TWI393044B - 適用於電阻式觸控螢幕之控制電路 - Google Patents

Description

適用於電阻式觸控螢幕之控制電路

本發明是有關於一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，特別是指一種控制電路對於該電阻式觸控螢幕之辯識區域能達到多點讀取的目的結果(一次取得多於一組(X軸,Y軸)座標值)。

觸控螢幕(Touch panel)又稱為觸控面板，是個可接收觸頭(無論是手指或膠筆尖等)等輸入信號的螢幕，裝置於LCD(液晶顯示器)前，當接觸了螢幕上的圖形按鈕時，螢幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，並藉由液晶顯示畫面製造出生動的影音效果。

簡單地說，觸控螢幕指一種可觸控式的螢幕，通常是在LCD液晶面板上覆蓋一層壓力板，其對壓力有高敏感度，當物體施壓於其上時會有電流信號產生以定出壓力源位置，並可動態追蹤。觸控螢幕的用途非常廣泛，從常見的PDA、提款機、到工業用的觸控電腦，因為觸控螢幕為親切且生動的人機介面。

就目前市場Touch Panel製作技術種類(表1.1)大致可分為五類： 1.電阻式(resistive)、2.電容式(capacitive)、3.聲波式(acoustic)、4.投射式電容((projected capacitive)及5.紅外線式(infrared rays)。

而以市面上較常使用的電阻式觸控螢幕為例，請參照第1圖，其為習用五線電阻式觸控面板的工作原理示意圖。對於五線電阻式觸控面板1而言，其具有上導電層11與下導電層12，上導電層11及下導電層12中間亦以間隙物13(圖中未示出)分隔。下導電層12的四周圍分別設置了複數條分 壓電極與複數條輔助電極，而位於相對邊的分壓電極與輔助電極是彼此平行，位於相鄰邊的分壓電極與輔助電極是彼此垂直。位於其中一組相互平行之對邊的分壓電極與輔助電極共同形成二條X電路121、121＇，而位於另一組相互平行之對邊的分壓電極與輔助電極共同形成二條Y電路122、122’。

承上，利用二條X電路121、121’之間形成一個5V的電壓降，並且利用二條Y電路122、122’之間形成另一個5V的電壓降。當觸控面板1被使用者觸碰時，便能夠藉由上導電層11來偵測出下導電層12被觸碰所在點的的電壓大小，所偵測到的電壓值傳送給控制器(圖中未示出)後取得其座標值。

而較不幸地，當使用者同時針對電阻式觸控螢幕之辯識區域觸碰兩點或兩點以上時，則礙於現有技術目前尚未實現。是故，如有一種電路係能對於對電阻式觸控螢幕之辯識區域觸碰兩點或兩點以上時同時進行處理應是迫切需要的。

本發明所提供一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，且該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線基於一般傳統的控制電路所包含的一主機端、一類比對數位轉換器及一電壓偏壓控制器，特別地，本發明之該控制電路在該電阻式觸控螢幕與A/D Converter之間設有一多工器。於一實施例中，該電阻式觸控螢幕之辯識區域同時接收多個輸入訊息(亦指至少二輸入訊息以上)時，該多工器之多個輸入端藉 由其相應連接的外接信號讀取線以接收相應所產生的多個電壓信號，且該多工器依該主機端或該多工器內設一選擇信號之指定狀態分別地輸出包含已被選取多個外接信號讀取線之資訊之多個類比信號，以達到多點讀取的目的結果(一次取得多於一組(X軸,Y軸)座標值)。

其次，於第一實施例中所提及的多工器，於一第二實施例中以多個獨立讀取單元(亦指至少二個獨立讀取單元以上)亦能執行，且每一獨立讀取單元係各自地配置一類比對數位轉換器，當碰觸電阻式觸控螢幕之辯識區域多次(亦指至少二次以上)時，亦能達到多點讀取的目的結果(一次取得多於一組(X軸,Y軸)座標值)。

根據上述之目地，本發明提供一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線(pick－up line)，且該電阻式觸控螢幕同步地接收多個輸入訊息，其中該控制電路包含：一多工器(muitiplexer)，具有與該等外接信號讀取線之數量一預定數量之輸入端、一選擇端及一輸出端，且該多工器透過與該等輸入端相應地連接該等外接信號讀取線而接收該等輸入訊息，及依據一選擇信號而輸出一類比信號，其中該類比信號包含已被選取多個外接信號讀取線之資訊；一類比對數位轉換器(A/D Converer)，透過該多工器之該輸出端而將該類比信號轉換成一數位信號； 一主機端，其中該選擇信號係由該主機端產生，且依據該數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。

根據上述之又一目地，本發明提供一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線(pick－up line)，且該電阻式觸控螢幕係同步地接收複數個輸入訊息，及該控制電路包含：複數個獨立讀取單元，係各自地與該等外接信號讀取線耦接，且該等獨立讀取單元透過所相應的該等外接信號讀取線來接收該等輸入訊息以各自地產生複數個類比信號；複數個類比對數位轉換器，係各自地與該等獨立讀取單元耦接，且該等類比對數位轉換器對該等類比信號轉換為複數個數位信號；一主機端，與該等類比對數位轉換器耦接，且依據該等數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。

本揭露書中，號碼的標示說明被提供，多個裝置、電路、組件及其方法，用以提供本發明的實施例之構思能夠讓人充分了解。熟知此技藝者能清楚的明瞭，然而，在沒有一個或多個實施詳細說明下，本發明能被具體之實施。在其它的範 例中，為人所熟知細節說明不會出現或描述，以避免會混淆本發明構思。

而由本明所提出的控制電路所運用的電阻式觸控螢幕乃基於一般傳統的電阻式觸控螢幕2，是利用氧化銦錫導電玻璃21(ITO Glsss)及上及下導電薄膜(ITO Film)22，22’為主要材料，同時在上層的導電薄膜與下層的導電玻璃間設有撐開空間的點隔片23(Dot Spacer)，且該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線24(pick－up line)，如第2圖所示。

第一實施例說明

而對於該控制電路較詳細的電路說明，如第3圖所示，此控制電路3包含一多工器31(multiplexer)、一類比對數位轉換器32(A/D Converter))、一主機端33及一電壓偏壓控制器34，而對於該多工器31與該電阻式觸控螢幕4之連接關係還需講述地為，該多工器31透過本身一預定數量之輸入端與該電阻式觸控螢幕4之該等外接信號讀取線41電性地連接。而前述所提及的預定數量之輸入端總數為可多於、等於或少於該電阻式觸控螢幕4之該等外接信號讀取線41數量。於第一實施例說明中，該多工器31所具有該等輸入端N₁ ~N_n 總數N個等於該電阻式觸控螢幕4之該等外接信號讀取線41數量M₁ ~M_n 總數N個為代表說明，其中N為一至少大於2的正整數。

承第2圖所示，當手指、觸控筆或其他介質對上層的導電薄膜觸同時地觸碰多處，亦是該電阻式觸控螢幕之辯識區 域同時地接收多個輸入訊息使上下層電極導通並同時地產生多個電壓信號，於第一實施例中，以手指同時地對在該電阻式觸控螢幕之辯識區域之兩預選區塊A1及A2(見於第3圖所示)觸碰2次為實施說明。

然而，令人理解地，當同時地觸碰A1及A2兩預選區塊時，在該電阻式觸控螢幕4內的上下層電極會導通並同時地產生一第一電壓信號V1及一第二電壓信號V2(其中，該等電壓信號V1及V2皆視為一種類比信號)。而對於在於該電阻式觸控螢幕4內已被產生的該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2則透過其所相應連接的該等外接信號讀取線之一第一外接信號讀取線N₁ 及一第二外接信號讀取線N₂ 一併地被傳送至與兩外接信號讀取線N₁ 及N₂ 相應的連接該多工器之一第一輸入端M₁ 及一第二輸入端M₂ ，以進行信號理。

為人所熟知地，於第3圖中該多工器31為一種控制開關(controlled switch)，當該多工器31之該第一輸入端M₁ 及該第二輸入端M₂ 分別地接收來自該第一外接信號讀取線N₁ 之該第一電壓信號V1及來自該第二外接信號讀取線N₂ 之該第二電壓信號V2時，該多工器31會透過其具有的一選擇端S來接收一選擇信號S_P ，並依據此選擇信號S_P 之指定狀態而透過其具有的一輸出端Z而輸出該等電壓信號V1及V2之其中之一，其中前述該選擇信號S_P 係由該主機端33產生或由該多工器31內設，且不論由該主機端33產生或由該多工 器31內設的該選擇信號S_P ，其中該選擇信號S_P 的指定狀態為人為所預定。

依據前述所言，在該第一實施例中，期望地，該多工器31依據此選擇信號S_P 之指定狀態為該第一電壓信號V1先被選擇出，而來自該多工器31之該第一輸入端M₁ 所接收的該第一電壓信號V1則透過該多工器31之該輸出端Z而被傳送到該類比對數位轉換器32以進行一類比對數位轉換程序。

承上，一般地，類比對數位轉換器32係能將一輸入類比電壓信號轉換為包含多個數位碼之一數位信號，可推及地，在該控制電路3內被配置在與該多工器31之該輸出端Z電性連接的該類比對數位轉換器32對於來自該多工器31之該輸出端Z之該第一電壓信號V1進行類比對數位轉換程序以轉換出包含多個數位碼之一數位信號。

持續地，被轉換成數位信號之該第一電壓信號V1被傳送至與該類比對數位轉換器32電性連接的該主機端33，之後，該主機端33依據該數位信號進行一特定處理程序。需解釋，在於該主機端33所進行的特定處理程序，如計算施壓介質的多個座標位置，或每點與另一點相隔的距離等等。

在此同時，該主機端33或由一控制偏壓電路(未顯示)來產生一控制偏壓信號C_S ，而在該控制電路3內的該電壓偏壓控制器34係根據來自該主機端33之該控制偏壓信號C_S 而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號B_S 。

同樣地，在該第一電壓信號V1在該類比對數位轉換器進行類比數位轉換之後，來自該第二外接信號讀取線N₂ 之該第二電壓信號V2經該多工器31之該選擇端S所依據此選擇信號S_P 之指定狀態透過該多工器31之該輸出端Z而被傳送到該類比數位轉換32以進行一類比對數位轉換程序，並被轉換出包含多個數位碼之一另一數位信號，可推及地，被轉換成數位信號之該第二電壓信號V2其後續處理過程與該第一電壓信號V1相同，故在此不必撰述。

第二實施例說明

基於在第一實施例中所提及的在該電阻式觸控螢幕與該類比對數位轉換器之間所配置的多工器，本發明提出另一種控制電路5，且相同地，該電阻式觸控螢幕8具有複數個外接信號讀取線81，如第4圖。

承上，如第4圖所示，該控制電路5包含：複數個獨立讀取單元51、複數個類比對數位轉換器52、一主機端53及一電壓偏壓控制器54，且每一獨立讀取單元係各自地與每一外接信號讀取線耦接，及每一獨類比對數位轉換器係各自地與每一獨立讀取單元耦接，換言之，該等獨立讀取單元、該等外接信號讀取線及該等類比對數位轉換器之數量相同。以下為第二實施例說明介紹。

承第2圖所示，當手指、觸控筆或其他介質對上層的導電薄膜觸同時地觸碰多次，亦是該電阻式觸控螢幕之辯識區域同時地接收多個輸入訊息使上下層電極導通並同時地產 生多個電壓信號，於第二實施例中，以手指同時地對在該電阻式觸控螢幕之辯識區域之兩預選區塊A1及A2觸碰2次為實施說明(見於第4圖所示)。

令人理解地，當同時地觸碰A1及A2該兩預選區塊時，在該電阻式觸控螢幕內的上下層電極會導通並同時地產生一第一電壓信號V1及一第二電壓信號V2(其中，該等電壓信號V1及V2皆視為一種類比信號)。而對於在於該電阻式觸控螢幕內已被產生的該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2則透過其所相應連接的該等外接信號讀取線之一第一外接信號讀取線N₁ 及一第二外接信號讀取線N₂ 一併地被傳送其所相應地相連接的一第一獨立讀取單元U1及一第二獨立讀取單元U2。

同步地，該第一獨立讀取單元U1將所接收來自該第一外接信號讀取線N₁ 之該第一電壓信號V1轉換為一第一類比信號P1及該第二獨立讀取單元U2將所接收來自該第二外接信號讀取線N₂ 之該第二電壓信號V2轉換為一第二類比信號P2，接著，來自該第一獨立讀取單元U1之該第一類比信號P1及來自該第二獨立讀取單元U2之該第二類比信號P2分別地經由一第一類比對數位轉換器C1及一第二類比對數位轉換器進行類比數位轉換，以將該第一類比信號P1及該第二類比信號P2轉換為一第一數位信號D1及一第二數位信號D2，接著，來自該第一類比對數位轉換器C1之該第一數位信號D1與該第二類比對數位轉換器C2之該第二數位信號 D2被傳送到該主機端53內，與每一類比對數位轉換器電性連接的該主機端53依據該等數位信號D1及D2進行一特定處理程序，需解釋，在於該主機端53所進行的特定處理程序，如計算施壓介質的多個座標位置，或每點與另一點相隔的距離等等。

在此同時，該主機端53或由一控制偏壓電路(未顯示)來產生一控制偏壓信號C_S ，而在該控制電路5內的該電壓偏壓控制器係根據來自該主機端53之該控制偏壓信號C_S 而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號B_S 。

最後，需注意地，由本發明所提出的控制電路，主要是提供在觸控面板之辯識區域之同時地進多點處理，因此只要運用本發明之控制電路皆可達到多點讀取目的結果。

而針對第一實施例中，若該電阻式觸控螢幕之辯識區域同時接收至少二個輸入訊息，則電阻式觸控螢幕之複數個外接信號讀取線之數量可設計為至少二個輸入端，因此，前述「多工器」可設計為具有至少二個輸入端、一選擇端及一輸出端，且該多工器透過與該至少二個輸入端相應地連接該至少二個外接信號讀取線而接收該至少二個輸入訊息。

而針對第二實施例中，若該電阻式觸控螢幕之辯識區域同時接收至少二個輸入訊息，則該電阻式觸控螢幕之複數個外接信號讀取線之數量可設計為至少二個輸入端，因此，複數個獨立讀取單元之數量可設計為至少二個獨立讀取單元，且該至少二個獨立讀取單元係各自地與該至少二個外接 信號讀取線耦接，而複數個類比對數位轉換器之數量可設計至少二個類比對數位轉換器，且該至少二個類比對數位轉換器係各自地與至少二個獨立讀取單元耦接。

本案得由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

電阻式觸控面板‧‧‧1

上導電層‧‧‧11

下導電層‧‧‧12

X電路‧‧‧121、121’

Y電路‧‧‧122、122＇

電阻式觸控螢幕‧‧‧2

上導電薄膜‧‧‧22

下導電薄膜‧‧‧22’

點隔片‧‧‧23

外接信號讀取線‧‧‧24

控制電路‧‧‧3

多工器‧‧‧31

類比對數位轉換器‧‧‧32

主機端‧‧‧33

電壓偏壓控制器‧‧‧34

電阻式觸控螢幕‧‧‧4

外接信號讀取線‧‧‧41

控制電路‧‧‧5

獨立讀取單元‧‧‧51

類比對數位轉換器‧‧‧52

主機端‧‧‧53

電壓偏壓控制器‧‧‧54

電阻式觸控螢幕‧‧‧8

外接信號讀取線‧‧‧81

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖係繪示習用五線電阻式觸控面板之內部電路。

第2圖係繪示傳統的電阻式觸控螢幕之結構圖。

第3圖係繪示本發明之控制電路及一電阻式觸控螢幕之電路“

第4圖係繪示本發明之另一控制電路及一電阻式觸控螢幕之電路。

控制電路‧‧‧3

多工器‧‧‧31

類比對數位轉換器‧‧‧32

主機端‧‧‧33

電壓偏壓控制器‧‧‧34

電阻式觸控螢幕‧‧‧4

外接信號讀取線‧‧‧41

Claims (7)

1. 一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線(pick－up line)，且該電阻式觸控螢幕同步地接收多個輸入訊息，而該控制電路包含：一多工器(multiplexer)，具有一預定數量之輸入端、一選擇端及一輸出端，且該多工器透過與該等輸入端相應地連接該等外接信號讀取線而接收該等輸入訊息，並依據一選擇信號而輸出一類比信號，其中該類比信號包含已被選取之多個外接信號讀取線之資訊；一類比對數位轉換器(A/D Converter)，透過該多工器之該輸出端而將該類比信號轉換成一數位信號；一主機端，用以產生該選擇信號，並依據該數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該選擇信號可由該多工器設定。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該多工器之該選擇端用於接收該選擇信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該多工器之該預定數量之輸入端可多於、等於或少於該電阻式觸控螢幕之該等外接信號讀取線數量。
5. 一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有至少二個外接信號讀取線，且該電阻式觸控螢幕係可同步地接收至少二個輸入訊息，而該控制電路包含：一多工器，具有至少二個輸入端、一選擇端及一輸出端，且該多工器透過與該至少二個輸入端相應地連接該至少二個外接信號讀取線而接收該至少二個輸入訊息，並依據一選擇信號而輸出一類比信號，其中該類比信號包含已被選取之至少二個外接信號讀取線之資訊；一類比對數位轉換器，透過該多工器之該輸出端而將該類比信號轉換成一數位信號；一主機端，其中該選擇信號係由該主機端產生或由該多工器設定，且該主機端依據該數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。
6. 一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有至少二個外接信號讀取線，且該電阻式觸控螢幕係同步地接收至少二個輸入訊息，而該控制電路包含：至少二個獨立讀取單元，係各自地與該至少二個外接信號讀取線耦接，且該至少二個獨立讀取單元透過該至少二個外接信號讀取線來接收該至少二個輸入訊息，以各自地產生該至少二個類比信號； 至少二個類比對數位轉換器，係各自地與該至少二個獨立讀取單元耦接，且該至少二個類比對數位轉換器將該至少二個類比信號轉換為至少二個數位信號；一主機端，與該至少二個類比對數位轉換器耦接，並依據該至少二個數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。
7. 一種適用於電阻式觸控螢幕之控制電路，其中該電阻式觸控螢幕具有複數個外接信號讀取線，且該電阻式觸控螢幕係同步地接收複數個輸入訊息，而該控制電路包含：複數個獨立讀取單元，係各自地與該等外接信號讀取線耦接，且該等獨立讀取單元透過所對應的該等外接信號讀取線來接收該等輸入訊息，以各自地產生複數個類比信號；複數個類比對數位轉換器，係各自地與該等獨立讀取單元耦接，且該等類比對數位轉換器將該等類比信號轉換為複數個數位信號；一主機端，與該等類比對數位轉換器耦接，並依據該等數位信號進行一特定處理程序；以及一電壓偏壓控制器，係根據來自該主機端之一控制偏壓信號而產生包含多個偏壓值之一偏壓信號。