提高边缘感应触摸精度的电容式触摸屏及其数据处理方法技术

技术编号:3972709 阅读:782 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及提高边缘感应触摸精度的电容式触摸屏以及补偿触摸位置坐标数据以消除边缘影响的方法,所述触摸屏包括在同一平面内或者分属不同平面的电极板群,在正常工作情况下,所述电极板群在触摸屏所在平面形成由矩形条状的等效电极板互相正交而成的等效电容阵列。所述等效电容阵列中位于触摸屏边缘的等效电极板的宽度小于与该等效电极板沿相同方向布置的位于触摸屏中部的等效电极板宽度。本发明专利技术令边缘等效电极板的宽度缩小,增加了触摸屏边缘对触碰动作可获取的信息量,提高了触摸屏边缘的灵敏度,减小中心坐标数据的误差,解决了触摸屏的边缘效应问题;另外,应用本发明专利技术提出的补偿触摸位置坐标数据的方法,令在触摸屏边缘的触摸精度进一步提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将触碰动作转换可用电信号的输入装置,特别是涉及侦测触碰动作造 成电容变化的输入装置,即电容式触摸屏。
技术介绍
电容式触摸屏包括自电容触摸屏和互电容触摸屏,是利用人体或者专用触摸装置 改变电容值的基本原理将触碰屏幕的动作转换为电信号,该电信号借助数据处理模块将所 述电信号处理成为触碰区域中心位置坐标数据,作为输入数据传输至相应的信息处理设 备,该信息处理设备包括计算机、掌上电脑、俗称手机的移动通信终端和视/音频播放设 备。所述电容式触摸屏包括在同一平面内或者分别设置在不同平面内分属不同层的电极板 群,借助激励信号在触摸屏表面形成电容阵列。所述自电容触摸屏是利用电极板与等电势 屏蔽极板之间的形成的自电容构成所述电容阵列;所述互电容触摸屏是利用电极板相互之 间形成的互电容构成所述电容阵列。它们只是形成电容阵列的基本物理原理不同,其实质 作用相同。最基本的电极板群布置形式如图6-1和图6-2所示,所述电极板包括纵向平行的 条状电极板10'和横向平行的条状电极板20',所述纵向电极板10'与横向电极板20' 互相垂直。对于自电容式触摸屏,如图6-1所示,所有电极板都电连接激励信号模块80', 从而在所述电极板与等电势屏蔽电极板30'之间的电场作用下形成电容阵列。所述等电 势屏蔽电极板30' —般接地或者接直流源。对于互电容式触摸屏,纵向电极板10'和横向 电极板20'两种电极板中的任一种电连接激励信号模块80',另一种电极板电连接传感 控制模块90 ‘,电连接激励信号模块80 ‘的电极板称为驱动电极板,电连接传感控制模块 90'的电极板称为传感电极板,例如,如图6-2所示,纵向电极板10'电连接激励信号模块 80',横向电极板20'电连接传感控制模块90',从而在两种电极板之间的电场作用下形 成电容阵列。现有技术为了提高触摸屏的侦测触碰动作的灵敏度以及便于数据处理,经过 不断改进,电极板群布置形式已经多种多样,电极板的形状已经不再拘泥于长条状,电极板 之间也不直接交叉。例如,对于自电容触摸屏,如图6-3所示,所述电极板群的各电极板设 计成为菱形,各电极板分组沿对角线方向串联成多条电极链,各条电极链各自沿纵向或者 横向布置,纵向的电极链11'互相平行,横向的电极链21'也互相平行,任一纵向电极链 与任一横向电极链互相垂直,所有电极链都电连接激励信号模块80'。又例如,中国专利 申请200810171009公开了一种互电容触摸屏,其电极板可以设计成矩形,正方形和菱形, 图6-4示出该申请中一种电极板呈矩形的情况,纵向串联布置的电极板13'是长方形,横 向串联布置的电极板23'是正方形,所述矩形电极板13' ,23'串联成互相正交的纵向电 极链组和横向电极链组,其中一组电连接激励信号模块80 ‘,那么另一组就电连接电连接 传感控制模块90',其主要特点是,所述电极板互补,不存在电极板正对情况。不论所述电容式触摸屏的电极板群采用何种形式的具体结构,形成的电场有何种 不同,对于所述电容式触摸屏的数据处理模块都具有同样的效果,也就是从数据处理的角度和逻辑角度,如图7-1所示,所述电容式触摸屏最终达到的效果就是形成由条状矩形沿 纵向的等效电极板14'与沿横向的等效电极板24'正交构成的等效电容阵列40',所有 等效电极板14' ,24'的宽度都是完全相同的。所述沿纵向等效电极板14'与沿横向等效 电极板24'的交叉部分的正方形就是一个等效电容41'。所述数据处理模块记录该等效 电容阵列在没有发生对触摸屏的触碰动作时的各电容的容值作为基准;当发生对触摸屏的 触碰动作时,所述数据处理模块侦测到由触碰引起的电容阵列各电容值发生的变化,与所 述基准比对进而经过数据处理形成触碰位置中心点的坐标数据。如图7-2所示,当发生触 碰动作时,触碰动作对所述等效电容阵列40'的影响都是区域性的,也就是在一个区域内 等效电容阵列40'中的一个区域内的等效电容41'的容值将发生变化。图7-2示出T1、T2 两处发生触碰的区域,阴影线越密代表电容值的变化越大,可以明显看出,上述两触碰区域 内,越靠近触碰中心的等效电容值变化越大,而在触碰区域边缘的等效电容值的变化越小。 现有技术通过插值算法可以基本准确的计算出发生触碰位置区域中心的坐标。但是,现有技术触摸屏都受到边缘效应影响。对于在触摸屏边缘发生的触碰动作, 现有技术触摸屏往往存在对触碰动作反映灵敏度下降,数据处理模块形成的触碰中心坐标 与实际发生触碰位置的中心有偏差的缺陷。如图7-3所示,Τ3是一处发生在触摸屏中部触 碰动作的触碰区域,Τ4是一处发生在触摸屏边缘触碰动作的触碰区域。由于触摸屏外已经 没有可以被触碰动作影响的等效电容,使触碰动作所占实际区域不能被完整侦测到,造成 在触摸屏边缘发生的触碰动作覆盖等效电容阵列的区域较中部小,数据处理模块获取的信 息量小,经过试验测试,越靠近触摸屏边缘区域,数据处理形成的触碰动作中心位置坐标较 实际发生触碰动作中心的偏差越大,且偏差的方向都是趋向触摸屏中部。目前,现有技术还 没有很好解决上述触摸屏边缘效应的方法或者装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出有效解决触摸屏 边缘效应的提高边缘感应触摸精度的电容式触摸屏以及用于该触摸屏的数据处理方法。本专利技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计、制造一种提高边缘感应触摸精度的电容式触摸屏,包括在同一平面内或者 分属不同平面的电极板群,在正常工作情况下,所述电极板群在触摸屏所在平面形成由矩 形条状的等效电极板互相正交而成的等效电容阵列,尤其是,所述等效电容阵列中位于触 摸屏边缘的等效电极板的宽度小于与该等效电极板沿相同方向布置的位于触摸屏中部的 等效电极板宽度。所述电极板群包括纵向串联的电极板和横向串联的电极板,位于触摸屏边缘的纵 向串联的电极板的横向宽度小于位于触摸屏中部的纵向串联的电极板的横向宽度,位于触 摸屏边缘的横向串联的电极板的纵向宽度小于位于触摸屏中部的横向串联的电极板的纵 向宽度,以使所述等效电容阵列中位于触摸屏边缘的等效电极板宽度小于与该等效电极板 沿相同方向布置的位于触摸屏中部的等效电极板宽度。在上述方案基础上,所述电极板群中位于触摸屏边缘的各电极板与位于中部电极 板之间的间距小于中部电极板之间的间距,以使所述等效电容阵列中位于触摸屏边缘的等 效电极板宽度小于与该等效电极板沿相同方向布置的位于触摸屏中部的等效电极板宽度。具体而言,所述触摸屏包括在同一平面内或者分属不同平面的驱动层和传感层, 所述电极板群包括驱动电极板和传感电极板;所述驱动层包括有,在同一平面内间隔分布 的驱动电极板;所述传感层包括有,在同一平面内间隔分布的传感电极板;所述各传感电 极板分布在传感层中,并且与驱动层中所述各驱动电极板相互间空隙区域正对着的区域 内,令所述驱动电极板和传感电极板一起填充所述触摸屏的触摸区域;所述驱动电极板与 触摸屏外设的激励信号模块电连接,所述传感电极板与触摸屏外设的传感控制模块电连 接。本专利技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现实施一种补偿触摸位置坐标数据以消除边缘影响的方法,基于上述提高边缘感应 触摸精度的电容式触摸屏,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种提高边缘感应触摸精度的电容式触摸屏,包括在同一平面内或者分属不同平面的电极板群(100),在正常工作情况下,所述电极板群在触摸屏所在平面形成由矩形条状的等效电极板(200)互相正交而成的等效电容阵列(300),其特征在于:所述等效电容阵列(300)中位于触摸屏边缘的等效电极板(220)的宽度小于与该等效电极板(220)沿相同方向布置的位于触摸屏中部的等效电极板(210)宽度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:莫良华张靖恺彭玲
申请(专利权)人:敦泰科技有限公司
类型:发明
国别省市:KY[开曼群岛]

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