[發(fā)明專利]輸入系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310208629.0
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103809803A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 丁一斗
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044;G06F3/0354
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;王伶

技術領域

本發(fā)明涉及輸入系統(tǒng)，更具體地，涉及可以實現(xiàn)沒有電池的觸筆，檢測手指的觸摸和觸筆的觸摸兩者并且增加對書寫壓力的靈敏度的輸入系統(tǒng)。

背景技術

隨著信息時代到來，視覺地表示電信息信號的顯示器領域迅速發(fā)展，并且為了滿足這種趨勢，已經開發(fā)了具有諸如厚度薄、重量輕和功耗低這樣的優(yōu)異性能的各種平板顯示裝置，并且迅速代替了傳統(tǒng)陰極射線管（CRT）。

平板顯示裝置包括液晶顯示器（LCD）、等離子體顯示板（PDP）、場發(fā)射顯示器（FED）、電致發(fā)光顯示器（ELD）等。這些顯示裝置大致都包括顯示畫面的平板顯示板，并且平板顯示板被構造為使得在發(fā)光材料層或者光學各向異性材料層被夾在一對透明絕緣基板之間的條件下將所述基板接合。

在這種顯示裝置中，對于增加識別通過人手或者單獨輸入單元的觸摸區(qū)域并且發(fā)送對應的單獨信息的觸摸板的要求在增加。最近，這種觸摸板被安裝在顯示裝置的外表面。

觸摸板根據(jù)觸摸感測方法而被劃分為電阻型、電容型、紅外感測型等，并且考慮到制造方法容易和感測力，電容型備受關注。

最近，諸如智能電話或者智能書這樣的人機接口裝置（HID）作為移動裝置逐漸更多地使用觸筆作為輸入單元，其實現(xiàn)書寫和繪畫以及通過手指的觸摸輸入。與通過手指進行輸入相比，通過觸筆進行輸入執(zhí)行了更精確的輸入，并且支持諸如精確繪畫和字符書寫這樣的功能。

在下文，將參照附圖描述普通電容型觸摸屏。

圖1是例示普通電容型觸摸檢測電路的電路圖；而圖2是例示根據(jù)手指是否觸摸使用圖1的電路圖的電路而劃分的按照時間的電壓輸出的曲線圖。

如圖1所示例性地示出的，普通電容型觸摸檢測電路包括：彼此交叉的第一電極Tx和第二電極Rx，設置有接收第二電極Rx的輸出的負（-）輸入端子和接收基準電壓Vref的正（+）輸入端子的放大器5，以及在放大器5的輸出端子和負（-）輸入端子之間形成的電容器Cs。

在此，通過設置在第一電極Tx的一端的焊盤施加輸入電壓Vin，并且通過放大器5輸出的輸出電壓Vout被設置在第二電極Rx的一端的焊盤所感測。

一般地，約2-3μs的方波的觸摸驅動信號被作為輸入電壓Vin施加到第一電極Tx。在此，感測與第一電極Tx和第二電極Rx之間的互電容Cm成比例的電壓值，作為輸出電壓Vout。

如圖2示例性地示出的，當施加方波作為輸入電壓Vin時，隨著時間流逝，輸出電壓Vout增加（如果電路不被手指觸摸），而如果電路被手指觸摸，則手指接觸電極，互電容Cm減小因而輸出電壓Vout的增量減小。接著，在Tx通道和Rx通道的各個交叉處檢測到這種減小，并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)提取手指所觸摸的電路區(qū)域的坐標。

另外，當觸摸檢測電路被觸筆而不是被手指觸摸時，觸筆的筆尖與傳感器板表面的接觸面積相對小，電極之間的互電容變化量ΔCm小，因而當觸摸檢測電路被觸筆觸摸時互電容變化量ΔCm的感測可能困難。因而，坐標提取的準確性可能降低。

此外，如果觸筆的筆尖小于傳感器板上設置的用于感測的電極，則根據(jù)存在或者不存在電極，可能發(fā)生坐標變形，這直接影響靈敏度。

此外，在手指觸摸和觸筆觸摸的情況下，當使用相同的觸摸檢測電路時，接觸電極的手掌的觸摸和在利用觸筆輸入期間觸筆的觸摸可能彼此無法區(qū)分。也就是說，當檢測電路被觸筆觸摸時，圖1的檢測電路會難以進行手掌拒絕功能。

此外，提出了用與手指觸摸的驅動類型不同的驅動類型（例如電磁驅動類型）來檢測觸筆觸摸的方法。然而，在此情況下，除了電容型電極，還需要單獨設置可以通過電磁驅動來執(zhí)行檢測的板，因而部件數(shù)量增加并且處理量增加。

以上描述的普通電容型觸摸屏具有以下問題。

首先，由于觸筆的筆尖與傳感器板表面的接觸面積相對小，電極之間的互電容變化量ΔCm小，因而當觸摸檢測電路被觸筆觸摸時難以檢測互電容變化量ΔCm。因而，坐標提取的準確性可能降低。

第二，如果觸筆的筆尖小于傳感器板上設置的用于感測的電極，則根據(jù)存在或者不存在電極，可能發(fā)生坐標變形，這可能直接影響靈敏度。

第三，在手指觸摸和觸筆觸摸的情況下，當使用了相同的觸摸檢測電路時，接觸電極的手掌的觸摸和在利用觸筆輸入期間觸筆的觸摸可能彼此無法區(qū)分。也就是說，當觸摸屏被觸筆觸摸時，電容型觸摸屏可能難以進行手掌拒絕功能。

第四，提出了以與手指觸摸的驅動類型不同的驅動類型（例如電磁驅動類型）來檢測觸筆觸摸的方法。然而，在此情況下，除了電容型電極，還需要單獨設置可以通過電磁驅動來執(zhí)行檢測的板，因而部件的數(shù)量增加并且處理量增加。