CN105022544A - 一种电容式触控屏、移动终端及控制方法 - Google Patents

一种电容式触控屏、移动终端及控制方法 Download PDF

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朱建锋
王锐
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Abstract

本发明公开一种电容式触控屏、移动终端及控制方法，其中，方法包括步骤：A、当接收到触控操作时，获取触控位置；B、计算出触控位置与各个透明导电块之间的距离，以及计算出各个透明导电块在触控前后的电容差；C、根据所述距离以及电容差计算出标准电容差；D、根据所述标准电容差计算出压力等级，并根据压力等级响应用户的触控操作。本发明在电容式触控屏的盖板下方设置有若干透明导电块，并通过一隔离弹性体连接地线，这样当用户在触控操作的过程中施加一定的压力时，利用力的方向及产生的形变而改变电容，通过电容变化的实际值实现操作响应。

Description

一种电容式触控屏、移动终端及控制方法
技术领域
本发明涉及手持穿戴终端领域，尤其涉及一种电容式触控屏、移动终端及控制方法。
背景技术
随着手机及穿戴设备的快速发展，人们对各种新的功能也开始有着越来越多的需求。目前大部分的触控手机及穿戴设备，都是以直接触摸设备的屏幕进行2维触控操作，而没有垂直方向Z方向的触控应用。目前所谓的3D方向也只是在浮空无接触的情况下实现的小的应用。没有触觉感。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电容式触控屏、移动终端及控制方法，旨在解决现有的触控操作仅能实现2维触控的问题。
本发明的技术方案如下：
一种电容式触控屏，其中，包括一盖板，在所述盖板下方设置有若干透明导电块，所述透明导电块下方通过一隔离弹性体连接地线。
所述的电容式触控屏，其中，所述隔离弹性体为隔离透明胶。
所述的电容式触控屏，其中，透明导电块的数量为4块。
一种移动终端，其中，包括如上所述的电容式触控屏。
一种如上所述的电容式触控屏的控制方法，其中，包括步骤：
A、当接收到触控操作时，获取触控位置；
B、计算出触控位置与各个透明导电块之间的距离，以及计算出各个透明导电块在触控前后的电容差；
C、根据所述距离以及电容差计算出标准电容差；
D、根据所述标准电容差计算出压力等级，并根据压力等级响应用户的触控操作。
所述的电容式触控屏的控制方法，其中，所述透明导电块为4个，所述步骤B中，触控位置与各个透明导电块之间的距离分别为R1、R2、R3及R4，相应的，各个透明导电块在触控前后的电容差为ΔC1、ΔC2、ΔC3及ΔC4。
所述的电容式触控屏的控制方法，其中，所述步骤C中，按如下公式计算得到标准电容差：
ΔC’=(ΔC1/R1 2 +ΔC2/R2 2 + ΔC3/R3 2 +ΔC4/R4 2）。
所述的电容式触控屏的控制方法，其中，所述步骤D中，根据压力等级以及预设的检测精度响应用户的触控操作。
有益效果：本发明在电容式触控屏的盖板下方设置有若干透明导电块，并通过一隔离弹性体连接地线，这样当用户在触控操作的过程中施加一定的压力时，利用力的方向及产生的形变而改变电容，通过电容变化的实际值实现操作响应。
附图说明
图1为本发明中用户在操作触控屏过程中产生的形变示意图。
图2为本发明中用户在操作触控屏过程中产生的压力等高线。
图3为本发明一种电容式触控屏较佳实施例的结构示意图。
图4为本发明一种电容式触控屏较佳实施例的剖面图。
图5为本发明一种电容式触控屏的控制方法较佳实施例的流程图。
图6为本发明中触控位置与各透明导电块的距离示意图。
具体实施方式
本发明提供一种电容式触控屏、移动终端及控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
目前的移动终端一般都设有电容式触控屏，而在触控的过程中必然会有接触，有接触就有压力存在，同时有触控屏的形变，如图1和图2所示，在用户触控操作时，在手指和终端边框四周都产生的一定的压力。
本发明就是考虑到用户在触控操作时会施加一定的压力，同时顾及到用户在触控时的触控感，利用压力的方向和触控产生的形变而改变电容大小，从而响应用户触控操作，并实现触控应用。
请结合图3和图4所示，本发明一种电容式触控屏100较佳实施例，其包括一盖板140，在所述盖板140下方设置有若干透明导电块110，所述透明导电块110下方通过一隔离弹性体130连接地线120。
所述的透明导电块110与电容式触控屏100的触控芯片连接。透明导电块110的数量越多，则检测精度越高，本发明实施例均以4块透明导电块110为例进行说明，显然其数量也可增加至6块或8块等。所述隔离弹性体130由绝缘弹性材料制成，例如为隔离透明胶。隔离弹性体130的厚度为d，介电常数为ε。ε越高，检测越灵敏，但压力检测动态范围变小，所以需根据实际项目来选择。
本发明还提供一种移动终端，其包括如上所述的电容式触控屏100。
本发明还提供一种如上所述的电容式触控屏的控制方法，如图5所示，其包括步骤：
S101、当接收到触控操作时，获取触控位置；
触控位置可以通过触控屏本身的功能获取，触控屏的目的即为感知用户的触控位置。
S102、计算出触控位置与各个透明导电块之间的距离，以及计算出各个透明导电块在触控前后的电容差；
获知触控位置后，可计算出触控位置与各个透明导电块之间的距离，如图6所示，以透明导电块为4块为例进行说明，触控位置与透明导电块1、透明导电块2、透明导电块3以及透明导电块4之间的距离分别为R1、R2、R3及R4。
根据电容探测公式可知：C=ε*S/d，其中ε为隔离弹性体的介电常数，d为隔离弹性体的厚度，S为透明导电块的面积，所以按上述公式可计算出，透明导电块1、透明导电块2、透明导电块3及透明导电块4在触控前的电容为C1、C2、C3、C4，在触控后的电容分别为C1-’、C2’、C3’、C4’. 两者相减得到各个透明导电块在触控前后的电容差为ΔC1（C1-’-C1，其他同理）、ΔC2、ΔC3及ΔC4。
从图2中的压力等高线可知当触控位置越靠近透明导电块，则受到的压力越大，形变越明显，差值ΔC也越大，所以触控压力F是与ΔC是成正比的。
S103、根据所述距离以及电容差计算出标准电容差；
具体可按如下公式计算得到标准电容差：
ΔC’=(ΔC1/R1 2 +ΔC2/R2 2 + ΔC3/R3 2 +ΔC4/R4 2）。
S104、根据所述标准电容差计算出压力等级，并根据压力等级响应用户的触控操作。
而由于F ∝ΔC’，所以可用标准电容差ΔC’来描述触控压力，即可获知当前的压力等级，根据该压力等级来响应用户的触控该操作，例如压力等级高，则调高音量，压力等级低，则调低音量，又或者通过压力等级来实现在玩赛车游戏时的速度变化。
另外，透明导电块的数目会影响压力检测的准确性，数目多一些，准确性会得到提高，但结构会更复杂，成本提高；检测精度由电容检测的模数转换器（ADC）的精度和检测电路本底噪声决定，ADC精度越高并且噪声越低，压力检测精度越高。
综上所述，本发明在电容式触控屏的盖板下方设置有若干透明导电块，并通过一隔离弹性体连接地线，这样当用户在触控操作的过程中施加一定的压力时，利用力的方向及产生的形变而改变电容，通过电容变化的实际值实现操作响应。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种电容式触控屏，其特征在于，包括一盖板，在所述盖板下方设置有若干透明导电块，所述透明导电块下方通过一隔离弹性体连接地线。
2.根据权利要求1所述的电容式触控屏，其特征在于，所述隔离弹性体为隔离透明胶。
3.根据权利要求1所述的电容式触控屏，其特征在于，透明导电块的数量为4块。
4.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的电容式触控屏。
5.一种如权利要求1所述的电容式触控屏的控制方法，其特征在于，包括步骤：
A、当接收到触控操作时，获取触控位置；
B、计算出触控位置与各个透明导电块之间的距离，以及计算出各个透明导电块在触控前后的电容差；
C、根据所述距离以及电容差计算出标准电容差；
D、根据所述标准电容差计算出压力等级，并根据压力等级响应用户的触控操作。
6.根据权利要求5所述的电容式触控屏的控制方法，其特征在于，所述透明导电块为4个，所述步骤B中，触控位置与各个透明导电块之间的距离分别为R1、R2、R3及R4，相应的，各个透明导电块在触控前后的电容差为ΔC1、ΔC2、ΔC3及ΔC4。
7.根据权利要求6所述的电容式触控屏的控制方法，其特征在于，所述步骤C中，按如下公式计算得到标准电容差：
ΔC’=(ΔC1/R1 2 +ΔC2/R2 2 + ΔC3/R3 2 +ΔC4/R4 2）。
8.根据权利要求5所述的电容式触控屏的控制方法，其特征在于，所述步骤D中，根据压力等级以及预设的检测精度响应用户的触控操作。
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