CN100342649C - 电容感应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容感应装置，包括一绝缘基板，以及数个电容感应组件，该等电容感应组件以矩阵方式相间隔地形成在该绝缘基板上，且各该电容感应组件包括一第一电极及一第二电极，而该第二电极与该第一电极等距离间隔地围绕在该第一电极外围，以在该第一及第二电极之间形成一等效电容。藉此，可在该第二电极的外缘固定的情况下，藉由调整第二电极的内缘与第一电极的距离，改变该等电容感应组件的等效电容，使该等电容感应组件被充电时能够产生均匀的电位。

Description

电容感应装置

技术领域

本发明涉及一种电容感应装置，特别是一种易于调整其电容感应组件的等效电容量的电容感应装置。

背景技术

一般触控面板所使用的感应接口主要包含电容式及电阻式等两种类型，当触控面板系采用电容式面板作为感应接口时，必须在一绝缘基板(例如FR4板)或一软板(Membrane)上平均形成复数电容式触控按键，以作为感应媒介。

而一般常见的电容式触控按键的图案设计，则有如图1所示的螺线形按键，如图2所示的梳形按键，以及如图3所示的蛇型按键等，以藉由螺线形、梳形或蛇型结构在按键上形成一等效电容。藉此，当一控制电路送出一脉冲讯号，对形成在触控面板上的该等触控按键充电时，在各该触控按键上将瞬间产生一电位，此时，若手指触摸一触控按键，将吸收该触控按键的电荷，并使其电位下降，而当控制电路检测到被触摸的该触控按键的电位下降至一基准值以下时，即激活一对应的功能。以上即为电容式触控面板的作动方式。

然而，由于触控按键数的多寡、触控按键设计不良或绝缘基板材质分布不均等因素，使得控制电路无法对触控面板的该等触控按键均匀充电，导致该等触控按键所产生的电位不相同(不均匀)，致使某些触控按键产生的电位甚至低于基准值，而容易发生手指并未触摸该等触控按键，控制电路即激活对应功能的误动作。因此，在设计触控按键时，即必须针对上述因素适当地调整触控按键的等效电容，使该等触控按键经过充电后能够产生均匀的电位，但是，由于调整螺线形、梳形或蛇形按键的等效电容，根据公式：等效电容C＝(介电系数ε*面积A)/线距D，必须要整体线条的粗细，例如要增加等效电容时，不是需放大整个按键图形以增加线寛(增加面积)，就是必须缩小整个按键图形以减少线宽(增加线距)，但是如此一来，该等按键不但会有面积增加与形状大小不一而提高设计难度和成本的问题，当线径缩小时，触控按键的等效电容所产生的电场亦将随的降低，而使得触控按键无法具有良好的感应高度及灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种可供自由调整其等效电容量且不会影响其整体面积的电容感应组件。

本发明的另一目的是提供一种可供自由调整其电容感应组件的等效电容量，却不会影响其电容感应组件的整体面积的电容感应装置。

本发明的电容感应组件，包括一第一电极及一第二电极，且该第二电极与该第一电极等距离间隔地围绕在该第一电极外围，以在该第一及第二电极之间形成一等效电容。

本发明的电容感应装置，包括一绝缘基板及复数电容感应组件。该等电容感应组件是呈矩阵方式相间隔地形成在该绝缘基板上，且各该电容感应组件包括一第一电极及一第二电极，该第二电极与该第一电极等距离间隔地围绕在该第一电极外围，以在该第一及第二电极之间形成一等效电容。

下面结合附图并通过具体实例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是已知的一种螺线形触控按键示意图；

图2是已知的一种梳形触控按键示意图；

图3是已知的一种蛇形触控按键示意图；

图4是本发明的电容感应装置的一较佳实施例的电路方块示意图；

图5是本实施例的电容感应组件放大图；

图6是本实施例的电容感应组件的第二电极的径向宽度变宽示意图；及

图7是本实施例的电容感应组件的第一电极的面积变大示意图。

附图标记说明：4电容感应装置；5控制电路；41绝缘基板；42电容感应组件；43第一电极；44第二电极。

具体实施方式

如图4所示的本发明电容感应装置的一较佳实施例的电路方块图，本实施例的电容感应装置4是一电容式触控面板，包括一绝缘基板41及数个电容感应组件42。

绝缘基板41是一诸如FR4板或软板(Membrane)的电路基板，该等电容感应组件42做为一触控按键，其以矩阵排列方式形成在绝缘基板41上。如图5所示的每一电容感应组件42的构造放大图，其包括一第一电极43及一第二电极44。

第一电极43在本实施例中是一圆形结构，具有一面积(A)，而第二电极44是一与第一电极43等距离间隔地(间隔距离为(D))围绕在第一电极43外围的圆环，藉此，可在第一电极43与第二电极44之间形成一等效电容，且由公式可算得其等效电容C＝(ε*A)/D，其中ε为绝缘基板的介电系数。

此外，如图4所示，电容感应装置4由控制电路5所控制，当控制电路5欲检测该等电容感应组件(即触控按键)42是否有被手指触摸(压)时，控制电路5会先输出一脉冲讯号对该等电容感应组件42的第一或第二电极43、44其中之一充电，使在第一及第二电极43、44之间产生一电位，然后检测该等电容感应组件42上的电位是否低于一基准值，以针对电位低于该基准值的该(或该等)电容感应组件42激活对应的功能。

但是当脉冲讯号随着传递距离递减，以及电容感应组件设计不良或绝缘基板材质分布不均等因素，造成该等电容感应组件42经充电产生的电位不均匀时，本实施例的电容感应组件42在设计时，可在不改变电容感应组件42的整体占用面积的情况下，亦即第二电极44的外缘固定不变的情况下，藉由调整第二电极44的内缘与第一电极43之间的距离D，来调整电容感应组件42的等效电容值，且调整第二电极44与第一电极43之间的距离的方法，可如图6所示，令第一电极43维持不变，调整第二电极44的径向宽度，例如加宽第二电极44的径向宽度，使第一电极43与第二电极44之间的距离D缩短，则能提升电容感应组件42的等效电容，或者，如图7所示，令第二电极44维持不变，调整第一电极43的面积，例如将第一电极43的面积加大，则能使第一电极43与第二电极44之间的距离D缩短，而同样达到提升电容感应组件42的等效电容的目的。

所以，藉由第一电极43与第二电极44的构造，可以在不改变电容感应组件42整体面积的情况下，自由地调整电容感应组件42的等效电容，使所有电容感应组件被充电时，能产生均匀的电位，以防止误动作发生，并进一步提升触控面板的触控灵敏度及高感测度。

当然，本发明的电容感应组件42的第一电极43的图案形状并不以本实施例的圆形结构为限，其亦可以是矩形或其它多边形或等边多边形结构。而且，本发明的电容感应组件除了使用在一般电容式触控面板上，亦可使用在各种有关电容式感应的电子开关上，以解决开关等效电容不均匀的问题，并提高开关的感应高度及灵敏度。

以上说明仅为本发明的实施例，并非用来限定本发明的实施，因此本领域熟练技术人员依本发明的形态及实施例的内容所做的各种修改、省略及变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (17)

1、一种电容感应组件，包括：

一第一电极；及

一第二电极，其与该第一电极等距离间隔地围绕在该第一电极外围，以在该第一及第二电极之间形成一等效电容。

2、如权利要求1所述的电容感应组件，其中当该第一或第二电极其中之一被充电时，将在该第一及第二电极之间产生一电位。

3、如权利要求2所述的电容感应装置，其中当该电容感应组件所产生的电位不均匀时，可在该第二电极的外缘固定不变的情况下，藉由调整该第二电极的内缘与该第一电极的距离来调整各该电容感应组件的等效电容，使该等电容感应组件产生均匀的电位。

4、如权利要求3所述的电容感应装置，其中，可藉由调整该第一电极的面积来调整该第二电极的内缘与第一电极的距离。

5、如权利要求3所述的电容感应装置，其中，可藉由调整第该第二电极的宽度来调整该第二电极的内缘与第一电极的距离。

6、如权利要求1所述的电容感应装置，其中该第一电极为一圆形结构。

7、如权利要求1所述的电容感应装置，其中该第一电极为一多边形结构。

8、一种电容感应装置，包括：

一绝缘基板；及

至少两个电容感应组件，呈矩阵方式相间隔地形成在该绝缘基板上，且各该电容感应组件包括：

一第一电极；以及

一第二电极，其与该第一电极等距离间隔地围绕在该第一电极外围，以在该第一及第二电极之间形成一等效电容。

9、如权利要求8所述的电容感应装置，其中当各该电容感应组件的第一或第二电极其中之一被充电时，将在该第一及第二电极之间产生一电位。

10、如权利要求9所述的电容感应装置，其中当该等电容感应组件所产生的电位不均匀时，可在该第二电极的外缘固定不变的情况下，通过调整该第二电极的内缘与该第一电极的距离来调整各该电容感应组件的等效电容，使该等电容感应组件产生均匀的电位。

11、如权利要求10所述的电容感应装置，其中，可通过调整该第一电极的面积来调整该第二电极的内缘与第一电极的距离。

12、如权利要求10所述的电容感应装置，其中，可通过调整第该第二电极的宽度来调整该第二电极的内缘与第一电极的距离。

13、如权利要求8所述的电容感应装置，其中该第一电极为一圆形结构。

14、如权利要求8所述的电容感应装置，其中该第一电极为一多边形结构。

15、如权利要求9所述的电容感应装置，其中该电容感应装置为一触控板，且各该电容感应组件是一触控按键，当各该电容感应组件被一手指触摸后，储存在该第一与第二电极之间的电荷将被手指吸收，而使该电位降低。

16、如权利要求8所述的电容感应装置，其中该绝缘基板是一FR4板。

17、如权利要求8所述的电容感应装置，其中该绝缘基板是一软板。

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