于一次同時全部耦合；此外，上述信號產(chǎn)生器302、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器304以及運算單元306都各以一個來說明其效果，但在其它實施例中，也可由多個信號產(chǎn)生器、多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及多個運算單元實施，再利用分別負(fù)責(zé)相對應(yīng)透明導(dǎo)電極或合作負(fù)責(zé)全部透明導(dǎo)電極的方式達成其作用。

再者，上述實施例中可區(qū)別信號f(1)～f(k)以弦波的周波信號為例進行說明，但在其它實施例中，周波信號也可為三角波或方波等具有主頻率的周期性波形；而上述可區(qū)別信號f(1)～f(k)以周波信號實施時，以離散傅立葉轉(zhuǎn)換或快速傅利葉轉(zhuǎn)換分析頻率的成份組成以判斷觸控點，但在其它實施例中，可區(qū)別信號f(1)～f(k)也可以正交信號實施時，再根據(jù)正交信號的正交性判斷觸控點。例如，同頻率但相位差90度的信號，或不同頻率且頻率不是彼此的整數(shù)倍的信號可由其正交性被分解、被分析再被辨識。甚至，可區(qū)別信號f(1)～f(k)可為具有其它可區(qū)別特性的信號，再利用其可區(qū)別特性判斷觸控點即可。

除此之外，由于如雜散電容多寡等機構(gòu)特性，因此特定頻率的信號在特定位置的透明導(dǎo)電極可能會造成感應(yīng)信號特別衰減或放大，因此除了上述固定以可區(qū)別信號f(1)～f(k)的順序同時耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)外，在其它實施例中，也可動態(tài)分配可區(qū)別信號f(1)～f(k)耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)的順序，如第一時間點以可區(qū)別信號f(1)、f(2)、…f(k)的順序耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，而第二時間點以可區(qū)別信號f(2)、f(3)、…f(k)、f(1)的順序耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，如此可避免固定以特定頻率的信號耦合特定位置的透明導(dǎo)電極，而造成感應(yīng)信號特別衰減或放大。

更進一步地，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器304可以快閃式模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(flash-adc)、連續(xù)近似模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(successiveapproximationadc)或積分三角模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(sigma-deltaadc)等模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器實施，而運算單元306可以中央處理器/隨機存取存儲器型(cpu/rambase)運算單元(如微處理器)或特定功能運算單元實施(如以硬件形式實施離散傅立葉轉(zhuǎn)換、快速傅利葉轉(zhuǎn)換、其它時域轉(zhuǎn)頻域或其它可判斷感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇中可區(qū)別信號f(1)～f(k)的成份組成的運算)。

因此，觸控感應(yīng)裝置30的觸控點定位操作，可歸納為一觸控點定位流程70，如圖7所示，其包括以下步驟：

步驟700：開始。

步驟702：產(chǎn)生至少兩個可區(qū)別信號(如正交信號)同時分別耦合至垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)中至少二者。

步驟704：接收水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)的感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇。

步驟706：轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇，以判斷感應(yīng)信號s(1)＇～s(j)＇中該至少兩個可區(qū)別信號(例如正交信號)的成份組成。

步驟708：定位至少一觸控點在垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)及水平透明導(dǎo)電極tr(1)～tr(j)所形成的觸控感應(yīng)點t(1,1)～t(j,k)上。

步驟710：結(jié)束。

觸控點定位流程70的詳細操作可參考以上敘述，在此不再贅述。

在公知技術(shù)中，公知觸控感應(yīng)裝置10進行時域掃描定位時，由于需以掃描頻率信號w(1)～w(k)逐一掃描垂直透明導(dǎo)電極tc(1)～tc(k)，且需配合時序同步信號syn截取感應(yīng)信號s(1)～s(j)的數(shù)據(jù)，因此速度慢且容易受干擾。相較之下，本發(fā)明的主要精神在于可同時耦合可區(qū)別信號至垂直透明導(dǎo)電極而不需依序掃描，然后隨時接收并轉(zhuǎn)換感應(yīng)信號，再根據(jù)感應(yīng)信號中可區(qū)別信號的成份組成判斷觸控點位置而不需配合同步，因此可加快觸控制偵測速度。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。