CN104461171A - 触控装置、使用在触控装置中的控制器以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控装置、使用在触控装置中的控制器以及控制方法，所述触控装置包含电容式面板与控制器，所述电容式面板包含第一电容感应区域与第二电容感应区域，其中第一电容感应区域是用来运行一触控传感，以及第二电容感应区域是用来运行一距离传感，而不用来运行所述触控传感，此外，控制器耦接至电容式面板，并用以分别控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感、以及控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。触控装置不需要使用另外的距离传感器来运行距离传感，减小装置的整体面积，此外，不需要驱动发光二极管来发射红外线，比较省电，也不需要红外线式距离传感器所使用的红外线发射孔，比较美观。

Description

触控装置、使用在触控装置中的控制器以及控制方法

技术领域

本发明涉及一种触控机制，特别有关于一种触控装置、使用在触控装置中的控制器以及控制方法。

背景技术

一般来说，目前现有技术中电子装置上所使用的距离传感技术或近距传感技术使用红外线式传感器的感测技术，通过发射一个红外线信号、比较所发射的红外线信号与所接收到的反射信号来估测前方物体的距离，以感测出用户是否靠近所述电子装置，然而，红外线式的感测技术有其不可避免的缺点，举例来说，如果所述电子装置是一个可携式电子装置，则在可携式电子装置的表面上设置一个红外线发射器，除了会增加可携式电子装置的整体面积外，外观上也较不美观，此外，也需要驱动发光二极管来发射红外线，所以必然会耗电，电路的成本提高。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于公开一种触控装置、使用在触控装置中的控制器以及控制方法，通过触控装置的电容式面板的不同感应区域来分别运行触控传感与近距传感，以及使用所述单一个控制器来同时控制触控传感与近距传感的运行，使得不需要使用到红外线式传感器，因此可避免上述现有技术所遭遇到的难题。

根据本发明的实施例，公开了一种触控装置。所述触控装置包含一电容式面板与一控制器，所述电容式面板包含一第一电容感应区域与一第二电容感应区域，其中第一电容感应区域是用来运行一触控传感，以及第二电容感应区域是用来运行一距离传感，而不用来运行所述触控传感，此外，控制器耦接至电容式面板，并用以分别控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感、以及控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

根据本发明的实施例，另公开了一种使用在一触控装置中的一控制器，所述触控装置包含一电容式面板，所述电容式面板包含一第一电容感应区域与一第二电容感应区域，所述第一电容感应区域用来运行一触控传感，所述第二电容感应区域是用来运行一距离传感，而不用来运行所述触控传感。以及所述控制器包含一触控传感电路与一距离传感电路，其中触控传感电路是用以控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感，以及距离传感电路耦接至触控传感电路并用以控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

根据本发明的实施例，另公开了一种使用在一触控装置中的一控制方法，所述触控装置包含一电容式面板，所述电容式面板包含一第一电容感应区域与一第二电容感应区域，所述第一电容感应区域用来运行一触控传感，所述第二电容感应区域是用来运行一距离传感，而不用来运行所述触控传感，以及所述控制方法包含：运行一触控传感操作，以控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感；以及运行一距离传感操作，以控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

根据本发明的实施例，通过使用一个与用来运行触控传感的电容感应区域电性绝缘的第二电容感应区域，运行距离传感操作，本发明的实施例中的触控装置可以不需要使用另外的距离传感器来运行距离传感，例如不需要使用一个红外线式的距离传感器，因此，可以减小可携式装置的整体面积，此外，因为不需要驱动发光二极管来发射红外线，所以相对来说也比较省电，此外，就外观来说，也不需要红外线式距离传感器所使用的红外线发射孔，因此，相对来说较为美观。

附图说明

图1是本发明第一实施例的触控装置的示意图。

图2A是图1所示的触控传感电路通过一自容传感算法以及距离传感电路运行距离传感操作的信号示意图。

图2B是图1所示的触控传感电路通过一互容传感算法以及距离传感电路运行距离传感操作的信号示意图。

图3A是本发明第二实施例的触控装置的示意图。

图3B是本发明第三实施例的触控装置的示意图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

请参照图1，图1是本发明第一实施例的触控装置100的示意图。触控装置100包含一电容式面板105﹙例如一投射电容式面板﹚与一控制器110，投射电容式面板105包含一第一电容感应区域1051与一第二电容感应区域1052，第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052电性绝缘，第一电容感应区域1051是用来运行一触控传感，而第二电容感应区域1052是用来运行一距离传感，而不用来运行所述触控传感。相对地，控制器110包含一触控传感电路1101与一距离传感电路1102，触控传感电路1101是用以控制所述第一电容感应区域1051运行所述触控传感，以及距离传感电路1102耦接至所述触控传感电路1101并用以控制所述第二电容感应区域1052运行所述距离传感。具体来说，触控传感电路1101与距离传感电路1102实作在具有单一壳体的控制器110中，例如控制器110是一封装好的集成电路芯片，也就是说，在本发明的实施例中，使用到单一个控制器就可以同时运行触控传感与距离传感的操作；此外，距离传感电路1102耦接至触控传感电路1101，距离传感电路1102与触控传感电路1101之间彼此的传感结果可以共享。触控传感电路1101通过多条感应线﹙多条水平感应线与多条垂直感应线﹚连接到第一电容感应区域1051，并用以运行触控传感的操作，其中触控传感电路1101可以通过一自容传感算法来计算投射电容式面板105的第一电容感应区域1051的电容值变化，来侦测触控点的位置，此外，也可以通过一互容传感算法来计算投射电容式面板105的第一电容感应区域1051的电容值变化，来侦测触控点的位置。而对距离传感操作来说，距离传感电路1102通过其它另外的走线连接到第二电容感应区域1052，运行距离传感或近距感测，以侦测用户是否靠近触控装置100，举例来说，如果触控装置100是智能手机，当用户拿起所述智能手机、拨打电话、并将所述智能手机靠近人耳时，第二电容感应区域1052的感应电容值会有所改变，因此，距离传感电路1102可以通过感应电容值的改变来侦测用户是否靠近触控装置100，其中距离传感电路1102可以通过一自容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，来侦测用户是否靠近，此外，也可以通过一互容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，来侦测用户是否靠近。另外，如果触控装置100是智能手机，则触控装置100的电容式面板105的上方外观上会另包含其它的元件设计，例如是图1所示的相机孔1053，然此仅是用来说明实作上触控装置100可以是一台智能手机，而并非是本发明的限制。另外，在其它实施例中，为了达到省电的目的，第二电容感应区域1052可被设计为在触控装置100的***运行某一特定功能或操作才被开启，例如当所述***运行语音通话功能时开启第二电容感应区域1052的相对应操作，而其余时间则关闭第二电容感应区域1052的相对应操作，以达到省电的目的。

请参照图2A，图2A是图1所示的触控传感电路1101通过一自容传感算法以及距离传感电路1102运行距离传感操作的信号示意图。如图2A所示，当图1所示的触控传感电路1101通过自容传感算法来计算投射电容式面板105的第一电容感应区域1051的电容值变化以侦测触控点的位置，信号STC表示出触控传感电路1101的自容传感算法所得到的感应信号时序，在T1的时间内，用户并未触碰到第一电容感应区域1051，没有产生并联的手指电容，整条轴线的电容值较小，RC常数时间﹙电阻-电容充放电常数时间﹚较小，充放电的频率较快，而在T2的时间内，用户触碰到了第一电容感应区域1051，产生了并联的手指电容，整条轴线的电容值较大，RC常数时间较大，充放电的频率较慢，因此，通过上述充放电频率的不同，触控传感电路1101可侦测出或识别出目前用户是否触碰到了触控装置100的第一电容感应区域1051，以及侦测出触控点的位置。此外，如图2A所示，距离传感电路1102也可以通过感应电容值的改变来侦测用户是否靠近触控装置100，举例来说，信号STP表示了通过一自容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，以侦测用户是否靠近，在T3的时间内，用户并没有靠近面板105，第二电容感应区域1052的电容值较小，RC常数时间较小，充放电的频率较快，而在T4的时间内，用户靠近了面板105，使得第二电容感应区域1052的电容值变大，RC常数时间变大，充放电的频率较慢，因此，通过上述充放电频率的不同，距离传感电路1102可侦测出或识别出目前用户是否靠近了触控装置100的第二电容感应区域1052，以决定用户是否靠近面板105。

此外，实作上，触控传感电路1101与第一电容感应区域1051的操作是设计为达到具有高分辨率、高画面更新率﹙Frame Rate﹚的效果，以增进触控感测的准确度，而距离传感电路1102与第二电容感应区域1052的操作是设计为达到具有高感度、高稳定性﹙避免误动作﹚以及低回报率的效果，使得能够侦测到较远的物体，以及能够提高侦测的准确度，其中提高感测度以侦测到较远的物体的操作可以通过外挂一个较大电容值的外部电容，使得充放电的时间变长，来提高感测度，此外，因为只需要低回报率，所以也可以搭配现有的技术方法来避免噪声干扰。在另一实施例中，第二电容感应区域1052可被整合至第一电容感应区域1051的区域中，并搭配外挂一个较大电容值的外部电容来提高感测度，此外，为了省电，第二电容感应区域1052可被设计为在触控装置100的***运行某一特定功能或操作才被开启/启动，以判断用户是否靠近屏幕，而其余时间则关闭第二电容感应区域1052，以达到省电的目的。

请参照图2B，图2B是图1所示的触控传感电路1101通过一互容传感算法以及距离传感电路1102运行距离传感操作的信号示意图。如图2B所示，当图1所示的触控传感电路1101通过互容传感算法来计算投射电容式面板105的第一电容感应区域1051的电容值变化时，信号TX表示了触控传感电路1101的互容传感算法所产生的驱动信号，对电容式面板105的第一电容感应区域1051来说，通过互容传感算法时，水平轴的是驱动线﹙Driving Line﹚，而垂直轴的仍然是感应线﹙Sensing Line﹚，信号TX表示了互容传感算法所依序产生的驱动线信号，而信号RX表示了相对应于TX的驱动线信号所感应产生的感应线信号，在T5的时间内，用户并未触碰到第一电容感应区域1051，没有产生串联的手指电容，互相耦合的电容值较大，相反，在T6的时间内，用户触碰到了第一电容感应区域1051，产生了串联的手指电容，互相耦合的电容值变小，通过上述信号TX与RX的差异，触控传感电路1101可侦测出或识别出目前用户是否触碰到了触控装置100的第一电容感应区域1051。此外，如图2B所示，距离传感电路1102通过了感应电容值的改变来侦测用户是否靠近触控装置100，举例来说，信号STP表示了通过一自容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，以侦测用户是否靠近，此外，在上述实施例中，距离传感电路1102通过使用一自容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，使得在图2A的架构中，触控传感电路1101与距离传感电路1102通过不同的自容传感算法分别计算第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052的电容值变化，而在图2B的架构中，触控传感电路1101与距离传感电路1102则分别通过互容传感算法与自容传感算法分别计算第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052的电容值变化，然而，在其它实施例中，距离传感电路1102也可以通过使用一互容传感算法来计算投射电容式面板105的第二电容感应区域1052的电容值变化，换句话说，在其它实施例中，触控传感电路1101与距离传感电路1102可以通过不同的互容传感算法分别计算第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052的电容值变化，或者是触控传感电路1101与距离传感电路1102可以分别通过自容传感算法与互容传感算法分别计算第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052的电容值变化；上述的设计变型均属于本发明的范畴。

因此，通过使用第二电容感应区域1052运行距离传感操作，触控装置100不需要使用另外的距离传感器来运行距离传感，例如，触控装置100不需要使用一个红外线距离传感器，换句话说，第二电容感应区域1052与控制器110内所包含的距离传感电路1102，可以取代传统的红外线距离传感器来运行近距感测或距离传感，因此，如果触控装置100是讲究轻便短小携带方便的可携式电子装置，则取代红外线距离传感器来运行近距感测或距离传感的优点在于可以减小可携式电子装置的整体面积，此外，因为不需要驱动发光二极管来发射红外线，所以相对来说也比较省电，此外，就外观来说，触控装置100不需要红外线距离传感器所使用到的红外线发射孔，因此，相对来说，触控装置100较为美观。

再者，实作上，虽然图1所示的第二电容感应区域1052在投射电容式面板105中的位置是被设置在第一电容感应区域1051的左上方，也就是说，以图1所示的实施例来看，第二电容感应区域1052是设置在投射电容式面板105的左上角，然而，这仅是本发明的其中一实施例而已，在其它的实施例中，第二电容感应区域1052可以设置在投射电容式面板105中的任何位置，举例来说，请参照图3A与图3B，如图3A所示，第二电容感应区域1052可以被设置在第一电容感应区域1051的右上方，也就是说，第二电容感应区域1052是被设置在投射电容式面板105的右上角，或是如图3B所示，第二电容感应区域1052可以被设置在第一电容感应区域1051的正上方；此外，在其它实施例中，第二电容感应区域1052也可以被设置在第一电容感应区域1051的右下方、左下方或是正下方等等，所述设计变型均符合本发明的精神。

再者，在本发明的优选实施例中，触控装置100是可携式的电子触控装置，例如是智能手机，然而，触控装置100并不限于是可携式的装置，上述的投射电容式面板105与控制器110的架构也适用在其它的电子装置。此外，上述的第二电容感应区域1052可以通过一透明导电膜(ITO)、一软板(FPC)或者是一印刷电路板(PCB)来实现，换句话说，在制程上，第一电容感应区域1051与第二电容感应区域1052均可以通过镀上透明导电膜来实现，如果是均用透明导电膜来实现，则制程上是将整个透明导电膜的其中至少一个区块﹙Cell﹚切割出来作为第二电容感应区域1052，其它区块则作为第一电容感应区域1051，另外，第一电容感应区域1051可以通过镀上透明导电膜来实现，而第二电容感应区域1052则因为可以设置在面板的不透明区域，所以可以改成设置在印刷电路板上或是软板上来实现，因此，第二电容感应区域1052具备有多种弹性设计方式，而所述设计变型也均属于本发明的范畴。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种触控装置，其特征在于包含：

一电容式面板，包含：

一第一电容感应区域，用来运行触控传感；以及

一第二电容感应区域，用来运行距离传感，而不用来运行所述触控传感；

一控制器，耦接至所述电容式面板，用以分别控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感，以及控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置是可携式触控装置。

3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第二电容感应区域在所述电容式面板中的位置是设置在所述第一电容感应区域的上方。

4.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述控制器通过自容传感算法来计算所述电容式面板的电容值变化。

5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述控制器通过互容传感算法来计算所述电容式面板的电容值变化。

6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第二电容感应区域通过透明导电膜、软板或印刷电路板来实现。

7.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述第二电容感应区域与所述第一电容感应区域电性绝缘。

8.一种使用在触控装置中的控制器，所述触控装置包含电容式面板，所述电容式面板包含第一电容感应区域与第二电容感应区域，所述第一电容感应区域用来运行触控传感，所述第二电容感应区域用来运行距离传感，而不用来运行所述触控传感，以及所述控制器的特征在于包含：

一触控传感电路，用以控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感；

以及

一距离传感电路，耦接至所述触控传感电路，用以控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述触控传感电路通过自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第一电容感应区域的电容值变化，以及所述距离传感电路通过另一个自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第二电容感应区域的电容值变化。

10.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述触控传感电路通过互容传感算法来计算所述电容式面板的所述第一电容感应区域的电容值变化，以及所述距离传感电路通过自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第二电容感应区域的电容值变化。

11.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述电容式面板上的所述第二电容感应区域与所述第一电容感应区域电性绝缘。

12.一种使用在触控装置中的控制方法，所述触控装置包含电容式面板，所述电容式面板包含第一电容感应区域与第二电容感应区域，所述第一电容感应区域用来运行触控传感，所述第二电容感应区域与所述第一电容感应区域电性绝缘并用来运行距离传感，而不用来运行所述触控传感，以及所述控制方法的特征在于包含：

运行触控传感操作，以控制所述第一电容感应区域运行所述触控传感；

以及

运行距离传感操作，以控制所述第二电容感应区域运行所述距离传感。

13.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，运行所述触控传感操作包含：

通过自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第一电容感应区域的电容值变化；以及

运行所述距离传感操作包含：

通过另一个自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第二电容感应区域的电容值变化。

14.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，运行所述触控传感操作包含：

通过互容传感算法来计算所述电容式面板的所述第一电容感应区域的电容值变化；以及

运行所述距离传感操作包含：

通过自容传感算法来计算所述电容式面板的所述第二电容感应区域的电容值变化。

15.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述电容式面板上的所述第二电容感应区域与所述第一电容感应区域电性绝缘。