CN101989138A - 触控面板装置、感测控制装置以及触控面板的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一触控面板装置及其感测控制装置；以及一触控面板的控制方法。一种触控面板装置包含一触控面板及一感测控制装置。触控面板包含多数条感测线，感测控制装置包含多个接脚，所述接脚分别耦接所述感测线，且感测控制装置依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制扫描所述接脚的顺序。

Description

触控面板装置、感测控制装置以及触控面板的控制方法

【技术领域】

本发明是关于一触控面板装置及其感测控制装置；以及一触控面板的控制方法；尤其关于一种能够控制扫描接脚的顺序的触控面板装置及其感测控  制装置；以及触控面板的控制方法。

【背景技术】

图1A显示一个现有电容式触控面板(capacitive touch panel)装置的架构示意图。请参考图1A，现有电容式触控面板装置100包含一电容式触控面板110、一印刷电路板120及一感测控制器130。

电容式触控面板110包含多条感测线，所述感测线包含n_X+m_Y条导线；用以感测触控面板的X轴方向位置的m_X×n_X个电容器(capacitor)111；以及用以感测触控面板的Y轴方向位置的m_Y×n_Y电容器112。

所述电容器111沿X轴方向排列成m_X列，并沿Y轴方向排列成n_X行，每行的电容器111系以一导线Xn加以串联m_X个电容器111。于图1A中系显示有10条导线X0～X9，各导线X0～X9串联有13个电容器111。所述电容器112沿X轴方向排列成m_Y列，并沿Y轴方向排列成n_Y行，每列的电容器112系以一导线Ym加以串联的n_Y个电容器112。于图1A中系显示有12条导线Y0～Y11，各导线Y0～Y11串联有9个电容器112。

感测控制器130设于印刷电路板120上，且感测控制器130包含有多个接脚Si，所述接脚Si分别耦接于所述导线Xn及Ym。于图1A中系显示有22个接脚，S0～S11分别耦接于导线Y0～Y11；而S12～S21分别耦接于导线X0～X9。 现有感测控制器130系以分时方式依序扫描接脚S0～S21，藉以依序地接收导线Y0～Y11及X0～X9通过接脚S0～S21所传来的多个电容值，其中，每一导线所传来的电容值对应于该导线所耦接的所有电容器的电容值，感测控制器130并比较所述电容值以得到一坐标信号，该坐标信号内含该物体触碰电容式触控面板110的坐标位置。

举例而言，当使用者触碰电容式触控面板110的某一位置时，使位于或邻近该位置的电容器111及112产生一对应于该触碰的等效电容值，并通过对应的导线Xn及Ym，传送至感测控制器130。感测控制器130以分时方式依序地接收所述导线Y0～Y11及X0～X9的多个电容值。当感测控制器130测得来自导线Xn及Ym的电容值包含对应于该触碰的等效电容值时，即可利用位于或邻近该位置的电容器111的x坐标及电容器112的y坐标，计算出被触碰的该位置的坐标。

由于感测控制器130系以分时方式且依序地接收通过接脚S0～S21所传来的信号，所述导线Y0～Y11及X0～X9必须以一特定的连接顺序，一对一对应地耦接至接脚S0～S21。因此，当电容式触控面板110的电路布局改变时，印刷电路板120上的导线布局以及所述导线Y0～Y11及X0～X9的位于感应区域A1外的部分亦必须做对应的改变，以使所述导线Y0～Y11及X0～X9能够一对一对应地耦接至接脚S0～S21。图1B及1C显示其它现有电容式触控面板的导线布局示意图。请参考图1A、1B及1C，电容式触控面板110a及110b感测线的排列方式皆与电容式触控面板110相异。因为现有感测控制器130的接脚S0～S21必须以特定的顺序连接到电容式触控面板110的所述感测线的所述导线Y0～Y11及X0～X9，因此印刷电路板120上的导线布局以及所述导线Y0～Y11及X0～X9的位于感应区域A1外的部分的布局亦必须做对应的改变，才能适当地分别连接到感测控制器130对应的接脚，然而，电容式触控面板110a及110b的电容器与感测控制器130的接脚间缺乏弹性的连接方式，将使得导线的布局变得较为复杂且困难。

【发明内容】

本发明一实施例的目的在于提供一种能够简化耦接触控面板与感测控制装置间的导线布局的感测控制装置；以及使用该感测控制装置的触控面板装置。

本发明一实施例的目的在于提供一种能够简化耦接触控面板与感测控制装置间的导线布局的触控面板的控制方法。

本发明另一实施例的目的在于提供一种能控制扫描接脚的顺序的感测控制装置；以及使用该感测控制装置的触控面板装置。

依本发明一实施例的触控面板装置包含一触控面板及一感测控制装置。触控面板包含多数条感测线，感测控制装置包含多个接脚，所述接脚分别耦接所述感测线，且感测控制装置依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制扫描所述接脚的顺序。

依本发明一实施例，感测控制装置包含一接口电路及一控制器。接口电路包含所述接脚，控制器用以控制接口电路扫描所述接脚的顺序。于一实施例中，感测控制装置更包含一坐标产生装置。坐标产生装置分别通过接口电路的所述接脚接收所述感测线所产生的多个感测结果，并依据所述感测结果产生一坐标数据。

依本发明一实施例，接口电路包含多个切换组件，分别耦接于所述接脚及坐标产生装置之间，且所述切换组件并分别依据控制器的控制，选择性地切换于一第一状态及一第二状态之间。于一实施例中，于一第一特定模式下，控制器系使接口电路同时扫描所述接脚中的一个以上的接脚。于另一实施例中，于一第二特定模式下，控制器系控制接口电路仅依序扫描部分所述接脚。

依本发明一实施例的触控面板的控制方法，其应用于一感测控制装置，感测控制装置包含多个接脚，且分别耦接一触控面板的多条感测线。触控面板的控制方法包含：依据所述接脚与所述感测线的连接关系，决定扫描所述接脚的一扫描顺序；依据该扫描顺序扫描所述接脚，以分别自所述感测线接收多个感测结果；以及依据所述感测结果，产生一坐标数据。

在一实施例中，于一正常模式下，该扫描顺序为一第一顺序；于一第一特定模式下，该扫描顺序为一第二顺序，用以控制仅扫描部分所述接脚。于另一实施例中，于一第二特定模式下，该扫描顺序为一第三顺序，用以控制同时扫描所述接脚中的一个以上的接脚。

依本发明一实施例的触控面板装置及其感测控制装置；以及触控面板控制方法，由于感测控制装置能够依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制扫描接脚的顺序。因此所述接脚不需以特定的顺序耦接至感测线，而可以任意地耦接至所述感测线，藉此可简化触控面板与感测控制装置间的导线布局。

【附图说明】

图1A显示一个现有电容式触控面板(capacitive touch panel)装置的架构示意图。

图1B显示一现有电容式触控面板的架构示意图。

图1C显示一现有电容式触控面板的架构示意图。

图2显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。

图3显示本发明一实施例的触控面板的架构示意图。

图4显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。

图5显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。

图6显示本发明一实施例的触控面板的架构示意图。

图7显示本发明一实施例的接口电路的示意图。

图8显示依本发明一实施例触控面板的控制方法的流程图。

【主要组件符号说明】

100    电容式触控面板装置

110    电容式触控面板

110a   电容式触控面板

110b   电容式触控面板

111        电容器

112        电容器

120        印刷电路板

130        控制器

200        触控面板装置

200a       触控面板装置

200b       触控面板装置

250a       多任务器

250b～c    接口电路

210        触控面板

211        电容器

212        电容器

220        感测控制装置

250        接口电路

260        坐标产生装置

261        电容数字转换器

262        坐标计算器

270        控制器

270a       控制器

M0         多任务器

M15        多任务器

M15        多任务器

M16        多任务器

M6         多任务器

P1         加法器

P2         加法器

S0～S21    接脚

SW0        切换组件

SW15       切换组件

SW16       切换组件

SW6        切换组件

Sp1        控制信号

Sp2        控制信号

X0～X9     导线

Y0～Y11    导线

【具体实施方式】

图2显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。图3显示本发明一实施例的触控面板的架构示意图。请参照图2及图3，触控面板装置200包含一触控面板210；以及耦接于触控面板210的一感测控制装置220。触控面板210包含多数条感测线，感测控制装置220包含多个接脚S0～S15，接脚S0～S15分别耦接所述感测线。感测控制装置220依据接脚S0～S15及所述感测线的连接关系，控制扫描接脚S0～S15的顺序。因此接脚S0～S15不需以特定的顺序耦接至的触控面板210的感测线，而可以任意顺序耦接至所述感测线，藉此，触控面板210与感测控制器220间连接的线路即可以最简单的方式形成，进而达到简化触控面板的电路布局的目的。以下将更详细地说明本发明的各实施例。

请参考图3，每一感测线用以感测是否被一物体触碰而输出一感测结果信号。于本实施例中，所述感测线的一部分大致平行于一X轴方向，用以感测触控面板210的X轴方向位置；另一部分大致平行于一Y轴方向，用以感测触控面板210的Y轴方向位置。于图3的示例中系显示有12条平行于X轴方向的感测线；以及10条平行于Y轴方向的感测线。每一平行于X轴方向的感测线包含多个电容器212以及一导线。所述导线Y0～Y11分别耦接有9个电容器212。每一平行于Y轴方向的感测线分别包含多个电容器211以及一导线。所述导线X0～X9分别耦接有13个电容器211。在此实施例中，例如可以使所述导线Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11、X0、X1、X2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、X9分别耦接于感测控制装置220的接脚S0、S21、S1、S20、S2、S19、S3、S18、S4、S17、S5、S16、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15。

请同时参照图2及图3，感测控制装置220包含接脚S0～S21。为了容易测得一物体触碰触控面板210的一坐标数据，感测控制装置220依据接脚S0～S21及导线Y0～Y11及X0～X9的连接关系，控制扫描接脚S0～S21的顺序，在此实施例中，系将扫描接脚S0～S21的顺序设成{S0、S21、S1、S20、S2、S19、S3、S18、S4、S17、S5、S16、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15}，使感测控制装置220依此顺序描扫导线Y0～Y11及X0～X9。藉此，感测控制装置220即可控制通过接脚S0～S21接收所述感测结果信号的顺序，并依据所述感测结果信号产生物体触碰触控面板210的坐标数据。在此实施例中，感测控制装置220能够依据接脚S0～S21及导线Y0～Y11及X0～X9的连接关系，可程化式地控制扫描接脚S0～S21的顺序，因此感测控制装置220的接脚S0～S21不需要以特定的顺序耦接至触控面板210的所述感测线，当感测控制装置220使用于不同的触控面板210时，触控面板210与感测控制器220间连接的线路即可以最简单的方式形成，感测控制装置220再依接脚S0～S21与感测线间的连接关系，对应地控制扫描接脚S0～S21的顺序，进而可大幅降低感测控制装置220的接脚与触控面板210的感测线间线路布局的困难度。

更具体而言，感测控制装置220包含有一接口电路250、一坐标产生装置260及一控制器270。接口电路270包含接脚S0～S21。坐标产生装置260通过接口电路250的接脚S0～S21接收所述感测结果信号，并依据所述感测结果信号产生坐标数据。控制器270发出一控制信号Sp1至接口电路250。接口电路250依据控制信号Sp1，以一顺序选择性地使接脚S0～S21至少其一耦接坐标产生装置260，以使坐标产生装置260依据该顺序接收所述感测结果信号。更详言的，控制器270利用控制信号SP1，依据接脚S0～S21及导线Y0～Y11及X0～X9的连接关系，控制接口电路250扫描接脚S0～S21的顺序，并使接脚S0～S21依序耦接至坐标产生装置260。

于本实施例中，系使用电容器作为传感器，因此感测结果信号可以代表一电容值。坐标产生装置260包含一电容数字转换器261及一坐标计算器262。电容数字转换器261依据每一感测结果信号的电容值大小产生一相对应的数字电容值。坐标计算器262接收耦接所述数字电容值，并依据所述数字电容值产生一坐标数据。

于一实施例中接口电路250可以为一多任务器。图4显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。图4实施例的触控面板装置200a相似于图2实施例的触控面板装置200，为求简明以下说明中相似组件使用相同符号并省略其相关说明。如图4所示，多任务器250a的输入端系为接脚S0～S21，并耦接导线Y0～Y11及X0～X9。控制器250系通过控制信号Sp1来控制多任务器250a扫描接脚S0～S21的顺序，以使导线Y0～Y11及X0～X9所发出的感测结果信号依序输出至坐标产生装置260。

图5显示本发明一实施例的触控面板装置的功能方块图。图5实施例的触控面板装置200b相似于图2实施例的触控面板装置200，为求简明以下说明中相似组件使用相同符号并省略其相关说明。如图5所示，接口电路205b包含多个切换组件。每一切换组件包含一第一端，耦接接脚S0～S21其一；以及一第二端，耦接坐标产生装置260。例如图5所示的切换组件SW0、SW16、SW6及SW15等的第一端分别耦接接脚S0、S16、S6及S15。以切换组件SW0为例加以说明。切换组件SW0能够选择性地进入一第一状态或一第二状态，当切换组件SW0为第一状态时，接脚S0系耦接坐标产生装置260，藉以使坐标产生装置260通过接脚S0接收与接脚S0连接的导线所传来的感测结果信号(在此实施例中为导线Y0)；而当切换组件SW0为第二状态时则否。依据接口电路250b的设计，控制器270利用控制信号SP1分时地控制接口电路250b的所述切换组件选择性地进入第一状态，即能够控制扫描接脚S0～S21的顺序。

于一实施例中，触控面板装置200b可以操作于多个不同的模式，在不同模式下，控制器270系以不同的方式来控制接口电路250b。下面将举例说明控制器270在不同模式下的控制机制。

图6显示本发明一实施例的触控面板的架构示意图。请参考图6，为简化设有感测控制装置220(未图标)的印刷电路板(未图标)上的电路，例如可以使导线Y0～Y11及X0～X9分别耦接于感测控制装置220的接脚S0、S1、S2、S3、S4、S5、S21、S20、S19、S18、S17、S16、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14及S15。

在此实施例中，触控面板装置200b可操作于一操作模式及一待机模式。于操作模式时，需感测较精准的坐标数据，因此感测控制装置220的控制器270系依据{S0、S1、S2、S3、S4、S5、S21、S20、S 19、S18、S17、S16、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14及S15}的顺序扫描接口电路250的每个接脚S0～S21。

在待机模式或其它一些特定模式下，由于仅需感测是否有触碰发生，不需要感测精准的坐标数据，亦即该坐标数据可以仅是包含x轴坐标的信息；或是触控面板210a的某处已被触碰的信息。举例来说，于待机模式时，可以仅扫描连接至导线X0～X9的接脚，当感测到一物体触碰触控面板装置200b时，再使触控面板装置200b进入操作模式。于一实施例中，为避免发生误判，亦可以缩小感测区域，而仅扫描导线X0～X9的一部分及/或导线Y0～Y11的一部分。例如将感测区域缩小为图6中以实心菱形表示的区域时，感测控制装置220的控制器270可以控制接口电路250仅扫描接脚S0、S1、S10、S11，亦即仅扫描导线X4、X5、Y0及Y1。此外，于一实施例中，在待机模式或其它一些特定模式下，控制器270亦可控制接口电路250同时扫描接脚S0、S1、S10、S11，以判断其对应的区域是否有被触碰。于待机模式中，由于可以通过仅扫描部分的接脚S0～S21；或以较长时间间隔扫描接脚S0～S21，而能够达到省电的效果。

图7显示本发明另一实施例中的接口电路的示意图。接口电路250c包含多个切换组件。于一实施例中接口电路250更可包含多个加法器。接口电路250c的每一切换组件可以为一多任务器。例如图7所示的切换组件M0、M16、M6及M15等的第一输入端分别耦接接脚S0、S16、S6及S15；该等切换组件的第二输入端用以输入一特定信号，例如特定信号可以为0；该等切换组件的输出端通过至少一加法器耦接至坐标产生装置260。于图7中仅显示有两个加法器P1及P2。以下以多任务器M15作为示例加以说明。当多任务器M15为第一状态时，多任务器M15输出其第一输入端所耦接的接脚S15传来的导线X9的感测结果信号；当多任务器M15为第二状态时，多任务器M15输出特定信号。所述加法器例如加法器P1及P2等，将所述多任务器所输出的感测结果信号或特定信号相加后，将相加后的电容值输出至坐标产生装置260。于操作模式下，控制器270系依据接脚S0～S21与导线Y0～Y11及X0～X9的连接关系，决定扫描接脚S0～S21的顺序，亦即决定接口电路250切换所述切换组件进入第一状态的顺序，而使坐标产生装置260可以依序接收到来自导线Y0～Y11及X0～X9的感测结信号；而于待机模式或其它特定模式下，控制器270更可控制接口电路250c仅扫描部分接脚，或控制接口电路250c使部分接脚对应的切换组件同时进入第一状态(意即同时扫描部分接脚)，以达到省电及快速确认是否有被触碰的目的。

图8显示依本发明的触控面板的控制方法的一实施例的流程图。依据本发明一实施例，更提供一种触控面板的控制方法，其应用于一感测控制装置，且感测控制装置包含多个接脚并分别耦接一触控面板的多条感测线。触控面板的控制方法包含下述步骤。

步骤S02：依据所述接脚与所述感测线的连接关系，决定扫描所述接脚的一扫描顺序。

步骤S04：依据扫描顺序扫描所述接脚，以分别自所述感测线接收多个感测结果。

步骤S06：依据所述感测结果，产生一坐标数据。

于一实施例中，于一正常模式下(例如为前述的操作模式)，扫描顺序为一第一顺序；于一第一特定模式下(例如为前述的待机模式)，扫描顺序为一第二顺序，用以控制仅扫描部分所述接脚。而于另一实施例中，于一正常模式下，扫描顺序为一第一顺序；于一第二特定模式下(例如为前述的待机模式)，扫描顺序为一第三顺序，用以控制同时扫描所述接脚中的一个以上的接脚。

综上所述，依本发明一实施例的触控面板装置及其感测控制装置；以及触控面板的控制方法，由于感测控制装置能够依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制扫描接脚的顺序，因此触控面板与感测控制装置间连接的线路即可以最简单的方式形成，进而大幅降低感测控制装置与触控面板间的线路布局的困难度。此外，本发明的感测控制装置及感测方法更能够仅扫描触控面板的部分区域，或以较长时间间隔扫描触控面板，因此能够达到省电的效果。

以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业者可进行各种变形或变更。

Claims (19)

1.一种触控面板装置，包含：

一触控面板，其包含多条感测线；以及

一感测控制装置，其包含多个接脚，分别耦接所述感测线，

其中，该感测控制装置依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制扫描所述接脚的顺序。

2.根据权利要求1所述的触控面板装置，其特征在于，所述感测线中的每一感测线包含一传感器以及一用以连接该传感器的导线。

3.根据权利要求2所述的触控面板装置，其特征在于，所述传感器由电容器所构成。

4.根据权利要求1所述的触控面板装置，其特征在于，该感测控制装置包含：

一接口电路，包含所述接脚；以及

一控制器，用以控制该接口电路扫描所述接脚的该顺序。

5.根据权利要求4所述的触控面板装置，其特征在于，，该感测控制装置更包含：

一坐标产生装置，分别通过该接口电路的所述接脚接收所述感测线所产生的多个感测结果，并依据所述感测结果产生一坐标数据。

6.根据权利要求5所述的触控面板装置，其特征在于，该接口电路包含一多任务器，耦接于所述接脚与该坐标产生装置之间，用以根据该控制器的控制，选择性将所述接脚所接收到的所述感测结果输出到该坐标产生装置。

7.根据权利要求5所述的触控面板装置，其特征在于，该接口电路包含多个切换组件，分别耦接于所述接脚及该坐标产生装置之间，并分别依据该控制器的控制，选择性地切换于一第一状态及一第二状态之间。

8.根据权利要求7所述的触控面板装置，其特征在于，于一第一特定模式下，该控制器使该接口电路同时扫描所述接脚中的多个接脚。

9.根据权利要求8所述的触控面板装置，其特征在于，于该第一特定模式下，该控制器更使对应于所述被扫描的接脚的切换组件同时切为该第一状态，而使其它的切换组件切为该第二状态。

10.根据权利要求4所述的触控面板装置，其特征在于，于一第二特定模式下，该控制器控制该接口电路仅依序扫描部分所述接脚。

11.一种感测控制装置，用以感测一具有多条感测线的触控面板，该感测控制装置包含：

一接口电路，包含多个接脚，分别耦接所述感测线；以及

一控制器，用以依据所述接脚及所述感测线的连接关系，控制该接口电路扫描所述接脚的顺序。

12.根据权利要求11所述的感测控制装置更包含：

一坐标产生装置，分别通过该接口电路的所述接脚接收所述感测线所产生的多个感测结果，并依据所述感测结果产生一坐标数据。

13.根据权利要求12所述的感测控制装置，其特征在于，该接口电路包含一多任务器，耦接于所述接脚与该坐标产生装置之间，用以根据该控制器的控制，选择性地将所述接脚所接收到的所述感测结果输出到该坐标产生装置。

14.根据权利要求12所述的感测控制装置，其特征在于，该接口电路包含多个切换组件，分别耦接于所述接脚及该坐标产生装置之间，并分别依据该控制器的控制，选择性地切换于一第一状态及一第二状态之间。

15.根据权利要求14所述的感测控制装置，其特征在于，于一第一特定模式下，该控制器使该接口电路同时扫描所述接脚中的多个接脚。

16.根据权利要求11所述的感测控制装置，其特征在于，于一第二特定模式下，该控制器控制该接口电路仅依序扫描部分所述接脚。

17.一种触控面板的控制方法，应用于一感测控制装置，该感测控制装置包含多个接脚，分别耦接一触控面板的多条感测线，该控制方法包含：

依据所述接脚与所述感测线的连接关系，决定扫描所述接脚的一扫描顺序；

依据该扫描顺序扫描所述接脚，以分别自所述感测线接收多个感测结果；以及

依据所述感测结果，产生一坐标数据。

18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，于一正常模式下，该扫描顺序为一第一顺序；于一第一特定模式下，该扫描顺序为一第二顺序，用以控制仅扫描部分所述接脚。

19.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，于一正常模式下，该扫描顺序为一第一顺序；于一第二特定模式下，该扫描顺序为一第三顺序，用以控制同时扫描所述接脚中的一个以上的接脚。

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