專利名稱：觸摸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種觸摸裝置。
背景技術(shù)：
觸摸技術(shù)作為一種人機交互的實現(xiàn)手段，把人類的雙手從硬按鍵反復(fù)按壓的繁重操作中解放了出來，人們的操作習(xí)慣不必再一味的依賴于機器的設(shè)計，在大大提高輸入效率的同時，也極大地豐富了用戶的體驗感覺。人們可以很方便的操作觸摸屏上的圖標，通過在觸摸屏上點、寫和畫來輸入信息。在各種需要處理信息的場合，小到手機、個人數(shù)字助理設(shè)備、筆記本電腦，大到ATM機、廣告機、電子白板等等，觸摸技術(shù)都有廣泛的應(yīng)用。觸摸屏實現(xiàn)的技術(shù)原理有很多種，最普遍的應(yīng)用有電阻型、電容型、電磁型、和紅外型技術(shù)等。電阻屏定位精度高，手寫性能好，可以用手指、指甲、觸筆等進行操作，再加上其自身低廉的價格優(yōu)勢，在消費類電子產(chǎn)品中占有很大市場。電阻屏的技術(shù)特性決定了它的外層是柔軟的，需要一定的力度將其按壓下去才能工作，這導(dǎo)致電阻屏很容易被劃傷，留下劃痕，靈敏度也大大下降。電容屏是利用人體上的靜電進行定位和手寫識別的，這兩方面的性能都不及電阻屏，但是電容屏的靈敏度很高，并且支持多點觸控，能帶給用戶很好的人機交互體驗，在中高端的消費類電子產(chǎn)品中，如智能手機、平板電腦等，應(yīng)用比較廣泛。但是對于非導(dǎo)電類的物體如指甲等，電容屏就失去了作用。電阻屏和電容屏屬于前置的觸摸屏， 它們都需要放置在顯示裝置的最前端，而電磁技術(shù)的觸控屏卻是后置型的。電磁觸控技術(shù)的定位精度和壓力感應(yīng)靈敏度都很高，再加上專業(yè)的電磁筆操作，使其具有其它技術(shù)無與倫比的手寫性能，在很多的專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如設(shè)計、繪畫等，電磁技術(shù)備受歡迎，但是電磁技術(shù)的人機交互體驗不強。由此可見，上述觸摸屏存在各種缺陷，它們不能被任何物體操作或者不能將觸摸感應(yīng)屏后置。壓力感應(yīng)型觸摸屏是一種能被任何物體操作且可以后置的觸摸屏，但在現(xiàn)有的技術(shù)專利中，采集觸摸信號用的信號片，無論是圓形的還是矩形的，它們的安裝大都采用直接粘貼的固定方式，即信號片直接粘貼在觸摸表面的背面。但是，這樣的結(jié)構(gòu)一方面使信號片容易受干擾信號的影響，降低了觸控信號的質(zhì)量和定位精度，另一方面技術(shù)的可移植性不強，觸控信號容易受底托材料的影響。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種觸摸裝置。本實用新型的觸摸裝置，包括上基板、下基板以及嵌在上基板和下基板之間的多個信號片，各個信號片與控制處理單元相連接，其中，上基板和下基板具有放置信號片的凹槽。在一種實施方式中，多個信號片排列成矩形陣列。在一種實施方式中，信號片的兩極分別通過導(dǎo)電膠與導(dǎo)線連接。在一種實施方式中，上基板和下基板之間填充有粘膠。[0010]在一種實施方式中，控制處理單元包括串聯(lián)連接的多選一模擬開關(guān)、濾波電路、積分電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和主控制電路，并且，主控制電路還與多選一模擬開關(guān)和積分電路連接。在一種實施方式中，各個信號片通過第一接插件裝置與控制處理單元相連接，并且，各個信號片通過第二接插件裝置接地。在一種實施方式中，信號片為圓片型信號片。在一種實施方式中，多個信號片在上基板和下基板之間周期性均勻排布。其中，多個信號片形成矩形陣列或三角陣列。本實用新型的觸摸裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以被任何物體操作且可以后置于觸摸表面的背面，信號片能夠得到有效的保護，提高了觸摸信號的質(zhì)量和定位精度，增強了技術(shù)的可移植性和抗干擾的能力。

圖1是本實用新型的觸摸裝置的分解圖；圖2是本實用新型的觸摸裝置下基板的信號片布局及走線示意圖；圖3是本實用新型的觸摸裝置的上基板的電路示意圖；圖4是本實用新型的觸摸裝置的下基板示意圖；圖5是本實用新型的觸摸裝置的放置信號片的刻蝕凹槽的示意圖；圖6是本實用新型的信號片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是嵌入本實用新型的觸摸裝置的信號片的剖面示意圖；圖8是本用新型的觸摸裝置的信號處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型的觸摸裝置的工作流程圖；圖10、11是本實用新型的觸摸裝置信號片排布的示意圖。附圖標記說明101 上基板，102-105 信號片，106 下基板，107 控制處理單元，206 第一接插件裝置，207 導(dǎo)線，502 第二接插件裝置，112-115 信號片凹槽，302 走線凹槽，401 信號片，402 信號片正極，403 信號片負極，601-602 導(dǎo)電膠，603 粘膠，701 多選一模擬開關(guān)，702 濾波電路，703 積分電路，704 :A/D轉(zhuǎn)換電路，705 主控制電路，802-805 信號片， 902-906 信號片。
具體實施方式
下文將結(jié)合附圖說明本實用新型的實施方式。圖1是本實用新型的一種實施方式的觸摸裝置的分解圖。如圖1所示，本實用新型的觸摸裝置包括上基板101、下基板106以及嵌在上基板和下基板之間的多個信號片102、 103、104和105，信號片102、103、104和105通過導(dǎo)線與控制處理單元107相連接。信號片 102、103、104和105用于感應(yīng)上基板或下基板受到的觸摸沖擊，產(chǎn)生信號波，并將信號波發(fā)送給控制處理單元107。控制處理單元107，采集信號片得到的觸摸電信號產(chǎn)生的信號波， 并根據(jù)信號波形狀得到包括觸壓信號強度、觸壓信號時間和觸壓信號斜率等特征在內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，通過這些特征的判斷得到準確的位置坐標。[0029]圖2是本實用新型的觸摸裝置下基板的信號片布局及走線示意圖，如圖2所示，信號片102、103、104和105通過導(dǎo)線207與第一接插件裝置206連接，由此將信號通過第一接插件裝置206引入控制處理單元107中，舉例來說，第一接插件裝置206可以是插排或其他連接器。圖3是本實用新型的觸摸裝置的上基板的電路示意圖，類似地，信號片102、103、 104和105通過導(dǎo)線207與第二接插件裝置502連接，并通過該第二接插件裝置502接地， 類似地，第二接插件裝置502也可以是插排或其他連接器。優(yōu)選地，信號片102、103、104和105組成矩形陣列，另外，可以根據(jù)實際需要來選擇信號片的數(shù)量。比如，如圖10和圖11所示，可以將信號片陣列作周期性的均勻排布來實現(xiàn)較大范圍的觸摸定位，圖10中，各信號片形成矩形陣列，而圖11中的信號片形成三角陣列。上基板101和下基板106用于夾持固定信號片，同時為信號片和控制處理單元107 之間導(dǎo)線布線。優(yōu)選地，上基板101和下基板106的材料選用剛性材料，可以是透明材料也可以是不透明材料，舉例來說，可以選用樹脂、玻璃、有機玻璃等透明材料，或者是高硬度塑料等不透明材料。具體地，通過蝕刻工藝把上基板101和下基板106放置信號片及走線的位置刻出凹槽，以便將信號片和信號線嵌入基板中，如圖4、圖5所示。圖4示出了下基板 106的結(jié)構(gòu)示意圖，其中標號112、113、114、115代表放置信號片的凹槽，上基板101的結(jié)構(gòu)與圖4示出的結(jié)構(gòu)相同。圖5是基板一角的局部圖，示出了圖4中凹槽114處的放大視圖， 其中302是走線的凹槽。信號片102、103、104、105用于探測上基板上是否有觸摸的動作，并將觸摸動作轉(zhuǎn)換成可以利用的電信號信號片。信號片可以呈各種形狀，下文將以圓片型信號片為例作進一步的解釋說明。如圖6所示，401為信號片，402、403分別為信號片401正負兩極。如圖 7所示，將信號片嵌入經(jīng)過蝕刻工藝處理后的基板中，厚度控制在0. Imm以下?；逶诠潭ㄐ盘柶耐瑫r，還要能將觸摸過程中信號片產(chǎn)生的電信號引出，選用導(dǎo)電膠601粘接信號片兩極和導(dǎo)線，導(dǎo)電膠厚度為0. OlmnTO. 03mm。在上下兩基板之間填充粘膠603，將其壓合成一體，待固化完成后，上下基板粘接在一起。圖8是本用新型的觸摸裝置的信號處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，控制處理單元包括多選一模擬開關(guān)701，用來選通信號片，經(jīng)過濾波電路702濾波處理后，濾波電路 702輸出端接入積分電路703的輸入端，積分電路的輸出端接入A/D轉(zhuǎn)換電路704的輸入端，主控制電路705處理A/D轉(zhuǎn)換電路704的輸出信號，根據(jù)信號形狀得到包括觸壓信號強度、觸壓信號時間和觸壓信號斜率等特征在內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，通過這些特征的判斷得到準確的位置坐標。圖9是本實用新型的觸摸裝置的工作流程圖，下文將結(jié)合該流程圖以四路信號片陣列為例，說明本實施方式的觸摸裝置的工作流程。如圖9所示，工作流程主要包括以下幾個步驟步驟Si:控制處理單元開始循環(huán)掃描四路信號片信號。步驟S2 主控制電路得到A/D轉(zhuǎn)換電路704采集到的信號片得到的觸摸信號，同時判斷信號的強度是否大于設(shè)定的閾值強度。如果信號強度小于閾值強度，控制處理單元繼續(xù)掃描信號片；如果信號強度大于閾值強度，控制處理單元進入步驟S3開始采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)作存儲處理。步驟S3 控制處理單元采集存儲數(shù)據(jù)，同時執(zhí)行步驟S4。步驟S4 控制處理單元采集存儲數(shù)據(jù)的同時判斷采集時間是否在允許的時間范圍內(nèi)，如果采集時間沒有超出允許的時間范圍，控制處理單元繼續(xù)執(zhí)行步驟S3 ；否則，進入步驟S5。步驟S5 控制處理單元停止采集信號，并分析存儲的數(shù)據(jù)，如果得到的數(shù)據(jù)是有效的觸摸信號，根據(jù)信號形狀得到包括觸壓信號強度、觸壓信號時間和觸壓信號斜率等特征在內(nèi)的有效數(shù)據(jù)，通過這些特征的判斷得到準確的位置坐標；如果不是有效的觸摸輸入信號，控制處理單元將數(shù)據(jù)清空，開始繼續(xù)掃描信號片信號。本實用新型的觸摸裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以被任何物體操作且可以后置于觸摸表面的背面，信號片能夠得到有效的保護，提高了觸摸信號的質(zhì)量和定位精度，增強了技術(shù)的可移植性和抗干擾的能力。最后需要說明的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，而不是對本實用新型技術(shù)方案的限定，任何對本實用新型技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進，仍在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種觸摸裝置，其特征在于，包括上基板(101)、下基板(106)以及嵌在上基板和下基板之間的多個信號片(102、103、104、105)，各個信號片(102、103、104、105)與控制處理單元(107)相連接，其中，上基板(101)和下基板(106)具有放置信號片的凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，多個信號片(102、103、104、105)排列成矩形陣列。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，基特征在于，信號片(102、103、104、105)的兩極分別通過導(dǎo)電膠與導(dǎo)線連接。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的觸摸裝置，其特征在于，上基板(101)和下基板 (106)之間填充有粘膠(603)。
5.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，控制處理單元(107)包括串聯(lián)連接的多選一模擬開關(guān)(701)、濾波電路(702 )、積分電路(703 )、A/D轉(zhuǎn)換電路(704 )和主控制電路 (705 )，并且，主控制電路(705 )還與多選一模擬開關(guān)(701)和積分電路(703 )連接。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，各個信號片(102、103、104、105)通過第一接插件裝置(206)與控制處理單元(107)相連接，并且，各個信號片(102、103、104、105) 通過第二接插件裝置(502 )接地。
7.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，信號片(102、103、104、105)為圓片型信號片。
8.如權(quán)利要求1所述的觸摸裝置，其特征在于，多個信號片在上基板(101)和下基板 (106)之間周期性均勻排布。
9.如權(quán)利要求8所述的觸摸裝置，其特征在于，多個信號片形成矩形陣列或三角陣列。
專利摘要本實用新型公開了一種觸摸裝置，包括上基板、下基板以及嵌在上基板和下基板之間的多個信號片，各個信號片與控制處理單元相連接，其中，上基板和下基板具有放置信號片的凹槽。本實用新型的觸摸裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以被任何物體操作且可以后置于觸摸表面的背面，信號片能夠得到有效的保護，提高了觸摸信號的質(zhì)量和定位精度，增強了技術(shù)的可移植性和抗干擾的能力。
文檔編號G06F3/041GK202339535SQ201120454229
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者楊鋒 申請人:漢王科技股份有限公司