CN100543661C - 具有自动校准提示功能的触控屏幕装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种具有自动校准提示功能的触控屏幕装置，包含一触控面板、一显示模块及一控制模块，控制模块具有一电源供应器、一切换电路、一模拟/数字转换器、一处理器、一储存单元及一侦测单元，切换电路受电源供应器供应的电力驱动，并以交互切换方式输出触控面板输出的X-Y坐标信号，而模拟/数字转换器则是将X-Y坐标信号由模拟转为数字化格式，储存单元预存有一校正值，侦测单元用以输出一侦测信号，处理器电连接切换电路、储存单元及侦测单元，用以转换X-Y坐标信号为显示模块上所显示的映像位置；当处理器接收侦测单元输出的侦测信号时，可比对侦测信号是否符合校正值，用以提示该触控屏幕装置是否需重新进行校正。

Description

具有自动校准提示功能的触控屏幕装置及其方法

【技朮领域】

本发明是有关于一种触控屏幕装置，特别是指一种具有自动校准提示功能的触控屏幕装置及其方法。

【背景技朮】

目前触控面板(Touch panel)已应用于许多便携式电子产品上，主要是以触控面板替代传统的键盘、鼠标等输入装置，使得人机接口在操作上更为便利。

然而，由于触控面板与屏幕之间的各点很难精准地配合，因此除了需要精确的机械加工技术以外，在电子产品出售使用之前，尚需进行软件的校准。

如图1所示，显示目前触控面板700的校准方式，一般是选用2-5个测试点，在产品出厂前或一开始开机时，由厂家或使用者在屏幕做点选测试点的动作来搜集校准信息，其流程图说明如下：

配合图1、2所示，首先，顺序地触压触控面板700上的测试点P₁~P₃(步骤201)；每触压一点便回传该测试点的坐标值给系统作为参考(步骤202)；由于本例中的触控面板700是以三个测试点P₁~P₃为样本，因此必须检验是否测试完全部的测试点？(步骤203)若测试完所有的测试点P₁~P₃，则采用取得的坐标值代入系统内建的转换函数以执行校准功能(步骤204)；最后结束整个校准功能(步骤205)。

然而，现有的触控面板700本身使用的时间一久，其内部的组件将产生老化的问题，导致特性改变；或者由于出厂时组装屏幕不精确、屏幕因更换导致阻抗不匹配等；由于上述的种种状况均会导致校准结果与实际所用的不相符合，从而可能导致在使用的过程中出现一些判断错误的操作。

有鉴于此，实有必要提供一套系统及方法来达到自动化量测及执行校准功能，以解决上述现有问题。

【发明内容】

因此，本发明的目的在于提供一种具有自动校准提示功能的触控屏幕装置及其方法，以达到自动化量测及执行校准功能。

为达到上述目的，本发明具有自动校准提示功能的触控屏幕装置包含一触控面板、一显示模块及一控制模块，该触控面板用以感应碰触并输出一碰触位置的X-Y坐标信号；该显示模块用以显示出该X-Y坐标信号经计算后的一映像位置；该控制模块电连接该触控面板及该显示模块，该控制模块具有一电源供应器、一切换电路、一模拟/数字转换器、一处理器、一储存单元及一侦测单元。

该切换电路电连接该电源供应器及该触控面板，该切换电路受该电源供应器供应的电力驱动，并以交互切换方式输出该触控面板输出的X-Y坐标信号，而模拟/数字转换器则是将X-Y坐标信号由模拟转为数字化格式；该处理器电连接该切换电路及该显示模块，用以转换该X-Y坐标信号为该显示模块的映像位置；该储存单元电连接该处理器，预存有一校正值；该侦测单元电连接该切换电路及该处理器，用以输出一侦测信号使该处理器侦测是否需要自动校准。

通过以上装置，当该处理器接收该侦测单元输出的侦测信号时，该处理器可比对该侦测信号是否符合该校正值，用以提示该触控屏幕装置是否需重新进行校正。

本发明触控屏幕装置的自动校准方法，该触控屏幕装置具有一储存单元及一用以侦知是否需要自动校准的侦测单元，该方法包含下述步骤：(A)检验该侦测单元所输出的侦测信号；(B)对比该侦测信号与该储存单元内部储存的校正值以决定是否重新校准；(C)若需要校准，则进行重新校准程序。

为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下：

【附图说明】

图1是一立体图，说明现有触控面板在校准时，触控面板上的测试点P₁~P₃。

图2是一流程图，说明现有触控面板的校准的步骤。

图3是一电路方块图，说明本发明具自动校准提示功能的触控屏幕装置的较佳实施例。

图4是一电路方块图，说明该较佳实施例具有的侦测单元的侦测原理。

图5是是一流程图，说明本发明触控屏幕装置的自动校准方法。

【具体实施方式】

如图3所示，为本发明具自动校准提示功能的触控屏幕装置100的较佳实施例，包含有一触控面板11、一控制模块12及一显示模块13。

其中，触控面板11用以感应外界的碰触动作，例如：以手指触压或使用触控笔点触等方式，如此使得触控面板11可输出一X-Y坐标信号，而该X-Y坐标信号便代表了在该触控面板11的表面所对应的碰触位置。

显示模块13是设置于触控面板11的下方，用以将触控面板11输出的X-Y坐标信号经控制模块12计算后，在该显示模块13显示出与碰触位置所对应的映像位置。

控制模块12电连接触控面板11及显示模块13，控制模块12具有一切换电路121、一模拟/数字转换器122、一处理器123、一储存单元124、一电源供应器125及一侦测单元126。

在控制模块12中，切换电路121电连接触控面板11及侦测单元126，且切换电路121亦接受电源供应器125供应的电力驱动，以交互切换方式输出触控面板11的X-Y坐标信号，而模拟/数字转换器122则是将X-Y坐标信号由模拟转为数字化格式。

控制模块12的处理器123电连接模拟/数字转换器122、电源供应器125及显示模块13，用以转换X-Y坐标信号为显示模块13的映像位置；储存单元124电连接处理器123，内部预存有一校正值；侦测单元126电连接切换电路121及模拟/数字转换器122，用以输出一侦测信号使连接于模拟/数字转换器122的处理器123可侦知是否需要自动校准。

触控屏幕装置100的运作原理，主要是切换电路121由电源供应器125供应其电源，用以切换X/Y方向的线路，并用以使电源供应器125在X及Y其中任一方向的线路施加电压信号，以电阻式的触控面板11为例，在经过触控面板11内部的电阻分压之后，电连接在切换电路121上的模拟/数字转换器122便可加以量测对应X/Y方向的电压信号，并转换模拟式的电压信号为数字化信息；此外，由于触碰在X/Y方向的位置与所量测到的电压信号呈一比例关系，因此处理器123便可换算成实际的X/Y方向坐标信息以提供显示模块13使用。

因此，当使用者碰触触控面板11时，通过模拟/数字转换器122测得的电压信号即代表X/Y方向的位置，而经由切换电路121的反复切换，触碰点X/Y方向的分量均可被计算出来，而当系统对比经由侦测单元126所量得的结果与先前校正纪录信息不同时，便会自动提示使用者或是自动激活校正程序提醒使用者对触控屏幕装置100进行校正(方法容后再述)。

必须说明的是，该侦测单元126是用以使处理器123侦知触控面板11的阻抗值，例如：电阻式或电容式的触控面板11，便可以测量其电阻值或者是电容值的特性是否有所变化的方式得知是否需要重新校准。当处理器123接收侦测单元126输出的侦测信号时，处理器123可对比侦测信号是否符合校正值，并控制X-Y坐标信号经过转换在显示模块13上所显示为正确的映像位置。

如图4所示，是以电阻式的触控面板11为例来说明本发明的侦测原理，本实施例中，该侦测单元126为一电阻器，且侦测单元126的一端耦接电源供应器125所提供的电压源V+，另一端则并联于模拟/数字转换器122，以使电连接模拟/数字转换器122的处理器123可侦知经过侦测单元126分压后的电压量测结果。

配合图4及公式1所示，假设侦测单元126的电阻值为R_ref，则由图中显示的回路及分压定理可知，检测到X方向的电压信号量测结果，可知V_bias是与触控面板11内部的电阻(R_X1、R_X2、R_Y1及R_Y2)值呈一定的比例关系，因此，若是所测量到的V_bias有所偏差，亦即发生与系统默认值有不相同的情况，即表示了其内部组件有阻抗特性改变的现象，至于Y方向的电压信号量测结果亦类似，故不再予以赘述。

$V_{\mathrm{bias}}=(V_{+}-V_{-})\×\frac{R_{x1}+R_{x2}}{R_{\mathrm{ref}}+R_{x1}+R_{x2}}$     公式1

配合图3、5所示，本发明触控屏幕装置100的自动校准方法说明如下：

首先，检查储存单元124中是否储存有校正值(步骤401)？如无校正值，则进行对触控屏幕装置100执行一般标准校准程序(步骤402)，该标准校准程序便是先前技术所提由使用者自行进行多点校正的程序，完成后，储存经校准后的校正值于储存单元124之中(步骤403)。

接着，检验当时是否到达系统所预设的重新校准时间(步骤404)？若到达重新校准时间，则进行重新校准程序，若未到达该重新校准时间，则进行一般系统作业流程(步骤405)。

假如检查储存单元124中储存有校正值，则处理器123通过检验侦测单元126的输出值(步骤406)，使处理器123可用以对比该输出值与储存单元124内部储存的校正值以决定是否重新校正(步骤407)，若需要校准，则进行重新校准程序(步骤408)，如不需要重新校准，则进行一般系统作业流程(步骤405)。

归纳上述，由于现有的触控面板使用时间一久，其内部的组件将产生老化导致特性改变，或出厂时组装屏幕不精确、屏幕因更换导致阻抗不匹配等状况，均会导致校准结果与实际所用的不相符合。本发明具有自动校准提示功能的触控屏幕装置及其方法，是以设置侦测单元126的方式，精确地得知了校准结果与实际所用是否相符合，此外，亦可定时提醒使用者或自动激活重新校准程序，因此可以克服以往校准不确实的问题。

Claims (6)

1.一种具有自动校准提示功能的触控屏幕装置，其特征在于该触控屏幕装置包含：

一触控面板，用以感应碰触并输出一碰触位置的X-Y坐标信号；

一显示模块，用以显示出该X-Y坐标信号经计算后的一映像位置；

一控制模块，电连接该触控面板及该显示模块，该控制模块具有：

一电源供应器；

一切换电路，电连接该电源供应器及该触控面板，该切换电路受该电源供应器供应的电力驱动，并以交互切换方式输出该触控面板输出的X-Y坐标信号；

一模拟/数字转换器，电连接切换电路和处理器，用以将X-Y坐标信号由模拟转为数字化格式；

一处理器，电连接该模拟/数字转换器、该电源供应器及该显示模块，用以转换该X-Y坐标信号为该显示模块的映像位置；

一储存单元，电连接该处理器，预存有一校正值；

一侦测单元，其一端耦接电源供应器，另一端电连接该切换电路及该模拟/数字转换器，用以输出一侦测信号使连接于该模拟/数字转换器的处理器可侦知是否需要自动校准；

因此，当该处理器接收该侦测单元输出的侦测信号时，该处理器可对比该侦测信号是否符合该校正值，用以提示该触控屏幕装置是否需重新进行校正。

2.如权利要求1所述的具有自动校准提示功能的触控屏幕装置，其特征在于：该侦测单元用以使该处理器侦知该触控面板的阻抗值。

3.如权利要求1所述的具有自动校准提示功能的触控屏幕装置，其特征在于：该触控面板可为电阻式触控面板，该侦测单元为一电阻器，该电阻器的一端耦接该电源供应器提供的电压源，另一端并联于该模拟/数字转换器，以使电连接该模拟/数字转换器的该处理器可侦知经过该侦测单元分压后的电压量测结果。

4.如权利要求1所述的具有自动校准提示功能的触控屏幕装置，其特征在于：该切换电路及该处理器之间桥接有一模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器用以将该X-Y坐标信号由模拟转为数字化格式。

5.一种触控屏幕装置的自动校准方法，该触控屏幕装置具有一储存单元及一用以侦知是否需要自动校准的侦测单元，其特征在于该方法包含下述步骤：

(A)检验该侦测单元所输出的侦测信号；

(B)对比该侦测信号与该储存单元内部储存的校正值以决定是否重新校准；

(C)若需要校准，则进行重新校准程序；

(D)检验当时是否到达系统所预设的一重新校准时间，若到达重新校准时间，则进行重新校准程序。

6.权利要求5所述的触控屏幕装置的自动校准方法，其特征在于：在步骤(A)之前包含下述步骤：

(A-1)检查该储存单元是否储存有一校正值，如无该校正值，则进行步骤(A-2)；如有该校正值，则进行步骤(A)；

(A-2)对该触控屏幕装置执行标准校准程序，并储存经校准后的校正值于该储存单元中。

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