[发明专利]使用一组精密电阻的多点触摸屏

说明书

技术领域：本发明利用不同电阻值的精密电阻的排布，设计了一种多点触摸屏，可以用在各种电子设备上，作为多点触控输入接口。

背景技术：把多点触摸屏安装在电子设备上，由于可以使用多个手指及特定手势进行操控，可以有效提高用户体验。并且随着移动电子产品的广泛使用，各种多点触摸屏技术与应用得到了进一步的发展。例如，目前较为流行的电容式多点触摸屏，广泛的应用在了智能手机设备上。然而这种多点触摸屏工艺复杂，成本较高，并且质量还不够稳定，其控制模块也较为复杂。当前的另外一种被广泛使用的触摸屏--电阻式触摸屏，工艺成熟，成本低，质量稳定，控制模块简单，然而不能很好支持多点触摸。目前很多机构和个人都在研究能够在电阻式触摸屏上支持多点触摸的设计方案。

发明内容：本发明提供了一种电阻式多点触摸屏的设计方案，融合了电阻式触摸屏和电容式触摸屏的优点，也就是说，本发明的触摸屏在支持多点触摸的同时，成本低，稳定可靠。由于在本触摸屏中嵌入的精密电阻大部分是不透明的，因此本触摸屏尤其适合与显示屏分开放置，以免挡住显示屏。由于在下文中提到的电阻阻值设计的考虑，本触摸屏尤其适合在触摸屏的每一行水平方向支持有限数量的多点触摸，比如每行两点触摸。例如，本触摸屏尤其适合作为另一项专利申请号为201010044467.8的背面触摸屏手持终端设备的触摸屏。然而，通过一定的技术手段，本触摸屏可以有透明的特性，并且支持每行的任意数量多点触摸。比如，使用透明的精密电阻材料，改变电阻阻值的设计等。因此即使应用在不同的环境与设备上，或者在支持的多点触摸的触点数量上有所不同，只要符合本发明设计原理的多点触摸屏都在本发明的范围之内。

本触摸屏由上下两片绝缘塑料薄片复合而成，中间是空气层，并填充按一定规律摆放的多个精密电阻。中间空气层需要有一定的厚度，比如0.2毫米，以嵌入精密电阻元件，并且在有一定的按压力度时上下两片塑料薄片可以贴合。

触摸屏的平面可以用逻辑上的行与列划分成为不同的矩形区域。在将触摸屏安装到电子设备上时，行的方向要与两手使用时手指静止放置在触摸屏上的方向一致，通常是水平方向。列的方向垂直于行的方向，通常与使用者的躯干轴的方向一致，通常是垂直方向。通过在触摸屏上的每行串联一定数量的不同阻值的精密电阻，并在两端施加电压，就可以测量通过此行的电流的数值，更进一步就可以一次推导出每行被按压的一个或者多个点的位置。

本触摸屏根据尺寸大小可以划分为多行，比如划分为10行，每行间隔5毫米，不同的行与行之间完全绝缘。触摸屏的每行在上下两片塑料薄片的内平面上都刻画有间隔交叉排列的金属导线。针对每一片塑料薄片而言，这些金属导线是一段一段间隔排列的，由于这些金属导线是不连续的，在每行的两端加上电压后，在此行不会产生电流，也就是说此行的电阻数值为无穷大。在上下两片塑料薄片中间没有电阻元件的时候，将上下两片薄片通过按压在某行合上后，由于上片和下片的各自断续的金属导线连在了一起，就成为了一条连续的导线，此时此行的电阻值为零。在上下两片塑料薄片中间排布了电阻元件以后，在触摸屏每行的两端都连出金属导线或者触角，由控制器施加一定的电压，就可以测定在此行上通过的电流的数值，并计算出电阻值。

本触摸屏根据尺寸大小可以划分为多列，比如划分为10列，每列间隔5毫米，列是一个虚拟的概念，没有对应的金属导线与其对应，这也是强调安装触摸屏的时候要注意方向的原因。在行与列的交叉点的地方，在上下两层塑料薄片之间嵌入精密电阻，其阻值为一计算出的特定数值，下面的章节会介绍此数值的设计计算原理。

在使用本触摸屏时，其一片塑料薄片固定在电子设备的某个平面上，比如背板上，称之为下片，另一片塑料薄片覆盖在下片上，被使用者按压，称之为上片，中间有一层空气层。当使用者手指按压触摸屏时，手指按压对应的一行中上片的金属导线与下片的金属导线会在手指按压点接触，会短路旁边一侧的电阻元件，导致此行的电阻值降低一特定数值，这个数值等于被短路的电阻的阻值。