多接触式感应装置及方法 【技术领域】
本发明涉及一种多接触式感应装置及方法。背景技术 触控面板技术在固定式装置和移动式装置用的显示装置领域中是比较新的技术。 传统方法是将位于能够检测用户接触的触控面板的下面位置的各线配置成图案状, 并且反 复监视指示被接触的位置坐标的信号。初期的系统被设计成为一次检测一个接触。但是, 开发能够准确检测多个同时接触的触控面板技术进来受到重视。 在多个手指接触用的现有 技术中, 对导体的栅格的行或列的电压进行充放电, 并且检测被接触时的电荷的变化, 由此 正确发挥作用。
在区分通过用户接触触控面板而得到的实际的接触位置、 和非实际存在的接触位 置 ( 即与用户的实际接触不对应的被检测信号, 以别名 “假性触摸点” (ghost point) 被公 知 ) 时, 有时只依靠以前的方法还不够。另外, 在解决该问题中的以前的方法中, 有时需要 大量的附加性硬件。 在设计触屏和触控面板系统时, 应考虑尽量降低成本、 复杂程度及尺寸 等。以前的方法无法充分解决这些问题且达不到节约费用的效果。
专利文献 1 : 日本特开 2009-282634 号公报
专利文献 2 : 日本特开 2010-009142 号公报
这里, 简单说明在 “具体实施方式” 中说明的概念。另外, 这些概念不能限定权利 要求书所记述的主题的重要特征, 也不能用作限定权利要求书记述的主题的范围。
在各实施例中, 执行有关第 1 导体和第 2 导体的组合测定, 并且将这些测定与有关 所述第 1 导体和所述第 2 导体的单独测定进行比较, 由此将实际的接触位置与多接触式输 入装置上的假性触摸点相区分。与假性触摸点和接触点对应, 在组合测定和单独测定之间 检测到的信号上产生差异。该差异能够用来将接触点与假性触摸点相区分。
发明内容
一个实施例提供一种由检测实际接触点的多检测式输入装置所执行的方法。 具体 地说, 确定接触所指示的第 1 轴上的第 1 位置和第 2 位置。并确定接触所指示的第 2 轴上 的第 1 位置和第 2 位置。将所述第 1 轴上的与所述第 1 位置对应的导体、 和所述第 2 轴上 的与所述第 1 位置对应的导体复用, 并执行第 1 组合测定, 并且将所述第 1 轴上的与所述第 1 位置对应的导体、 和所述第 2 轴上的与所述第 2 位置对应的导体复用, 并执行第 2 组合测 定。将对所述第 1 轴上的与所述第 1 位置对应的所述导体、 所述第 2 轴上的与所述第 1 位 置对应的所述导体、 所述第 2 轴上的与所述第 2 位置对应的所述导体分别执行的单独测定 结果, 与所述第 1 组合测定及所述第 2 组合测定的结果进行比较。根据所述比较结果, 将第 1 接触点和第 2 接触点传送给主机装置。
在另一个实施例中, 提供一种多接触式感应器检测接触点的方法。 该方法中 : 测定 与第 1X 位置对应的第 1X 导体和与第 1Y 位置对应的第 1Y 导体的组合式电容, 由此得到第 1组合式电容值 ; 分别测定与第 2Y 位置对应的所述第 1X 导体和第 2Y 导体的组合式电容, 由 此得到第 2 组合式电容值 ; 将所述组合式电容值与针对所述第 1X 导体、 所述第 1Y 导体及所 述第 2Y 导体的各电容值进行比较, 确定所述第 1X 位置、 第 2X 位置、 所述第 1Y 位置及所述 第 2Y 位置的哪个交点与接触所述感应器的对象物对应 ; 为了便于主机装置的进一步处理, 提供与接触所述感应器的对象物对应时所确定的所述交点 ( 位置信息 )。 另外, 在进行测定 时, X 导体和 Y 导体能够互相置换。并且, 各导体单独的电容值是比组合式电容值小的值, 实际上可以省略。
并且, 在另一个实施例中提供一种多接触式感应器。 该多接触式感应器具有 : 沿第 1 方向配置的第 1 多个导体 ; 和沿第 2 方向配置, 并与所述第 1 多个导体交叉的第 2 多个导 体。 所述多接触式感应器还具有信号测定装置 ( 信号测定电路 )、 导体选择装置 ( 导体选择 电路 )、 测定共用装置 ( 电流相加电路 ) 和位置识别装置 ( 触摸识别电路 )。所述信号测定 装置构成为从所述各导体接收各测定信号。所述导体选择装置构成为将所述第 1 多个导体 中的预定的导体与所述测定共用装置连接, 并且将所述第 2 多个导体中的预定的导体与所 述测定共用装置连接。 所述位置识别装置构成为相对于所述测定共用装置和所述导体选择 装置, 将来自所述第 1 多个导体的导体和来自所述第 2 多个导体的导体与所述信号测定装 置连接, 并接收来自所述信号测定装置的各信号测定的结果。 通过参照相关的附图并根据以下的具体说明, 能够更好地理解本发明的前述方式 及其许多优点。
根据本发明, 提供一种多接触式感应装置及方法, 能够区别于假性触摸点而识别 出实际触摸点。
附图说明 图 1 是表示手持式介质单元、 台式计算机、 无线通信装置、 个人数字助理 (PDA : personal digital assistant)、 膝上型计算机、 掌托上具有触摸感应式输入装置的膝上型 计算机、 电子数位板的实施例的图。
图 2 是表示具有沿第 1 方向配置的多个导体和沿第 2 方向配置的多个导体的触摸 感应式输入装置的代表性实施例的图。
图 3 是表示具有两个方向的多个菱形状的导体的触摸感应式输入装置的实施例 的图。
图 4 是表示与触控面板内的各导体图案的配置相关的实施例和与触控面板内的 各导体图案的配置相关的替代实施例的图。
图 5(a) 是同时执行第 1 多个导体和第 2 多个导体的组合测定的触摸感应式输入 装置的实施例的功能框图。
图 5(b) 是同时执行第 1 多个导体和第 2 多个导体的组合测定的触摸感应式输入 装置的另一个实施例的功能框图。
图 6 是触摸感应式输入装置的代表性实施例的各构成要素的功能框图。
图 7 是本发明的一个实施例中检测触控面板上的接触的信号产生及检测电路的 功能框图及表示其动作的信号图。
图 8 是在利用张驰振荡器和模拟 - 数字转换器的本发明的实施例中检测触控面板
上的接触的信号产生及检测电路的功能框图。
图 9(a) 是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。
图 9(b) 是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。
图 9(c) 是表示通过执行组合测定来检测接触点的方法的代表性实施例的图。 具体实施方式
包括某种形式的人 - 机接口 (MMI : man to machine interface) 的各种装置被广 泛用于各种场合。 存在多种形式的 MMI, 例如, 用户向装置 ( 例如计算机等装置的键盘、 自助 服务的给油泵、 机场的自助服务的登机终端等各种装置上的相互作用形式的面板 / 触控面 板等 ) 提供信息, 并从该装置获取信息。由用户使用手指或其他单元 ( 例如用于由用户指 示装置上的位置的指示笔 ) 与装置相互作用的触摸感应式输入装置所实现的 MMI 的普及率 正在增加。更多的主机装置都具有至少一部分包括触摸感应式输入装置的 MMI。
为了检测触摸感应式输入装置与用户之间的相互作用, 依次向导体图案的各导体 施加信号。 在一个实施例中, 通过监视所施加的信号的各变化, 确定输入装置与用户之间的 相互作用位置。 作为替代方法, 通过使用从导体图案的另一个导体接收到的信号, 能够确定 用户进行相互作用的位置。也存在组合采用这两种检测方法的实施例。 在一个实施例中, 在输入装置的第 1 层 ( 例如上层及 / 或最上层 ) 上沿第 1 方向 配置第 1 导体, 在所述输入装置的第 2 层 ( 例如下层及 / 或最下层 ) 上沿第 2 方向配置各 第 2 导体。在某个实施例中, 构成所述第 1 导体的各导体之间的间隔、 与构成所述第 2 导体 的各导体之间的间隔实质上相等。在另一个实施例中, 构成所述第 1 导体的各导体之间的 各间隔, 比构成所述第 2 导体的各导体之间的各间隔大。这可以通过将所述第 1 导体互相 分开配置来实现。这还可以通过下述方式实现, 即, 在至少几个所述第 1 导体内具有孔或窗 口部, 在所述第 1 导体中的至少一个第 1 导体与所述第 2 导体中的至少一个第 2 导体的交 点处, 能够将在所述各第 1 导体激活的信号通过电容相耦合。
在所述第 2 导体激活或者带电的情况下, 第 2 导体中的各导体有时被接地。在其 他有益的效果中, 使第 2 导体作为电磁干扰 (EMI : electromagnetic interface) 屏蔽发挥 作用, 以便限制噪声不必要地影响到所述各第 1 导体, 该噪声是从主机系统、 LCD 背照灯、 所 述输入装置下面的及 / 或其背后的任意噪声源等多个噪声源中的任一个噪声源发出的。例 如, 所述各第 2 导体等的导体图案能够在一个上层或多个上层有效地屏蔽在所述输入装置 的背后产生的噪声。
通过所述第 2、 即最下层或底面上的所述多个第 2 导体生成的这种 EMI 屏蔽还在如 下情况下发挥作用, 在由于用户与所述输入装置的强力的相互作用等的应力使得所述输入 装置弯曲或弯折的情况下等, 限制因所述输入装置的基板的弯曲引起的任何电容性耦合的 变化。通过去除及 / 或降低这种影响, 能够实现在多种基板中的应用。虽然使用传统的基 板材料的情况下通常是不可能的, 但是上述情况能够在一个特定示例中使用以制造所述输 入装置为目的的非刚性材料。
图 1(a) ~图 1(g) 表示能够适用本申请中说明的触摸感应式输入装置的各实施例 的装置的示例。图 1(a) 表示手持式介质单元 101 的实施例, 手持式介质单元 101 向用户提 供普通记录或动态图像专家组 (MPEG : motion picture expert group) 音频播放 3(MP3) 文
件或视窗 ( 注册商标 ) 介质结构 (WMA : Windows( 注册商标 )MediaArchitecture) 文件等音 频内容、 重放用 MPEG4 文件等视频内容的记录、 以及 / 或者提供能够以数字形式存储的任意 其他形式的信息。过去, 这种手持式介质主要被用于音频介质的记录及重放用途。但是, 这 种手持式介质 101 实质上也能够用于音频介质、 视频介质及写真介质等任何介质的记录及 重放用途。另外, 这种手持式介质单元 101 也可以具有有线及无线通信用的整合通信功能 等、 与介质重放及记录无关的其他功能。
为了便于用户能够对手持式介质单元 101 的某个功能发出指令并选择这些功能, 手持式介质单元 101 具有在本申请中说明的触摸感应式输入装置的实施例的至少一个触 控面板, 该触控面板能够进行与显示在透明或半透明的屏幕上的各图像吻合的触摸输入。 在触控面板上的选择可以利用用户的手指或身体上的其他部分进行。或者, 手持式介质单 元 101 可以具有用户能够使用的指示笔等用具, 该指示笔通过该手持式介质单元 101 的触 控面板对各功能发出指令, 并选择这些功能。
图 1(b) 表示计算机 102 的实施例。该计算机 102 可以是台式计算机、 服务器等装 置, 在独立磁盘冗余阵列 (RAID : redundant array of independent disks) 等存储阵列中 安装的主机、 存储路由器、 边缘路由器、 存储开关及存储导向器。 该计算机 102 的显示监视器具有触摸感应式输入功能, 或者具有触控面板。或者, 只是该监视器的一部分具有触摸感应式输入功能。 也可以是键盘、 鼠标、 绘图数位板或其他 外围装置等所述计算机 102 的外围装置具有所述触摸感应式输入装置。用户通过触控面板 向所述计算机发出各指令。使用用户的手指 ( 或身体的其他部分 )、 指示笔等标识单元、 或 者能够使施加到导体图案上的信号产生能够检测的变化的任意其他对象物, 在所显示的区 域进行触摸, 由此能够实现在所述触控面板上的各选择。 为了方便起见, 在本申请中提及的 针对触摸触摸感应式输入装置的用户的全部内容, 都应该解释为包括能够起动该触摸感应 式输入装置的全部方法。
图 1(c) 表示无线通信装置 103 的实施例。该无线通信装置 103 可以通过移动电 话、 个人通信服务 (PCS : personal communications service)、 通用分组无线服务 (GPRS : general packet radio service)、 移动通信用全球系统 (GSM : global system for mobile communications)、 整合数字强化网络 (iDEN : integrated digital enhanced network)、 或者能够发送及接收无线信息的任意其他无线通信网络等无线网络进行通信。另外, 无线 通信装置 103 也能够通过因特网进行通信, 以访问电子邮件并下载内容, 访问网站, 而且提 供音频流及 / 或视频节目。无线通信装置 103 能够设置语音通话和电子邮件、 短消息服务 (SMS : short message service) 消息、 页面及文档、 音频文件、 视频文件、 以及能够包括图像 等附件的其他数据消息等文本消息等, 并进行接收。
无线通信装置 103 具有触控面板等触摸感应式输入装置, 以便无线通信装置 103 的用户对无线通信装置 103 的某个功能发出指令, 并能够选择这些功能。例如, 用户能够触 摸触控面板的特定位置, 指示从所显示的选项的目录中进行选择, 或者能够利用特定的方 法进行 1 次或 2 次触摸等来触摸触控面板, 并指示特定的指令。
图 1(d) 表示个人数字助理 (PDA : personal digital assistant)104 的实施例。 PDA104 具有触摸感应式输入装置, 以便 PDA104 的用户对 PDA104 的某个功能发出指令, 并能 够选择这些功能。 例如, 用户能够触摸触控面板等触摸感应式输入装置的特定位置, 并指示
所显示的项目的选择。作为其他示例, 用户能够利用进行特定的姿势 (Gesture) 等特定的 方法触摸触摸感应式输入装置, 并指示特定的指令。
图 1(e) 表示膝上型计算机 105 的实施例。膝上型计算机 105 的监视器是数位板 (Tablet) 形式的便携式计算机等, 具有触摸感应式输入功能。在另一个实施例中, 只是所 述监视器的一部分具有这种功能。也可以是外部键盘、 鼠标、 触控板或其他外围装置等、 膝 上型计算机 105 的外围装置具有触摸感应式输入装置。用户触摸该触摸感应式输入装置, 通过该触摸感应式输入装置对某个功能发出指令, 以及 / 或者选择这些功能, 由此能够与 膝上型计算机 105 对话。例如, 用户能够触摸触控面板的特定位置, 指示所显示的项目的选 择, 或者用户能够利用特定的方法触摸该触控面板来指示特定的指令。
图 1(f) 表示与图 1(e) 的膝上型计算机 105 相同, 但在掌托上具有触控板、 触摸板 或绘图数位板等整合触摸感应式输入装置的膝上型计算机 106 的实施例。用户能够通过触 控板对该膝上型计算机 106 发出指令来选择某个功能。例如, 用户能够触摸所述触控板的 特定位置来指示进行选择, 或者用户能够利用特定的方法触摸所述触控板来指示特定的指 令。
图 1(g) 表示电子数位板 107 的实施例。该电子数位板 107 具有指示笔, 通过利用 指示笔来检测触摸的电子数位板 107 的触摸感应式输入装置, 对电子数位板 107 的某个功 能发出指令, 并选择这些功能。 电子数位板 107 具有能够利用至少几个点使电子数位板 107 像计算机即膝上型计算机那样动作的整合计算及支持数据记录等的各功能。但是, 电子数 位板 107 不具有整合键盘。但是, 需要注意到能够在电子数位板 107 上显示虚拟键盘, 并且 能够利用用户使用的所述指示笔选择其按钮。在这种电子数位板的替代实施例中, 不需要 使用指示笔, 能够通过用户的触摸来进行这种电子数位板上的某个选择。
如上所述, 各种各样的装置能够使用触摸感应式输入装置, 使影响波及到 MMI 的 至少一部分。存在能够检测用户与触控面板的对话的各种单元。
图 2 简单表示具有触摸感应式输入装置的装置 200 的代表性实施例。图示的装置 200 具有触控面板 201, 但下面进行的说明对应于没有和显示装置成为一体的触摸感应式 输入装置的各实施例。
多个导体形成导体图案 202 的行和列。在一个实施例中, 氧化铟锡 (ITO) 被覆于 触控面板 201 的一个或多个层上的由聚酯构成的基板, 形成导体图案 202。在其他实施例 中, 各导体和基板使用其他合适的材料。如图所示, 构成导体图案 202 的行的导体图案 202 的第 1 部分配置在第 1 层上, 并且构成导体图案 202 的列的导体图案 202 的第 2 部分配置 在第 2 层上。在一个示例中, 形成列的各导体配置在所述第 1 层上, 并且形成行的各导体配 置在所述第 2 层上。
图示的实施例具有相互正交的行和列, 但也可以将多个第 1 导体配置在第 1 方向 上, 并将多个第 2 导体配置在与所述第 1 方向不同的第 2 方向上。关于该第 1 及第 2 方向 的朝向不需要任何特殊的条件。换言之, 虽然正交配置能够容易进行用户的触摸位置的计 算, 但所述各导体不一定需要相互正交。另外, 在所述各实施例中示出了这种方向, 但所述 各导体不需要将导体的方向设定为垂直及水平的方向。
所述多个第 1 导体及所述多个第 2 导体被配置成不会出现电短路。这种配置通过 使用空隙、 SiO2 等材料、 高分子基板及粘接材料等电介质材料, 将所述第 1 及第 2 层分离来实现。在其他实施例中, 导体图案 202 的所述第 1 部分和导体图案 202 的所述第 2 部分被 配置在同一层上、 或者实质上相同的平面上, 并利用已知的技术将各要素连接来形成所述 各导体。这些技术包括轨迹 (Trace)、 通孔及连接线等, 由此使所述导体图案的所述第 1 部 分与所述导体图案的所述第 2 部分不会直接接触, 以实现电分离。
在几个实施例中, 触控面板 201 的操作区域比所述触控面板略小。即, 在触控面板 201 的所述操作区域的围栏中具有边缘 203。在该边缘 203 中不包含导体, 或者即使配置导 体, 也不能在该边缘 203 的部分进行触摸操作。
图示实施例的装置 200 具有信号测定装置 210。该信号测定装置 210 用于向导体 图案 202 提供信号, 并且检测来自导体图案 202 的信号的变化。信号测定装置 210 与导体 选择器 212 协作动作。导体选择器 212 可以像多路复用器 (MUX) 那样, 比较简单地选择导 体图案 202 的多个导体中的一个导体并使其与信号测定装置 210 连接。导体选择器 212 接 收行或列选择信号 205, 并确定使哪一行及 / 或列与信号测定装置 210 连接。 如下面进一步 说明的那样, 在与信号测定装置 210 相关的几个实施例中, 将 MUX 与其他电路组合, 形成能 够将从导体图案 202 的一个以上的导体向信号测定装置 210 的读出同时复用的导体选择器 212。由导体选择器 212 确定所述行或列选择信号 205 的形式及格式。 导体选择器 212 通过总线与导体图案 202 的 ( 图示为 M 列 ) 的多个列连接, 并且 通过其他总线与导体图案 202 的 ( 图示为 N 行 ) 的多个行连接。导体选择器 212 接收行或 列选择信号 205, 并使信号测定装置 210 与导体图案 202 的被指示的 ( 各 ) 导体连接。通过 这种连接, 所述信号测定装置 210 向所述 ( 各 ) 导体施加信号, 并且能够检测该施加的信号 的各变化。
在用户与触控面板 201 对话的情况下, 电容根据用户的对话位置而变化。由于电 容的变化, 用户的对话位置的阻抗路径减少, 并且输出到至少一个相关的行和列的信号产 生变化。通过依次向触控面板 201 的导体图案 202 的行和列分别输出信号, 并检测所施加 的各信号的变化, 能够检测用户与触控面板 201 的对话位置。通过检测输出到特定的行的 信号的变化, 并且分别检测输出到特定的列的信号的变化, 能够在特定的行和列的交点处 计算用户与触控面板的对话位置。
在几个实施例中, 向各导体的信号施加不需要连续进行。 例如, 不一定按照行 1、 行 2、 然后行 3 这样来施加信号。也可以按照行 1、 行 8、 然后行 2 等来施加信号。在其他示例 中, 能够向最初的第 N 个 (N 为整数 ) 行施加信号, 然后向 1 和 N-1 之间的每行施加信号, 然 后向 N+1 到 2N-1 的各行施加信号等。
图 3 表示具有导体图案 202A 的触控面板 201A, 该导体图案 202A 具有正方形状或 菱形状反复出现的导体。多个反复菱形状的导体如导体图案 202A 的阴影部分图示的那样, 在触控面板 201 之间沿水平方向配置, 并形成各行。同样, 多个反复菱形状的导体在触控面 板 201A 之间沿垂直方向配置, 并形成各列。行方向的导体和列方向的导体相互分离适合于 去除导体间的不需要的交叉效应 (Cross-effect) 的量。在行方向的菱形状的导体采用前 面叙述的已知技术相互连接, 并且列方向的菱形状的导体也同样相互连接的情况下, 这种 导体图案 202A 能够配置在触控面板 201A 的一层上。
虽然只图示了两个形式的导体, 但触控面板 201 的各种导体的形状及宽度能够变 更, 以改变导体的信号响应。例如, 在图 3 所示的导体的图案中, 如果用户在触控面板的操
作区域之间呈直线状地触摸, 由于导体是菱形状图案, 所以为了检测用户的对话而使用的 各信号的信号响应产生非线形性。由于在该导体图案 201A 内的导体之间存在更大的间距, 所以触摸点下方的不同的垫的数量减少, 与用户的移动或位置的识别的关联性产生 “阶跃 (stair step)” 响应。在触摸区域的尺寸对应间距的增大而增大时, 在行和列之间 ( 例如, 如果把 X 轴和 Y 轴视作触控面板表面, 则在触控面板的表面的法线方向、 即 Z 轴方向延伸 ) 产生能量的不均匀性。这种能量的不均匀性致使用于在触控面板系统内识别触摸 / 非触摸 的阈值的设定变困难。
在几个应用中, 如果信号响应是尽可能流畅的线形, 则信号响应能够改进。在 一个实施例中, 采用被整体引用到本申请中的、 主题为 “多面触控面板扫描用结构及方法 (Architecture and Method for Multi-Aspect Touchscreen Scanning)” 的、 于 2008 年 12 月 12 日申请的第 12/333473 号美国专利申请等中叙述的导体图案。 在该申请说明书中, 叙述了实现比在本申请中叙述的其他图案中的几个图案更大的信号均匀性的、 互相啮合的 锯齿状的导体图案。在该申请说明书中还说明了例如手指的宽度比导体宽很多, 在同时触 摸一个以上的导体的情况下等, 提高在一个或多个相邻的导体中记录一次触摸时的触摸位 置的检测精度的系统及方法。 这些方法能够与在本申请中叙述的系统及方法的实施例一起 使用, 以更准确地确定所检测的触摸位置。 图 4(a) 表示在触控面板的层内配置导体图案的代表性实施例。 第 1 导体 404 被配 置为触控面板的最上层, 在与触控面板对话的情况下, 能够利用用户的手指 402 直接触摸。 第 2 导体 408 被配置为触控面板的最下层。电介质层 406 将第 1 导体 404 和第 2 导体 408 分离。如前面所述, 该电介质层 406 不限于此, 也可以采用空气、 包括 SiO2 的半导体材料、 高分子基板材料、 及包括粘接材料等的任意合适的电介质。
图 4(b) 表示在触控面板的层内配置导体图案的替代实施例。具体地讲, 附加性触 控面板表面层 410( 例如高分子层、 保护层或其他层 ) 被配置在导体的最上层的上端, 以便 用户不会直接接触导体的最上层。如在本申请中叙述的那样, 适合于形成用户能够与多个 第 1 及第 2 导体对话的触控面板表面的任意材料, 不限于此, 能够使用以高分子层、 保护层 和憎油层等为代表的层。
关于 “多点触摸式输入装置 (multi-touch input devices)” 所叙述的几个触摸感 应器输入装置, 能够检测两个以上的同时触摸。通过找出第 1 轴上的被触摸的第 1 导体与 第 2 轴上的被触摸的第 2 导体的交点, 触摸位置被确定。在使用前面叙述的触摸感应式输 入装置的各实施例中的一个实施例的情况下, 同时触摸多个在确定实际的触摸位置时将成 为问题。
在以前的多点触摸式输入装置中, 通过进行交叉点扫描, 能够将实际触摸点与假 性触摸点 (Ghost points) 相区分。在交叉点扫描中, 信号被施加给第 1 轴的第 1 导体, 并 从第 2 轴的第 2 导体检测信号。以下叙述的各实施例是基于多种原因对利用交叉点扫描的 实施例进行改进得到的。 例如, 在以下叙述的各实施例中, 检测装置的复杂程度比在交叉点 扫描中使用的检测装置减小, 构成成本降低, 能够减小尺寸, 而且提高速度和耐久性。作为 其他的示例, 在以下叙述的各实施例中是以从赛普拉斯半导体公司 ( サイプレスセミコン ダクタ社 : Cypress Semiconductor Corporation) 获取的 Cypress PSoC CY8C24x94 触摸 感应器等、 能够输出电容性信号, 并且能够在取样之前将这种信号复用的容易获取的商品
硬件为基础的。
图 5(a) 表示能够检测多个同时触摸的触摸感应式输入装置的代表性实施例。使 用第 1 轴 (X 轴 ) 的 4 个导体 510A ~ 510D 及第 2 轴 (Y 轴 ) 的 4 个导体 512A ~ 512D 来表 示导体图案 202。第 1 触摸位置 514 和第 2 触摸位置 516 利用椭圆形表示。
如前面所述, 通过扫描第 1 轴 ( 例如 X 轴 ) 的各导体, 能够检测到在导体 510B 和 导体 510D 上触摸。关于第 2 轴 ( 例如 Y 轴 ), 通过扫描各导体, 能够检测到在导体 512B 和 导体 512D 上触摸。在确定导体 510B、 510D、 512B 及 512D 的交点中的哪个交点表示实际的 触摸位置时产生问题。如果没有更进一步的信息, 则位置识别装置 508 不能区分作为假性 触摸点的交点 518、 520 和作为实际触摸点的交点 514、 516。
图 5(a) 所示的触摸感应式输入装置 500 构成为将实际触摸点 514、 516 与假性触 摸点 518、 520 相区分。 导体图案 202 与导体选择装置 502 连接。 导体选择装置 502 与测定共 用装置 504 一起执行与由图 6 所示的导体选择器 212 及图 7(a) 和图 8 所示的 N : 2MUX716( 在 下面进一步说明以上两者 ) 执行的动作相同的动作, 并选择与信号测定装置 506 连接的导 体图案 202 的一个或多个导体。信号测定装置 506 执行与由前面叙述的信号测定装置 210 执行的动作相同的动作, 并从导体图案 202 的各导体获得输出信号。该输出信号包括从来 自 X 轴的一个导体和来自 Y 轴的一个导体等一个以上的导体同时输出的复用信号。 X- 开关 (X-SW) 进行动作使第 1 方向的导体 510A ~ 510D 中的一个导体与测定共用装置 504 连接。 同样, Y- 开关 (Y-SW) 进行动作使第 2 方向的导体 512A ~ 512D 中的一个导体与测定共用 装置 504 连接。在一个实施例中, X- 开关和 Y- 开关分别使用前面叙述的 N : 2MUX 实现。 测定共用装置 504 进行动作使 X- 开关、 Y- 开关一方或双方与信号测定装置 506 连 接。 例如, 在测定共用装置 504 的 A- 开关 (A-SW) 起动时, 使 Y- 开关与信号测定装置 506 连 接。在测定共用装置 504 的 B- 开关 (B-SW) 起动时, 使 X- 开关与信号测定装置 506 连接。
位置识别装置 508 与导体选择装置 502、 测定共用装置 504 及信号测定装置 506 结 合起来控制上述装置的动作。 位置识别装置 508 能够如下进行动作, 命令 X- 开关、 Y- 开关、 A- 开关及 B- 开关使哪个导体在预定时间与信号测定装置 506 连接。
在一个实施例中, 由导体选择装置 502 和测定共用装置 504 从导体图案接收到的 信号被处理为电流信号。 通过使用电流信号, 使 Y- 开关和 X- 开关都通过测定共用装置 504 与信号测定装置 506 连接, 由此各导体被组合, 并通过信号测定装置 506 进行测定。
如在图 8 中说明的那样, 位置识别装置 508 显示通过信号测定装置 506 进行的电 容测定结果。位置识别装置 508 还与存储装置 509 连接。在位置识别装置 508 得到一个或 多个导体的测定结果的情况下, 位置识别装置 508 将该测定存储在存储装置 509 中。存储 装置 509 具有 RAM、 寄存器、 闪存等存储介质。位置识别装置 508 还执行与测定结果相关的 处理, 由此确定实际触摸点, 并将实际触摸点的位置发送给主机装置 ( 未图示 )。
位置识别装置 508 命令 A- 开关和 Y- 开关使导体 512A ~ 512D 分别依次与信号测 定装置 506 连接, 另一方面, B- 开关和 X- 开关断开。即, 处于非选择状态。位置识别装置 508 获取所得到的测定结果, 确定表示被触摸的导体存在的一个或多个数值, 并且将这些数 值存储在存储装置 509 中。在图示的示例中, 针对导体 512B 和导体 512D 检测最大值。位 置识别装置 508 接着命令 A- 开关和 Y- 开关断开 ( 使处于非选择状态 ), 并且命令 B- 开关 和 X- 开关使导体 510A ~ 510D 分别依次与信号测定装置 506 连接。位置识别装置 508 获
取测定结果, 确定表示被触摸的导体存在的一个或多个值, 并将这些值存储在存储装置 509 中。在图示的示例中, 针对导体 510B 和导体 510D 检测最大值, 由此识别到导体 510B 和导 体 510D 的导体被触摸。另外, 关于信号的检测, 不限于最大值, 例如也可以采用检测最小值 的方法。
然后, 位置识别装置 508 为了排除假性触摸点, 或者为了识别真正的触摸点, 选择 应该进一步进行测试的 4 个被识别到的导体中的一个导体。在一个实施例中, 选择被测定 到最大值的导体。另外, 该导体也可以利用只对一个轴选择被测定到最大值的导体等其他 任意的合适方法进行选择。在图 5(a) 所示的一例中, 导体 510B 被选择为被测定到最大值 的导体。位置识别装置 508 命令 B- 开关和 X- 开关使导体 510B 与信号测定装置 506 连接。 位置识别装置 508 接下来命令 A- 开关和 Y- 开关使导体 512B 与信号测定装置 506 连接, 获 取组合测定, 并且存储在存储装置 509 中。导体 510B 和导体 512B 被同时选择的这种组合 测定, 也能够由与进行一个导体的测定的装置相同的装置进行, 在该实施例中, 一次性地使 一个以上的导体与信号测定装置 506 连接, 由此进行组合测定。另外, 虽然来自各轴的一个 导体一次性地与信号测定装置 506 连接, 但是组合测定的测定值 ( 电容测定 ) 与被分别测 定的各导体的各测定值不同。然后, 位置识别装置 508 命令 Y- 开关使导体 512B 从信号测 定装置 506 离开, 取而代之使导体 512D 与信号测定装置 506 连接。在该时间点, 进行导体 510B 和导体 512D 被同时选择的其他组合测定, 并存储在存储装置 509 中。
在预定的交点处的组合测定的结果被从在该预定的交点处的各导体的测定结果 中去除的情况下, 结果, 根据交点是实际触摸点还是假性触摸点, 一般存在 1.5 倍的差异。 位置识别装置 508 利用这种特性将交点中的哪个交点识别为实际触摸点, 并确定是否应该 报告给主机装置。
图 5(b) 表示能够检测多个同时触摸的触摸感应式输入装置 500A 的另一个实施 例。 与图 5(a) 所示的前述实施例相同, 导体图案 202 具有第 1 轴 (X 轴 ) 的 4 个导体 510A ~ 510D、 和第 2 轴 (Y 轴 ) 的 4 个导体 512A ~ 512D。并示出了第 1 触摸位置 514 和第 2 触摸 位置 516。触摸感应式输入装置 500A 还具有导体选择装置 502, 其具有与图 5(a) 所示相同 的 X- 开关 (X-SW) 和 Y- 开关 (Y-SW)。
与图 5(a) 所示的前述实施例不同, 图 5(b) 所示的触摸感应式输入装置 500A 不包 括测定共用装置 504, 取而代之包括与导体选择装置 502 的 X- 开关连接的第 1 信号测定装 置 506A、 和与导体选择装置 502 的 Y- 开关连接的第 2 信号测定装置 506B。信号测定装置 506A、 506B 分别与位置识别装置 508A 连接, 并且向由导体选择装置 502 选择的导体施加信 号, 并测定该被选择的导体的电特性。
位置识别装置 508A 命令 X- 开关使第 1 方向的导体 510A ~ 510D 依次与第 1 信号 测定装置 506A 连接, 并按照上面所述检测最大值。同样, 位置识别装置 508A 命令 Y- 开关 使第 2 方向的导体 512A ~ 512D 依次与第 2 信号测定装置 506B 连接, 并检测最大值。第 1 信号测定装置 506A 和第 2 信号测定装置 506B 分别向已连接的导体施加信号, 并测定其电 特性, 将该测定结果发送给位置识别装置 508A, 以便进行进一步的处理。
在图 5(b) 中, 为了识别实际触摸点, 导体选择装置 502 使第 1 信号测定装置 506A 与 X 轴的第 1 导体 510B 连接, 并且使第 2 信号测定装置 506B 与 Y 轴的第 1 导体 512B 连 接。 第 1 及第 2 信号测定装置 506A、 506B 分别向被选择的各导体 (510B、 512B) 施加信号, 在将它们同时激活的同时, 第 1 信号测定装置 506A 测定第 1 导体 510B 的 ( 电容等 ) 电特性, 将得到的测定值发送给位置识别装置 508A。然后, 导体选择装置 502 使第 2 信号测定装置 506B 与 Y 轴的第 2 导体 512D 连接, 第 1 及第 2 信号测定装置 506A、 506B 向被选择的各导 体 (510B、 512D) 施加信号, 在将它们激活的同时, 第 1 信号测定装置 506A 再次测定第 1 导 体 510B 的电特性, 将得到的测定值发送给位置识别装置 508A。通过使用从第 1 导体 510B 得到的信号的差异, 位置识别装置 508A 能够确定点 514 和 518 中哪一方是实际触摸点。或 者, 能够在逻辑上确定点 516 和 520 中哪一方是实际触摸点。
图 6 是更具体地表示信号测定装置 210 的实施例的逻辑框图。图 5(a) 和图 5(b) 所示的信号测定装置 506、 506A、 506B 的各实施例包括相同的特征。信号测定装置 210 具有 信号产生器 214、 信号检测器 216 和信号分析器 218。信号产生器 214 产生预定的信号并施 加给信号检测器 216。该信号是在一定电压、 特殊的波形、 或者被选择的导体的电容变化的 情况下能够检测并能够变化的任意其他信号。
与图 2 和图 3 所示的导体选择器 212 相同, 导体选择器 212 构成为使信号检测器 216 选择性地与导体图案 202 的一个或多个导体连接。 通过这种连接, 信号检测器 216 能够 检测各导体的电容的变化。信号检测器 216 将检测信号发送给信号分析器 218。该检测信 号是由信号产生器 214 产生的信号根据与导体图案 202 的连接而变化后的信号、 或者表示 有无触摸的被进一步处理后的信号。信号分析器 218 处理来自信号检测器 216 的信号。结 果, 关于连接后的一个或多个导体是否被检测到触摸的确定结果, 被发送给主机装置 220。
图 7(a) 是表示构成触摸感应式输入装置的、 用于检测触摸的信号产生及检测电 路 700 的代表性实施例的功能框图。该电路 700 是应该包含于图 6 所示的信号检测器 216 中的恰当设计的一例。电路 700 具有根据输入信号产生输出信号和反馈信号的放大电路 704。放大电路 704 被连接成为从信号产生器 214 接收输入信号 Vsignal。更具体地讲, 输入 信号 Vsignal 在放大电路 704 的正的输入端被接收。另外, 数值被确定为任意需要的尺寸的 电容 C 和电阻器 R 的并联组合被连接在放大电路 704 的输出端和放大电路 704 的负的输入 之间。因此, 反馈信号被从放大电路 704 的输出端子发送给其负的输入端子。反馈信号还 被发送给图 2、 图 3 及图 5 所示的导体选择器 212。在图 7(a) 中, 导体选择器 212 被图示为 N: 2MUX、 即构成要素 716。导体选择器 212 与放大电路 704 的负的输入端子连接, 即, 使反 馈信号与多个第 1 导体中的第 1 导体、 多个第 2 导体中的第 2 导体、 或者其中一方耦合。在 导体选择器 212 使 X 轴的各导体中的一个导体及 Y 轴的各导体中的一个导体同时与放大电 路 704 连接的情况下, 放大电路 704 的输出成为其组合输出。放大电路 704 的输出也与附 加性放大电路 712 的正的输入连接。
如前面所述, 反馈信号作为触摸感应式输入装置的输入信号, 被发送给导体图案 202 的各导体中的一个导体。 更具体地讲, 反馈信号通过 N : 2MUX716 等导体选择器 212 提供 给预定的导体。 “N” 表示 N : 2MUX716 中一方连接的导体的数量。 “2” 表示各导体选择性地 连接的 N : 2MUX716 的输入的数量。如图所示, N: 2MUX716 的两个输入是来自放大电路 704 的反馈信号和接地电位电平。
在一个实施例中, N: 2MUX716 只与导体图案 202 的各行的导体连接。另外, 附加 性N: 2MUX( 未图示 ) 设于导体选择器 212 中, 使反馈信号选择性地与构成导体图案 202 的 预定的导体耦合。为了清楚起见, 省略图示该附加性 N : 2MUX。在另一个实施例中, 第一 N :2MUX716 与导体图案 202 的各行及导体图案 202 的各列双方被选择的预定的导体连接。在 该实施例中, N: 2MUX716 使导体图案 202 的行和列双方被选择的预定的导体中的信号同时 与反馈信号耦合, 并能够根据需要生成组合输出。
N: 2MUX716 构成为使反馈信号与导体图案 202 的选择导体的信号耦合, 并且使 导体图案 202 的全部非选择导体与接地电位电平耦合。换言之, 在一个实施例中, 与N: 2MUX716 耦合的各导体的信号, 在任意的预定时间与接地电位电平或反馈信号耦合。 在一个 实施例中, 在与 N : 2MUX716 连接的其他全部导体与接地电位电平耦合的任意的预定时间, 各导体中的一个导体的信号与反馈信号耦合。在另一个实施例中, 在与 N : 2MUX716 连接的 其他全部导体与接地电位电平耦合的预定时间, 与N: 2MUX716 连接的两个以上的导体的信 号与反馈信号耦合。由此, 形成具有更大的表面积的导电材料。例如, 也可以不相邻, 可以 将两个以上的导体视为一个导体, 并使其有效动作。 在下面进一步说明的另一个实施例中, 能够使与 N : 2MUX716 连接的一个导体的信号、 和与附加性 N : 2MUX( 未图示 ) 连接的一个导 体的信号同时与反馈信号耦合, 在这种情况下, 被配置于行方向的导体和被配置于列方向 的导体双方与信号检测器 216 连接。信号产生器 214 能够以按照基于动作模式的控制命令 生成多个输入信号形式中的一个输入信号形式的方式动作。 在用户触摸触摸感应式输入装置时, 更具体地讲, 在用户触摸与被施加反馈信号 的导体重合的部分时, 在用户对话的导体上产生电容变化, 所以反馈信号的信号特性变化。 这样, 电容变化变为反馈信号的信号特性 ( 例如, 信号电流、 电压、 频率特性或其他特性 )。 因此, 放大电路 704 的输出表示信号 IRtouch( 即针对由于电容变化而产生的输入信号而放大 的变化 ) 与最初的输入信号 Vsignal 之和。
用户的触摸使得被触摸的导体的综合电容增大 ( 由此, 阻抗降低 )。这种增大使 得输入信号的电流增大, 通过引发电压下降的反馈电阻 R 生成对应的电流。放大电路 704 进行信号放大, 由此将放大电路 704 的正的输入和负的输入双方保持一定。这样, 放大电路 704 的输出信号中包含作为特征 IRtouch 而附加的因触摸而引起的成分。
设于触摸感应式输入装置的用于检测触摸的信号产生电路 700 具有第 2 放大电路 712, 其根据由信号产生器 214 生成的输入信号与第 1 放大电路 704 的输出信号之间的差分 信号, 生成与用户的对话所对应的响应信号。更具体地讲, 放大电路 712 生成信号 IRtouch。 与由信号产生器 214 输出的输入信号 Vsignal 相同, 第 2 放大电路 712 接收第 1 放大电路 704 的输出。由信号产生器 214 生成的输入信号 Vsignal 被第 2 放大电路 712 的负的输入端子接 收, 而第 1 放大电路 704 的输出被第 2 放大电路 712 的正的输入端子接收。因此, 输入信号 被从包括输入信号 Vsignal 和 IRtouch 的第 1 放大电路 704 的输出中减去, 第 2 放大电路 712 的 输出与成分 IRtouch 相等。然后, 第 2 放大电路 712 的输出被发送给处理信号的信号分析器 218, 以使主机装置 220 显示出哪个导体被触摸。
图 7(b) 是表示用于检测代表性实施例的触摸感应式输入装置所具备的触摸操作 的信号产生及检测电路 700 的动作的信号线图 750。表示第 1 放大电路 704 的输出的第 1 信号是 IRtouch 与 Vsignal 之和。并且也示出了输入信号 Vsignal。因此, 两个信号之间的差异是 信号 IRtouch。如果用户没有对改变导体的电容的触摸感应式输入装置进行触摸操作, 则第 1 放大电路 704 的输出仅是 Vsignal。但是, 起因于触摸操作的电容的变化 ( 增加 ) 使得输入信 号的信号电平增大, 并生成成分 IRtouch。
图 7(c) 是表示用于检测代表性实施例的触摸感应式输入装置所具备的触摸操作 的信号产生及检测电路 700 的动作的信号线图 760。该信号线图与前面叙述的信号线图有 几分相似, 但是与输入信号 Vsignal 相比, 信号 IRtouch+Vsignal 包含预定的相位偏移。换言之, 信 号 IRtouch+Vsignal 的振幅与输入信号 Vsignal 相比, 不仅具有少许的振幅差, 而且相对于输入信 号 Vsignal 包含少许的相位偏移。能够把信号 IRtouch+Vsignal 的振幅及相位中的一方或双方用 来识别用户与触摸感应式输入装置的对话。
一般, 由信号产生器 214 生成的信号针对预定的实施例, 根据需要在振幅、 频率、 形状、 及 / 或其他参数方面也可以具有任何期望的特性。在某个实施例中, 能够使用正弦波 形状的信号, 在其他实施例中, 能够使用矩形或方形的信号等。当然, 信号产生器 214( 或者 在本申请中叙述的任意其他信号产生器或信号产生器 / 检测器 ) 的不同的示例, 表示能够 使用具有不同特性的各信号。
图 8 所示的信号检测器 216 是用于进行电容测定的电路。一般, 具有用于测定为 了将电容器充电到预定的电位所需要的时间的张驰振荡器, 通过测定该时间来间接地测定 电容器的电容。该张驰振荡器与输入信号和构成导体图案 202 的一个或多个导体连接。所 得到的电容测定的结果被转换为数字脉冲串。关于这种方式的电容测定, 例如已在赛普拉 斯半导体公司 (Cypress Semiconductor Corporation) 于 2005 年 11 月 14 日申请的申请 号 11/273708“Capacitance Sensor using Relaxation Oscillators” 中公开。 在图 8 中, 信号产生器 214 构成为包括张驰振荡器, 并通过 N : 2MUX716( 或其他导 体选择器 212) 向导体图案 202 的一个或多个导体提供一定电流。N : 2MUX716 通过电容器 802 与比较器 804 的一个输入耦合。比较器 804 的另一个输入与基准电压 Vref 耦合。在电 容器 802 的电位没有达到该基准电压 Vref 的情况下, 比较器 804 输出低 (low) 电平信号。 在 电容器 802 的电压暂且超过基准电压 Vref 时, 比较器 804 输出高 (high) 电平信号。复位开 关 810 通过该高电平信号被起动, 并使电容器 802 接地, 由此使电容器 802 的电荷放电。在 使电容器 802 的电荷放电后, 复位开关 810 返回到原来的状态 (Open : 断开 ), 比较器 804 再 次输出低电平信号。
假设 N : 2MUX716 没有与导体图案 202 的任一个导体连接时, 从比较器 804 连续输 出的高电平信号之间的时间量根据电容器 802 的电容确定。在 N : 2MUX716 暂且与导体图案 202 的导体连接时, 从比较器 804 连续输出的高电平信号之间的时间量, 根据电容器 802 的 电容和由导体图案 202 的耦合导体生成的电容的组合来确定。在电容增加的情况下, 组合 电容器达到基准电压需要更长的时间, 所以连续输出的高电平信号之间的时间量增大。通 过测定该时间来确定耦合导体的电容。在该电容高于基准值的情况下, 检测为触摸。
关于测定时间的一个方法是利用脉宽调制器 (PWM : pulse width modulator) 与计 数器的组合来进行。如图所示, PWM806 的时钟输入与比较器 804 的输出连接。该 PWM806 构 成为相对于从比较器 804 输出的一定数量的脉冲, 产生高 (high) 电平输出。 PWM806 的输出 与和系统时钟信号连接的计数器 808 的使能输入连接。在 PWM806 的输出为高电平的期间, 计数器 808 按照每个系统时钟周期进行计数。在 PWM806 的输出暂且返回为低 (low) 电平 值时, 计数器 808 的值传递给主机, 表示电容器 802 的电位达到基准值 Vref 所需要的时钟周 期数。利用这种方法, 能够测定导体图案 202 的耦合导体的电容, 并作为数字值发送。
前面参照图 5(a) 叙述的系统能够用于执行检测实际触摸点的方法。一般, 这种方
法的一个实施例包括 : 确定被进行了触摸的第 1 轴的第 1 位置和第 2 位置、 确定被进行了触 摸的第 2 轴的第 1 位置和第 2 位置。然后, 将第 1 轴的第 1 位置和第 2 轴的第 1 位置复用, 即将各自的导体激活并进行第 1 组合测定, 并且将第 1 轴的第 2 位置和第 2 轴的第 2 位置 复用, 进行第 2 组合测定。将在第 1 轴的第 1 位置和第 2 位置进行的各测定、 和在第 2 轴的 第 1 位置和第 2 位置进行的各测定, 与第 1 组合测定及第 2 组合测定进行比较。然后, 将通 过该比较而确定的各触摸点发送给主机装置。
另外, 在一个实施例中, 能够直接将第 1 组合测定和第 2 组合测定彼此比较, 确定 实际触摸点, 并且忽略分别进行的各测定。 其原因之一是在一个实施例中, 通过分别进行的 各测定而得到的值相比通过各组合测定而得到的值相对较小, 所以可以忽略。
在另一个实施例中, 通过获取附加性组合测定并彼此比较, 提高灵敏度。例如, 对 于第 1 轴 (X) 假设第 1 位置 (X0) 和第 2 位置 (X1)。对于第 2 轴 (Y) 假设第 1 位置 (Y0) 和 第 2 位置 (Y1)。在这种情况下, 在第 1 轴和第 2 轴之间, 存在包括 (X0、 Y0)、 (X0、 Y1)、 (X1、 Y0)、 (X1、 Y1) 这 4 个交点。在该实施例中, 其特征在于, 测定在这些交点的信号并彼此比 较。使在第 1 轴 (X) 的第 1 位置 (X0) 和第 2 轴 (Y) 的第 1 位置 (Y0) 的第 1 组合测定, 与 在第 1 轴 (X) 的第 2 位置 (X1) 和第 2 轴 (Y) 的第 2 位置 (Y1) 的组合测定相结合, 并且使 在第 1 轴 (X) 的第 1 位置 (X0) 和第 2 轴 (Y) 的第 2 位置 (Y1) 的第 2 组合测定, 与在第 1 轴 (X) 的第 2 位置 (X1) 和第 2 轴 (Y) 的第 1 位置 (Y0) 的组合测定相结合。各测试点的组 合、 即包括位于对角线上的两个点的组合, 是实际触摸点或者假性触摸点, 所以基于对角线 上的点的组合的各痕迹 (Score) 的差异进一步增大, 获得更高的检测器灵敏度。另外, 也能 够考虑针对各导体进行测定得到的测定结果。
图 9(a) ~图 9(c) 表示在多点触摸式输入装置中检测实际触摸点的方法 900 的代 表性实施例。从开始块 900 进入到块 902。在该块 902 中, 使信号测定装置与第 1 多个导 体的各导体连接, 并测定各导体的电特性, 获得读出数据。该第 1 多个导体如前面所述是沿 第 1 方向配置的 1 组导体。在一个实施例中, 第 1 多个导体沿 X 轴的方向配置。因此, 把第 1 多个导体的各导体称为 X 导体。然后, 在块 904 中, 使信号测定装置 210 与第 2 多个导体 的各导体连接, 并测定导体的电特性, 获得读出数据。该第 2 多个导体如前面所述是沿第 2 方向配置的 1 组导体。在一个实施例中, 第 2 多个导体沿 Y 轴的方向配置。因此, 把第 2 多 个导体的各导体称为 Y 导体。
在前面叙述的各实施例中, 将电特性叙述为电容, 但也能够测定其他电特性。并 且, 使信号测定装置 210 与各导体连接, 包括向导体施加信号、 以及读出所施加的信号的变 化并获得读出数据这两方或一方。
然后, 进入到块 906。 在该块 906 中, 测定各导体的电特性, 将得到的测定值发送给 位置识别装置 508。在图 5 所示的几个实施例中, 测定值在被发送给位置识别装置 508 之 前, 被执行模拟 - 数字转换。在另一个实施例中, 能够对各模拟信号直接进行各测定。
在之后的数个块的处理中, 确定哪个导体被触摸。在块 908 中, 位置识别装置 508 根据来自第 1 多个导体的第 1 测定值确定被触摸的第 1 导体。在块 910 中, 位置识别装置 508 根据来自第 1 多个导体的第 2 测定值确定被触摸的第 2 导体。在块 912 中, 位置识别装 置 508 根据来自第 2 多个导体的第 3 测定值确定被触摸的第 3 导体 ( 即, 第 2 多个导体中 的第 1 导体 )。在块 914 中, 位置识别装置 508 根据来自第 2 多个导体的第 4 测定值确定被触摸的第 4 导体 ( 即, 第 2 多个导体中的第 2 导体 )。块 914 进入到图 9(b) 所示的流程。
另外, 这些导体的确定也可以按照任意的顺序进行。 在上述块后面的各块中, 假设 从第 1 多个导体和第 2 多个导体分别识别了两个导体。另外, 在从第 1 多个导体和第 2 多 个导体分别只确定了一个导体的情况下, 假设只存在一个触摸点。在这种情况下, 不需要 确定交点中的哪个交点表示实际触摸点的处理。并且, 当第 1 多个导体中被识别了两个导 体, 并且第 2 多个导体中只识别了一个导体的情况下, 不会产生假性触摸点, 即只存在实际 触摸点, 因此不需要确定哪个交点表示实际触摸点的处理。在另一个实施例中, 能够从第 1 多个导体和第 2 多个导体分别识别两个以上的导体。
在图 9(a) 之后的图 9(b) 中, 根据上述假设并参照图 5(a) 进行具体说明。这里, 说明把包括沿 X 轴方向配置的两个导体和沿 Y 轴方向配置的两个导体的四个导体作为对象 的、 实质触摸点及假性触摸点的识别方法。 因此, 为了方便, 在图 5(a) 中, 把沿 X 轴方向配置 的导体 (510B) 称为第 1 导体, 把沿 X 轴方向配置的导体 (510D) 称为第 2 导体, 把沿 Y 轴方 向配置的导体 (512D) 称为第 3 导体, 把沿 Y 轴方向配置的导体 (512B) 称为第 4 导体, 如此 进行说明。并且, 实际触摸点位于沿 X 轴方向配置的第 1 导体 (510B) 与沿 Y 轴方向配置的 第 3 导体 (512D) 的交点处、 以及沿 X 轴方向配置的第 2 导体 (510D) 与沿 Y 轴方向配置的 第 4 导体 (512B) 的交点处。 因此, 假性触摸点位于沿 X 轴方向配置的第 1 导体 (510B) 与沿 Y 轴方向配置的第 4 导体 (512B) 的交点处、 以及沿 X 轴方向配置的第 2 导体 (510D) 与沿 Y 轴方向配置的第 3 导体 (512D) 的交点处。处理进入块 916。在该块 916 中, 测定共用装置 504 使信号测定装置 506 同时与沿 X 轴方向配置的第 1 导体 (510B) 及第 3 导体 (512D) 双 方连接。然后, 在块 918 中, 测定共用装置 504 获得被叠加了第 1 导体 (510B) 及第 3 导体 (512D) 双方的电特性的、 进行了所谓电流相加的第 1 共用读出数据。该数据表示使双方导 体 (510B、 512D) 同时与信号测定装置 506 连接的结果。然后, 进入块 920。在该块 920 中, 测定共用装置 504 使信号测定装置 506 与第 1 导体 (510B) 及第 4 导体 (512B) 双方连接。 然后, 进入块 922。在该块 922 中, 测定共用装置 504 获得被叠加了第 1 导体 (510B) 及第 4 导体 (512B) 双方的电特性的、 进行了所谓电流相加的第 2 共用读出数据。该数据表示使双 方导体 (510B、 512B) 同时与信号测定装置 506 连接的结果。然后, 在块 924 中, 信号测定装 置 506 将第 1 共用读出数据和第 2 共用读出数据发送给位置识别装置 508。
然后, 进入块 926。在该块 926 中, 位置识别装置 508 将在块 908 示出的来自第 1 导体 (510B) 的第 1 读出数据值、 和在块 912 示出的来自第 3 导体 (512D) 的第 3 读出数据 值相加, 由此生成第 1 合计值。然后, 在块 928 中, 位置识别装置 508 将在块 908 示出的来 自第 1 导体 (510B) 的读出数据值、 和在块 914 示出的来自第 4 导体 (512B) 的读出数据值 相加, 由此生成第 2 合计值。然后, 进入图 9(b) 之后的图 9(c)。
在图 9(c) 的块 930 中, 位置识别装置 508 从第 1 合计值中减去第 1 共用读出数据, 获得第 1 差分值。然后, 在块 932 中, 位置识别装置 508 从第 2 合计值中减去第 2 共用读出 数据, 获得第 2 差分值。然后, 进入块 934。在该块 934 中, 位置识别装置 508 将第 1 差分值 和第 2 差分值进行比较。然后, 在确定块 936 中, 进行测定以确定第 1 差分值是否为第 2 差 分值以上。如果确定块 936 的测定的回答为是 (YES), 则进入块 938。在该块 938 中, 位置 识别装置 508 将第 1 导体 (510B) 与第 3 导体 (512D) 的交点识别为实际触摸点, 结果, 将第 2 导体 (510D) 与第 4 导体 (512B) 的交点也识别为触摸点。因为在原理上, 实际触摸点和假性触摸点处于图 5(a) 中的对角线上。这些交点的信息被作为实际触摸点发送给主机系统, 并进入终端 Z。另外, 作为设计上的选择方案, 如果确定块 936 的测定的回答为是 (YES), 则 进入块 940, 而如果回答为否 (NO), 则进入块 938。
如果确定块 936 的测定的回答是 NO, 则进入块 940。在该块 940 中, 位置识别装 置 508 将第 2 导体 (510D) 与第 3 导体 (512D) 的交点识别为实际触摸点, 结果, 将第 1 导体 (510B) 与第 4 导体 (512B) 的交点也识别为触摸点。这些交点被作为实际触摸点发送给主 机系统。最后通过终端 Z 进入结束块。在该结束块结束方法 900。
图 9 所示的方法被用来与图 5(a) 所示的触摸感应式输入装置一起来检测实际触 摸点。 在使用具有图 8 所示的模拟 - 数字转换器的信号测定装置 506 的情况下, 产生的各计 算示例如下所述。假设从各导体获取到的数字读出数据如下所述。即, 第 1 导体 (510B) 具 有读出数据 360, 第 2 导体 (510D) 具有读出数据 290, 第 4 导体 (512B) 具有读出数据 340, 而且第 3 导体 (512D) 具有读出数据 300。换言之, 在第 1 导体 (510B) 与信号测定装置 506 连接的情况下, 计数器 808 对于比较器 804 测定 360 个块, 并计数脉冲数 360。另外, 在下面 的说明中, 表示系统把具有 Y 轴的最高信号的导体 (510B) 选择为图 9 所示的方法 900 的第 1 导体的情况。使导体 512B 和导体 510B 通过测定共用装置 504 同时与信号测定装置 506 连接, 由此使用双方的导体获取组合读出数据。信号测定装置 506 针对这两个导体 (512B、 510B) 的同时激活, 获取例如组合读出数据 650。然后, 使用导体 512B 和导体 510D 同时获 取组合读出数据, 例如获取组合读出数据 540。各差分值相对于包括导体 512B 和导体 510B 的第 1 交点为 50((360+340)-650 = 50)。另一方面, 相对于包括导体 512B 和导体 510D 的 第 2 交点为 90((290+340)-540 = 90)。因此, 在该示例中, 在第 2 交点即导体 512B 与导体 510D 的交点被识别为实际触摸点。并且, 第 1 交点即导体 512B 与导体 510B 的交点被认定 为假性触摸点。据此可知, 导体 512D 与导体 510B 的交点是另一个触摸点, 能够判定导体 512D 与导体 510D 的交点是另一个假性触摸点。这些位置的信息被发送给主机装置。如上 所述, 在识别真正的触摸点 ( 或者假性触摸点 ) 时, 不一定使用测定各导体得到的测定结 果。另外, 也能够把沿第 1 方向配置的一个导体、 与沿和该第 1 方向交叉的第 2 方向上所配 置的两个导体形成的两个交点作为对象, 并识别为真正的触摸点 ( 或者假性触摸点 )。在 这种情况下, 将针对各交点进行的组合测定的结果相互进行比较, 由此能够识别真正的触 摸点和假性触摸点。 如上所述, 一般在上述识别中考虑单独测定各导体得到的测定结果, 但 在这种情况下, 在上述识别中不一定需要这些测定结果。另外, 在计算针对第 1 交点的运算 结果 50 和针对第 2 交点的运算结果 90 时, 共同使用同一测定值 340。因此, 在比较针对第 1 交点的运算结果和针对第 2 交点的运算结果时, 由于是两者共同的同一值, 所以能够从运 算的对象中去除。
以上图示实施例并进行了示例性说明, 但可以在不脱离本发明的精神和范围的情 况下进行各种变更。 例如, 关于各构成要素, 可以将前面叙述的要素的功能组合为一个构成 要素, 或者也可以将一个要素的各功能划分为多个独立的构成要素。