CN201945987U - 一种接近感应触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种接近感应触摸屏，其特征在于它包括一传感器、一控制器和固定组件，其中传感器为感应电容传感式，平板状，包括接近感应端和用于感应人体电容的电极阵列；接近感应端和电极阵列均为透明导电材料；控制器包括带有人体电容感应检测和接近感应检测的控制电路；该控制器连通电极阵列和接近感应端；固定组件用于固定所述的传感器和控制器，使二者成为一个整体；该固定组件在电极阵列处具有透光的部分。该结构的触摸屏其传感器包括了接近感应端，配合控制器中对接近感应的识别电路，就在同一个触摸屏上整合了接近感应硬件功能，从而不需要相关设备额外的电路设计和硬件成本，即可实现带接近感应的感应电容式触摸屏方案。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输入设备，具体是一种具有接近感应功能的触摸屏。
背景技术
电容式触摸屏，尤其是感应电容式触摸屏在近年来逐渐得到广泛应用。其便利的操作方式，合适的成本和准确的定位使其在各种电子设备上越来越多地得到运用；尤其是在个人移动数字设备方面，其性能保证了极具人性化的操作，成为便携PDA、手机、平板电脑上的热门配件。
作为一种人性化的操作需求，电容式触摸屏达到了一定的成功。然而需求本身是不断发展的，轻触的触摸操作是电容式触摸屏的一大特色，具有相当丰富的操作方式；为了更加丰富对相关设备的人性化操作，这些设备上除了触摸屏以外还具有其他的输入设备/传感器，比如重力感应器、红外线接近感应装置、人体接近感应装置等，这些不同方式的输入设备能够感应不同的输入操作，使原本具有触摸功能的设备显得更加多样化和多功能。
针对接近感应这一系列的传感器，现有设备大多数都是采用一个额外的感应系统，此感应系统拥有触摸屏以外的独立的传感器和控制器来完成相应的感应检测和判断。如此一来，明显地增加了整个设备的成本。因此，就有那么一种需求，使原本的触摸屏具备可扩展的硬件条件，使得通过简单、低消耗的更改即可具有感应电容式以外的接近感应功能。
实用新型内容
针对以上现有感应电容式触摸屏的不足，本实用新型提出一种接近感应触 摸屏，其技术方案如下：
一种接近感应触摸屏，它包括：
一传感器，该传感器为感应电容传感式，平板状，包括接近感应端和用于感应人体电容的电极阵列；所述接近感应端和电极阵列均为透明导电材料；
一控制器，包括带有人体电容感应检测和接近感应检测的控制电路；该控制器连通所述电极阵列和所述接近感应端；以及
固定组件，用于固定所述的传感器和控制器，使二者成为一个整体；该固定组件在所述电极阵列处具有透光的部分。
作为本技术方案的优选者，可以作如下改进：
一较佳实施例的所述接近感应端就是所述电极阵列的其中一个。
一较佳实施例的所述电极阵列为IT0材料。
一较佳实施例的所述的固定组件为平板状，分为多层，按照自底部到顶部的顺序分别是：
一基板层，该层为透明硬质玻璃；
一绝缘层，该层为绝缘的透明材料；
一金属层，该层为导电金属走线；以及
一保护层，该层位二氧化硅材料；
其中所述基板层与绝缘层之间为IT0材料的所述电极阵列，并且，所述的金属层具有特定的线路使得电极阵列上各独立图样被连通，构成横、纵交错的电极串。
一较佳实施例的所述固定组件基板层在朝向底部的一面外还具有一屏蔽层，该屏蔽层采用透明IT0材料。
一较佳实施例的所述固定组件保护层顶部的一面外还具有一盖板层，该盖板层采用透明硬质玻璃，通过一层透明粘合剂与所述二氧化硅层贴合紧固。
一较佳实施例的所述控制电路包括一个包含MCU的片上系统。
一较佳实施例的所述电极阵列占据所述固定组件的中央大部分平面区域。
一较佳实施例的所述控制电路全部集中在一个柔性电路板上，该柔性电路板位于所述电极陈列的侧边沿，同时位于所述固定组件上。
一较佳实施例的所述柔性电路板具有一个5线的接线端，悬空于所述固定组件以外。
本实用新型带来的有益效果是：
1.触摸屏的传感器包括了接近感应端，配合控制器中对接近感应的识别电路，就在同一个触摸屏上整合了接近感应硬件功能，从而不需要相关设备额外的电路设计和硬件成本，即可实现带接近感应的感应电容式触摸屏方案；同时也可以向下兼容，使产品的适用性强。2.将感应电容电极与所述接近感应端复用，进一步减小了硬件设计投入，在不改变感应电容传感器图样的情况下使触摸屏具有接近感应检测功能，工艺简单，成本更低。
3.控制电路采用可编程片上系统作为控制器，容易实现将感应电容触摸与接近感应整合功能的电路。
附图说明
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例仰视图；
图2是本实用新型实施例俯视图；
图3是本实用新型实施例剖面分层示意图；
图4是本实用新型实施例控制器电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例仰视图。传感器200位于固定组件100内，固定组件100在垂直纸面方向采用了透明材料；该传感器200内的电极为菱形和三角形排列；其中三角形位于电极阵列外缘，而菱形位于中央区域，这是一类比较有代表性的感应电容式触摸屏传感器。在这个实施例里面，选用纵向电极串201作为接近感应端，该电极串201位于传感器200中央竖直区域。
固定组件100除了具有整个传感器200在其中央区域外，在一侧还具有控制器300，该控制器300全部焊接在柔性电路板上，同时，该柔性电路板向固定组件外伸出一个悬空的5线接口端301，该接口是与设备主机通讯用的I2C接口。
结合图2，本实施例俯视图很简洁，只能看到固定组件100中的盖板层101，而5线接口端301在实际安装时会影藏于外壳内或者整个固定组件100下方。其中阴影部分是油墨丝印，可以更好地遮蔽不必要外露的部件。
图3是本实用新型实施例剖面分层示意图。下面部分是固定组件底部，而上面是其顶部。IT0层即作为电极阵列所在，此处上述的菱形、三角形电极图样均成型于此，其上部绝缘层外具有金属层，该金属层即用作连接各电极图样合控制电路走线，分布在电极阵列的外缘。
如图4，是本实用新型实施例的控制器电路图，由图可见，该控制电路结构简洁。P1即是传感器200中的电极阵列，其中X1至X8对应了8个纵向电极串，Y9至Y20对应了12个横向电极串，这些电极串都直接接入CY8C21434的相应引脚；除了第一电容C2，第二电容C2和第一电阻R1以外，该控制电路就没有其 他外围元件。另外，该控制电路的I2C接口U1具有5个连线端，除了I2C通信必须的SCL和SDA外，还有电源端VDD、地端GND、中断控制端INT和复位端RST。片上系统CY8C21434本身具备存储器，因此，可以系统地将感应电容扫描程序与接近感应识别程序写入片上系统，使电路同时具备感应电容式触摸和接近感应的功能。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种接近感应触摸屏，其特征在于它包括：
一传感器，该传感器为感应电容传感式，平板状，包括接近感应端和用于感应人体电容的电极阵列；所述接近感应端和电极阵列均为透明导电材料；
一控制器，包括带有人体电容感应检测和接近感应检测的控制电路；该控制器连通所述电极阵列和所述接近感应端；以及
固定组件，用于固定所述的传感器和控制器，使二者成为一个整体；该固定组件在所述电极阵列处具有透光的部分。
2.根据权利要求1所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述的接近感应端就是所述电极阵列的其中一个。
3.根据权利要求2所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述的电极阵列为ITO材料。
4.根据权利要求3所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述的固定组件为平板状，分为多层，按照自底部到顶部的顺序分别是：
一基板层，该层为透明硬质玻璃；
一绝缘层，该层为绝缘的透明材料；
一金属层，该层为导电金属走线；以及
一保护层，该层位二氧化硅材料；
其中所述基板层与绝缘层之间为ITO材料的所述电极阵列，并且，所述的金属层具有特定的线路使得电极阵列上各独立图样被连通，构成横、纵交错的电极串。
5.根据权利要求4所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述固定组件基板层在朝向底部的一面外还具有一屏蔽层，该屏蔽层采用透明ITO材料。
6.根据权利要求5所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述固定组件保护层顶部的一面外还具有一盖板层，该盖板层采用透明硬质玻璃，通过一层透明粘合剂与所述二氧化硅层贴合紧固。
7.根据权利要求6所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述控制电路包括一个包含MCU的片上系统。
8.根据权利要求7所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述电极阵列占据所述固定组件的中央大部分平面区域。
9.根据权利要求8所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述控制电路全部集中在一个柔性电路板上，该柔性电路板位于所述电极陈列的侧边沿，同时位于所述固定组件上。
10.根据权利要求9所述的一种接近感应触摸屏，其特征在于：所述柔性电路板具有一个5线的接线端，悬空于所述固定组件以外。
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