CN105242812B - 触摸屏及触摸感测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触摸屏,包括:保护面板,配置来保护所述保护面板下方的组件;基板,所述基板具有多条第一导线和多条第二导线,其中,所述多条第一导线沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;信号发射单元,配置来作为第一信号源,并且与所述多条第一导线的一端以及所述多条第二导线的一端连接并发射第一载波信号;以及信号分析单元,与所述多条第一导线的另一端以及所述多条第二导线的另一端连接并接收载波信号,并且配置来分别将接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以确定是否存在触摸。
Description
技术领域
本发明涉及一种触摸屏及触摸感测方法,尤其涉及一种触摸响应时间短、功耗低且适用于大尺寸的触摸屏及触摸感测方法。
背景技术
当前,随着智能手机、平板电脑等电子设备的普及,触摸屏以及触摸显示技术也取得了长足的进步。按照触摸屏的工作原理和传输介质通常可以划分为电容式、电阻式、红外线式以及表面声波式等,其中电容式触摸屏占据着当前市场的主流位置。然而,电容式触摸屏存在一些缺陷,例如,电容式触摸屏通常利用在导电电极与人体之间形成耦合电容的原理来确定触摸位置,耦合电容的充放电需要一定时间,并且触摸响应时间通常受到导电电极或导线的电阻值的影响,当触摸屏尺寸较大时,电阻值较大,从而导致触摸响应时间加大,影响用户体验,此外,在该情形中,通常还需要加大触摸屏的驱动电压,从而导致功耗增加,否则触摸屏的感测信号将会减弱,导致遗漏用户触摸的情况出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大体上消除了由于现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题的触摸屏及触摸感测方法。
根据本发明的一个方面,提供一种触摸屏,包括:保护面板,配置来保护所述保护面板下方的组件;基板,所述基板具有多条第一导线和多条第二导线,其中,所述多条第一导线沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;信号发射单元,配置来作为第一信号源,并且与所述多条第一导线的一端以及所述多条第二导线的一端连接并发射第一载波信号;信号分析单元,与所述多条第一导线的另一端以及所述多条第二导线的另一端连接并接收载波信号,并且配置来分别将接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以确定是否存在触摸。
根据本发明的另一方面,提供一种触摸感测方法,应用于触摸屏,所述触摸屏包括:保护面板;基板,具有多条第一导线和多条第二导线,所述多条第一导线沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;信号发射单元以及信号分析单元,所述触摸感测方法包括:由所述信号发射单元从所述多条第一导线的一端以及所述多条第二导线的一端发射第一载波信号;以及由所述信号分析单元从所述多条第一导线的另一端以及所述多条第二导线的另一端接收载波信号,并且分别将所接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以确定是否存在触摸。
由此可见,根据本发明实施例的触摸屏及触摸感测方法,通过在触摸屏上布置金属导线并且在每条导线的一端提供载波信号并在另一端接收载波信号,当用户触摸所述触摸屏时,由于人体电场的作用将对被触摸的导电线中的载波信号进行调制,通过对经调制的载波信号进行分析即可获得用户触摸的导线,进而确定用户触摸位置。由于采用的是金属导线直接传输信号的方法,所以克服了现有技术中耦合电容充放电时间较长、触摸响应时间受电阻影响的缺陷,因此有利于触摸屏实现大尺寸,并且降低触摸屏的功耗。
此外,通过为用户提供与用户ID相对应的载波信号,并由该载波信号对导电线中的载波信号进行调制,然后在导电线的另一端接收并分析经调制的载波信号即可获得与用户ID相对应的载波信号,进而获得用户ID,因此可以识别触摸该触摸屏的用户,从而实现触摸屏的用户识别和加密功能。
附图说明
通过结合附图可更全面的理解本发明的上述及其它目的、优点和特征,在附图中:
图1是示出根据本发明实施例的触摸屏的总体配置的框图;
图2是示意性示出根据本发明实施例的触摸屏的示图;
图3是示意性示出根据本发明实施例的触摸屏的剖面图;以及
图4是示出应用于根据本发明实施例的触摸屏的触摸感测方法的流程图。
附图意在描述本发明的示例性实施例,并且不应被解释为限制本发明的范围。除非明确指出,否则附图不应视为按比例绘制。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在本说明书和附图中,将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能,且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外,为了清楚和简洁,可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
首先参照图1和图2对根据本发明实施例的触摸屏10进行详细说明。图1是示出根据本发明实施例的触摸屏10的总体配置的框图。图2是示意性示出根据本发明实施例的触摸屏10的示图。根据本发明的实施例的触摸屏10可以应用于诸如笔记本电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理、智能可穿戴设备等这样的电子设备中。
如图1中所示,触摸屏10可包括保护面板11、基板12、信号发射单元13以及信号分析单元14。虽然图1中示出了触摸屏10的上述4个组件,然而本领域技术人员应理解的是,触摸屏10中还可以包括光学胶层、UV树脂层和/或***电路等组件,然而这些组件并不与本发明的原理直接相关,因此本文适当省略了对它们的描述,本领域技术人员可以根据下文的教导并结合本领域的现有技术来对所省略的组件进行选择和设置。
保护面板11用于保护其下方的组件。从结构上来看,保护面板11位于整个触摸屏10的最上方,触摸屏10中的基板12、信号发射单元13以及信号分析单元14均位于保护面板11的下方,因此保护面板11可以保护其下方的组件不受外界物体,尤其是触摸操作体的伤害,同时还能起到隔离灰尘和潮湿空气的作用。此外,在本领域中,触摸屏通常与显示屏相结合从而形成触摸显示屏,在该情形中,保护面板11还可以起到保护其下方显示屏的作用。保护面板11的材质可以是玻璃、蓝宝石、碳酸聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚甲丙烯酸甲酯等。虽然上文示例性示出了保护面板11的材质,然而本发明并不限于此,本领域技术人员可以根据实际需要对保护面板11的材质进行选择。
基板12具有多条第一导线121和多条第二导线122,其中,所述多条第一导线121沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线122沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同。
在下文中,如果没有特别说明,术语“第一导线121”意在表示多条第一导线中的一条、多条或全部,与此相似,术语“第二导线122”意在表示多条第二导线中的一条、多条或全部。
优选地,如图2中所示,第一导线121沿横向(即X轴方向为第一方向)布置,任意两条相邻的第一导线121之间的间隔d1均相同。与此相似,第二导线122沿纵向(即Y轴方向为第二方向)布置,任意两条相邻的第二导线122之间的间隔d2均相同。d1和d2两者可以相同,也可以不同。优选地,d1和d2的范围在50-500μm之间。
应注意的是,图2是在触摸屏10的垂直方向上的俯视图,第一导线121和第二导线122并非完全处于同一平面,而是它们二者在触摸屏10的垂直方向上彼此交叉。因此,图2中示出的121和122实际上宜理解为第一导线121和第二导线122在垂直于触摸屏10的方向上的投影,这里仅是出于描述的目的而将第一导线121和第二导线122示出为在同一平面彼此交叉。
优选地,第一导线121和第二导线122可以采用图3中所示的布置方式。图3是示意性示出根据本发明实施例的触摸屏的剖面图。如图3中所示,第一导线121中的A部分和B部分与第二导线122处于同一平面,第一导线121的C部分与第二导线122在C部分所在的区域相互交叠,由此使得第一导线121与第二导线122在触摸屏10的垂直方向上彼此交叉。
还应注意的是,这里将第一导线121沿X轴方向布置并且将第二导线122沿Y轴方向布置,仅是出于描述的方便,并不意在对多条第一导线和多条第二导线的布置进行限制。例如,第一导线121可以沿Y轴方向布置并且第二导线122可以沿X轴方向布置,即Y轴方向为第一方向,X轴方向为第二方向。
此外,第一导线121和第二导线122也并不必须遵循X-Y轴的方向,例如,在触摸屏10为椭圆形或圆形或其它形状的情形中,第一导线121可以被布置为与X轴形成第一夹角,第二导线122可以被布置为与Y轴形成第二夹角,并且第一导线121与第二导线122在触摸屏10的垂直方向上相互交叉而形成网格状。
在下文中,为了便于描述,将以第一导线121沿X轴方向布置,并且第二导线122沿Y轴方向布置为例进行说明。本领域技术人员可以根据本发明的原理对第一导线和第二导线的布置方向进行调整。
根据本发明实施例的第一导线121和第二导线122均为极细金属线,它们的材料可以为银、铜、石墨烯或它们的组合物等。优选地,第一导线121和第二导线122由银制成,并且宽度范围在0.2-5μm之间。在上文所述的d1和d2的范围在50-500μm之间的情形中,第一导线121的宽度远远小于d1,并且第二导线122的宽度远远小于d2,因此第一导线121和第二导线122所占据的触摸屏10的面积很小,由此对触摸屏10的透光率影响很小,便于将根据本发明的触摸屏10与显示屏结合使用。
信号发射单元13配置来作为第一信号源,并且与多条第一导线121的一端以及多条第二导线122的一端连接并发射第一载波信号。
如图2中所示,信号发射单元13在触摸屏10的左侧与第一导线121的一端(即左端)连接,并且信号发射单元13在触摸屏10的上侧与第二导线122的一端(即上端)连接。然而,本发明并不限于此,信号发射单元13还可以在图2中所示的触摸屏10的右侧与第一导线121的一端(即右端)连接,信号发射单元13还可以在图2中所示的触摸屏10的下侧与第二导线122的一端(即下端)连接。
信号发射单元13可以由波形发生器来实现,相应地,第一载波信号可以是方波、三角波、正弦波、锯齿波等。由于波形发生器在本领域中较为公知,因此本文省略了对其的详细描述。在下文中,为了便于描述,将以正弦波作为第一载波信号的实例进行说明。本领域技术人员可以根据本文的描述而将本发明的原理应用到其它类型的载波信号中。
优选地,信号发射单元13可以由两个信号发射子单元(第一信号发射子单元和第二信号发射子单元)组成,其中,两个信号发射子单元分别与第一导线121的一端和第二导线122的一端连接。例如,第一信号发射子单元与图2中所示的第一导线121的左端连接,并且第二信号发射子单元与图2中所示的第二导线122的上端连接。在该情形中,两个信号发射子单元可以分别发射不同的载波信号。例如,第一信号发射子单元与第一导线121的左端连接并发射正弦波信号,而第二信号发射子单元与第二导线122的上端连接并发射方波信号。这样做的好处在于,第一导线121和第二导线122分别传输不同的载波信号,可以减少导线之间的信号干扰,有利于提高信号分析(稍后描述)的精确性。此外,即使两个信号发射子单元均发射正弦波信号,两个信号发射子单元所发射的正弦波信号也可以彼此不同,例如正弦波的幅值、频率等不同,由此,可以减少导线之间的信号干扰,有利于提高信号分析的精确性。
信号分析单元14与多条第一导线121的另一端以及多条第二导线122的另一端连接并接收载波信号,并且配置来分别将接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以确定是否存在触摸。
如图2中所示,在信号发射单元13与第一导线121的左端连接并且与第二导线122的上端连接的情形中,信号分析单元14在触摸屏10的右侧与第一导线121的另一端(即右端)连接,并且信号分析单元14在触摸屏10的下侧与第二导线122的另一端(即下端)连接。然而,本发明并不限于此,如果信号发射单元13与第一导线121的右端连接并且与第二导线122的下端连接,则信号分析单元14在图2中所示的触摸屏10的左侧与第一导线121的左端连接,并且在图2中所示的触摸屏10的上侧与第二导线122的上端连接。
下面将对信号分析单元14如何对接收到的载波信号与第一载波信号进行对比、如何确定是否存在触摸以及如何确定触摸位置进行详细说明。
总体而言,载波信号的发射和接收过程是这样的:信号发射单元13向第一导线121和第二导线122发射第一载波信号;第一载波信号通过第一导线121和第二导线122传输;在传输期间,第一载波信号可能受到外界操作体的影响(例如用户手指的触摸、触摸笔的触摸等)而发生改变;信号分析单元14通过第一导线121和第二导线122接收载波信号,所接收的载波信号可能是第一载波信号,也可能是第一载波信号受到外界操作体的影响而改变后的载波信号。
具体而言,当特定操作体接触触摸屏10时,与接触位置相对应的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号能够被改变,其中,如果所接收的载波信号与第一载波信号相同,则信号分析单元14确定出在相应的第一导线121和/或第二导线122处不存在用户触摸;以及如果所接收的载波信号与第一载波信号不同,则信号分析单元14确定出在相应的第一导线121和/或第二导线122处存在用户触摸,并确定触摸位置。
以用户通过手指触摸所述触摸屏10为例,由于人体自身的电磁场作用,在用户手指触摸所述触摸屏10时,所述电磁场作用可以对第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号进行调制,从而形成图2右侧所示的经调制的载波信号。如图2中所示,经调制的载波信号在总体上仍表现为一种正弦波信号,但在每个周期的波峰和波谷处,正弦波均出现周期性小幅震荡,这种周期性小幅震荡即为用户手指触摸所述触摸屏10时对第一载波信号调制的结果。信号分析单元14通过第一导线121和/或第二导线122接收到载波信号之后,将所接收到的载波信号与第一载波信号进行对比。如果通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到上文所述的经调制的载波信号,则信号分析单元14判断出所接收到的载波信号与第一载波信号不同,并确定出该条第一导线121和/或第二导线122处存在用户触摸。如果通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到的载波信号经信号分析单元14与第一载波信号对比之后判断出所接收到的载波信号与第一载波信号相同,则信号分析单元14确定出该条第一导线121和/或第二导线122处不存在用户触摸。
应注意的是,为了便于信号分析单元14将第一载波信号与所接收到的载波信号进行对比,信号分析单元14还可以与信号发射单元13连接,以便从信号发射单元13获取第一载波信号。此外,信号发射单元13和信号分析单元14还可以在触摸屏10出厂时进行设置,即可以将第一载波信号预先存储在信号分析单元14中,从而无需信号分析单元14从信号发射单元13获取第一载波信号。
此外,以上文所述的信号发射单元13包括第一信号发射子单元和第二信号发射子单元为例,如果这两个信号发射子单元分别发射不同的载波信号,例如,第一信号发射子单元向第一导线121发射第一子载波信号,并且第二信号发射子单元向第二导线122发射第二子载波信号,则信号分析单元14可以分别将接收到的载波信号与第一子载波信号和第二子载波信号进行对比以确定是否存在触摸。例如,信号分析单元14可以将从第一导线121接收到的载波信号与第一子载波信号进行对比,如果二者不同,则确定出相应的第一导线121处存在用户触摸;如果二者相同,则确定出相应的第一导线121处不存在用户触摸。信号分析单元14可以将从第二导线122接收到的载波信号与第二子载波信号进行对比,如果二者不同,则确定出相应的第二导线122处存在用户触摸;如果二者相同,则确定出相应的第二导线122处不存在用户触摸。
虽然上文以用户通过手指触摸所述触摸屏10为例进行了说明,然而本发明并不限于此,用户还可以通过手写笔来对触摸屏10进行触摸输入。在该情形中,手写笔的笔尖处可以安装有调制信号发射装置。该调制信号发射装置可以向外界发射调制信号。当用户使用该手写笔触摸所述触摸屏10时,该调制信号发射装置发射的调制信号可以对第一导线121和/或第二导线122中传输的第一载波信号进行调制,从而生成经调制的载波信号。信号分析单元14在接收到经调制的载波信号之后,可以分析出经调制的载波信号对应的第一导线121和/或第二导线122存在触摸。
优选地,所述特定操作体上设置有第二信号源,所述第二信号源配置来发射第二载波信号,所述第二载波信号与预设的用户识别信息相对应,其中,当所述特定操作体接触触摸屏10时,所述第二载波信号能够改变与接触位置相对应的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号,并且信号分析单元14还配置来对所接收的载波信号进行检波,从而获得所述第二载波信号,并进而获得所述第二载波信号对应的所述用户识别信息。
仍以上文所述的手写笔为例,该手写笔的笔尖处可以安装有调制信号发射装置(例如微型信号发射装置),该调制信号发射装置作为第二信号源来发射第二载波信号。所述第二载波信号与诸如用户ID、手写笔ID这样的用户识别信息相对应。当用户使用该手写笔对触摸屏10进行触摸操作时,第二载波信号对触摸位置处的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号进行调制,从而生成经调制的载波信号,信号分析单元14将经调制的载波信号与第一载波信号进行对比,从而分析出经调制的载波信号对应的第一导线121和/或第二导线122出存在用户触摸。此外,信号分析单元14还对经调制的载波信号进行检波,从而获得第二载波信号,并基于所获得的第二载波信号来获得用户识别信息,进而识别用户。
虽然上文以手写笔为例对第二信号源进行了说明,然而本发明并不限于此,第二信号源还可以是用户所携带的特定信号发射装置,例如套在用户手指上的保护套,在该保护套中安装有微型信号发射装置,当用户的手指通过该保护套触摸所述触摸屏10时,该微型信号发射装置可以发射第二载波信号,该第二载波信号所起的作用与上文参照手写笔所描述的第二载波信号相似,这里不再赘述。
优选地,触摸屏10可以预先存储有已授权用户的用户识别信息,并且信号分析单元14可以将通过第二载波信号所获得的用户识别信息与已授权用户的用户识别信息进行对比,并基于对比结果,对特定操作体进行识别。
以上文所述的、具有调制信号发射装置的手写笔为例,触摸屏10预先存储有已授权手写笔的手写笔ID。手写笔发射的第二载波信号可以与手写笔ID相对应。在用户使用所述手写笔触摸触摸屏10之后,信号分析单元14对经调制的载波信号进行检波并获得所述手写笔的手写笔ID,并将所获得的手写笔ID与预先存储的已授权手写笔的手写笔ID进行对比,如果二者相匹配,则触摸屏10识别出该手写笔为已授权的手写笔,并且可以对该手写笔的触摸输入进行响应(例如确定触摸点坐标等);如果二者不匹配,则触摸屏10识别出该手写笔并非已授权的手写笔,并且不对该手写笔的触摸输入进行响应。由此,当非法用户试图操作触摸屏10,或者试图通过触摸屏10浏览、获取甚至篡改电子设备中的数据时,可以对非法用户进行识别,从而提高了使用触摸屏10时的保密性。此外,如果用户使用不符合规格或不恰当的手写笔时,容易对触摸屏10造成损伤,因此,上文所述通过手写笔ID对手写笔进行识别还可起到保护触摸屏10免于此类损伤的作用。
虽然上文以手写笔ID作为已授权用户的用户识别信息进行了示例性说明,然而本发明并不限于此。已授权用户的用户识别信息还可以是用户ID。以上文所述用户的手指通过带有微型信号发射装置的保护套触摸所述触摸屏10为例,触摸屏10可以预先存储有已授权用户的用户ID。信号分析单元14对经调制的载波信号进行检波并获得用户ID,并将所获得的用户ID与预先存储的已授权用户的用户ID进行对比,并基于对比的结果来判断当前触摸所述触摸屏10的用户是否为已授权用户。如果是,则触摸屏10对该用户的触摸输入进行响应;如果不是,则不进行响应。由此,当非法用户试图操作触摸屏10,或者试图通过触摸屏10浏览、获取甚至篡改电子设备中的数据时,可以对非法用户识别,从而提高了使用触摸屏10时的保密性。
所述用户识别信息(例如用户ID、手写笔ID)可以在手写笔和/或保护套中的微型信号发射装置、以及触摸屏10出厂时分别进行对应性设置。此外,用户也可以在实际使用期间,对手写笔和/或微型信号发射装置中的所述用户识别信息以及触摸屏10中的所述用户识别信息进行对应性设置,以进一步提高保密性。此外,所述用户识别信息还可以包含ID信息(例如用户ID、手写笔ID)和密码信息,所述第二信号源通过第二载波信号来传递所述密码信息,并且信号分析单元14将经检波所获得的所述ID信息和所述密码信息与触摸屏10中预先存储的ID信息和密码信息进行双重对比,从而进一步提高保密性。
优选地,基板11与预定坐标系相对应,其中,多条第一导线121与预定坐标系中的Y轴坐标相对应,并且多条第二导线122与预定坐标系中的X轴坐标相对应,其中,信号分析单元14还配置来通过确定出的存在用户触摸的第一导线121获得触摸位置的Y轴坐标值,并且通过确定出的存在用户触摸的第二导线122获得所述触摸位置的X轴坐标值。
值得一提的是,由于用户手指的指尖、手写笔的笔尖等均具有一定的尺寸,所以用户在对触摸屏10进行触摸输入时通常触摸的是一个区域,该区域通常跨越多条第一导线121和/或第二导线122(即跨越多个d1和/或d2)。因此,信号分析单元14通常确定出在多条第一导线121和/或第二导线122处存在触摸,由此确定出触摸所处的区域,即确定出该区域中所包括的多个(X,Y)坐标点。
优选地,在所述特定操作体上设置有第二信号源并且第二信号源发射第二载波信号的情形中,信号分析单元14还配置来在确定出多条第一导线121和/或多条第二导线122处存在用户触摸时,将所获得的、与所述多条第一导线121和/或所述多条第二导线122相对应的第二载波信号的强度进行计算,并且进一步将所述强度大于预定强度阈值的第二载波信号相对应的第一导线121和/或第二导线122确定为存在触摸。由于距离第二信号源的位置越近,第二载波信号对第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号的调制作用越大,由此经信号分析单元14检波所获得的第二载波信号的强度越大,因此可以更加精确地确定触摸位置。
以上文所述的带有调制信号发射装置的手写笔为例,当用户通过该手写笔触摸所述触摸屏10时,距离手写笔笔尖(或调制信号发射装置)较近的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号更易受到调制信号发射装置发射的第二载波信号的调制,就是说,距离手写笔笔尖(或调制信号发射装置)较近的第一导线121和/或第二导线122所接收到的第二载波信号相对较大,因此经信号分析单元14检波之后所获得的第二载波信号相对较大。信号分析单元14将相对较大的第二载波信号所对应的第一导线121和/或第二导线122确定为手写笔笔尖所触摸的位置。这样有利于触摸屏10对触摸位置进行更精准的定位。
虽然上文以单个手写笔和用户单个手指作为特定操作体的实例进行了说明,然而本发明并不限于此,根据本发明实施例的触摸屏10还可以应用在两个或更多个特定操作体的情形中,并且相应地确定所述多个特定操作体的触摸位置。
优选地,如果由信号分析单元14获得了多个X轴坐标值,则由信号分析单元14计算所述多个X轴坐标值中任意两个X轴坐标值之差,并获得多个第一差值,并将所述多个第一差值的绝对值与第一预定阈值比较,其中,如果存在特定第一差值的绝对值大于所述第一预定阈值,则将所述特定第一差值所对应的两个X轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的X轴坐标值,和/或如果由信号分析单元14获得了多个Y轴坐标值,则由信号分析单元14计算所述多个Y轴坐标值中任意两个Y轴坐标值之差,并获得多个第二差值,并将所述多个第二差值的绝对值与第二预定阈值比较,其中,如果存在特定第二差值的绝对值大于所述第二预定阈值,则将所述特定第二差值所对应的两个Y轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的Y轴坐标值。
优选地,所述第一预定阈值可以与普通用户的手指宽度相对应,或略小于所述手指宽度;与此类似,所述第二预定阈值也可以与普通用户的手指宽度相对应,或略小于所述手指宽度。所述第一预定阈值和所述第二预定阈值可以相同,也可以不同。然而本发明并不限于此,本领域技术人员可以根据实际情况对所述第一预定阈值和所述第二预定阈值进行设置。
优选地,根据本发明实施例的触摸屏10还可以确定所述特定操作体的触摸输入的持续时间。
仍以上文参照图2所描述的用户通过手指触摸所述触摸屏10为例,当信号分析单元14通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到经调制的载波信号时,信号分析单元14将该时间点确定为用户手指的本次触摸输入的时间起始点;当信号分析单元14通过该条第一导线121和/或第二导线122所接收到的经调制的载波信号结束时,信号分析单元14将该时间点确定为用户手指的本次触摸输入的时间结束点。由于载波信号在第一导线121和/或第二导线122上的传播速度很快,并且触摸屏10的尺寸相对较小,因此载波信号从触摸点至信号分析单元14的传输时间很短,可以忽略不计。触摸屏10通过确定触摸输入的持续时间,可以进一步对触摸输入进行响应,例如,当触摸输入的持续时间大于预定时间阈值时,可以将该触摸输入确定为长按操作或滑动操作等。
根据本发明实施例的触摸屏10,通过在触摸屏10上布置金属导线并且在每条导线的一端提供载波信号并在另一端接收载波信号,当用户触摸所述触摸屏时,由于人体电场的作用将对被触摸的导电线中的载波信号进行调制,通过对经调制的载波信号进行分析即可获得用户触摸的导线,进而确定用户触摸位置。由于采用的是金属导线直接传输信号的方法,所以克服了现有技术中耦合电容充放电时间较长、触摸响应时间受电阻影响的缺陷,因此有利于触摸屏实现大尺寸,并且降低触摸屏的功耗。
下面参照图4对根据本发明实施例的触摸感测方法400进行描述。图4所示的触摸感测方法400可以应用于诸如笔记本电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理、智能可穿戴设备等这样的电子设备。在下文中,为了便于描述,将结合图1所示的触摸屏10对触摸感测方法400进行说明。
如图1中所示,触摸屏10包括:保护面板11;基板12,具有多条第一导线121和多条第二导线122,多条第一导线121沿第一方向以预定间隔布置,并且多条第二导线122沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;信号发射单元13以及信号分析单元14。
保护面板11用于保护其下方的组件。从结构上来看,保护面板11位于整个触摸屏10的最上方,触摸屏10中的基板12、信号发射单元13以及信号分析单元14均位于保护面板11的下方,因此保护面板11可以保护其下方的组件不受外界物体,尤其是触摸操作体的伤害,同时还能起到隔离灰尘和潮湿空气的作用。此外,在本领域中,触摸屏通常与显示屏相结合从而形成触摸显示屏,在该情形中,保护面板11还可以起到保护其下方显示屏的作用。保护面板11的材质可以是玻璃、蓝宝石、碳酸聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚甲丙烯酸甲酯等。虽然上文示例性示出了保护面板11的材质,然而本发明并不限于此,本领域技术人员可以根据实际需要对保护面板11的材质进行选择。
多条第一导线121和多条第二导线122布置在基板12中,其中,所述多条第一导线121沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线122沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同。
在下文中,如果没有特别说明,术语“第一导线121”意在表示多条第一导线中的一条、多条或全部,与此相似,术语“第二导线122”意在表示多条第二导线中的一条、多条或全部。
优选地,如图2中所示,第一导线121沿横向(即X轴方向为第一方向)布置,任意两条相邻的第一导线121之间的间隔d1均相同。与此相似,第二导线122沿纵向(即Y轴方向为第二方向)布置,任意两条相邻的第二导线122之间的间隔d2均相同。d1和d2两者可以相同,也可以不同。优选地,d1和d2的范围在50-500μm之间。
应注意的是,图2是在触摸屏10的垂直方向上的俯视图,第一导线121和第二导线122并非完全处于同一平面,而是它们二者在触摸屏10的垂直方向上彼此交叉。因此,图2中示出的121和122实际上宜理解为第一导线121和第二导线122在垂直于触摸屏10的方向上的投影,这里仅是出于描述的目的而将第一导线121和第二导线122示出为在同一平面彼此交叉。
优选地,第一导线121和第二导线122可以采用图3中所示的布置方式。图3是示意性示出根据本发明实施例的触摸屏的剖面图。如图3中所示,第一导线121中的A部分和B部分与第二导线122处于同一平面,第一导线121的C部分与第二导线122在C部分所在的区域相互交叠,由此使得第一导线121与第二导线122在触摸屏10的垂直方向上彼此交叉。
还应注意的是,这里将第一导线121沿X轴方向布置并且将第二导线122沿Y轴方向布置,仅是出于描述的方便,并不意在对多条第一导线和多条第二导线的布置进行限制。例如,第一导线121可以沿Y轴方向布置并且第二导线122可以沿X轴方向布置,即Y轴方向为第一方向,X轴方向为第二方向。
此外,第一导线121和第二导线122也并不必须遵循X-Y轴的方向,例如,在触摸屏10为椭圆形或圆形或其它形状的情形中,第一导线121可以被布置为与X轴形成第一夹角,第二导线122可以被布置为与Y轴形成第二夹角,并且第一导线121与第二导线122在触摸屏10的垂直方向上相互交叉而形成网格状。
在下文中,为了便于描述,将以第一导线121沿X轴方向布置,并且第二导线122沿Y轴方向布置为例进行说明。本领域技术人员可以根据本发明的原理对第一导线和第二导线的布置方向进行调整。
根据本发明实施例的第一导线121和第二导线122均为极细金属线,它们的材料可以为银、铜、石墨烯或它们的组合物等。优选地,第一导线121和第二导线122由银制成,并且宽度范围在0.2-5μm之间。在上文所述的d1和d2的范围在50-500μm之间的情形中,第一导线121的宽度远远小于d1,并且第二导线122的宽度远远小于d2,因此第一导线121和第二导线122所占据的触摸屏10的面积很小,由此对触摸屏10的透光率影响很小,便于将根据本发明的触摸屏10与显示屏结合使用。
如图4中所示,在步骤S401,由信号发射单元13从多条第一导线121的一端以及多条第二导线122的一端发射第一载波信号。
具体而言,将信号发射单元13作为第一信号源,并且与多条第一导线121的一端以及多条第二导线122的一端连接并发射第一载波信号。
如图2中所示,信号发射单元13在触摸屏10的左侧与第一导线121的一端(即左端)连接,并且信号发射单元13在触摸屏10的上侧与第二导线122的一端(即上端)连接。然而,本发明并不限于此,信号发射单元13还可以在图2中所示的触摸屏10的右侧与第一导线121的一端(即右端)连接,信号发射单元13还可以在图2中所示的触摸屏10的下侧与第二导线122的一端(即下端)连接。
信号发射单元13可以由波形发生器来实现,相应地,第一载波信号可以是方波、三角波、正弦波、锯齿波等。由于波形发生器在本领域中较为公知,因此本文省略了对其的详细描述。在下文中,为了便于描述,将以正弦波作为第一载波信号的实例进行说明。本领域技术人员可以根据本文的描述而将本发明的原理应用到其它类型的载波信号中。
优选地,在步骤S401中,可以由信号发射单元13分别向第一导线121和第二导线122发射不同的载波信号(例如第一子载波信号和第二子载波信号)。相应地,信号发射单元13可以由两个信号发射子单元(第一信号发射子单元和第二信号发射子单元)组成,其中,两个信号发射子单元分别与第一导线121的一端和第二导线122的一端连接。例如,第一信号发射子单元与图2中所示的第一导线121的左端连接,并且第二信号发射子单元与图2中所示的第二导线122的上端连接。在该情形中,两个信号发射子单元可以分别发射不同的载波信号。例如,第一信号发射子单元与图2中所示的第一导线121的左端连接并发射正弦波信号,而第二信号发射子单元与图2中所示的第二导线122的上端连接并发射方波信号。这样做的好处在于,第一导线121和第二导线122分别传输不同的载波信号,可以减少导线之间的信号干扰,有利于提高信号分析(稍后描述)的精确性。此外,即使两个信号发射子单元均发射正弦波信号,两个信号发射子单元所发射的正弦波信号也可以彼此不同,例如正弦波的幅值、频率等不同,由此,可以减少导线之间的信号干扰,有利于提高信号分析的精确性。
接下来,进入步骤S402。
在步骤S402,由信号分析单元14从多条第一导线121的另一端以及多条第二导线122的另一端接收载波信号,并且分别将所接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以确定是否存在触摸。
具体而言,如图2中所示,在信号发射单元13与第一导线121的左端连接并且与第二导线122的上端连接的情形中,信号分析单元14在触摸屏10的右侧与第一导线121的另一端(即右端)连接并接收载波信号,并且信号分析单元14在图2中所示的触摸屏10的下侧与第二导线122的另一端(即下端)连接并接收载波信号。然而,本发明并不限于此,如果信号发射单元13与图2中所示的第一导线121的右端连接并且与图2中所示的第二导线122的下端连接,则信号分析单元14在触摸屏10的左侧与图2中所示的第一导线121的左端连接并接收载波信号,并且在触摸屏的上侧与图2中所示的第二导线122的上端连接并接收载波信号。
下面将对步骤S402中如何对接收到的载波信号与第一载波信号进行对比、如何确定是否存在触摸以及如何确定触摸位置进行详细说明。
总体而言,载波信号的发射和接收过程是这样的:信号发射单元13向第一导线121和第二导线122发射第一载波信号;第一载波信号通过第一导线121和第二导线122传输;在传输期间,第一载波信号可能受到外界操作体的影响(例如用户手指的触摸、触摸笔的触摸等)而发生改变;信号分析单元14通过第一导线121和第二导线122接收载波信号,所接收的载波信号可能是第一载波信号,也可能是第一载波信号受到外界操作体的影响而改变后的载波信号。
具体而言,当特定操作体接触触摸屏10时,与接触位置相对应的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号能够被改变,其中,如果所接收的载波信号与第一载波信号相同,则信号分析单元14确定出在相应的第一导线121和/或第二导线122处不存在用户触摸;以及如果所接收的载波信号与第一载波信号不同,则信号分析单元14确定出在相应的第一导线121和/或第二导线122处存在用户触摸,并确定触摸位置。
以用户通过手指触摸所述触摸屏10为例,由于人体自身的电磁场作用,在用户手指触摸所述触摸屏10时,所述电磁场作用可以对第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号进行调制,从而形成图2右侧所示的经调制的载波信号。如图2中所示,经调制的载波信号在总体上仍表现为一种正弦波信号,但在每个周期的波峰和波谷处,正弦波均出现周期性小幅震荡,这种周期性小幅震荡即为用户手指触摸所述触摸屏10时对第一载波信号调制的结果。信号分析单元14通过第一导线121和/或第二导线122接收到载波信号之后,将所接收到的载波信号与第一载波信号进行对比。如果通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到上文所述的经调制的载波信号,则信号分析单元14判断出所接收到的载波信号与第一载波信号不同,并确定出该条第一导线121和/或第二导线122处存在用户触摸。如果通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到的载波信号经信号分析单元14与第一载波信号对比之后判断出所接收到的载波信号与第一载波信号相同,则信号分析单元14确定出该条第一导线121和/或第二导线122处不存在用户触摸。
应注意的是,为了便于信号分析单元14将第一载波信号与所接收到的载波信号进行对比,信号分析单元14还可以与信号发射单元13连接,以便从信号发射单元13获取第一载波信号。此外,信号发射单元13和信号分析单元14还可以在触摸屏10出厂时进行设置,即可以将第一载波信号预先存储在信号分析单元14中,从而无需信号分析单元14从信号发射单元13获取第一载波信号。
此外,如上文步骤S401中所述的,信号发射单元13可以发射不同的载波信号,例如,第一信号发射子单元向第一导线121发射第一子载波信号,并且第二信号发射子单元向第二导线122发射第二子载波信号,则在步骤S402中,可以由信号分析单元14分别将接收到的载波信号与第一子载波信号和第二子载波信号进行对比以确定是否存在触摸。例如,信号分析单元14可以将从第一导线121接收到的载波信号与第一子载波信号进行对比,如果二者不同,则确定出相应的第一导线121处存在用户触摸;如果二者相同,则确定出相应的第一导线121处不存在用户触摸。信号分析单元14可以将从第二导线122接收到的载波信号与第二子载波信号进行对比,如果二者不同,则确定出相应的第二导线122处存在用户触摸;如果二者相同,则确定出相应的第二导线122处不存在用户触摸。
虽然上文以用户通过手指触摸所述触摸屏10为例进行了说明,然而本发明并不限于此,用户还可以通过手写笔来对触摸屏10进行触摸输入。在该情形中,手写笔的笔尖处可以安装有调制信号发射装置。该调制信号发射装置可以向外界发射调制信号。当用户使用该手写笔触摸所述触摸屏10时,该调制信号发射装置发射的调制信号可以对第一导线121和/或第二导线122中传输的第一载波信号进行调制,从而生成经调制的载波信号。信号分析单元14在接收到经调制的载波信号之后,可以分析出经调制的载波信号对应的第一导线121和/或第二导线122存在触摸。
优选地,触摸感测方法400还包括:当所述特定操作体接触触摸屏10时,由所述特定操作体发射与预设的用户识别信息相对应的第二载波信号,并且通过所述第二载波信号改变与接触位置相对应的所述第一导线和/或所述第二导线上的所述第一载波信号,并且通过信号分析单元14对所接收的载波信号进行检波,从而获得所述第二载波信号,并进而获得所述第二载波信号对应的所述用户识别信息。
具体而言,仍以上文所述的手写笔为例,该手写笔的笔尖处可以安装有调制信号发射装置(例如微型信号发射装置),该调制信号发射装置作为第二信号源来发射第二载波信号。所述第二载波信号与诸如用户ID、手写笔ID这样的用户识别信息相对应。当用户使用该手写笔对触摸屏10进行触摸操作时,第二载波信号对触摸位置处的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号进行调制,从而生成经调制的载波信号,信号分析单元14将经调制的载波信号与第一载波信号进行对比,从而分析出经调制的载波信号对应的第一导线121和/或第二导线122出存在用户触摸。此外,信号分析单元14还对经调制的载波信号进行检波,从而获得第二载波信号,并基于所获得的第二载波信号来获得用户识别信息,进而识别用户。
虽然上文以手写笔为例对第二信号源进行了说明,然而本发明并不限于此,第二信号源还可以是用户所携带的特定信号发射装置,例如套在用户手指上的保护套,在该保护套中安装有微型信号发射装置,当用户的手指通过该保护套触摸所述触摸屏10时,该微型信号发射装置可以发射第二载波信号,该第二载波信号所起的作用与上文参照手写笔所描述的第二载波信号相似,这里不再赘述。
优选地,触摸屏10可以预先存储有已授权用户的用户识别信息,并且在步骤S402中,可以将由信号分析单元14通过第二载波信号所获得的用户识别信息与已授权用户的用户识别信息进行对比,并基于对比结果,对特定操作体进行识别。
以上文所述的、具有调制信号发射装置的手写笔为例,触摸屏10预先存储有已授权手写笔的手写笔ID。手写笔发射的第二载波信号可以与手写笔ID相对应。在用户使用所述手写笔触摸触摸屏10之后,信号分析单元14对经调制的载波信号进行检波并获得所述手写笔的手写笔ID,并将所获得的手写笔ID与预先存储的已授权手写笔的手写笔ID进行对比,如果二者相匹配,则触摸屏10识别出该手写笔为已授权的手写笔,并且可以对该手写笔的触摸输入进行响应(例如确定触摸点坐标等);如果二者不匹配,则触摸屏10识别出该手写笔并非已授权的手写笔,并且不对该手写笔的触摸输入进行响应。由此,当非法用户试图操作触摸屏10,或者试图通过触摸屏10浏览、获取甚至篡改电子设备中的数据时,可以对非法用户进行识别,从而提高了使用触摸屏10时的保密性。此外,如果用户使用不符合规格或不恰当的手写笔时,容易对触摸屏10造成损伤,因此,上文所述通过手写笔ID对手写笔进行识别还可起到保护触摸屏10免于此类损伤的作用。
虽然上文以手写笔ID作为已授权用户的用户识别信息进行了示例性说明,然而本发明并不限于此。已授权用户的用户识别信息还可以是用户ID。以上文所述用户的手指通过带有微型信号发射装置的保护套触摸所述触摸屏10为例,触摸屏10可以预先存储有已授权用户的用户ID。信号分析单元14对经调制的载波信号进行检波并获得用户ID,并将所获得的用户ID与预先存储的已授权用户的用户ID进行对比,并基于对比的结果来判断当前触摸所述触摸屏10的用户是否为已授权用户。如果是,则触摸屏10对该用户的触摸输入进行响应;如果不是,则不进行响应。由此,当非法用户试图操作触摸屏10,或者试图通过触摸屏10浏览、获取甚至篡改电子设备中的数据时,可以对非法用户识别,从而提高了使用触摸屏10时的保密性。
所述用户识别信息(例如用户ID、手写笔ID)可以在手写笔和/或保护套中的微型信号发射装置、以及触摸屏10出厂时分别进行对应性设置。此外,用户也可以在实际使用期间,对手写笔和/或微型信号发射装置中的所述用户识别信息以及触摸屏10中的所述用户识别信息进行对应性设置,以进一步提高保密性。此外,所述用户识别信息还可以包含ID信息(例如用户ID、手写笔ID)和密码信息,所述第二信号源通过第二载波信号来传递所述密码信息,并且信号分析单元14将经检波所获得的所述ID信息和所述密码信息与触摸屏10中预先存储的ID信息和密码信息进行双重对比,从而进一步提高保密性。
优选地,基板11与预定坐标系相对应,其中,多条第一导线121与预定坐标系中的Y轴坐标相对应,并且多条第二导线122与预定坐标系中的X轴坐标相对应,其中,信号分析单元14还配置来通过确定出的存在用户触摸的第一导线121获得触摸位置的Y轴坐标值,并且通过确定出的存在用户触摸的第二导线122获得所述触摸位置的X轴坐标值。
值得一提的是,由于用户手指的指尖、手写笔的笔尖等均具有一定的尺寸,所以用户在对触摸屏10进行触摸输入时通常触摸的是一个区域,该区域通常跨越多条第一导线121和/或第二导线122(即跨越多个d1和/或d2)。因此,信号分析单元14通常确定出在多条第一导线121和/或第二导线122处存在触摸,由此确定出触摸所处的区域,即确定出该区域中所包括的多个(X,Y)坐标点。
优选地,在所述特定操作体上设置有第二信号源并且第二信号源发射第二载波信号的情形中,还可以在由信号分析单元14确定出多条第一导线121和/或多条第二导线122处存在用户触摸时,将所获得的、与所述多条第一导线121和/或所述多条第二导线122相对应的第二载波信号的强度进行计算,并且进一步将所述强度大于预定强度阈值的第二载波信号相对应的第一导线121和/或第二导线122确定为存在触摸。由于距离第二信号源的位置越近,第二载波信号对第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号的调制作用越大,由此经信号分析单元14检波所获得的第二载波信号的强度越大,因此可以更加精确地确定触摸位置。
以上文所述的带有调制信号发射装置的手写笔为例,当用户通过该手写笔触摸所述触摸屏10时,距离手写笔笔尖(或调制信号发射装置)较近的第一导线121和/或第二导线122上的第一载波信号更易受到调制信号发射装置发射的第二载波信号的调制,就是说,距离手写笔笔尖(或调制信号发射装置)较近的第一导线121和/或第二导线122所接收到的第二载波信号相对较大,因此经信号分析单元14检波之后所获得的第二载波信号相对较大。信号分析单元14将相对较大的第二载波信号所对应的第一导线121和/或第二导线122确定为手写笔笔尖所触摸的位置。这样有利于触摸屏10对触摸位置进行更精准的定位。
虽然上文以单个手写笔和用户单个手指作为特定操作体的实例进行了说明,然而本发明并不限于此,根据本发明实施例的触摸感测方法400还可以应用在两个或更多个特定操作体的情形中,并且相应地确定所述多个特定操作体的触摸位置。
优选地,在步骤S402中,如果由信号分析单元14获得了多个X轴坐标值,则由信号分析单元14计算所述多个X轴坐标值中任意两个X轴坐标值之差,并获得多个第一差值,并将所述多个第一差值的绝对值与第一预定阈值比较,其中,如果存在特定第一差值的绝对值大于所述第一预定阈值,则将所述特定第一差值所对应的两个X轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的X轴坐标值,和/或如果由信号分析单元14获得了多个Y轴坐标值,则由信号分析单元14计算所述多个Y轴坐标值中任意两个Y轴坐标值之差,并获得多个第二差值,并将所述多个第二差值的绝对值与第二预定阈值比较,其中,如果存在特定第二差值的绝对值大于所述第二预定阈值,则将所述特定第二差值所对应的两个Y轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的Y轴坐标值。
优选地,所述第一预定阈值可以与普通用户的手指宽度相对应,或略小于所述手指宽度;与此类似,所述第二预定阈值也可以与普通用户的手指宽度相对应,或略小于所述手指宽度。所述第一预定阈值和所述第二预定阈值可以相同,也可以不同。然而本发明并不限于此,本领域技术人员可以根据实际情况对所述第一预定阈值和所述第二预定阈值进行设置。
优选地,根据本发明实施例的触摸感测方法400还可以确定所述特定操作体的触摸输入的持续时间。
仍以上文参照图2所描述的用户通过手指触摸所述触摸屏10为例,在步骤S402中,当由信号分析单元14通过某条第一导线121和/或第二导线122接收到经调制的载波信号时,信号分析单元14将该时间点确定为用户手指的本次触摸输入的时间起始点;当由信号分析单元14通过该条第一导线121和/或第二导线122所接收到的经调制的载波信号结束时,信号分析单元14将该时间点确定为用户手指的本次触摸输入的时间结束点。由于载波信号在第一导线121和/或第二导线122上的传播速度很快,并且触摸屏10的尺寸相对较小,因此载波信号从触摸点至信号分析单元14的传输时间很短,可以忽略不计。触摸屏10通过确定触摸输入的持续时间,可以进一步对触摸输入进行响应,例如,当触摸输入的持续时间大于预定时间阈值时,可以将该触摸输入确定为长按操作或滑动操作等。
根据本发明实施例的触摸感测方法400,通过在触摸屏上布置金属导线并且在每条导线的一端提供载波信号并在另一端接收载波信号,当用户触摸所述触摸屏时,由于人体电场的作用将对被触摸的导电线中的载波信号进行调制,通过对经调制的载波信号进行分析即可获得用户触摸的导线,进而确定用户触摸位置。由于采用的是金属导线直接传输信号的方法,所以克服了现有技术中耦合电容充放电时间较长、触摸响应时间受电阻影响的缺陷,因此有利于触摸屏实现大尺寸,并且降低触摸屏的功耗。
需要说明的是,在本说明书中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员可以意识到,本文中所公开的实施例能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。本领域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发明的范围。
本领域技术人员应该理解的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部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发明权利要求书的范围。
Claims (10)
1.一种触摸屏,包括:
保护面板,配置来保护所述保护面板下方的组件;
基板,所述基板具有多条第一导线和多条第二导线,其中,所述多条第一导线沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;
信号发射单元,配置来作为第一信号源,并且与所述多条第一导线的一端以及所述多条第二导线的一端连接并发射第一载波信号;
信号分析单元,与所述多条第一导线的另一端以及所述多条第二导线的另一端连接并接收载波信号,并且配置来分别将接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以根据所接收的载波信号与所述第一载波信号是否相同来确定是否存在触摸,其中所接收的载波信号与所述第一载波信号的不同是由用户自身的电磁场作用对所述第一载波信号进行调制导致的。
2.根据权利要求1所述的触摸屏,其中,当特定操作体接触所述触摸屏时,与接触位置相对应的所述第一导线和/或所述第二导线上的所述第一载波信号能够被改变,其中,
如果所接收的载波信号与所述第一载波信号相同,则所述信号分析单元确定出在相应的所述第一导线和/或所述第二导线处不存在用户触摸;以及
如果所接收的载波信号与所述第一载波信号不同,则所述信号分析单元确定出在相应的所述第一导线和/或所述第二导线处存在用户触摸,并确定触摸位置。
3.根据权利要求2所述的触摸屏,其中,
所述特定操作体上设置有第二信号源,所述第二信号源配置来发射第二载波信号,所述第二载波信号与预设的用户识别信息相对应,其中,
当所述特定操作体接触触摸屏时,所述第二载波信号能够改变与接触位置相对应的所述第一导线和/或所述第二导线上的所述第一载波信号,并且
所述信号分析单元还配置来对所接收的载波信号进行检波,从而获得所述第二载波信号,并进而获得所述第二载波信号对应的所述用户识别信息。
4.根据权利要求2或3所述的触摸屏,其中,
所述基板与预定坐标系相对应,其中,所述多条第一导线与所述预定坐标系中的Y轴坐标相对应,并且所述多条第二导线与所述预定坐标系中的X轴坐标相对应,其中,
所述信号分析单元还配置来通过确定出的存在用户触摸的所述第一导线获得触摸位置的Y轴坐标值,并且通过确定出的存在用户触摸的所述第二导线获得所述触摸位置的X轴坐标值。
5.根据权利要求1所述的触摸屏,其中,
所述多条第一导线和所述多条第二导线由金属形成,并且宽度为0.2-5μm。
6.一种触摸感测方法,应用于触摸屏,所述触摸屏包括:保护面板;基板,具有多条第一导线和多条第二导线,所述多条第一导线沿第一方向以预定间隔布置,并且所述多条第二导线沿第二方向以预定间隔布置,其中所述第一方向与所述第二方向不同;信号发射单元以及信号分析单元,所述触摸感测方法包括:
由所述信号发射单元从所述多条第一导线的一端以及所述多条第二导线的一端发射第一载波信号;以及
由所述信号分析单元从所述多条第一导线的另一端以及所述多条第二导线的另一端接收载波信号,并且分别将所接收的载波信号与所述第一载波信号进行对比以根据所接收的载波信号与所述第一载波信号是否相同来确定是否存在触摸,其中所接收的载波信号与所述第一载波信号的不同是由用户自身的电磁场作用对所述第一载波信号进行调制导致的。
7.根据权利要求6所述的触摸感测方法,其中,当特定操作体接触所述触摸屏时,与接触位置相对应的所述第一导线和/或所述第二导线上的所述第一载波信号能够被改变,其中,
如果所接收的载波信号与所述第一载波信号相同,则所述信号分析单元确定出在相应的所述第一导线和/或所述第二导线处不存在用户触摸;以及
如果所接收的载波信号与所述第一载波信号不同,则所述信号分析单元确定出在相应的所述第一导线和/或所述第二导线处存在用户触摸,并确定触摸位置。
8.根据权利要求7所述的触摸感测方法,还包括:
当所述特定操作体接触触摸屏时,由所述特定操作体发射与预设的用户识别信息相对应的第二载波信号,并且通过所述第二载波信号改变与接触位置相对应的所述第一导线和/或所述第二导线上的所述第一载波信号,并且
通过所述信号分析单元对所接收的载波信号进行检波,从而获得所述第二载波信号,并进而获得所述第二载波信号对应的所述用户识别信息。
9.根据权利要求7或8所述的触摸感测方法,其中,
所述基板与预定坐标系相对应,其中,所述多条第一导线与所述预定坐标系中的Y轴坐标相对应,并且所述多条第二导线与所述预定坐标系中的X轴坐标相对应,其中,
由所述分析单元通过确定出的存在用户触摸的所述第一导线获得触摸位置的Y轴坐标值,并且由所述分析单元通过确定出的存在用户触摸的所述第二导线获得所述触摸位置的X轴坐标值。
10.根据权利要求9所述的触摸感测方法,还包括:
如果由所述信号分析单元获得了多个X轴坐标值,则由所述信号分析单元计算所述多个X轴坐标值中任意两个X轴坐标值之差,并获得多个第一差值,并将所述多个第一差值的绝对值与第一预定阈值比较,其中,如果存在特定第一差值的绝对值大于所述第一预定阈值,则将所述特定第一差值所对应的两个X轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的X轴坐标值,和/或
如果由所述信号分析单元获得了多个Y轴坐标值,则由所述信号分析单元计算所述多个Y轴坐标值中任意两个Y轴坐标值之差,并获得多个第二差值,并将所述多个第二差值的绝对值与第二预定阈值比较,其中,如果存在特定第二差值的绝对值大于所述第二预定阈值,则将所述特定第二差值所对应的两个Y轴坐标值确定为由两个特定操作体各自的触摸位置的Y轴坐标值。
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