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電容觸控裝置、電容屏及電容屏的觸控方法與流程

文檔序號:11208696閱讀:721來源:國知局
電容觸控裝置、電容屏及電容屏的觸控方法與流程

本申請實施例涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電容觸控裝置、電容屏及電容屏的觸控方法。



背景技術(shù):

現(xiàn)有的智能終端(如手機、平板等)產(chǎn)品上大多應(yīng)用了觸控技術(shù),從而可以使使用者只要通過手指觸摸即可實現(xiàn)對終端的操作,使人機交互更為直截了當(dāng)。

由于可以直接基于人體對電場的影響實現(xiàn)觸控控制,因此,電容觸控技術(shù)成為目前在電子產(chǎn)品上實現(xiàn)觸控的主要手段之一。

在觸控識別時,對電容檢測的精度要求也越來越高,其中,信噪比是影響電容檢測精度和靈敏度的重要因素?,F(xiàn)有的電容觸控裝置可以通過提高觸控芯片的驅(qū)動電壓,從而提高電容觸控裝置的信噪比。但是提高驅(qū)動電壓的同時,與驅(qū)動電壓相關(guān)的驅(qū)動電路元器件的材料需要同時更改為適用于高壓的材料,且電路更復(fù)雜,從而增加了生產(chǎn)的復(fù)雜度和成本。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本申請實施例的目的在于提供一種電容觸控裝置、電容屏及電容屏的觸控方法,用以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

為實現(xiàn)本申請實施例的目的,本申請實施例提供了一種電容觸控裝置,包括:浮地模塊及用于識別用戶觸控操作的觸控模塊,所述觸控模塊的接地端與所述觸控模塊的參考地電連接;所述浮地模塊包括第一開關(guān)電路及浮地輸出端,所述浮地輸出端與所述接地端電連接,所述浮地模塊根據(jù)第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài)生成浮地信號,所述浮地輸出端輸出所述浮地信號,所述浮地信號用于使與所述接地端電連接的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓浮動。

本申請實施例提供了一種電容屏,包括:本申請任一實施例中所述的電容觸控裝置,以及用于檢測用戶的觸控的檢測電極,所述檢測電極與所述電容觸控裝置中的觸控模塊電連接。

本申請實施例提供了一種電容屏的觸控方法,包括:

浮地模塊根據(jù)第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài)生成浮地信號,所述浮地模塊的浮地輸出端輸出所述浮地信號;

觸控模塊的接地端接收所述浮地信號,使與所述接地端電連接的所述觸控模塊的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓浮動;

所述觸控模塊的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動,使與所述觸控模塊連接的檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號;

所述觸控模塊根據(jù)所述感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置。

本申請實施例提供的電容觸控裝置、電容屏及電容屏的觸控方法,實現(xiàn)了觸控模塊的浮地連接,浮地連接可以使得參考地來接收高壓信號,進而使得系統(tǒng)地等效為接收高壓驅(qū)動信號,與現(xiàn)有技術(shù)中通過驅(qū)動電路施加高壓驅(qū)動到驅(qū)動電極上相比,現(xiàn)有技術(shù)中,需要將與多個驅(qū)動電極連接的驅(qū)動電路的材料均改用高壓材料,而本申請通過一個參考地來接收高壓信號,只需要將這一個參考地的材料改用高壓材料即可,減少了高壓材料的使用,從而降低了生產(chǎn)成本,且與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請?zhí)峁┑碾娙萦|控裝置無需通過與觸控模塊連接的驅(qū)動電路即可使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,進而觸控模塊可根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置,其降低了電容觸控裝置的復(fù)雜性,進一步降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的一種電容屏結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置中以系統(tǒng)地為基準(zhǔn)時,參考地、系統(tǒng)地、接地端、浮地輸出端、供電輸入端、供電輸出端的電壓變化示意圖;

圖4為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置中以參考地為基準(zhǔn)時,參考地、系統(tǒng)地、接地端、浮地輸出端、供電輸入端、供電輸出端的電壓變化示意圖;

圖5為本申請實施例提供的一種手指觸控時的電容觸控模型示意圖;

圖6為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置中參考地、供電輸入端、供電輸出端隨控制信號變化的電壓變化示意圖;

圖8為本申請實施例提供的一種方形檢測電極排列形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9(a)為本申請實施例提供的一種三角形檢測電極排列形成的檢測電極陣列的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9(b)為本申請實施例提供的另一種三角形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10為本申請實施例提供的一種長條形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖;

圖11為本申請實施例提供的一種菱形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖;

圖12為本申請實施例提供的圖10或圖11提供的檢測電極陣列的應(yīng)用示例結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13為本申請實施例提供的圖10或圖11提供的檢測電極陣列的應(yīng)用示例結(jié)構(gòu)示意圖;

圖14為本申請實施例提供一種可折疊屏結(jié)構(gòu)示意圖;

圖15為本申請實施例提供的一種電容屏的觸控方法流程示意圖。

具體實施方式

以下將配合圖示及實施例來詳細說明本申請的實施方式,藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

本申請下述實施例中,以浮地模塊為浮地芯片、觸控模塊為觸控芯片為例進行示例性說明,需要說明的是,在其他實施例中,浮地模塊與觸控模塊可存在其他實現(xiàn)方式,如浮地模塊與觸控模塊可以集成為同一個芯片,也可以由多個芯片組合而成等。

實施例一

本申請實施例提供一種電容屏,其包括電容觸控裝置,以及用于檢測用戶的觸控的檢測電極(檢測電極為圖1中電容302、電容301與觸控芯片連接端的極板,圖中未標(biāo)出)。

如圖1、圖2所示,本申請實施例提供的電容觸控裝置具體包括:用于識別用戶觸控操作的觸控芯片1、浮地芯片2,所述檢測電極與所述觸控芯片電連接,所述觸控芯片1的接地端sgnd1與觸控芯片的參考地sgnd電連接,參考地的電勢即觸控芯片的參考電勢。再如圖2所示,所述浮地芯片2包括第一開關(guān)電路21及浮地輸出端sgnd2,所述浮地輸出端sgnd2與所述接地端sgnd1連接,所述浮地芯片2根據(jù)第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài)生成浮地信號,所述浮地輸出端sgnd2輸出所述浮地信號,所述浮地信號用于使與所述接地端sgnd1連接的參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd(系統(tǒng)地gnd的電勢可以為由手機電源提供的手機參考電勢,系統(tǒng)地gnd的電勢也可以是大地或其它參考電勢)的電壓浮動。具體的,浮地信號可以為一方波信號,方波信號包括一個高電平以及一個低電平,兩個電平交替輸出進而使與所述接地端sgnd1連接的參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動,以根據(jù)參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,進而使觸控芯片可根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置。

本實施例中,所述觸控芯片1包括供電輸入端svdd1,所述觸控芯片1的供電輸入端svdd1與所述接地端sgnd1之間的壓差作為所述觸控芯片1的工作電壓。由于觸控芯片1的工作電壓基本恒定不變從而保證觸控芯片的正常工作,因此,在所述參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動時,所述供電輸入端svdd1的電壓同步浮動。

本實施例中,浮地輸出端sgnd2的輸出的浮地信號切換至低電平或高電平的具體過程結(jié)合圖3為例進行說明。

如圖3所示,本實施例中,可以將系統(tǒng)地gnd電壓作為基本參考電壓,假設(shè)系統(tǒng)地gnd電壓為0v。浮地芯片2的浮地輸出端sgnd2輸出低電平時,可以等于系統(tǒng)地gnd電壓,輸出高電平時,可以為一大于系統(tǒng)地gnd電壓的恒定電壓,如7v。由于浮地輸出端sgnd2的輸出電壓或者為0v或者為7v,從而使得浮地輸出端sgnd2輸出的電壓波形為方波波形。由于觸控芯片1的所述接地端sgnd1與浮地輸出端sgnd2連接,接地端sgnd1又與參考地sgnd連接,因此,參考地sgnd的電壓跟隨浮地輸出端sgnd2的電壓浮動,為此,參考地sgnd的電壓波形與浮地輸出端sgnd2的輸出的電壓波形相同,由圖3所示的時序圖可以看出,此時,參考地sgnd的電壓0v或者為7v,從而相對于系統(tǒng)地gnd的0v浮動。

示例性對所述接地端sgnd1連接的參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動時,所述供電輸入端svdd1的電壓也會同步浮動進行說明。假設(shè)觸控芯片1的工作電壓為3.3v,如圖3所示,在由于浮地輸出端sgnd2的輸出電壓切換至系統(tǒng)地gnd的電壓0v時,參考地sgnd等于系統(tǒng)地gnd的電壓,此時,為了維持觸控芯片1的正常工作,供電輸入端svdd1的電壓為3.3v;浮地輸出端sgnd2的輸出電壓切換至7v時,供電輸出端svdd2的輸出電壓在切換后上浮了7v,同時,供電輸入端svdd1的電壓在3.3v的基礎(chǔ)上同樣上浮7v至10.3v。

本實施例中的電壓大小只是相對而言的。如圖3中,浮地輸出端sgnd2、接地端sgnd1、參考地sgnd、供電輸出端svdd2、供電輸入端svdd1的電壓均是以系統(tǒng)地gnd為基準(zhǔn),浮地輸出端sgnd2、接地端sgnd1、參考地sgnd、供電輸出端svdd2、供電輸入端svdd1的電壓實際上是浮地輸出端sgnd2、接地端sgnd1、參考地sgnd、供電輸出端svdd2、供電輸入端svdd1的電壓與系統(tǒng)地gnd電壓的差值。系統(tǒng)地gnd的電壓可以為0v或者其他值。

當(dāng)觸控芯片的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動時,可以根據(jù)所述觸控芯片的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動,使與所述觸控芯片連接的所述電容屏對應(yīng)的檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號。

具體分析如下:觸控芯片的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動可以等效為系統(tǒng)地相對于參考地的電壓浮動,進而在檢測電極與系統(tǒng)地間形成耦合電容時,可以根據(jù)系統(tǒng)地相對于參考地的電壓浮動在系統(tǒng)地等效出一個驅(qū)動信號。

具體的,在實現(xiàn)觸控芯片1的浮地連接后,以下仍然以浮地輸出端sgnd2的輸出電壓切換,使得參考地sgnd電壓等于系統(tǒng)地gnd電壓或者等于7v為例,對將所述參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動轉(zhuǎn)換為所述系統(tǒng)地gnd相對于所述參考地sgnd的電壓浮動進行說明,即轉(zhuǎn)換前以系統(tǒng)地gnd為基準(zhǔn),而轉(zhuǎn)換后以參考地sgnd為基準(zhǔn),轉(zhuǎn)換后浮地輸出端sgnd2、接地端sgnd1、系統(tǒng)地gnd、參考地sgnd、供電輸出端svdd2、供電輸入端svdd1的電壓實際為其各自與參考地sgnd電壓的差值。

具體的,示例性地,參考地sgnd電壓上浮到7v(此時系統(tǒng)地gnd電壓等于0v)可以轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)地gnd電壓等效等于-7v(參考地sgnd電壓等效等于0v)。示例性地,轉(zhuǎn)換后的時序圖如圖4所示,轉(zhuǎn)換后,浮地輸出端sgnd2、接地端sgnd1、參考地sgnd電壓可以為恒定電壓0v,供電輸入端svdd1的電壓可以為恒定電壓3.3v,系統(tǒng)地gnd電壓切換至-7v或者0v,且系統(tǒng)地gnd的電壓波形與轉(zhuǎn)換前參考地sgnd的電壓波形反向。

本實施例的電容觸控裝置中,如圖1所示,所述參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動轉(zhuǎn)換為所述系統(tǒng)地gnd相對于所述參考地sgnd的電壓浮動,可等效為在感應(yīng)電容的系統(tǒng)地gnd端接入一個可變電壓源,可變電壓源輸出的電壓波形與轉(zhuǎn)換后系統(tǒng)地gnd的電壓波形相同??勺冸妷涸吹妮敵鲭妷航?jīng)感應(yīng)電容耦合后可以使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,檢測電極與觸控芯片1的模擬前端(analogfrontend,afe)部分輸入端連接以將感應(yīng)信號傳輸至觸控芯片1中。

在轉(zhuǎn)換后,根據(jù)所述系統(tǒng)地gnd相對于所述參考地sgnd的電壓浮動使所述檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,進而使觸控芯片可根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置。以下以自容驅(qū)動為例進行說明,再結(jié)合圖1和圖5所示,手指4不進行觸控時,檢測電極3與系統(tǒng)地gnd之間形成電容(csg)301,手指4進行觸控時,手指4與檢測電極3之間形成電容(cfs)302,手指4與系統(tǒng)地gnd之間形成電容(cfg)303,電容302與電容303串聯(lián),當(dāng)有手指觸控時,電容301、電容302與電容303的總電容之和作為感應(yīng)電容;感應(yīng)電容會由于觸控而發(fā)生變化,導(dǎo)致檢測電極產(chǎn)生的感應(yīng)信號發(fā)生變化,觸控芯片通過對該感應(yīng)信號進行采樣、運放等處理從而識別出用戶的觸摸位置。

具體地,如圖1所示中,觸控芯片包括運放101,運放101的接地端作為上述接地端sgnd1,以與參考地sgnd連接,運放101的正向輸入端接一共模電壓vcom,感應(yīng)信號傳輸至運放101的反相輸入端,經(jīng)運放101處理后輸出,運放101的輸出端通過并聯(lián)的電阻r與電容c與運放101的反相輸入端連接,構(gòu)成負反饋放大電路,以對感應(yīng)信號進行運放處理,進而對感應(yīng)信號進行分析,以識別用戶的觸摸位置,更詳細的可參見現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)記載。

運放還設(shè)置有供電輸入端svdd1,以與接地端sgnd1形成運放101的工作電壓接收端,而再結(jié)合圖2所示,觸控芯片的接地端sgnd1、供電輸入端svdd1分別連接到浮地芯片的浮地輸出端sgnd2、供電輸出端svdd2。

通過上述浮地控制可以使得參考地來接收高壓信號,進而使得系統(tǒng)地等效為接收高壓驅(qū)動信號,與現(xiàn)有技術(shù)中通過驅(qū)動電路施加高壓驅(qū)動到驅(qū)動電極上相比,現(xiàn)有技術(shù)中,需要將與多個驅(qū)動電極連接的驅(qū)動電路的材料均改用高壓材料,而本申請通過一個參考地來接收高壓信號,只需要將這一個參考地的材料改用高壓材料即可,減少了高壓材料的使用,從而降低了生產(chǎn)成本。另外,如果參考地可以直接承受高壓(如觸控芯片中作為參考地的電極面積較大),則不需要將參考地的材料給為高壓材料,從而進一步降低了生產(chǎn)成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請?zhí)峁┑碾娙萦|控裝置無需通過與觸控芯片連接的驅(qū)動電路即可使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,進而使觸控芯片可根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置,其降低了電容觸控裝置的復(fù)雜性,進一步降低了生產(chǎn)成本。

具體的,本實施例中,由于通過接地端sgnd1、供電輸入端svdd1提供觸控芯片的工作電壓,通常情況下,該工作電壓恒定不變,因此,本實施例中,供電輸入端svdd1電連接有穩(wěn)壓單元5(如圖2中所示的穩(wěn)壓電容5),所述穩(wěn)壓單元用于使所述接地端和所述供電輸入端的壓差維持恒定。

進一步地,所述浮地芯片的供電輸出端與所述觸控芯片的供電輸入端電連接,所述浮地模塊的供電輸出端與所述觸控模塊的供電輸入端均與所述穩(wěn)壓單元電連接,用于使所述供電輸出端與所述浮地輸出端之間的壓差維持恒定,進而使所述接地端和所述供電輸入端的壓差維持恒定。由于穩(wěn)壓單元5兩端的電壓差值不能突變,使得在所述浮地輸出端sgnd2的輸出電壓切換至低電平或者高電平時,所述供電輸出端svdd2的輸出電壓跟隨所述浮地輸出端sgnd2的輸出電壓同步浮動,進而使得供電輸入端svdd1的輸入電壓跟隨所述供電輸出端svdd2的輸出電壓同步浮動,即保持接地端sgnd1、供電輸入端svdd1之間的壓差恒定,從而提供穩(wěn)定的工作電壓。而對比現(xiàn)有技術(shù)中,通過負極與系統(tǒng)地gnd連接、正極與供電輸入端svdd1連接的供電電源6為觸控芯片供電,與此同時,接地端sgnd1也接系統(tǒng)地gnd,接地端sgnd1相對系統(tǒng)地gnd不會發(fā)生浮動,從而導(dǎo)致不需要穩(wěn)壓單元。而本實施例中,將接地端sgnd1與參考地sgnd連接,再可通過浮地芯片2的控制,實現(xiàn)浮地輸出端sgnd2的輸出電壓浮動,而導(dǎo)致參考地sgnd相對系統(tǒng)地gnd浮動,為此,上述穩(wěn)壓單元的存在可以在參考地sgnd相對系統(tǒng)地gnd浮動前后保持接地端sgnd1、供電輸入端svdd1之間的壓差恒定,從而為觸控芯片提供穩(wěn)定的工作電壓。

進一步地,所述浮地芯片的浮地控制信號輸入端tx2電連接所述觸控芯片,以根據(jù)觸控芯片輸出的浮地控制信號控制所述第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而控制所述浮地輸出端輸出的所述浮地信號。

本實施例中,所述觸控芯片1可以包括一用于生成浮地控制信號浮地控制端102,浮地控制信號通過浮地控制信號輸入端tx2傳輸至所述浮地芯片2,以控制第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而控制第一開關(guān)電路的輸出切換至低電平或者高電平,進而控制浮地輸出端輸出的浮地信號,同時,還可以控制所述供電輸出端svdd2的輸出電壓跟隨所述浮地輸出端sgnd2的輸出電壓同步浮動。

具體的,觸控芯片1設(shè)置有浮地控制信號輸出端tx1,浮地控制端102可以為集成在觸控芯片1內(nèi)部的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,數(shù)模轉(zhuǎn)換器與觸控芯片1的浮地控制信號輸出端tx1連接,觸控芯片1可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換得到浮地控制信號,再通過浮地控制信號輸出端tx1輸出。對應(yīng)地,浮地芯片2的浮地控制信號輸入端tx2與浮地控制信號輸出端tx1電連接,以接收控制信號。

如圖2所示,第一開關(guān)電路包括可以并聯(lián)的第一開關(guān)211、第二開關(guān)212,以及連接在所述浮地芯片的供電輸出端與所述浮地芯片的供電電源之間的第三開關(guān)213,所述浮地芯片根據(jù)所述第一開關(guān)及所述第二開關(guān)的通斷狀態(tài),使所述第一開關(guān)電路的輸出電平分別為通過第一開關(guān)或第二開關(guān)接收的低電平或者高電平,從而使所述第一開關(guān)電路的輸出電平進行高低切換,進而生成所述浮地信號,并由所述浮地輸出端輸出所述浮地信號,同時,所述浮地芯片根據(jù)所述第三開關(guān)的通斷狀態(tài)使所述浮地芯片的供電輸出端與所述浮地芯片的浮地輸出端的壓差維持恒定,下述示例性地對生成浮地信號以及浮地輸出端sgnd2的電壓切換進行解釋。

(a)浮地控制信號控制第一開關(guān)211閉合、第二開關(guān)212斷開,使得第一開關(guān)電路的輸出電平變?yōu)橥ㄟ^第一開關(guān)211接收的低電平,此時,浮地輸出端sgnd2的輸出切換至低電平,同時第三開關(guān)213閉合,若此時浮地輸出端sgnd2的輸出電壓為系統(tǒng)地gnd的電壓,則供電輸出端svdd2的電壓可以由與浮地芯片供電端avdd連接的供電電源6直接提供,以為觸控芯片1提供工作電壓的同時,為作為穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓電容5充電。

(b)浮地控制信號控制第一開關(guān)211斷開、第二開關(guān)212閉合,使得第一開關(guān)電路的輸出電平為通過第二開關(guān)212接收的高電平,此時,所述浮地輸出端sgnd2的輸出切換至高電平,同時第三開關(guān)213斷開,供電輸出端svdd2停止為穩(wěn)壓電容充電,進而可以根據(jù)穩(wěn)壓電容兩端的電壓差值不能突變的特性,在浮地輸出端sgnd2的輸出切換至高電平時,同時拔高供電輸出端svdd2的電平,使得所述供電輸出端svdd2的輸出電壓跟隨所述浮地輸出端sgnd2的輸出電壓同步浮動。

進一步地,本實施例中,與以上實施例相比,所述浮地輸出端還可以電連接有升壓電路,所述升壓電路用于對所述浮地芯片的工作電壓進行升壓處理。與供電電源的電壓值相比,進行升壓處理后電壓值進一步增大,實現(xiàn)了通過提高驅(qū)動電壓以提高電容觸控裝置的信噪比,進而使本實施例提供的電容觸控裝置可以識別感應(yīng)電容變化較小的觸控方案,如懸浮觸控等。懸浮觸控也可以稱為接近感應(yīng)或者隔空觸控,懸浮觸控時,手指不與觸控屏幕接觸而是懸于觸控屏上方,與觸控屏之間具有一定的距離,手指懸浮導(dǎo)致手指與檢測電極的位置較遠,進而導(dǎo)致電容302較小,從而使感應(yīng)電容的變化較小。

具體的,如圖2所示,升壓電路可以為boost升壓電路,其包括:第一儲能單元(如電感221)、第二開關(guān)電路(如二極管222以及第四開關(guān)224)以及第二儲能單元(如儲能電容223),所述第一儲能單元通過所述第二開關(guān)電路與所述第二儲能單元電連接,浮地芯片的供電電源根據(jù)所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài)為所述第二儲能單元充電,或所述第一儲能單元根據(jù)所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài)為所述第二儲能單元充電。具體的,通過浮地芯片的供電電源為所述第二儲能單元充電時,可以使第二儲能單元的端電壓等于浮地芯片的電源電壓,以及通過第一儲能單元為所述第二儲能單元充電時,可以使第二儲能單元的端電壓大于浮地芯片的電源電壓,以實現(xiàn)對所述浮地芯片的工作電壓進行的升壓處理。

具體的,作為第二開關(guān)電路的二極管222與第四開關(guān)224可以集成于浮地芯片2內(nèi)部,并通過浮地芯片2上的boost開關(guān)輸入端bst_sw(boostswitch)與高壓輸出端hv外接儲能電容223、電感221元件構(gòu)成升壓電路,具體的連接方式如下:

所述電感221一端連接供電電源6的正極,另一端通過boost開關(guān)輸入端bst_sw連接所述二極管222的正極,所述二極管222的負極通過高壓輸出端hv與所述儲能電容223的一端連接,所述儲能電容223的另一端接地,在浮地芯片2內(nèi)部,所述第四開關(guān)224一端接入所述電感221與所述二極管222正極之間,另一端接地,使得boost開關(guān)輸入端bst_sw可通過第四開關(guān)224接地。

所述第四開關(guān)224斷開,則boost開關(guān)輸入端bst_sw的電壓可變,此時二極管222正極電壓大于負極電壓,所述二極管222正向?qū)ǎ龉╇婋娫?為所述儲能電容223充電至所述儲能電容223電壓與所述電源電壓相同;所述第四開關(guān)224閉合,此時,boost開關(guān)輸入端bst_sw的電壓與系統(tǒng)地gnd電壓相同,則二極管222的正極電壓為系統(tǒng)地gnd電壓,二極管222的負極電壓與儲能電容223的電壓相同,正極電壓小于負極電壓,使所述二極管222反向截止,此時二極管222不再有電流通過,使儲能電容223不能放電,同時電源電壓大于boost開關(guān)輸入端bst_sw電壓,從而所述電源6為所述電感221充電以增大所述電感221電流;所述第四開關(guān)224斷開,由于電感電流大于0、且電感電流不能突變,導(dǎo)致二極管222正極電壓大于負極電壓,所述二極管222導(dǎo)通,電感221持續(xù)放電、電感電流減小,以為所述儲能電容223充電,經(jīng)過再次充電后,儲能電容223的端電壓大于電源電壓,其可以作為升壓電路的輸出端輸出高電平,高電平可以直接通過浮地芯片2內(nèi)部電路與浮地輸出端sgnd2連接的電路,為浮地輸出端sgnd2提供高電平,也可以通過高壓輸出端hv輸出。

具體的,第四開關(guān)224可以參照圖6中為第一nmos晶體管,第一nmos晶體管的柵極接入升壓信號ctrl,源極與系統(tǒng)地gnd連接,漏極與boost開關(guān)輸入端bst_sw連接,升壓信號ctrl可以為一方波信號,通過電壓值不斷變化的方波信號控制第一nmos晶體管的通斷狀態(tài)改變,進而為儲能電容223充電,進一步地可通過控制升壓信號ctrl的頻率與占空比控制儲能電容223的充電頻率以及電感221為儲能電容223充電的電量大小,以產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的高電平。

類似地,第一開關(guān)211可以為第二nmos晶體管,第二nmos晶體管的源極與系統(tǒng)地gnd連接、漏極與浮地輸出端sgnd2連接,第二nmos晶體管的柵極通過反相器214與浮地控制信號輸入端tx2連接,以通過反相后的方波信號控制第二晶體管的通斷;第二開關(guān)212可以為第三nmos晶體管,第三nmos晶體管的源極與浮地輸出端sgnd2連接、漏極與升壓電路的輸出端連接,第三晶體管的柵極直接與浮地控制信號輸入端tx2連接,以通過方波信號直接控制第三nmos晶體管的通斷;第三開關(guān)213可以為第一pmos晶體管,第一pmos晶體管的源極與供電輸出端svdd2連接、漏極與浮地芯片2的供電電源6連接,柵極直接與浮地控制信號輸入端tx2連接,以通過方波信號控制第一pmos晶體管的通斷。

其各自與其他部件的連接關(guān)系可參考圖6,在此不再贅述。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,在上述實施例的啟發(fā)下,還可以通過其他半導(dǎo)體開關(guān)元件實現(xiàn),對應(yīng)地,根據(jù)其他半導(dǎo)體開關(guān)元件的通斷要求,在開關(guān)與浮地控制信號輸入端tx2之間增加其他如反相器214之類的元件,對控制信號進行處理,得到適配于其他半導(dǎo)體開關(guān)元件通斷的控制信號,詳細不再贅述。

圖6為本申請實施例提供的一種電容觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,與上述圖1、圖2實施例不同的是,本實施例中,升壓電路還包括電壓調(diào)整單元225,所述電壓調(diào)整單元225用于控制所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而調(diào)整所述升壓電路的輸出電壓,以對浮地輸出端sgnd2輸出的高電平進行高低調(diào)整,進而對參考地sgnd相對于系統(tǒng)地gnd電壓浮動的高低進行調(diào)整,通過調(diào)整電壓浮動的高低,可以對加到感應(yīng)電容接地端的驅(qū)動電壓進行高低調(diào)整,使電容觸控裝置的信噪比與電容觸控裝置的實際使用情況相匹配。

具體的,如圖6所示,所述電壓調(diào)整單元225包括:第一分壓電阻r1以及第二分壓電阻r2,所述第一分壓電阻r1與所述第二分壓電阻r2串聯(lián)后整體與所述第二儲能單元(如儲能電容223)并聯(lián),以根據(jù)所述第二儲能單元的電壓,控制所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而調(diào)整所述升壓電路的輸出電壓。

具體的,由于第二儲能單元的電壓的端電壓可能大于浮地芯片的電源電壓,因此需要通過兩個分壓電阻對第二儲能單元的電壓進行分壓處理,在根據(jù)分壓后的電壓控制所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而調(diào)整所述升壓電路的輸出電壓。分壓后,可以根據(jù)所述分壓后的電壓與所述閾值電壓的比較結(jié)果,確定所述第二開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而控制所述第一儲能單元開始或停止為所述第二儲能單元充電,形成閉環(huán)反饋電路。此時可以通過調(diào)整第一分壓電阻以及第二分壓電阻的分壓比和/或所述閾值電壓對調(diào)整所述升壓電路的輸出電壓。

具體的,閾值電壓可以為固定參考電壓vfb(voltagefeedback),比較分壓輸出電壓與固定參考電壓vfb,在電感221為儲能電容223充電過程中,若分壓輸出電壓大于固定參考電壓vfb,則升壓控制器改變升壓信號ctrl以使第四開關(guān)224閉合,使電感224停止為儲能電容223充電,進而使儲能電容223端電壓的電壓值停止上升。

具體的,儲能電感的輸出電壓(即電壓調(diào)整單元225的端電壓)vh與第一分壓電阻r1、第二分壓電阻r2、固定參考電壓vfb間的關(guān)系為vh=vfb*(r1+r2)/r2,其中,分壓比為(r1+r2)/r2,由此可見,輸出電壓vh隨固定參考電壓vfb的增大而增大,和/或,隨分壓比的增大而增大。

通過調(diào)節(jié)分壓電阻的分壓比和\或固定參考電壓vfb,可以調(diào)整所述升壓電路的輸出電壓,比如電壓調(diào)整的范圍可以為7-15v。

需要說明的是,上述各個實施例中所述升壓電路以對電源電壓進行升壓處理為例進行說明,在實際產(chǎn)品中,所述升壓電路輸出的電壓可以為7v、9v、15v等,具體可以根據(jù)實際需要確定。

另外,應(yīng)當(dāng)理解,所述升壓電路主要是為了實現(xiàn)參考地sgnd的電壓值的提高,在其他替代實施例中,所述升壓電路也可以是非必要的部件,在這種情況下所述參考地sgnd依舊可以相對于系統(tǒng)地gnd的電壓浮動。

另外,在上述實施例中,檢測電極3可以以一定的順序設(shè)置,檢測電極3的一般包括方形檢測電極、三角形檢測電極、菱形檢測電極等。

圖8為本申請實施例提供的一種方形檢測電極排列形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,檢測電極801通過點陣形式排列形成點陣圖案,每個檢測電極801均引出一根導(dǎo)線802。手指觸控時,通過對每根導(dǎo)線802進行掃描獲得其上的感應(yīng)信號,即可確定手指觸控的檢測電極的位置;由于檢測電極相對獨立,觸控時,每個手指觸控的觸控點產(chǎn)生的信號相對獨立,進而可以通過多個感應(yīng)信號確定多個觸控點的位置,實現(xiàn)多指觸控。

圖9(a)為本申請實施例提供的一種三角形檢測電極排列形成的檢測電極陣列的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖9(a)所示,三角形狀的檢測電極901沿長方形的對角線放置,兩個對角放置的檢測電極901為一個單元,每個檢測電極901均引出一根導(dǎo)線902,在手指觸控時,手指觸控的觸控點在電容上的位置不同,導(dǎo)致觸控后感應(yīng)電容的變化量不同,進而通過對每根導(dǎo)線902進行掃描獲得其上的感應(yīng)信號,通過感應(yīng)信號確定變化的感應(yīng)電容,進而確定手指觸控的位置。通過本實施例提供的檢測電極排列方式進行檢測電極的排列,可以感應(yīng)不同列上的兩指觸控。

圖9(b)為本申請實施例提供的另一種三角形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖,與圖9(a)相比,圖9(b)中將檢測電極陣列分為903、904,其中區(qū)域903、904分別包括圖9(a)中所有的檢測電極,從而將感應(yīng)電極分為了兩組,每組所述檢測電極通過不同的通道與所述觸控芯片電連接,進而在圖9(a)中可以感應(yīng)不同列上的兩指觸控的基礎(chǔ)上,進一步實現(xiàn)同一列上的兩指觸控,兩指觸控的位置分別位于區(qū)域903以及區(qū)域904中。

圖10為本申請實施例提供的一種長條形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖,其中,長條形檢測電極是方形檢測電極的一種,如圖10所示,檢測電極分為了橫向電極1001以及縱向電極1002,排列后形成雙條圖案,每個檢測電極均引出一根導(dǎo)線,通過掃描橫向電極1001引出的導(dǎo)線確定手指觸控時觸控點的縱坐標(biāo),通過掃描縱向電極1002引出的導(dǎo)線確定手指觸控時觸控點的橫坐標(biāo),由此確定一個觸控點,但本實施例提供的檢測電極陣列,只能識別單指觸控以及多指縮放,在多指觸控時會形成鬼點。

但是,如圖12所示,可以將檢測電極陣列分為了區(qū)域1201、1202,其中區(qū)域1201、1202分別包括圖10中所有的檢測電極,從而將感應(yīng)電極分為了兩組,每組所述檢測電極通過不同的通道與所述觸控芯片電連接,進而在圖10中可以識別單指觸控以及多指縮放的基礎(chǔ)上,進一步實現(xiàn)兩指觸控,兩指的位置分別位于1201、1202中。

進一步如圖13所示,可以將屏幕分為四個區(qū)域,以實現(xiàn)四指觸控,觸控原理與圖12的觸控原理相同,在此不再贅述。

圖11為本申請實施例提供的一種菱形檢測電極排列后形成的檢測電極陣列結(jié)構(gòu)示意圖,如圖所示,檢測電極分為橫向電極1101以及縱向電極1102,橫向電極1101與縱向電極1102均由多個菱形塊連接而成,每個橫向電極1101以及縱向電極1102均引出一根導(dǎo)線,通過掃描橫向電極1101引出的導(dǎo)線確定縱坐標(biāo),通過掃描縱向電極1102引出的導(dǎo)線確定橫坐標(biāo)。本實施例提供的檢測電極陣列,只能識別單指觸控或兩指縮放。

但是,如圖12所示,可以將檢測電極陣列分為區(qū)域1201、1202,其中區(qū)域1201、1202分別包括圖11中所有的檢測電極,從而將感應(yīng)電極分為了兩組,每組所述檢測電極通過不同的通道與所述觸控芯片電連接,進而在圖11中可以識別單指觸控或兩指縮放的基礎(chǔ)上,進一步實現(xiàn)兩指觸控,兩指的位置分別位于1201、1202中。

進一步如圖13所示,可以將屏幕分為四個區(qū)域,以實現(xiàn)四指觸控,觸控原理與圖12的觸控原理相同,在此不再贅述。

上述本實施例中,提供的采用自容驅(qū)動的電容觸控裝置只是本申請的一個舉例說明,并不作為本申請的限制,本申請?zhí)峁┑碾娙萦|控裝置同樣可應(yīng)用于自容與互容結(jié)合等情形,本實施例在此不再進行詳細說明。

本申請另一實施例提供一種電容屏,其可以為柔性屏以及可折疊屏中的任一種。

以下以可折疊屏為例進行說明,如圖14所示,可折疊屏14包括第一可折疊面1401以及第二可折疊面1402,第一可折疊面1401與第二可折疊面1402可以繞中軸1403旋轉(zhuǎn)。

實施例三

本申請實施例提供一種電容屏的觸控方法,如圖15所示,其包括:

本實施例提供一種電容屏的觸控方法,具體的,本實施例中,檢測電極可以設(shè)置在電容屏下方,且檢測電極覆蓋的面積可以與電容屏的面積相等,檢測電極與所述電容觸控裝置中觸控模塊電連接,所述觸控模塊的接地端與所述觸控模塊的參考地電連接,浮地模塊包括第一開關(guān)電路及浮地輸出端,第一開關(guān)電路的輸出端與浮地輸出端連接,浮地輸出端與觸控模塊的接地端電連接,如圖所示,電容屏的觸控方法包括:

s1、浮地模塊根據(jù)第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài)生成浮地信號,所述浮地模塊的浮地輸出端輸出所述浮地信號;

具體的,本實施例中,可以根據(jù)觸控模塊輸出的所述浮地控制信號控制所述第一開關(guān)電路的通斷狀態(tài),進而控制所述浮地輸出端輸出的所述浮地信號。

具體的,本實施例中,還包括:對所述浮地模塊的工作電壓進行升壓處理,以根據(jù)升壓處理后的電壓生成所述浮地信號。

s2、觸控模塊的接地端接收所述浮地信號,使與所述接地端電連接的所述觸控模塊的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓浮動;

具體的,本實施例中,所述接地端電連接的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓浮動時,所述觸控模塊的供電輸入端的電壓同步浮動,所述供電輸入端與所述接地端之間的壓差作為所述觸控模塊的工作電壓。

s3、所述觸控模塊的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動,使與所述觸控模塊連接的檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號。

具體的,觸控模塊的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動可以等效為系統(tǒng)地相對于參考地的電壓浮動,進而在檢測電極與系統(tǒng)地間形成耦合電容時,可以根據(jù)系統(tǒng)地相對于參考地的電壓浮動在系統(tǒng)地等效出一個驅(qū)動信號,驅(qū)動信號可以驅(qū)動系統(tǒng)地,通過耦合電容耦合后使與所述觸控模塊連接的所述電容屏對應(yīng)的檢測電極上產(chǎn)生的感應(yīng)信號。

s4、所述觸控模塊根據(jù)所述感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置。

具體的,本申請實施例中,所述觸控模塊的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動時,所述觸控模塊接收所述檢測電極對應(yīng)的信號,以根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置;所述觸控模塊的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓不浮動時,所述觸控模塊與主控模塊通信,所述主控模塊為觸控模塊所在電子設(shè)備的主控模塊。

以下在實施例二的基礎(chǔ)上進行舉例說明:

以通過浮地控制端輸出控制信號來控制浮地輸出端的輸出電壓切換至低電平(例如0v)或者高電平(例如15v)為例進行說明。則,在本實施例中,參見圖7,可以將控制信號劃分為驅(qū)動階段以及通信階段,在控制信號的驅(qū)動階段,此時,所述觸控模塊的參考地相對于所述系統(tǒng)地的電壓浮動,所述觸控模塊接收所述檢測電極產(chǎn)生的檢測信號,以根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置,具體的,控制信號為方波信號,通過方波信號電壓值不斷的高低變化,來控制浮地輸出端的輸出電壓不斷切換至低電平(例如0v)或者高電平(例如15v),以使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,從而使觸控模塊接收所述檢測電極產(chǎn)生的感應(yīng)信號,以根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置。在通信階段,方波信號電壓值恒定,以控制浮地輸出端的輸出電壓為低電平(例如0v),此時,所述觸控模塊的參考地相對于系統(tǒng)地的電壓不浮動時,所述觸控模塊與主控模塊通信(如:圖7所示的“通信”信號的電平為高電平時,觸控模塊與主控模塊通信),所述主控模塊為觸控模塊所在電子設(shè)備的主控模塊。

本實施例的另一實現(xiàn)中,浮地模塊浮地輸出端的輸出電壓可以不等于系統(tǒng)地電壓,此時在觸控模塊與主控模塊的通信端口之間增加轉(zhuǎn)換通信電平的電平轉(zhuǎn)換裝置,對觸控模塊與主控模塊間的通信電平進行轉(zhuǎn)換即可;或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實施例的啟發(fā),在電路中增加其他電路或元件,來保證觸控模塊與主控模塊正常通信,本實施例不再贅述。

通過上述浮地控制可以使得參考地來接收高壓信號,進而使得系統(tǒng)地等效為接收高壓驅(qū)動信號,與現(xiàn)有技術(shù)中通過驅(qū)動電路施加高壓驅(qū)動到驅(qū)動電極上相比,現(xiàn)有技術(shù)中,需要將與多個驅(qū)動電極連接的驅(qū)動電路的材料均改用高壓材料,而本申請通過一個參考地來接收高壓信號,只需要將這一個參考地的材料改用高壓材料即可,減少了高壓材料的使用,從而降低了生產(chǎn)成本,另外,若參考地可以直接承受高壓(如觸控模塊中作為參考地的電極面積較大),則不需要將參考地的材料給為高壓材料,從而進一步降低了生產(chǎn)成本,且與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請?zhí)峁┑碾娙萦|控裝置無需通過與觸控模塊連接的驅(qū)動電路即可使檢測電極產(chǎn)生感應(yīng)信號,進而使觸控芯片可根據(jù)該感應(yīng)信號識別用戶的觸摸位置,其降低了電容觸控裝置的復(fù)雜性,進一步降低了生產(chǎn)成本。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解,上述的單元以及模塊劃分方式僅是眾多劃分方式中的一種,如果劃分為其他單元或模塊或不劃分塊,只要信息對象的具有上述功能,都應(yīng)該在本申請的保護范圍之內(nèi)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白,本申請的實施例可提供為方法、裝置(設(shè)備)、或計算機程序產(chǎn)品。因此,本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且,本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、裝置(設(shè)備)和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合??商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理,從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣,倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。

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