多点触摸屏及触摸检测方法技术

一种适用于移动设备的多点触摸屏，通过位于触摸区下方的感应区对触摸区进行逐行扫描，能输出触摸区的准确触摸图像。一种检测触摸发生的方法，其特征是检测射线的变化确认触摸发生，此种变化是由射线传播的介质响应电场变化引起的，电场的变化是由于导体或带电体的靠近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多点触摸屏及触摸检测方法
本专利技术涉及一种触摸检测，特别是涉及一种通过检测压电材料或结构的物理性质响应于电场的变化而产生的变化来检测触摸的方法和采用该方法的触摸屏。
技术介绍
现有的适用于便携式电子产品能实现触摸区触摸图像输出的触摸屏技术有：投影电容式触摸屏技术、在液晶面板中集成感光模块的光学式触摸屏技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种触摸面板，通过在触摸区采用物理性质受电场影响的材料或结构，将触摸产生的电场变化转换为其它的物理变化。进一步的，通过将这种变化加载于射线，例如声波或光波，从而获得高信噪比和低成本。当导体或带电体靠近交变电场时，会对交变电场产生影响，从而对处于交变电场中受该电场驱动的压电材料或结构发出的声波产生影响，该压电材料或结构发出相较于没有导体或带电体靠近时变形了的声波。检测这种变形的声波，便可以确定触摸的发生。当导体或带电体靠近电场时，会对电场产生影响，从而对电场中物理性质受电场影响的材料或结构的物理性质产生影响。材料或结构物理性质的变化会对经过它的射线，例如声波或光线产生影响，使声波或光线相较于没有导体或带电体靠近时发生变化。检测射线的这种变化，便可以确认触摸的发生。本专利技术提供一种检测触摸发生的方法，其特征是检测由导体或带电体靠近导致的电场变化引起的电场中压电材料或结构发出的变形声波。本专利技术提供一种检测触摸发生的方法，其特征是检测射线的变化确认触摸发生，此种变化是由射线传播的介质响应电场变化引起的，电场的变化是由于导体或带电体的靠近。本专利技术提供一种触摸面板，其特征是在触摸区包括声栅层，光栅层，电声转换层中的一个或多个。附图说明本专利技术将结合下列附图使具体描述更易于理解，其中：图1为根据本专利技术第一实施例的触摸面板的侧视图。图2为根据本专利技术的声栅层的结构。图3为图2所示声栅层按y坐标划分为多个区域的分区示意图。图4为根据本专利技术第一实施例一种变型的触摸面板的侧视图。图5为根据本专利技术第二实施例的触摸区的侧视图。图6为根据本专利技术第二实施例的触摸区的触摸示意图。应当理解，附图中所示各部分是示意性的，未按比例画出。具体实施方式图1为根据本专利技术第一实施例的触摸面板的侧视图。图1包括：上玻璃基板1；包括透明压电材料的声栅层2；驱动电极层3，驱动电极平行于X轴，沿y轴等间距排列，彼此之间绝缘；声波发生器4，沿平行于y轴的方向发射声波；声电转换器阵列5，声电转换器单元沿x轴等间距排列；下玻璃基板6，起支撑保护作用。当屏幕工作时，声波发生器发出声波，驱动电极依次工作，驱动其上方的声栅层发生变化。当有导体或带电体靠近时，对声栅所受的电场产生影响，使声栅的振荡状况或声栅的状态发生改变，使通过声栅的声波相对于没有导体或带电体靠近时发生变化。系统接收并记录声电转换器阵列各个接收单元接收到的声信号。在一个完整的工作周期内，声栅层所有区域均被驱动一次。为了达到高的刷新率，可以使声栅层多个等间距区域同时工作。例如，以图三为例，Y＝Y1、Y＝Y3、Y＝Y5、Y＝Y7为一组，Y＝Y2、Y＝Y4、Y＝Y6、Y＝Y8为一组。每组内的声栅层区域同时工作，按照声波到达声电转换器的时间段确定声波所对应的声栅层区域。为了精确的控制各个声栅，可以采用多个驱动电极驱动同一区域声栅的方法。例如，可以采用如图2所示的结构，包括驱动电极7、8、9；透明压电材料制成的声栅10、11，声栅10、11之间填充有光学凝胶或者树脂等材料。触摸屏工作时，声波从声栅10、11内通过。驱动电极7、8为一组，驱动电极8、9为一组工作，控制每组两个电极之间的声栅区域。需要注意的是，声栅层不一定采用栅状结构，条件允许的话，整片材料或其它结构都是可以的。以图3为例，声栅层由不同驱动电极或驱动电极组按照y坐标划分为多个区域，其工作流程如下：步骤一：声波发生器开始工作，发出声波。声波发生器的声波到达声电转换器，声电转换器阵列工作，系统记录下此时各个声电转换器单元接收到的声信号。步骤二：y坐标Y＝Y1、Y＝Y3、Y＝Y5、Y＝Y7区域的声栅在驱动电极的驱动下开始工作。在声栅开始工作时刻Y＝Y1区域的声波到达Y＝Y3区域的时刻，声栅停止工作。声电转换器接收声信号。系统按照声波到达时间段确定其所对应的声栅区域。系统按照接收声波的声电转换器单元确定声波对应声栅区域的X坐标。和步骤一得到的声信号进行对比，得到Y＝Y1、Y＝Y3、Y＝Y5、Y＝Y7区域的声信号变化程度分布图。步骤三：Y＝Y2、Y＝Y4、Y＝Y6、Y＝Y8区域开始工作，重复步骤一到步骤二，直到声栅层所有区域均被驱动一次，得到各个区域的声信号变化程度分布图。步骤四：将各个区域的声信号变化程度分布图加以拼接，得到整个触摸区对应的声信号变化程度分布图。步骤五：对整个触摸区对应的声信号变化程度分布图降噪之后进行识别，得到触摸区上的触摸发生情况。以上为一个完整的工作周期。在声栅开始工作时刻Y＝Y1区域的声波到达Y＝Y3区域的时刻声栅停止工作，其目的是避免声波重复进入处于工作状态的声栅区域，同时使经过处于工作状态的声栅区域的声波尽可能多，以期提供更加准确完整的信号。在无法精确掌握声栅停止工作的时刻时，可以适当提前令声栅停止工作。如果令声栅提前停止工作，会造成声电转换器接收声波时，每隔一段时间，便会有一段没有经过处于工作状态的声栅的声波，系统可以通过与步骤一得到的声信号进行对比，将此段声波加以剔除。因为没有经过处于工作状态的声栅的声波到达声电转换器的时间段是可以计算得到的，因此系统也可以根据声波到达声电转换器的时间段将其加以剔除。由于当光穿过物理性质受所处电场影响的材料或结构时，也会受到影响，可以对通过检测光电换能器阵列接收的光波来确认触摸。因为光的传播速度很快，在采用光栅结构的实施例中，一次只有一个区域的光栅工作。图4示出根据本专利技术第一实施例的一种变型触摸面板的侧视图。图4包括上基板12；透明压电材料制成的光栅层13；驱动电极层14；下基板15；光电换能器阵列16；红外/紫外线发生器17。本实施例中的压电材料可以用其它物理性质受电场影响从而使通过其中的光线或声波发生变化的材料或结构替代。声栅/光栅层和驱动电极层的位置是可以相互调换的。图5为根据本专利技术第二实施例的触摸区的侧视图。图5包括起保护作用的上基板18；电声转换层19；驱动电极层20；下基板21。各驱动电极平行于x轴，彼此之间绝缘，驱动电极按沿y坐标等距离均匀排列。例如人的手指触摸屏幕的时候，手指会对其附近的交变电场产生扰动，继而使电声转换层发出的声波发生变化，位于屏幕边缘的声电换能器，将所接收到的变化的声波与没有触摸时的参照波形进行对比，从而确定触摸。如果是按照声波测距的方法确定接收到的声波对应的电声转换层区域的x坐标，例如第二实施例中所采用的方法，则声电换能器应位于与驱动电极垂直的屏幕边缘。如果是依靠接收到声波的声电换能器单元确定接收到的声波对应的电声转换层区域的x坐标，例如第一实施例中采用的方法，则声电换能器应位于与驱动电极平行的屏幕边缘。屏幕上y坐标不同的区域，由相应的平行于x轴的驱动电极驱动。在多点触摸屏的一个工作周期中，每个驱动电极工作一次，驱动电声转换层的相应部分发出声波。电极工作间隙应保证每个电极所驱动的电声转换层发出的声波全部到达声电换能器。图6为根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CN 2008-2-19 200810007915.X;CN 2008-8-11 2008101471.一种触摸面板，它能够检测发生在它触摸区上的触摸，并将检测到的触摸情况报告给系统，其特征是通过检测导体或带电体靠近触摸区导致的触摸区电场变化检测触摸，并且在触摸区采用了物理性质受电场影响的材料或结构，所述物理性质受电场影响的材料或结构可以响应电场变化产生除电场变化和电荷移动以外的其它物理变化，所述物理性质受电场影响的材料或结构响应电场变化产生的物理变化被用于所述的触摸检测。2.一种触摸面板，它能够检测发生在它触摸区上的触摸，并将检测到的触摸情况报告给系统，具备下列特征之一：通过检测导体或带电体靠近触摸区导致的触摸区电场变化检测触摸，并且在触摸区采用了声波或光波或红外线或紫外线或其它射线，通过检测所述声波或光波或红外线或紫外线或其它射线的变化以检测触摸区电场的变化以检测触摸；通过检测导体或带电体靠近触摸区导致的触摸区电场变化检测触摸，并且采用了声波发射器或光波发射器或红外线发射器或紫外线发射器或声波接收器或光波接收器或红外线接收器或紫外线接收器或其它射线接收器或射线发射器，通过检测触摸区的声波或光波或红外线或紫外线或其它射线的变化以检测触摸区电场的变化以检测触摸。3.如权利要求1所述面板，其特征是触摸面板通过检测触摸区的所述物理性质受电场影响的材料或结构响应电场变化发生的变化检测触摸。4.如权利要求3所述面板，其特征是所述物理性质受电场影响的材料或结构是压电材料或结构，触摸面板通过检测压电材料或结构响应于电场变化发生的变化以检测触摸。5.如权利要求2所述面板，其特征是触摸区采用了声栅层或光栅层或电声转换层。6.如权利要求2所述面板，其特征是在触摸区设置了驱动电极，当驱动电极工作时，驱动电极驱动相应触摸区工作，对触摸做出响应。7.如权利要求2、权利要求5、权利要求6之一所述面板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鼎楠，
申请(专利权)人：韩鼎楠，
类型：发明
国别省市：11