一種力觸摸屏的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及定位輸入裝置技術領域，更具體地說，涉及一種力觸摸屏。
【背景技術】
[0002]眾所周知，現有的觸摸屏通常采用電阻原理或電容原理，通過測量電壓值或電流值的變化測定觸摸位置，從而達到按鍵控制的作用。電阻式觸摸屏是將矩形區(qū)域中觸摸點(x，Y)的物理位置的判斷轉換為測量代表X坐標和Y坐標的電壓，電阻觸摸屏容易被劃傷導致觸摸屏不可用，還會有較大光損失使清晰度差，對于手持設備通常需要加大背光源來彌補透光性不好而會增加電池的消耗，電阻觸摸屏是通過壓力使導電層短路，反應遲鈍；電容式觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的，通過檢測人體觸摸時觸摸屏的四角上的電極中流出電流的大小，并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，判斷觸摸點的位置，電容式觸摸屏容易受環(huán)境干擾和噪聲的影響而失真或誤判，存在色彩失真和圖像字符模糊的問題，電容觸摸屏的成本高；同時，電阻式和電容式觸摸屏都無法實現三維操作控制，即通過檢測觸摸屏受壓力度的大小控制不同的效果或實現不同的功能。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種通過檢測力傳感器的輸出隨著觸摸受力板上觸摸力的變化來判斷觸摸位置的力觸摸屏。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]構造一種力觸摸屏，包括基座和觸摸受力板，其中，所述觸摸受力板的下表面上距離所述觸摸受力板的幾何中心等距離的位置處對稱設置有四個力傳感器；所述力觸摸屏還包括與四個所述力傳感器電連接、以接收所述觸摸受力板上的觸摸力信號并進行計算處理的信號處理及程序存儲運行裝置；四個所述力傳感器本身、或者所述力傳感器與所述觸摸受力板之間、或者所述力傳感器與所述基座底面之間設置有防止所述觸摸受力板所受觸壓力過大損壞所述力傳感器的過載保護體。
[0006]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述基座上設置有用于在所述過載保護體被壓縮至預定彈性形變時支撐所述觸摸受力板的結構。
[0007]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述力傳感器包括用于支撐受力產生形變的彈性體和用于根據所述彈性體形變產生輸出信號變化的信號轉換輸出模塊。
[0008]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述彈性體有與觸摸力線性形變區(qū)域結構，所述信號轉換輸出模塊設置于所述彈性體與觸摸力線性形變區(qū)域。
[0009]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述過載保護體與所述力傳感器一體設置；
[0010]或者，所述過載保護體與所述觸摸受力板一體設置；
[0011 ] 或者，所述過載保護體與所述基座一體設置。
[0012]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述信號處理及程序存儲運行裝置包括信號處理放大器、A/D轉換器及程序存儲及運行控制器。
[0013]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述程序存儲及運行控制器包括用于將四個力傳感器輸出的壓力信號變換量相加、根據輸出力變化量總值的大小判斷觸摸力度大小的觸摸力判斷單元。
[0014]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述程序存儲及運行控制器包括利用四個力傳感器受力相同時刻輸出壓力信號變化量的比例和觸摸力的相對位置距離成反比的關系、精確計算出觸摸力在觸摸板上位置的觸摸位置判斷單元。
[0015]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述程序存儲及運行控制器包括根據所述觸摸受力板上受到的觸摸力度大小和觸摸位置記錄并描繪出觸摸軌跡的記錄單元。
[0016]本實用新型所述的力觸摸屏，其中，所述程序存儲及運行控制器包括通過檢測力傳感器輸出變化量比例的變化趨勢判斷觸摸點的移動方向的觸摸移動方向判斷單元。
[0017]本實用新型的有益效果在于:通過檢測力傳感器的輸出判斷觸摸受力板上觸摸位置，還可以通過檢測觸摸力度的強弱來實現更多的控制功能；同時通過設置防止所述觸摸受力板所受觸壓力過大損壞力傳感器的過載保護體，來實現對力傳感器的保護，克服電阻式和電容式觸摸屏的不足，提高觸摸屏的使用功能和使用效果和壽命，同時還降低了生產成本。
【附圖說明】
[0018]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0019]圖1是本實用新型較佳實施例的力觸摸屏的觸摸受力板及力傳感器安裝位置結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型其中一實施例的力觸摸屏裝配圖；
[0021]圖3是本實用新型另一實施例的力觸摸屏裝配圖；
[0022]圖4是本實用新型較佳實施例的力觸摸屏的力傳感器及過載保護體結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型較佳實施例的信號處理及程序存儲運行裝置原理框圖；
[0024]圖6是本實用新型較佳實施例的程序存儲及運行控制原理框圖。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型較佳實施例的力觸摸屏結構如圖1和圖2所示，同時參閱圖3和圖4，包括基座40和觸摸受力板10 ;其中，觸摸受力板10的下表面上距離觸摸受力板10的幾何中心等距離的位置處對稱設置有四個力傳感器21、22、23和24 ;力觸摸屏還包括與四個力傳感器21、22、23和24電連接、以接收觸摸受力板10上的觸摸力信號并進行計算處理的信號處理及程序存儲運行裝置30 ;四個力傳感器21、22、23和24本身、或者力傳感器21、22、23和24與觸摸受力板10之間、或者力傳感器21、22、23和24與基座40底面之間設置有防止觸摸受力板10所受觸壓力過大損壞力傳感器21、22、23和24的過載保護體50。其中，信號處理及程序存儲運行裝置30包括信號處理放大器301、A/D轉換器302及程序存儲及運行控制器303，或者是能實現信號放大轉換和處理運算同等功能的模塊。
[0026]參閱圖5，當有觸摸力壓在觸摸受力板10上時，觸摸受力板10傳導力到力傳感器21、22、23和24上，每個力傳感器21、22、23和24受力后輸出信號發(fā)生變化，力傳感器21、22,23和24的輸出信號經過信號處理放大器301和A/D轉換器302處理后，輸入程序存儲及運行控制器303中，存儲的特殊運算方案通過對四個力傳感器21、22、23和24輸入信號值的計算判斷觸摸的位置和力度的大小，程序存儲及運行控制器303可以與相應的顯示器件連接，顯示通過特殊運算方案計算后的觸摸位置和力的結果。
[0027]在進一步的實施例中，如圖4所示，上述力觸摸屏的力傳感器21、22、23和24包括用于支撐受力的彈性體212和用于輸出壓力信號的信號轉換輸出模塊213。
[0028]如圖4所示，力觸摸屏的彈性體212有與觸摸力成線性形變區(qū)域結構，所述信號轉換輸出模塊213設置于所述彈性體與觸摸力線性形變區(qū)域。
[0029]其中，上述彈性體212可以采用具有彈性的任意材質制成；四個力傳感器21、22、23和24優(yōu)選設置在觸摸受力板10的底面四角處。
[0030]在進一步的實施例中，如圖2和圖3所