具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例的触摸屏触摸点位置的检测方法。
本发明第一实施例提供一种用于检测触摸屏上的触摸点位置的检测方法。请参阅图1,其中,该触摸屏10包括一基板102;设置于该基板102上的一具有阻抗异向性的导电膜104,该导电膜104沿其表面具有根据阻抗异向性定义出相互垂直的一低阻抗方向D和一高阻抗方向H;沿该导电膜104的低阻抗方向D相对的两侧边分别为第一侧边111和第二侧边112;以及沿该第一侧边111设置的多个相互间隔的第一驱动电极106,沿该第二侧边112设置的多个相互间隔的第二驱动电极108,该多个第一驱动电极106和多个第二驱动电极108分别与该导电膜104电连接。所述一个第一驱动电极106和一个相对的第二驱动电极108形成一个驱动电极对100,进而形成多个驱动电极对100于所述导电膜104相对的第一侧边111和第二侧边。沿着上述低阻抗方向D和高阻抗方向H建立一个坐标系,沿低阻抗方向D为Y轴,沿高阻抗方向H为X轴。
请一并参阅图2,所述触摸屏10进一步包括一驱动电路120和一感测电路130。所述驱动电路120和感测电路130与所述第一驱动电极106和第二驱动电极108电连接。所述驱动电路120和感测电路130可以通过导线以及多个开关实现于所述多个第一驱动电极106和多个第二驱动电极108的电导通,或者电断开,用于检测触摸屏10的导电膜104上触摸点T的位置。
所述驱动电路120包括一充电电路122及一用以控制充电电路122的第一开关124。所述充电电路122通过所述第一开关124选择性的与所述第一驱动电极106或第二驱动电极108电导通。所述充电电路122可连接至一电压源(图未示)。所述感测电路130包括一存储电路1320、一读取电路134及一用于控制存储电路1320与读取电路134的第二开关136。所述存储电路1320与所述读取电路134并联,并通过所述第二开关136与所述第一驱动电极106或第二驱动电极108串联。所述驱动电路120和所述感测电路130相互并联。所述存储电路1320可进一步串联一电阻(图未示),该存储电路1320通过该电阻接地。
请一并参阅图2及图3,当该触摸屏10在被一触摸导体触碰时,该触摸屏10的触摸点T在导电膜104的对应位置与该触摸导体形成电容值为C的耦合电容114(如图3所示)。该触摸点T在导电膜104的对应位置与所述各个第一驱动电极106之间的导电膜104的电阻值分别为R11, R12, …R1n(n=1,2,3…);该触摸点T在导电膜104的对应位置与所述各个第二驱动电极108之间的导电膜104的电阻值分别为R21, R22,…R2n(n=1,2,3…);该触摸点T在导电膜104的对应位置与所述驱动电极对100的电阻值分别为R1, R2,…Rn(n=1,2,3…);其中Rn与R1n,R2n的关系可以通过公式1/R1n+1/R2n=1/Rn表示,上面公式中的n代表了电极的数目。
请参阅图3,当所述导体触碰所述触摸屏10时,所述触摸点T在导电膜104的对应位置与一第一驱动电极106(或一第二驱动电极108)之间的导电膜104及该耦合电容114便组成了一电路。由于所述各个第一驱动电极106的位置不同,因此所述触摸点T在导电膜104的对应位置与各个第一驱动电极106之间的导电膜104的电阻值R1n也不同。同理,所述各个第二驱动电极108与所述触摸点T在导电膜104的对应位置之间的导电膜104的电阻值R2n也不同。此外,由于所述导电膜104具有阻抗异向性,因此,触摸点T在导电膜104的对应位置与距离该触摸点T最近的第一驱动电极106之间的导电膜104的电阻值R1n小于该触摸点T在导电膜104的对应位置与其他第一驱动电极106之间的导电膜104的电阻值R1n。同理,该触摸点T在导电膜104的对应位置与距离该触摸点T最近的第二驱动电极108的电阻值R2n小于该触摸点T在导电膜104的对应位置与其他第二驱动电极108之间的导电膜104的电阻值R2n。因此,可通过各第一驱动电极106检测导电膜104的R1nC值,或通过各第二驱动电极108检测导电膜104的R2nC值,从而判断触摸点T在高阻抗方向H的坐标,并通过比较该R1nC及R2nC值,判断触摸点T在低阻抗方向D的坐标,由此得出触摸点在触摸屏10上的具体位置。
所述基板102由透明材料组成,该透明材料可为聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃、石英或金刚石等。
该导电膜104为导电异向性膜。具体地,该导电膜104沿所述低阻抗方向D的电导率远大于其他方向的电导率,在高阻抗方向H的电导率远小于其他方向的电导率,该低阻抗方向D与高阻抗方向H垂直。本实施例中,所述导电膜104由至少一层碳纳米管膜组成,该碳纳米管膜通过拉取一碳纳米管阵列直接获得。该碳纳米管膜中的大部分碳纳米管首尾相连地沿同一个方向择优取向延伸,且为一自支撑结构,所述自支撑指碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑,而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态。所述自支撑主要通过碳纳米管膜中存在连续的通过范德华力首尾相连延伸排列的碳纳米管而实现。由于碳纳米管沿其轴向具有好的导电性,且上述碳纳米管膜中的大部分碳纳米管沿同一方向择优取向延伸,因此,该碳纳米管膜整体具有阻抗异向性,本实施例中,碳纳米管膜中沿碳纳米管延伸的方向为低阻抗方向D,而垂直于该碳纳米管延伸的方向为高阻抗方向H。此外,所述碳纳米管膜中基本朝同一方向延伸的大多数碳纳米管中每一碳纳米管与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连,且所述碳纳米管膜中也存在少数随机排列的碳纳米管,这些随机排列的碳纳米管会与相邻的其他碳纳米管相互接触,从而使得该碳纳米管膜在高阻抗方向H仍具有导电性,只是相较于其他方向,该碳纳米管膜在该高阻抗方向H的电阻较大,电导率较低。
所述碳纳米管膜的制备方法详细请参见范守善等人于2007年2月9日申请的,于2010年5月26日公告的第CN101239712B号中国专利“碳纳米管膜结构及其制备方法”,申请人:清华大学,鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅,仅引用于此,但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述驱动电极对100的第一驱动电极106与其相对的第二驱动电极108的连线可以与所述低阻抗方向平行,也可以不平行。平行是指驱动电极对100的第一驱动电极106同与其相对的第二驱动电极108在低阻抗方向D上对齐,不平行是指驱动电极对100的第一驱动电极106同与其相对的第二驱动电极108在低阻抗方向D上错开。本实施例中,所述多个第一驱动电极106与所述多个第二驱动电极108一一相对设置,并且每个驱动电极对100中,第一驱动电极106与其相对的第二驱动电极108的连线与所述低阻抗D方向平行。
所述多个第一驱动电极106或多个第二驱动电极108均由导电材料形成,可选择为金属、导电聚合物、导电浆料、导电胶、金属性碳纳米管、铟锡氧化物等。该第一驱动电极106或第二驱动电极108的形状和结构不限,可选择为层状、条状、块状、棒状或其它形状。本实施例中,该第一驱动电极106和第二驱动电极108均为条状印刷银电极。该相邻两个第一驱动电极106或相邻两个第二驱动电极108的间距应适中,该间距优选为3毫米~5毫米。该每个第一或第二驱动电极106、108的长度方向可为平行于所述导电膜104的高阻抗方向H,该长度不能太长,太长也容易使检测所述触摸点的位置时不精确,优选为1毫米~5毫米。该第一驱动电极106和第二驱动电极108的数量不限,依据所述导电膜104的面积大小确定。本实施例中,该第一驱动电极106和第二驱动电极108的数量均为6个,每个第一驱动电极106或第二驱动电极108的长度为1毫米,且该相邻两个第一驱动电极106或第二驱动电极108的间距为3毫米。
进一步地,所述触摸屏10的导电膜104上可设置一透明保护膜110,该透明保护膜110可由氮化硅、氧化硅、苯丙环丁烯(BCB)、聚酯或丙烯酸树脂等材料形成。该透明保护膜110也可采用一层表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,用于保护导电膜104,提高耐用性。该透明保护膜110还可用于提供一些其它的附加功能,如可以减少眩光或降低反射。
进一步地,为使所述导电膜104与所述基板102和所述透明保护膜110贴合的更加牢固,所述导电膜104和所述基板102之间,及所述导电膜104和所述透明保护膜110之间可设置一粘胶层(图未示),该粘胶层的材料可以为OCA光学胶或UV胶等。
请结合图2、3,并参见图4,触摸屏10的触摸点T位置的检测方法包括以下步骤:
步骤S1:沿高阻抗方向H扫描所述电极对100,获得电信号曲线,通过上述电信号曲线判断触摸点T在高阻抗方向H的坐标X;
步骤S2:在坐标X附近取多个第一驱动电极106,扫描所述多个第一驱动电极106,获得第一电信号数值;
步骤S3:在坐标X附近取多个第二驱动电极108,扫描所述多个第二驱动电极108,获得第二电信号数值;以及
步骤S4:通过上述第一电信号数值与第二电信号数值判断所述摸点T在上述导电膜的低阻抗方向D上的坐标Y。
步骤S1中,所述扫描电极对100的方法可以由所述驱动电路120以及感测电路130实现,其具体包括:
步骤S11:通过所述驱动电路120向所述每个驱动电极对100输入一脉冲信号;
步骤S12:通过所述感测电路130分别读取每个驱动电极对100所检测到的电阻值Rn和电容值C的乘积,即RnC值,从而模拟出由该多个RnC值所构成的RnC曲线;以及
步骤S13:通过该RnC曲线判断所述触摸点T在上述导电膜104高阻抗方向H上的坐标X。
模拟出由多个RnC值所构成的电信号曲线的过程可逐一通过所述多个驱动电极对100检测的方法实现,或同时通过所述多个驱动电极对100检测的方法实现,即所述脉冲信号可逐一输入或同时输入所述多个驱动电极对100。当脉冲信号逐一输入所述多个驱动电极对100时,其他未输入脉冲信号的驱动电极对100被接地(Vss),或者浮置(floating),还可以接器件内部的工作电压(Vdd)。此外,在脉冲信号逐一或同时输入所述多个多个驱动电极对100时,剩余的多个驱动电极对100可全部被接地,或者也逐一或同时被输入脉冲信号。
步骤S11中,所述脉冲信号的输入通过控制第一开关124和第二开关136而实现。具体地,该第一开关124和第二开关136会交替地一者被导通,而另一者被断开,从而形成该脉冲信号。
请参见图5,图中V代表驱动电路120输入所述导电膜104的电压,VC代表所述耦合电容114的电压。其中,所述第一开关124和第二开关136被导通的时间分别为T1和T2,在时间T1中,第一开关124被导通,而第二开关136被断开,在时间T2中,第一开关124被断开,而第二开关136被导通。进一步地,时间T1可大于或等于时间T2,优选为时间T1大于时间T2。
在上述第一开关124和第二开关136交替地一者被导通,而另一者被断开时,充电电路122及存储电路1320会交替地对该耦合电容114进行充电和放电,即在上述时间T1中,充电电路122会通过所述驱动电极对100向所述导电膜104输入一具体的电压V0,即V= V0,以对该耦合电容114进行充电,而在上述时间T2中,该耦合电容114便开始放电至所述存储电路1320,相应地,该存储电路1320的电压也会发生变化。
在上述时间T1中,所述耦合电容114先经过t1时间的暂态之后才逐渐被充满,从而进入稳态。即在t1时间内,所述耦合电容114的电压VC逐渐上升,而经过t1时间之后,其电压VC趋于恒定,所输入的电压V0则全部在所述耦合电容114上,即此时VC=V0。同理,在T2时间中,所述耦合电容114也会先经过暂态t1时间的暂态之后才逐渐被放电完毕。在上述耦合电容114在充电或放电时处于暂态的过程中,所述存储电路1320中的电阻的电压也会相应发生改变。
在步骤S12中,所述暂态t
1时间内的某个时间点,所述读取电路134通过检测所述存储电路1320中的电阻在暂态时的电压即可换算出耦合电容114处于暂态时的R
nC值,该换算过程所采用的公式具体为:
,式中t代表耦合电容114在处于暂态的过程中,耦合电容114两端的电压从零升到V
C所用的时间。因此,当脉冲信号分别输入每个驱动电极对100时,与每个第一驱动电极106相连的读取电路134均能分别计算出上述耦合电容114充电或放电过程中暂态时的一个R
nC值,从而可模拟出所述电信号曲线,即R
nC值的变化曲线,通过该R
nC值的变化曲线便可检测出该触摸点在导电膜104高阻抗方向H上的坐标X。
请参见图3,感测时,所述第一驱动电极106和与其相对的第二驱动电极108电连接后,再连接驱动电路120和感测电路130。相应的等效电路为一个第一驱动电极106和与其相对的第二驱动电极108并联后再与驱动电路120和感测电路130电连接,该触摸点T在导电膜104的对应位置与所述驱动电极对100的电阻值为Rn。根据并联电阻的公式1/R1n+1/R2n=1/Rn,两个电阻并联后的电阻小于其中的任何一个电阻,因此RnC的值一定小于R1nC及R2nC值,所以通过逐一顺次感测多个驱动电极对100感测沿高阻抗方向H上的X坐标值的方法将更精确。
另外,可以理解的是本实施例中的驱动电极对100,并不局限于由一个第一驱动电极106和一个第二驱动电极108组成,还可以由一个第一驱动电极106和两个第二驱动电极108组成,或者由两个第一驱动电极106和两个第二驱动电极108组成。换句话说,可以这样来定义本案中的驱动电极对100,从所述导电膜104的第一侧边111取至少一个第一驱动电极106,从所述导电膜104的第二侧边112取至少一个第二驱动电极108,从而组成一个驱动电极对100。检测时,通过逐一感测多个驱动电极对100与触摸点T之间的电信号,并利用内插法求的所述触摸点T沿高阻抗方向H上的X坐标值。
以下将分别介绍该触摸屏10仅有一处或多处被触摸时,即单点触摸或多点触摸时,各触摸点的坐标X的具体检测过程。
单点触摸检测
请参阅6至图9,以下将详细介绍当触摸屏10被单点触摸时,通过电信号曲线,即RnC值的变化曲线检测不同时刻产生的不同触摸点І~V在导电膜104的高阻抗方向H上的坐标值的过程。
以便于描述,可将所述多个第一驱动电极106依次编号为M1、M2、M3、M4、M5、M6,该多个第二驱动电极108依次编号为N1,N2,N3,N4,N5,N6。该多个第一驱动电极106在高阻抗方向H的坐标依次为X1、X2、X3、X4、X5、X6,且由于所述多个第二驱动电极108与所述多个第一驱动电极106一一相对,因此,该彼此相对的第二驱动电极108与第一驱动电极106在高阻抗方向H的坐标也相同,即该多个第二驱动电极108在高阻抗方向H的坐标也为X1、X2、X3、X4、X5、X6。可以理解,由于每一个驱动电极对100由一个第一驱动电极106和与其相对的第二驱动电极108组成,所以多个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标也为X1、X2、X3、X4、X5、X6。以下在描述各个第一驱动电极106或各个第二驱动电极108,或驱动电极对100时,将分别用其各自的编号替代。且以下RnC值中的n=1,2…6,且R1C值通过M1与N1检测出,R2C值通过M2与N2检测出,R3C值通过M3与N3检测出,R4C值通过M4与N4检测出,R5C值通过M5与N5检测出,R6C值通过M6与N6检测出。
图6中,所述触摸点I~III依次沿导电膜104的低阻抗方向D排列,且对准M4,其中触摸点II位于导电膜104沿低阻抗方向D的直线的中间位置,触摸点I和触摸点III相对于位置II对称。
图7中,触摸点IV位于触摸点І~III所在直线的靠近电极M5的一侧,触摸点IV与M4沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离小于触摸点IV与M5沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离。
图8中,触摸点V相对于触摸点IV更靠近M5,且触摸点V与M4沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离等于触摸点V与M5沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离相等,且触摸点V与第一侧边111的距离小于与第二侧边112的距离。
(1)对触摸点I~III的检测
请参阅图6,电信号曲线310所表示当触摸点I被触摸时,与所述多个第一驱动电极106电连接的读取电路134所读取出的RnC值变化曲线。从图6中可以看出,与触摸点I相对的M4所检测到的R4C值最小,处于整个曲线310的波谷处,而与M4相邻的M5和M3所检测到的两个R5C、R3C值相等且远大于M4所检测到的R4C值,而其他离触摸点I的距离越远的驱动电极对100所检测的RnC值越大,且随着距离的增大,波动幅度减小,同时,整个RnC值变化曲线的波形相对于波谷所在的沿低阻抗方向D的直线对称。这主要是因为触摸点I正对M4,因此具有最小的电阻R4,因此,根据此波型可直接判断出该触摸点I在高阻抗方向H的坐标为X4。另外,该触摸点I在高阻抗方向H的坐标,也可经过内插法计算,具体公式如下:
上述各公式中的ΔRnC=RkC-RnC,其中n=1,2,…6,RkC指上述第一驱动电极检测出的最大RnC值,从图5可以看出,当触摸点I被触摸时,RkC值为R1C。
图6中电信号曲线320和电信号曲线330分别为触摸点II和触摸点III被触摸时,与各个驱动电极对100电连接的读取电路134所读取出的RnC值变化曲线。由图6可见所述电信号曲线320和电信号曲线330的变化趋势相似于电信号曲线310,且当触摸点II或III被触摸时,相同的驱动电极对100所检测出的RnC值略大于触摸点I被触摸时所读取出的RnC值,这是因为触摸点II或III与各个驱动电极对100之间的导电膜104的电阻值Rn大于触摸点I与各个驱动电极对100之间的导电膜104的电阻值R1n,该触摸点在高阻抗方向H的坐标也可通过上述公式计算。
因此,通过上述分析可知,检测电信号曲线中三个最小的RnC值所对应的驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标,若其中有两个RnC值相同,且该两个相等的RnC值所对应的两个驱动电极对100相对于另一个驱动电极对100对称,则该触摸点在高阻抗方向H的坐标即等于该另一个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标,该坐标可直接读出,也可通过内插法计算获得。
(2)对触摸点IV的检测
请参阅图7,电信号曲线340为触摸点IV被触摸时,与各个驱动电极对100连接的读取电路134所读取到的RnC值。由于触摸点IV位于触摸点І~III所在直线靠近M5的一侧,且该触摸点IV与M4沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离小于触摸点IV与M5沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离,因此,M4与N4所检测到的R4C值小于M5与N5所检测到的R5C值,而M3与N3所检测到的R3C值则略大于M5与N5所检测到R5C值,而其他驱动电极对100所检测到的RnC值则远大于该M3与N3、M4与N4、及M5与N5所检测到的RnC(n=3,4,5)值,且变化幅度减小。因此,通过该RnC值变化曲线可推测该触摸点IV位于M4与M5所在沿低阻抗方向D的两直线之间,且靠近M4。为更进一步判断触摸点IV在导电膜104高阻抗方向H的坐标,可至少将检测到的R4C和R5C值与M4与M5所对应的在高阻抗方向H的坐标X4和X5以内插法计算获得触摸点IV在高阻抗方向H的坐标XIV。具体的计算公式可为:
此外,由于所述M1与N1、M2与N2所检测的R1C值、R2C值,与M6和N6所检测出的R6C值均大于其它驱动电极对100(Mn与Nn)所检测出的RnC值,且变化幅度很小,因此也可计算触摸点IV在高阻抗方向H的坐标通过下列公式:
上述各公式中的ΔRnC=RkC-RnC,其中n=1,2,…6,RkC指上述驱动电极对100检测出的最大RnC值,从图6可以看出,当触摸点IV被触摸时,RkC值为R1C。
(3)对触摸点V的检测
请参阅图8,电信号曲线350为当触摸点V被触摸时,各个驱动电极对100所检测到的RnC值。由于触摸点V与M4沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离,与触摸点V与M5沿低阻抗方向D所在直线的垂直距离相等,因此,通过M4与N4所检测到的R4C值,与通过M5与N4所检测到的R5C值相同,而R3C和R6C值也相同,且大于的R4C值和R5C值。因此,通过该RnC值变化曲线可判断出所述触摸点V位于M4与M5连线的中轴线上,从而可定位出触摸点V在高阻抗方向H的坐标。另外,也可通过公式计算如下:
上述各公式中的ΔRnC=RkC-RnC,其中n=1,2,…6。RkC指上述第一驱动电极检测出的最大RnC值,从图7可以看出,当触摸点I被触摸时,RkC值最大为R1C。
通过上述对触摸点І~V的检测分析可知,判断单点触摸时,若无法通过电信号曲线直接判断出所述触摸点在高阻抗方向H的坐标,可通过以下次步骤:
第一,检测出所述曲线,即不同驱动电极对100所检测出的RnC值变化曲线,从而找到各驱动电极对100所检测出的最大值RkC;
第二,找到该曲线中的波谷位置,至少检测出该波谷位置的RnC值(最小RxC值)及与该最小RxC值相邻的次小RyC值,将最小RxC值与次小RyC值所对应的两个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标与该RxC值与RyC值通过内插法计算获得所述触摸点在高阻抗方向H的坐标。
该内插法的计算通式为:
,该公式中,ΔR
xC=R
kC-R
xC,ΔR
yC=R
kC-R
yC,X
X代表检测出R
xC值的驱动电极对100对应的沿高阻抗方向H的坐标,X
Y代表检测出R
yC值的驱动电极对100的坐标。
此外,通过上述电信号曲线可直接检测出的所述触摸点在高阻抗方向H的坐标也可通过内插法计算。具体为,当该曲线中的最小R
xC值和次小R
yC值相等时,则可通过该最小R
xC值和次小R
yC值与检测出该最小R
xC值和次小R
yC值的两个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标通过内插法计算以得到所述触摸点的坐标,公式为
;当该电信号曲线中的最小R
xC值和次小R
yC值不相等时,则要检测出该电信号曲线中的次次小的R
zC值,若该次次小R
zC值和次小R
yC值相等,则将该至少次次小R
zC值和次小R
yC值与检测出该次次小R
zC值和次小R
yC值的两个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标通过内插法计算以获得触摸点在高阻抗方向H的坐标。该两种触摸点高阻抗方向H的坐标通过内插法计算的公式具体可为:
,其中,此时R
zC值与R
yC值相等,式中ΔR
zC=R
kC-R
zC。
此外,上述几种类型的触摸点在高阻抗方向H的坐标均可通过仅检测出三个最小的R
nC值,并直接将该三个最小的R
nC值与所对应的三个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标通过内插法计算获得所述触摸点在高阻抗方向H的坐标,具体公式为:
,其中,R
ZC值代表各第一驱动电极106所检测出的次次小R
nC值,X
Z代表检测出该次次小R
nC值的第一驱动电极106的坐标,其中R
xC值与R
yC值可相同或不同;或者直接将电信号曲线中的所述多个第一驱动电极106所检测出的R
1nC值与该多个第一驱动电极106在高阻抗方向H的坐标通过内插法计算获得所述触摸点在高阻抗方向H的坐标。该内插法的计算公式为
,式中E为驱动电极对100的总数。
多点触摸检测方法
当如图9所示的触摸点VI和VII同时被触摸时,通过所述驱动电路120依次向所述多个驱动电极对100输入脉冲信号,所述各个感测电路130便可读取出多个RnC值,从而便形成如图9所示的电信号曲线360,即RnC值变化曲线。可以发现,该电信号曲线360不同于上述单点触摸时所模拟出的RnC值变化曲线,该电信号曲线360中出现两个波谷A、B,即两个最小RAC及RBC值。而除该两个最小RAC及RBC值之外,其他驱动电极对100所检测出的RnC值均很大,且变化幅度减小。因此,与上述检测单个触摸点的沿高阻抗方向H的坐标相同,分别检测该RAC值及RBC值所对应的相邻两个驱动电极对100所检测到的R(A+1)C值,R(A-1)C值,R(B+1)C值,及R(B-1)C值。如图9中波谷A所对应的M1与N1、M2与N2、以及M3和N3所检测出的R1C值、R2C值和R3C,波谷B所对应的M4与N4、M5与N5、以及M6和N6所检测出的R4C值、R5C值和R6C值,之后再将该每个波谷处所对应的三个最小的RnC值与检测出该三个最小的RnC值的三个驱动电极对100在高阻抗方向H上的坐标通过内插法计算出该触摸点VI和VII在高阻抗方向H上的具体坐标,该具体的公式与上述检测单点触摸时的方法相同,在此不再赘述。
通过上述对触摸点VI和VII的检测分析可知,若所述多个触摸点不能直接检测出,则要判断多点触摸时触摸点在导电膜104的高阻抗方向H的坐标,可包括以下次步骤:
第一,检测出所述电信号曲线,即不同驱动电极对100所检测出的RnC值变化曲线;
第二,找到该电信号曲线中的多个波谷位置,至少检测出该多个波谷位置的RnC值(最小Rx1C,Rx2C,…RxmC值)及与该多个最小Rx1C,Rx2C,…RxmC值相邻的次小Ry1C,Ry2,
…Rym值,分别将RxmC值与RymC值所对应的两个多个驱动电极对100在高阻抗方向H的坐标与该RxmC值与RymC值通过内插法计算获得所述多个触摸点在高阻抗方向H的坐标。
可见,由于所述导电膜104具有阻抗异向性,且所述多个驱动电极对100的第一驱动电极106和第二驱动电极108分别设置于所述导电膜104沿低阻抗方向D的两侧,从而使得在检测触摸点时,该触摸点与其最近的驱动电极对100之间的导电膜104的电阻值Rn远小于该触摸点与其他驱动电极对100之间的导电膜104的电阻值Rn,从而使的相邻两个驱动电极对100所检测出的RnC值大小也相差很大,这一特点不仅提高了判断各触摸点的准确度,也使得当该触摸屏10被多点触摸时,该多个触摸点互相之间的检测干扰很小,易于定位。
通过步骤S1确定了触摸点T沿高阻抗方向H上的坐标X值后可以进行步骤S2。请参阅图10,步骤S2中,所述在坐标X附近取多个第一驱动电极106,感测所述多个第一驱动电极106,获得第一电信号数值的步骤具体包括:
步骤S21:在坐标X附近取多个第一驱动电极106,该多个第一驱动电极106与触摸点T的电阻值为R1s,由所述驱动电路120向所述多个第一驱动电极106同时输入一脉冲信号;以及
步骤S22:通过所述感测电路130读取多个第一驱动电极106所检测到的电阻值R1s和电容值C的乘积,即R1sC值,也就是第一电信号的数值。
具体地,步骤S21中,可以在该触摸点T附近的一个第一驱动电极106的附近取多个第一驱动电极106,将该多个第一驱动电极106电连接后直接与上述驱动电路120和感测电路130电连接。
该多个第一驱动电极106与触摸点T之间的等效电路如图11所示,本实施例中,以三个第一驱动电极106为例。触摸点T与三个第一驱动电极106之间的导电膜104的电阻为R1s,满足以下关系1/R1s=1/R1n-1+1/R1n+1/R1n+1,其中,R1n、R1n-1、R1n+1分别对应上述三个第一驱动电极106与触摸点T之间的导电膜104的电阻,因此,可以通过上述驱动电路120和感测电路130感测出R1sC的值。
请参阅图12以及图13,步骤S3采用的方法与步骤S2完全相同,具体包括:
步骤S31:在坐标X附近取多个第二驱动电极108,该多个第二驱动电极108与触摸点T的电阻值为R2s,由所述驱动电路120向所述多个第二驱动电极108同时输入一脉冲信号;以及
步骤S32:通过所述感测电路130读取多个第二驱动电极108所检测到的电阻值R2s和电容值C的乘积,即R2sC值。
所述R2sC值为第二电信号的数值。触摸点T与三个第二驱动电极108之间的导电膜104的电阻为R2s,满足以下关系1/R2s=1/R2n-1+1/R2n+1/R2n+1,其中,R2n、R2n-1、R2n+1分别对应上述三个第二驱动电极108与触摸点T之间的导电膜104的电阻。可以通过上述驱动电路120和感测电路130感测出R2sC的值。
步骤S4在步骤S2和步骤S3的基础上,可以通过所述R1sC和R2sC的比值判断上述触摸点T在上述导电膜104的低阻抗方向D上的坐标。
由于所述触摸点T与第一侧边111或第二侧边112的垂直距离之间的导电膜104的电阻值R1n或R2n与触摸点与第一侧边111或第二侧边112的距离之间的关系基本成正比。根据上述比值即可计算出所述触摸点与第一侧边111和第二侧边112的距离,从而可定位出所述触摸点T在低阻抗方向D的坐标Y。
具体地讲,当触摸点T与所述第一侧边111的电阻值R1n较大时,在低阻抗方向D上触摸点距离所述第一侧边较远;当触摸点与所述第一侧边111的电阻值R1n较小时,在低阻抗方向D上触摸点距离所述第一侧边较近。因此,步骤四可以直接将步骤二和步骤三中或者的R1sC与R2sC相比较从而获得触摸点T在低阻抗方向D的坐标Y。
另外,请参阅图9中所示的电信号曲线360,若同时检测两个触摸点VI和VII或两个以上触摸点在低阻抗方向D的坐标,也可通过上述检测单个触摸点在低阻抗方向D的坐标的步骤进行。只需在高阻抗方向H上,分别选定触摸点VI和VII附近的多个第一驱动电极106和多个第二驱动电极108,通过所述驱动电路120和感测电路130分别测出触摸点VI和VII和多个第一驱动电极106之间的电信号,以及触摸点VI和VII和多个第二驱动电极108之间的电信号,然后再将这两个电信号相比,从而得出触摸点VI和VII低阻抗方向D的坐标,方法与感测一个触摸点相同,在此也不再重复叙述。
上述步骤S1和步骤S4的检测过程可同时进行,也可分别进行。可见,通过上述方法可测得单个触摸点或多个触摸点在导电膜104低阻抗方向D的坐标和高阻抗方向H的坐标,从而可获得该触摸点的具体位置。
本发明中采用的是感测触摸点与第一驱动电极,或者第二驱动电极,或者驱动电极对之间的RC信号来计算触摸点的坐标,可以理解,本发明提供的方法不限于感测RC信号,更不局限于本发明的电路。当采用其他电路,感测其他电信号时,如电压,只要采用本发明提供的扫描方式,都应该在本发明的保护范围之内。
本发明提供的触摸点的检测方法,所述触摸点在高阻抗方向H的坐标可仅通过该多个驱动电极对100所读取的RnC值判断,从而提高了触摸点在高阻抗方向H的坐标判断精确度。另外,该触摸点的低阻抗方向D的坐标仅仅通过同时感测触摸点高阻抗方向H的坐标附近的多个第一驱动电极,以及相对应的多个第二驱动电极,仅仅需要感测两次,就可以获得低阻抗方向D的坐标。相对于先逐一扫描全部第一驱动电极后,再逐一扫描全部第二驱动电极,从而获得两个曲线,再判断低阻抗方向D的坐标的方法,本发明的方法更进一步节省了时间,提高了感测效率。另外,在判断低阻抗方向D的坐标时,本发明通过选取高阻抗方向H的坐标附近的多个第一驱动电极以及多个第二驱动电极,然后再感测触摸点与多个第一驱动电极之间的导电膜,以及与多个第二驱动电极之间的导电膜的电信号,提高了电信号的精确度,从而更提高了检测触摸点在低阻抗方向D的坐标的精确度。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。