TWI419025B - A sensing device for detecting contact with or close to an object, and a display device for mounting the same - Google Patents

A sensing device for detecting contact with or close to an object, and a display device for mounting the same Download PDF

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TWI419025B
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Toshiyuki Kumagai
Norio Mamba
Koji Hayakawa
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Hitachi Displays Ltd
Panasonic Liquid Crystal Displ
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Description

檢測物體之接觸或接近之感應裝置及搭載彼之顯示裝置
本發明，係有關於一種檢出物體的接觸或者接近之感應裝置(例如觸控感應裝置)、及搭載該裝置之顯示裝置，特別是，有關於謀求座標檢出精確度高精確度化之感應裝置及顯示裝置。
具備持有利用手指等觸控操作以進行輸入之功能之輸入裝置(以下，簡稱觸控感應裝置)之顯示裝置，可被使用於可攜帶電子機器、各種家電製品、與無人櫃員機等安置型顧客導引終端裝置等。作為此類利用觸控感應裝置之檢出方式，習知有檢出被觸控部分之電阻值變化之電阻膜方式、或者檢出電容值變化之靜電電容結合方式，再者，檢出因觸控所被遮蔽之部分的光量變化之光感應方式等等。
近年，搭載備有觸控感應裝置之顯示裝置之機器日益增加，而且，在使用觸控感應裝置之應用上逐漸謀求可以實現複雜的功能。因此，欲使觸控感應裝置可以同時檢出的輸入點的數量，從以前的一點擴張到複數點，亦即多重觸控感應裝置化之技術開發逐漸盛行。
有關該多重觸控感應裝置之先行技術例，可舉例如日本專利公報特表2007-533044號。本先行技術例所揭示之技術，係採用靜電電容結合方式作為觸控感應裝置之檢出方式。一種將從觸控感應裝置所得到之資訊加以處理，且個別地算出同時被輸入之複數個輸入點座標之方式。該觸控感應裝置，係具有複數個X電極與複數個Y電極。複數個X電極與複數個Y電極，係被形成在被電性絕緣之各個不同層。複數個X電極對應於X座標，複數個Y電極則對應於Y座標。複數個X電極與複數個Y電極之交點分別成為直行座標系的檢出點。當手指等導體接觸到該觸控感應裝置時，在接觸點附近的電極的交點，會形成X電極與Y電極介由手指表面而結合之類的靜電電容的電路。該靜電電容的電路係在不接觸導體之場合下對於電極間電容為並列接續，結果是電極間的靜電電容增加。以該方式，藉由將檢出對象物之接觸所造成之靜電電容的增減，在各電極交點予以檢出，而進行座標檢出。更具體而言，從Y電極之中選擇1電極，從該處輸入電壓訊號，使前述電極交點之靜電電容以比例化方式所傳達之訊號，以X電極檢出。對Y電極全部都依序反覆進行該工程，得到有關XY平面內全部交點之靜電電容之資訊。在本先行技術例，用以從該作法得到之資訊算出座標之順序，如以下所述。大致由4個順序所構成，分別敘述如下。(順序1)在檢出訊號分布架掛濾波裝置(filter)，除去雜訊。(順序2)生成被檢出之訊號強度分布的梯度資料。(順序3)基於上述被算出之梯度資料，計算由多數之輸入點所構成之分布的邊界。(順序4)計算由上述邊界所分離之各領域的座標。
上述例之順序2以及順序3所顯示之處理，係在多重觸控感應裝置特有之處理。這是因為，多重觸控感應裝置，係如先前所敘述，不得不把往相異的位置同時被輸入之複數個輸入點，判別為各自不同的輸入點。本先行技術例，係揭示特別是對於判別順序3之輸入點之邊界線的計算上，採用分水嶺算法(watershed-algorithm)。本分水嶺算法，係一種處理，在順序2所求出之檢出訊號強度分布之梯度的極小點設定標記，使標記在梯度的增加方向逐漸擴大，將標記與標記相遇的位置，設為分離檢出訊號分布之邊界線以將其內側視為群組之處理。
上述先行技術例，係揭示如以上之類的、用以實現多重觸控感應裝置之功能的，檢出訊號方法，及檢出訊號之處理方法。
近年，在多重觸控感應裝置，對於更高精確度的多點同時輸入，例如指示筆(stylus pen)等所形成之多點同時輸入，也開始尋求對應之道。上述先行技術例，假定以手指作為主要輸入手段。在由手指所形成之輸入之場合，一般而言有如下之特徵。首先，由於指尖的接觸面積較大，所以輸入點範圍變得較大的緣故，細小位置輸入之必要性較低。此外，因為是由手指輸入的緣故，複數個輸入點間的距離極端狹窄之場合的頻率較低，輸入點間的距離適當地隔開之場合的頻率較多，等等。
另一方面，在假定是由指示筆等輸入之場合，與手指之場合則有相反的特性之要求。也就是說，因為筆尖非常細小而會指示較細小的位置、在筆尖極端接近之場合下也會要求輸入點判別，等等的特性。此外，不僅僅是指示筆等所形成之多點同時輸入，在複數個手指所形成之多點同時輸入之場合、或在手指與指示筆等所形成之多點同時輸入之場合下，當然都期望能夠有精確度更高的輸入點判斷。
本發明應該解決之課題，係在於檢出物體的接觸或者接近之感應裝置，即使是複數個輸入點所顯示各自之檢出訊號分布為重疊之類的狀態下，也可能判別出輸入點。
欲解決上述課題，本發明係在從檢出訊號分布算出各輸入點的座標之處理工程，設置用以易於進行分離接近之輸入點之處理工程。再者，將該處理工程作成簡便的順序、而且可以抑制處理電路等的規模擴大之構成。
根據本發明，即使對於多點輸入，也可以不依賴輸入點間之距離而高精確度算出座標，實現檢出物體的接觸或者接近之感應裝置。
首先，使用圖1至圖5說明以前技術之檢出方式的構成例、及處理順序例。
圖1係說明具備多重觸控感應裝置之顯示裝置的構成之說明圖。
在圖1，101係多重觸控感應裝置(multi-touch sensor)。多重觸控感應裝置101，係具有電容檢出用之X電極XP與Y電極YP。圖1中，係圖示例如X電極4個(XP1至XP4)、Y電極4個(YP1至YP4)，但是電極數並不限於此。多重觸控感應裝置101係被設置於顯示裝置106之上面。多重觸控感應裝置101之X電極XP與Y電極YP，係利用檢出用配線107而被接續在電容檢出部102。電容檢出部102，係由來自被包含在控制演算部103之控制部113所輸出之檢出控制訊號109所控制。電容檢出部102係利用該控制，檢出在多重觸控感應裝置101內被形成之各電極間之的電容，將因應各電極間的電容值而改變之電容檢出訊號108輸出至控制演算部103。控制演算部103所包含之演算部114，係從各電極的電容檢出訊號108計算各電極間的訊號成分，同時從各電極間的訊號成分演算求出檢出座標。控制演算部103係使用I/F訊號110將檢出座標轉送至系統104。系統104，係在接受利用觸控等輸入的多重觸控感應裝置101轉送來的檢出座標110時，生成因應該輸入操作之顯示影像，作成顯示控制訊號112轉送至顯示控制電路105。顯示控制電路105，係因應由顯示控制訊號112轉送來之顯示影像而生成顯示訊號111，將影像顯示於顯示裝置106。
圖2，係圖示上述電容檢出部102之詳細的構成例。檢出電容之構成，並不限於圖2之構成。本例中，電容檢出部102，係由對Y電極輸入訊號之訊號輸入部211與從X電極讀出訊號之訊號讀出部210、及記憶體部212所構成。
圖2中，係針對一對X電極XP1所對應之訊號讀出部210與Y電極YP1所對應之訊號輸入部211圖示電路構成，而對於多重觸控感應裝置101上被形成之各X電極XPn及各Y電極YPn，也接續著同樣構成的訊號讀出部210-n、訊號輸入部211-n。
訊號輸入部211，利用開關207、208的切換而將基準電位Vap與Vref之中的一方的電壓選擇性地供給至Y電極YP。波形209係顯示被施加到Y電極YP之電壓。
訊號讀出部210，係由：演算增幅器200、積分電容(Cr)201、及重設開關(reset switch)205所形成之積分電路，與取樣轉換開關(sample switch)203及保持電容202所形成之取樣保持電路(sample hold circuit)、與電壓阻尼器204、與類比數位變換器206等所構成。
以下，說明電容檢出部102之動作概略。以下，說明例如在電容檢出部的初期狀態下積分電容201未被充電之情形。
從初期狀態來看，首先利用上述訊號輸入部211對Y電極YP1施加電壓Vap。藉此，X電極與Y電極之間的結合電容Cdv，Y電極YP1會被充電直到到達施加電壓Vap為止。此時，X電極XP1之電位，係利用演算增幅器200之負反饋作用而通常被固定在基準電位(此例之場合為地電位：ground potential)。從而，藉充電所產生之電流，則經由積分電容201流到演算增幅器200之輸出端子。該動作所形成之積分電路之輸出電壓Vo，係依存於X電極Y電極間之結合電容的大小Cdv。在此，Vo係-Vap(Cdv/Cr)。其次，取樣保持電路之取樣開關203被設在ON，經過指定時間後則被控制成OFF。藉此使保持電容202保持在前面動作下所決定之積分電路的輸出電位Vo。該被保持之電位，經由電壓阻尼器204而被書入類比數位變換器206，該被保持之電位就被變換成數位資料。
接續在各個上述X電極XP1以外的X電極XP之訊號讀出部210，也與接續在XP1電極之訊號讀出部210進行同樣的動作。利用來自Y電極YP1之輸入訊號所形成之積分電路的輸出電位、與X電極XP1的輸出電位，同時被讀出。
上述，被接續在各X電極XP之訊號讀出部210之輸出，會被輸入記憶體部212。訊號讀出部210之輸出資料就被保持在記憶體部212。該記憶體部212，在圖1所示之與演算控制部103之間進行所保持的資料的授受。
在檢出上述YP1之輸入之後，在與上述Y電極YP1相異之Y電極YP施加電壓，進行電容檢出。在該電容檢出之前控制重設開關205為ON或OFF以重設各積分電路之積分電容201。以後，反覆進行同樣的檢出動作。
圖3A以及圖3B，係利用上述檢出順序在完成擴及多重觸控感應裝置101全面之檢出之狀態下將例如保持在上述記憶體部212之檢出資料，圖示出一個個多重觸控感應裝置101之座標。各座標格300，係多重觸控感應裝置101上之檢出點，座標格內的數值301表示檢出資料。以下係具有對多重觸控感應裝置101輸入之場合，以在該輸入點數值會變大加以說明。圖3A，係並無對多重觸控感應裝置101輸入之場合下的檢出資料的例子。各座標格內的數值係大致一樣。相對地，圖3B，係有對多重觸控感應裝置101輸入之場合的例子。XP2及XP3與YP2及YP3之交點所對應的檢出資料，較大於沒有輸入之場合。如該方式，以沒有輸入的狀態作為基準，在比這基準還要大的檢出資料存在之場合，判斷為有輸入，進行算出輸入點的座標。
圖4A及圖4B，例示利用上述多重觸控感應裝置101，檢出同時被輸入之複數個輸入點之場合。本例中，X、Y座標係各自由15個電極所構成。此外，座標格400，與前述同樣地，係多重觸控感應裝置101上的檢出點，利用輸入而檢出資料相較於無輸入的場合，前者所增加的點用斜線填滿之座標格表示，沒有輸入的點係用沒有斜線的座標格表示。如圖4A所示，以圓形表示的座標，(X,Y)=(5,5)與(X,Y)=(11,12)，在這2點有輸入之場合，在包含這些輸入點之複數個座標會發生較大的檢出訊號。以此得到的檢出資料，如圖4B所示，進行群組化(grouping)，每一群組都算出座標402、403。
圖5A及圖5B，係使用圖4來說明的，圖示利用多重觸控感應裝置101，在檢出同時被輸入之複數個輸入點時之資料處理順序之例。首先，在擴及多重觸控感應裝置101全面之電容檢出511完成時，如圖5B的(a)部所示，可得到檢出訊號強度501的XY2次元座標500所相對的分布。根據圖5B的(a)部，在XY2次元座標500的各點會發生回應輸入狀態之訊號強度501。對於該2次元資料，施以閾值處理(雜訊處理)512。這是一種藉由設置決定資料的有效性之閾值，僅留下該閾值以上的資料，以除去雜訊或者偏移(offset)值之工程。結果，檢出訊號強度501的分布，從圖5B的(a)部所示型態，變成圖5B的(b)部所示型態。其次，對於以上述工程所得到的檢出訊號分布進行檢出訊號的領域分割及群組化(步驟513)。該工程中，藉由對構成該時點的檢出訊號強度分布之各資料的關連性進行分析，判別是否為起因於共通的輸入點之訊號。該工程中進而分割資料的存在領域，對於歸屬於共通的輸入點之每一資料加以群組化。具體的方法，可舉例如分析訊號強度的傾斜之分水界法(分水嶺法：watershed法)、著眼於資料的存在點的連續性之標記(labelling)處理等等，但並不限定於該等方法。利用本工程，檢出訊號強度分布係如圖5B的(c)部，可分成歸屬於各自不同的輸入點之2個群組(群組1與2)。其次，針對各群組演算座標(步驟514)。在此，座標的定義辦法(計算方法)，有分布的中央、重心等等多種方法，可以任意定義。在根據任何的定義進行計算時，在圖5B的(d)部的例子係可得到座標502與503。
利用以上說明的構成及處理順序，從來自多重觸控感應裝置的檢出訊號可以得到複數個輸入點的各個輸入座標。
然而，如圖6A或圖6B所示，像輸入點接近之類的場合，就發生該等為獨立點卻無法分離之課題。圖6A，係形成對多重觸控感應裝置101輸入接近之2點的例子。圖6A中的圓形為輸入點，在包含該等之複數個領域發生訊號(有斜線的座標格)。又，圖6A及圖6B所示之檢出訊號分布係在進行前述閾值處理(雜訊處理)512之後的檢出訊號分布。在閾值以下的檢出訊號強度之座標格係訊號強度被除去而變成0(沒有斜線的座標格)。對於該檢出訊號分布，在施予前述處理順序之檢出訊號領域分割及群組化513時，如圖6B所示，因為訊號重疊而被認為是一個群組，所以僅算出1個座標601。
圖7A以及圖7B，係關於本發明的實施型態之處理順序之說明圖。在圖7A，步驟711至714之工程係分別與圖5A之步驟511至514所示之工程相同。關於本發明之實施型態之處理順序，係對圖5A所示之處理順序進而包含峰值分析處理705。在此，電容檢出711係利用圖1的控制演算部103所包含之控制部113的控制由電容檢出部102執行。閾值判定處理(雜訊除去)712、峰值分析處理705、檢出訊號領域分割及群組化713、以及每一群組的座標算出714等各處理，係由圖1的控制演算部103所包含之演算部114執行。
圖6A所示之類的作成接近的2點之輸入之場合，其檢出訊號強度分布係形成如圖7B的(a)部。對此，與上述以前的處理方法(步驟512)同樣地，進行閾值判定處理及雜訊除去處理712。藉此，閾值以下的訊號被除去，可得到如圖7B的(b)部所示之檢出訊號強度分布。以前的處理方法，係對該檢出訊號強度分布進行領域分割、群組化。該場合係如圖7B的(f)部所示，儘管輸入點為2點，都被判別成1個群組。結果，如圖7B的(g)部所示，僅算出1個座標704。
相對於此，本發明實施型態相關的處理方法，則是對於在步驟712所得到之檢出訊號強度分布，進行峰值分析處理705。該峰值分析處理705，係接受上述閾值判定處理(雜訊除去)712的結果，分析其訊號分布構造，辨明可分割的峰值存在與否。
圖7B的(b)部所示之分布，係在與上述閾值判定處理同樣的處理，藉由將閾值設定高一些，而可以分割分布。對於利用該峰值分析處理705所得到之，圖7B的(c)部所示之訊號分布，進行檢出訊號領域分割、群組化713。之後，可群組化分布成2個。結果，可以得到2個座標702、703。
關於本發明實施型態之觸控感應裝置之演算部114，係在以前的觸控感應裝置之演算部加上進行峰值分析處理705之分析部。該分析部，係基於由電容檢出711所得到的訊號強度的空間分布，決定用以將訊號強度的空間分布分離成複數個領域之條件。
又，圖7A，係在進行電容檢出711之後，進行閾值判定處理(雜訊除去)712，其後，進行峰值分析處理705，但是，也可以作成省略閾值判定處理(雜訊除去)712，而在進行電容檢出711之後，進行峰值分析處理705。此外，以上說明之本發明實施型態係說明例如電容檢出型之觸控感應裝置，一般而言，檢出物體的接觸或者接近之感應裝置，最好是在分離同時發生之複數個接觸或者接近部位，且算出各個位置座標之演算部，加上進行峰值分析處理705之分析部。
以下，針對本發明實施型態之峰值分析處理705，基於實施例更詳細地加以說明。
[實施例1]
以下，針對本發明之第一實施例使用圖8、圖9、及圖10加以說明。
圖8係說明本發明之第一實施型態之說明圖。本實施例中，上述峰值分析處理705，係包含：1次元資料生成處理800、X資料處理804、Y資料處理801、閾值設定807、閾值處理808。再者，X資料處理804，係包含峰值檢出805與X閾值算出806。此外，Y資料處理801，係包含峰值檢出802與Y閾值算出803。
首先，1次元資料生成處理800，係將圖7B的(b)部所示之訊號強度的分布各自相對於X軸、Y軸取得正投影之處理。藉此，圖7B的(b)部所示之2次元分布，被變換成X軸上與Y軸上的2個1次元分布。此時，並未失去具有2次元分布之峰值的資訊。
其次，利用上述1次元資料生成處理800所生成之X軸上與Y軸上之1次元分布資料，係分別利用X資料處理804與Y資料處理801而被處理。在此，開始進行分析1次元資料之分布之峰值檢出805、802。峰值檢出之方法有多種，採取哪一種方法皆可。從峰值檢出805、802的結果，算出在X軸上與Y軸上的1次元分布資料是否各有數個峰值存在，還有，各峰值間的最小值，等等有關峰值之資訊。接著，分別實行X閾值算出806與Y閾值算出803。這是基於上述峰值檢出所得到的有關X軸上與Y軸上的1次元分布資料之峰值資訊，針對各個X軸資料與Y軸資料算出最適的閾值之工程。在此，最適的閾值，係針對各個X軸資料、Y軸資料，定義為可分離的峰值數的最大數。得到該最適條件之方式，可舉一例如在上述各峰值間從最小值到最大值之間選擇一值作為閾值之方式等。在到此為止的工程，針對各個X軸資料、Y軸資料，選定最適的閾值。其次，在閾值設定807，合併上述峰值資訊並將前述X軸資料用閾值與Y軸資料用閾值加以比較等，進行最後的閾值設定。具體而言，係以可分離的峰值數較多一方的軸資料有關之閾值為優先，或者以值較小一方的軸資料有關之閾值為優先，等等。最後，對原來的2次元分布適用由閾值設定807所決定之最後閾值。
圖8的(a)部、(b)部、(c)部所示之波形，係顯示在各處理階段下分布資料(為了簡便化說明，作成1次元分布之影像)的變化。在往峰值分析處理705的輸入階段中，分布資料係如(a)部所示之波形般，變成顯示稍微分離之類的分布。在以峰值分析處理705進行到此為止已說明之各處理時，到閾值設定807的階段為止，係如(b)部所示波形般，設定用以抽出稍微的分離之閾值。藉由依據該閾值以閾值處理808再度處理(a)部所示之輸入分布而得到(c)部所示之分布波形。
從圖9A至圖9C，係針對上述峰值分析處理從資料的觀點加以說明之圖。
圖9A係顯示1次元資料生成處理800之過程。利用本處理，2次元分布，分別在X軸上、Y軸上被正投影，變換成1次元資料900、901。圖9B及圖9C，係顯示針對利用上述1次元資料生成處理800所得到之1次元資料900、901之峰值檢出處理。圖9B，係X軸上的1次元資料且全體為構成1個峰值902之分布。相對於此，圖9C所示之Y軸上的1次元資料，則是具有2個峰值903與902之分布。作為分割該2個峰值902、903之最適的閾值，而將2峰值902與903之間的最小值設定為閾值Y904。最後，閾值設定以可分離的峰值數較多的Y軸有關之閾值為優先，設定閾值904。
藉由適用以上說明之峰值分析處理，如圖10A所示之類的接近的輸入點所形成之2次元訊號分布，係如圖10B所示成為被分離在顯示2點之領域之訊號分布，可以算出輸入點所對應之2個座標1000、1001。
以上，具體地說明第一實施例相關之峰值分析處理。一般而言，峰值分析處理，係可以分析由檢出所得到之訊號強度之空間分布之構造，因應前述訊號強度之空間分布之構造，決定用以將訊號強度之空間分布分離成複數個領域之條件(對應於上述實施例之「閾值」)，其後，依據該條件對2次元分布之檢出訊號進行加工(對應於上述實施例之「閾值處理」)之處理。
〔實施例2〕
根據圖11至圖14，說明本發明之第2實施例。
圖11係說明峰值分析處理705之處理順序構成之說明圖。本實施例中，峰值分析處理705，係包含：將輸入訊號變換成空間頻率分布之處理1100、採用檢出訊號系訊號傳達函數之空間頻率分布1101及將前述輸入訊號變換成空間頻率分布之處理1100之處理結果之反褶積演算(deconvolution)1102、由該演算結果設定閾值之閾值設定1103、與依據被設定之閾值以處理原來資料之閾值處理1104。
圖11的(a)部、(b)部、(c)部所示之波形，係顯示在各處理階段下分布資料(不過，為了簡便化說明，作成1次元分布之影像)的變化。在往峰值分析處理705的輸入階段中，分布資料係如(a)部所示般，變成顯示稍微分離之類的分布。藉由在峰值分析處理705中進行上述各處理，直到閾值設定1103的階段為止，係如(b)部所示波形般，得以求出從輸入分布除去裝置固有的訊號擴散成分之分布。對於(b)部所示之波形設定閾值(1103)。然後，利用依據該閾值以閾值處理1104再度處理(b)部所示之分布而得到(c)部所示之分布波形。
圖12A以及圖12B，係說明上述檢出訊號系訊號傳達函 數之空間頻率分布1101之說明圖。圖12A，係顯示在對多重觸控感應裝置1點輸入後的訊號的空間分布。又，空間座標軸，係使輸入點(以十字顯示)與座標軸原點一致而顯示。以該方式，在對多重觸控感應裝置進行輸入時，被檢出之訊號係形成輸入點成峰值之同心圓狀的分布。例如，在以輸入點的強度當作100時，會形成距離愈遠而訊號強度愈低之分布。將該訊號強度之空間分布變換成空間頻率分布之結果顯示於圖12B。橫軸、縱軸都顯示空間頻率之相對值。圖中之曲線，係以等高線表示空間頻率之強度。例如，在空間頻率之橫軸尺度1、縱軸尺度1的附近，空間頻率強度為100，而強度從這裡開始就逐漸降低之類的分布。
上述，圖11所示之檢出訊號系訊號傳達函數之空間頻率分布1101，係事先被測定之圖12B所示之分布被記憶之分布。
在此，檢出訊號系訊號傳達函數之空間頻率分布，藉由先準備好例如檢出領域中央之訊號，基本上可以對應1點。
進而，在考慮檢出領域內的特性差異之目的下，也可能有一種方式，準備在檢出領域內不同的複數個點之檢出訊號系訊號傳達函數之空間頻率分布，因應輸入點之位置斟酌使用區分。
圖13A及圖13B，係在接近的2點被輸入多重觸控感應裝置時之訊號強度分布。圖13A的圓圈為輸入點，將有關 該輸入之檢出訊號予以閾值處理，其餘的領域被顯示為用斜線填滿之座標格。本實施例中，圖11所示之將輸入訊號變換成空間頻率分布之處理1100係處理該閾值處理結果。將其結果顯示於圖13B。圖13B，橫軸、縱軸都顯示空間頻率之相對值。圖中之曲線，係以等高線表示空間頻率之強度。例如，在空間頻率之橫軸尺度1、縱軸尺度1的附近，空間頻率強度為100，而強度從這裡開始就逐漸降低之類的分布。該分布，係隨著對上述多重觸控感應裝置之輸入狀態不同而改變，同時，包含圖12B所示之成分。從而，藉由從圖13B所示之分布除去圖12B所示之成分，可得到加強反映對多重觸控感應裝置之輸入狀態之分布。因此，本實施例中，讓反褶積演算(deconvolution)1102在圖13B所示之分布與圖12B所示之分布之間進行。結果，可得到圖14A的分布。以圖14B之方式，藉由將該結果，變換成訊號強度的空間分布，減低檢出訊號系訊號傳達函數之影響，可得到加強反映對多重觸控感應裝置之輸入狀態之訊號強度的空間分布。對此，藉由執行閾值設定1103、閾值處理1104可得到對應於2個輸入點之座標1400、1401。
以上，具體地說明第二實施例之峰值分析處理。一般而言，峰值分析處理最好是利用訊號檢出系統相關之輸出入傳達特性(對應上述實施例之「檢出系訊號傳達函數之空間頻率分布」)，決定用以將訊號強度之空間分布分離成複數個領域之條件(對應上述實施例之「閾值」)。
如以上說明，根據本發明之實施型態，即使對於用指 示筆(stylus pen)等方式，接觸面積較小的輸入手段所形成之多點輸入，也可以不仰賴輸入點間的距離而高精確度地算出座標，實現多重觸控感應裝置之可能性。當然，即使在利用複數個手指形成多點輸入、或利用1支或者複數支指示筆等與1個或者複數個手指形成多點輸入，也可以不仰賴輸入點間的距離而高精確度地算出座標，實現多重觸控感應裝置之可能性。例如，即使是在可攜帶小型電子機器之顯示裝置使全鍵盤顯示，用左手手指按壓該全鍵盤的Shift鍵或Ctrl鍵或Alt鍵，邊用右手所拿的指示筆按壓文字鍵、記號鍵、數字鍵、Delete鍵等之類的場合，也能夠進行高精確度的多點輸入。
以上，針對本發明之實施型態加以記載，無疑地，對其實施型態得以進行種種變更。在本發明之技術的範圍或意旨的範圍內，該等被變更之實施型態也被包含在本發明之技術的範圍。
101‧‧‧多重觸控感應裝置
102‧‧‧電容檢出部
103‧‧‧控制演算部
104‧‧‧系統
105‧‧‧顯示控制電路
106‧‧‧顯示裝置
107‧‧‧檢出用配線
108‧‧‧電容檢出訊號
109‧‧‧檢出控制訊號
110‧‧‧I/F訊號(檢出座標)
111‧‧‧顯示訊號
112‧‧‧顯示控制訊號
113‧‧‧控制部
114‧‧‧演算部
200‧‧‧演算增幅器
201‧‧‧積分電容
202‧‧‧保持電容
203‧‧‧開關
204‧‧‧電壓阻尼器
205‧‧‧開關
206‧‧‧類比數位變換器
207、208‧‧‧開關
209‧‧‧波形
210‧‧‧訊號讀出部
211‧‧‧訊號輸入部
212‧‧‧記憶體部
705‧‧‧峰值分析處理
800‧‧‧1次元資料生成處理
801‧‧‧Y資料處理
802‧‧‧峰值檢出
803‧‧‧Y閾值算出
804‧‧‧X資料處理
805‧‧‧峰值檢出
806‧‧‧X閾值算出
807‧‧‧閾值設定
808‧‧‧閾值處理
1100‧‧‧變換輸入訊號為空間頻率分布
1101‧‧‧檢出訊號系訊號傳達函數之空間頻率分布
1102‧‧‧反褶積(deconvolution)演算
1103‧‧‧閾值設定
1104‧‧‧閾值處理
圖1係說明搭載觸控感應裝置之顯示裝置的構成之說明圖。
圖2係說明電容檢出部的構成例之說明圖。
圖3A以及圖3B係說明檢出訊號例之說明圖。
圖4A以及圖4B係說明在複數點輸入時的檢出訊號例之說明圖。
圖5A以及圖5B係說明以前的處理順序之說明圖。
圖6A以及圖6B係說明在接近的2點輸入時的檢出訊號之說明圖。
圖7A以及圖7B係說明關於本發明的實施型態之處理順序之說明圖。
圖8係說明第一實施例的構成之說明圖。
圖9A、圖9B以及圖9C係說明第一實施例的處理內容之說明圖。
圖10A以及圖10B係說明第一實施例的處理內容之說明圖。
圖11係說明第二實施例的構成之說明圖。
圖12A以及圖12B係說明訊號檢出系之傳達函數之說明圖。
圖13A以及圖13B係說明檢出訊號變換為空間頻率之變換結果之說明圖。
圖14A以及圖14B係說明採用第二實施例的處理結果之說明圖。
705．．．峰值分析處理
711．．．電容檢出
712．．．閾值判定處理
713．．．群組化
714．．．座標算出

Claims (11)

  1. 一種感應裝置，係檢出物體的接觸或者接近之感應裝置，其特徵為：具備分離同時發生之複數個接觸或者接近部位，算出各個位置座標之演算部；前述演算部，係具備分析部，該分析部基於檢出所得到之訊號強度的空間分布，以使供比較前述訊號強度之用的第一閾值，比供求出前述訊號強度的前述空間分布之用的雜訊除去用的第二閾值更高的方式變動，而前述空間分布的峰值變成複數的方式，決定用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之感應裝置，其中前述分析部，係分析由檢出所得到之前述訊號強度之前述空間分布之構造，因應前述訊號強度之前述空間分布之構造，決定用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件。
  3. 如申請專利範圍第2項記載之感應裝置，其中前述分析部，係將前述訊號強度之2次元分布，變換成複數個1次元分布，藉由分析前述複數個1次元分布的變換結果決定用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件。
  4. 如申請專利範圍第3項記載之感應裝置，其中前述複數個1次元分布，係相當於前述2次元分布之各軸之2個1次元分布。
  5. 如申請專利範圍第3項記載之感應裝置，其中前述分析部，係藉由將原來的前述2次元分布相對於應該變換的1次元的軸取得正投影以進行變換為前述1次元分布。
  6. 如申請專利範圍第3項記載之感應裝置，其中前述分析部，係藉由在各個從前述2次元分布被變換而來之前述複數個1次元分布，求出可以將存在於分布內之峰值分離成最多數之條件，而決定用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件。
  7. 如申請專利範圍第2項記載之感應裝置，其中前述分析部，係在得到用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件後，依照前述條件加工2次元分布之檢出訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項記載之感應裝置，其中前述分析部，係運用訊號檢出系統相關之輸出入傳達特性，決定用以將前述訊號強度之前述空間分布分離成複數個領域之條件。
  9. 如申請專利範圍第8項記載之感應裝置，其中前述分析部，為了取得前述訊號檢出系統相關之前述輸出入傳達特性，而事先計測對於向感應裝置之基準輸入藉由檢出部所得到之2次元分布。
  10. 如申請專利範圍第9項記載之感應裝置，其中前述分析部，係藉由將對於向感應裝置之前述基準輸入藉由前述檢出部所得到之前述2次元分布變換成空間頻 率分布，取得前述訊號檢出系統相關之前述輸出入傳達特性。
  11. 如申請專利範圍第10項記載之感應裝置，其中前述分析部，係將所計測之訊號強度之2次元分布變換成空間頻率分布，利用該空間頻率分布與對事先被記憶著的前述基準輸入之前述空間頻率分布進行反褶積(deconvolution)演算。
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