CN102221951B - 电容式触控面板的操作方法及触控式裸眼立体显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电容式触控面板的操作方法及触控式裸眼立体显示器。该电容式触控面板的操作方法，适用于裸眼立体显示器中，电容式触控面板具有感测元件。具体地，电容式触控面板的操作方法包括步骤：仅在屏障电位变化造成的讯号值小于预设值时进行触碰电位读取操作；而触碰电位读取操作包含：在屏障电位为高电位的时候，提供第一驱动讯号至感测元件以进行触碰电位读取操作；以及在屏障电位为低电位的时候，提供第二驱动讯号至感测元件以进行触碰电位读取操作。其中，第一驱动讯号的脉冲振幅较第二驱动讯号的脉冲振幅为低。
Description
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，特别是涉及电容式触控面板的操作方法以及触控式裸眼立体显示器。
背景技术
触控输入装置提供了一种新的人机互动的界面，其在使用上更直觉、更符合人性。而将触控输入装置(例如电容式触控面板)与裸眼立体显示器整合在一起可得触控式裸眼立体显示器，其兼具立体画面显示与触控输入功能。
通常，触控式裸眼立体显示器中的触控集成电路(Touch IC，作为检测单元)的触控检测过程主要有三个工作过程，分别为扫描(scanning process)、数据处理(raw data process)及座标运算(coordinate calculation)；其中，扫描过程会因屏障层上的屏障电位变化而遭受干扰(例如突波干扰)，而使得触控集成电路乱报座标点或产生错误的座标点，而数据处理及座标运算过程则不会因屏障层上的屏障电位变化遭受任何影响。
此外，电容式触控原理为在驱动线给定驱动电位之后，由触控集成电路立即读取触控面板的数据读取线上的电压。是否有导体触碰到触控面板，是用触控集成电路已读取到的电压大小来区分。然而，当屏障电位为对地的负电压时，由于驱动电位一般高于屏障电位，因此很容易产生电压泄漏问题，使触控集成电路读取到不能分区的电压(亦即无法正确判断是否被触碰)，进而会影响触控检测精度。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种电容式触控面板的操作方法，以避免触控扫描过程中屏障电位的影响以及电压泄漏问题，进而提升触控检测精度。
本发明的再一目的是提供一种触控式裸眼立体显示器。
具体地，本发明实施例的提出一种电容式触控面板的操作方法，适用于裸眼立体显示器中。本实施例中，电容式触控面板具有感测元件，且电容式触控面板的操作方法包括步骤：仅在屏障电位变化造成的讯号值小于预设值时，进行触碰电位读取操作；而触碰电位读取操作包含：在屏障电位为高电位的时候，提供第一驱动讯号至感测元件以进行此触碰电位读取操作；以及在屏障电位为低电位的时候，提供第二驱动讯号至感测元件以进行触碰电位读取操作。其中，第一驱动讯号的脉冲振幅较第二驱动讯号的脉冲振幅为低。
在本发明的实施例中，上述的第一驱动讯号处于高电位的期间比第二驱动讯号处于高电位的期间为短。
在本发明的实施例中，上述的电容式触控面板操作方法还可包括步骤：在进行触碰电位读取操作以外的时段，对已读取的触碰电位进行数据处理及触碰点座标判断的操作。
在本发明的实施例中，上述的屏障电位例如为交流电位讯号。
在本发明的实施例中，上述的屏障电位的频率例如至少为60Hz。
本发明另一实施例提出的一种触控式裸眼立体显示器，包括显示面板、屏障层、屏障光阀层、触控面板以及驱动讯号供应单元。其中，显示面板用以显示影像数据。屏障层接收并提供屏障电位。屏障光阀层夹置于显示面板与屏障层之间，且屏障光阀层的透光程度受屏障电位所控制。触控面板与屏障光阀层设置于屏障层的相对两侧，且触控面板包括多个感测元件、多条驱动线、多条数据读取线以及检测单元；每一驱动线接收驱动讯号以对电性耦接至此驱动线的感测元件进行充电，各条数据读取线电性耦接至感测元件以传送所电性耦接的感测元件上的电位；检测单元电性耦接至各条数据读取线以读取并处理各条数据读取线所传送的电位，再根据处理后的结果而判断触碰点的座标位置。驱动讯号供应单元电性耦接至各条驱动线以在屏障电位变化造成的讯号值小于预设值时产生驱动讯号至各条驱动线，且驱动讯号供应单元在屏障电位为高电位的时候所提供的驱动讯号的脉冲振幅低于驱动讯号供应单元在屏障电位为低电位的时候所提供的驱动讯号的脉冲振幅。
在本发明的实施例中，上述的屏障光阀层可包括液晶层或电泳粒子层。
综述之，本发明实施例藉由仅在屏障电位变化造成的讯号值小于预设值时驱动感测元件以进行触碰电位读取操作，可有效避免突波干扰触控检测结果；另外，针对屏障电位的不同电位状态，采用具有不同脉冲振幅(亦即脉冲的高电位与低电位的电压差)的驱动讯号来驱动感测元件，可有效补偿现有技术中存在的电压泄漏。由此可见，本发明实施例提出的电容式触控面板的操作方法以及触控式裸眼立体显示器可实现较高的触控检测精度，实现发展本案的目的。
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1绘示出相关于本发明实施例的一种触控式裸眼立体显示器的结构示意图。
图2绘示出相关于图1所示触控面板的一种结构方块图。
图3绘示出相关于本发明实施例提出的一种电容式触控面板的操作方法中屏障电位及屏障电位变化造成的噪声讯号的波形图以及相对应的触控检测过程。
图4A绘示出相关于本发明实施例的第一驱动讯号的波形图、单条数据读取线的等效电路以及感测元件的充放电波形。
图4B绘示出相关于本发明实施例的第二驱动讯号的波形图、单条数据读取线的等效电路以及感测元件的充放电波形。
附图符号说明
10：触控式裸眼立体显示器
11：显示面板
13：屏障光阀层
15：屏障层
17：触控面板
DL：驱动线
RL：数据读取线
172：感测元件
174：检测单元
176：驱动讯号供应单元
T1、T2、T3：屏障电位的高电位或低电位期间
Va、Vb：预设值
ta1～ta3：屏障电位变化造成的噪声讯号值大于预设值的时段
tb1～tb3：屏障电位变化造成的噪声讯号值小于预设值的时段
SP_1、SP_2、SP_3：扫描过程
RD_1、RD_2、RD_3：数据处理过程
Coo_1、Coo_2、Coo-3：座标运算过程
W1、W2：脉冲宽度
Vc：感测元件充电后的电位
具体实施方式
请参阅图1，其绘示出相关于本发明实施例的一种触控式裸眼立体显示器的结构示意图。触控式裸眼立体显示器10包括：显示面板11、屏障光阀层13、屏障层15以及触控面板17。其中，显示面板11用以显示影像数据，其可为习知的液晶显示面板、电泳式显示面板等等；屏障层15适于接收并提供屏障电位例如±5V，其例如为铟锡氧化(indium tin oxide，ITO)层；屏障光阀层13夹置于显示面板11与屏障层15之间且屏障光阀层13的透光程度受屏障层15上的屏障电位所控制，在此，屏障光阀层13例如包括液晶层或者电泳粒子层；触控面板17(例如是电容式触控面板)与屏障光阀层13分别设置于屏障层15的相对两侧。
请参阅图2，其绘示出相关于图1所示触控面板17的一种示意性结构方块图。如图2所示，触控面板17包括多条驱动线DL、多条数据读取线RL、多个感测元件172、检测单元174以及驱动讯号供应单元176。其中，驱动讯号供应单元176与各条驱动线DL分别电性耦接，以提供驱动讯号至各条驱动线DL；各条驱动线DL与各条数据读取线RL交叉设置，而各个感测元件172与相对应的驱动线DL及数据读取线RL电性耦接；每一驱动线DL接收驱动讯号供应单元176提供的驱动讯号以对电性耦接至此驱动线DL的多个感测元件172进行充电；每一数据读取线RL用以传送所电性耦接的多个感测元件172上的电位。检测单元174分别电性耦接至各数据读取线RL，以读取并处理各数据读取线RL所传送的电位，再根据处理后的结果而判断触碰点的座标位置。
请参阅图3，其绘示出相关于本发明实施例提出的一种电容式触控面板的操作方法中屏障电位及屏障电位变化造成的噪声讯号的波形图以及相对应的触控检测过程。首先说明的是，本实施例的触控检测过程主要包括扫描、数据处理及座标运算等三个工作过程，且假设触控面板17上的所有驱动线DL是在T1～T3期间完成一次扫描。在此首先说明的是：下文所涉及的噪声讯号值及预设值仅论及其取值大小，并不考虑其讯号的正负极性。
如图3所示，(1)于屏障电位从低电位(例如负电位，如-5v)变化至高电位(例如正电位，如+5v)后的T1期间：在ta1时段内，因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值大于预设值Va，因此在ta1时段内不执行触控检测过程中的扫描过程；在tb1时段，亦即因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值小于预设值Va，执行扫描过程SP_1，由驱动讯号供应单元176依序提供第一驱动讯号至部份驱动线DL来驱动相对应的感测元件172以进行触碰电位的读取操作，此时由于噪声讯号值小于预设值Va，其对触碰电位的影响可以忽略不计或者说不会影响检测结果；在执行完扫描过程SP_1后，则开始进行数据处理过程RD_1。
(2)于屏障电位从高电位(例如正电位，如+5v)变化至低电位(例如负电位，如-5v)后的T2期间：在ta2时段内，因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值大于预设值Vb，因此在ta2时段内不进行触控检测过程中的扫描过程而继续进行数据处理过程RD_1以及座标运算过程(亦即触碰点座标判断操作)Coo_1；在tb2时段，亦即因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值小于预设值Vb，执行接续扫描过程SP_1的扫描过程SP_2，由驱动讯号供应单元176依序提供不同上述第一驱动讯号的第二驱动讯号至另一部份驱动线DL来驱动相对应的感测元件172以进行触碰电位的读取操作；在执行完扫描过程SP_2后，则开始进行接续数据处理过程RD_1的数据处理过程RD_2。
(3)于屏障电位从低电位(例如负电位，如-5v)变化至高电位(例如正电位，如+5v)后的T3期间：在ta3时段内，因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值大于预设值Va，因此在ta3时段内不进行触控检测过程中的扫描过程而继续进行数据处理过程RD_2以及座标运算过程Coo_2；在tb3时段，亦即因屏障电位的变化而在触控面板17上产生的噪声讯号值小于预设值Va，执行扫描过程SP_3，由驱动讯号供应单元176依序提供第一驱动讯号至剩余部份驱动线DL来驱动相对应的感测元件172以进行触碰电位的读取操作；在执行完扫描过程SP_3后，则开始进行接续数据处理过程RD_2的数据处理过程RD_3以及接续座标运算过程Coo_2的座标运算过程Coo_3。至此，完成触控面板17上所有驱动线DL的单次扫描以及相对应的数据处理及座标运算。
简而言之，本发明实施例的电容式触控面板操作方法，仅在屏障电位变化造成的噪声讯号值小于预设值时提供第一驱动讯号(对应屏障电位为高电位)或第二驱动讯号(对应屏障电位为低电位)至驱动线DL来驱动感测元件172以进行触碰电位的读取操作(对应扫描过程)，而在不执行扫描的其他时段例如屏障电位变化造成的噪声讯号值大于预设值的时段对已读取的触碰电位进行数据处理及座标运算；如此便可以避免因屏障电位变化造成的噪声突波对触控面板17的触控检测精度的影响，实现提升触控检测精度的目的。
请一并参阅图1、图2、图4A及图4B，其中图4A绘示出相关于本发明实施例的第一驱动讯号的波形图、单条数据读取线RL的等效电路以及感测元件172的充放电波形，图4B绘示出相关于本发明实施例的第二驱动讯号的波形图、单条数据读取线RL的等效电路以及感测元件172的充放电波形。
如图4A所示，屏障电位为高电位例如+5v，屏障层15(其上的屏障电位为+5v)与数据读取线RL之间的电压差通常为正电压，此时可设定第一驱动讯号的高电位例如为1v且低电位例如为0v，因此第一驱动讯号的脉冲振幅，亦即第一驱动讯号的高电位与低电位之间的电压等于(1v-0v)＝1v，脉冲宽度(亦即图4A脉冲处于高电位期间)为W1。当第一驱动讯号从低电位0v变化至高电位1v后，第一驱动讯号对相对应的感测元件172进行充电直至感测元件172上的电位例如为Vc；当第一驱动讯号从高电位1v变化至低电位0v后，感测元件172藉由相对应的数据读取线进行放电操作以进行触碰电位的读取操作。
如图4B所示，屏障电位为低电位例如-5v，屏障层15(其上的屏障电位为-5v)与数据读取线RL之间的电压差通常为负电压，会存在电压泄漏问题，此时如果第二驱动讯号的高电位仍然采用类似于第一驱动讯号的高电位1v的话，会导致感测元件172充电后的电位不足以使检测单元174区分此感测元件172是否被触碰。因此，为补偿电压泄漏，第二驱动讯号的高电位设置为(Y_V+1v)且低电位设置为X_V，在此Y_V大于X_V，且Y_V及X_V例如皆为正数；如此则第二驱动讯号的脉冲振幅，亦即第二驱动讯号的高电位与低电位之间的电压等于[(Y_V+1v)-X_V]＞1v，因而大于第一驱动讯号的脉冲振幅；此外，第二驱动讯号的脉冲宽度(亦即图4B中的处于高电位期间)还设置为W2＞W1，从而可确保感测元件172充电后的电位足够高。当第二驱动讯号从低电位X_V变化至高电位(Y_V+1v)后，第二驱动讯号对相对应的感测元件172进行充电直至感测元件172上的电位例如为Vc；之后当第二驱动讯号从高电位(Y_V+1v)变化至低电位X_V后，感测元件172藉由相对应的数据读取线进行放电操作以进行触碰电位的读取操作。
简言之，本发明实施例藉由针对不同极性的对地屏障电位，采用具有不同脉冲振幅和/或不同脉冲宽度的第一驱动讯号及第二驱动讯号来执行扫描过程，如此可克服现有技术中因电压泄漏而造成的触控检测精度不高的问题。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
Claims (13)
1.一种电容式触控面板的操作方法，适用于裸眼立体显示器中，该电容式触控面板具有一感测元件，所述的电容式触控面板操作方法包括：
仅在屏障电位变化造成的一讯号值小于一预设值时，进行一触碰电位读取操作；该触碰电位读取操作包含：
在屏障电位为高电位的时候，提供一第一驱动讯号至该感测元件以进行该触碰电位读取操作；以及
在屏障电位为低电位的时候，提供一第二驱动讯号至该感测元件以进行该触碰电位读取操作，
其中，该第一驱动讯号的脉冲振幅较该第二驱动讯号的脉冲振幅为低。
2.如权利要求1所述的电容式触控面板的操作方法，其中该第一驱动讯号处于高电位的期间比该第二驱动讯号处于高电位的期间为短。
3.如权利要求2所述的电容式触控面板的操作方法，还包括：
在进行该触碰电位读取操作以外的时段，对已读取的触碰电位进行一数据处理及一触碰点座标判断的操作。
4.如权利要求1所述的电容式触控面板的操作方法，还包括：
在进行该触碰电位读取操作以外的时段，对已读取的触碰电位进行一数据处理及一触碰点座标判断的操作。
5.如权利要求1所述的电容式触控面板的操作方法，其中该屏障电位为一交流电位讯号。
6.如权利要求1所述的电容式触控面板的操作方法，其中该屏障电位的频率至少为60Hz。
7.一种触控式裸眼立体显示器，包括：
一显示面板，用以显示影像数据；
一屏障层，接收并提供一屏障电位；
一屏障光阀层，夹置于该显示面板与该屏障层之间，该屏障光阀层的透光程度受该屏障电位所控制；
一触控面板，与该屏障光阀层分别设置于该屏障层的相对两侧，包括：
多个感测元件；
多条驱动线，每一该驱动线接收一驱动讯号以对电性耦接至该驱动线的这些感测元件进行充电；
多条数据读取线，电性耦接至这些感测元件以传送所电性耦接的这些感测元件上的电位；以及
一检测单元，电性耦接至这些数据读取线以读取并处理这些数据读取线所传送的电位，再根据处理后的结果而判断触碰点的座标位置；以及
一驱动讯号供应单元，电性耦接至这些驱动线以在该屏障电位变化造成的一讯号值小于一预设值时，产生该驱动讯号至这些驱动线，且该驱动讯号供应单元在该屏障电位为高电位的时候所提供的该驱动讯号的脉冲振幅，低于该驱动讯号供应单元在该屏障电位为低电位的时候所提供的该驱动讯号的脉冲振幅。
8.如权利要求7所述的触控式裸眼立体显示器，其中该驱动讯号供应单元在该屏障电位为高电位的时候所提供的该驱动讯号处于高电位的期间比该驱动讯号供应单元在该屏障电位为低电位的时候所提供的该驱动讯号处于高电位的期间为短。
9.如权利要求8所述的触控式裸眼立体显示器，其中该检测单元在进行该电位读取操作以外的时段，对已读取的电位进行一数据处理及一触碰点座标判断的操作。
10.如权利要求7所述的触控式裸眼立体显示器，其中该检测单元在进行该电位读取操作以外的时段，对已读取的电位进行一数据处理及一触碰点座标判断的操作。
11.如权利要求7所述的触控式裸眼立体显示器，其中该屏障光阀层包含一液晶层或一电泳粒子层。
12.如权利要求7所述的触控式裸眼立体显示器，其中该屏障电位为一交流电位讯号。
13.如权利要求7所述的触控式裸眼立体显示器，其中该屏障电位的频率至少为60Hz。
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