TWI573048B - 感應裝置與感應模組 - Google Patents

Description

感應裝置與感應模組

本發明係關於一種感應裝置，特別關於一種用以感應大尺寸觸控面板之感應裝置。

電子顯示器被廣泛應用於生活的各個層面。以往電子顯示器主要被應用於電腦相關的領域，例如做為桌上型電腦或筆記型電腦的螢幕。然而，近年來電子顯示器開始被應用於許多不同的電子產品。例如，電子顯示器已常見於應用在遊戲機、自動導航系統、手持電子記事本、或其它裝置等。

互動型的顯示器裝置通常包含可感應觸碰行為的感測螢幕，例如一觸控面板。如今，將觸控面板整合於可攜式多媒體電子裝置已經越來越普遍。隨著觸控面板的尺寸擴大，經由用以偵測觸碰事件的觸碰感應積體電路(integrated circuits，簡稱IC)所感應到的資料也會跟著增加。然而，用以傳輸感應資料的傳輸線的資料吞吐量有限。例如，對於一解析度為40*25的觸控面板，數位感應資料的資料傳輸速率為40(X軸)*25(Y軸)*60(掃描速率)*16(數位至類比轉換器之解析度)=960K位元/秒。然而，內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，簡稱I²C)介面的最大傳輸速率僅有400K位元/秒。如此一來，內部整合電路的傳輸速率便不足以應用於傳送大尺寸觸控面板的感應資料。

因此，需要一種適用於大尺寸觸控面板之全新的感應裝置。

根據本發明之一實施例，一種感應裝置，用以感應一觸控面板，包括觸碰感應器與觸碰控制器。觸碰感應器用以感應觸控面板之觸碰事件，以產生代表觸控面板上之複數像素之感應值之原始資料，並進一步過濾原始資料以產生過濾過的資料，其中過濾過的資料的資料量小於原始資料的資料量。觸碰控制器用以自觸碰感應器接收過濾過的資料，並且處理過濾過的資料，以決定觸控面板上觸碰事件所發生的位置。

根據本發明之另一實施例，一種感應模組，用以感應一觸控面板，包括複數觸碰感應器，各用以感應該觸控面板之觸碰事件，並且包括感應元件、類比至數位轉換器與信號處理單元。感應元件用以感應觸碰事件，以產生觸控面板之複數像素所對應的感應值。類比至數位轉換器用以將感應值由類比形式轉換為數位形式，以產生代表感應值之原始資料。信號處理單元用以處理原始資料，並且將原始資料中具有感應值小於一既定臨界值之一部分過濾掉，以得到過濾過的資料，其中過濾過的資料的資料量小於原始資料的資料量。

根據本發明之另一實施例，一種感應模組，用以感應一觸控面板，包括複數觸碰感應器，各用以感應觸控面板之觸碰事件，以產生代表觸控面板上之複數像素之感應值之原始資料，並進一步過濾原始資料以產生過濾過的資料。其中過濾過的資料的資料量小於原始資料的資料量，並且觸碰感應器之一者更自其它觸碰感應器接收過濾過的資料，並處理過濾過的資料，以決定觸控面板上觸碰事件所發生的位置。

為使本發明之製造、操作方法、目標和優點能更明顯易懂，下文特舉幾個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例：

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之顯示系統方塊圖。顯示系統100包括一觸控面板101以及用以感應觸控面板101之觸碰事件之一感應裝置。感應裝置可包括一感應模組與一觸碰控制器103。感應模組可包括一或多個觸碰感應器102-1至102-N，其中N為正整數。在本發明之一實施例中，當觸控面板101為一大尺寸觸控面板時，多個觸碰感應器可如第1圖所示耦接至觸控面板101，分別用以感應一部分的像素。例如，兩觸碰感應器可串聯在一起，用以感應觸控面板101，其中一者可用以感應位於觸控面板101右半邊的像素，而另一者可用以感應位於觸控面板101左半邊的像素。值得注意的是，在本發明之其它實施例，觸碰感應器的數量與耦接方式可隨系統需求彈性設計，因此本發明並不限於使用如第1圖所示之數量與耦接方式。

根據本發明之一實施例，觸碰感應器102-1至102-N可用以感應觸控面板101之複數觸碰事件，用以產生代表觸控面板101上之複數像素所對應之感應值之原始資料(raw data)。值得注意的是，以往觸碰感應器僅可感應觸碰事件，並直接將原始資料傳送至用以處理原始資料之主機觸碰控制器，以決定出觸控面板上觸碰事件所發生的位置。然而，如上述，隨著觸控面板的尺寸成長，由觸碰感應器所感應到的感應資料量也會增加，甚至超過耦接於觸碰感應器與觸碰控制器之間用以傳輸原始資料的傳輸介面的最大吞吐量(throughput)。為了解決此問題，在本發明之實施例中，觸碰感應器102-1至102-N可進一步過濾原始資料，以產生過濾過的資料。根據本發明之一實施例，過濾過的資料可僅包括原始資料中具有感應值大於一既定臨界值的部分。既定臨界值可被適當的選擇，用以在過濾後準確地保留真正被觸碰的像素點資料(例如，如第4圖所示之像素群組401、402、403與404的資料)。因此，過濾過的資料的資料量可大幅縮減(即，少於原始資料的資料量)。此外，觸碰控制器103(以下段落將有詳細介紹)之儲存裝置301的緩衝器大小也可有效降低，並且觸碰控制器103之微處理單元(micro controller unit，MCU)302也可採用通用型微處理單元即可，如此一來，感應裝置的整體成本也可有效降低。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之觸碰感應器方塊圖。觸碰感應器102包括感應元件201、類比至數位轉換器202、信號處理單元203與雜訊濾波器204。感應元件201用以感應觸碰事件，以產生各像素所對應的感應值。舉例而言，觸碰感應器之一者(例如，觸碰感應器102-1)可用以將偵測信號一個接著一個依序輸出至所有掃描線，而所有的觸碰感應器可根據偵測信號感應對應之掃描線上的像素的電容或電阻值。在得到感應值後，類比至數位轉換器202將感應值由類比形式轉換為數位形式，以產生代表感應值之原始資料。雜訊濾波器204可將原始資料中具有感應值小於一既定臨界值之一部分過濾掉。信號處理單元203進一步處理過濾過的資料，並且將過濾過的資料傳送至觸碰控制器103。值得注意的是，在本發明之一些實施例中，雜訊濾波器204可整合於信號處理單元203。換言之，也可由信號處理單元203執行感應值之過濾，因此本發明並不受限於任何特定的架構。

參考回第1圖，觸碰控制器103可自觸碰感應器102-1～102-N接收過濾過的資料，並且處理過濾過的資料，用以精確地決定觸控面板上觸碰事件所發生的位置。例如，觸碰控制器103可自如第4圖所示之像素群組401、402、403與404中辨識出被使用者的指尖所觸碰的像素點。觸碰控制器103可包括儲存裝置301，用以儲存接收到的過濾過的資料，而微處理單元302用以處理接收到的過濾過的資料，以辨識出觸碰事件所發生的位置。

根據本發明之一實施例，觸碰感應器與觸碰控制器可分別實作為獨立的晶片。然而，根據本發明之另一實施例，觸碰感應器與觸碰控制器也可被整合為單一晶片，使得觸碰控制器103的功能可被整合至觸碰感應器。第3圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之顯示系統方塊圖。在此實施例中，觸碰控制器的功能被整合於觸碰感應器302-1。因此，觸碰感應器302-1以外的其它觸碰感應器(例如圖中的觸碰感應器302-N)可將其所得到之過濾過的資料傳送至觸碰感應器302-1。觸碰感應器302-1進一步處理過濾過的資料，以定位出觸控面板上觸碰事件所發生的正確位置。

第4圖係顯示根據本發明之一實施例所述之觸控面板上之被觸碰的像素點示意圖。根據本發明之另一實施例，除了過濾過的資料(即，可能被觸碰之像素點，例如第4圖所示之像素群組401、402、403與404，所對應之感應值的原始資料)，觸控面板101之邊緣像素(例如像素群組405與406)所對應之感應值的原始資料也可由對應的觸碰感應器被傳送至觸碰控制器103或具有觸碰控制器之功能整合於其中的觸碰感應器，用以協助定位出觸控面板101之觸碰事件所發生的位置。無論邊緣像素之感應值是否超過既定的臨界值，都將其對應之原始資料傳送到觸碰控制器或具有觸碰控制器之功能整合於其中的觸碰感應器的目的為用以協助辨識出使用者之指尖所觸碰到的位置。例如，邊界B1左手邊的像素點與右手邊的像素點可分別由不同的觸碰感應器進行感應。當使用者觸碰到接近邊界B1左手邊的像素點時，用以感應邊界B1右手邊像素之觸碰感應器可能不會偵測到觸碰事件，但仍必須將像素群組406之原始資料傳送至觸碰控制器或觸碰感應器，用以精確辨認出使用者的指尖位置。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．顯示系統

101．．．觸控面板

102、102-1、102-N、302-1、302-N．．．觸碰感應器

103．．．觸碰控制器

201．．．感應元件

202．．．類比至數位轉換器

203．．．信號處理單元

204．．．雜訊濾波器

301．．．儲存裝置

302．．．微處理單元

401、402、403、404、405、406．．．像素群組

B1．．．邊界

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之顯示系統方塊圖。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之觸碰感應器方塊圖。

第3圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之顯示系統方塊圖。

第4圖係顯示根據本發明之一實施例所述之觸控面板上之被觸碰的像素點示意圖。

100．．．顯示系統

101．．．觸控面板

102-1、102-N．．．觸碰感應器

103．．．觸碰控制器

301．．．儲存裝置

302．．．微處理單元

Claims (10)

1. 一種感應裝置，用以感應一觸控面板，包括：一觸碰感應器，用以感應該觸控面板之複數觸碰事件，以產生代表該觸控面板上之複數像素之感應值之原始資料，並進一步過濾該原始資料以產生過濾過的資料，其中在過濾後，該觸控面板上之一部分之該等像素之原始資料不會保留於該過濾過的資料，使得該過濾過的資料的資料量小於該原始資料的資料量；以及一觸碰控制器，用以自該觸碰感應器接收該過濾過的資料，並且處理該過濾過的資料，以決定該觸控面板上該等觸碰事件所發生的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之感應裝置，其中該觸碰感應器包括：一感應元件，用以感應該等觸碰事件，以產生該等感應值；一類比至數位轉換器，用以將該等感應值由類比形式轉換為數位形式，以產生該原始資料；以及一信號處理單元，用以處理該原始資料，並且將該原始資料中具有該感應值小於一既定臨界值之一部分過濾掉，以得到該過濾過的資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之感應裝置，其中該觸碰感應器與該觸碰控制器整合為單一晶片。
4. 如申請專利範圍第1項所述之感應裝置，其中該觸碰感應器與該觸碰控制器分別為獨立的晶片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之感應裝置，其中該觸碰感應器更將該觸控面板之複數邊緣像素的感應值所對應之原始資料傳送至該觸碰控制器。
6. 一種感應模組，用以感應一觸控面板，包括：複數觸碰感應器，各用以感應該觸控面板之複數觸碰事件，並且包括：一感應元件，用以感應該等觸碰事件，以產生該觸控面板之複數像素所對應的複數感應值；一類比至數位轉換器，用以將該等感應值由類比形式轉換為數位形式，以產生代表該等感應值之原始資料；以及一信號處理單元，用以處理該原始資料，並且將該原始資料中具有該感應值小於一既定臨界值之一部分過濾掉，以得到該過濾過的資料，其中該過濾過的資料的資料量小於該原始資料的資料量。
7. 如申請專利範圍第6項所述之感應模組，其中該等觸碰感應器之一者更自其它觸碰感應器接收該過濾過的資料，並處理該過濾過的資料，以決定該觸控面板上該等觸碰事件所發生的位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之感應模組，其中該(等)其它觸碰感應器更將該觸控面板之複數邊緣像素的感應值所對應之原始資料傳送至該觸碰感應器。
9. 一種感應模組，用以感應一觸控面板，包括：複數觸碰感應器，各用以感應該觸控面板之複數觸碰事件，以產生代表該觸控面板上之複數像素之感應值之原 始資料，並進一步過濾該原始資料以產生過濾過的資料，其中在過濾後，該觸控面板上之一部分之該等像素之原始資料不會保留於該過濾過的資料，使得該過濾過的資料的資料量小於該原始資料的資料量，並且其中該等觸碰感應器之一者更自其它觸碰感應器接收該過濾過的資料，並處理該過濾過的資料，以決定該觸控面板上該等觸碰事件所發生的位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之感應模組，其中各觸碰感應器包括：一感應元件，用以感應該等觸碰事件，以產生該等感應值；一類比至數位轉換器，用以將該等感應值由類比形式轉換為數位形式，以產生代表該等感應值之該原始資料；以及一信號處理單元，用以處理該原始資料，並且將該原始資料中具有該感應值小於一既定臨界值之一部分過濾掉，以得到該過濾過的資料。