CN101727260A - 触控面板的坐标检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控面板的坐标检测系统，包含有：一下基板具有一第一透光片以及多个并列布设于该第一透光片顶面的第一条状导体；多个绝缘体布设于该第一透光片顶面；一上基板具有一第二透光片以及多个并列布设于该第二透光片底面的第二条状导体；该第二透光片底面贴抵该等绝缘体，该多个第二条状导体与该多个第一条状导体不相互接触；该多个第二条状导体相对该多个第一条状导体的投影位置界定出多个感测点；一控制装置输出一测试信号以轮询方式对该多个第一条状导体以及该多个第二条状导体依序传送；一处理器记录电压值及电阻值的变化并以此推算至少一坐标，该坐标即为该多个感测点中被触发者的位置。

Description

触控面板的坐标检测系统

技术领域

本发明是与电阻式触控面板有关，特别是有关于一种触控面板的坐标检测系统。

背景技术

请参阅图18，现有电阻式触控面板结构包括一镀有铟锡氧化物(Indium Tin Oxides，ITO)薄膜的上基板1以及一镀有ITO薄膜的下基板2，当触控面板被触控时，上基板1与下基板2于按压处导通且会产生电压降，一处理器(图未示)则会算出电压降所占的比例而进一步算出坐标轴。

然而，上述现有技术只能检测触控一点的坐标，如果有不慎的误触致发生多点触控(multi touch)情形时，则会造成触控点检测错误，如图19至图22所示，图中触控点T1及触控点T2同时被按压，此时现有的触控面板的坐标检测系统只能检测到一个等效电阻值而无法个别检测触控点T1及触控点T2的电阻值，即得到一位于触控点T3的坐标，而非触控点T1及触控点T2其中一点的坐标；换句话说，即同一时间内，触控点数量在两点以上，最终只会检测到一点坐标；但是所检测到的这一点坐标，并非前述该等触控点其中一点而是不正确的坐标。以此，现有技术无法达到多点触控的目的，形成触控面板在操作行为上的限制。

综上所陈，现有触控面板的坐标检测系统具有上述的缺失而有待改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种触控面板的坐标检测系统，其能够确实检测多个触控点的所在坐标，具有多点触控(multi touch)的特色。

为达成上述目的，本发明所提供一种触控面板的坐标检测系统，包含有：一下基板具有一第一透光片以及多个并列布设于该第一透光片顶面的第一条状导体；多个绝缘体(spacer)布设于该第一透光片顶面；一上基板具有一第二透光片以及多个并列布设于该第二透光片底面的第二条状导体；该第二透光片底面贴抵该等绝缘体，该多个第二条状导体与该多个第一条状导体不相互接触；该多个第二条状导体相对该多个第一条状导体的投影位置界定出多个感测点；一控制装置输出一测试信号以轮询方式对该多个第一条状导体以及该多个第二条状导体依序传送；一处理器记录电压值及电阻值的变化并以此推算至少一坐标，该坐标即为该多个感测点中被触发者的位置。

以此，本发明触控面板的坐标检测系统透过上述步骤，其能够克服电阻式触控面板在多点触控会造成检测错误的缺失；换句话说，本发明能够确实检测多个触控点的所在坐标，进而提供正确的坐标；其相较于现有的其他系统，具有多点触控(multi touch)的特色。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的结构示意图，主要揭示各元件的结构。

图2为本发明第一较佳实施例的结构示意图，主要揭示下基板与上基板之间的结构。

图3为本发明第一较佳实施例的系统架构示意图。

图4为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示下基板轮询至Y₁的情形。

图5为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示下基板轮询至Y₂的情形。

图6为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示下基板轮询至Y₃的情形。

图7为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示上基板的输出状态。

图8为本发明第一较佳实施例的测试信号的动作步序图。

图9为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示上基板轮询至X₁的情形。

图10为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示上基板轮询至X₂的情形。

图11为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示上基板轮询至X₃的情形。

图12为本发明第一较佳实施例的动作示意图，主要揭示下基板的输出状态。

图13为本发明第二较佳实施例的系统架构示意图。

图14为本发明第二较佳实施例的动作示意图，主要揭示测试信号正向输入至Y₂的情形。

图15为本发明第二较佳实施例的动作示意图，主要揭示测试信号反向输入至Y₂的情形。

图16为本发明第二较佳实施例的动作示意图，主要揭示上基板的输出状态。

图17为本发明第二较佳实施例的测试信号的动作步序图。

图18为现有触控屏幕的结构示意图。

图19为现有触控屏幕的动作示意图，主要揭示上基板扫描Y轴的情形。

图20为现有触控屏幕的动作示意图，主要揭示下基板扫描Y轴的情形。

图21为现有触控屏幕的示意图，主要揭示触控屏幕检测触控点Y轴坐标的等校电路。

图22为现有触控屏幕的示意图，主要揭示触控屏幕检测触控点Y轴坐标经过Δ→Y转换的等校电路。

【主要元件符号说明】

坐标检测系统10、12

下基板20            第一透光片22

第一条状导体24      第一电极26

第二电极27          绝缘体30

上基板40            第二透光片42

第二条状导体44        第三电极46

第四电极47            感测点48

控制装置50            处理器60

感测点P1、P2          感测点P3、P4

具体实施方式

为了详细说明本发明的特征及功效所在，以下举较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

请参阅图1至图3，其为本发明第一较佳实施例所提供触控面板的坐标检测系统10，包含有：一下基板20、多个绝缘体30、一上基板40、一控制装置50以及一处理器60。

该下基板20具有一第一透光片22以及八个并列布设于该第一透光片22顶面的第一条状导体24；其中，该多个第一条状导体24相互平行且分别依序定义为Y₁至Y₈，用以作为Y轴的扫描线；各该第一条状导体24两端分别设有一第一电极26以及一第二电极27，以供对该第一条状导体24通以测试信号，或者供该第一条状导体24进行接地。

该等绝缘体30布设于该第一透光片22顶面。

该上基板40具有一第二透光片42以及八个并列布设于该第二透光片42底面的第二条状导体44；其中，该多个第二条状导体44相互平行且分别依序定义为X₁至X₈，用以作为X轴的扫描线；各该第二条状导体44两端分别设有一第三电极46以及一第四电极47，以供对该第二条状导体44通以该测试信号，或者供该第二条状导体44进行接地。该第二透光片42底面贴抵该等绝缘体30，该下基板20与该上基板40呈相互平行且该多个第二条状导体44与该多个第一条状导体24不相互接触；该多个第一条状导体24的延伸方向垂直该多个第二条状导体44的延伸方向；该多个第二条状导体44相对该多个第一条状导体24的投影位置界定出多个感测点48；本实施例中，该多个感测点48形成8×8的扫描矩阵。其中，当该多个第一条状导体24其中之一接触该多个第二条状导体44其中之一，即表示该多个感测点48至少其中之一被按压而触发；本实施例中，该多个感测点48以感测点P1以及感测点P2被触发为例进行说明；其中，感测点P1所在坐标为(X₃，Y₃)，感测点P2所在坐标为(X₄，Y₅)。

该控制装置50输出一测试信号以轮询方式对该多个第一条状导体24以及该多个第二条状导体44依序传送。

该处理器60记录电压值及电阻值的变化并以此推算二坐标，该等坐标的数量对应于该多个感测点48中被触发者的数量，该坐标即为该多个感测点48中被触发者的位置。

经由上述结构，请参阅图3及图4，对该多个第一条状导体24的第二电极27接地，该控制装置50输出一测试信号且以轮询方式对该多个第一条状导体24的第一电极26依序传送；该测试信号的工作周期在20毫秒(ms)至50毫秒(ms)；该测试信号选自以单向扫描以及往复扫描其中一种形式依序传送；本实施例中，该测试信号以单向扫描形式为例且工作周期为50毫秒(ms)，在此仅为举例说明，并非作为限制条件。扫描期间，本实施例再利用该处理器60记录电压值及电阻值的变化。

请参阅图4至图7，当该多个第一条状导体24中的Y₁被输入该测试信号，该多个第一条状导体24中的Y₁两端电压为Vcc，该多个第一条状导体24中的Y₂至Y₈则两端呈断路状态；当该测试信号轮询至Y₂，该多个第二条状导体44中的Y₂两端电压为Vcc，Y₁、Y₃至Y₈则两端呈断路状态。当该测试信号轮询至Y₃，由于感测点P1被触发使Y₃与X₃电性连接，进而使Y₃两端电压会产生压降并经由该多个第二条状导体44的X₃的第四电极47输出电阻值及电压值。同理，当该测试信号轮询至Y₅，由于感测点P2被触发使Y₅与X₄电性连接，Y₅两端电压会产生压降并经由X₄的第四电极47输出电阻值及电压值。以此，即可得到感测点P1以及感测点P2的Y轴坐标信息。

再者，为详细说明本步骤的技术特征，该测试信号的相关信息，如下：

t_(n)＝扫描时间函数；

n＝该多个第一条状导体24在单次完整扫描的扫描顺序，n＝1～8；

t_(n)＝t_(n-1)+Δt；

Δt＝t_(n)-t_(n-1)＝50ms；

t₍₀₎＝该多个第一条状导体24扫描起始时间，本实施例中，t₍₀₎＝0；

t_(n)＝t_(n-1)+Δt＝t₍₀₎+(n*Δt)；

t₍₁₎＝t_(1-1)+Δt＝t₍₀₎+Δt＝Δt

t₍₂₎＝t_(2-1)+Δt＝t₍₁₎+Δt＝t₍₀₎+2*Δt

…

t₍₈₎＝t_(8-1)+Δt＝t₍₇₎+Δt＝t₍₀₎+8*Δt

经由上述方程式得知，本实施例中对该多个第一条状导体24扫描一次需要400毫秒(ms)。

又，该测试信号的方程式如下：

f_(n)＝测试信号函数；

f₍₀₎＝0；

Vcc＝测试信号的电压值；

f_(n)＝Vcc*Δt＝Vcc*(t_(n)-t_(n-1))

f₍₁₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₁₎-t_(1-1))＝Vcc*(t₍₁₎-t₍₀₎)

f₍₂₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₂₎-t_(2-1))＝Vcc*(t₍₂)-t₍₁₎)

…

f₍₈₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₈₎-t_(8-1))＝Vcc*(t₍₈₎-t₍₇₎)

经由上述方程式，即能够推得该测试信号扫描该多个第一条状导体24的动作步序图，如图8所示。

f)请参阅图3及图9，对该多个第二条状导体44的第四电极47接地，该测试信号以轮询方式对该多个第二条状导体44的第三电极46依序传送；扫描期间，本实施例再利用该处理器60记录电压值及电阻值的变化。

请参阅图9至图12，当该多个第二条状导体44中的X₁被输入该测试信号，该多个第二条状导体44中的X₁两端电压为Vcc，该多个第二条状导体44中的X₂至X₈则两端呈断路状态；当该测试信号轮询至X₂，该多个第二条状导体44中的X₂两端电压为Vcc，X₁、X₃至X₈则两端呈断路状态。当该测试信号轮询至X₃，由于感测点P1被触发使X₃与Y₃电性连接，进而使X₃两端电压会产生压降并经由该多个第一条状导体24的Y₃的第二电极27输出电阻值及电压值。同理，当该测试信号轮询至X₄，由于感测点P2被触发使X₄与Y₅电性连接，X₄两端电压会产生压降并经由Y₅的第二电极27输出电阻值及电压值。以此，即可得到感测点P1以及感测点P2的X轴坐标信息；其中，该处理器60至此取得推算感测点P1以及感测点P2坐标所需要的信息。

再者，为详细说明本步骤的技术特征，该测试信号的相关信息，如下：

t_(m)＝扫描时间函数；

m＝该多个第二条状导体44在单次完整扫描的扫描顺序，m＝9～16；

t_(m)＝t_(m-1)+Δt；

Δt＝t_(m)-t_(m-1)＝50ms；

t₍₈₎＝该多个第二条状导体44扫描起始时间，即本实施例中该多个第一条状导体24扫描结束时间；

t_(m)＝t_(m-1)+Δt＝t₍₈₎+(n*Δt)；

t₍₉₎＝t_(9-1)+Δt＝t₍₈₎+Δt＝Δt

t₍₁₀₎＝t_(10-1)+Δt＝t₍₉₎+Δt＝t₍₈₎+2*Δt

…

t₍₁₆₎＝t_(16-1)+Δt＝t₍₁₅₎+Δt＝t₍₈₎+8*Δt

经由上述方程式得知，本实施例中对该多个第二条状导体44扫描一次需要400毫秒(ms)；以此，我们可以得知触控面板做完一次完整的扫描需要800毫秒(ms)，即扫描该多个第一条状导体24以及该多个第二条状导体44的时间总和。一般而言，触控单一次操作的时间至少需要1至2秒；换句话说，使用者的多点触控(multi touch)行为能够在单一次触控的操作时间内被完整扫描而检测。

又，该测试信号的方程式如下：

f_(m)＝测试信号函数；

Vcc＝测试信号的电压值；

f_(m)＝Vcc*Δt＝Vcc*(t_(m)-t_(m-1))

f₍₉₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₉₎-t_(9-1))＝Vcc*(t₍₉₎-t₍₈₎)

f₍₁₀₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₁₀₎-t_(10-1))＝Vcc*(t₍₁₀₎-t₍₉₎)

…

f₍₁₆₎＝Vcc*Δt＝Vcc*(t₍₁₆₎-t_(16-1))＝Vcc*(t₍₁₆₎-t₍₁₅₎)

经由上述方程式，即能够推得该测试信号扫描该多个第二条状导体44的动作步序图，如图8所示。

最后，该处理器60经由所得的电压值及电阻值的变化而推算感测点P1坐标为(X₃，Y₃)以及感测点P2坐标为(X₄，Y₅)，该等坐标即为该多个感测点48中被触发者的位置；其中，该等坐标的数量对应于该多个感测点48中被触发者的数量。

综上所陈，本实施例透过上述步骤，其能够克服现有电阻式触控面板在多点触控会造成检测错误的缺失；换句话说，本发明能够确实在单一次触控行为的操作时间内检测多个触控点的所在坐标，进而提供正确的坐标；其相较于现有其他系统，具有多点触控的特色。

请参阅图13，其为本发明第二较佳实施例所提供的一种触控面板的坐标检测系统12，其与第一较佳实施例完全相同，同样包含有：该下基板(图中未示)、该等绝缘体(图中未示)、该上基板(图中未示)、该控制装置(50)以及该处理器(60)；但是，本实施例的差异在于：在本实施例中，该多个感测点48以感测点P3以及感测点P4被触发为例：其主要目的在于说明当该多个感测点48中被触发者在同一坐标轴时如何被正确检测；其中，感测点P3所在坐标为(X₂，Y₂)，感测点P4所在坐标为(X₄，Y₂)，感测点P3及感测点P4位于同一Y轴坐标。

请参阅图13至图16，所述该测试信号选自以单向扫描以及往复扫描其中一种形式依序传送；本实施例中，该测试信号以往复扫描形式为例；往复扫描形式的定义是先将该测试信号对单一第一条状导体24分别以正向输入及反向输入一次，进而取得感测点P3以及感测点P4的Y轴坐标信息。

当该测试信号轮询至该多个第一条状导体24的Y₂且该测试信号对Y₂正向输入时，由于感测点P3被触发使Y₂与X₂电性连接，进而使Y₂两端电压会产生压降并经由该多个第二条状导体44的X₂的第四电极47输出电阻值及电压值，进而得到感测点P3的Y轴坐标信息。

当该测试信号轮询至该多个第一条状导体24的Y₂且该测试信号对Y₂反向输入时，由于感测点P4被触发使Y₂与X₄电性连接，进而使Y₂两端电压会产生压降并经由该多个第二条状导体44的X₄的第二电极37输出电阻值及电压值，进而得到感测点P4的Y轴坐标信息。以此，即使感测点P3以及感测点P4的Y坐标轴重叠，本实施例仍能够得到感测点P3以及感测点P4的Y轴坐标信息。

再者，为详细说明本步骤的技术特征，该测试信号的相关信息，如下：

t_(n)＝扫描时间函数；

n＝该多个第一条状导体24在单次完整扫描触控面板的扫描顺序，n＝1～8；

t_(n)＝t_(n-1)+2*Δt；

Δt＝[t_(n)-t_(n-1)]/2＝50ms；

t₍₀₎＝该多个第一条状导体24扫描起始时间，本实施例中，t₍₀₎＝0；

t_(n)＝t_(n-1)+2*Δt＝t₍₀₎+[n*(2*Δt)]；

t₍₁₎＝t_(1-1)+2*Δt＝t₍₀₎+2*Δt＝2*Δt

t₍₂₎＝t_(2-1)+2*Δt＝t₍₁₎+2*Δt＝t₍₀₎+4*Δt

…

t₍₈₎＝t_(8-1)+2*Δt＝t₍₇₎+2*Δt＝t₍₀₎+16*Δt

经由上述方程式得知，本实施例中对该多个第一条状导体24扫描一次需要800毫秒(ms)。其中，该测试信号扫描该多个第一条状导体24的动作步序图，如图17所示。

另外，该测试信号同样以往复扫描形式而对单一第二条状导体44分别以正向输入及反向输入一次，进而取得感测点P3以及感测点P4的X轴坐标信息；其原理与本实施例前述取得Y轴坐标信息的原理相同，在此容不赘述；本实施例对该多个第二条状导体44扫描一次则需要800毫秒(ms)。以此，即可得到感测点P3以及感测点P4的X轴坐标信息；其中，该处理器60至此取得推算感测点P3以及感测点P4坐标所需要的信息。

经由上述结构，本实施例的主要目的在于，当该多个感测点48被触发者为多个且位在同一坐标轴时，该处理器60仍然能够有效检测按压位置而正确推算对应该多个感测点48被触发者的坐标。

以此，本实施例同样能够达到与第一较佳实施例相同的功效，并进一步确保多个感测点在坐标轴重叠的情形下，仍有确有效确实检测该多个感测点被触发者的坐标信息，具有确实达成多点触控的特色。

Claims (8)

1.一种触控面板的坐标检测系统，其特征在于，包含有：

一下基板，具有一第一透光片以及多个并列布设于该第一透光片顶面的第一条状导体；

多个绝缘体，布设于该第一透光片顶面；

一上基板，具有一第二透光片以及多个并列布设于该第二透光片底面的第二条状导体；该第二透光片底面贴抵该绝缘体，该多个第二条状导体与该多个第一条状导体不相互接触；该多个第二条状导体相对该多个第一条状导体的投影位置界定出多个感测点；

一控制装置，输出一测试信号以轮询方式对该多个第一条状导体以及该多个第二条状导体依序传送；以及

一处理器，记录电压值及电阻值的变化并以此推算至少一坐标，该坐标即为该多个感测点中被触发者的位置。

2.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，各该第一条状导体两端分别设有一电极，以供对该第一条状导体通以该测试信号，或者供该第一条状导体进行接地。

3.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，各该第二条状导体两端分别设有一电极，以供对该第二条状导体通以该测试信号，或者供该第二条状导体进行接地。

4.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，当该多个第一条状导体其中之一接触该多个第二条状导体其中之一，即表示该多个感测点至少其中之一被按压而触发。

5.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，该多个第一条状导体相互平行，该多个第二条状导体相互平行，该多个第一条状导体的延伸方向垂直该多个第二条状导体的延伸方向。

6.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，该测试信号的工作周期在20毫秒至50毫秒。

7.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，该测试信号选自以单向扫描以及往复扫描其中一种形式依序传送。

8.根据权利要求1所述的触控面板的坐标检测系统，其特征在于，该坐标的数量对应于该多个感测点中被触发者的数量。

Images