TW455807B

TW455807B - Converter for resistive touchscreens

Info

Publication number: TW455807B
Application number: TW087106117A
Authority: TW
Inventors: Michael Challis
Original assignee: Raychem Ltd; Michael Challis
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2001-09-21
Also published as: DE69804204T2; DE69804204D1; CA2287351C; JP2001522493A; CA2287351A1; GB9708464D0; EP0976096A1; AU7060898A; EP0976096B1; WO1998049650A1; US6373475B1

Description

45 580 7 A7 ______B7____ 五、發明説明（1 ) 本發明相關於觸摸螢幕及其它電圖感測器。電圖感測器係一種裝置’用於決定事件的座標，一般係在二維系統中，或用於輸入類似之座標至，例如，一台電腦中。類似裝置以觸摸螢幕的形式，已廣泛用於輸入資訊至電腦中，作為操作點鈔機、收銀機、出票機、電腦遊戲及醫學及工業儀器之裝置。這些裝置具有許多優點包括：速度及易於使用' 體積小、可靠度及精準度。觸摸螢幕通常用於與其它形式的顯示器結合，譬如像：陰級射線管或液晶螢幕。觸摸螢幕係置放於類似之顯示器之上’並能釣指出控制顯示器之電腦，其圖示或其它顯示要件係已由使用者選擇。不同類型之觸摸螢幕係已產生，每種都有其自己之優點及缺點。例如：觸摸螢幕可利用電容、表面聲波或電阻。係這些可能性之最後一項，與本人現在要談的相關。電阻式觸摸螢幕採用電阻材料之透明層，其彼此接觸，當螢慕被觸摸時。這種接觸完成一線路，線路之阻抗取決於位置，在該處進行接觸。因此，來自觸摸螢幕之輸出量將取決於觸摸之位置。經濟部中央標準局貝工消費合作社印製觸摸螢幕本身用於與一控制器結合，該控制器將所需要之電壓用於不同電阻層，並也傳送螢幕輸出’一般在將其數位化之後，送至電腦或其它裝置加以控制。電阻式觸摸螢幕存在兩種主要類型，所謂的五線及四線螢幕，而每種類型到目㈤為止都需要其自己類型之控制器。為了要解釋這種需求，對於特定類型之控制器，這兩種本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2[〇χ297公釐） 4 5 5 8 0 7 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 型式之勞幕將更祥細地加以描敘。四線觸摸螢幕已廣泛使用，但這種螢幕與五線螢幕相比’具有較短壽命之缺點。典型四線螢幕估計耐用度為一百萬次觸摸，然而五線勞幕估計耐用度為，例如，--f'五百萬或更多次觸摸。這種差異之產生，係因為就四線螢幕的情況而言，可變形的顶層表面之'電阻是很重要的。這種電阻將略為改變，由於使用螢幕性能降低。而就五線螢幕的情況而言，可變形之頂層表面必須保持導電性，但其精確電阻並不重要。因此’螢幕將持績作用，除非螢幕已毁壞到所有導電通路都不見。經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印製四線螢幕由兩個透明電阻層所組成，此兩層由一層網格小點隔開。下層較堅硬，但上層較柔軟，所以當螢幕被觸模時兩層接觸介於鄰近點之間在該處螢幕被觸摸。下層可能被提供有電極執行沿著其左及右邊界（舉例來講）。當電位差被應用介於那些電極間，將產生電壓遞減自左至右。由於接觸此層拾取到·—電壓’因此將產生一數值，其取決於觸點之位置。在本例中，電壓遞_減延伸自左而右，因此所拾取之電壓將提供位置之X座標。本例中，上層將有電極沿著其頂層及底層邊界（在您面前描續出以垂直板所組成 .之層），並且同樣地’所應用之電壓差介於那些電極間，將提高輸出，該輸出值取決於觸摸位置之γ座標。該線路完成如下所述。當測量X座標時，下層左方之電極係接地， F層右方之这極（τ'接到（例如）5 V，而上層兩電極係接在— 起。電壓介於那兩個電極及接地間則測量出來。當發幕被 -5 -

I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS } Α4規格（210X29?公釐） 4 5 5 8 0 7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 觸摸時’將產生電壓介於0V至5V之間，取決於觸模位置之X座標。若電壓可以不受觸摸點γ座標之影響，該方法將受到重視。現在改變連接以便測量Υ座標^下層左右兩邊之電極現在連接在一起，並應用電位差介於上層之兩電極間。該輸出一定是出現於底層已結合電極處之電壓。當螢幕被觸摸時，應用這些電壓及測量輪出電壓之裝置’即上述所謂的控制器。孩控制器有更進一步之功能，稱.為觸摸偵測。可見到電力持續消耗，同時螢幕及控制器係處於以上χ測量及γ測量狀態。在X測量狀態中，例如，電位差保持在整個下層’且電流將流動不論螢幕是否被觸摸。浪費相當多的電力，因為大邵份時間螢幕不會被觸摸。在觸摸偵測狀態，控制器應用，例如，5V，至底層之左右兩電極處，且上層兩電極連接在一起。此時沒有電流流動’因為任—層都沒有電位差。當螢幕被觸摸時，該控制器偵測到有電壓在上層已結合電極處。這導致控制器重新組織其連接至該螢幕，以應用電位差介於底層左右兩電極間，而且產生如上所述之X測量。一旦這個過程完成了，控制器再度重新組織連接至應用電位差介於上層之電極間，以產生γ測量。這兩種測量可能重覆—次或多次，以避免產生假讀數，然後它將回到觸摸偵測狀態，等待另—次的觸摸。可以任何合適的方式進行電壓測量，但通常類比數位轉益（ADC)將用來產生數位化輸出，提供給由觸摸螢幕所 -6- 本紙浪又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（Οχ297公楚） -ΤΓ--Ί,-----裝--^-----訂-----1〆線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 4 5 5 807 A7 B7 五、發明説明（4 ) 控制之電腦。五線觸摸螢幕以不同方式操作，而且很顯然也不相容於上述方式。五線是以下述方式連接。其中四條與下層電極之四角相連，而第五條線則連接至上層電極之任意位置。在觸摸偵測狀態下，四條線至底層電極係連接至，例如，經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 V。偵測到頂層電壓表示螢幕被觸摸。然後這將造成五線控制器切換至其X測量狀態如下所述。在此狀態中，頂底層之左邊角落（請再次想像在您面前有以垂直板組成之層）係接地’而頂底右邊角落係連接至，例如，5 V。取決於下層之電阻’遍佈下層之攔位行（field line)相當之彎曲。可提供一特別設計之電阻式反饋，介於下層鄰近的兩组角落間’以便讓這些欄位行更趨於直線·。這項肉容是美國專利文號466 1 655 (Gibson等人）的内容，同時也附於本專利說明書中做為參考，此款觸模榮幕由Elo TouchSystems公司銷售。對本發明而言，任何類似的反馈特性並不重要，因此將不再深入描敘。藉由在X測量狀態下的觸摸螢幕及控制器，可看到出現於上層的電壓將與螢幕上觸摸之X座標有關。一旦測量出來，控制器及螢幕切換至γ測量狀態，在該處左上及右上兩角落均連接至，例如，5 V，而左下及右下兩角落則連至接地。現在於頂層的電壓將指出營幕觸點之Y座標。本人也發現這是可能的*而且的確有用，以提供五線螢幕連接至四線控制器的能力，並且反之亦然。這最適宜與螢幕及控制器選擇無關的情況下，並允許部份系統升級， -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） / / 經濟部中央榡準局員工消費合作社印裂 455807 A7 B7_ 五、發明説明（5 ) 因此避免了整體替換的需要。更進一步，它可使設備更相容於其它設備’因此簡化了整個設計。本人已發現這可被完成，藉由提供—轉換器，其可連接介於螢幕及控制器之間’任—皆可.當作獨立的設備零件，或當作附加設備至’或當作改址之，不論螢幕或控制器。因此’本發明提供一轉換器，用以連接介於一電圖感測器及一電圖控制器間，其包括： (a ) —第一组觸點，用於連接至該感測器； (b) —第二组觸點，用於連接至該控制器；及 (c ) 一模擬器’用於模擬在該第二組觸點處； (0四線感測器，當第一組觸點係連接至五線感測器，及第二組觸點係連接至四線控制器；及/或 (i i )五線感測器’當第一組觸點係連接至四線感測 . 器，及第二組觸點係連接至五線控制器。在較佳之具體實施’例中’提供兩種可能性（丨）及（i j) ^甚至，模擬器可附帶地模擬在第二觸點處： (i i i)五線感測器，當該第一組觸點係連接至五線感測器’及該第二組觸點係連接至五線控制器；及/或 (I v)四線感測器，當該第一組觸點係連接至四線感測器’及該第二組觸點連接至四線控制器。其中針對該轉換器所提供的所有可能性將全面通用，任一類型感測器可連接至任一類型的控制器本人較喜歡轉換器能自動決定感測器類型，及連接至何種類型的控制器= -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS > A4規格（210X297公釐） (请先閲锖背面之注^'嗔再填离本莨) •装. 線經濟部中央標準局員工消費合作枉印裳 45580 7 Α7 Β7 五、發明説明（6 ) 為達到此目的，轉換器可附帶包括： (d) —第一裝置’其可決定四線及五線感測器何者係連接至該第一组觸點及/或四線及五線控制器何者係連接至該第二組觸點；及何者可，至少部份取決自這種決定，造成模擬器影響適當的模擬。替代地或附帶地，轉換器可包括： (e) —第二裝置，其可決定感測.器及控制器何者係連接至觸點組之一；及何者可，至少部份取決自這種決定，造成模擬器影響適當的模擬" 讓感測器及控制器連接至錯誤的觸點組之風險，也因此消除。大致上該控制器可被提供兩組五觸點，例如，以五腳位插頭型式及/或五聊位插座型式。由轉換器所執行的模擬，可組成僅以形成適當（直接或間接的）交互連接，介於該第一組觸點及該第二組觸點之間。但是’在某些狀況下，最好模擬組成以讀取信號在第一及第一組之一觸點處’然後窝入適當信號至第一及第二組之另一觸點。第二種可能性可能較佳.，其中該感測器需要不同的電壓或來源阻抗等，除了不同模式的交互連接之外，還來自控制器的提供。以上已解釋過，電圖控制器經過數個不同的狀態，稱為觸摸偵測、X測量及γ測量。大致上本發明的轉換器將具有第一、第二及第三狀態，對應到感測器及控制器的這些狀態。另外’可提供一獨立轉換器，以供每一狀態及控制 -9 - 本紙¥尺度適用中i國家標率) A4規格（2!0χ297公釐） —Τ ! I 一 , ? -- 1 11 —Λι/^· ! H. - f— · I 'ςτ--1 - I i— 一 ί * - . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)‘ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 45 580 7 A7 --------B7________ 五、發明説明（7 ) 器可切換介於他們之間。該轉換器最好由控制器所控制，並單純地依照在控制器内所發生之變更。本人較喜歡由信號造成模擬器切換介於其狀態間，來自該控制器，於第二組觸點處。因此’標準輸出（其缺乏本發明之控制器，將直接連接至感測器）提供所有需要的資訊，用於控制器以變更 1大’V- 另毛代方式為提供一些附帶的連接，介於控制器及轉換器之間，但目前最好不採用^ 自控制器的標準輸出，最好也提供所有所需的電力給模擬器，以影響適當的模擬及切換介於各狀態間本人也較吾歡標準輸出提供任何所需的參考笮壓。為了要增加轉換器的可靠度，最好在缺乏電力時，讓模擬器回到其觸摸偵測狀態。為達到此目的’該模擬器最好有開關，開關的狀態構成模擬器的狀態，這些開關的一般狀,¾、（譬如那些狀態係由於缺乏任何適用的電力及/或任何私荷損耗）對應到蔹模擬器之，例如，第—觸摸偵測狀態。在詳細討論本發明之較佳具體實施例之前，本人將概述本發明的全面通用控制器之操作。將感測器與一组觸點相連接，及將控制器與轉換器的另一組觸點相連接，該轉換器： (〇決定感測器要與該組t之何者連接，及控制器要與該者中之何者連接； . (i丨）決定感測器係四線感測器或五線感測器； (Η 1 )決定控制器係四線控制器或五線控制界.及 (jV)導致模擬器採用第―、第二及第三狀態，對於所 r - 10- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） J-----------裝----^----.訂------1 \線 • . - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

45580 T Α7 _Β7_,__ 五、發明説明（8 ) 連接的感測器類型及控制器類型是適當的，並根據狀態有時由控制器採用。在此情況下’不需要全面通用控制器。例如，控制器可有獨JL的觸點组’專門用於可連接之設備類型，或具有開 Μ或4其它由使用者運作控制的方法，取決於所連接之設備類型。在孩處控制器自動做以下決定，使用不同的技術，根據本發明說明書，本行業的專家很容易加以修改。例如，該 &制$能夠決定是感測器或控制器連接至指定的觸點组，藉由决定是否電壓存在介於任何該组的觸點之間。若偵測到一電壓，則設備係一控制器。免阻之測量介於觸點對間，針對該觸點偵測到一感應器’將決定感測器係為四線感測器或五線感測器。並且，四線制器可與五線控制器區別開，藉由決定電壓介於該觸點對間。本發明之控制器可提供當作分離或獨立之設備，或可被預先連接至或感測器之零件或預先連接至或控制器之零件。本發明另以附圖說明’其中：經濟部中央標準局員工消費合作社印製圖1顯示先前技藝五線觸摸螢幕連接至五線控制器：圖2顯示四線觸摸螢幕連接至四線控制器；圖3 A、3 B及3 C顯示五線控制器之三種狀態；圓4 A、4 B及4 c顯示四線控制器之三種狀態；圖5顧示本發明之轉換器連接介於觸摸螢幕及控制器之 -11 - 本紙張尺度適用CNS ) A4規格（2I0X297公釐) ：~'

4 5 5 80 T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 間；圖6 A、6 B及6 C顯示控制器之三種狀態，用於連接介於五線螢幕及四線控制器之間；圖7A、7B及7C顯示控制器之三種狀態’用於連接介於四線螢幕及五線控制器之間；圖8 A、8 B及8 C顯示控制器之三種狀態，用於連接介於五線螢幕及五線控制器之間；圖9 A、9 B及9 C顯示控制器之三種狀態，用於連接介於四線螢幕及四線控制器之間；圖丨0為較佳控制器之線路圓；及圖Μ顯示這種控制器連接介於五線螢幕及四線控制器之間。圖I觸摸螢幕之剖视圖’來自美國專利文號466 1 655。觸摸螢幕丨由不同的導體連接至控制器2。該螢幕以剖視形式顯示，及其垂直空間係加以誇張。— 單一電阻式表面3應用於一合適的基底4。該基底可為平面的（如圖所示）’或有輪廓以配合曲線物件之表面，譬如像：傳統的顯示螢幕。一不透明的感測器可被產生，使用例如電阻式要水作為電阻式薄屬，其典型地有薄廣電阻率介於每單位面積].0至1 〇，〇〇〇歐姆間。但更常見的是，電阻式薄層及基底將相當地透明，以便感測器可用來作為觸摸螢幕。對於這種裝置，電阻層係典型地為半導體金屬氧化物’譬如像：錫氧化銦。再度典型電阻率存在介於每單位面積丨0至1 0,0 00歐姆之間。這種電阻式薄層之詳細說 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29·?公楚） 1--1.---.--裝------訂-----線 ' I >. f靖先聞讀背面之注意事項再填舄木頁j 經濟部中央橾準扃員工消費合作社印製 45 580 7 A7 ---______B7 五、發明説明（1〇 ) 明可在美國專利文號4220S 1 5中找到，該資料也附在本文件中以供參考。電阻式薄層之上為觸點或發送器薄層，典型地由彈性膜 5所組成’在其表面之下具有傳導薄層6。再度，若最後感測益係為透明，傳導薄層必須也是透明的。彈性膜5可由塑膠组成，譬如像：聚酯或聚碳酸酯，或可為合成橡膠。傳導薄層6應具有與彈性膜類似之彈性，而其電阻率典型地應少於每單位面積1，〇〇〇歐，。在螢幕的—般狀態下，譬如像：當螢幕未被觸摸時，下層4阻層3應保持與上層電阻層6分開。因此就需提供方法，以保持這些層之分離，除非螢幕被觸摸，或除非有預先選擇的壓力料特定點上。最好由絕緣材料所组成的數個小點7形成分離的裝置，某些點如圖所示。這種點及其 ^絕緣裝置均附於美國專利文號422〇815及美國專利文號 J798370中，均附在本文件中以供參考。 ―沿著電阻…的各邊，但與各邊均絕緣，係為一電阻兀素8 ’可將電壓應用於電阻層。這個電阻元素為連續性的，如圖所示，或以獨立單元連成一線的形式存在。該電阻疋素：由四個要素組成’每種都沿著各邊，與螢幕的角相連。每個角都提供一電線9，用於將整幕連接至控制器 2 〇美國專利文號466丨65S揭示數個電極1〇 ,沪著所選定之通道，與電阻式薄^ 3的各邊相鄰，並連接在—起。這些電極10係提供’以便達成變更電阻薄層3中之有效電壓 •13· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2! οχ 297公楚） ..I , ---------4 裝 I.------訂-----J 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

45580 T A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（11 ) 遞減’以彌補沿著電阻元素8之電壓降因此，薄層3中之有效電壓遞減逐漸減少，自螢幕角落朝向每—通道之中央’當電壓降沿著電阻元素8增加時。這些效果，電壓遞減及電壓降，為彼此平衡而產生，以造成電壓遞減直線。該螢幕也包括電極1 I，以便連接上層電阻層6與控制器 2。上層膜5及電阻層6可與下層相連，透過絕緣粘著框 12。控制器2具有裝置1 3，用於將連接其與電源供應I 3，並具有一數位或其他輸出1 4，用於連接至一電腦或其它裝置’其可處理來自觸摸螢幕的定位資訊。該數位輸出可來自在控制器2之内的類比-數位轉操器（ADC)，其數位化一電壓，該電壓測量方式係透過一高阻抗電阻1 5連接介於上層電阻層ό及接地之間。螢幕及控制器上不同的觸點，將如下所述，以解釋本發明轉換器之不同狀態°可見到該螢幕之下層電阻層3的角落係連接到觸點Ρ、Q、R及S，而上層傳導層6係連接至端子Τ。控制器端子標示為a、β、C、D及Ε，端子Ε係速接至可產生數位化輸出之ADC。圖2顯示四線螢幕1連接至四線控制器2。在此例中，下層電阻層3有簡單的反饋電極1 6、1 7在其左右兩邊。類似於上層電阻層6具有反饋電極1 8及1 9分別在其底頂兩端（如圖所示）=> .

圓3 A、3 B及3 C顯示圖1五線控制器之三種狀態。如圖3 A所示之狀態係觸摸偵測狀態。此處，觸點A、B、C -14- 本紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) Α4規格（21〇Χ29·7公釐） I — i I , I :| n ----^ _ i I I I II 丁— ____ _ ^'-良 ' , * ^ ^ ·- . τ功 ' 一矣 - . 一』 , (請先閲讀背面之注意事項再填巧本頁) 4 5 580 7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) 及D係提供為5伏特’及觸點e係連接至ADC，其提供 —輸出至蔹電腦。這五個觸點係連接至螢幕如圖1所示。 —〇伏特參考可取自ADC或分別加以提供。當螢幕被觸摸時’即產生一觸點介於下層電阻層3及上層電阻層6之間’其導致一電壓出現在觸點E，其被偵測藉由ADC，並導致電腦切換控制器至第二狀態，如圖3 B所示此狀態係螢幕觸摸位置之X座標測量。在此狀態下，觸點A及d 係連接至0伏特，及觸點B及D係連接至5伏特=觸點E 保持連接至ADC。可見到在此狀態下，潛在遞減遍佈電阻層3’自左至右如圖1所示。由adC所偵測出的電壓值，將成為觸摸位置的X座標函數。預先決定時間之後，或— 些其他觸發之後，控制器切換至其第三狀態，即如圖3 c 所不。這襄觸點A及B係為5伏特，及觸點C及D係為 0伏特。再度，觸點E保持連接至ADC。在此狀態下，觸摸位置的γ座標將被記錄。本人較喜歡控制器進行—些X 及Y座標之測量，在回到觸摸偵測狀態之前。這確保不會決定錯誤的位置，特別是觸摸位置在快速變換時。圖4A、4B及4C與圖3a、3B及3C類似，但係顯示四線控制器之狀態。藉由本發明之轉換器’圖1的五線螢幕可與圖2的四線也制器合用，及/或圖2的四線螢幕可與圖1的五線控制器合用。如圖5大略地繪製出來，該圖顯示觸摸螢幕2 〇連接至制器2 1，透過本發明的轉換器2 2。該轉換器2 2被顯示具有一插頭或插座2 3，用於連接至螢幕，及一插頭或 15- 本纸張尺 CNS Tm 規 ~ Λ—l n -i n I I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *·1Τ ,}線經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 4 5 580 ? A7 B7 五、發明説明（13 ) 插座2 4，用於連接至控制器。這些插頭或插座的每一個較佳係提供以五觸點，以便轉換器為完全通用。不論是否用到第五個觸點，當然，將取決於是否螢幕及/或控制器係為五線或四線設計。為此原因，第五連接在每種情況下係以虛線顯示。整個系統較佳透過控制器2〗啟動，並為此目的，裝置丨3用於連接至電力來源已加以顯示。另外，但是，轉換器22可具有其自已的電力來源。圖6、7、8及9係狀態圖’說明轉換器功能，取決於螢幕之類型、控制器之類型及控制器之狀態。在圓6中’轉換器係用於將五線螢幕連接至四線控制器。圖6 A顯示，由控制器產生的連接介於四線控制器之觸點A、β、C、D、E至五線螢幕之觸點p、q、r、s、T 之間。點表示在該處產生連接。類似的狀態圖也可用以指示轉換器的狀態，其讀取信號自一组觸點，及寫入適當之秸5虎至其它组觸點。因此，該圓指出連接係產生介於螢幕觸點Ρ (圈1中之螢幕左上角）及控制器觸點D之間，如圖 2所示’其觸摸偵測狀態係如圖4 Α所示。另外，該圖可代表彳3號在觸點D (如圖4 A指示為5伏特）係由轉換器讀取，及一對應信號係寫入至螢幕之觸點p。如圖6 A所示之型式係僅為範例’且可見到其它型式將允許轉換器以影響適當疋模擬。此情況之產生由於控制器的某些信號發生重複。例如，圖4 A中之兩個觸點，A及B，係連接至 A D C，及兩個觸點C及D，係連接至5伏特。 -16- 本纸張尺度適用中ίΐ家標準（CNS ) A4規格（2丨〇·^97公瘦) ------ ---------------4裝.丨~^----1T-----J線 (請先閱讀背面之注意事項再填5^本頁) 翅濟部中央標準局員X消費合作杜印製 455807 A7 ______ B7 ~ , I - — . _ 五、發明説明（14 ) 圖6B顯示交互連接之刑古，一无< 土式’或謂取及寫入轉換器所接跫之排列’當X座標被測料。在本例中，*上所述，控制器係在狀態如圖4B所示。最後，圖6(：係狀態圖適合於 Y座松之測量，隹控制器將係處於狀態如圖4 c所示。有可能，其他控制器之狀態將有希望的，為了其它功能釦以執行，及有技術的讀者將準備好能夠组成一狀態圓’ 以便該轉換器其對應至所需之模擬。圖7Α、7β及7C對應至圖6 A、6 B及6 C，但此處四線螢幕係連接至五線控制器。圖8 A、8 Β及8 C顯示轉換器連’接所需要的瑣細狀態，介於五線螢幕及五線控制器之間。圖9 A、9 B及9 C執行相同工作’以便轉換器連接介於四線螢幕及四線控制器之間。本人較喜歡轉換器接受所有其資訊，來自控制器，透過觸點A、B、C、D及E =然後控制器將監看，例如，在這些觸點上之電壓，並依序設定其自己之狀態。例如，若轉把器定位介於五線發幕及四線控制器之間，被偵測到在腳 A、B、C、D及E之其中兩腳電壓為5伏特，且其它三腳没有電壓’然後可了解到控制器係在觸模偵測狀態（比較圖 4 A、4 β及4 C )，且其將設定其狀態至如圖6 A所示。很顯然地，若控制器已被告知其觸點A、B、C、D及E何者狀態為何，他們所需要產生的調查將會減少。本人較喜歡之轉換器將因此持續監看觸點狀態連接至控制器，及將自動變更其狀態以提供所需要之模擬《當然也希望轉_換器 -17- 本纸乐尺度適用中國國家標牟（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐> HI I I —^ϋ tn m . ， .l: {請先閱讀背面之泣意事項再填寫本頁) .装. 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 5 580 7 A7 -------------B7 五、發明説明（15 ) 此夠切換介於其狀態間，快於控制器切換介於其狀態間。在另一替代的具體實施例中，控制.器提供轉換器，該轉換益具有信號指示它以變更其狀態，其為獨立之標準觸點 A、B、C、D及E，企圖控制螢幕。，圖顯示-較佳轉換器線路，其使用—狀態機器以提供听希望的不同交互連接，介於控制器及勞幕之帛，並也提甩力至螢幕。在圖1 1所示之實施例中圖1 〇之轉換器連接五線螢幕至四線控制器，但類似線路可用於其它排列。，態機器係位於P〖C丨6C54微處理中之代碼。四頻的單刀卓擲開關（s p s τ)類比切換係由微電腦所控制。此切換上屠黾阻層（圖丨的第六層）至控制器之觸點Α、Β、c及D之適f觸點（參見圖2及圓4A ' 4B及4C)。此處控制器僅在等待偵測，當螢幕被觸摸時。轉.換器回應此狀態藉由應用5伏特至螢幕工四角p、q、R、s，並使用類比切換以連接上層電阻層至控制器之觸點A及B。如上所述，當整幕被觸摸時，控制器循環透過一連率的χ及Y測量，散佈以觸摸偵測檢查。 X座&測量開始’當控制器設定觸點C為5伏特及觸點 D為〇伏特。轉換器偵測此狀態並置放5伏特在五線螢幕又Q及R角，〇伏特於P及s角s及同時切換上層電阻層 6至觸點a及B。 Y座標測量開始，當控制器設定觸點B為5伏特及觸點 A為〇伏特時。然悛轉換器偵測此狀態並置放5伏特於螢幕P及Q角，及0伏特於S及角，及同時切換上層電 -18- A紙張尺度ϊέ用 (CNS)滅格（210χ297公釐)~一 ~~ (請先閱讀背面‘之注意事項再填寫本頁) -裝· *-° 4 5580 7 A7 B7五、發明説明（16 ) 阻層至觸點C及D。圖2顯示觸摸螢幕，四線控制器及轉換器。在具體實施例中，顯示轉換器係由外接低電流5伏特供應電源，雖然如上所述電源可來自於控制器的標準觸點。後者排列較佳’由於數項理由，特別其允許構.建轉換器於螢幕本身之機殼中，或因此在連接器中，並避免需要進一步的交互連接。當不同的微處理器及不同的程式，可用於操作本發明之轉換器，以下程式適用於P 1C 1 6 C 5 4微處理已發現可適用。 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 表歹1 P1C16C54 一般等式經濟部中央標準局負工消費合作社印製 INDADD EQUO :間接定位暫存器 RTCC EQU I ;計數器 PC EQU2 ;程式計數器 STATUS EQU 3 ;狀態暫存器 FSR EQU 4 ;檔案選擇計數器 PORTA EQU 5 :埠A PORTB EQU 6 ;埠8 GEN EQU 7 :未使用埠C，所以一般目的 REG CARRY EQUO ;位元0為進位 DCARRY EQU 1 ;位元1為數字進位 -19- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4

5 580 T Α7 Β7 五、發明説明（17 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Z EQU2 :位元2為0位元 PDOWN EQU3 ;位元3為電源關閉位元 WATCHD EQU4 ;位元4為監視超時位元 W EQU 0 ;結果目標至W暫存器 F EQU 1 ;結果目標至F暫存器 ΒΙΤ0 EQU 0 BITI EQU l B1T2 EQU 2 BIT3 EQU 3 BIT4 EQU 4 BIT5 EQU 5 BIT6 EQU 6 ΒΓΠ EQU 7 ORG 00H START movlw #00H tris PORTB ;埠8係8位元輸出埠 movlw #0FH ;埠A係4位元輸入埠 tris PORTA goto MAIN MAIN clrwdt movlw #00H ;所有輸出初始關閉 -20- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X 297公釐）

^ 5 580 T A7 B7 五、發明説明（18 movwf nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop

PORTB ;時序延遲 AGAIN clrwdt 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

XM mowf PORTA,W ，爾取輸入卑 andlw #0CH ;掩蔽關閉上層2位元的半字節 xorlw #0CH ;檢查觸摸偵測 btfsc STATUS,Z goto TOUCH :呼叫觸摸偵測碼 goto AGAIN inovlw #31H ;輸出碼用於X測量 movlw PORTB nop ;時序延遲 nop -21 ^ 本紙痕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - - 1- - ί—^J -I yi I I- n> I 一CTJί i -----i I --- 'w .:z J: {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 5 580 7 A7 B7 五、發明説明（19 ) ’ nop nop nop nop nop nop nop (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 nop XLOOP clrwt ;重設WDT movf PORTA.W 1爾取輸入绛 andlw #0CH ;掩蔽關閉所有位元，除了 2 msb 的半字節之外 xorlw #08H .;偵測y測量 btfsc STATUS,Z goto YM ;呼叫y測量碼 movf PORTA,W ;讀取輸入埠 andlw #0H ;檢查觸摸偵測 btfsc STATUS,Z goto TOUCU ;呼叫觸摸偵測碼 goto XLOOP ;繼續尋找y測量階段 phase YM movlw #2AH ;輸出碼用於y測量 -22- 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐）

4 5 5 8 0 T Α7 Β7五 '發明説明（2〇 ) movwf PORTB nop nop . nop nop nop nop nop nop nop nop YLOOP clmdt {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 movf PORTA,W ，爾取輸入蜂 andlw #0CH ;掩蔽關閉上層2位元的半字節 xorlw #0CH ;檢查觸摸偵測 btfsc STATUS,Z goto TOUCH ;呼叫觸摸偵測碼 movf PORTA,W ;讀取輸入棒 andlw #03 H ;掩蔽關閉所有位元除2 lsb之外 xlorlw #01H :偵測X測量 btfsc STATUS,Z goto XM ;呼叫X測量碼 goto YLOOP ;尋找觸摸偵測階段 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 5 580 7 A7 B7 五、發明説明（21

TOUCH 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 movlw movwf nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop nop

#3 EH PORTB 輸出碼用於觸摸偵測時序延遲 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS丨A4規格（2! 0 X 297公釐） (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 45 580 7 A7 B7 五、發明説明（ 22 nop TLOOP RESET clrwdt ;重設WDT movf PORTA,W ;讀取輸入卑 andlw #03 H :掩蔽關閉所有位元，除了 2 lsb之外 xoriw #01H ;偵測X測量 btfsc STATUS,Z goto XM ;呼叫X測量碼 movf PORTA,W ;讀取輸入崞 andlw #0CH ;掩蔽關閉所有位元除了 2 msb之半字節之外 xoriw #08H ;#、測y測量 btfsc STATUS,Z goto YM ;呼叫y測量碼 goto TLOOP ;繼績尋找X測量 ORGOIFFH goto START ，重設向量回到開始碼讀先閲讀. 背意項再填寫本頁經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 D Ν Ε 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐）

4 5 5 80 T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 _Β7_五、發明説明（23 ) 主要元件之符號說明 1 觸摸螢幕 2 控制器 3 單一雷阻式表面 4 基底 5 彈性膜 6 傳導薄層 7 小點 8 電阻元素 9 電線 1 0電極 1 1電極 1 2絕緣粘著框 I 3連接裝置 I. 4數位或其他輸出 1 5高阻抗電阻 1 6、】7、1 8、1 9 反饋電極 2 0觸摸螢幕 2 1控制器 2 2轉換器 23、24 插頭或插座 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210 X 297公釐）

Claims

4 5 5 8 0 A8 B8 C8 D8 €vJi:i;""- :#正經濟部十央標华局員工消費合作社印^ 夂、申請專利範園 1‘ 一種轉換器，用於連接介於一電圖感測器及一_電圖控制器之間，及包括： (a) —第一組觸點，用於連接至該感測器； (b )—第二组觸點，用於連接至該控制器；及 (c)—模擬器，用於在該第二組觸點處模擬： (i) 四線感測器，當第一組觸點係連接至五線感測器，及第二組觸點係連接至四線控制器；及/或 (i i)五線感測器，當第一组觸點係連接至四綠感測器，及第二組觸點係連接至五線控制器。 2. —種轉換器，用於連接介於一電圖感測器及一電_控制器之間，及包括：、 (a) —第一組觸點，用於連接至該感測器； (b) —第二组觸點，用於連接至該控制器；及 (c ) 一模擬器，用於在該第一组觸點處模擬： (i )五線感測器，當第一組觸點係連接至四線感測器，及第二組觸點係連接至五線控制器；及/或 (ii) 四線感測器，當第一組觸點係連接至五緩感測器，及第二組觸點係連接至四線控制器。 3. 如申請專利範圍第1項之轉換器，用於連接介於電阻式觸摸螢幕及控制器之間’該控制器用於電阻式觸摸勞幕。 ' 4. 如申請專利範園第丨項或第3項之轉換器，其中讀模擬器可附帶地在第二組觸點處模擬： (iii)五線感測器，當第一组觸_點係連接至五線感測 -27 - 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS) A4現格（2】DX297公釐）

45 580 7 六、申請專利範圍· 器，及第二组觸點係速接至五線控制器；及/或 (i v)四線感測器，當第一組觸點係連接至四線感測器，及第二組觸點係連接玄四線控制器。 5. 如申請專利範園第1項之轉換器，其附帶包括： (d) —第一裝置，其可決定四及五線感測器其中之一係連接至該第一组觸點，及/或四及五線控制器其中之一係連接至該第二組觸點；及其可，至少部份來自這種決定，導致模擬器以影響適當的模擬。 6. 如申請專利範園第1項之轉換器，其中該模擬在於形成介於第一組觸點及第二組觸點之間合適的交互連接。 7. 如申請專利範園第1項之轉換器，其中該模擬在於讀取信號在第一及第二組觸點其中之一 ’及窝入適當的信號至第一及第二组觸點之另一组。 8. 如申請專利範圍第丨項之轉換器，其中該模擬器具有第一、第二及第三狀態，其中該模擬器以分別適合於其控制器之方式模擬感測器 · (i) 用於觸摸偵測之狀態； (ii) 用於測量X座標之狀態；及 (i ii)用於測量γ座標之狀態。 9. 如中請專利範圍第8項之轉換器，其中該模擬器係於第 —組觸點處藉由來自控制器的信號而於其狀態之間切換之原因。 10. 如申請專利範圍第5或9項之轉換器，其可於第二組觸點處接收來自控制器，對於該模擬器所需要之電力，以影 -28- 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS )入4见格_(_1!〇/297&釐) ~' ~ 1H ·1 I I |( I - - ί - 女^〆 rlt 1 • I $ (請先閎讀背面之注意事項再填貧本頁) 訂，tw 經濟部中夬標孪局員工消费合作社印製 A A8 BS C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製六、申請專利範圍響適當的模擬或用於切換。丨i如申請專利範園第s項之轉換器，其中該模擬器具有切換開關’其狀態決定模擬器之模式，那些切換開關之— 躱狀悲對應至模擬器之第一狀態。 12如_請專利範園第1項之轉換器，其附帶包括： (e )—第二裝置，其可決定感測器及控制器其中之—係連接至觸點組之—；及其可，至少部份來自這種決定，導致模擬器以影響適當的模擬。. 13如申請專利範圍第ί 2項之轉換器，其中該第二感測器偵測是否一電壓存在於該组觸點間，及若偵測到一電壓則決定控制器係連接著》丨4.如申請專利範園第5項之轉換器，其中該第一感測器藉由決定其電阻介於該觸點對之間而偵測四線及五線螢幕 .其中之一係連接至一組觸點。 15•如申請專利範圓第5項之轉換器，其中該第一感測器藉面決定電壓介於該觸點對之間而偵測四線及五線控制器其中之一係連接至一組觸點。 16.如f請專利範園第1項之轉換器，其將感測器連接至其一組觸點’及控制器連接至其另一組觸點： (i)決定感測器將連接至該數個组中之某/组，及控制器將連接至該組中之某一组； (i i)決定是否感測器係四線感測器或五線感測器.； (ii〇決定是否控制器係四線控制器或五線控制器； (i v )導致模擬器採用第一、第二及第三狀態適合於感 -29- , 丨丨~ff- f請先聞讀背面之注項再填寫本頁j -訂 Ξ J. Γ ϋ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Λα ο 8 5 5

8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍測器類型及所連接之控制器類型，且根據有時由控制器採用之狀態。 i 7.如申請專利範園第1項之轉換器，已預先連接至一感測器。 18.如申請專利範圍第I項之轉換器，已預先連接至一控制哭〇 ' .!».--ΓΑ-----^,.裝，_______ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）