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WO2012122723A1 - 触控装置及其控制方法和具有该触控装置的电子设备 - Google Patents

触控装置及其控制方法和具有该触控装置的电子设备 Download PDF

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Publication number
WO2012122723A1
WO2012122723A1 PCT/CN2011/072374 CN2011072374W WO2012122723A1 WO 2012122723 A1 WO2012122723 A1 WO 2012122723A1 CN 2011072374 W CN2011072374 W CN 2011072374W WO 2012122723 A1 WO2012122723 A1 WO 2012122723A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wave
resonant
touch
panel
circuit
Prior art date
Application number
PCT/CN2011/072374
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
向国威
梁义海
钟健
汪显俊
宋柏君
李燕卿
杨锋
Original Assignee
汉王科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 汉王科技股份有限公司 filed Critical 汉王科技股份有限公司
Priority to US14/005,082 priority Critical patent/US9658705B2/en
Publication of WO2012122723A1 publication Critical patent/WO2012122723A1/zh

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    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to the field of touch technologies, and in particular, to a touch device that performs touch using a general object, a control method thereof, and an electronic device having the touch device.
  • Background technique
  • Electromagnetic touch technology is the first choice for early flat products because of its high-precision positioning and high-sensitivity pressure sensing.
  • human-computer interaction is limited, leading to the mainstream status being replaced by the current popular multi-point capacitive touch.
  • multi-touch technology is the most widely used multi-point capacitive touch screen.
  • multi-point capacitive touch screens also have many problems: First, they must be placed in front of the screen, directly affecting the screen display effect, especially for Reflective screens have a more serious impact, such as paper-based displays such as electronic ink screens, which are difficult to adopt. Second, the touch object must be electrically conductive and have a large contact area, so that the touch can be effective; although the finger can be used as a touch object, the glove can no longer be electrically conductive. Touching with a finger is very inconvenient; and the accuracy and sensitivity of the touch are easily affected by foreign matter and perspiration on the finger.
  • the electromagnetic touch screen is usually placed on the back of the screen, which has the advantages that the capacitive touch screen does not have, and can be well applied to reflective screens such as electronic ink screens.
  • the multi-point capacitive touch technology and the electromagnetic touch technology have their own shortcomings.
  • the multi-point capacitive touch screen can only be touched with a finger, and the electromagnetic touch screen can only be touched with an electromagnetic pen. , can not achieve touch with any object. Summary of the invention
  • the touch device of the present invention and the control method thereof and the electronic device having the touch device are proposed.
  • a touch device comprising: a panel; a transmitting antenna disposed on the panel and transmitting a detecting wave for detecting whether the panel is touched; at least three resonant circuits disposed on the panel, sensing the detecting wave to generate a resonant wave; and a control processing unit Controlling the position information of the resonant wave and the resonant circuit, and obtaining corresponding touch pressure information including at least the contact strength and the touch pressure position.
  • the control method of the touch device of the first aspect of the present invention includes: a probe wave transmitting step, the transmitting antenna transmitting a detecting wave for detecting whether the panel is touched; the resonant wave generating step, the detecting circuit is inductively detected when the resonant circuit is touched The wave, generating a resonant wave; and the step of obtaining the touch pressure information, the control processing unit controls the position information of the resonant wave and the resonant circuit, and respectively obtains the corresponding touch pressure information including at least the contact pressure and the touch pressure position.
  • a touch device comprising: a panel; a transmitting antenna disposed on the panel and transmitting a detecting wave for detecting whether the panel is touched; the electromagnetic pen, the touch pressure
  • the panel senses the detected wave and generates resonance, and emits a first resonant wave; at least one first receiving antenna is disposed on the panel to receive the first resonant wave; at least one resonant circuit is disposed on the panel, when different from the electromagnetic
  • the second object of the pen senses the detection wave when it is pressed, and generates a second resonance wave; and a control processing unit that controls the position information of the first resonance wave and the first receiving antenna, or controls the processing of the second resonance wave and the resonance circuit
  • the location information respectively, the corresponding touch information.
  • the control method of the touch device includes: a probe wave transmitting step, the transmitting antenna transmitting a detecting wave for detecting whether the panel is touched; the first resonant wave generating step, the electromagnetic pen touching the panel when inductively detecting The wave resonates to generate a first resonant wave; the first resonant wave receiving step, the first receiving antenna receives the first resonant wave; and the second resonant wave generating step, when the resonant circuit is touched by the second object different from the electromagnetic pen Inducing a detection wave, generating a second resonance wave; and a touch pressure information obtaining step, the control processing unit controlling the position information of the first resonance wave and the first receiving antenna, or controlling the position information of the second resonance wave and the resonance circuit, respectively Get the corresponding touch pressure information.
  • the electronic device of the present invention has the above touch device.
  • the control method thereof, and the electronic device having the touch device the touch panel of the general object is realized by using the above resonant circuit, and the touch screen of the prior art cannot be used.
  • the defect that the object is touched When any object is touched on the touch device and the electronic device having the touch device, the object is detected in the resonant circuit
  • the instantaneous capacitance change acquires touch information such as the touch position of the object, and achieves the purpose that any object can be touched on the touch screen.
  • the touch device of the present invention compared with the prior art, the control method thereof and the electronic device having the touch control device are simple in process and more cost-effective.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a touch device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a control processing unit of a touch device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a touch device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a control processing unit of a touch device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of a specific embodiment of a control method of the touch device of the present invention.
  • Fig. 6 is a flow chart showing another embodiment of the control method of the touch device of the present invention. detailed description
  • the touch device includes: a panel 1; a transmitting antenna 2; and a resonant circuit, which is composed of a receiving antenna 4' and a signal sheet 5 connected to the receiving antenna 4'; Control processing unit 6.
  • the transmitting antenna 2, the receiving antenna 4, and the signal sheet 5 are all disposed on the panel 1, and may be placed on the back or edge of the panel 1, or embedded in the panel 1.
  • the transmitting antenna 2 is at least one, and each of the strips can send a detecting wave for detecting whether the panel 1 is touched.
  • the detecting wave can be a square wave signal with a fundamental frequency of f or a sine wave signal with a frequency of fl' .
  • the probe wave can also be other suitable signals.
  • the signal sheet 5 connected to the receiving antenna 4' is at least one piece.
  • the signal sheet 5 is a sheet having a pressure sensitive capacitance characteristic, according to the pressure The force has different capacitance values.
  • the signal sheet 5 can also have acoustic or electro-acoustic characteristics to improve positioning accuracy and touch experience.
  • the panel 1 can be a display screen or a transparent panel, and can be an electronic ink screen.
  • the control processing unit 6, which controls the position information of the resonant wave and the resonant circuit, respectively obtains corresponding touch information including the contact pressure and the touch position.
  • control processing unit 6 selects the signal strength of the receiving antenna 4' in at least three resonant circuits having the largest amplitude change before and after the touch, and uses the signal strength and the position information of the receiving antenna 4' as the original parameters of the quadratic curve.
  • the quadratic curve approximation obtains the corresponding touch pressure information including at least the contact pressure and the touch pressure position.
  • the position information of the receiving antenna 4' is taken as the X-axis of the quadratic curve
  • the intensity information of the receiving antenna is taken as the y-axis of the quadratic curve to draw a quadratic curve; by calculating the vertex or the bottom point of the quadratic curve Touch the position, and then calculate the contact pressure by calculating the amplitude of the quadratic curve.
  • the quadratic curve may be a parabola or a single-strand hyperbola, or other suitable quadratic curve.
  • control processing unit 6 includes a bandpass filter 62'.
  • the pass band of the band pass filter 62' is such that the resonant wave passes.
  • the control processing unit 6 also includes a plurality of analog switches 63.
  • the receiving antenna 4' in the resonant circuit is connected to the input of the bandpass filter 62' either directly or through a plurality of analog switches 63. By selecting one of the analog switches 63, a specific receiving antenna 4' is strobed.
  • the control processing unit further includes an integrating circuit 66', an analog to digital conversion circuit (A/D circuit) 68', a main control circuit 64, a transmitting circuit 69, and a selective analog switch 70.
  • A/D circuit analog to digital conversion circuit
  • the transmitting circuit 69 under the control of the main control circuit 64, strobes a specific one of the transmitting antennas 2 through a selective analog switch 70, and transmits the above-mentioned detecting waves outward.
  • the output of the bandpass filter 62' is coupled to the input of the integrating circuit 66', and the output of the integrating circuit 66' is coupled to the input of the analog to digital converter circuit 68'.
  • the control circuit 64 can process the positional information of the signal output from the analog-to-digital conversion circuit 68' and the at least three receiving antennas 4 whose signal amplitude changes the most, and obtain the touch pressure information including at least the contact strength and the touch pressure position.
  • the touch device includes: a panel 1; a transmitting antenna 2; an electromagnetic pen 7; a first receiving antenna 3; a resonant circuit, and a second receiving antenna 4 and The signal sheet 5 connected to the second receiving antenna 4 is configured; and the processing unit 6 is controlled.
  • the transmitting antenna 2, the first receiving antenna 3, the second receiving antenna 4 and the signal sheet 5 are all disposed on the panel 1, and can be placed on the back or edge of the panel 1, or embedded in the panel 1.
  • the transmitting antenna 2 is at least one, and each of the strips can transmit a detecting wave for detecting whether the panel 1 is touched.
  • the detecting wave can be a square wave signal with a fundamental frequency of f or a sine wave signal with a frequency of fl. .
  • the probe wave can also be other suitable signals.
  • the electromagnetic pen touches the panel, it senses a harmonic of 3f in the square wave of f fundamental frequency (or a sine wave signal with a frequency of ⁇ ) and generates resonance, and emits a first resonant wave with a frequency of 3f (or ⁇ ).
  • the first receiving antennas 3 are at least three, each of which can receive the first resonant wave having the above frequency 3f (or ⁇ ).
  • the transmitting antenna 2 can also be used as the first receiving antenna 3, and the detecting wave is transmitted and the first resonant wave is received. In this way, the number of antennas can be reduced.
  • the resonant circuit has at least three, and in each of the resonant circuits, the signal piece 5 connected to the second receiving antenna 4 is at least one piece.
  • the signal sheet 5 is a sheet having a pressure sensitive capacitance characteristic and has different capacitance values depending on the pressure applied.
  • the signal chip 5 can also have acoustic or electro-acoustic characteristics to improve positioning accuracy and touch experience.
  • the panel 1 can be a display screen or a transparent panel, and can be an electronic ink screen.
  • the physical changes caused by the contact of the general object can be fully utilized, and the electromagnetic positioning technology is combined to realize the finger or the general The object is controllable, the electromagnetic pen is accurately written, and the display effect is not affected at all.
  • Control processing unit 6 which controls processing of the first resonant wave and the position signal of the first receiving antenna 3 Information, or control processing the second resonant wave and the position information of the resonant circuit, respectively, to obtain corresponding touch pressure information including the contact pressure, the pressure position.
  • control processing unit 6 selects at least three first receiving antennas 3 having the largest amplitude change before and after the touch pressure or the signal strength of the second receiving antenna 4 of the at least three resonant circuits having the largest amplitude change before and after the touch, and uses the signal strength And the position information of the first receiving antenna 3 or the second receiving antenna 4 is quadratic approximation as the original parameter of the quadratic curve, and the corresponding touch pressure information including at least the contact pressure and the touch pressure position are respectively obtained.
  • the position information of the receiving antenna is taken as the X-axis of the quadratic curve
  • the intensity information of the receiving antenna is taken as the y-axis of the quadratic curve to draw a quadratic curve
  • the touch pressure is obtained by calculating the apex or the bottom point of the quadratic curve.
  • Position, and then calculate the contact pressure by calculating the amplitude of the quadratic curve.
  • the quadratic curve can be a parabola or a single hyperbolic curve, or other suitable quadratic curve.
  • the control processing unit 6 includes a first band pass filter 61 and a second band pass filter 62.
  • the pass band of the first band pass filter 61 just passes the first resonant wave
  • the pass band of the second band pass filter 62 just passes the second resonant wave.
  • the control processing unit 6 also includes a plurality of analog switches 63.
  • the first receiving antenna 3 is connected to the input of the first band pass filter 61 either directly or through a plurality of analog switches 63.
  • the second receiving antenna 4 in the resonant circuit is connected to the input of the second band pass filter 62 either directly or through a plurality of analog switches 63. By selecting one of the analog switches 63, a specific first receiving antenna 3 or second receiving antenna 4 is strobed.
  • the control processing unit further includes a first integration circuit 65, a second integration circuit 66, a first analog to digital conversion circuit (first A/D circuit) 67, a second analog to digital conversion circuit (second A/D circuit) 68, Control circuit 64, transmit circuit 69, and select analog switch 70.
  • first A/D circuit first A/D circuit
  • second A/D circuit second A/D circuit
  • the transmitting circuit 69 under the control of the main control circuit 64, strobes a specific one of the transmitting antennas 2 through a selective analog switch 70, and transmits the above-mentioned detecting waves outward.
  • the output of the first band pass filter 61 is coupled to the input of the first integrating circuit 65, and the output of the first integrating circuit 65 is coupled to the input of the first analog to digital conversion circuit 67.
  • the output of the second bandpass filter 62 is coupled to the input of the second integrating circuit 66, and the output of the second integrating circuit 66 is coupled to the input of the second analog to digital converter circuit 68.
  • the electronic device of the present invention may have the touch device of the above specific embodiment.
  • the electronic device of the present invention may be an electronic reader, a tablet computer, a flat panel display, a mobile phone, or the like having the above touch device.
  • m transmission antennas 2 (m is a natural number greater than or equal to 1)
  • the first receiving antenna has n (n is a natural number greater than 2)
  • the second receiving antenna has k (k is a natural number greater than 2)
  • the control method includes the following specific steps: Step S1: -
  • the root transmitting antenna 2 transmits a square wave signal having a fundamental frequency of f.
  • Step S2 All second receiving antennas 4 receive harmonic signals of frequency f; all first receiving antennas 3 receive harmonic signals of frequency 3f in a square wave signal of fundamental frequency f; control processing unit 6 obtains all The signal strengths of the receiving antenna 4 and the first receiving antenna 3, the data from the second receiving antenna 4 are placed in Table 1, and the data from the first receiving antenna 3 is placed in Table 2.
  • Step S3 Replace the transmitting antenna 2, and return to step S1 until all transmitting antennas 2 are cycled.
  • Step S4 The m*n data in Table 2 is compared with the initialization table II. If there is no significant change (i.e., within the tolerable noise range), the process proceeds to step S6; otherwise, the process proceeds to step S5.
  • the initialization table II is such that, in the absence of any contact and electromagnetic pen, the above steps S1 to S3 are repeated a plurality of times, and then the average obtained m*n signal strength tables from all the first receiving antennas 3 are taken.
  • Step S5 selecting two adjacent groups of first receiving antennas 3 having the largest variation range (one group is in the horizontal direction as shown in FIG. 3; the other group is in the vertical direction as shown in FIG. 3, each group includes The signal strength of at least three antennas is combined with the position information of the first receiving antenna 3 to perform a quadratic curve approximation to obtain the electromagnetic pen touch position, pressure, and the like; and the process proceeds to step S1 again.
  • Step S6 The m*k data in Table 1 is compared with the initialization table I. If there is no significant change (ie, within the tolerable noise range), the process returns to step S1; otherwise, the process proceeds to step S7.
  • the initialization table I is, in the absence of any contact and the electromagnetic pen, repeating steps S1 to S3 multiple times, Then, an average of m*k signal strength tables from all of the second receiving antennas 4 are obtained.
  • Step S7 Select two adjacent groups of second receiving antennas 4 having the largest variation range (one of which is in the horizontal direction as shown in FIG. 3; the other group is in the vertical direction as shown in FIG. 3, each group includes The signal strength of at least three antennas is combined with the position information of the second receiving antenna 4 to perform a quadratic curve approximation to obtain an object touch position, pressure, and the like. After the processing is completed, the process proceeds to step S1.
  • the quadratic curve used to obtain the approximated position and intensity of the contact pressure may be a parabolic or single-strand hyperbola, or other suitable quadratic curve.
  • the control method includes the following specific steps - step S1: - the root transmitting antenna 2 alternately transmits a sine wave signal of frequency fl and a sine wave signal of frequency ⁇ .
  • Step S2 All second receiving antennas 4 receive harmonic signals of frequency fl; all first receiving antennas 3 receive harmonic signals of frequency ⁇ ; control processing unit 6 obtains all second receiving antennas 4 and first receiving antennas 3 The signal strength, the data from the second receiving antenna 4 is placed in Table 1, and the data from the first receiving antenna 3 is placed in Table 2.
  • Step S3 Replace the transmitting antenna 2, and return to step S1 until all transmitting antennas 2 are cycled.
  • Step S4 The m*n data in Table 2 is compared with the initialization table II. If there is no significant change (i.e., within the tolerable noise range), the process proceeds to step S6; otherwise, the process proceeds to step S5.
  • the initialization table II is such that, in the absence of any contact and electromagnetic pen, the above steps S1 to S3 are repeated a plurality of times, and then the average obtained m*n signal strength tables from all the first receiving antennas 3 are taken.
  • Step S5 selecting two adjacent groups of first receiving antennas 3 having the largest variation range (one group is in the horizontal direction as shown in FIG. 3; the other group is in the vertical direction as shown in FIG. 3, each group includes The signal strength of at least three antennas is combined with the position information of the first receiving antenna 3 to perform a quadratic curve approximation to obtain the electromagnetic pen touch position, pressure, etc.; after the processing is completed, the process proceeds to step S10.
  • Step S6 The m*k data in Table 1 is compared with the initialization table I. If there is no significant change (ie, within the tolerable noise range), the process returns to step S1; otherwise, the process proceeds to step S7.
  • the initialization table I is such that, in the absence of any contact and electromagnetic pen, the steps S1 to S3 are repeated a plurality of times, and then the average obtained m*k signal strength tables from all the second receiving antennas 4 are taken.
  • Step S7 selecting two adjacent groups of second receiving antennas 4 having the largest variation range (one of which is The signal strength in the horizontal direction as shown in FIG. 3; the other group in the vertical direction as shown in FIG. 3, each group including at least three antennas, and the position information of the second receiving antenna 4 are combined. The secondary curve is approximated, and the position, pressure, and the like of the object are obtained. After the processing is completed, the process proceeds to step S1.
  • the quadratic curve used to obtain the approximated position and intensity of the contact pressure may be a parabolic or single-strand hyperbola, or other suitable quadratic curve.

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Description

触控装置及其控制方法和具有该触控装置的电子设备
技术领域
本发明属于触控技术领域，具体涉及一种用一般物体进行触控的触控 装置及其控制方法和具有该触控装置的电子设备。 背景技术
电磁触控技术， 因为高精度定位、 高灵敏压力感应等特性， 是早期平 板产品的第一选择。但由于必须配置专业电磁笔操作， 人机交互方面受到 限制， 导致主流地位被目前流行的多点电容触控取代。
随着触控技术的广泛应用，人们越发感觉到手指触控和多点触控的方 便性，特别是智能手机与平板电脑的推出，更是推动人们对新技术的探索。
目前多点触控技术应用最多的是多点电容触控屏， 然而， 多点电容触 控屏也存在不少问题： 第一， 必须置放在屏幕前面， 直接影响屏幕显示效 果， 特别是对反射型屏幕影响更严重， 诸如电子墨水屏等类纸显示屏， 很 难采用这一触控技术。第二， 触控物必须具有导电性并且要有较大的接触 面积， 触控才能有效； 虽然可以现成的使用手指作为触控物， 但戴上手套 后就会因不再具有导电性而不能用手指进行触控操作， 很不方便； 并且， 触控的精度与灵敏度容易受手指上沾染的异物及汗渍的影响。因为存在这 些问题， 多点电容触控屏的交互便利性将大打折扣。与多点电容触控屏的 放置位置恰恰相反， 电磁触控屏通常置于屏幕背面， 刚好具备电容触控屏 所不具有的优点， 可以很好地应用于电子墨水屏等反射型屏幕。
可见， 在现有技术中， 多点电容触控技术和电磁触控技术各有缺点， 多点电容触控屏只能用手指进行触控，而电磁触控屏只能用电磁笔进行触 控， 均不能实现用任何物体进行触控。 发明内容
为了实现触控屏被任何物体触控的问题，提出了本发明的触控装置及 其控制方法和具有该触控装置的电子设备。
在本发明的第一方面中， 提供了一种触控装置， 其包括： 面板； 发送天线， 其设置在面板上， 向外发送用于探测面板是否被触压的探 测波； 至少三个谐振电路， 其设置在面板上， 感应探测波， 产生谐振 波； 以及控制处理单元， 其控制处理谐振波和谐振电路的位置信息， 得到相应的至少包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
本发明的第一方面的触控装置的控制方法包括： 探测波发送步骤， 发送天线向外发送用于探测面板是否被触压的探测波； 谐振波生成步 骤， 谐振电路被触压时感应探测波， 产生谐振波； 以及触压信息获得 步骤， 控制处理单元控制处理谐振波和谐振电路的位置信息， 分别得 到相应的至少包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
在本发明的第二方面中， 提供了一种触控装置， 包括： 面板； 发 送天线， 其设置在面板上， 向外发送用于探测面板是否被触压的探测 波； 电磁笔， 触压面板时感应探测波并产生谐振， 发出第一谐振波； 至少一条第一接收天线， 其设置在面板上， 接收第一谐振波； 至少一 个谐振电路， 其设置在面板上， 当被不同于电磁笔的第二物体触压时 感应探测波， 产生第二谐振波； 以及控制处理单元， 其控制处理第一 谐振波和第一接收天线的位置信息， 或者控制处理第二谐振波和谐振 电路的位置信息， 分别得到相应的触压信息。
本发明第二方面的触控装置的控制方法包括： 探测波发送步骤， 发送 天线向外发送用于探测面板是否被触压的探测波； 第一谐振波生成步骤， 电磁笔触压面板时感应探测波并产生谐振， 发出第一谐振波； 第一谐振波 接收步骤， 第一接收天线接收第一谐振波； 第二谐振波生成步骤， 谐振电 路当被不同于电磁笔的第二物体触压时感应探测波， 产生第二谐振波； 以 及触压信息获得步骤，控制处理单元控制处理第一谐振波和第一接收天线 的位置信息， 或者控制处理第二谐振波和谐振电路的位置信息， 分别得到 相应的触压信息。
本发明的电子设备具有上述触控装置。
在本发明的触控装置及其控制方法和具有该触控装置的电子设备中， 通过采用上述谐振电路， 实现了一般物体对面板的触控， 解决了现有技术 中触控屏不能用一般物体进行触控的缺陷。任何物体在本发明公开的触控 装置和具有该触控装置的电子设备上进行触控时，通过检测谐振电路中的 瞬间电容变化获取该物体在其上的触控位置等触控信息，达到了任何物体 都可以在触控屏上触控的目的。
并且， 与现有技术相比， 本发明的触控装置及其控制方法和具有该触 控装置的电子设备工艺简单， 且更有成本优势。 附图说明
图 1是本发明的一个具体实施方式的触控装置的示意图。
图 2 是本发明的一个具体实施方式的触控装置的控制处理单元的示 意图。
图 3是本发明的另一个具体实施方式的触控装置的示意图。
图 4 是本发明的另一个具体实施方式的触控装置的控制处理单元的 示意图。
图 5是本发明的触控装置的控制方法的一个具体实施方式的流程图。 图 6 是本发明的触控装置的控制方法的另一个具体实施方式的流程 图。 具体实施方式
下面， 结合附图详细说明本发明的具体实施方式。 通过参考附图描 述的具体实施方式是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能解释为对 本发明的限制。
在本发明的一个具体实施方式中， 如图 1所示， 触控装置包括： 面板 1； 发送天线 2; 谐振电路， 由接收天线 4'和与接收天线 4'连接的信号 片 5构成； 以及控制处理单元 6。
其中， 发送天线 2， 接收天线 4，和信号片 5均设置在面板 1上， 具体 可以置于面板 1背面或边缘， 或嵌入面板 1内部。
发送天线 2至少为一条，每一条均可向外发送用于探测面板 1是否被 触压的探测波， 探测波可以是基频为 f的方波信号， 或者是频率为 fl'的 正弦波信号。 探测波也可以是其他合适的信号。
谐振电路至少为三个，在每一个谐振电路内，与接收天线 4'连接的信 号片 5至少为一片。信号片 5为具有压敏电容特性的片状物， 根据所受压 力的不同而具有不同的电容值。信号片 5还可以具有声电或电声特性， 以 此提高定位精度及触控体验。当谐振电路被触压时感应发送天线 2发出的 基频为 f的方波（或者感应发送天线 2发出的频率为 fl'的正弦波）， 产生 频率为 f (或 fl' ) 的谐振波。
面板 1可以是显示屏或透明面板， 具体可以为电子墨水屏。
通过合理设置发送天线 2、接收天线 4，、以及信号片 5的数量和位置， 可以充分利用一般物体触压所产生的物理变化， 实现手指或一般物体触 控， 并完全不影响显示效果。
控制处理单元 6， 其控制处理谐振波和谐振电路的位置信息， 分别得 到相应的包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
具体讲，控制处理单元 6选取触压前后幅度变化最大的至少三个谐振 电路中接收天线 4'的信号强度， 并利用该信号强度和接收天线 4'的位置 信息作为二次曲线的原始参数进行二次曲线近似，分别得到相应的至少包 括触压强度、触压位置在内的触压信息。具体而言， 以接收天线 4'的位置 信息作为二次曲线的 X轴， 以接收天线的强度信息作为二次曲线的 y轴， 绘制二次曲线； 通过计算二次曲线的顶点或底点获得触压位置， 再通过计 算二次曲线幅度获得触压强度。这里， 二次曲线可以是抛物线或单股双曲 线， 或者其他合适的二次曲线。
如图 2所示， 控制处理单元 6包括带通滤波器 62'。 带通滤波器 62' 的通带恰使谐振波通过。
控制处理单元 6还包括多选一模拟开关 63。谐振电路中的接收天线 4' 直接或通过多选一模拟开关 63连接带通滤波器 62'的输入端。通过多选一 模拟开关 63， 选通某一条具体的接收天线 4'。
控制处理单元还包括积分电路 66'， 模数转换电路 （A/D电路） 68'， 主控制电路 64， 发送电路 69， 以及一选多模拟开关 70。
发送电路 69在主控制电路 64的控制下， 通过一选多模拟开关 70选 通具体的一条发送天线 2， 向外发送上述探测波。
带通滤波器 62'的输出端连接积分电路 66'的输入端， 积分电路 66'的 输出端连接模数转换电路 68'的输入端。
通过多选一模拟开关 63， 选通具体的某一条接收天线 4，， 从而， 主 控制电路 64可以处理模数转换电路 68'输出的信号和信号幅度变化最大 的至少三根接收天线 4，的位置信息，得到至少包括触压强度和触压位置在 内的触压信息。
在本发明的另一个具体实施方式中， 如图 3所示， 触控装置包括： 面 板 1 ; 发送天线 2; 电磁笔 7; 第一接收天线 3; 谐振电路， 由第二接收 天线 4和与第二接收天线 4连接的信号片 5构成；以及控制处理单元 6。
其中， 发送天线 2， 第一接收天线 3， 第二接收天线 4和信号片 5均 设置在面板 1上， 具体可以置于面板 1背面或边缘， 或嵌入面板 1内部。
•发送天线 2至少为一条，每一条均可向外发送用于探测面板 1是否被 触压的探测波， 探测波可以是基频为 f 的方波信号， 或者是频率为 fl 的 正弦波信号。 探测波也可以是其他合适的信号。
电磁笔触压面板 1时感应基频为 f的方波中频率为 3f的谐波 （或频 率为 β的正弦波信号） 并产生谐振， 发出频率为 3f (或 β ) 的第一谐振 波。
第一接收天线 3至少为三条， 每一条均可接收上述频率为 3f (或 β ) 的第一谐振波。
发送天线 2可以兼用为所述第一接收天线 3， 分时发送探测波和接收 第一谐振波。 这样， 可以减少天线的数量。
谐振电路至少为三个， 在每一个谐振电路内， 与第二接收天线 4连接 的信号片 5至少为一片。信号片 5为具有压敏电容特性的片状物， 根据所 受压力的不同而具有不同的电容值。 信号片 5 还可以具有声电或电声特 性， 以此提高定位精度及触控体验。 当谐振电路被不同于电磁笔的第二物 体触压时感应发送天线 2发出的基频为 f的方波（或者感应发送天线 2发 出的频率为 fl的正弦波）， 产生频率为 f (或 fl ) 的第二谐振波。
面板 1可以是显示屏或透明面板， 具体可以为电子墨水屏。
通过合理设置发送天线 2、 第一接收天线 3、 第二接收天线 4、 以及 信号片 5的数量和位置， 可以充分利用一般物体触压所产生的物理变化， 结合电磁定位技术， 实现手指或一般物体可控、 电磁笔精确书写， 并完全 不影响显示效果。
控制处理单元 6， 其控制处理第一谐振波和第一接收天线 3的位置信 息， 或者控制处理第二谐振波和谐振电路的位置信息， 分别得到相应的包 括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
具体讲，控制处理单元 6选取触压前后幅度变化最大的至少三根第一 接收天线 3 或触压前后幅度变化最大的至少三个谐振电路中第二接收天 线 4的信号强度， 并利用该信号强度和第一接收天线 3或第二接收天线 4 的位置信息作为二次曲线的原始参数进行二次曲线近似，分别得到相应的 至少包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。 具体而言， 以接收天线的 位置信息作为二次曲线的 X轴， 以接收天线的强度信息作为二次曲线的 y 轴， 绘制二次曲线； 通过计算二次曲线的顶点或底点获得触压位置， 再通 过计算二次曲线幅度获得触压强度。这里， 二次曲线可以是抛物线或单股 双曲线， 或者其他合适的二次曲线。
如图 4所示， 控制处理单元 6包括第一带通滤波器 61和第二带通滤 波器 62。 第一带通滤波器 61的通带恰使第一谐振波通过， 第二带通滤波 器 62的通带恰使第二谐振波通过。
控制处理单元 6还包括多选一模拟开关 63。 第一接收天线 3直接或 通过多选一模拟开关 63连接第一带通滤波器 61的输入端。谐振电路中的 第二接收天线 4直接或通过多选一模拟开关 63连接第二带通滤波器 62的 输入端。 通过多选一模拟开关 63， 选通某一条具体的第一接收天线 3或 第二接收天线 4。
控制处理单元还包括第一积分电路 65， 第二积分电路 66， 第一模数 转换电路（第一 A/D电路） 67, 第二模数转换电路（第二 A/D电路） 68， 主控制电路 64， 发送电路 69， 以及一选多模拟开关 70。
发送电路 69在主控制电路 64的控制下， 通过一选多模拟开关 70选 通具体的一条发送天线 2， 向外发送上述探测波。
第一带通滤波器 61的输出端连接第一积分电路 65的输入端，第一积 分电路 65的输出端连接第一模数转换电路 67的输入端。
第二带通滤波器 62的输出端连接第二积分电路 66的输入端，第二积 分电路 66的输出端连接第二模数转换电路 68的输入端。
通过多选一模拟开关 63， 选通具体的某一条第一接收天线 3或第二 接收天线 4， 从而， 主控制电路 64可以处理第一模数转换电路 67输出的 信号和信号幅度变化最大的至少三条第一接收天线 3的位置信息，或者处 理第二模数转换电路 68输出的信号和信号幅度变化最大的至少三根第二 接收天线 4的位置信息，得到至少包括触压强度和触压位置在内的触压信 寒、
本发明的电子设备可以具有上述具体实施方式中的触控装置。 具体 讲， 本发明的电子设备可以是具有上述触控装置的电子阅读器、 平板电 脑、 平板显示器、 手机等。
下面， 以发送天线 2有 m条 （m为大于等于 1的自然数） ， 第一接 收天线有 n条 （n为大于 2的自然数） ， 第二接收天线有 k条 （k为大于 2的自然数） 为例， 说明本实施方式的触控装置的控制方法的例子。
在如图 5所示的例子中， 控制方法包括如下几个具体步骤： 步骤 S1 : —根发送天线 2发送基频为 f的方波信号。
步骤 S2:全部第二接收天线 4接收频率为 f的谐波信号.；全部第一接 收天线 3接收基频为 f的方波信号中频率为 3f的谐波信号； 控制处理单 元 6获得全部第二接收天线 4和第一接收天线 3的信号强度，将来自第二 接收天线 4的数据放置表 1， 来自第一接收天线 3的数据放置表 2。
步骤 S3 : 更换发送天线 2， 返回步骤 Sl， 直到所有发送天线 2都轮 循到。
步骤 S4: 表 2中的 m*n个数据与初始化表 II对比， 如果没有明显变 化 （即在可容忍的噪声范围内） ， 进入步骤 S6; 否则， 进入步骤 S5。 其 中， 初始化表 II为， 在未有任何接触和电磁笔情况下， 多次重复上述步骤 S1~S3，然后取平均获得的 m*n个来自全部第一接收天线 3的信号强度表。
步骤 S5 :选取变化幅度最大的相邻 2组第一接收天线 3 (其中 1组为 如图 3所示的水平方向的； 另一组为如图 3所示的竖直方向的， 每组包含 天线数量至少 3条）的信号强度， 结合该第一接收天线 3的位置信息进行 二次曲线近似， 获得电磁笔触压位置、 压力等； 处理完毕再次进入步骤 Sl。
步骤 S6: 表 1中 m*k个数据与初始化表 I对比， 如果没有明显变化 (即在可容忍的噪声范围内） ， 返回步骤 S1 ; 否则， 进入步骤 S7。 其中， 初始化表 I为， 在未有任何接触和电磁笔情况下， 多次重复步骤 S1〜S3， 然后取平均获得的 m*k个来自全部第二接收天线 4的信号强度表。
步骤 S7:选取变化幅度最大的相邻 2组第二接收天线 4 (其中 1组为 如图 3所示的水平方向的； 另一组为如图 3所示的竖直方向的， 每组包含 天线数量至少 3条）的信号强度， 结合该第二接收天线 4的位置信息进行 二次曲线近似， 获得物体触压位置、 压力等。 处理完毕再次进入步骤 Sl。
在步骤 S5和 S7中，用于获得触压位置和强度进行近似的二次曲线可 以是抛物线或单股双曲线， 或者其他合适的二次曲线。
在如图 6所示的例子中， 控制方法包括如下几个具体步骤- 步骤 S1 : —根发送天线 2交替发送频率为 fl的正弦波信号和频率为 β的正弦波信号。
步骤 S2: 全部第二接收天线 4接收频率为 fl的谐波信号； 全部第一 接收天线 3接收频率为 β的谐波信号； 控制处理单元 6获得全部第二接 收天线 4和第一接收天线 3的信号强度，将来自第二接收天线 4的数据放 置表 1， 来自第一接收天线 3的数据放置表 2。
步骤 S3 : 更换发送天线 2， 返回步骤 Sl， 直到所有发送天线 2都轮 循到。
步骤 S4: 表 2中的 m*n个数据与初始化表 II对比， 如果没有明显变 化 （即在可容忍的噪声范围内） ， 进入步骤 S6; 否则， 进入步骤 S5。 其 中， 初始化表 II为， 在未有任何接触和电磁笔情况下， 多次重复上述步骤 S1~S3，然后取平均获得的 m*n个来自全部第一接收天线 3的信号强度表。
步骤 S5 :选取变化幅度最大的相邻 2组第一接收天线 3 (其中 1组为 如图 3所示的水平方向的； 另一组为如图 3所示的竖直方向的， 每组包含 天线数量至少 3条）的信号强度， 结合该第一接收天线 3的位置信息进行 二次曲线近似， 获得电磁笔触压位置、 压力等； 处理完毕再次进入步骤 Sl o
步骤 S6: 表 1中 m*k个数据与初始化表 I对比， 如果没有明显变化 (即在可容忍的噪声范围内） ， 返回步骤 S1 ; 否则， 进入步骤 S7。 其中， 初始化表 I为， 在未有任何接触和电磁笔情况下， 多次重复步骤 S1〜S3， 然后取平均获得的 m*k个来自全部第二接收天线 4的信号强度表。
步骤 S7:选取变化幅度最大的相邻 2组第二接收天线 4 (其中 1组为 如图 3所示的水平方向的； 另一组为如图 3所示的竖直方向的， 每组包含 天线数量至少 3条）的信号强度， 结合该第二接收天线 4的位置信息进行 二次曲线近似， 获得物体触压位置、 压力等。 处理完毕再次进入步骤 Sl。
在步骤 S5和 S7中，用于获得触压位置和强度进行近似的二次曲线可 以是抛物线或单股双曲线， 或者其他合适的二次曲线。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员 而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、修改、 替换和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等 同限定。

Claims

权 利 要 求
1、 一种触控装置， 其特征在于， 包括：
面板；
发送天线， 其设置在所述面板上， 向外发送用于探测所述面板是 否被触压的探测波；
至少三个谐振电路， 其设置在所述面板上， 感应所述探测波， 产 生谐振波； 以及
控制处理单元， 其控制处理所述谐振波和所述谐振电路的位置信 息， 得到相应的至少包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
2、 根据权利要求 1所述的触控装置， 其特征在于， 所述谐振电路 包括：
接收天线； 以及
至少一个信号片， 与所述接收天线连接。
3、 根据权利要求 2所述的触控装置， 其特征在于， 所述信号片为 具有压敏电容特性的片状物。
4、 根据权利要求 2所述的触控装置， 其特征在于， 所述信号片为 具有声电或电声特性的片状物。
5、 根据权利要求 1所述的触控装置， 其特征在于，
所述发送天线和谐振电路， 皆置于所述面板背面或边缘， 或嵌入 所述面板内部。
6、 根据权利要求 1所述的触控装置， 其特征在于， 所述控制处理 单元包括：
使所述谐振波通过的带通滤波器；
谐振电路直接或通过所述控制处理单元包含的多选一模拟开关连 接所述带通滤波器的输入端。
7、 根据权利要求 6所述的触控装置， 其特征在于， 所述控制处理 单元还包括：
积分电路， 其输入端与带通滤波器的输出端连接；
模数转换电路， 其输入端与所述积分电路的输出端连接； 以及 主控制电路， 其处理模数转换电路输出的信号和谐振电路的位置 信息， 得到所述触压信息。
8、 根据权利要求 1所述的触控装置， 其特征在于， 所述面板为显 示屏或透明面板。
9、 一种触控装置的控制方法， 其特征在于， 所述触控装置包括面 板， 设置在所述面板上的发送天线、 至少三个谐振电路， 以及控制处 理单元， 所述控制方法包括- 探测波发送步骤， 所述发送天线向外发送用于探测所述面板是否 被触压的探测波；
谐振波生成步骤， 所述谐振电路被触压时感应所述探测波， 产生 谐振波； 以及
触压信息获得步骤， 所述控制处理单元控制处理所述谐振波和所 述谐振电路的位置信息， 得到相应的至少包括触压强度、 触压位置在 内的触压信息。
10、 根据权利要求 9所述的控制方法， 其特征在于， 在所述探测 波发送步骤中， 所述探测波包括基频为所述谐振波的频率的方波信号， 或由所述发送天线发送的频率为所述谐振波的频率的正弦波信号。
1 1、 根据权利要求 10所述的控制方法， 其特征在于， 在所述触压 信息获得步骤中， 所述控制处理单元选取触压前后幅度变化最大的至 少三个谐振电路的信号强度， 并利用该信号强度和谐振电路的位置信 息作为二次曲线的原始参数进行二次曲线近似， 得到相应的至少包括 触压强度、 触压位置在内的触压信息。
12、 一种触控装置， 其特征在于， 包括：
面板；
发送天线， 其设置在所述面板上， 向外发送用于探测所述面板是 否被触压的探测波；
电磁笔， 接近或触压所述面板时感应所述探测波并产生谐振， 发 出第一谐振波；
至少三条第一接收天线， 其设置在所述面板上， 接收所述第一谐 振波； 至少三个谐振电路， 其设置在所述面板上， 当被不同于所述电磁 笔的第二物体触压时感应所述探测波， 产生第二谐振波； 以及
控制处理单元， 其控制处理所述第一谐振波和所述第一接收天线 的位置信息， 或者控制处理所述第二谐振波和所述谐振电路的位置信 息， 分别得到相应的触压信息。
13、 根据权利要求 12所述的触控装置， 其特征在于， 所述谐振电 路包括：
第二接收天线； 以及
至少一个信号片， 与所述第二接收天线连接。
14、 根据权利要求 13所述的触控装置， 其特征在于， 所述信号片 为具有压敏电容特性的片状物。
15、 根据权利要求 13所述的触控装置， 其特征在于， 所述信号片 为具有声电或电声特性的片状物。
16、 根据权利要求 12所述的触控装置， 其特征在于：
所述发送天线、 第一接收天线和谐振电路， 皆置于所述面板背面 或边缘， 或嵌入所述面板内部。
17、 根据权利要求 12所述的触控装置， 其特征在于- 所述发送天线兼用为所述第一接收天线， 在所述控制处理单元的 控制下分时发送所述探测波和接收所述第一谐振波。
18、 根据权利要求 12所述的触控装置， 其特征在于， 所述控制处 理单元包括：
使所述第一谐振波通过的第一带通滤波器； 以及
使所述第二谐振波通过的第二带通滤波器。
19、 根据权利要求 18所述的触控装置， 其特征在于- 所述第一接收天线直接或通过所述控制处理单元包含的多选一模 拟开关连接所述第一带通滤波器的输入端。
20、 根据权利要求 18所述的触控装置， 其特征在于：
所述谐振电路直接或通过所述控制处理单元包含的多选一模拟开 关连接所述第二带通滤波器的输入端。
21、 根据权利要求 18所述的触控装置， 其特征在于， 所述控制处 理单元还包括：
第一积分电路， 其输入端与所述第一带通滤波器的输出端连接； 第一模数转换电路， 其输入端与所述第一积分电路的输出端连接; 第二积分电路， 其输入端与所述第二带通滤波器的输出端连接； 第二模数转换电路， 其输入端与所述第二积分电路的输出端连接; 以及
主控制电路， 其处理所述第一模数转换电路输出的信号和第一接 收天线的位置信息， 或者处理所述第二模数转换电路输出的信号和谐 振电路的位置信息， 得到所述触压信息。
22、 根据权利要求 12所述的触控装置， 其特征在于， 所述面板为 显示屏或透明面板。
23、 一种触控装置的控制方法， 其特征在于， 所述触控装置包括 面板， 设置在所述面板上的发送天线、 至少三条第一接收天线、 至少 三个谐振电路， 电磁笔， 和控制处理单元， 所述控制方法包括：
探测波发送步骤， 所述发送天线向外发送用于探测所述面板是否 被触压的探测波；
第一谐振波生成步骤， 所述电磁笔接近或触压所述面板时感应所 述探测波并产生谐振， 发出第一谐振波；
第一谐振波接收步骤， 所述第一接收天线接收所述第一谐振波； 第二谐振波生成步骤， 所述谐振电路当被不同于所述电磁笔的第 二物体触压时感应所述探测波， 产生第二谐振波； 以及
触压信息获得步骤， 所述控制处理单元控制处理所述第一谐振波 和所述第一接收天线的位置信息， 或者控制处理所述第二谐振波和所 述谐振电路的位置信息， 分别得到相应的至少包括触压强度、 触压位 置在内的触压信息。
24、 根据权利要求 23所述的控制方法， 其特征在于，
在所述探测波发送步骤中， 所述探测波包括基频为第二谐振波频 率的方波信号， 或由所述发送天线交替发送的频率分别为第二谐振波 频率和第一谐振波频率的正弦波信号。
25、 根据权利要求 24所述的控制方法， 其特征在于： 所述第一谐振波频率与第二谐振波频率之间的频率差满足第一谐 振波与第二谐振波互不影响。
26、 根据权利要求 23所述的控制方法， 其特征在于，
在所述触压信息获得步骤中， 所述控制处理单元选取触压前后幅 度变化最大的至少三条第一接收天线或前后幅度变化最大的至少三个 谐振电路的信号强度， 并利用该信号强度和第一接收天线或谐振电路 的位置信息作为二次曲线的原始参数进行二次曲线近似， 分别得到相 应的至少包括触压强度、 触压位置在内的触压信息。
27、 一种电子设备， 其特征在于， 包括权利要求 1-8、 12-22中任 一项所述的触控装置。
28、 根据权利要求 27所述的电子设备， 其特征在于， 所述电子设 备为电子阅读器、 平板电脑、 平板显示器、 手机中的任一种。
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