触摸检测方法、触摸屏检测装置及触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种触摸检测方法、触摸屏检测装置及触控装置。触控装置包括：基板；多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有相对设置的第一电极和第二电极；和触摸屏控制芯片。本发明专利技术实施例还可以有效提高电路的性噪比，降低电路噪声，提高感应线性度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备设计及制造
，特别涉及一种触摸检测方法、触摸屏及触控装置。
技术介绍
目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机，工控计算机等小众商用市场，迅速扩展到手机，PDA (个人数字助理)，GPS (全球定位系统)，PMP (MP3，MP4等)，甚至平板电脑等大众消费电子领域。用于触摸屏具有触控操作简单、便捷、人性化的优点，因此触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速在便携式设备中得到了广泛应用。电容触摸屏通常被分为自电容和互电容两类。如图I所示，为现有技术中常见的一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏主要有双层的菱形结构感应单元100’和·200’，其检测原理是对X轴和Y轴分别扫描，如果检测到某个交叉点的电容变化超出了预设范围，则将该行和列的交叉点做为触摸坐标。虽然该自电容触摸屏的线性度较好，但是经常有鬼点出现，难以实现多点触摸。此外，由于采用双层屏，也会导致结构及成本大幅增加，并且菱形结构在电容变化量很小的情况下会出现坐标飘移，受外界干扰影响大。如图2a所示，为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的结构图。该自电容触摸屏采用三角形图形屏结构。该自电容触摸屏包括基板300’、设置在基板300’之上的多个三角形感应单元400’、和每个三角形感应单元400’相连的多个电极500’。如图2b所示，为三角形自电容触摸屏的检测原理。如图所示，椭圆表示手指，S1、S2表示手指与两个三角形感应单元的接触面积。假设坐标原点在左下角，则横坐标X = S2/(S1+S2)*P，其中，P为分辨率。当手指向右移动时，由于S2不是线性增大，所以X坐标存在一个偏差。从上述原理可以看出，目前的三角形感应单元是单端检测，即只从一个方向检测，然后通过算法算出两个方向的坐标。虽然该自电容触摸屏结构更为简单，但并没有针对屏幕的电容感应进行优化，电容变化量小，从而导致信噪比不够。此外，由于该感应单元为三角形，当手指横向移动时面积不是线性增大，因此线性度较差，导致了坐标计算发生偏移，线性度不够好。此外，该电容感应单元输出电容变化量很小，达到飞法级，其电缆杂散电容的存在，对测量电路提出了更高的要求。而且，杂散电容会随温度、位置、内外电场分布等诸多因素影响而变化，干扰甚至淹没被测电容信号。此外，对于单层电容来说，由于Vcom电平信号的影响会对感应电容形成严重的干扰，其中，Vcom电平信号是为了防止LCD屏幕液晶老化而不停翻转的电平信号。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决或避免出现现有自电容触摸屏中的上述缺点。本专利技术实施例第一方面提出了一种触控装置，包括基板；多个感应单元，所述多个感应单元彼此不相交,所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有第一电极和第二电极；和触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在感应单兀被触摸时向所述感应单元产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应的感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。本专利技术实施例第二方面还提出了一种触摸屏检测装置，包括基板；和多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有相对设置的第一电极和第二电极，其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制器的一个管脚相连。本专利技术实施例第三方面还提出了一种触摸检测方法，包括以下步骤向感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，其中，当所述感应单元被触摸时，所述电平信号对所述感应单元产生的自电容进行充电；检测所述多个感应单元中一个或部分感应单元是否被触摸；如果检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸，则计算相应的感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系；以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。··本专利技术实施例第四方面还提出了一种便携式电子设备，包括如上所述的触控装置。本专利技术实施例第五方面还提出了一种便携式电子设备，包括如上所述的触控装置。本专利技术实施例的触摸屏检测装置中的感应单元采用双端检测，即感应单元的两端均具有电极，且每个电极均与触摸屏控制芯片的对应管脚相连，在进行触摸检测时通过感应单元自身即可实现对触摸点的定位。更为重要的是，本专利技术通过计算第一电阻和第二电阻之间比例实现触摸位置的确定，因此相对于目前的菱形或三角形设计来说，由于在确定触摸位置时，无需计算自电容的大小，且自电容的大小不会影响触摸位置的精度，从而提高了测量精度，改善了线性度。本专利技术实施例提出了一种新颖的检测方法，通过现对感应单元产生的自电容充电，再根据第一电阻和第二电阻之间的比例关系确定在第一方向上的触摸位置。例如在本专利技术的一个实施例中，第一电阻和第二电阻之间的比例关系可以根据在对自电容充电/放电时，从第一电极和/或第二电极进行检测获得的第一检测值和第二检测值之间的比例关系计算得到。因此该方法相对与现有的自电容检测方法，能够极大地提高检测精度和电路的性噪比，并降低电路噪声，提高感应线性度。并且，在检测过程中由于对被触摸的感应单元进行充电或放电，因此其中会产生小电流，从而增强了抗干扰能力。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为现有技术中常见的一种自电容触摸屏的结构图；图2a为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的结构图；图2b为现有技术中常见的另一种自电容触摸屏的检测原理图；图3为本专利技术实施例触控装置的检测原理示意图；图4为本专利技术实施例的触摸检测方法流程图；图5为本专利技术一个实施例的触控装置示意图；图6a为本专利技术一个实施例的感应单元结构图； 图6b为本专利技术一个实施例的感应单元结构图；图7a为本专利技术另一个实施例触摸屏检测设备结构图；图7b为本专利技术另一个实施例触摸屏检测装置结构图；图8为本专利技术实施例的感应单元被触摸时的示意图；图9a为本专利技术再一个实施例触摸屏检测设备结构图；图9b为本专利技术再一个实施例触摸屏检测装置结构图；以及图10为本专利技术实施例的感应单元被触摸时的示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术实施例提出了一种新颖的自电容检测方式，在感应单元被触摸时，触摸点可以将该感应单元分为两个电阻，在进行自电容检测的同时考虑这两个电阻就可以确定触摸点在该感应单元上的位置。如图3所示，为本专利技术实施例触控装置的检测原理示意图。当手指触摸该感应单元时，将相当于将该感应单元分割为两个电阻，这两个电阻的阻值与触摸点的位置相关。例如，如图所述，当触摸点与第一电极较近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控装置，其特征在于，包括：基板；多个感应单元，所述多个感应单元彼此不相交，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有第一电极和第二电极；和触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在感应单元被触摸时向所述感应单元产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应的感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。

【技术特征摘要】
2011.07.26 CN 201110210959.4;2011.07.26 CN 2011101.一种触控装置，其特征在于，包括 基板； 多个感应单元,所述多个感应单元彼此不相交，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有第一电极和第二电极；和 触摸屏控制芯片，所述触摸屏控制芯片分别与所述多个感应单元中每个的第一电极和第二电极相连，所述触摸屏控制芯片向所述多个感应单元的第一电极和/或第二电极施加电平信号，所述电平信号在感应单元被触摸时向所述感应单元产生的自电容充电，且所述触摸屏控制芯片在检测到所述多个感应单元中一个或部分被触摸时，计算相应的感应单元中所述第一电极至所述自电容的第一电阻与所述第二电极至所述自电容的第二电阻之间的比例关系，以及根据所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系确定触摸位置。2.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻之间的比例关系根据在对所述自电容充电/放电时，从所述第一电极和/或第二电极进行检测获得的第一检测值和第二检测值之间的比例关系计算得到。3.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于，所述第一检测值和所述第二检测值为电流检测值、自电容检测值、电平信号检测值和电荷变化量中的一种或多种。4.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述感应单元为矩形，所述触摸位置为在第一方向上的触摸位置。5.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述感应单元包括 多个第一部分和多个平行的第二部分，其中，相邻的所述第一部分之间通过所述第二部分相连，以形成多个交替排列的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽的开口方向相反，所述触摸位置为在第一方向上的触摸位置。6.如权利要求5所述的触控装置，其特征在于，所述第二部分沿所述第一方向排列。7.如权利要求4-6任一项所述的触控装置，其特征在于，所述触摸屏控制芯片还用于根据所述被触摸的感应单元的位置确定在第二方向上的触摸位置。8.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述触摸屏控制芯片根据所述第一方向上的触摸位置和第二方向上的触摸位置确定所述触摸位置。9.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述感应单元包括 第三部分，所述第三部分的一端具有所述第一电极； 第四部分，所述第四部分的一端与所述第三部分的另一端相连，所述第四部分的另一端具有所述第二电极。10.如权利要求9所述的触控装置，其特征在于，所述第三部分和所述第四部分中至少一个为矩形。11.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述感应单元包括 第五部分； 不相交的第六部分和第七部分，所述第六部分一端与所述第五部分的一端相连，所述第七部分的一端与所述第五部分的另一端相连，所述第六部分的另一端具有所述第一电极，且所述第七部分的另一端具有所述第二电极。12.如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元的长度彼此不同，且所述多个感应单元之间相互嵌套。13.如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述基板为矩形，所述基板的第一边和所述基板的第二边之间相互垂直，所述第六部分和所述第五部分之间相互垂直，且所述第七部分和所述第五部分之间相互垂直。14.如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述第五部分、所述第六部分和所述第七部分中至少一个为矩形。15.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述第一方向为所述感应单元的长度方向，所述第二方向为垂直于所述感应单元的方向，所述感应单元水平设置或垂直设置。16.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述基板为矩形，所述基板的第一边和第二边之间相互垂直。17.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述多个感应单元位于同一层。18.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于，所述第一检测值包括第一充电检测值或第一放电检测值，所述第二检测值包括第二充电检测值或第二放电检测值。19.如权利要求I所述的触控装置，其特征在于，所述触摸屏控制芯片包括一个或两个电容检测模块CTS。20.一种触摸屏检测装置，其特征在于，包括 基板；和 多个不相交的感应单元，所述多个感应单元形成在所述基板之上，且所述多个感应单元的每个均具有相对设置的第一电极和第二电极，其中，每个第一电极和第二电极均与触摸屏控制器的一个管脚相连。21.如权利要求20所述的触摸屏检测装置，其特征在于，所述感应单元为矩形。22.如权利要求20所述的触摸屏检测装置，其特征在于，所述感应单元包括 多个第一部分和多个平行的第二部分，其中，相邻的所述第一部分之间通过所述第二部分相连，以形成多个交替排列的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述多个第一凹槽和所述多个第二凹槽的开口方向相反。23.如权利要求20所述的触摸屏检测装置，其特征在于，所述感应单元包括 第三部分，所述第三部分的一端具有所述第一电极； 第四部分，所述第四部分的一端与所述第三部分的另一端相连，所述第四部分的另一端具有所述第二电极。24.如权利要求20所述的触摸屏检测装置，其特征在于，所述感应单元包括 第五部分； 不相交的第六部分和第七部分，所述第六部分一端与所述第五部分的一端相连，所述第七部分的一端与所述第五部分的另一端相连，所述第六部分的另一端具有所述第一电极，且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振刚，黄臣，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：