專利名稱：多點觸摸檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及觸控式顯示器領域，具體涉及多點觸摸系統(tǒng)。
背景技術：
今天，幾乎每一個電子應用裝置都提供了一個人機互動用戶界面，如按鈕、鍵盤、鼠標。各用戶界面的相關技術里面，觸摸感應顯示器(也稱為"觸摸顯示屏"或"觸摸面板")因為直觀和操作便利，越來越受歡迎，被廣泛應用于各種電子應用裝置中，如便攜式設備和公共系統(tǒng)。作為一個用戶界面，觸摸感應顯示器監(jiān)測到用戶的觸摸并將其轉(zhuǎn)換成電子信號。通過信號分析，信號處理器確定用戶觸摸的位置，然后顯示并執(zhí)行相應操作。
在不同的工業(yè)應用中，出現(xiàn)了應用各種技術設計的不同類型的觸摸面
板，例如聲表面波觸摸面板、紅外觸摸面板、電容式觸摸面板以及電阻式觸摸面板等等。
聲表面波觸摸面板監(jiān)視傳導到觸摸面板上的超聲波。當有手指觸摸面板時， 一部分的聲波被吸收。這一超聲波的變化可以用于估計觸摸面板的手指的位置。
紅外觸摸面板通過兩種不同的方法捕捉觸摸的發(fā)生。 一種方法通過檢測觸摸面板表面電阻熱量的變化；另 一種方法通過在觸摸面板上布置行、列紅外傳感器矩陣并^r測屏幕表面附近的調(diào)制激光的中斷。
電容式觸摸面板是涂敷有 一 層透明的導電玻璃版，例如氧化銦錫(ITO)、發(fā)光聚合物(LEP)或其他可在觸摸面板之間傳導電流的介質(zhì)。觸摸面板可以理解為 一個在橫、縱坐標都儲存有電荷的精確控制電場的電容。人體本身也積蓄有電荷存在，也可以看作是一個電容器件。當觸摸面板的"正常的電容"(它的基準狀態(tài))受到另一個電容干擾時，例如用戶的手指，位于觸摸面板角落的電路紀錄基準電容受到"干擾"(例如發(fā)生觸摸)的結(jié)果，該結(jié)果的信息可以用于估計在觸摸面板上發(fā)生觸摸的位置。
電阻式觸摸面板由多個部分組成，包括兩個薄的金屬導電層，即一上傳導層和一下傳導層，兩傳導層之間被微小的空間所隔離。工作時，下傳導層存在一個電壓降并且有電流流過。當用戶觸摸電阻式觸摸面板的上傳導層，例如通過手指或者尖筆進行觸摸，兩傳導層在該觸摸點處連接。因此， 一部分的電流通過該連接點流到上傳導層，導致底下傳導層的電流發(fā)生變化。該電流變化的結(jié)果可以用于檢測觸摸的發(fā)生并且估計出觸摸面板上該連接點的位置。
電阻式觸摸面板工作原理類似一個具有輸出端的電壓分壓器。圖1所
示為該電壓分壓器的框圖。圖中串行連接的兩個電阻Z1和Z2代表被上傳導層上的連接點分開的下傳導層的兩部分。如果將電源電壓Vin加載到兩電阻的相反端，則在連接點處的輸出電壓Vout為
圖2是一個包含單一觸摸感應區(qū)域裝置并受兩個手指同時觸摸的示意圖。
電阻式觸摸面板設備包括至少兩個部分， 一基層100和一接觸層200。在一些實例中，基層IOO為一由硬性材料制成的面板，例如玻璃面板，為整個設備提供了機械穩(wěn)定性，接觸層200由具有柔軟性的材料制成，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，提供了上下傳導層接觸時所需的柔韌性。在一些實例中，基層100的上表面和接觸層200的下表面都覆蓋有ITO涂層。
根據(jù)具體的應用情況，觸摸面板可以具有不同的外形，規(guī)則的或者不
規(guī)則的。例如，圖2中的觸摸面板設備是一個規(guī)則的具有四個邊界的外形。四套電極110沿四邊分布且由基層100上表面的ITO涂層連接在一起。接觸層200有一個與下表面ITO涂層連接愛一起的信號輸出端210?；?br> 特別地，附著在基層100和接觸層200的ITO涂層被一個隔離層隔離成相互獨立的兩個部分(圖2中未示出)。當沒有作用力施加在接觸層200上時，上下兩個ITO涂層相互絕緣。當一個物體，例如一指尖壓力施加到接觸層200時，接觸層200向下發(fā)生一定變形，/人而兩個ITO涂層接觸導通。
如果在兩個傳導層間只有一個接觸點(例如用"+"來表示該接觸點)，那么接觸點在觸摸面板上的位置可由以下所確定(i)在基層100的左右兩邊電極加載電壓，然后測量端點210的輸出信號(ii)在基層100的上下兩邊電極加載電壓，測量端點210的另一個輸出信號。每兩個這樣的輸出信號可以確定出接觸點在ITO涂層上的X坐標方向及Y坐標方向的位置，從而確定了接觸點的具體位置。
但是如果同時有兩個或更多的指尖與觸摸面板相接觸，即存在至少兩個接觸點，使用如圖2所示的觸摸面板只能產(chǎn)生一個相應的估計接觸位置的輸出信號。在這種情況下，該估計位置可能是在觸摸面板上的兩個接觸點位置的平均值，即兩個指尖與觸摸面板相接觸產(chǎn)生一個平均位觸摸點，作為用戶界面的觸摸屏將無法正確地識別用戶的指示。為避免此類情況的發(fā)生，用戶必須很小心地避免兩個指尖在同一時刻與觸摸面板相接觸。上述情況還導致多個觸點的復雜人機交互操作應用得不到支持。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多點觸摸檢測系統(tǒng)，能夠識別同時按壓的至少兩個觸摸點。
本發(fā)明技術方案是這樣實現(xiàn)的
多點觸摸4企測系統(tǒng)，包括 一觸摸感應裝置，該裝置包括多個絕緣的傳導區(qū)域，所述傳導區(qū)域用于監(jiān)測用戶同一時刻的多點觸摸事件，并根據(jù)所述多點觸摸事情生成輸出信號； 一微控制器，所述微控制器根據(jù)所述輸出信號形成至少一控制信號； 一與所述微控制器連接的應用裝置，包括一用于顯示多人機互動對象的顯示器，所述應用裝置接收微控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)所述控制信號改變?nèi)藱C互動對象在顯示器上的顯示狀態(tài)。
可見，本發(fā)明的觸摸感應裝置包括多個絕緣的傳導區(qū)域，該傳導區(qū)域監(jiān)測用戶同 一時刻的多點觸摸事件，并根據(jù)所述多點觸摸事件生成輸出信號以供微控制器及應用裝置進行后續(xù)處理，這樣就能夠識別同時按壓的至少兩個觸摸點。


為使本發(fā)明的上述的特點和優(yōu)點以及其他特點和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細的說明。
圖1為一個電壓分壓器的框圖2為一個包含單一觸摸感應區(qū)域裝置并受同時兩個手指觸摸的示意
圖3為本發(fā)明實施例所提供的具有多個觸摸感應區(qū)域，并同時受六個手指觸^l莫的示意圖；圖4A和4B為圖3所示的多點觸摸裝置與控制電路相連接的原理圖；圖5A至5C為具有多個傳導區(qū)域的多點觸摸感應裝置的示意圖6為本發(fā)明實施例所提供的具有多個傳導區(qū)域的多點觸摸感應面板的橫向截面圖7為本發(fā)明實施例所提供的多點觸摸感應系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖；圖8為本發(fā)明實施例所提供的多點觸摸感應系統(tǒng)一實施例的框圖；圖9為本發(fā)明實施例所提供的多點觸摸感應系統(tǒng)另一實施例的框圖；圖10為本發(fā)明實施例所提供的多點觸摸感應系統(tǒng)工作流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
圖3為本發(fā)明實施例所提供的具有多個觸摸感應區(qū)域，同時受六個手指觸摸的示意圖。類似于圖2所示的觸摸面板，圖3所示的觸摸面板也包括一基層300和一接觸層400,并且兩者都覆蓋有傳導層?；鶎?00的四邊緣分布有四套電極。為支持多點觸摸功能，該接觸層400下表面的傳導層劃分為六個相互隔離的傳導區(qū)域400-l到400-6,每個傳導區(qū)域都具有自己的輸出端410-1到410-6。由于這六個傳導區(qū)域相互電氣絕緣，當上述六個區(qū)域中每個區(qū)域在同一時刻都有一指尖與之相接觸，上述各個區(qū)域都可以產(chǎn)生一個獨立的輸出信號。
如圖3所示，同一時刻六個傳導區(qū)域各自被一指尖觸摸。同時，電源電壓Vin加載到基層300上下兩邊緣的電極上，并在六個輸出端分別輸出六個電壓信號，每個輸出信號的信號源于傳導區(qū)域上的接觸點。接
9著，電源電壓Vin從基層300上下兩邊緣的電極移除并加載到基層300 左右兩邊緣的電極上，若與觸摸面板相接觸的六個指尖沒有撤開，六個 輸出端將生成另外六個電壓信號。因此，六個傳導區(qū)域?qū)⒎謩e送出一對 兩相關聯(lián)的測量信號，其中一個信號與基層300的左右兩邊緣相關聯(lián)， 另一信號與基層300的上下兩邊緣相關聯(lián)。每對測量信號可以用來估計 每個導電區(qū)域上相應的接觸點位置，因此觸摸面板上六個傳導區(qū)域同 時被獨立觸摸的事件可以被;險測到，并產(chǎn)生相應位置信息。
圖4A和4B為本發(fā)明實施例所提供的圖3所示的多點觸摸裝置，與 控制其工作的控制電路相連接的原理圖。
基層300中的六個虛線框表示接觸層400的六個傳導區(qū)域。請注意 任意兩個相鄰的傳導區(qū)域之間沒有重疊的部分。四個控制電路ll到14 對應連接到基層300 —邊^(qū)^的至少一個電才及上。在一些實例中， 一個控 制電路包括有多個開關，每個開關控制一個相應電極的ON/OFF狀態(tài)。 當連^"到電才及的開關開啟時， 一個由開關和電才及構(gòu)成的回路就形成了 。 一個手指接觸到六個傳導區(qū)域中的任何一個區(qū)域都會其相應的輸出端 產(chǎn)生一個輸出電壓。在一些實例中，觸摸面板與一個特殊應用集成電路 (ASIC)相連接并由ASIC控制，例如觸摸面板通過四個控制電路連接 到一個觸摸面板微控制器中。在其它一些實例中，觸摸面板與多個觸摸 面板微控制器相連接，每個微控制器負責控制觸摸面板 一 個或多個方 向。
參閱圖4A，為了估計在某一區(qū)域手指接觸點(如P1)的Y坐標位 置，基層300的上下兩邊緣的電極上加載一電源電壓Vin。根據(jù)控制電 路11和12的工作，觸摸面板上被手指接觸的傳導區(qū)域的輸出端產(chǎn)生一 個或者多個輸出信號。在一些應用實例中，兩個控制電路11和12的開關根據(jù)預先定義好的電路結(jié)構(gòu)，設置成為開啟或者關斷用來最小化基層
300上傳導層因邊緣電場漏電引起的誤差。例如，控制電路11和12的 不同的開關可以在檢測手指接觸位置的同 一個時間開啟或者關斷。在另 一個實例中， 一對開關， 一個在控制電路11中而另一個在控制電路12 中與之相對稱，在同一個時間開啟和關斷。通過這樣設置，在同個輸出 端會產(chǎn)生多個測量值而這些測量值的平均值可以用于估計手指接觸點 的Y坐標位置。在一些實例中，平均值是由基層300邊緣上相應的開 關對的多個測量值來決定的。
請注意，還有很多其他方案，在控制電路中運行多個開關的不同電 路結(jié)構(gòu)都可以達到良好的測量結(jié)果。這里參考了 一篇申請?zhí)枮?CN200810096144.6,申請日是2008年5月6日，發(fā)明名稱為一種觸4莫 屏屏體和使用該屏體的電阻式觸摸屏的實用新型專利)，其中公開的電 路可以應用于本發(fā)明的觸摸面板的 一 些實例中。
根據(jù)實際應用情況，位于電阻式多點觸摸感應裝置接觸層上的絕緣 傳導區(qū)域可以隨著觸摸面板的尺寸而做成不同的外形和尺寸。例如，圖 4A中的六個傳導區(qū)域為相同尺寸的正方形。在實際應用中，為了使在 估計接觸點的X和Y坐標時，具有同樣或相近的解析度，傳導區(qū)域可 以采用上述設計。在一些實例中，傳導區(qū)域可以是尺寸相同或者各異的 矩形。在這種情況中，觸摸面板可以根據(jù)需求在X和Y坐標具有不同 的解析度。在一些實例中，傳導區(qū)域可以是規(guī)則或者不規(guī)則的多邊形。 在另一些實例中，傳導區(qū)域可以是圓形或者橢圓形。
圖4B描繪了具有多個傳導區(qū)域的觸摸面板上表面結(jié)構(gòu)。觸摸面板 包括上傳導層和下傳導層。上傳導層劃分為六個矩形的傳導區(qū)域，即傳 導區(qū)域430-1至傳導區(qū)域430-6。下傳導層420在4個頂角上有四個電極，即電極1至電極4。為了測量接觸點"P7" Y軸方向的位置，電 極1和電極2連4妄到電源的正極，電極3和電才及4連接到電源的負極。 因為上傳導層在接觸點P7處和下傳導層420相接觸，傳導區(qū)域的輸出 端430-4生成一個大小與接觸點Y軸方向位置相對應的電壓信號(例如 成比例關系)。測量完Y軸的位置后，電極1和電極3連接到電源的 正極而電極2和電極4連接到電源的負極。在這個情況下，傳導區(qū)域的 輸出端430-4生成另一個大小與接觸點X軸方向位置相對應的電壓信號 (例如成比例關系)。請注意，X軸方向和Y軸方向的電壓測量過程 是在手指還沒有離開觸摸面板上表面，上下兩傳導層在P7點接觸的很 短周期內(nèi)完成的。
圖5A至5C為本發(fā)明實施例所提供的具有多個傳導區(qū)域的多點觸 摸感應裝置的示意圖。如圖5A所示，觸摸面板505為長方形，其接觸 層劃分為20個大小相同的三角形。每個三角形表示一個具有輸出端的 傳導區(qū)域510。當電源加載到觸摸面板505的相反兩邊緣時，使用圖3 和圖4同樣的電路連接測量電壓輸出信號，能夠檢測到觸摸面板505 不同傳導區(qū)域上同時多個指尖接觸點的X軸和Y軸方向的位置?？傊?， 將接觸層劃分成多個規(guī)模較小的傳導區(qū)域可以幫助提高多點觸摸面板 的解析度。
圖5 B描繪了具有不同外形和不同尺寸的多個傳導區(qū)域的觸摸面板 515。傳導區(qū)域中的部分區(qū)域520為"M"形狀，其他區(qū)域530、 540為 三角形狀，每個傳導區(qū)域都具有自己的輸出端。當電源加載到觸摸面 板515的相反兩邊緣時，使用圖3和圖4同樣的電路連接測量電壓輸出 信號，能夠檢測到觸摸面板515不同傳導區(qū)域上同時多個的手指接觸點 的X軸和Y軸方向的位置。當觸摸面板的不同區(qū)域和/或不同方向需要不同的應用和不同的解析度時，才采用如圖5B所示的觸摸面板。例如， 圖5B中的觸摸面板515可在邊沿部分和橫向的方向上比中心部分和縱 向的方向上具有更高的解析度。
圖5C描繪了一種具有多個傳導區(qū)域的六邊形觸摸面板525。觸摸 面板525上的接觸層劃分成六個傳導區(qū)域550，每個區(qū)域為一個等邊三 角形并具有自己的輸出端。在這個實例中，假設有一手指接觸點"P" 在某一的傳導區(qū)域，為了確定手指接觸點的位置，電源電壓加載到觸摸 面板525的三個不同的方向上，例如X-X，方向，Y-Y，方向和Z-Z，方向。 對于每個方向，輸出端560上都有一個獨立的輸出信號。該輸出信號可 以確定接觸點的確定位置。在三個方向上重復同樣的步驟產(chǎn)生三個對接 觸點位置的估計結(jié)果。由于三個方向的相互關系已知，三個估計結(jié)果中 的任意兩個估計結(jié)果都可以用來確定觸摸面板上接觸點的唯一位置，而 第三個估計結(jié)果可以用于提高觸摸面板525上接觸點位置的精度。很顯 然，要進一步提高觸摸面板的解析度，本領域技術人員需要對其他方向 做更多的測量。
圖6是具有多個傳導區(qū)域的多點觸摸感應面板的橫向截面圖，請注 意圖中所示的層次的尺寸只用于說明而不代表確切的層次的尺寸。
傳導層670代表觸摸面板基層上表面附著有透明傳導材料，例如 ITO或LEP的一層。間隔層660位于傳導層670上。在一些實例中， 間隔層660由一個二維的微點空間陣列構(gòu)成。微點空間陣列將上傳導層 和下傳導層分開以避免意外的接觸。在一些實例中，微點空間陣列經(jīng)過 一個精確控制點尺寸、高度和密度的過程制作到下傳導層670。在一些 實例中，預先定義的點密度確定了觸摸面板的相關運行方法。例如，一 個低點陣密度對于手指接觸有效。相比之下，尖筆類的輸入設備就需要更高的點陣密度才行。在一些實例中，層與層之間的空隙會有一個微小 的正氣壓存在，防止意外的或者無意的接觸，諸如灰塵和污點造成觸摸 面板的損壞。
下電極層650分布在傳導層670的邊緣。電極層650和傳導層670 在電氣上連接在一起。在一些實例中，下電極層650包含有兩個或多個 隔離的部分，并且每個部分連接到如圖3中所示基底300 —樣的同一邊 緣上展開的一個電極上。當電源電壓的正極和負極連接到傳導層670 兩相反邊緣的兩個電才及時，傳導層670上會有一個電壓降并有電流流 過。
傳導層610代表觸摸面板接觸層下表面附著有透明傳導材料，如 ITO或LEP的另一層。傳導層610中的虛線表示在該層劃分的多個相 互隔離的區(qū)域610-1， 610-2,到610-N。 一上電極層620分布于傳導層 610邊緣。在一些實例中，該上電極層620劃分為多個相互隔離的單元 并且每單元連接到上傳導層610中的一個傳導區(qū)域610-1， 610-2，到 610-N。當上傳導層610的一傳導區(qū)域和下傳導層670在一個確定點接 觸時， 一個電壓信號經(jīng)過上電極層620的一個單元傳輸?shù)较鄳妮敵龆?并傳輸?shù)脚c觸摸面板連接的微控制器上。
兩個絕緣體630分別附在上電極層620和下電極層650的相應一 端，從而兩電極層620和650不會相互連接并避免了多點觸摸面板在應 用過程中存在潛在故障。在一些實例中，兩個絕緣體630通過一個雙面 膠層640結(jié)合在一起。在其他實例中，雙面膠層640本身就是一個絕緣 體。在這種情況下，上和下電極層620和650直4妄與雙面膠層640粘貼 在一起，省去了兩個絕緣層630。
圖7為本發(fā)明實施例所提供的多點觸摸感應系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。多點觸摸感應系統(tǒng)包括一顯示屏710, —應用微處理器720, —觸 摸面板微控制器730，以及一上面描述過的多點觸摸面板740。在一些 實例中，多點觸摸感應系統(tǒng)為便攜式裝置，例如手機、游戲手柄、全球 定位系統(tǒng)(GPS)、個人數(shù)字伴侶(PDA)或者其中的一部分。在其他 一些實例中，多點觸摸感應系統(tǒng)是公用系統(tǒng)，例如4艮行ATM機，車站 自動售票機，圖書館的圖書檢索系統(tǒng)或者其中的一部分。在其他一些實 例中，多點觸摸感應系統(tǒng)是汽車電子控制系統(tǒng)或者產(chǎn)品制造系統(tǒng)或者其 中的一部分。
在工作的時候，微控制器730發(fā)送指令給觸摸面板740，通過控制 信號19同時檢測用戶輸入的命令或者使用多手指接觸發(fā)送的請求或者 使用筆類工具的多點接觸請求。根據(jù)接收到的用戶請求，觸摸面板740 通過上述的多傳導區(qū)域產(chǎn)生多個輸出信號20并將信號傳輸20到微控制 器730。微控制器730處理輸出信號20以確定多點接觸位置相關的信 息17并將該信息17發(fā)送到應用微處理器720 (例如CPU處理器)。
應用微處理器720根據(jù)相關位置信息17執(zhí)行預先定義好的操作并 將操作結(jié)果16顯示在顯示屏710上。例如，用戶使用多點接觸手勢旋 轉(zhuǎn)顯示屏上的圖片。根據(jù)屏幕上多點接觸手指的動作，微處理器720 將原始圖片旋轉(zhuǎn)例如90度后顯示在屏幕上。在一些應用實例中，微處 理器720同時會發(fā)送一個響應信號18給微控制器730。根據(jù)響應信號 18,微控制器730會發(fā)出新的指令給觸摸面板740。在一些實例中，微 處理器720和微控制器730相當于一個集成芯片，例如ASIC不同電路 部分。
圖8位多點觸^l莫感應系統(tǒng)一實施例的原理框圖。在觸摸面板810和觸摸面板驅(qū)動器820之間存在多個通信通道。為 解釋說明，假設觸摸面板810具有圖3所示觸摸面板的相同的結(jié)構(gòu)。輸 出端Vinl到Vin6分別連接到上傳導層的六個傳導區(qū)域并當同時有多個 手指接觸觸摸面板810的表面時產(chǎn)生并輸出電壓信號。
當檢測到六個傳導區(qū)域中的任一 區(qū)域有輸出信號時，觸摸面板驅(qū)動 器820通過中斷信號827報告微控制器830。作為響應，微控制器830 發(fā)送操作指令825給觸摸面板驅(qū)動器820，指令包括測量六個傳導區(qū)域 的輸出電壓并將該電壓信號進行轉(zhuǎn)換。在一些實例中，觸摸面板驅(qū)動器 820包括多個電壓信號測量單元，每個單元負責監(jiān)測一個或多個傳導區(qū) 域。這些電壓信號測量單元可以并行工作。在其他一些實例中，觸摸面 板驅(qū)動器820只具有一個測量單元。在這種情況下，測量單元負責連續(xù) 的監(jiān)測觸摸面板上的所有傳導區(qū)域，在一個時刻^r測一個區(qū)域。在一些 實例中，觸摸面板驅(qū)動器820和微控制器830具有很強大的信號處理的 能力。因此，多點觸摸感應系統(tǒng)可以檢測是否在多個傳導區(qū)域中存在觸 摸事件，并且如果在一個區(qū)域發(fā)生了觸摸事件，可以估計出觸摸事件發(fā) 生的位置。雖然在不同傳導區(qū)域的觸摸事件是相繼被確定的，但在用戶 的體驗上感覺它們是被同時檢測到。觸摸面板驅(qū)動器820具有一個或者 是多個信號測量單元，取決于多點觸摸面板的具體應用。
在確定多點或同步或偽同步觸摸事件的位置后，微控制器830對顯 示在顯示屏840上的對象執(zhí)行操作。例如，用戶通過一個多點手指的手 勢旋轉(zhuǎn)顯示屏840上顯示的圖片，則微控制器830將旋轉(zhuǎn)后的圖片顯示 在屏幕上，.例如將旋轉(zhuǎn)90度的圖片取代原始的圖片顯示在屏幕上。
圖9為多點觸摸感應系統(tǒng)另 一實施例的框圖。
16多點觸摸輸入面板910與連接微控制器920相連接。在 一 些實例中， 微控制器920為具有多個電路的ASIC芯片。在其他一些實例中，微控 制器920為一個結(jié)合了多個IC的電子系統(tǒng)，每個IC具有特定的功能。 例如，面板驅(qū)動器930負責控制開關的工作，例如如圖4A所示的開啟 /關斷開關。通過在不同的方向上調(diào)節(jié)開關的開啟/關斷，多點觸摸感應 系統(tǒng)可以同時或不同時地測量不同傳導區(qū)域上相應觸4莫事件的X軸及 Y軸方向的位置。
多點觸摸面板910將不同傳導區(qū)域的輸出信號傳輸給噪聲濾波器 940。很多技術上已知的噪聲抑制算法可以應用到噪聲濾波器940中， 用來提高輸出信號的解析度和減小估計觸摸事件位置的誤差。經(jīng)過抑制 輸出信號的噪聲后，噪聲濾波器940將輸出信號傳輸給控制部分電路 960中的A/D轉(zhuǎn)換器950。 A/D轉(zhuǎn)換器950將觸摸面板910產(chǎn)生的模擬 輸出信號數(shù)字化。A/D轉(zhuǎn)換器950的分辨率，在一定程度上，會影響到 多點觸摸面板910的解析度。 一個常規(guī)的多點觸摸感應系統(tǒng)中的A/D 轉(zhuǎn)換器具有至少8位，可能12位甚至更高的分辨率。
控制部分電路960包括一個可擦除存儲器970或者與可擦除存儲器 970相連接。在一些實例中，存儲器970儲存一個或多個用于根據(jù)數(shù)字 輸出信號估計出觸摸事件位置信息的信號處理算法。存儲器970的容量 取決于信號處理算法的復雜程度。 一個常規(guī)的存儲芯片具有至少4Kb 的容量。控制部分電路960從存儲器970獲取出 一個或者多個信號處理 算法并將算法應用于A/D轉(zhuǎn)換器950生成的數(shù)字輸出信號來確定多點 觸摸面板910上相應觸摸事件的位置。
在一些實例中，微控制器920包括一個或者多個接口電路980。通 過接口電路980,微控制器920連接到同一應用電路的其他器件(例如圖7中的微處理器720)或多點觸摸感應系統(tǒng)外部的其他應用電路上。 980觸摸事件的信息通過接口電路可以傳輸?shù)狡渌骷蛘唠娐樊斨小?其他器件或者電路也可以通過接口電路980發(fā)送指令給多點觸摸感應 電路。在一些實例中，接口電路980是一些特定應用的特定器件。在其 他一些實例中，接口電路980為兼容標準I/O協(xié)議，例如USB和RS-232 的4妄口電路。圖10為多點觸摸感應系統(tǒng)工作流程圖.如圖7到9中的電路連接， 一個多點觸摸檢測系統(tǒng)通常包括一個觸摸感應裝置， 一個與感應裝置相 連接的微控制器以及一個與微控制器相連接的應用電路。觸摸感應裝置 具有多個電氣隔離的傳導區(qū)域，該傳導區(qū)域用于檢測同時的手指接觸事 件。當傳導區(qū)域(1010)檢測到用戶多個同時接觸事件時，觸摸感應裝 置產(chǎn)生多個輸出信號(1020)。在一些實例中，多個同時接觸事件中的 每個接觸都會產(chǎn)生一個信號。在一些實例中，多個輸出信號時同時產(chǎn)生 的。在其他一些實例中，多個輸出信號是依次產(chǎn)生的。在其他一些實例 中，多個輸出信號分成了多個集合。單個集合中的輸出信號是依次產(chǎn)生， 不同集合的輸出信號可同時產(chǎn)生。多個輸出信號傳輸?shù)轿⒖刂破?1030)。在一些實例中，微控制器 包括多個信號處理單元，每個單元負責處理一個或者多個輸出信號。多 個信號處理單元采用并行的方式對輸出信號進行處理。在其他一些實例 中，微控制器只有一個信號處理單元依次對多個輸出信號進行處理，在 一個時刻內(nèi)處理一個信號。在其他一些實例中，微控制器根據(jù)相應的傳 導區(qū)域?qū)敵鲂盘栠M行優(yōu)先級排序。例如，觸摸面板中一個特定的傳導 區(qū)域的輸出信號被賦予較高優(yōu)先級(例如中間的區(qū)域)，那么，微控制器會首先處理這個輸出信號然后再對其他區(qū)域的輸出信號進行處理(例 如靠近觸摸面板邊緣的區(qū)域)。在一些實例中，在對傳導區(qū)域排序或者 制定優(yōu)先級時會視傳導區(qū)域的不同尺寸而定。例如，尺寸面積大的傳導 區(qū)域的輸出信號較尺寸小的傳導區(qū)域的信號會優(yōu)先進行處理。在一些實 例中， 一些多點觸摸感應系統(tǒng)的應用設備中需要對傳導區(qū)域排序或者制 定優(yōu)先級。例如，用戶通過一次手指觸摸選擇觸摸屏上的一個對象，只 有當用戶同時或者之前通過另 一次手指觸摸選擇了觸摸屏幕上的另一個對象后，電腦游戲手柄或者ATM才幾才扭J于這個相應纟喿作。換言之， 用戶與觸摸屏上不同對象之間的互動具有內(nèi)在固有次序，因此要求用戶 按照 一 定處理次序觸摸對象。微控制器根據(jù)輸出信號產(chǎn)生 一個或者多個控制信號并將控制信號 傳輸?shù)綉醚b置(1040)。應用裝置包括一個顯示多個人機交互對象的 顯示屏。典型的人機交互對象包括文本、虛擬按鍵、圖像、虛擬鍵盤。 應用裝置響應控制信號，改變?nèi)藱C交互對象在顯示屏上的狀態(tài)(1050)。 例如，應用裝置會在屏幕上旋轉(zhuǎn)一個圖像或者高亮用戶選擇的區(qū)域。出于解釋的目的，前述說明列舉了一些實例進行描述。然而，上述 討論說明并不意味著將本發(fā)明限制在這些實例中。從以上的說明可以看 出存在很多可以修改變化的地方。所列舉的實例只用于更好的闡述本發(fā) 明的原理和實際應用，因此本領域其他技術人員利用本發(fā)明及各種實 例，所做的能夠取得本發(fā)明預期實現(xiàn)效果的各種修改，均應包含在本發(fā) 明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1、多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一觸摸感應裝置，該裝置包括多個相互絕緣的傳導區(qū)域，所述傳導區(qū)域用于監(jiān)測用戶同一時刻的多點觸摸事件，并根據(jù)所述多點觸摸事件生成輸出信號；一微控制器，所述微控制器根據(jù)所述輸出信號形成至少一控制信號；一與所述微控制器連接的應用裝置，包括一用于顯示多人機互動對象的顯示器，所述應用裝置接收微控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)所述控制信號改變?nèi)藱C互動對象在顯示器上的顯示狀態(tài)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述觸摸 感應裝置,包括一至少具有第一對邊緣的第一傳導層，所述第一對邊緣包括，第一邊 緣和一第二邊緣其中第二邊緣與第一邊緣大體上平行設置，當有電源加載 至所述第一邊緣和第二邊緣上時，在所述第一邊緣和第二邊緣之間的第一 傳導層上，產(chǎn)生有電壓降；以及一通過間隔層與所述第一傳導層分開的第二傳導層，所述第二傳 導層包括多個相互絕緣的傳導區(qū)域；其中，當多個傳導區(qū)域同時與第一傳導層連接時，每個傳導區(qū)域產(chǎn)生 一輸出信號，輸出信號的大小至少取決于傳導區(qū)域相對于所述第一邊緣和 第二邊緣的位置。
3、 根據(jù)權利要求2所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 還包括一觸摸面板驅(qū)動器，所述觸摸面板驅(qū)動器與觸摸感應裝置相連接，接收所述傳導區(qū)域生成的輸出信號，并根據(jù)所述輸出信息生成多觸摸點的 位置信息。
4、 根據(jù)權利要求3所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控 制器與所述觸摸面板驅(qū)動器相連接，接收觸摸面板驅(qū)動器輸出的位置信 息，并4艮據(jù)所述位置信息形成至少一控制信息。
5、 根據(jù)權利要求2所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控 制器與所述觸摸感應裝置相連接，接收所述傳導區(qū)域生成的輸出信號，并 根據(jù)所述輸出信號形成至少 一控制信息。
6、 根據(jù)權利要求2所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述應用 裝置包括一信號處理器，所述信號處理器接收^f鼓控制器輸出的控制信號并 根據(jù)該控制信號改變?nèi)藱C交互對象在顯示器上狀態(tài)。
7、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 微控制器還包括一與觸摸感應裝置相連接的噪聲濾波器，所述噪聲濾波器 用于在形成所述輸出信號時去噪。
8、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 微控制器還包括一 A/D轉(zhuǎn)換器，用于將觸摸感應裝置產(chǎn)生的所述輸出信號 由模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。
9、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 微控制器還包括一存儲器，存儲適用于所述觸摸感應裝置產(chǎn)生的輸出信號 的信號處理算法。
10、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 微控制器還包括一接口電路，所述接口電路用于連接微控制器及應用裝 置。
11、 根據(jù)權利要求IO所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述接 口電路為專用4妄口電-各。
12、 根據(jù)權利要求IO所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述接 口電路為USB接口電路。
13、 根據(jù)權利要求IO所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述接 口電路為RS-232接口電路。
14、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 多個絕》彖傳導區(qū)域大小相同。
15、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 多個絕》彖傳導區(qū)域至少具有兩種大小。
16、 根據(jù)權利要求4或6所述的多點觸摸檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述 絕緣傳導區(qū)域為三角形、矩形、正方形中的任意一形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多點觸摸檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一觸摸感應裝置，該裝置包括多個絕緣的傳導區(qū)域，所述傳導區(qū)域用于監(jiān)測用戶同一時刻的多點觸摸事件，并根據(jù)所述多點觸摸事件生成輸出信號；一微控制器，所述微控制器根據(jù)所述輸出信號形成至少一控制信號；一與所述微控制器連接的應用裝置，包括一用于顯示多人機互動對象的顯示器，所述應用裝置接收微控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)所述控制信號改變?nèi)藱C互動對象在顯示器上的顯示狀態(tài)。應用本發(fā)明，能夠識別同時按壓的至少兩個觸摸點。
文檔編號G06F3/045GK101661361SQ200810141738
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權日2008年8月27日
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