專利名稱：一種觸控輸入裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸入裝置及方法，特別是一種觸控輸入裝置及方法。
背景技術(shù)：
個人電腦，移動傳輸裝置以及其他信息處理器使用輸入裝置以執(zhí)行各種功能。當(dāng)前，廣泛使用具有觸控面板的輸入裝置。大致而言，觸控面板安裝于諸如CRT，液晶顯示器，等離子顯示面板等顯示裝置表面上以偵測觸控位置。觸控面板可由ITO膜形成。使用者可在此類觸摸面板上借由物件(如手指，手寫筆等)來觸碰該面板上的特定位置，以在熒幕上顯示各種信息或執(zhí)行輸入裝置的各種功能。目前，觸控面板上的感應(yīng)器分布如圖I所示，采用均一的方塊形的感應(yīng)器，圖I中 每個灰色的方塊代表一個感應(yīng)器。方塊感應(yīng)器視接觸物件之觸控位置不同而輸出不同測量值P_v，測量值P_V可為視接觸物件之觸控位置而定的變化延遲時間。通過對所有的感應(yīng)器(通道)測量值p_v進(jìn)行分簇，并對每個簇進(jìn)行基于權(quán)重的幾何中心點的計算，可以得到真實的多點觸控位置。這種觸控屏的缺點是感應(yīng)器數(shù)量多、響應(yīng)速度慢而且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可降低感應(yīng)器數(shù)量及加快響應(yīng)速度的觸控輸入裝置。本發(fā)明還提供了一種可降低感應(yīng)器數(shù)量及加快響應(yīng)速度的觸控輸入方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供了一種觸控輸入裝置，包括觸控面板、感應(yīng)器及感應(yīng)控制電路，所述觸控面板的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元，每個感應(yīng)單元只與一個感應(yīng)器連接，感應(yīng)器的輸入端及輸出端都直接與感應(yīng)控制電路連接。進(jìn)一步，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元在觸控面板的表面上組成多個構(gòu)造相同的感應(yīng)區(qū)域。進(jìn)一步，與每個感應(yīng)單元相鄰的所有感應(yīng)單元只能連接到不同的感應(yīng)器。進(jìn)一步，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元，感應(yīng)區(qū)域包括至少兩個結(jié)構(gòu)相同的感應(yīng)模塊，每個感應(yīng)模塊包括第一陣列及第二陣列，第一陣列包括N個長邊長度為L，短邊長度為0. 5L的第一矩形感應(yīng)單元，第二陣列為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第二矩形感應(yīng)單元，且每個第二矩形感應(yīng)單元都分別與一個感應(yīng)器連接，每個感應(yīng)模塊的第一陣列對應(yīng)的第一矩形感應(yīng)單元連接到同一個感應(yīng)器，這里，N表示第一矩形感應(yīng)單元的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板能被檢測到的最小圓形接觸面積的直徑。進(jìn)一步，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元，感應(yīng)區(qū)域包括依次相鄰的第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域及第四區(qū)域共四個區(qū)域，第一區(qū)域及第三區(qū)域分別為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第三矩形感應(yīng)單元，第二區(qū)域及第四區(qū)域分別為N個順序排列的邊長為L的第四矩形感應(yīng)單元，這里，N表示第四矩形感應(yīng)單元的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板能被檢測到的最小圓形接觸面積的直徑。進(jìn)一步，所述觸控面板包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。本發(fā)明還提供了一種觸控輸入方法，包括
51、感應(yīng)控制電路輸出參考信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器；
52、檢測每個感應(yīng)器輸出的輸出信號；
53、根據(jù)輸出信號的變化計算每個感應(yīng)器的感應(yīng)測量值；
54、對每個感應(yīng)測量值執(zhí)行校正操作后輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值；
55、對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位,計算得出定位坐標(biāo)；
56、根據(jù)所述定位坐標(biāo)確定觸控輸入位置。進(jìn)一步，所述步驟SI中感應(yīng)控制電路輸出參考信號，包括輸出脈沖信號、電流信號或電壓信號作為參考信號。進(jìn)一步，所述步驟S5中對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位，計算得出定位坐標(biāo)，具體為對每個標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行計算并找到與其對應(yīng)的感應(yīng)器連接的感應(yīng)單元之后，根據(jù)所有找到的感應(yīng)單元的組合計算出實際被觸碰的位置的定位坐標(biāo)。進(jìn)一步，所述步驟SI具體為感應(yīng)控制電路輸出脈沖信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器，每個感應(yīng)器根據(jù)與其連接的感應(yīng)單元被觸碰的情況對該脈沖信號進(jìn)行時間延遲。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的一種觸控輸入裝置，其觸控面板的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元，將該至少兩種形狀的感應(yīng)單元在觸控面板的表面進(jìn)行組合排列，再將感應(yīng)單元與相應(yīng)感應(yīng)器連接，在不降低感應(yīng)精度的情況下，減少了感應(yīng)器的使用數(shù)量，降低了成本，同時也加快了觸控裝置的響應(yīng)速度。本發(fā)明的另一有益效果是本發(fā)明的一種觸控輸入方法，在觸控面板的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元，將該至少兩種形狀的感應(yīng)單元在觸控面板的表面進(jìn)行組合排列，再將感應(yīng)單元與相應(yīng)感應(yīng)器連接，在不降低感應(yīng)精度的情況下，減少了感應(yīng)器的使用數(shù)量，降低了成本，同時也加快了觸控裝置的響應(yīng)速度。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是目前的觸控面板的感應(yīng)單元分布 圖2是本發(fā)明的一種觸控輸入裝置的基本構(gòu)造 圖3是本發(fā)明的一種觸控輸入裝置的觸控板分布示意 圖4是圖3中感應(yīng)區(qū)域的第一實施例意 圖5是圖4中感應(yīng)單元與感應(yīng)器的連接方式的示意 圖6是觸控面板采用圖4的感應(yīng)區(qū)域進(jìn)行排列分布的示意 圖7是圖3中感應(yīng)區(qū)域的第二實施例示意 圖8是本發(fā)明的一種觸控輸入方法的工作流程圖。附圖標(biāo)記1.觸控面板,2.感應(yīng)器,3.感應(yīng)控制電路,4.感應(yīng)單元,5.感應(yīng)區(qū)域，
6.矩形感應(yīng)單元，61.第一矩形感應(yīng)單元，62.第二矩形感應(yīng)單元，63.第三矩形感應(yīng)單元，64.第四矩形感應(yīng)單元，7.感應(yīng)模塊，71.第一陣列，72.第二陣列，8.觸控面板能被檢測到的最小圓形接觸面積，91.第一區(qū)域，92.第二區(qū)域，93.第三區(qū)域，94.第四區(qū)域。
具體實施例方式參照圖2，本發(fā)明提供了一種觸控輸入裝置，包括觸控面板I、感應(yīng)器2及感應(yīng)控制電路3，所述觸控面板I的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元4，每個感應(yīng)單元4只與一個感應(yīng)器2連接，感應(yīng)器2的輸入端及輸出端都直接與感應(yīng)控制電路3連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，參照圖3，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元4在觸控面板I的表面上組成多個構(gòu)造相同的感應(yīng)區(qū)域5。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，與每個感應(yīng)單元4相鄰的所有感應(yīng)單元4只能連接到不同的感應(yīng)器2。

進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，參照圖4及圖5，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元4為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元6，感應(yīng)區(qū)域5包括至少兩個結(jié)構(gòu)相同的感應(yīng)模塊7，每個感應(yīng)模塊7包括第一陣列71及第二陣列72，第一陣列71包括N個長邊長度為L，短邊長度為0. 5L的第一矩形感應(yīng)單元61，第二陣列72為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第二矩形感應(yīng)單元62，且每個第二矩形感應(yīng)單元62都分別與一個感應(yīng)器2連接，每個感應(yīng)模塊7的第一陣列71對應(yīng)的第一矩形感應(yīng)單元61連接到同一個感應(yīng)器2，這里，N表示第一矩形感應(yīng)單元61的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板I能被檢測到的最小圓形接觸面積8的直徑。圖4中，8表示觸控面板I能被檢測到的最小圓形接觸面積，其直徑為L。參照圖1，目前的觸控面板I的感應(yīng)單元4采用均一的形狀，皆為邊長為L的正方形的感應(yīng)單元4，每個感應(yīng)單元4分別連接一個感應(yīng)器2。在本實施例中，感應(yīng)區(qū)域5包括左邊及右邊兩個構(gòu)造相同的感應(yīng)模塊7，感應(yīng)模塊7的下半部分即第一陣列71為4個長度為L，寬度為0. 5L的矩形的第一矩形感應(yīng)單元61，而上半部分即第二陣列72為一個長度為4L，寬為0. 5L的矩形的第二矩形感應(yīng)單元62。感應(yīng)單元4與感應(yīng)器2的連接方式如圖5所示，上半部分的2個第二矩形感應(yīng)單元62分別連接Gl、G2，下半部分中，左右兩個感應(yīng)模塊7的第一陣列71對應(yīng)的第一矩形感應(yīng)單元61連接到同一感應(yīng)器2，這里，感應(yīng)區(qū)域5的下半部分的第一矩形感應(yīng)單元61從左到右連接的感應(yīng)器2的編號依次為G3、G4、G5、G6、G3、G4、G5、G6。這里，如果采用目前的方案，則感應(yīng)區(qū)域5需要連接8個感應(yīng)器2，而采用本實施例的方案后，只需要連接6個感應(yīng)器2，且感應(yīng)精度維持不變，同時，在相同面積的觸控區(qū)域上使用更少的感應(yīng)器2，還可提高響應(yīng)速度。考慮到在實際應(yīng)用中，觸控面板I將包括大量類似的感應(yīng)區(qū)域5，明顯可知，采用本實施方式將降低觸控面板I的成本。對圖I中的觸控面板I采用圖4的方案，則觸控面板I的感應(yīng)單元4的分布如圖6所示，同時按照圖5的連接方式與感應(yīng)器2進(jìn)行連接，則圖6中觸控面板I只需連接60個感應(yīng)器2，節(jié)約了 20個，且感應(yīng)精度不變。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，參照圖6，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元4為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元6，感應(yīng)區(qū)域5包括依次相鄰的第一區(qū)域91、第二區(qū)域92、第三區(qū)域93及第四區(qū)域94共四個區(qū)域，第一區(qū)域91及第三區(qū)域93分別為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第三矩形感應(yīng)單元63，第二區(qū)域92及第四區(qū)域94分別為N個順序排列的邊長為L的第四矩形感應(yīng)單元64，這里，N表示第四矩形感應(yīng)單元64的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板I能被檢測到的最小圓形接觸面積8的直徑。圖6中，感應(yīng)區(qū)域5包括兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元6 :包括2個長為8L，寬為
0.5L的第三矩形感應(yīng)單元63及16個邊長為L的正方形的第四矩形感應(yīng)單元64，每個矩形感應(yīng)單元6都分別與不同的感應(yīng)器2進(jìn)行連接。在這個區(qū)域中，如果采用圖I所示的目前的連接方案，則需要24個感應(yīng)器2，采用本實施例的方案后，只需要連接18個感應(yīng)器2，且感應(yīng)精度維持不變，同時，在相同面積的觸控區(qū)域上使用更少的感應(yīng)器2，還可提高響應(yīng)速度?？紤]到在實際應(yīng)用中，觸控面板I將包括大量類似的感應(yīng)區(qū)域5，明顯可知，采用本實施方式將降低觸控面板I的成本。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述觸控面板I包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。參照圖8，本發(fā)明還提供了一種觸控輸入方法，包括
51、感應(yīng)控制電路3輸出參考信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器2；
52、檢測每個感應(yīng)器2輸出的輸出信號；
53、根據(jù)輸出信號的變化計算每個感應(yīng)器2的感應(yīng)測量值；
54、對每個感應(yīng)測量值執(zhí)行校正操作后輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值；
55、對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位,計算得出定位坐標(biāo)；
56、根據(jù)所述定位坐標(biāo)確定觸控輸入位置。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟SI中感應(yīng)控制電路3輸出參考信號，包括輸出脈沖信號、電流信號或電壓信號作為參考信號。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟S5中對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位，計算得出定位坐標(biāo)，具體為對每個標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行計算并找到與其對應(yīng)的感應(yīng)器2連接的感應(yīng)單元4之后，根據(jù)所有找到的感應(yīng)單元4的組合計算出實際被觸碰的位置的定位坐標(biāo)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟SI具體為感應(yīng)控制電路3輸出脈沖信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器2，每個感應(yīng)器2根據(jù)與其連接的感應(yīng)單元4被觸碰的情況對該脈沖信號進(jìn)行時間延遲。具體如下感應(yīng)器2接收感應(yīng)控制電路3輸出的脈沖信號P_r，視觸控位置不同而對該脈沖信號進(jìn)行不同的時間延遲，輸出延遲脈WP_d，這里，多個感應(yīng)器2可各自接收同一脈沖信號P_r，且視觸控面板是否被觸碰或其觸碰位置而輸出具有不同延遲時間的延遲脈沖P_d。感應(yīng)控制電路3接收延遲脈沖P_d，并計算延遲脈沖P_d與參考脈沖P_r之間的延遲時間差，輸出對應(yīng)于延遲時間差的感應(yīng)測量值P_V。然后，感應(yīng)控制電路3對P_V執(zhí)行用于抵消由環(huán)境變化引起的校正操作后輸出標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值NP_V，同時通過設(shè)定閾值來去除噪聲信號。然后，對標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值NP_V執(zhí)行簇集操作，得到包含至少一個簇集的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值NP_V，之后通過定位部分進(jìn)行幾何中心的計算，最終得到定位坐標(biāo)。以上是對本發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種觸控輸入裝置，其特征在于，包括觸控面板(I)、感應(yīng)器(2)及感應(yīng)控制電路(3)，所述觸控面板(I)的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元(4)，每個感應(yīng)單元(4)只與一個感應(yīng)器(2 )連接，感應(yīng)器(2 )的輸入端及輸出端都直接與感應(yīng)控制電路(3 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種觸控輸入裝置，其特征在于，所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元(4)在觸控面板(I)的表面上組成多個構(gòu)造相同的感應(yīng)區(qū)域(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種觸控輸入裝置，其特征在于與每個感應(yīng)單元(4)相鄰的所有感應(yīng)單元(4)只能連接到不同的感應(yīng)器(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種觸控輸入裝置，其特征在于所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元(4)為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元(6)，感應(yīng)區(qū)域(5)包括至少兩個結(jié)構(gòu)相同的感應(yīng)模塊(7 )，每個感應(yīng)模塊(7 )包括第一陣列(71)及第二陣列(72 )，第一陣列(71)包括N個長邊長度為L，短邊長度為0. 5L的第一矩形感應(yīng)單元(61)，第二陣列(72)為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第二矩形感應(yīng)單元(62)，且每個第二矩形感應(yīng)單元(62)都分別與一個感應(yīng)器(2)連接，每個感應(yīng)模塊(7)的第一陣列(71)對應(yīng)的第一矩形感應(yīng)單元(61)連接到同一個感應(yīng)器(2)，這里，N表示第一矩形感應(yīng)單元(61)的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板(I)能被檢測到的最小圓形接觸面積(8)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種觸控輸入裝置，其特征在于所述至少兩種形狀的感應(yīng)單元(4)為兩種尺寸不同的矩形感應(yīng)單元(6)，感應(yīng)區(qū)域(5)包括依次相鄰的第一區(qū)域(91)、第二區(qū)域(92)、第三區(qū)域(93)及第四區(qū)域(94)共四個區(qū)域，第一區(qū)域(91)及第三區(qū)域(93)分別為一個長邊長度為N*L，短邊長度為0. 5L的第三矩形感應(yīng)單元(63)，第二區(qū)域(92)及第四區(qū)域(94)分別為N個順序排列的邊長為L的第四矩形感應(yīng)單元(64)，這里，N表示第四矩形感應(yīng)單元(64)的個數(shù)，N為大于或等于2的數(shù)字，L表示觸控面板(I)能被檢測到的最小圓形接觸面積(8)的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的一種觸控輸入裝置，其特征在于所述觸控面板(I)包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
7.—種觸控輸入方法，其特征在于，包括 51、感應(yīng)控制電路(3)輸出參考信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器(2)； 52、檢測每個感應(yīng)器(2)輸出的輸出信號； 53、根據(jù)輸出信號的變化計算每個感應(yīng)器(2)的感應(yīng)測量值； 54、對每個感應(yīng)測量值執(zhí)行校正操作后輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值； 55、對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位,計算得出定位坐標(biāo)； 56、根據(jù)所述定位坐標(biāo)確定觸控輸入位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種觸控輸入方法，其特征在于，所述步驟SI中感應(yīng)控制電路(3)輸出參考信號，包括輸出脈沖信號、電流信號或電壓信號作為參考信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種觸控輸入方法，其特征在于，所述步驟S5中對所有標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行定位，計算得出定位坐標(biāo)，具體為對每個標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)測量值進(jìn)行計算并找到與其對應(yīng)的感應(yīng)器(2)連接的感應(yīng)單元(4)之后，根據(jù)所有找到的感應(yīng)單元(4)的組合計算出實際被觸碰的位置的定位坐標(biāo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項所述的一種觸控輸入方法，其特征在于，所述步驟SI具體為感應(yīng)控制電路(3)輸出脈沖信號，并發(fā)送到每個感應(yīng)器(2)，每個感應(yīng)器(2)根據(jù)與其連接的感應(yīng) 單元(4)被觸碰的情況對該脈沖信號進(jìn)行時間延遲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸控輸入裝置及方法，該裝置包括觸控面板、感應(yīng)器及感應(yīng)控制電路，所述觸控面板的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元，每個感應(yīng)單元只與一個感應(yīng)器連接，感應(yīng)器的輸入端及輸出端都直接與感應(yīng)控制電路連接。本發(fā)明在觸控面板的表面設(shè)置有至少兩種形狀的感應(yīng)單元，將該至少兩種形狀的感應(yīng)單元在觸控面板的表面進(jìn)行組合排列，再將感應(yīng)單元與相應(yīng)感應(yīng)器連接，在不降低感應(yīng)精度的情況下，減少了感應(yīng)器的使用數(shù)量，降低了成本，同時也加快了觸控裝置的響應(yīng)速度。本發(fā)明作為一種性能優(yōu)良的觸控輸入裝置及方法可廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)中。
文檔編號G06F3/041GK102830843SQ201210289490
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者吳曉鸰, 賀慶, 鄭為民 申請人:廣州中國科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所