CN102446042B - 电容式近接感应暨触控侦测装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电容式近接感应暨触控侦测装置与方法。运用电容式触控面板的电极的近接感应功能，将各电极所侦测到的近接感应讯号输出为一阶或多阶近接资料，并依据一阶或多阶近接资料计算出各个维度的移动趋势。藉由不同时序的一阶近接资料可得空间中的平面移动手势，藉由多阶近接资料可取得三个维度的移动趋势，并计算近接空间当中的三维手势。

Description

电容式近接感应暨触控侦测装置与方法

技术领域

本发明关于一种触控面板，特别是关于一种电容式近接感测暨触控侦测装置与方法。

背景技术

随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如：智能性手机、运输工具的购票***、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见的近接切换装置(Proximity Device)包括如近接传感器(Proximity sensor)与触控面板(touch panel)等。其中，近接传感器的运作方式为：当一物体靠近传感器的感应范围内，近接传感器在触及该物体或不触及物体的状况下，经由近接感应的方式得知该物体接近近接传感器所在的位置。近接传感器将感应所得的信号转变为一电子讯号，***或机器会依据该电子讯号做出适当的反应，达成控制***状态的目的。触控面板则用于触碰坐标的计算，如单点触碰坐标或者多点触碰坐标的计算。

近接传感器又称近接开关(Proximity Switch)，应用在许多液晶电视、电源开关、家电开关、门禁***、手持式遥控器与手机等，近年来，更是这些装置与设备不可或缺的角色之一。它负责侦测物体是否靠近，以便让控制器了解目前物体所在的位置。以家电应用来说，近接传感器被大量用在灯源的控制上，只要靠近近接传感器或碰触近接传感器，依据感测讯号灯源就可进行开或关的动作。而近接传感器的种类及外型琳琅满目，为长方型、四方型、圆柱型、圆孔型、沟型、多点型等。依其原理可分成以下4种类型：电感式、电容式、光电式与磁气式。

由上可知，近接传感器与触控面板的应用领域差异极大，分别做为切换开关与触碰坐标的计算。以目前的技术而言，并未有如何处理近接传感器与触控面板两者的整合应用技术。因此，如何能整合近接传感器与触控面板两者，进而让近接传感器的短距离空间感测功能与触碰坐标侦测功能整合，成为可让电子设备大幅增加应用功能可能性的研究方向。

发明内容

鉴于以上习知技术的问题，本发明提供一种电容式近接感应暨触控侦测装置，用以侦测空间中对象进入触控面板的感应范围的情形。

本发明提出一种电容式近接感应暨触控侦测装置，包括以下主要组件：电容式触控面板与控制单元。其中，电容式触控面板具有复数个X轴电极与Y轴电极，X轴电极与Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生感应讯号，并侦测对象的触碰而产生触碰讯号。控制单元连接电容式触控面板并具有近接侦测模式与触碰侦测模式，当执行近接侦测模式时，依据感应讯号产生近接资料；当执行触碰侦测模式时，依据触碰讯号计算对象的至少一坐标资料。

本发明更提供一种电容式近接感应暨触控侦测装置，包括以下主要组件：电容式触控面板与控制单元。其中，电容式触控面板具有复数个X轴电极与Y轴电极，X轴电极与Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生感应讯号，并侦测对象的触碰而产生触碰讯号。控制单元连接电容式触控面板并具有近接侦测模式与触碰侦测模式，当执行近接侦测模式时，依据感应讯号产生Z轴近接资料；当执行触碰侦测模式时，依据触碰讯号计算该对象的至少一坐标资料。

本发明还提供一种电容式近接感应暨触控侦测方法，运用于具有复数个X轴电极与Y轴电极的一电容式触控面板，X轴电极与Y轴电极用以侦测对象的接近而产生感应讯号，并侦测至少一个对象的触碰而产生触碰讯号，包含以下步骤：提供电容式触控面板近接侦测模式；执行近接侦测模式；依据一工作时序，侦测对象进入X轴电极与Y轴电极的空间感应区所产生的感应讯号；依据工作时序与感应讯号，依序产生近接资料；及依据工作时序、X轴电极与Y轴电极所对应的近接资料，计算对象的一X轴移动趋势、一Y轴移动趋势与一Z轴移动趋势。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1A为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第一实施例；

图1B为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第一实施例中选择近接侦测模式的示意图；

图2为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中触控面板电极感应范围于Y轴的示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例；

图3A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为一阶近接资料的实施例；

图3B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例；

图4A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序的侦测示意图，其为沿B-B剖面的示意图且输出为一阶近接资料的实施例；

图4B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例；

图5A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为一阶近接资料且于接近面板的实施例；

图5B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料且于接近面板的实施例；

图6A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中触控面板电极感应范围于Y轴的示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例；

图6B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中触控面板电极感应范围于X轴的示意图，其为沿B-B剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例；

图7A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例；

图7B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为多阶近接资料的实施例；

图7C为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图7D为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图7E为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图8A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例；

图8B为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为多阶近接资料的实施例；

图8C为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图8D为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图8E为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图9A为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第二实施例；

图9B为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第二实施例中选择近接侦测模式的示意图；

图9C为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第三实施例；

图9D为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第三实施例中选择近接侦测模式的示意图；

图10A为运用图9C中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图；

图10B为运用图9C中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图；

图10C为运用图9D中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图；

图10D为运用图9D中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图；

图11A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象以轨迹101经过触控面板17的侦测示意图；

图11B为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图；

图11C为图11B中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于Y轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图；

图11D为图11C中于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图11E为图11C中于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图11F为图11C中于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图11G为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图；

图11H为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图；

图11I为图11G、11H中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于X轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图；

图11J为图11I中于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图11K为图11I中于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图11L为图11I中于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图12A为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图且采用选择近接侦测模式；

图12B为图12A中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于Y轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图；

图12C为图12B中于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图12D为图12B中于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图12E为图12B中于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图12F为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图且采用选择近接侦测模式；

图12G为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图且采用选择近接侦测模式；

图12H为图12F、12G中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于X轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图；

图12I为图12H中于T1与T2时所输出的近接资料示意图；

图12J为图12H中于T3与T4时所输出的近接资料示意图；

图12K为图12H中于T5与T6时所输出的近接资料示意图；

图13为运用本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置，所侦测出的移动趋势，再由移动趋势判断手势的示意图；

图14为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，一阶近接侦测模式的一实施例；

图15为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的一实施例；

图16为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的另一实施例；

图17为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，选择近接侦测模式的一实施例；及

图18为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，选择近接侦测模式的另一实施例。

主要组件符号说明

1、3、4电容式近接感应暨触控侦测装置

2物件

11、12、17触控面板

13Y轴电极

14触控侦测电路

15X轴电极

16近接侦测电路

18控制电路

19Y轴电极

20-1～20-20电极

21X轴电极

22控制单元

24连接板

41、42、43、44、45、46、47、48、49、50感应范围

51、52感应范围

53、54重心

61、62、63、64、71、72感应范围

81、82、83、84、85、86、87、88、89、90感应范围

91、92、93、94、95、96、97、98、99、100感应范围

101、102、103、105轨迹

D1～D5距离

D21～D22距离

P1、P2、P3、P4、P5、P6移动趋势

T1～T6时序

具体实施方式

本发明运用电容式触控面板本身所具有的近接感应功能，将所侦测到的近接感应讯号输出为近接资料，并依据近接资料计算出各个维度的移动趋势，再依据各个维度的移动趋势来计算近接空间当中的手势判断，进而输出为控制指令。其中，本发明运用一控制单元来实现触控感测与近接感测功能，并藉由单一总线输出代表近接感应讯号结果的近接资料与代表触碰坐标的坐标资料。

电容式触控面板主要分两类，分别为表面电容式触控面板与投射电容式触控面板。投射电容式触控面板具有可侦测多点触碰的功能，然而，近年来，也有厂商将表面电容式触控面板制作为可侦测多点触碰的功能。无论何种电容式触控面板，凡具有多点触碰侦测功能的电容式触控面板结构，无论是单层或两层的结构，本发明均可运用的。因此，以下各电容式触控面板的实施例，仅为本发明为说明起见所列举者，并非用以限定本发明。

首先，请参考图1A，其为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第一实施例，其为以扁平三角形垂直排列于单层的实施例。电容式近接感应暨触控侦测装置1包含有：触控面板11、连接板24与控制单元22。其中，触控面板11上有三角电极20-1～20-20，分别以三角电极20-1/20-2、三角电极20-3/20-4、三角电极20-5/20-6、三角电极20-7/20-8、三角电极20-9/20-10、三角电极20-11/20-12、三角电极20-13/20-14、三角电极20-15/20-16、三角电极20-17/20-18、三角电极20-19/20-20为Y轴配对排列。亦即，三角电极间彼此绝缘且以X轴至少两个与一Y轴至少两个设置，三角电极用来侦测对象的接近而产生一感应讯号并用来侦测对象的触碰而产生触碰讯号。控制单元22当中包含有：触控侦测电路14、近接侦测电路16与控制电路18。控制单元22透过连接板24连接触控面板11，并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行近接侦测模式时，依据感应讯号产生近接资料；当执行触碰侦测模式时，依据触碰讯号计算对象的至少一坐标资料。

在控制单元22当中，近接侦测电路16经由连接板24连接触控面板11，用以接收感应讯号并产生近接资料；触控侦测电路14经由连接板24连接触控面板11，用以接收该触碰讯号并计算触碰坐标；控制电路18连接近接侦测电路16与触控侦测电路14，用以控制近接侦测模式与触控侦测模式的切换执行，并将该近接资料与该触碰坐标传输出去。须注意，图1A的近接侦测电路16、触控侦测电路14与控制电路18的连接关系，仅为本发明为说明起见所列举者，并非用以限定本发明。

此外，本发明亦可将可侦测多点触碰坐标的电容式触控面板以选择性侦测的方式来进行近接感测控制。例如，图1B即为选择了图1A当中的三角电极20-1/20-2、三角电极20-7/20-8、三角电极20-13/20-14、三角电极20-19/20-20作为选择近接侦测模式的侦测电极，其余的电极不做近接侦测用。具体的作法后续将会描述。

当把电容式触控面板当作空间的近接侦测之用时，近接侦测电路16的侦测输出结果有两种，分别为一阶近接资料与多阶近接资料。其中一阶近接资料为对象进入电容式触控面板的近接感应空间后，所输出的一位资料。多阶近接资料则为依据对象的接近距离而产生的不同感应量大小，可输出多位资料，例如，二位、三位、四位…。

以下，将于图3A～5B说明输出一阶近接资料的近接侦测，并于图6A～8E说明输出多接近接资料的近接侦测，并且，皆以图1A当中的轨迹101与轨迹102作为实施例。其中，轨迹101为由触控面板11的左上移动至左下。轨迹102为由触控面板11的左上移动至右上。以下分别说明。

首先，请参考图2，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中触控面板电极感应范围于Y轴的示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例。图2说明了每个三角电极于A-A轴向看过去的电极感应范围，其最大感测距离为距离D1，实际感测距离当视实际的电极设计为准，且每个电极感应范围41～50大略相同。只要有对象进入电极感应范围41～50当中，三角电极11即会产生感应讯号，而近接感测电路16即会产生一阶近接资料。

图3A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为一阶近接资料的实施例。图3A为图1A中的轨迹101经过A-A剖面的示意图，因此，三角电极20-1、20-3、20-5、20-7、20-9、20-11、20-13、20-15、20-17与20-19等，分别在不同的时序T1～T6侦测到对象2而产生感应讯号。

接着，请参考图3B，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例。由图3A、图3B可计算得对象2于Y轴的移动速度。

图3B为图3A的实施例中所输出的近接资料封包示意图，可以发现，在时序T1时，分别有三角电极20-1、20-3感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T2时，分别有三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T3时，分别有三角电极20-3、20-5、20-7、20-9感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T4时，分别有三角电极20-9、20-11、20-13、20-15感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T5时，分别有三角电极20-13、20-15、20-17、20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T6时，分别有三角电极20-17、20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。

由图3B的资料可知，在时序T1～T6，有负Y轴的移动趋势产生。而此移动趋势的速度，可以时序T1～T6当中的封包移动速度来计算而得。例如，取时序T2时封包的中心为三角电极20-3、20-5之间，取时序T5时封包的中心为三角电极20-15、20-17之间，即可计算得负Y轴的移动速度。

接着，由图4A、图4B的实施例，可计算得X轴的移动趋势。

图4A为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序的侦测示意图，其为沿B-B剖面的示意图且输出为一阶近接资料的实施例，对象以图1A的轨迹102移动。由于图1A的触控面板11当中的三角电极皆为扁平三角电极结构，于是，在X轴向，仅有两个三角电极分布。如图4A所示，在B-B剖面，有三角电极20-1与三角电极20-2。

由图4A可发现，在时序T1～T6，对象2由三角电极20-1的近接感应范围移动至三角电极20-2的近接感应范围。于是，可以计算得X轴的移动趋势。

接着，请参考图4B，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料的实施例，并以三角电极20-1～20-10的输出资料为范例。在时序T1时，分别有三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T2时，分别有三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T3时，分别有三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T4时，分别有三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T5时，分别有三角电极20-2、20-4、20-6、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T6时，分别有三角电极20-2、20-4、20-6、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。

由图4B的资料可知，在时序T1～T6，有正X轴的移动趋势产生。

由图2的近接侦测感应范围41～50可知，实际的感应范围会因为电极的设计而有所不同。例如，以空间角θmax代表感应范围41～50的Z轴垂直夹角。在空间角θmax的限制下，在对象最接近面板的状况，将有靠近对象的部分电极方能感应，这与空间中进入感应范围是相同的原理。

图5A即为说明快触碰到触控面板11的对象移动状况，其同样以轨迹101来做模拟，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为一阶近接资料且于接近面板的实施例。由图5A可发现，由于空间角的限制，在时序T1～T6之间，只有部分的三角电极可侦测到对象。

输出封包如图5B所示，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为一阶近接资料且于接近面板的实施例。在时序T1时，仅有三角电极20-1感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T2时，分别有三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T3时，分别有三角电极20-7、20-9、20-11、20-13感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T4时，分别有三角电极20-11、20-13、20-15感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T5时，分别有三角电极20-15、20-17、20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。时序T6时，仅有三角电极20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的一阶近接资料。

就本发明而言，使用者采用何种空间移动轨迹来运动，必须经过触控面板11的近接侦测方能获知。就图5B的一阶近接资料而言，同样可看到在时序T1～T6期间，对象2由三角电极20-1朝三角电极20-19移动，亦即，移动趋势为负Y轴方向。

依据近接侦测电路16所输出的一阶近接资料，控制电路18可据以计算X轴、Y轴相对坐标、移动趋势或X、Y轴平面手势。最终，控制单元22可输出一阶近接资料，X、Y轴相对坐标，或平面手势指令。

图3A～5B的实施例是采用一阶近接资料来进行空间中的二维运动判断。对于三维的对象位置、移动趋势、移动轨迹的判断，则须运用多阶近接资料来进行。运用多阶近接资料，可获得较多的信息，相对地，其需要较复杂的运算方能获得所需的信息。

接着，请参考图6A，其为图1A的实施例中，电极感应范围于Y轴的示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例，为了说明起见，仅描感应范围61～64。感应范围61～64在图6A中，是以不同的半径为模拟的状况，其说明了进入不同的半径距离时，由于感应量的大小不同，近接侦测电路16将会输出不同的多阶近接资料。不同的多阶近接资料代表不同的感应量，也代表了对象2与触控面板11不同的空间距离。

接着，请参考图6B，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中触控面板电极感应范围于X轴的示意图，其为沿B-B剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例。由于三角电极为扁平状的电极，因此，三角电极20-1、20-2的空间感应范围71、72概如图6B所示。同样地，在不同的半径范围内，由于感应量的大小不同，近接侦测电路16将会输出不同的多阶近接资料。不同的多阶近接资料代表不同的感应量，也代表了对象2与触控面板11不同的空间距离。

以下，将于图7A～8E说明输出为多阶近接资料的情形。

请参考图7A，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例。由图中可发现，在时序T1～T6的时间间隔中，对象2由靠近三角电极20-5、20-7的上方逐渐朝三角电极20-19接近。因此，其有负Y轴的移动趋势以及负Z轴的移动趋势。由图中也可概略看出，对象2于时序T1～T6的时间间隔中，每个时序所进入的近接感应范围不同。实际的近接资料输出，请参考图7B，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为多阶近接资料的实施例。

图7B中，在时序T1时，三角电极20-3、20-5、20-7、20-9感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有三角电极20-5、20-7、20-9、20-11、20-13感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，分别有三角电极20-9、20-11、20-13、20-15、20-17感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有三角电极20-11、20-13、20-15、20-17、20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，分别有三角电极20-15、20-17、20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，仅有三角电极20-19感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。多阶近接资料的实际数值，请参考图7C～7E。

图7C为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，三角电极20-3、20-5、20-7、20-9所代表的多阶近接资料分别为1、2、2、1，数值大者代表感应量大。在时序T2，三角电极20-5、20-7、20-9、20-11、20-13所代表的多阶近接资料分别为2、3、6、6、3。

图7D为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，三角电极20-9、20-11、20-13、20-15、20-17所代表的多阶近接资料分别为3、4、7、7、4。在时序T4，三角电极20-11、20-13、20-15、20-17、20-19所代表的多阶近接资料分别为5、7、10、10、7。

图7E为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，三角电极20-15、20-17、20-19所代表的多阶近接资料分别为8、12、13。在时序T6，三角电极20-19所代表的多阶近接资料为13。

藉由图7C～7E的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。

图8A～8E则说明了以B-B剖面看过去的三角电极对对象2的感应与多阶近接资料的输出结果。

请参考图8A，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序的侦测示意图，其为沿A-A剖面的示意图且输出为多阶近接资料的实施例。由此图可发现，在时序T1～T6过程中，对象2由空间中的左上移至右下。亦即，有产生正X轴与负Y轴的移动趋势。

请参考图8B，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于不同时序所输出的近接资料示意图，其为输出为多阶近接资料的实施例。

图8B中，在时序T1时，三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有三角电极20-1、20-3、20-5、20-7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，分别有三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，分别有三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，有三角电极20-2、20-4、20-6、20-8感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。

由图8B的资料改变趋势可知，对象2采取正X轴的平行移动方式进行移动。在搭配图8A来看，对象2位于触控面板11上方时，由于三角电极20-1、20-2两者有感应范围的差异，因此，可模拟三角电极20-1、20-2分别有重心53与重心54。并藉由近接资料的大小来推算出其距离重心53、54的距离，即可取得对象2与触控面板11相对的Z轴距离。

多阶近接资料的实际数值，请参考图8C～8E。

图8C为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，三角电极20-1、20-3、20-5、20-7所代表的多阶近接资料分别为2、3、3、2，数值大者代表感应量大。在时序T2，三角电极20-1、20-3、20-5、20-7所代表的多阶近接资料分别为4、5、5、4。

图8D为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8所代表的多阶近接资料分别为4、1、5、2、5、2、4、1。在时序T4，三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8所代表的多阶近接资料分别为3、5、4、7、4、6、3、4。由图8C、8D可发现，对象2正由靠近三角电极20-1的重心53的部分往靠近三角电极20-2的重心54的部分，并且，有逐渐接近触控面板11的趋势。

图8E为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过X轴于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，三角电极20-1、20-2、20-3、20-4、20-5、20-6、20-7、20-8所代表的多阶近接资料分别为1、8、2、10、2、9、1、7。在时序T6，三角电极20-2、20-4、20-6、20-8所代表的多阶近接资料为7、9、8、6。

因此，由图8B与图8C～8E的感应量移动与大小值的变化，可推算出对象在Z轴的相对距离，运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。

总括来说，依据近接侦测电路16所输出的多阶近接资料，控制电路18可据以计算X轴、Y轴、Z轴相对坐标、移动趋势或X、Y轴平面手势或三维手势或垂直手势等。最终，控制单元22可输出多阶近接资料，X、Y、Z轴相对坐标，或平面手势指令，或垂直手势指令、三维手势指令。

由图1A～8E的实施例可知，本发明可运用具有三角电极的单层电容式触控面板来实现空间中的对象近接侦测，进而取得空间中的对象近接资料、对象移动趋势、对象手势等。可让目前仅有触碰侦测功能的电容式触控面板增加对象三维近接感测的功能，以实现面板的近场手势控制。

除了单层三角电极外，双层的电极配置，如自电容式触控面板或互电容式触控面板等，运用本发明亦可将其增加三维的近接感测功能。以下，列举数个实施例说明。

请参考图9A，其为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第二实施例。图9A的触控面板12所示者为一般投射电容式触控面板常使用的钻石结构电极，其为以X轴电极15、Y轴电极13分别设置于两层的结构。控制单元22的结构与功能则与图1A相同，以下不再赘述。

图9B为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第二实施例中选择近接侦测模式的示意图。图9B说明了本发明亦可将可侦测多点触碰坐标的电容式触控面板以选择性侦测的方式来进行近接感测控制。例如，图9B即为选择了图9A当中的Y轴电极Y1、Y4、Y7…Y3n+1等，X轴电极X1、X4、X7…X3m+1等电极作为选择近接侦测模式的侦测电极，其余的电极不做近接侦测用。具体的作法后续将会描述。

图9C为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第三实施例。图9A的触控面板17所示者为一般投射电容式触控面板常使用的条形结构电极，其为以X轴电极21、Y轴电极19分别设置于两层的结构。控制单元22的结构与功能则与图1A相同，不再赘述。

图9D为本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置的功能方块图第三实施例中选择近接侦测模式的示意图。图9D说明了本发明亦可将可侦测多点触碰坐标的电容式触控面板以选择性侦测的方式来进行近接感测控制。例如，图9D即为选择了图9C当中的Y轴电极Y1、Y4、Y7…Y3n+1等，X轴电极X1、X4、X7…X3m+1等电极作为选择近接侦测模式的侦测电极，其余的电极不做近接侦测用。具体的作法后续将会描述。

以下，将举图9C与图9D为例，来做本发明的对象空间近接侦测功能的实施例。

首先，请参考图10A，其为运用图9C中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。由图中可观察到，感应范围81～90为Y轴电极于A-A剖面的感应范围，其最大可感应范围为D1。

图10B为运用图9C中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图。由图中可观察到，感应范围82为Y轴电极Y2于B-B剖面的感应范围，其最大可感应范围为D1。不同的相对高度为D2、D3、D4、D5…，当对象进入不同的感应范围时，近接侦测电路16即会产生不同的多阶近接资料。

图10C为运用图9D中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图。由图中可观察到，感应范围91～100为X轴电极于B-B剖面的感应范围，其最大可感应范围为D1。

图10D为运用图9D中本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。由图中可观察到，感应范围92为X轴电极X2于A-A剖面的感应范围，其最大可感应范围为D1。不同的相对高度为D2、D3、D4、D5…，当对象进入不同的感应范围时，近接侦测电路16即会产生不同的多阶近接资料。

以下，仅列举一移动轨迹为例，来分别说明本发明的全扫描式与选择扫描式的近接侦测。其中，图11A～11L为全扫描式近接侦测的实施例，图12A～12K则为选择扫描式近接侦测的实施例。

首先，请参考图11A，其为运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象以轨迹103经过触控面板17的侦测示意图。亦即，对象是以负Y轴且以负Z轴进行运动。以下，将由图11B～11L说明本发明如何取得X轴相对坐标、Y轴相对坐标与Z轴相对坐标以及此一移动趋势。

请参考图11B，其为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。由图中可发现，对象2于时序T1～T6，由触控面板17的靠近Y轴电极Y3、Y4上方，移动至Y轴电极的右侧。由于对象2于不同时序经过不同的电极感应范围，因此，将有不同的电极会因此而产生感应量的变化。

请参考图11C，其为图11B中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于Y轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图。

图11C中，在时序T1时，Y轴电极Y2、Y3、Y4、Y5感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有Y轴电极Y3、Y4、Y5、Y6、Y7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，分别有Y轴电极Y5、Y6、Y7、Y8、Y9感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有Y轴电极Y6、Y7、Y8、Y9、Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，分别有Y轴电极Y8、Y9、Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，仅有Y轴电极Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。多阶近接资料的实际数值，请参考图11D～11F。

图11D为图11C中于T1与T2时所输出的近接资料示意图。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，Y轴电极Y2、Y3、Y4、Y5所代表的多阶近接资料分别为1、2、2、1，数值大者代表感应量大。在时序T2，Y轴电极Y3、Y4、Y5、Y6、Y7所代表的多阶近接资料分别为2、3、6、6、3。

图11E为图11C中于T3与T4时所输出的近接资料示意图。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，Y轴电极Y5、Y6、Y7、Y8、Y9所代表的多阶近接资料分别为3、4、7、7、4。在时序T4，Y轴电极Y6、Y7、Y8、Y9、Y10所代表的多阶近接资料分别为5、7、10、10、7。

图11F为图11C中于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，Y轴电极Y8、Y9、Y10所代表的多阶近接资料分别为8、12、13。在时序T6，Y轴电极Y10所代表的多阶近接资料为13。

藉由图11D～11F的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。亦即，单从Y轴的扫描周期，即可取得Y轴的相对坐标、移动趋势，以及Z轴的相对坐标与移动趋势。至于X轴的相对坐标与移动趋势，则必须以X轴的扫描侦测控制取得，请参考图11G～11L。

图11G为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图。图11H为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。参考此两图可发现，从不同的角度来看，即可看出对象2的移动。在图11G中，物件2为负Z轴的运动；在图11H中，物件2同样为负Z轴的运动，并无具体的X轴运动。换句话说，若对象2具有X轴运动，当由图11G可看出端倪。当然，可于后续的多阶近接资料的输出顺序以及输出的大小，了解对象2于X轴的相对坐标、移动趋势，以及对象2于Z轴的相对坐标、移动趋势。

接着，请参考图11I，其为图11G、11H中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于X轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图。

图11I中，在时序T1时，X轴电极X1、X2、X3感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有X轴电极X1、X2、X3、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，分别有X轴电极X1、X2、X3、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有X轴电极X1、X2、X3、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，分别有X轴电极X1、X2、X3、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，有X轴电极X1、X2、X3感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。

接着，请参考图11J，其为图11I中于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，X轴电极X1、X2、X3所代表的多阶近接资料分别为1、2、1，数值大者代表感应量大。在时序T2，X轴电极X1、X2、X3、X4所代表的多阶近接资料分别为3、5、3、2。

图11K为图11I中于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，X轴电极X1、X2、X3、X4所代表的多阶近接资料分别为5、7、5、3，数值大者代表感应量大。在时序T4，X轴电极X1、X2、X3、X4所代表的多阶近接资料分别为7、9、7、4。

图11L为图11I中于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，X轴电极X1、X2、X3、X4所代表的多阶近接资料分别为9、11、9、7，数值大者代表感应量大。在时序T6，X轴电极X1、X2、X3所代表的多阶近接资料分别为11、13、11。

藉由图11I～11L的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。亦即，单从X轴的扫描周期，即可取得X轴的相对坐标、移动趋势，以及Z轴的相对坐标与移动趋势。

综合图11A～11L的说明，当可明了本发明可取得在电容式触控面板的空间感应范围内，于空间中的X轴相对坐标、Y轴相对坐标与Z轴相对坐标。同时，运用不同时序所取得的多阶近接资料，可计算出X轴移动趋势、Y轴移动趋势。最终，可计算得空间中的手势，而进行三维的手势操控。

接着，以下将以图12A～12K来说明本发明的选择扫描式的近接侦测方式，同样可计算得空间中的X轴相对坐标、Y轴相对坐标与Z轴相对坐标。同时，运用不同时序所取得的多阶近接资料，可计算出X轴移动趋势、Y轴移动趋势。最终，可计算得空间中的手势，而进行三维的手势操控。

请参考图12A，其为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中Y电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。由图中可发现，由于仅有Y轴电极Y1、Y4、Y7、Y10被致能，因此，仅有此四个电极于Y轴扫描时可侦测对象的近接感应。其中，对象2于时序T1～T6，由触控面板17的靠近Y轴电极Y3、Y4上方，移动至Y轴电极的右侧，动作同图11B时的情形。由于对象2于不同时序经过不同的电极感应范围，因此，将有不同的电极会因此而产生感应量的变化。

请参考图12B，其为图12A中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于Y轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图。

图12B中，在时序T1时，Y轴电极Y4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有Y轴电极Y4、Y7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，仅有Y轴电极Y7感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有Y轴电极Y7、Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，仅有Y轴电极Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，仅有Y轴电极Y10感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。多阶近接资料的实际数值，请参考图11D～11F。

图12C为图12B中于T1与T2时所输出的近接资料示意图。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，Y轴电极Y4所代表的多阶近接资料分别为2，数值大者代表感应量大。在时序T2，Y轴电极Y4、Y7所代表的多阶近接资料分别为3、3。

图12D为图12B中于T3与T4时所输出的近接资料示意图。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象经过Y轴于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，Y轴电极Y7所代表的多阶近接资料分别为7。在时序T4，Y轴电极Y7、Y10所代表的多阶近接资料分别为7、7。

图12E为图12B中于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，Y轴电极Y10所代表的多阶近接资料分别为13。在时序T6，Y轴电极Y10所代表的多阶近接资料为13。

藉由图12A～12E的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。亦即，单从Y轴的扫描周期，即可取得Y轴的相对坐标、移动趋势，以及Z轴的相对坐标与移动趋势。至于X轴的相对坐标与移动趋势，则必须以X轴的扫描侦测控制取得，请参考图12F～12K。

图12F为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿B-B剖面的示意图。图12G为运用图11A中的轨迹101于本发明电容式近接感应暨触控侦测装置的第三实施例中X电极层的侦测剖面示意图，其为沿A-A剖面的示意图。参考此两图可发现，从不同的角度来看，即可看出对象2的移动。在图12F中，物件2为负Z轴的运动；在图12G中，物件2同样为负Z轴的运动，并无具体的X轴运动。换句话说，若对象2具有X轴运动，当由图12F可看出端倪。当然，可于后续的多阶近接资料的输出顺序以及输出的大小，了解对象2于X轴的相对坐标、移动趋势，以及对象2于Z轴的相对坐标、移动趋势。

接着，请参考图12H，其为图12F、12G中运用本发明电容式近接感应暨触控侦测装置中，对象于X轴在不同时序所输出的多阶近接资料示意图。

图12H中，在时序T1时，X轴电极X1感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T2时，分别有X轴电极X1、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T3时，分别有X轴电极X1、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T4时，分别有X轴电极X1、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T5时，分别有X轴电极X1、X4感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。时序T6时，有X轴电极X1感测到感应讯号，而近接侦测电路16也输出对应的多阶近接资料。

接着，请参考图12I，其为图12H中于T1与T2时所输出的近接资料示意图。在时序T1，X轴电极X1所代表的多阶近接资料分别为1。在时序T2，X轴电极X1、X4所代表的多阶近接资料分别为3、2。

图12J为图12H中于T3与T4时所输出的近接资料示意图。在时序T3，X轴电极X1、X4所代表的多阶近接资料分别为5、3。在时序T4，X轴电极X1、X4所代表的多阶近接资料分别为7、4。

图12K为图12H中于T5与T6时所输出的近接资料示意图。在时序T5，X轴电极X1、X4所代表的多阶近接资料分别为9、7。在时序T6，X轴电极X1所代表的多阶近接资料分别为11。

藉由图12F～12K的感应量大小值，可推算出物件在Z轴的相对距离。亦即，以感应量最大的一个或数个的平均值换算为物件与触控面板于Z轴的相对距离。运用此相对距离的变化，可计算出Z轴的移动趋势与垂直移动手势等信息。亦即，单从X轴的扫描周期，即可取得X轴的相对坐标、移动趋势，以及Z轴的相对坐标与移动趋势。

总括来说，依据近接侦测电路16所输出的多阶近接资料，控制电路18可据以计算X轴、Y轴、Z轴相对坐标、移动趋势或X、Y轴平面手势或三维手势或垂直手势等。最终，控制单元22可输出多阶近接资料，X、Y、Z轴相对坐标，或平面手势指令，或垂直手势指令、三维手势指令。

综合图12A～12K的说明，当可明了本发明可取得在电容式触控面板的空间感应范围内，于空间中的X轴相对坐标、Y轴相对坐标与Z轴相对坐标。同时，运用不同时序所取得的多阶近接资料，可计算出X轴移动趋势、Y轴移动趋势。最终，可计算得空间中的手势，而进行三维的手势操控。亦即，以选择扫描式的近接侦测，同样可达到全扫描式的近接侦测所需的资料。但在X轴相对坐标、Y轴相对坐标的取得上，全扫描式的近接侦测分辨率可较高。

由以上的实施例可知，控制单元22实际上所包含的近接侦测模式与触碰侦测模式，其中的近接侦测模式可包含全扫描式、选择扫描式两种或其中之一。

接下来，请参考图13，其说明了本发明如何运用电容式触控面板来计算得手势的示意图。图13为运用本发明的电容式近接感应暨触控侦测装置，所侦测出的移动趋势，再由移动趋势判断手势的示意图。在不同的扫描区间的对象移动，本发明可取得不同的扫描区间的移动趋势P1～P6。若近接资料为一阶近接资料时，移动趋势P1～P6仅能判断其为平面的移动趋势，进而判断出平面的空间移动手势，图13的实施例为划圆。若近接资料为多阶近接资料时，每个移动趋势P1～P6将包含有X轴、Y轴与Z轴的移动趋势信息。因此，将可判断图13的手势为三维手势。

以下，将以数个流程图说明本发明所揭露的方法。

请参考图14，其为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，一阶近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤：

步骤110：开启电容式触控面板的一阶近接侦测模式。

步骤112：依据工作时序，分别侦测对象进入各电极的空间感应区所产生的感应讯号。

步骤114：依据工作时序，依据各电极所输出的感应讯号产生一阶近接资料。

步骤116：依据X轴、Y轴的各电极所对应的一阶近接资料计算该对象于X轴、Y轴的移动趋势。

步骤118：依据X轴、Y轴移动趋势，产生一平面手势指令。

亦即，依照图14的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴的移动趋势，进而可以取得空间中的平面手势指令。此外，本实施例的方法可适用于前述的不同电容式触控面板的电极配置。

接着，请参考图15，其为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤：

步骤120：开启电容式触控面板的近接侦测模式。

步骤122：依据工作时序，分别侦测对象进入电极的空间感应区所产生的感应讯号。

步骤124：依据工作时序与各电极所输出的感应讯号产生多阶感应资料。

步骤126：依据多个工作时序中X轴的各电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于X轴与Z轴的移动趋势。

步骤128：依据多个工作时序中Y轴的各电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于Y轴与Z轴的移动趋势。

步骤130：依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。

步骤132：依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。

亦即，依照图15的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的移动趋势，进而可以取得平面手势指令或者空间中的三维手势指令，此外，亦可于步骤中增加取得垂直手势指令的步骤。此外，本实施例的方法可适用于前述的不同电容式触控面板的电极配置。

图16为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，多阶近接侦测模式的另一实施例，包含以下步骤：

步骤120：开启电容式触控面板的近接侦测模式。

步骤122：依据工作时序，分别侦测对象进入电极的空间感应区所产生的感应讯号。

步骤124：依据工作时序与各电极所输出的感应讯号产生多阶感应资料。

步骤125：依据X轴的各电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于各时序的X轴与Z轴相对空间坐标。

步骤127：依据Y轴的各电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于各时序的Y轴与Z轴相对空间坐标。

步骤129：依据各时序于X轴、Y轴与Z轴的相对空间坐标，产生X、Y轴与Z轴移动趋势。

步骤130：依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。

步骤132：依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。

亦即，依照图16的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的相对坐标以及对象的移动趋势，进而可以取得平面手势指令或者空间中的三维手势指令，此外，亦可于步骤中增加取得垂直手势指令的步骤。此外，本实施例的方法可适用于前述的不同电容式触控面板的电极配置。

图17为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，选择近接侦测模式的一实施例，包含以下步骤：

步骤140：开启电容式触控面板的选择近接侦测模式。

步骤142：依据工作时序，分别侦测对象进入经选择的电极的空间感应区所产生的感应讯号。

步骤144：依据工作时序与各经选择的电极所输出的感应讯号产生多阶感应资料。

步骤146：依据多个工作时序中X轴的各经选择的电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于X轴与Z轴的移动趋势。

步骤148：依据多个工作时序中Y轴的各经选择的电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于Y轴与Z轴的移动趋势。

步骤150：依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。

步骤152：依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。

亦即，依照图17的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴对象移动趋势，进而可以取得平面手势指令或者空间中的三维手势指令，此外，亦可于步骤中增加取得垂直手势指令的步骤。此外，本实施例的方法可适用于前述的不同电容式触控面板的电极配置。

图18为本发明的电容式近接感应暨触控侦测方法流程图，选择近接侦测模式的另一实施例，包含以下步骤：

步骤140：开启电容式触控面板的选择近接侦测模式。

步骤142：依据工作时序，分别侦测对象进入经选择的电极的空间感应区所产生的感应讯号。

步骤144：依据工作时序与各经选择的电极所输出的感应讯号产生多阶感应资料。

步骤145：依据X轴的各经选择的电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于各时序的X轴与Z轴相对空间坐标。

步骤147：依据Y轴的各经选择的电极所对应的多阶感应资料，计算该对象于各时序的Y轴与Z轴相对空间坐标。

步骤149：依据各时序于X轴、Y轴与Z轴的相对空间坐标，产生X、Y轴与Z轴移动趋势。

步骤150：依据X轴与Y轴移动趋势，产生平面手势指令。

步骤152：依据X轴、Y轴与Z轴移动趋势，产生三维手势指令。

亦即，依照图18的步骤，最基本的可以取得X轴、Y轴、Z轴的相对坐标以及对象的移动趋势，进而可以取得平面手势指令或者空间中的三维手势指令，此外，亦可于步骤中增加取得垂直手势指令的步骤。此外，本实施例的方法可适用于前述的不同电容式触控面板的电极配置。

此外，在图16～18的实施例中，若为三角电极的触控面板，计算对象于工作时序所对应的Y轴坐标，是依据相邻的两个电极所产生的感应讯号，以重心暨三角定位法计算出Y轴坐标。

虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。

Claims (20)

1.一种电容式近接感应暨触控侦测装置，其特征在于，包含：

一电容式触控面板，具有复数个X轴电极与Y轴电极，该些X轴电极与该些Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生一感应讯号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰讯号；及

一控制单元，连接该电容式触控面板并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该近接侦测模式时，依据该感应讯号产生一近接资料；当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰讯号计算该对象的至少一坐标资料，其中该近接资料为一阶近接资料或多阶接近接资料，且该控制单元依据不同时序的该些X轴电极与该些Y轴电极对应的该些近接资料计算该对象的一X轴坐标、一Y轴坐标，或计算该对象的一X轴移动趋势、一Y轴移动趋势，其中该控制单元包含：

一近接侦测电路，用以接收该感应讯号并产生该近接资料；

一触控侦测电路，用以接收该触碰讯号并计算触碰坐标；及

一控制电路，用以控制该近接侦测模式与该触控侦测模式的切换执行，并将该近接资料与该触碰坐标传输出去。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：该些X轴电极与该些Y轴电极的设置是选自：分别设置于不同层；位于同一层并于一X轴以平行排列，且于一Y轴以三角对称排列。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：该控制单元依据该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势产生一平面手势指令。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：该近接资料为多阶近接资料，该多阶近接资料是依据该对象的接近距离而产生的不同感应量大小。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：该控制单元依据不同时序的该些X轴电极与该些Y轴电极对应的该些近接资料计算该对象的一X轴坐标、一Y轴坐标、一Z轴坐标，或计算该对象的一X轴移动趋势、一Y轴移动趋势与一Z轴移动趋势，该Z轴移动趋势包含一移动方向与一移动角度。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：该控制单元依据该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势产生一平面近接手势，该控制单元依据该Z轴移动趋势产生一垂直近接手势，该控制单元依据该X轴移动趋势、该Y轴移动趋势与该Z轴移动趋势产生一三维近接手势。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：该控制单元包含一选择近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该选择近接侦测模式时，依据经选择的该些X轴电极、该Y轴电极所产生的该感应讯号产生该近接资料；当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰讯号产生该触碰坐标。

8.一种电容式近接感应暨触控侦测装置，其特征在于，包含：

一电容式触控面板，具有复数个X轴电极与Y轴电极，该些X轴电极与该些Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生一感应讯号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰讯号；及

一控制单元，连接该电容式触控面板并具有一近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该近接侦测模式时，依据该感应讯号产生一Z轴近接资料；当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰讯号计算该对象的至少一坐标资料，其中该控制单元依据不同时序的该些X轴电极与该些Y轴电极对应的该Z轴近接资料计算该对象一Z轴坐标或一Z轴移动趋势，该Z轴移动趋势包含一移动方向与一移动角度。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：该控制单元依据该Z轴移动趋势产生一垂直近接手势。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于：该控制单元包含一选择近接侦测模式与一触碰侦测模式，当执行该选择近接侦测模式时，依据经选择的该些X轴电极、该Y轴电极所产生的该感应讯号产生该Z轴近接资料；当执行该触碰侦测模式时，依据该触碰讯号产生触碰坐标。

11.一种电容式近接感应暨触控侦测方法，运用于具有复数个X轴电极与Y轴电极的一电容式触控面板，该些X轴电极与该些Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生一感应讯号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰讯号，其特征在于，包含以下步骤：

提供该电容式触控面板一近接侦测模式；

执行该近接侦测模式；

依据一工作时序，侦测一对象进入该些X轴电极与该些Y轴电极的空间感应区所产生的该些感应讯号；

依据该工作时序与该感应讯号，依序产生一近接资料；

依据该近接资料，计算该对象的一X轴坐标、一Y轴坐标、一Z轴坐标；

输出该X轴坐标、该Y轴坐标与该Z轴坐标；及依据该工作时序、该些X轴电极与该些Y轴电极所对应的该些近接资料，计算该对象的一X轴移动趋势、一Y轴移动趋势与一Z轴移动趋势。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更包含以下步骤：

依据该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势，产生一平面手势指令；

依据该Z轴移动趋势产生一Z轴手势指令；及

依据该X轴移动趋势、该Y轴移动趋势与该Z轴移动趋势，产生一三维手势指令。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：该近接资料为多阶近接资料，该多阶近接资料是依据该对象的接近距离而产生的不同感应量大小。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：其中计算该对象的该Z轴移动趋势的步骤，包含以下步骤：

依据该些X轴电极所对应的该多阶近接资料，以该些X轴电极所输出的一最大感应量计算一Z轴相对空间坐标；及

依据该工作时序所对应的该Z轴相对空间坐标，计算该Z轴移动趋势。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于：其中计算该对象的该Z轴移动趋势的步骤，包含以下步骤：

依据该些Y轴电极所对应的该多阶近接资料，以该些Y轴电极所输出的一最大感应量计算一Z轴相对空间坐标；及

依据该工作时序所对应的该Z轴相对空间坐标，计算该Z轴移动趋势。

16.如权利要求13所述的方法，其特征在于：其中计算该Z轴移动趋势的步骤，包含以下步骤：

依据该些X轴电极与该些Y轴电极所对应的该多阶近接资料，计算该对象于该工作时序所对应的一Z轴相对空间坐标；及

依据该工作时序所对应的该Z轴相对空间坐标，计算该Z轴移动趋势。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于：其中计算该对象的该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势的步骤，包含以下步骤：

依据该些X轴电极与该些Y轴电极中输出一最大感应量的至少一个该X轴电极、该Y轴电极所对应的该坐标，计算该对象于该工作时序中所对应的一X轴坐标与一Y轴坐标；及

依据该X轴坐标与该Y轴坐标的变化，计算该X轴移动趋势与该Y轴移动趋势。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：其中计算该对象于该工作时序所对应的该Y轴坐标，是依据相邻的两个该电极所产生的该感应讯号，以重心暨三角定位法计算出该Y轴坐标。

19.如权利要求11所述的方法，其特征在于：其中该近接侦测模式为一选择近接侦测模式，当执行该选择近接侦测模式时，依据经选择的该些X轴电极、该Y轴电极所产生的该感应讯号产生该近接资料。

20.一种电容式近接感应暨触控侦测方法，运用于具有复数个X轴电极与Y轴电极的一电容式触控面板，该些X轴电极与该些Y轴电极用以侦测至少一个对象的接近而产生一感应讯号，并侦测该对象的触碰而产生一触碰讯号，其特征在于，包含以下步骤：

提供该电容式触控面板一近接侦测模式；

执行该近接侦测模式；

依据一工作时序，侦测一对象进入该些X轴电极与该些Y轴电极的空间感应区所产生的该些感应讯号；

依据该工作时序与该感应讯号，依序产生一近接资料；

依据该近接资料，计算该对象的一X轴坐标、一Y轴坐标、一Z轴坐标；及

输出该X轴坐标、该Y轴坐标与该Z轴坐标。