一种触摸屏及其触控检测方法技术

本发明专利技术公开了一种触摸屏，包括多个信号输入端和多个信号输出端，其特征在于，还包括至少一个信号检测单元，所述信号检测单元包括：信号输入单元、前置放大器、信号分离单元；所述信号输入单元连接触摸屏的信号输入端，用于输入n重频率的驱动信号，并且所述n为不小于2的整数；所述前置放大器连接至触摸屏的信号输出端，用于采集触摸屏输出的信号，并将所述信号放大后输出至所述信号分离单元；所述信号分离单元包括n个带通滤波器，用于分离出n重频率的信号。本发明专利技术通过n重频率来驱动触摸屏，可以减小甚至消除触摸屏的盲区，将可探测区域变大，大大提高了触摸屏的探测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种触摸屏
本专利技术涉及一种触控装置，更为具体的，涉及一种可降低盲区范围的触控屏。
技术介绍
触摸屏作为一种输入媒介，是目前最为简单、方便、自然的一种人机交互方式。因此，触摸屏越来越多的应用到各种电子产品中，例如手机、笔记本电脑、MP3/MP4等。图1是现有技术中的一种互电容式触摸屏的结构示意图，如图1所示，所述触摸屏由复数条驱动线(如Y1-Y4)和与其直交的复数条感应线(如X1-X4)构成，虚线方框内是一个触摸屏的子像素。驱动线和感应线之间的交叠部分电容是无法由外界触摸物体所改变的，但是会对前置放大器A输出一个稳定的背景噪声，或者直流分量。驱动线和感应线之间的非电极交叠部分产生的空间边缘电场形成互感电容Cm，其会受到外界触摸物体的直接影响。图1所示的典型的互电容式触摸屏，其工作原理可以简单描述如下：特定频率的驱动信号逐个从驱动线的一端输入，感应线的一端连接到前置放大器A，前置放大器A接收和放大驱动线和感应线之间的互感电容Cm感应的同一频率的信号。当手指接触到触摸屏的表面时，形成手指和驱动电极以及手指和感应电极的寄生电容。部分信号将从此寄生电容直接通过人体或者接地物体泄漏到地，前置放大器A所能接收到的信号则被衰减。根据触摸屏电极的设计，驱动频率以及手指和触摸屏电极的距离，驱动信号也有可能通过手指的媒介，从驱动线耦合到感应线，从而使得前置放大器A所能接收到的信号增大。在这两种信号感应模式中，通过逐个检测感应线上的信号变化，则可以发现手指T触摸的具体位置。但是，图1所示的互电容式触摸屏并没有办法检测全部的触碰信号，请参考图2，为图1所示的互电容型触摸型在一特定驱动率下，其响应特性和手指距电极距离的实验曲线。如图2所示，曲线F表示互感电容Cm随着手指距电极距离(distance)变化的变化，曲线F1为曲线F的微分，表示触控的灵敏度。当手指距离电极较近时，随着手指距离电极距离的增加，互感电容Cm的值随之减小，当手指距离电极为一定的值时，互感电容Cm的值减小至接近背景噪声值，接着，随着手指距离电极的增加，互感电容Cm又随之有一定的增大。相应的，曲线F也有正负两部分，可以认为触摸屏分为正负两种工作模式。但是当互感电容Cm在非常接近背景噪声值时，在正负两种工作模式下，触摸屏都探测不出互感电容Cm的变化，该区域即为探测的盲区(BlindZone)。
技术实现思路
为了解决的现有技术中触摸屏上固有探测盲区的技术问题，本专利技术提供一种触摸屏，包括多个信号输入端和多个信号输出端，其特征在于，还包括至少一个信号检测单元，所述信号检测单元包括：信号输入单元、前置放大器、信号分离单元；所述信号输入单元连接触摸屏的信号输入端，用于输入n重频率的驱动信号，并且所述n为不小于2的整数；所述前置放大器连接至触摸屏的信号输出端，用于采集触摸屏输出的信号，并将所述信号放大后输出至所述信号分离单元；所述信号分离单元与所述前置放大器连接，包括n个带通滤波器，用于分离出n重频率的信号。优选地，所述前置放大器的正相输入端连接偏置电压，所述前置放大器的反相输入端连接触摸屏的信号输出端。优选地，所述前置放大器还包括反馈网络，所述反馈网络包括并联的至少两个反馈支路，其中一个反馈支路包括电阻，其余反馈支路包括串联的电阻和开关，通过控制开关的导通和断开来改变该反馈网络的电阻值。优选地，所述前置放大器还包括补偿网络，所述补偿网络包括补偿电阻，所述前置放大器的反相输入端通过所述补偿电阻连接补偿信号源。优选地，所述触摸屏为互电容型触摸屏，包括多条沿第一方向设置的驱动线和多条沿第二方向设置的感应线，所述多条驱动线和多条感应线相互绝缘交叉；所述信号输入单元连接至触摸屏的驱动线，触摸屏的感应线链接至放大器。优选地，所述触摸屏为自电容型触摸屏，包括多条沿第一方向设置的第一感测线和多条沿第二方向设置的第二感测线，所述多条第一感测线和多条第二感测线相互绝缘交叉；所述信号输入单元连接至第一感测线的输入端和第二感测线的输入端；前置放大器连接至第一感测线的输出端和第二感测线的输出端。优选地，所述信号输入单元输入n重频率的驱动信号的方式为向输入端同时输入n重频率的驱动信号；或者分时逐一向输入端输入n重频率的驱动信号。优选地，向触摸屏的一个信号输入端输入n重频率的驱动信号后，再向下一个信号输入端输入n重频率的驱动信号；或者向触摸屏的所有信号输入端依次输入第1频率的驱动信号后，再向触摸屏的所有信号输入端依次输入第2频率的驱动信号，直至向触摸屏的所有信号输入端依次输入第n频率的驱动信号。优选地，C个信号检测单元共用一个信号分离单元，所述C大于等于2，小于等于触摸屏输出端的数量。优选地，在C个信号检测单元中，每个信号检测单元还包括一个选择开关，所述选择开关的源极连接至前置放大器的输出端，选择开关的漏极连接至信号分离单元的输入端，C个选择开关的栅极均连接至同一移位寄存器，通过所述移位寄存器控制选择开关的导通和断开来选择前置放大器的输出端输出信号至信号分离单元。优选地，D个信号检测单元共用一个前置放大器和一个信号分离单元，所述D大于等于2，小于等于触摸屏输出端的数量。优选地，在D个信号检测单元中，每个信号检测单元还包括一个选择开关，所述选择开关的源极连接至触摸屏的输出端，D个选择开关的漏极连接至同一前置放大器的输入端，D个选择开关的栅极均连接至同一移位寄存器，前置放大器的输出端连接至一个信号分离单元的输入端，通过所述移位寄存器控制选择开关的导通和断开来选择触摸屏的输出端输出信号至前置放大器，再通过前置放大器输出至所述信号分离单元。优选地，所述带通滤波器为窄带通滤波器。优选地，对输入的n重频率进行补偿，使输出至信号分离单元的信号的振幅一致。优选地，对输入的n重频率进行补偿，使输出至信号分离单元的信号的相位一致。对于上述技术手段，本专利技术可以达到以下技术效果；1、通过n重频率来驱动触摸屏，可以减小甚至消除触摸屏的盲区，将探测区域变大，大大提高了触摸屏的探测灵敏度；2、通过n重频率的驱动信号来探测触碰信号，驱动芯片可具备更广的探测范围，增大驱动芯片的通用性，使得同一驱动芯片可以适用多款触摸屏，节约了驱动芯片的开发及制作费用，也降低了触摸屏的成本；3、多个信号检测单元可共用一个信号分离单元，或者多个信号检测单元可共用一个前置放大器和一个信号分离单元，降低了电路的复杂性，同时也降低了制作难度，节省了成本。附图说明图1为现有技术中一种典型的互电容式触摸屏的结构示意图；图2为图1所示的互电容型触摸型在一特定驱动率下响应特性和手指距电极距离的实验曲线的示意图；图3为实施例一提供的触摸屏的示意图；图4为实施例一的触摸屏在各驱动率下的响应特性和手指距电极距离的实验曲线的示意图；图5为实施例二提供的自电容型触摸屏的示意图；图6为实施例三提供的互电容型触摸屏的示意图；图7为实施例四提供的触摸屏的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一：本专利技术实施例一提供的触摸屏如图3所示，在实施例一，所述触摸屏为互电容型触摸屏，包括相互交叉设置的多条驱动线和多条感应线，在图3中只示出了3条驱动线Y1、Y2、Y3和2条感应线X1和X2。所述驱动线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏，包括多个信号输入端和多个信号输出端，其特征在于，还包括至少一个信号检测单元，所述信号检测单元包括：    信号输入单元、前置放大器、信号分离单元；所述信号输入单元连接触摸屏的信号输入端，用于输入n重频率的驱动信号，并且所述n为不小于2的整数；所述前置放大器连接至触摸屏的信号输出端，用于采集触摸屏输出的信号，并将所述信号放大后输出至所述信号分离单元；所述信号分离单元与所述前置放大器连接，包括n个带通滤波器，用于分离出n重频率的信号。

【技术特征摘要】
1.一种触摸屏，包括多个信号输入端和多个信号输出端，其特征在于，还包括至少一个信号检测单元，所述信号检测单元包括：信号输入单元、前置放大器、信号分离单元；所述信号输入单元连接触摸屏的信号输入端，用于向单个信号输入端输入n重频率的驱动信号，并且所述n为不小于2的整数；所述前置放大器连接至触摸屏的信号输出端，用于采集触摸屏输出的信号，并将所述信号放大后输出至所述信号分离单元；所述信号分离单元与所述前置放大器连接，包括n个带通滤波器，用于分离出n重频率的信号。2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述前置放大器的正相输入端连接偏置电压，所述前置放大器的反相输入端连接触摸屏的信号输出端。3.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述前置放大器还包括反馈网络，所述反馈网络包括并联的至少两个反馈支路，其中一个反馈支路包括电阻，其余反馈支路包括串联的电阻和开关，通过控制开关的导通和断开来改变该反馈网络的电阻值。4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述前置放大器还包括补偿网络，所述补偿网络包括补偿电阻，所述前置放大器的反相输入端通过所述补偿电阻连接补偿信号源。5.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏为互电容型触摸屏，包括多条沿第一方向设置的驱动线和多条沿第二方向设置的感应线，所述多条驱动线和多条感应线相互绝缘交叉；所述信号输入单元连接至触摸屏的驱动线，触摸屏的感应线链接至放大器。6.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏为自电容型触摸屏，包括多条沿第一方向设置的第一感测线和多条沿第二方向设置的第二感测线，所述多条第一感测线和多条第二感测线相互绝缘交叉；所述信号输入单元连接至第一感测线的输入端和第二感测线的输入端；前置放大器连接至第一感测线的输出端和第二感测线的输出端。7.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述信号输入单元输入n重频率的驱动信号的方式为向输入端同时输入n重频率的驱动信号；或者，分时逐一向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠守，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31