CN101470563B - 触摸板的触控点扫描检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触摸板的触控点扫描检测装置是以一驱动扫描电路以单端循序驱动或双端同时循序驱动一触摸板的第一导电层的各个导电长条，而一扫描感测电路则以单端循序扫描感测、双端循序扫描感测或双端同时循序扫描感测该触摸板的第二导电层的各个导电长条。依据该扫描感测电路对该第二导电层的各个导电长条的扫描，检测出第二导电层的各个导电长条在对应于该第一导电层的第一导电长条的至少一被触压位置。

Description

触摸板的触控点扫描检测装置及其方法

技术领域

本发明是关于一种触控装置，特别是关于一种触摸板的触控点扫描检测装置及其方法。

背景技术

传统触摸板结构主要包括有一玻璃基板(Glass Substrate)，在其表面涂布有一层透明导电层(例如氧化铟锡ITO导电层)，玻璃基板与透明导电层组成一导电玻璃。导电玻璃上设有另一玻璃基板或薄膜，并在该玻璃基板或薄膜的底面涂布有一透明导电层，其是相对应于玻璃基板的透明导电层。在玻璃基板的透明导电层与薄膜的透明导电层之间具有复数个绝缘隔点，用以隔开该透明导电层与透明导电层。

为了检测触摸板的被触压位置，传统的作法是以微控器交互检测X轴及Y轴的电压值，由所触压位置检测X轴及Y轴的分压而计算出触压位置。

在另一传统的作法中，是将导电层作成导电长条的结构，并以扫描的方式来检测触压位置。例如在美国发明专利第5181030号中，揭示一种包括有复数条导电长条的导电层结构，两轴向的导电长条相互垂直，通过电压分压与位置的关系来检测出触压位置。此一先前专利中，第一导电层与第二导电层间电阻的差距必须要达到相当大的程度，才不至于影响位置检出的正确性。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题：

在不同的触摸板结构设计及不同的触压位置检测技术中，配合例如电压分压与位置的关系来检测出触压位置，虽然都可以判别出触摸板的受触压位置。但各种不同的技术都有其缺失。在先前技术中，彼此接触的第一导电层与第二导电层间电阻的差距必须要达到相当大的程度，才不会影响触压位置检出的正确性。

缘此，本发明的主要目的即是提供一种触摸板的触控点扫描检测装置，其提供一包括有第一导电层、第二导电层、驱动扫描电路、扫描感测电路的简易组合架构，再配合简易的循序驱动扫描及扫描感测即可检测出该触摸板被触压位置。

本发明的另一目的是提供一种触摸板的触控点扫描检测方法，此一方法仅需搭配简易的第一导电层的导电长条的驱动扫描及第二导电层的导电长条的扫描感测的步骤，即可决定出触摸板上一个或多个触压位置。

本发明解决问题的技术手段：

本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是在触摸板的第一导电层包含复数个导电长条，一第二导电层包含复数个导电长条，一驱动扫描电路经由复数条驱动扫描线分别连接于该第一导电层的各个导电长条，一扫描感测电路经由复数条感测扫描线分别连接于该第二导电层的各个导电长条。一微控器连接于该驱动扫描电路及该扫描感测电路。该驱动扫描电路以单端循序驱动或双端同时循序驱动一触摸板的第一导电层的各个导电长条，而扫描感测电路则以单端循序扫描感测、双端循序扫描感测或双端同时循序扫描感测该触摸板的第二导电层的各个导电长条，以检测出该触摸板被触压位置。

本发明对照先前技术的功效：

本发明在进行触摸板触压位置的检测时，仅需搭配简易的第一导电层的导电长条的驱动扫描及第二导电层的导电长条的扫描感测的步骤，即可决定出触摸板上一个或多个触压位置，不需要如部份现有技术第一导电层与第二导电层间电阻的差距必须要达到相当大的差。相较于现有技术，不论在线路的设计或是触压位置的判别等各方面皆较现有技术简易、快速。

本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。

附图说明

图1为显示本发明第一实施例的系统方块图；

图2为显示图1中第一基板及第二基板对应组合的立体分解图；

图3为显示本发明在进行触摸板扫描时的控制流程图；

图4为显示本发明第一实施例在进行触摸板的单端循序驱动与单端循序扫描感测时的扫描顺序对应表；

图5为显示本发明在进行多点触压点的扫描检测时的动作示意图一；

图6为显示本发明在进行多点触压点的扫描检测时的动作示意图二；

图7为显示本发明在进行多点触压点的扫描检测时的动作示意图三；

图8为显示本发明在进行多点触压点的扫描检测时的动作示意图四；

图9为示本发明第二实施例的系统方块图；

图10为显示本发明第二实施例在进行触摸板的单端循序驱动与双端循序扫描感测时的扫描顺序对应表；

图11为显示本发明第二实施例在进行触摸板的单端循序驱动与双端同时循序扫描感测时的扫描顺序对应表；

图12为显示本发明第三实施例的系统方块图；

图13为显示本发明第三实施例在进行触摸板的双端同时循序驱动与单端循序扫描感测时的扫描顺序对应表；

图14为显示本发明第四实施例的系统方块图；

图15为显示本发明第四实施例在进行触摸板的双端同时循序驱动与双端同时循序扫描感测时的扫描顺序对应表。

附图标号：

100、100a、100b、100c    触摸板

1                          第一基板

11                         第一导电层

2                          第二基板

21                         第二导电层

3                          绝缘隔点

4                          驱动扫描电路

41、41a                    驱动扫描线

5                          微控器

6                          扫描感测电路

61、61a                    感测扫描线

7                          模拟至数字转换电路

S1                         扫描控制信号

S2                         扫描控制信号

S3                         扫描感测信号

X1、X2、X3、X4...Xn        导电长条

X1a、X2a、X3a、X4a、Xna    第一端

X1b、X2b、X3b、X4b、Xnb    第二端

Y1、Y2、Y3、Y4...Yn        导电长条

Y1a、Y2a、Y3a、Y4a、Yna    第一端

Y1b、Y2b、Y3b、Y4b、Ynb    第二端

X                          第一方向

Y                          第二方向

P1                         触压位置

P2                         触压位置

P3                         触压位置

P4                         触压位置

具体实施方式

参阅图1所示，其是显示本发明第一实施例的系统方块图。如图所示，一触摸板100包括有一第一基板1及一相对应的第二基板2，在该第一基板1的底面形成有一第一导电层11，而在该第二基板2的顶面形成有一第二导电层21。以目前的触摸板结构而言，一般是在玻璃基板(Glass Substrate)表面涂布一层透明导电层(例如氧化铟锡ITO导电层)作为该第一导电层11与第二导电层21。

第一导电层11包含复数个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn，各导电长条X1、X2、X3、X4...Xn彼此平行且不相接触。每一个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn以一第一方向X延伸于第一基板1的底面。

各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn的其中一端是经由驱动扫描线41连接至一驱动扫描电路4，而在各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn的另一端呈开放端。

第二导电层21包含复数个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn，各导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn彼此平行且不相接触。每一个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn以一第二方向Y延伸于第二基板2的顶面。

第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的其中一端是通过感测扫描线61连接至一扫描感测电路6，而各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的另一端呈开放端。

图2显示第一基板1及第二基板2在对应组合后，第一导电层11是相对应于第二导电层21，且两者之间以复数个绝缘隔点3予以隔开。

微控器5经由一扫描控制信号S1可控制驱动扫描电路4以循序扫描方式驱动扫描第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn。微控器5另经由一扫描控制信号S2控制扫描感测电路6对各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn循序扫描感测，以感测出各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn是否与第一导电层11有被触压接触的状况及受触压点的位置。

经由扫描感测电路6扫描第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn时，会将得到的扫描感测信号S3经由一模拟至数字转换电路7转换为数字型态的扫描感测信号，再送至微控器5中。

图3是显示本发明在进行触摸板扫描时的控制流程图。图4是显示本发明第一实施例在进行触摸板的单端循序驱动与单端循序扫描感测时的扫描顺序对应表。兹配合第图1、图3、图4对本发明的控制流程作一说明。

首先，微控器5经由驱动扫描电路4驱动第一导电层11的第一个导电长条X1(步骤101)，然后由扫描感测电路6对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn循序扫描感测(步骤102)。如此可检测出第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn在对应于该第一导电层11的第一导电长条X1的至少一被触压位置(步骤103)。

完成第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn对应于第一个导电长条X1的扫描感测后，接着驱动扫描电路4驱动第一导电层11的下一个导电长条(即第二个导电长条X2)(步骤104)，然后再由扫描感测电路6对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn循序扫描感测。

当完成第一导电层11的最后一个导电长条Xn的驱动扫描之后，重复前述步骤(102)至步骤(104)的驱动扫描及扫描感测的动作(步骤105)，以检测出该第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn在对应于该第一导电层11的指定导电长条X1、X2、X3、X4...Xn的至少一被触压位置。

当完成第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn的驱动扫描之后(步骤106)，会回到步骤101，重复执行前述驱动扫描及扫描感测的动作。

图5是显示本发明在进行多点触压点的扫描检测时的动作示意图一。假设触摸板被触压位置包括有四个触压位置P1、P2、P3、P4。当驱动扫描电路4驱动第一导电层11的第二个导电长条X2、且扫描感测电路6循序扫描感测到第二导电层21的第二导电长条Y2时，此时可以检测到触压位置P3的坐标。如图6所示，当扫描感测电路6循序扫描感测到第二导电层21的第四导电长条Y4时，此时可以检测到触压位置P4的坐标。

如图7所示，当驱动扫描电路4驱动第一导电层11的第四个导电长条X4、且扫描感测电路6循序扫描感测到第二导电层21的第二导电长条Y2时，此时可以检测到触压位置P1的坐标。如图8所示，当扫描感测电路6循序扫描感测到第二导电层21的第四导电长条Y4时，此时可以检测到触压位置P2的坐标。依据上述的序列驱动扫描、扫描感测步骤，即可以检测到触摸板被触压位置。

图9是显示本发明第二实施例的系统方块图。此一实施例的触摸板100a与前述第一实施例大致相同，第一导电层11包含复数个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn，各导电长条X1、X2、X3、X4...Xn彼此平行且不相接触。第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn具有第一端X1a、X2a、X3a、X4a...Xna及第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb，其中第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb是经由驱动扫描线41分别连接至驱动扫描电路4。

第二导电层21包含复数个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn，各导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn彼此平行且不相接触。第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn具有第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb。此一实施例与前述第一实施例差异在于此一实施例触摸板100a的第二导电层21的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna除了经由扫描线61连接至扫描感测电路6之外，第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb另经由扫描线61a连接至扫描感测电路6。故扫描感测电路6可经由扫描线61、61a分别对各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb循序扫描或双端同时扫描。

图10是显示本发明第二实施例在进行触摸板的单端循序驱动与双端循序扫描感测时的扫描顺序对应表。其表示当第一导电层11的导电长条X1被驱动扫描电路4驱动时，扫描感测电路6会对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb循序扫描感测。

完成上述的扫描感测之后，扫描电路4再驱动第一导电层11的导电长条X2，再由扫描感测电路6对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb循序扫描感测。如此持续重复上述的驱动扫描及感测，以检测到触摸板被触压位置。

除了采用图10所示的扫描顺序是采单端循序扫描感测方式，也可采用双端同时循序扫描的方式。如图11所示，是显示扫描感测电路6对各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b...Ynb以双端同时循序扫描时的时序表。当第一导电层11的导电长条X1被驱动扫描电路4驱动时，扫描感测电路6会对第二导电层21的各个导电长条Y1的第一端Y1a及第二端Y1b同时扫描，接着再依序对导电长条Y2～Yn的第一端及第二端同时循序扫描。

完成上述的扫描感测之后，扫描电路4再驱动第一导电层11的导电长条X2，再由扫描感测电路6对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb以双端同时循序扫描的方式进行扫描感测。如此持续重复上述的驱动扫描及感测，以检测触摸板被触压位置。

图12是显示本发明第三实施例的系统方块图。此一实施例的触摸板100b中，第一导电层11包含复数个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn，各导电长条X1、X2、X3、X4...Xn彼此平行且不相接触。第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn具有第一端X1a、X2a、X3a、X4a...Xna及第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb，其中第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb是经由驱动扫描线41分别连接至驱动扫描电路4，而第一端X1a、X2a、X3a、X4a...Xna是经由另一驱动扫描线41a分别连接至驱动扫描电路4。

第二导电层21包含复数个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn，各导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn彼此平行且不相接触。第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn具有第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb，其中第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna经由扫描线61连接至扫描感测电路6，而第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb呈开放端。

此实施例中，驱动扫描电路4可对第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn的两端进行双端同时循序扫描。

图13是显示本发明第三实施例在进行触摸板的双端同时循序驱动与单端循序扫描感测时的扫描顺序对应表。当驱动扫描电路4对第一导电层11的各导电长条X1、X2、X3、X4...Xn进行双端同时循序扫描时，其顺序为X1a、X1b；X2a、X2b；X3a、X3b；...Xna、Xnb。而在每次同时扫描导电长条X1、X2、X3、X4...Xn其中一条导电长条的两端时，则扫描感测电路6会对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna循序扫描感测。

图14是显示本发明第四实施例的系统方块图。此一实施例的触摸板100c中，第一导电层11包含复数个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn，各导电长条X1、X2、X3、X4...Xn彼此平行且不相接触。第一导电层11的各个导电长条X1、X2、X3、X4...Xn具有第一端X1a、X2a、X3a、X4a...Xna及第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb，其中第一端第二端X1b、X2b、X3b、X4b...Xnb是经由驱动扫描线41分别连接至驱动扫描电路4，而第一端X1a、X2a、X3a、X4a...Xna是经由另一驱动扫描线41a分别连接至驱动扫描电路4。第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna经由扫描线61连接至扫描感测电路6，而第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb另经由扫描线61a连接至扫描感测电路6。

图15是显示本发明第四实施例在进行触摸板的双端同时循序驱动与双端同时循序扫描感测时的扫描顺序对应表。当驱动扫描电路4对第一导电层11的各导电长条进行双端同时循序扫描时，其顺序为X1a、X1b；X2a、X2b；X3a、X3b；...Xna、Xnb。而在每次驱动其中一条导电长条时，则扫描感测电路6会对第二导电层21的各个导电长条Y1、Y2、Y3、Y4...Yn的第一端Y1a、Y2a、Y3a、Y4a...Yna及第二端Y1b、Y2b、Y3b、Y4b...Ynb同时循序扫描感测，其顺序为Y1a、Y1b；Y2a、Y2b；Y3a、Y3b；...Yna、Ynb。

由以上的实施例可知，本发明确具产业上的利用价值，故本发明业已符合于专利的要件。惟以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其他种种的改良，惟这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种触摸板的触控点扫描检测装置，其特征在于，该触摸板的触控点扫描检测装置包括：

一第一基板，形成有一第一导电层，该第一导电层包含复数个导电长条，各导电长条彼此平行且不相接触，并以一第一方向延伸而形成第一端及第二端；

一第二基板，形成有一第二导电层，该第二导电层包含复数个导电长条，各导电长条彼此平行且不相接触，并以一第二方向延伸而形成第一端及第二端，所述的第一基板与第二基板之间以复数个绝缘隔点予以隔开；

一驱动扫描电路，经由复数条驱动扫描线分别连接于所述的第一导电层的各个导电长条；

一扫描感测电路，经由复数条感测扫描线分别连接于所述的第二导电层的各个导电长条；

一微控器，连接于所述的驱动扫描电路及所述的扫描感测电路；

其中所述的驱动扫描电路循序驱动所述的第一导电层的各个导电长条，并在所述的驱动扫描电路循序驱动所述的第一导电层的其中一导电长条时，由所述的扫描感测电路循序扫描感测所述的第二导电层的各个导电长条，以检测出所述的触摸板被触压位置。

2.如权利要求1所述的触摸板的触控点扫描检测装置，其特征在于，所述的第一导电层的各个导电长条的第一端是经由所述的驱动扫描线连接至所述的驱动扫描电路，而所述的第一导电层的各个导电长条的第二端呈开放端，所述的第二导电层的各个导电长条的第一端是经由所述的感测扫描线连接至所述的扫描感测电路，而所述的第二导电层的各个导电长条的第二端呈开放端。

3.如权利要求1所述的触摸板的触控点扫描检测装置，其特征在于，所 述的第一导电层的各个导电长条的第一端是经由所述的驱动扫描线连接至所述的驱动扫描电路，而所述的第一导电层的各个导电长条的第二端呈开放端，所述的第二导电层的各个导电长条的第一端及第二端是经由所述的感测扫描线连接至所述的扫描感测电路。

4.如权利要求1所述的触摸板的触控点扫描检测装置，其特征在于，所述的第一导电层的各个导电长条的第一端及第二端是经由所述的驱动扫描线连接至所述的驱动扫描电路，所述的第二导电层的各个导电长条的第一端是经由所述的感测扫描线连接至所述的扫描感测电路，而所述的第二导电层的各个导电长条的第二端呈开放端。

5.如权利要求1所述的触摸板的触控点扫描检测装置，其特征在于，所述的第一导电层的各个导电长条的第一端及第二端是经由所述的驱动扫描线连接至所述的驱动扫描电路，所述的第二导电层的各个导电长条的第一端及第二端是经由所述的感测扫描线连接至所述的扫描感测电路。

6.一种触摸板的触控点扫描检测方法，该方法是在一触摸板中包括有一第一基板形成有一第一导电层，该第一导电层包含复数个导电长条，各导电长条彼此平行且不相接触，并以一第一方向延伸而形成第一端及第二端，一第二基板形成有一第二导电层，该第二导电层包含复数个导电长条，各导电长条彼此平行且不相接触，并以一第二方向延伸而形成第一端及第二端，该第一基板与第二基板之间以复数个绝缘隔点予以隔开，该方法包括下列步骤：

(a)以一驱动扫描电路驱动所述的第一导电层的第一个导电长条；

(b)以一扫描感测电路对所述的第二导电层的各个导电长条循序扫描感测；

(c)依据所述的扫描感测电路对所述的第二导电层的各个导电长条的扫描，检测出第二导电层的各个导电长条在对应于所述的第一导电层的第一导电长条的至少一被触压位置；

(d)由所述的驱动扫描电路依序驱动所述的第一导电层的下一个导电长 条；

(e)依据所述的扫描感测电路对所述的第二导电层的各个导电长条的扫描，检测出第二导电层的各个导电长条在对应于所述的第一导电层的每一个指定导电长条的至少一被触压位置；

(f)重复执行步骤(a)至步骤(e)。

7.如权利要求6所述的触摸板的触控点扫描检测方法，其特征在于，所述的驱动扫描电路是循序驱动所述的第一导电层的各个导电长条的第一端，而所述的扫描感测电路是对所述的第二导电层的各个导电长条的第一端循序扫描感测。

8.如权利要求6所述的触摸板的触控点扫描检测方法，其特征在于，所述的驱动扫描电路是循序驱动所述的第一导电层的各个导电长条的第一端，而所述的扫描感测电路是对所述的第二导电层的各个导电长条的第一端及第二端循序扫描感测。

9.如权利要求6所述的触摸板的触控点扫描检测方法，其特征在于，所述的驱动扫描电路是循序驱动所述的第一导电层的各个导电长条的第一端，而所述的扫描感测电路是对所述的第二导电层的各个导电长条的第一端及第二端同时循序扫描感测。

10.如权利要求6所述的触摸板的触控点扫描检测方法，其特征在于，所述的驱动扫描电路是同时循序驱动所述的第一导电层的各个导电长条的第一端及第二端，而所述的扫描感测电路是对所述的第二导电层的各个导电长条的第一端及第二端同时循序扫描感测。 

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