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CN106371679B - 在触控装置上侦测主动式触控笔的方法及该触控装置 - Google Patents

在触控装置上侦测主动式触控笔的方法及该触控装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在触控装置上侦测主动式触控笔的方法及该触控装置。该触控装置具有多个呈行、列交错排列的独立感应电极,其中,在触控装置执行一主动笔侦测模式时,于一第一时相将同一行的电极连接在一起,以读取每一行感应电极的行电容总量;于一第二时相将同一列的电极连接在一起,以读取每一列感应电极的列电容总量;依据这些行电容总量与列电容总量,判断一主动式触控笔在触控装置上的位置;本发明只需通过二次的读取作业,即可快速判断主动式触控笔的触碰位置。

Description

在触控装置上侦测主动式触控笔的方法及该触控装置
技术领域
本发明关于一种触控装置及其侦测方法,尤指一种在触控装置上侦测主动式触控笔的方法。
背景技术
常见的触控输入方式包含有以手指或触控笔(stylus)触碰一触控面板,触控笔的工作原理是利用感测触控笔与触控面板之间的电容量,判断触控笔的触碰位置。
触控笔的种类主要分为主动式触控笔及被动式触控笔。主动式触控笔具有发出驱动信号的能力,内部具有一发射电路,当主动式触控笔接近电容式触控面板时,由发射电路送出驱动信号使电容式触控面板产生电容变化,根据该电容变化即可计算该主动式触控笔的触控位置。
如图5所示的电容式触控面板,具有多个呈行、列交错排列的独立感应电极90,各该感应电极90耦接一条独立的导线。当主动式触控笔应用于在此类型的电容式触控面板时,传统的扫描方式是逐一读取各感应电极90的电容量,再根据各感应电极90的电容量计算主动式触控笔的位置。但此种扫描方式需要花费较多时间。当触控面板的尺寸加大时,感应电极的数量会增加,现有的扫描方法也会花费更多的时间,因此有必要针对上述方法进行改进。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种在触控装置上侦测主动式触控笔的方法,可快速判断出主动式触控笔的操作位置。
为达成前述目的,本发明的方法所应用的触控装置具有多个呈行、列交错排列的独立感应电极,该方法包含:
执行一主动笔侦测模式,在该主动笔侦测模式下进行:
在一第一时相,将同一行的电极连接在一起,分别获得每一行该感应电极的行电容总量;
在一第二时相,将同一列的电极连接在一起,分别获得每一列该感应电极的列电容总量;以及
依据该等行电容总量与列电容总量,判断一主动式触控笔在该触控装置上的位置。
利用上述方法,本发明只需分别在第一时相、第二时相各执行一次读取作业,便可获得每一行感应电极的行电容总量与每一列感应电极的列电容总量,根据这些行电容总量与列电容总量可判断主动式触控笔在触控装置上的位置。即使是大尺寸触控装置,使用本发明的方法也仍然只需经过二次读取作业即可判断主动式触控笔的位置,因此,本发明能有效节省扫描时间,提高效率。
本发明的另一目的是提供一种可侦测主动式触控笔的触控装置,该触控装置可快速判断一主动式触控笔的操作位置。
为达成前述目的,该可侦测主动式触控笔的触控装置包含:
多个呈行、列交错排列的感应电极;
多条导线,分别耦接各个该感应电极,每一个该感应电极耦接一条该导线;
一控制器耦接该多条导线,该控制器包括:
一第一选择单元,耦接该多条导线,在一第一时相将同一行的感应电极连接在一起;
一第二选择单元,耦接该多条导线,在一第二时相将同一列的感应电极连接在一起;以及
一感测电路,耦接该第一选择单元及该第二选择单元,该感测电路在第一时相接收每一行该感应电极的行电容总量,在第二时相接收每一列该感应电极的列电容总量;以及
一运算单元,耦接该感测电路,该运算单元依据该等行电容总量与列电容总量,判断一主动式触控笔在该触控装置上的位置。
该第一选择单元、第二选择单元分别在第一时相、第二时相将同一行感应电极与同一列感应电极连接之后,该感测电路可接收到每一行的行电容总量与每一列的列电容总量,供运算单元判断出主动式触控笔的位置。本发明的触控装置只需二次读取作业即可判断主动式触控笔操作位置,可以提高扫描效率。
附图说明
图1:本发明触控装置的连接线路图。
图2A:本发明主动笔侦测模式下在第一时相接收行电容总量的电路运行图。
图2B:本发明主动笔侦测模式下在第二时相接收列电容总量的电路运行图。
图3:本发明的主动笔侦测模式流程图。
图4:本发明的一般侦测模式流程图。
图5:现有电容式触控面板的感应电极排列示意图。
符号说明:
11 感应电极 12 导线
20 第一选择单元 21 第一多工器
30 第二选择单元 31 第二多工器
40 第三选择单元 41 第三多工器
50 感测电路 60 运算单元
70 选择信号产生器 80 驱动电路
90 感应电极 100 控制器。
具体实施方式
请参考图1,提供根据本发明的一触控装置,该触控装置具有多个呈行、列交错排列的独立感应电极11、多条导线12及一控制器100,该控制器100包含一第一选择单元20、一第二选择单元30、一第三选择单元40、一感测电路50、一运算单元60及一选择信号产生器70。
图中是以6行(X1~X6)×6列(Y1~Y6)的感应电极11为实施例说明,各该感应电极11耦接一条独立的导线12,这些导线12连接至第一选择单元20与第二选择单元30。在本实施例中,该第一选择单元20中包含多个第一多工器21,这些第一多工器21的数量对应感应电极11的行数。各该第一多工器21耦接对应一行的多个该感应电极11,用以选择其中一个感应电极11或者整行的所有电极11。本实施例的6个第一多工器21分别连接X1~X6这6行的感应电极11。该第二选择单元30中包含多个第二多工器31,这些第二多工器31的数量对应该感应电极11的列数,各该第二多工器31耦接对应一列的该感应电极11,用以选择其中一个感应电极11或者整行的所有电极11。本实施例的6个第二多工器31分别连接Y1~Y6等6列的感应电极11。因此,每个感应电极11都连接一个第一多工器21与一个第二多工器31。
该第三选择单元40有多个第三多工器41,各该第三多工器41耦接一个对应的该第一多工器21与一个对应的该第二多工器31,每一个多工器41根据一选择信号(S1~S6)决定连接一第一多工器21或一第二多工器31。在本实施例中,该第三选择单元40包含有6个第三多工器41。
该感测电路50透过该第三选择单元40耦接该第一选择单元20及该第二选择单元30,该感测电路50包含有多个模/数转换器,用以将接收到的感测信号转换为数字数据。
该运算单元60耦接该感测电路50,用以判断一接触物件(例如手指或触控笔)在该触控装置上的位置。
本发明的触控装置可执行一主动笔侦测模式。图2A显示本发明的触控装置在主动笔侦测模式的第一时相时的操作。在第一时相时,第一多工器21被控制去选择同一行的多个感应电极11,也就是说,该第一多工器21将同一行的多个感应电极11连接在一起,此时第一多工器21的输出为同一行的所有多个感应电极11的电容感应量的总和,以下称之为行电容总量。该选择信号产生器70输出第一选择信号S1X~S6X给各个第三多工器41,令这些第三多工器41选择接收这些第一多工器21的输出。该感测电路50经由第三选择单元40同时接收所有的行电容总量SUM_X1~SUM_X6,并且转换成数字数据传送给运算单元60。
图2B显示本发明的触控装置在主动笔侦测模式的第二时相时的操作。在第二时相时,第二多工器31被控制去选择同一列的多个感应电极11,也就是说,该第二多工器31将同一列的多个感应电极11连接在一起,此时第二多工器31的输出为同一列的所有多个感应电极11的电容感应量的总和,以下称之为列电容总量。该选择信号产生器70输出第二选择信号S1Y~S6Y给各个第三多工器41,令这些第三多工器41选择接收这些第二多工器31的输出。该感测电路50经由第三选择单元40同时接收所有的列电容总量SUM_Y1~SUM_Y6,并且转换成数字数据传送给运算单元60。
经过第一时相与第二时相之后,该运算单元60根据行电容总量SUM_X1~SUM_X6与列电容总量SUM_Y1~SUM_Y6,判断一主动式触控笔在该触控装置上的位置。当主动式触控笔在该触控装置上发出一驱动信号时,各行电极与各列电极的电容量总和会发生变化。例如图2A在感应电极11的上方提供各行电极的行电容总量SUM_X1~SUM_X6的示意图,图2B在感应电极11左方提供各列电极的列电容总量SUM_Y1~SUM_Y6的示意图,这两个示意图中,一轴是行(或列)的位置,另一轴则表示感应值。根据各行电极的位置与行电容总量SUM_X1~SUM_X6,运算单元60可以计算出主动笔在X方向上的位置。根据各列电极的位置与列电容总量SUM_Y1~SUM_Y6,运算单元60可以计算出主动笔在Y方向上的位置。关于根据X或Y方向电容量以计算接触位置为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。
请参考图3所示,根据前述的电路运行说明,可归纳出本发明侦测主动式触控笔的方法,包含以下步骤:
执行一主动笔侦测模式,在该主动笔侦测模式下进行:
S31:在一第一时相,将同一行的感应电极11连接在一起,分别获得每一行该感应电极11的行电容总量;
S32:在一第二时相,将同一列的感应电极11连接在一起,分别获得每一列该感应电极11的列电容总量;以及
S33:依据所述行电容总量与列电容总量,判断一主动式触控笔在该触控装置上的位置。
触控装置除了可执行前述主动笔侦测模式之外,还可进一步包含一一般侦测模式,用以判断一物件在触控装置上的位置,该物件可以是主动式触控笔之外的其它物件。其中,该控制器100进一步包含发出驱动信号的一驱动电路80。在一般侦测模式下,只需要使用到该第一选择单元20或第二选择单元30其中之一,另一选择单元无动作,以下将以使用该第一选择单元20说明一般侦测模式。请参考图4所示,该一般侦测模式的流程包含:
S41:驱动各感应电极11,并接收各感应电极11的电容感应量。在此步骤中,该选择信号产生器70输出第一选择信号S1X~S6X给第三选择单元40的这些第三多工器41,令这些第三多工器41连接这些第一多工器21,该驱动电路80产生驱动信号并通过这些第三多工器41传送至各个第一多工器21,各该第一多工器21则于内部进行切换以将驱动信号传给其中一个感应电极11,并且接收被驱动的感应电极11的电容感应量。如此依序驱动各感应电极11及获得各感应电极11的电容感应量。在一实施例中,该驱动电路80通过这些第一多工器21的内部切换选择,逐列发出驱动信号至各列的感应电极11,以本实施例而言,会输出6次的驱动信号依序分别给第1、2、…6列的感应电极11,经过6次的接收作业后即可得到所有感应电极11的电容量。
S42:根据各感应电极11的电容感应量判断一物件在该触控装置上的位置。该感测电路50将各感应电极11的电容感应量输出至运算单元60,由该运算单元60根据各感应电极11电容感应量及其位置计算出接触物件在触控装置上的位置。
由以上说明可知,本发明提供一种可快速扫描主动式触控笔位置的方法。本发明只需在第一时相、第二时相分别执行一次读取作业,便能获得各行感应电极与各列感应电极的电容感应量的总和,根据该行电容总量与列电容总量判断一主动式触控笔在触控装置上的位置。针对大尺寸触控装置,本发明仍只需通过二次的读取作业,即可迅速判断主动式触控笔的位置。
本发明亦可应用于内嵌式(In cell)的触控荧幕。感应电极11可以是一块共电极(common electrode),一个像素电极,或者是多个像素电极的组合。
虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的内,相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴,因此本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种可侦测主动式触控笔的触控装置,包含:
多个呈行、列交错排列的感应电极;
多条导线,分别耦接各个所述感应电极,每一个所述感应电极耦接一条所述导线;
一控制器耦接所述多条导线,所述控制器包括:
一第一选择单元,包含多个第一多工器,通过所述多条导线分别对应耦接同一行的所述感应电极,各所述第一多工器在一第一时相将同一行的所述感应电极连接在一起;
一第二选择单元,包含多个第二多工器,通过所述多条导线分别对应耦接同一列的所述感应电极,各所述第二多工器在一第二时相将同一列的所述感应电极连接在一起;
一感测电路,耦接所述第一选择单元及所述第二选择单元,所述感测电路在所述第一时相接收每一行所述感应电极的行电容总量,在所述第二时相接收每一列所述感应电极的列电容总量;以及
一运算单元,耦接所述感测电路,所述运算单元依据所述行电容总量与所述列电容总量,判断一主动式触控笔在所述触控装置上的位置。
2.如权利要求1所述的可侦测主动式触控笔的触控装置,还包含一第三选择单元,包含有多个第三多工器,各个所述第三多工器耦接一个对应的所述第一多工器与一个对应的所述第二多工器,并且根据一第一选择信号输出所述行电容总量或根据一第二选择信号输出所述列电容总量至所述感测电路。
3.如权利要求1或2所述的可侦测主动式触控笔的触控装置,所述感测电路中包含多个模/数转换器,用以将各所述行电容总量及各所述列电容总量转换为一数字数据。
4.如权利要求2所述的可侦测主动式触控笔的触控装置,所述控制器包含一选择信号产生器,用以输出所述第一选择信号或所述第二选择信号。
5.如权利要求1所述的可侦测主动式触控笔的触控装置,其中所述触控装置进一步包含一一般侦测模式,用以判断一物件在所述触控装置上的位置,在所述一般侦测模式下,所述控制器进行:
驱动各所述感应电极,并且接收各所述感应电极的电容感应量;以及
根据各所述感应电极的所述电容感应量判断所述物件在所述触控装置上的位置。
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