专利名称：输入检出装置、方法、程序及计算机可读取媒体的制作方法
技术领域：
本发明是有关于输入检出装置、输入检出方法、输入检出程序及计算机可读取的媒体，且特别有关于用以检出触碰具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的接触输入的输入检出装置、输入检出方法、输入检出程序及计算机可读取媒体。
背景技术：
过去，在触控感测器中常见一种利用2个检出电极的差动检测方法。所谓差动检测方法是一种演算法，通过求出两检出数据的差值，来检出触控感测器的输入面的接触输入，其中一检出数据是循序扫描感测器内横或纵方向平行延伸的复数检出电极时所获得， 另一检出数据是从与检出电极个别设置的基准电极或检出电极中选出的任一电极所获得的检出数据(例如，专利文献1 特开平5-6153号公报及专利文献2 美国专利申请公开第 2010/0060610A1号)。根据此演算法，具有能够减低输入检出时所受到的周围噪声(例如 LCD的驱动噪声等)的影响。而差动检测方法也适用于可检出多点接触输入的触控感测器。美国专利申请公开第2009/0273579A1号(专利文献幻揭露对平行延伸但不邻接的每两个电极以一次平移一条线的方式检出输入，再求出这两个电极所检出数据的差值。专利文献1 特开平5-6153号公报专利文献2 美国专利申请公开第2010/00606IOAl号专利文献3 美国专利申请公开第2009/0273579A1号然而，将差动检测使用于可多检出多点接触输入的触控感测器时，当作为取得检出数据差值的目标对象的两个电极分别具有多点接触的输入时，无法从这两个电极所检出的数据间获得正确的差动值，因此无法正确地检测出多点输入。另一方面，近年来智能型手机等常常会利用到多点触控屏幕，若无法正确地辨识多点触碰，就无法正确地辨识以2根手指抓取画面上的操作对象来缩小画面的动作(pinch in)、或以2根手指抓取画面上的操作对象来放大画面的动作(pinch out)，而有产生错误动作的可能性。因此，本发明的目的是提供一种能够以差动检测演算法正确地检测出多点输入的输入检测装置、输入检测方法、输入检测程序及其计算机可读取媒体。
发明内容
为了达成上述目的，本发明提供一种输入检出装置，用以检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，包括读取部，通过一连串动作来读出对该输入面的接触所形成的输入。该连串动作包括同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的该电极，并依序由该输入面的一端每次移动一条线来扫描直到该输入面的另一端，求取扫描该2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
藉此，能够解决现有技术在多点接触输入中有一点在基准电极上的情况下，与检出其他接触输入的检出电极之间无法获得正确差动输出的问题。本发明一个实施例的输入检出装置，更包括计算处理部，对该触控感测器的输入面全体积分该差值，计算出触控信息。该计算处理部具有一重置部，当该2条以上的线在该触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将该积分结果或扫描该扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为该既定值。藉此，即使触控感测器的输入面任一端部有多点接触输入中的一点，也能使用差动检测演算法正确地检出多点输入。本发明一个实施例的输入检出装置，更包括端部接触检出部，通过决定该触控信息是否具有既定的数据系列，来检出相当于该扫描开始端及该扫描结束端的该触控感测器的该输入面的两端有接触输入；以及修正部，当该接触感测器的该输入面两端有接触输入被该端部接触检出部检出时，将该数据系列最小值加到该数据系列的各数据值，来修正该接触数据。藉此，即使在触控感测器的输入面两端同时有各自的接触输入的情况下，也能够正确地检出这些多点接触输入。本发明实施例的输入检出装置中，当该2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线包括2条以上的线的情况下，该计算处理部分别对根据每次扫描的该2条以上的线中的各线位置而划分的线群做积分，并结合该触控感测器的整个输入面扫描后所获得的该整个线群的积分结果，产生该触控信息。藉此，不管一次扫描的线的数目为何，也能够获得横跨触控感测器的输入面一整面的正确触控信息。本发明实施例的输入检出装置中，该读取部包括选择器，依序选择该2条以上在扫描顺序上相邻的线上的电极；以及差动放大器，输出扫描该2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。本发明实施例的输入检出装置，其中该计算处理部包括积分器，对该触控感测器的整个输入面积分该差值；第1存储装置，储存该积分器于每一次扫描所求得的积分结果； 以及第2存储装置，储存该积分器所求得的触控感测器整个输入面的积分结果，并作为触控信息。本发明实施例的输入检出装置，更包括噪声滤波器，从该触控信息中除去不满阈值的低等噪声。本发明实施例的输入检出装置中，该输入检出装置组装于显示装置，该显示装置可显示对应该触控感测器的该输入面的输入画面。另外，为了达成上述目的，本发明提供一种输入检出方法，用以检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，包括读取步骤，通过一连串动作来读出对该输入面的接触所形成的输入。该连串动作包括同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的该电极，并依序由该输入面的一端每次移动一条线来扫描直到该输入面的另一端， 求取扫描该2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的
6半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。本发明实施例的输入检出方法，更包括计算处理步骤，对该触控感测器的输入面全体积分该差值，计算出触控信息，其中该计算处理步骤具有一重置步骤，当该2条以上的线在该触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将该积分结果或扫描该扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为该既定值。另外，为了达成上述目的，本发明提供一种计算机可读取的媒体，为了检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，而纪录了让计算机实行读取部功能的输入检出程序，其中该读取部同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的该电极，并依序由该输入面的一端每次移动一条线来扫描直到该输入面的另一端，求取扫描该2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。本发明实施例的计算机可读取的媒体，其中该输入检出程序更让计算机实行计算处理部及重置部的功能，其中该计算处理部对该触控感测器的输入面全体积分该差值，计算出触控信息；以及该重置部当该2条以上的线在该触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将该积分结果或扫描该扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为该既定值。另外，为了达成上述目的，本发明提供一种输入检出程序，为了检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，而将计算机实行读取部的功能，其中该读取部同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的该电极，并依序由该输入面的一端每次移动一条线来扫描直到该输入面的另一端，求取扫描该2条以上的线中的半数条连续的1 条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。本发明实施例的输入检出程序，其中更让计算机实行计算处理部及重置部的功能。该计算处理部对该触控感测器的输入面全体积分该差值，计算出触控信息，该重置部当该2条以上的线在该触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将该积分结果或扫描该扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为该既定值。根据本发明的实施例，提供了一种输入检出装置、输入检出方法、输入检出程序及计算机可读取的媒体，即使触控感测器的输入面端部有接触输入，也能够使用差动检测演算法正确地检出多点输入。
图1是显示本发明实施例1的输入检出装置的全体构造例的机能方块图。图2是本发明实施例1的输入检出装置的触控感测器构造一例的平面图。图3是显示本发明实施例1的输入检出方法的全体处理流程的一例。图4是显示输入触控感测器的数据输入序列的一列。图5是用来说明实施例1的输入检出方法的差动检测演算法的表格。图6A及图6B是显示根据实施例1的输入检出方法的差动检测演算法所得的触控信息，其中图6A表示没有重置时的触控感测器的输入面一整面的触控信息；图6B表示有重置时的触控感测器的输入面一整面的触控信息。图7A及图7B是显示根据实施例1的输入检出方法的触控信息修正演算法所得的触控信息，其中图7A表示没有修正时的触控感测器的输入面一整面的触控信息；图7B表示有修正时的触控感测器的输入面一整面的触控信息。图8是用来说明实施例2的输入检出方法的差动检测演算法的表格。图9A及图9B是显示本发明实施例3的输入检出装置的电极组成的一例，其中图 9A是Y电极的一例的平面图；图9B是X电极的一例的平面图。图IOA及图IOB是显示重迭图9所示X电极与Y电极的后所构成的触控感测器电极部组成的一例，其中图IOA是显示重迭X电极与Y电极后的触控感测器电极部的平面图； 图IOB是显示包括玻璃外壳的触控感测器全体的立体图。图11是显示本发明实施例4的输入检出装置的一例。图12是显示本发明实施例5的输入检出装置的一例。图13是显示本发明实施例6的电子机器的一例。附图标号10 触控感测器；11 X 电极；12 Y 电极；20 触控信息检出部；21 X 电极；22 Y 电极；30 读取部；31 选择器；32 差动放大器；40 计算处理部；41 积分器；42 第1存储装置(线存储体)；43 第2存储装置(图框缓冲器)；44 重置部；50 判定部；51 端部接触检出部；52 第3存储装置(单值存储体)；53 加法器；60 噪声过滤器；70 触控感测器；71 触控感测器电极部；72 玻璃外壳；80 触控感测器；90 触控感测器；
91 感测器玻璃；110 触控感测器控制器；120 彩色滤光片基板；130 薄膜晶体管阵列基板；140 显示器驱动电路。
具体实施例方式以下，参照图式说明本发明的实施例。实施例1 图1是显示本发明实施例1的输入检出装置的全体构造例的机能方块图。图1中， 仅显示实现机能所必要的构成要素。图1中，实施例1的输入检出装置具有触控感测器10及触控信息检出部20。触控感测器10是一种输入检出装置，具有玻璃等透明材料覆盖的输入面，并通过手指或具有导电性的物体接触输入面来检测输入。触控感测器10内部具有配置为互相纵的矩阵状的X电极11与Y电极12。触控感测器10在可以多点检测的前提下，可以采用多种的触控感测器，例如，可以使用投影型相互静电容量式触控感测器。投影型相互容量式触控感测器是将X电极11或Y电极12的其中一者作为驱动电极，另一者作为收讯电极的构造。由驱动电极供给驱动脉冲，并从手指等导体接触输入面时流动的电流测量相互电容量检测出往输入面的接触。X电极11是用来检测横方向的接触输入位置的电极，沿着输入面的铅直方向(纵方向)平行地配置。Y电极12是用来检测铅直方向的接触输入位置的电极，沿着输入面的横方向(横方向)平行地配置。在图1中，虽显示出线条状的电极，但只要在铅直方向与横方向上直线配置的电极彼此正交，配置成矩阵状的话，X电极11与Y电极12可以是各种形状。例如，可以是用像角角相连的正方形连续地配置在铅直方向与横方向上的构造。触控感测器10的输入面设定有既定的坐标以作为检出单位。坐标可设定在X电极11与Y电极12的交叉点，在进行采取多条电极的静电容量平均的方式检测时，也可以将坐标设定在X电极11与Y电极12的交叉点以外的位置。图2是本发明实施例1的输入检出装置的触控感测器10的构造一例的平面图。触控感测器10的具有在铅直方向延伸X电极11，作为在铅直方向延伸的电极线，以及Y电极 12，作为在横方向延伸的电极线。X电极线11与Y电极线12配置为互相纵的矩阵状。图2 中，X电极11有M条，Y电极12有N条，配置成MXN(M行N列)的矩阵状。接着将配置成矩阵的X电极11与Y电极12设定对应坐标系，使触控感测器10左下角(X，Y) = (1，1)，右上角(X，Y) = (M，N)。而图2虽以平面图来表示，但X电极11与 Y电极12为上下具有间隔的对向配置。当触控感测器10的输入面有手指或笔等导体接触时，若是静电容量型触控感测器的话，X电极11与Y电极12之间静电容量会产生变化，若是阻抗膜型触控感测器的话，则通过检出导通与否，来检出接触位置。 本实施例中，举出静电容量式触控感测器为例来说明。在静电容量式触控感测器中，按(1,1) — (2,1)—…(M，l) — (1,2)—…(M-LN) — (M，N)的顺序扫描每个坐标点， 读取出每个坐标点触控信息。以一条线扫描结束后换下一条线扫描的方式，依序扫描各线，最后全部的电极线的全部的坐标的触控信息都被检出，也是触控感测器10的输入面(接触面)一整面的触控信息被检出。触控信息包括含显示接触有无的二值信息的接触强度数据以及从检出坐标特定出接触位置的接触位置数据。回到图1，触控信息检出部20为用以检出触控感测器输入面上的接触的装置，包括读取部30、计算处理部40、判定部50、噪声过滤器60。读取部30是用来读取触控感测器10的输入面接触输入的装置。如图2的说明，读取部30沿着Y电极12或X电极11进行扫描，逐个读出各坐标点的接触输入。具体来说， 读取部30对横方向或纵方向上2个以上邻接的扫描线进行差动检测，并输出差动信号。因此，读取部30具有选择器31及差动放大器32。例如，沿着横方向由下往上逐线扫描的情况下，选择器31选择作为扫描对象的第i列Y电极12 [i]，也选择作为基准电极的邻接第 (i-Ι)列Y电极12[i-1]，并将这些电极连接至差动放大器32的输入部。接着，差动放大器 32取出扫描而得的Y电极12[i]与12[i-1]的检出数据的差值，并作为差动信号输出。如此一来，本实施例的输入检出装置中，触控感测器10的输入面整面的扫描并不会一直以同一电极作为基准电极，而在每次扫描中把邻接扫描对象电极的电极作为基准电极，解决了过去当多点接触输入之一在基准电极上时，与检出其他接触输入的检出电极之间无法获得正确差动输出的问题。计算处理部40是用来计算触控信息的手段，接收读取部30的差动信号后将其积分，算出触控感测器10输入面一整面的触控信息。为此，计算处理部40具有积分器41、第 1存储装置42、第2存储装置43。第1存储装置42储存积分器41在每一次扫描时所求得的积分值。第2存储装置43储存积分器41积分求得的触控感测器10的输入面一整面的触控信息。积分器41将储存于第1存储装置42的积分值加上从读取部30收到的差动信号，算出新的积分值，并将此新的积分值同时储存于第1存储装置42与第2存储装置43。 第1存储装置42可以被积分器41积分计算时所算出的新积分值覆写原存储内容，因此第 1存储装置42只要是能储存至少1条线的积分值的线存储体就足够了。不过，第1存储装置42也可因应需要而采用可储存复数线积分值的构造。另外，第2存储装置43具有图框缓冲器，可以储存至少触控感测器10的一个检出面，也就是一个图框的积分值。而第2存储装置43在1个图框要取得复数触控信息时，也可以是能储存更多触控信息的构造。计算处理部40将储存于图框缓冲器43的积分值作为触控感测器10的输入面一整面的触控信息输出。积分器41更具有重置部44，在作为扫描对象的线与作为基准的线从扫描的结束端跨越到开始端的情况下，若所获得的积分值不满既定值(例如0)时，将该积分值重置为既定值。例如，考虑横方向逐线由下往上的扫描。依序扫描中，读取部30最初沿着最下方的第1列Y电极12[1]进行扫描。而读取部30将扫描顺序上邻接第1列Y电极12[1]的第N列Y电极12[N]作为基准电极，并对扫描所获得的Y电极12[1]及12[N]的检出数据求出差值。此时，若触控感测器10的上端有一个多点输入，尽管触控感测器10的下端没有输入，第1列的Y电极12[1]在扫描时也会求出与第N列的Y电极12[N]的检出数据的差值，而会产生触控感测器10的下端似乎有输入的错误触控信息。在这种出现错误触控信息的状况下使用重置部44，将利用Y电极12 [1]及12 [N]的检出数据差值所获得的积分值重置为既定值(例如0)后再对后面的电极列进行积分。结果回避了触控感测器10上方的输入对触控感测器10下方的扫描造成影响。而在本例，重置部44是安装于积分器41内，但也可以配置于积分器41的外部。而作为变形例，重置部44也可以只将依序扫描时位于结束端的基准线所获得的检出数据重置为既定值。在Y电极12 [1]及12 [N]的检出数据的差值不满足既定值的情况下，也就是，若既定值为0但差值为负值的情况，重置部44将第N列的Y电极12 [N]的检出数据重置为0。藉此，若触控感测器10的下端没有输入，第1列的Y电极12[1]的检出数据会是0，所以Y电极12[1]与12[N]的检出数据差值也会是0。判定部50根据计算处理部40算出的触控感测器10的输入面一整面的触控信息， 判定相当于逐线扫描下开始端及结束端的触控感测器10输入面两端是否有接触输入，并依判定的结果修正触控信息。为此，判定部50具有端部接触检出部51、第3存储装置52、 加法器53。端部接触检出部51决定计算处理部40算出的触控感测器10的输入面一整面的触控信息是否具有既定的数据系列，藉此检出相当于逐线扫描下开始端及结束端的触控感测器10输入面两端的接触输入。第3存储装置52为单值存储体，在触控感测器10的输入面一整面的触控信息具有既定的数据系列的情况下，也就是相当于逐线扫描下开始端及结束端的触控感测器10输入面两端有接触输入的情况下，储存数据系列的最小值。加法器 53通过加上储存于单值存储体52的值来修正触控信息。噪声过滤器60去除触控信息中不满门槛值(阀值，Threshold Value)的低位准噪声。图3是显示本发明实施例1的输入检出方法的全体处理流程的一例。其中，与目前为止所说明的组成要素相同的要素会标示相同的参考符号，而省略说明。最初，在步骤100，在电源输入且没有接触输入的状态下扫描触控感测器10的输入面全体。接着，在步骤110，输入检出装置使用步骤100的扫描下获得的数据来进行校正。接着，在步骤120，数据输入触控感测器10。关于此步骤120，将参照图4来说明。 图4是显示输入触控感测器10的数据输入序列的一列。图4中，在步骤210，沿着Y电极12或X电极11进行逐线扫描。例如，考虑横方向逐线由下往上扫描的情况。在1次扫描中，沿着第i列的Y电极12[i]依序扫描X电极 11 [1] 11 [M]。此时，为了之后步骤220的差动计算，在扫描顺序上与第i列Y电极12 [i] 邻接的第i_l列Y电极12[i_l]也会被扫描。在步骤220进行差动计算。具体来说，读取部30使用差动放大器32求出作为扫描对象的第i列Y电极12 [i]扫描而得的检出数据与邻接的第i_l列Y电极12[i-l]扫描而得的检出数据间的差值，并将此差值作为第i列的Y电极12[i]的检出数据输出。在步骤230，进行积分。具体来说，计算处理部40每一次扫描就从读取部30取得检出数据，使用积分器40与线存储体42进行积分。最终算出触控感测器10的输入面一整面的触控信息。当依序扫描中最初被扫描的电极线所求得的积分值不满足既定值(例如0) 的情况下，此积分值被重置为既定值(例如0)。所谓依序扫描中最初被扫描的电极线所求得的积分值不满足既定值的情况是指相当于依序扫描的结束端的触控感测器10的上端有多点输入中的1个的情况。此时能通过重置，使此输入不会影响到触控感测器10的下端。在步骤M0，判断是否已对全部的线进行扫描。当还有没扫描的线时，会重复步骤 210 230直到全部的线扫描完毕。当全部的线扫描完毕时，在步骤250，将横跨全部的线
11的积分结果作为触控感测器10的输入面一整面的触控信息输出。回到图3，在步骤130，判定相当于逐线扫描下开始端及结束端的触控感测器10输入面两端是否有接触输入。具体来说，判定部50使用端部接触检出部51决定步骤120算出的触控感测器10的输入面一整面的触控信息是否有既定的数据系列，藉此检出触控感测器10的输入面两端有接触输入的情况。触控感测器10的输入面两端有接触输入时，在步骤140，检出构成触控感测器10 的输入面一整面的触控信息的数据系列的最小值。接着，在步骤150进行触控信息修正。具体来说，通过加法器53加上步骤140检出的最小值来修正触控信息。触控信息修正后，或者是触控感测器10的输入面两端没有接触输入时，在步骤 160，噪声过滤器60被用来去除噪声。如此一来，在本实施例的输入检出装置中，能够正确地检出手指等导体的接触输入位置，并根据检出的位置进行因应导体动作的适当操作输入处理。图5是用来说明实施例1的输入检出方法的差动检测演算法的表格。在图5中， 举出横方向逐线由下往上扫描的例子。在图5的表中，横方向表示扫描时间与扫描顺序1 N，纵方向表示Y电极12的列编号1 N。在每个图框的依序扫描中，最初由下方的第1列Y电极12[1]开始扫描。 此时，差动检测的基准电极是在扫描顺序上与第1列Y电极12 [1]相邻的最后一列Y电极 12 [N] 0然后，沿着第1列Y电极12[1]依序扫描X电极11 [1] 11 [M]的同时，也沿着第N 列Y电极12 [N]依序扫描X电极11 [1] 11[M]。第1列及第N列的Y电极12 [1]、12 [N] 的扫描结束后，接着扫描第2列的Y电极12 [2]。此时，差动检测的基准电极是与第2列Y 电极12 [2]相邻的第1列Y电极12 [1]。然后，沿着第2列Y电极12 [2]依序扫描X电极 11 [1] 11 [M]的同时，也沿着第1列Y电极12[1]依序扫描X电极11 [1] 11 [M]。相同的处理进行到最后一列的Y电极12[N]的扫描结束为止。本实施例的输入检出方法中，将差动检测演算法使用于可检出多点输入的触控感测器的情况下，如图5的说明，原则上会选择邻接扫描对象电极的电极为基准电极。但是在依序扫描中，选择给最初扫描的电极的基准电极虽在扫描顺序上是邻接扫描对象的电极， 但在物理上并未邻接，因此会发生无法正确地检出多点输入的情况。具体来说，若触控感测器10的上端具有多点输入中的一者，触控感测器10的下端尽管没有输入，扫描第1列Y电极12[1]时会求出与第N列Y电极12[N]的检出数据之间的差值，造成触控感测器10的下端好像有输入的错误触控信息产生。因此，积分时对依序扫描中最初扫描的电极的积分值不满足既定值(例如0)的情况下，该积分值必须重置为既定值(例如0)。图6A及图6B是显示根据实施例1的输入检出方法的差动检测演算法所得的触控信息。图6A及图6B中，假设在横方向逐线由下往上扫描的情况下，多点输入中有一点在触控感测器10的上端。在这个情况下，图6A表示没有重置时的触控感测器10的输入面一整面的触控信息，图6B表示有重置时的触控感测器10的输入面一整面的触控信息。没有重置的情况下，因为第1列Y电极12 [1]扫描时第N列Y电极12 [N]会作为基准，所以触控感测器10上端的输入会影响触控感测器10的下端扫描。然后，透过积分得到的第1列Y电极12[1]的检出数据会如图6A所示，具有一般动作下不会产生的负值。具体来说，第1列Y电极12[1]的检出数据因为没有接触所以实际应该为0，但因为与扫描第N列Y电极12[N]时所得到的检出数据a之间求出差值_a，因此第1列Y电极[1]的检出数据就被当成_a，接着横跨整个触控感测器10的输入面，继续对之后的列电极积分。最后的结果，因为第1列Y电极12[1]的检出数据错误而影响了横跨整个触控感测器10的输入面所算出的全体接触数据。另一方面，有重置的情况下，在跨过触控感测器10的输入面两端的电极差动检测中，依序扫描的开始端，也就是位于输入面端部的第1列电极所求得的积分值为负值时会被重置为0。如此一来，使用本发明的输入检出方法，就算是依序扫描的结束端，也就是触控感测器10的输入面上端有输入，也如图6B所示，能够获得横跨整个触控感测器10的输入面的正确触控信息。作为变形例，若依序扫描的开始端电极所求得的积分值会变为负值时，可以不重置此积分值，而重置依序扫描的结束端基准电极的检出数据。图7A及图7B是显示根据实施例1的输入检出方法的触控信息修正演算法所得的触控信息。图7A表示没有修正时的触控感测器10的输入面一整面的触控信息，图7B表示有修正时的触控感测器10的输入面一整面的触控信息。例如，当相当于依序扫描的开始端及结束端的触控感测器10输入面两端有多点输入时，使用本发明的差动检测演算法积分后所求得的横跨整个触控感测器10的输入面的触控信息具有如图7A所是的凹形状的3维数据。当具有表示这种3维形状的数据系列时，本发明的输入检出方法检出此数据系列的最小值，并将此值加到数据系列的各数据值来修正触控信息。如此一来，本发明的输入检测方法即使在相当相当于依序扫描的开始端及结束端的触控感测器10输入面两端有多点输入时，如图7B所示，能够获得横跨整个触控感测器10的输入面的正确触控信息。实施例2:图8是用来说明实施例2的输入检出方法的差动检测演算法的表格。实施例1的输入检出方法中，以横方向逐线由下往上扫描的情况为例来说明。实施例2的输入检出方法中，以横方向每两线由下往上依序扫描的情况为例来说明。在图8的表中，横方向表示扫描时间与扫描顺序1 N，纵方向表示Y电极12的列编号1 N。在每个图框的依序扫描中，最初由下方的第1列及第2列Y电极12 [1]、12 [2] 开始扫描。此时，差动检测的基准电极是在扫描顺序上与第1列及第2列Y电极12 [1]、 12 [2]相邻的第(N-I)列及第N列Y电极12 [N-1]、12 [N]。然后，沿着第1列及第2列Y电极12[1]、12[2]依序扫描X电极11 [1] 11 [M]的同时，也沿着第(N-I)列及第N列Y电极 12[N-1]、12[N]依序扫描X电极11 [1] 11[M]。第1列及第2列Y电极12 [1]、12 [2]的扫描结束后，接着扫描第2列及第3列Y电极12 [2]、12 [3]。此时，差动检测的基准电极是在扫描顺序上与第2列及第3列Y电极12 [2]、12 [3]相邻的第N列及第1列Y电极12 [N]、 12[1]。然后，沿着第2列及第3列Y电极12[2]、12[3]依序扫描X电极11[1] 11[M]的同时，也沿着第N列及第1列Y电极12[N]、12[1]依序扫描X电极11[1] 11[M]。相同的处理进行到最后一列的Y电极12[N]的扫描结束为止。虽然一次扫描的线数增加，但基本上与图5所说明的本发明差动检测演算法所进行的处理相同。然而，尽管一次扫描的线数增加，因为每一次扫描平移一条线，所以必须对根据每次扫描的线的位置而分出来的线群个别积分。具体来说，在图8的例子中，扫描顺序奇数的线群与偶数的线群各自积分。在每个图框的依序线扫描中，最初第1列及第2列Y电极12[1]、12[2]被扫描，而第(N-I)列及第N列Y电极12[N-1]、12[N]是差动检测的基准电极。此时，若将第1列及第2列Y电极12 [1]、12 [2]与第(N-I)列及第N列Y电极12 [N-1]、12 [N]个别获得的检出数据以R1、R2、Rn-” Rn来表示，差动检测的输出ClR1可由式子ClR1 = (R^R2)-(RnWRn)求得。 而奇数的线群的积分结果al^因为同群组内其他的线还没有求出差动检测输出，所以等于吼。在下一次扫描中，扫描的线在纵方向上平移一条，第2列及第3列Y电极12[2]、 12 [3]被扫描，而第N列及第1列Y电极12 [N]、12 [1]是差动检测的基准电极。此时，若将第1列、第2列及第3列Y电极12 [1]、12 [2]、12 [3]与第N列Y电极12 [N]个别获得的检出数据以礼、&、R3、Rn来表示，差动检测的输出dR2可由式子dR2 = (R2+R3)-(Rn+R1)求得。 而偶数的线群的积分结果因为同群组内其他的线还没有求出差动检测输出，所以等于 dl 2。在下一次扫描中，扫描的线在纵方向上平移一条，第3列及第4列Y电极12 [3]、 12[4]被扫描，而第1及第2列电极12[1]、12[2]是差动检测的基准电极。此时，若将第1 至4列Y电极12 [1]、12 [2]、12 [3]、12 W]个别获得的检出数据以礼為馮术来表示，差动检测的输出(！民可由式子dR3= (R3+R4)-(R1+R2)求得。而奇数的线群的积分结果aR3为本次求得的差动检测输出dR3加到先前的积分结果aR1;也就是aRAa^ = {( + ) - (Rn-JRn) } + {(R3+R4) - (Ri+R2)丨=(R3+R4) - (Rn-I+Rn)。在之后的扫描中，也进行相同的计算。最后，奇数的线群与偶数的线群个别获得以下的积分结果。奇数的线群BR1 = ClR1 = (I^2)Un)aR3 = aR1+dR3= (R3+R4)-(Rn_1+Rn)aR5 = aR3+dR5 = (R5+R6) - (RN_!+RN)aRN_! = a^^+dR^! = ( ^+ ) - (RN_!+RN)偶数的线群aR2 = dR2 = (R2+R3) - (R^R1)aR4 = aR2+dR4 = (^+^)-( + )aR6 = aR4+dR6 = (^+^)-( + )aRN = aRN_2+dRN = (RjR1) - (R^R1)在此，考虑触控感测器10的上端具有多点输入之一的情况。此时，假设在没有接触输入的状态下的触控感测器10输入面为0，奇数的线群及偶数的线群最初的扫描所获得的积分值aRi与会是一般动作时不会发生的负值。这个值会影响之后线扫描的计算，最后，横跨整个触控感测器10输入面的触控信息会不正确。本发明在扫描对象的线与基准线所构成的群组横跨依序扫描的结束端至开始端的情况下所获得的积分值不满足既定值时，将此积分值重置为既定值后再对后续的线扫描进行积分。在上述的例子中，奇数的线群及偶数的线群最初的扫描所获得的积分值BR1与 3&被重置为0。藉此，获得以下的积分结果。
奇数的线群BR1 = ClR1 = 0aR3 = BR^dR3 = (R3+R4) “ (R^R2)aR5 = aR3+dR5 = (R5+R6) - (R^R2)aRN_! = aRH+dlVi = (Rn^1+Rn) - (R1+R2)偶数的线群aR2=dR2 = 0
aR4=aR2+dR4 =(R4+R5)-(R2+R3)
aR6=aR4+dR6 =(r6+r7)-(r2+R3)
aRN=aRN_2+dRN ==(R^R1)-(r2+R3)最后，结合奇数的线群及偶数的线群所获得的积分结果，产生横跨触控感测器10 输入面一整面的触控信息。而在横方向每3线由下往上依序扫描的情况下，第3n+l、3n+2、3n+3(n彡0 ;n为整数)的线群所获得的积分结果如下第3n+l的线群BR1 =ClR1 =
aR4 =BR1+dR
aR7 =aR4+dR.
aRN_2 ==aRN_5+
M lv5VlvN-2 lvN-I
…—义N-2 = (RN-2+Rn-1+RN) “ (RN-2+RN-1+RN) 第3n+2的线群aR2 =dR2 = (R2+R3+R4)-(Rn_1+Rn+R1)
aR5 =aR2+dR5 = (^+^+^)-( ^+ + )
aR8 =aR5+dR8 = ( + +!^)-^^+ + )
a^N-I ==aRH+dlVi = (^^+^+^)-( ^+ + )
第3n+3的线群
aR3 =dR3 = (R3+R4+R5)-(Rn+R1+R2)
aR6 =aR3+dR6 = (^+^+^)-( + +R2)
aR9 =aR6+dR9 = (^+^0+^^-( + +R2)
aRN =aRN_3+dRN = (^+^+^)-( + +R2)如此一来，本发明的输入检出方法不管一次扫描的线数，即使依序扫描的结束端， 也就是触控感测器10的输入面端部有输入，也能够正确地获得横跨触控感测器10的输入面一整面的触控信息。作为变形例，可以不重置积分值本身，而重置扫描结束端的基准线的检出数据为既定值。实施例3:图9A及图9B是显示本发明实施例3的输入检出装置的电极组成的一例。实施例 1及2中虽使用线状的X电极11、Y电极12来说明构成输入检出装置的型态，但实施例3中使用其他形状的检出电极来说明构成输入检出装置的型态。图9Α是Y电极22的一例的平面图。如图9Α所示，实施例3的输入检出装置具备由排列于横方向的四角形而成的Y电极22。四角形在横方向上串刺连接，就全体的配置而言，复数的Y电极22在横方向上平行地配置。也就是说，整体而言，与图2的Y电极12配置相同。图9B是X电极21的一例的平面图。如图9B所示，实施例3的输入检出装置具备由排列于纵方向的四角形而成的X电极21。四角形在纵方向上串刺连接，就全体的配置而言，复数的X电极21在纵方向上平行地配置。也就是说，整体而言，与图2的X电极11配置相同。图IOA及图IOB是显示重迭X电极21与Y电极22的状态。图IOA是显示重迭X 电极21与Y电极22后的触控感测器电极部71的平面图。图IOB是显示包括玻璃外壳72 的触控感测器70全体的立体图。图IOA中，X电极21与Y电极22的配置使四角形的电极不互相重迭。X电极21 与Y电极22矩阵状地配置，构成触控感测器电极部71。在图IOB中，显示了 X电极21及Y电极22的上方配置了玻璃外壳72的例子。像这样将玻璃外壳72覆盖到内部的触控感测器电极部71上构成触控感测器70。例如，可以使用上述构造的触控感测器电极部71以及图1所示的触控信息检出部 20来构成输入检出装置。再采用实施例1及2所示的输入检测方法，能够适当地检测出多点接触。如上述，触控感测器10、70的电极构造不论是内部电极或外部电极都能够因应用途而做成多种构造，使用各种触控感测器10、70能够适当地检测出多点接触。实施例4:图11是显示本发明实施例4的输入检出装置的一例。实施例4的输入检出装置的构造是内嵌(in-cell)式触控面板，实施例4的输入检出装置具备触控感测器80、彩色滤光片基板120、薄膜晶体管阵列基板130、触控感测器控制器110、显示器驱动电路140。实施例4的输入检测装置是将触控感测器模块组装在显示器模块内的构造。在图 11中，触控感测器80及触控感测器控制器110构成触控感测器模块，彩色滤光片基板120、 薄膜晶体管阵列基板130、显示器驱动电路140构成显示器模块。彩色滤光片基板120与薄膜晶体管阵列基板130之间夹有触控感测器80，因此才会说触控感测器模块是组装在显示器模块内来构成输入检出装置。本实施例的输入检出装置可以用这样的内嵌式触碰面板构成。而其中的触控感测器80可以使用包括实施例1中说明的触控感测器10、实施例3中说明的触控感测器70等各种电极构造的触控感测器。触控感测器10例如以氧化铟锡(ITOJndium Tin Oxide)等透明电极层所构成，而透明电极层形成于彩色滤光片基板120的下方。这种内嵌式触碰面板因为没有触控感测器80专用的玻璃基板，所以具有较薄、透过率较高、成本较低等优点。薄膜晶体管阵列基板130上形成薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)，通过显示器驱动电路的驱动得以显示影像。触控感测器控制器110用来驱动及控制触控感测器80，搭载了图1所说明的触控信息检出部20。根据实施例4的输入检出装置，能够薄型化输入检出装置、精密地检出多点输入、 构成错误动作少的可检出多点输入的触控面板。
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实施例5:图12是显示本发明实施例5的输入检出装置的一例。实施例5的输入检出装置是触控感测器模块与显示器模块彼此独立设置的触控面板所构成。实施例5的输入检出装置具备触控感测器90、感测器玻璃91、触控感测器控制器 110、彩色滤光片基板120、薄膜晶体管阵列基板130、显示器驱动电路140。触控感测器90、 感测器玻璃91及触控感测器控制器110构成触控感测器模块，彩色滤光片基板120、薄膜晶体管阵列基板130及显示器驱动电路140构成显示器模块。触控感测器90可以使用包括实施例1中说明的触控感测器10、实施例3中说明的触控感测器70等各种电极构造的触控感测器。触控感测器10例如以ITO等透明电极层所构成，与实施例4所说明的内嵌式触控面板不同，为独立单品的触控感测器模块设置于显示器模块的上方。根据实施例4的输入检出装置，输入检出装置的全体厚度虽然稍微变厚，但不容易受到显示器模块所产生的噪声影响，能更确实地检测出多点接触输入。而作为实施例5的变形例，可以在图12中除去感测器玻璃91，采用外嵌 (on-cell)式的构造将触控感测器90直接设置在彩色滤光片基板120上。即使在外嵌式的触控面板中，也能够通过使用搭载了图1所说明的触控信息检出部20的触控感测器控制器 110，来精密地检测多点接触输入。实施例6:图13是表示本发明实施例6的电子装置的例子。图13的电子装置100虽以移动电话来表示，但也可以是例如电视机、手表、个人数字助理(PDA)、平板计算机、笔记型计算机、桌上型计算机、车上导航装置或携带型游戏机等其他的电子装置。移动电话100具有组装于实施例1至5的输入检出装置内的显示装置200。显示装置200能够显示对应触控感测器输入面的输入画面，除了显示电波强度、电池残量等移动电话100的状态及时间等信息外，也可以显示数字键等按键，让使用者能够透过触摸面板的表面来操作移动电话100。显示装置200可包括液晶显示器、OLED显示器、3D显示器等各种显示装置。近年来，移动电话等携带型电子机器的机器本体一方面朝小型化发展，一方面希望显示画面能尽可能地增大。因此，要在触控感测器输入面周围设置多出来的边框领域越来越困难，在成品时会隐藏于机器框体内的边框领域不足用来设置差动检测用的基准电极的情况下，本发明的输入检出方法及输入检出装置特别有用。而实施例1至6虽然说明了将本发明的输入检出方法及输入检出装置应用于搭载至显示装置的触控感测模块的例子，但本发明也可以是实行输入检出方法及输入检出装置的功能的输入检出程序，或是记录了该输入检出程序的计算机可读取媒体。而目前为止虽以具有矩阵状电极的投影型相互电容式触控感测器为基础来说明， 但即使是矩阵状配置的独立按钮型的投影型自我电容式触控感测器，只要按钮尺寸十分小且精细的话，也可以适用本发明。以上虽然说明实施本发明的最佳实施例，但本发明并不限于此最佳实施例。本发明可在不违反主旨的范围内做适当地变更。
权利要求
1.一种输入检出装置，用以检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，其特征在于，所述的输入检出装置包括读取部，通过一连串动作来读出对所述输入面的接触所形成的输入， 其中所述连串动作包括同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的所述电极，并依序由所述输入面的一端每次移动一条线来扫描直到所述输入面的另一端，求取扫描所述2 条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
2.如权利要求1所述的输入检出装置，其特征在于，所述的输入检出装置更包括 计算处理部，对所述触控感测器的输入面全体积分所述差值，计算出触控信息，其中所述计算处理部具有一重置部，当所述2条以上的线在所述触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将所述积分结果或扫描所述扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为所述既定值。
3.如权利要求2所述的输入检出装置，其特征在于，所述的输入检出装置更包括端部接触检出部，通过决定所述触控信息是否具有既定的数据系列，来检出相当于所述扫描开始端及所述扫描结束端的所述触控感测器的所述输入面的两端有接触输入；以及修正部，当所述接触感测器的所述输入面两端有接触输入被所述端部接触检出部检出时，将所述数据系列最小值加到所述数据系列的各数据值，来修正所述接触数据。
4.如权利要求2所述的输入检出装置，其特征在于，当所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线包括2条以上的线的情况下，所述计算处理部分别对根据每次扫描的所述2条以上的线中的各线位置而划分的线群做积分，并结合所述触控感测器的整个输入面扫描后所获得的所述整个线群的积分结果，产生所述触控信息。
5.如权利要求1所述的输入检出装置，其特征在于，所述读取部包括 选择器，依序选择所述2条以上在扫描顺序上相邻的线上的电极；以及差动放大器，输出扫描所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
6.如权利要求1所述的输入检出装置，其特征在于，所述计算处理部包括 积分器，对所述触控感测器的整个输入面积分所述差值；第1存储装置，储存所述积分器于每一次扫描所求得的积分结果；以及第2存储装置，储存所述积分器所求得的触控感测器整个输入面的积分结果，并作为触控信息。
7.如权利要求1所述的输入检出装置，其特征在于，所述的输入检出装置更包括 噪声滤波器，从所述触控信息中除去不满阈值的低等噪声。
8.如权利要求1所述的输入检出装置，其中所述输入检出装置组装于显示装置，所述显示装置可显示对应所述触控感测器的所述输入面的输入画面。
9.一种输入检出方法，用以检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，其特征在于，所述的输入检出方法包括读取步骤，通过一连串动作来读出对所述输入面的接触所形成的输入， 其中所述连串动作包括同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的所述电极，并依序由所述输入面的一端每次移动一条线来扫描直到所述输入面的另一端，求取扫描所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
10.如权利要求9所述的输入检出方法，其特征在于，所述的输入检出方法更包括 计算处理步骤，对所述触控感测器的输入面全体积分所述差值，计算出触控信息， 其中所述计算处理步骤具有一重置步骤，当所述2条以上的线在所述触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将所述积分结果或扫描所述扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为所述既定值。
11.如权利要求10所述的输入检出方法，其特征在于，所述的输入检出方法更包括 端部接触检出步骤，通过决定所述触控信息是否具有既定的数据系列，来检出相当于所述扫描开始端及所述扫描结束端的所述触控感测器的所述输入面的两端有接触输入；以及修正步骤，当所述接触感测器的所述输入面两端有接触输入被检出时，将所述数据系列最小值加到所述数据系列的各数据值，来修正所述接触数据。
12.如权利要求10所述的输入检出方法，其特征在于，当所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线包括2条以上的线的情况下，所述计算处理步骤分别对根据每次扫描的所述2条以上的线中的各线位置而划分的线群做积分，并结合所述触控感测器的整个输入面扫描后所获得的该整个线群的积分结果，产生该触控信息。
13.如权利要求9所述的输入检出方法，特征在于，所述读取步骤包括 选择步骤，依序选择所述2条以上在扫描顺序上相邻的线上的电极；以及输出步骤，输出扫描所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
14.如权利要求9所述的输入检出方法，其特征在于，所述的输入检出方法更包括 噪声去除步骤，从所述触控信息中除去不满阈值的低等噪声。
15.一种计算机可读取的媒体，其特征在于，为了检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，而纪录了让计算机实行读取部功能的输入检出程序，其中所述读取部同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的所述电极，并依序由所述输入面的一端每次移动一条线来扫描直到所述输入面的另一端，求取扫描所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
16.如权利要求15所述的计算机可读取的媒体，其特征在于，所述输入检出程序更让计算机实行计算处理部及重置部的功能，其中所述计算处理部对所述触控感测器的输入面全体积分所述差值，计算出触控信息；以及所述重置部当所述2条以上的线在所述触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将所述积分结果或扫描所述扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为所述既定值。
17.一种输入检出程序，其特征在于，为了检出接触具有配置为矩阵状的电极的触控感测器的输入面时的输入，而将计算机实行读取部的功能，其中所述读取部同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的线的所述电极，并依序由所述输入面的一端每次移动一条线来扫描直到所述输入面的另一端，求取扫描所述2条以上的线中的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据与扫描剩余的半数条连续的1条以上的线所获得的检出数据之间的差值。
18.如权利要求17所述的输入检出程序，其特征在于，更让计算机实行计算处理部及重置部的功能，其中，所述计算处理部对所述触控感测器的输入面全体积分所述差值，计算出触控信息， 所述重置部当所述2条以上的线在所述触控感测器的输入面上由扫描结束端跨越到扫描开始端时所获得的差的积分结果不满足既定值时，将所述积分结果或扫描所述扫描结束端上的线所获得的检出数据重新设定为所述既定值。
全文摘要
本发明提供一种输入检出装置、方法、程序及计算机可读取媒体，能够使用差动检测演算法正确地检出多点输入。为了检出具有矩阵状电极的触控感测器的输入面的接触输入，输入检出装置包括读取部，同时扫描2条以上在扫描顺序上相邻的电极线，并依序由输入面的一端逐线扫描至另一端，求取扫描的线中的半数条连续的线与剩余的半数条连续的线所获得的检出数据之间的差值；以及计算处理部，对触控感测器的输入面全体积分差值，计算出触控信息，当2条以上的线由扫描结束端跨越到扫描开始端的情况下所获得的积分结果不满足既定值时，重置扫描结束端上的线所获得的检出数据。
文档编号G06F3/041GK102411447SQ20111028343
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月22日 优先权日2010年9月23日
发明者住尚树, 松井义和, 桥本和幸 申请人:奇美电子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司