[發明專利]一種觸摸屏

有效

• 申請號: 201210581827.7
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103902084B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 黃忠守
• 申請（專利權）人: 上海天馬微電子有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆

技術領域

本發明涉及一種觸控裝置，更為具體的，涉及一種可降低盲區范圍的觸控屏。

背景技術

觸摸屏作為一種輸入媒介，是目前最為簡單、方便、自然的一種人機交互方式。因此，觸摸屏越來越多的應用到各種電子產品中，例如手機、筆記本電腦、MP3/MP4等。

圖1是現有技術中的一種互電容式觸摸屏的結構示意圖，如圖1所示，所述觸摸屏由復數條驅動線(如Y1-Y4)和與其直交的復數條感應線(如X1-X4)構成，虛線方框內是一個觸摸屏的子像素。驅動線和感應線之間的交疊部分電容是無法由外界觸摸物體所改變的，但是會對前置放大器A輸出一個穩定的背景噪聲，或者直流分量。驅動線和感應線之間的非電極交疊部分產生的空間邊緣電場形成互感電容Cm，其會受到外界觸摸物體的直接影響。

圖1所示的典型的互電容式觸摸屏，其工作原理可以簡單描述如下：特定頻率的驅動信號逐個從驅動線的一端輸入，感應線的一端連接到前置放大器A，前置放大器A接收和放大驅動線和感應線之間的互感電容Cm感應的同一頻率的信號。當手指接觸到觸摸屏的表面時，形成手指和驅動電極以及手指和感應電極的寄生電容。部分信號將從此寄生電容直接通過人體或者接地物體泄漏到地，前置放大器A所能接收到的信號則被衰減。根據觸摸屏電極的設計，驅動頻率以及手指和觸摸屏電極的距離，驅動信號也有可能通過手指的媒介，從驅動線耦合到感應線，從而使得前置放大器A所能接收到的信號增大。在這兩種信號感應模式中，通過逐個檢測感應線上的信號變化，則可以發現手指T觸摸的具體位置。

但是，圖1所示的互電容式觸摸屏并沒有辦法檢測全部的觸碰信號，請參考圖2，為圖1所示的互電容型觸摸型在一特定驅動率下，其響應特性和手指距電極距離的實驗曲線。如圖2所示，曲線F表示互感電容Cm隨著手指距電極距離(distance)變化的變化，曲線F1為曲線F的微分，表示觸控的靈敏度。當手指距離電極較近時，隨著手指距離電極距離的增加，互感電容Cm的值隨之減小，當手指距離電極為一定的值時，互感電容Cm的值減小至接近背景噪聲值，接著，隨著手指距離電極的增加，互感電容Cm又隨之有一定的增大。相應的，曲線F也有正負兩部分，可以認為觸摸屏分為正負兩種工作模式。但是當互感電容Cm在非常接近背景噪聲值時，在正負兩種工作模式下，觸摸屏都探測不出互感電容Cm的變化，該區域即為探測的盲區(Blind Zone)。

發明內容

為了解決的現有技術中觸摸屏上固有探測盲區的技術問題，本發明提供一種觸摸屏，包括多個信號輸入端和多個信號輸出端，其特征在于，還包括至少一個信號檢測單元，所述信號檢測單元包括：

信號輸入單元、前置放大器、信號分離單元；

所述信號輸入單元連接觸摸屏的信號輸入端，用于輸入n重頻率的驅動信號，并且所述n為不小于2的整數；

所述前置放大器連接至觸摸屏的信號輸出端，用于采集觸摸屏輸出的信號，并將所述信號放大后輸出至所述信號分離單元；

所述信號分離單元與所述前置放大器連接，包括n個帶通濾波器，用于分離出n重頻率的信號。

優選地，所述前置放大器的正相輸入端連接偏置電壓，所述前置放大器的反相輸入端連接觸摸屏的信號輸出端。

優選地，所述前置放大器還包括反饋網絡，所述反饋網絡包括并聯的至少兩個反饋支路，其中一個反饋支路包括電阻，其余反饋支路包括串聯的電阻和開關，通過控制開關的導通和斷開來改變該反饋網絡的電阻值。

優選地，所述前置放大器還包括補償網絡，所述補償網絡包括補償電阻，所述前置放大器的反相輸入端通過所述補償電阻連接補償信號源。

優選地，所述觸摸屏為互電容型觸摸屏，包括多條沿第一方向設置的驅動線和多條沿第二方向設置的感應線，所述多條驅動線和多條感應線相互絕緣交叉；

所述信號輸入單元連接至觸摸屏的驅動線，觸摸屏的感應線鏈接至放大器。

優選地，所述觸摸屏為自電容型觸摸屏，包括多條沿第一方向設置的第一感測線和多條沿第二方向設置的第二感測線，所述多條第一感測線和多條第二感測線相互絕緣交叉；

所述信號輸入單元連接至第一感測線的輸入端和第二感測線的輸入端；

前置放大器連接至第一感測線的輸出端和第二感測線的輸出端。

優選地，所述信號輸入單元輸入n重頻率的驅動信號的方式為向輸入端同時輸入n重頻率的驅動信號；或者分時逐一向輸入端輸入n重頻率的驅動信號。