CN105045421A - 触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及触摸屏技术领域，公开了一种触摸屏，包含：触控芯片及若干根感应线；触控芯片用于向若干根感应线依次输出高频的触摸扫描信号；该触摸屏还包括：加热模块，该加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对触摸屏进行加热。本发明实施方式相对于现有技术而言，在触摸屏上加入了加热模块，该加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对触摸屏进行加热，从而提升触摸屏的温度，这种做法，即有利于避免触摸屏因温差过大(如环境温度远大于屏幕表面的温度)出现水汽，提升用户的体验感；又能有效地避免因在触摸屏中另加一层加热层而导致触摸屏厚度增加而影响用户体验的问题。

Description

触摸屏

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，特别涉及一种基于移动终端的触摸屏。

背景技术

触摸屏(TouchPanel，简称“TP”)又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头(如用户的手指、手写笔等)等输入讯号的感应式液晶显示系统，可用以取代机械式的按键面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。

现有的触摸屏一般只具有感应功能，即通过扫描触摸屏，找到触头在显示屏幕上的接触位置，并根据接触位置的信息来执行相应的命令。但在冬天室内外温差较大，终端从寒冷的室外进到温暖的室内时，屏幕上往往会凝结出一层水汽，凝结出的水汽不仅遮挡住了终端的屏幕，使得用户在短时间内不能正常观看，融化后的水汽还会在屏幕表面形成水痕，从而影响用户的体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触摸屏，使得该触摸屏集感应、加热功能于一体，从而能够在温度较低时，通过自行加热提升温度，从而避免屏幕上出现水汽，提升用户的体验感。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种触摸屏，包含：触控芯片及若干根感应线；所述触控芯片用于向所述若干根感应线依次输出高频的触摸扫描信号；所述触摸屏还包括加热模块，所述加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对所述触摸屏进行加热。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在触摸屏上加入了加热模块，该加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对触摸屏进行加热，从而提升触摸屏的温度，这种做法，即有利于避免触摸屏因温差过大(如环境温度远大于屏幕表面的温度)出现水汽，提升用户的体验感；又能有效地避免因在触摸屏中另加一层加热层而导致触摸屏厚度增加而影响用户体验的问题。

进一步地，所述加热模块包括：控制单元及电压获取单元；

所述控制单元用于根据当前的环境温度及触摸屏的温度，计算当前所需要的直流电压，并将计算结果发送给所述电压获取单元；

所述电压获取单元用于根据所述计算结果，获取所述直流电压，并将所述直流电压叠加在各感应线上。有利于加热模块准确地获取直流电压。

进一步地，所述电压获取单元为直流转换电路。将直流转换电路作为电压获取单元，有利于增加本发明实施方式的灵活性，使得终端可根据实际需要，获取所需要的直流电压。

进一步地，所述触摸屏还包括若干个允许直流信号通过并阻隔高频的触摸扫描信号的第一隔离电路，以及若干个允许高频的触摸扫描信号通过并阻隔直流信号的第二隔离电路，且所述第一隔离电路与所述第二隔离电路分别与所述感应线一一对应；

所述直流转换电路通过所述第一隔离电路将所述直流电压叠加在感应线上；所述触控芯片通过所述第二隔离电路向所述感应线输出高频的触摸扫描信号。第一隔离电路与第二隔离电中的加入，使得直流转换电路输出的电压与触控芯片输出的触摸扫描信号互不影响。

进一步地，所述第一隔离电路通过在所述直流转换电路与感应线之间串联电感形成。用电感做第一隔离电路，即有利于避免高频的触摸扫描信号对直流转换电路输出的直流电压的影响，也有利于节省成本。

进一步地，所述第一隔离电路为一LC低通电路。LC低通电路能够抑制高频信号，有利于避免高频的触摸扫描信号对直流转换电路输出的直流电压的影响。

进一步地，所述第二隔离电路通过在所述触控芯片与所述感应线之间串联电容形成。用电容做第二隔离电路，即有利于避免直流转换电路输出的直流电压对高频的触摸扫描信号的影响，也有利于节省成本，使第二隔离电路的实现更加简便。

进一步地，所述直流转换电路包括：开关电源控制芯片、电感及二极管；

所述开关电源控制芯片的电压输入端与所述电感的第一端相连后，与所述直流转换电路的输入端连接；所述开关电源控制芯片的开关信号输出端与所述电感的第二端相连后，与所述二极管的阳极连接；所述二极管的阴极与所述开关电源控制芯片的反馈端相连后，与所述直流转换电路的输出端连接。

进一步地，所述直流转换电路还包括第一电容；

所述电感的第一端与所述开关电源控制芯片的电压输入端相连后，与所述第一电容的一端连接；所述第一电容另一端接地。

进一步地，所述直流转换电路还包括:第二电容、第三电容；

所述第二电容与第三电容相并联形成并联电路，所述二极管的阴极与所述开关电源控制芯片的反馈端相连后，与所述并联电路的一端连接；所述并联电路的另一端接地。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的触摸屏的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的直流转换电路的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的分压电路的结构示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的触摸屏感应线的示意图；

图5是根据本发明第二实施方式的触摸屏的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种触摸屏。该触摸屏包括：触控芯片、加热模块及若干根感应线；其中，触控芯片与加热模块分别与各感应线相连接(如图1所示，值得一提的是，图1只示出了触控芯片、加热模块与相邻两根感应线的连接情况，比如，第N根和第N+1根，其中，N为自然数)。

该触控芯片用于向与其连接的各感应线依次输出高频的触摸扫描信号；该加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对触摸屏进行加热。

具体地说，在本实施方式中，该加热模块可包括：控制单元及电压获取单元；当检测到当前环境与触摸屏之间的温差，达到使触摸屏表面形成水汽的条件时(如温差在5度及以上时)，控制单元就会根据该温差，计算出当前所需要的直流电压，例如，当温差在5度－21度(温差在21度以上的，按21度计)之间时，所需要的直流电压的范围为4V－8V(所需要的直流电压与温差呈线性关系)，在预设的时间内提升触摸屏的温度，以达到快速去水汽的目的。当控制单元计算出当前所需要的直流电压后，就会控制该电压获取单元去获取该直流电压。

在本实施方式中，该电压获取单元可以为一直流转换电路，如图2所示，该直流转换电路包括：开关电源控制芯片、电感L、二极管D、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、电阻R1、R2。

开关电源控制芯片的电压输入端VIN与电感L的第一端相连后，分别与该直流转换电路的输入端，及第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地；在本实施方式中，可将电池的正极VBAT作为该直流转换电路的输入端，该输入端用于向该直流转换电路中输入电池的电压。

开关电源控制芯片的开关信号输出端LX与电感L的第二端相连后，与二极管D的阳极连接；开关电源控制芯片的反馈端FB通过电阻R1与二极管D的阴极相连后，分别与该直流转换电路的输出端，及由第二电容C2与第三电容C3所组成的并联电路的第一端连接，该并联电路的第二端接地。

开关电源控制芯片的引脚EN分别与该直流转换电路的控制端及电阻R2的第一端相连，电阻R2的第二端接地；当该直流转换电路的控制端输出高电平时，开关电源控制芯片启动。

当触摸屏不需要加热时，向直流转换电路的控制端输入低电平，直流转换电路不工作，触摸屏的各感应线无直流信号输入。

当检测到当前环境与触摸屏之间的温差，达到使触摸屏表面形成水汽的条件时，触摸屏控制直流转换电路的控制端输出高电平，直流转换电路开始工作，直流转换电路将输入的电池电压转换为所需要的直流电压，以电容式触摸屏为例，单根感应线的直流电阻一般在几百欧至几千欧之间，假设单根感应线的直流电阻为1000欧，总感应线的个数为40根，当需要2瓦的加热功率时，所需要的直流电压约为7V，此时，直流转换电路就会将输入的电池电压转换为7V的直流电压。之后，直流转换电路就会将转换后的直流电压输出给与其相连的各感应线，由该直流电压产生的电流在通过各感应线时，因做功而产生热量，从而对触摸屏进行加热。这种通过在感应线上叠加直流电压来实现加热和感应于一体的做法，一方面比通过在触摸屏中另加一层加热层节省成本，另一方面也有效地避免了因在触摸屏中另加一层加热层而导致触摸屏厚度增加而影响用户体验的问题。

值得注意的是，本实施方式是以该电压获取单元为一直流转换电路为例进行说明的，在实际应用中，该电压获取单元也可以是一分压电路(如图3所示)，图3中的电阻可以选用可调电阻器，当控制单元计算出当前所需要的直流电压后，就可将电池电压(如图3中的V1)通入该分压电路，并通过控制可调电阻器接入电路中的电阻，获得所需要的直流电压(如图3中的V2)。本实施方式对该电压获取单元的种类不做限制。

另外，值的一提的是，一般来说，移动终端(如手机、掌上电脑及平板电脑等)的触摸屏的表面既具有相互平行的行感应线101，又具有相互平行的列感应线102，行感应线101与列感应线102相互垂直，且在相交位置处相互绝缘(如图4所示，图中手指表示触头与触摸屏接触的位置及面积)，行感应线与列感应线中，一组用于接收触摸信号，一组用于输出触摸信号，本实施方式中，所说的感应线即可以为用于接收触摸信号的感应线，也可以为用于输出触摸信号的感应线。

与现有技术相比，本发明实施方式在触摸屏上加入了直流转换电路，该直流转换电路在将输入的电池电压转换为所需要的直流电压后，输出给各感应线，该电压所产生的电流在通过各感应线时，由于做功将电能转化热能，从而可对触摸屏进行加热，提高触摸屏的温度，有利于避免屏幕因温差过大(如环境温度远大于屏幕表面的温度)出现水汽，提升用户的体验感。

本发明的第二实施方式涉及一种触摸屏。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，该触摸屏还包括：设置在直流转换电路与感应线之间，允许直流信号通过并阻隔高频的触摸扫描信号的第一隔离电路；以及设置在触控芯片与感应线之间，允许高频的触摸扫描信号通过并阻隔直流信号的第二隔离电路，有利于避免直流转换电路输出的直流电压与触控芯片输出的触摸扫描信号之间的相互影响(如图5所示)。

在本实施方式中，该第一隔离电路与第二隔离电路分别与感应线一一对应，其中，该第一隔离电路可通过在直流转换电路与感应线之间串联电感形成。由于电感在通过直流电时，相当于短路；而在高频下工作时，又相当于断路，因此，将电感置于直流转换电路与感应线之间，有利于避免高频的触摸扫描信号对直流转换电路输出的直流电压的影响。

该第二隔离电路可通过在触控芯片与感应线之间串联电容形成。电容的特性与电感正好相反，电容通过直流电时，相当于断路；而在高频下工作时，又相当于短路，因此，用电容做第二隔离电路，有利于避免直流转换电路输出的直流电压对高频的触摸扫描信号的影响。

本发明第三实施方式涉及一种触摸屏。第三实施方式与第二实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第二实施方式中，第一隔离电路通过在直流转换电路与感应线之间串联电感形成。而在本发明第三实施方式中，第一隔离电路为一LC低通电路。LC低通电路能够抑制高频信号，有利于避免高频的触摸扫描信号对直流转换电路输出的直流电压的影响。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种触摸屏，包含：触控芯片及若干根感应线；所述触控芯片用于向所述若干根感应线依次输出高频的触摸扫描信号；其特征在于，

所述触摸屏还包括加热模块，所述加热模块通过在各感应线上叠加直流电压，对所述触摸屏进行加热。

2.根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述加热模块包括：控制单元及电压获取单元；

所述控制单元用于根据当前的环境温度及触摸屏的温度，计算当前所需要的直流电压，并将计算结果发送给所述电压获取单元；

所述电压获取单元用于根据所述计算结果，获取所述直流电压，并将所述直流电压叠加在各感应线上。

3.根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述电压获取单元为直流转换电路。

4.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏还包括若干个允许直流信号通过并阻隔高频的触摸扫描信号的第一隔离电路，以及若干个允许高频的触摸扫描信号通过并阻隔直流信号的第二隔离电路，且所述第一隔离电路与所述第二隔离电路分别与所述感应线一一对应；

所述直流转换电路通过所述第一隔离电路将所述直流电压叠加在感应线上；所述触控芯片通过所述第二隔离电路向所述感应线输出高频的触摸扫描信号。

5.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述第一隔离电路通过在所述直流转换电路与感应线之间串联电感形成。

6.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述第一隔离电路为一LC低通电路。

7.根据权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述第二隔离电路通过在所述触控芯片与所述感应线之间串联电容形成。

8.根据权利要求3所述的触摸屏，其特征在于，所述直流转换电路包括：开关电源控制芯片、电感及二极管；

所述开关电源控制芯片的电压输入端与所述电感的第一端相连后，与所述直流转换电路的输入端连接；所述开关电源控制芯片的开关信号输出端与所述电感的第二端相连后，与所述二极管的阳极连接；所述二极管的阴极与所述开关电源控制芯片的反馈端相连后，与所述直流转换电路的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述直流转换电路还包括第一电容；

所述电感的第一端与所述开关电源控制芯片的电压输入端相连后，与所述第一电容的一端连接；所述第一电容另一端接地。

10.根据权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述直流转换电路还包括:第二电容、第三电容；

所述第二电容与第三电容相并联形成并联电路，所述二极管的阴极与所述开关电源控制芯片的反馈端相连后，与所述并联电路的一端连接；所述并联电路的另一端接地。