TWI451302B

TWI451302B - 輸入檢出裝置、方法

Info

Publication number: TWI451302B
Application number: TW100134102A
Authority: TW
Inventors: Yoshikazu Matsui; Naoki Sumi; Kazuyuki Hashimoto
Original assignee: Innolux Corp
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2014-09-01
Also published as: TW201214239A; JP2012069083A; JP5198595B2

Description

輸入檢出裝置、方法

本發明係有關於輸入檢出裝置、輸入檢出方法、輸入檢出程式及電腦可讀取的媒體，且特別有關於用以檢出觸碰具有配置為矩陣狀的電極的觸控感測器之輸入面時的接觸輸入的輸入檢出裝置、輸入檢出方法、輸入檢出程式及電腦可讀取媒體。

過去，在觸控感測器中常見一種利用2個檢出電極的差動檢測方法。所謂差動檢測方法是一種演算法，藉由求出兩檢出資料的差值，來檢出觸控感測器的輸入面的接觸輸入，其中一檢出資料係循序掃描感測器內橫或縱方向平行延伸的複數檢出電極時所獲得，另一檢出資料係從與檢出電極個別設置的基準電極或檢出電極中選出的任一電極所獲得的檢出資料(例如，專利文獻1：特開平5-6153號公報及專利文獻2：美國專利申請公開第2010/0060610A1號)。根據此演算法，具有能夠減低輸入檢出時所受到的周圍雜訊(例如LCD的驅動雜訊等)的影響。

而差動檢測方法也適用於可檢出多點接觸輸入的觸控感測器。美國專利申請公開第2009/0273579A1號(專利文獻3)揭露對平行延伸但不鄰接的每兩個電極以一次平移一條線的方式檢出輸入，再求出這兩個電極所檢出資料的差值。

專利文獻1：特開平5-6153號公報

專利文獻2：美國專利申請公開第2010/0060610A1號

專利文獻3：美國專利申請公開第2009/0273579A1號

然而，將差動檢測使用於可多檢出多點接觸輸入的觸控感測器時，當做為取得檢出資料差值的目標對象的兩個電極分別具有多點接觸的輸入時，無法從這兩個電極所檢出的資料間獲得正確的差動值，因此無法正確地檢測出多點輸入。

另一方面，近年來智慧型手機等常常會利用到多點觸控螢幕，若無法正確地辨識多點觸碰，就無法正確地辨識以2根手指抓取畫面上的操作對象來縮小畫面的動作(pinch in)、或以2根手指抓取畫面上的操作對象來放大畫面的動作(pinch out)，而有產生錯誤動作的可能性。

因此，本發明的目的是提供一種能夠以差動檢測演算法正確地檢測出多點輸入的輸入檢測裝置、輸入檢測方法、輸入檢測程式及其電腦可讀取媒體。

為了達成上述目的，本發明提供一種輸入檢出裝置，用以檢出接觸具有配置為矩陣狀的電極的觸控感測器之輸入面時的輸入，包括：讀取部，係藉由一連串動作來讀出對該輸入面的接觸所形成的輸入。該連串動作包括：同時掃描2條以上在掃描順序上相鄰的線的該電極，並依序由該輸入面的一端每次移動一條線來掃描直到該輸入面的另一端，求取掃描該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料與剩餘的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料之間的差值。

藉此，能夠解決習知技術在多點接觸輸入中有一點在基準電極上的情況下，與檢出其他接觸輸入的檢出電極之間無法獲得正確差動輸出的問題。

本發明一個實施例的輸入檢出裝置，更包括：計算處理部，對該觸控感測器的輸入面全體積分該差值，計算出觸控資訊。該計算處理部具有一重置部，當該2條以上的線在該觸控感測器的輸入面上由掃描結束端跨越到掃描開始端時所獲得的差之積分結果不滿足既定值時，將該積分結果或掃描該掃描結束端上的線所獲得的檢出資料重新設定為該既定值。

藉此，即使觸控感測器的輸入面任一端部有多點接觸輸入中的一點，也能使用差動檢測演算法正確地檢出多點輸入。

本發明一個實施例的輸入檢出裝置，更包括：端部接觸檢出部，藉由決定該觸控資訊是否具有既定的資料系列，來檢出相當於該掃描開始端及該掃描結束端的該觸控感測器的該輸入面的兩端有接觸輸入；以及修正部，當該接觸感測器的該輸入面兩端有接觸輸入被該端部接觸檢出部檢出時，將該資料系列最小值加到該資料系列的各資料值，來修正該接觸資料。

藉此，即使在觸控感測器的輸入面兩端同時有各自的接觸輸入的情況下，也能夠正確地檢出這些多點接觸輸入。

本發明實施例的輸入檢出裝置中，當該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線包括2條以上的線的情況下，該計算處理部分別對根據每次掃描的該2條以上的線中之各線位置而劃分的線群做積分，並結合該觸控感測器的整個輸入面掃描後所獲得的該整個線群的積分結果，產生該觸控資訊。

藉此，不管一次掃描的線的數目為何，也能夠獲得橫跨觸控感測器的輸入面一整面的正確觸控資訊。

本發明實施例的輸入檢出裝置中，該讀取部包括：選擇器，依序選擇該2條以上在掃描順序上相鄰的線上的電極；以及差動放大器，輸出掃描該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料與掃描剩餘的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料之間的差值。

本發明實施例的輸入檢出裝置，其中該計算處理部包括：積分器，對該觸控感測器的整個輸入面積分該差值；第1記憶裝置，儲存該積分器於每一次掃描所求得的積分結果；以及第2記憶裝置，儲存該積分器所求得的觸控感測器整個輸入面的積分結果，並做為觸控資訊。

本發明實施例的輸入檢出裝置，更包括：雜訊濾波器，從該觸控資訊中除去不滿閾值的低等雜訊。

本發明實施例的輸入檢出裝置中，該輸入檢出裝置組裝於顯示裝置，該顯示裝置可顯示對應該觸控感測器的該輸入面之輸入畫面。

另外，為了達成上述目的，本發明提供一種輸入檢出方法，用以檢出接觸具有配置為矩陣狀的電極的觸控感測器之輸入面時的輸入，包括：讀取步驟，係藉由一連串動作來讀出對該輸入面的接觸所形成的輸入。該連串動作包括：同時掃描2條以上在掃描順序上相鄰的線的該電極，並依序由該輸入面的一端每次移動一條線來掃描直到該輸入面的另一端，求取掃描該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料與掃描剩餘的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料之間的差值。

本發明實施例的輸入檢出方法，更包括：計算處理步驟，對該觸控感測器的輸入面全體積分該差值，計算出觸控資訊，其中該計算處理步驟具有一重置步驟，當該2條以上的線在該觸控感測器的輸入面上由掃描結束端跨越到掃描開始端時所獲得的差之積分結果不滿足既定值時，將該積分結果或掃描該掃描結束端上的線所獲得的檢出資料重新設定為該既定值。

另外，為了達成上述目的，本發明提供一種電腦可讀取的媒體，為了檢出接觸具有配置為矩陣狀的電極的觸控感測器之輸入面時的輸入，而紀錄了讓電腦實行讀取部功能的輸入檢出程式，其中該讀取部同時掃描2條以上在掃描順序上相鄰的線的該電極，並依序由該輸入面的一端每次移動一條線來掃描直到該輸入面的另一端，求取掃描該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料與掃描剩餘的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料之間的差值。

本發明實施例的電腦可讀取的媒體，其中該輸入檢出程式更讓電腦實行計算處理部及重置部的功能，其中該計算處理部對該觸控感測器的輸入面全體積分該差值，計算出觸控資訊；以及該重置部當該2條以上的線在該觸控感測器的輸入面上由掃描結束端跨越到掃描開始端時所獲得的差之積分結果不滿足既定值時，將該積分結果或掃描該掃描結束端上的線所獲得的檢出資料重新設定為該既定值。

另外，為了達成上述目的，本發明提供一種輸入檢出程式，為了檢出接觸具有配置為矩陣狀的電極的觸控感測器之輸入面時的輸入，而將電腦實行讀取部的功能，其中該讀取部同時掃描2條以上在掃描順序上相鄰的線的該電極，並依序由該輸入面的一端每次移動一條線來掃描直到該輸入面的另一端，求取掃描該2條以上的線中的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料與掃描剩餘的半數條連續的1條以上的線所獲得的檢出資料之間的差值。

本發明實施例的輸入檢出程式，其中更讓電腦實行計算處理部及重置部的功能。該計算處理部對該觸控感測器的輸入面全體積分該差值，計算出觸控資訊，該重置部當該2條以上的線在該觸控感測器的輸入面上由掃描結束端跨越到掃描開始端時所獲得的差之積分結果不滿足既定值時，將該積分結果或掃描該掃描結束端上的線所獲得的檢出資料重新設定為該既定值。

根據本發明的實施例，提供了一種輸入檢出裝置、輸入檢出方法、輸入檢出程式及電腦可讀取的媒體，即使觸控感測器的輸入面端部有接觸輸入，也能夠使用差動檢測演算法正確地檢出多點輸入。

以下，參照圖式說明本發明的實施例。

實施例1：

第1圖係顯示本發明實施例1的輸入檢出裝置的全體構造例之機能方塊圖。第1圖中，僅顯示實現機能所必要的構成要素。

第1圖中，實施例1的輸入檢出裝置具有觸控感測器10及觸控資訊檢出部20。

觸控感測器10是一種輸入檢出裝置，具有玻璃等透明材料覆蓋的輸入面，並藉由手指或具有導電性的物體接觸輸入面來檢測輸入。觸控感測器10內部具有配置為互相縱的矩陣狀的X電極11與Y電極12。觸控感測器10在可以多點檢測的前提下，可以採用多種的觸控感測器，例如，可以使用投影型相互靜電容量式觸控感測器。投影型相互容量式觸控感測器是將X電極11或Y電極12的其中一者做為驅動電極，另一者做為收訊電極的構造。由驅動電極供給驅動脈衝，並從手指等導體接觸輸入面時流動的電流測量相互電容量檢測出往輸入面的接觸。

X電極11是用來檢測橫方向的接觸輸入位置的電極，沿著輸入面的鉛直方向(縱方向)平行地配置。Y電極12是用來檢測鉛直方向的接觸輸入位置的電極，沿著輸入面的橫方向(橫方向)平行地配置。在第1圖中，雖顯示出線條狀的電極，但只要在鉛直方向與橫方向上直線配置的電極彼此正交，配置成矩陣狀的話，X電極11與Y電極12可以是各種形狀。例如，可以是用像角角相連的正方形連續地配置在鉛直方向與橫方向上的構造。

觸控感測器10的輸入面設定有既定的座標以做為檢出單位。座標可設定在X電極11與Y電極12的交叉點，在進行採取複數條電極的靜電容量平均的方式檢測時，也可以將座標設定在X電極11與Y電極12的交叉點以外的位置。

第2圖係本發明實施例1的輸入檢出裝置的觸控感測器10的構造一例的平面圖。觸控感測器10的具有在鉛直方向延伸X電極11，做為在鉛直方向延伸的電極線，以及Y電極12，做為在橫方向延伸的電極線。X電極線11與Y電極線12配置為互相縱的矩陣狀。第2圖中，X電極11有M條，Y電極12有N條，配置成M×N(M行N列)的矩陣狀。

接著將配置成矩陣的X電極11與Y電極12設定對應座標系，使觸控感測器10左下角(X,Y)=(1,1)，右上角(X,Y)=(M,N)。而第2圖雖以平面圖來表示，但X電極11與Y電極12為上下具有間隔的對向配置。當觸控感測器10的輸入面有手指或筆等導體接觸時，若是靜電容量型觸控感測器的話，X電極11與Y電極12之間靜電容量會產生變化，若是阻抗膜型觸控感測器的話，則藉由檢出導通與否，來檢出接觸位置。

本實施例中，舉出靜電容量式觸控感測器為例來說明。在靜電容量式觸控感測器中，按(1,1)→(2,1)→…(M,1)→(1,2)→…(M-1,N)→(M,N)的順序掃描每個座標點，讀取出每個座標點觸控資訊。以一條線掃描結束後換下一條線掃描的方式，依序掃描各線，最後全部的電極線的全部的座標之觸控資訊都被檢出，也是觸控感測器10的輸入面(接觸面)一整面的觸控資訊被檢出。觸控資訊包括含顯示接觸有無的二值資訊的接觸強度資料以及從檢出座標特定出接觸位置的接觸位置資料。

回到第1圖，觸控資訊檢出部20為用以檢出觸控感測器輸入面上的接觸的裝置，包括讀取部30、計算處理部40、判定部50、雜訊過濾器60。

讀取部30是用來讀取觸控感測器10的輸入面接觸輸入的裝置。如第2圖的說明，讀取部30沿著Y電極12或X電極11進行掃描，逐個讀出各座標點的接觸輸入。具體來說，讀取部30對橫方向或縱方向上2個以上鄰接的掃描線進行差動檢測，並輸出差動信號。因此，讀取部30具有選擇器31及差動放大器32。例如，沿著橫方向由下往上逐線掃描的情況下，選擇器31選擇做為掃描對象的第i列Y電極12[i]，也選擇做為基準電極的鄰接第(i-1)列Y電極12[i-1]，並將這些電極連接至差動放大器32的輸入部。接著，差動放大器32取出掃描而得的Y電極12[i]與12[i-1]的檢出資料的差值，並做為差動信號輸出。

如此一來，本實施例的輸入檢出裝置中，觸控感測器10的輸入面整面的掃描並不會一直以同一電極做為基準電極，而在每次掃描中把鄰接掃描對象電極的電極做為基準電極，解決了過去當多點接觸輸入之一在基準電極上時，與檢出其他接觸輸入的檢出電極之間無法獲得正確差動輸出的問題。

計算處理部40是用來計算觸控資訊的手段，接收讀取部30的差動信號後將其積分，算出觸控感測器10輸入面一整面的觸控資訊。為此，計算處理部40具有積分器41、第1記憶裝置42、第2記憶裝置43。第1記憶裝置42儲存積分器41在每一次掃描時所求得的積分值。第2記憶裝置43儲存積分器41積分求得的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊。積分器41將儲存於第1記憶裝置42的積分值加上從讀取部30收到的差動信號，算出新的積分值，並將此新的積分值同時儲存於第1記憶裝置42與第2記憶裝置43。第1記憶裝置42可以被積分器41積分計算時所算出的新積分值覆寫原記憶內容，因此第1記憶裝置42只要是能儲存至少1條線的積分值的線記憶體就足夠了。不過，第1記憶裝置42也可因應需要而採用可儲存複數線積分值的構造。另外，第2記憶裝置43具有圖框緩衝器，可以儲存至少觸控感測器10的一個檢出面，也就是一個圖框的積分值。而第2記憶裝置43在1個圖框要取得複數觸控資訊時，也可以是能儲存更多觸控資訊的構造。計算處理部40將儲存於圖框緩衝器43的積分值做為觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊輸出。

積分器41更具有重置部44，在做為掃描對象的線與做為基準的線從掃描的結束端跨越到開始端的情況下，若所獲得的積分值不滿既定值(例如0)時，將該積分值重置為既定值。例如，考慮橫方向逐線由下往上的掃描。依序掃描中，讀取部30最初沿著最下方的第1列Y電極12[1]進行掃描。而讀取部30將掃描順序上鄰接第1列Y電極12[1]的第N列Y電極12[N]做為基準電極，並對掃描所獲得的Y電極12[1]及12[N]的檢出資料求出差值。此時，若觸控感測器10的上端有一個多點輸入，儘管觸控感測器10的下端沒有輸入，第1列的Y電極12[1]在掃描時也會求出與第N列的Y電極12[N]的檢出資料的差值，而會產生觸控感測器10的下端似乎有輸入的錯誤觸控資訊。在這種出現錯誤觸控資訊的狀況下使用重置部44，將利用Y電極12[1]及12[N]的檢出資料差值所獲得的積分值重置為既定值(例如0)後再對後面的電極列進行積分。結果迴避了觸控感測器10上方的輸入對觸控感測器10下方的掃描造成影響。而在本例，重置部44是安裝於積分器41內，但也可以配置於積分器41的外部。

而做為變形例，重置部44也可以只將依序掃描時位於結束端的基準線所獲得的檢出資料重置為既定值。在Y電極12[1]及12[N]的檢出資料的差值不滿足既定值的情況下，也就是，若既定值為0但差值為負值的情況，重置部44將第N列的Y電極12[N]的檢出資料重置為0。藉此，若觸控感測器10的下端沒有輸入，第1列的Y電極12[1]的檢出資料會是0，所以Y電極12[1]與12[N]的檢出資料差值也會是0。

判定部50根據計算處理部40算出的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊，判定相當於逐線掃描下開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端是否有接觸輸入，並依判定的結果修正觸控資訊。為此，判定部50具有端部接觸檢出部51、第3記憶裝置52、加法器53。端部接觸檢出部51決定計算處理部40算出的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊是否具有既定的資料系列，藉此檢出相當於逐線掃描下開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端的接觸輸入。第3記憶裝置52為單值記憶體，在觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊具有既定的資料系列的情況下，也就是相當於逐線掃描下開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端有接觸輸入的情況下，儲存資料系列的最小值。加法器53藉由加上儲存於單值記憶體52的值來修正觸控資訊。

雜訊過濾器60去除觸控資訊中不滿門檻值(閥值，Threshold Value)的低位準雜訊。

第3圖係顯示本發明實施例1的輸入檢出方法的全體處理流程的一例。其中，與目前為止所說明的組成要素相同的要素會標示相同的參考符號，而省略說明。

最初，在步驟100，在電源輸入且沒有接觸輸入的狀態下掃描觸控感測器10的輸入面全體。接著，在步驟110，輸入檢出裝置使用步驟100的掃描下獲得的資料來進行校正。

接著，在步驟120，資料輸入觸控感測器10。關於此步驟120，將參照第4圖來說明。第4圖係顯示輸入觸控感測器10的資料輸入序列的一列。

第4圖中，在步驟210，沿著Y電極12或X電極11進行逐線掃描。例如，考慮橫方向逐線由下往上掃描的情況。在1次掃描中，沿著第i列的Y電極12[i]依序掃描X電極11[1]～11[M]。此時，為了之後步驟220的差動計算，在掃描順序上與第i列Y電極12[i]鄰接的第i-1列Y電極12[i-1]也會被掃描。

在步驟220進行差動計算。具體來說，讀取部30使用差動放大器32求出做為掃描對象的第i列Y電極12[i]掃描而得的檢出資料與鄰接的第i-1列Y電極12[i-1]掃描而得的檢出資料間的差值，並將此差值做為第i列的Y電極12[i]的檢出資料輸出。

在步驟230，進行積分。具體來說，計算處理部40每一次掃描就從讀取部30取得檢出資料，使用積分器40與線記憶體42進行積分。最終算出觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊。當依序掃描中最初被掃描的電極線所求得的積分值不滿足既定值(例如0)的情況下，此積分值被重置為既定值(例如0)。所謂依序掃描中最初被掃描的電極線所求得的積分值不滿足既定值的情況是指相當於依序掃描的結束端的觸控感測器10的上端有多點輸入中的1個的情況。此時能藉由重置，使此輸入不會影響到觸控感測器10的下端。

在步驟240，判斷是否已對全部的線進行掃描。當還有沒掃描的線時，會重複步驟210～230直到全部的線掃描完畢。當全部的線掃描完畢時，在步驟250，將橫跨全部的線的積分結果做為觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊輸出。

回到第3圖，在步驟130，判定相當於逐線掃描下開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端是否有接觸輸入。具體來說，判定部50使用端部接觸檢出部51決定步驟120算出的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊是否有既定的資料系列，藉此檢出觸控感測器10的輸入面兩端有接觸輸入的情況。

觸控感測器10的輸入面兩端有接觸輸入時，在步驟140，檢出構成觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊之資料系列的最小值。接著，在步驟150進行觸控資訊修正。具體來說，藉由加法器53加上步驟140檢出的最小值來修正觸控資訊。

觸控資訊修正後，或者是觸控感測器10的輸入面兩端沒有接觸輸入時，在步驟160，雜訊濾過器60被用來去除雜訊。

如此一來，在本實施例的輸入檢出裝置中，能夠正確地檢出手指等導體的接觸輸入位置，並根據檢出的位置進行因應導體動作的適當操作輸入處理。

第5圖係用來說明實施例1的輸入檢出方法的差動檢測演算法的表格。在第5圖中，舉出橫方向逐線由下往上掃描的例子。

在第5圖的表中，橫方向表示掃描時間與掃描順序1～N，縱方向表示Y電極12的列編號1～N。在每個圖框的依序掃描中，最初由下方的第1列Y電極12[1]開始掃描。此時，差動檢測的基準電極是在掃描順序上與第1列Y電極12[1]相鄰的最後一列Y電極12[N]。然後，沿著第1列Y電極12[1]依序掃描X電極11[1]~11[M]的同時，也沿著第N列Y電極12[N]依序掃描X電極11[1]~11[M]。第1列及第N列的Y電極12[1]、12[N]的掃描結束後，接著掃描第2列的Y電極12[2]。此時，差動檢測的基準電極是與第2列Y電極12[2]相鄰的第1列Y電極12[1]。然後，沿著第2列Y電極12[2]依序掃描X電極11[1]~11[M]的同時，也沿著第1列Y電極12[1]依序掃描X電極11[1]~11[M]。相同的處理進行到最後一列的Y電極12[N]的掃描結束為止。

本實施例的輸入檢出方法中，將差動檢測演算法使用於可檢出多點輸入的觸控感測器的情況下，如第5圖的說明，原則上會選擇鄰接掃描對象電極的電極為基準電極。但是在依序掃描中，選擇給最初掃描的電極的基準電極雖在掃描順序上是鄰接掃描對象的電極，但在物理上並未鄰接，因此會發生無法正確地檢出多點輸入的情況。具體來說，若觸控感測器10的上端具有多點輸入中的一者，觸控感測器10的下端儘管沒有輸入，掃描第1列Y電極12[1]時會求出與第N列Y電極12[N]的檢出資料之間的差值，造成觸控感測器10的下端好像有輸入的錯誤觸控資訊產生。因此，積分時對依序掃描中最初掃描的電極的積分值不滿足既定值(例如0)的情況下，該積分值必須重置為既定值(例如0)。

第6圖係顯示根據實施例1的輸入檢出方法的差動檢測演算法所得的觸控資訊。第6圖中，假設在橫方向逐線由下往上掃描的情況下，多點輸入中有一點在觸控感測器10的上端。在這個情況下，第6(A)圖表示沒有重置時的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊，第6(B)圖表示有重置時的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊。

沒有重置的情況下，因為第1列Y電極12[1]掃描時第N列Y電極12[N]會做為基準，所以觸控感測器10上端的輸入會影響觸控感測器10的下端掃描。然後，透過積分得到的第1列Y電極12[1]的檢出資料會如第6(A)圖所示，具有一般動作下不會產生的負值。具體來說，第1列Y電極12[1]的檢出資料因為沒有接觸所以實際應該為0，但因為與掃描第N列Y電極12[N]時所得到的檢出資料a之間求出差值-a，因此第1列Y電極[1]的檢出資料就被當成-a，接著橫跨整個觸控感測器10的輸入面，繼續對之後的列電極積分。最後的結果，因為第1列Y電極12[1]的檢出資料錯誤而影響了橫跨整個觸控感測器10的輸入面所算出的全體接觸資料。

另一方面，有重置的情況下，在跨過觸控感測器10的輸入面兩端的電極差動檢測中，依序掃描的開始端，也就是位於輸入面端部的第1列電極所求得的積分值為負值時會被重置為0。如此一來，使用本發明的輸入檢出方法，就算是依序掃描的結束端，也就是觸控感測器10的輸入面上端有輸入，也如第6(B)圖所示，能夠獲得橫跨整個觸控感測器10的輸入面的正確觸控資訊。

做為變形例，若依序掃描的開始端電極所求得的積分值會變為負值時，可以不重置此積分值，而重置依序掃描的結束端基準電極的檢出資料。

第7圖係顯示根據實施例1的輸入檢出方法的觸控資訊修正演算法所得的觸控資訊。第7(A)圖表示沒有修正時的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊，第7(B)圖表示有修正時的觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊。

例如，當相當於依序掃描的開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端有多點輸入時，使用本發明的差動檢測演算法積分後所求得的橫跨整個觸控感測器10的輸入面的觸控資訊具有如第7(A)圖所是的凹形狀的3維資料。當具有表示這種3維形狀的資料系列時，本發明的輸入檢出方法檢出此資料系列的最小值，並將此值加到資料系列的各資料值來修正觸控資訊。如此一來，本發明的輸入檢測方法即使在相當相當於依序掃描的開始端及結束端的觸控感測器10輸入面兩端有多點輸入時，如第7(B)圖所示，能夠獲得橫跨整個觸控感測器10的輸入面的正確觸控資訊。

實施例2：

第8圖係用來說明實施例2的輸入檢出方法的差動檢測演算法的表格。實施例1的輸入檢出方法中，以橫方向逐線由下往上掃描的情況為例來說明。實施例2的輸入檢出方法中，以橫方向每兩線由下往上依序掃描的情況為例來說明。

在第8圖的表中，橫方向表示掃描時間與掃描順序1～N，縱方向表示Y電極12的列編號1～N。在每個圖框的依序掃描中，最初由下方的第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]開始掃描。此時，差動檢測的基準電極是在掃描順序上與第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]相鄰的第(N-1)列及第N列Y電極12[N-1]、12[N]。然後，沿著第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]依序掃描X電極11[1]~11[M]的同時，也沿著第(N-1)列及第N列Y電極12[N-1]、12[N]依序掃描X電極11[1]~11[M]。第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]的掃描結束後，接著掃描第2列及第3列Y電極12[2]、12[3]。此時，差動檢測的基準電極是在掃描順序上與第2列及第3列Y電極12[2]、12[3]相鄰的第N列及第1列Y電極12[N]、12[1]。然後，沿著第2列及第3列Y電極12[2]、12[3]依序掃描X電極11[1]~11[M]的同時，也沿著第N列及第1列Y電極12[N]、12[1]依序掃描X電極11[1]~11[M]。。相同的處理進行到最後一列的Y電極12[N]的掃描結束為止。

雖然一次掃描的線數增加，但基本上與第5圖所說明的本發明差動檢測演算法所進行的處理相同。然而，儘管一次掃描的線數增加，因為每一次掃描平移一條線，所以必須對根據每次掃描的線的位置而分出來的線群個別積分。具體來說，在第8圖的例子中，掃描順序奇數的線群與偶數的線群各自積分。

在每個圖框的依序線掃描中，最初第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]被掃描，而第(N-1)列及第N列Y電極12[N-1]、12[N]是差動檢測的基準電極。此時，若將第1列及第2列Y電極12[1]、12[2]與第(N-1)列及第N列Y電極12[N-1]、12[N]個別獲得的檢出資料以R₁ 、R₂ 、R_N-1 、R_N 來表示，差動檢測的輸出dR₁ 可由式子dR₁ =(R₁ +R₂ )-(R_N-1 +R_N )求得。而奇數的線群的積分結果aR₁ 因為同群組內其他的線還沒有求出差動檢測輸出，所以等於dR₁ 。

在下一次掃描中，掃描的線在縱方向上平移一條，第2列及第3列Y電極12[2]、12[3]被掃描，而第N列及第1列Y電極12[N]、12[1]是差動檢測的基準電極。此時，若將第1列、第2列及第3列Y電極12[1]、12[2]、12[3]與第N列Y電極12[N]個別獲得的檢出資料以R₁ 、R₂ 、R₃ 、R_N 來表示，差動檢測的輸出dR₂ 可由式子dR₂ =(R₂ +R₃ )-(R_N +R₁ )求得。而偶數的線群的積分結果aR₂ 因為同群組內其他的線還沒有求出差動檢測輸出，所以等於dR₂ 。

在下一次掃描中，掃描的線在縱方向上平移一條，第3列及第4列Y電極12[3]、12[4]被掃描，而第1及第2列電極12[1]、12[2]是差動檢測的基準電極。此時，若將第1至4列Y電極12[1]、12[2]、12[3]、12[4]個別獲得的檢出資料以R₁ 、R₂ 、R₃ 、R₄ 來表示，差動檢測的輸出dR₃ 可由式子dR₃ =(R₃ +R₄ )-(R₁ +R₂ )求得。而奇數的線群的積分結果aR₃ 為本次求得的差動檢測輸出dR₃ 加到先前的積分結果aR₁ ，也就是aR₁ +aR₃ ={(R₁ +R₂ )-(R_N-1 +R_N )}+{(R₃ +R₄ )-(R₁ +R₂ )}=(R₃ +R₄ )-(R_N-1 +R_N )。

在之後的掃描中，也進行相同的計算。最後，奇數的線群與偶數的線群個別獲得以下的積分結果。

奇數的線群

aR₁ =dR₁ =(R₁ +R₂ )-(R_N-1 +R_N )

aR₃ =aR₁ +dR₃ =(R₃ +R₄ )-(R_N-1 +R_N )

aR₅ =aR₃ +dR₅ =(R₅ +R₆ )-(R_N-1 +R_N )

…

aR_N-1 =aR_N-3 +dR_N-1 =(R_N-1 +R_N )-(R_N-1 +R_N )

偶數的線群

aR₂ =dR₂ =(R₂ +R₃ )-(R_N +R₁ )

aR₄ =aR₂ +dR₄ =(R₄ +R₅ )-(R_N +R₁ )

aR₆ =aR₄ +dR₆ =(R₆ +R₇ )-(R_N +R₁ )

…

aR_N =aR_N-2 +dR_N =(R_N +R₁ )-(R_N +R₁ )

在此，考慮觸控感測器10的上端具有多點輸入之一的情況。此時，假設在沒有接觸輸入的狀態下的觸控感測器10輸入面為0，奇數的線群及偶數的線群最初的掃描所獲得的積分值aR₁ 與aR₂ 會是一般動作時不會發生的負值。這個值會影響之後線掃描的計算，最後，橫跨整個觸控感測器10輸入面的觸控資訊會不正確。

本發明在掃描對象的線與基準線所構成的群組橫跨依序掃描的結束端至開始端的情況下所獲得的積分值不滿足既定值時，將此積分值重置為既定值後再對後續的線掃描進行積分。在上述的例子中，奇數的線群及偶數的線群最初的掃描所獲得的積分值aR₁ 與aR₂ 被重置為0。藉此，獲得以下的積分結果。

奇數的線群

aR₁ =dR₁ =0

aR₃ =aR₁ +dR₃ =(R₃ +R₄ )-(R₁ +R₂ )

aR₅ =aR₃ +dR₅ =(R₅ +R₆ )-(R₁ +R₂ )

…

aR_N-1 =aR_N-3 +dR_N-1 =(R_N-1 +RN)-(R₁ +R₂ )

偶數的線群

aR₂ =dR₂ =0

aR₄ =aR₂ +dR₄ =(R₄ +R₅ )-(R₂ +R₃ )

aR₆ =aR₄ +dR₆ =(R₆ +R₇ )-(R₂ +R₃ )

…

aR_N =aR_N-2 +dR_N =(R_N +R₁ )-(R₂ +R₃ )

最後，結合奇數的線群及偶數的線群所獲得的積分結果，產生橫跨觸控感測器10輸入面一整面的觸控資訊。

而在橫方向每3線由下往上依序掃描的情況下，第3n+1、3n+2、3n+3(n≧0；n為整數)的線群所獲得的積分結果如下：

第3n+1的線群

aR₁ =dR₁ =(R₁ +R₂ +R₃ )-(R_N-2 +R_N-1 +R_N )

aR₄ =aR₁ +dR₄ =(R₄ +R₅ +R₆ )-(R_N-2 +R_N-1 +R_N )

aR₇ =aR₄ +dR₇ =(R₇ +R₈ +R₉ )-(R_N-2 +R_N-1 +R_N )

…

aR_N-2 =aR_N-5 +dR_N-2 =(R_N-2 +R_N-1 +R_N )-(R_N-2 +R_N-1 +R_N )

第3n+2的線群

aR₂ =dR₂ =(R₂ +R₃ +R₄ )-(R_N-1 +R_N +R₁ )

aR₅ =aR₂ +dR₅ =(R₅ +R₆ +R₇ )-(R_N-1 +R_N +R₁ )

aR₈ =aR₅ +dR₈ =(R₈ +R₉ +R₁₀ )-(R_N-1 +R_N +R₁ )

…

aR_N-1 =aR_N-4 +dR_N-1 =(R_N-1 +R_N +R₁ )-(R_N-1 +R_N +R₁ )

第3n+3的線群

aR₃ =dR₃ =(R₃ +R₄ +R₅ )-(R_N +R₁ +R₂ )

aR₆ =aR₃ +dR₆ =(R₆ +R₇ +R₈ )-(R_N +R₁ +R₂ )

aR₉ =aR₆ +dR₉ =(R₉ +R₁₀ +R₁₁ )-(R_N +R₁ +R₂ )

…

aR_N =aR_N-3 +dR_N =(R_N +R₁ +R₂ )-(R_N +R₁ +R₂ )

如此一來，本發明的輸入檢出方法不管一次掃描的線數，即使依序掃描的結束端，也就是觸控感測器10的輸入面端部有輸入，也能夠正確地獲得橫跨觸控感測器10的輸入面一整面的觸控資訊。

做為變形例，可以不重置積分值本身，而重置掃描結束端的基準線的檢出資料為既定值。

實施例3：

第9圖係顯示本發明實施例3的輸入檢出裝置的電極組成的一例。實施例1及2中雖使用線狀的X電極11、Y電極12來說明構成輸入檢出裝置的型態，但實施例3中使用其他形狀的檢出電極來說明構成輸入檢出裝置的型態。

第9(A)圖係Y電極22的一例的平面圖。如第9(A)圖所示，實施例3的輸入檢出裝置具備由排列於橫方向的四角形而成的Y電極22。四角形在橫方向上串刺連接，就全體的配置而言，複數的Y電極22在橫方向上平行地配置。也就是說，整體而言，與第2圖的Y電極12配置相同。

第9(B)圖係X電極21的一例的平面圖。如第9(B)圖所示，實施例3的輸入檢出裝置具備由排列於縱方向的四角形而成的X電極21。四角形在縱方向上串刺連接，就全體的配置而言，複數的X電極21在縱方向上平行地配置。也就是說，整體而言，與第2圖的X電極11配置相同。

第10圖係顯示重疊X電極21與Y電極22的狀態。第10(A)圖係顯示重疊X電極21與Y電極22後的觸控感測器電極部71的平面圖。第10(B)圖係顯示包括玻璃外殼72的觸控感測器70全體的立體圖。

第10(A)圖中，X電極21與Y電極22的配置使四角形的電極不互相重疊。X電極21與Y電極22矩陣狀地配置，構成觸控感測器電極部71。

在第10(B)圖中，顯示了X電極21及Y電極22的上方配置了玻璃外殼72的例子。像這樣將玻璃外殼72覆蓋到內部的觸控感測器電極部71上構成觸控感測器70。

例如，可以使用上述構造的觸控感測器電極部71以及第1圖所示的觸控資訊檢出部20來構成輸入檢出裝置。再採用實施例1及2所示的輸入檢測方法，能夠適當地檢測出多點接觸。

如上述，觸控感測器10、70的電極構造不論是內部電極或外部電極都能夠因應用途而做成多種構造，使用各種觸控感測器10、70能夠適當地檢測出多點接觸。

實施例4：

第11圖係顯示本發明實施例4的輸入檢出裝置的一例。實施例4的輸入檢出裝置的構造是內嵌(in-cell)式觸控面板，實施例4的輸入檢出裝置具備觸控感測器80、彩色濾光片基板120、薄膜電晶體陣列基板130、觸控感測器控制器110、顯示器驅動電路140。

實施例4的輸入檢測裝置是將觸控感測器模組組裝在顯示器模組內的構造。在第11圖中，觸控感測器80及觸控感測器控制器110構成觸控感測器模組，彩色濾光片基板120、薄膜電晶體陣列基板130、顯示器驅動電路140構成顯示器模組。

彩色濾光片基板120與薄膜電晶體陣列基板130之間夾有觸控感測器80，因此才會說觸控感測器模組是組裝在顯示器模組內來構成輸入檢出裝置。

本實施例的輸入檢出裝置可以用這樣的內嵌式觸碰面板構成。而其中的觸控感測器80可以使用包括實施例1中說明的觸控感測器10、實施例3中說明的觸控感測器70等各種電極構造的觸控感測器。觸控感測器10例如以氧化銦錫(ITO，Indium Tin Oxide)等透明電極層所構成，而透明電極層形成於彩色濾光片基板120的下方。這種內嵌式觸碰面板因為沒有觸控感測器80專用的玻璃基板，所以具有較薄、透過率較高、成本較低等優點。

薄膜電晶體陣列基板130上形成薄膜電晶體(TFT，Thin Film Transistor)，藉由顯示器驅動電路的驅動得以顯示影像。

觸控感測器控制器110用來驅動及控制觸控感測器80，搭載了第1圖所說明的觸控資訊檢出部20。

根據實施例4的輸入檢出裝置，能夠薄型化輸入檢出裝置、精密地檢出多點輸入、構成錯誤動作少的可檢出多點輸入的觸控面板。

實施例5：

第12圖係顯示本發明實施例5的輸入檢出裝置的一例。實施例5的輸入檢出裝置係觸控感測器模組與顯示器模組彼此獨立設置的觸控面板所構成。

實施例5的輸入檢出裝置具備觸控感測器90、感測器玻璃91、觸控感測器控制器110、彩色濾光片基板120、薄膜電晶體陣列基板130、顯示器驅動電路140。觸控感測器90、感測器玻璃91及觸控感測器控制器110構成觸控感測器模組，彩色濾光片基板120、薄膜電晶體陣列基板130及顯示器驅動電路140構成顯示器模組。

觸控感測器90可以使用包括實施例1中說明的觸控感測器10、實施例3中說明的觸控感測器70等各種電極構造的觸控感測器。觸控感測器10例如以ITO等透明電極層所構成，與實施例4所說明的內嵌式觸控面板不同，為獨立單品的觸控感測器模組設置於顯示器模組的上方。

根據實施例4的輸入檢出裝置，輸入檢出裝置的全體厚度雖然稍微變厚，但不容易受到顯示器模組所產生的雜訊影響，能更確實地檢測出多點接觸輸入。

而做為實施例5的變形例，可以在第12圖中除去感測器玻璃91，採用外嵌(on-cell)式的構造將觸控感測器90直接設置在彩色濾光片基板120上。即使在外嵌式的觸控面板中，也能夠藉由使用搭載了第1圖所說明的觸控資訊檢出部20的觸控感測器控制器110，來精密地檢測多點接觸輸入。

實施例6：

第13圖係表示本發明實施例6的電子裝置的例子。第13圖的電子裝置100雖以行動電話來表示，但也可以是例如電視機、手錶、個人數位助理(PDA)、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、車上導航裝置或攜帶型遊戲機等其他的電子裝置。

行動電話100具有組裝於實施例1至5的輸入檢出裝置內的顯示裝置200。顯示裝置200能夠顯示對應觸控感測器輸入面的輸入畫面，除了顯示電波強度、電池殘量等行動電話100的狀態及時間等資訊外，也可以顯示數字鍵等按鍵，讓使用者能夠透過觸摸面板的表面來操作行動電話100。

顯示裝置200可包括液晶顯示器、OLED顯示器、3D顯示器等各種顯示裝置。

近年來，行動電話等攜帶型電子機器的機器本體一方面朝小型化發展，一方面希望顯示畫面能盡可能地增大。因此，要在觸控感測器輸入面周圍設置多出來的邊框領域越來越困難，在成品時會隱藏於機器框體內的邊框領域不足用來設置差動檢測用的基準電極的情況下，本發明的輸入檢出方法及輸入檢出裝置特別有用。

而實施例1至6雖然說明了將本發明的輸入檢出方法及輸入檢出裝置應用於搭載至顯示裝置的觸控感測模組的例子，但本發明也可以是實行輸入檢出方法及輸入檢出裝置的功能的輸入檢出程式，或是記錄了該輸入檢出程式的電腦可讀取媒體。

而目前為止雖以具有矩陣狀電極的投影型相互電容式觸控感測器為基礎來說明，但即使是矩陣狀配置的獨立按鈕型的投影型自我電容式觸控感測器，只要按鈕尺寸十分小且精細的話，也可以適用本發明。

以上雖然說明實施本發明的最佳實施例，但本發明並不限於此最佳實施例。本發明可在不違反主旨的範圍內做適當地變更。

10．．．觸控感測器

11．．．X電極

12．．．Y電極

20．．．觸控資訊檢出部

21．．．X電極

22．．．Y電極

30．．．讀取部

31．．．選擇器

32．．．差動放大器

40．．．計算處理部

41．．．積分器

42．．．第1記憶裝置(線記憶體)

43．．．第2記憶裝置(圖框緩衝器)

44．．．重置部

50．．．判定部

51．．．端部接觸檢出部

52．．．第3記憶裝置(單值記憶體)

53．．．加法器

60．．．雜訊過濾器

70．．．觸控感測器

71．．．觸控感測器電極部

72．．．玻璃外殼

80．．．觸控感測器

90．．．觸控感測器

91．．．感測器玻璃

110．．．觸控感測器控制器

120．．．彩色濾光片基板

130．．．薄膜電晶體陣列基板

140．．．顯示器驅動電路

第1圖係顯示本發明實施例1的輸入檢出裝置的全體構造例之機能方塊圖。

第2圖係本發明實施例1的輸入檢出裝置的觸控感測器構造一例的平面圖。

第3圖係顯示本發明實施例1的輸入檢出方法的全體處理流程的一例。

第4圖係顯示輸入觸控感測器的資料輸入序列的一列。

第5圖係用來說明實施例1的輸入檢出方法的差動檢測演算法的表格。

第6圖係顯示根據實施例1的輸入檢出方法的差動檢測演算法所得的觸控資訊，其中第6(A)圖表示沒有重置時的觸控感測器的輸入面一整面的觸控資訊；第6(B)圖表示有重置時的觸控感測器的輸入面一整面的觸控資訊。

第7圖係顯示根據實施例1的輸入檢出方法的觸控資訊修正演算法所得的觸控資訊，其中第7(A)圖表示沒有修正時的觸控感測器的輸入面一整面的觸控資訊；第7(B)圖表示有修正時的觸控感測器的輸入面一整面的觸控資訊。

第8圖係用來說明實施例2的輸入檢出方法的差動檢測演算法的表格。

第9圖係顯示本發明實施例3的輸入檢出裝置的電極組成的一例，其中第9(A)圖係Y電極的一例的平面圖；第9(B)圖係X電極的一例的平面圖。

第10圖係顯示重疊第9圖所示X電極與Y電極的後所構成的觸控感測器電極部組成的一例，其中第10(A)圖係顯示重疊X電極與Y電極後的觸控感測器電極部的平面圖；第10(B)圖係顯示包括玻璃外殼的觸控感測器全體的立體圖。。

第11圖係顯示本發明實施例4的輸入檢出裝置的一例。

第12圖係顯示本發明實施例5的輸入檢出裝置的一例。

第13圖係顯示本發明實施例6的電子機器的一例。