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    • 专利摘要:
    一種觸控面板系統包括經組配來產生一參考信號之一信號產生器，及一或多個通道。該等通道各自係包含一感測單元係經組配來感測其上的一接觸而輸出指示該接觸之一感測信號；及一延遲單元係經組配來基於一延遲補償值來調整該參考信號來補償由該信號產生器與該各個通道間之距離差異所造成的該參考信號之延遲。又復，該等通道各自係包含一運算單元係經組配來對該感測信號及來自該等延遲單元之該參考信號進行運算而產生表示該感測信號與該經調整的參考信號間之差的一運算結果；及一控制器係經組配來基於來自該運算單元之該電壓信號而決定各個通道中之該延遲單元之該延遲補償值。
    公开号:TW201303685A
    申请号:TW101120887
    申请日:2012-06-11
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Do-Hwan Oh
    申请人:Melfas Inc；
    IPC主号:G06F3-00
    专利说明:
    具延遲補償能力之觸控面板系統及用以於觸控面板系統中補償延遲之方法 參考相關申請案
    本案請求韓國專利申請案第10-2011-0056154號申請日2011年6月10日之優先權，該案係以引用方式併入此處。 發明領域
    本發明係有關於觸控面板系統；及更明確言之，係有關於觸控面板系統及用以補償由通道間之距離所造成的延遲及周遭環境所造成的延遲之方法。 發明背景
    觸控面板系統係設計來當手指或物品接觸顯示在螢幕上的文字或螢幕上的特定位置時，估計該接觸之位置及處理特定功能，而不使用輸入裝置諸如鍵盤、滑鼠等。觸控面板系統係採用在多種設備，諸如行動電話、個人數位助理器(PDA)、筆記型電腦、導航裝置、可攜式媒體播放器(PMP)、可攜式遊戲裝置等。此種觸控面板系統有數個型別，諸如電阻式觸控面板系統、表面聲波觸控面板系統、紅外線屏蔽觸控面板系統、電磁感應觸控面板系統、及電容式觸控面板系統。
    電容式觸控面板系統係被歸類為一型係使用接觸物品與感測電極間所產生的自電容來決定一接觸輸入而未施加特定驅動信號至其上；及一型係使用接觸物品與多個感測電極間所產生的互電容來決定一接觸輸入而未施加特定驅動信號至其上。運用自電容的觸控面板系統具有簡單電路且容易實施，但不易決定多點觸控。另一方面，採用互電容的觸控面板系統具有決定多點觸控優於自電容觸控面板系統，但因具有雙層結構而有厚度增厚的缺點。此等觸控面板系統通常各自係包括使用者手指或物品直接接觸的一窗口，預設樣式之一感測電極，及一控制器分析由感測電極提供的電氣信號來決定產生接觸的位置。此處，感測電極包括多個通道及各個通道係相對應於一個接觸感測區。
    觸控面板系統可基於藉比較從該感測電極之各個通道所傳輸之一感測信號與一參考信號所得的電氣特性，決定接觸感測區內部的被接觸位置。
    於前述觸控面板系統中，輸入個別通道的參考信號可依據個別通道間之距離而被延遲。換言之，在靠近該參考信號被供給的一信號供給線上之一通道上，參考信號係不被延遲，但在遠離信號供給線的一通道上則參考信號被延遲。由於此項延遲故無法精準地決定被接觸位置。
    特別因晚近觸控面板系統的大小日增，由於延遲原故，觸控的準確度顯著降級。換言之，因採用觸控面板系統的顯示裝置之尺寸日增，被提供參考信號的第一通道與最後通道間之距離變成彼此遠離，可能導入延遲至觸控面板系統。因此，觸控準確度顯著地劣化。
    此外，當供給個別通道的參考信號係取決於周遭環境而改變時，觸控準確度也可能劣化。 發明概要
    綜上所述，本發明提出觸控面板系統及於一觸控面板系統中，提供給個別通道的參考信號因個別通道間之距離所造成的延遲之補償方法。
    又復，本發明提出一種觸控面板系統及隨周遭環境而改變的參考信號之延遲的補償方法。
    依據本發明之一第一面向，提出一種觸控面板系統包括經組配來產生一參考信號之一信號產生器；及一或多個通道，其中該等通道各自係經組配來檢測一接觸；一感測單元係經組配來感測於其上的接觸而輸出指示該接觸之一感測信號；一延遲單元係經組配來接收該參考信號及基於一延遲值來調整該參考信號來補償由該信號產生器與該各個通道間之距離差異所造成的延遲；及一運算單元係經組配來對該感測信號及來自該等延遲單元之該參考信號進行運算而產生表示該感測信號與該經調整的參考信號間之差的一運算結果；及一控制器係經組配來基於來自該運算單元之該運算結果而決定各個通道中之該延遲單元之該延遲補償值。該觸控面板系統更進一步包括一復置信號產生器係經組配來當使用者的要求，在預設時間週期，或在該觸控面板系統驅動時，提供一復置信號或經調整的參考信號給該延遲單元。
    又復，該觸控面板系統更進一步包括一控制器係經組配來基於該得自A/D轉換器之數位信號而決定個別通道的延遲值，及提供所決定的延遲值給個別延遲單元。
    該等個別通道可包含一類比至數位(A/D)轉換器，係經組配來將呈類比信號形式之一電壓轉成一數位信號之電壓，及輸出該轉換後之數位信號給該控制器。
    控制器可更進一步包含一延遲計算器，係經組配來基於從該運算單元輸出的該數位信號而計算於各個通道內該延遲單元之該延遲補償值。
    又復，控制器可包含一初始化器，係經組配來藉驅動該復置信號產生器而產生一復置信號用以許可該復置信號產生器初始化於各個通道中設定給該延遲單元之該延遲補償值。
    此外，控制器可更進一步包含一延遲設定單元，係經組配來運用該計算得之延遲值而設定該延遲單元的延遲值。
    延遲計算器可監視所得數位值之變化，藉此該復置信號產生器將已初始化的或修正的參考信號輸入個別感測單元之延遲單元，且於一或多個感測單元中，當該數位值之變化繼續於正向進行時，提供已修正的參考信號給該復置信號產生器。
    又復，延遲計算器可經組配來監視所得數位值之變化，藉此該復置信號產生器將已修正的參考信號輸入個別感測單元之延遲單元，辨識於個別感測單元中之轉折點為當全部感測單元中的數位值變化轉入負向時該數位值的最高點，計算該最高點作為通道延遲值，及提供該等通道延遲值給該延遲設定單元。
    觸控面板系統可更進一步包含多個A/D轉換器，係經組配來將呈類比信號形式之電壓轉成數位信號形式，及輸出已轉換數位信號給控制器，其中二或多個通道共享一個A/D轉換器。
    延遲單元可基於延遲值而調整參考信號之相位，且提供已調整的參考信號給該運算單元。
    又復，該延遲單元可包括正反器。
    依據本發明之一第二面向，提出一種用以於一觸控面板系統中藉通道間之距離差異所造成的一參考信號之延遲之補償方法，該方法係包括：初始化各個該等通道；獲得一運算信號表示該參考信號與指示於該通道上做一接觸之一感測信號間之該差；基於該運算信號而計算該通道之一延遲補償值；及基於該延遲補償值來調整該參考信號而補償該參考信號之該延遲。又，該方法可進一步包含將呈類比信號形式之該運算信號轉換成一數位信號及輸出該已轉換之數位信號給該控制器。
    又復，該計算該通道之一延遲補償值可包含監視該數位信號從該正向轉向一負向之一轉折點；及計算該延遲補償值作為於該轉折點時的該電壓信號。
    又，該調整參考信號可包含基於該延遲補償值而調整該參考信號之相位。
    依據本發明之一實施例，安裝在運算單元前端用以處理從個別通道之感測單元輸出的感測信號及參考信號之個別延遲單元係經復置，藉比較得自個別通道之輸出信號與參考信號，求出該等通道之延遲值，及該運算單元之設定值係基於求得的延遲值而改變，使得取決於感測單元之變化的延遲值可被補償，且可提升觸控準確度。 圖式簡單說明
    第1圖為方塊圖例示說明依據本發明之一實施例一種包括延遲補償裝置之觸控面板系統；第2圖為細節方塊圖例示說明依據本發明之一實施例，包括該延遲補償裝置之該觸控面板系統；第3圖為流程圖例示說明依據本發明之一實施例於觸控面板系統中執行延遲之補償方法。 較佳實施例之詳細說明
    本發明之優點及特徵及達成該等優點及特徵之方法經由參考後文實施例及附圖之詳細說明部分將更為明瞭。但本發明可以多個不同形式具體實施而不應解譯為限制於此處陳述之實施例。反而提出此等實施例使得本文揭示更加徹底且完整，且將完全地傳遞本發明之構思給熟諳技藝人士，及本發明將僅由隨附之申請專利範圍界定。相似的元件符號係指說明書全文中相似的元件。
    於後文本發明之說明部分中，若已知結構及操作的詳細說明可能混淆本發明之主旨，則將刪除其詳細說明。下列術語為經由考慮本發明之實施例中之功能所界定的術語且可能改變意圖用於本發明之操作及實務。因此該等術語於本發明全文說明中須經界定。
    後文中，將參考附圖描述本發明，該附圖係構成本發明之一部分。
    第1圖為方塊圖例示說明依據本發明之一實施例一種包括延遲補償裝置之觸控面板系統。該觸控面板系統包括一信號產生器100，安裝於其個別相對應通道之多個感測單元102，多個延遲單元104，多個運算單元106，多個A/D轉換器108，一復置信號產生器110，及一控制器120。
    該信號產生器100產生一參考信號，且供給該參考信號給個別通道的感測單元102。該參考信號也係透過延遲單元104供給運算單元106。供給各個感測單元102的該參考信號可取決於由該感測單元102所感測的接觸而予調整，然後供給相對應的運算單元106。
    當一接觸施加至一接觸檢測區時，感測單元102的電容係以所施加的接觸改變。然後感測單元102產生指示該接觸之一感測信號，其中該參考信號之相位係依據該電容之改變而改變，及提供感測信號給其相對應的運算單元106。
    延遲單元104各自基於由控制器120所提供之一延遲補償值而調整從該信號產生器100所供給的該參考信號相位，及提供已調整的參考信號給其相對應的運算單元106，藉此補償該通道內之該參考信號的延遲，該項延遲可能因該信號產生器與該各個通道間之距離而出現。
    延遲補償值可表示參考信號相位中之延遲量，且係由控制器120決定。延遲單元104可包括但非限於正反器，諸如D正反器，其調整參考信號而具有不同相位。來自該延遲單元104的具有已調整相位之參考信號係供給運算單元106。
    運算單元106處理由延遲單元104所提供的參考信號及從感測單元102輸出的感測信號，且輸出已處理的信號給其相對應的A/D轉換器108。換言之，運算單元106混合已藉該延遲補償值及該感測信號所調整的參考信號，及將該混合信號轉成電壓信號。更明確言之，於各個運算單元106中，就頻率及相位而言比較該已調整之參考信號與感測信號。由於比較結果，運算單元106輸出一運算結果，例如當該已調整之參考信號與感測信號彼此密切匹配時具有相對高值的電壓信號，但當二者並非彼此密切匹配時輸出具有相對低值的電壓信號。A/D轉換器108將已處理結果，亦即呈類比信號形式之電壓信號轉換成數位電壓信號，及將該已轉換的數位電壓信號輸出至控制器120。控制器120基於得自A/D轉換器108的數位電壓信號而決定各個通道之延遲補償值，及透過該延遲設定單元126而提供所決定的延遲補償值給該通道之延遲單元104。舉例言之，當由於來自延遲單元104的低度匹配而接收具有相對低值的電壓信號時，控制器120許可延遲單元104基於該延遲補償值而提供具較高位準的參考信號給該延遲單元104。運算單元106接收來自延遲單元104的已調整的參考信號，且比較該已調整的參考信號之相位與感測信號之相位。二信號間的相位差係轉成數位電壓值，已轉換數位值然後供給控制器120用以監控匹配。此項監控可重複直至已調整之參考信號與感測信號相位密切匹配而獲得具有相對高值的電壓信號為止。
    延遲補償值最終係基於已調整之參考信號決定，藉此方式從重複比較相位差所得的數位電壓值變成最大值。因此延遲單元104基於該延遲補償值而延遲得自信號產生器100之參考信號，及輸出該已補償的參考信號給運算單元106。又復，控制器120控制復置信號產生器110，使得復置信號產生器110提供復置信號給延遲單元104。該復置信號可於預設時間週期產生，及當軟體啟動設有觸控面板系統之一終端裝置之時或之後產生。延遲單元104係藉復置信號初始化來從該信號產生器100輸出參考信號而未對個別運算單元106作補償。
    為了達成此項目的，控制器120包括一初始化器122、一延遲計算器124、及一延遲值設定單元126。
    初始化器122控制復置信號產生器110，使得復置信號產生器110產生該復置信號且以該等復置信號初始化延遲單元104。於該觸控面板系統被驅動後之一預設時間週期，於該觸控面板系統之初次驅動時，或藉使用者的請求，初始化器122可驅動復置信號產生器110來初始化延遲單元104。
    延遲計算器124基於從運算單元106所提供的輸出值，針對個別延遲單元104計算延遲補償值。然後計算得的延遲補償值透過該延遲設定單元126而供給個別延遲單元104。
    又復，每當參考信號係藉復置信號產生器110初始化或藉延遲單元104調整時，延遲計算器124監測由A/D轉換器108所提供的數位電壓信號，來基於該數位電壓信號之漂移而計算延遲補償值。更明確言之，延遲計算器124許可該參考信號，於該數位電壓信號持續於正向漂移期間，藉該延遲補償值重複地調整，及辨識一轉折點，於該轉折點時該數位電壓信號從該正向轉成一負向，及最終地，計算該延遲補償值作為於該轉折點的該數位電壓信號。延遲補償值係透過延遲設定單元126而提供給延遲單元104。
    延遲設定單元126設定該參考信號之延遲量，相對應於藉延遲計算器124求出的延遲補償值。結果延遲單元104調整參考信號之相位與延遲補償值等量來提供已補償的參考信號給該運算單元106。
    復置信號產生器110係藉初始化器122驅動來初始化該個別延遲單元104。換言之，復置信號產生器110產生一復置信號來初始化對個別延遲單元104所設定的延遲補償值。
    將參考第2圖說明觸控面板系統之操作。
    第2圖為依據本發明之一實施例在該觸控面板系統中之一通道之細節方塊圖。該觸控面板系統包括連結至該感測單元102之一信號放大器200及連結至該延遲單元104之一信號比較器210。
    如第2圖所示，信號產生器100產生且提供參考信號給延遲單元104及感測單元102，及感測單元102輸出感測信號給信號放大器200。
    信號放大器200放大接收自感測單元102的感測信號且輸出放大的感測信號給信號比較器210。
    信號比較器210參考第1圖例示說明之運算單元106，混合於延遲單元104調整的參考信號與放大的感測信號，換言之，比較已調整之參考信號之頻率與放大的感測信號之頻率，且基於比較結果而輸出相對應的電壓信號。舉例言之，由於比較已調整之參考信號與放大的感測信號之結果，當就相位及頻率上，已調整之參考信號係密切匹配放大的感測信號時，信號比較器210輸出具高值之電壓信號，若否時則輸出具低值之電壓信號。
    從信號比較器210輸出的電壓信號係藉A/D轉換器108轉換成數位電壓信號，欲輸出給控制器120，控制器120檢測一接觸及該接觸位置。控制器也使用數位電壓信號設定延遲單元104之延遲補償值。
    雖然於本實施例中已經例示說明各個A/D轉換器108係安裝於其相對應的運算單元106之輸出端，但二或多個通道可共享單一A/D轉換器108。換言之，單一A/D轉換器108可經組配來接收來自二或多個運算單元106之輸出。
    依據本發明之實施例的延遲補償裝置，於參考信號之相位係藉延遲補償值調整後，參考信號供給個別通道的運算單元106，使得因通道間之距離所造成的延遲獲得補償。
    此外，依據本發明之實施例的延遲補償值，於各個延遲單元104中參考信號之延遲係藉延遲補償值補償，使得因周遭環境造成的延遲也獲得補償。周遭環境之補償可包含因環境溫度遭致之寄生電容之任何變化或情況。
    後文中，將參考第3圖描述如前述之觸控面板系統之操作。
    第3圖為流程圖例示說明依據本發明之一實施例於觸控面板系統中執行延遲之補償方法。
    如第3圖所示，於步驟S300中，當驅動觸控面板系統時，控制器120之初始化器122驅動復置信號產生器110來產生一復置信號。於步驟S302中，復置信號係輸入個別延遲單元104，因此延遲單元104裡的延遲補償值經初始化。
    於步驟S304中，信號產生器100提供參考信號給感測單元102及延遲單元104。感測單元102各自產生一感測信號來分別地供給各個運算單元106。又，延遲單元104各自輸出來自信號產生器100的參考信號分別地給各個運算單元106而無延遲。
    於步驟S306中，運算單元106各自輸出經由比較得自其相對應的感測單元102之感測信號與得自其相聯結的延遲單元104之參考信號所得的電壓信號給其相對應的A/D轉換器108。
    隨後於步驟S308中，A/D轉換器108將電壓信號轉成數位電壓信號，及輸出該數位電壓信號給控制器120。
    於步驟S310中，控制器120中的延遲計算器124基於得自A/D轉換器108的數位電壓信號而計算用於延遲單元104的延遲補償值，使得參考信號係藉延遲單元104中的延遲補償值調整。
    於步驟S312中，於延遲補償值之重複計算期間，若監測得數位電壓信號之趨勢係於正向繼續進行，則延遲計算器124重複步驟S304、S306、S308及S310，循序地提供參考信號，輸出電壓信號，轉換電壓信號成為數位電壓信號，及調整參考信號。
    但於步驟S312中由於監視結果，若監測得數位電壓信號之趨勢係從正向轉向負向，則於步驟S314中，延遲計算器124辨識轉折點來當數位電壓信號係於轉折點時計算延遲補償值，及提供該延遲補償值給延遲設定單元126。
    於步驟S316中，然後控制器120中的延遲設定單元126基於該延遲補償值而設定藉延遲單元104的延遲量。於是，延遲單元104基於延遲補償值補償參考信號，及輸出補償的參考信號給運算單元106。
    其後於步驟S318中，若於驅動觸控面板系統後已經經過一預設時間或若使用者做出要求，則方法返回步驟S302，及控制器120藉初始化器122初始化個別延遲單元104，且執行如前文陳述之操作。
    依據本發明之實施例之延遲補償方法，由周遭環境所造成的個別延遲單元104之延遲也藉初始化設定給延遲單元104之延遲補償值或藉補償個別延遲單元104之延遲補償值而獲得補償。
    雖然本發明已經就實施例而顯示與描述，但本發明並非囿限於此。熟諳技藝人士將瞭解可未悖離於如下申請專利範圍中定義的本發明之範圍做出多項變化及修改。
    100‧‧‧信號產生器
    102‧‧‧感測單元
    104‧‧‧延遲單元
    106‧‧‧運算單元
    108‧‧‧類比至數位(A/D)轉換器
    110‧‧‧復置信號產生器
    120‧‧‧控制器
    122‧‧‧初始化器
    124‧‧‧延遲計算器
    126‧‧‧延遲設定單元
    200‧‧‧信號放大器
    210‧‧‧信號比較器
    220‧‧‧參考信號
    S300-S318‧‧‧步驟
    第1圖為方塊圖例示說明依據本發明之一實施例一種包括延遲補償裝置之觸控面板系統；第2圖為細節方塊圖例示說明依據本發明之一實施例，包括該延遲補償裝置之該觸控面板系統；第3圖為流程圖例示說明依據本發明之一實施例於觸控面板系統中執行延遲之補償方法。
    100‧‧‧信號產生器
    102‧‧‧感測單元
    104‧‧‧延遲單元
    106‧‧‧運算單元
    108‧‧‧類比至數位(A/D)轉換器
    110‧‧‧復置信號產生器
    120‧‧‧控制器
    122‧‧‧初始化器
    124‧‧‧延遲計算器
    126‧‧‧延遲設定單元
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種觸控面板系統，其係包含：一信號產生器，係經組配來產生一參考信號；一或多個通道，其中該等通道各自係經組配來檢測一接觸；一感測單元，係經組配來感測該接觸而輸出指示該接觸事件之一感測信號；一延遲單元，係經組配來接收該參考信號及基於一延遲補償值來調整該參考信號來補償由該信號產生器與該各個通道間之距離差異所造成的該參考信號之延遲；一運算單元，係經組配來對該感測信號及來自該等延遲單元之該參考信號進行運算而產生表示該感測信號與該經調整的參考信號間之差的一運算結果；及一控制器，係經組配來基於來自該運算單元之該運算結果而決定各個通道中之該延遲單元之該延遲補償值。
    [2] 如申請專利範圍第1項之觸控面板系統，其係進一步包含一復置信號產生器係經組配來藉由使用者的要求，在預設時間週期，或在該觸控面板系統驅動時提供一復置信號或經調整的參考信號給該延遲單元。
    [3] 如申請專利範圍第2項之觸控面板系統，其中該等通道各自係進一步包含一類比至數位(A/D)轉換器，係經組配來將呈類比信號形式之該運算結果轉成一數位信號，及輸出該轉換後之數位信號給該控制器。
    [4] 如申請專利範圍第3項之觸控面板系統，其中該控制器係包含一延遲計算器，係經組配來基於從該運算單元輸出的該數位信號而計算於各個通道內該延遲單元之該延遲補償值。
    [5] 如申請專利範圍第4項之觸控面板系統，其中該控制器係包含一初始化器，係經組配來產生該復置信號用以許可該復置信號產生器初始化於各個通道中設定給該延遲單元之該延遲補償值。
    [6] 如申請專利範圍第5項之觸控面板系統，其中該控制器更進一步包含一延遲設定單元，係經組配來設定該參考信號之相對應於該延遲補償值的一延遲量。
    [7] 如申請專利範圍第3項之觸控面板系統，其中該延遲計算器係監視該數位信號從該正向轉向一負向之一轉折點而計算當該數位信號於該轉折點時的該延遲補償值。
    [8] 如申請專利範圍第2項之觸控面板系統，其中該等通道各自係包含多個類比至數位轉換器，其係經組配來將來自該運算單元之呈類比信號形式之一電壓信號轉換成一數位信號，其中二或多個通道係共享一個類比至數位轉換器。
    [9] 如申請專利範圍第1至8項中任一項之觸控面板系統，其中該延遲單元係基於該延遲補償值來調整該參考信號之相位，及提供已的參考信號給該運算單元。
    [10] 如申請專利範圍第1至8項中任一項之觸控面板系統，其中該延遲單元係包括正反器。
    [11] 一種用以於一觸控面板系統中藉通道間之距離差異所造成的一參考信號之延遲之補償方法，該方法係包含：初始化各個該等通道；獲得一運算信號表示該參考信號與指示於該通道上做一接觸之一感測信號間之該差；基於該運算信號計算該通道之一延遲補償值；及基於該延遲補償值來調整該參考信號而補償該參考信號之該延遲。
    [12] 如申請專利範圍第11項之方法，其係進一步包含將呈類比信號形式之該運算信號轉換成一數位信號及輸出該已轉換之數位信號給該控制器。
    [13] 如申請專利範圍第12項之方法，其中該計算該通道之一延遲補償值係包含：監視該數位信號從該正向轉向一負向之一轉折點；及計算該延遲補償值作為於該轉折點時的該電壓信號。
    [14] 如申請專利範圍第11項之方法，其中該調整該參考信號係包含基於該延遲補償值來調整該參考信號之相位。
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