專(zhuān)利名稱(chēng)：用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法，特別是涉及
一種可使陣列式電容觸摸按鍵所形成的充電電場(chǎng)達(dá)到一致(uniform)的補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
觸摸顯示器是可接收觸頭(無(wú)論是手指或膠筆尖等)等輸入信號(hào)的感應(yīng)式顯示裝置，當(dāng)接觸了顯示器上所顯示的圖形按鈕時(shí)，觸摸顯示器的觸摸屏(touchpanel)上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程序驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借助顯示畫(huà)面制造出生動(dòng)的影音效果。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，觸摸顯示器指一種可觸摸式的屏幕，通常是在半反射式液晶面板或其他顯示裝置上覆蓋一層壓力板，其對(duì)壓力有高敏感度，當(dāng)物體施壓于其上時(shí)會(huì)有電流信號(hào)產(chǎn)生以定出壓力源位置，并可動(dòng)態(tài)追蹤。因?yàn)橛|摸顯示器是親切且生動(dòng)的人機(jī)界面，所以觸摸顯示器的用途非常廣泛，從常見(jiàn)的PDA、提款機(jī)、到工業(yè)用的觸摸電腦。
在目前市場(chǎng)上，觸摸屏制作技術(shù)種類(lèi)大致可分為四類(lèi)1.電阻式(resistive )、 2.電容式(capacitive )、 3.聲波式(acoustic)及4.紅外線式(infraredrays)。而電容式觸摸屏可再細(xì)分為電場(chǎng)運(yùn)算式電容觸摸屏及陣列式電容觸摸屏兩種。
簡(jiǎn)略地說(shuō)，陣列式電容觸摸屏的應(yīng)用需由一觸摸屏(TouchPanel)、 一控制器(Touch Controller)電路及一軟件驅(qū)動(dòng)程序(Utility)三部分來(lái)說(shuō)明。
如圖la所示，此圖為陣列式電容觸摸顯示器外5f見(jiàn)示意圖，陣列式電容
4觸摸顯示器1在對(duì)一感測(cè)板11進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其檢測(cè)的電氣特性會(huì)隨著一陣列電容板(圖中未示)所儲(chǔ)存的能量的變化而變化。
承上，如圖lb所示，此圖為陣列式電容觸摸顯示器的感測(cè)板ll的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖lb可知，該感測(cè)板ll的結(jié)構(gòu)為在一透明玻璃lll表面鍍上一層氧化銦錫112 (ITO layer),并以二氧化硅(Si02 )作為一保護(hù)膜113 (Hard Coat Layer )，而與液晶屏(LCD Monitor)之間則需做防電子信號(hào)干擾層(Shielded Layer )，而在該透明玻璃111之下則為以陣列形式設(shè)置的薄膜晶體管110 (TFT)。
如圖2a所示，此圖為陣列式電容觸摸屏的內(nèi)部電路，在此陣列式電容觸摸顯示器的感測(cè)板在初始掃描狀態(tài)下，亦即，人與觸摸屏沒(méi)有接觸時(shí)，對(duì)于每一氧化銦錫上相應(yīng)連接的每一X軸及每一 Y軸按鍵(pad)是同電位的。還需理解地，如圖2b所示，對(duì)于每一 X軸及每一 Y軸掩建進(jìn)行充放電過(guò)程，需通過(guò)相應(yīng)地連接一等效電容Cp來(lái)進(jìn)行。
在此陣列式電容觸摸屏的感測(cè)板在檢測(cè)狀態(tài)下，當(dāng)人與觸摸屏接觸時(shí)，人體內(nèi)的靜電流入地面而產(chǎn)生微弱電流通過(guò)。檢測(cè)電極依電流值變化，可以算出接觸的X軸及Y軸坐標(biāo)位置。
不幸地是，在現(xiàn)有的陣列式電容觸摸屏中若用ITO進(jìn)行電氣變化的判斷，會(huì)因ITO電阻值隨著ITO布線越長(zhǎng)使得其電阻越大所造成的串聯(lián)等效阻抗也越大，而導(dǎo)致感應(yīng)電容電位值越小，如圖3a及圖3b所示。所述


當(dāng)串聯(lián)等效阻抗越大時(shí)，感應(yīng)電容電位值越小，在圖3a中，A按鍵、B掩鍵、CM及D掩建朝X軸(由右至左算起)由近至遠(yuǎn)設(shè)置。明顯地，在最遠(yuǎn)處的D掩鍵，由于電阻過(guò)大而導(dǎo)致D掩鍵的感應(yīng)電容電位值最小。
其次ITO在薄膜晶體管上進(jìn)行成膜時(shí)，也常因工藝漂移現(xiàn)象(DriftPhenomenon)而導(dǎo)致ITO布線距離遠(yuǎn)的電容M與距離近的電容皿的靈敏度將有所差別，在產(chǎn)品上容易導(dǎo)致觸摸屏上的電容按鍵靈敏度過(guò)高或是靈敏度不佳等問(wèn)題。
未經(jīng)電流補(bǔ)償?shù)年嚵惺诫娙萦|摸屏至少具有下列缺點(diǎn)
51. 在陣列式電容觸摸屏上的電容式按鍵靈敏度不均。
2. 陣列式電容觸摸屏因所使用的觸摸屏的尺寸大小不同，導(dǎo)致對(duì)于縱向坐標(biāo)(Y軸)按鍵充電的電位不均。
3. ITO鍍膜工藝必需掌握精確，但因需高溫工藝或是使用的設(shè)備太貴等因素，有一定的難度。
因此，針對(duì)觸摸屏上M充電的電位不均的問(wèn)題，如能提供一種觸摸屏的電容電荷補(bǔ)償方法使得觸摸屏上按鍵充電的電場(chǎng)達(dá)到一致，應(yīng)是迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種觸摸屏的電容電荷補(bǔ)償方法，在一實(shí)施方式中，以包含一電容電荷補(bǔ)償裝置的一陣列式觸摸屏的電路為實(shí)施說(shuō)明。此電容電荷補(bǔ)償裝置利用初次掃描進(jìn)行;歐正動(dòng)作，亦即^^正向多個(gè)^f黃向坐標(biāo)(X軸)發(fā)射的檢測(cè)脈沖波個(gè)數(shù)，并對(duì)所述X軸所對(duì)應(yīng)的縱向坐標(biāo)(Y軸)的電位進(jìn)行權(quán)重比對(duì)，以在調(diào)整每一所述X軸方向的等效電容充電時(shí)間之后，讓此陣列式觸摸屏的所有電容按鍵形成的充電電場(chǎng)相當(dāng)且均勻。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法，其中該觸摸感應(yīng)裝置包括一觸摸屏，該觸摸屏至少連接到MxN個(gè)等效電容，M為每一X軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量，N為每一Y軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量，在該觸摸屏進(jìn)入掃描動(dòng)作后，執(zhí)行該電容電荷補(bǔ)償方法，而該電容電荷補(bǔ)償方法包含下列步驟
(a) 對(duì)X軸方向上其中一列的M個(gè)該等效電容進(jìn)行充電；
(b) 已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收積分的信號(hào)；
(c) 分別儲(chǔ)存每一 Y軸的N個(gè)等效電容的電位；
(d) 取出每一 Y軸上一具有最低電位的等效電容的電位，并將該電位與該Y軸中其余等效電容的電位分別進(jìn)行比對(duì)，以取得該Y軸中各等效電容所對(duì)應(yīng)的電位比例關(guān)系；(e) 依所述電位比例關(guān)系來(lái)調(diào)整該脈沖波信號(hào)的充電時(shí)間；以及
(f) 重復(fù)步驟(a)至步驟(e),直到每一 Y軸方向上的所有等效電容的電位達(dá)到均等。

為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施方式能更明顯易懂，

如下
圖la是描繪陣列式電容觸摸顯示器的和該顯示器的感測(cè)板的外觀示意圖。
圖lb是描繪陣列式電容觸摸屏顯示器的感測(cè)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a是描繪陣列式電容觸摸屏的內(nèi)部電路圖。
圖2b是描繪每一掩鍵的X軸和Y軸及一等效電容的連接電路圖。
圖3a及圖3b分別描繪電路圖和電容電位的充放電值的波形圖。
圖4是描繪本發(fā)明的電容電荷補(bǔ)償裝置的電路圖。
圖5是描繪本發(fā)明的一微控制器的電路圖。
圖6是描繪本發(fā)明的電容電荷補(bǔ)償方法的流程圖。
圖7是描繪本發(fā)明的觸摸屏檢測(cè)模式的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出一種用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法，其中該觸摸感應(yīng)裝置包含一觸摸屏。請(qǐng)參閱第4圖，其是本發(fā)明的一陣列式電容觸摸屏(以下簡(jiǎn)稱(chēng)觸摸屏)的內(nèi)部電路圖。該觸摸屏41至少連接到MxN個(gè)等效電容，M為每一X軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量，N為每一Y軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量。圖5是描繪該觸摸感應(yīng)裝置所包含的一微控制器的電路圖。由圖5可知，該微控制器5包含一時(shí)序控制單元51、 一用于檢測(cè)X軸方向是否被觸發(fā)的第一多路復(fù)用器52、一用于對(duì)等效電容進(jìn)行充電的ITO電容器53、與該ITO電容器電連接的一積分電容器54、 一用于檢測(cè)Y軸方向 是否被觸發(fā)的第二多路復(fù)用器55、 一放大器56 (amplifier), —才莫數(shù)轉(zhuǎn)換 器57 (analog to digital converter, ADC )、 一儲(chǔ)存X軸的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的第一數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器58及一儲(chǔ)存Y軸的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器59,其中該第一 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和該第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可為隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、可編程只讀存 儲(chǔ)器(PROM)、可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、 一次可編程只讀存 儲(chǔ)器(OTPROM)、快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器(Flashmemory)及電可擦寫(xiě)可編程只讀 存儲(chǔ)器(EEPROM)中的一種。
請(qǐng)參閱圖6，并請(qǐng)一并參閱圖4及圖5，圖6為本發(fā)明的電容電荷補(bǔ) 償方法的流程圖，其步驟如下
使該觸摸屏進(jìn)入一觸摸屏掃描模式(步驟61 );
對(duì)該觸摸屏的觸摸屏特性進(jìn)行按鍵掃描(步驟62);
向X軸發(fā)送信號(hào)，使用該ITO電容器53對(duì)X軸方向上其中一列的M 個(gè)等效電容進(jìn)行充電(步驟63);
已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收由該積分電容器 54進(jìn)行積分后的第一積分信號(hào)(步驟64);
使用該放大器56來(lái)放大該第一積分信號(hào)(步驟65 );
使用該模數(shù)轉(zhuǎn)換器57將所放大的該第一積分信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信 號(hào)(步驟66 );
使用該第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器58和該第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器59分別儲(chǔ)存包含X軸 和Y軸的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的該第一數(shù)字信號(hào)(步驟67 );
取出每一Y軸上一具有最低電位的等效電容的電位，并將該電位與該 Y軸中其余等效電容的電位分別進(jìn)行比對(duì)，以取得該Y軸中各等效電容所 對(duì)應(yīng)的電位比例關(guān)系(步驟68);
依所述電位比例關(guān)系來(lái)調(diào)整該脈沖波信號(hào)的充電時(shí)間(步驟69 );
已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收由該積分電容器 54進(jìn)行積分后的第二積分信號(hào)(步驟610);200810210888.6
使用該模數(shù)轉(zhuǎn)換器57將所放大的該第二積分信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信 號(hào)(步驟612);
清除第一次按鍵電位儲(chǔ)存補(bǔ)償后的電位(步驟613);以及
比較每一 Y軸方向上的所有等效電容的電位是否達(dá)到均等(步驟 614)，若均等，則進(jìn)入步驟615的觸摸屏檢測(cè)模式，否則回到步驟69。
而該觸摸屏檢測(cè)模式(步驟615)的步驟如下
向X軸發(fā)送信號(hào)，使用該ITO電容器53對(duì)X軸方向上其中一列的M 個(gè)等效電容進(jìn)行充電(步驟71);
已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收由該積分電容器 54進(jìn)行積分后的第三積分信號(hào)(步驟72 );
使用該放大器56來(lái)放大該第三積分信號(hào)(步驟73);
使用該模數(shù)轉(zhuǎn)換器57將所放大的該第三積分信號(hào)轉(zhuǎn)換成第三數(shù)字信 號(hào)(步驟74 );
將各Y軸的各等效電容的電位分別與步驟614的均等電位進(jìn)行比較， 當(dāng)比較結(jié)杲相同時(shí)，回到步驟615，而當(dāng)比較結(jié)果不相同時(shí)，則輸出所述 效電容所對(duì)應(yīng)的掩建坐標(biāo)(步驟76 )。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域技術(shù)人員作出各種變化，然而這些變化均不偏離本 發(fā)明的精神和范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍見(jiàn)所附權(quán)利要求書(shū)。
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權(quán)利要求
1.一種用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法，其中該觸摸感應(yīng)裝置包括一觸摸屏，該觸摸屏至少連接到M×N個(gè)等效電容，M為每一X軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量，N為每一Y軸坐標(biāo)上的等效電容數(shù)量，在該觸摸屏進(jìn)入掃描動(dòng)作后，執(zhí)行該電容電荷補(bǔ)償方法，而該電容電荷補(bǔ)償方法包含下列步驟(a)對(duì)X軸方向上其中一列的M個(gè)該等效電容進(jìn)行充電；(b)已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收積分的信號(hào)；(c)分別儲(chǔ)存每一Y軸的N個(gè)等效電容的電位；(d)取出每一Y軸上一具有最低電位的等效電容的電位，并將該電位與該Y軸中其余等效電容的電位分別進(jìn)行比對(duì)，以取得該Y軸中各等效電容所對(duì)應(yīng)的電位比例關(guān)系；(e)依所述電位比例關(guān)系來(lái)調(diào)整該脈沖波信號(hào)的充電時(shí)間；以及(f)重復(fù)步驟(a)至步驟(e)，直到每一Y軸方向上的所有等效電容的電位達(dá)到均等。
2. 如權(quán)利要求l所迷的方法，其中步驟(f)之后還包含步驟(g)執(zhí)行一 觸摸屏檢測(cè)模式。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該觸摸感應(yīng)裝置還包含一存 儲(chǔ)器，用以?xún)?chǔ)存每一 Y軸的各等效電容的電位。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中該存儲(chǔ)器為隨機(jī)存儲(chǔ)器、可編程 只讀存儲(chǔ)器、可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器、 一次可編程只讀存儲(chǔ)器、快擦寫(xiě) 存儲(chǔ)器及電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器中的一種。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該觸摸感應(yīng)裝置還包含一放 大器和一模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中步驟(b)與步驟(c)之間還包含下列步驟(bl)使用該放大器放大該積分后的信號(hào)；以及(b2)使用該才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器將所放大的該積分后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(g)包含下列步驟(gl)對(duì)X軸方向上其中一列的M個(gè)該等效電容進(jìn)行充電；(g2)已接收脈沖波信號(hào)的X軸所對(duì)應(yīng)的各Y軸分別接收積分后的信號(hào)；(g3)將各Y軸的各等效電容的電位分別與步驟(f)的均等電位進(jìn)行比較；(g4)當(dāng)比較結(jié)果相同時(shí)，回到步驟(gl);以及(g5)當(dāng)比較結(jié)果不相同時(shí)，輸出該等效電容所對(duì)應(yīng)的皿坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于觸摸感應(yīng)裝置的電容電荷補(bǔ)償方法。在一實(shí)施方式中，以包含一微控制器的一陣列式觸摸屏的電路為實(shí)施說(shuō)明。此電容電荷補(bǔ)償裝置先利用初次掃描進(jìn)行校正動(dòng)作，亦即修正向多個(gè)橫向坐標(biāo)(X軸)發(fā)射的檢測(cè)脈沖波個(gè)數(shù)，并對(duì)所述X軸所對(duì)應(yīng)的縱向坐標(biāo)(Y軸)的電位進(jìn)行權(quán)重比對(duì)，以在調(diào)整每一所述X軸充電時(shí)間之后，讓此陣列式觸摸屏的所有電容按鍵形成的充電電場(chǎng)相當(dāng)且均勻。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101661356SQ200810210888
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者林怡誠(chéng) 申請(qǐng)人:盛群半導(dǎo)體股份有限公司