一種感應系統的製作方法
2023-09-17 22:45:05
一種感應系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及電子【技術領域】，公開了一種感應系統，能夠消除感應系統中的共模噪聲。該感應系統為觸控螢幕或電磁屏，該感應系統包括：至少一條接地線，所述接地線位於所述觸控螢幕的感應線之間或所述電磁屏的感應天線之間，所述接地線與所述感應線或所述感應天線平行放置。該感應系統用於在有人手靠近該感應系統，使得該感應系統產生共模噪聲時，將共模噪聲能量通過接地線予以消除，大幅度降低了感應系統中的噪聲，進而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。
【專利說明】一種感應系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子【技術領域】，特別涉及一種感應系統。
【背景技術】
[0002]感應系統包括觸控螢幕和電磁屏等，觸控螢幕和電磁屏等廣泛應用於手機、平板電腦等電子產品中，給人們的生產和生活帶來巨大的便利。觸控螢幕和電磁屏中的關鍵技術是電容觸摸技術。
[0003]具體的，電容觸控螢幕技術能夠通過掃描檢測觸控螢幕上格點電容的變化規律，得出人體的觸摸位置和動作。從電容格點構成來說，電容觸控螢幕分為自電容觸控螢幕和互電容觸控螢幕。對於互電容觸控螢幕，其通用的結構，原理如圖1所示，電容格點由縱向的感應線和橫向的驅動線構成，兩線的交點即為互電容；驅動線依次發送驅動信號，而感應線通過互電容的耦合接收到信號能量，如果人的手指靠近，驅動線將產生電場，如圖2所示，驅動線產生的電場，同時，手指與感應線之間將形成手指與感應線的耦合電場。由於人體可以等效為一個電位，這樣將吸引掉一部分互電容間的電場線，這等效於互電容的減少，如果不斷掃描並接收檢測各個格點電容的大小，則可以得出人手觸摸的位置。但是，當整個感應系統工作於大噪聲環境當中時，特別是存在充電器幹擾時，將會產生共模噪聲。這種共模噪聲帶來的幹擾可以將人體等效為一個噪聲源，如圖2所示，這種噪聲通過人手與感應線的耦合電場，最終被感應線所吸收，這樣將影響感應系統對互電容大小的判斷，進而使得電子產品的接收系統判斷得出錯誤的觸摸位置。這種幹擾是目前電容觸摸系統當中面臨的最大問題。
[0004]對於電磁屏，其工作原理如圖3所示。Al，A2，A3代表橫向的三根接地天線，電磁筆發送固定頻率的信號，由於磁場耦合，A1，A2，A3將感應到不同大小的耦合信號，信號大小跟筆的位置相關，並且，根據信號的大小可以求出筆的橫向坐標，如圖3所示的X方向的坐標，在縱向(此處未畫出縱向天線)，用縱向排列的天線，採用同樣的方式，根據信號大小判斷出縱向坐標。這樣利用橫向和縱向的天線就可以準確檢測出筆的位置。但當人手靠近時，與電容屏一樣，共模噪聲將耦合到天線，進而引起電子產品的接收系統求取電磁筆所在坐標時的準確性。
[0005]綜上所述，在目前的感應系統中，當人手靠近時,感應系統會產生共模噪聲。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種感應系統，在有人手靠近該感應系統，且該感應系統產生共模噪聲時，使得該共模噪聲的能量能夠通過接地線予以消除，大幅度降低了感應系統中的共模噪聲。
[0007]為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種感應系統，所述感應系統為觸控螢幕或電磁屏，所述感應系統還包括:
[0008]至少一條接地線，所述接地線位於所述觸控螢幕的感應線之間或所述電磁屏的感應天線之間，所述接地線與所述感應線或所述感應天線平行放置。[0009]本發明實施方式相對於現有技術而言，在感應系統中引入了接地線，接地線與感應線或感應天線平行放置，能夠在有人手靠近該感應系統，且該感應系統產生共模噪聲時，使得該共模噪聲的能量能夠通過接地線予以消除，大幅度降低了感應系統中的共模噪聲，進而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。
[0010]優選的，所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數；所述接地線位於所述觸控螢幕的每兩個感應線之間或所述電磁屏的每兩個感應天線之間。
[0011]可以在觸控螢幕的每兩條感應線或電磁屏的每兩條感應天線之間引入接地線，可以在有人手靠近觸控螢幕或電磁屏時，通過接地線將人手與感應線或人手與感應天線間形成的噪聲消除掉，大幅度降低甚至消除了感應系統中的噪聲，進而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置。
[0012]優選的，每兩個感應線之間或所述電磁屏的每兩個感應天線之間設置的所述接地線的數量大於I。
[0013]接地線的數量越多，對於噪聲消除的能力越強，噪聲消除的越徹底。
[0014]優選的，所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數；所述接地線位於所述觸控螢幕的每M個感應線之間或所述電磁屏的每M個感應天線之間，所述M為大於2的整數。
[0015]設置接地線的方式有多種，可以在相等間隔的接地線之間設置一個或多個接地線，從而達到消除噪聲的目的。
[0016]優選的，所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數；在所述觸控螢幕中每X個感應線之間和每Y個感應線之間分別設置接地線，所述X和所述Y均為大於2的整數；或在所述電磁屏中每X個感應天線之間和每Y個感應天線之間分別設置接地線。
[0017]可以不等間隔的交錯設置接地線，即先間隔X個感應線或感應天線設置一個或多個接地線，再間隔Y個感應線或感應天線設置一個或多個接地線，從而達到消除噪聲的目的。
[0018]優選的，所述接地線的線體上具有圓形孔、菱形孔或矩形孔的圖案。
[0019]在接地線上製作圓形孔、菱形孔或矩形孔的圖案，在沒有影響到接地線的功能的前提下達到了美化接地線的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術中互電容觸控螢幕示意圖；
[0021]圖2是現有技術中互電容觸控螢幕產生共模噪聲的示意圖；
[0022]圖3是現有技術中電磁屏工作示意圖；
[0023]圖4是本發明第一實施方式提供的觸控螢幕的結構示意圖；
[0024]圖5是本發明第一實施方式提供的人手靠近觸控螢幕時的工作場景示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0026]本發明第一實施方式提供一種感應系統，感應系統為觸控螢幕或電磁屏，該感應系統包括:至少一條接地線,接地線位於觸控螢幕的感應線之間或電磁屏的感應天線之間,接地線與感應線或感應天線平行放置。
[0027]具體的，在觸控螢幕中弓丨入接地線時，可以在觸控螢幕的每兩條相鄰的感應線中間均設置一條接地線；在電磁屏中弓I入接地線時,可以在電磁屏的每兩條相鄰的感應天線中間均設置一條接地線。接地線的具體接地方法為現有技術，本發明對此不做限制。
[0028]觸控螢幕可以為自電容觸控螢幕或互電容觸控螢幕。示例的，可以設置接地線位於自電容觸控螢幕或互電容觸控螢幕中兩條感應線之間，具體如圖4所示，圖4既適用於自電容觸控螢幕，也適用於互電容觸控螢幕。在感應線兩邊，加入一條接地線，當人手靠近時，如圖5所示，人手的噪聲大部分將耦合到接地線，這樣對感應線的影響將大幅度削弱。具體工作原理為:假設當人手指靠近時，人手與感應線間形成耦合電場，如果沒有接地線，則人手與感應線的
耦合電容為c，單位為法拉，e = 其中，λ代表介電常數，s代表手指與感應線的有效耦
合面積，單位為平方米，d代表手指與感應線的距離，單位為米。所以，如果其他條件固定，手指與感應線的面積越小，則耦合電容越小，這樣，假設人手的幹擾電壓為單位為伏特，
則感應線接收到的幹擾電量為。在感應線兩側加入接地線後，由於接地線與感應線靠近，同樣會從人手中吸取一部分電場，這樣，相應於人手與感應線的有效耦合面積變小，根據公式C = 可知，人手與感應線的耦合電容變小，則根據計算幹擾電量的公式:&可
知，則感應線接收到的幹擾電量也變小。因此，在引入接地線之後有效衰減了人手靠近對觸控螢幕的屏體的影響。
[0029]當感應系統為電磁屏時，具體的噪聲消除原理可以參見對圖4的相關描述，在此不做贅述。
[0030]本發明實施方式相對於現有技術而言，在感應系統中引入了接地線，能夠在有人手靠近該感應系統，且該感應系統產生共模噪聲時，通過接地線使得該共模噪聲的能量予以消除，大幅度降低了感應系統中的共模噪聲，進而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。
[0031]需要說明的是，在實際應用中，在接地線的線體上還可以製作出圓形孔、菱形孔或矩形孔的圖案，不但美化線體，同時還不影響接地線的功能。
[0032]接地線的長度與感應線或感應天線的長度可以相等。
[0033]本發明第二實施方式涉及一種感應系統，第二實施方式在第一實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統消除噪聲的能力更強。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕中引入接地線時，可以在觸控螢幕的每兩條相鄰的感應線中間均設置多條接地線；在電磁屏中引入接地線時,可以在電磁屏的每兩條相鄰的感應天線中間均設置多條接地線，本實施方式限制每兩條相鄰的感應線或感應天線中間的接地線數量大於I。接地線越多，噪聲消除能量越強，噪聲消除的越徹底，進而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。多條接地線的布放方式本發明對此不作限制。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0034]本發明第三實施方式涉及一種感應系統,第三實施方式在第一實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統在節約接地線的前提下仍然具有消除噪聲的能力。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕或電磁屏中引入接地線時，可以等間距的設置一條接地線，即在觸控螢幕或電磁屏中每間隔相同數量的感應線或感應天線，接入一條接地線。示例的，可以在每間隔兩條或三條感應線或感應天線時，接入一條接地線。在噪聲不明顯的場景中，可以利用少量的接地線來達到消除噪聲的目的，從而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0035]本發明第四實施方式涉及一種感應系統，第四實施方式在第三實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統消除噪聲的能力更強。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕或電磁屏中引入接地線時，可以等間距的設置多條接地線，該間距至少為1，即在觸控螢幕或電磁屏中每間隔相同數量的感應線或感應天線，接入多條接地線，本實施方式限制等間距感應線或感應天線中間設置的接地線數量大於I。在噪聲比較明顯的場景中，可以利用多條接地線來達到消除噪聲的目的，從而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0036]本發明第五實施方式涉及一種感應系統,第五實施方式在第三實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統在節約接地線的前提下仍然具有消除噪聲的能力。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕或電磁屏中引入接地線時，可以間隔多條感應線或感應天線時，接入一條或多條接地線，即在觸控螢幕或電磁屏中等間隔交錯接入接地線。示例的，可以在間隔兩條感應線或感應天線時接入一條接地線，緊接著在間隔兩條感應線或感應天線時接入兩條接地線；然後在間隔兩條感應線或感應天線時再接入一條接地線，接著在間隔兩條感應線或感應天線時再接入兩條接地線，以此類推，可以等間隔的接入不同數量的接地線來達到消除噪聲的目的，從而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0037]本發明第六實施方式涉及一種感應系統，第五實施方式在第三實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統在節約接地線的前提下仍然具有消除噪聲的能力。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕或電磁屏中弓I入接地線時，可以非等間距的設置一條接地線，即在觸控螢幕或電磁屏中每間隔不同數量的感應線或感應天線時，接入一條接地線。示例的，在接入第一條接地線時，可以在間隔兩條感應線或感應天線時接入，緊接著在間隔三條感應線或感應天線時接入第二條接地線，以此類推，可以非等間隔的接入少量的接地線來達到消除噪聲的目的，從而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0038]本發明第七實施方式涉及一種感應系統，第七實施方式在第三實施方式的基礎上做了進一步改進，改進之後的感應系統消除噪聲的能力更強。具體的，在本實施方式中，在觸控螢幕或電磁屏中引入接地線時，可以非等間距的設置多條接地線，即在觸控螢幕或電磁屏中每間隔不同數量的感應線或感應天線時，接入多條接地線。示例的，在第一次接入接地線時，可以在間隔兩條感應線或感應天線時接入至少兩條接地線，緊接著可以在間隔三條感應線或感應天線時接入至少兩條接地線，以此類推，可以非等間隔的接入多條接地線來達到消除噪聲的目的，從而使得應用該感應系統的電子產品的檢測系統能夠檢測到準確的觸摸位置或電磁筆坐標。具體的噪聲消除原理可以參考第一實施方式中的相關描述，本發明在此不做贅述。
[0039]需要說明的是，本領域的技術人員在本發明的實施方式所揭示的內容的基礎上所做的改動，都應該包括在本發明的保護範圍內。本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。
【權利要求】
1.一種感應系統，所述感應系統為觸控螢幕或電磁屏，其特徵在於，所述感應系統還包括: 至少一條接地線，所述接地線位於所述觸控螢幕的感應線之間或所述電磁屏的感應天線之間，所述接地線與所述感應線或所述感應天線平行放置。
2.根據權利要求1所述的感應系統，其特徵在於， 所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數； 所述接地線位於所述觸控螢幕的每兩個感應線之間或所述電磁屏的每兩個感應天線之間。
3.根據權利要求2所述的感應系統，其特徵在於，每兩個感應線之間或所述電磁屏的每兩個感應天線之間設置的所述接地線的數量大於I。
4.根據權利要求1所述的感應系統，其特徵在於， 所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數； 所述接地線位於所述觸控螢幕的每M個感應線之間或所述電磁屏的每M個感應天線之間，所述M為大於2的整數。
5.根據權利要求4所述的感應系統，其特徵在於，每M個感應線之間或所述電磁屏的每M個感應天線之間設置的所述接地線的數量大於I。
6.根據權利要求1所述的感應系統，其特徵在於， 所述接地線的數量為N，所述N為大於I的整數； 在所述觸控螢幕中每X個感應線之間和每Y個感應線之間分別設置接地線，所述X和所述Y均為大於2的整數；或 在所述電磁屏中每X個感應天線之間和每Y個感應天線之間分別設置接地線。
7.根據權利要求6所述的感應系統，其特徵在於，在所述觸控螢幕中每X個感應線之間和每Y個感應線之間分別設置的接地線的數量大於I ;或 在所述電磁屏中每X個感應天線之間和每Y個感應天線之間分別設置的接地線的數量大於I。
8.根據權利要求1所述的感應系統，其特徵在於，所述接地線的線體上具有圓形孔、菱形孔或矩形孔的圖案。
9.根據權利要求1所述的感應系統，其特徵在於，所述接地線的長度與所述感應線或所述感應天線的長度相等。
【文檔編號】G06F3/046GK103853411SQ201410088935
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】謝循, 吳濤, 張耀國, 劉大偉, 張玉忠, 金海鵬, 鄭明劍, 盛文軍 申請人:泰凌微電子（上海）有限公司