專利名稱：電容式觸控裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種電容式觸控裝置，特別是關(guān)于一種使用兩個以上陣列
電容式(projected capacitance)觸控集成電路(Integrated Circuit; IC)掃描大尺寸 觸控面板的電容式觸控裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)應(yīng)用上，大尺寸電容式觸控螢?zāi)唤允褂帽砻骐娙菔?surface capacitive)感測技術(shù)，但表面電容式感測技術(shù)是利用流向銀幕各端點的一組電 流不同來判別手指的位置，因此當(dāng)觸碰觸控面板的手指數(shù)為二指以上時，回 報電流組數(shù)仍為一組，故僅能辨別一組絕對坐標(biāo)位置，例如在二維矩陣時僅 能回報一組X，Y參數(shù)，因而無法達(dá)到多指觸控的功能。
所有觸點可定位(All Points Addressable; APA)型陣列電容式感測技術(shù)雖然 可以達(dá)到多指觸控的功能，但是其需要對每個點感測器(Point Sensor)進(jìn)行充放 電的動作，以矩陣形狀的觸控面板來說，當(dāng)X軸及Y軸的感應(yīng)線(tmce)增加 時，APA型陣列電容式的像素數(shù)目將急劇增加，因而造成取像速度(framerate) 下降，故不適用于大尺寸觸控面板的應(yīng)用。
另一種軸交錯(Axis Intersect; AI)型陣列電容式感測技術(shù)也同樣能達(dá)到多 指觸控的功能。圖1顯示傳統(tǒng)應(yīng)用在小尺寸觸控面板的AI型陣列電容式感測 技術(shù)，其包括一小尺寸觸控面板10以及一 AI型陣列電容式觸控IC12掃描觸 控面板10，以一最大可支持掃描22條感應(yīng)線的AI型陣列電容式觸控IC12 為例來說，雖然應(yīng)用在X軸及Y軸各有10條感應(yīng)線TRX1 TRX10及 TRY1-TRY10的小尺寸觸控面板10時取像速度還不錯，但是若要將AI型陣列電容式觸控IC12應(yīng)用于X軸及Y軸各有40條感應(yīng)線TRX1-TRX40及 TRY1-TRY40的大尺寸觸控面板14時，如圖2所示，則必須增加AI型陣列 電容式觸控IC12可掃描的總感應(yīng)線數(shù)量，然而，觸控IC12每次對電容充放 電所花費(fèi)的時間占整體觸控面板應(yīng)用上的取像速度的比例非常大，也就是說 取像速度問題主要由IC12每個幀(frame)對電容充放電所決定，故以增加可掃 描感應(yīng)線數(shù)的方法應(yīng)用于大尺寸觸控面板14將會有一非常大的缺點，就是整 體應(yīng)用上的取像速度將會嚴(yán)重下降，進(jìn)而影響應(yīng)用端的效能。
因此， 一種應(yīng)用于大尺寸面板且具有多指觸控功能以及良好取像速度的 感測方法，乃為所冀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種使用兩個以上陣列電容式觸控IC掃描 大尺寸觸控面板的電容式觸控裝置及其控制方法。
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種應(yīng)用在大尺寸觸控面板且具有多指觸 控功能及良好取像速度的電容式觸控裝置及其控制方法。
根據(jù)本發(fā)明， 一種電容式觸控裝置及其控制方法包括一大尺寸的觸控面 板、至少一第一集成電路以及一第二集成電路。其中該至少一第一集成電路 主要負(fù)責(zé)掃描該觸控面板，若有需要該至少一第一集成電路也可以加入部分 運(yùn)算于其中。該第二集成電路主要用于控制該電容式觸控裝置的整體運(yùn)作、
將來自該至少一第一集成電路的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行最后運(yùn)算以及與外部溝通，此 外該第二集成電路也可以參與掃描工作。
該電容式觸控裝置具有多指觸控功能，還可以有效的改善取像速度。


圖1顯示傳統(tǒng)應(yīng)用在小尺寸觸控面板的AI型陣列電容式感測技術(shù)； 圖2顯示傳統(tǒng)應(yīng)用在大尺寸觸控面板的AI型陣列電容式感測技術(shù)；圖3顯示本發(fā)明的第一實施例；
圖4顯示本發(fā)明的第二實施例；
圖5顯示本發(fā)明的第三實施例；
圖6顯示本發(fā)明的第四實施例；
圖7顯示本發(fā)明的第五實施例；
圖8顯示本發(fā)明的第六實施例；以及
圖9顯示本發(fā)明的第七實施例。
附圖標(biāo)號
10 觸控面板
12 觸控IC
14 觸控面板
20 電容式觸控裝置
22 觸控面板
24 觸控IC
26 觸控IC
30 電容式觸控裝置
32 觸控面板
34 觸控IC
36 觸控IC
38 觸控IC
40 電容式觸控裝置
42 觸控面板
44 觸控IC
46 觸控IC
48 觸控IC
50 電容式觸控裝置52觸控面板
54觸控IC
56觸控IC
58觸控IC
60觸控IC
62觸控IC
70電容式觸控裝置
72觸控面板
74觸控IC
76觸控IC
78觸控IC
80觸控IC
82觸控IC
90電容式觸控裝置
92觸控面板
94觸控IC
96觸控IC
98觸控IC
100觸控IC
102觸控IC
110電容式觸控裝置
112觸控面板
114觸控IC
116觸控IC
118觸控IC
120觸控IC122觸控IC
具體實施例方式
圖3顯示本發(fā)明的第一實施例，電容式觸控裝置20包括大尺寸觸控面板 22以及兩個AI型陣列電容式觸控IC24及26，其中觸控面板22具有m條感 應(yīng)線TRl TRm，副觸控IC24由感應(yīng)線TR1開始掃描直至感應(yīng)線TRn,主觸 控IC26可以由感應(yīng)線TRn或TRn+l開始掃描至感應(yīng)線TRm，以避免同時對 同一條感應(yīng)線進(jìn)行充放電；當(dāng)然反過來，副觸控IC24可以由感應(yīng)線TRn開始 掃描直至感應(yīng)線TR1 ，此時主觸控IC26由感應(yīng)線TRm開始掃描至感應(yīng)線TRn 或TRn+l ，主觸控IC26送出時脈CLK給副觸控IC24以同步抓取副觸控IC24 的數(shù)據(jù)，副觸控IC24將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)SDA傳送給主觸控IC26，主 觸控IC26將來自副觸控IC24的掃描數(shù)據(jù)SDA及自身掃描所得的結(jié)果進(jìn)行最 后運(yùn)算以判斷物件在觸控面板22上的位置，此外主觸控IC26還控制電容式 觸控裝置20的整體運(yùn)作以及負(fù)責(zé)與外部溝通，而副觸控IC24也可以加入部 分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC26的負(fù)荷，例如，副觸控IC24可以先將其掃 描的結(jié)果先進(jìn)行運(yùn)算，之后再將運(yùn)算后的掃描數(shù)據(jù)SDA傳送給主觸控IC26。 由于觸控IC24及26可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng)線，假設(shè) m=40而n=20，因此只要花費(fèi)掃描20條感應(yīng)線的時間便可以將具有40條感應(yīng) 線的觸控面板22掃描一遍，故可以有效的改善取像速度。
圖4顯示本發(fā)明的第二實施例，在電容式觸控裝置30中，使用三個AI 型陣列電容式觸控IC34、 36及38來掃描大尺寸觸控面板32，其中觸控面板 32具有m條感應(yīng)線TRl TRm，副觸控IC34由感應(yīng)線TR1開始掃描直至感 應(yīng)線TRk,副觸控IC36由感應(yīng)線TRk或TRk+l開始掃描至感應(yīng)線TRn，主 觸控IC38由感應(yīng)線TRn或TRn+l開始掃描至感應(yīng)線TRm，主觸控IC38送 出時脈CLK給副觸控IC34及36，并且利用地址(address)信號AD來選擇副觸 控IC34及36，副觸控IC34及36將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)SDA傳送給主觸控IC38，主觸控IC38將來自副觸控IC34及36的掃描數(shù)據(jù)SDA及自身掃描 所得的結(jié)果進(jìn)行最后運(yùn)算以判斷物件在觸控面板32上的位置，同時主觸控 IC38還負(fù)責(zé)控制電容式觸控裝置30的整體運(yùn)作以及與外部溝通，而副觸控 IC34及36除了負(fù)責(zé)掃描之外,也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC38 的負(fù)荷。由于觸控IC34、 36及38可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分 感應(yīng)線，故可以有效的改善取像速度。
圖5為本發(fā)明的第三實施例，電容式觸控裝置40包括大尺寸觸控面板42 及三個AI型陣列電容式觸控IC44、 46及48，其中觸控面板42具有m條感 應(yīng)線TRl TRm，副觸控IC44由感應(yīng)線TR1開始掃描直至感應(yīng)線TRn，副觸 控IC46由感應(yīng)線TRn或TRn+l開始掃描至感應(yīng)線TRm，主觸控IC48不參 與掃描工作，其只負(fù)責(zé)控制整體運(yùn)作、接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算及與外部溝 通，主觸控IC48送出時脈CLK給副觸控IC44及46，并且利用地址信號AD 來選擇副觸控IC44及46，副觸控IC44及46將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)SDA 傳送給主觸控IC48，主觸控IC48將來自副觸控IC44及46的掃描數(shù)據(jù)SDA 進(jìn)行最后運(yùn)算以判斷物件在觸控面板42上的位置。副觸控IC44及46除了負(fù) 責(zé)掃描之外，也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC48的負(fù)荷。由于副 觸控IC44及46可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng)線，故可以有 效的改善取像速度。在其他實施例中，也可以用其他具有運(yùn)算功能的IC來取 代AI型陣列電容式觸控IC48。
圖6顯示本發(fā)明的第四實施例，電容式觸控裝置50包括大尺寸觸控面板 52及五個AI型陣列電容式觸控IC54、 56、 58、 60及62，其中副觸控IC54 及56在觸控面板52的左方，副觸控IC54在副觸控IC56的上方，副觸控IC58 及60位于觸控面板52的下方，副觸控IC58在副觸控IC60的左方。觸控面 板52的X軸及Y軸各具有40條感應(yīng)線TRX1-TRX40及TRY1 TRY40，副 觸控IC58由感應(yīng)線TRX1開始掃描至感應(yīng)線TRX20，副觸控IC60由感應(yīng)線 TRX20或TRX21開始掃描至感應(yīng)線TRX40，副觸控IC56由感應(yīng)線TRY1開始掃描至感應(yīng)線TRY20，副觸控IC54由感應(yīng)線TRY20或TRY21開始掃描至 感應(yīng)線TRY40，主觸控IC62不參與掃描工作，其只負(fù)責(zé)控制整體運(yùn)作、接收 數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算及與外部溝通，主觸控IC62送出時脈CLK給副觸控IC54、 56、 58及60，并且以地址信號AD來選擇副觸控IC54、 56、 58及60，副觸 控IC54、 56、 58及60將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)SDA傳送給主觸控IC62，主 觸控IC62將來自副觸控IC54、 56、 58及60的掃描數(shù)據(jù)SDA進(jìn)行最后運(yùn)算 以判斷物件在觸控面板52上的位置。副觸控IC54、 56、 58及60除了負(fù)責(zé)掃 描之外，也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC62的負(fù)荷。由于副觸控 IC54、 56、 58及60可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng)線，故可以 有效的改善取像速度。在其他實施例中，也可以用其他具有運(yùn)算功能的IC來 取代AI型陣列電容式觸控IC62。
圖7顯示本發(fā)明的第五實施例，電容式觸控裝置70包括大尺寸觸控面板 72及五個AI型陣列電容式觸控IC74、 76、 78、 80及82，其中副觸控IC74 及76位于觸控面板72的右上方，副觸控IC74在副觸控IC76的右上方，副 觸控IC78及80位于觸控面板72的左下方，副觸控IC78在副觸控IC80的右 上方。觸控面板72的X軸及Y軸各具有40條感應(yīng)線TRX1-TRX40及 TRY1 TRY40，副觸控IC78掃描感應(yīng)線TRX1-TRX10及TRY1 TRY10，副 觸控IC80掃描感應(yīng)線TRX11 TRX20及TRY11 TRY20，副觸控IC74掃描感 應(yīng)線TRX21 TRX30及TRY21 TRY30 ，副觸控IC76掃描感應(yīng)線 TRX31 TRX40及TRY31 TRY40，主觸控IC82不參與掃描工作，其只負(fù)責(zé) 控制整體運(yùn)作、接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算及與外部溝通，主觸控IC82送出時 脈CLK給副觸控IC74、76、78及80，并且以地址信號AD來選擇副觸控IC74、 76、 78及80，副觸控IC74、 76、 78及80將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)SDA傳 送給主觸控IC82以進(jìn)行最后運(yùn)算。副觸控IC74、 76、 78及80除了負(fù)責(zé)掃描 之外，也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC82的負(fù)荷。由于副觸控 IC74、 76、 78及80可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng)線，故可以有效的改善取像速度。在其他實施例中，也可以用其他具有運(yùn)算功能的IC來
取代AI型陣列電容式觸控IC82。
圖8顯示本發(fā)明的第六實施例，電容式觸控裝置90包括大尺寸觸控面板 92及五個AI型陣列電容式觸控IC94、 96、 98、 100及102，其中副觸控IC94、 96、 98及100皆位于觸控面板92的左下方，副觸控IC94在副觸控IC96的右 上方，副觸控IC96在副觸控IC98的右上方，副觸控IC98在副觸控IC100的 右上方。觸控面板92的X軸及Y軸各具有40條感應(yīng)線TRX1-TRX40及 TRY1 TRY40，副觸控IC94掃描感應(yīng)線TRX1-TRX10及TRY1 TRY10，副 觸控IC96掃描感應(yīng)線TRX11-TRX20及TRY11 TRY20，副觸控IC98掃描感 應(yīng)線TRX21-TRX30及TRY21 TRY30 ，副觸控IC100掃描感應(yīng)線 TRX31 TRX40及TRY31 TRY40，主觸控IC102不參與掃描工作，其只負(fù)責(zé) 控制整體運(yùn)作、接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算及與外部溝通，主觸控IC102送出 時脈CLK給副觸控IC94、 96、 98及100，并且以地址信號AD來選擇副觸控 IC94、 96、 98及100，副觸控IC94、 96、 98及100將掃描后得到的掃描數(shù)據(jù) SDA傳送給主觸控IC102以進(jìn)行最后運(yùn)算。副觸控IC94、 96、 98及100除了 負(fù)責(zé)掃描之外，也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸控IC102的負(fù)荷。由 于副觸控IC94、 96、 98及100可以同時進(jìn)行掃描而且各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng) 線，故可以有效的改善取像速度。在其他實施例中，也可以用其他具有運(yùn)算 功能的IC來取代AI型陣列電容式觸控IC102。
圖9顯示本發(fā)明的第七實施例，電容式觸控裝置110包括大尺寸觸控面 板112及五個AI型陣列電容式觸控IC114、 116、 118、 120及122，其中副觸 控IC114及116位于觸控面板112的左下方，副觸控IC114在副觸控IC116 的左下方，副觸控IC118及120位于觸控面板112的右下方，副觸控IC118 在副觸控IC120的左上方。觸控面板112的X軸及Y軸各具有40條感應(yīng)線 TRX1 TRX40及TRY1 TRY40，副觸控IC116掃描感應(yīng)線TRX1 TRX10及 TRY1 TRY10，副觸控IC114掃描感應(yīng)線TRX11 TRX20及TRY11 TRY20，副觸控IC120掃描感應(yīng)線TRX21-TRX30及TRY31 TRY40，副觸控IC118掃 描感應(yīng)線TRX31 TRX40及TRY21 TRY30，主觸控IC122不參與掃描工作， 其只負(fù)責(zé)控制整體運(yùn)作、接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算及與外部溝通，主觸控IC122 送出時脈CLK給副觸控IC114、 116、 118及120，并且以地址信號AD來選 擇副觸控IC114、 116、 118及120，副觸控IC114、 116、 118及120將掃描后 得到的掃描數(shù)據(jù)SDA傳送給主觸控IC122以進(jìn)行最后運(yùn)算。副觸控IC114、 116、 118及120除了負(fù)責(zé)掃描之外，也可以加入部分運(yùn)算于其中以降低主觸 控IC122的負(fù)荷。由于副觸控IC114、 116、 118及120可以同時進(jìn)行掃描而且 各只負(fù)責(zé)掃描部分感應(yīng)線，故可以有效的改善取像速度。在其他實施例中， 也可以用其他具有運(yùn)算功能的IC來取代AI型陣列電容式觸控IC122。
圖6至圖9顯示了四種不同的布局，隨著副觸控IC擺放的位置的改變， 感應(yīng)線與副觸控IC之間的走線長度也將產(chǎn)生變化，這將影響電容式觸控裝置 的效能，此外，在圖5至圖9中，由于主控IC48、 62、 82、 102以及112并 不負(fù)責(zé)掃描面板，故不一定要用電容式觸控IC，以一般IC取代亦可。再者， 在圖3至圖9中，也可以用其他陣列電容式觸控IC來取代AI型陣列電容式 觸控IC，例如，APA型陣列電容式觸控IC。
權(quán)利要求
1.一種電容式觸控裝置，其特征在于，所述電容式觸控裝置包括一觸控面板；至少一第一集成電路；以及一第二集成電路，與所述至少一第一集成電路掃描所述觸控面板，所述第二集成電路接收來自所述至少一第一集成電路的掃描數(shù)據(jù)以進(jìn)行運(yùn)算。
2. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述至少一第一 集成電路包括軸交錯型陣列電容式觸控集成電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述至少一第一 集成電路將各自掃描的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生所述掃描數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成電 路包括軸交錯型陣列電容式觸控集成電路。
5. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成電 路控制所述電容式觸控裝置的整體運(yùn)作。
6. 如權(quán)利要求1所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成電 路負(fù)責(zé)與外部溝通。
7. —種電容式觸控裝置的控制方法，所述電容式觸控裝置包含一觸控面 板，其特征在于，所述控制方法包括下列步驟-以至少一第一集成電路及一第二集成電路掃描所述觸控面板； 將所述至少一第一集成電路掃描后得到的掃描數(shù)據(jù)傳送至所述第二集成 電路；以及通過所述第二集成電路運(yùn)算所述掃描數(shù)據(jù)以及自身掃描的結(jié)果以判斷在 所述觸控面板上物件的位置。
8. 如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括通 過所述至少一第一集成電路運(yùn)算各自掃描的結(jié)果產(chǎn)生所述掃描數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括經(jīng) 由所述第二集成電路與外部溝通。
10. 如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括利 用所述第二集成電路控制所述電容式觸控裝置的整體運(yùn)作。
11. 一種電容式觸控裝置，其特征在于，所述電容式觸控裝置包括 一觸控面板；多個第一集成電路，用以掃描所述觸控面板；以及一第二集成電路，接收來自所述多個第一集成電路的多個掃描數(shù)據(jù)以進(jìn) 行運(yùn)算。
12. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述多個第一 集成電路包括軸交錯型陣列電容式觸控集成電路。
13. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述多個第一 集成電路將各自掃描的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算以產(chǎn)生所述多個掃描數(shù)據(jù)。
14. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成 電路包括軸交錯型陣列電容式觸控集成電路。
15. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成 電路控制所述電容式觸控裝置的整體運(yùn)作。
16. 如權(quán)利要求11所述的電容式觸控裝置，其特征在于，所述第二集成 電路負(fù)責(zé)與外部溝通。
17. —種電容式觸控裝置的控制方法，所述電容式觸控裝置包含一觸控面 板，其特征在于，所述控制方法包括下列步驟以多個第一集成電路掃描所述觸控面板產(chǎn)生多個掃描數(shù)據(jù)； 將所述多個掃描數(shù)據(jù)傳送至一第二集成電路；以及通過所述第二集成電路運(yùn)算所述多個掃描數(shù)據(jù)以判斷在所述觸控面板上 物件的位置。
18. 如權(quán)利要求17所述的控制方法，其特征在于，產(chǎn)生所述多個掃描數(shù)據(jù)的步驟包括通過所述多個第一集成電路運(yùn)算各自掃描的結(jié)果產(chǎn)生所述多個 掃描數(shù)據(jù)。
19. 如權(quán)利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括 經(jīng)由所述第二集成電路與外部溝通。
20. 如權(quán)利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括 利用所述第二集成電路控制所述電容式觸控裝置的整體運(yùn)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容式觸控裝置及其控制方法，包括一大尺寸的觸控面板、至少一第一集成電路以及一第二集成電路，其中該至少一第一集成電路掃描該觸控面板，而該第二集成電路除了控制整體運(yùn)作、接收數(shù)據(jù)、進(jìn)行最后運(yùn)算以及與外部溝通之外，也可以參與掃描工作。此外該至少一第一集成電路也可以加入部分運(yùn)算于其中。該電容式觸控裝置具有多指觸控功能，還可以有效的改善取像速度。
文檔編號G06F3/041GK101561731SQ200810091068
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者洪澤倫, 蔡欣學(xué), 黃榮壽 申請人:義隆電子股份有限公司