CN107357471A - 感测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感测装置,其受控制芯片的控制,其包含:保护盖模块;电路板,设于该保护盖模块的一侧,该电路板具有一第一表面与一第二表面,该第二表面位于该电路板面向该保护盖模块的一侧,该第一表面位于该电路板与该保护盖模块的相反侧;第一电极结构,设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片;一插座模块,其中具有一导体结构并电性连接至该控制芯片;以及一间隔层,设置于该插座模块与该电路板的该第一表面之间,用以于在该保护盖模块被按压时产生形变,而让该第一电极结构与该导体结构间的距离改变,让该控制芯片可以感测到该第一电极结构与该导体结构间的电容变化。本发明改善了实体按键和触控虚拟按键的缺失。
Description
技术领域
本发明涉及一种感测装置,尤指一种可应用于智能型手机输入设备的感测装置。
背景技术
请参见图1,其为常见智能型手机1的外观示意图,其中除了触控屏幕10外,通常还设置有一个首页键(Home key)11,首页键11通常是一个具按压感的机械式实体按键,但是机械式实体按键具有容易磨耗且防水不易的缺点。因此,就有其它厂商改以触控方式来完成首页键11的功能,但是失去了按压感的触控虚拟按键容易误触又缺乏反馈感,而如何改善上述技术手段的缺失,发展出兼顾多方面需求的特性,是发明人提出本案的主要目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种感测装置,可用以完成具有按压感的触控按键,进而改善实体按键容易磨耗,但触控虚拟按键又容易误触且缺乏反馈感的缺点,进而发展出兼顾多方面需求的技术手段。
为达上述目的,本发明提出了一种感测装置,其受控制芯片的控制,其包含:保护盖模块;电路板,设于该保护盖模块的一侧,该电路板具有一第一表面与一第二表面,该第二表面位于该电路板面向该保护盖模块的一侧,该第一表面位于该电路板与该保护盖模块的相反侧;第一电极结构,设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片;一插座模块,其中具有一导体结构并电性连接至该控制芯片;以及一间隔层,设置于该插座模块与该电路板的该第一表面之间,用于在该保护盖模块被按压时产生形变,而让该第一电极结构与该导体结构间的距离改变,让该控制芯片可以感测到该第一电极结构与该导体结构间的电容变化。
优选地,其中还包含一第二电极结构与一第三电极结构,其中该第二电极结构设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,而该第三电极结构设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片可以感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第三电极结构所造成的电容变化。
优选地,其中有部份的该第三电极结构也设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且对齐至设置于该第一表面的该第一电极结构的位置,用以遮蔽该用户手指对于该第一电极结构的电容干扰。
优选地,其中还包含一第二电极结构,设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片能够感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第一电极结构所造成的电容变化。
为达上述目的,本发明实施例的另一方面提供一种感测装置,其包含:一保护盖模块;一控制芯片;一电路板,设于该保护盖模块的一侧,该电路板具有一第一表面与一第二表面,该第二表面位于该电路板面向与该保护盖模块的一侧,该第一表面位于该电路板与该保护盖模块的相反侧;一第一电极结构,设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片;一插座模块,其中具有一导体结构并电性连接至该控制芯片;以及一间隔层,设置于该插座模块与该电路板的该第一表面之间,用于在该保护盖模块被按压时产生形变,而该控制芯片于一第一时段内因为该第一电极结构与该导体结构间所产生的一距离变化而量测到该第一电极结构与该导体结构间的一第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的一第一控制信号。
优选地,其中还包含一第二电极结构与一第三电极结构,其中该第二电极结构设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,而该第三电极结构设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片,该控制芯片于该第一时段内感测一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第三电极结构所造成的一第二电容变化而产生出一第二控制信号。
优选地,其中有部份的该第三电极结构也设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且对齐至设置于该第一表面的该第一电极结构的位置,用以遮蔽该用户手指对于该第一电极结构的电容干扰。
优选地,其中还包含一第二电极结构,设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,该控制芯片于该第二时段内感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第一电极结构所造成的一第二电容变化而产生出一第二控制信号,其中该第二时段中的该控制芯片提供一固定准位电压给该第一电极结构,使该第一电极结构为一接地电极。
为达上述目的,本发明实施例的再一方面提供一种感测装置,其受一控制芯片的控制,其包含:一保护盖模块;一可挠电路板,设于该保护盖模块的一侧,该可挠电路板具有一第一表面与一第二表面并分为一第一部份与一第二部份,该可挠电路板的该第一部份的第一表面朝向该保护盖模块,该可挠电路板弯折而使该第二部份的第一表面背向该保护盖模块;一第一电极结构,设置于该可挠电路板的该第一部份的该第二表面并电性连接至该控制芯片;一第二电极结构,设置于该可挠电路板的该第二部份的该第二表面并电性连接至该控制芯片;以及一间隔层,设置于该可挠电路板的该第一部份与该第二部份之间,用以让该第一电极结构与该第二电极结构间具有一距离,而当该保护盖模块被按压时,会让该第一电极结构与该第二电极结构间的该距离改变,该控制芯片可以感测到该第一电极结构与该导体结构间的电容变化。
优选地,其中还包含一第三电极结构与一第四电极结构,其中该第三电极结构设置于该可挠电路板的该第二部份的该第二表面,并电性连接至该控制芯片,而该第四电极结构设置于该能够挠电路板的该第二部份的该第一表面并电性连接至该控制芯片,该第三电极结构与该第四电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片可以感测到一使用者手指的接近对该第三电极结构与该第四电极结构所造成的电容变化。
由于本发明所揭露的感测装置可以利用简单的构造来完成触控与按压两种操作行为的感测,可普遍应用到各式各样的可携式装置而且降低制造的复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有常见智能型手机的外观示意图。
图2为本发明实施例提供的可应用于其上的智能型手机的外观示意图。
图3为本发明实施例提供的关于首页键的构造剖面示意图。
图4为本发明实施例提供的关于首页键的另一实施例构造剖面示意图。
图5为本发明实施例提供的关于首页键的再一实施例构造的剖面示意图。
图6A为图5实施例构造中软性电路板的布局示意图。
图6B为图6A沿着折迭线进行对折后形成如构造示意图。
图7为本发明实施例提供的关于首页键相关装置的又一实施例构造剖面示意图。
图8为本发明实施例提供的关于首页键的又一实施例的一侧面构造示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图2,其为本发明可应用于其上的智能型手机2的外观示意图,其壳体20外部露出一插座21,该插座通常是一个通用串行总线插座,用以提供智能型手机2进行充电以及数据传输。而由图中可以看出,该插座的位置与首页键22的位置相当接近。于是本发明便从此处发展出下列的技术构想。
请参见图3,其为本发明提供的关于首页键的构造剖面示意图,其中插座模块31可使用上述的插座21来完成,该插座模块31通常固定设置于一主板30上,且该插座模块31中具有导体结构310,而插座模块31的上表面设置有一间隔层(spacer)32,用以与一电路板33完成接触,而完成该间隔层(spacer)32的材料可选用具有弹性的材料(例如贴合用的口字胶),因此可因为外力的按压而产生形变。至于电路板33的第一表面331与第二表面332则分别完成有第一电极结构333、第二电极结构334与第三电极结构335,分别扮演压力感应电极、触控感应电极与接地电极的角色。至于电路板33的上方则设置有光导结构(Light Guide)34与保护盖(Cover Lens)35所组成的保护盖模块,而光导结构(Light Guide)34用以引导两侧的发光二极管36所发出的光线来产生一个面光源。
如此一来,当使用者的手指39接触到保护盖(Cover Lens)35并用力向下按压时,间隔层(spacer)32将因为按压而产生形变,因此,第一电极结构333与插座模块31中导体结构310间的距离将产生变化,如此一来,与第一电极结构333以及插座模块31中导体结构310电性连接的一控制芯片(本图未示出)便可以因为此一距离变化而量测到第一电极结构333与插座模块31中导体结构310(被控制芯片控制成一接地电极或是刺激电极)间的第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的第一控制信号。而在第二表面332上的第三电极结构335与第一表面331上的第一电极结构333的位置是对齐的,使得第三电极结构335可以挡在手指39与第一电极结构333之间。而被设定为接地电极的第三电极结构335所产生的屏蔽效果可以让手指39不会与第一电极结构333之间产生电容耦合,让手指39沿保护盖(Cover Lens)35表面的移动不会对第一电容变化产生影响,进而避免了手指39对第一控制信号所可能产生的干扰。换句话说,第一电极结构333与插座模块31中导体结构310间的第一电容变化可以准确反应手指的按压行为,但不会受到手指在保护盖35表面移动水平的干扰。
再者,当使用者的手指接触到保护盖(Cover Lens)35但并未用力向下按压时,间隔层(spacer)32将不会因为按压而产生形变,因此,第一电极结构333与插座模块31中导体结构(被控制芯片控制成接地电极或是刺激电极)310间的距离将不会产生变化,如此一来,上述的控制芯片(本图未示出)将量测不到第一电极结构333与插座模块31中导体结构310间的第一电容变化。但是分布在第二表面332上的一个或多个第二电极结构334,由于与用户的手指39间未被任何导体遮蔽,因此一个或多个第二电极结构334可以检测到手指39的接近及其水平移动。如此一来,控制芯片也就可以根据不同位置的第二电极结构334与手指39间的电容耦合效应(第二电容变化)来产出随手指39移动变化的第二控制信号。另外,第一表面331上的第三电极结构335则可以与第二表面332上第二电极结构334的位置对齐,用以遮蔽来自下方对第二电极结构334所可能产生的电子干扰。而不论是第一表面331或是第二表面332上的第三电极结构335都可电性连接于控制芯片(本图未示出),进而由控制芯片来提供一固定0伏特电压(接地)或是固定几个伏特电压而被控制成一接地电极或是刺激电极。被固定的几个伏特电压驱动的刺激(Stimulus)电极将可用以增加相对应电极结构的感测灵敏度。相关的技术内容的细节还可以参考申请人先前申请的专利案,台湾专利公开号201602862,专利名称为”控制装置”的说明书内容以及相对应的中国申请案CN104777929A。
再请参见图4,其为本发明提供的关于首页键的另一实施例构造剖面示意图,其中插座模块31可使用上述的插座21来完成,该插座模块31通常完成于主板30上且该插座模块31中具有导体结构310,而插座模块31的上表面设置有一间隔层(spacer)32,用以与一电路板33完成接触,而完成该间隔层(spacer)32的材料具有弹性而可因为按压来产生形变。至于电路板33的第一表面331与第二表面332则分别完成有第一电极结构433与第二电极结构434,用于在不同的时段来分别交替扮演压力感应电极、触控感应电极与接地电极的角色。至于电路板33的上方则同样设置有光导结构(Light Guide)34与保护盖(Cover Lens)35,而光导结构(Light Guide)34用以引导两侧的发光二极管36所发出的光线来产生一个面光源。
如此一来,当使用者的手指39接触到保护盖(Cover Lens)35并用力向下按压时,间隔层(spacer)32将因为按压而产生形变,因此,第一电极结构433与插座模块31中导体结构310间的距离将产生变化,如此一来,与第一电极结构433以及插座模块31中导体结构310电性连接的控制芯片在第一时段中去驱动第一电极结构433来进行量测,控制芯片(本图未示出)便可以因为此一距离变化而量测到第一电极结构433与插座模块31中导体结构310(被控制芯片控制成一接地电极或是刺激电极)间的第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的第一控制信号。而在第二表面332上的第二电极结构434与第一表面331上的第一电极结构433的位置是对齐或是略大的,因此第二电极结构434可以挡在手指39与第一电极结构433之间,而在第一时段中,控制芯片(本图未示出)给出零电压至第二电极结构434,使得第二电极结构434变成一接地电极,而其所产生的屏蔽效果可以让手指39不会与第一电极结构433之间产生电容耦合,让手指39沿保护盖(Cover Lens)35表面的移动不会对第一电容变化产生影响,进而避免了手指39对第一控制信号所可能产生的干扰。
再者,当使用者的手指接触到保护盖(Cover Lens)35但并未用力向下按压时,间隔层(spacer)32将不会因为按压而产生形变,因此,第一电极结构433与插座模块31中导体结构310间的距离将不会产生变化,如此一来,上述的控制芯片(本图未示出)在第二时段中去驱动第二电极结构434来进行量测,由于与使用者的手指39间未被任何导体遮蔽,因此第二电极结构434可以检测到手指39及其水平移动,因此,控制芯片也就可以根据不同位置的第二电极结构434与手指39间的电容耦合效应(第二电容变化)来产出随手指39移动变化的第二控制信号,至于第二时段中的第一电极结构433则可以被控制芯片设定为一接地电极,而由控制芯片来提供一固定0伏特电压(接地)或是固定几个伏特电压(刺激电极),而被固定的几个伏特电压驱动的刺激电极将可用以增加相对应电极结构的感测灵敏度。相关专利可以参考申请人先前申请的专利案,台湾专利公开号201602862,专利名称为”控制装置”的说明书内容。在本例中,第一时段与第二时段将交替出现,以分时多任务的方式来完成两种功能,并可简化图3所示实施例的电极构造复杂度。
再请参见图5,其为本发明提供的关于首页键的再一实施例构造的剖面示意图,本实施例已不需要上述插座模块31中导体结构310的设置。本实施例主要完成于一块软性电路板(FPC)53上,该软性电路板53的第一表面531与第二表面532上都覆盖有电极层,而通过图形定义制备过程后,用以形成如图中所示的第一电极结构533、第二电极结构534、第三电极结构535与第四电极结构536,分别扮演压力感应电极、触控感应电极与接地电极等等的角色。然后把软性电路板(FPC)53予以折叠并于中间设置间隔层(spacer)52或是省略间隔层(spacer)52而自然留有间隙520,便可形成如图所示的立体结构,其中第一电极结构533为一接地电极,被电性连接至一固定电压(例如零电压或是一个固定准位电压),而第二电极结构534则是用来当做触控感应电极,通过与第一电极结构533的耦合,第二电极结构534可以用来感测手指39在保护盖(Cover Lens)35表面的的移动。上述固定电压可以是由外部的控制芯片(本图未示出)来提供。
至于位置对齐的第三电极结构535与第四电极结构536则是用来作为压力感应电极与接地电极,因此,当使用者手指39在第三电极结构535与第四电极结构536上方的保护盖(Cover Lens)35表面向下按压时,保护盖(Cover Lens)35将因为按压而产生形变而使手指39下方的第三电极结构535与第四电极结构536的距离缩小,进而改变两者间电容的大小。如此一来,与第三电极结构535与第四电极结构536电性连接的一控制芯片(本图未示出)便可以因为此一距离变化而量测到第三电极结构535与第四电极结构536(被控制芯片视为一接地电极)间的第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的第一控制信号。
再者,当使用者的手指接触到保护盖(Cover Lens)35但并未用力向下按压时,第三电极结构535与第四电极结构536间的距离将不会产生变化,如此一来,上述的控制芯片(本图未示出)将量测不到第三电极结构535与第四电极结构536间的第一电容变化。但是位在第二表面532上的第二电极结构534,由于与用户的手指39间未被任何导体遮蔽,因此第二电极结构534可以检测到手指39及其水平移动,因此,控制芯片也就可以根据不同位置的第二电极结构534与手指39间的电容耦合效应来产出随手指39移动变化的第二控制信号,而第一表面531上的第一电极结构533则可以用以遮蔽来自下方对第二电极结构534所可能产生的干扰。而上述的第一电极结构533与第四电极结构536都可电性连接于控制芯片(本图未示出),进而由控制芯片来提供一固定0伏特电压(接地)或是固定几个伏特电压(刺激电极),而被固定的几个伏特电压驱动的刺激电极将可用以增加相对应电极结构的感测灵敏度。相关专利可以参考申请人先前申请的专利案,台湾专利公开号201602862,专利名称为”控制装置”的说明书内容。至于光导结构(LightGuide)54用以引导发光二极管56所发出的光线并穿过透孔57,用以让使用者可以清楚看到首页键或是其它按键的位置。而光导结构(LightGuide)54与发光二极管56设置于一电路板58之上,而软性电路板(FPC)53则可以被设置于一框架59的内部,该框架59位于该保护盖(Cover Lens)35的边缘下方,用以支撑该保护盖(Cover Lens)35。至于控制芯片(本图未示出)可以直接置放在软性电路板(FPC)53之上,或是可以置放在电路板58之上。
而图6A的所示,为图5实施例构造中软性电路板(FPC)53上第二电极结构534、第三电极结构535与第四电极结构536的布局示意图。而可以沿着折叠线60来将软性电路板(FPC)53进行对折,便可形成如图6B的示意图。
请参见图7,其为本发明提供的关于首页键相关装置的又一实施例构造剖面示意图,本例与图5所示的实施例大部份相同,不同处在于该软性电路板(FPC)53的第一表面531贴合至一基板60,该基板60可以是常见的刚性基板,例如常见的玻纤环氧基板FR4。而基板60再锁固至框架59之上,使得软性电路板(FPC)53可以被设置于基板60、框架59与该保护盖(Cover Lens)35之间。而且在不需间隔层(spacer)52的状况下,弯折的软性电路板(FPC)53可以自然顶抵到保护盖(CoverLens)35并留有间隙520。如此一来,需要进行维修时,将可通过基板60与框架59间锁固的解除而达到处理或置换软性电路板(FPC)53的目的。
再请参见图8,其为本发明提供的关于首页键的又一实施例的一侧面构造示意图,其主要是整合第二与第三实施例的特征所产生的第四实施例。其中主板70上完成有一软性电路板(FPC)73,而软性电路板(FPC)73中或表面上分别完成有第一电极结构733与第二电极结构734,而第一电极结构733与第二电极结构734用于在不同的时段来分别交替扮演压力感应电极、触控感应电极与接地电极的角色。本图中所示的第二电极结构734随软性电路板(FPC)73的弯折而贴附至光导结构(Light Guide)74的表面。当然,若是省略光导结构(Light Guide)74的设置,软性电路板(FPC)73的弯折将改贴附到保护盖(Cover Lens)75的表面,而光导结构(Light Guide)74用以引导两侧的发光二极管(本图未示出)所发出的光线来产生一个面状光源。
如此一来,当使用者的手指79接触到保护盖(Cover Lens)75并用力向下按压时,具弹性的间隔层(spacer)72将可因为按压而产生形变。若是改用不具弹性的间隔层(spacer)72,则保护盖(Cover Lens)75的本身将会形变。而上述两种形变都可以造成第一电极结构733与第二电极结构734间的距离产生变化,如此一来,与第一电极结构733以及第二电极结构734电性连接的控制芯片7在可以与某一时段中因为此一距离变化而量测到第一电极结构733与第二电极结构734间的第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的第一控制信号。而在另一时段中,由于第二电极结构734与用户的手指79间未被任何导体遮蔽,因此第二电极结构734可以检测到手指79及其水平移动,因此,控制芯片7也就可以根据不同位置的第二电极结构734与手指79间的电容耦合效应来产出随手指79移动变化的第二控制信号。
综上所述,本发明提出多个可以整合到各式便携设备的感测装置,利用简单的构造必可以完成触控与按压两种操作行为的感测,可普遍应用到各式各样的可携式装置的首页键或是其它按键,而且可以有效地降低制造的复杂度。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,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当视后附的权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种感测装置,其受一控制芯片的控制,其特征在于,包含:一保护盖模块;
一电路板,设于该保护盖模块的一侧,该电路板具有一第一表面与一第二表面,该第二表面位于该电路板面向该保护盖模块的一侧,该第一表面位于该电路板与该保护盖模块的相反侧;
一第一电极结构,设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片;
一插座模块,其中具有一导体结构并电性连接至该控制芯片;以及
一间隔层,设置于该插座模块与该电路板的该第一表面之间,用于在该保护盖模块被按压时产生形变,而让该第一电极结构与该导体结构间的距离改变,让该控制芯片可以感测到该第一电极结构与该导体结构间的电容变化。
2.如权利要求1所述的感测装置,其特征在于,其中还包含一第二电极结构与一第三电极结构,其中该第二电极结构设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,而该第三电极结构设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片可以能够感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第三电极结构所造成的电容变化。
3.如权利要求2所述的感测装置,其特征在于,有部份的该第三电极结构也设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且对齐至设置于该第一表面的该第一电极结构的位置,用以遮蔽该用户手指对于该第一电极结构的电容干扰。
4.如权利要求1所述的感测装置,其特征在于,还包含一第二电极结构,设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片能够感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第一电极结构所造成的电容变化。
5.一种感测装置,其特征在于,包含:
一保护盖模块;
一控制芯片;
一电路板,设于该保护盖模块的一侧,该电路板具有一第一表面与一第二表面,该第二表面位于该电路板面向与该保护盖模块的一侧,该第一表面位于该电路板与该保护盖模块的相反侧;
一第一电极结构,设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片;
一插座模块,其中具有一导体结构并电性连接至该控制芯片;以及
一间隔层,设置于该插座模块与该电路板的该第一表面之间,用于在该保护盖模块被按压时产生形变,而该控制芯片于一第一时段内因为该第一电极结构与该导体结构间所产生的一距离变化而量测到该第一电极结构与该导体结构间的一第一电容变化,进而产生出随着按压行程变化的一第一控制信号。
6.如权利要求5所述的感测装置,其特征在于,还包含一第二电极结构与一第三电极结构,其中该第二电极结构设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,而该第三电极结构设置于该电路板的该第一表面并电性连接至该控制芯片,该控制芯片于该第一时段内感测一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第三电极结构所造成的一第二电容变化而产生出一第二控制信号。
7.如权利要求6所述的感测装置,其特征在于,有部份的该第三电极结构也设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且对齐至设置于该第一表面的该第一电极结构的位置,用以遮蔽该用户手指对于该第一电极结构的电容干扰。
8.如权利要求5所述的感测装置,其特征在于,还包含一第二电极结构,设置于该电路板的该第二表面并电性连接至该控制芯片,且设置于该第二表面上的第二电极结构与该第一表面的该第三电极结构间产生电容耦合,该控制芯片于该第二时段内感测到一使用者手指的接近对该第二电极结构与该第一电极结构所造成的一第二电容变化而产生出一第二控制信号,其中该第二时段中的该控制芯片提供一固定准位电压给该第一电极结构,使该第一电极结构为一接地电极。
9.一种感测装置,其受一控制芯片的控制,其特征在于,包含:一保护盖模块;
一可挠电路板,设于该保护盖模块的一侧,该可挠电路板具有一第一表面与一第二表面并分为一第一部份与一第二部份,该可挠电路板的该第一部份的第一表面朝向该保护盖模块,该可挠电路板弯折而使该第二部份的第一表面背向该保护盖模块;
一第一电极结构,设置于该可挠电路板的该第一部份的该第二表面并电性连接至该控制芯片;
一第二电极结构,设置于该可挠电路板的该第二部份的该第二表面并电性连接至该控制芯片;以及
一间隔层,设置于该可挠电路板的该第一部份与该第二部份之间,用以让该第一电极结构与该第二电极结构间具有一距离,而当该保护盖模块被按压时,会让该第一电极结构与该第二电极结构间的该距离改变,该控制芯片可以感测到该第一电极结构与该导体结构间的电容变化。
10.如权利要求9所述的感测装置,其特征在于,还包含一第三电极结构与一第四电极结构,其中该第三电极结构设置于该可挠电路板的该第二部份的该第二表面,并电性连接至该控制芯片,而该第四电极结构设置于该可挠电路板的该第二部份的该第一表面并电性连接至该控制芯片,该第三电极结构与该第四电极结构间产生电容耦合,让该控制芯片能够感测到一使用者手指的接近对该第三电极结构与该第四电极结构所造成的电容变化。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108514738A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-09-11 | 新益先创科技股份有限公司 | 便携式电子装置 |
CN110244875A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控结构、触控装置及触控显示装置 |
CN112783331A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 具有柔性电路板的特定布置的用于机动车辆的输入装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106775120B (zh) * | 2017-01-16 | 2021-01-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种触控面板及触控显示装置 |
JP7026525B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-02-28 | 株式会社フジクラ | センサ装置 |
JP7383869B2 (ja) * | 2020-02-13 | 2023-11-21 | シャープ株式会社 | タッチパネル及び表示装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070257821A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Son Jae S | Reconfigurable tactile sensor input device |
US20140140587A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-22 | Claudio R. Ballard | "home" button with integrated user biometric sensing and verification system for mobile device |
CN104583374A (zh) * | 2012-08-20 | 2015-04-29 | 环球油品公司 | 加氢处理方法及与其有关的设备 |
CN104866149A (zh) * | 2014-02-24 | 2015-08-26 | 原相科技股份有限公司 | 具有防止误触功能的智能装置 |
WO2015156196A1 (ja) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | 株式会社村田製作所 | タッチパネルおよび電子機器 |
CN105183230A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置 |
US20160098109A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including touch sensor |
US20160117017A1 (en) * | 2014-05-29 | 2016-04-28 | Cypress Semiconductor Corporation | High voltage, High-sensitivity Self-capacitance Sensing |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010217967A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
JP2011248439A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Omron Corp | 静電容量式入力装置 |
US9697409B2 (en) * | 2013-09-10 | 2017-07-04 | Apple Inc. | Biometric sensor stack structure |
US9652097B2 (en) * | 2013-11-29 | 2017-05-16 | Hideep Inc. | Feedback method according to touch level and touch input device performing the same |
TWI524251B (zh) * | 2014-02-24 | 2016-03-01 | 原相科技股份有限公司 | 電容式手指導航模組及其製作方法 |
CN105511683B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-03-12 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种触控显示装置 |
-
2016
- 2016-05-09 CN CN201610300828.8A patent/CN107357471A/zh active Pending
-
2017
- 2017-05-09 JP JP2017092929A patent/JP2017215953A/ja active Pending
- 2017-05-09 US US15/590,158 patent/US20170322659A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070257821A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Son Jae S | Reconfigurable tactile sensor input device |
CN104583374A (zh) * | 2012-08-20 | 2015-04-29 | 环球油品公司 | 加氢处理方法及与其有关的设备 |
US20140140587A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-22 | Claudio R. Ballard | "home" button with integrated user biometric sensing and verification system for mobile device |
CN104866149A (zh) * | 2014-02-24 | 2015-08-26 | 原相科技股份有限公司 | 具有防止误触功能的智能装置 |
WO2015156196A1 (ja) * | 2014-04-07 | 2015-10-15 | 株式会社村田製作所 | タッチパネルおよび電子機器 |
US20160117017A1 (en) * | 2014-05-29 | 2016-04-28 | Cypress Semiconductor Corporation | High voltage, High-sensitivity Self-capacitance Sensing |
US20160098109A1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including touch sensor |
CN105183230A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108514738A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-09-11 | 新益先创科技股份有限公司 | 便携式电子装置 |
CN110244875A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控结构、触控装置及触控显示装置 |
CN110244875B (zh) * | 2019-06-19 | 2021-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控结构、触控装置及触控显示装置 |
CN112783331A (zh) * | 2019-11-07 | 2021-05-11 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 具有柔性电路板的特定布置的用于机动车辆的输入装置 |
CN112783331B (zh) * | 2019-11-07 | 2023-11-07 | 法雷奥开关和传感器有限责任公司 | 具有柔性电路板的特定布置的用于机动车辆的输入装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017215953A (ja) | 2017-12-07 |
US20170322659A1 (en) | 2017-11-09 |
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