TW201314540A - 應用於表面電容式觸控面板之多點觸控偵測系統及方法 - Google Patents

應用於表面電容式觸控面板之多點觸控偵測系統及方法 Download PDF

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Ilia Stolov
Einat Nosovitsky
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Abstract

一種多點觸控偵測模組，包含：複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中等觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且觸控表面均位於單一導電物質層中。

Description

應用於表面電容式觸控面板之多點觸控偵測系統及方法
本揭示內容是有關於一種觸控面板，且特別是有關於一種電容式觸控偵測器陣列。
根據維基百科所述，電容式觸控偵測是依電容耦合效應而進行觸控物位置的技術。
由行列排列的偵測器矩陣實現的二維(或雙向)電容表面掃瞄方法為已知的技術。
根據維基百科，電容觸控螢幕之面板包含絕緣物質如玻璃，並以透明導電物質如氧化铟錫(indium tin oxide；ITO)覆蓋於其上。由於人體亦可導電，因此在觸碰到螢幕的表面後會造成螢幕靜電場的扭曲，並以電容變化的程度被測量出。在判斷觸控位置時可應用不同的技術進行。而判斷出的觸控位置將被送至控制器以進行處理。
觸控偵測模組為可藉由連接至位於觸控面板上之觸面表面的觸控偵測器進行電容值的測量。觸控面板可置於行動裝置或是平板電腦的螢幕上。
於本揭示內容之說明書中提及之公開文件與專利文件，以及直接或間接引用的公開文件與專利文件，在此做為參考文獻進行引述。
以下所述的名詞是由習知技藝文件中的敘述定義亦或由本說明書的敘述定義。
主動區：為觸控面板上經碰觸後會據而產生觸控偵測結果的區域。
主動區端點：設置於主動區周邊的端點以及並連接主動區與觸控面板端點的走線。
電容偵測器、觸控偵測器或偵測器：對僅一個觸控表面進行電感值的測量的單元，如取樣邏輯(sampling logic)元件。
導電形狀單元：請參見觸控形狀單元。
液晶顯示器：利用液晶顯示技術的顯示器，市面上的液晶顯示器廠商主要有三星、樂金及菲利浦。
線性矩陣：沿著部份或整體維度(如x軸、y軸或斜對角線)成一列、一行或是一斜對角線排列的菱形單元(或其他導電形狀單元)。
主要處理單元：系統的主要處理單元，位於觸控模組、面板或螢幕。以個人電腦為例，處理單元的製造商有英代爾(Intel)，以智慧型手機及平板電腦為例，處理單元的製造商有三星、德州儀器、輝達及高通。
鄰接者(neighbors)：與觸控面板上的一個特定觸控表面相鄰接，不論是垂直、水平或是斜角方向，的觸控表面。
覆蓋(overlies)、觸碰(touches)、與...相接觸(come into contact)、觸發(activates)等詞彙可交替使用以描述手指連接或接近至少一部份(即部份或全部)的觸控表面或菱形單元。
峰值位置：根據一觸控物產生觸控之大略位置，舉例來說，可由第17圖之步驟2040來計算。
間距(pitch)：二鄰接物體的間距，一般來說是二物體之中心的距離。
表面間距：二鄰接之觸控表面間沿一軸線的中心距離。
列距：二鄰接且同行之觸控表面間的中心距離。
行距：二相鄰行之觸控表面間的中心距離。
原始資料(raw data)：與觸控面板上之觸控表面相連接的偵測器的偵測讀數。
偵測讀數：由電容偵測器的取樣邏輯元件所量測的數值，代表觸控強度。
形狀單元集合：不需要緊鄰配置的菱形單元或其他形狀單元。
交錯分佈(Staggered layout)：如第13圖所示，觸控表面的分佈形式為大部份或全部的觸控表面均排列為線性陣列如複數行，並且各行觸控表面間質心的垂直位置交錯，以使各行間的觸控表面的質心的垂直位置較其鄰接行的線性陣列中的最接近的觸控表面的質心為略高(或略低)。因此，舉例來說，於一觸控表面行中的大部份觸控表面的任一者的質心的垂直位置(如y軸上)較其鄰接行的線性陣列中的最接近的觸控表面的質心可能相差至半個觸控表面的高度。舉例來說，第1a圖及第1b圖為拉鍊式分佈的觸控表面，其中E觸控表面即為交錯分佈。
交錯級數目：各觸控表面行(假設所有觸控表面行均為互相交錯)可能具有的不同偏移數。舉例來說，在二級 交錯(第5a圖及第5b圖)中，於一個觸控表面行中第一個完整的觸控表面(如由底部)可自觸控表面底部或是一個觸控表面高度的二分之一開始。另一方面，三級交錯中(第5c圖)，於一個觸控表面行中第一個完整的觸控表面(如由底部)可自觸控表面底部、觸控表面高度的三分之一或高度的三分之二開始。一個完整的觸控表面為一個具有完整尺寸的觸控表面，與和觸控面板邊緣相鄰接而需被裁切掉一部份的觸控表面不同。一般來說，觸控面板上大部份的觸控表面均為完整的。觸控表面的高度在此是指一個完整的觸控表面的最低點與其上之觸控表面之最低點間的垂直距離。
儲存裝置：用以儲存電腦資料的裝置，例如，但不限於，動態隨機存取記憶體(DRAM)。
基板：絕緣物如玻璃，觸控表面與走線可分佈於其上。
電容式觸控裝置：電容量測裝置，一組電容偵測器，以分佈於整體觸控面板上。
觸控控制器：觸控偵測裝置以及處理單元。如觸控控制器位於一個晶片中，則用以控制觸控面板的整體處理單元可分佈於晶片以及主要處理單元間。製造商有賽普拉斯(Cypress)、愛特梅爾(Atmel)、義隆(ELAN)、新思(Synaptics)與美法思(Melfas)。
觸控佈局或佈局：觸控面板中的觸控表面的地域位置。
無框(frameless)佈局：一種觸控佈局，其觸控表面的至少於觸控面板主動區的三側具有邊界，而其連接走線僅由一側延伸至主動區外。
觸控模組：觸控面板、控制器及連接件(如軟板)的總稱。市面上的製造商包括三星、WTK、TPK、YFO、AUO及HSD。
觸控物件：一個觸碰至觸控面板的物體(例如手指、觸控筆或銅桿)。
觸控面板或電容表面：觸控墊、軌跡墊或觸控螢幕，包含數個導電形狀單元如多角形(例如為四邊形，可為具90度角且四邊等長的菱形)，或甚至是圓形。市面上的製造商包括三星、WTK、TPK、YFO、AUO及HSD。觸控表面裝置：觸控面板。
觸控面板元件：一個觸控表面以及將此觸控表面連接至一個觸控偵測器、一個觸控偵測裝置或一個觸控面板端點的走線。在觸控螢幕上的應用，觸控面板元件一般是由透明導電物的圖樣實現。
觸控面板端點：觸控面板上的觸控墊，觸控偵測器藉由觸控墊連接至觸控面板元件。
觸控形狀單元：一個導電的形狀單元，可以一個或以上的單元形成觸控表面。需注意的是任何適合的幾何形狀都可以用以實現，例如，但不限於第1a圖至第4b圖所示的菱形(diamond)，或是第13圖所示為交錯分佈的矩形，或是其他如第31a圖至第31c圖所示的其他形狀。各菱形通常包含一個四邊形如方形，其側邊之延伸方向與矩形的觸控面板的延伸方向為斜向。各矩形通常包含一個四邊形如方形，其側邊之延伸方向與矩形的觸控面板的延伸方向為平行。
觸控表面或E表面：一個或多個導電形狀單元(又稱為觸控形狀)的集合，如菱形單元連接為單一單元以量測電容值。需注意的是本發明於此及其他本說明書中，加上適當修正後，可適用任何三角形、四邊形或其他形狀的單元以取代本發明圖示及文字描述的實施例中所舉例的菱形單元。
走線：電性連接線，用以連接觸控形狀單元、觸控表面、觸控面板端點以及觸控偵測器。
自電容(self-capacitance)或表面電容(surface-capacitance)：一種電容值測量方法，以測量一個物體的電容，且不需要其他的驅動及感測電極，與互電容(mutual capacitance)測量方法不相同。
本發明的部份實施例欲提供結合單層觸控面板佈局以及多點觸控偵測裝置的裝置。
本發明的部份實施例欲提供多點觸控模組，包含觸控面板、包含觸控偵測器的觸控偵測裝置以及處理單元。觸控面板包含一個絕緣基板如玻璃以及各包含一觸控表面及將觸控表面連接至觸控偵測裝置或觸控面板端點的一走線的觸控面板元件。處理單元用以初始化觸控偵測裝置的測量運作過程，其中此測量運作過程將取得偵測器讀數，並執行一個計算偵測方法以推導出觸碰到觸控面板的數個觸控物體的位置。一般來說，觸控面板元件均位於單一層中，而非如習知系統中位於不同層，因此可減少製造成本。
處理單元一般執行部份或全部下列的程序：
(1)初始化由觸控偵測裝置的觸控表面進行的電容測 量運作過程。
(2)自觸控偵測裝置接收偵測器讀數。
(3)計算觸控物體的位置。
本揭示內容更提供：
一個電容表面的設計，可結合利用排列成行列的觸控偵測器及數個平均分佈於觸控表面裝置上的獨立表面，又稱為封裝(encapsulated)表面或封裝感測器，來偵測多個觸控物體的位置。
一個計算於觸控表面裝置上的多個觸控位置的裝置及方法。此方法包含偵測位於觸控表面裝置上的多個觸控動作，並計算位於觸控表面裝置上的多個觸控位置。
此裝置可包含設置於二維表面上的一組偵測器元件，以及連接至額外設置之偵測器的一組封裝獨立表面。
一個觸控表面裝置模糊計算方法，包含偵測位於觸控表面裝置上不同位置的數個實質且同時進行的觸控動作的存在，並計算這些位於觸控表面裝置上不同位置的數個實質且同時進行的觸控動作的位置。
一個上述的觸控表面裝置模糊計算方法，其中計算位置的步驟更包含：偵測位於二維表面上數個導電觸控物的存在；偵測接近觸控表面裝置之覆蓋(encapsulated)表面的數個導電觸控物的存在；以及根據二維表面及覆蓋表面的偵測判斷導電觸控物的存在位置。
一個上述的觸控表面裝置模糊計算方法，其中計算位置的步驟更包含：偵測位於二維表面上數個導電觸控物的存在；偵測接近觸控表面裝置中一組，如一個陣列的覆蓋 表面的數個導電觸控物的存在；以及根據二維表面及覆蓋表面的偵測判斷導電觸控物的存在位置。
一個上述的觸控表面裝置模糊計算方法，其中可藉由量測的偵測器權重進行加權平均、二次拋物線方程式逼近計算觸控位置。
一個上述的觸控表面裝置模糊計算方法，其中可藉由量測的偵測器權重進行加權平均計算觸控位置。
一個上述的觸控表面裝置模糊計算方法，其中計算實質觸控的數目之步驟包含：偵測位於觸控表面裝置之覆蓋表面的數個導電觸控物的存在。
一個以表面電容為基礎的多點觸控面板裝置，包含：(a)一個觸控面板，在第一軸線及第二軸線分別具有L維及K維，並包含複數個導電形狀單元，此觸控面板更包含：(i)至少一列觸控表面，包含該些導電形狀單元的一個子集合，沿第一軸線排列成一列，其中在此子集合中的所有導電形狀單元連接至一列向電容偵測器；以及(ii)數個概略位置提示觸控表面，其中各概略位置提示觸控表面沿第一軸線及第二軸線的維度分別小於L及K，且其中該些概略位置提示觸控表面各分別與複數概略位置提示電容偵測器連接；以及(b)一個回應訊號分析器，用以根據由至少一個概略位置提示觸控表面得到的至少一回應訊號辨識沿兩個軸線上的各觸控動作發生的概略位置、用以根據至少一列觸控表面得到的至少一回應訊號修正概略位置沿第一軸線及第二 軸線的至少一分量，以及據以輸出兩軸線上經修正後的觸控位置。
本發明包含至少下列實施例：
實施例1：一種多點觸控偵測模組，包含：複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且觸控表面均位於單一導電物質層中。
實施例2：如實施例1所述之多點觸控偵測模組，其中大部份觸控表面各具有第一維度長度及第二維度長度，且第一維度長度大於第二維度長度。
實施例3：如實施例1所述之多點觸控偵測模組，其中大部份走線穿越於觸控表面間而非穿越觸控表面。
實施例4：如實施例2所述之多點觸控偵測模組，其中觸控表面具有複數平面軸且觸控表面係相交錯，以使至少大部份之觸控表面之平面軸間定義出一比例，其中比例之數量級等於依觸控表面定義之交錯級數目(staggering level)。
實施例5：如實施例2所述之多點觸控偵測模組，其中導電之觸控表面之交錯級數目滿足下列式子：0.6＊{交錯級數目(stagger level)}<={列距(row pitch)}/{行距(column pitch)}<=1.8＊{交錯級數目}。
實施例6：如實施例1或2或3所述之多點觸控偵測模組，其中交錯列具有等於2之一交錯級數目。
實施例7：如實施例1或2或3所述之多點觸控偵測模組，其中觸控表面為矩形。
實施例8：如實施例1或2或3所述之多點觸控偵測模組，更包含：觸控偵測裝置，包含複數觸控偵測器以偵測觸控物與至少一導電之觸控表面間之觸控；以及一處理單元，與觸控偵測裝置相連接，以讀取觸控偵測裝置之複數自電容(self-capacitance)量測值並根據自電容量測值計算與觸控表面接觸之複數物體相對應之複數觸控位置。
實施例9：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元對觸控偵測裝置產生之複數觸控量測值進行調整使觸控量測值分組依序產生，以使複數觸控面板元件間相容性耦合(capacitively coupled)者不同時被測量。
實施例10：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元對至少一觸控偵測器讀數進行調整，以對觸控偵測器讀數中，相鄰之複數觸控面板元件間的複數已知容性耦合效應進行補償。
實施例11：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元計算觸控位置更包含對根據形成複數線性陣列之觸控表面間之交錯排列可能產生之訊號失真(distortion)，藉由轉換與觸控表面相連接之觸控偵測器之複數讀數為由觸控表面切割出之複數虛擬平面之複數計算理論(computed theoretical)電容讀數形成之讀數矩陣，以形成複數列非交錯平面來進行補償。
實施例12：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元計算觸控位置更包含辨識複數觸控面板感測峰值位置。
實施例13：如實施例12所述之多點觸控偵測模組，其中辨識觸控面板感測峰值更包含尋找代表可能根據複數觸控動作產生之複數感測峰值位置以及執行峰值位置移除測試程序以濾除並非對應至真實之觸控動作的該等感測峰值位置。
實施例14：如實施例12所述之多點觸控偵測模組，更包含執行峰值位置分離程序。
實施例15：如實施例12所述之多點觸控偵測模組，其中辨識觸控面板感測峰值位置更包含計算分別對應至一特定峰值位置之複數座標，且座標分別沿x軸及y軸定義，計算等座標更包含：根據由鄰接於特定峰值位置之觸控偵測器產生之複數觸控偵測器讀數計算加權平均值，其中各觸控偵測器讀數對應之權重包含對應於x軸及y軸上之觸控偵測器中心座標。
實施例16：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元計算觸控位置更包含辨識複數觸控面板感測峰值位置，且處理單元根據由觸控表面切割出之複數虛擬平面形成形成複數列非交錯平面來計算觸控面板感測峰值位置對應之x座標以及y座標，其中用以計算x座標之虛擬平面之第一列數大於用以計算x座標之虛擬平面之第一行數，用以計算y座標之虛擬平面之第二行數大於用以計算 y座標之虛擬平面之第二列數。
實施例17：如實施例16所述之多點觸控偵測模組，其中用以計算x座標及y座標之虛擬平面中，於峰值位置周圍之至少一幾乎鄰接虛擬平面僅在幾乎鄰接虛擬平面之表面值小於或等於峰值位置周圍之較直接鄰接虛擬平面之表面值時用以計算x座標及y座標。
實施例18：如實施例1所述之多點觸控偵測模組，其中走線僅於觸控面板主動區的一側延伸至觸控面板主動區外且不於其他側延伸至觸控面板主動區外。
實施例19：如實施例1所述之多點觸控偵測模組，其中走線中與各至少大部份觸控表面以對應主動區端點相連接者，是以非一直線之形式設置。其中非一直線之形式包含相連接之複數直線段。
實施例20：如實施例1所述之多點觸控偵測模組，其中走線中與各至少大部份觸控表面以對應主動區端點相連接者，是以一一直線之形式設置。
實施例21：一多點觸控偵測方法，應用於觸控面板，包含：提供複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且觸控表面均位於單一導電物質層中；以及使處理單元根據自電容量測以計算與觸控面板接觸之複數物體相對應之複數觸控位置。
實施例22：如實施例21所述之多點觸控偵測方法，其中大部份觸控表面各具有第一維度長度及第二維度長度，且第一維度長度大於第二維度長度。
實施例23：如實施例21所述之多點觸控偵測方法，其中走線穿越於觸控表面間而非穿越觸控表面。
實施例24：一種電腦程式產品，包含非揮發性電腦可讀取紀錄媒體，用以儲存電腦可讀取程式碼，電腦可讀取程式碼使多點觸控偵測模組執行一種多點觸控偵測方法，其中多點觸控偵測模組包含複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且觸控表面均位於單一導電物質層中，多點觸控偵測方法包含下列步驟：讀取複數自電容量測值並根據自電容量測值計算與觸控表面接觸之複數物體相對應之複數觸控位置；其中根據自電容量測值計算觸控位置之步驟更包含：由觸控表面切割出之複數虛擬平面，以形成複數列非交錯平面；以及藉由轉換與觸控表面相連接之觸控偵測器之複數讀數為虛擬平面之複數計算理論電容讀數形成之讀數矩陣，以對根據形成陣列之觸控表面間之交錯排列可能產生之訊號失真進行補償。
實施例25：如實施例24所述之電腦程式產品，其中根據自電容量測值計算等觸控位置之步驟是由處理單元進 行。
實施例26：如實施例21所述之多點觸控偵測方法，其中至少大部份觸控表面具有第一軸線以及長度大於第一軸線之第二軸線，當排除姆指或巨大單一物體時所偵測到之觸控偵測圖形顯示為沿第二軸線且具大斜率之長直線以及沿第一軸線之較短直線，峰值位置將被判斷為依據平行第二軸線之單一觸控表面行上之二相近觸控物體產生，而非依據單一觸控物體產生。
實施例27：如實施例13所述之多點觸控偵測模組，其中當至少一第一峰值位置鄰接至第二峰值位置且第二峰值位置之值高於第一峰值位置之值，第一峰值位置被濾除。
實施例28：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元計算該等觸控位置更包含進行影像處理。
實施例29：如實施例8所述之多點觸控偵測模組，其中處理單元計算該等觸控位置更包含進行多項式逼近法。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，分佈有數個形狀單元，以定義鄰近的形狀單元間的邊界區且其中部份概略位置提示觸控表面覆蓋至少部份的邊界區。
於此更根據本發明的至少一個實施例更提供一個裝置，其中對應至複數概略位置提示電容偵測器其中之一之各概略位置提示觸控表面包含複數個導電形狀單元中的一個子集合，且僅此子集合中的所有形狀單元連接於此些對應的概略位置提示電容偵測器。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置， 其中概略位置提示觸控表面之分佈，使任何於觸控面板上進行的觸控至少部份碰觸到各個形狀單元集合的至少一部份。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中在觸控表面列外沒有任何形狀單元連接至列向電容偵測器。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，包含至少一行觸控表面，其包含複數個形狀單元的一個子集合，且此子集合中的形狀單元沿第二軸線排列成一行，且所有此子集合中的形狀單元連接至一行向電容感測器。其中回應訊號分析器用以根據由至少一個概略位置提示觸控表面得到的至少一回應訊號辨識沿兩個軸線上的各觸控動作發生的概略位置、用以根據至少一列觸控表面得到的至少一回應訊號修正概略位置沿第一軸線及第二軸線的分量，以及據以輸出兩軸線上經修正後的觸控位置。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中至少一列觸控表面包含至少二列觸控表面與複數概略位置提示觸控表面交相分佈。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個多點觸控方法，以偵測一個觸控面板上同時產生的多個觸控，此方法更包含提供一個以表面電容為基的觸控面板，以支援多點觸控應用，並且此方法包含使用表面電容觸控面板來實現多點觸控應用。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個多點觸控方法，其中觸控面板用以實現具有一個特殊應用需求解 析度的至少一個多點觸控應用，其中此方法包含沿x軸及y軸以較特殊應用需求解析度更高的解析度對觸控動作定位，以提供近似的x軸及y軸座標，並修正x軸及y軸至少其中之一的座標至滿足特殊應用需求解析度。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個多點觸控方法，其中觸控面板包含電容偵測器，且其中從鄰接的數個偵測器讀取的強度組合可用以準確地對觸控面板上的觸控動作定位，而非僅對產生區域最大強度值的電容讀數的各個電容感測器進行辨識來定位。
各個強度值通常包含測得電容值與在未觸碰情形下的基礎電容值的差距。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中各概略位置提示觸控表面包含的形狀單元數目恰可共同產生一個總觸控表面，其尺寸位於沿觸控面板之至少一軸線定義的特殊應用需求解析度範圍內。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中各概略位置提示觸控表面包含複數個形狀單元。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個方法，其中觸控面板沿第一軸線及第二軸線分別具有L維及K維，並包含複數個導電形狀單元，此觸控面板更包含：(i)至少一列觸控表面，包含該些導電形狀單元的一個子集合，沿第一軸線排列成一列，其中在此子集合中的所有導電形狀單元連接至一列向電容偵測器；以及(ii)數個概略位置提示觸控表面，其中各概略位置提示觸控表面沿第一軸線及第二軸線的維度分別小於L及K， 且其中該些概略位置提示觸控表面各分別與複數概略位置提示電容偵測器連接。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個方法，其中更包含對概略位置提示電容偵測器進行掃瞄，以辨識至少一被同時產生的多數個觸控動作觸發的概略位置提示電容偵測器、根據已知的各概略位置提示電容偵測器計算此多數個觸控動作的概略位置以及利用來自電容偵測器而非概略位置提示電容偵測器的資訊修正此概略位置以得到此多數個觸控動作的精確位置。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個方法，其中概略位置之計算是根據至少一鄰接概略位置提示電容偵測器的已知位置，其中此鄰接概略位置提示電容偵測器與連接至概略位置提示電容偵測器之一形狀單元鄰接之至少一形狀單元相連。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中概略位置提示觸控表面密集地分佈於觸控面板上以確保觸控面板內在當手指觸控至各具手指尺寸大小的區域時，均觸發一組具手指尺寸大小的電容偵測器以產生一組對應且獨特的強度值，此強度值與其他部份的觸控面板被觸控時觸發的強度值不相等。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個方法，更包含根據由至少一個概略位置提示觸控表面得到的至少一回應訊號辨識沿兩個軸線上的各觸控動作發生的概略位置、用以根據至少一列觸控表面得到的至少一回應訊號修正概略位置沿第一軸線及第二軸線的至少一分量，以及據 以輸出兩軸線上經修正後的觸控位置。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中概略位置提示觸控表面之分佈，使任何於觸控面板上進行的觸控至少部份碰觸到各個形狀單元集合的至少一部份。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中形狀單元包含菱形單元。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個裝置，其中概略位置提示觸控表面的間距至少為一個人類手指的尺寸大小。
本發明更提供：
(a)一個多點觸控模組，包含：一觸控偵測裝置，包含複數觸控偵測器；一觸控面板，包含：一電性隔離基板；複數導電觸控形狀單元，大部份導電觸控形狀單元各具有第一維度長度及第二維度長度，且第一維度長度大於第二維度長度，導電觸控形狀單元是排列為數目大於二之複數行，且各行包含數目大於二之導電觸控形狀單元，其中各行導電觸控形狀單元形成複數交錯列；複數走線，使導電觸控表面與觸控偵測裝置相電性連接；以及一處理單元，連接於觸控偵測裝置，用以讀取由觸控偵測裝置產生之觸控偵測器測量結果，並由觸控 偵測器測量結果計算與觸控表面接觸的複數觸控物體的複數觸控位置。
(b)一個多點觸控模組，包含：一個觸控面板，包含：複數導電之觸控表面，其中觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列；以及一觸控偵測裝置，包含複數觸控偵測器以偵測一個觸控物體與導電之觸控表面中至少一者間的觸碰。
(c)如上所述的多點觸控模組，更包含複數走線，使導電觸控表面與觸控偵測裝置相電性連接。
(d)如上所述的多點觸控模組，更包含一電性隔離基板。
(e)如上所述的多點觸控模組，其中觸控表面為交錯分佈，以使形狀單元具有的複數平面軸間定義出一比例，其中比例之數量級等於依觸控表面定義之交錯級數目。
(f)一個多點觸控模組，包含：一個觸控面板，包含：複數導電之觸控表面，其中觸控表面較佳但非必需地排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各觸控表面行包含數目大於二之觸控表面，其中觸控表面於觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列；以及一觸控偵測裝置，包含複數觸控偵測器以偵測一個觸控物體與導電之觸控表面中至少一者間的觸碰； 其中觸控偵測量測值以群組方式由觸控偵測裝置，以使電容耦合的觸控面板元件不會同時被量測。
(g)一個模組，其處理單元利用峰值位置之第一鄰近區計算峰值位置的x軸座標，以及利用峰值位置異於第一鄰近區之第二鄰近區計算峰值位置的y軸座標。
(h)一個模組，具有複數主動區端點，且其中於包含大部份主動區端點的一個主動區端點子集合中的各主動區端點是與單一觸控面板端點相連接。
各峰值位置起初包含由觸控偵測裝置偵測得到的一個區域最大值，舉例來說，如由觸控偵測裝置所讀取的一個觸控表面的電容值不低於其直接相鄰的觸控表面的電容值。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個電腦程式產品，包含一非揮發性電腦可讀取紀錄媒體，用以儲存電腦可讀取程式碼，電腦可讀取程式碼使多點觸控偵測模組執行一種多點觸控偵測方法，以偵測觸控面板上同時進行的多個觸控動作。多點觸控偵測方法包含提供一提供一個以表面電容為基的觸控面板，以支援多點觸控應用，並且此方法包含使用表面電容觸控面板來實現多點觸控應用。
於此更根據本發明的至少一個實施例提供一個電腦程式產品，包含一非揮發性電腦可用或可讀取紀錄媒體，通常為一實體，用以儲存電腦可讀取程式碼，電腦可讀取程式碼可被執行以實現任何或全部本發明所述的方法。需注意的是，任何或全部所述的計算步驟可由電腦實現。本發 明所教示的運作過程可由為特定目的建構的電腦，或具有儲存於非揮發性電腦可讀取紀錄媒體中為特定目的設置的電腦程式的一般電腦執行。
任何合適的處理器、顯示器及輸入裝置可用以處理、顯示(如於一電腦螢幕或其他電腦輸出裝置)、儲存及接收任何本發明所述之方法與裝置所使用或所產生的資料。上述的處理器、顯示器及輸入裝置包含根據本發明部份或所有實施例中所述的電腦程式。本發明所述的任何或全部功能可由習知的個人電腦處理器、工作站或其他可程式裝置、電腦或電子運算裝置，無論是通用亦或特別建構的，來進行處理，由電腦顯示螢幕及/或印表機及/或揚聲器以顯示或播放，由機器可讀取記憶體如光學磁碟片、光碟、磁光碟片或其他磁片、動態隨機存取記憶體(random access memory；RAM)、唯讀記憶體(read only memory；ROM)、抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read only；EEPROM)以及電子抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read only；EEPROM)、磁或光或其他儲存卡來儲存，以及由鍵盤或滑鼠來接收。上述的「處理」意指包含對資料進行任何形式的計算、運用或轉換，此資料可以物理現象如電子表現，並發生或儲存於如電腦的暫存器及/或記憶體中。上述的「處理器」意指包含單處理器單元或是複數分散式或遠端處理單元。
上述的裝置可透過任何有線或無線數位通訊裝置進行通訊，如透過有線或是無線電話網路或是電腦網路如網際 網路。
本發明的裝置根據本發明部份實施例可包含機器可讀取記憶體包含或儲存程式指令，當由機器執行時可實現本發明所述的部份或全部的裝置、方法、特徵及功能。本發明的裝置根據本發明部份實施例可另包含或是額外包含以任何習知程式語言撰寫的上述程式碼，並選擇性地包含一個執行上述程式碼的機器，例如但不限於一個通用電腦，可選擇性地根據本發明教示的內容建構或驅動。任何本發明的教示內容在合適的情形下以不同的實體物質產生的訊號運作。
上述的實施例與其他實施例將在下個段落中有更詳細的敘述。
任何本文中的文字及圖式中出現的商標為其擁有者所有，並僅為了解釋或描述本發明的實施例如何實現而出現。
除特別敘述，下列於說明書討論過程中現在的詞彙如「處理」、「計算」、「預估」、「選擇」、「排序」、「分類」、「運算」、「判斷」、「產生」、「評估」、「分類」、「產出」、「立體匹配」、「記錄」、「偵測」、「關聯」、「疊加」、「取得」等，將如以下討論清楚的所描述的，意指一個電腦、電腦系統、處理器或是類似的電子計算裝置的處理過程或是行為，以對資料進行運用或轉換，此資料可以物理現象如電子表現，並發生於如電腦的暫存器、記憶體、其他資訊儲存媒介、通訊或是顯示裝置中。「電腦」一詞可廣義的涵蓋任何具有資料處理能力的電子裝置，包含，但不限於，個人電腦、伺服器、計算系統、通訊裝置、處理器(如數位訊號 處理器、微控制器、場域可程式邏輯閘、特殊應用整合電路等)及其他電子計算裝置。
本發明為求清楚，可能會以專指特定程式語言、作業系統、瀏覽器、系統版本、特殊產品等的術語進行描述。需注意的是，此術語僅是為了清楚而簡短地表達一般的運作原則，而非用以將本發明的範圍限制在特定的程式語言、作業系統、瀏覽器、系統版本或特殊產品上。
各種於此列出的元件不必然各為獨立的元件，而可能是屬於同一結構。
任何合適的輸入裝置，例如但不限於一偵測器，可用以產生或提供本發明所述的方法或裝置接收到的資料。任何合適的輸出裝置或顯示器可用以顯示或輸出本發明所述的方法或裝置接產生的資料。任何合適的處理器可用以計算或產生本發明所述的資料，如提供一個或多個模組以執行所述的功能。任何合適的電腦資料儲存裝置如電腦記憶體可用以儲存所述的系統所產生或接收的資料。所述的功能可以分配至伺服器電腦以及數個用戶端電腦。所述的這些或任何其他電腦元件可在其間藉由合適的電腦網路彼此進行溝通。
本發明的部份實施例是用以解決電容表面上的多個觸控點的未知位置。
第1a-1b圖以及第2a圖繪示一實施例中之觸控表面之示意圖，觸控表面區分為數個封裝的群組。各組封裝的觸 控表面，如以E1標識或以E6標識者，是分別與一個獨立的偵測器相連接。
需注意的是，一般的表面電容或是自電容觸控面板並不支援多點觸控應用。本發明之部份實施例欲尋求使表面電容或是自電容觸控面板進行支援多點觸控應用的運作模式。
部份本發明的實施例欲尋求提供複數個E型觸控表面，其中一個菱形單元僅在其位於一特定觸控表面時可觸發對應觸控表面的電容偵測器。且其中各觸控表面的菱形單元為了特殊應用，被設計成使兩個觸控動作在觸壓或觸發部份或全部的同一觸控表面時為等值的。
部份本發明的實施例欲尋求提供用以修正E型觸控表面所取得的概略x與y軸座標的X型或Y型觸控表面，且其中X型或Y型觸控表面之特性在於其於觸控面板上部份或全部的其中一軸線延伸，並於部份的另一軸線上延伸，小於觸控面板提供之特殊應用需求解析度。
部份本發明的實施例欲尋求解決的一個問題是如何在不以不實際的作法如使觸控偵測器連接至每個獨立的菱形單元而增加裝置的複雜度，以及不用不適合的尺寸的菱形單元的情形下，在以絕對電容或表面電容技術為基的觸控表面上對數個同時進行的觸控動作進行定位。如上所述，一個解決的方法為提供分佈於觸控面板上的封裝(encapsulated)菱形單元，亦在本文中表示為E菱形單元。E觸控表面指的是一個或多個共連至一個偵測器的鄰接菱形單元，且具有預先定義並已知的x軸與y軸座標。較佳地， 觸控面板上不存在有無效區(dead area)。任何部份的觸控面板上施以任何的觸控動作均可由被特定組合(pattern)觸發的特定集合的偵測器進行定位。通常，觸控面板提供的整體E菱形單元可被分為n個鄰接的E菱形單元的集合。這些集合可以緊鄰形成如第1a-1b圖之實施例所示的拉鍊型，但彼此間並不電性連接至其他E菱形單元集合。並且，所有特定集合內的菱形單元均連接至一個對應此特定集合的單一連接的偵測器，以使連接至E菱形單元的偵測器總數目為n。根據本發明一些實施例，E菱形單元外的各菱形單元連接至單一偵測器，此偵測器用以偵測此菱形單元所位在的整列菱形單元。如此列菱形單元存在，則此種菱形單元稱為X菱形單元。根據本發明一些實施例，E菱形單元外的各菱形單元連接至單一偵測器，此偵測器用以偵測此菱形單元所位在的整行菱形單元。如此列菱形單元存在，則此種菱形單元稱為Y菱形單元。
E菱形單元通常遍佈於觸控面板上以對觸控表面上任何位置的觸控點進行偵測，避免無效區的存在。通常，E菱形單元的分佈使任何觸控面板上的觸控動作可觸發至少一E菱形單元。
更特別的是，第1a-1b圖以及第2a圖根據本發明的不同實施例繪示一個以表面電容為基的多點觸控面板裝置的菱形單元分佈方式。需注意的是，圖中所示的圖樣可不同地重複，並分佈於觸控面板上直至其整體長寬處。
通常：
(a)所有的X菱形單元，即沿x軸線重複出現者，連接 至一單一偵測器；(b)所有的Y菱形單元，即沿y軸線重複出現者，連接至一單一偵測器。
(c)所有標識為同一數字的E菱形單元，以其特有的方式重複出現者，連接至一個單一的偵測器，其中觸控表面(一個序列的E菱形單元，或是通稱為一個集合的E菱形單元)上標識為其他同一數字並以其他方式重複出現者，連接至另一個不同的單一偵測器。
於第1a-1b圖及第2a圖的實施例中，一方面由於不具有任何無效區，且因為相當多的非E菱形單元及/或依序提供E菱形單元均分別連接至一單一偵測器，因此不需要大量的偵測器，故表現相當良好。第1a-1b圖及第2a圖的實施例的特徵在於其獨特性(uniqueness)，意即如第2b圖所示的觸控動作的尺寸(手指的尺寸)施加於任何位置均可位於一個特定集合的菱形單元，包含至少一個E菱形單元，因此可以據以定位。需注意的是如第2b圖所繪示的特定手指尺寸僅為繪示說明的目的而非用以限制。舉例來說，於第1a圖中，y10、y11、E2及E4在包含重複圖樣的整體觸控面板中僅有在一處是相鄰接的。類似地，於第1a圖中，y1、y2及E3在包含重複圖樣的整體觸控面板中僅有在一處是相鄰接的。而這情形對所有相鄰的菱形單元集合來說都是一樣的，意即各種組合的相鄰菱形單元均僅在整體觸控面板中出現一次(y10、y11、E2及E4在第1a圖中每個重複的圖樣中出現，然而每個重複圖樣中的E2及E4是連接至不同的偵測器)。
需注意的是，結合由Y偵測器及E偵測器收集的強度資訊，可以對手指觸控動作進行定位。舉例來說，於第1a圖的實施例中，連接到E1菱形單元的偵測器是特別(適用於整個觸控面板)用以連接九個垂直鄰接的E1菱形單元，並以對應Y0至Y8的Y偵測器所偵測到超過一特定準位的強度值輔助，以對九個E菱形單元所佔的區域進行垂直的定位。對觸控點進行定位的一個方法範例在稍後將參照第4c-4d圖進行說明。
通常，各個第1a-1b圖及第2a圖中的圖樣是由兩層排列方式實現。通常，E及X菱形單元是實現於上層，而Y菱形單元則實現於下層，通常較不靈敏。需注意的是，於所繪示的實施例中，E及Y菱形單元由於可能導致短路而不能在同一層中並存。而E及X菱形單元由於其與偵測器間的走線可相互平行，因此可並存於同一層中。
需注意的是在此所用的X及Y並不成為限制。舉例來說，在特定需求下，X菱形單元亦可稱為Y菱形單元，反之亦然。
在特定的觸控面板中，當第1a-1b圖及第2a圖中的圖樣沿著面板的x軸線與y軸線分別自我重複出現，如K’及L’次，則重複出現K次的X1菱形單元均連接至分配予X1菱形單元所位於的第一行的單一電容偵測器，而對X2及X3的菱形單元的情形亦同，X2及X3的菱形單元將分別連接至分配予第2行及第3行的電容偵測器。類似地，重複出現K’次的Y1菱形單元均連接至分配予Y1菱形單元所位於的第一列的單一電容偵測器，而對Y2及Y3的菱形單元 的情形亦同，Y2及Y3的菱形單元將分別連接至分配予第2列及第3列的電容偵測器。相反的，重複出現K’次的E1菱形單元將連接至不同的K’個電容偵測器而非單一偵測器。而對E2及E3菱形單元的情形亦同。
需注意的是，各菱形單元的尺寸相對於一個預設手指對菱形單元電容的影響及其如第2b圖所示的尺寸，通常使當手指對正於一個菱形單元時將總是部份或是全部壓在三個三個沿x軸線及三個沿y軸線延伸的菱形單元上。而在第8a圖及第8b圖所繪示的拉鍊型實施例中，其特徵在於不會有兩個手指位置觸壓至同一個菱形單元的集合。需注意的是，手指可以藉由下列方式進行精確定位：(a)記錄手指所按壓(即觸發)的菱形單元集合；以及(b)記錄各個被觸發的菱形單元的相對強度，並考慮一般所述的觸發強度與有效手指電容(與手指和菱形單元接觸的範圍大小相關)及菱形單元電容所組成的方程式。通常，被觸發的各個菱形單元的強度與手指電容對菱形單元電容造成的影響成正比。
舉例來說，如果一根手指觸壓至第1a圖中的一個E2菱形單元，從被觸發的菱形單元所讀取的強度組合通常包含來自E2菱形單元的高強度讀數以及從周圍環繞的Y菱形單元所得大致彼此相同的但較低的強度讀數。相反的，如果一根手指觸壓至兩個E菱形單元及兩個Y菱形單元的頂點，則強度組合將包含由鄰接於此頂點的四個菱形單元而得的四個大致相等的強度。如果手指觸壓於E菱形單元及Y菱形單元的邊界，則此兩個菱形單元所得到的強度將 為高強度，而自鄰接的菱形單元中將得到較低的強度。
根據本發明部份實施例，自一些鄰接的偵測器得到的一個強度讀數的圖樣(map)或組合，可用以如本發明所述對觸控面板上的一個觸控動作進行準確的定位，而非僅是藉由辨識產生區域最大強度的一個偵測器的座標達到定位。
第3a圖為本發明部份實施例中，用以實現觸控面板中的覆蓋表面的圖樣的佈局圖。
特別地是，第3a圖為依據本發明一實施例所運作及建構的裝置的上層佈局圖。
第3b圖為第3a圖中的部份佈局圖，以繪示一個或數個覆蓋菱形單元(於圖中分別標識為E菱形單元，並以灰色圖樣繪示)。X菱形單元由水平細線繪示，而Y菱形單元位於底層，因此繪示於第3a圖及第3b圖的白色部份。如圖所示，不同集合的E菱形單元各分別連接至其對應的偵測器，如圖中繪示的偵測器E1及E2等，各與對應的E菱形單元集合相連接。底部的Y層於第3a圖繪示白色區域內。
通常，Y菱形單元形成佈局圖的底層(舉例來說)。其中包含X及E菱形單元的為上層，因此得到較佳的偵測靈敏度。X及E菱形單元間可能藉由充填物的設置，以使第二層對手指電容的影響有較靈敏的偵測。充填物，意即一個不連接至任何偵測器的導電表面，將在第二層僅於上下層絕緣的情形下受觸控影響時才設置。
第4a圖繪示拉鍊型佈局圖，以描述用以對多數個同時進行的觸控動作進行定位的方法。需住意的是，第4a圖中 所描述的方法僅為一個範例，且第4a圖的方法可通用於各種佈局形式，包含但不限於各種本發明繪示的佈局形式。並且，幾乎有無限多可能的佈局形式可包含如圖所示的菱形單元，並且此處所繪示的佈局形式僅為一個範例。舉例來說，可對本發明所述的不同的排列形式，如第2a圖，進行結合。
於第4a圖中，各個Y觸控表面包含成一個水平線菱形單元，例如第一條水平線上的菱形單元或是其他於其下的水平線上的菱形單元。各個E觸控表面包含一組以橢圓形標識出(於第4b圖中)，成垂直分佈的菱形單元。一個對X方向進行偵測的垂直線包含一組E菱形單元。圓圈是表示E菱形單元的中心，並將於下面進行相關敘述。
每個(未被截斷)E菱形單元的中心被定義為其表面形狀的質心。然而，在觸控面板的最低或最高側，部份的菱形單元由於觸控面板的矩形設計而被截斷。對這些菱形單元來說，中心仍被定義為其未被截斷前的形狀的質心。
質心通常被用來計算觸控點的X及Y座標。需注意的是各E菱形單元集合通常只具有一組預先定義的特定座標。第4c圖為用以自一個如第4a圖或其他繪示的觸控面板中擷取同時進行的多個觸控點的座標的方法的一個簡化而易懂的流程圖。第4c圖繪示本方法所包含部份或全部，並以如其所示適當順序的步驟。第4c圖的方法可週期性或是持續地進行。
於第4c圖中，「可能的觸控表面清單」是指E觸控表面中所量測的電容值大於習知的觸控面板的觸控偵測閾值 者。閾值可由習知方式決定，通常依特定的應用及/或用以製造的物質而定。根據本發明部份實施例，此清單將持續被檢查，直到清單裡所有的內容均被清空為止。
在步驟1125中被標記的主要的觸控表面的位置，是於步驟1140進行判斷。接著將判斷具有次高強度的觸控表面，並依續判斷下去，直到所有的觸控動作都被定位為止(或是沒有找到任何觸控動作)，方法的流程將回至步驟1110中的電容值量測步驟。
步驟1140中可藉由任何合適的計算方式進行。舉例來說，如上所述，覆蓋偵測器(E1)、(E2)、Y偵測器(Y6)、(Y7)及X偵測器(X5)(X6)及(X7)的座標是由表面矩陣的分佈形式預先定義(即已知)。覆蓋偵測器、Y偵測器及X偵測器量測得的權重(如電容值)可表示為[w1,w2,...,wn]。
觸控點的X座標可由三個點的二次拋物線方程式或是由所有X及E偵測器中(例如)加權平均的方式計算得。Y座標則可由Y及E偵測器以類似的方式計算。合適的X座標計算方法可使用加權平均方程式I或是使用二次拋物線方程式II。在偵測到觸控點的初步或概略位置後，可藉由考慮鄰近的X偵測器EX-1、EX及EX+1...等的二次拋物線方程式進行更精確的計算。各觸控點的Y軸座標可用上述的二次拋物線方式及加權平均計算。
「主要觸控表面」一詞是指自可能觸控表面清單中被選擇以標記一個觸控點的E觸控表面。
「鄰近表面」一詞是指位於所選的E觸控表面附近的 觸控表面。舉例來說，第4b圖繪示一個被選擇的偵測器的六個鄰近表面。通常，如第4b圖所示，每個E觸控表面具有最多鄰近觸控表面為：上、左上、右上、左下、右下及下。
「有效鄰近觸控表面清單」一詞是指具有有效的鄰近觸控表面的清單，其中有效是指對一個主要觸控表面找到的觸控位置造成影響。一個鄰近觸控表面通常在下列情形被視為有效(第4c圖中的步驟1155)：(1)如果此鄰近觸控表面在可能的觸控表面清單中；(2)如果此鄰近觸控表面加入有效鄰近觸控表面清單時不會違反下列準則：(a)上鄰近觸控表面不能與下、右下或左下鄰近觸控表面包含在同一個集合中；(b)下鄰近觸控表面不能與上、右上或左上鄰近觸控表面包含在同一個集合中。
需注意的是第4c圖中的方法只是更泛用的第4d圖的方法的其中一個實施方式，其中第4d圖的方法將對E偵測器(量測E菱形單元的電容偵測器)進行掃瞄，以辨識被一個或多個觸控點觸發的偵測器。觸控點的概略位置將依據如被觸發的E偵測器對應的菱形單元的X及Y軸座標，以及與鄰近於被觸發的E偵測器對應的菱形單元的至少一鄰近E菱形單元相關的至少一E偵測器進行計算，並利用為觸控點所觸發的X偵測器及Y偵測器的資訊對概略位置，透過如上述的方程式I及方程式II進行修正，以得到精確位置。
在部份應用中，手指可觸發其下的菱形單元的範圍約是10釐米(孩童約為5釐米)。
參考第9圖中以灰影繪示的矩形，圓圈的Y軸位置可結合三個灰影觸控表面的電容偵測器讀數進行判斷。各個圓圈(代表一個觸控手指)的印跡在其下的觸控表面有不同的分佈形式：(1)約一半的上半圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，且約一半是位於上側灰影觸控表面；(2)約一半的中央圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，另一半則實質上平均分佈於另兩個觸控表面；(3)約一半的下半圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，且約一半是位於下側灰影觸控表面。
各個圓圈將產生不同組合的電容偵測器讀數。這與第8圖所示對齊的灰影觸控表面的情形不同。
部份實施例中繪示的虛線是代表觸控表面與周邊的連接。為求簡化，在部份實施例中，僅繪示出一個連接線，但其可代表複數個連接線(一條線對應至各個觸控表面)。
拉鍊型佈局與上述的單層結構有類似之處。然而，二者間的不同在於拉鍊形佈局更包含列(Y)觸控表面。
單層偵測演算法可由第10a圖以及下列的段落解釋：下一段將敘述如何自觸控面板擷取數個觸控點的座標，部份方法與上述的類似。
於第10a圖：各E觸控表面由橢圓形所標識。以點線繪示的圓圈代表各個E觸控表面的中心，將在稍後的敘述中被提及。
E觸控表面中心定義(圓圈)：各觸控表面的中心是由此觸控表面形狀的質心所定義。在下側及上側的觸控面板，由於觸控面板的矩形設計，可能有部份觸控表面因而被截斷，對這些觸控表面來說，中心仍被定義為其未被截斷前的形狀的質心。
可能被觸發的E觸控表面清單包含E觸控表面中所量測的電容值大於觸控偵測閾值者。
主要E觸控表面是指自可能觸控表面清單中被選擇以標記一個觸控點的E觸控表面。
「鄰近E觸控表面」一詞是指位於所選的E觸控表面附近的E觸控表面。
各個E觸控表面具有最多八個鄰近的E觸控表面：上、左上、遠左、遠右、右上、左下、右下及下(如第10a圖所示)。
有效鄰近E觸控表面清單：指具有有效的鄰近觸控表面的清單，其中有效是指對一個主要E觸控表面找到的觸控位置造成影響。一個鄰近E觸控表面通常在下列情形被視為有效：(1)如果此鄰近觸控表面在可能被觸發的E觸控表面清單中；(2)如果此鄰近觸控表面加入有效鄰近觸控表面清單時不會違反下列準則：(a)上鄰近觸控表面不能與下、右下或左下鄰近觸控表面包含在同一個集合中；(b)下鄰近觸控表面不能與上、右上或左上鄰近 觸控表面包含在同一個集合中。
第4c圖為一個偵測流程圖。在另一個演算法中，鄰近E觸控表面是根據其電容偵測器讀數及其與主要E觸控表面或是已確認的鄰近E觸控表面的距離來選擇。
在另一實施例中，如果偵測器電容讀數符合兩個主要E觸控表面的鄰近規則，則此偵測器電容讀數可被歸類至兩個主要E觸控表面中。
根據主要觸控點及有效鄰近觸控表面來判斷觸控位置，可藉由下列方法達成：
(1)加權平均
(2)二次方程式
(3)多項式逼近
(4)影像處理
加權平均的範例：
1.根據每個參與計算的E觸控表面(主要E觸控表面及其有效鄰近觸控表面)的X軸座標，對各表面的電容偵測器讀數進行加權平均，以判斷觸控X座標。
2.對Y軸線重複上述步驟以擷取Y座標。
二次方程式的範例：
1.對各行參與計算的E觸控表面的電容偵測器讀數進行加總以得到各行的一個讀數值。
2.定義一個二次方程式，以描述每個X軸座標的行讀數值。
3.找到最符合各行中每個參與計算的E觸控表面的電 容偵測器讀數的加總值的一個方程式。
4.當X產生最高值時判斷X軸座標。
5.對Y軸線重複上述步驟以擷取Y軸座標。由於E觸控表面在Y軸向上為交錯排列，因此可藉由邊界E觸控表面(如第4b圖中以橢圓形標記者)的電容偵測器讀數的加總做為二次方程式的輸入。
多項式逼近的範例：
1.進行許多測試，以記錄量測值與X軸向位置的關係。
2.依據電容讀數量測值尋找預測X軸向位置的最佳多項式。
3.對Y軸座標重複上述步驟。
影像處理的範例：
1.準備螢幕圖樣的圖式。
2.根據圖式中各E觸控表面的電容讀數，對圖式中各E觸控表面設定一個值(高於其預設電容值)。
3.對圖式進行空間低通濾波。
4.尋找具有最大值的區域。
5.判斷此區域的中心的X軸與Y軸座標。
下述為依偵測進行影像處理及低通濾通的範例：在進行空間低通濾波前，觸控表面的電容偵測器讀數的圖式範例是如第11a圖所示。
在經過空間低通濾波後，觸控表面的電容偵測器讀數的圖式範例是如第11b圖所示。
在表面電容式觸控面板用以偵測數個觸控點的佈局圖 以及提供及使用此佈局圖的方法將在此參照第5a圖至第11b圖進行敘述。
第5a-5c圖繪示觸控表面佈局及連接線繞線的範例示意圖。E觸控表面與電容量測單元間的繞線可由一側、兩側(如第5a-5c圖所示)、三側或四側進行。
請參照美國申請案案號13/042,965的「Systems and methods for detecting multiple touch points in surface-capacitance type touch panels」，其公開號為20110216038。第5a圖至第11b圖所述的裝置及方法可與此申請案中的系統與方法搭配使用。
二層交錯的範例如第5a圖及第5b圖所示，而三層交錯的範例則如第5c圖所示。四層或更多交錯層級可由類似的方式實現。於此，「飛彈」一詞是用以指稱如第6圖所繪示的佈局形狀。
將觸控面板填入數個觸控表面最基本的方法即使置入一個對齊的矩形或菱形觸控表面以形成整齊的陣列，分別如第7a圖及第7b圖所示。此基本配置產生的問題包括：
(1)將所有的觸控表面繞線至邊緣(至電容偵測器)的困難度高。觸控表面繞線至邊緣將佔有觸控面板上難以忽略的面積，並將影響偵測品質。
(2)所需要覆蓋觸控面板的觸控表面數相當多。
僅使用長且對齊的觸控表面由於將對Y軸偵測造成難度而不太可行。舉例來說，第8圖中模擬手指的圓圈可能會由於其對同一個觸控表面造成同樣的影響，而被判斷為在同一個觸控位置。
利用長且交錯排列的觸控表面，如第9圖所繪示的幾種可能性，可以減輕上述的問題。長是指觸控表面的第一軸向的長度大於第二軸向的長度。第9圖繪示了幾種佈局形式的範例。第9圖中所示的三個圓圈(各代表一個觸控手指)，其個別的Y軸位置可結合由三個通常為矩形的灰影觸控表面的電容偵測器讀數進行判斷。各三個圓圈的印跡在其下的觸控表面上有不同的分佈形式：第一個圓圈：約一半的上半圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，且約一半是位於上側灰影觸控表面；第二個圓圈：約一半的中央圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，另一半則實質上平均分佈於另兩個觸控表面；第三個圓圈：約一半的下半圓圈印跡是位於左側灰影觸控表面，且約一半是位於下側灰影觸控表面。
各個圓圈將由於交錯分佈的觸控表面產生不同組合的電容偵測器讀數，因此可沿y軸線得到較佳的定位結果。這與第8圖所示對齊(非交錯)的灰影觸控表面的情形不同。
第9圖中繪示的虛線是代表觸控表面與周邊的連接。為求簡化，在部份實施例中，僅繪示出一個連接線，但其可代表複數個連接線(一條線對應至各個觸控表面)。
第1a-1b圖中的拉鍊型佈局與上述的單層結構有類似之處。然而，二者間的不同在於拉鍊形佈局更包含列(Y)觸控表面，如第5a-5c、9、12、13及27-30圖所示。
單層偵測演算法可由第4c圖以及下列的段落解釋：下一段將敘述如何自觸控面板擷取數個觸控點的座標，部份 方法與第10a圖所述的類似。
於第10a圖：各E觸控表面由橢圓形所標識。以點線繪示的圓圈代表各個E觸控表面的中心。各觸控表面的中心是由此觸控表面形狀的質心所定義(意即此形狀的面積由此點往兩個軸向為平均分佈)。在下側及上側的觸控面板，由於觸控面板的矩形設計，可能有部份觸控表面因而被截斷，對這些觸控表面來說，中心仍被定義為其未被截斷前的形狀的質心。
可能被觸發的E觸控表面清單包含E觸控表面中所量測的電容值大於觸控偵測閾值者。通常，閾值可依面板類型於面板初始化階段或是在系統(如觸控面板所位於的智慧型手機)研發階段時決定。
主要E觸控表面是指自可能觸控表面清單中被選擇以標記一個觸控點的E觸控表面。「鄰近E觸控表面」一詞是指位於所選的E觸控表面附近的E觸控表面。通常如第10a圖所示，各個E觸控表面具有最多八個鄰近的E觸控表面：上、左上、遠左、遠右、右上、左下、右下及下。
一個有效鄰近E觸控表面清單是指具有有效的鄰近觸控表面的清單，其中有效是指對一個主要E觸控表面找到的觸控位置造成影響。一個鄰近E觸控表面通常在下列情形被視為有效：(1)如果此鄰近觸控表面在可能被觸發的E觸控表面清單中；(2)如果此鄰近觸控表面加入有效鄰近觸控表面清單時不會違反下列準則： (e)上鄰近觸控表面不能與下、右下或左下鄰近觸控表面包含在同一個集合中；(f)下鄰近觸控表面不能與上、右上或左上鄰近觸控表面包含在同一個集合中。
在異於第4c圖之偵測流程圖的另一個演算法中，鄰近E觸控表面是根據其電容偵測器讀數及其與主要E觸控表面或是已確認的鄰近E觸控表面的距離來選擇。
在另一實施例中，如果偵測器電容讀數符合兩個主要E觸控表面的鄰近規則，則此偵測器電容讀數可被歸類至兩個主要E觸控表面中。
第4c圖中的步驟1140(根據主要觸控點及有效鄰近觸控表面判斷觸控位置)可以至少一下列方式進行：
a.第4c圖中的步驟1140以加權平均進行的範例：根據每個參與計算的E觸控表面(主要E觸控表面及其有效鄰近觸控表面)的X軸座標，對各表面的電容偵測器讀數(超過其預設未接觸的電容值的量，例如減去此觸控表面對應的觸控偵測器未被觸碰時的偵測器讀數)進行加權平均，以判斷觸控X座標。舉例來說，假設三個E觸控表面的X座標為XE1、XE2及XE3，且對應的偵測器讀數為RE1、RE2及RE3，則觸控動作的X座標可根據下式計算：X座標=(XE1＊RE1+XE2＊RE2+XE3＊RE3)/(RE1+RE2+RE3)
對Y軸線重複上述步驟，並以參與計算的E觸控表面的Y軸座標為根基的權重而非X座標的權重來擷取Y座 標。
b.第4c圖中的步驟1140以二次方程式進行的範例：
1.對各行參與計算的E觸控表面的電容偵測器讀數進行加總以得到各行的一個讀數值Colval(例如遠左：C-2、左上及左下：C-1、上、下與主要觸控行：C、右上及右下：C+1及遠右：C+2，以於各行得到一個向量)。
2.定義一個二次方程式，以描述每個X軸座標的行讀數值，如X=a＊(Colval)2+b＊(Colval)+c。
3.找到最符合各行中每個參與計算的E觸控表面的電容偵測器讀數的加總值的一個方程式(例如找到上述步驟中的參數a、b及c)。
4.當X產生最高值時判斷X軸座標。
5.對Y軸線重複上述步驟以擷取Y軸座標。由於E觸控表面在Y軸向上為交錯排列，因此可藉由邊界E觸控表面(如第4b圖中以橢圓形標記者)的電容偵測器讀數的加總，或是利用第17圖步驟2030所述經過濾波的像素倍增(upscaling)矩陣，做為二次方程式的輸入。
c.第4c圖中的步驟1140以多項式逼近進行的範例：
1.進行許多測試，以記錄量測值與X軸向位置的關係。
2.依據電容讀數量測值尋找預測X軸向位置的最佳多項式。
3.對Y軸座標重複上述步驟。
d.第4c圖中的步驟1140以影像處理進行的範例：
1.準備螢幕圖樣的圖式。
2.根據圖式中各E觸控表面的電容讀數，對圖式中各E觸控表面設定一個值(高於其預設電容值)。
3.對圖式進行像素倍增，如第11a圖所示。
4.對像素倍增的圖式進行空間低通濾波。第11b圖為第11a圖像素倍增的圖式經過低通濾波的範例圖。
5.尋找具有最大值的區域，例如一群畫素加總後與同樣尺寸的其他群畫素加總後相較下產生最大值的區域。
6.判斷此區域的中心的X軸與Y軸座標。
本發明中於不同實施例所敘述的特徵亦可相結合以單一實施例實現。相反地，本發明中為簡化而以單一實施例敘述或是依一特定順序的特徵，包括方法的步驟，亦可分別實施、以其他合適的子組合實施或是以不同順敘實施。
任何或全部的電腦偵測器、輸出裝置或顯示器、處理器、資料儲存裝置及網路可適當地使用以實現本發明所述的任何方法或裝置。
本發明包含但不限於下列實施例：
1.一個交錯式的分佈形式，例如本發明說明書所述或是提供或使用其的方法。
2.具有長形狀的觸控表面的佈局形式，例如本發明說明書所述或是提供或使用其的方法。
3.如實施例2所述的佈局或方法，其中觸控表面的形狀維度滿足Y>>X。
4.如實施例2所述的佈局或方法，其中觸控表面的形狀維度滿足Y<<X。
5.如任何前述實施例的所述的佈局或方法，且具有兩層交錯級。
6.如任何前述實施例的所述的佈局或方法，且具有三層交錯級。
7.如任何前述實施例的所述的佈局或方法，其中至少兩個E觸控表面是位於其中一軸向，且至少兩個E觸控表面位於另一軸向。
8.如任何前述實施例的所述的佈局或方法，且是應用於自電容式觸控螢幕應用。
一般來說，第1a-4b圖根據本發明一實施例繪示一個單層之觸控表面裝置，其特徵在於觸控表面是由兩層形成，其中觸控表面E觸控表面位於一單層的導電物質中，且可僅藉由E觸控表面進行觸控定位。相反地，舉例來說，第5a-5c、12-14及27-30圖根據本發明一實施例繪示一個單層之觸控表面裝置，其特徵在於觸控表面是由單層形成。第4c圖為一個簡化的流程圖，繪示出一個可能的運作方法，包含觸控位置偵測，並可應用於第1a-4b圖中的雙層觸控表面裝置中。第4d圖為運作方法更泛用的形式，包含觸控位置偵測，並可應用於第1a-4b圖中的雙層觸控表面裝置(亦可應用於，舉例來說，第5a-5c、12-14及27-30圖中的單層觸控表面裝置)。因此，第4c圖的獨特性並非用以限制本發明的範圍。一般來說，步驟1110；步驟1115；步驟1120、1125、1130、1135、1150、1155及1160可合併執行，而第4c圖中惪步驟1140可分別與第4d圖中的步驟1170、1180、1190及1200平行執行。
第17圖為一個簡化的流程圖，繪示出一個可能的運作方法，包含觸控位置偵測，並可應用於，舉例來說，第5a-5c、12-14及27-30圖中的單層觸控表面裝置。第21a圖為實現第17圖中的步驟2040可能的一種方法的簡化流程圖。第21b為實現第21a圖中的步驟2120可能的一種方法的簡化流程圖。
需注意的是，第4c圖中的步驟1110及第4d圖中的步驟1170可平行於第17圖中的量測步驟2000。通常，量測步驟是在觸控位置偵測步驟如第17圖的步驟2010-2050前執行。第4c圖的步驟1115-1160可平行於第17圖的步驟2010-2040執行。根據一實施例，步驟2010-2030更可省略。第4d圖的步驟1180及1190可平行於第17圖的步驟2040執行。第4c圖的步驟1140及第4d圖中的步驟1200可分別平行於第17圖中的步驟2050執行。需注意的是，此步驟可能如第4c圖所示，於流程中間執行，如反覆地迴圈執行或是如第17圖所示於迴圈終結後於最後一步驟執行。
第27圖為形成一單層觸控面板之一主動區的觸控表面的示意圖。於此繪示的實施例中，各觸控表面包含僅一個觸控形狀單元，且所有的走線均繞線至面板的底側。
第28圖及第29圖為形成一單層觸控面板之一主動區的觸控表面於兩個範例中的示意圖。在這些實施例中，部份觸控表面包含兩個觸控形狀單元，分別透過走線相連。形成這些觸控表面的觸控形狀單元標識為S1及S2。
第30圖為形成一單層觸控面板之一主動區的觸控表面的示意圖。於此實施例，如同第27圖的實施例般，各觸 控表面包含僅一個觸控形狀單元，且所有的走線均繞線至面板的底側。然而，於此實施例中，奇數行及偶數行中的觸控表面為相交錯，因此於這樣的各行間包含共屬於兩者的區域。
第30圖的佈局形式較矩形佈局為佳的優點在於可採用較寬間距的觸控表面，因此將降低用以覆蓋給定尺寸的觸控面板的觸控表面數目。缺點則在於，觸控定位的精確度可能較差，特別是當兩個觸控物體相當靠近時。
第31a-31c圖繪示其他可能用以實現第30圖的實施例中觸控表面的形狀。特別的是，第31b圖繪示第30圖的一部份，且第31a圖及第31c圖雖繪示同樣的部份，但其觸控表面形狀已經過修改。
第32圖繪示第31a圖中所繪示的觸控表面一個可能的尺寸，與下列數字相關(單位為公釐)：X1=4公釐，各左右行的堅固部份的寬度；X2=0公釐，觸控表面間的間距，可忽略；X3=5.5公釐，行間的交錯區；X4=13.5公釐，兩個交錯行的寬度；X5=1.5公釐，估測所需的總走線寬；X6=15公釐，兩個行距；Y1=。11公釐，觸控表面行間距。
需注意的是其他尺寸亦可適用。舉例來說，y1可調整為使觸控面板間距一半的整數值可與觸控面板主動區高度相符。Y1、X1及X3可更短，雖需加入更多的觸控表面以覆蓋觸控面板，但其座標偵測精確度將提高，更能辨識兩 個緊接的觸控物體。X5一般來說與下列因素部份或全部相關：觸控面板最小走線間距、氧化銦錫阻抗、觸控偵測器的技術、各列中的觸控表面數、以及觸控表面的繞線方向數。X5一般維持於滿足上述限制的最小值。通常X1-X6及Y1被設定為在任何觸控位置時，觸控動作可被至少兩個觸控偵測器所偵測到。
下面列出更簡化而未顯示尺寸與走線繞線的佈局圖做參考。特別的是，第12圖為一個簡化的觸控面板佈局方式，適用於如第27圖的觸控面板。
第12圖繪示觸控表面的連接方式，其中第13圖繪示出觸控表面的區域分佈。需注意的是第12圖尤其不需要成比例。黑線是表示氧化銦錫層的切線。
以下是上述的觸控面板的尺寸範例：
Ax=5公釐 Ay=12公釐
Bx=4.2公釐 By=6公釐
Cx=0.8公釐 Cy=102公釐
Dx=0.5公釐 Dy=0.5公釐
Ex=55公釐 Ey=0.1公釐
Fx=0.1公釐
在上述的例子裝，所有的偵測器走線是繞線至面板的底側。觸控表面走線將由連接器(未繪示)連接至觸控控制器，以執行參照第17圖及第21圖所示，於下將進行敘述的方法。
請繼續參照第12圖。需注意的是，其他維度亦可能適用。舉例來說，Ay及By可以改為使觸控表面間距(By) 一半的整數值與觸控面板的主動區域高度相符。Ay、By及Ax的長度可以更短，以使觸控面板由更多數目的觸控表面覆蓋，但其座標偵測的精確度將提高，對兩個緊鄰的觸控物體間的辨識度也愈佳。通常，Ac+Cx將保持小於7公釐，Ay則保持小於16公釐。Ey及Fx一般來說與下列因素部份或全部相關：觸控面板最小走線間距、氧化銦錫阻抗、觸控偵測器的技術、各列中的觸控表面數、以及觸控表面的繞線方向數，且一般維持於滿足上述限制的最小值。Dx及Dy的值是選擇性的，並且可以適度調整，通常最多達0.2公釐。Dx及Dy使觸控面板的主動區與其他觸控面板上的浮接導電物相隔離。另外亦或除此之外，圍繞的導電物質可以移除或是進行接地。
第12圖在未繪示走線繞線下繪示了觸控面板的佈局圖。於所繪示的範例中，面板包含72個觸控表面，以數字0-71標識，並排列為9行(行數=9)及15列(列數-15)。其中，不同列間是由各觸控表面的一半長度界定。觸控表面是以行的順序指定數字。由於各觸控表面延伸超過兩列，因此這個佈局方式稱為二層交錯佈局。三層或更多層的交錯佈局亦可能實現。
第12圖的佈局的觸控表面之特徵在於長度，其長度約為對應的寬的兩倍。然而此數據並非用以限制本發明。如此的特殊佈局可由如左上角開始，可能為全長表面(部份起始參數=0)或是半長表面(部份起始參數=1)。於第13圖的例子，第一觸控表面為半長(部份起始參數=1)。在此佈局形式的觸控表面數目可由例如下列式子計算： 觸控表面數=[(行數x(列數+1)+部份起始參數)]/2
觸控表面數=[(9x(16)+1]/2=72
量測步驟-第17圖步驟2000：偵測器可週期性地測量對應觸控表面的電容值。所得的量測值在此可稱為偵測器讀數。通常，當一個觸控物體接近或接觸到觸控表面，而使其電容值增加。因此，觸控動作可藉此被偵測。
在一個實現方法的範例中，未進行觸碰的觸控表面的偵測器讀數代表其對應的觸控表面的電容值，可保留做為參考，以使當觸控動作產生時，代表對應的觸控表面由於觸控動作而增加的電容值的偵測器讀數將被記錄。未觸控的觸控表面測得的電容值可能會隨時間產生變化，因此觸控偵測器需要常常在如觸控面板未被觸控，即閒置時，進行校正。校正可週期性地進行如一小時一次，可依需求進行，亦或依外部事件觸發進行，例如當主機(手機、平板電腦等)的螢幕亮度改變時。在一個例子中，校正程序執行時，將對各個偵測器進行數次量測，且各偵測器的值將進行過濾，例如用中位數法、平均法或是結合二者。各偵測器的過濾結果將被記錄以做為未觸控的觸控表面的參考值。在另一個校正程序的例子中，各個偵測器只被測量一次，且其產生的值將直接被記錄以做為未觸控的觸控表面的參考值。這樣的校正方法耗費的時間和功率較少，但準確度亦較低。
在另一個校正程序的例子中，所實施的是部份校正程序，僅對部份的偵測器進行量測以得到結果。根據此結果，將對全部的偵測器的參考值進行校正。舉例來說，如果在 所量測的偵測器中平均得到上升的一個特定值，則此值將加至所有偵測器的參考值。上述的校正方法亦可以部份結合的方式實施，例如以部份校正結果為根基進行。舉例來說，如果偵測器參考值的差距大於對一般施加觸控時造成參考值上升的影響的5%，則將需要實施更精確的校正方法。
許多適合本發明的實施例所述的觸控面板的觸控偵測方法的自電容量測方法是習知的技術。其中一種如上述的自電容量測方法揭露於本申請人所有之美國專利案號為7797115的內容。
觸控表面的偵測器所進行的量測可獨立進行或是以量測群組的方式進行，量測群組意指同時被測量的一組觸控表面。
當使用上述美國專利案號為7797115所述的電容量測方法時，建議不要同時測量彼此間具有大電容耦合效應的觸控表面A及觸控表面B。大電容耦合效應可能在兩個觸控表面或是其走線相當接近時發生。為驗證其電容耦合效應是否位於合理的範圍內，亦即不致於太大，需要建立二者間的標準，以測試當一個觸控動作施加於觸控表面A時，此觸控動作對觸控表面B的影響夠小。另一個方法是建立觸控面板及偵測器的電路模型，並使用適合的模擬工具如Spice進行評估。
第14圖的例子繪示一個具有72個觸控表面的觸控螢幕，並分為如圖中所述的數個量測群組。舉例來說，觸控表面1及17的圖樣表示它們是屬於同一個量測群組，即第 15圖中的群組2。並且，觸控表面2及18的圖樣也表示它們是屬於同一個量測群組，即第15圖中的群組4。
第14-15圖繪示一個可能的群組區分方式，稱為群組1其中觸控表面1、17、23、49及65形成單一群組，且這些觸控表面將不會出現在同一行中。在此範例中，整個觸控螢幕包含如第15圖所示的16個量測群組。
另一個可能的群組區分方式如第16A-16B圖所示，稱之為群組2。其中屬於同一群組中的觸控表面可能出現在同一行中，如觸控表面1及5或是2及6或是40及44，但其絕不會相鄰接。在所繪示的範例中，共有如第16b圖所示的8個群組。
通常觸控表面的量測是週期性的，例如一個循環。通常，每隔一循環週期即獲得一個量測值，亦在此稱為偵測器讀數，其中一個循環週期可為5至20釐秒。為消除系統雜訊，在上述的測量循環週期中每個觸控表面將進行超過一次的量測。消除雜訊的方式包含如平均法、中位數法或其組合。消除的方式可依符合系統的需求與限制來選擇。上述的消除方式的一個範例為在一個測量循環週期中對每個觸控表面進行15次測量，對各五個量測值進行平均，以產生三個平均值，在對三個平均值取中位數來產生最終的偵測器讀數。舉例來說：
量測群組I：33、35、32、38、35
平均值=34
量測群組II：38、37、32、35、36
平均值=35
量測群組III：22、28、23、23、23
平均值=23
三個平均值的中位數為34，因此偵測器讀數將決定為34。
中位數可由總體(aggregating)式或依序(in-line)式取得，其中依序式是指中位數是由目前循環週期平均與前兩次循環週期的平均結果得到，因此每個循環週期僅需量測五次。而總體式則是在同一個循環週期中取得15個量測值。上述的範例即為總體式的中位數取法。
在給定如第14圖所述的佈局形式後，即可運作如第17圖所示的觸控位置偵測方法以於每個循環週期執行步驟2010-2050的部份或全部，並以適當的順序執行，如第17圖中的順序。通常，此方法由量測步驟2000得到觸控表面量測讀數，並做為輸入以計算觸控面板上的觸控物體的位置。
第17圖的觸控位置偵測步驟2010-2050將於此進行詳細的描述。
於步驟2010，代表觸控面板上各個觸控表面的觸控強度的原始資料在必要時經過修正後，以補償相臨的觸控元件間的電容耦合效應。此步驟可選擇性地實施。
觸控表面與其對應的走線(觸控元件)可能與其他觸控表面及其對應的走線間具有交越耦合(電容耦合)的效應。通常，這樣的交越耦合效應更可能在同一量測群組中的相近走線間發生。舉例來說，部份實施例中，將對觸控疊加值的精確度影響達5%至10%，意即，在未進行觸控的 觸控表面上，可能表現出錯誤的疊加讀數，其數值為實際進行觸控而與未觸控者耦合的觸控表面的讀數的5%至10%。在這樣的情形下，錯誤的疊加量測值通常將在系統(如觸控面板所位於的智慧型手機)研發階段時被記錄下來。量測值的記錄可能在如每個觸控表面被觸控時或是記錄依未觸控表面的偵測器讀數反映出的觸控表面的觸控強度的百分比所影響。此百分比視為錯誤疊加百分比。錯誤疊加百分比可存在電腦記憶體中的交越耦合表中，其中各個偵測器具有其影響的偵測器的清單以及對應的錯誤疊加百分比。錯誤疊加百分比可在系統運作時進行補償。通常，微小的錯誤疊加百分比如小於2%時，將不會記錄於表中，以減少記憶體儲存量與進行計算耗費的功率。
步驟2010的輸出為偵測器讀數的清單。於步驟2020及2030，如第13圖所示的觸控表面在每循環週期中測得的72個偵測器讀數的清單將被轉換為整齊的矩形的二維陣列，又在此被稱為像素倍增矩陣，以補償由交錯佈局產生的失真。
因此，各觸控表面可進行分割。例如，可由如稱為像素倍增的程序分割為數個虛擬表面。各觸控面板分割成的虛擬表面數目可等於交錯級的數目。各虛擬表面可指定為其原始的觸控表面相同的偵測器讀數值。因此，虛擬表面可用以指稱(a)由各觸控表面分割而得；(b)各行間相對齊而非交錯；以及(c)具有與原始觸控表面相同偵測器讀數值的一個觸控螢幕區集合。
舉例來說，由第13圖中的觸控表面中所得如第18圖 左側所示的五個觸控表面的偵測器數值定為A、B、C、D及E。第18圖的右側繪示將畫素倍增矩陣處理所產生的虛擬表面的分配位置。第19圖繪示觸控表面更大部份的區域，同樣地，右側顯示的是畫素倍增矩陣的一部份。第17圖的步驟2030將使用所產生的畫素倍增矩陣。因此，步驟2020及2030用以將有效率的交錯偵測器結構轉換為一般偵測方法常用的高解析度畫素倍增矩陣，以進行觸控物體位置的偵測。
由步驟2020產生的畫素倍增矩陣可能由於交錯佈局的形式而產生失真。因此，於步驟2030，可實施濾波動作以移除失真情形，並產生濾波後的畫素倍增矩陣，以進行第17圖中的步驟2040及2050的觸控偵測以及座標計算。濾波後的畫素倍增矩陣中的元素為虛擬表面的範例。
舉例來說，步驟2030可對第20圖進行一個可能的失真修正濾波，以根據虛擬表面h1及h2的原始值及其鄰近虛擬表面I1、I2、r1及r2的值決定第20圖中虛擬表面h1及h2的濾波值：W1=min(L1,R1)/a+max(L1,R1)/b；W2=min(L2,R2)/a+max(L2,R2)/b；H1F=(H＊W1)/(W1+W2)；H1=2F=(H＊W2)/(W1+W2)；其中：L1為步驟2020中計算的虛擬表面l1的值；L2為步驟2020中計算的虛擬表面l2的值；R1為步驟2020中計算的虛擬表面r1的值； R2為步驟2020中計算的虛擬表面r2的值；H為步驟2020中計算的虛擬表面h1及h2的值；H1F為步驟2030中計算的虛擬表面h1的濾波結果值；H2F為步驟2030中計算的虛擬表面h2的濾波結果值；且其中a及b可視情形有所不同。舉例來說，a可為1而b可為4。需注意的是，任意兩個值如a為1及b為2可藉由經驗或是已知情形決定，以得到良好的觸控偵測結果。隨系統的不同，最佳的a及b數值也將不同。可對多組的a及b數值進行考慮，並使用能產生最佳觸控偵測結果的一組。
虛擬表面(如H1F及H2F)經過計算後的理論電容讀數被稱為濾波後虛擬讀數。
第17圖的步驟2040包含偵測峰值位置的數目以及概略位置，以對座標進行計算。第21a圖繪示一個執行步驟2040的範例方法。
於第21a圖中的步驟2110中，此方法找出所有超過一個閾值的濾波後虛擬讀數，因此這些讀數大致上可能為峰值位置。此閾值可例如設為一個有效觸控峰值位置具有的最小可能濾波後虛擬讀數。此值可依不同的裝置而有不同。
第21a圖的步驟2120通常包含一個應用於各峰值位置的認證方法，以捨棄部份峰值位置，留下滿足預先設定的峰值位置情形者，因此可去除第21a圖的步驟2110所產生的清單中，大部份不合理的峰值位置。第21b繪示以一個範例中的滿足預先設定的峰值位置情形進行的認證方法，並將於下進行詳細敘述。
第21b圖的方法可包含部份或全部所述的步驟，並以如圖中所示的合適順序執行。於第21b圖中的步驟2310，峰值位置經比較後以下降順序進行排序，例如成為峰值的適格性。適格性的判斷可由以下合適的條件進行：其中一個判斷適格性的條件可由依據濾波後虛擬讀數的大小進行分級產生，例如較高的濾波後虛擬讀數表示較高的適格性。
另一個條件可由考慮鄰近峰值位置產生。舉例來說，如第22a圖中的P1及P2為可能峰值位置，且其上下鄰近峰值位置為P1h、P1l、P2h及P2l。
假設P1的濾波後虛擬讀數為RP1；假設P2的濾波後虛擬讀數為RP2；假設P1h的濾波後虛擬讀數為RP1h；假設P1l的濾波後虛擬讀數為RP1l；假設P2h的濾波後虛擬讀數為RP2h；假設P2l的濾波後虛擬讀數為RP2l；如果(P1+P1l+P1h+ABS(P1h-P1l))>(P2+P12+P2h+ABS(P2h-P2l))，則P1為較適格，反之則為P2較適格。
請繼續參照第22a圖其上述的代號，以下的虛擬碼代表另一個在判斷適格性時將鄰近峰值位置納入考慮的範例：If(RP2>RP1){ If(((RP2h+RP2l)<(RP1h+RP1l)) AND(ABS(RP2h-RP2l)<ABS(RP1h-RP1l)))；P1為較適格；ELSE P2為較適格；ELSE{ If(((RP2h+RP2l)<(RP1h+RP1l)) OR(ABS(RP2h-RP2l)<ABS(RP1h-RP1l)))；P1為較適格；ELSE P2為較適格；第22b圖繪示一個對應至上述虛擬碼的實際數字範例，顯示出P2在即使其值小於P1的情形下仍可能被選擇為適格性較高者。於第22b圖的範例中，當P2要被選擇時，下列式子將為錯誤：If(((RP2h+RP2l)<(RP1h+RP1l)) OR(ABS(RP2h-RP2l)<ABS(RP1h-RP1l)))；設定數字於適當的位置，將產生：(((95+50)<(90+50)) OR(ABS(95-50)<ABS(90-50)))； ((145<140)OR(45<40)) 錯誤 P2為較適格
於第21b圖中的步驟2320，排序後的峰值位置清單是藉合適的排序方法如第35圖中的插入排序流程，由最適格 排列至最不適格。於第35圖中所繪示的流程，DETECTION_PeakCompare()可包含上述適格性條件的使用。於第21b圖的步驟2330中，如果峰值位置讀數小於偵測閾值(觸控閾值)，則可將此峰值位置讀數自清單移除。於第21b圖中的步驟2340，對每個峰值位置讀數進行判斷，以判斷各峰值位置讀數的值中哪一個是小於目前讀數，並測試具有較小值者是否需要被移除。一個用以決定較小值是否需要被移除的合適情形(亦稱為峰值位置移除測試)可如下所述：(i)如果兩個比較的峰值位置為垂直或水平鄰接，如第22圖中P1與P1h及P1l垂直鄰接，與P2h及P2l為斜對角鄰接，與P2則水平鄰接；及/或(ii)其中一個或兩個峰值位置代表寬廣觸控動作，例如觸控動作的寬度在X軸線上至少有25公釐以及在Y軸線上至少有50公釐，則較小值的移除情形為： DeltaX=|X(P1)-X(P2)|
DeltaY=|Y(P1)-Y(P2)|
(DeltaX<=2 AND DeltaY<=1)
AND
(WidtlX(P1))>=25 AND WidtlY(P1)>=50)
僅在上述情形滿足時，具較小值的峰值位置才被移除。
於部份實施例中，兩個緊接的觸控物體可能只產生一個峰值位置。有兩個觸控物體產生的一個單一峰值位置之特徵在於沿一軸線上具有長且平的大斜率，通常是沿著觸控表面較長的軸，以及沿著另一垂直軸較短且平的線，排 除掉姆指或寬大單一物體的可能性。舉例來說，請參考第10a圖的實施例，主要E觸控表面及其鄰近表面在當其上及下鄰近表面大於其遠左及遠右鄰近表面時，代表兩個緊鄰的觸控物體。在這樣的情形下，將可實施一個峰值位置分離程序，如第21a圖所示的步驟2130及2140。
第21a圖中的步驟2130包含一個Y軸修正程序，其中峰值位置將往上或往下移動。
在各剩下的峰值位置(未在如第21a圖的步驟2340中的認證過程中被移除者)中，可選擇性的實施如第21a圖的步驟2130所示的Y修正程序，峰值位置將往上或下的虛擬表面移動。
為實施此步驟，對各剩下的峰值位置進行下列步驟：
建立次要峰值位置的尋找區域。
(1)將峰值位置所在之行與二鄰接行進行加總(如具有左行及右行)
(2)取加總行中未與同一行或是左右行中的峰值位置重疊者。舉例來說，請參照第23圖，如r3、m3及l3為剩下的峰值位置，則m2及m3所在的列將不會被取為加總行的一部份。
原始的矩陣片斷及尋找區域陣列繪示第23圖中。
此方法旨在決定峰值位置是否位於原始位置y(P)、其上一個虛擬表面或是其下一個虛擬表面中(第23圖的尋找矩陣中黑色框線所示的區域)，並可藉由執行部份或全部下述的步驟：由最大等級條件修正峰值位置的Y軸位置： 其中z為尋找區域矩陣，且n之值可為y(P)、y(P)-1或y(P)+1其中之一。
P峰值位置的Y虛擬表面位置是由y(P)、y(P)-1或y(P)+1中獲得最高等級者選出。舉例來說，請參照第23圖： Grade(y(P))=l0+p+r0-(l1+m1+r1+L1+M1+R1)/2
Grade(y(P)+1)=L1+M1+R1-(l0+P+r0+L2+M2+R2)/2
因此，如Grade(y(P))為最大，則峰值位置仍位於同樣的位置。如Grade(y(P)-1)為最大，則峰值位置將修正於m1。如Grade(y(P)+1)為最大，則峰值位置將修正於M1。
第21a圖的步驟2140包含實施於各剩下的峰值位置的Y軸向分離測試，以決定是否將現存的峰值位置沿Y軸向分離為兩個峰值位置。有時，兩個接近的觸控物體將大約落在同一或鄰接的行上(如第23圖的m1及M1)，並只造成一個峰值位置。步驟2140定義了一個偵測額外峰值位置的方法，此方法稱為Y軸向分離測試。在Y軸向分離測試中，將使用次要峰值位置的尋找區域(如步驟2130)。
第21a圖的步驟2150包含一個認證過程，類似於前述步驟2120中的認證過程。
一個第21a圖的運作範例：尋找區域矩陣片斷繪示於第24圖中。第21a圖的運作過程將在此敘述：在第24圖的範例中，E2為現存的峰值位置。步驟2140的Y軸向分離測試將檢查E4是否為一個峰值位置。舉例來說，如符合下列情形，E4將被判定為一個峰值位置： E5＊3+E$4>E2
E3>=E4
E4>=E5
E3＊(E4-E5)/(E4-E5+E2-E1)<E4
步驟2150：在每個峰值位置對步驟2130及2140的輸出重複進行步驟2120的驗證過程。
第17圖的步驟2050將在此進行敘述。
在此，所有的峰值位置已進入最終確認階段，所有可能的峰值位置已被確定為是峰值位置，且各個找到的峰值位置已計算出其X及Y座標。座標可由如加權平均法進行計算：
請參考上述的公式，xi表示各用以計算觸控X座標的虛擬觸控表面的中心的X座標。yi表示各用以計算觸控Y座標的虛擬觸控表面的中心的Y座標。wi表示對應的虛擬觸控表面的濾波後虛擬讀數。
第36圖繪示對應第17圖之步驟2030所述的畫素倍增矩陣的數個濾波後虛擬讀數，可用以計算位於中間，其值為90的峰值位置濾波後虛擬讀數的X及Y軸座標。在此範例中，藉由上述的峰值位置定位過程，峰值位置的X座標可計算為30.6，而Y座標則為30.3。
在上述的範例中，由於未有鄰接的峰值位置，且所有濾波後虛擬讀數中較遠的鄰近者均低於較近的鄰近者，因此15個寬及短，以黑框繪示的虛擬觸控表面均用以計算X座標，且15個窄及高，以黑框繪示的虛擬觸控表面均用以計算Y座標。然而，需注意的是，在並非上述的情形下，例如部份濾波後虛擬讀數中較遠的鄰近者並不小於較近的鄰近者，則僅部份的虛擬觸控表面用以計算X軸及Y軸座標。
需注意的是，上述的方法與僅認定90為區域最大值而直接判斷峰值位置之座標為(30,30)的方式比起來，對峰值位置的判斷有較精準的定位結果。
需注意的是，可使用一個虛擬觸控表面的動態窗來進行觸控座標的偵測。特別的是，不同的虛擬觸控表面可應用於加權平均的計算，以進一步計算X軸及Y軸座標。對X軸座標計算來說，可使用如第25a圖所示的一個3x5的虛擬表面的動態窗。對Y軸座標計算來說，可使用如第25b圖所示的一個5x3的虛擬觸控表面的動態窗。一般來說， 用以計算X軸座標的動態窗包含的列數多於行數，例如5多於3，用以計算Y軸座標的動態窗包含的行數則多於列數。
當一個虛擬觸控表面的X及Y維度實質相等時，X動態窗及Y動態窗為相同尺寸但旋轉方向不同。當X及Y維度不相等時，X動態窗及Y動態窗可選擇為經旋轉後具相等的面積。
第25a-25d圖繪示部份由第17圖的方法的步驟2030產生的濾波後畫素倍增矩陣。請再次參照用以計算峰值位置之X軸及Y軸座標的動態窗，峰值位置旁的各個幾乎鄰接(如第25c圖繪示的圖樣)虛擬觸控表面，即使位於上述定義的動態窗內，僅在其具有下降圖樣(即如僅有在目標圖樣的虛擬觸控表面之值小於或等於以白色繪示的直接鄰接的虛擬觸控表面之值)時才用以計算X軸及Y軸座標。通常，如果部份幾乎鄰接觸控表面的值小於或等於而部份為否，則小於或等於者將用以計算X軸及Y軸座標，非小於或等於者則不會納入考慮。
通常，如果在單一動態窗中找到兩個峰值位置1及2，則在計算峰值位置1時將不會把峰值位置2納入考量，反之亦然。附近的虛擬觸控表面的濾波後虛擬讀數的值將分配或分割與兩個峰值位置。舉例來說，兩個峰值位置的位置計算將分別依據一半上述的濾波後虛擬讀數進行。濾波後虛擬讀數可由其他方式進行分配或區隔，例如依各峰值位置的值的比例來分配或分割。
舉例來說，第25d圖繪示峰值位置P1與峰值位置P2 鄰接於兩者，以圖樣繪示的虛擬觸控表面，以及用以計算X軸座標的動態窗。於第25d圖的範例中，圖樣繪示的虛擬觸控表面在峰值位置P1及P2間被分割。因此，通常在計算P1的位置時，僅一部份圖樣繪示的虛擬觸控表面的值用以計算，對P2位置的計算亦同。用以計算各峰值位置的部份可以與各峰值位置的值成相同比例。舉例來說，如果P1的虛擬讀數為100且P2的虛擬讀數為200，則計算P1的X軸座標時，僅使用三分之一的圖樣繪示的虛擬觸控表面的值計算。偵測過程產生的輸出包括觸控面板上一個或多個觸控物體的X軸及Y軸座標。
「次要峰值位置」一詞是指由於偵測到兩個緊靠的觸控物體以增加的峰值位置，以做為步驟2140的Y軸分離測試的結果。「寬大觸控」是指一個具有如寬度超過25公釐及高度大於50公釐的相關尺寸(指物體實際碰觸到螢幕的部份)的觸控物體。
需注意的是，第17圖所示的定位方法並非用以限制本發明的範圍，其他合適的定位方法如第4d圖的方法或其他合適，混合部份第4d圖及第17圖的特徵的混合方法亦可用以定位。另一個觸控動作定位方法的範例繪示於第26a-26c圖中。
第33圖繪示一個觸控面板的無框佈局方式的範例，包含數(如四)行觸控表面，各行包含複數(如四)個觸控表面。
於本實施例中，走線可僅由一側繞線(如所繪示的實施例中，觸控面板的底側)。更進一步地，除了底側，觸控 面板之主動區外均未有繞線，以產生無框觸控面板。
通常，如第33圖所示，每個走線通道的走線數均相等，以使各行間的距離整齊，以將走線通道的最壞情形(最寬)降至最小。
第34圖為觸控面板一部份的鋸齒狀(zig-zag)佈局的示意圖，包含數(如四)行觸控表面，各行包含複數(如五)個觸控表面。通常，各中間的行(未於邊界者)與其左右的行相交錯。
於此範例中，走線通常較如第27-30圖中矩形為主的佈局方式的走線為長。因此，走線可由各行間的鋸齒狀空間繞線。這樣的佈局形式的優點在於觸控表面可由較寬的方式實現，以用較少的觸控表面數目覆蓋觸控面板。另一個優點在於觸控表面的中心平均地在觸控面板的主動區分佈，與如冠狀或城堡狀中，各行是成對排列的實施例相對。如冠狀偵測器的實施例，其他類似蜂巢及城堡實施例中的觸控表面形狀亦可應用於第33圖及第34圖中。
第37圖為依本發明部份實施例建構與運作的系統3700的簡化方塊圖。系統3700包含觸控面板3710，通常為觸控螢幕，並可根據本發明所述的任何實施例建構及運作。觸控面板通常置於螢幕主動區3760上，以使觸控面板的主動區可完全重疊於螢幕的主動區。通常，觸控面板3710包含位於顯示器所置之處之下的主動區。觸控面板3710連接至一個具有複數導電線路的軟板，於此稱為軟性電路板(flexible printed circuit；FPC)3720。軟性電路板3720通常將觸控面板3710與一個主板3730藉由合適的連接器 3750相連接。用以執行部份或全部本發明所述的方法的控制器晶片3740可設置於軟性電路板3720上。通常，控制器晶片3740包含如前述的觸控偵測裝置，以及執行部份或全部所述的觸控表面量測及觸控偵測運作的處理單元。控制器晶片3740將處理後的資料傳送至主處理器(未繪示)以進行如前所述的進一步處理。通常，主板3730具有至少一個主處理器、主系統記憶體以及顯示器控制器，並可能更包含其他裝置。
需注意的是於本說明書及專利申請範圍中，行及列的名詞並非限定於行列分別平行於觸控螢幕之水平軸與垂直軸的線性陣列。行及列的名詞亦可相對其他組軸線，於一實施例即為觸控螢幕的水平軸與垂直軸。
當沿觸控表面的長軸(在此為Y軸)的兩個相近觸控物體接觸到觸控面板，可能在大部份技術中會僅有一個峰值位置被偵測到而產生錯誤。因此，根據本發明任何實施例，在結合與寬大觸控形式相關的峰值位置移除程序(如第21b圖步驟2340的段落ii)、如第21a圖步驟2130的Y軸修正程序以及第21a圖步驟2140的Y軸分離測試後，可用以辨識沿Y軸具有長且平的大斜率及沿X軸具較短且平的線的圖樣，以排除掉姆指或寬大單一物體的可能性。這樣的濾波後虛擬讀數圖樣不太可能是由單一觸控物體形成。舉例來說，請參照第24圖，當觸控表面的長軸為10公釐至15公釐時，兩個觸控物體產生一個單一峰值位置時，將在E2、E3及E4產生高卻相近的值，反之則在E1及E5產生較低的值。
需注意的是，「被指派以」、「需要」、「需求」與「必需」所指的，僅是為清楚描述在特定實施情形或應用下的選擇，而非用以限制。在其他實施方式中，同一個元件可能並非必需，甚至可省略。
需注意的是，本發明的軟體元件可能包括實現在唯讀記憶體(read only memory；ROM)、光碟片(Compact Disc Read Only Memory；CD-ROM)、抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read only；EEPROM)以及電子抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read only；EEPROM)的程式或資料，或儲存於但不限定於不同的非揮發性可讀取記錄媒體及動態隨機存取記憶體(random access memory；RAM)中。本發明所述軟體的元件在需要時可部份或全部以習知技術的硬體實現。相反地，本發明所述硬體的元件在需要時可部份或全部以習知技術的軟體實現。
在本發明的範圍中包括由電磁訊號所傳遞的電腦可讀取指令，並以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟；包含機器可讀指令，並以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟；包含可由機器讀取的程式儲存裝置，以實體形式儲存可由機器執行的程式指令，並以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟；包含具有電腦可用媒體且內含電腦可讀取程式碼如可執行碼的電腦程式產品，其具有電腦可讀取程式碼，並以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟；包含任何合適的 順序執行任何或全部本發明所述的任何方法中的任何步驟所產生的任何技術功效；包含被組態以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的任何方法中的任何步驟的任何合適的裝置或器件或是其組合；包含具有處理器及相配的輸入及/或輸出裝置的電子裝置，並以軟體執行任何或全部本發明所述的步驟；包含資訊儲存裝置或實體記錄裝置如碟片或硬碟，以使一個電腦或其他裝置被組態以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟；包含一個預先儲存的程式碼，儲存於如記憶體或是於一個資訊網路如網際網路，不論是在下載前或下載後，此程式碼包含任何合適的順序的任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟，用以上傳或下載此程式碼的方法以及包含使用此程式碼的伺服器及用戶端的系統；以及包含以任何合適的順序執行任何或全部本發明所述的方法中的任何步驟的硬體，不論是單獨運作或搭配軟體運作。任何本發明所述的電腦可讀取或機器可讀取媒體意指非揮發性電腦或機器可讀媒體。
任何本發明所述的計算或其他形式的分析，可由合適的電腦化方法。任何本發明所述的步驟可由電腦實現。本發明所述的技術包含(a)使用一個電腦化方法，以實現任何所述的問題與標的的解決方法，此解決方法可選擇性地包含至少一個決定、一個動作、一個產物、一個服務或其他所述的資訊，以對問題或標的造成正面的影響；以及(b)輸出這個解決方法。
本發明各實施例所述的各種特徵可能結合於單一實施 例中。相反地，本發明中為簡化而以單一實施例敘述或是依一特定順序的特徵，包括方法的步驟，亦可分別實施、以其他合適的子組合實施或是以不同順序實施。「例如」一詞是指一個特定的範例，而非用以限定本發明之範圍。任何圖示中所繪示相連接的裝置、器件或系統可能在部份實施例中整合在單一個平台中，也可能經過任何合適的有線或是無線形式相連接，例如但不限於光纖、以太網路、無線區域網路、家用電話網路聯盟(Home Person Network Access；Home PNA)、電力線通信(Power Line Communication；PLC)、手機、個人數位行動助理、黑莓機通用封包無線服務技術(General Packet RadioService；GPRS)、包含全球定位系統的衛星或其他的行動通訊技術。需注意的是，在本發明所述的任何敘述及圖式中，繪示為系統及次單元的功能，亦可由方法及步驟實現。在本發明所述的任何敘述及圖式中，繪示為方法及步驟的功能，亦可由系統及次單元實現。圖式中各元件的繪示比例僅為一個範例及/或是適度地表達清楚，並非用以限定本發明之範圍。
1110、1115、1120、1125、2000、2010、2020、2030、 1130、1135、1140、1150、2040、2050‧‧‧步驟
1155、1160、1170、1180、2110、2120、2130、2140、 1190、1200‧‧‧步驟
2150‧‧‧步驟
2310、2320、2330、2340‧‧‧步驟
2610、2620、2630、2640、2650、2660、2670、2680、2690‧‧‧步驟
2700、2710‧‧‧步驟
3700‧‧‧系統
3710‧‧‧觸控面板
3720‧‧‧軟性電路板
3730‧‧‧主板
3740‧‧‧控制器晶片
3750‧‧‧連接器
3760‧‧‧螢幕主動區
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1a圖、第1b圖及第2a圖為繪示本發明一實施例中，各連接至一偵測器的封裝群組觸控表面之示意圖；第2b圖係繪示本發明一實施例中，位於一人類使用者 的手指下的區域的示意圖，其比例是依第1a圖、第1b圖及第2a圖繪製；第3a圖及第3b圖為本發明部份實施例中，實現觸控面板中的封裝觸控表面圖樣的佈局圖；需注意的是任何合適的工具如Alegro可用以產生任何所述的圖樣的佈局；第4a圖為用以解釋下述的第4c圖的方法的範例佈局圖；第4b圖為定義應用於第4c圖的鄰近者的圖示；第4c圖為本發明部份實施例中一個簡化的流程圖，以繪示一個對位於電容表面為基之多點觸控螢幕裝置進行多點觸控定位的範例實現方法；第4d圖為本發明部份實施例中一個簡化的流程圖，以繪示一個對位於電容表面為基之多點觸控螢幕裝置進行多點觸控定位的泛用方法；第5a圖至第6圖繪示本發明部份實施例中，於電容表面為基之多點觸控螢幕裝置上用以偵測多個觸控點的佈局圖，以及提供其使用此佈局的方法；第7a圖至第8圖繪示於電容表面為基之多點觸控螢幕裝置上用以偵測多個觸控點的佈局圖，以及提供其使用此佈局的方法；第9圖至第11b圖繪示本發明部份實施例中，於電容表面為基之多點觸控螢幕裝置上用以偵測多個觸控點的佈局圖，以及提供其使用此佈局的方法；第12圖為第27圖中的觸控面板部份的一個簡化範例氧化銦錫圖樣(佈局)； 第13圖繪示交錯觸控面板佈局的簡化範例圖式，包含根據本發明部份實施例排列、建構及運作的觸控表面；第14圖繪示本發明部份實施例中，包含區分為數個量測群組並使用第一群組形式的觸控表面的觸控面板；第15圖繪示第14圖中的量測群組；第16a圖繪示本發明部份實施例中，包含區分為數個量測群組並使用第二群組形式的觸控表面的觸控面板；第16b圖繪示第16a圖中的量測群組；第17圖繪示依本發明部份實施例運作的觸控位置偵測方法的簡化流程圖；第18圖及第19圖繪示本發明部份實施例中，用以解釋第17圖之步驟2020之示意圖；第20圖繪示本發明部份實施例中，用以解釋第17圖之步驟2030之示意圖；第21a圖繪示本發明部份實施例中，一個可能用以實現第17圖之步驟2040之簡化流程圖；第21b圖繪示本發明部份實施例中，一個可能用以實現第17圖之步驟2020之簡化流程圖；第22a圖繪示本發明部份實施例中，用以解釋第21b圖之步驟2310中的鄰近者關係的示意圖；第22b圖繪示本發明部份實施例中，用以解釋第21b圖之步驟2310之示意圖；第23圖繪示本發明部份實施例中，原始矩陣片斷及尋找區域陣列之示意圖； 第24圖繪示本發明部份實施例中，尋找區域陣列之示意圖；第25a圖至第25d圖繪示本發明部份實施例中，用以解釋第17圖之步驟2050中，計算X軸及Y軸座標之5x3的虛擬表面的動態窗；第26a圖至第26c圖一同繪示依據本發明部份實施例運作的觸控定位方法的簡化流程圖；第27圖繪示本發明部份實施例中，形成單層觸控面板的主動區的走線及觸控表面的示意圖，其中所繪示的觸控表面及走線形成部份第13圖中的觸控面板；第28圖及第29圖繪示依本發明部份實施例建構及運作，用以形成單層觸控面板的主動區的觸控表面的兩個範例示意圖；第30圖繪示依本發明部份實施例建構及運作，用以形成單層觸控面板的主動區的觸控表面的示意圖；第31a圖至第31c圖繪示依本發明部份實施例建構及運作，亦可用以實現第30圖的實施例的其他觸控表面形狀單元；第32圖繪示本發明部份實施例中，第31圖中的其中一個觸控表面的可能尺寸；第33圖繪示依本發明部份實施例建構及運作的無框佈局圖；第34圖繪示依本發明部份實施例建構及運作的鋸齒狀交錯佈局的示意圖，其中走線在觸控表面間以非直線繞線； 第35圖繪示依本發明部份實施例運作的插入排序流程，可用以執行第21b圖之步驟2320；第36圖繪示本發明部份實施例中，圍繞欲進行處理且最有區域最大值的觸控表面的一群觸控表面；以及第37圖繪示依本發明部份實施例建構及運作的系統的簡化方塊圖，其中此系統包含依本發明任何實施例建構及運作，且通常為觸控螢幕之一觸控面板。

Claims (30)

  1. 一種多點觸控偵測模組，包含：複數導電之觸控表面(surface)，分別連接至至少一走線(trace)，其中該等觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各該等觸控表面行包含數目大於二之該等觸控表面，其中該等觸控表面於該等觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且該等觸控表面均位於單一導電物質層中。
  2. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中超過一特定部份該等觸控表面各具有一第一維度長度及一第二維度長度，且該第一維度長度大於該第二維度長度。
  3. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中超過一特定部份該等走線穿越於該等觸控表面間而非穿越該等觸控表面。
  4. 如請求項2所述之多點觸控偵測模組，其中該等觸控表面具有複數平面軸且該等觸控表面係相交錯，以使至少超過該特定部份之該等觸控表面之該等平面軸間定義出一比例，其中該比例之數量級等於依該等觸控表面定義之一交錯級數目(staggering level)。
  5. 如請求項2所述之多點觸控偵測模組，其中該等導電之觸控表面之一交錯級數目滿足下列式子： 0.6＊{交錯級數目}<={列距(row pitch)}/{行距(column pitch)}<=1.8＊{交錯級數目}。
  6. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中該等交錯列具有等於2之一交錯級數目。
  7. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中該等觸控表面為矩形。
  8. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，更包含：一觸控偵測裝置，包含複數觸控偵測器以偵測一觸控物與至少一該等導電之觸控表面間之觸控；以及一處理單元，與該觸控偵測裝置相連接，以讀取該觸控偵測裝置之複數自電容(self-capacitance)量測值並根據該等自電容量測值計算與該等觸控表面接觸之複數物體相對應之複數觸控位置。
  9. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元對該觸控偵測裝置產生之複數觸控量測值進行調整使該等觸控量測值分組依序產生，以使複數觸控面板元件間相電容性耦合(capacitively coupled)者不同時被測量。
  10. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元對至少一觸控偵測器讀數進行調整，以對該觸控偵 測器讀數中，相鄰之複數觸控面板元件間的複數已知電容性耦合效應進行補償。
  11. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元計算該等觸控位置更包含對根據形成複數線性陣列之該等觸控表面間之一交錯排列可能產生之一訊號失真(distortion)，藉由轉換與該等觸控表面相連接之該等觸控偵測器之複數讀數為由該等觸控表面切割出之複數虛擬平面之複數計算理論(computed theoretical)電容讀數形成之一讀數矩陣，以形成複數列非交錯平面來進行補償。
  12. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元計算該等觸控位置更包含辨識觸控面板上的複數感測峰值位置。
  13. 如請求項12所述之多點觸控偵測模組，其中辨識該等感測峰值位置更包含尋找代表可能根據複數觸控動作產生之複數峰值位置以及執行一峰值位置移除測試程序以濾除並非對應至真實之該等觸控動作的該等峰值位置。
  14. 如請求項12所述之多點觸控偵測模組，更包含執行一峰值位置分離程序。
  15. 如請求項12所述之多點觸控偵測模組，其中辨識該觸控面板感測峰值位置更包含計算分別對應至一特定峰 值位置之複數座標，且該等座標分別沿一x軸及一y軸定義，計算該等座標更包含：根據由鄰接於該特定峰值位置之該等觸控偵測器產生之複數觸控偵測器讀數計算一加權平均值，其中各該等觸控偵測器讀數對應之一權重包含對應於該x軸及該y軸上之一觸控偵測器中心座標。
  16. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元計算該等觸控位置更包含辨識複數觸控面板感測峰值位置，且該處理單元根據由該等觸控表面切割出之複數虛擬平面形成形成複數列非交錯平面來計算該等觸控面板感測峰值位置對應之一x座標以及一y座標，其中用以計算該x座標之該等虛擬平面之一第一列數大於用以計算該x座標之該等虛擬平面之一第一行數，用以計算該y座標之該等虛擬平面之一第二行數大於用以計算該y座標之該等虛擬平面之一第二列數。
  17. 如請求項16所述之多點觸控偵測模組，其中用以計算該x座標及該y座標之該等虛擬平面中，於一峰值位置周圍之至少一幾乎鄰接虛擬平面僅在該幾乎鄰接虛擬平面之一表面值小於或等於該峰值位置周圍之一較直接鄰接虛擬平面之該表面值時用以計算該x座標及該y座標。
  18. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中該等走線僅於一觸控面板主動區的一側延伸至該觸控面板主動 區外且不於其他側延伸至該觸控面板主動區外。
  19. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中該等走線中與超過一特定部份之該等觸控表面以一對應主動區端點相連接者，是以一非一直線之形式設置。
  20. 如請求項19所述之多點觸控偵測模組，其中該非一直線之形式包含相連接之複數直線段。
  21. 如請求項1所述之多點觸控偵測模組，其中該等走線中與超過一特定部份之該等觸控表面以一對應主動區端點相連接者，是以一直線之形式設置。
  22. 一多點觸控偵測方法，應用於一觸控面板，包含：提供複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中該等觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各該等觸控表面行包含數目大於二之該等觸控表面，其中該等觸控表面於該等觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且該等觸控表面均位於單一導電物質層中；以及使一處理單元根據一自電容量測以計算與該觸控面板接觸之複數物體相對應之複數觸控位置。
  23. 如請求項22所述之多點觸控偵測方法，其中超過 一特定部份該等觸控表面各具有一第一維度長度及一第二維度長度，且該第一維度長度大於該第二維度長度。
  24. 如請求項22所述之多點觸控偵測方法，其中超過一特定部份之該等走線穿越於該等觸控表面間而非穿越該等觸控表面。
  25. 一種電腦程式產品，包含一非揮發性電腦可讀取紀錄媒體，用以儲存一電腦可讀取程式碼，該電腦可讀取程式碼使一多點觸控偵測模組執行一種多點觸控偵測方法，其中該多點觸控偵測模組包含複數導電之觸控表面，分別連接至至少一走線，其中該等觸控表面是排列為數目大於二之複數觸控表面行，且各該等觸控表面行包含數目大於二之該等觸控表面，其中該等觸控表面於該等觸控表面行之複數對應位置形成複數交錯列，且該等觸控表面均位於單一導電物質層中，該多點觸控偵測方法包含下列步驟：讀取複數自電容量測值並根據該等自電容量測值計算與該等觸控表面接觸之複數物體相對應之複數觸控位置；其中根據該等自電容量測值計算該等觸控位置之步驟更包含：由該等觸控表面切割出之複數虛擬平面，以形成複數列非交錯平面；以及藉由轉換與該等觸控表面相連接之該等觸控偵測器之複數讀數為該等虛擬平面之複數計算理論電容讀數形成之 一讀數矩陣，以對根據形成一陣列之該等觸控表面間之一交錯排列可能產生之一訊號失真進行補償。
  26. 如請求項25所述之電腦程式產品，其中該電腦程式位於一處理單元中。
  27. 如請求項22所述之多點觸控偵測方法，其中超過一特定部份之該等觸控表面具有一第一軸線以及長度大於該第一軸線之一第二軸線，當排除一姆指或一巨大單一物體時所偵測到之一觸控偵測圖形顯示為沿該第二軸線且具一大斜率之一長直線以及沿該第一軸線之一較短直線，一峰值位置將被判斷為依據沿該第二軸線之一單一觸控表面行上之二相近觸控物體產生，而非依據一單一觸控物體產生。
  28. 如請求項13所述之多點觸控偵測模組，其中當至少一第一峰值位置鄰接至一第二峰值位置且該第二峰值位置之值高於該第一峰值位置之值，該第一峰值位置被濾除。
  29. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元計算該等觸控位置更包含進行一影像處理。
  30. 如請求項8所述之多點觸控偵測模組，其中該處理單元計算該等觸控位置更包含進行一多項式逼近法。
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