[发明专利]感力触控屏

说明书

技术领域

本发明涉及定位输入装置，尤其涉及一种感力触控屏。

背景技术

定位技术已被广泛用于电子产品，而产生触控屏等定位输入装置。目前的触控屏可分类为电阻式、电容式、超声波式、光电式、电磁式等。电阻式触控屏为双层结构，通过上下层的电接触传递触控信号，上层柔性膜的外表面甚至是内表面导电层易被划伤，而且双层结构的光学性能(透射率、色散、防眩性等)不够理想，在与显示器重叠使用时，会影响显示效果。电容式触控屏是通过手指与触控屏上导电膜层间的耦合电容传递触控信号，存在着怕水、怕干扰等问题，而且成本偏高，导电膜层也使得触控屏的光学透射率下降。超声波式、光电式、电磁式触控屏成本昂贵，也存在着怕干扰等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种测量触摸压力信号的触控屏，以提高触控定位输入的可靠性，并降低触控屏的成本。

本发明的思路是：与如图1所示，一个长为L的条状物体100，在未受压力时处于受力平衡态，即其两端支承点110和120分别的支承力F1和F2之和等于物体的重量。在条状物体100距两端两支承点110和120分别为a和b的位置130上，对长条状物体100施加压力P，支承力F1和F2的变化之和等于压力P，两支承点支承力的变化(即压力的分配)反比于施压点130距支承点的距离，

即ΔF1+ΔF2＝P，

ΔF1/ΔF2＝b/a，

a+b＝L，

依上面的关系式，通过测量两个支承点支承力的变化(即压力的分配)，就可得到施压点130在条状物100上的位置。

对一个面状物体施加压力，触控物触压力在触控面板上的分布随触压位置的不同而变化，通过测量面状物体各支承点压力(或其反作用力支承力)的变化，即压力的分配，可得到施压点在面状物体上的位置。这样，在一个触控面板上设置若干个力学传感元件，在触控物触压触控面板时，各传感元件感测到触压力在触控面板上的分布，通过各传感元件感测到力的分布或力的变化，来判断触压点在触控面板上的位置，实现触控定位。

对于具有两个支承点的条状物体，对两个支承点压力(或其反作用力支承力)的测量可以获得触压点在条状物上的位置；对于具有两个支承点的面状物体，对三个或以上支承点压力(或其反作用力支承力)的测量可以获得触压点在面状物上的位置。

本发明的技术解决方案是：如图2所示，触控屏200具有一个触控面板210，在触控面板210的支承位置设置若干个压力传感元件220，在触控物250在A点触压触控面板210时，触控面板210将触压力F传递到各支承位置。各支承位置上的压力传感元件220感测到触压力F的大小以及在各支承位置上的分配。压力传感元件220连接测量系统230，测量系统230由触压力F在各支承位置上的分配，确定触压点A在触控面板210上的位置，并传输到电脑或内置电脑的设备240，控制显示器241显示象素显示内容的改变(包括图象位置的移动或改变)。

另一解决方案是：如图3所示，触控屏300具有一个触控面板310，在一个触控面板310的支承物320附近设置若干个张力传感元件330，在触控物360在A点触压触控面板310时，触控面板310发生形变产生张力来抵抗触压力F。各支承物320附近的张力传感元件330感测到张力的大小以及在各支承物320上的分布。张力传感元件330连接测量系统340，测量系统340由张力在各支承位置320上的分布(也就是触压力F在各支承物320上的分配)，确定触压点A在触控面板310上的位置，并传输到电脑或内置电脑的系统350，控制显示器351显示象素显示内容的改变(包括图象位置的移动或改变)。

在触控屏的使用过程中，触控屏发生倾斜，触控面板的自重将使各力学传感元件的受力分配发生变化。触压力总是让各力学传感元件的受力都同时增加，只是各力学传感元件受力的增量不一样(即触压力在触控面板上的分布)；触控面板倾斜所产生的重力重新分配，是某些力学传感元件的受力增某些力学传感元件的受力减少，而各力学传感元件的受力总和却保持不变；因此，可以区分由触压力所引起的各力学传感元件的受力变化和由触控面板倾斜所引起的各力学传感元件的受力变化。

另外，在一个方向上安置三个或以上的力学传感元件，触控面板倾斜所产生的重力重新分配，使此方向三个或以上的各力学传感元件受力的变化是以此方向重心为对称的关系，并且此方向至少有一个力学传感元件受力增加、至少有一个力学传感元件受力减少；由此也可以区分触压力引起的各力学传感元件的受力变化和触控面板倾斜引起的各力学传感元件的受力变化。