CN1595802A - 具有按键结构的电容式触摸屏及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种具有按键结构的电容式触摸屏及其检测方法，该触摸屏的面板上具有按键结构，以提供该触摸屏在按键操作模式下，使用者对该触摸屏的使用触感，该方法包括扫描该面板，以检测使用者触碰该按键结构的动作而产生检测信号，在接收该检测信号时通过一组权重系数修正该按键结构所导致的非线性反应特性。

Description

具有按键结构的电容式触摸屏及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种电容式触摸屏，特别涉及一种具有按键结构的电容式触摸屏。

背景技术

触摸屏已经被广泛地应用在电子产品上。触摸屏提供一种简单、轻便且低廉的指示装置。已知的触摸屏有电阻式、电磁式及电容式三种，电容式触控屏幕已被应用在例如可上网的公共电话或导览系统，然而不具备手写输入功能。电阻式触控屏幕已被应用在例如个人数字助理(PDA)或电子字典，但无法通过使用者手指轻触进行输入。目前的平板电脑或电子书包等等，配置有整合手写辨识与按键输入功能的触摸屏，是电阻式或电磁式。电阻式的触摸屏操作时需施压点集中，而电磁式的触摸屏则需要配合一种具有电池的输入笔进行输入。

就性能及成本而言，电容式触摸屏显然超越电阻式及电磁式触摸屏。电容式触摸屏的工作原理是利用使用者的手指或导体接触到触摸屏的瞬间产生一个电容效应，因而可通过电容值的变化确定手指或导体的位置。因此，电容式触摸屏不像电磁式触摸屏必须藉助消耗电源的输入笔，并且电容式触摸屏的使用也不像电阻式触摸屏需要施压集中，因此使用寿命较长。再者，电容式触摸屏的组成简单，元件少，产品有效率高，使得电容式触摸屏大量生产时成本较低。

一般而言，电容式触摸屏为平面结构，若应用在键盘输入，使用者在使用手指接触平面结构时，缺乏按压按键的手指触感，如果将传统的按键结构结合在电容式触摸屏上，可以增加使用者在使用时的触感。

发明内容

本发明的主要目的，在于提出一种具有按键结构的电容式触摸屏，以增加使用者的按压触感。

根据本发明，一种具有按键结构的电容式触摸屏包括一面板，具有多个按键结构；并且该面板被定义为许多区域，每一区域对应一个按键结构；其中，该按键结构供手指或导体碰触以产生一按键信号。

附图说明

对于本领域普通技术人员而言，从以下所作的详细叙述配合附图，本发明将能够更清楚地被了解，其上述及其他目的及优点将会变得更明显，其中：

图1是本发明的电容式触摸屏的面板示意图；

图2是图1的垂直剖面图；

图3是本发明检测按键的示意图；

图4是图3箭头a方向的扫描值；

图5是图4的一组权重系数；以及

图6是本发明按键检测工作原理的示意图。

附图标记说明

10  电容式触摸屏

12  面板

14  按键结构

16  按键区域

18  非按键区域

19  显示器

20  绝缘层

22  基板

具体实施方式

图1是本发明的电容式触摸屏10的面板示意图，在面板12上具有多个按键结构14，在面板12上包含按键区域16及非按键区域18，每一个按键区域16对应一个按键结构14，在手指或导体碰触按键结构14时，产生相对应的按键信号，并通过微处理单元处理按键信号，按键信号可由显示器显示。按键结构14是由突出物或其他与具有触碰感觉的元件形成在按键区域16中，电容式触摸屏10可连接显示器19，以供显示按键信号对应的按键结构14表示的符号。

图2是图1的垂直剖面图，电容式触摸屏10包括绝缘层20及基板22，绝缘层20响应按键结构14而形成凹凸表面，其突起区域为按键区域16，而非突起凹入区域为非按键区域18，按键区域16的高度H2，非按键区域18的高度H1，利用高度H2大于高度H1形成凹凸表面在绝缘层20上，高度H2及H1是响应设计的需求而修改，并不影响电容式触摸屏10的基本结构，而基板22是配合按键结构14产生的按键信号作相对应的处理。

图3是本发明检测按键的示意图，在面板12上扫描以检测按键结构14是否受手指或导体碰触而产生检测信号，在两旁有电容式触摸屏10的侧面视图，本实施例以矩阵式扫描的方式检测按键结构14，根据图3，电容式触摸屏10以箭头a及b方向使用扫描线检测按键结构14的动作，箭头a方向是由区域线T0到T13之间扫描，箭头b方向是由区域线T14到T33之间扫描。

图4是图3箭头a方向的扫描值，以扫描在各区域线的中心值，在按键区域16所感测的数值为A2，在非按键区域18所感测的数值为A0，而按键区域16及非按键区域18的交叉区域所感测的数值为A1，由于在电容式触摸屏10加入按键结构14，使得面板12上的厚度不同，因此，扫描电容式触摸屏10的感测数值并非与公知的平面式电容式触摸屏同样为线性。根据图4的结果，本发明将所接收的信号乘上一组权重系数，并以A2为基础，可得到在按键区域16的权重系数为1，在非按键区域18的权重系数为A2/A0，而按键区域16及非按键区域1 8的交叉区域的权重系数为A2/A1，例如图5是图4的一组权重系数。

图6是本发明按键检测工作原理的示意图，例如，当使用者欲使用电容式触摸屏10时，习惯的动作是在面板12上滑动以搜寻需输入的按键，并于寻找动作后用比在面板12上滑动大的力量下压要输入的按键，而本发明将按键检测工作原理分为两个动作，第一动作为搜寻按键，根据图6所示，在面板12上检测具有压力值但小于AS时，表示使用者在面板12上滑动，第二动作为确认按键，根据图6所示，在面板12上检测的压力值向上提升，且感测压力的最大值超过AP时，表示使用者下压要输入的按键，根据此按键检测工作原理，可依照两个条件判断按键输入信号的产生，第一为设计检测的感测值增量大于(AP-AS)或感测值大于AP，第二为各区域线T0到T33的扫描值非零的数量增加判定。

以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明所精确揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让本领域普通技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由以下的权利要求及其等效来决定。

Claims (12)

1.一种具有按键结构的电容式触摸屏，包括：

面板，具有多个按键结构；以及

该面板被定义为许多区域，每一区域对应一个按键结构；

其中，该按键结构供手指或导体碰触以产生按键信号。

2.如权利要求1所述的电容式触摸屏，还包括显示器，以供显示该按键信号对应的按键结构。

3.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其中该面板包括绝缘层。

4.如权利要求1所述的电容式触摸屏，其中该按键结构包括突起物。

5.一种具有按键结构的电容式触摸屏的检测方法，包括下列步骤：

定义许多区域以分别对应面板上的多个按键结构；

扫描该面板；以及

检测该按键结构而产生检测信号。

6.如权利要求5所述的方法，还包括将该检测信号乘上一组权重系数。

7.如权利要求5所述的方法，其中该扫描该面板的步骤包括矩阵式扫描该面板。

8.如权利要求5所述的方法，其中该检测该按键结构的步骤包括下列步骤：

定义第一及第二参考值；以及

判断对应该按键结构的感测值是否大于该第一与第二参考值的差值，若是则确定该按键结构被按压，否则确定该按键结构未被按压。

9.如权利要求8所述的方法，还包括判断该感测值是否小于该第二参考值。

10.如权利要求8所述的方法，还包括判断该感测值是否增加。

11.如权利要求5所述的方法，其中该检测该按键结构的步骤包括下列步骤：

定义第一参考值；以及

判断对应该按键结构的感测值是否大于该第一参考值，若是则确定该按键结构被按压，否则确定该按键结构未被按压。

12.如权利要求11所述的方法，还包括判断该感测值是否增加。

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