CN104102398A - 一种触控天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控天线，应用在同时使用电容式触控和电磁式位置检测的装置中，电容式触控天线使用较高电阻材料减小了两种装置之间的干扰。

Description

一种触控天线

技术领域：

本发明涉及一种触控天线，应用在同时使用电容式触控和电磁式位置检测的装置中，应用领域有电脑、平板电脑、电子白板等IT设备的输入装置，但不只限于此。 

背景技术：

现有的数位板系统，所能检测的电磁感应式位置指针，可以检出位置指针的空间位置、姿态、自身属性用来书写的数字化；现有的电容式多点触控系统可以使用手指直接进行位置轨迹的输入，进而识别特定的手势，使用手势来完成IT设备的输入；将两者的功能合并的一个关键问题是天线的相互干扰问题，如专利号为2008101895189的发明专利“位置检测装置”描述了基本情况和解决方案，其要解决问题是电容式多点触控系统的天线会影响电磁位置指针的磁力线的大小、方向，其主要的干扰是电容式触控系统的天线产生的涡流效应。 

专利号为2008101895189的发明专利“位置检测装置”提出的天线配置方法，其减小涡流的方法是配置不同形状的电容天线，切断涡流通路达到了较小涡流影响，使电磁指针位置检测精度有效提高。 

发明内容：

本发明的目的在于实现一种新的天线，减少电容式触控系统天线对电磁感应式位置检测的影响； 

降低系统成本； 

减小系统装置厚度、重量。 

为了达到上述目的实现本发明提出以下方案， 

技术方案1的发明为一种触控天线，包括电容式触控天线，电磁感应式位置检测装置天线，其特征在于：所述电容式触控天线包括方阻大于0.001欧的电极材料。 

技术方案2的发明为根据技术方案1所述的触控天线，其特征在于：所述电容式触控天线与电磁感应式位置检测装置天线配置在不同线路板上；所述多块线路板上下配置，具有重合有效区；所述多块线路板之间没有功能模块作为间隔。 

技术方案3的发明为根据技术方案1所述的触控天线，其特征在于：所述电容式触控天线与电磁感应式位置检测装置天线配置在同一线路板上。 

技术方案4的发明为根据技术方案1的触控天线，其特征在于：包括叶子电极；所述叶子电极的叶柄包括线路板导线；所述叶子电极的叶片由方阻大于0.001欧的导电材料组成。 

技术方案5的发明为根据技术方案4所述的触控天线，其特征在于：所述叶子电极的叶片导电材料为碳浆膜。 

技术方案6的发明为根据技术方案4所述的触控天线，其特征在于：所述叶柄由叶片与线路板导线串联组成。 

技术方案7的发明为根据技术方案4所述的触控天线，其特征在于：所述叶柄由线路板导线组成。 

技术方案8的发明为根据技术方案4所述的触控天线，其特征在于：所述叶片配置在线路板上表面；所述线路板导线与叶片通过配置线路板上的阻焊相互绝缘；所述线路板导线与叶片通过配置线路板上的阻焊剂开窗接触连接。 

技术方案9的发明为根据技术方案1所述的触控天线，其特征在于：包括叶子电极；所述叶子电极的叶片、叶柄由方阻大于0.001欧的导电材料组成。 

透过上面的技术方案，可以看到可以实现本发明的目的。 

为了更准确的理解本发明，对本说明书中的名词解释如下： 

电磁式位置指针是指，至少包括一个待检线圈的使用电磁耦合原理检测其位置的目标装置。如果没有特别说明本发明中简称位置指针或者指针。 

叶子电极，由于电容式触控天线中存在高阻的材料，主要的用途是接收来自导体特别是手指的感应，称之为叶片；另外将感应传输到检测电路的部 分称之为叶柄；有一组叶片平移配置并用叶柄连接在一起的一个电极称之为叶子电极，本发明中也简称为叶子。 

由多个叶子平移配置就形成了电容式触控天线轴，或者称电容轴向天线，由两个电容轴向天线相互垂直配置就形成的电容式触控天线。值得注意的是电容式触控天线的配置方式还有很多种。 

碳浆膜，碳浆是一种由液体和石墨粉末混合在一起的粥状物，使用时将粥状碳浆按照指定形状印刷在基板上，通过固化措施将其固定在基板上形成固体导电薄层，称之为碳浆膜。其广泛用在遥控器、按键、游戏机等pcb制造领域。 

附图说明：

图1现有叶子的示意图 

图2本发明的叶子示意图 

图3本发明的电磁式位置指针检测装置和电容式触控天线分别配置在不同线路板上的示意图 

图4本发明的电磁式位置指针检测装置和电容式触控天线分别配置在同一线路板上的示意图 

图5本发明的电容式触控天线配置在线路板上的示意图 

图6叶柄与叶片的配置方式示意图 

图7：图6中碳浆膜层平面图 

图8：图6中阻焊层开窗平面图 

图9：图6中双面线路板第一层平面图 

图10：图6中双面线路板第二层平面图 

图11叶柄与叶片的配置方式示意图 

图12：图11中碳浆膜层平面图 

图13：图11中阻焊层开窗平面图 

图14：图11中双面线路板第一层平面图 

图15：图11中双面线路板第二层平面图 

图16叶柄与叶片的配置方式示意图 

图17：图16中碳浆膜层平面图 

图18：图16中阻焊层开窗平面图 

图19：图16中双面线路板第一层平面图 

图中标号列表 

1：天线第一层，碳浆膜层； 

11：叶片 

12：叶柄 

13：y轴叶子引出端子，连接到电容式触控检测电路； 

14：x轴叶子引出端子，连接到电容式触控检测电路； 

2：天线第二层，线路板第一层； 

21：电磁式位置检测装置的x轴天线线圈； 

3：天线第三层，线路板第二层； 

31：电磁式位置检测装置的y轴天线线圈； 

4：天线第四层，线路板第三层； 

41：电磁式位置检测装置的x轴天线线圈； 

5：天线第五层，线路板第四层； 

具体实施方式：

下面使用本发明的实施例说明系统原理、实现方法。 

由于电容式触控天线的叶片的涡流效应是影响电磁式位置检测的原因，我们可以克服涡流效应就可以解决这个问题，由于在大家熟知的领域中比如变压器的铁心克服涡流效应就是使用切断涡流电流的方法来减小涡流影响，所以比较容易想到使用切断涡流通路的方法来解决；另一方面越不易导电的物体涡流现象越弱，而电容式触控天线的输入阻抗可以配置很高，并不影响检测结果，本发明的电容式触控天线的叶片使用方阻大于0.001欧的薄膜材料时可以很好的解决叶片的涡流效应影响电磁式位置检测的问题。由于碳浆的价格便宜、不易氧化的特性优选碳浆膜作为叶片材料。 

由于现有的和未来的电容触控方案的叶子的形状和位置配置方式多种多样，先选择几种较常见的配置方式描述本发明的具体实施例，其他方式可以同等替换，既将金属材质的低方阻叶片更换成高方阻的碳浆叶片。 

如图1所示是现有叶子示意图，其叶片和叶柄同为金属材质，为了减少涡流的对电磁式位置检测的影响，其将叶片分割成了比较破碎的形状，可以看到其在减小了对电磁式位置检测的影响同时减小了接收面积，减小了电容触控检测的信噪比。 

如图2所示是本发明叶子示意图，为了减少涡流的对电磁式位置检测的影响，在不改变叶子形状的情形下，其将叶片材料更换成高方阻材料，这样既去掉了对电磁式位置检测的影响，而且避免了改变叶子形状对电容式触控检测的影响。值得注意的是不管是现有的还是将来的任何叶片形状、叶片位置、叶子位置等不同的配置情况下，只要将叶片的材料根据本发明配置都能达到去掉对电磁式位置检测影响的效果。 

如图3是本发明的电磁式位置指针检测装置和电容式触控天线分别配置在不同线路板上的示意图，其由两块双面板、在上面的双面板的上表面增加碳浆膜层组成；如图4是本发明的电磁式位置指针检测装置和电容式触控天线分别配置在同一双面线路板上的示意图，从原理上看这两种配置方式是相同的，不同的是图3所示的方案在物理上将图4线路板的不同层分开配置，可以减小一块线路板上的层数，在加工水平不能达到要求时是一种选择，但两个线路板中间不能增加影响电容式触控、电磁式位置检测的导体线圈等功能模块。详细的配置情况如下，如图4第一层是碳浆膜层，主要配置叶片，第二层是叶柄层由线路板的导线组成，叶柄与叶片靠线路板上的焊盘连接在一起，第一层与第二层靠阻焊剂相互绝缘，第二层是传统意义的线路板的第一层；第二层还配置电磁式位置检测装置的x轴天线，第三层配置部分叶柄，还配置电磁式位置检测装置的y轴天线，加工过程是先制作双面pcb板，然后印刷碳浆叶片，烘干碳浆，碳浆与焊盘接触连接，除焊盘的其他部分则通过预先配置在pcb板上的阻焊剂使碳浆与线路板导线绝缘。图3上面的板第一层配置叶片，第二第三层配置叶柄，下面的双面板配置电磁式位置检测装置的x轴、y轴天线；也可以将两个双面板配置成四层板，当然在布线资源不足时可以使用更多层线路板。 

图5是本发明的电容式触控天线配置在线路板上的示意图，可以看到叶 片、叶柄、叶子相互配置的形状、位置，了解其基本关系。下面取其中的一个局部描述本发明的优选实例。 

叶柄与叶片的配置方式可以是如图6所示，叶片与线路板导线首尾相连形成叶柄，中间叶片提供了叶柄的感应传输功能。图7是图6中碳浆膜层平面图，图8是图6中阻焊层开窗平面图，黑的部分代表没有阻焊剂，图9是图6中双面线路板第一层平面图，图10是图6中双面线路板第二层平面图。此方案的优势在于使用较少的布线资源。 

叶柄与叶片的配置方式还可以是如图11所示，x轴向叶子整个叶柄由线路板导线组成，整个叶柄都在阻焊层开窗形成一个大的焊盘，叶片通过焊盘附着在叶柄上。图12是图11中碳浆膜层平面图，图13是图11中阻焊层开窗平面图，黑的部分代表没有阻焊剂，图14是图11中双面线路板第一层平面图，图15是图11中双面线路板第二层平面图。此方案的优势在于，感应传输有最小阻抗，增加了抗干扰能力。 

叶柄与叶片的配置方式还可以是如图16所示，y轴向天线叶子整个叶子由碳浆膜组成。图17是图16中碳浆膜层平面图，图18是图16中阻焊层开窗平面图，黑的部分代表没有阻焊剂，图19是图16中双面线路板第一层平面图，双面线路板第二层没有布线。此方案的优势在于，小的布线资源消耗。 

上面实施例中的碳浆可使用银浆代替，或者其他有可固化胶与导体或者半导体粉末混合物代替，使用时可根据不同的固化要求使用烘干、光照等固化手段，最终形成银浆膜或者其他符合要求的高方阻导电膜。 

注：说明书记载的具体实施方式，是优选的实施方案，其可以整体上说明发明的目的、手段和效果，并不是发明实例穷举。 

Claims (9)

1.一种触控天线，包括电容式触控天线，电磁感应式位置检测装置天线，其特征在于：

所述电容式触控天线包括方阻大于0.001欧的电极材料。

2.根据权利要求1所述的触控天线，其特征在于：

所述电容式触控天线与电磁感应式位置检测装置天线配置在不同线路板上；

所述多块线路板上下配置，具有重合有效区；

所述多块线路板之间没有功能模块作为间隔。

3.根据权利要求1所述的触控天线，其特征在于：

所述电容式触控天线与电磁感应式位置检测装置天线配置在同一线路板上。

4.根据权利要求1的触控天线，其特征在于：

包括叶子电极；

所述叶子电极的叶柄包括线路板导线；

所述叶子电极的叶片由方阻大于0.001欧的导电材料组成。

5.根据权利要求4所述的触控天线，其特征在于：

所述叶子电极的叶片导电材料为碳浆膜。

6.根据权利要求4所述的触控天线，其特征在于：

所述叶柄由叶片与线路板导线串联组成。

7.根据权利要求4所述的触控天线，其特征在于：

所述叶柄由线路板导线组成。

8.根据权利要求4所述的触控天线，其特征在于：

所述叶片配置在线路板上表面；

所述线路板导线与叶片通过配置线路板上的阻焊相互绝缘；

所述线路板导线与叶片通过配置线路板上的阻焊剂开窗接触连接。

9.根据权利要求1所述的触控天线，其特征在于：

包括叶子电极；

所述叶子电极的叶片、叶柄由方阻大于0.001欧的导电材料组成。