CN102193675A - 近接感应面板 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种近接感应面板，包括：基板、至少一个近接感应单元与至少一个感测电路。近接感应单元形成于基板，当物件移动时，无须触碰面板，即可产生近接感应信号而输出控制信号。近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号，感测电路接收感应信号而产生一控制信号。降低碰触面板的次数而使得产品的使用期限延长。

Description

近接感应面板

技术领域

本发明关于为一种面板，特别是关于一种近接感应面板。

背景技术

随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如：智能性手机、运输工具的购票系统、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见的近距离控制装置包括近接传感器(Proximity sensor)与触摸面板(touch panel)等，主要用以切换系统状态。

请参考图1，其为一般电感式近接感应系统100功能方块图，其包括：物件10、近接感应单元101、感测电路105与微控制器106。当物件10靠近接感应单元101时，近接感应单元101所感应的电感量会随着物件的距离而产生变动，此时，由振荡器102产生的振荡频率/波幅的大小会依据物件的距离而改变并产生一振荡信号。而检波电路103转换振荡信号为固定直流电压并传送至输出电路104，输出电路104用以接受固定直流电压并增强驱动力为输出信号，并传送至微控制器106或受控的负载端。

一般触摸面板(touch panel)包括电阻式、表面电容式(Surface Capacitive Touch Panel，SCT)、投射电容式(Projected Capacitive Touch Panel，PCT)、红外线式、声波式、光学式、电磁感应式与数字式等。请参考图2，其为一般电阻式触控面板110功能方块图，其包括：电阻式触控面板120、驱动电路122、感测电路124与微控制器126。电阻式的运作方式为：当物体碰触电阻式触控面板120时，其电阻式触控面板120会依据碰触的位置产生一模拟电压准位并传送至传感器124，经由传感器124将此模拟电压准位转变为一数字信号至传送至微控制器126，微控制器126会依据该电子信号做出适当的反应，达成控制系统状态的目的。接着，请参考图3为一般电阻式触控面板的结构图，其包括：覆盖层150、导电薄膜152、隔离点154、导电玻璃156、基板158与液晶面板160。

以往的触控面板都必需碰触其面板，在某些小型的家电触控面板上，必须通过碰触这个动作才能操作人机画面。为了增加互动性并减少碰触面板而使得产品不易损坏，实在有必要提出一个新的架构，能够取代以往必需碰触其面板才能产生动作，只需靠近其面板并利用近接感应的动作操作交互式的人机接口。

发明内容

本发明提出一种近接感应面板，提出将近接感应单元形成于面板的基板。此面板有别于之前的触控面板，可无须触碰于近接感面板并产生一感应信号，同时，降低碰触面板的次数而使得产品的使用期限延长。

本发明提供的一种近接感应面板，包括：基板、至少一个互容式近接感应单元，形成于该基板，该近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号，且该互容式近接感应单元的形状选自同心圆、半月形同心圆、同心方块、与同心回字形方块；及至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

优选地，每个该互容式近接感应单元包含至少两电极。

优选地，该基板为一玻璃基板、一塑料基板或一彩色滤光片基板。

优选地，该近接感应单元的形状为：一圆形、一方形、一椭圆形、一工形、一回形、一菱形或一螺旋形。

优选地，该近接感应单元形成于该基板的上表面、该基板的下表面或该基板上下表面。

优选地，该同心圆的结构为二圆形电极具有相同圆心。

优选地，该半月形同心圆的结构为一弧形电极围绕一圆型电极。

优选地，该同心方块的结构为一矩形电极围绕一U形电极，该矩形电极具有朝内延伸的末端，此末端指向该U形电极的开口。

优选地，该同心回字形方块的结构为一电极围绕成具有一开口的外矩形以及一较小的内矩形，另一电极形成于一外矩形与一内矩形的间隙之间。

本发明提供的近接感应面板，降低碰触面板的次数而使得产品的使用期限延长。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为电感式近接感应统功能方块图(先前技术)；

图2为先前技术电阻式触控面板的结构图(先前技术)；

图3为先前技术电阻式触控面板的结构图(先前技术)；

图4为近接感应面板的统功能方块图；

图5为近接感应面板的排列近接感应单元的第一实施例上视图；

图6为近接感应面板的排列近接感应单元的第二实施例上视图；

图7为近接感应面板的排列近接感应单元的第三实施例上视图；

图8为近接感应面板的排列近接感应单元的第四实施例上视图；

图9为近接感应面板的剖面图；

图10为近接感应单元的形状的第一实施例；

图11为近接感应单元的形状的第二实施例；

图12为近接感应面板的电容式面板的第一实施例图；

图13为近接感应面板的电容式面板的第二实施例图；

图14为近接感应面板的电容式面板的第三实施例图；及

图15为近接感应面板的电容式面板的第四实施例图。

符号说明

10      物件           100     电感式近接感应系统

101     近接感应单元   102     振荡电路

103     检波电路       104     输出电路

105     感测电路       106     微控制器

110     电阻式触控系统 120     电阻式触控面板

122     驱动器         124     传感器

126     微控制器       150     覆盖层

152     导电薄膜       154     隔离点

156     导电玻璃       158     基板

160     液晶面板       200     近接感应面板系统

210     近接感应面板   212     近接感应面板

214     近接感应面板   216     近接感应面板

218     近接感应面板   220     覆盖层

222     近接感应单元   224     基板

226     液晶面板       230     近接感应单元

240     感测电路       241     驱动电路

242     侦测电路       250     微控制器

260     互容式近接感应单元

具体实施方式

本发明提出一种近接感应面板，包含基板与至少一个近接感应单元。通过将近接感应单元直接形成于各种不同面板的基板中，使得所应用的基板具有近接感应功能，并可远距离地控制面板的人机接口，而达到更佳的人机互动效果。同时，在不同的近接感应面板的情形下，可降低受环境影响所干扰的成份。将此近接感应单元形成于面板中，可在不影响原面板制作的流程上，并设法将近接感应单元的制作整合入面板的制作流程，如此，即可大幅降低近接感应单元所需的成本。

请参考图4，其为本发明近接感应面板200的功能方块图，其中，近接感应面板200包含：面板210、至少一个近接感应单元230与至少一个感测电路240。至少一个近接感应单元230形成于基板，其可依据物件10的靠近而产生所对应的近接感应信号，且近接感应信号的大小依据物件10的距离远近来改变。感测电路240用以接收近接感应信号而产生控制信号。微控制器250连接感测电路240，用以接收控制信号并进行计算而产生坐标信息(X，Y)。微控制器240可利用此坐标信息(X，Y)进行手势方向的判断，例如：物件由左至右、由右至左、由左斜至右斜、由右斜至左斜、由上至下、由下至上、两物件放大、两物件缩小等等。如此，即可实现使用者与各种面板的互动手势。

其中，近接感应单元230为依据电感的变化产生感应信号的一电感式近接感应单元。亦即，而基板可以是：玻璃基板、塑料基板或彩色滤光片基板。

电感式近接感应单元利用物件的距离而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电感量的变化。感测电路240内的振荡电路通过电感量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器250。

其中，近接感应单元230亦可为电容的变化产生感应信号的一电容式近接感应单元。亦即，该基板可以是：玻璃基板、塑料基板或彩色滤光片基板。

而电容式近接感应单元利用该物件的距离远近而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电容量的变化。感测电路240内的振荡电路依据电容量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器250。其中，电容式近接感应单元包含了自容式近接感应单元与互容式近接感应单元。自容式近接感应单元运用至少一电极进行驱动(Driving)与侦测(Sensing)。而互电容式近接感应单元运用至少两电极的排列分别来进行驱动与侦测。

其中，近接感应面板的近接感应单元排列的方式为矩形、菱形，或是任意排列方式。

以下，图5、图6、图7与图8的实施例，将分别列举四个近接感应面板的排列近接感应单元的实施例。

接着，请参考图5，其说明近接感应面板的排列近接感应单元的第一实施例上视图，近接感应单元于近接感应面板中采用矩形排列的设计。

接着，请参考图6，其说明近接感应面板的排列近接感应单元的第二实施例上视图，近接感应单元于近接感应面板中采用交错排列的设计。

接着，请参考图7，其说明近接感应面板的排列近接感应单元的第三实施例上视图，近接感应单元于近接感应面板中采用六角形排列的设计。

接着，请参考图8，其说明近接感应面板的排列近接感应单元的第四实施例上视图，近接感应单元于近接感应面板中采用同心圆排列的设计。

以下，图9列举一个近接感应面板实施例剖面图。其中，近接感应面板212包括：覆盖层220、近接感应单元222、基板224与液晶面板226。由于基板224的表面为形成电极层，因此，近接感应单元140可形成于基板224上表面或下表面。

其中，近接感应单元的形状可选自：一圆形、一方形、一椭圆形、一工形、一回形、一菱形、一螺旋形或任意形状。

接着，图10与图11分别列举二个近接感应单元形成于基板的实施例。其中，请参考图10，其说明近接感应单元的形状为螺旋形。其中，请参考图11，其说明近接感应单元的形状为回形。

其中，至少一个互容式近接感应单元260，形成于该基板，该互容式近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号，且该互容式近接感应单元260的形状选自同心圆、半月形同心圆、同心方块、与同心回字形方块。

其中，图12中同心圆的结构为二圆形电极具有相同圆心，而图13中半月形同心圆的结构为一弧形电极围绕一圆型电极，且图14中同心方块的结构为一矩形电极围绕一U形电极，矩形电极具有朝内延伸的末端，此末端指向U形电极的开口，最后，图15中同心回字形方块的结构为一电极围绕成具有开口的外矩形以及一较小的内矩形，另一电极形成于该外矩形与该内矩形的间隙之间。

接着，将说明图12至图15为互容式近接感应单元的应用电路，其中，感测电路240包含驱动电路241与侦测电路242。其中，互容式近接感应单元260中至少包括两个电极。而运用互容式近接感应单元260来进行物件近接侦测的动作原理为：由驱动电路241驱动一信号于与其相连的第一电极，而第二电极会产生相应的互电容感应。当物件靠近互容式近接感应单元260时，互容式近接感应单元260的电容量将受到扰动而改变，此时，侦测电路242即可依据与其所连接的第二电极侦测到电容的变化，并通过电压或电流的大小的改变，进而得知互容式近接感应单元260电容量变化。如此，即可计算物件接近面板的相对距离。其中，运用互容式近接感应单元260，可达到反应速度较快，且稳定性较高的功效。

虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围须根据权利要求所界定的内容为准。

Claims (9)

1.一种近接感应面板，其特征在于，包含：

一基板；

至少一个互容式近接感应单元，形成于该基板，该近接感应单元用以感应一物件的靠近而产生一感应信号，且该互容式近接感应单元的形状选自同心圆、半月形同心圆、同心方块、与同心回字形方块；及

至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，每个该互容式近接感应单元包含至少两电极。

3.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该基板为一玻璃基板、一塑料基板或一彩色滤光片基板。

4.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该近接感应单元的形状为：一圆形、一方形、一椭圆形、一工形、一回形、一菱形或一螺旋形。

5.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该近接感应单元形成于该基板的上表面、该基板的下表面或该基板上下表面。

6.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该同心圆的结构为二圆形电极具有相同圆心。

7.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该半月形同心圆的结构为一弧形电极围绕一圆型电极。

8.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该同心方块的结构为一矩形电极围绕一U形电极，该矩形电极具有朝内延伸的末端，此末端指向该U形电极的开口。

9.如权利要求1所述的面板，其特征在于，该同心回字形方块的结构为一电极围绕成具有一开口的外矩形以及一较小的内矩形，另一电极形成于一外矩形与一内矩形的间隙之间。

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