專利名稱：分辨單觸或雙觸的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種判斷觸碰的方法與裝置，特別是一種分辨單觸或多觸的方法與裝置。
背景技術：
觸控顯示器(Touch Display)已廣泛地應用于許多電子裝置中，一般的做法是采 用一觸控面板(Touch Sensing Panel)在觸控顯示器上定義出一二維的觸摸區(qū)，借由在 觸摸板去上縱軸與橫軸的掃瞄來取得感測資訊(Sensing ^formation)，以判斷外在物件 (如手指)在觸摸屏上的碰觸或接近，例如美國專利號US4639720所提供的一種電容式觸摸 顯不器。感測資訊可由模擬數字轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)轉換為多個 連續(xù)信號值，借由比較這些信號值在外部物件碰觸或接近前與后的變化量，可判斷出外部 物件碰觸或最接近觸摸屏的位置。一般而言，控制觸摸屏的控制器會先取得沒有外部物件觸碰或接近時的感測資 訊，作為基準值(baseline)。例如在電容式觸摸屏中，每一條導電條相應于各自的基準值。 控制器借由判斷后續(xù)的感測資訊與基準值的比較判斷是否有外部物件接近或觸碰，以及更 進一步判斷外部物件的位置。例如，在未被外部物件接近或觸碰時，后續(xù)的感測資訊相對于 基準值為零值或趨近零值，借由感測資訊相對于基準值是否為零值或趨近零值判斷是否有 外部物件接近或觸碰。如圖IA所示，當外部物件12(如手指)碰觸或接近觸控顯示器10的感測裝置120 時，在一軸向(如X軸向)上的感測器140的感測資訊轉換成如圖IB所示的信號值，相應 于手指的外型，信號值呈現一波形或一指廓(Finger profile)，指廓上的峰14(peak)的位 置即代表手指碰觸或接近的位置。然而，當多個觸碰較接近時，相應于這些觸碰的信號值將聚集在一起，尤其是兩個 觸碰的路徑交錯而過時。在許多時候，單憑一門檻限值無法判斷出是單一觸碰，還是多觸 碰。而造成位置判斷上的困難。由此可見，上述現有的觸控顯示器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而 亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問 題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型結構的分辨單觸或雙觸 的方法與裝置，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，克服現有的觸控顯示器存在的缺陷，而提供一種新型結構的 分辨單觸或雙觸的方法與裝置，所要解決的技術問題是依據具單一零交點的觸碰相關感測 資訊取得一對值，并且依據這對值計算出一對質心位置，借由這對質心位置間的距離判斷5是單觸還是多觸。當多個觸碰較接近時，相應于這些觸碰的信號值將聚集在一起，尤其是兩 個觸碰的路徑交錯而過時。在許多時候，單憑一門檻限值無法判斷出是單一觸碰，還是多觸 碰。而造成位置判斷上的困難。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新型結構的分辨單觸或雙觸的方法與裝置，所 要解決的技術問題是使其提供一種差動感測資訊，大幅地降低雜信的干擾；在觸碰位置與 零交會觸的數目相同時，判斷出每一個位置。本發(fā)明的再一目的在于，提供一種新型結構的分辨單觸或雙觸的方法與裝置，所 要解決的技術問題是使其在觸碰位置與零交會觸的數目不同時，判斷出每一個位置；本發(fā)明的還一目的在于，提供一種新型結構的分辨單觸或雙觸的方法與裝置，所 要解決的技術問題是使其依據差動感測資訊的特性來判斷單觸還是多觸；及提供一種雙差 動感測資訊，并將部分觸碰相關感測資訊借由相應的差動感測資訊的特性來判斷單觸還是 多觸。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發(fā)明提出 的一種分辨單觸或多觸的方法，包括取得一感測資訊；判斷該感測資訊中的每一個觸碰 相關感測資訊；判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊；以及在每一個零交會 處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個零交會處間具雙峰的觸碰相 關感測資訊是單觸還是多觸。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的更包括判斷每一個零交會處間具單 峰的觸碰相關感測資訊；以及依據每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊分別分析出一位置。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的該分析包括將每一個零交會處間具 雙峰的觸碰相關感測資訊分別轉換成一具單零交會處的觸碰相關感測資訊；以及分別依據 每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊的該具單零交會處的觸碰相關感測資訊判 斷是單觸還是多觸。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的該分析包括依據每一個具單零交會 處的觸碰相關感測資訊分別決定一對值；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的 該對值分別計算出一對質心位置；以及依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該 對質心位置間的一距離分別判斷出是單觸還是多觸。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的該對值的決定包括依據一正門檻限 值決定該對值之一；以及依據一負門檻限值決定該對值之另一。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的該正值的決定包括依據該正門檻限 值決定大于該正門檻限值的至少一正值；以及依據該至少一正值的最前面的值、最大值、最 后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最大值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之一。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的該正值的決定包括依據該負門檻限 值決定小于該負門檻限值的至少一負值；以及依據該至少一負值的最前面的值、最小值、 最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最小值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之另ο前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感 測資訊的該對值分別在該感測資訊決定的一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關 感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的依據每一個具單零交會處的觸碰相關 感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感 測資訊的該對值分別在另一感測資訊決定的一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相 關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。前述的分辨單觸或多觸的方法，其中所述的感測資訊是依據另一感測資訊產生， 該另一感測資訊是由多個信號值或多個差值組成。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發(fā)明提出的 一種分辨單觸或多觸的裝置，包括一控制器或一主機，執(zhí)行下列作業(yè)取得一感測資訊；判 斷該感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊；判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感 測資訊；以及在每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一 個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的更包括判斷每一個零交會處間具單 峰的觸碰相關感測資訊；以及依據每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊分別分析 出一位置。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的該分析包括將每一個零交會處間具 雙峰的觸碰相關感測資訊分別轉換成一具單零交會處的觸碰相關感測資訊；以及分別依據 每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊的該具單零交會處的觸碰相關感測資訊判 斷是單觸還是多觸。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的該分析包括依據每一個具單零交會 處的觸碰相關感測資訊分別決定一對值；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的 該對值分別計算出一對質心位置；以及依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該 對質心位置間的一距離分別判斷出是單觸還是多觸。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的該對值的決定包括依據一正門檻限 值決定該對值之一；以及依據一負門檻限值決定該對值之另一。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的該正值的決定包括依據該正門檻限 值決定大于該正門檻限值的至少一正值；以及依據該至少一正值的最前面的值、最大值、最 后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最大值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之一。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的該正值的決定包括依據該負門檻限 值決定小于該負門檻限值的至少一負值；以及依據該至少一負值的最前面的值、最小值、 最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最小值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之另ο前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的依據每一個具單零交會處的觸碰相關 感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感 測資訊的該對值分別在該感測資訊決定的一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關 感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。
前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的依據每一個具單零交會處的觸碰相關 感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感 測資訊的該對值分別在另一感測資訊決定的一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相 關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。前述的分辨單觸或多觸的裝置，其中所述的感測資訊是依據另一感測資訊產生， 該另一感測資訊是由多個信號值或多個差值組成。本發(fā)明與現有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案可知，本發(fā) 明的主要技術內容如下提供一種分辨單觸或多觸的方法與裝置。包括依據具單一零交點 的觸碰相關感測資訊取得一對值，并且依據這對值計算出一對質心位置，借由這對質心位 置間的距離判斷是單觸還是多觸。如前述，當多個觸碰較接近時，相應于這些觸碰的信號值 將聚集在一起，尤其是兩個觸碰的路徑交錯而過時。在許多時候，單憑一門檻限值無法判斷 出是單一觸碰，還是多觸碰。而造成位置判斷上的困難。依據本發(fā)明提出的一種分辨單觸或多觸的方法，包括取得一感測資訊；判斷該 感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊；以及對每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊 進行一分析，以判斷出每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。此外，依 據本發(fā)明提出的一種分辨單觸或多觸的裝置，包括一控制器或一主機，執(zhí)行下列作業(yè)取得 一感測資訊；判斷該感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊；以及對每一個具單零交會處 的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊是單 觸還是多觸。依據本發(fā)明提出的一種分辨單觸或多觸的方法，包括取得一感測資訊；判斷該 感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊；判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資 訊；以及在每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個零 交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。此外，依據本發(fā)明提出的一種分辨 單觸或多觸的裝置，包括一控制器或一主機，執(zhí)行下列作業(yè)取得一感測資訊；判斷該感測 資訊中的每一個觸碰相關感測資訊；判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊； 以及在每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個零交會 處間具雙峰的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。借由上述技術方案，本發(fā)明分辨單觸或雙觸的方法與裝置至少具有下列優(yōu)點及有 益效果一、在感測資訊呈現的零交會處少于實際觸碰數時，仍然可以判斷出被觸碰的位 置；二、在感測資訊呈現的零交會處多于實際觸碰數時，仍然可以判斷出被觸碰的位 置；三、依據差動感測資訊的特性分辨單觸還是多觸，比判斷信號峰值更為精準；及四、感測資訊為雙差動感測資訊時，依據相應的差動感測資訊的特性分辨單觸還 是多觸，比判斷信號峰值更為精準。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖IA為先前技術的觸控裝置的示意圖；圖IB為先前技術的信號值的示意圖；圖IC為依據本發(fā)明的差值的示意圖；圖ID與圖IE為依據本發(fā)明的雙差值的示意圖；圖IF為依據本發(fā)明的感測裝置的結構示意圖；圖IG為依據本發(fā)明的運算系統(tǒng)的功能方框示意圖；圖2A與圖2B為依據本發(fā)明的驅動/偵測單元與感測裝置的架構示意圖；圖3A為依據本發(fā)明的偵測單元的功能方框示意圖；圖:3B至圖3D為依據本發(fā)明的偵測器的電路示意圖；圖3E至圖3J為依據本發(fā)明的偵測電路與模擬轉數字電路的連結示意圖；圖4A至圖4B為依據本發(fā)明的二值化差值偵測位置的示意圖；圖4C至圖4D為依據本發(fā)明偵測質心位置的范例示意圖；圖5A至圖5B為依據本發(fā)明判斷零交會處的范例示意圖；圖5C至圖5E為依據本發(fā)明判斷多零交會處的范例示意圖；圖6A至圖6B為依據本發(fā)明之判斷單外部物或多外部物件接近或觸碰的范例示意圖7為依據本發(fā)明第一實施例的流程示意圖； 圖8A與圖8B為依據本發(fā)明第二實施例的流程示意圖； 圖9A與圖9B為依據本發(fā)明第三實施例的流程示意圖；以及 圖9C為零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊的范例示意圖。10 觸控顯示器110 顯示器120 感測裝置140、140A、140B 感測器15,91 零交會處130:驅動/偵測單元130B 偵測單元161 處理器170 主機173 儲存單元311、312、313、314、315、316320 偵測電路322、324 積分器340、350、360 偵測器Cinv 反向器Tp:正門檻限值WU W2 導線11控制器12外部物件 120AU20B 感測層14、16、17 峰 100 位置偵測裝裝置 130A 驅動單元 160 控制器 162 存儲器 171 中央處理單元310、370 切換電路輸入321、323、325 開關電路 330 模擬轉數字電路 Cint 放大器 P1、P2 接點 Tn:負門檻限值 a、b、c、d 點9
Z、Zl、Z2、Z3、Z4、Z5 零交會處
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合 附圖及較佳實施例，對依據本發(fā)明提出的分辨單觸或雙觸的方法與裝置其具體實施方式
、 結構、特征及其功效，詳細說明如后。本發(fā)明將詳細描述一些實施例如下。然而，除了所揭露的實施例外，本發(fā)明亦可以 廣泛地運用在其他的實施例施行。本發(fā)明的范圍并不受該些實施例的限定，乃以其后的申 請專利范圍為準。而為提供更清楚的描述及使熟悉該項技術人員能理解本發(fā)明的發(fā)明內 容，圖示內各部分并沒有依照其相對的尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度的比例會被 突顯而顯得夸張，且不相關的細節(jié)部分亦未完全繪出，以求圖示的簡潔。感測資訊在本發(fā)明中，感測資訊可以是由觸控裝置(Touch Sensing Device)提供，表示 觸控裝置上一維度、二維度或多維度的狀態(tài)，并且感測資訊可以是由一個或多個感測器 (sensor)取得，經由一個或多個模擬數字轉換器轉換為多個連續(xù)信號值，以表示偵測到的 電荷、電流、電壓、電容、阻抗或其他電性特性的量或改變量。感測資訊在取得或傳送的過程 可能是以輪替、循序或平行的方式進行，可復合成一個或多個信號，本技術領域的普通技術 人員可輕易推知。本技術領域的普通技術人員亦可推知，本發(fā)明所述的感測資訊包括但不限于感測 器的信號、感測器的信號扣除基準值(如未觸碰時的信號或初始信號)后的結果、前述信號 或信號扣除基準值后的結果經模擬轉數字后的值、前述的值轉換為其他表示方式的值。換 言之，感測資訊可以是以信號狀態(tài)、儲存媒體(如緩存器、存儲器、磁碟、光碟)中的記錄的 任何由電性信號轉換或可轉換成電性信號的狀態(tài)來存在，包括但不限于模擬或數字形式。感測資訊可以是以不同軸向的兩個一維度感測資訊被提供。兩個一維度感測資訊 可以被用來表示在觸控裝置上第一軸向(如縱軸向)與第二軸向(如橫軸向)上的感測資 訊，可分別用來做第一軸向與第二軸向上的位置偵測，以分別提供第一軸向與第二軸向上 的一維度位置，或進一步構成二維度位置。此外，兩個一維度感測資訊亦可以基于感測器間 的距離，被用來進行三角定位，偵測出在觸控裝置上的二維度位置。感測資訊可以是以一二維度感測資訊被提供，二維度感測資訊為同軸向上多個一 維度感測資訊所組成。一個二維度的感測資訊被提供可以表示一個二維平面上的信號分 布，例如以縱軸向上多個一維度的感測資訊或橫軸向上多個一維度的感測資訊表示一個信 號陣列(signal matrix)，可依據分水領演算法或其他影像處理的辨識方法進行位置偵測。在本發(fā)明的一范例中，觸控裝置上的感測區(qū)域包括由至少一個第一感測器偵測的 一第一二維度偵測范圍與至少一個第二感測器偵測的一第二維度偵測范圍的重疊范圍。本 技術領域的普通技術人員亦可推知，感測區(qū)域可以是三個以上的二維度偵測范圍的重疊范 圍。例如，單一感測器的偵測范圍為二維度偵測范圍，如基于照像機的光學式偵測 (camera-based optical detection)的感測器(如CCD或CMOS感測器)或表面聲波式偵 測的壓電感測器，由二維度偵測范圍中取得一維度感測資訊。此一維度感測資訊可以是由10連續(xù)多個時點感測到的資訊構成，不同時點相應于不同的角度、位置或范圍。此外，此一維 度感測資訊可以依據一時間區(qū)間內取得的影像(如CCD或CMOS感測器所取得的影像)所產生。又例如，二維度偵測范圍是由多個感測器的偵測范圍所構成，如每一個紅外線式 偵測的光接受器、電容式偵測或電阻式偵測的線狀或帶狀導電條、或電磁式偵測的U形線 圈的偵測范圍為朝向一軸向的扇狀或帶狀偵測范圍，多個在一線段(直線或弧線)上朝向 同一軸向排列的感測器的偵測范圍可構成該軸向的二維度偵測范圍，如構成矩形或扇形的 平面或弧面的偵測范圍。在本發(fā)明一較佳范例中，觸控裝置上的感測區(qū)域包括由第一軸向與第二軸向上的 多個感測器偵測的一二維度范圍。例如自電容式偵測(self-capacitive detection)，提供 一驅動信號給多個第一感測器，并且感測這些第一感測器的第一二維度偵測范圍電容性耦 合的信號或變化，以取得一第一一維度感測資訊。此外，亦提供一驅動信號給多個第二感測 器，并且感測這些第二感測器的第二二維度偵測范圍電容性耦合的信號或變化，以取得一 第二一維度感測資訊。在本發(fā)明另一范例中，觸控裝置上的感測區(qū)域包括由多個感測器偵測一二維度范 圍的多個一維度感測資訊來構成一二維度感測資訊。例如，當信號源將驅動信號施循序加 于一第一軸向上一感測器時，循序偵測一第二軸向上至少一感測器或同時偵測第二軸向 上多個(部分或全部)感測器的信號，可取得該軸向上的二維度感測資訊，其中感測器為 第二軸向至少一相鄰感測器或第二軸向至少一不相鄰但鄰近感測器。例如在互電容式偵 測(mutual-capacitive detection)或模擬矢巨陣電阻式偵測(analog matrix resistive detection)，由多個感測器構成多個感測處，分別偵測各感測處的感測資訊。例如以多個第 一感測器(如多條第一導電條)與多個第二感測器(如多條第二導電條)交疊構成多個交 疊區(qū)，輪流施加驅動信號于每一個第一感測器時，相應于被施加驅動信號的第一感測器，循 序偵測第二軸向上至少一第二感測器或同時偵測第二軸向上多個(部分或全部)第二感測 器的信號或信號變化，以取得相應于該第一感測器的一維度感測資訊。借由匯集相應于各 第一軸向感測器的一維度感測資訊可構成一二維度感測資訊。在本發(fā)明一范例中，二維度 感測資訊可視為一影像。本技術領域的普通技術人員可推知，本發(fā)明可應用于觸敏顯示器(touch sensitive display)，例如具有或附加上述電阻式偵測、電容式偵測、表面聲波式偵測、 或其他偵測觸碰的觸控裝置(或稱觸控裝置(touch sensitive device))的顯示器。 因此，基于觸敏顯示器或觸控裝置所取得感測資訊可視為觸敏資訊(touch sensitive information) 。在本發(fā)明一范例中，觸控裝置是不同時點的連續(xù)信號，亦即連續(xù)由一個或多個感 測器同時偵測到的復合信號。例如，觸控裝置可以是電磁式，連續(xù)地掃瞄電磁式觸控裝置上 的線圈以發(fā)出電磁波，由一電磁筆上的一個或多個感測器偵測感測資訊，持續(xù)地復合成一 信號，再由模擬數字轉換器轉換為多個連續(xù)信號值。此外，亦可以是電磁筆發(fā)出電磁波或反 射來自電磁式觸控裝置的電磁波，由觸控裝置上的多個感測器(線圈)來取得感測資訊。MiIffi^^llJ^itl (touch related sensing information)外部物件(如手指)碰觸或接近觸控裝置時，會造成外部物件碰觸或接近的相應位置的感測資訊產生相應的電性特性或變化，電性特性較強或變化較大之處較接近外部物 件中心(如質心(centroid)、重心或幾何中心)。無論感測資訊是模擬或數字，連續(xù)的感測 資訊可視為由連續(xù)多個值所構成，上述外部物件中心可能是相應于一值或兩值之間。在本 發(fā)明中，連續(xù)多個值可以是相應空間上的連續(xù)或時間上的連續(xù)。本發(fā)明提供的第一種一維度感測資訊是以多個連續(xù)的信號值呈現，可以是在一時 間區(qū)間中多個感測器偵測的信號值，或連續(xù)的時間區(qū)間中單一感測器偵測的信號值，亦可 以是單一時間區(qū)間中單一感測器相應不同偵測位置偵測到的信號值。在感測資訊以信號值 呈現的過程中，可以是輪流將相應個別感測器、時間區(qū)間或位置的信號轉換成信號值，亦可 以是取得部分或全部的感測資訊后再分析出個別的信號值。當外部物件碰觸或接近感測裝 置時，一維度感測資訊的連續(xù)信號值可以是如圖IB所示，碰觸位置為相應外部物件的感測 資訊的峰14，其中峰14可能落于兩信號值之間。如前述，本發(fā)明不限定感測資訊存在的形 態(tài)，信號值可視為感測器的信號的另一種形態(tài)。為簡化說明，在以下敘述中是以信號值型態(tài) 的實施方式來敘述本發(fā)明，本技術領域的普通技術人員可依據信號值型態(tài)的實施方式推知 信號型態(tài)的實施方式。本發(fā)明提供的第二種一維度感測資訊是以多個連續(xù)的差值(Difference)呈現， 相對于上述信號值，每個差值為一對信號值的差值，并且連續(xù)多個差值呈現的感測資訊可 視為差動感測資訊(differential sensing information) 0在本發(fā)明中，差動感測資訊的 取得可以是在感測時直接取得，如同時或連續(xù)地取得多個信號，每一個差值是依據相應于 一對感測器、時間區(qū)間或位置的差動信號來產生。差動感測資訊亦可以是先產生包括多個 信號值的原始感測資訊(original sensing information)后，再依據原始感測資訊來產 生。如前述，本發(fā)明不限定感測資訊存在的形態(tài)，差值可視為差動信號的另一種形態(tài)。為簡 化說明，在下面敘述中是以差值型態(tài)的實施方式來敘述本發(fā)明，本技術領域的普通技術人 員可依據差值型態(tài)的實施方式推知差動信號型態(tài)的實施方式。在本發(fā)明一范例中，差值可以是相鄰或不相鄰的一對信號值間的差值，例如每個 信號值與前一信號值的差值，或是每個信號值與后一信號值的差值。在本發(fā)明另一范例中， 差值可以是不相鄰兩信號值間的差值。當外部物件碰觸或接近觸控裝置時，一維度感測資 訊的連續(xù)差值可以是如圖IC所示，外部物件位置為相應外部物件的感測資訊的零交會處 15，其中零交會處15可能落于兩信號值之間。在本發(fā)明的一范例中，在觸控裝置上，每一個 差值的相應位置為兩信號值相應的位置的中間。本發(fā)明提供的第三種一維度感測資訊是以多個連續(xù)的雙差值(DualDifferences) 呈現，相對于上述信號值或差值，每個雙差值可以是一第一對信號值的差值與一第二對信 號值的差值的和或差，亦即兩對信號值的差值和或差。在本發(fā)明一范例中，第一對信號值 的差值與第二對信號值的差值分別為一第一差值與一第二差值，并且雙差值為第一差值與 第二差值的差，其中第一差值與第二差值皆為在前的信號值減在后的信號值的差或在后的 信號值減在前的信號值的差。在本發(fā)明另一范例中，第一對信號值的差值與第二對信號值 的差值分別為一第一差值與一第二差值，必且雙差值為第一差值與第二差值的和，其中第 一差值與第二差值之一為在前的信號值減在后的信號值的差，并且第一差值與第二差值之 另一為在后的信號值減在前的信號值的差。例如，兩對信號值依序包括一第一信號值、一 第二信號值、一第三信號值、一第四信號值，該相應于該四個信號值的雙差值為(第二信號值-第一信號值)+ (第三信號值-第四信號值)、(第二信號值-第一信號值)-(第四信號 值-第三信號值)、(第一信號值-第二信號值)+ (第四信號值-第三信號值)或(第一信 號值-第二信號值)-(第三信號值-第四信號值)。此外，連續(xù)多個雙差值組成的感測資訊 可視為雙差動感測資訊(dual-differential sensing information)。在本發(fā)明中，雙差值 并不限定是在產生信號值或差值后產生，亦可以是在感測資訊被提供時已分別完成兩對信 號的相減后的和或差，提供相似或等效于兩對信號值的差值的和或差的雙差動信號。如前 述，本發(fā)明不限定感測資訊存在的形態(tài)，雙差值可視為感測器的雙差動信號的另一種形態(tài)。 為簡化說明，在下面敘述中是以雙差值型態(tài)的實施方式來敘述本發(fā)明，本技術領域的普通 技術人員可依據雙差值型態(tài)的實施方式推知雙差動信號型態(tài)的實施方式。在本發(fā)明一范例中，當外部物件碰觸或接近觸控裝置時，兩對信號值由相鄰或不 相鄰的三個信號值組成。在本發(fā)明之一范例中，前兩個信號值的差值與后兩個信號值的差 值分別為一第一差值與一第二差值，并且雙差值為第一差值與第二差值的差，其中第一差 值與第二差值皆為在前的信號值減在后的信號值的差或在后的信號值減在前的信號值的 差。在本發(fā)明另一范例中，前兩個信號值的差值與后兩個信號值的差值分別為一第一差值 與一第二差值，必且雙差值為第一差值與第二差值的和，其中第一差值與第二差值之一為 在前的信號值減在后的信號值的差，并且第一差值與第二差值之另一為在后的信號值減在 前的信號值的差。例如，兩對信號值依序包括一第一信號值、一第二信號值、一第三信號值， 該相應于該三個信號值的雙差值為(第二信號值-第一信號值)+(第二信號值-第三信號 值)、(第二信號值-第一信號值)-(第三信號值-第二信號值)、(第一信號值-第二信 號值)+(第三信號值-第二信號值)或(第一信號值-第二信號值)-(第二信號值-第三 信號值)。當兩對信號值由相鄰的三個信號值組成，并且外部物件碰觸或接近觸控裝置時， 一維度感測資訊的連續(xù)雙差值可以是如圖ID所示，其中外部物件位置為相應外部物件的 感測資訊的中央峰16，其中中央峰16可能落于兩信號值之間。當兩對信號值由不相鄰的 三個信號值組成，并且外部物件碰觸或接近觸控裝置時，一維度感測資訊的連續(xù)雙差值可 以是如圖IE所示，其中外部物件位置為相應外部物件的感測資訊的中央峰17，其中央峰17 可能落于兩信號值之間。在本發(fā)明中，相應個別感測器、時間區(qū)間或位置的感測資訊可以是感測器偵測的 信號，當信號為模擬時，可經由模擬數字轉換器轉換成數字的信號值。因此，上述的差值亦 可以是一對信號的差的值，例如是一對信號經差動放大器進行相減后所轉換的值。同樣地， 雙差值亦可以是兩對信號分別經差動放大器進行相減后再相加(或相減)所轉換的值。本 技術領域的普通技術人員可推知本發(fā)明所述的差值與雙差值包括但不限于是以信號或信 號值來產生，亦包括硬件或軟件實施過程中的記錄(電性記錄、磁性記錄、光學記錄)、信號 或信號值的暫時狀態(tài)。換言之，感測資訊可以是感測器上或感測器間的信號、差動信號(如一對信號 差)、雙差動信號(如二對信號差的和或差)，信號值、差值、雙差值(經模擬轉數字后的信 號、差值、雙差值)為另一種存在形態(tài)。由于信號與信號值、差動信號與差值、雙差動信號與 雙差值可以是感測資訊在不同階段的呈現。此外，為簡化說明，在本發(fā)明的說明中以觸碰相 關感測資訊泛指相應于外部物件觸碰或接近的感測資訊，如原始觸碰相關感測資訊、差動 觸碰相關感測資訊、雙差動觸碰相關感測資訊。13
本技術領域的普通技術人員可推知在差值或雙差值中，零交會處位于至少一正 值與至少一負值間，亦即位于一對正值與負值之間(between a pair of positive and negative values)。相應于外部物件接近與觸碰的差值或雙差值為連續(xù)的至少一正值與至 少一負值的交替組合，至少一正值與至少一負值間為彼此相鄰或間隔至少一零值。在大部 分的情況下，相應于外部物件接近或觸碰的差值或雙差值為連續(xù)的多個正值與多個負值的 交替組合，正值與負值間的零交會處可能是至少一零值或位于兩值間。相對地，觸碰相關的信號值為多個連續(xù)的非零值，或可能是一個不相鄰其他非零 值的獨立非零值。在某些情形中，一個不相鄰其他非零值的獨立非零值可能是因雜信所產 生，需要靠一門檻值或其他機制辨識或排除(neglect)。由于在雜信較大時，有可能產生類似外部物件接近與觸碰的零交會處，因此在本 發(fā)明一范例中，是將落于一零值范圍內的值皆視為零值，相應于外部物件接近與觸碰的差 值或雙差值為連續(xù)多個大于一正門檻的值與小于一負門檻的值的交替組合，大于一正門檻 的值與小于一負門檻的值間的零交會處可能是至少一零值或位于兩值間。綜合上述，差動觸碰相關感測資訊與雙差動觸碰相關感測資訊為包括零交會處的 連續(xù)至少一正值與至少一負值的交替組合，其中零交會處可能是至少一零值或位于正值與 負值間。換言之，本發(fā)明將差動觸碰相關感測資訊為雙差動觸碰相關感測資訊中正值與負 值間連續(xù)多個零值亦視為零交會處，或其中一個零值為零交會處。在本發(fā)明一范例中，觸碰相關感測資訊預設是由至少一正值或一負值起始，由起 始的至少一正值或負值搜尋包括零交會處的連續(xù)至少一正值與至少一負值的交替組合，其 中零交會處可能是至少一零值或位于正值與負值間。在觸碰相關的差動感測資訊中，至少 一正值與至少一負值的交替組合為對襯出現，并且在觸碰相關的雙差動感測資訊中，至少 一正值與至少一負值的交替組合為不對襯出現。在本發(fā)明的另一范例中，觸碰相關感測資 訊是連續(xù)的非零值，如連續(xù)多個非零的信號值。上述至少一正值可視為一正值集合，包括至少一正值，同樣地上述至少一負值可 視為一負值集合，包括至少一負值。因此上述的交替組合可以是包括一正值集合與一負值 集合的兩個集合的組合或三個以上的集合以正值集合與負值集合交互穿插的組合。在本發(fā) 明一范例中，可能在零個、一個、或多個正值集合與負值集合間存在至少一零值。系統(tǒng)架構為了更清楚說明本發(fā)明的感測資訊的產生方式，本發(fā)明采用電容式觸控裝置為 例，本技術領域的普通技術人員可輕易推知其他應用于電阻式、紅外線式、表面聲波式、光 學式觸控裝置的應用方式。請參照圖IF本發(fā)明提出一種位置偵測裝置100，如圖1所示，包括一感測裝置 120，與一驅動/偵測單元130。感測裝置120具有一感測層。在本發(fā)明之一范例中，可包 括一第一感測層120A與一第二感測層120B，第一感測層120A與第二感測層120B分別有 多個感測器140，其中第一感測層120A的多個第一感測器140A與第二感測層120B的多個 第二感測器140B交疊。在本發(fā)明另一范例中，多個第一感測器140A與第二感測器140B可 以配置在共平面的感測層中。驅動/偵測單元130依據多個感測器140的信號產生一感測 資訊。例如在自電容式偵測時，是感測被驅動的感測器140，并且在互點容式偵測時，是感 測的是沒有被驅動/偵測單元130直接驅動的部分感測器140。此外，感測裝置120可以是配置在顯示器110上，感測裝置120與顯示器110間可以是有配置一背盾層(shielding layer)(未顯于圖示)或沒有配置背盾層。本發(fā)明的位置偵測裝置100可以是應用于一計算系統(tǒng)中，如圖IG所示，包括一控 制器160與一主機170?？刂破靼寗?偵測單元130，以操作性耦合感測裝置120 (未 顯于圖示)。此外，控制器160可包括一處理器161，控制驅動/偵測單元130產生感測資 訊，感測資訊可以是儲存在存儲器162中，以供處理器161存取。另外，主機170構成計算 系統(tǒng)的主體，主要包括一中央處理單元171，以及供中央處理單元171存取的儲存單元173， 以及顯示運算結果的顯示器110。在本發(fā)明另一范例中，控制器160與主機170間包括一傳輸接口，控制單元通過傳 輸接口傳送數據至主機，本技術領域的普通技術人員可推知傳輸接口包括但不限于UART、 USB、I2C、Bluet00th、WiFi等各種有線或無線的傳輸接口。在本發(fā)明一范例中，傳輸的數據 可以是位置(如座標)、辨識結果(如手勢代碼)、命令、感測資訊或其他控制器160可提供 資訊。在本發(fā)明一范例中，感測資訊可以是由處理器161控制所產生的初始感測資訊 (initial sensing information)，交由主機170進行位置分析，例如位置分析、手勢判斷、 命令辨識等等。在本發(fā)明另一范例中，感測資訊可以是由處理器161先進行分析，再將判斷 出來的位置、手勢、命令等等遞交給主機170。本發(fā)明包括但不限于前述范例，本技術領域的 普通技術人員可推知其他控制器160與主機170之間的互動。請參照圖2A所示，在本發(fā)明一范例中，驅動/偵測單元130可以是包含驅動單元 130A與偵測單元130B。感測裝置120的多個感測器140是經由復數條導線(wires)操作 性耦合至驅動/偵測單元130。在圖2A之范例中，驅動單元130A與偵測單元130B是分別 經由導線Wl操作性耦合至感測器140A與經由導線W2操作性耦合至感測器140B。例如，在自電容式偵測時，驅動單元130A是經由導線Wl在一第一時段輪流驅動或 同時驅動全部感測器140A，亦可以是分次同時驅動部分感測器140A，由偵測單元130B經導 線Wl依據感測器140A的信號產生一第一軸向的感測資訊(一維度感測資訊)。同理，驅動 單元130A是經由導線W2在一第二時段輪流驅動或同時驅動全部感測器140B，亦可以是分 次同時驅動部分感測器140B，由偵測單元130B經導線W2依據感測器140B的信號產生一第 二軸向的感測資訊(一維度感測資訊)。又例如，在互電容式偵測時，驅動單元130A是經由導線W2在第一時段輪流驅動 感測器140B，分別在每一個感測器140B被驅動時，由偵測單元130B經導線Wl依據感測器 140A的信號產生相應于被驅動感測器的第一軸向的一維度感測資訊，這些第一軸向的一維 度感測資訊構成第一軸向的一二維度感測資訊(或一影像)。同理，驅動單元130A是經由 導線Wl在第二時段輪流驅動感測器140A，分別在每一個感測器140A被驅動時，由偵測單元 130B經導線W2依據感測器140B的信號產生相應于被驅動感測器的第二軸向的一維度感 測資訊，這些第二軸向的一維度感測資訊構成第二軸向的一二維度感測資訊(或一影像)。 此外，驅動單元130A與偵測單元130B間可以經由線路132提供信號來進行同步，線路132 的信號可以是由上述處理器160提供。請參照圖2B所示，感測裝置120也可以是只產生單一軸向的二維度感測資訊，在 本范例中是由導線W2輪流驅動感測器140B，分別在每一個感測器140B被驅動時，由偵測單15元130B經導線Wl依據感測器140A的信號產生相應于被驅動感測器的一維度感測資訊，這 些一維度感測資訊構成一二維度感測資訊(或一影像)。換言之，本發(fā)明位置偵測裝置100可以是具備產生兩個軸向的一維度感測資訊或 兩個軸向的二維度感測資訊的能力，或者是兼具產生兩個軸向的一維度感測資訊與二維度 感測資訊的能力，亦可以只產生單軸向的二維度感測資訊。本發(fā)明包括但不限于上述電容 式位置偵測裝置，本技術領域的普通技術人員可輕易推知其他應用于電阻式、紅外線式、表 面聲波式、光學式觸控裝置的應用方式。請參照圖3A所示，上述偵測單元130B是經由導線(如Wl)操作性耦合至感測裝 置，操作性耦合可以是由一切換電路310來達成，切換電路可以是由一個或多個多工器、開 關(switch)等電性元件組合，本技術領域的普通技術人員可推知其他切換電路的應用。感 測器140的信號可以是由一偵測電路320來偵測，當偵測電路320輸出的信號為模擬時，可 再經由模擬轉數字電路320來產生感測資訊Si。感測資訊SI可以是模擬或數字，在本發(fā)明 一較佳范例中，感測資訊為數字型式。本發(fā)明包括但不限于上述范例，本技術領域的普通技 術人員可推知偵測電路320與模擬轉數字電路330可以是整合于一個或多個電路。偵測電路320可以是由一個或多個偵測器組成，每一個偵測器接收至少一感測器 140的信號來產生一輸出，偵測器可以是如圖:3B至圖3D的偵測器340、350、360所示。在本發(fā)明一范例中，對于感測器140的信號的偵測，可以是以一積分器來偵測，本 技術領域的普通技術人員可推知其他如模擬轉數字器等可量測電性特性(如電壓、電流、 電容、電感等等)的電路亦可應用于本發(fā)明。積分器可以是可以是以一放大器Cint來實施， 具有一輸入(如圖3B的積分器322所示)或一對輸入(如圖3C及圖3D的積分器3M所 示)，以及一輸出，輸出的信號可以是經由模擬轉數字電路320來產生感測資訊SI的值，每 一個值的產生可以是通過一重置信號來控制，如圖3B至圖3D的重置信號Sreset。在本發(fā)明另一范例中，感測器140的信號為交流信號，隨一對半周期而改變，因此 對于感測器140的信號的偵測也是依據不同的半周期而改變，如在前半周期偵測感測器 140的信號，在后半周期偵測感測器140的反向信號，反之亦然。因此，感測器140的信號的 偵測可以是通過一同步信號kync來控制，如圖:3B至圖3C所示，同步信號kync與感測器 140的信號可以是同步或具有相同周期。例如，利用同步信號Ssync控制一個或多個開關 (如開關電路321、323、325)在基點Pl與P2間切換，在前半周期偵測感測器140的信號，在 后半周期偵測感測器140的反向信號。在圖:3B中，反向信號可以是借由一反向器Cinv來 提供。在本發(fā)明再一范例中，感測器140的信號的偵測是在至少一周期的至少一預設的 時段(或相位)偵測，可以是在前半周期的至少一時段與后半周期的至少一時段來偵測，亦 可以只在前半周期或只在后半周期的至少一時段來偵測。在本發(fā)明一較佳范例中，是先掃 描一周期中信號較佳的至少一時段，作為偵測時段，其中偵測時段相對于其他時段受到雜 信的干擾較小。偵測時段的掃描可以依據至少一個感測器的信號在至少一周期中每一個時 段的偵測來判斷。在偵測時段判斷出來之后，感測器140的信號的偵測只在偵測時段偵測， 可以是通過一信號來控制，如圖:3B至圖3D中的致能信號Senable。本發(fā)明是依據至少一感測器140的信號來產生感測資訊SI的值。在本發(fā)明一范 例中，感測資訊SI是由多個信號值組成。例如圖;3B所示，是由一輸入311操作性耦合至一感測器140，來偵測出一信號，再經由模擬轉數字電路330產生感測資訊SI的一信號值。在 本發(fā)明另一范例中，感測資訊SI是由多個差值組成。例如圖3C所示，是由一對輸入312、 313操作性耦合至一對感測器140，來偵測出一差動信號，再經由模擬轉數字電路330產生 感測資訊SI的一差值(或稱單差值)。在本發(fā)明再一范例中，感測資訊SI是由多個雙差值 組成。例如圖3D所示。是由三個輸入314、315、316操作性耦合至三個感測器140，來偵測 出一雙差動信號，再經由模擬轉數字電路330產生感測資訊SI的一雙差值。雙差動信號是 依據一對差動信號的差來產生，每一個差動信號是依據一對感測器的信號來產生。換言之， 雙差動信號可以是依據一第一對感測器與一第二對感測器的信號來產生，第一對感測器為 三個感測器中的前兩個感測器，并且第二對感測器為三個感測器中的后兩個感測器，其中 三個感測器可以是相鄰或不相鄰。在本發(fā)明一較佳范例中，偵測電路320包含多個偵測器，可同時產生感測資訊SI 中的全部或部分的值。例如圖3E至圖3J所示，偵測電路320可以是由多個偵測器340、350 或360所組成，這些偵測器的輸出再由模擬轉數字電路330轉換成感測資訊SI的值。模擬轉數字電路330包括至少一模擬轉數字器ADC，每一個模擬轉數字器可以是 只依據一偵測器的輸出產生感測資訊SI的值，如圖3E、圖3G、圖31所示，亦可以是輪流由 多個偵測器的輸出產生感測資訊SI的值，如圖3F、圖3H、圖3J所示。感測資訊SI的值可 以是平行產生也可以是序列產生，在本發(fā)明一較佳范例中，感測資訊SI的值是序列產生， 可以是由一切換電路370來達成.例如將多個模擬轉數字器輪流輸出感測資訊SI的值，如 圖3E、圖3G、圖31所示，或將多個積分器的輸出輪流提供給一模擬轉數字器來產生感測資 訊SI的值，如圖3F、圖3H、圖3J所示。據此，在本發(fā)明一范例中，是依據多個感測器的信號產生具有多個信號值的感測 資訊Si，其中每一個信號值是依據一個感測器的信號來產生，如圖3B、圖3E與圖3F所示。 在本發(fā)明另一范例中，是依據多個感測器的信號產生具有多個差值的感測資訊Si，其中每 一個差值是依據一對感測器的信號來產生，如圖3C、圖3G與圖:3H所示。在本發(fā)明再一范例 中，是依據多個感測器的信號產生具有多個雙差值的感測資訊Si，其中每一個雙差值是依 據三個感測器的信號來產生，如圖3D、圖31與圖3J所示。在圖3E至圖3J中，連接多個偵測器的導線包括但不限于導線W1，亦可以是導線 W2。積分器與導線間包括但不限于直接連接，亦可以是通過切換電路來連接，如圖3A所示。 在本發(fā)明一范例中，感測資訊的值是由偵測電路320的至少一個偵測器以復數次偵測來產 生，偵測電路320是通過切換電路310由這些感測器中挑選部分的感測器來進行偵測。此 外，只有被挑選的感測器被驅動單元130A驅動，例如是在自電容式偵測中。另外，亦可以是 只有被挑選的感測器與部分相鄰于被挑選的感測器被驅動單元130A驅動。在本發(fā)明的一第一范例中，感測資訊可以是由一雙差動電路取得，雙差動電路包 括一第一級差動電路、一第二級差動電路與一量測電路，例如圖3D、圖31或圖3J所示。第一級差動電路包括一對或多個第一減法器(例如開關電路325中的差動放大 器)，每一個第一減法器分別依據這些感測器中的一對感測器的信號產生一第一級差值信 號。此外，第二級差動電路包括一個或多個第二減法器(例如積分電路324中的積分器)，每一個第二減法器分別依據這些第一級差值信號中的一對第一級差值信號產生一第17二級差值信號。另外，量測電路可以是如圖3A的模擬轉數字電路所示，可以是如圖3D的積分器 324與模擬轉換電路ADC所組成，或是如圖31的多個積分器324、多個模擬轉換電路ADC與 一切換電路370所組成，亦可以是如圖31的多個積分器324、一切換電路370與一模擬轉換 電路ADC所組成。此外，量測電路是在一個或多個時點量測這些第二級差值信號，以產生該 感測資訊。例如圖3D或圖3J所示，是在多個時點量測這些第二級差值信號，或如第三I圖 所示，是在一個時點量測這些第二級差值信號。在本發(fā)明第三D圖、第三I圖與第三J圖中，是以差動積分器327同時進行信號相 減與量測，其中信號量測可再包括以模擬轉換電路ADC產生一數字值。前述相關圖示與說 明僅為本發(fā)明范例之一，并非用以限制本發(fā)明，本技術領域的普通技術人員可推知信號相 減與信號量測可以是以不同電路施行，例如先經過一減法器再經過一積分器，在此不再敘 述。在前述雙差動電路中，感測資訊的每一個值分別是由這些第二級差值信號之一產 生，并且每一個第二級差值信號分別是由所述一對第一級差值信號的一第一差值信號與一 第二差值信號產生，其中第一差值信號是分別依據這些感測器的一第一感測器與一第二感 測器的信號產生，并且第二差值信號是分別依據這些感測器的第二感測器與一第三感測器 的信號產生。換言之，感測資訊的每一個值分別相應于這些感測器中三個感測器的信號。在本發(fā)明的一第二范例中，感測資訊可以是由一差動電路取得，差動電路包括一 個或多個減法器與一量測電路，例如圖3C、圖3G或圖3H所示。在這些減法器中，每一個減 法器分別依據一對感測器的信號產生一差值信號。量測電路則量測這些差值信號，以產生 一差動感測資訊，其中感測資訊的每一個值分別是由差動感測資訊的一對值的差值。此外，量測電路是在一個或多個時點量測這些第二級差值信號，以產生該感測資 訊。例如圖3C或圖3H所示，是在多個時點量測這些第二級差值信號，或如圖3G所示，是在 一個時點量測這些第二級差值信號。在圖3C、圖3G或圖3H，減法器與量測電路的部分可以是由積分器3 來實實。前 述相關圖示與說明僅為本發(fā)明范例之一，并非用以限制本發(fā)明，本技術領域的普通技術人 員可推知信號相減與信號量測可以是以不同電路施行，例如先經過一減法器再經過一積分 器，在此不再敘述。此外，感測資訊的每一個值分別是差動感測資訊的一第一差值與一第二差值的差 值，其中第一差值是分別依據這些感測器的一第一感測器與一第二感測器的信號產生，并 且第二差值是分別依據這些感測器的第二感測器與一第三感測器的信號產生。換言之，感 測資訊的每一個值分別相應于這些感測器中三個感測器的信號。在本發(fā)明的第三范例中，感測資訊可以是由一量測電路取得，如圖3B、圖3E或圖 3F所示。量測電路在一個或多個時點量測這些感測器的信號，以產生一初始感測資訊，感測 資訊是依據初始感測資訊產生，其中感測資訊的每一個值分別是由初始感測資訊的三個值產生。此外，量測電路是在一個或多個時點量測這些第二級差值信號，以產生該感測資 訊。例如圖3B或圖3F所示，是在多個時點量測這些第二級差值信號，或如圖3E所示，是在 一個時點量測這些第二級差值信號。
感測資訊的每一個值分別是一第一差值與一第二差值的差或和，其中第一差值為 初始感測資訊的三個值的前兩個值的差值，并且第二差值為初始感測資訊的三個值的后 兩個值的差值。換言之，所述初始感測資訊的三個值分別是一第一值、一第二值與一第三 值，感測資訊的每一個值分別是(第二值-第一值)_(第三值-第二值)、(第一值-第 二值)_(第二值-第三值)、(第二值-第一值)+ (第二值-第一值)或(第一值-第二 值)+ (第三值-第二值)。前述初始感測資訊的每一個值是依據這些感測器之一的信號產 生，換言之，感測資訊的每一個值分別相應于這些感測器中三個感測器的信號。在發(fā)明的一范例中，感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊具有兩個零交會處， 并且被外部物件接近或觸碰的位置是依據每一個觸碰相關感測資訊判斷出來。在發(fā)明的另 一范例中，觸碰相關感測資訊位于感測資訊最前面部分或最后面部分，外部物件僅部分接 近或觸碰感測裝置的主動區(qū)邊緣，而不具有兩個零交會處，需要例外處理。此外，前述的時點可以是包括但不限于經過一個或多個時脈，或一個或多個時脈 的部分。再者，上述感測資訊的取得與產生可以是由前述控制器160來實施，上述雙差動 電路、差動電路與量測電路亦可以是由控制器160來實施。在本發(fā)明中，感測器可以是由多個導電片與連接導線所構成，例如是由多個連結 導線串連一連串的菱形或方形導電片所構成。在結構上，第一感測器140A與第二感測器 140B的導電片可以是排列不同平面，亦可以是排列在相同平面。例如，第一、第二感測層 120A、120B間隔著一絕緣層或一壓阻(piezoresistive)層，其中壓阻層可以是由異方性導 電膠所構成。又例如，第一感測器140A與第二感測器140B的導電片大體上排列在同一平 面第一感測器140A的連接導線跨過第二感測器140B的連接導線。此外，第一感測器140A 的連接導線與第二感測器140B的連接導線間可配置一墊片，墊片可以是由絕緣材質或壓 阻材質所構成。因此，在本發(fā)明一范例中，每一感測器感測一感測范圍，并且是由多個感測器來感 測，這些感測器包含多個第一感測器與多個第二感測器，這些第一感測器間的感測范圍平 行，并且這些第二感測器間的感測范圍平行，這些第一、第二感測器的平行感測范圍交疊構 成一交疊區(qū)陣列。例如這些第一、第二感測器分別為橫向與縱向排列的兩列紅外線接收器， 分別感測垂直與水平的平行掃瞄范圍，垂直與水平的平行掃瞄范圍交錯處構成一交疊區(qū)陣 列。又例如上述垂直與水平的平行掃瞄范圍由電容式或電阻式的多條交疊的感測器來實 施。^llj^itl^i^； (Conversion of Touch Sensitive Information)上述感測資訊之信號值、差值、雙差值間可以相互轉換。在本發(fā)明提供的一第一轉 換方式中，是將連續(xù)的信號值轉換成連續(xù)的差值，每一個差值為一對相鄰或不相鄰信號值 的差值。在本發(fā)明提供的一第二轉換方式中，是將連續(xù)的信號值轉換成連續(xù)的雙差值，每 一個雙差值為兩對信號值的差值和或差。在本發(fā)明提供的一第三轉換方式中，是將連續(xù)的差值轉換成連續(xù)的信號值，以每 一個差值加上在前或在后所有差值來產生相應的信號值，組成連續(xù)的信號值。在本發(fā)明提供的一第四轉換方式中，是將連續(xù)的差值轉換成連續(xù)的雙差值，每一19個雙差值為相鄰或不相鄰的一對差值的和或差。在本發(fā)明提供的一第五轉換方式中，是將連續(xù)的雙差值轉換成連續(xù)的差值，以每 一個雙差值加上在前或在后所有雙差值來產生相應的差值，組成連續(xù)的差值。在本發(fā)明提供的一第六轉換方式中，是將連續(xù)的雙差值轉換成連續(xù)的信號值。在 本發(fā)明的一范例中，是以每一個雙差值加上在前所有雙差值來產生相應的差值，組成連續(xù) 的差值，再以每一個差值減去在后所有的差值來產生相應的信號值，組成連續(xù)的信號值。在 本發(fā)明的另一范例中，是以每一個雙差值減去在前所有雙差值來產生相應的差值，組成連 續(xù)的差值，再以每一個差值加上在后所有的差值來產生相應的信號值，組成連續(xù)的信號值。前述加上在前或在后的所有差值或雙差值可以是以向前或向后累加或累減方式 來依序產生相應的信號值或差值。上述的轉換方式包括但不限于一維度感測資訊的轉換，本技術領域的普通技術人 員可推知上述的轉換方式亦可以應于于二維度感測資訊或三維度以上的感測資訊。此外， 本技術領域的普通技術人員可推知上述的轉換方式的作業(yè)可以是由前述控制器160或主 機170來執(zhí)行。據此，在本發(fā)明一范例中，是將偵測到的第一形式的感測資訊(如一維度、二維度 感測資訊)轉換成用于位置分析的感測資訊。在本發(fā)明另一范例中，是將偵測到的第一形 式的感測資訊轉換成一第二形式的感測資訊，再將第二形式的感測資訊轉換成用于位置分 析的感測資訊，例如由連續(xù)的雙差值轉換成連續(xù)的信號值。一維度位置分析(One Dimension Position Analysis)本發(fā)明提供的一第一種位置分析是依據感測資訊中多個差值分析出零交會處 (zero-crossing)的位置作為外部物件相應的位置。本技術領域的普通技術人員可推知位 置分析可以是包括但不限于外部物件接近與觸碰的判斷，亦即外部物件相應的位置的判斷 包括但不限于外部物件接近與觸碰的判斷。在本發(fā)明一范例中，是搜尋包含一正值與一負值的一對鄰近差值，即零交會處兩 側的一對正值與負值，再判斷出這對鄰近的差值間零交會處的位置，例如依據這對鄰近的 差值產生一斜率來判斷出零交會處。此外，更可以是依據正值與負值的出現的先后順序配 合鄰近的差值間零交會處的判斷。前述的這對鄰近的差值可以是相鄰的差值，亦可以中間 包含至少一零值的非相鄰的差值。此外，可以是以一預設的排列順序來搜尋這對鄰近正值 與負值，例如是搜尋先出現正值再出現負值的一對鄰近正值與負值。在本發(fā)明另一范例中，是利用一門檻限值決定搜尋零交會處的起始位置，由起始 位置搜尋包含一正值與一負值的一對鄰近的差值，再依據這對鄰近的差值判斷出零交會處 的位置。本技術領域的普通技術人員可推知在差值表示的感測資訊中，相應于外部物件接 近或觸碰的感測資訊大于一正門檻限值或小于一負門檻限值時，以此門檻限值所進行的搜 尋包括但不限于對外部物件接近或觸碰的判斷。換言之，在掃描感測資訊的過程中，每當感 測資訊大于一正門檻限值或小于一負門檻限值時，可判斷出感測資訊存在相應一外部物件 接近或觸碰的零交會處。例如以一門檻限值產生相應于正值的差值的二值化值，例如小于門檻限值(如正 門檻限值)的差值以0或偽值(false)代表，并且大于門檻限值的差值以1或真值(true) 代表，以相鄰差值為10的1處或真值及偽值的真值處為起始位置，零交會處的搜尋方向為向后搜尋。同樣地，可以是以大于門檻限值(如負門檻限值)的差值以0或偽值(false) 代表，并且小于門檻限值的差值以1或真值(true)代表，以相鄰差值為01的1處或真值及 偽值的真值處為起始位置，零交會處的搜尋方向為向前搜尋。例如表一及圖4A為以門檻限值判斷外部物件接近或觸碰的范例。表一
范例中包括相應15個感測器的信號值與差值，以及利用一正門檻限值Tl (以4為 例)及一負門檻限值T2(以-4為例)的判斷結果。在利用正門檻限值的判斷結果中，起始 位置10的1處，即第4個差值與第10個差值，在圖示中以直紋棒為例，代表有兩個外部物件 接近或觸碰。同樣地，在利用負門檻限值的判斷結果中，起始位置為相鄰差值為01的1處， 即第5個差值與第12個差值，在圖示中以橫紋棒為例，代表有兩個外部物件接近或觸碰。本 技術領域的普通技術人員可推知起始位置的數量相應于外部物件接近或觸碰的數量，本發(fā) 明不限于本范例中的2個外部物件接近或觸碰的數量，亦可以是1個或更多個。在本發(fā)明另一范例中，是利用一第一門檻限值與一第二門檻限值決定搜尋零交會 處的區(qū)間，包括但不限于判斷出一外部物件的接近或觸碰，再由區(qū)間內搜尋零交會處的位 置。例如以一第一門檻限值產生相應于正值的差值的二值化值，例如小于門檻限值的差值 以0(或偽值(false))代表，并且大于門檻限值的差值以1(或真值(true))代表，以相鄰兩差值為10處的1為起始位置。此外，以第二門檻限值產生相應于負值的差值的二值化值， 例如大于門檻限值的差值以0(或偽值)代表，并且小于門檻限值的差值以1(或真值)代 表，以相鄰兩差值為01處的1為結束位置。另外，將起始位置、結束位置配對決定搜尋零交 會處的區(qū)間。在本發(fā)明的一范例中，是以起始位置(如10處中的1位置)與結束位置(如 01處中的1位置)間的斜率判斷出零交會處。本技術領域的普通技術人員可推知上述起始 位置與結束位置可分別互換為結束位置與起始位置。本技術領域的普通技術人員亦可推知 可以是起始位置為01的1處并且結束位置為10的1處來判斷出觸碰相關感測資訊。例如以前述圖4A與表一為例，配對后的第一個搜尋零交會處的區(qū)間為第4個與第 5個差值間，配對后的第二個搜尋零交會處的區(qū)間為第10個與第12個差值間。本技術領域的普通技術人員可推知正門檻限值的掃描與負門檻限值的掃瞄可以 是同時進行(或平行處理)，區(qū)間的配對亦可以是在一起始位置被判斷出后，配對在后判斷 出來的結束位置。在本發(fā)明的一范例中，門檻限值是依感測資訊來產生，例如門檻限值是以所有差 值的絕對值中最大者乘上一比例(如小于一的比例，例如0.9)來決定，亦可以是正門檻限 值是以正差值中最大者乘上一比例來決定，或是負門檻限值是以負差值中最小者乘上一比 例來決定。換言之，門檻限值可以是固定的或是動態(tài)的。因此，門檻限值的絕對值較大時， 有可能發(fā)生相應的外部物件的接近或觸碰在利用正門檻限值的掃描中被判斷出來，但在利 用負門檻限值的掃描中未被判斷出來，反之亦然。其中較大的門檻限值較有利于濾除雜信 或鬼點，較小的門檻限值較有利于避免漏判真實的觸碰，或有利于判斷外部物件的接近。從上述說明中可推知，相應于同一外部物件的接近或觸碰，不論是由正門檻限值 來判斷出起始位置后向后搜尋，或是由負門檻限值來判斷出起始位置后向前搜尋，皆會搜 尋到相同的零交會處。因此，在本發(fā)明的一范例中，是分別利用正門檻限值與負門檻限值掃 描起始位置，由起始位置搜尋零交會處，依據搜尋到的零交會處的數量判斷被外部物件接 近或觸碰的數量，并進一步判斷零交會處的位置。當相應于外部物件觸碰或接近的零交會 處兩側的一對正值與負值是先正值再負值，依據正門檻限值判斷出的起始位置是向后搜尋 零交會處，而依據負門檻限值判斷出的起始位置是向前搜尋零交會處，反之亦然。另外，相 應于同一外部物件的接近或觸碰不必然能在利用正門檻限值與負門檻限值掃描時都判斷 出起始位置。本發(fā)明提供的一第二種位置分析是依據感測資訊中多個信號值或雙差值分析出 質心(centroid)位置(重心位置或加權平均位置)作為外部物件相應的位置。在本發(fā)明一范例中，是利用一門檻限值決定用于判斷質心位置的信號值或雙差 值。如圖4B至圖4D所示，可以是以一門檻限值產生相應于信號值或雙差值的二值化值，例 如小于門檻限值的信號值或雙差值以0或偽值(false)代表，并且大于門檻限值的信號值 或雙差值以1或真值(true)代表。在本例中是以1或真值代表的信號值或雙差值為用于 判斷質心位置的信號值或雙差值。本技術領域的普通技術人員可推知其他以一門檻限值決 定用于判斷質心位置的信號值或雙差值的方式，例如是以1或真值代表的信號值或雙差值 再加上兩側相鄰的多個信號值或雙差值為用于判斷質心位置的信號值或雙差值。又例如是 以相鄰的連續(xù)1或真值代表的信號值或雙差值中相對中央的信號值或雙差值向前與向后 分別取i與j個信號值或雙差值作為用于判斷質心位置的信號值或雙差值。22
在本發(fā)明另一范例中，是將連續(xù)的信號值或雙差值轉換為連續(xù)差值，以分析出零 交會處相應的信號值或雙差值作為中央的信號值或雙差值，再以中央的信號值或雙差值向 前與向后分別取i與j個信號值或雙差值作為用于判斷質心位置的信號值或雙差值。在本發(fā)明另一范例中，是以連續(xù)差值分析出零交會處，并且將連續(xù)的差值轉換為 連續(xù)的信號值或雙差值，再分析出零交會處相應的信號值或雙差值作為中央的信號值或雙 差值，然后以中央的信號值或雙差值向前與向后分別取i與j個信號值或雙差值作為用于 判斷質心位置的信號值或雙差值。假設以第η個信號值向前及向后分別取i個及j個信號值作為質心計算范圍，依 據質心計算范圍中的每個信號值Ck及每個信號值所在位置Xk判斷質心位置c。mte。id，如下。
權利要求
1.一種分辨單觸或多觸的方法，其特征在于包括 取得一感測資訊；判斷該感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊； 判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊；以及在每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個零交會 處間具雙峰的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。
2.如權利要求1所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于更包括 判斷每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊；以及依據每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊分別分析出一位置。
3.如權利要求1所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于該分析包括將每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊分別轉換成一具單零交會處的觸碰 相關感測資訊；以及分別依據每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊的該具單零交會處的觸碰相 關感測資訊判斷是單觸還是多觸。
4.如權利要求3所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于該分析包括 依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊分別決定一對值；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置；以及依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對質心位置間的一距離分別判斷 出是單觸還是多觸。
5.如權利要求4所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于該對值的決定包括 依據一正門檻限值決定該對值之一；以及依據一負門檻限值決定該對值之另一。
6.如權利要求5所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于該正值的決定包括 依據該正門檻限值決定大于該正門檻限值的至少一正值；以及依據該至少一正值的最前面的值、最大值、最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最 大值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之一。
7.如權利要求5所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于該正值的決定包括 依據該負門檻限值決定小于該負門檻限值的至少一負值；以及依據該至少一負值的最前面的值、最小值、最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最 小值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之另一。
8.如權利要求4所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于依據每一個具單零交會處 的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別在該感測資訊決定的一 對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。
9.如權利要求4所述的分辨單觸或多觸的方法，其特征在于依據每一個具單零交會處 的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別在另一感測資訊決定的一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。
10.如權利要求4所述的分辨單觸或多觸的方法，其中其特征在于感測資訊是依據另 一感測資訊產生，該另一感測資訊是由多個信號值或多個差值組成。
11.一種分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于包括一控制器或一主機，執(zhí)行下列作業(yè) 取得一感測資訊；判斷該感測資訊中的每一個觸碰相關感測資訊； 判斷每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊；以及在每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊進行一分析，以判斷出每一個零交會 處間具雙峰的觸碰相關感測資訊是單觸還是多觸。
12.如權利要求11所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于更包括 判斷每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊；以及依據每一個零交會處間具單峰的觸碰相關感測資訊分別分析出一位置。
13.如權利要求11所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于該分析包括將每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊分別轉換成一具單零交會處的觸碰 相關感測資訊；以及分別依據每一個零交會處間具雙峰的觸碰相關感測資訊的該具單零交會處的觸碰相 關感測資訊判斷是單觸還是多觸。
14.如權利要求13所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于該分析包括 依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊分別決定一對值；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置；以及依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對質心位置間的一距離分別判斷 出是單觸還是多觸。
15.如權利要求14所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于該對值的決定包括 依據一正門檻限值決定該對值之一；以及依據一負門檻限值決定該對值之另一。
16.如權利要求15所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于該正值的決定包括 依據該正門檻限值決定大于該正門檻限值的至少一正值；以及依據該至少一正值的最前面的值、最大值、最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最 大值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之一。
17.如權利要求15所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于該正值的決定包括 依據該負門檻限值決定小于該負門檻限值的至少一負值；以及依據該至少一負值的最前面的值、最小值、最后面的值、相鄰最前面的值的值、相鄰最 小值的值、相鄰最后面的值的值決定該對值之另一。
18.如權利要求14所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于依據每一個具單零交會 處的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別在該感測資訊決定的一 對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。
19.如權利要求14所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于依據每一個具單零交會 處的觸碰相關感測資訊的該對值分別計算出一對質心位置包括依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對值分別在另一感測資訊決定的 一對范圍；依據每一個具單零交會處的觸碰相關感測資訊的該對范圍分別計算出該對質心位置。
20.如權利要求14所述的分辨單觸或多觸的裝置，其特征在于感測資訊是依據另一感 測資訊產生，該另一感測資訊是由多個信號值或多個差值組成。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種分辨單觸或多觸的方法與裝置。包括依據具單一零交點的觸碰相關感測資訊取得一對值，并且依據這對值計算出一對質心位置，借由這對質心位置間的距離判斷是單觸還是多觸。
文檔編號G06F3/041GK102043522SQ20101050996
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權日2009年10月9日
發(fā)明者何順隆, 唐啟豪, 張欽富, 李政翰 申請人:禾瑞亞科技股份有限公司