电容和电磁双模触控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及触控技术领域，公开了一种电容和电磁双模触控系统。本实用新型专利技术中，将包含了横排导线和竖排导线的传感器和天线复用阵列布设在触控屏面板的触摸区域内，采用切换开关阵列实现电容和电磁双模触控系统。当作为电容触控系统使用时，切换开关阵列的所有开关处于断开状态，横排导线和竖排导线为电容屏的传感器，每一根都单独使用；当作为电磁触控系统使用时，切换开关阵列的部分开关处于关闭状态，将横排导线或竖排导线中的两两或多组的一端连接起来，形成天线回路。通过对传感器和天线复用阵列进行动态配置和连接，实现电容触控传感器和电磁触控天线的复用，从而减小屏幕模组的整体厚度，降低了生产成本。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及触控
，公开了一种电容和电磁双模触控系统。本技术中，将包含了横排导线和竖排导线的传感器和天线复用阵列布设在触控屏面板的触摸区域内，采用切换开关阵列实现电容和电磁双模触控系统。当作为电容触控系统使用时，切换开关阵列的所有开关处于断开状态，横排导线和竖排导线为电容屏的传感器，每一根都单独使用；当作为电磁触控系统使用时，切换开关阵列的部分开关处于关闭状态，将横排导线或竖排导线中的两两或多组的一端连接起来，形成天线回路。通过对传感器和天线复用阵列进行动态配置和连接，实现电容触控传感器和电磁触控天线的复用，从而减小屏幕模组的整体厚度，降低了生产成本。【专利说明】电容和电磁双模触控系统
本技术涉及触控
，特别涉及电容和电磁双模触控系统。
技术介绍
触控技术在很多产品中作为输入控制使用。随着智能手机，平板电脑的普及，触控技术的应用更加广泛。这些设备因为便携性，设备尺寸的限制等等通常不会有外置的键盘鼠标等输入设备。触控输入作为一种自然方便的输入方法具有强大的吸引力。触控输入技术也有多种分类，其中电磁触控笔输入是一个重要的应用。利用电磁触控笔，用户可以在设备上直接进行手写输入，还可以模拟鼠标操作等。与平时使用的用手指直接触控的电容屏或电阻屏不同，电磁触控笔输入是靠电磁笔书写过程中和面板下方的感应器产生的耦合信号变化来识别滑动，一般电磁屏幕不但具有位置检测，同时还具有纵向感应，也就是所说的压感，所以电磁屏幕特别适合手写以及绘画。通常电磁屏需要用电磁笔才能进行触摸操控，不可以用手指直接触控。如图1所示，在智能手机，平板电脑，手写板等设备中，植入了专门用于接收电磁信号的天线阵列。在使用时，触控笔发出某种形式的电磁信号，在触控面板接收端，通过检测这些天线上的接收信号，可以判读触控笔的位置等信息，达到书写的效果。随着智能手机和平板电脑等设备的普及，用户对于输入的方便简捷性能要求也更高。不但要求在同一个屏幕上可以进行电磁笔触控输入，同时还要求可以进行手指直接触控输入。目前的采用方案通常是在一个显示屏幕上或下面分别叠加一重用于检测手指直接触控输入的触控传感器和一重用于检测电磁笔触控输入的天线。但是由于这种多层叠加，屏幕模组的整体厚度会增加，同时生产成本也大大增加。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电容和电磁双模触控系统，使得电磁触控和手指电容触控复用一层触控感应传感器或天线，减小屏幕模组的整体厚度，同时也降低了生产成本。为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种电容和电磁双模触控系统，包含:电容屏主芯片、电磁屏主芯片、触控屏面板、传感器和天线复用阵列、切换开关阵列；所述传感器和天线复用阵列位于所述触控屏面板的触摸区域内，包含横排导线和竖排导线；所述横排导线或竖排导线的一端连接所述电容屏主芯片和电磁屏主芯片，另一端连接所述切换开关阵列。当所述电容和电磁双模触控系统作为电容触控系统使用时，所述切换开关阵列的所有开关处于断开状态；所述横排导线和所述竖排导线为电容屏的传感器，每一根都单独使用；当所述电容和电磁双模触控系统作为电磁触控系统使用时，所述切换开关阵列的部分开关处于关闭状态，将所述横排导线或竖排导线中的两两或多组的一端连接起来，形成天线回路。本技术实施方式相对于现有技术而言，将包含了横排导线和竖排导线的传感器和天线复用阵列布设在触控屏面板的触摸区域内，采用切换开关阵列实现电容和电磁双模触控系统。当电容和电磁双模触控系统作为电容触控系统使用时，切换开关阵列的所有开关处于断开状态；横排导线和竖排导线为电容屏的传感器，每一根都单独使用；当电容和电磁双模触控系统作为电磁触控系统使用时，切换开关阵列的部分开关处于关闭状态，将横排导线或竖排导线中的两两或多组的一端连接起来，形成天线回路。通过对横排导线或竖排导线进行动态配置和连接，实现电容触控传感器和电磁触控天线的复用，从而减小屏幕模组的整体厚度，同时也降低了生产成本。另外，所述电容和电磁双模触控系统还包含:电磁屏从芯片、数据传输线；所述电磁屏从芯片通过所述数据传输线与所述电磁屏主芯片连接，并与所述切换开关阵列连接，控制所述切换开关阵列中开关的闭合或断开。通过一根数据传输线进行数据传送，可以使得电磁屏主芯片和电磁屏从芯片的电路连接简单。另外，所述电磁屏主芯片具有主同步切换模块，所述电磁屏从芯片具有从同步切换模块，所述主同步切换模块和所述从同步切换模块进行通信；其中，所述主同步切换模块将指定横排导线或竖排导线的数据，发送给所述从同步切换模块；所述电磁屏从芯片根据所述从同步切换模块接收到的数据，控制所述切换开关阵列将指定的横排导线或竖排导线连接起来，形成天线回路；所述电磁屏主芯片读取所述形成回路的天线上的感应信号；并且，所述指定横排导线或竖排导线包含横排导线或竖排导线中的两两或多组。通过两个电磁屏芯片实现同步切换天线，使得电磁屏主芯片可以在从芯片的配合下扫描所有线圈的感应电动势的值，从而准确地判断手写笔的笔尖所在的位置，利用这种技术，可以实现电磁触控和电容触控共用一组触控传感器的触控模组。另外，所述从同步切换模块包含:比特检测计数器；所述比特检测计数器的计数值在所述数据传输线为低电平时，每一系统时钟周期减I ;在所述数据传输线为高电平时，所述计数值每一系统时钟周期加I ;并且每次数据传输线上电平发生下降沿跳变时，所述计数值清零；所述电磁屏从芯片还包含比特判决器，所述比特判决器与所述比特检测计数器连接；所述比特判决器在所述数据传输线的起始位下降沿跳变除外的每次下降沿跳变前，检测所述比特检测计数器的最高比特位；在所述比特检测计数器的最高比特位为I时，判定所述有效数据比特为I;在所述比特检测计数器的最高比特位为O时，判定所述有效数据比特位为O。采用计数器进行有效数据比特位的检测，通过简单的数据检测方式，可以提高数据传送效率。另外，所述从同步切换模块包含:错误检测和恢复模块；所述错误检测和恢复模块在检测到非空闲状态中，所述从同步切换模块接收的数据中有超过预设个数的低电平时，则判定所述从同步切换模块接收错误；其中，所述低电平的预设个数是可配置的；并且，所述电磁屏从芯片还包含:中断处理器；所述错误检测和恢复模块在所述电磁屏从芯片允许所述从同步切换模块检测接收错误中断的情况下，所述错误检测和恢复模块检测到接收错误时，产生中断报告给所述中断处理器；所述中断处理器接收到所述中断报告之后，通知所述从同步切换模块自动进入空闲状态，重新开始接收下一帧数据。通过错误检测和恢复模块，从同步切换模块可及时发现从机接收数据过程中的错误，提高数据传送效率。另外，所述主同步切换模块和所述从同步切换模块分别包含:同步切换计数器；所述同步切换计数器通过系统总线配置一个预设值；所述同步切换计数器的计数值，在所述电磁屏主芯片发送完起始位，或者所述电磁屏从芯片接收完起始位时，清零；并且，所述同步切换计数器的计数值总是在下一系统时钟周期加I ;直到所述计数值等于预设值时，所述同步切换计数器产生一个中断报告给所述电磁屏主芯片或者所述电磁屏从芯片；所述电磁屏主芯片或者所述电磁屏从芯片同步切换天线。采用同步切换计数器，使得电磁屏主芯片无需等待电磁屏从芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容和电磁双模触控系统，其特征在于，包含：电容屏主芯片、电磁屏主芯片、触控屏面板、传感器和天线复用阵列、切换开关阵列；所述传感器和天线复用阵列位于所述触控屏面板的触摸区域内，包含横排导线和竖排导线；所述横排导线或竖排导线的一端连接所述电容屏主芯片和电磁屏主芯片，另一端连接所述切换开关阵列；其中，当所述电容和电磁双模触控系统作为电容触控系统使用时，所述切换开关阵列的所有开关处于断开状态；所述横排导线和所述竖排导线为电容屏的传感器，每一根都单独使用；当所述电容和电磁双模触控系统作为电磁触控系统使用时，所述切换开关阵列的部分开关处于关闭状态，将所述横排导线或竖排导线中的两两或多组的一端连接起来，形成天线回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明剑，申广军，贺中柱，朱向阳，金海鹏，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：