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CN102135829B - 驱动触碰面板系统的方法 - Google Patents

驱动触碰面板系统的方法 Download PDF

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CN102135829B
CN102135829B CN201010550033.5A CN201010550033A CN102135829B CN 102135829 B CN102135829 B CN 102135829B CN 201010550033 A CN201010550033 A CN 201010550033A CN 102135829 B CN102135829 B CN 102135829B
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Abstract

本发明揭示一种驱动触控面板的系统及方法。该驱动触控面板的系统，包含具有与第一方向平行的多个第一感测线以及与第二方向平行的多个第二感测线的触碰感测面板、耦接第一感测线的驱动电路、第一感测电路、以及与第一感测电路耦接的控制器。驱动电路组态为通过每一第一感测线接续地施加第一扫描讯号。第一感测电路可呈报多个第一反应讯号，其通过第二感测线传输以回应每一施加的第一扫描讯号。控制器可组态为，基于由第一感测电路所呈报的第一反应讯号，辨认一个或多个触碰地址，并追踪每一辨认出的触碰地址。在其它的实施例中，本发明亦揭示一种驱动触控面板的方法。

Description

驱动触碰面板系统的方法
技术领域
本发明涉及触控面板装置，特别是涉及驱动触控面板的系统及方法。
背景技术
由于触碰感测面板具有人性化的操作界面，显示系统逐渐采用触碰感测面板以取代传统的键盘以及鼠标。例如，使用者可藉由简单的触碰触控面板上标记所示的地址，即可执行复杂的指令串。使用者所触碰的地址则可由测量分别由触碰输入所产生的讯号，并比较这些讯号或是讯号的比例以计算触碰发生的地址。
虽然传统的触控面板系统可有效地决定各个单一个触碰地址，在多个触碰同时发生的情况下却可能作出错误的决定。例如，当第一及第二触碰地址在同一时间内被触碰，即第一及第二触碰在时间上重迭，通常会产生一组的讯号以决定多个触碰地址。然而，由于这些讯号通常是每一第二及第二触碰所对应的不同的讯号的相加堆迭所组成，使用此组检测到的讯号会造成错误的决定，例如会误判有实际上未触碰的「影子」触碰地址。因此，当同时有多个触碰发生时，错误的使用者输入可能会被传输至与触控面板耦接的计算装置。
因此，最好是能有一种驱动触控面板的系统及方法，其可正确地检测多个同时发生的触碰地址，并解决上述的问题。
发明内容
本发明揭示一种驱动触控面板的系统及方法。在一实施例中，是揭示一种驱动触控面板的系统，其包含具有与第一方向平行的多个第一感测线以及与第二方向平行的多个第二感测线的触碰感测面板、耦接第一感测线的驱动电路、第一感测电路、以及与第一感测电路耦接的控制器。驱动电路配置为通过每一第一感测线连续地施加第一扫描讯号。第一感测电路可呈报多个第一反应讯号，其通过第二感测线传输以回应每一施加的第一扫描讯号。控制器可配置为基于由第一感测电路所呈报的第一反应讯号，辨认一个或多个触碰地址，并追踪每一辨认出的触碰地址。
在某一实施例中，本发明揭示一种驱动触碰面板系统的方法，其包含对触碰感测面板执行多个连续的扫描周期，以及通过连续的扫描周期，追踪每一辨认出的触碰地址。其中每一该扫描周期包含一次一个地对每一第一感测线施加一扫描讯号，以及对每一施加的扫描讯号，基于通过第二感测线读取的多个反应讯号，辨认出触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址
在某一实施例中，本发明揭示一种驱动触碰面板系统的方法。其中每一扫描周期包含一次一个地对每一第一感测线施加第一扫描讯号，以及一次一个地对每一第二感测线施加第二扫描讯号。对于在第一感测线上每一施加的第一扫描讯号，基于通过该第二感测线读取的多个第一反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址；且对于在第二感测线上每一施加的第二扫描讯号，基于通过该第一感测线读取的多个第二反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址。
藉由一次一个地依续地扫描每一感测线，可正确地被辨认出多个同时发生的触碰地址，并可避免错误地检测出影子触碰地址。
在某一实施例中，本发明揭示一种驱动一触碰面板系统的方法，其中该触碰面板系统包含一触碰感测面板，其具有平行于一第一方向所布置的多个间隔开的第一感测线，以及平行于一第二方向所布置的多个间隔开的第二感测线，该方法的步骤包含：对该触碰感测面板执行多个连续的扫描周期，其中每一该扫描周期包含：连续地对每一该第一感测线施加一第一扫描讯号；连续地对每一该第二感测线施加一第二扫描讯号；对每一施加的该第一扫描讯号，基于通过该第二感测线读取的多个第一反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址；对每一施加的该第二扫描讯号，基于通过该第一感测线读取的多个第二反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址；以及通过该连续的扫描周期，追踪每一辨认出的触碰地址。
先前所述为一概要简介而不应理解为限缩本发明的权利要求之用。在此描述的操作及结构可以用许多种方式实现，且这些变化及调整可以在不脱离本发明及其目地的范围下实现。其它的目的，技术特征，及本发明的优点，如同由本发明的权利要求所定义，且由以下非限制性的实施方式揭示。
附图说明
图1为描述触控面板系统的一实施例的概要图示；
图2为描述图1所示的触控面板系统操作的概要图示；
图3A是依据本发明的一实施例描述用于驱动图2所示的触控面板系统的方法步骤的流程图；
图3B是依据本发明的一实施例描述图2所示在一个扫描周期内所执行，以用于辨认触碰感测面板上触碰地址的方法步骤的流程图；
图4为描述触控面板系统的另一实施例的概要图示；
图5A是依据本发明的一实施例描述用于驱动图4所示的触控面板系统的方法步骤的流程图；
图5B是依据本发明的一实施例描述图4所示在一个扫描周期内所执行，以用于辨认触碰感测面板上触碰地址的方法步骤的流程图。
附图符号说明
100：图形显示装置
100：触控面板系统
102：触碰感测面板
104：驱动电路
106：感测电路
112：第一电极
114：第二电极
116：控制器
120：读取单元
302：初始化扫描周期的计数C
304：施加扫描周期以辨认触碰感测面板上所发生一个或多个的触碰地址
306：更新扫描周期的计数C
308：是否C等于临界值A
310：输出信息报告触碰地址已通过连续的扫描周期被辨认出
322：对第一感测线其中之一施加扫描讯号S
324：自第二感测线读出多个反应讯号
326：基于反应讯号辨认一个或多个触碰发生的地址
328：储存并追踪每一辨认出的触碰地址
400：触控面板系统
402：触碰感测面板
404：驱动电路
406A：第一感测电路
406B：第二感测电路
412：第一电极
414：第二电极
416：控制器
420A：第一读取单元
420B：第二读取单元
502：初始化扫描周期的计数C
504：施加扫描周期以辨认触碰感测面板上所发生一个或多个的触碰地址
506：更新扫描周期的计数C
508：是否C等于临界值A
510：输出信息报告触碰地址已通过连续的扫描周期被辨认出
522：一次一个地对第一感测线其中之一施加扫描讯号S1
524：一次一个地对第二感测线其中之一施加扫描讯号S2
526：对于每一个施加在第一感测线其中之一的第一扫描讯号，基于来自第二感测线的多个第一反应讯号，辨认出一个或多个触碰地址
528：对于每一个施加在第二感测线其中之一的第二扫描讯号，基于来自第一感测线的多个第二反应讯号，辨认出一个或多个触碰地址
530：储存并持续追踪每一辨认出的触碰地址
具体实施方式
图1为描述触控面板系统100的一实施例的概要图示。触控面板系统100的应用的范例可包含触控感测显示装置，例如桌上型显示器、手机的显示面板、笔记型计算机的显示面板等等。触控面板系统100可包含触碰感测面板102、驱动电路104以及感测电路106。触碰感测面板102可包含沿着第一方向X上多个平行的列所布置的多个间隔开的第一电极112，以及沿着与第一方向X垂直的第二方向Y上多个平行的行所布置的多个间隔开的第二电极114。触碰感测面板102可包含多个与第一方向X平行的第一感测线SY1-SYM、以及多个与第二方向Y平行的第二感测线SX1-SXN。每一第一感测线SY1-SYM耦接布置于第一平面上的多个第一电极112，且每一第二感测线SX1-SXN耦接布置于第二平面上的多个第二电极114，其中第二平面与第一平面平行。第一电极112与第二电极114布置在二个平行且由一介电层所间隔开的二层透明导电材质，例如铟锡氧化物(Indium TinOxide，简称ITO)或铟锌氧化物(Indium-Zinc-Oxide，简称IZO)等材质。每一列第一电极112电性耦接至第一感测线SY1-SYM上的特定一条，其中M为一整数，其代表与第一方向X平行的第一感测线的总数目。每一行第二电极114电性耦接至第二感测线SX1-SXN上的特定一条，其中N为一整数，其代表与第二方向Y平行的第二感测线的总数目。第一感测线SY1-SYM电性耦接至驱动电路104，第二感测线SX1-SXN电性耦接至感测电路106。第一及第二电极112及114及其所对应的感测线的布置，可定义触控显示面板102上的座标系统(X，Y)，并形成多点感测阵列，以检测并监视触碰感测面板102的触控感测表面上特定点上的触碰。另外，驱动电路104以及感测电路106可和控制器116连接。控制器116可基于由感测电路106所呈报的反应讯号，决定并辨认出触碰感测面板102上触碰所发生的一个或多个地址，并追踪各个辨认出的触碰地址。
如图所示，感测电路106可呈报多个反应讯号，其通过第二感测线SX1-SXN传输以回应每一施加的扫描讯号。感测电路106可包含多个读取单元120，每一读取单元120耦接至第二感测线SX1-SXN的其中之一，以回应通过第一感测线SY1-SYM其中之一所施加的扫描讯号，进而呈报每一通过第二感测线SX1-SXN传输的反应讯号。感测电路106可包含分别与第二感测线耦接SX1-SXN的多个积分电路。在某一实施例中，每一读取单元120可包含一积分电路。积分电路可包含运算放大器OP，其具有一正相输入、一反相输入以及一输出。运算放大器OP的正相输入可耦接至参考电压V+。可变电容Ca以及切换器S可分别平行地在运算放大器OP的反相输入及输出之间耦接。另外，运算放大器OP的反相输入可耦接第二感测线SX1-SXN内所对应的其中之一。每一读取单元120可将所接收的电流讯号转换为电压讯号，其可反应在第一及第二电极112及114之间耦合的电容值。
在操作过程中，驱动电路104可在一个扫描周期的时间内，通过每一第一感测线SY1-SYM连续地施加一电子扫描讯号S。由于电容耦合的效应，反应讯号可因此通过第二感测线SX1-SXN传输，并由感测电路106的读取单元120读出。当触碰事件发生于触碰感测面板上给定的触碰地址P，其可造成邻近触碰地址P的一对第一及第二电极112及114之间耦合的电容值改变。当第一扫描讯号S通过与相邻对第一及第二电极112及114所对应的第一感测线施加时，例如通过相邻的第一及第二电极112及114所对应的第一感测线SY1，耦合电容值的改变可藉由反应讯号的特征测得，其中反应讯号的传输是通过相邻的第一及第二电极112及114所对应的第二感测线，例如相邻的第一及第二电极112及114所对应的第二感测线SX2。
为了检测多个触碰点的发生，控制器116可包含一个内部寄存器，其可持续追踪在每一扫描周期时间内所有辨认出的触碰地址。
接续图2，图3A是依据本发明的一实施例描述用于驱动触控面板系统100的方法步骤。如前所述，触碰面板系统100包含触碰感测面板102，其具有平行于一第一方向X所布置的多个间隔开的第一感测线SY1-SYM，以及平行于一第二方向Y所布置的多个间隔开的第二感测线SX1-SXN。在初始步骤302中，控制器116可初始化扫描周期的计数C，并追踪目前处理的扫描周期的总数。在一实施例中，扫描周期的计数C可被初始化为0。在另一实施例中，扫描周期的计数C可被初始化为大于0的值。在下一步骤304中，可接着对接触感测面板102施加扫描周期，以辨认触碰感测面板102上所发生一个或多个的触碰地址。在步骤306中，控制器116可接着更新扫描周期的计数C。若扫描周期的计数C在步骤302中一开始被设定为0，则扫描周期的计数C可在每一个扫描周期完成时增加1。若扫描周期的计数C在步骤302中一开始被设定为大于0，则扫描周期的计数C可在每一个扫描周期完成时减少1。接着，在步骤308中，控制器116可决定是否扫描周期的计数C等于一个事先决定的临界值A，以周期性地报告触碰地址，其中临界值A是设定扫描周期的范围。若扫描周期的计数C不等于此事先决定的临界值A，步骤304-308可在下一扫描周期重复地执行。同样地，连续的扫描周期可在触碰感测面板102上重复地执行。若扫描周期的计数C等于此事先决定的临界值A，控制器116可在步骤310中输出信息，其报告触碰地址已通过连续执行的扫描周期被辨认出。
图3B是依据本发明的一实施例描述步骤304的扫描周期内所执行的方法步骤，其用于辨认触碰感测面板上的一个或多个触碰地址。在步骤322中，扫描讯号S，例如电子脉冲，一次一个地被施加于与第一方向X平行的每一个第一感测线，例如第一感测线SY1。在下一步骤324中，由于施加扫描讯号S的结果，感测电路106将通过全部的第二感测线SX1-SXN读出的多个反应讯号。在下一步骤326中，基于感测电路106所报告的反应讯号，控制器116可辨认沿着第一感测方向SY1上任意触碰发生的地址，并依此将各个辨认出的触碰地址给予对应的坐标值。如同先前所述，当扫描讯号通过相邻的第一及第二电极112及114所对应的第一感测线SY1-SYM施加时，辨认一个或多个触碰地址的步骤326可能包含由反应讯号，其通过相邻的第一及第二电极112及114所对应的第二感测线SX1-SXN传输，检测到耦合电容值的改变。例如，请参考图2，假设一触碰事件发生于地址P1，而扫描讯号S在时间t1时通过第一感测线SY1被施加。由于与第一感测线SY1耦合的相邻电极112A以及与第二感测线SX2耦合的相邻电极114A之间耦合电容值的改变，通过第二感测线SX2传输的反应讯号和没有触碰发生的情况下相比会有不同的值。藉由定义第二感测线SX1-SXN中何者传输具有触碰事件特征的反应讯号，控制器116可因而辨认，并将沿着所扫描的第一感测线SY1上每一触碰地址，对应到一对的位标值，例如将地址P1对应至坐标值(X2，Y1)。
在下一步骤328中，控制器116接着可藉由将对应的坐标值，例如地址P1的坐标值(X2，Y1)，储存在内部寄存器内，以持续追踪每一辨认出的触碰地址。如果当前扫描的第一感测线不是最后的第一感测线SYM，可对于下一个第一感测线，持续地执行步骤322-328。例如，在第一感测线SY1在时间t1被扫描之后，可在时间t1的下一个时间t2时，对下一个第一感测线SY2施加扫描讯号S，且多个反应讯号可通过第二感测线SX1-SXN，藉由感测电路106被检测出。假设一触碰事件发生于时间t2且位于地址P2，地址P2是相邻于第一感测线SY2与第二感测线SXN之间的交会点。控制器116可藉由反应讯号辨认触碰地址P2，再将触碰地址P2对应到坐标值(XN，Y2)中，并储存此座标值(XN，Y2)，其中反应讯号通过对应的第二感测线SXN传输，
藉由重复地施加步骤322-328，以在水平时间周期TH内连续地扫描所有的第一感测线SY1-SYM，可完成一个扫描周期。
藉由一次一个地依续扫描每一第一感测线，可避免错误地检测出影子触碰地址。另外，由于扫描频率1/TH可被设定为比触碰的持续时间快得多，其中触碰的持续时间即为通常触碰会持续多久，即使多个触碰地址大致同时发生在同一时间，例如触碰事件是在相同的时间间隔内发生在地址P1及P2，亦能通过连续的扫描周期有效地被辨认出。
图4为描述触控面板系统400的另一实施例的概要图示。触控面板系统400可包含触碰感测面板402、驱动电路404、第一及第二感测电路406A及406B、控制器416。触碰感测面板402可包含多个间隔开的第一电极412，其沿着第一方向X上多个平行的列，以及多个间隔开的第二电极414，其沿着与第一方向X垂直的第二方向Y上多个平行的行。驱动电路404可耦接至第一感测线SY1-SYM以依续地施加第一扫描讯号S1通过每一第一感测线SY1-SYM。另外，驱动电路404可耦接至每一第二感测线SX1-SXN，且第一感测线SY1-SYM可耦接至第二感测电路406B。驱动电路404亦可依续地施加第二扫描讯号S2通过每一第二感测线SX1-SXN，且第二感测电路406B可呈报通过第一感测线SY1-SYM传送的第二反应讯号，以回应每一施加的第二扫描讯号S2。
第一感测电路406A可包含多个第一读取单元420A，且第二感测电路406B可包含多个第二读取单元420B。每一第一感测线SY1-SYM耦接至特定列的第一电极412，且分别耦接至驱动电路404及第一感测电路406A的一个第一读取单元420A。同样地，每一第二感测线SX1-SXN耦接至特定行的第二电极414，且分别耦接至驱动电路404及第二感测电路406B的一个第二读取单元420B。在某一实施例中，每一第一及第二读取单元420A及420B可能包含如同先前所述的积分电路。在此配置下，触控显示面板402可执行水平与垂直的扫描。
顺接图4，图5A是依据本发明的一实施例描述用于驱动触控面板系统400的方法步骤。在初始步骤502中，控制器416可初始化扫描周期的计数C，并追踪目前处理的扫描周期的总数。在一实施例中，扫描周期的计数C可被初始化为0。在另一实施例中，扫描周期的计数C可被初始化为大于0的值。在下一步骤504中，可接着对触碰感测面板402施加扫描周期，以辨认触碰感测面板402上所发生一个或多个的触碰地址。在步骤506中，控制器416可接着更新扫描周期的计数C。若扫描周期的计数C在步骤502中一开始被设定为0，则扫描周期的计数C可在每一个扫描周期完成时增加1。若扫描周期的计数C在步骤502中一开始被设定为大于0，则扫描周期的计数C可在每一个扫描周期完成时减少1。接着，在步骤508中，控制器416可决定是否扫描周期的计数C等于一个事先决定的临界值A以周期性地报告触碰地址，其中临界值A是设定扫描周期的范围。若扫描周期的计数C不等于此事先决定的临界值A，可在下一扫描周期重复地执行步骤504-508。同样地，连续的扫描周期可在触碰感测面板402上重复地执行。若扫描周期的计数C等于此事先决定的临界值A，控制器416可在步骤510中输出信息，其报告触碰地址已通过连续执行的扫描周期被辨认出。
图5B是依据本发明的一实施例描述步骤502的扫描周期内所执行的方法步骤，其用于辨认触碰感测面板402上的一个或多个触碰地址。在步骤522中，驱动电路404可一次一个地施加第一扫描讯号S1于每一个第一感测线SY1-SYM。在下一步骤524中，驱动电路404亦可一次一个地施加第二扫描讯号S2于每一个第二感测线SX1-SXN。需了解步骤522及524亦可同时地执行，或以任何顺序执行。在步骤526中，对于每一个施加在第一感测线SY1-SYM其中之一的第一扫描讯号S1，控制器416可基于来自第二感测线SX1-SXN的多个第一反应讯号，辨认出一个或多个触碰地址。如同先前所述，第一反应讯号可藉由第二读取单元420B自第二感测线SX1-SXN读出。在步骤528中，对于所施加在第二感测线SX1-SXN之一的每一个第二扫描讯号S2，控制器416可基于来自第一感测线SY1-SYM的多个第二反应讯号，辨认出一个或多个触碰地址。如同先前所述，第二反应讯号可藉由第一读取单元420A自第一感测线SY1-SYM读出。在步骤530中，控制器416可接着基于第一及第二反应讯号，藉由将各个触碰地址所对应的坐标值储存在内部寄存器内，储存并持续追踪每一辨认出的触碰地址。步骤522-530可被重复地执行，直至所有第一及第二感测线SY1-SYM及SX1-SXN的扫描都已完成一个扫描周期为止。
应了解，每一第一及第二扫描讯号S1及S2可同时，或以其它顺序在一对第一及第二感测线上传导。当所采用的扫描周期以不同的顺序执行时，在第二感测线SY1-SYM的所有扫描都完成之后，可通过第二感测线SX1-SXN施加第二扫描讯号S2。在另一实施例中，每一第一及第二感测线亦可以不同的顺序一个接一个地扫描。
通过两个方向的感测线扫描的扫描周期，对辨认出的触碰地址通过水平及垂直扫描进行交叉比对，多个同时发生的触碰地址可以更准确地被辨认出。另外，由于在一给定方向的每一感测线是一次一个地扫描，本发明的优点在于可以避免检测出错误的影子触碰地址。
最后，在不脱离本发明的精神及范围内，如同本发明的权利要求，本领域的技术人员应能轻易地应用本发明揭示的概念及实施例，以用于设计或改良其它架构，并用以达成与本发明的目的相同的功用。另外，以上实施例所述的各别分离的元件的结构及功能亦可整合在单一个组合的结构或元件中。

Claims (4)

1.一种驱动一触碰面板系统的方法，其中该触碰面板系统包含一触碰感测面板，其具有平行于一第一方向所布置的多个间隔开的第一感测线，以及平行于一第二方向所布置的多个间隔开的第二感测线，该方法的步骤包含：
对该触碰感测面板执行多个连续的扫描周期，其中每一该扫描周期包含：
连续地对每一该第一感测线施加一第一扫描讯号；
连续地对每一该第二感测线施加一第二扫描讯号；
对每一施加的该第一扫描讯号，基于通过该第二感测线读取的多个第一反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址；
对每一施加的该第二扫描讯号，基于通过该第一感测线读取的多个第二反应讯号，辨认出该触碰感测面板上的一个或多个的触碰地址；以及
通过该连续的扫描周期，追踪每一辨认出的触碰地址。
2.如权利要求1所述的方法，其中每一该第一感测线耦接一第一平面上布置的多个第一电极，每一该第二感测线耦接至置于一第二平面上的多个第二电极，其中该第二平面平行于该第一平面。
3.如权利要求2所述的方法，其中在该触碰感测面板上一触碰地址所发生的一触碰事件，将造成在邻近该触碰地址的一对该第一及第二电极之间耦合的电容值改变。
4.如权利要求3所述的方法，其中该基于该反应讯号辨认一个或多个的触碰地址的步骤包含，在该第一扫描讯号通过与该相邻对该第一及第二电极所对应的该第一感测线施加时，自该反应讯号测得该耦合电容值的改变，其中该反应讯号的传输是通过相邻对的该第一及第二电极对应的该第二感测线进行的。
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