[发明专利]一种互感式电容触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及互感式电容触摸屏，尤其涉及一种互感式电容触摸屏的电极结构。

背景技术

电容式触摸屏可以按照探测触摸信号的模式分为自感电容式和互感电容式两类。一个互感式电容触摸屏由复数条驱动线和与其直交的复数条感应线构成，驱动线和感应线之间形成互感电容，驱动线和感应线之间的交叠部分电容是无法由外界触摸物体所改变的，非电极交叠部分产生的空间边缘电场形成的互感电容则受到外界触摸物体的直接影响。

图1是现有技术中一种典型的互感式电容触摸屏的电极结构。两个棱形电极之间的空间决定了互感电容C的大小，同时也决定了最大信号的幅度。这是由于手指压在触摸屏表面时，手指压痕覆盖了部分或者全部互感电容的间隙区域时，互感电容发生变化。感应线上输出的信号则与互感电容的变化量成正比。

图2所示，是手指压痕的形状、手指移动方向和互感电容的间隙区域的形状，其中，包括手指移动方向D1和手指移动方向D2。手指以D1或D2所示的方向上移动，使得互感电容C(参见图1)的变化呈现不同的变化曲线。如图3所示，依据图1所示电极结构所产生的互感电容C和图2所示手指移动方向D1和D2，计算得到的互感电容C的变化曲线L1和变化曲线L2，变化曲线L1和变化曲线L2分别对应手指移动方向D1和D2，K则表示时间或手指移动距离。我们注意到，首先如图1所示的触摸屏的电极结构导致了各向异性的探测特性；其次互感电容的变化曲线不平滑。这在对输出信号做时间或者空间的微分时，就会产生噪声，从而影响到触摸信号的较高空间频率和时间频率的解析度。

发明内容

本发明的目的是提供一种互感式电容触摸屏，以解决现有技术中由于触摸屏各向异性的探测特性和互感电容的变化曲线不平滑，造成对输出信号做时间或者空间的微分时产生噪声，从而影响到触摸信号的较高空间频率和时间频率的解析度的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明较佳的实施例提供一种互感式电容触摸屏，包括驱动线、感应线和电极结构，所述电极结构包括第一电极和第二电极，所述第一电极与触摸屏的驱动线连接，所述第二电极与触摸屏的感应线连接；或者，所述第一电极与触摸屏的感应线连接，所述第二电极与触摸屏的驱动线连接；所述电极结构具有各向同性的探测特性。

优选的实施例中，所述第一电极和所述第二电极的图形为不闭合的环状曲线，所述第一电极的环状曲线与所述第二电极的环状曲线按固定的间距缠绕，所述第一电极与驱动线连接，所述第二电极与感应线连接。

优选的，所述第一电极和所述第二电极的图形的不闭合的环状曲线为螺旋线，所述第一电极的环状曲线满足如下公式：

其中，R_Drive为所述第一电极的环状曲线的螺旋中心到该环状曲线上一移动点的半径，R₀为该环状曲线的起点到螺旋中心的距离，u为该移动点沿着半径方向向外移动的速度，ω为该移动点围绕螺旋中心旋转的角速度，为经坐标系原点到所述第一电极的环状曲线上该移动点形成的直线与X轴的夹角。

优选的，所述第二电极的环状曲线满足如下公式：

其中，R_Sense为所述第二电极的环状曲线的螺旋中心到该环状曲线上一移动点的半径，为所述第二电极的环状曲线的起点与所述第一电极的环状曲线的起点的初始相位差，D_gap为所述第一电极的环状曲线与所述第二电极的环状曲线的间距。

优选的，所述第一电极的环状曲线与所述第二电极的环状曲线的间距D_gap满足如下公式：

D_gap≥0.5·（W_D+E_S)+D_Lith，

其中，W_D为所述第一电极的环状曲线的线宽，W_S为所述第二电极的环状曲线的线宽，D_Lith为设定的所述第一电极诉环状曲环与所述第二电极的环状曲线之间的最小间距。

优选的，所述第一电极的环状曲线还包括一段所述螺旋线，且与所述第二电极的环状曲线具有间距D_gap。

优选的实施例中，所述第一电极包括至少一条第一直线，所述第一直线直接连接至所述驱动线或者感应线，并与所述驱动线或者感应线垂直；