TWI515614B - Multi - stage scanning touch position detecting device and method - Google Patents

Multi - stage scanning touch position detecting device and method Download PDF

Info

Publication number
TWI515614B
TWI515614B TW099145770A TW99145770A TWI515614B TW I515614 B TWI515614 B TW I515614B TW 099145770 A TW099145770 A TW 099145770A TW 99145770 A TW99145770 A TW 99145770A TW I515614 B TWI515614 B TW I515614B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
touch
coordinate
scan line
sub
sensor
Prior art date
Application number
TW099145770A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201227445A (en
Original Assignee
Tu Yen Hung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tu Yen Hung filed Critical Tu Yen Hung
Priority to TW099145770A priority Critical patent/TWI515614B/zh
Priority to US13/149,007 priority patent/US8587557B2/en
Publication of TW201227445A publication Critical patent/TW201227445A/zh
Priority to US13/906,149 priority patent/US8648831B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI515614B publication Critical patent/TWI515614B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/325—Power saving in peripheral device
    • G06F1/3262—Power saving in digitizer or tablet
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Description

多階段掃描觸碰位置偵測裝置及方法
本發明係有關於用於觸控顯示模組之裝置及方法，特別是關於用於觸控顯示模組之多階段掃描觸碰位置偵測裝置及方法。
按，目前之觸控顯示模組一般係以X-Y陣列之定頻掃描方式─例如自複數條Y掃描線輪流擇一作為供電端，而自複數條X掃描線輪流擇一作為接收端以接收一類比感測信號─偵測一觸碰位置。然而，當觸控顯示模組之尺寸變大後，亦即當Y掃描線及X掃描線之數目變大後，傳統的X-Y陣列掃描方式即變得缺乏效率─其控制IC之接腳數大幅增加，且觸控顯示模組之顯示畫面亦容易受其定頻觸控掃描之干擾。
為解決前述觸控顯示模組所面臨之問題，本發明乃提出一新穎的觸碰位置偵測機制，其可藉由一多階段掃描方式偵測一觸碰位置。
本發明之一目的在於揭露一種多階段掃描觸碰位置偵測裝置，以提升觸碰位置之偵測效率、降低操作功耗、降低控制IC之接腳數、減少電磁波干擾、及減少對顯示畫面之干擾。
本發明之另一目的在於揭露一種多階段掃描觸碰位置偵測方法，以提升觸碰位置之偵測效率、降低操作功耗、降低控制IC之接腳數、減少電磁波干擾、及減少對顯示畫面之干擾。
為達到上述之目的，一多階段掃描觸碰位置偵測裝置乃被提出，其具有一掃描線連接電路、一觸碰掃描單元、以及一觸碰座標決定單元。
該掃描線連接電路係用以依一掃描線連接控制信號控制一第一掃描線群與一第二掃描線群間之互連組態，以規劃一感測器之等效解析度分佈，其中所述之第二掃描線群係與該感測器耦接。
該觸碰掃描單元係用以依一解析度規劃信號自所述之第一掃描線群中選擇一部分掃描線以偵測一階段性觸碰座標，及藉由一第一座標信號送出所述之階段性觸碰座標。
該觸碰座標決定單元具有複數個工作階段，且其係用以：依所述之工作階段決定所述掃描線連接控制信號之狀態及所述解析度規劃信號之狀態；經由所述之第一座標信號讀取所述之階段性觸碰座標；以及組合在各所述工作階段偵測到之所述階段性觸碰座標。
為達到上述之目的，另一多階段掃描觸碰位置偵測裝置乃被提出，其具有一掃描線組合電路、一掃描線連接電路、一觸碰掃描單元、以及一觸碰座標決定單元。
該掃描線組合電路係用以依一掃描線組合電路控制信號選擇一第三掃描線群之一部份以連接至一第二掃描線群，以自一感測器選擇一子區域，其中該第三掃描線群係與該感測器耦接。
該掃描線連接電路係用以依一掃描線連接控制信號控制一第一掃描線群與所述第二掃描線群間之互連組態，以規劃該子區域之等效解析度分佈。
該觸碰掃描單元係用以依一解析度規劃信號自所述之第一掃描線群中選擇一部分掃描線以偵測一階段性觸碰座標，及藉由一第一座標信號送出所述之階段性觸碰座標。
該觸碰座標決定單元具有一掃描線組合電路操作階段及一子區域掃描階段，其中該子區域掃描階段具有複數個工作階段。該觸碰座標決定單元係用以：在該掃描線組合電路操作階段決定所述掃描線組合電路控制信號之狀態及產生一子區域座標；在該子區域掃描階段依所述之工作階段決定所述掃描線連接控制信號之狀態及所述解析度規劃信號之狀態，及自所述之第一座標信號讀取所述之階段性觸碰座標；以及組合該子區域座標及在各所述工作階段偵測到之所述階段性觸碰座標。
為達到上述之目的，一多階段掃描觸碰位置偵測方法乃被提出，其具有以下之步驟：
步驟a.以第一等效解析度分佈偵測一感測器其一觸碰事件之第一座標。
步驟b.以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之所述感測器之一局部區域偵測該觸碰事件之第二座標。
步驟c.組合該第一座標及該第二座標。
為達到上述之目的，另一多階段掃描觸碰位置偵測方法乃被提出，其具有以下之步驟：
步驟a.以一分區掃描之方式自一感測器選擇一子區域，其中所述之子區域係對應至一子區域座標。
步驟b.以第一等效解析度分佈偵測所述子區域其一觸碰事件之第一座標。
步驟c.以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之所述子區域之一局部區域偵測該觸碰事件之第二座標。
步驟d.組合該子區域座標、該第一座標、及該第二座標。
為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。
請參照圖1(a)~1(c)，其係用以說明本發明利用多階段掃描以在一觸控顯示模組上偵測一觸碰位置之概念例示圖。圖1a代表階段一：使該觸控顯示模組等效為一具1×1解析度之觸控平面並進行觸碰偵測；圖1b代表階段二：使該觸控顯示模組等效為一具2×2解析度之觸控平面並進行觸碰偵測；圖1c代表階段三：使該觸控顯示模組等效為由4個具2×2解析度之子觸控平面組成之觸控平面，並進行觸碰偵測，其中，出現於各圖中之符號X係用以標示一發生於該觸控顯示模組右下方之一觸碰事件。當該觸碰事件發生後，本發明該三階段實施例首先經由階段一偵測到該觸碰事件，接著經由階段二偵測到一第一座標，再經由階段三偵測到一第二座標，然後藉由組合該第一座標與該第二座標而決定該觸碰事件之觸碰位置。
前述有關座標組合之概念可藉由圖2(a)~2(b)進一步加以說明。如圖2(a)所示，該觸控平面之座標矩陣可分解為三矩陣之和，其中第一矩陣代表階段一之座標空間，其所有座標元素均為(0,0)；第二矩陣代表階段二之座標空間，其在左上之子矩陣係由(0,0)、(0,0)、(0,0)、(0,0)共4個相同之元素組成，右上之子矩陣係由(0,2)、(0,2)、(0,2)、(0,2)共4個相同之元素組成，左下之子矩陣係由(2,0)、(2,0)、(2,0)、(2,0)共4個相同之元素組成，而右下之子矩陣係由(2,2)、(2,2)、(2,2)、(2,2)共4個相同之元素組成；而第三矩陣代表階段三之座標空間，其在左上、右上、左下、及右下之子矩陣均係由(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)共4個相異元素組成。
該第一矩陣係與圖1(a)相對應，亦即其係以所有元素均為(0,0)之方式代表具1×1等效解析度之觸控平面。該第二矩陣係與圖1(b)相對應，亦即其係以左上子矩陣之所有元素均為(0,0)，右上子矩陣之所有元素均為(0,2)，左下子矩陣之所有元素均為(2,0)，以及右下子矩陣之所有元素均為(2,2)之方式代表具2×2等效解析度之觸控平面。該第三矩陣係與圖1(c)相對應，亦即其係以4個相同之子矩陣(係由(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)共4個相異元素組成)代表由4個具2×2等效解析度之子觸控平面組成之觸控平面。
在圖2(b)中，係以底線標出與圖1(a)~1(c)中之符號X對應之相關座標─(2,3)、(0,0)、(2,2)、(0,1)，而所述相關座標間之關係可表為(2,3)=(2,2)+(0,1)。亦即，當經由階段一以1×1之等效解析度偵測到該X觸碰事件，該實施例即產生(0,0)之座標；接著經由階段二以2×2之等效解析度掃描而產生與X對應之座標(2,2)；進入階段三後，以2×2之等效解析度掃描階段二所偵測到之區塊以產生與X對應之座標(0,1)，然後藉由組合(2,2)與(0,1)而決定該觸碰事件之觸碰座標(2,3)。
就一般之情況而言，假設一座標矩陣M JK之解析度為J×K，其中J、K均為正整數。若J=N1×N2為J之一分解方式，K=L1×L2為K之一分解方式，則其解析度可表為N1×N2×L1×L2=(1×1)×(N1×L1)×(N2×L2)，其中N1、N2、L1、L2均為正整數。經依序以1×1之解析度掃描─所得之座標為(0,0)、以N1×L1之解析度掃描─所得之座標為(x1,y1)、及以N2×L2之解析度掃描(x1,y1)所指到之子區塊─所得之座標為(x2,y2)，即可涵蓋到該座標矩陣M JK之任一元素(x,y)，其中x=N2x1+x2，y=L2y1+y2，且0≦x≦J-1,0≦y≦K-1,0≦x1≦N1-1,0≦y1≦L1-1,0≦x2≦N2-1,0≦y2≦L2-1。
以該座標矩陣M JK最右下角之座標(J-1,K-1)為例，其對應之(x1,y1)=(N1-1,L1-1)，(x2,y2)=(N2-1,L2-1)，而此時N2x1+x2=N2(N1-1)+N2-1=N1N2-1=J-1，且L2y1+y2=L2(L1-1)+L2-1=L1L2-1=K-1。
又在J、K均遠大於1之情況下，前述該三階段掃描之平均偵測次數總和將會遠少於以J×K之解析度掃描之平均偵測次數，其證明如下：以J×K解析度掃描之平均偵測次數=(1+2+3+...+JK)/JK=(1+JK)/2=(1+N1L1N2L2)/2；而以該三階段掃描之平均偵測次數總和=1+N1L1/2+N2L2/2=(2+N1L1+N2L2)/2。當J、K均遠大於1時，(2+N1L1+N2L2)/2乃遠小於(1+N1L1N2L2)/2。以N1=4，L1=5，N2=5，L2=3為例，(2+N1L1+N2L2)/2=37/2遠小於(1+N1L1N2L2)/2=301/2。
又已知在ab=k，a>0,b>0,k為常數之情況下，當a=b時，a+b會有最小值，故本發明之較佳實施例為使(N1×L1)盡量與(N2×L2)相等，以優化其平均偵測次數總和。
依前述之原理，本發明可適用於多點觸控應用。以2點同時觸碰為例，二觸碰座標分別為：(x(1),y(1))=(N2x1(1)+x2(1),L2y1(1)+y2(1))，及(x(2),y(2))=(N2x1(2)+x2(2),L2y1(2)+y2(2))。
另外，本發明亦可將感測器之等效解析度分佈定義成不均勻之分佈，例如：在階段三將被階段二指定的區塊定義成具有N2×L2之等效解析度，而其他未被階段二指定的區塊則具有N1×L1-1、或1×1之等效解析度，甚或不予掃描或關閉其電源。再者，本發明之階段數可因應需要而加以調整，例如應用在大尺寸觸控顯示模組時可增加階段數，應用在小尺寸觸控顯示模組時可減少階段數。
又本發明具有可擴充之優異特性，使其特別適用於超大尺寸之觸控應用，其理由以如下之例子說明：若觸控顯示模組之解析度為2J×2K，而本發明已建構了一J×K之掃描模組，則只需增加一可分區掃描之掃描線組合電路，即可將該2J×2K觸控平面劃分為左上(其對應座標為(0,0))、右上(其對應座標為(0,K))、左下(其對應座標為(J,0))、右下(其對應座標為(J,K))共4個J×K子觸控平面。此時可將整個掃描工作分為產生{(0,0),(0,K),(J,0),(J,K)}座標空間之第一階段，產生{(0,0),...(J-1,K-1)}座標空間之第二階段，以及將第一階段所產生之座標加上第二階段所產生之座標，以獲得該2J×2K觸控平面之觸控座標(其座標空間為{(0,0),...(2J-1,2K-1)})之座標累加階段。以觸碰該2J×2K觸控平面之最右下角為例，其第一階段所產生之座標為(J,K)，第二階段所產生之座標為(J-1,K-1)，而(J,K)+(J-1,K-1)=(2J-1,2K-1)確實等於該2J×2K觸控平面最右下角之座標。
根據前述之說明，本發明提出一較佳實施例，其電路方塊圖繪示於圖3中。如圖3所示，該較佳實施例包括一觸碰座標決定單元300、一掃描線連接電路310、一感測器320、以及一觸碰掃描單元330。
該觸碰座標決定單元300具有複數個工作階段，其係：經由掃描線連接控制信號SCON控制該掃描線連接電路310，以定義各所述工作階段之等效解析度分佈；經由解析度規劃信號SPRGM決定該觸碰掃描單元330在各所述工作階段之座標空間；經由第一座標信號SCOOR1讀取該觸碰掃描單元330在各所述工作階段所產生之階段性觸碰座標；以及組合各所述之階段性觸碰座標以經由第二座標信號SCOOR2送出一觸碰座標。
該掃描線連接電路310係用以在所述掃描線連接控制信號SCON之控制下，形成X2掃描線與X1掃描線，以及Y2掃描線與Y1掃描線間之複數種互連組態以定義該感測器320在各所述工作階段之等效解析度分佈，如前述之1個(1×1)、1個(N1×L1)、及N1L1個(N2×L2)掃描空間等。另外，本發明亦可將該感測器320之等效解析度分佈定義成不均勻之分佈，例如：在階段三將被階段二指定的區塊定義成具有N2×L2之等效解析度，而其他未被階段二指定的區塊則具有N1×L1-1、或1×1之等效解析度，甚或不予掃描或關閉其電源。
該感測器320係一陣列式觸控感測器，其可為電阻式、電容式、聲波式、或電磁式等類型之觸控感測器。該感測器320較佳為(但不限於)經由所述之Y2掃描線獲得一驅動電源及藉由X2掃描線送出一類比感測信號。由於陣列式觸控感測器之感測原理已屬習知且非本發明之重點，故不擬在此贅述。
該觸碰掃描單元330係用以依所述之解析度規劃信號SPRGM決定各所述工作階段之座標空間，以選擇性地自部分Y1掃描線送出所述之驅動電源及自部分X1掃描線接收所述之類比感測信號。所述之類比感測信號經一類比至數位轉換器(未示於圖中)轉成一數位信號後，即被用於偵測各所述之階段性觸碰座標。在偵測到各所述之階段性觸碰座標後，該觸碰掃描單元330係經由所述之第一座標信號SCOOR1送出各所述之階段性觸碰座標。另外，該觸碰掃描單元330因分階段掃描而可產生一跳頻效果─在各階段具有不同的掃描頻率，該跳頻效果除可降低操作功耗、降低電磁波干擾外，亦可避開顯示模組之其他固定頻率，從而避免干擾顯示畫面。
另外，圖3之電路只需再加上一掃描線組合電路即可應用於較大掃描尺寸之感測器，其一較佳實施例之電路方塊圖請參照圖4。如圖4所示，該較佳實施例包括一觸碰座標決定單元400、一掃描線連接電路410、一掃描線組合電路420、一感測器430、以及一觸碰掃描單元440。
該觸碰座標決定單元400具有一掃描線組合電路操作階段及一子區域掃描階段，其中該子區域掃描階段具有如圖3所述之複數個工作階段。該觸碰座標決定單元400係：經由掃描線組合電路控制信號SMUX控制該掃描線組合電路420，以在該掃描線組合電路操作階段自該感測器430之複數個子區域中擇一，其中該觸碰座標決定單元400對各所述之子區域均預設有一子區域座標；經由掃描線連接控制信號SCON控制該掃描線連接電路410，以在該子區域掃描階段，在一所述之子區域內，定義該感測器430在各所述工作階段之等效解析度分佈；經由解析度規劃信號SPRGM決定該觸碰掃描單元440在各所述工作階段之座標空間；經由第一座標信號SCOOR1讀取該觸碰掃描單元440在各所述工作階段所產生之階段性觸碰座標；以及組合所述之子區域座標及各所述之階段性觸碰座標以經由第二座標信號SCOOR2送出一觸碰座標。
該掃描線連接電路410係用以在所述掃描線連接控制信號SCON之控制下，形成X2掃描線與X1掃描線，及Y2掃描線與Y1掃描線間之複數種互連組態以定義該感測器430在各所述工作階段之等效解析度分佈，如前述之1個(1×1)、1個(N1×L1)、N1L1個(N2×L2)掃描空間等。另外，本發明亦可將該感測器420之等效解析度分佈定義成不均勻之分佈，例如：在階段三將被階段二指定的區塊定義成具有N2×L2之等效解析度，而其他未被階段二指定的區塊則具有N1×L1-1、或1×1之等效解析度，甚或不予掃描或關閉其電源。
該掃描線組合電路420係依所述掃描線組合電路控制信號SMUX之控制，使X2掃描線連接至部份X3掃描線，及Y2掃描線連接至部份Y3掃描線，以自該感測器430選擇一所述之子區域。
該感測器430係一陣列式觸控感測器，其可為電阻式、電容式、聲波式、或電磁式等類型之觸控感測器。該感測器430較佳為(但不限於)經由所述之Y3掃描線獲得一驅動電源及藉由X3掃描線送出一類比感測信號。由於陣列式觸控感測器之感測原理已屬習知且非本發明之重點，故不擬在此贅述。
該觸碰掃描單元440係用以依所述之解析度規劃信號SPRGM決定各所述工作階段之座標空間，以選擇性地自部分Y1掃描線送出所述之驅動電源及自部分X1掃描線接收所述之類比感測信號。所述之類比感測信號經一類比至數位轉換器(未示於圖中)轉成一數位信號後，即被用於偵測各所述之階段性觸碰座標。在偵測到各所述之階段性觸碰座標後，該觸碰掃描單元440係經由所述之第一座標信號SCOOR1送出各所述之階段性觸碰座標。
需特別強調的是，習知之高解析度觸控顯示模組因使用具高數量接腳的IC，且其玻璃機板對外部連接之訊號數量亦非常龐大，而不利其產品之開發、生產。然而依本發明圖4之設計，該掃描線組合電路420即可以COG(Chip on Glass─玻璃覆晶)之方式實現、或直接整合於玻璃機板(或軟板)上，再利用一連接手段(例如軟板)與主要控制電路連接；另透過該掃描線組合電路420，亦可簡化高解析度結構，從而降低成本。再者，將該掃描線組合電路420設計於一感測器機板上，可使該感測器機板對外連接之訊號線數量大幅降低，從而提升抗雜訊能力及降低製程難度；且利用該掃描線組合電路420之掃描線組合模式，亦可支援各種尺寸及解析度。
經由前述圖1至圖3之揭示，本發明進一步提出一多階段掃描觸碰位置偵測方法，其步驟包含：以1×1之等效解析度分佈偵測一觸碰事件(步驟a)；以第一等效解析度分佈偵測第一座標(步驟b)；以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之一局部區域偵測第二座標(步驟c)；以及組合該第一座標與該第二座標以產生一觸碰座標(步驟d)。由本發明該方法其各步驟所涉之原理已揭露於前述之說明中，故在此不擬贅述。
又，經由前述圖4之揭示，本發明進一步提出一多階段掃描觸碰位置偵測方法，其步驟包含：以1×1之等效解析度分佈偵測一感測器之一觸碰事件(步驟a)；以一分區掃描之方式選擇所述感測器之一子區域，其中該子區域係對應至一子區域座標(步驟b)；以第一等效解析度分佈在所述子區域偵測所述觸碰事件之第一座標(步驟c)；以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之所述子區域之一局部區域偵測該觸碰事件之第二座標(步驟d)；以及組合該子區域座標、該第一座標、及該第二座標(步驟e)。由於本發明該方法其各步驟所涉之原理已揭露於前述之說明中，故在此不擬贅述。
由前述之詳盡說明可知，本發明之多階段掃描觸碰位置偵測機制除可切換一觸控區域之等效解析度分佈，亦可將未碰觸區域關閉，只針對已碰觸區域進行觸控掃描、類比至數位轉換及座標計算，故能提升觸控掃描效率、降低操作功耗。另外，因為本發明之掃描線組合電路可直接實施於感測器中再經由如軟性印刷電路板之連接手段與核心控制電路電氣連接，故本發明特別適用於大尺寸、高精度觸控顯示模組。再者，等效解析度分佈之設定可使電容性感測器產生電容並聯效應，而此效應搭配關閉或降低未觸控區域掃描頻率、及於不同等效解析度下變動掃描頻率─亦即跳頻，可避免固定頻率之雜訊干擾，從而降低誤動作次數。
綜上所述，本發明多階段掃描觸碰位置偵測裝置及方法可更有效率地偵測觸碰位置、降低操作功耗、降低控制IC之接腳數、減少電磁波干擾、及減少對顯示畫面之干擾，且其裝置具有可擴充性，適合大尺寸之觸控顯示模組應用。相較於習知之觸碰偵測手段，本發明具突破性之功效。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。
300、400．．．觸碰座標決定單元
310、410．．．掃描線連接電路
320、430．．．感測器
330、440．．．觸碰掃描單元
420．．．掃描線組合電路
圖1(a)~1(c)繪示本發明利用多階段掃描以在一觸控顯示模組上偵測一觸碰位置之概念例示圖。
圖2(a)~2(b)繪示本發明座標組合之概念例示圖。
圖3繪示本發明多階段掃描觸碰位置偵測裝置其一較佳實施例之電路方塊圖。
圖4繪示本發明多階段掃描觸碰位置偵測裝置其另一較佳實施例之電路方塊圖。
300．．．觸碰座標決定單元
310．．．掃描線連接電路
320．．．感測器
330．．．觸碰掃描單元

Claims (15)

  1. 一種多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其具有：一掃描線連接電路，其係用以依一掃描線連接控制信號控制一第一掃描線群與一第二掃描線群間之互連組態，以規劃一感測器之等效解析度分佈，其中所述之第二掃描線群係與該感測器耦接；一觸碰掃描單元，其係用以依一解析度規劃信號自所述之第一掃描線群中選擇一部分掃描線以偵測一階段性觸碰座標，及藉由一第一座標信號送出所述之階段性觸碰座標；以及一觸碰座標決定單元，具有複數個工作階段，其係用以：依所述之工作階段決定所述掃描線連接控制信號之狀態及所述解析度規劃信號之狀態；經由所述之第一座標信號讀取所述之階段性觸碰座標；以及組合在各所述工作階段偵測到之所述階段性觸碰座標。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中所述之感測器係電阻式、電容式、聲波式、或電磁式之陣列觸控感測器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中該等效解析度分佈係一均勻分佈或一不均勻分佈。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中該觸碰掃描單元包含一類比至數位轉換器。
  5. 一種多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其具有：一掃描線組合電路，其係用以依一掃描線組合電路控制信號選擇一第三掃描線群之一部份以連接至一第二掃描線群，以自一感測器選擇一子區域，其中該第三掃描線群係與該感測器耦接；一掃描線連接電路，其係用以依一掃描線連接控制信號控制一第一掃描線群與所述第二掃描線群間之互連組態，以規劃該子區域之等效解析度分佈；一觸碰掃描單元，其係用以依一解析度規劃信號自所述之第一掃描線群中選擇一部分掃描線以偵測一階段性觸碰座標，及藉由一第一座標信號送出所述之階段性觸碰座標；以及一觸碰座標決定單元，具有一掃描線組合電路操作階段及一子區域掃描階段，其中該子區域掃描階段具有複數個工作階段，該觸碰座標決定單元係用以：在該掃描線組合電路操作階段決定所述掃描線組合電路控制信號之狀態及產生一子區域座標；在該子區域掃描階段依所述之工作階段決定所述掃描線連接控制信號之狀態及所述解析度規劃信號之狀態，及自所述之第一座標信號讀取所述之階段性觸碰座標；以及組合該子區域座標及在各所述工作階段偵測到之所述階段性觸碰座標。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中所述之感測器係電阻式、電容式、聲波式、或電磁式之陣列觸控感測器。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中該等效解析度分佈係一均勻分佈或一不均勻分佈。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中該觸碰掃描單元包含一類比至數位轉換器。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之多階段掃描觸碰位置偵測裝置，其中該掃描線組合電路係以玻璃覆晶之方式整合於該感測器中。
  10. 一種多階段掃描觸碰位置偵測方法，其步驟包含：以第一等效解析度分佈偵測一感測器之一觸碰事件之第一座標；以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之所述感測器之一局部區域偵測該觸碰事件之第二座標；以及組合該第一座標及該第二座標。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸碰位置偵測方法，其進一步包含以1×1之等效解析度分佈偵測所述感測器之步驟。
  12. 一種多階段掃描觸碰位置偵測方法，其步驟包含：以一分區掃描之方式自一感測器選擇一子區域，其中所述之子區域係對應至一子區域座標；以第一等效解析度分佈偵測所述子區域其一觸碰事件之第一座標；以第二等效解析度分佈在與該第一座標對應之所述子區域之一局部區域偵測該觸碰事件之第二座標；以及組合該子區域座標、該第一座標、及該第二座標。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之觸碰位置偵測方法，其進一步包含以1×1之等效解析度分佈偵測所述感測器之步驟。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之觸碰位置偵測方法，其中該第一等效解析度分佈係一均勻分佈或一不均勻分佈。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之觸碰位置偵測方法，其中該第二等效解析度分佈係一均勻分佈或一不均勻分佈。
TW099145770A 2010-12-24 2010-12-24 Multi - stage scanning touch position detecting device and method TWI515614B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099145770A TWI515614B (zh) 2010-12-24 2010-12-24 Multi - stage scanning touch position detecting device and method
US13/149,007 US8587557B2 (en) 2010-12-24 2011-05-31 Touch position detection apparatus and method using multistage scan
US13/906,149 US8648831B2 (en) 2010-12-24 2013-05-30 Touch position detection apparatus and method using multistage scan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099145770A TWI515614B (zh) 2010-12-24 2010-12-24 Multi - stage scanning touch position detecting device and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201227445A TW201227445A (en) 2012-07-01
TWI515614B true TWI515614B (zh) 2016-01-01

Family

ID=46316052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099145770A TWI515614B (zh) 2010-12-24 2010-12-24 Multi - stage scanning touch position detecting device and method

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8587557B2 (zh)
TW (1) TWI515614B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006557A1 (en) 2007-07-03 2009-01-08 Cypress Semiconductor Corporation Method for improving scan time and sensitivity in touch sensitive user interface device
US9069405B2 (en) 2009-07-28 2015-06-30 Cypress Semiconductor Corporation Dynamic mode switching for fast touch response
US8723827B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning
US8723825B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning
US9001072B2 (en) * 2012-01-09 2015-04-07 Broadcom Corporation Asymmetric multi-row touch panel scanning
US9310943B1 (en) 2012-01-17 2016-04-12 Parade Technologies, Ltd. Multi-stage stylus scanning
TWI463386B (zh) * 2012-04-03 2014-12-01 Elan Microelectronics Corp A method and an apparatus for improving noise interference of a capacitive touch device
US10185957B2 (en) 2012-06-12 2019-01-22 Square, Inc. Software pin entry
TWI469125B (zh) * 2012-08-31 2015-01-11 Au Optronics Corp 觸控顯示裝置及顯示驅動方法
US9448670B2 (en) * 2012-12-31 2016-09-20 Broadcom Corporation Methods and systems for hybrid multi-touch capacitive (MTC) and active stylus touch device
US9773240B1 (en) 2013-09-13 2017-09-26 Square, Inc. Fake sensor input for passcode entry security
US9613356B2 (en) 2013-09-30 2017-04-04 Square, Inc. Secure passcode entry user interface
US9558491B2 (en) 2013-09-30 2017-01-31 Square, Inc. Scrambling passcode entry interface
US9928501B1 (en) 2013-10-09 2018-03-27 Square, Inc. Secure passcode entry docking station
CN103941942A (zh) * 2014-03-21 2014-07-23 业成光电（深圳）有限公司 触控装置及其触控面板的扫描方法
CN107506091B (zh) * 2017-09-28 2021-05-14 京东方科技集团股份有限公司 触控检测芯片、触控面板及触控检测方法
CN109493785A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及其驱动方法、显示装置
TWI697822B (zh) * 2019-03-29 2020-07-01 友達光電股份有限公司 觸控顯示方法與觸控顯示裝置
TWI698791B (zh) * 2019-05-29 2020-07-11 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 低功耗觸控掃描裝置
US11429224B2 (en) 2021-01-06 2022-08-30 Rockwell Collins, Inc. Eliminating interconnect induced inaccuracies and reducing scan time using a high granularity resistive touch screen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2934908B1 (fr) * 2008-08-05 2013-09-27 Stantum Procede d'acquisition et d'analyse d'un capteur tactile multicontacts suivant un principe dichotomique, circuit electronique et capteur tactile multicontacts mettant en oeuvre un tel procede
US8723827B2 (en) * 2009-07-28 2014-05-13 Cypress Semiconductor Corporation Predictive touch surface scanning

Also Published As

Publication number Publication date
US20120162124A1 (en) 2012-06-28
US8587557B2 (en) 2013-11-19
US20130257779A1 (en) 2013-10-03
US8648831B2 (en) 2014-02-11
TW201227445A (en) 2012-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI515614B (zh) Multi - stage scanning touch position detecting device and method
US9529485B2 (en) Trace pattern for touch-sensing application
CN101038526B (zh) 位置检测装置、位置输入装置以及计算机
US8681122B2 (en) Capacitive sensing with programmable logic for touch sense arrays
US20170262097A1 (en) Single Layer Sensor Pattern
TWI433005B (zh) 驅動方法、驅動裝置及觸控顯示裝置
TWI530829B (zh) 用於一觸控面板訊號感應之方法及其相關裝置
WO2016101513A1 (zh) 指令信号生成装置、柔性设备及弯曲监测方法
KR101998005B1 (ko) 터치제어 기판, 단말 및 터치 정밀도 향상 방법
JPWO2012090405A1 (ja) 入力装置、入力制御方法、プログラム及び電子機器
JP2012198884A (ja) タッチ感知デバイス及びスキャン方法
CN102681720A (zh) 触控元件及感光取像装置
TWI443570B (zh) 未接地的觸控輸入裝置及其控制裝置
KR102335789B1 (ko) 먹스와 센서 스위치를 구비한 터치 스크린
KR101105978B1 (ko) 분할 스캔 구역을 갖는 터치스크린 장치 및 분할 스캔 방법
JP2012083840A (ja) 入力装置及びキーボード装置
TW201727461A (zh) 電容式指紋感測裝置
TW201525791A (zh) 觸控顯示裝置
JP6422085B2 (ja) 情報処理装置
WO2019021572A1 (ja) 位置検出センサ、位置検出装置および情報処理システム
US20140168112A1 (en) Touch sensing method and touch sensing apparatus
TWI534668B (zh) 觸控屏模組及觸摸檢測方法
KR102171623B1 (ko) 최소의 터치 센서 제어 신호를 갖는 터치 스크린, 표시 장치 및 터치 스크린의 터치 스캔 방법
CN102541337B (zh) 多阶段扫描触碰位置侦测装置及方法
US20160188035A1 (en) Touch panel