CN101950231B - 用于触控装置的侦测触碰位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其包括：提供一触控装置，该触控装置具有第一导电层和设置在第一导电层的一侧边的多个感测电极，这些感测电极彼此相间隔；提供第一电压到第一导电层；触碰触控装置而使第一导电层的一区域的第一电压被改变，其中该区域是对应触碰触控装置的触碰处，触碰处具有一触碰位置；量测这些感测电极而得到多个电压信号；依据这些电压信号和一位置估算模式而得一第一感测位置；和依据第一感测位置和一校正模式而得一第二感测位置，其中第二感测位置等于触碰位置，校正模式具有一第一曲线关系。该用于触控装置的侦测触碰位置的方法可有效避免误差的产生。

Description

用于触控装置的侦测触碰位置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，且特别指一种用于电阻式触控装置的侦测触碰位置的方法。

背景技术

请参阅图1，是现有技术电阻式触控装置的剖面示意图。该电阻式触控装置10主要包括一第一导电层12、一第二导电层14和多个间隔球(Spacer)16，这些间隔球16位于第一导电层12和第二导电层14之间，以将第一导电层12和第二导电层14分开，避免无触碰时造成短路而产生错误动作。第一导电层12和第二导电层14分别负责侦测触碰处的不同轴向的位置，例如第一导电层12负责侦测X轴向的位置，第二导电层14负责侦测Y轴向的位置。

在操作时，第一导电层12和第二导电层14分别被施以一不同电压，当使用者碰触触控装置10时，第一导电层12的对应触碰处的区域和第二导电层14的对应触碰处的区域将接触而使第一导电层12和第二导电层14分别产生电压变化，通过侦测第一导电层12的电压变化可得知触碰处在X轴向的位置，以及通过侦测第二导电层14的电压变化可得知触碰处在Y轴向的位置。

在理想状态下，触控装置10侦测到的触碰处的位置应等于触碰处的实际位置，但由于第一导电层12中的导电线路间之间距、第二导电层14中的导电线路间之间距和所使用的数据处理方法等影响，将产生误差，造成侦测到的触碰处的位置与触碰处的实际位置不相同。

发明内容

为了解决现有技术中用于触控装置的侦测触碰位置的方法易产生误差的问题，有必要提供一种可有效避免误差产生的用于触控装置的侦测触碰位置的方法。

一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其包括：提供一触控装置，该触控装置具有一第一导电层和设置在该第一导电层的一侧边的多个感测电极，该感测电极彼此相间隔；提供一第一电压到该第一导电层；触碰该触控装置而使该第一导电层的一区域的该第一电压被改变，其中该区域是对应触碰该触控装置的触碰处，该触碰处具有一触碰位置；量测该感测电极而得到多个电压信号；依据该电压信号和一位置估算模式而得一第一感测位置；和依据该第一感测位置和一校正模式而得一第二感测位置，其中该第二感测位置等于该触碰位置，该校正模式具有一第一曲线关系。

另外，一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其包括：提供一触控装置，该触控装置具有一第一导电层和设置在该第一导电层的一第一侧边的多个感测电极，该感测电极彼此相间隔；提供一第一电压到该第一导电层；触碰该触控装置而使该第一导电层的一区域的该第一电压被改变，其中该区域是对应触碰该触控装置的触碰处，该触碰处具有一触碰位置；量测该感测电极而得到多个电压信号，其中该电压信号包括一极值电压信号、一第一电压信号和一第二电压信号，该感测电极包括一第一感测电极、一第二感测电极和一第三感测电极，该第一电压信号自该第一感测电极而得出，该极值电压信号自该第二感测电极而得出，该第二电压信号自该第三感测电极而得出，该第二感测电极位于该第一感测电极与该第三感测电极之间，并且该第二感测电极分别与该第一感测电极和该第三感测电极相邻；依据一电压调整模式调整该第二电压信号而得一修正电压信号；依据该第一电压信号、该极值电压信号、该修正电压信号和一位置估算模式而得一第一感测位置；和依据该第一感测位置和一校正模式而得一第二感测位置，其中该第二感测位置等于该触碰位置，该校正模式具有一第一曲线关系。

综上所述，由于本发明的实施例的该侦测该触碰位置的方法是利用该位置估算模式来产生该第一感测位置，再利用该校正模式来修正该第一感测位置而产生该第二感测位置，此时，该第二感测位置将等于该触碰位置，因此定位出该触碰处的X值，侦测出该触碰处的位置，解决了现有的误差问题。

附图说明

图1是一种现有技术电阻式触控装置的剖面示意图。

图2是本发明实施例所应用的触控装置的剖面示意图。

图3是图2所示触控装置的第一导电层和第二导电层的相对位置示意图。

图4是本发明的一实施例的侦测触碰位置的方法的流程图。

图5是第一X轴向感测位置与X轴向触碰位置的坐标示意图。

具体实施方式

请参阅图2，是本发明的实施例所应用的触控装置的剖面示意图。该触控装置20包括相对设置的一第一基板22、一第二基板24、一第一导电层26、一第二导电层28和多个间隔球30。第一基板22一般为聚酯膜，第二基板24一般为玻璃基板，第一导电层26设置在第一基板22的面对第二基板24的表面，第二导电层28设置在第二基板24的面对第一基板22的表面，第二导电层28与第一导电层26相迭合，这些间隔球30设置在第一导电层26和第二导电层28之间，具绝缘和支撑作用，以使第一导电层26和第二导电层28在触控装置20未被按压的状态下保持电分离状态。

请参阅图3，是该触控装置20的第一导电层26和第二导电层28的相对位置示意图。触控装置20进一步具有设置在第一导电层26的一第一侧边32的多个感测电极34，这些感测电极34彼此相间隔，以及设置在第二导电层28的一侧边36的多个感测电极38，这些感测电极38彼此相间隔，第二导电层28设置有该感测电极38的侧边36是邻近第一导电层26的第一侧边32的一第二侧边40。第一导电层26具有阻抗异向性，例如为一碳纳米管膜，其导电方向大致平行Y轴方向；第二导电层28具有阻抗异向性，例如为一碳纳米管膜，其导电方向大致平行X轴方向。此外，第一导电层26具有一边界区42和一非边界区44。边界区42是位于一第一线A和一第二线B之间。第一线A是自这些感测电极34中最靠近第二侧边40的感测电极(自该第二侧边数第一个感测电极)延伸且平行第二侧边40；第二线B自这些感测电极34中与最靠近第二侧边40的感测电极相邻和相间的两感侧电极的正中间(自第二侧边40数第二个感测电极和第三个感测电极间的正中间)延伸且平行第二侧边40。非边界区44为第二线B到第一导电层26的一第三侧边45间的区域。第三侧边45与第二侧边40相对，同理，第二导电层28也具有一边界区46和一非边界区48。

请参阅图4，是本发明的一实施例的侦测触碰位置的方法的流程图。本实施例揭露一种用于上述的触控装置20的侦测触碰位置的方法，使用者触碰触控装置20的触碰处的位置是以XY平面坐标系统表示，因此目前的触碰处具有一X轴向触碰位置和一Y轴向触碰位置。第一导电层26的感测电极34是用以侦测该触碰处的该X轴向触碰位置；第二导电层28的这些感测电极38是用以侦测该触碰处的该Y轴向触碰位置。以下先以侦测该X轴向触碰位置的方法进行说明，侦测该X轴向触碰位置的方法为：

步骤S10：提供一第一电压，例如0伏特，到第一导电层26上的这些感测电极34，使第一导电层26布满该第一电压，以及提供一不同于该第一电压的第二电压，例如5伏特，到第二导电层28上的这些感测电极38，使第二导电层28布满该第二电压；

步骤S15：触碰触控装置20而使第一导电层26的对应的该触碰处的区域，即被按压的区域，接触第二导电层28的对应该触碰处的区域，即被第一导电层26的该被按压的区域所碰触的区域，致使第一导电层26的对应该触碰处的区域的该第一电压被改变；

步骤S20：依序量测设置在第一导电层26上的这些感测电极34而得到多个电压信号；

步骤S25：依据该电压信号和一位置估算模式而得一第一X轴向感测位置；和

步骤S30：依据该第一X轴向感测位置和一校正模式而得一第二X轴向感测位置，其中该第二X轴向感测位置等于该X轴向触碰位置，该校正模式具有一第一曲线关系，例如为第一波形曲线关系。

这些电压信号包括一极值电压信号、一第一电压信号和一第二电压信号，该极值电压信号为该电压信号中的最大者。这些感测电极34包括一第一感测电极、一第二感测电极和一第三感测电极。该第一电压信号自该第一感测电极而得出；该极值电压信号自该第二感测电极而得出；该第二电压信号自该第三感测电极而得出。该第一感测电极、该第二感测电极和该第三感测电极依X轴向排列，且该第二感测电极是位于该第一感测电极与该第三感测电极之间，并且该第二感测电极分别与该第一感测电极和该第三感测电极相邻。

这些感测电极34中的每相邻两者相距一间距，该位置估算模式所包含的多个运算参数包括该极值电压信号与该第一电压信号的差值、该极值电压信号与第二电压信号的差值和该间距，该位置估算模式是包含三个方程式，如下所示：

$\mathrm{\Δ}1>\mathrm{\Δ}2\⇒\mathrm{\ΔS}=0.5P_x\×\frac{\mathrm{\Δ}1-\mathrm{\Δ}2}{\mathrm{\Δ}1}$

$\mathrm{\Δ}1=\mathrm{\Δ}2\⇒\mathrm{\ΔS}=0$

$\mathrm{\&Delta;}1<\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0.5P_x\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;}1-\mathrm{\&Delta;}2}{\mathrm{\&Delta;}2}$

其中Δ1为该极值电压信号减该第一电压信号的差值，Δ2为该极值电压信号减该第二电压信号的差值和Px为该间距，ΔS为该第一X轴向感测位置减该第二感测电极的在X轴向的位置的差值。

依上述位置估算模式所计算出的该第一X轴向感测位置与实际的该X轴向触碰位置间存在误差值。请参阅图5，是为第一X轴向感测位置与X轴向触碰位置的坐标示意图。图5是统计该第二感测电极的位于X轴向的位置C加0.5Px(E点)和该第二感测电极的位于X轴向的位置C减0.5Px(D点)间的区间中。多个X轴向触碰位置和分别对应该X轴向触碰位置的多个第一X轴向感测位置而得，其中水平轴代表第一X轴向感测位置和垂直轴代表X轴向触碰位置。由图5可知，依该位置估算模式所得的该第一X轴向感测位置与该X轴向触碰位置间存在一第二波形曲线关系G，非呈斜率为1的直线F关系，也即该第一X轴向感测位置与该X轴向触碰位置并不会相等，其间存在一差值，因此需再进行步骤S30的校正模式，该校正模式所具有的第一波形曲线关系以H表示，第一波形曲线关系H与第二波形曲线关系G是反相，且第一波形曲线关系H与第二波形曲线关系G皆以该第二感测电极的位于X轴向的位置C为反曲点。

该校正模式具有依据该第一X轴向感测位置与该X轴向触碰位置而建立的关联性，如第一波形曲线关系H所示，可依据第一波形曲线关系H对该第一X轴向感测位置进行修正而得一第二X轴向感测位置，该第二X轴向感测位置将等于目前的触碰处的该X轴向触碰位置，因而定位出该触碰处的该X轴向触碰位置。或者，该校正模式包含一补偿表，该补偿表内的多个数据呈现第一波形曲线关系H，该补偿表内的该数据由位于该第二感测电极的位于X轴向的位置C±0.5Px(D和C点)的区间中每一该X轴向触碰位置减对应的该第一X轴向感测位置而得的一差值所构成。因此通过查询该补偿表可推得该第一X轴向感测位置所应补偿的差值，并将该第一X轴向感测位置加其所应补偿的该差值可得一第二X轴向感测位置，该第二X轴向感测位置将等于目前的触碰处的X轴向触碰位置，因而定位出该触碰处的X轴向触碰位置。

以上所揭露的侦测该X轴向触碰位置的方法是适用于目前的该触碰处位于第一导电层26的非边界区内，如果目前的该触碰处位于第一导电层26的边界区内，则该第二电压信号需经下述的电压调整模式调整电压后再带入该位置估算模式，非如前述直接带入该位置估算模式。

若该触碰处位于第一导电层26的边界区内，则表示该X轴向触碰位置是位于第一导电层26的第一线A和第二线B之间和该第三感测电极是为第一导电层26上的该感测电极中最靠近第一导电层26的第二侧边40者。该电压调整模式具有依据该第一电压、一第三电压信号和一第四电压信号而建立的关联性，得出该第三电压信号和该第四电压信号的方式说明如后：当第一导电层26的一中间线42因被触碰而改变的中间线42的该第一电压时，该第三电压信号自该第三感测电极而得出，该第四电压信号自该第二感测电极而得出，中间线42是位于第一线A和一第三线J间的正中间，第三线J自该第二感测电极延伸且平行第二侧边40，并且中间线42的该第一电压被改变的位置相距第一侧边32的距离等于该触碰位置相距第一侧边32的距离。

该电压调整模式可以一方程式表示，该方程式为：

V4＝Vr-(Vr-V3)×(Vr-V2)/(Vr-V1)，其中V1为该第三电压信号、V2为该第四电压信号、V3为该第二电压信号、V4为一修正电压信号和Vr为该第一电压。

因此，当目前的X轴向触碰位置是位于第一导电层26的边界区内时，自该第三感测电极得出的该第二电压信号需经该电压调整模式调整后而得出该修正电压信号，再将该第一电压信号、该极值电压信号和该修正电压信号带入该位置估算模式而得出一第一X轴向感测位置，此时该位置估算模式所包含三个方程式中的Δ2为该极值电压信号减修正电压信号的差值。之后进行上述的步骤S30而得出一第二X轴向感测位置，该第二X轴向感测位置将等于该位于该边界区内的该X轴向触碰位置。

侦测该Y轴向触碰位置的方法与侦测该X轴向触碰位置的方法的原理相同，其差异处在于轴向的不同，以及在触碰触控装置20而使第一导电层26和第二导电层28接触时，第一导电层26的对应的该触碰处的区域是为升压，第二导电层28的对应的该触碰处的区域是为降压，因此应用于侦测该Y轴向触碰位置的方法中的该极值电压信号是为该电压信号中的最小值。除上述差异点外，侦测该Y轴向触碰位置的方法可由以上所揭露的侦测该X轴向触碰位置的方法得知，故在此不再赘述。

综上所述，由于本发明的实施例的该侦测该X轴向触碰位置的方法是利用一位置估算模式来产生该第一X轴向感测位置，再利用该校正模式来修正该第一X轴向感测位置而产生该第二X轴向感测位置，此时，该第二X轴向感测位置将等于该X轴向触碰位置，因此定位出该触碰处的X值，同理，也利用该侦测该Y轴向触碰位置的方法，定位出该触碰处的Y值，因而侦测出该触碰处的位置，解决了现有的误差问题。

Claims (12)

1.一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其包括：

提供一触控装置，其具有一第一导电层和设置在该第一导电层的一侧边的多个感测电极，该感测电极彼此相间隔，该感测电极包括一第一感测电极、一第二感测电极和一第三感测电极，该第二感测电极位于该第一感测电极与该第三感测电极之间，并且该第二感测电极分别与该第一感测电极和该第三感测电极相邻；

提供一第一电压到该第一导电层；

触碰该触控装置而使该第一导电层的一区域的该第一电压被改变，其中该区域是对应触碰该触控装置的触碰处，该触碰处具有一触碰位置；

量测该感测电极而得到多个电压信号，该电压信号包括一极值电压信号、一第一电压信号和一第二电压信号，该第一电压信号自该第一感测电极而得出；该极值电压信号自该第二感测电极而得出；该第二电压信号自该第三感测电极而得出；

依据该电压信号和一位置估算模式而得一第一感测位置，该位置估算模式包含三个方程式：

$\mathrm{\&Delta;}1>\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0.5P_x\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;}1-\mathrm{\&Delta;}2}{\mathrm{\&Delta;}1}$

$\mathrm{\&Delta;}1=\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0$

$\mathrm{\&Delta;}1<\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}={0.5P}_x\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;}1-\mathrm{\&Delta;}2}{\mathrm{\&Delta;}2}$

其中△1为该极值电压信号减该第一电压信号的差值，△2为该极值电压信号减该第二电压信号的差值，Px为该感测电极中的每相邻两者之间的间距，△S为该第一感测位置减该第二感测电极的位置的差值；和

依据该第一感测位置和一校正模式而得一第二感测位置，其中该第二感测位置等于该触碰位置，该校正模式包含一补偿表，该补偿表内的多个数据呈现该第一感测位置与第二感测位置之间的一第一波形曲线关系。

2.如权利要求1所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该位置估算模式所得的该第一感测位置与该触碰位置间存在一第二波形曲线关系，该第二波形曲线关系与该第一波形曲线关系呈反相。

3.如权利要求2所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该第一波形曲线关系以该第二感测电极的位置为反曲点。

4.如权利要求1所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该补偿表内的这些数据为该触碰位置与该第一感测位置间的差值。

5.如权利要求1所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该第一导电层具有阻抗异向性。

6.如权利要求5所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该触控装置进一步具有一第二导电层，与该第一导电层相迭合，该侦测触碰位置的方法进一步包括：提供一第二电压到该第二导电层，该第二电压不同于该第一电压，其中在该触碰该触控装置的步骤中，该第一导电层的对应该触碰处的该区域与该第二导电层的对应该触碰处的区域相接触而使该第一电压被改变。

7.一种用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其包括：提供一触控装置，其具有一第一导电层和设置在该第一导电层的一第一侧边的多个感测电极，该感测电极彼此相间隔；

提供一第一电压到该第一导电层；

触碰该触控装置而使该第一导电层的一区域的该第一电压被改变，其中该区域是对应触碰该触控装置的触碰处，该触碰处具有一触碰位置；

量测该感测电极而得到多个电压信号，其中该电压信号包括一极值电压信号、一第一电压信号和一第二电压信号，该感测电极包括一第一感测电极、一第二感测电极和一第三感测电极，该第一电压信号自该第一感测电极而得出，该极值电压信号自该第二感测电极而得出，该第二电压信号自该第三感测电极而得出，该第二感测电极位于该第一感测电极与该第三感测电极之间，并且该第二感测电极分别与该第一感测电极和该第三感测电极相邻，该第三感测电极为该感测电极中最靠近该第一导电层的垂直该第一侧边的一第二侧边者且该触碰位置是位于一第一线和一第二线之间，其中该第一线自该第三感测电极延伸且平行该第二侧边，该第二线自该第二感测电极与该第一感测电极间的正中间延伸且平行该第二侧边；

依据一电压调整模式调整该第二电压信号而得一修正电压信号，该电压调整模式具有依据该第一电压、一第三电压信号和一第四电压信号而建立的关联性，当该第一导电层的一中间线因被触碰而改变该中间线的该第一电压时，该第三电压信号自该第三感测电极而得出，该第四电压信号自该第二感测电极而得出，该中间线是位于该第一线和第三线的正中间，该第三线自该第二感测电极延伸且平行该第二侧边，该电压调整模式为一方程式表示，该方程式为：

V4＝Vr-(Vr-V3)×(Vr-V2)/(Vr-V1)，其中V1为该第三电压信号、V2为该第四电压信号、V3为该第二电压信号、V4为该修正电压信号，Vr为该第一电压；

依据该第一电压信号、该极值电压信号、该修正电压信号和一位置估算模式而得一第一感测位置，该位置估算模式包含三个方程式：

$\mathrm{\&Delta;}1>\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0.5P_x\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;}1-\mathrm{\&Delta;}2}{\mathrm{\&Delta;}1}$

$\mathrm{\&Delta;}1=\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0$

$\mathrm{\&Delta;}1<\mathrm{\&Delta;}2\&DoubleRightArrow;\mathrm{\&Delta;S}=0.5P_x\&times;\frac{\mathrm{\&Delta;}1-\mathrm{\&Delta;}2}{\mathrm{\&Delta;}2}$

其中△1为该极值电压信号减该第一电压信号的差值，△2为该极值电压信号减该第二电压信号的差值，Px为该感测电极中的每相邻两者之间的间距，△S为该第一感测位置减该第二感测电极的位置的差值；和

依据该第一感测位置和一校正模式而得一第二感测位置，其中该第二感测位置等于该触碰位置，该校正模式包含一补偿表，该补偿表内的多个数据呈现该第一感测位置与第二感测位置之间的一第一波形曲线关系。

8.如权利要求7所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该触控装置进一步具有一第二导电层和设置在该第二导电层的一侧边的多个感测电极，该第二导电层与该第一导电层相迭合，该第一导电层的该第二侧边邻近该第二导电层的该侧边。

9.如权利要求7所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该中间线的该第一电压被改变的位置相距该第一侧边的距离等于该触碰位置相距该第一侧边的距离。

10.如权利要求7所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该第一波形曲线关系以该第二感测电极的位置为反曲点。

11.如权利要求7所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该补偿表内的该数据为该触碰位置与该第一感测位置间的差值。

12.如权利要求7所述的用于触控装置的侦测触碰位置的方法，其特征在于：该第一导电层具有阻抗异向性。

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