説明

静電容量式タッチコントロール装置及びその検出方法

【課題】二つ以上の集積回路でタッチパネルを走査する時の境界問題を解決し、並びに良好な感応量を取得できる静電容量式タッチコントロール装置及びその検出方法の提供。
【解決手段】静電容量式タッチコントロール装置はタッチパネル、第1集積回路、第2集積回路を有し、該タッチパネルは複数のトレースを具え、該第1集積回路、該第2集積回路は該複数のトレースに充電放電するのに用いられる。そのうち、該第1集積回路、第2集積回路に接続されたトレースは一部が重畳し、境界問題を解決し、並びに良好な感応量を取得できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一種の静電容量式タッチコントロール装置及びその検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
伝統的に、大サイズの静電容量式タッチスクリーンはいずれも表面容量式(surface capacitive)検出技術を使用しているが、表面容量式検出技術はスクリーンの各端点へと流れる一組の電流の違いにより手指の位置を判別し、これによりタッチパネルに接触する手指が2本以上である時は、応答電流組数が一組であるため、一組だけの絶対座標位置しか判別できず、例えば二次元マトリックスの時にわずかに一組のX,Yパラメータしか応答できず、このため多指タッチコントロールの機能を達成できない。
【0003】
全てのタッチポイントを位置決め可能であるAPA(All Points Addressable)型のアレイ容量式検出技術は多指タッチコントロールの機能を達成可能であるが、ただし、それは各ポイントセンサに対して充電放電の動作を行わねばならず、マトリックス形状のタッチパネルに関しては、X軸とY軸のトレースが増加すると、APA型アレイ容量式タッチパネルの画素数は急激に増加し、このためフレームレートが下降し、ゆえに大サイズタッチパネルの応用には適用されない。
【0004】
もう一種の軸交差型すなわちAI(Axix Intersect)型アレイ容量式検出技術も同様に多指タッチコントロールの機能を達成できる。図1は伝統的な、小サイズタッチパネルに応用されるAI型アレイ容量式検出技術を示し、それは、小サイズのタッチパネル10、及び、該タッチパネル10を走査するAI型アレイ容量式タッチコントロールIC12を有する。最大で22本のトレースの走査をサポート可能なAI型アレイ容量式タッチコントロールIC12を例として説明すると、X軸及びY軸それぞれに10本のトレースTRX1〜TRX10及びTRY1からTRY10を有する小サイズのタッチパネル10に応用される時のフレームレートは悪くないが、AI型アレイ容量式タッチコントロールIC12をX軸及びY軸それぞれに40本のトレースTRX1〜TRX40及びTRY1からTRY40を有する大サイズのタッチパネル14に応用される時、図2に示されるように、AI型アレイ容量式タッチコントロールIC12が走査可能な総トレース量を増加しなければならない。しかし、AI型アレイ容量式タッチコントロールIC12が毎回コンデンサに対して充電放電するのに必要な時間が全体のタッチパネル応用上のフレームレートに占める割合は非常に大きく、すなわちフレームレート問題はAI型アレイ容量式タッチコントロールIC12の各フレームにおけるコンデンサに対する充電放電により決定され、ゆえに、走査可能なトレース数を増加する方法を大サイズタッチパネル14に応用すると、非常に大きな欠点を有し得て、全体の応用上のフレームレートの下降が厳重となり、このため応用側の性能に影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、二つ以上の集積回路でタッチパネルを走査する時の境界問題を解決し、並びに良好な感応量を取得できる静電容量式タッチコントロール装置及びその検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、静電容量式タッチコントロール装置において、
複数本のトレースを具えたタッチパネルと、
該複数本のトレース中の第N本のトレースに対して充電放電を行なう第1集積回路と、 該第N本のトレースに対して充電放電を行なうが該第1集積回路と同時には該第N本のトレースに対して充電放電を行なわない第2集積回路と、
を有することを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係はフローティングとされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置としている。
請求項3の発明は、請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係は高抵抗とされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置としている。
請求項4の発明は、請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係はフローティングとされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置としている。
請求項5の発明は、請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係は高抵抗とされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置としている。
請求項6の発明は、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該静電容量式タッチコントロール装置は複数本のトレースを具えたタッチパネルと、該複数本のトレース中の第N本のトレースに対して充電放電を行なう第1集積回路と、該第N本のトレースに対して充電放電を行なう第2集積回路と、を有し、該検出方法は、
該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第2集積回路は該第N本のトレースに対して充電放電を行なわず、
該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第1集積回路は該第N本のトレースに対して充電放電を行なわず、
以上のステップを有することを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法としている。
請求項7の発明は、請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係がフローティングとされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法としている。
請求項8の発明は、請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係が高抵抗とされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法としている。
請求項9の発明は、請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係がフローティングとされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法としている。
請求項10の発明は、請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係が高抵抗とされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法としている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によると、静電容量式タッチコントロール装置及びその検出方法は、タッチパネル、第1集積回路、第2集積回路を包含し、該タッチパネルは複数のトレースを具え、該複数のトレース中の第N本のトレースが第1集積回路と第2集積回路とに接続されるが、該第1集積回路と該第2集積回路は異なる時に該第N本のトレースに充電放電を行い、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行うとき、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係はフローティング或いは高抵抗とされ、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行うとき、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係はフローティング或いは高抵抗とされる。本発明はトレースの重畳レイアウト方式により二つ以上の集積回路を使用してタッチパネルを走査する時に発生する境界問題を解決し、並びに二つの集積回路の同一トレースに対する読取値の誤差を利用し、後端使用時に相互間の読取値の差を修正する。このほか、この二つの読取値をろ波した後の値が該トレースの読取値とされ、雑音が形成する影響も改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図3は二つ以上のAI型アレイ容量式タッチコントロールICを使用してタッチパネルを走査する静電容量式タッチコントロール装置20を示す。図4は図3の局部拡大図である。静電容量式タッチコントロール装置20中、タッチコントロールIC24はタッチパネル22中のトレースTRX1からTRX10を走査し、もう一つのタッチコントロールIC26はタッチパネル22中のトレースTRX10からTRX20を走査する。複数のAI型アレイ容量式タッチコントロールICによりタッチパネル22を走査し、これにより大サイズパネルに応用するとき、多指タッチコントロール機能を具備するのみならず、複数のAI型アレイ容量式タッチコントロールIC24及び26が同時にトレースに対して走査を実行するため、良好なフレームレートを得られる。静電容量式タッチコントロールICの走査方式では、一般に、比較的大きな感応量値を得るために、同時に2本のトレースを選択してコンデンサに対して充電放電を実効することで、比較的高い感度を得られる。
【0009】
上述の走査方式を使用し、二つの静電容量式タッチコントロールICで同一軸方向を共同走査し、図4に示されるように、トレースTRX7及びTRX8に対して同時に充電放電してトレースTRX7及びTRX8のADC値を取得し、並びに取得したADC値に基づき、トレースTRX7の感応量を決定し、これより類推されるように、トレースTRX8及びTRX9のADC値を利用してトレースTRX8の感応量を決定し、トレースTRX9及びTRX10のADC値を利用してトレースTRX9の感応量を決定する。以上の記述に照らし、大サイズタッチパネル22のトレースTRX10の感応量はトレースTRX10及びトレースTRX11のADC値により判断されるべきであるが、トレースTRX10はタッチコントロールIC24に接続され、トレースTRX11はタッチコントロールIC26に接続され、これにより境界部分のトレースTRX10の感応量はただトレースTRX10のADC値により判断され、これによりトレースTRX10の感応量に不正確或いは小さく偏る状況が発生する。
【0010】
本発明はトレース重畳レイアウト方式により二つ以上の集積回路でタッチパネルの同一軸方向を走査する時の境界問題を解決する。図5は本発明の第1実施例を示し、そのうち、タッチコントロールIC24はトレースTRX1からTRX10に接続され、タッチコントロールIC26はトレースTRX11からTRX20に接続されるほか、さらにトレースTRX10に接続される。言い換えると、タッチコントロールIC24及び26が接続されるトレース中、トレースTRX10は重畳し、トレースTRX10はタッチコントロールIC24及び26に共に接続される。一度に2本のトレースを選択して充電放電を行う過程で、タッチコントロールIC24がトレースTRX1からTRX8を走査し、並びにトレースTRX10に対して未だ充電放電動作をしていない時、もしこの期間にタッチコントロールIC24のトレースTRX10に対する関係がフローティング或いは高抵抗に設定されていれば、この期間内にタッチコントロールIC26がトレースTRX10に対して充電放電を行い、タッチコントロールIC24に対して影響を発生しない。同様に、タッチコントロールIC24がトレースTRX10に対して充電放電を実行する時、もしタッチコントロールIC26のトレースTRX10に対する関係がフローティング或いは高抵抗に設定されていれば、この期間内にタッチコントロールIC24がトレースTRX10に対して充電放電を行う時、タッチコントロールIC26に対して影響を発生しない。すなわち、タッチコントロールIC24とタッチコントロールIC26は同時にはトレースTRX10に対して充電放電を行わず、そのうち一方が共用トレースTRX10に対して充電放電を行う時、もう一方は、該トレースに接続されたピンがフローティング或いは高抵抗に設定されなければならない。さらに、仮にタッチコントロールIC24及び26が同期に走査を開始するとして、タッチコントロールIC24がトレースTRX1とトレースTRX2を選択して充電放電を行いトレースTRX1の感応量を読み取る時、タッチコントロールIC26はトレースTRX10及びトレースTRX11に対して充電放電を行いトレースTRX10の感応量を取得し、こうして境界問題を解決し、この時、トレースTRX10はタッチコントロールIC24に対してフローティング或いは高抵抗であるため、タッチコントロールIC26のトレースTRX10に対する充電放電はタッチコントロールIC24に影響を与えず、タッチコントロールIC24がトレースTRX9及びトレースTRX10を選択して充電放電を行いトレースTRX9の感応量を得る時、タッチコントロールIC26はトレースTRX10に対して充電放電を行わず、この時、トレースTRX10はタッチコントロールIC26に対してフローティング或いは高抵抗とされるため、タッチコントロールIC24のトレースTRX10に対する充電放電はタッチコントロールIC26に対して影響を与えない。
【0011】
図6は本発明の第2実施例を示す。そのうち、タッチコントロールIC24及び26はいずれもトレースTRX8、トレースTRX9及びトレースTRX10に接続され、前述したように、タッチコントロールIC24及び26は同時には同一のトレースTRX8、TRX9、及びTRX10に対して充電放電を行なわない。例えば、タッチコントロールIC24がトレースTRX8に対して充電放電を行なう時、タッチコントロールIC26のトレースTRX8に対する関係はフローティング或いは高抵抗とされ、同様に、タッチコントロールIC26がトレースTRX8に対して充電放電を行なう時、タッチコントロールIC24のトレースTRX8に対する関係はフローティング或いは高抵抗とされる。この実施例では、毎回2本のトレースを選択して充電放電を行なうならば、タッチコントロールIC24及び26はいずれもトレースTRX8及びトレースTRX9の感応量を取得でき、これによりタッチコントロールIC24及び26が取得する同一トレースの感応量に対してろ波を行なえ、例えば平均動作を行なえ、これにより異なるタッチコントロールICの初期校正後の差異を低減し、並びに感応量間の差異を得て、これにより良好な感応量を得ることができる。
【0012】
毎回2本のトレースを選択して充電放電を行なう過程に関して述べると、本発明のトレース重畳レイアウト方式は、タッチコントロールIC24がトレースTRX[N]及びTRX[N+1]を選択して充電放電を行なう時に、タッチコントロールIC26がトレースTRX[N+2]及びTRX[N+3]を選択して充電放電を行ない、充電放電を行なわないピンはいずれもフローティング或いは高抵抗とされるのがよい。図7は本発明の第3実施例を示し、タッチコントロールIC24がトレースTRX1及びTRX2を選択してトレースTRX1の感応量を取得する時、タッチコントロールIC26はトレースTRX3及びTRX4を選択してトレースTRX3の感応量を得て、タッチコントロールIC24がトレースTRX2及びTRX3を選択してトレースTRX2の感応量を取得する時、タッチコントロールIC26はトレースTRX4及びTRX5を選択してトレースTRX4の感応量を得て、これから類推されるように、タッチコントロールIC24及び26が同時に同一トレースに対して充電放電を行なう状況がない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】伝統的な小サイズタッチパネルに応用されるAI型アレイ容量式検出技術の表示図である。
【図2】伝統的なAI型アレイ容量式検出技術の大サイズタッチパネルへの応用状況表示図である。
【図3】二つ以上のAI型アレイ容量式タッチコントロールICを使用してタッチパネルを走査する静電容量式タッチコントロール装置の表示図である。
【図4】図3の局部拡大図である。
【図5】本発明の第1実施例図である。
【図6】本発明の第2実施例図である。
【図7】本発明の第3実施例図である。
【符号の説明】
【0014】
10 タッチパネル
12 タッチコントロールIC
14 タッチパネル
20 静電容量式タッチコントロール装置
22 タッチパネル
24 タッチコントロールIC
26 タッチコントロールIC

【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電容量式タッチコントロール装置において、
複数本のトレースを具えたタッチパネルと、
該複数本のトレース中の第N本のトレースに対して充電放電を行なう第1集積回路と、 該第N本のトレースに対して充電放電を行なうが該第1集積回路と同時には該第N本のトレースに対して充電放電を行なわない第2集積回路と、
を有することを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置。
【請求項2】
請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係はフローティングとされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置。
【請求項3】
請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係は高抵抗とされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置。
【請求項4】
請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係はフローティングとされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置。
【請求項5】
請求項1記載の静電容量式タッチコントロール装置において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係は高抵抗とされることを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置。
【請求項6】
静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該静電容量式タッチコントロール装置は複数本のトレースを具えたタッチパネルと、該複数本のトレース中の第N本のトレースに対して充電放電を行なう第1集積回路と、該第N本のトレースに対して充電放電を行なう第2集積回路と、を有し、該検出方法は、
該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第2集積回路は該第N本のトレースに対して充電放電を行なわず、
該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なう時、該第1集積回路は該第N本のトレースに対して充電放電を行なわず、
以上のステップを有することを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法。
【請求項7】
請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係がフローティングとされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法。
【請求項8】
請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第2集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第2集積回路に対する関係が高抵抗とされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法。
【請求項9】
請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係がフローティングとされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法。
【請求項10】
請求項6記載の静電容量式タッチコントロール装置の検出方法において、該第1集積回路が該第N本のトレースに対して充電放電を行なわないステップは、該第N本のトレースの該第1集積回路に対する関係が高抵抗とされることを含むことを特徴とする、静電容量式タッチコントロール装置の検出方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−284453(P2009−284453A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−172294(P2008−172294)
【出願日】平成20年7月1日(2008.7.1)
【出願人】(503031488)義隆電子股▲ふん▼有限公司 (42)
【Fターム(参考)】