具多点触控功能的触控面板与多点触控侦测方法 【技术领域】
本发明有关一种触控面板与其触控侦测方法，特别是一种具多点触控功能的触控面板与多点触控侦测方法。
背景技术
科技日益进步，使得触控式面板的应用越来越广泛，触控式面板从早期仅由军方或是某些特殊应用所采用，到目前已有许多电子产品都具备触控式面板，而利用触控方式进行输入。由于，触控式面板具有比传统输入装置更为直觉化、人性化等优点，因此触控面板逐渐朝向取代传统键盘、鼠标等的趋势迈进，而成为时下最热门的输入界面。
随着电子产品功能不断的提升，所对应的输入类型也日益增加，因此触控面板也由以往的单点触控逐渐进化为多点触控(multi-touch)。传统作法上，触控面板要达到多点触控功能，大多采用电容式触控面板或者加装感应器(例如：红外线感应器)等相关技术而加以实现。或者，有在主机内部以多台电荷耦合组件(charge coupled device，CCD)摄影机，再搭配一台数字光学处理投影机(digital light processing，DLP)的相关技术提出，而达到判别多点触控信号的目的。
然而，上述不论是采用电容式、加装感应器或摄影机等相关技术，所产生的成本皆较电阻式触控面板增加许多。由于电阻式触控面板具有较低成本的优点，因此电阻式触控面板于多种类型的触控面板中占有最高的市占率。其中，电阻式触控面板可分为四线式、五线式、八线式等，而又以四线式触控面板的成本最低。然而，传统上的四线式触控面板，仅能达到单点触控，若同时有多点进行触控动作，四线式触控面板因无法辨识为多点触控，而导致无法顺利控制光标以进行相关动作。
【发明内容】
本发明提出一种具多点触控功能的触控面板，包含：透明导电玻璃、透明导电薄膜、第一导线、第二导线及主侦测模块。透明导电薄膜对应于透明导电玻璃而配置。两条第一导线分别设置于透明导电玻璃的对应二侧边，用以提供固定电压。两条第二导线分别设置于透明导电薄膜的对应二侧边，且第二导线与第一导线呈垂直配置，并用以提供固定电压。当触控透明导电薄膜使透明导电薄膜与透明导电玻璃接触导通时，产生对应于固定电压的分压。主侦测模块依据固定电压与分压取得触控电阻值，比较触控电阻值小于预设电阻值时，判断进入多点触控模式。
本发明还提出一种多点触控侦测方法，应用于触控面板，包含下列步骤：由触控面板接收固定电压；当触控面板被触控时，产生对应于固定电压的分压；依据固定电压与分压取得触控电阻值；比较触控电阻值与预设电阻值；当触控电阻值小于预设电阻值时，判断触控面板进入多点触控模式。
藉由本发明所提出的触控面板或方法，使成本较低的触控面板具有多点触控的功能。如此，不需采用成本较为高昂的电容式触控面板，或加装感应器、摄影机等，即可达到多点触控功能，因此可大幅节省成本的支出。
有关本发明的较佳实施例及其功效，兹配合图式说明如后。
【附图说明】
图1是具多点触控功能的触控面板的第一实施例示意图。
图2A是具多点触控功能的触控面板的电路图(一)。
图2B是具多点触控功能的触控面板的电路图(二)。
图2C是具多点触控功能的触控面板的电路图(三)。
图2D是具多点触控功能的触控面板的电路图(四)。
图3A是具多点触控功能的触控面板的第二实施例示意图。
图3B是具多点触控功能的触控面板的电路图(五)。
图3C是具多点触控功能的触控面板的电路图(六)。
图4是具多点触控功能的触控面板的第三实施例示意图。
图5A是多点触控模式中旋转画面的示意图。
图5B是多点触控模式中缩放画面的示意图。
图5C是多点触控模式中移动滚动条的示意图(一)。
图5D是多点触控模式中移动滚动条的示意图(二)。
图6是多点触控侦测方法的流程图。
【具体实施方式】
请参照图1，该图所示为具多点触控功能的触控面板的第一实施例示意图。本发明所提出的具多点触控功能的触控面板1包含：透明导电玻璃10、透明导电薄膜20、第一导线30、第二导线40及主侦测模块50。
透明导电薄膜(ITO film)20对应于透明导电玻璃(ITO glass)10而配置，由图中所示可知，透明导电薄膜20设置于透明导电玻璃10的上方。于此，可在透明导电玻璃10与透明导电薄膜20中间，利用隔球(dot spacer)将此二层导电体加以区隔(图中未示)。如此，可避免无触摸触控面板1却造成短路而产生误动作的情形发生。此外须说明，为方便解释故将图式中的透明导电玻璃10与透明导电薄膜20以上下分开方式绘制，然于实际上二者是上下结合为一体。
第一导线30的数量可为两条，而分别设置于透明导电玻璃10的对应二侧边，并通过第一导线30而提供固定电压。一实施例的做法可为，由两条第一导线30分别提供0伏特电压与5伏特电压，而让透明导电玻璃10产生一均匀的电场。
第二导线40的数量可为两条，而分别设置于透明导电薄膜20的对应二侧边，且第二导线40与第一导线30呈垂直配置，并通过第二导线40提供固定电压。一实施例的做法可为，由两条第二导线40分别提供0伏特电压与5伏特电压，同样让透明导电薄膜20产生一均匀的电场。由上述组件配置说明可知，本发明所提出地触控面板1为四线电阻式触控面板。
当使用者利用手指、笔或其它介质触控透明导电薄膜20时，可使透明导电薄膜20与透明导电玻璃10接触而导通，此时即产生对应于固定电压的分压。
请先参照图2A与图2B，分别为具多点触控功能的触控面板的电路图(一)与(二)。利用上层的透明导电薄膜20以及下层的透明导电玻璃10分别负责X轴及Y轴坐标。利用二点可决定一个正确位置的原理，当以手指、笔或其它介质对触控面板1触压时，便可使上层透明导电薄膜20与下层透明导电玻璃10接触，形成短路而产生压降。如图2A表示X轴电压(Vx)的电路示意图，利用分压定理可在透明导电薄膜20上获得一个X轴电压点Vx。同理，如图2B所示，为Y轴电压(Vy)的电路示意图，利用分压定理可在透明导电玻璃10上获得一个Y轴电压点Vy。当获得Vx与Vy电压时，便可将电压值转换为一个坐标值，而得知触控点的坐标信息。
请续参照图1，其中主侦测模块50依据上述第一、二导线30、40所提供的固定电压与触控后所得的分压，而取得触控电阻值。接着比较触控电阻值与预设电阻值，当触控电阻值小于预设电阻值时，即判断进入多点触控模式。于下说明取得触控电阻值的推导过程，请同时参照图2A～图2D。
Vx0=Rx2Rx1+Rx2×V]]>
Vz0=Rx2Ry1+Rtouch+Rx2×V]]>
Vz1=Rtouth+Rx2Ry1+Rtouth+Rx2×V]]>
Vx0×(Vz1/Vz0-1)=Rx2Rx1+Rx2×V×(Rtouth+Rx2Rx2-1)=Rx2Rx1+Rx2×V×(RtouthRx2)]]>
=Rtouth×VRx1+Rx2]]>
上式中，由于V/(Rx1+Rx2)为一常数，因此由上述推导可得知：Rtouch为Vx*(Vz1/Vz0-1)乘上一个常数，而此常数与触控面板的特性相关。其中，Rtouch为触控电阻、V为固定压、Vx0为x轴分压、Vz0与Vz1分别为图2C与图2D中结合图2A的X轴分压电路与图2B的Y轴分压电路后，所取得触控电阻两端的电压。
再经由实验数据得知，当触控面板1只有一个触控点按下时，侦测到所产生的触控电阻值与按压的力量有关。当触控按压的力量越大时，所产生的触控电阻值便会越小，而实验数据显示单点触控所对应的触控电阻值最小约略为170左右。
另一方面，当触控面板1为多点触控时，假设触控点为2点，实验方式以二指做对角变化，亦即以斜对角方式做移动，而测量其触控电阻值，发现当二指按下时触控电阻值会小于50，而最大的触控电阻值也不会超过150。另一种多点触控实验，以二指做垂直移动变化，侦测到电阻值约略为50左右。由上述说明可知，多点触控时，因为相当于有多个触控电阻互相并联，因此多点触控的触控电阻值会比单点触控的触控电阻值来的小。所以，藉由上述的实验数据，可订出对应于多点触控的预设电阻值，亦即多点触控的电阻门坎值。也就是说，当主侦测模块50所侦测到的触控电阻值小于预设电阻值时，便表示触控面板1有多个触控点被按压，因此判断触控面板1进入多点触控模式。
于此，需说明上述的触控电阻值所提及的数字，其单位并非一般电阻所使用的欧姆值，仅能称之为电阻的相对值，此乃因触控电阻值有乘上一个常数(即为前述公式推导中的V/(Rx1+Rx2))所致。
请参照图3A，该图所示为具多点触控功能的触控面板的第二实施例示意图。为了让本发明所提出的触控面板1更为准确的侦测到多点触控，因此于第二实施例中还包含：副侦测模块60。
同时参照图3B、图3C并对照图2A、图2B，当多指触碰触控面板1时，第一触控点所产生的X轴分压(如图2A所示)为Vx0，而第二触控点所产生的X轴分压(如图3B所示)为Vx1。其中，Vx0与Vx1二者间的差值会大于预设电压差值。同理，第一触控点所产生的Y轴分压(如图2B所示)为Vy0，而第二触控点所产生的Y轴分压(如图3C所示)为Vy1。其中，Vy0与Vy1二者间的差值同样大于预设电压差值。利用此特性，当使用者点触触控面板1时，副侦测模块60侦测到对应产生的分压，其中分压可为X轴电压与Y轴电压。且多点触控具有一电压特性，亦即当触控点位于左上与右下，或右上与左下时，会造成X轴电压或Y轴电压有极大的变化(亦即，上述对图3B、图3C对照图2A、图2B的说明)。也就是说，二触控点之间的电压差异(ΔV)有极大的改变，且当二触控点距离越远时，电压差异越明显。因此，利用此电压特性，副侦测模块60依据分压所产生的X轴电压与Y轴电压二者间的差值大于预设电压差值时，便判断进入多点触控模式。如此，藉由副侦测模块60作为判断进入多点触控模式的辅助性侦测，可提升判断上的准确性。
请参照图4，该图所示为具多点触控功能的触控面板的第三实施例示意图。于第三实施中多增加处理模块70。
当触控面板1进入多点触控模式，即表示至少有两个触控点产生，于此以两个触控点为例做说明。当进入多点触控模式时，触控面板1包含第一触控点81与第二触控点82。此时，处理模块70取得第二触控点82的位置变化，依据位置变化取得相对应的按键信息，并依据按键信息而控制触控面板1所显示的画面。
其中，按键信息记录与其对应的按键定义，亦即每一按键信息与键盘或鼠标的按键定义的对应关系。记录每一按键信息与其它输入装置的输入定义的对应关系，藉以让使用者直接触控触控面板1即可使用其它输入装置的输入功能，而不需另外以其它输入装置输入操作指令。
于触控面板1的处理模块70取得第二触控点82的位置变化后，依据其位置变化的不同而取得相对应的按键信息，并由按键信息取出相对应的按键定义。
举例说明，当使用者以二指触压触控面板1，将产生第一触控点81与第二触控点82。假设，触控面板1此时所显示的画面为多张图片，且第一触控点81点触其中一张图片，并同时为触控面板1第一个侦测到的触控点，而第二触控点82为触控面板1第二个侦测到的触控点。此时，使用者可藉由移动手指而改变第二触控点82的位置变化。如图4所示，若第二触控点82的位置变化为上下变化，也就是说手指在触控面板1的透明导电薄膜20表面上下移动，即可对第一触控点81所点触的图片，以第一触控点81为中心的位置做放大或缩小的变化。因此，处理模块70可利用第一触控点81为中心调整画面的显示方式。
其中，显示方式具有多种例子，请参照图5A～图5D。显示方式可为旋转、放大或缩小，如图5A与图5B所示，触控面板1所显示的画面2，可随第二触控点的位置变化做相对应的旋转、放大或缩小画面2。且配合第二触控点多种不同的位置变化，控制触控面板1所显示的画面2可对应产生各种不同的显示变化，如顺时针旋转、逆时针旋转等。
再者，显示方式可为移动画面的滚动条而改变画面的显示区域，如图5C与图5D所示。触控面板1所显示的画面2具有滚动条(scroll bar)3，可随第二触控点的位置变化移动画面2的滚动条3，藉以改变画面2的显示区域。
此外，显示方式也可为对画面2进行翻页而改变画面2的显示区域，例如：对画面2进行前一页(page up)、后一页(page down)等翻页而改变画面2的显示区域。
请参照图6，该图所示为多点触控侦测方法的流程图，应用于触控面板，包含下列步骤。
步骤S10：由触控面板接收固定电压。其中，触控面板可为四线电阻式触控面板。
步骤S20：当触控面板被触控时，产生对应于固定电压的分压。
步骤S30：依据固定电压与分压取得触控电阻值。
步骤S40：比较触控电阻值与预设电阻值。
步骤S50：当触控电阻值小于预设电阻值时，判断触控面板进入多点触控模式。
除上述步骤外，本发明提出额外的辅助侦测，可包含下列步骤：当有多指触碰面板时，将依据分压而产生X轴电压与Y轴电压；当侦测到第一、第二触控点二者间的X轴电压差值，与第一、第二触控点二者间的Y轴电压差值大于预设电压差值，即判断进入多点触控模式。上述步骤，可作为辅助性的侦测，使多点触控侦测功能更加准确。
上述的多点触控模式包含第一触控点与第二触控点。当进入多点触控模式时，取得第二触控点的位置变化，依据位置变化取得相对应的按键信息。如此，即可依据按键信息，而控制触控面板所显示的画面。其中，按键信息对应于键盘或鼠标的按键定义。
上述的步骤还可包含：以第一触控点为中心调整画面的显示方式。于此，显示方式可为旋转、放大或缩小；或者，可为移动画面的滚动条而改变画面的显示区域；亦或者，对画面进行翻页而改变画面的显示区域。
虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。