CN101866210A - 用于电容式触控屏的省电装置及其方法与电容式触控屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于电容式触控屏的省电装置，该电容式触控屏包括多条扫描线。在电容式触控屏未受触控时，省电装置可同步扫描该些扫描线中至少一组扫描线，以达到省电的目的。另外，一种适用于电容式触控屏的省电方法与应用省电装置的电容式触控屏也在此揭露。

Description

用于电容式触控屏的省电装置及其方法与电容式触控屏
技术领域
本发明是涉及一种用于电容式触控屏的省电装置及其方法，且特别是一种适用于电容式触控屏的省电装置及其方法。
背景技术
触控屏的应用非常广泛，例如自动柜员机、销售点终端机、工业控制系统等。由于该种接口使用方便、经久耐用，因此市场还在成长之中。
目前主流的触控屏可分为两种：电阻式触控屏以及电容式触控屏。电阻式触控屏，用手指或其它触头轻按就会产生电压。电容式触控屏，会吸取手指上微小的电流(常用在笔记电脑的触控板)。而且，电容式触控屏最大的优点就是感应敏锐，可以忠实的反应使用者的直觉操控。
传统的电容式触控屏包括矩阵式配置的多条扫描线，以及连接该些扫描线的电路。此电路是经由该些扫描线去侦测电容的变化量，以确定手指或导体碰触电容式触控屏的位置，所以必须消耗一定的电力。因此，如何有效率地为电容式触控屏节省电力，便成为一个重要课题。
发明内容
为解决传统电容式触控屏电能损耗较大的问题，有必要提供一种适用于电容式触控屏的省电装置。
同时，提供一种应用上述省电装置的电容式触控屏亦为必要。
同时，提供一种适用于电容式触控屏的省电方法亦为必要。
依照本发明一实施方式，一种省电装置适用于电容式触控屏，该电容式触控屏包括多条扫描线。省电装置包括触控侦测模块、开关模块和省电扫描模块。触控侦测模块用来周期性地扫描多条扫描线，据以侦测电容式触控屏是否受触控。当电容式触控屏未受触控时，开关模块用来关闭触控侦测模块。如此，触控侦测模块停止扫描该些扫描线。另一方面，在触控侦测模块被关闭以后，省电扫描模块用来自该些扫描线中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中被同步扫描的该组扫描线足以用来感测电容式触控屏是否遭触碰。
另一方面，应用省电装置的电容式触控屏包括背光源与背光开关模块。当电容式触控屏未受触控时，背光开关模块用来关闭背光源，使背光源不发光以达到省电的效果。
依照本发明另一实施方式，一种省电方法适用于电容式触控屏，该电容式触控屏包括多条扫描线。该省电方法包括以下步骤：
(1)周期性地扫描该多条扫描线，据以侦测电容式触控屏是否受触控；
(2)当电容式触控屏未受触控时，停止执行步骤(1)；以及
(3)在停止执行步骤(1)以后，自该些扫描线中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中被同步扫描的该组扫描线足以用来感测电容式触控屏是否遭触碰。
由上述本发明实施方式可知，当电容式触控屏未受触控时，可同步对部分特定的扫描线进行扫描，以降低扫描次数。当扫描次数愈少，则充放电次数减少，因此应用本发明具有为电容式触控屏省电的优点。
附图说明
图1是依照本发明一实施方式的一种省电装置的方块图。
图2是依照本发明另一实施方式的一种省电方法的流程图。
图3是图2所示省电模式与一般模式的省电装置扫描时序图。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述各种实施方式，附图中相同号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述在实施方式中，以避免对本发明造成不必要的限制。
本发明涉及一种省电装置，其可应用在电容式触控屏，或是广泛地运用在相关的技术环节。以下将搭配图1来说明该省电装置的具体实施方式。
请参照图1，图1是依照本发明一实施方式的一种省电装置100的方块图。省电装置100适用于电容式触控屏(未标示)，这电容式触控屏包括多条扫描线，例如扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25。在图1中，该些扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25可分为第一描线11、12、13、14、15与第二扫描线21、22、23、24、25，其中第一扫描线11、12、13、14、15与第二扫描线21、22、23、24、25垂直绝缘相交。应该了解到，虽然图1第一扫描线只有5条；且第二扫描线也只有5条，但这并不限制本发明。实际中，本领域的技术人员应视当时需要，弹性选择第一扫描线与第二扫描线的数目。
在图1中，省电装置100包括触控侦测模块110、开关模块120与省电扫描模块130。触控侦测模块110用来周期性地扫描扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25，据以侦测电容式触控屏是否受触控。当电容式触控屏未受触控时，开关模块120用来关闭触控侦测模块110。如此，触控侦测模块110停止扫描该些扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25。
另一方面，在触控侦测模块110被关闭以后，省电扫描模块130用来自扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中被同步扫描的该组扫描线足以用来感测电容式触控屏是否遭触碰。
举例来说，省电扫描模块130选择全部的扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25，并周期性地同步扫描该些扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25；或者，省电扫描模块130选择全部的第一扫描线11、12、13、14、15，并周期性地同步扫描该些第一扫描线11、12、13、14、15；或者，省电扫描模块130选择全部的第二扫描线21、22、23、24、25，并周期性地同步扫描第二扫描线21、22、23、24、25；或者，省电扫描模块130在第一扫描线11、12、13、14、15中选择至少一组第一扫描线，并周期性地同步扫描该组第一扫描线，例如奇数条第一扫描线11、13、15或偶数条第一扫描线12、14；或者，省电扫描模块130在第二扫描线21、22、23、24、25中选择至少一组第二扫描线，并周期性地同步扫描该组第二扫描线，例如奇数条第二扫描线21、23、25或偶数条第二扫描线22、24。在实际操作中，只要所同步扫描的扫描线足以让使用者在电容式触控屏的触碰能被感测则可，本领域的技术人员应视当时需要弹性选择用于同步扫描的扫描线。
当电容式触控屏可供使用者触控操作时，触控侦测模块110周期性地逐一扫描扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25，以达到较佳的操控分辨率及较快反应速度，并且可据以侦测电容式触控屏是否受到使用者触控。使用者对电容式触控面板的动作可分为三个部分：点触、等待触碰及闲置，其中闲置时间为电容式触控屏没有受到使用者触控的时间；而点触和等待触碰时间皆为电容式触控屏受到使用者触控的时间。在点触和等待触碰时间，触控侦测模块110周期性地逐一扫描扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25。在实际操作中，触控侦测模块110设定电容式触控屏被点触后的等待触碰时间，经等待时间后仍无点触，也即是电容式触控屏没有受到使用者触控，则电容式触控屏处在闲置状态，并可同时进入省电模式；换言之，开关模块120停止触控侦测模块110的动作，改由省电扫描模块130周期性地同步扫描上述扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25中至少一组扫描线。
若触控侦测模块110侦测到使用者并无进行触控操作时，这侦测结果意味着并不须要侦测使用者所操作的精确位置，这时仅需要侦测使用者是否有再度触碰电容式触控屏即可。因此，开关模块120停止触控侦测模块110的动作，改由省电扫描模块130周期性地同步扫描上述扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25中至少一组扫描线。举例来说，省电扫描模块130周期性地同步扫描第一扫描线11、12、13、14、15；换言之，省电扫描模块130输出同一扫描讯号给所有的第一扫描线11、12、13、14、15，以降低扫描次数。扫描次数愈少，则充放电次数减少，藉以达到省电目的。
另一方面，触控侦测模块110每次可在一段第一扫描周期内，逐一扫描完扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25。省电扫描模块130每次可在一段第二扫描周期内，同步扫描上述扫描线11、12、13、14、15、21、22、23、24、25中至少一组扫描线一次。至于上述第一扫描周期可约等同第二扫描周期，然这仅作为示例，并不限制本发明，在实际操作中，第一扫描周期可大于在或小于第二扫描周期，本领域的技术人员应视当时需要弹性调整。
请继续参照图1，省电装置100包括切换模块140。当电容式触控屏遭触碰时，切换模块140启动触控侦测模块110，并关闭省电扫描模块120。
在实际操作中，如果省电扫描模块130侦测到使用者再度触碰电容式触控屏时，这侦测结果意味着可能须要侦测使用者所操作的精确位置，这时切换模块140停止省电扫描模块130的动作，切换成触控侦测模块110周期性地扫描第一扫描线11、12、13、14、15与第二扫描线21、22、23、24、25，以达到较佳的操控分辨率及较快反应速度。
在本实施方式中，上述触控侦测模块110、开关模块120、省电扫描模块130与切换模块140整合在电容式触控屏的驱动电路中，以便于驱动电路省电，其中驱动电路可用在处理触控屏讯息将外部输入讯号转换为内部可判读及控制的讯号。实务上，触控侦测模块110、开关模块120、省电扫描模块130与切换模块140的具体实施方式可为软件程序或硬件电路。本领域技术人员应当视当时需要弹性选择其实施方式，而不需全为软件程序或全为硬件电路，也可以是部分为软件程序或部分为硬件电路。
请继续参照图1，应用省电装置100的电容式触控屏还包括背光源030、背光开关模块150与背光启动模块160。当电容式触控屏未受触控时，背光开关模块150关闭背光源030。如此，背光源030不发光。当电容式触控屏遭触碰时，背光启动模块160启动背光源030。如此，背光源030发光。
在实际操作中，如果触控侦测模块110侦测到使用者并无进行触控操作时，则背光开关模块150关闭背光源030，藉以达到省电目的。另一方面，若省电扫描模块130侦测到使用者再度触碰电容式触控屏时，则背光启动模块160启动背光源030，藉以提供充足的光线。
在本实施方式中，上述背光开关模块150与背光启动模块160也可整合在电容式触控屏的驱动电路中。同样地，背光开关模块150与背光启动模块160的具体实施方式可为软件程序或硬件电路。本领域的技术人员应当视当时需要弹性选择其实施方式，而不需全为软件程序或全为硬件电路，也可以是部分为软件程序或部分为硬件电路。
本发明的另一技术状态是一种省电方法，其可应用在电容式触控屏，或是广泛地运用在相关的技术环节。以下将搭配图2至图3来说明省电方法的具体实施方式。
请参照图2，图2是依照本发明另一实施方式的一种省电方法200的流程图。省电方法200适用在电容式触控屏，这电容式触控屏包括多条扫描线。该些扫描线可分为多条第一描线与多条第二扫描线，其中第一扫描线与第二扫描线垂直绝缘相交。如图2所示，省电方法200包括以下步骤210-250。应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行。至于实施该些步骤的硬件装置，由于上一实施方式已具体揭露，因此不再重复赘述。
在步骤210中，周期性地扫描多条扫描线，据以侦测电容式触控屏是否受触控。更具体而言，在步骤210中，周期性地逐一扫描多条扫描线，以达到较佳的操控分辨率及较快反应速度，并且可据以侦测电容式触控屏是否受到使用者触控。
若步骤210侦测到电容式触控屏未受触控时，这侦测结果意味着并不须要侦测使用者所操作的精确位置，这时仅需要侦测使用者是否有再度触碰电容式触控屏即可。因此，在步骤220采用省电模式，也就是停止周期性地为上述多条扫描线进行逐一扫描，改成自该些扫描线中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中被同步扫描的该组扫描线足以用来感测电容式触控屏是否遭触碰。换言之，在步骤220中，输出同一扫描讯号给被选择的该组扫描线，以降低扫描次数。扫描次数愈少，则充放电次数减少，藉以达到省电目的。
举例来说，在步骤220中，选择电容式触控屏全部的扫描线，并周期性地同步扫描该些扫描线；或者，在步骤220中，选择全部的第一扫描线，并周期性地同步扫描该些第一扫描线；或者，在步骤220中，选择全部的第二扫描线，并周期性地同步扫描该些第二扫描线；或者，在步骤220中，在第一扫描线中选择至少一组第一扫描线，并周期性地同步扫描该组第一扫描线，例如奇数条第一扫描线或偶数条第一扫描线；或者，在步骤220中，在第二扫描线中选择至少一组第二扫描线，并周期性地同步扫描该组第二扫描线，例如奇数条第二扫描线或偶数条第二扫描线。在实际操作中，只要所同步扫描的扫描线足以让使用者在电容式触控屏的触碰能被感测则可，本领域的技术人员应视当时需要弹性选择用在在步骤220所同步扫描的扫描线。
若步骤220中，侦测到使用者再度触碰电容式触控屏时，这侦测结果意味着使用者可能会使用电容式触控屏。因此，可停止执行步骤220，并回到步骤210继续侦测电容式触控屏是否受触控。
至于步骤230在电容式触控屏未受触控时，关闭背光源。如此，背光源不发光，藉以达到省电目的。
另一方面，如果在步骤210中侦测到电容式触控屏受触控时，这侦测结果意味着可能须要侦测使用者所操作的精确位置。因此，在步骤240采用一般模式，也就是周期性地扫描该多条扫描线，据以侦测电容式触控屏受触控的位置。更具体而言，在步骤240中，周期性地逐一扫描全部的扫描线，以达到较佳的操控分辨率及较快反应速度。
至于步骤250在电容式触控屏遭触碰时，启动背光源。如此，背光源可发光，藉以提供充足的光线。
为了对步骤220与步骤240作进一步的比较分析，请参照图3，图3是图2的步骤220与步骤240的时序图。如图所示，在步骤240操作在一般模式时，可周期性地逐一扫描多条扫描线S1，S2，S3…Sn，以达到较佳的操控分辨率及较快反应速度。在扫描过程中，施予扫描线的扫描讯号的脉波宽度为1t。举例来说，在步骤240的扫描频率可在数百kHz至数MHz之间。相较之下，在步骤220操作在省电模式时，由在仅需侦测电容式触控屏是否遭触碰即可，因此可周期性地同步扫描多条扫描线S1，S2，S3…Sn，以达到省电的目的。或者，若该些扫描线S1，S2，S3…Sn可分为第一扫描线与第二扫描线，其中第一扫描与第二扫描线垂直绝缘相交，则步骤220周期性地同步扫描第一扫描线或第二扫描线，以达到省电的目的。
在图3中，步骤220的扫描周期T2约等同步骤240的扫描周期T1，然而这仅为示例，并不限制本发明，实务上，步骤220的扫描周期T2可大于或小于步骤240的扫描周期T1，本领域的技术人员应视当时需要弹性调整。
由上述本发明实施方式可知，当电容式触控屏未受触控时，可同步对部分特定扫描线进行扫描，以降低扫描次数。当扫描次数愈少，则充放电次数减少，因这应用本发明具有为电容式触控屏省电的优点。

Claims (10)

1.一种适用于电容式触控屏的省电装置，该电容式触控屏包括多条扫描线，该省电装置包括一触控侦测模块，该触控侦测模块用来周期性地扫描该些扫描线，据以侦测该电容式触控屏是否受触控，其特征在于：该省电装置进一步包括一开关模块和一省电扫描模块，该开关模块用来当该电容式触控屏未受触控时，关闭该触控侦测模块，该省电扫描模块，用来在该触控侦测模块被关闭以后，自该些扫描线中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中被同步扫描的该组扫描线足以用来感测该电容式触控屏是否遭触碰。
2.如权利要求1所述的省电装置，其特征在于：该省电装置进一步包括一切换模块，用来当该电容式触控屏遭触碰时，启动该触控侦测模块，并关闭该省电扫描模块。
3.如权利要求1所述的省电装置，其特征在于：该省电扫描模块周期性地同步扫描该些扫描线。
4.如权利要求1所述的省电装置，其特征在于：该些扫描线分为多条第一扫描线与多条第二扫描线，该些第一扫描线与该些第二扫描线垂直绝缘相交，该省电扫描模块在该些第一扫描线中选择至少一组第一扫描线，并周期性地同步扫描该组第一扫描线。
5.如权利要求4所述的省电装置，其特征在于：该省电扫描模块选择该些第一扫描线，并周期性地同步扫描该些第一扫描线。
6.如权利要求4所述的省电装置，其特征在于：该省电扫描模块在该些第一扫描线中选择奇数条第一扫描线或偶数条第一扫描线，并周期性地同步扫描该些奇数条第一扫描线或该些偶数条第一扫描线。
7.如权利要求1所述的省电装置，其特征在于：该触控侦测模块周期性地逐一扫描该些扫描线。
8.一种应用如权利要求1所述的省电装置的电容式触控屏，其特征在于：该电容式触控屏进一步包括一背光源和一背光开关模块，该背光开关模块用来当该电容式触控屏未受触控时，关闭该背光源。
9.如权利要求8所述的电容式触控屏，其特征在于：该电容式触控屏进一步包括一背光启动模块，用来当该电容式触控屏遭触碰时，启动该背光源。
10.一种适用在电容式触控屏的省电方法，该电容式触控屏包括多条扫描线，该省电方法包括以下步骤：
(1)周期性地为该些扫描线进行扫描，据以侦测该电容式触控屏是否受触控；
(2)当该电容式触控屏未受触控时，停止执行步骤(1)；以及
(3)在停止执行步骤(1)以后，自该些扫描线中选择至少一组扫描线，并周期性地同步扫描该组扫描线，其中，被同步扫描的该组扫描线足以用来感测该电容式触控屏是否遭触碰。
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