專利名稱：具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容式觸摸屏，特別涉及一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏。
背景技術(shù)：
觸摸屏已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品上。觸摸屏提供一種簡單、輕便且低廉的指示裝置。已知的觸摸屏有電阻式、電磁式及電容式三種，電容式觸控屏幕已被應(yīng)用在例如可上網(wǎng)的公共電話或?qū)в[系統(tǒng)，然而不具備手寫輸入功能。電阻式觸控屏幕已被應(yīng)用在例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或電子字典，但無法通過使用者手指輕觸進(jìn)行輸入。目前的平板電腦或電子書包等等，配置有整合手寫辨識與按鍵輸入功能的觸摸屏，是電阻式或電磁式。電阻式的觸摸屏操作時(shí)需施壓點(diǎn)集中，而電磁式的觸摸屏則需要配合一種具有電池的輸入筆進(jìn)行輸入。
就性能及成本而言，電容式觸摸屏顯然超越電阻式及電磁式觸摸屏。電容式觸摸屏的工作原理是利用使用者的手指或?qū)w接觸到觸摸屏的瞬間產(chǎn)生一個(gè)電容效應(yīng)，因而可通過電容值的變化確定手指或?qū)w的位置。因此，電容式觸摸屏不像電磁式觸摸屏必須藉助消耗電源的輸入筆，并且電容式觸摸屏的使用也不像電阻式觸摸屏需要施壓集中，因此使用壽命較長。再者，電容式觸摸屏的組成簡單，元件少，產(chǎn)品有效率高，使得電容式觸摸屏大量生產(chǎn)時(shí)成本較低。
一般而言，電容式觸摸屏為平面結(jié)構(gòu)，若應(yīng)用在鍵盤輸入，使用者在使用手指接觸平面結(jié)構(gòu)時(shí)，缺乏按壓按鍵的手指觸感，如果將傳統(tǒng)的按鍵結(jié)構(gòu)結(jié)合在電容式觸摸屏上，可以增加使用者在使用時(shí)的觸感。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提出一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏，以增加使用者的按壓觸感。
根據(jù)本發(fā)明，一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏包括一面板，具有多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)；并且該面板被定義為許多區(qū)域，每一區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)；其中，該按鍵結(jié)構(gòu)供手指或?qū)w碰觸以產(chǎn)生一按鍵信號。


對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，從以下所作的詳細(xì)敘述配合附圖，本發(fā)明將能夠更清楚地被了解，其上述及其他目的及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯，其中圖1是本發(fā)明的電容式觸摸屏的面板示意圖；圖2是圖1的垂直剖面圖；圖3是本發(fā)明檢測按鍵的示意圖；圖4是圖3箭頭a方向的掃描值；圖5是圖4的一組權(quán)重系數(shù)；以及圖6是本發(fā)明按鍵檢測工作原理的示意圖。
附圖標(biāo)記說明10 電容式觸摸屏12 面板14 按鍵結(jié)構(gòu)16 按鍵區(qū)域18 非按鍵區(qū)域19 顯示器20 絕緣層22 基板具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的電容式觸摸屏10的面板示意圖，在面板12上具有多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)14，在面板12上包含按鍵區(qū)域16及非按鍵區(qū)域18，每一個(gè)按鍵區(qū)域16對應(yīng)一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)14，在手指或?qū)w碰觸按鍵結(jié)構(gòu)14時(shí)，產(chǎn)生相對應(yīng)的按鍵信號，并通過微處理單元處理按鍵信號，按鍵信號可由顯示器顯示。按鍵結(jié)構(gòu)14是由突出物或其他與具有觸碰感覺的元件形成在按鍵區(qū)域16中，電容式觸摸屏10可連接顯示器19，以供顯示按鍵信號對應(yīng)的按鍵結(jié)構(gòu)14表示的符號。
圖2是圖1的垂直剖面圖，電容式觸摸屏10包括絕緣層20及基板22，絕緣層20響應(yīng)按鍵結(jié)構(gòu)14而形成凹凸表面，其突起區(qū)域?yàn)榘存I區(qū)域16，而非突起凹入?yún)^(qū)域?yàn)榉前存I區(qū)域18，按鍵區(qū)域16的高度H2，非按鍵區(qū)域18的高度H1，利用高度H2大于高度H1形成凹凸表面在絕緣層20上，高度H2及H1是響應(yīng)設(shè)計(jì)的需求而修改，并不影響電容式觸摸屏10的基本結(jié)構(gòu)，而基板22是配合按鍵結(jié)構(gòu)14產(chǎn)生的按鍵信號作相對應(yīng)的處理。
圖3是本發(fā)明檢測按鍵的示意圖，在面板12上掃描以檢測按鍵結(jié)構(gòu)14是否受手指或?qū)w碰觸而產(chǎn)生檢測信號，在兩旁有電容式觸摸屏10的側(cè)面視圖，本實(shí)施例以矩陣式掃描的方式檢測按鍵結(jié)構(gòu)14，根據(jù)圖3，電容式觸摸屏10以箭頭a及b方向使用掃描線檢測按鍵結(jié)構(gòu)14的動(dòng)作，箭頭a方向是由區(qū)域線T0到T13之間掃描，箭頭b方向是由區(qū)域線T14到T33之間掃描。
圖4是圖3箭頭a方向的掃描值，以掃描在各區(qū)域線的中心值，在按鍵區(qū)域16所感測的數(shù)值為A2，在非按鍵區(qū)域18所感測的數(shù)值為A0，而按鍵區(qū)域16及非按鍵區(qū)域18的交叉區(qū)域所感測的數(shù)值為A1，由于在電容式觸摸屏10加入按鍵結(jié)構(gòu)14，使得面板12上的厚度不同，因此，掃描電容式觸摸屏10的感測數(shù)值并非與公知的平面式電容式觸摸屏同樣為線性。根據(jù)圖4的結(jié)果，本發(fā)明將所接收的信號乘上一組權(quán)重系數(shù)，并以A2為基礎(chǔ)，可得到在按鍵區(qū)域16的權(quán)重系數(shù)為1，在非按鍵區(qū)域18的權(quán)重系數(shù)為A2/A0，而按鍵區(qū)域16及非按鍵區(qū)域1 8的交叉區(qū)域的權(quán)重系數(shù)為A2/A1，例如圖5是圖4的一組權(quán)重系數(shù)。
圖6是本發(fā)明按鍵檢測工作原理的示意圖，例如，當(dāng)使用者欲使用電容式觸摸屏10時(shí)，習(xí)慣的動(dòng)作是在面板12上滑動(dòng)以搜尋需輸入的按鍵，并于尋找動(dòng)作后用比在面板12上滑動(dòng)大的力量下壓要輸入的按鍵，而本發(fā)明將按鍵檢測工作原理分為兩個(gè)動(dòng)作，第一動(dòng)作為搜尋按鍵，根據(jù)圖6所示，在面板12上檢測具有壓力值但小于AS時(shí)，表示使用者在面板12上滑動(dòng)，第二動(dòng)作為確認(rèn)按鍵，根據(jù)圖6所示，在面板12上檢測的壓力值向上提升，且感測壓力的最大值超過AP時(shí)，表示使用者下壓要輸入的按鍵，根據(jù)此按鍵檢測工作原理，可依照兩個(gè)條件判斷按鍵輸入信號的產(chǎn)生，第一為設(shè)計(jì)檢測的感測值增量大于(AP-AS)或感測值大于AP，第二為各區(qū)域線T0到T33的掃描值非零的數(shù)量增加判定。
以上對于本發(fā)明的較佳實(shí)施例所作的敘述是為闡明的目的，而無意限定本發(fā)明所精確揭露的形式，基于以上的教導(dǎo)或從本發(fā)明的實(shí)施例學(xué)習(xí)而作修改或變化是可能的，實(shí)施例是為解說本發(fā)明的原理以及讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員以各種實(shí)施例利用本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用上而選擇及敘述，本發(fā)明的技術(shù)思想企圖由以下的權(quán)利要求及其等效來決定。
權(quán)利要求
1.一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏，包括面板，具有多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)；以及該面板被定義為許多區(qū)域，每一區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)；其中，該按鍵結(jié)構(gòu)供手指或?qū)w碰觸以產(chǎn)生按鍵信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸屏，還包括顯示器，以供顯示該按鍵信號對應(yīng)的按鍵結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸屏，其中該面板包括絕緣層。
4.如權(quán)利要求1所述的電容式觸摸屏，其中該按鍵結(jié)構(gòu)包括突起物。
5.一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏的檢測方法，包括下列步驟定義許多區(qū)域以分別對應(yīng)面板上的多個(gè)按鍵結(jié)構(gòu)；掃描該面板；以及檢測該按鍵結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生檢測信號。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括將該檢測信號乘上一組權(quán)重系數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該掃描該面板的步驟包括矩陣式掃描該面板。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該檢測該按鍵結(jié)構(gòu)的步驟包括下列步驟定義第一及第二參考值；以及判斷對應(yīng)該按鍵結(jié)構(gòu)的感測值是否大于該第一與第二參考值的差值，若是則確定該按鍵結(jié)構(gòu)被按壓，否則確定該按鍵結(jié)構(gòu)未被按壓。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括判斷該感測值是否小于該第二參考值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括判斷該感測值是否增加。
11.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該檢測該按鍵結(jié)構(gòu)的步驟包括下列步驟定義第一參考值；以及判斷對應(yīng)該按鍵結(jié)構(gòu)的感測值是否大于該第一參考值，若是則確定該按鍵結(jié)構(gòu)被按壓，否則確定該按鍵結(jié)構(gòu)未被按壓。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括判斷該感測值是否增加。
全文摘要
一種具有按鍵結(jié)構(gòu)的電容式觸摸屏及其檢測方法，該觸摸屏的面板上具有按鍵結(jié)構(gòu)，以提供該觸摸屏在按鍵操作模式下，使用者對該觸摸屏的使用觸感，該方法包括掃描該面板，以檢測使用者觸碰該按鍵結(jié)構(gòu)的動(dòng)作而產(chǎn)生檢測信號，在接收該檢測信號時(shí)通過一組權(quán)重系數(shù)修正該按鍵結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的非線性反應(yīng)特性。
文檔編號H03K17/94GK1595802SQ0315845
公開日2005年3月16日 申請日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者葉儀皓, 邱延誠, 陳樹人, 簡永烈 申請人:義隆電子股份有限公司