CN103116431B - 一种自电容触摸屏及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了自电容触摸屏及电子设备，应用于电子设备技术领域。在自电容触摸屏中，在任意两个区域的感应电极之间设置有辅助电极，这样当一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容的变化，而两个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容没有发生变化。可见，采用本发明实施例的自电容触摸屏，能使得电子设备能区别一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏的触摸，及多个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏的触摸，从而提高了对自电容触摸屏的操作检测的准确性。

Description

一种自电容触摸屏及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及自电容触摸屏及电子设备。

背景技术

现有终端设备一般都采用电容式触摸屏，在自电容式的触摸屏中，包括在玻璃或者薄膜材料表面用导电材料比如掺锡氧化铟（IndiumTinOxide，ITO）等制作成的横向或者纵向电极阵列，这些横向或者纵向的电极分别与地构成自电容Cp。

当有触摸体触摸到自电容触摸屏时，电极到触摸体之间会形成电容Cf，这样使得自电容触摸屏的电容会增加，自电容触摸屏中的检测单元可以检测自电容触摸屏的电容，而终端设备的处理单元可以通过检测单元检测的电容判断是否对有触摸体对自电容触摸屏进行触摸，并根据一定的算法可以得知对自电容触摸屏的触摸位置。

传统的自电容触摸屏中可以包括多个区域（比如上下半区，左右半区）的电极，而处理器会根据检测单元检测的电容，分别针对触摸体对每个区域的自电容触摸屏的触摸进行计算，这样处理单元就不能区别一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏的触摸，及多个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏的触摸，从而导致对自电容触摸屏的操作检测不准确。

发明内容

本发明实施例提供自电容触摸屏及电子设备，使得电子设备能区别一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏的触摸，及多个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏的触摸，提高了对自电容触摸屏的操作检测的准确性。

本发明实施例提供一种自电容触摸屏，包括：第一检测单元、多个区域的感应电极和至少一个辅助电极，其中每个区域的感应电极分别对应连接有检测单元；

在任意两个区域的感应电极之间设置有所述辅助电极；

所述辅助电极对应连接所述第一检测单元，所述第一检测单元，用于检测所述辅助电极上的自电容。

在本发明实施例的自电容触摸屏中，在任意两个区域的感应电极之间设置有辅助电极，这样当一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容的变化，而两个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容没有发生变化。可见，采用本发明实施例的自电容触摸屏，能使得电子设备能区别一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏的触摸，及多个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏的触摸，从而提高了对自电容触摸屏的操作检测的准确性。

本发明实施例提供一种电子设备，包括自电容触摸屏和处理单元，

所述自电容触摸屏包括：第一检测单元、多个区域的感应电极和至少一个辅助电极，其中每个区域的感应电极分别对应连接有检测单元；

在任意两个区域的感应电极之间设置有所述辅助电极；

所述辅助电极对应连接所述第一检测单元，所述第一检测单元，用于检测所述辅助电极上的自电容；

所述处理单元，用于根据所述第一检测单元检测的自电容，确定是否有触摸体触摸所述自电容触摸屏。

进一步地，所述任一区域的感应电极的外围还设置有所述辅助电极；

所述处理单元，还用于当触摸体触摸到所述自电容触摸屏边缘的非有效感应区，且所述非有效感应区包括第一区域的多个感应电极和所述第一区域外围的辅助电极时，确定触摸体在第一方向的位置为：第一面积和与第二面积和之比，所述第一面积和为非有效感应区内的辅助电极的面积与部分感应电极的面积之和，所述第二面积和为非有效感应区内的辅助电极的面积与多个感应电极的面积之和；

第一方向为与所述第一区域排布感应电极的方向垂直的方向；

所述非有效感应区内的辅助电极的面积是根据所述第一检测单元检测的辅助电极的自电容变化量得到。

可见，电子设备中的处理单元在计算触摸体的位置时，通过一个区域的感应电极外围设置的辅助电极的面积，进行补偿由于在非有效感应区内只有部分区域有感应电极而感应不到的其它区域面积，从而可以解决现有技术中出现的甩尾现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种自电容触摸屏的结构示意图；

图2a是本发明实施例中一个触摸体触摸自电容触摸屏的示意图；

图2b是本发明实施例中两个触摸体触摸自电容触摸屏的示意图；

图3a是本发明实施例的自电容触摸屏中辅助电极的一种设置方式的示意图；

图3b是本发明实施例的自电容触摸屏中辅助电极的另一种设置方式的示意图；

图3c是本发明实施例的自电容触摸屏中辅助电极的另一种设置方式的示意图；

图4是本发明实施例的电子设备中处理单元确定触摸体位置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种自电容触摸屏，主要应用于电子设备中，结构示意图如图1所示，包括：第一检测单元30、多个区域的感应电极10（图1中以上下两个半区为例说明，在其它实施例中也可以是左右半区）和至少一个辅助电极20，其中：

每个区域的感应电极可以都连接到第一检测单元30上，由第一检测单元30来检测各个区域的感应电极上的自电容；也可以分别对应连接有检测单元，比如图1中上半区域的电极连接到第二检测单元，该第二检测单元可以检测上半区域的感应电极10上的自电容的变化量；而下半区域的电极连接到第三检测单元，该第三检测单元可以检测下半区域的感应电极10上的自电容的变化量。这里每个区域中可以包括多个感应电极10，且多个感应电极10可以排布成任意图案，比如可以是如图1中所示的每个感应电极10都是梯形，使得两个感应电极10之间可以相配合地排布，即一个感应电极10的上底边对应另一感应电极10的下底边。

在任意两个区域的感应电极10之间的通道101（即空隙处）设置有辅助电极20；辅助电极20对应连接第一检测单元30，该第一检测单元30，用于检测辅助电极20上的自电容。当该自电容触摸屏应用于电子设备时，电子设备中的处理单元可以根据该各个检测单元检测的自电容来确定是否有触摸体对自电容触摸屏进行触摸，如果有，处理单元可以根据一定的算法得出触摸体触摸的位置。进一步地，在至少一个区域的感应电极10的外围还可以设置有辅助电极20。

这样当有一个触摸体对横跨多个（以两个为例）区域的自电容触摸屏触摸时，如图2a所示，由于触摸体接触到辅助电极20，这两个区域的感应电极10之间设置的辅助电极20与触摸体之间会形成电容，使得辅助电极20的自电容发生变化，因此，第一检测单元30会检测到这两个区域的感应电极10之间设置的辅助电极20的自电容会发生变化；当有多个（以两个为例）触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏触摸时，如图2b所示，由于任一触摸体都没有接触到辅助电极20，这两个区域的感应电极10设置的辅助电极20的自电容就不会改变。

可以理解，一般情况下，自电容触摸屏都会包括从上到下叠放的盖板和触摸屏体，上述的感应电极10和辅助电极20排布在触摸屏体上，且每个区域的感应电极10与检测单元连接的金属走线40，及辅助电极20与第一检测单元30连接的金属走线40都部署在触摸屏体的边缘。

可见，在本发明实施例的自电容触摸屏中，在任意两个区域的感应电极之间设置有辅助电极，这样当一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容的变化，而两个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏触摸时，与辅助电极连接的第一检测单元检测到辅助电极的自电容没有发生变化。可见，采用本发明实施例的自电容触摸屏，能使得电子设备能区别一个触摸体对横跨多个区域的自电容触摸屏的触摸，及多个触摸体分别对不同区域的自电容触摸屏的触摸，从而提高了对自电容触摸屏的操作检测的准确性。

需要说明的是，在任意两个区域的感应电极10之间设置辅助电极20时，可以设置如图1所示的一个辅助电极，即任意两个区域的感应电极10之间设置有一条辅助电极20且都连接在一起，如果在感应电极外围设置辅助电极20时，则外围设置的辅助电极20也与其它辅助电极20连接在一起。在其它具体的实施例中，辅助电极20的设置可以有其它的方式，比如图3a所示的，在感应电极10外围设置多条辅助电极20。

或，如图3b所示的，在任意两个区域的感应电极10之间设置有多条（比如两条）辅助电极20，且每条辅助电极20都可以与该区域的感应电极10外围设置的辅助电极20连接在一起。如果这多条辅助电极20是在两个区域的感应电极10之间的通道方向顺序设置，比如图3b所示，两个区域是上下半区，则这多条辅助电极20不是在竖直方向堆叠设置的，而是在水平方向（即通道方向）顺序设置的；又比如两个区域是左右半区，则这多条辅助电极20是在竖直方向（即通道方向）顺序设置的。这样当有多个触摸体中，有些触摸体触摸到横跨两个区域的自电容触摸屏，有些触摸体只触摸到一个区域的自电容触摸屏时，电子设备中的处理单元可以分别根据这两个区域的感应电极10之间设置的多条辅助电极20的自电容的改变，来确定各个触摸体的触摸位置。

或进一步地，如图3c所示，还可以在如图3b所示的设置辅助电极20的基础上，在感应电极10外围也可以设置多条辅助电极20。辅助电极20的设置还有其它的方式，图1及图3a到3c只是其中几种具体的实现方式。

本发明实施例还提供一种电子设备，具体包括自电容触摸屏和处理单元，自电容触摸屏的结构如上述自电容触摸屏的结构类似，在此不进行赘述。

而处理单元会根据自电容触摸屏中检测单元（比如上述的第一检测单元）检测到的自电容，确定是否有触摸体触摸自电容触摸屏。

在本发明实施例中，自电容触摸屏中任意两个区域的感应电极10之间可以设置有一条或多条辅助电极20，当设置有一条辅助电极20时，如果第一检测单元检测到该辅助电极20的自电容的变化量超过阈值时，则处理单元可以确定有触摸体触摸到横跨两个区域的自电容触摸屏，且是该辅助电极20对应的两个区域；当任意两个区域的感应电极10之间的通道方向顺序设置有多条辅助电极20时，如果第一检测单元检测到其中的任一辅助电极20的自电容的变化量超过阈值时，则处理单元可以确定有触摸体触摸到横跨两个区域的自电容触摸屏，且触摸的位置在该自电容变化的辅助电极20对应的位置。

进一步地，如果处理单元在确定有触摸体触摸自电容触摸屏时，还需要根据一定的算法来确定触摸体的位置，比如通过对触摸体在自电容触摸屏上所处的坐标来定位触摸体。具体地，当触摸体触摸到自电容触摸屏边缘的非有效感应区，且该非有效感应区包括某一区域（比如第一区域）的多个感应电极和第一区域外围的辅助电极20时，处理单元确定触摸体在第一方向的位置为：第一面积和与第二面积和之比，该与第一面积和为非有效感应区内的辅助电极的面积与部分感应电极的面积之和，第二面积和为该非有效感应区内的辅助电极的面积与多个感应电极的面积之和，其中多个感应电极的面积是根据与这多个感应电极连接的检测单元检测到的感应电极的自电容变化量得到的，而辅助电极的面积是根据与辅助电极连接的第一检测单元检测到的辅助电极的自电容变化量得到的，且应该是感应电极的面积越大，自电容变化量越大。上述第一方向为与第一区域排布感应电极的方向垂直的方向，比如第一区域是在水平方向排布感应电极，则第一方向为竖直方向，第一区域是在竖直方向排布感应电极，则第一方向为水平方向。

例如：参考图4所示，假设自电容触摸屏中包括上下半区的感应电极10，在上半区排布的感应电极为A2到A7及B2到B7。当触摸体触摸自电容触摸屏的有效感应（AA）区即感应电极的覆盖范围内时，处理单元会具体按照如下公式来确定触摸体在一个方向（即y轴方向）的坐标值：（S2+S4+S6）/（S1+S2+S3+S4+S5+S6），其中S1到S6为触摸体所触摸到的区域对应的各个感应电极的面积，是根据检测单元检测的各个感应电极的自电容变化量得到的。可见，处理单元是以多个（比如6个）感应电极为一组计算。

当触摸体触摸自电容触摸屏边缘的非有效感应区时，在非有效感应区内只有部分区域有感应电极覆盖，而另一部分区域超出感应电极覆盖范围（图4中虚线的感应电极A1和B1，实际上是不存在的），当检测单元检测到其中一个感应电极A5的自电容变化量出现峰值，由于检测单元检测不到超出感应电极覆盖范围的部分，如果处理单元按照如下公式来确定触摸体在一个方向（即y轴方向）的坐标值：（S4+S6）/（S3+S4+S5+S6），会使得处理单元确定的触摸体在y轴方向的坐标值比触摸体实际在y轴方向的坐标值小，出现边缘甩尾现象。

为了解决边缘甩尾现象，本发明实施例中，需要在任一区域的感应电极的外围还要设置有辅助电极20，这样处理单元可以通过辅助电极的面积进行补偿，具体地，处理单元可以按照如下公式来确定触摸体在y轴方向的坐标值：（S+S4+S6）/（S+S3+S4+S5+S6），其中S为触摸体所触摸到的辅助电极的面积，是具有根据与该辅助电极连接的第一检测单元检测的辅助电极的自电容变化量得到，这样通过一个区域的感应电极外围设置的辅助电极的面积，进行补偿由于在非有效感应区内只有部分区域有感应电极而感应不到的其它区域面积，从而可以适当地改善了边缘甩尾现象。

需要说明的是，处理单元具体在确定触摸体在第一方向的位置时，可以先确定检测单元检测的自电容变化量最大的感应电极，并获取该自电容变化量最大的感应电极附近排布的多个（比如5个）感应电极的自电容变化量；然后处理单元会根据这些感应电极的自电容变化量确定触摸体触摸到各个感应电极的面积，且根据第一检测单元检测的这些感应电极外围的辅助电极的自电容变化量确定触摸体触摸到辅助电极的面积；最后处理单元会按照上述第一面积之和和第二面积之和的比值来确定触摸体在第一方向的位置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的自电容触摸屏及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种自电容触摸屏，其特征在于，包括：第一检测单元、多个区域的感应电极和至少一个辅助电极，其中每个区域的感应电极分别对应连接有检测单元；

在任意两个区域的感应电极之间设置有所述辅助电极；

所述辅助电极对应连接所述第一检测单元，所述第一检测单元，用于检测所述辅助电极上的自电容是否发生变化；

所述任意两个区域的感应电极之间设置有一条或多条辅助电极。

2.如权利要求1所述的自电容触摸屏，其特征在于，所述至少一个区域的感应电极的外围还设置有所述辅助电极。

3.一种电子设备，其特征在于，包括自电容触摸屏和处理单元，

所述自电容触摸屏包括：第一检测单元、多个区域的感应电极和至少一个辅助电极，其中每个区域的感应电极分别对应连接有检测单元；

在任意两个区域的感应电极之间设置有所述辅助电极；

所述辅助电极对应连接所述第一检测单元，所述第一检测单元，用于检测所述辅助电极上的自电容是否发生变化；

所述处理单元，用于根据所述第一检测单元检测的自电容，确定是否有触摸体触摸所述自电容触摸屏；

所述任意两个区域的感应电极之间设置有一条或多条辅助电极；

所述处理单元，具体用于当所述第一检测单元检测到所述辅助电极的自电容的变化量超过阈值时，则确定有触摸体触摸到横跨感应电极对应的两个区域的自电容触摸屏。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述任一区域的感应电极的外围还设置有所述辅助电极；

所述处理单元，还用于当触摸体触摸到所述自电容触摸屏边缘的非有效感应区，且所述非有效感应区包括第一区域的多个感应电极和所述第一区域外围的辅助电极时，确定触摸体在第一方向的位置为：第一面积和与第二面积和之比，所述第一面积和为非有效感应区内的辅助电极的面积与多个感应电极中的部分感应电极的面积之和，所述第二面积和为非有效感应区内的辅助电极的面积与多个感应电极的面积之和；

第一方向为与所述第一区域排布感应电极的方向垂直的方向；

所述非有效感应区内的辅助电极的面积是根据所述第一检测单元检测的辅助电极的自电容变化量得到。