CN111459345A - 一种触控屏及三维触控检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请适用于触控屏技术领域，提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；所述第二触控面板层以预设阈值的间隔正对设置于第一触控面板层下面，通过上述过程可以实现局部区域力检测，进而在多指触控时得到多个触控信号，并且在屏幕尺寸较大时通过局部区域力检测，来提高触控信号的信号强度。

Description

一种触控屏及三维触控检测方法

技术领域

本申请属于触控屏技术领域，尤其涉及一种触控屏及三维触控检测方法。

背景技术

随着科技发展水平的不断提高，触摸屏被广泛应用于各种电子产品中，例如智能手机、平板电脑以及其他输入装置。而随着触控技术的成熟，除了以纵向的角度发展优化其性能之外，还以横向的角度增加其他功能。而在这之中可通过压力触控来实现三维的触控效果，使人机交互提升到另一个层次。

而现有的许多力传感触控技术需通过在触摸屏安装力传感器来得到实现，例如电容式、电感式、电阻式、磁性、光学、声波等不同类型的力传感器。这些三维触控技术的实现需要额外的力传感器,支架,弹簧片,以及专门的电路和芯片，在屏幕尺寸增加时，模组的重量也会增加，这时按压屏幕的力度传到屏幕周边的传感器会很弱，而且在进行多指操作时压力传感器也只能侦测多指叠加的力度，不能进行区分。

发明内容

本申请实施例提供了一种触控屏及三维触控检测方法，可以解决屏幕大尺寸时触控信号弱以及多指操作难的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；

所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；

所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；

所述第二触控面板层以预设阈值为间隔正对设置于第一触控面板层下面。

可选的，所述第二触控面板层包括接地导电层、第二触控基板中的一种或两种。

可选的，所述触控屏还可以包括：

当所述第二触控面板层包括接地导电层和第二触控基板时，所述接地导电层设置于所述第二触控基板之上，用于影响所述触控阵列间的电容信号。

可选的，所述触控阵列包括驱动阵列和感应阵列：

所述驱动阵列包括各个驱动电极，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸，用于发射电场；

所述感应阵列包括各个感应电极，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸，用于接收电场，所述第一方向正交于所述第二方向。

可选的，所述触控屏还可以包括：

所述第一触控面板层下面设置所述感应阵列，所述第二触控面板层上面设置所述驱动阵列。

可选的，所述驱动电极包括驱动电极单元：

所述驱动电极单元沿第一方向进行排列，相邻的所述驱动电极单元以接桥的方式进行连接。

可选的，所述感应电极包括感应电极单元：

所述感应电极单元沿第二方向进行排列，相邻的所述感应电极单元以接桥的方式进行连接。

可选的，所述触控屏还可以包括：

将接桥面积以预设值进行增加，用于提高所述触控阵列的电容变化值。

可选的，所述触控屏还可以包括封边胶：

所述封边胶设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层相对面边缘处，用于填充流体物料。

可选的，所述触控屏还可以包括间隔物：

所述间隔物设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间，用于控制可形变层的压缩性。

第二方面，本申请实施例提供了一种三维触控检测方法，包括：

当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形；

获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置；

获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

可选的，所述获取所述信号波形的压力获取位置，包括：

以所述峰值为中心获取预设信号半径的圆形外周，并在所述圆形外周上确定所述压力获取位置。

可选的，获取所述信号波形的触控信号强度和压力信号强度，根据所述触控信号强度和所述压力信号强度确定所述信号半径。

可选的，所述根据所述压力获取位置得到压力值，包括：

根据所述压力获取位置从信号波形中获取所述压力获取位置的压力强度量值，根据所述压力强度量值计算得到所述压力值。

第三方面，本申请实施例提供了一种三维触控检测装置，包括：

获取模块，用于当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形；

第一确定模块，用于获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置；

得到压力值模块，用于获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

第四方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种三维触控检测方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现上述任一种三维触控检测方法的步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的三维触控检测方法。

本申请实施例提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；所述第二触控面板层以预设阈值的间隔正对设置于第一触控面板层下面。通过本申请实施例，将触控阵列设置于第一触控面板层下面，利用触控阵列产生触控信号，可以实现局部区域力检测，进而在多指触控时得到多个触控信号，并且在屏幕尺寸较大时通过局部区域力检测，来提高触控信号的信号强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的触控屏的第一种结构示意图；

图2是本申请实施例提供的触控屏的第二种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的按压触控屏时的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的阵列组成的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的接桥连接的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第一种信号波形图；

图7是本申请实施例提供的触控屏的第三种结构示意图；

图8是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第二种信号波形图；

图9是本申请实施例提供的触控屏的第四种结构示意图；

图10是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第三种信号波形图；

图11是本申请实施例提供的三维触控检测方法的流程示意图；

图12是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第四种信号波形图；

图13是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第五种信号波形图；

图14是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第六种信号波形图；

图15是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第七种信号波形图；

图16是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第八种信号波形图；

图17是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第九种信号波形图；

图18是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第十种信号波形图；

图19是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第十一种信号波形图；

图20是本申请实施例提供的三维触控检测方法的第十二种信号波形图；

图21是本申请实施例提供的三维触控检测装置的结构示意图；

图22是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

图1所示为本申请实施例提供的触控屏的第一种结构示意图，以单片玻璃方案(One Glass Solution，OGS)进行设计。如图所示，所述触控屏10可以包括第一触控面板层11、触控阵列12、可形变层13和第二触控面板层14：

所述触控阵列12设置于所述第一触控面板层11下面，用于产生触控信号。

在具体应用中，通过设计特殊的触控屏，将触控阵列12设置于第一触控面板层11下面，从而在按压第一触控面板层11时产生单一触控信号，进而进行单一的触控信号的信号分析，从单一触控信号中获取信息，其中，上述第一触控面板层1包括第一触控基板、盖板中的一种或两种；上述触控阵列12排列在一层中，设置在上述第一触控面板层11下面；上述信息包括但不限于是位置信息和压力信息。可以理解的是，通过利用触控阵列产生触控信号用于后续压力等信息的检测，可以避免使用额外的力传感器、支架、弹簧片，以及专门的电路和芯片来检测信号，可以节省整体成本以及解决产品外观问题，例如厚度、重量、粗边框等。其次，若使用外部传感器，则需要做校正动作，而这样的话也容易因一些因素而影响稳定性，例如车辆震动等因素。并且额外的结构部件还易老化，影响产品寿命，例如弹簧片老化会影响弹性等。最重要的是通过触控阵列可实现局域性检测，可以实现多指检测，在现有技术中，中心压力较难传递到外围传感器而目前利用本实施例结构可实现大尺寸不受限制。

可选的，上述第一触控面板层11和触控阵列12的结合可以采用电容触控技术来设计出不同的形式，包括但不限于是单层氧化铟锡方案(Single-sided Indium Tin Oxide，SITO)、单片玻璃方案(One Glass Solution，OGS)、两层玻璃方案(Glass-Glass，GG)、In-cell内嵌式触控方案、On-cell表面式触控方案等，其中电容触控技术主要分为自容式结构或互容式结构。其中，上述In-cell内嵌式触控方案是指将触控阵列嵌入显示阵列中的设计方式。

所述可形变层13设置于所述第一触控面板层11和所述第二触控面板层14之间。

在具体应用中，可变形层13设置于第一触控面板层11和第二触控面板层14之间，可以在按压第一触控面板层11时，发生形变。

可选的，当上述可变形层为液晶层时，将液晶填充进可变形层，上述液晶层的厚度可以在12至300μm之间进行取值，根据需求进行测试从而选出最优值。上述可变形层的材料不仅可以为常用材料，例如光学胶(Optical Clear Adhesive，OCA)、光学透明树脂(Optical Clear Resin，OCR)等，还可以为特殊材料，例如空气等。

所述第二触控面板层14以预设阈值为间隔正对设置于第一触控面板层11下面。

在具体应用中，第二触控面板层14正对设置于第一触控面板层11下面，间隔预设的阈值，可以理解的是，第二触控面板层14与第一触控面板层11间隔预设的阈值，可以在没有外力的情况下，不会导致电场发生变化。

可选的，所述第二触控面板层14包括接地导电层141、第二触控基板142中的一种或两种。

可选的，所述触控屏10还可以包括：

当所述第二触控面板层14包括接地导电层141和第二触控基板142时，所述接地导电层141设置于所述第二触控基板142之上，用于影响所述触控阵列12间的电容信号。

在具体应用中，当第二触控面板层14包括接地导电层141和第二触控基板142时，接地导电层141设置于第二触控基板142之上，也就是第一触控面板层11与接地导电层141处于正对关系，也就是触控阵列12与接地导电层141处于相对关系，也就是在触控阵列12的相对面设置一层导电层，来影响触控阵列12间的电容信号，而当第一触控面板层11受触控压力时，施加在第一触控面板层11的压力将改变第一触控面板层11、触控阵列12与接地导电层141之间的距离，也因此会构成触控阵列12间电容值的改变，基于无论是位置触控，还是压力输入均会引起触控阵列12电容值的变化，所以会产生一个信号波形，并可将信号波形进行分析处理从而得到触控位置以及压力值。

可选的，根据经验值可将触控阵列12与接地导电层141按压前的距离可设置为12μm，触控阵列12与接地导电层141按压后的距离为6μm，致使位移百分比提高，增加压力检测的灵敏度。

可选的，所述触控阵列12包括驱动阵列121和感应阵列122：

所述驱动阵列121包括各个驱动电极，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸，用于发射电场。

所述感应阵列122包括各个感应电极，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸，用于接收电场，所述第一方向正交于所述第二方向。

在具体应用中，如图2所示，图2为本申请实施例提供的触控屏的第二种结构示意图，感应阵列122与驱动阵列121位于同一层，设置于第一触控面板层11下面，由驱动阵列121发射电场15，再由感应阵列122接收电场15。当第一触控面板层11受触控压力时，将从两方面去影响电场15，首先，当触摸物与设置于第一触控面板层11之下的触控阵列12所具有的电场15交接时，将会影响到达感应阵列122时的电场15，电场15的变化量将会导致在相应的位置产生一定的信号，可以认为是位置信号，因为接触物为接地的物体，会大幅的减小到达感应阵列122的电场密度，所以会在触摸点检测到明显的信号；其次，如图3所示，图3为本申请实施例提供的按压触控屏时的结构示意图，当按压压力对第一触控面板层11以及触控阵列12产生位移向接地导电层141移动时，电场15与接地导电层141将会产生更强的交互，从而改变电场密度，虽然在第一触控面板层11表面上产生位移的区域的位移幅度有可能并不明显，但却有足够的可产生触控信号的变化量，其中，上述触摸物需具有接地的效果，例如手指。

在具体应用中，如图4所示，图4是本申请实施例提供的阵列组成的结构示意图，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸组成用来发射电场15的驱动阵列121，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸组成用来接收电场15的感应阵列122，其中，第一方向正交于第二方向。

可选的，所述驱动电极包括驱动电极单元：

所述驱动电极单元沿第一方向进行排列，相邻的所述驱动电极单元以接桥的方式进行连接。

可选的，所述感应电极包括感应电极单元：

所述感应电极单元沿第二方向进行排列，相邻的所述感应电极单元以接桥的方式进行连接。

在具体应用中，如图5所示，图5是本申请实施例提供的接桥连接的结构示意图，感应电极或驱动电极其中之一的搭桥跨过另外的一条搭桥进行连接，驱动电极与感应电极相互电绝缘，当进行供电时，驱动电极将会发出电场15，电极之间形成电容。

可选的，通过按压本申请实施例的触控屏10可得出如图6所示的混合信号波形，而后进行处理得出触控位置与压力值，其中由图6所示，可得到由不同程度的压力得出的压力波形。

可选的，当检测触控屏10的压力信号时，发现压力信号不够强，可增加触控阵列12的位移幅度来增强压力信号或通过使用更有弹性的变形层来增加位移信号。

可选的，可选用较薄的玻璃为触控基板或加强触控阵列12的电流来增强触控信号，便于后续检测波形时峰值的确定。

本申请实施例提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；所述第二触控面板层以预设阈值的间隔正对设置于第一触控面板层下面。通过本申请实施例，将触控阵列设置于第一触控面板层下面，利用触控阵列产生触控信号，可以实现局部区域力检测，进而在多指触控时得到多个触控信号，并且在屏幕尺寸较大时通过局部区域力检测，来提高触控信号的信号强度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例二：

图7所示为本申请实施例提供的触控屏的第三种结构示意图，以两层玻璃方案进行设计，如图7所示，所述触控屏20可以包括第一触控面板层21、触控阵列22、可形变层23和第二触控面板层24：

所述触控阵列22设置于所述第一触控面板层21下面，用于产生触控信号。

所述可形变层23设置于所述第一触控面板层21和所述第二触控面板层24之间。

所述第二触控面板层24以预设阈值为间隔正对设置于第一触控面板层21下面。

可选的，所述第二触控面板层24包括接地导电层、第二触控基板中的一种或两种。

可选的，所述触控阵列22包括驱动阵列221和感应阵列222：

所述驱动阵列221包括各个驱动电极，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸，用于发射电场。

所述感应阵列222包括各个感应电极，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸，用于接收电场，所述第一方向正交于所述第二方向。

可选的，所述驱动电极包括驱动电极单元：

所述驱动电极单元沿第一方向进行排列，相邻的所述驱动电极单元以接桥的方式进行连接。

可选的，所述感应电极包括感应电极单元：

所述感应电极单元沿第二方向进行排列，相邻的所述感应电极单元以接桥的方式进行连接。

上述实施例二中的触摸屏结构与实施例一中的触摸屏结构相同，具体可参照实施例一中的说明，本实施例对此不再赘述。

可选的，当采用两层玻璃的形式设计的触控屏时，所述第二触控面板层24包括第二触控基板。

可选的，所述触控屏20还可以包括：

所述第一触控面板层21下面设置所述感应阵列222，所述第二触控面板层24上面设置所述驱动阵列221。

在具体应用中，触控屏20的触控阵列22中的感应阵列222与驱动阵列221位于不同层，其中在触控屏20的第一触控面板层21下面设置感应阵列222，在第二触控面板层24的上面设置驱动阵列221。

可选的，上述驱动阵列中驱动电极单元的接桥与驱动电极单元位于同一层，上述感应阵列中感应电极单元的接桥与感应电极单元位于同一层。

可选的，所述触控屏20还可以包括封边胶：

所述封边胶设置于所述第一触控面板层21和所述第二触控面板层24相对面边缘处，用于填充流体物料。

在具体应用中，可变形层位于第一触控面板层21和第二触控面板层24之间，可在第一触控面板层21与第二触控面板层24之间设置封边胶，当封边胶设置完成后，可将流体物料填充于第一触控面板层21、第二触控面板层24和封边胶之间的空间中。其中，上述封边胶位于第一触控面板层21和第二触控面板层24相对面边缘处；上述流体物料可以为光学流体物料。

可选的，所述触控屏20还可以包括间隔物：

所述间隔物设置于所述第一触控面板层21和所述第二触控面板层24之间，用于控制可形变层23的压缩性。

在具体应用中，可在第一触控面板层21和第二触控面板层24之间，也就是可变形层处，设置间隔物，用来控制可变形层的压缩性。

可选的，所述触控屏20还可以包括：

将接桥面积以预设值进行增加，用于提高所述触控阵列22的电容变化值。

在具体应用中，当感应阵列222与驱动阵列221位于不同层时，感应阵列222的电极单元和驱动阵列221的电极单元从上方看是不重叠的，但是感应阵列222的接桥与驱动阵列221的接桥从上方看是有重叠的部分，当通过按压发生位移时，接桥之间的电容变化比电极单元之间的电容变化更大，虽然接桥的面积比电极单元小，但是不同层的接桥相互面对，所产生的电容变化比错交的电极单元间的电容变化大，因此，可通过增加接桥的面积，来提高按压时触控阵列22发生变化的电容变化值，从而确定压力检测。

可选的，通过按压本申请实施例的触控屏20可得出如图8所示的混合信号波形，而后进行处理得出触控位置与压力值，这里的压力信号相对于位置信号的值来说是反向的，若位置信号为正向，是因为具有接地效果的触摸物削减了寄生电容，而压力信号之所以为负向，是因为感应阵列222与驱动阵列221距离的减少，致使电容增强，其中由图8所示，可得到由不同程度的压力得出的压力波形。

本申请实施例提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；所述第二触控面板层以预设阈值的间隔正对设置于第一触控面板层下面。通过本申请实施例，将触控阵列设置于第一触控面板层下面，利用触控阵列产生触控信号，可以实现局部区域力检测，进而在多指触控时得到多个触控信号，并且在屏幕尺寸较大时通过局部区域力检测，来提高触控信号的信号强度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例三：

图9所示为本申请实施例提供的触控屏的第四种结构示意图，如图9所示，所述触控屏30可以包括第一触控面板层31、触控阵列32、可形变层33和第二触控面板层34：

所述触控阵列32设置于所述第一触控面板层31下面，用于产生触控信号。

所述可形变层33设置于所述第一触控面板层31和所述第二触控面板层34之间。

所述第二触控面板层34以预设阈值为间隔正对设置于第一触控面板层31下面。

可选的，所述第二触控面板层34包括接地导电层、第二触控基板中的一种或两种。

可选的，所述触控屏30还可以包括：

当所述第二触控面板层34包括接地导电层和第二触控基板时，所述接地导电层设置于所述第二触控基板之上，用于影响所述触控阵列32间的电容信号。

可选的，所述触控阵列32包括驱动阵列和感应阵列：

所述驱动阵列包括各个驱动电极，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸，用于发射电场。

所述感应阵列包括各个感应电极，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸，用于接收电场，所述第一方向正交于所述第二方向。

上述实施例三中的触摸屏结构与实施例一中的触摸屏结构相同，具体可参照实施例一中的说明，本实施例对此不再赘述。

可选的，所述触控屏30还可以包括第三触控基板35：

所述第三触控基板35设置于所述触控阵列32下面，可以使压力值信号波形较宽于实施例一与实施例二。

通过采用自容式的触控与显示驱动器集成技术(Touch and Display DriverIntegration,TDDI)设计触控屏或者以单层氧化铟锡方案(Single-sided Indium TinOxide，SITO)来设计触控屏，在上述设计方式中，触控阵列32位于显示面板中，也就是说在触控阵列32下面设置第三触控基板35，也就导致接地导电层与触控阵列32之间存在一块基板，按压第一触控面板层31时，将玻璃基板推向接地导电层，由于所需推动的层数相较于实施例一跟二的单一基板来说更厚，弯曲幅度较小，在同一个位移幅度下，整层进行下移，因此检测出较宽的位移信号。其中，上述第三触控基板35为像素基板，例如薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)式显示屏的像素基板；上述TDDI技术可以将触控感应与显示驱动方案进行整和，可以降低噪声。

可选的，在整体设计过程中，可变形层的厚度可控制在12μm左右，在按压的过程中，其厚度可减至6μm左右，而类似于像素玻璃片的玻璃基板通常不少于300μm，这样将导致接地导电层与触控阵列32之间存在一段影响全局的距离，若在预设的压力触控发生位移之后，得出的位移百分比将会很小，这也将会导致压力信号较难的检测出来，这时可考虑适应性的进行设计。

可选的，通过按压本申请实施例的触控屏30可得出如图10所示的混合信号波形，而后进行处理得出触控位置与压力值。

本申请实施例提供了一种触控屏，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；所述第二触控面板层以预设阈值的间隔正对设置于第一触控面板层下面。通过本申请实施例，将触控阵列设置于第一触控面板层下面，利用触控阵列产生触控信号，可以实现局部区域力检测，进而在多指触控时得到多个触控信号，并且在屏幕尺寸较大时通过局部区域力检测，来提高触控信号的信号强度。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例四：

图11所示为本申请实施例提供的三维触控检测方法的示意流程图，所述三维触控检测方法基于所述触控屏实现，如图所示，所述三维触控检测方法可以包括如下步骤：

步骤S111、当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形。

在具体应用中，当第一触控面板层收到触控压力时，触控阵列的电容值将会发生变化从而产生信号波形，如图12所示，图12为位置触控和压力位移触控的混合波形，可通过分析混合波形分别获得位置信号与压力信号，其中X轴为平面方向的位置，Y轴为信号强度。在混合波形中代表位置触控的信号波形峰值为最大，波形较窄。代表压力位移触控的信号波形峰值较小，且波形较宽。位置触控的信号波形的斜度绝对值比压力位移触控的信号波形的斜度绝对值大，如图13所示。目前现有技术中的触控设置一般分别收集位置触控信号和压力位移触控信号，而本实施例通过获取单一的混合波形就可分析得出触控位置以及压力值。

可以理解的是，无论是位置输入还是压力输入，都可视为同一个信号源，即在进行触控输入的过程中，将会产生一个混合信号波形，经处理器处理后根据波形特点从该信号波形中分辨出位置输入以及压力输入。

步骤S112、获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置。

在具体应用中，由于触控物具有接地的效果，所以当触控物在第一触控面板层进行触控输入时，触控物与触控阵列的距离关系，将会导致触控阵列的电容值发生变化，而因此产生的信号波形窄且峰值较高，所以如图14所示，可以根据信号波形的峰值来确定触控位置，峰值所对应的位置就是触控输入的位置。

步骤S113、获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

在具体应用中，触控输入的压力将改变第一触控面板层与接地导电层的相对位置关系，将会导致触控阵列的电容值发生变化，而因此产生的信号波形宽且峰值底，且波形随着压力增加而变得波形更宽、峰值更高如图6所示，但最大压力所产生的峰值仍然比手指接地触控输入的信号峰值低得多，所以如图14所示，可以根据波峰确定输入位置，在根据波峰特定范围的位置的波形值来确定压力值。

可以理解的是，当未有触控物且未发生压力触控而产生位移时，将当前的信号状态设定为0，也因此，虽然触控阵列在没有设置接地导电层的情况，与有设置接地导电层的情况比较起来，其电场变化相差很大，甚至可能比没有进行触控与进行触控之间的电场变化更大，而且接地导电层与触控阵列之间的距离可能比触控物与触控阵列之间隔着盖板的距离小得多；不过信号的初始值0是设立于未进行触控但是已设置接地导电层的情况之下，在此时，接地导电层已大幅减弱了触控阵列间的电容值，并将减弱后的电容值作为信号的初始值0，这也将导致后续按压的位移变化值是基于扣减后的电容再作变化，因此位移变化产生的波峰要比触控物触控时的峰值小得多。而上述的峰值差异，能够成功的让处理器分辨出两种波形，即是成功计算出压力值的先决条件。

可选的，所述获取所述信号波形的压力获取位置，包括：

以所述峰值为中心获取预设信号半径的圆形外周，并在所述圆形外周上确定所述压力获取位置。

在具体应用中，如图14所示选取距离峰值一段距离的位置，确定该位置的信号为压力信号，可以理解的是，以距离峰值一段距离来选取压力获取位置，是因为在这个位置上触控信号值会变得很小，但是压力信号仍存在一定值。

可选的，获取所述信号波形的触控信号强度和压力信号强度，根据所述触控信号强度和所述压力信号强度确定所述信号半径。

在具体应用中，可根据触控信号强度和压力信号强度来确定信号半径，也就是得到压力值的最佳位置，如图14所示，具体最佳位置是距离混合波形峰值一段距离的位置上，可根据该位置的触控信号强度接近零，而压力信号强度还保持合理的强度范围来得到，也便于后续进行准确信号处理得到压力值。

可选的，所述根据所述压力获取位置得到压力值，包括：

根据所述压力获取位置从信号波形中获取所述压力获取位置的压力强度量值，根据所述压力强度量值计算得到所述压力值。

在具体应用中，从信号波形中获取压力获取位置的压力强度量值，其中压力获取位置可以选取多个，通过计算多个压力强度量值的平均值来得出进行压力触控时按压的压力值。

可选的，在一些特殊设计的触控屏中，例如实施例三，压力信号和位置信号的变化方向是相反的如图15所示，而得出的混合波形如图16所示，虽然变化方向相反但是检测手段却是相同的，基于各自波形的特征，在混合波形中仍能以本发明的方法分析位置信号和压力信号，如图17所示虽然峰值因相反信号而减少，但触控信号的峰值仍很高，容易进行分辨。而压力值也是通过确定距峰值一段距离的位置的信号强度而获得。

可选的，可根据不同程度的压力，而产生多程度压力的混合波形如图18所示，经处理后得出的混合波形如图19所示，通过相同的检测手段，在混合波形的压力信号获取位置处得出相应的与各按压动作所对应的量值如图20所示。

本申请实施例通过当第一触控面板层受到触控压力时，获取所述触控阵列的电容变化时所产生的信号波形，获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置，获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。通过本申请实施例，在第一触控面板受到触控压力的时候，根据触控阵列电容变化得到的信号波形，根据得到的这个信号波形进行分析处理，从而得出触控位置以及压力值，可以免于多个芯片分别处理位置信息和压力信息，提高检测效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例五：

对应于上文实施例所述的一种三维触控检测方法，图21示出了本申请实施例提供的一种三维触控检测装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图21，该装置包括：

获取模块211，用于当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形。

第一确定模块212，用于获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置。

得到压力值模块213，用于获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

可选的，所述三维触控检测装置210，包括：

第二确定模块，用于以所述峰值为中心获取预设信号半径的圆形外周，并在所述圆形外周上确定所述压力获取位置。

可选的，所述三维触控检测装置210，包括：

第三确定模块，用于获取所述信号波形的触控信号强度和压力信号强度，根据所述触控信号强度和所述压力信号强度确定所述信号半径。

可选的，所述三维触控检测装置210，包括：

计算模块，用于根据所述压力获取位置从信号波形中获取所述压力获取位置的压力强度量值，根据所述压力强度量值计算得到所述压力值。

本申请实施例通过当第一触控面板层受到触控压力时，获取所述触控阵列的电容变化时所产生的信号波形，获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置，获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。通过本申请实施例，在第一触控面板受到触控压力的时候，根据触控阵列电容变化得到的信号波形，根据得到的这个信号波形进行分析处理，从而得出触控位置以及压力值，可以免于多个芯片分别处理位置信息和压力信息，提高检测效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置，模块和单元地具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

实施例六：

图22为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。如图22所示，该实施例的终端设备220包括：至少一个处理器2200(图22中仅示出一个)，与所述处理器2200连接的存储器2201，以及存储在所述存储器2201中并可在所述至少一个处理器2200上运行的计算机程序2202，例如三维触控检测程序。所述处理器2200执行所述计算机程序2202时实现上述任意各个三维触控检测方法实施例中的步骤，例如图11所示的步骤S111至S113。或者，所述处理器2200执行所述计算机程序2202时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图21所示模块211至213的功能。

示例性的，所述计算机程序2202可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器2201中，并由所述处理器2200执行，以完成本申请。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序2202在所述终端设备220中的执行过程。例如，所述计算机程序2202可以被分割成获取模块211、第一确定模块212、得到压力值模块213，各模块具体功能如下：

获取模块211，用于当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形；

第一确定模块212，用于获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置；

得到压力值模块213，用于获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

所述终端设备220可包括，但不仅限于，处理器2200、存储器2201。本领域技术人员可以理解，图22仅仅是终端设备220的举例，并不构成对终端设备220的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器2200可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器2200还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器2201在一些实施例中可以是所述终端设备220的内部存储单元，例如终端设备220的硬盘或内存。所述存储器2201在另一些实施例中也可以是所述终端设备220的外部存储设备，例如所述终端设备220上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器2201还可以既包括所述终端设备220的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器2201用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器2201还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种触控屏，其特征在于，包括：第一触控面板层、触控阵列、可形变层和第二触控面板层；

所述触控阵列设置于所述第一触控面板层下面，用于产生触控信号；

所述可形变层设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间；

所述第二触控面板层以预设阈值为间隔正对设置于第一触控面板层下面。

2.如权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述第二触控面板层包括接地导电层、第二触控基板中的一种或两种。

3.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，包括：

当所述第二触控面板层包括接地导电层和第二触控基板时，所述接地导电层设置于所述第二触控基板之上，用于影响所述触控阵列间的电容信号。

4.如权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述触控阵列包括驱动阵列和感应阵列：

所述驱动阵列包括各个驱动电极，各个驱动电极相互平行的向第一方向进行延伸，用于发射电场；

所述感应阵列包括各个感应电极，各个感应电极相互平行的向第二方向进行延伸，用于接收电场，所述第一方向正交于所述第二方向。

5.如权利要求4所述的触控屏，其特征在于，包括：

所述第一触控面板层下面设置所述感应阵列，所述第二触控面板层上面设置所述驱动阵列。

6.如权利要求4所述的触控屏，其特征在于，所述驱动电极包括驱动电极单元：

所述驱动电极单元沿第一方向进行排列，相邻的所述驱动电极单元以接桥的方式进行连接。

7.如权利要求4所述的触控屏，其特征在于，所述感应电极包括感应电极单元：

所述感应电极单元沿第二方向进行排列，相邻的所述感应电极单元以接桥的方式进行连接。

8.如权利要求6或7所述的触控屏，其特征在于，包括：

将接桥面积以预设值进行增加，用于提高所述触控阵列的电容变化值。

9.如权利要求1所述的触控屏，其特征在于，包括封边胶：

所述封边胶设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层相对面边缘处，用于填充流体物料。

10.如权利要求1所述的触控屏，其特征在于，包括间隔物：

所述间隔物设置于所述第一触控面板层和所述第二触控面板层之间，用于控制可形变层的压缩性。

11.一种三维触控检测方法，其特征在于，包括：

当第一触控面板层受到触控压力时，获取触控阵列的电容变化时所产生的信号波形；

获取所述信号波形的峰值，根据所述峰值确定触控位置；

获取所述信号波形的压力获取位置，根据所述压力获取位置得到压力值。

12.如权利要求11所述的一种三维触控检测方法，其特征在于，所述获取所述信号波形的压力获取位置，包括：

以所述峰值为中心获取预设信号半径的圆形外周，并在所述圆形外周上确定所述压力获取位置。

13.如权利要求12所述的一种三维触控检测方法，其特征在于，包括：

获取所述信号波形的触控信号强度和压力信号强度，根据所述触控信号强度和所述压力信号强度确定所述信号半径。

14.如权利要求11所述的一种三维触控检测方法，其特征在于，所述根据所述压力获取位置得到压力值，包括：

根据所述压力获取位置从信号波形中获取所述压力获取位置的压力强度量值，根据所述压力强度量值计算得到所述压力值。

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