CN102117147B - 多接触式感应装置及方法 - Google Patents

多接触式感应装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102117147B
CN102117147B CN201010264985.0A CN201010264985A CN102117147B CN 102117147 B CN102117147 B CN 102117147B CN 201010264985 A CN201010264985 A CN 201010264985A CN 102117147 B CN102117147 B CN 102117147B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor
axle
signal
touch
combine measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201010264985.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102117147A (zh
Inventor
查尔斯·A·沃特伯里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
Publication of CN102117147A publication Critical patent/CN102117147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102117147B publication Critical patent/CN102117147B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本发明提供一种多接触式感应装置及方法，检测多点触摸式输入装置中的实际触摸点或假性触摸点。同时进行第1轴上被选择的导体的电特性测定和第2轴上被选择的导体的电特性测定，将这些测定结果互相比较，由此确定沿第1轴配置的多个导体与沿第2轴配置的多个导体交叉的点位置处的实际触摸点。

Description

多接触式感应装置及方法
技术领域
本发明涉及一种多接触式感应装置及方法。
背景技术
触控面板技术在固定式装置和移动式装置用的显示装置领域中是比较新的技术。传统方法是将位于能够检测用户接触的触控面板的下面位置的各线配置成图案状，并且反复监视指示被接触的位置坐标的信号。初期的系统被设计成为一次检测一个接触。但是，开发能够准确检测多个同时接触的触控面板技术进来受到重视。在多个手指接触用的现有技术中，对导体的栅格的行或列的电压进行充放电，并且检测被接触时的电荷的变化，由此正确发挥作用。
在区分通过用户接触触控面板而得到的实际的接触位置、和非实际存在的接触位置(即与用户的实际接触不对应的被检测信号，以别名“假性触摸点”(ghost point)被公知)时，有时只依靠以前的方法还不够。另外，在解决该问题中的以前的方法中，有时需要大量的附加性硬件。在设计触屏和触控面板系统时，应考虑尽量降低成本、复杂程度及尺寸等。以前的方法无法充分解决这些问题且达不到节约费用的效果。
专利文献1：日本特开2009-282634号公报
专利文献2：日本特开2010-009142号公报
这里，简单说明在“具体实施方式”中说明的概念。另外，这些概念不能限定权利要求书所记述的主题的重要特征，也不能用作限定权利要求书记述的主题的范围。
在各实施例中，执行有关第1导体和第2导体的组合测定，并且将这些测定与有关所述第1导体和所述第2导体的单独测定进行比较，由此将实际的接触位置与多接触式输入装置上的假性触摸点相区分。与假性触摸点和接触点对应，在组合测定和单独测定之间检测到的信号上产生差异。该差异能够用来将接触点与假性触摸点相区分。
发明内容
一个实施例提供一种由检测实际接触点的多检测式输入装置所执行的方法。具体地说，确定接触所指示的第1轴上的第1位置和第2位置。并确定接触所指示的第2轴上的第1位置和第2位置。将所述第1轴上的与所述第1位置对应的导体、和所述第2轴上的与所述第1位置对应的导体复用，并执行第1组合测定，并且将所述第1轴上的与所述第1位置对应的导体、和所述第2轴上的与所述第2位置对应的导体复用，并执行第2组合测定。将对所述第1轴上的与所述第1位置对应的所述导体、所述第2轴上的与所述第1位置对应的所述导体、所述第2轴上的与所述第2位置对应的所述导体分别执行的单独测定结果，与所述第1组合测定及所述第2组合测定的结果进行比较。根据所述比较结果，将第1接触点和第2接触点传送给主机装置。
在另一个实施例中，提供一种多接触式感应器检测接触点的方法。该方法中：测定与第1X位置对应的第1X导体和与第1Y位置对应的第1Y导体的组合式电容，由此得到第1组合式电容值；分别测定与第2Y位置对应的所述第1X导体和第2Y导体的组合式电容，由此得到第2组合式电容值；将所述组合式电容值与针对所述第1X导体、所述第1Y导体及所述第2Y导体的各电容值进行比较，确定所述第1X位置、第2X位置、所述第1Y位置及所述第2Y位置的哪个交点与接触所述感应器的对象物对应；为了便于主机装置的进一步处理，提供与接触所述感应器的对象物对应时所确定的所述交点(位置信息)。另外，在进行测定时，X导体和Y导体能够互相置换。并且，各导体单独的电容值是比组合式电容值小的值，实际上可以省略。
并且，在另一个实施例中提供一种多接触式感应器。该多接触式感应器具有：沿第1方向配置的第1多个导体；和沿第2方向配置，并与所述第1多个导体交叉的第2多个导体。所述多接触式感应器还具有信号测定装置(信号测定电路)、导体选择装置(导体选择电路)、测定共用装置(电流相加电路)和位置识别装置(触摸识别电路)。所述信号测定装置构成为从所述各导体接收各测定信号。所述导体选择装置构成为将所述第1多个导体中的预定的导体与所述测定共用装置连接，并且将所述第2多个导体中的预定的导体与所述测定共用装置连接。所述位置识别装置构成为相对于所述测定共用装置和所述导体选择装置，将来自所述第1多个导体的导体和来自所述第2多个导体的导体与所述信号测定装置连接，并接收来自所述信号测定装置的各信号测定的结果。
通过参照相关的附图并根据以下的具体说明，能够更好地理解本发明的前述方式及其许多优点。
根据本发明，提供一种多接触式感应装置及方法，能够区别于假性触摸点而识别出实际触摸点。
附图说明
图1是表示手持式介质单元、台式计算机、无线通信装置、个人数字助理(PDA：personal digital assistant)、膝上型计算机、掌托上具有触摸感应式输入装置的膝上型计算机、电子数位板的实施例的图。
图2是表示具有沿第1方向配置的多个导体和沿第2方向配置的多个导体的触摸感应式输入装置的代表性实施例的图。
图3是表示具有两个方向的多个菱形状的导体的触摸感应式输入装置的实施例的图。
图4是表示与触控面板内的各导体图案的配置相关的实施例和与触控面板内的各导体图案的配置相关的替代实施例的图。
图5(a)是同时执行第1多个导体和第2多个导体的组合测定的触摸感应式输入装置的实施例的功能框图。
图5(b)是同时执行第1多个导体和第2多个导体的组合测定的触摸感应式输入装置的另一个实施例的功能框图。
图6是触摸感应式输入装置的代表性实施例的各构成要素的功能框图。
图7是本发明的一个实施例中检测触控面板上的接触的信号产生及检测电路的功能框图及表示其动作的信号图。
图8是在利用张驰振荡器和模拟-数字转换器的本发明的实施例中检测触控面板上的接触的信号产生及检测电路的功能框图。
图9(a)是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。
图9(b)是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。
图9(c)是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。
具体实施方式
包括某种形式的人-机接口(MMI：man to machine interface)的各种装置被广泛用于各种场合。存在多种形式的MMI，例如，用户向装置(例如计算机等装置的键盘、自助服务的给油泵、机场的自助服务的登机终端等各种装置上的相互作用形式的面板/触控面板等)提供信息，并从该装置获取信息。由用户使用手指或其他单元(例如用于由用户指示装置上的位置的指示笔)与装置相互作用的触摸感应式输入装置所实现的MMI的普及率正在增加。更多的主机装置都具有至少一部分包括触摸感应式输入装置的MMI。
为了检测触摸感应式输入装置与用户之间的相互作用，依次向导体图案的各导体施加信号。在一个实施例中，通过监视所施加的信号的各变化，确定输入装置与用户之间的相互作用位置。作为替代方法，通过使用从导体图案的另一个导体接收到的信号，能够确定用户进行相互作用的位置。也存在组合采用这两种检测方法的实施例。
在一个实施例中，在输入装置的第1层(例如上层及/或最上层)上沿第1方向配置第1导体，在所述输入装置的第2层(例如下层及/或最下层)上沿第2方向配置各第2导体。在某个实施例中，构成所述第1导体的各导体之间的间隔、与构成所述第2导体的各导体之间的间隔实质上相等。在另一个实施例中，构成所述第1导体的各导体之间的各间隔，比构成所述第2导体的各导体之间的各间隔大。这可以通过将所述第1导体互相分开配置来实现。这还可以通过下述方式实现，即，在至少几个所述第1导体内具有孔或窗口部，在所述第1导体中的至少一个第1导体与所述第2导体中的至少一个第2导体的交点处，能够将在所述各第1导体激活的信号通过电容相耦合。
在所述第2导体激活或者带电的情况下，第2导体中的各导体有时被接地。在其他有益的效果中，使第2导体作为电磁干扰(EMI：electromagnetic interface)屏蔽发挥作用，以便限制噪声不必要地影响到所述各第1导体，该噪声是从主机系统、LCD背照灯、所述输入装置下面的及/或其背后的任意噪声源等多个噪声源中的任一个噪声源发出的。例如，所述各第2导体等的导体图案能够在一个上层或多个上层有效地屏蔽在所述输入装置的背后产生的噪声。
通过所述第2、即最下层或底面上的所述多个第2导体生成的这种EMI屏蔽还在如下情况下发挥作用，在由于用户与所述输入装置的强力的相互作用等的应力使得所述输入装置弯曲或弯折的情况下等，限制因所述输入装置的基板的弯曲引起的任何电容性耦合的变化。通过去除及/或降低这种影响，能够实现在多种基板中的应用。虽然使用传统的基板材料的情况下通常是不可能的，但是上述情况能够在一个特定示例中使用以制造所述输入装置为目的的非刚性材料。
图1(a)～图1(g)表示能够适用本申请中说明的触摸感应式输入装置的各实施例的装置的示例。图1(a)表示手持式介质单元101的实施例，手持式介质单元101向用户提供普通记录或动态图像专家组(MPEG：motion picture expert group)音频播放3(MP3)文件或视窗(注册商标)介质结构(WMA：Windows(注册商标)MediaArchitecture)文件等音频内容、重放用MPEG4文件等视频内容的记录、以及/或者提供能够以数字形式存储的任意其他形式的信息。过去，这种手持式介质主要被用于音频介质的记录及重放用途。但是，这种手持式介质101实质上也能够用于音频介质、视频介质及写真介质等任何介质的记录及重放用途。另外，这种手持式介质单元101也可以具有有线及无线通信用的整合通信功能等、与介质重放及记录无关的其他功能。
为了便于用户能够对手持式介质单元101的某个功能发出指令并选择这些功能，手持式介质单元101具有在本申请中说明的触摸感应式输入装置的实施例的至少一个触控面板，该触控面板能够进行与显示在透明或半透明的屏幕上的各图像吻合的触摸输入。在触控面板上的选择可以利用用户的手指或身体上的其他部分进行。或者，手持式介质单元101可以具有用户能够使用的指示笔等用具，该指示笔通过该手持式介质单元101的触控面板对各功能发出指令，并选择这些功能。
图1(b)表示计算机102的实施例。该计算机102可以是台式计算机、服务器等装置，在独立磁盘冗余阵列(RAID：redundant array ofindependent disks)等存储阵列中安装的主机、存储路由器、边缘路由器、存储开关及存储导向器。
该计算机102的显示监视器具有触摸感应式输入功能，或者具有触控面板。或者，只是该监视器的一部分具有触摸感应式输入功能。也可以是键盘、鼠标、绘图数位板或其他外围装置等所述计算机102的外围装置具有所述触摸感应式输入装置。用户通过触控面板向所述计算机发出各指令。使用用户的手指(或身体的其他部分)、指示笔等标识单元、或者能够使施加到导体图案上的信号产生能够检测的变化的任意其他对象物，在所显示的区域进行触摸，由此能够实现在所述触控面板上的各选择。为了方便起见，在本申请中提及的针对触摸触摸感应式输入装置的用户的全部内容，都应该解释为包括能够起动该触摸感应式输入装置的全部方法。
图1(c)表示无线通信装置103的实施例。该无线通信装置103可以通过移动电话、个人通信服务(PCS：personal communicationsservice)、通用分组无线服务(GPRS：general packet radio service)、移动通信用全球系统(GSM：global system for mobile communications)、整合数字强化网络(iDEN：integrated digital enhanced network)、或者能够发送及接收无线信息的任意其他无线通信网络等无线网络进行通信。另外，无线通信装置103也能够通过因特网进行通信，以访问电子邮件并下载内容，访问网站，而且提供音频流及/或视频节目。无线通信装置103能够设置语音通话和电子邮件、短消息服务(SMS：shortmessage service)消息、页面及文档、音频文件、视频文件、以及能够包括图像等附件的其他数据消息等文本消息等，并进行接收。
无线通信装置103具有触控面板等触摸感应式输入装置，以便无线通信装置103的用户对无线通信装置103的某个功能发出指令，并能够选择这些功能。例如，用户能够触摸触控面板的特定位置，指示从所显示的选项的目录中进行选择，或者能够利用特定的方法进行1次或2次触摸等来触摸触控面板，并指示特定的指令。
图1(d)表示个人数字助理(PDA：personal digital assistant)104的实施例。PDA104具有触摸感应式输入装置，以便PDA104的用户对PDA104的某个功能发出指令，并能够选择这些功能。例如，用户能够触摸触控面板等触摸感应式输入装置的特定位置，并指示所显示的项目的选择。作为其他示例，用户能够利用进行特定的姿势(Gesture)等特定的方法触摸触摸感应式输入装置，并指示特定的指令。
图1(e)表示膝上型计算机105的实施例。膝上型计算机105的监视器是数位板(Tablet)形式的便携式计算机等，具有触摸感应式输入功能。在另一个实施例中，只是所述监视器的一部分具有这种功能。也可以是外部键盘、鼠标、触控板或其他外围装置等、膝上型计算机105的外围装置具有触摸感应式输入装置。用户触摸该触摸感应式输入装置，通过该触摸感应式输入装置对某个功能发出指令，以及/或者选择这些功能，由此能够与膝上型计算机105对话。例如，用户能够触摸触控面板的特定位置，指示所显示的项目的选择，或者用户能够利用特定的方法触摸该触控面板来指示特定的指令。
图1(f)表示与图1(e)的膝上型计算机105相同，但在掌托上具有触控板、触摸板或绘图数位板等整合触摸感应式输入装置的膝上型计算机106的实施例。用户能够通过触控板对该膝上型计算机106发出指令来选择某个功能。例如，用户能够触摸所述触控板的特定位置来指示进行选择，或者用户能够利用特定的方法触摸所述触控板来指示特定的指令。
图1(g)表示电子数位板107的实施例。该电子数位板107具有指示笔，通过利用指示笔来检测触摸的电子数位板107的触摸感应式输入装置，对电子数位板107的某个功能发出指令，并选择这些功能。电子数位板107具有能够利用至少几个点使电子数位板107像计算机即膝上型计算机那样动作的整合计算及支持数据记录等的各功能。但是，电子数位板107不具有整合键盘。但是，需要注意到能够在电子数位板107上显示虚拟键盘，并且能够利用用户使用的所述指示笔选择其按钮。在这种电子数位板的替代实施例中，不需要使用指示笔，能够通过用户的触摸来进行这种电子数位板上的某个选择。
如上所述，各种各样的装置能够使用触摸感应式输入装置，使影响波及到MMI的至少一部分。存在能够检测用户与触控面板的对话的各种单元。
图2简单表示具有触摸感应式输入装置的装置200的代表性实施例。图示的装置200具有触控面板201，但下面进行的说明对应于没有和显示装置成为一体的触摸感应式输入装置的各实施例。
多个导体形成导体图案202的行和列。在一个实施例中，氧化铟锡(ITO)被覆于触控面板201的一个或多个层上的由聚酯构成的基板，形成导体图案202。在其他实施例中，各导体和基板使用其他合适的材料。如图所示，构成导体图案202的行的导体图案202的第1部分配置在第1层上，并且构成导体图案202的列的导体图案202的第2部分配置在第2层上。在一个示例中，形成列的各导体配置在所述第1层上，并且形成行的各导体配置在所述第2层上。
图示的实施例具有相互正交的行和列，但也可以将多个第1导体配置在第1方向上，并将多个第2导体配置在与所述第1方向不同的第2方向上。关于该第1及第2方向的朝向不需要任何特殊的条件。换言之，虽然正交配置能够容易进行用户的触摸位置的计算，但所述各导体不一定需要相互正交。另外，在所述各实施例中示出了这种方向，但所述各导体不需要将导体的方向设定为垂直及水平的方向。
所述多个第1导体及所述多个第2导体被配置成不会出现电短路。这种配置通过使用空隙、SiO2等材料、高分子基板及粘接材料等电介质材料，将所述第1及第2层分离来实现。在其他实施例中，导体图案202的所述第1部分和导体图案202的所述第2部分被配置在同一层上、或者实质上相同的平面上，并利用已知的技术将各要素连接来形成所述各导体。这些技术包括轨迹(Trace)、通孔及连接线等，由此使所述导体图案的所述第1部分与所述导体图案的所述第2部分不会直接接触，以实现电分离。
在几个实施例中，触控面板201的操作区域比所述触控面板略小。即，在触控面板201的所述操作区域的围栏中具有边缘203。在该边缘203中不包含导体，或者即使配置导体，也不能在该边缘203的部分进行触摸操作。
图示实施例的装置200具有信号测定装置210。该信号测定装置210用于向导体图案202提供信号，并且检测来自导体图案202的信号的变化。信号测定装置210与导体选择器212协作动作。导体选择器212可以像多路复用器(MUX)那样，比较简单地选择导体图案202的多个导体中的一个导体并使其与信号测定装置210连接。导体选择器212接收行或列选择信号205，并确定使哪一行及/或列与信号测定装置210连接。如下面进一步说明的那样，在与信号测定装置210相关的几个实施例中，将MUX与其他电路组合，形成能够将从导体图案202的一个以上的导体向信号测定装置210的读出同时复用的导体选择器212。由导体选择器212确定所述行或列选择信号205的形式及格式。
导体选择器212通过总线与导体图案202的(图示为M列)的多个列连接，并且通过其他总线与导体图案202的(图示为N行)的多个行连接。导体选择器212接收行或列选择信号205，并使信号测定装置210与导体图案202的被指示的(各)导体连接。通过这种连接，所述信号测定装置210向所述(各)导体施加信号，并且能够检测该施加的信号的各变化。
在用户与触控面板201对话的情况下，电容根据用户的对话位置而变化。由于电容的变化，用户的对话位置的阻抗路径减少，并且输出到至少一个相关的行和列的信号产生变化。通过依次向触控面板201的导体图案202的行和列分别输出信号，并检测所施加的各信号的变化，能够检测用户与触控面板201的对话位置。通过检测输出到特定的行的信号的变化，并且分别检测输出到特定的列的信号的变化，能够在特定的行和列的交点处计算用户与触控面板的对话位置。
在几个实施例中，向各导体的信号施加不需要连续进行。例如，不一定按照行1、行2、然后行3这样来施加信号。也可以按照行1、行8、然后行2等来施加信号。在其他示例中，能够向最初的第N个(N为整数)行施加信号，然后向1和N-1之间的每行施加信号，然后向N+1到2N-1的各行施加信号等。
图3表示具有导体图案202A的触控面板201A，该导体图案202A具有正方形状或菱形状反复出现的导体。多个反复菱形状的导体如导体图案202A的阴影部分图示的那样，在触控面板201之间沿水平方向配置，并形成各行。同样，多个反复菱形状的导体在触控面板201A之间沿垂直方向配置，并形成各列。行方向的导体和列方向的导体相互分离适合于去除导体间的不需要的交叉效应(Cross-effect)的量。在行方向的菱形状的导体采用前面叙述的已知技术相互连接，并且列方向的菱形状的导体也同样相互连接的情况下，这种导体图案202A能够配置在触控面板201A的一层上。
虽然只图示了两个形式的导体，但触控面板201的各种导体的形状及宽度能够变更，以改变导体的信号响应。例如，在图3所示的导体的图案中，如果用户在触控面板的操作区域之间呈直线状地触摸，由于导体是菱形状图案，所以为了检测用户的对话而使用的各信号的信号响应产生非线形性。由于在该导体图案201A内的导体之间存在更大的间距，所以触摸点下方的不同的垫的数量减少，与用户的移动或位置的识别的关联性产生“阶跃(stair step)”响应。在触摸区域的尺寸对应间距的增大而增大时，在行和列之间(例如，如果把X轴和Y轴视作触控面板表面，则在触控面板的表面的法线方向、即Z轴方向延伸)产生能量的不均匀性。这种能量的不均匀性致使用于在触控面板系统内识别触摸/非触摸的阈值的设定变困难。
在几个应用中，如果信号响应是尽可能流畅的线形，则信号响应能够改进。在一个实施例中，采用被整体引用到本申请中的、主题为“多面触控面板扫描用结构及方法(Architecture and Method forMulti-Aspect Touchscreen Scanning)”的、于2008年12月12日申请的第12/333473号美国专利申请等中叙述的导体图案。在该申请说明书中，叙述了实现比在本申请中叙述的其他图案中的几个图案更大的信号均匀性的、互相啮合的锯齿状的导体图案。在该申请说明书中还说明了例如手指的宽度比导体宽很多，在同时触摸一个以上的导体的情况下等，提高在一个或多个相邻的导体中记录一次触摸时的触摸位置的检测精度的系统及方法。这些方法能够与在本申请中叙述的系统及方法的实施例一起使用，以更准确地确定所检测的触摸位置。
图4(a)表示在触控面板的层内配置导体图案的代表性实施例。第1导体404被配置为触控面板的最上层，在与触控面板对话的情况下，能够利用用户的手指402直接触摸。第2导体408被配置为触控面板的最下层。电介质层406将第1导体404和第2导体408分离。如前面所述，该电介质层406不限于此，也可以采用空气、包括SiO2的半导体材料、高分子基板材料、及包括粘接材料等的任意合适的电介质。
图4(b)表示在触控面板的层内配置导体图案的替代实施例。具体地讲，附加性触控面板表面层410(例如高分子层、保护层或其他层)被配置在导体的最上层的上端，以便用户不会直接接触导体的最上层。如在本申请中叙述的那样，适合于形成用户能够与多个第1及第2导体对话的触控面板表面的任意材料，不限于此，能够使用以高分子层、保护层和憎油层等为代表的层。
关于“多点触摸式输入装置(multi-touch input devices)”所叙述的几个触摸感应器输入装置，能够检测两个以上的同时触摸。通过找出第1轴上的被触摸的第1导体与第2轴上的被触摸的第2导体的交点，触摸位置被确定。在使用前面叙述的触摸感应式输入装置的各实施例中的一个实施例的情况下，同时触摸多个在确定实际的触摸位置时将成为问题。
在以前的多点触摸式输入装置中，通过进行交叉点扫描，能够将实际触摸点与假性触摸点(Ghost points)相区分。在交叉点扫描中，信号被施加给第1轴的第1导体，并从第2轴的第2导体检测信号。以下叙述的各实施例是基于多种原因对利用交叉点扫描的实施例进行改进得到的。例如，在以下叙述的各实施例中，检测装置的复杂程度比在交叉点扫描中使用的检测装置减小，构成成本降低，能够减小尺寸，而且提高速度和耐久性。作为其他的示例，在以下叙述的各实施例中是以从赛普拉斯半导体公司(サイプレスセミコンダクタ社：Cypress Semiconductor Corporation)获取的Cypress PSoC CY8C24x94触摸感应器等、能够输出电容性信号，并且能够在取样之前将这种信号复用的容易获取的商品硬件为基础的。
图5(a)表示能够检测多个同时触摸的触摸感应式输入装置的代表性实施例。使用第1轴(X轴)的4个导体510A～510D及第2轴(Y轴)的4个导体512A～512D来表示导体图案202。第1触摸位置514和第2触摸位置516利用椭圆形表示。
如前面所述，通过扫描第1轴(例如X轴)的各导体，能够检测到在导体510B和导体510D上触摸。关于第2轴(例如Y轴)，通过扫描各导体，能够检测到在导体512B和导体512D上触摸。在确定导体510B、510D、512B及512D的交点中的哪个交点表示实际的触摸位置时产生问题。如果没有更进一步的信息，则位置识别装置508不能区分作为假性触摸点的交点518、520和作为实际触摸点的交点514、516。
图5(a)所示的触摸感应式输入装置500构成为将实际触摸点514、516与假性触摸点518、520相区分。导体图案202与导体选择装置502连接。导体选择装置502与测定共用装置504一起执行与由图6所示的导体选择器212及图7(a)和图8所示的N：2MUX716(在下面进一步说明以上两者)执行的动作相同的动作，并选择与信号测定装置506连接的导体图案202的一个或多个导体。信号测定装置506执行与由前面叙述的信号测定装置210执行的动作相同的动作，并从导体图案202的各导体获得输出信号。该输出信号包括从来自X轴的一个导体和来自Y轴的一个导体等一个以上的导体同时输出的复用信号。X-开关(X-SW)进行动作使第1方向的导体510A～510D中的一个导体与测定共用装置504连接。同样，Y-开关(Y-SW)进行动作使第2方向的导体512A～512D中的一个导体与测定共用装置504连接。在一个实施例中，X-开关和Y-开关分别使用前面叙述的N：2MUX实现。
测定共用装置504进行动作使X-开关、Y-开关一方或双方与信号测定装置506连接。例如，在测定共用装置504的A-开关(A-SW)起动时，使Y-开关与信号测定装置506连接。在测定共用装置504的B-开关(B-SW)起动时，使X-开关与信号测定装置506连接。
位置识别装置508与导体选择装置502、测定共用装置504及信号测定装置506结合起来控制上述装置的动作。位置识别装置508能够如下进行动作，命令X-开关、Y-开关、A-开关及B-开关使哪个导体在预定时间与信号测定装置506连接。
在一个实施例中，由导体选择装置502和测定共用装置504从导体图案接收到的信号被处理为电流信号。通过使用电流信号，使Y-开关和X-开关都通过测定共用装置504与信号测定装置506连接，由此各导体被组合，并通过信号测定装置506进行测定。
如在图8中说明的那样，位置识别装置508显示通过信号测定装置506进行的电容测定结果。位置识别装置508还与存储装置509连接。在位置识别装置508得到一个或多个导体的测定结果的情况下，位置识别装置508将该测定存储在存储装置509中。存储装置509具有RAM、寄存器、闪存等存储介质。位置识别装置508还执行与测定结果相关的处理，由此确定实际触摸点，并将实际触摸点的位置发送给主机装置(未图示)。
位置识别装置508命令A-开关和Y-开关使导体512A～512D分别依次与信号测定装置506连接，另一方面，B-开关和X-开关断开。即，处于非选择状态。位置识别装置508获取所得到的测定结果，确定表示被触摸的导体存在的一个或多个数值，并且将这些数值存储在存储装置509中。在图示的示例中，针对导体512B和导体512D检测最大值。位置识别装置508接着命令A-开关和Y-开关断开(使处于非选择状态)，并且命令B-开关和X-开关使导体510A～510D分别依次与信号测定装置506连接。位置识别装置508获取测定结果，确定表示被触摸的导体存在的一个或多个值，并将这些值存储在存储装置509中。在图示的示例中，针对导体510B和导体510D检测最大值，由此识别到导体510B和导体510D的导体被触摸。另外，关于信号的检测，不限于最大值，例如也可以采用检测最小值的方法。
然后，位置识别装置508为了排除假性触摸点，或者为了识别真正的触摸点，选择应该进一步进行测试的4个被识别到的导体中的一个导体。在一个实施例中，选择被测定到最大值的导体。另外，该导体也可以利用只对一个轴选择被测定到最大值的导体等其他任意的合适方法进行选择。在图5(a)所示的一例中，导体510B被选择为被测定到最大值的导体。位置识别装置508命令B-开关和X-开关使导体510B与信号测定装置506连接。位置识别装置508接下来命令A-开关和Y-开关使导体512B与信号测定装置506连接，获取组合测定，并且存储在存储装置509中。导体510B和导体512B被同时选择的这种组合测定，也能够由与进行一个导体的测定的装置相同的装置进行，在该实施例中，一次性地使一个以上的导体与信号测定装置506连接，由此进行组合测定。另外，虽然来自各轴的一个导体一次性地与信号测定装置506连接，但是组合测定的测定值(电容测定)与被分别测定的各导体的各测定值不同。然后，位置识别装置508命令Y-开关使导体512B从信号测定装置506离开，取而代之使导体512D与信号测定装置506连接。在该时间点，进行导体510B和导体512D被同时选择的其他组合测定，并存储在存储装置509中。
在预定的交点处的组合测定的结果被从在该预定的交点处的各导体的测定结果中去除的情况下，结果，根据交点是实际触摸点还是假性触摸点，一般存在1.5倍的差异。位置识别装置508利用这种特性将交点中的哪个交点识别为实际触摸点，并确定是否应该报告给主机装置。
图5(b)表示能够检测多个同时触摸的触摸感应式输入装置500A的另一个实施例。与图5(a)所示的前述实施例相同，导体图案202具有第1轴(X轴)的4个导体510A～510D、和第2轴(Y轴)的4个导体512A～512D。并示出了第1触摸位置514和第2触摸位置516。触摸感应式输入装置500A还具有导体选择装置502，其具有与图5(a)所示相同的X-开关(X-SW)和Y-开关(Y-SW)。
与图5(a)所示的前述实施例不同，图5(b)所示的触摸感应式输入装置500A不包括测定共用装置504，取而代之包括与导体选择装置502的X-开关连接的第1信号测定装置506A、和与导体选择装置502的Y-开关连接的第2信号测定装置506B。信号测定装置506A、506B分别与位置识别装置508A连接，并且向由导体选择装置502选择的导体施加信号，并测定该被选择的导体的电特性。
位置识别装置508A命令X-开关使第1方向的导体510A～510D依次与第1信号测定装置506A连接，并按照上面所述检测最大值。同样，位置识别装置508A命令Y-开关使第2方向的导体512A～512D依次与第2信号测定装置506B连接，并检测最大值。第1信号测定装置506A和第2信号测定装置506B分别向已连接的导体施加信号，并测定其电特性，将该测定结果发送给位置识别装置508A，以便进行进一步的处理。
在图5(b)中，为了识别实际触摸点，导体选择装置502使第1信号测定装置506A与X轴的第1导体510B连接，并且使第2信号测定装置506B与Y轴的第1导体512B连接。第1及第2信号测定装置506A、506B分别向被选择的各导体(510B、512B)施加信号，在将它们同时激活的同时，第1信号测定装置506A测定第1导体510B的(电容等)电特性，将得到的测定值发送给位置识别装置508A。然后，导体选择装置502使第2信号测定装置506B与Y轴的第2导体512D连接，第1及第2信号测定装置506A、506B向被选择的各导体(510B、512D)施加信号，在将它们激活的同时，第1信号测定装置506A再次测定第1导体510B的电特性，将得到的测定值发送给位置识别装置508A。通过使用从第1导体510B得到的信号的差异，位置识别装置508A能够确定点514和518中哪一方是实际触摸点。或者，能够在逻辑上确定点516和520中哪一方是实际触摸点。
图6是更具体地表示信号测定装置210的实施例的逻辑框图。图5(a)和图5(b)所示的信号测定装置506、506A、506B的各实施例包括相同的特征。信号测定装置210具有信号产生器214、信号检测器216和信号分析器218。信号产生器214产生预定的信号并施加给信号检测器216。该信号是在一定电压、特殊的波形、或者被选择的导体的电容变化的情况下能够检测并能够变化的任意其他信号。
与图2和图3所示的导体选择器212相同，导体选择器212构成为使信号检测器216选择性地与导体图案202的一个或多个导体连接。通过这种连接，信号检测器216能够检测各导体的电容的变化。信号检测器216将检测信号发送给信号分析器218。该检测信号是由信号产生器214产生的信号根据与导体图案202的连接而变化后的信号、或者表示有无触摸的被进一步处理后的信号。信号分析器218处理来自信号检测器216的信号。结果，关于连接后的一个或多个导体是否被检测到触摸的确定结果，被发送给主机装置220。
图7(a)是表示构成触摸感应式输入装置的、用于检测触摸的信号产生及检测电路700的代表性实施例的功能框图。该电路700是应该包含于图6所示的信号检测器216中的恰当设计的一例。电路700具有根据输入信号产生输出信号和反馈信号的放大电路704。放大电路704被连接成为从信号产生器214接收输入信号Vsignal。更具体地讲，输入信号Vsignal在放大电路704的正的输入端被接收。另外，数值被确定为任意需要的尺寸的电容C和电阻器R的并联组合被连接在放大电路704的输出端和放大电路704的负的输入之间。因此，反馈信号被从放大电路704的输出端子发送给其负的输入端子。反馈信号还被发送给图2、图3及图5所示的导体选择器212。在图7(a)中，导体选择器212被图示为N：2MUX、即构成要素716。导体选择器212与放大电路704的负的输入端子连接，即，使反馈信号与多个第1导体中的第1导体、多个第2导体中的第2导体、或者其中一方耦合。在导体选择器212使X轴的各导体中的一个导体及Y轴的各导体中的一个导体同时与放大电路704连接的情况下，放大电路704的输出成为其组合输出。放大电路704的输出也与附加性放大电路712的正的输入连接。
如前面所述，反馈信号作为触摸感应式输入装置的输入信号，被发送给导体图案202的各导体中的一个导体。更具体地讲，反馈信号通过N：2MUX716等导体选择器212提供给预定的导体。“N”表示N：2MUX716中一方连接的导体的数量。“2”表示各导体选择性地连接的N：2MUX716的输入的数量。如图所示，N：2MUX716的两个输入是来自放大电路704的反馈信号和接地电位电平。
在一个实施例中，N：2MUX716只与导体图案202的各行的导体连接。另外，附加性N：2MUX(未图示)设于导体选择器212中，使反馈信号选择性地与构成导体图案202的预定的导体耦合。为了清楚起见，省略图示该附加性N：2MUX。在另一个实施例中，第一N：2MUX716与导体图案202的各行及导体图案202的各列双方被选择的预定的导体连接。在该实施例中，N：2MUX716使导体图案202的行和列双方被选择的预定的导体中的信号同时与反馈信号耦合，并能够根据需要生成组合输出。
N：2MUX716构成为使反馈信号与导体图案202的选择导体的信号耦合，并且使导体图案202的全部非选择导体与接地电位电平耦合。换言之，在一个实施例中，与N：2MUX716耦合的各导体的信号，在任意的预定时间与接地电位电平或反馈信号耦合。在一个实施例中，在与N：2MUX716连接的其他全部导体与接地电位电平耦合的任意的预定时间，各导体中的一个导体的信号与反馈信号耦合。在另一个实施例中，在与N：2MUX716连接的其他全部导体与接地电位电平耦合的预定时间，与N：2MUX716连接的两个以上的导体的信号与反馈信号耦合。由此，形成具有更大的表面积的导电材料。例如，也可以不相邻，可以将两个以上的导体视为一个导体，并使其有效动作。在下面进一步说明的另一个实施例中，能够使与N：2MUX716连接的一个导体的信号、和与附加性N：2MUX(未图示)连接的一个导体的信号同时与反馈信号耦合，在这种情况下，被配置于行方向的导体和被配置于列方向的导体双方与信号检测器216连接。信号产生器214能够以按照基于动作模式的控制命令生成多个输入信号形式中的一个输入信号形式的方式动作。
在用户触摸触摸感应式输入装置时，更具体地讲，在用户触摸与被施加反馈信号的导体重合的部分时，在用户对话的导体上产生电容变化，所以反馈信号的信号特性变化。这样，电容变化变为反馈信号的信号特性(例如，信号电流、电压、频率特性或其他特性)。因此，放大电路704的输出表示信号IRtouch(即针对由于电容变化而产生的输入信号而放大的变化)与最初的输入信号Vsignal之和。
用户的触摸使得被触摸的导体的综合电容增大(由此，阻抗降低)。这种增大使得输入信号的电流增大，通过引发电压下降的反馈电阻R生成对应的电流。放大电路704进行信号放大，由此将放大电路704的正的输入和负的输入双方保持一定。这样，放大电路704的输出信号中包含作为特征IRtouch而附加的因触摸而引起的成分。
设于触摸感应式输入装置的用于检测触摸的信号产生电路700具有第2放大电路712，其根据由信号产生器214生成的输入信号与第1放大电路704的输出信号之间的差分信号，生成与用户的对话所对应的响应信号。更具体地讲，放大电路712生成信号IRtouch。与由信号产生器214输出的输入信号Vsignal相同，第2放大电路712接收第1放大电路704的输出。由信号产生器214生成的输入信号Vsignal被第2放大电路712的负的输入端子接收，而第1放大电路704的输出被第2放大电路712的正的输入端子接收。因此，输入信号被从包括输入信号Vsignal和IRtouch的第1放大电路704的输出中减去，第2放大电路712的输出与成分IRtouch相等。然后，第2放大电路712的输出被发送给处理信号的信号分析器218，以使主机装置220显示出哪个导体被触摸。
图7(b)是表示用于检测代表性实施例的触摸感应式输入装置所具备的触摸操作的信号产生及检测电路700的动作的信号线图750。表示第1放大电路704的输出的第1信号是IRtouch与Vsignal之和。并且也示出了输入信号Vsignal。因此，两个信号之间的差异是信号IRtouch。如果用户没有对改变导体的电容的触摸感应式输入装置进行触摸操作，则第1放大电路704的输出仅是Vsignal。但是，起因于触摸操作的电容的变化(增加)使得输入信号的信号电平增大，并生成成分IRtouch。
图7(c)是表示用于检测代表性实施例的触摸感应式输入装置所具备的触摸操作的信号产生及检测电路700的动作的信号线图760。该信号线图与前面叙述的信号线图有几分相似，但是与输入信号Vsignal相比，信号IRtouch+Vsignal包含预定的相位偏移。换言之，信号IRtouch+Vsignal的振幅与输入信号Vsignal相比，不仅具有少许的振幅差，而且相对于输入信号Vsignal包含少许的相位偏移。能够把信号IRtouch+Vsignal的振幅及相位中的一方或双方用来识别用户与触摸感应式输入装置的对话。
一般，由信号产生器214生成的信号针对预定的实施例，根据需要在振幅、频率、形状、及/或其他参数方面也可以具有任何期望的特性。在某个实施例中，能够使用正弦波形状的信号，在其他实施例中，能够使用矩形或方形的信号等。当然，信号产生器214(或者在本申请中叙述的任意其他信号产生器或信号产生器/检测器)的不同的示例，表示能够使用具有不同特性的各信号。
图8所示的信号检测器216是用于进行电容测定的电路。一般，具有用于测定为了将电容器充电到预定的电位所需要的时间的张驰振荡器，通过测定该时间来间接地测定电容器的电容。该张驰振荡器与输入信号和构成导体图案202的一个或多个导体连接。所得到的电容测定的结果被转换为数字脉冲串。关于这种方式的电容测定，例如已在赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor Corporation)于2005年11月14日申请的申请号11/273708“Capacitance Sensor usingRelaxation Oscillators”中公开。
在图8中，信号产生器214构成为包括张驰振荡器，并通过N：2MUX716(或其他导体选择器212)向导体图案202的一个或多个导体提供一定电流。N：2MUX716通过电容器802与比较器804的一个输入耦合。比较器804的另一个输入与基准电压Vref耦合。在电容器802的电位没有达到该基准电压Vref的情况下，比较器804输出低(low)电平信号。在电容器802的电压暂且超过基准电压Vref时，比较器804输出高(high)电平信号。复位开关810通过该高电平信号被起动，并使电容器802接地，由此使电容器802的电荷放电。在使电容器802的电荷放电后，复位开关810返回到原来的状态(Open：断开)，比较器804再次输出低电平信号。
假设N：2MUX716没有与导体图案202的任一个导体连接时，从比较器804连续输出的高电平信号之间的时间量根据电容器802的电容确定。在N：2MUX716暂且与导体图案202的导体连接时，从比较器804连续输出的高电平信号之间的时间量，根据电容器802的电容和由导体图案202的耦合导体生成的电容的组合来确定。在电容增加的情况下，组合电容器达到基准电压需要更长的时间，所以连续输出的高电平信号之间的时间量增大。通过测定该时间来确定耦合导体的电容。在该电容高于基准值的情况下，检测为触摸。
关于测定时间的一个方法是利用脉宽调制器(PWM：pulse widthmodulator)与计数器的组合来进行。如图所示，PWM806的时钟输入与比较器804的输出连接。该PWM806构成为相对于从比较器804输出的一定数量的脉冲，产生高(high)电平输出。PWM806的输出与和系统时钟信号连接的计数器808的使能输入连接。在PWM806的输出为高电平的期间，计数器808按照每个系统时钟周期进行计数。在PWM806的输出暂且返回为低(low)电平值时，计数器808的值传递给主机，表示电容器802的电位达到基准值Vref所需要的时钟周期数。利用这种方法，能够测定导体图案202的耦合导体的电容，并作为数字值发送。
前面参照图5(a)叙述的系统能够用于执行检测实际触摸点的方法。一般，这种方法的一个实施例包括：确定被进行了触摸的第1轴的第1位置和第2位置、确定被进行了触摸的第2轴的第1位置和第2位置。然后，将第1轴的第1位置和第2轴的第1位置复用，即将各自的导体激活并进行第1组合测定，并且将第1轴的第2位置和第2轴的第2位置复用，进行第2组合测定。将在第1轴的第1位置和第2位置进行的各测定、和在第2轴的第1位置和第2位置进行的各测定，与第1组合测定及第2组合测定进行比较。然后，将通过该比较而确定的各触摸点发送给主机装置。
另外，在一个实施例中，能够直接将第1组合测定和第2组合测定彼此比较，确定实际触摸点，并且忽略分别进行的各测定。其原因之一是在一个实施例中，通过分别进行的各测定而得到的值相比通过各组合测定而得到的值相对较小，所以可以忽略。
在另一个实施例中，通过获取附加性组合测定并彼此比较，提高灵敏度。例如，对于第1轴(X)假设第1位置(X0)和第2位置(X1)。对于第2轴(Y)假设第1位置(Y0)和第2位置(Y1)。在这种情况下，在第1轴和第2轴之间，存在包括(X0、Y0)、(X0、Y1)、(X1、Y0)、(X1、Y1)这4个交点。在该实施例中，其特征在于，测定在这些交点的信号并彼此比较。使在第1轴(X)的第1位置(X0)和第2轴(Y)的第1位置(Y0)的第1组合测定，与在第1轴(X)的第2位置(X1)和第2轴(Y)的第2位置(Y1)的组合测定相结合，并且使在第1轴(X)的第1位置(X0)和第2轴(Y)的第2位置(Y1)的第2组合测定，与在第1轴(X)的第2位置(X1)和第2轴(Y)的第1位置(Y0)的组合测定相结合。各测试点的组合、即包括位于对角线上的两个点的组合，是实际触摸点或者假性触摸点，所以基于对角线上的点的组合的各痕迹(Score)的差异进一步增大，获得更高的检测器灵敏度。另外，也能够考虑针对各导体进行测定得到的测定结果。
图9(a)～图9(c)表示在多点触摸式输入装置中检测实际触摸点的方法900的代表性实施例。从开始块900进入到块902。在该块902中，使信号测定装置与第1多个导体的各导体连接，并测定各导体的电特性，获得读出数据。该第1多个导体如前面所述是沿第1方向配置的1组导体。在一个实施例中，第1多个导体沿X轴的方向配置。因此，把第1多个导体的各导体称为X导体。然后，在块904中，使信号测定装置210与第2多个导体的各导体连接，并测定导体的电特性，获得读出数据。该第2多个导体如前面所述是沿第2方向配置的1组导体。在一个实施例中，第2多个导体沿Y轴的方向配置。因此，把第2多个导体的各导体称为Y导体。
在前面叙述的各实施例中，将电特性叙述为电容，但也能够测定其他电特性。并且，使信号测定装置210与各导体连接，包括向导体施加信号、以及读出所施加的信号的变化并获得读出数据这两方或一方。
然后，进入到块906。在该块906中，测定各导体的电特性，将得到的测定值发送给位置识别装置508。在图5所示的几个实施例中，测定值在被发送给位置识别装置508之前，被执行模拟-数字转换。在另一个实施例中，能够对各模拟信号直接进行各测定。
在之后的数个块的处理中，确定哪个导体被触摸。在块908中，位置识别装置508根据来自第1多个导体的第1测定值确定被触摸的第1导体。在块910中，位置识别装置508根据来自第1多个导体的第2测定值确定被触摸的第2导体。在块912中，位置识别装置508根据来自第2多个导体的第3测定值确定被触摸的第3导体(即，第2多个导体中的第1导体)。在块914中，位置识别装置508根据来自第2多个导体的第4测定值确定被触摸的第4导体(即，第2多个导体中的第2导体)。块914进入到图9(b)所示的流程。
另外，这些导体的确定也可以按照任意的顺序进行。在上述块后面的各块中，假设从第1多个导体和第2多个导体分别识别了两个导体。另外，在从第1多个导体和第2多个导体分别只确定了一个导体的情况下，假设只存在一个触摸点。在这种情况下，不需要确定交点中的哪个交点表示实际触摸点的处理。并且，当第1多个导体中被识别了两个导体，并且第2多个导体中只识别了一个导体的情况下，不会产生假性触摸点，即只存在实际触摸点，因此不需要确定哪个交点表示实际触摸点的处理。在另一个实施例中，能够从第1多个导体和第2多个导体分别识别两个以上的导体。
在图9(a)之后的图9(b)中，根据上述假设并参照图5(a)进行具体说明。这里，说明把包括沿X轴方向配置的两个导体和沿Y轴方向配置的两个导体的四个导体作为对象的、实质触摸点及假性触摸点的识别方法。因此，为了方便，在图5(a)中，把沿X轴方向配置的导体(510B)称为第1导体，把沿X轴方向配置的导体(510D)称为第2导体，把沿Y轴方向配置的导体(512D)称为第3导体，把沿Y轴方向配置的导体(512B)称为第4导体，如此进行说明。并且，实际触摸点位于沿X轴方向配置的第1导体(510B)与沿Y轴方向配置的第3导体(512D)的交点处、以及沿X轴方向配置的第2导体(510D)与沿Y轴方向配置的第4导体(512B)的交点处。因此，假性触摸点位于沿X轴方向配置的第1导体(510B)与沿Y轴方向配置的第4导体(512B)的交点处、以及沿X轴方向配置的第2导体(510D)与沿Y轴方向配置的第3导体(512D)的交点处。处理进入块916。在该块916中，测定共用装置504使信号测定装置506同时与沿X轴方向配置的第1导体(510B)及第3导体(512D)双方连接。然后，在块918中，测定共用装置504获得被叠加了第1导体(510B)及第3导体(512D)双方的电特性的、进行了所谓电流相加的第1共用读出数据。该数据表示使双方导体(510B、512D)同时与信号测定装置506连接的结果。然后，进入块920。在该块920中，测定共用装置504使信号测定装置506与第1导体(510B)及第4导体(512B)双方连接。然后，进入块922。在该块922中，测定共用装置504获得被叠加了第1导体(510B)及第4导体(512B)双方的电特性的、进行了所谓电流相加的第2共用读出数据。该数据表示使双方导体(510B、512B)同时与信号测定装置506连接的结果。然后，在块924中，信号测定装置506将第1共用读出数据和第2共用读出数据发送给位置识别装置508。
然后，进入块926。在该块926中，位置识别装置508将在块908示出的来自第1导体(510B)的第1读出数据值、和在块912示出的来自第3导体(512D)的第3读出数据值相加，由此生成第1合计值。然后，在块928中，位置识别装置508将在块908示出的来自第1导体(510B)的读出数据值、和在块914示出的来自第4导体(512B)的读出数据值相加，由此生成第2合计值。然后，进入图9(b)之后的图9(c)。
在图9(c)的块930中，位置识别装置508从第1合计值中减去第1共用读出数据，获得第1差分值。然后，在块932中，位置识别装置508从第2合计值中减去第2共用读出数据，获得第2差分值。然后，进入块934。在该块934中，位置识别装置508将第1差分值和第2差分值进行比较。然后，在确定块936中，进行测定以确定第1差分值是否为第2差分值以上。如果确定块936的测定的回答为是(YES)，则进入块938。在该块938中，位置识别装置508将第1导体(510B)与第3导体(512D)的交点识别为实际触摸点，结果，将第2导体(510D)与第4导体(512B)的交点也识别为触摸点。因为在原理上，实际触摸点和假性触摸点处于图5(a)中的对角线上。这些交点的信息被作为实际触摸点发送给主机系统，并进入终端Z。另外，作为设计上的选择方案，如果确定块936的测定的回答为是(YES)，则进入块940，而如果回答为否(NO)，则进入块938。
如果确定块936的测定的回答是NO，则进入块940。在该块940中，位置识别装置508将第2导体(510D)与第3导体(512D)的交点识别为实际触摸点，结果，将第1导体(510B)与第4导体(512B)的交点也识别为触摸点。这些交点被作为实际触摸点发送给主机系统。最后通过终端Z进入结束块。在该结束块结束方法900。
图9所示的方法被用来与图5(a)所示的触摸感应式输入装置一起来检测实际触摸点。在使用具有图8所示的模拟-数字转换器的信号测定装置506的情况下，产生的各计算示例如下所述。假设从各导体获取到的数字读出数据如下所述。即，第1导体(510B)具有读出数据360，第2导体(510D)具有读出数据290，第4导体(512B)具有读出数据340，而且第3导体(512D)具有读出数据300。换言之，在第1导体(510B)与信号测定装置506连接的情况下，计数器808对于比较器804测定360个块，并计数脉冲数360。另外，在下面的说明中，表示系统把具有Y轴的最高信号的导体(510B)选择为图9所示的方法900的第1导体的情况。使导体512B和导体510B通过测定共用装置504同时与信号测定装置506连接，由此使用双方的导体获取组合读出数据。信号测定装置506针对这两个导体(512B、510B)的同时激活，获取例如组合读出数据650。然后，使用导体512B和导体510D同时获取组合读出数据，例如获取组合读出数据540。各差分值相对于包括导体512B和导体510B的第1交点为50((360+340)-650＝50)。另一方面，相对于包括导体512B和导体510D的第2交点为90((290+340)-540＝90)。因此，在该示例中，在第2交点即导体512B与导体510D的交点被识别为实际触摸点。并且，第1交点即导体512B与导体510B的交点被认定为假性触摸点。据此可知，导体512D与导体510B的交点是另一个触摸点，能够判定导体512D与导体510D的交点是另一个假性触摸点。这些位置的信息被发送给主机装置。如上所述，在识别真正的触摸点(或者假性触摸点)时，不一定使用测定各导体得到的测定结果。另外，也能够把沿第1方向配置的一个导体、与沿和该第1方向交叉的第2方向上所配置的两个导体形成的两个交点作为对象，并识别为真正的触摸点(或者假性触摸点)。在这种情况下，将针对各交点进行的组合测定的结果相互进行比较，由此能够识别真正的触摸点和假性触摸点。如上所述，一般在上述识别中考虑单独测定各导体得到的测定结果，但在这种情况下，在上述识别中不一定需要这些测定结果。另外，在计算针对第1交点的运算结果50和针对第2交点的运算结果90时，共同使用同一测定值340。因此，在比较针对第1交点的运算结果和针对第2交点的运算结果时，由于是两者共同的同一值，所以能够从运算的对象中去除。
以上图示实施例并进行了示例性说明，但可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更。例如，关于各构成要素，可以将前面叙述的要素的功能组合为一个构成要素，或者也可以将一个要素的各功能划分为多个独立的构成要素。

Claims (11)

1.一种识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，从导体图案中的多点触摸同时输入指示识别实际触摸点，其中，所述导体图案是在第1轴上配置有多个导体，并且在与所述第1轴不同的第2轴上配置有多个导体，其特征在于，包括以下步骤：
确定所述第1轴的与多点触摸同时输入指示对应的第1导体，
通过进行所述第2轴的所述第1导体单独的信号测定和第2导体单独的信号测定，来确定所述第2轴的与所述多点触摸同时输入指示对应的第1导体和第2导体，
进行第1组合测定和第2组合测定，在所述第1组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第1导体和所述第2轴的所述第1导体，并进行信号测定，在所述第2组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第1导体和所述第2轴的所述第2导体，并进行信号测定，
将所述第2轴的所述第1导体单独的信号测定的结果与所述第1组合测定的结果的差分值、与所述第2导体单独的信号测定的结果与所述第2组合测定的结果的差分值，互相进行比较，以差分值大则被判断实际触摸点存在的方式，来识别出实际触摸点。
2.根据权利要求1所述的识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，其特征在于，
至少所述第1组合测定和第2组合测定是以电流信号的形式进行，将来自所述第1轴的所述第1导体的电流信号和来自所述第2轴的所述第1导体的电流信号相加，由此进行所述第1组合测定，并且将来自所述第1轴的所述第1导体的电流信号和来自所述第2轴的所述第2导体的电流信号相加，由此进行所述第2组合测定。
3.根据权利要求1所述的识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
确定所述第1轴的与所述多点触摸同时输入指示对应的第2导体，
进行第3组合测定和第4组合测定，在所述第3组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第2导体和所述第2轴的所述第1导体，并进行信号测定，在所述第4组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第2导体和所述第2轴的所述第2导体，并进行信号测定，
将所述第3组合测定和所述第4组合测定的结果用于所述第1组合测定和所述第2组合测定的结果的比较中。
4.根据权利要求3所述的识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，其特征在于，
实质上将所述第1组合测定的结果和所述第4组合测定的结果的相加结果、与所述第2组合测定的结果和所述第3组合测定的结果的相加结果进行比较。
5.一种识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，从导体图案中的多点触摸同时输入指示识别实际触摸点，其中，所述导体图案是在第1轴上配置有多个导体，并且在与所述第1轴不同的第2轴上配置有多个导体，其特征在于，包括以下步骤：
确定所述第1轴的与多点触摸同时输入指示对应的第1导体，
通过进行所述第2轴的所述第1导体单独的电容测定和第2导体单独的电容测定，来确定所示第2轴的与所述多点触摸同时输入指示对应的第1导体和第2导体，
进行第1组合测定和第2组合测定，在所述第1组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第1导体和所述第2轴的所述第1导体，并测定各导体之间的电容，在所述第2组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第1导体和所述第2轴的所述第2导体，并测定各导体之间的电容，
将所述第2轴的所述第1导体单独的电容测定的结果与所述第1组合测定的结果的差分值、与所述第2导体单独的电容测定的结果与所述第2组合测定的结果的差分值，互相进行比较，以差分值大则被判断实际触摸点存在的方式，来识别出实际触摸点。
6.根据权利要求5所述的识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
确定所述第1轴的与所述多点触摸同时输入指示对应的第2导体，
进行第3组合测定和第4组合测定，在所述第3组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第2导体和所述第2轴的所述第1导体，并测定各导体之间的电容，在所述第4组合测定中，同时激活所述第1轴的所述第2导体和所述第2轴的所述第2导体，并测定各导体之间的电容，
将所述第3组合测定和所述第4组合测定的结果用于所述第1组合测定和所述第2组合测定的结果的比较中。
7.根据权利要求6所述的识别多点触摸同时输入指示中的实际触摸点的方法，其特征在于，
实质上将所述第1组合测定的结果和所述第4组合测定的结果的相加结果、与所述第2组合测定的结果和所述第3组合测定的结果的相加结果进行比较。
8.一种多点触摸输入装置，能够识别并输入多个同时触摸，其特征在于，具有：
导体图案，包括沿第1方向配置的第1多个导体和沿与所述第1多个导体交叉的第2方向配置的第2多个导体；
导体选择电路，用于从所述导体图案中选择预定的导体；和
触摸识别电路，通过控制所述导体选择电路测定来自所述导体图案的沿所述第1方向和所述第2方向配置的各导体的信号，从而在检测到两个同时触摸的情况下，将检测到所述两个同时触摸中的一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第2方向配置的导体同时激活，并进行信号测定，将测定的沿着所述第2方向配置的所述导体的信号与该信号测定结果进行差分，并且将检测到所述两个同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的另一个触摸的沿所述第2方向配置的导体同时激活，并进行信号测定，将测定的沿着所述第2方向配置的所述导体的信号与该信号测定结果进行差分，将各差分值互相进行比较，以差分值大则被判断为实际触摸点存在的方式，来识别出是真正的触摸还是虚假的触摸。
9.根据权利要求8所述的多点触摸输入装置，其特征在于，
所述测定是根据通过所述导体选择电路输出的电流信号来进行的，
所述多点触摸输入装置还具有电流相加电路，用于在检测到所述两个同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第2方向配置的导体被同时激活后对来自各导体的信号进行电流相加，并且在检测到所述两个同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的所述另一个触摸的沿所述第2方向配置的导体被同时激活后对来自各导体的信号进行电流相加，
测定从所述电流相加电路输出的各信号，通过触摸识别电路相互进行比较，由此识别出是真正的触摸还是虚假的触摸。
10.根据权利要求8所述的多点触摸输入装置，其特征在于，
在对所述测定的结果相互进行比较时，至少分别测定来自沿所述第2方向配置的所述各导体的信号，并用于所述触摸识别电路的信号比较中。
11.根据权利要求8所述的多点触摸输入装置，其特征在于，
所述触摸识别电路通过控制所述导体选择电路，进一步将检测到所述两个同时触摸中的所述另一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第2方向配置的导体同时激活，并进行信号测定，并且将检测到所述两个同时触摸中的所述一个触摸的沿所述第1方向配置的导体、和检测到所述同时触摸中的所述另一个触摸的沿所述第2方向配置的导体同时激活，并进行信号测定，并且用于比较彼此的测定结果。
CN201010264985.0A 2009-12-30 2010-08-26 多接触式感应装置及方法 Active CN102117147B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/650,400 US8427451B2 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Multi-touch sensor apparatus and method
US12/650,400 2009-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102117147A CN102117147A (zh) 2011-07-06
CN102117147B true CN102117147B (zh) 2015-09-09

Family

ID=43798566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010264985.0A Active CN102117147B (zh) 2009-12-30 2010-08-26 多接触式感应装置及方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8427451B2 (zh)
EP (1) EP2341416A3 (zh)
JP (1) JP5008156B2 (zh)
KR (1) KR101401234B1 (zh)
CN (1) CN102117147B (zh)
IL (1) IL203499A (zh)
TW (1) TWI501122B (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8427444B2 (en) * 2010-04-12 2013-04-23 Silicon Integrated Systems Corp. Ghost cancellation method for multi-touch sensitive device
TW201142678A (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd Capacitive touch panel and ghost point determination method
JP5643719B2 (ja) * 2011-06-29 2014-12-17 アルプス電気株式会社 座標検出装置
KR101431884B1 (ko) * 2011-12-21 2014-08-27 삼성전기주식회사 터치 스크린 패널
JP5250135B1 (ja) 2012-04-26 2013-07-31 シャープ株式会社 タッチパネルシステム、電子情報機器及び指示体位置検出方法
US9575599B1 (en) * 2012-07-17 2017-02-21 Parade Technologies, Ltd. Multi-touch ghost discrimination
CN103576945B (zh) * 2012-07-18 2017-03-01 奇景光电股份有限公司 触控装置及其触控检测方法
DE102012212931A1 (de) 2012-07-24 2014-01-30 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Berührungsfeld zum elektrischen Erfassen einer Berührung
CN103593096A (zh) * 2012-08-16 2014-02-19 瀚宇彩晶股份有限公司 电容式触控系统
JP2014149705A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Toppan Printing Co Ltd タッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置
USD742841S1 (en) * 2013-03-26 2015-11-10 Sony Corporation Touch sensitive device
US9323358B2 (en) * 2013-04-30 2016-04-26 Google Inc. Correcting location errors in tactile input device
JP6221145B2 (ja) * 2013-07-10 2017-11-01 日本電産リード株式会社 タッチパネル検査装置
WO2015102977A1 (en) 2014-01-03 2015-07-09 3M Innovative Properties Company Capacitive touch systems and methods using differential signal techniques
US9696831B2 (en) 2014-09-26 2017-07-04 Symbol Technologies, Llc Touch sensor and method for detecting touch input
TWI553537B (zh) * 2015-02-17 2016-10-11 新唐科技股份有限公司 感應元件
US9740351B2 (en) * 2015-05-15 2017-08-22 Synaptics Incorporated Multi-step incremental switching scheme
US10275090B2 (en) * 2015-10-21 2019-04-30 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for ghosting suppression in capacitive key matrix and touch pads
US10474277B2 (en) 2016-05-31 2019-11-12 Apple Inc. Position-based stylus communication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825352A (en) * 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
KR20090076125A (ko) * 2008-01-07 2009-07-13 엘지전자 주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출 방법 및 이를 이용한 장치

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686332A (en) * 1986-06-26 1987-08-11 International Business Machines Corporation Combined finger touch and stylus detection system for use on the viewing surface of a visual display device
GB9406702D0 (en) 1994-04-05 1994-05-25 Binstead Ronald P Multiple input proximity detector and touchpad system
US7254775B2 (en) * 2001-10-03 2007-08-07 3M Innovative Properties Company Touch panel system and method for distinguishing multiple touch inputs
JP2003186616A (ja) * 2001-12-13 2003-07-04 Ricoh Co Ltd 情報入力装置、情報入出力システム、位置座標出力方法、プログラム及び記録媒体
US7656393B2 (en) * 2005-03-04 2010-02-02 Apple Inc. Electronic device having display and surrounding touch sensitive bezel for user interface and control
US20090143141A1 (en) * 2002-08-06 2009-06-04 Igt Intelligent Multiplayer Gaming System With Multi-Touch Display
US6856259B1 (en) 2004-02-06 2005-02-15 Elo Touchsystems, Inc. Touch sensor system to detect multiple touch events
US7599520B2 (en) * 2005-11-18 2009-10-06 Accenture Global Services Gmbh Detection of multiple targets on a plane of interest
US8144125B2 (en) * 2006-03-30 2012-03-27 Cypress Semiconductor Corporation Apparatus and method for reducing average scan rate to detect a conductive object on a sensing device
US7643011B2 (en) * 2007-01-03 2010-01-05 Apple Inc. Noise detection in multi-touch sensors
JP4935475B2 (ja) * 2007-04-13 2012-05-23 沖電気工業株式会社 入力装置
WO2009108334A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 New York University Method and apparatus for providing input to a processor, and a sensor pad
TWI496060B (zh) * 2008-04-07 2015-08-11 Elan Microelectronics Corp Capacitive touch panel and its positioning method for two - dimensional application with single layer sensor
JP4948471B2 (ja) * 2008-04-15 2012-06-06 三菱電機株式会社 タッチパネル装置
US20090273579A1 (en) 2008-04-30 2009-11-05 N-Trig Ltd. Multi-touch detection
WO2009140347A2 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 3M Innovative Properties Company Systems and methods for assessing locations of multiple touch inputs
JP4891948B2 (ja) 2008-05-21 2012-03-07 アルプス電気株式会社 入力装置
US9335868B2 (en) * 2008-07-31 2016-05-10 Apple Inc. Capacitive sensor behind black mask
US7982723B2 (en) * 2008-09-18 2011-07-19 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte. Ltd. Multiple touch location in a three dimensional touch screen sensor
TWI502450B (zh) * 2008-10-08 2015-10-01 Egalax Empia Technology Inc 電容式感測裝置及方法
US20100194701A1 (en) * 2008-10-28 2010-08-05 Hill Jared C Method of recognizing a multi-touch area rotation gesture
TW201019194A (en) * 2008-11-07 2010-05-16 Univ Nat Chiao Tung Multi-sensing method of capacitive touch panel
US8711121B2 (en) * 2008-12-12 2014-04-29 Wacom Co., Ltd. Architecture and method for multi-aspect touchscreen scanning
US9342202B2 (en) * 2009-01-23 2016-05-17 Qualcomm Incorporated Conductive multi-touch touch panel
US8982051B2 (en) * 2009-03-30 2015-03-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Detecting touch on a surface
JP5193942B2 (ja) * 2009-05-14 2013-05-08 京セラディスプレイ株式会社 静電容量型タッチパネル装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825352A (en) * 1996-01-04 1998-10-20 Logitech, Inc. Multiple fingers contact sensing method for emulating mouse buttons and mouse operations on a touch sensor pad
KR20090076125A (ko) * 2008-01-07 2009-07-13 엘지전자 주식회사 터치스크린의 터치 좌표 산출 방법 및 이를 이용한 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN102117147A (zh) 2011-07-06
JP2011138469A (ja) 2011-07-14
IL203499A (en) 2015-06-30
KR20110079458A (ko) 2011-07-07
US20110157066A1 (en) 2011-06-30
EP2341416A3 (en) 2011-11-02
JP5008156B2 (ja) 2012-08-22
US8427451B2 (en) 2013-04-23
EP2341416A2 (en) 2011-07-06
KR101401234B1 (ko) 2014-05-28
TW201122957A (en) 2011-07-01
TWI501122B (zh) 2015-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102117147B (zh) 多接触式感应装置及方法
US9965100B2 (en) Scan sequence generator
JP5264636B2 (ja) 指示体位置検出装置及び指示体位置検出方法
EP0777888B1 (en) Object position detector
US8970501B2 (en) Proximity and multi-touch sensor detection and demodulation
US9933879B2 (en) Reconfigurable circuit topology for both self-capacitance and mutual capacitance sensing
AU2014254406B2 (en) Disambiguation of touch input events on a touch sensor panel
US9164640B2 (en) Barrier electrode driven by an excitation signal
US9606663B2 (en) Multiple stimulation phase determination
US20080158179A1 (en) Advanced frequency calibration
KR101470903B1 (ko) 터치 스크린 제어 장치 및 그의 제어 방법
CN102576278A (zh) 用于快速触摸响应的动态模式切换
DE112014004615T5 (de) Erfassen und Differenzieren von Berührungen von leitfähigen Gegenständen unterschiedlicher Größe auf einem kapazitiven Taster
EP0777875A1 (en) Object position detector with edge motion feature
CN101414236A (zh) 画面输入型图像显示系统
EP0861462A1 (en) Pressure sensitive scrollbar feature
US9507454B1 (en) Enhanced linearity of gestures on a touch-sensitive surface

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant