[發(fā)明專利]觸摸屏檢測設(shè)備及觸控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110459466.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102902437A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振剛;黃臣;楊云
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子設(shè)備設(shè)計及制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種觸摸屏檢測設(shè)備及觸控裝置。

背景技術(shù)

目前觸摸屏的應(yīng)用范圍從以往的銀行自動柜員機(jī)，工控計算機(jī)等小眾商用市場，迅速擴(kuò)展到手機(jī)，PDA(個人數(shù)字助理)，GPS(全球定位系統(tǒng))，PMP(MP3，MP4等)，甚至平板電腦等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域。用于觸摸屏具有觸控操作簡單、便捷、人性化的優(yōu)點，因此觸摸屏有望成為人機(jī)互動的最佳界面而迅速在便攜式設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

電容觸摸屏通常被分為自電容和互電容兩類。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。該自電容觸摸屏主要有雙層的菱形結(jié)構(gòu)感應(yīng)單元100’和200’，其檢測原理是對X軸和Y軸分別掃描，如果檢測到某個交叉點的電容變化超出了預(yù)設(shè)范圍，則將該行和列的交叉點做為觸摸坐標(biāo)。雖然該自電容觸摸屏的線性度較好，但是經(jīng)常有鬼點出現(xiàn)，難以實現(xiàn)多點觸摸。此外，由于采用雙層屏，也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)及成本大幅增加，并且菱形結(jié)構(gòu)在電容變化量很小的情況下會出現(xiàn)坐標(biāo)飄移，受外界干擾影響大。

如圖2a所示，為現(xiàn)有技術(shù)中常見的另一種自電容觸摸屏的結(jié)構(gòu)圖。該自電容觸摸屏采用三角形圖形屏結(jié)構(gòu)。該自電容觸摸屏包括基板300’、設(shè)置在基板300’之上的多個三角形感應(yīng)單元400’、和每個三角形感應(yīng)單元400’相連的多個電極500’。如圖2b所示，為三角形自電容觸摸屏的檢測原理。如圖所示，橢圓表示手指，S1、S2表示手指與兩個三角形感應(yīng)單元的接觸面積。假設(shè)坐標(biāo)原點在左下角，則橫坐標(biāo)X＝S2/(S1+S2)*P，其中，P為分辨率。當(dāng)手指向右移動時，由于S2不是線性增大，所以X坐標(biāo)存在一個偏差。從上述原理可以看出，目前的三角形感應(yīng)單元是單端檢測，即只從一個方向檢測，然后通過算法算出兩個方向的坐標(biāo)。雖然該自電容觸摸屏結(jié)構(gòu)更為簡單，但并沒有針對屏幕的電容感應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，電容變化量小，從而導(dǎo)致信噪比不夠。此外，由于該感應(yīng)單元為三角形，當(dāng)手指橫向移動時面積不是線性增大，因此線性度較差，導(dǎo)致了坐標(biāo)計算發(fā)生偏移，線性度不夠好。

此外，該電容感應(yīng)單元輸出電容變化量很小，達(dá)到飛法級，其電纜雜散電容的存在，對測量電路提出了更高的要求。而且，雜散電容會隨溫度、位置、內(nèi)外電場分布等諸多因素影響而變化，干擾甚至淹沒被測電容信號。此外，對于單層電容來說，由于Vcom電平信號的影響會對感應(yīng)電容形成嚴(yán)重的干擾，其中，Vcom電平信號是為了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻轉(zhuǎn)的電平信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決或避免出現(xiàn)現(xiàn)有自電容觸摸屏中的上述缺點。

本發(fā)明實施例第一方面提出了一種觸控裝置，包括：觸摸屏檢測設(shè)備，所述觸摸屏檢測設(shè)備包括：基板；和形成在所述基板上的多個感應(yīng)單元，所述多個感應(yīng)單元彼此不相交，且每個所述感應(yīng)單元包括：第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極；第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極；觸摸屏控制芯片，所述觸摸屏控制芯片中的一部分管腳與所述多個感應(yīng)單元的第一電極相連，所述觸摸屏控制芯片中的另一部分管腳與所述多個感應(yīng)單元的第二電極相連，且所述觸摸屏控制芯片向所述多個感應(yīng)單元的第一電極和/或第二電極施加電平信號，所述電平信號在感應(yīng)單元被觸摸時向所述感應(yīng)單元產(chǎn)生的自電容充電，且所述觸摸屏控制芯片在檢測到所述多個感應(yīng)單元中一個或部分被觸摸時，計算相應(yīng)的感應(yīng)單元中所述第一電極至所述自電容的第一電阻與所述第二電極至所述自電容的第二電阻之間的比例關(guān)系，以及根據(jù)所述比例關(guān)系及被觸摸的所述感應(yīng)單元計算觸摸點坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例第二方面還提出了一種觸摸屏檢測設(shè)備，包括：基板；和形成在所述基板上的多個感應(yīng)單元，所述多個感應(yīng)單元彼此不相交，且每個所述感應(yīng)單元包括：第一部分，所述第一部分的一端具有第一電極；第二部分，所述第二部分的一端與所述第一部分的另一端相連，所述第二部分的另一端具有第二電極，其中，每個第一電極和第二電極均與觸摸屏控制芯片的對應(yīng)管腳相連。

本發(fā)明實施例第三方面還提出了一種便攜式電子設(shè)備，包括如上所述的觸控裝置。

本發(fā)明實施例的觸摸屏檢測裝置中的感應(yīng)單元采用雙端檢測，即感應(yīng)單元的兩端均具有電極，且每個電極均與觸摸屏控制芯片的對應(yīng)管腳相連，在進(jìn)行觸摸檢測時通過感應(yīng)單元自身即可實現(xiàn)對觸摸點的定位。