电容感应组件、电子设备

文档序号:1874600 发布日期:2021-11-23 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 电容感应组件、电子设备 (Capacitance sensing assembly and electronic equipment ) 是由 郑昊 李文飞 张彩文 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本申请提供了电容感应组件、电子设备。其中电容感应组件包括基板、电容感应件、以及屏蔽件,电容感应件与屏蔽件装设于基板,屏蔽件在基板上的正投影围设形成屏蔽区,电容感应件在基板上的正投影至少部分设于屏蔽区内。通过在基板上增设屏蔽件,且正投影围设形成屏蔽区,从而使电容感应件在正常工作的基础上,利用屏蔽区来遮挡电容感应件,减小电容感应件与外界结构件的正对面积,进而减小电容。并且随着外界结构件与电容感应件之间距离的减小,其屏蔽区的占比不断增加,其电容减小的幅度增加。因此在同等距离下,本申请相较于现有技术的电容更小,降低了误触发检测的概率。(The application provides a capacitance sensing assembly and an electronic device. The capacitance sensing assembly comprises a substrate, a capacitance sensing piece and a shielding piece, the capacitance sensing piece and the shielding piece are arranged on the substrate, the orthographic projection of the shielding piece on the substrate is surrounded to form a shielding area, and at least part of the orthographic projection of the capacitance sensing piece on the substrate is arranged in the shielding area. Through add the shielding part on the base plate, and orthographic projection encloses and establishes and form the shielded area to make the electric capacity response piece on the basis of normal work, utilize the shielded area to shelter from the electric capacity response piece, reduce the just right area of electric capacity response piece and external structure, and then reduce electric capacity. And along with the reduction of distance between external structure spare and the electric capacity response piece, the proportion of its shielded area is continuous to increase, and the range that its electric capacity reduces increases. Therefore, compared with the prior art, the capacitor is smaller at the same distance, and the probability of false trigger detection is reduced.)

电容感应组件、电子设备

技术领域

本申请属于电容感应技术领域,具体涉及电容感应组件、电子设备。

背景技术

在电子设备中,通常利用电容感应件来与其他结构件或物体之间形成电容,并利用相应地传感器来检测其电容值。随后通过各种处理器对该电容值进行处理以实现不同的功能。但由于目前电子设备通常与其他结构件配合使用,从而易造成误触发检测,降低了电子设备的使用性能。

发明内容

鉴于此,本申请第一方面提供了一种电容感应组件,包括基板、电容感应件、以及屏蔽件,所述电容感应件与所述屏蔽件装设于所述基板,所述屏蔽件在所述基板上的正投影围设形成屏蔽区,所述电容感应件在所述基板上的正投影至少部分设于所述屏蔽区内。

本申请第一方面提供的电容感应组件,通过在基板上增设屏蔽件,该屏蔽件在基板上的正投影围设形成屏蔽区,本申请可使电容感应件在所述基板上的正投影至少部分设于所述屏蔽区内,从而使电容感应件在正常工作的基础上,利用屏蔽区来遮挡电容感应件,减小电容感应件与外界结构件的正对面积,进而减小电容。并且随着外界结构件与电容感应件之间距离的减小,其屏蔽区的占比不断增加,其电容减小的幅度更大。因此在同等距离下,本申请相较于现有技术的电容更小,降低了误触发检测的概率。

本申请第二方面提供了一种电子设备,包括外壳、以及如本申请第一方面提供的电容感应组件,所述外壳具有装设空间,所述电容感应组件设于所述装设空间内。

本申请第二方面提供的电子设备,通过采用本申请第一方面提供的电容感应组件,在同等距离下,本申请相较于现有技术的电容更小,降低了误触发检测的概率,提高了电子设备的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施方式中电容感应组件的俯视图。

图2为图1中沿A-A方向的截面示意图。

图3为相关技术与本申请提供的电容感应组件中电容随距离变化的曲线图。

图4为本申请另一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。

图5为本申请又一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。

图6为本申请又一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。

图7为本申请另一实施方式中电容感应组件的俯视图。

图8为图7中沿B-B方向的截面示意图。

图9为本申请一实施方式种电容感应组件的电子结构示意图。

图10为本申请一实施方式种电子设备的截面示意图。

标号说明:

电容感应组件-1,电子设备-2,基板-10,电容感应件-20,屏蔽件-30,屏蔽区-31,投影区-32,非投影区-33,通孔-34,收容空间-35,电容传感器-40,微控制器-50,处理器-60,后壳-70,底壁-71,延伸部-72,显示屏-80。

具体实施方式

以下是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

在介绍本申请的技术方案之前,再详细介绍下相关技术中的技术问题。

在电子设备中,通常采用容式感应方案进行感应电容。具体地,会在电子设备内设置一个电容感应件,其电容感应件便可充当电容的一个极板。其他结构件(例如固定支架、保护壳等)或物体(例如用户的身体)充当电容的另一个极板。因此电容感应件与其他结构件或物体之间便可形成电容,并利用相应地传感器来检测其电容值。随后通过各种处理器对该电容值进行处理以实现不同的功能。例如,当电容值超过预设值时,处理器会降低电子设备的最大发射功率,将电子设备的辐射量降低,以此来保护用户的身体。

但目前电子设备通常与其他结构件配合使用,例如可将电子设备固定于固定支架上,或者在电子设备外套设一个保护壳。此时传感器便会将固定支架或者保护壳认定成用户的身体,虽然用户的身体还未靠近电子设备,不需要降低发射功率,但电容感应件与固定支架与保护壳之间形成的电容的电容值已经大于预设值,处理器便会降低发射功率,造成误触发检测,降低了电子设备的使用性能。

鉴于此,为了解决上述问题,本申请提供了一种电容感应组件。请一并参考图1-图3。图1为本申请一实施方式中电容感应组件的俯视图。图2为图1中沿A-A方向的截面示意图。图3为相关技术与本申请提供的电容感应组件中电容随距离变化的曲线图。本实施方式提供了一种电容感应组件1,具体包括基板10、电容感应件20、以及屏蔽件30,所述电容感应件20与所述屏蔽件30装设于所述基板10,所述屏蔽件30在所述基板10上的正投影围设形成屏蔽区31,所述电容感应件20在所述基板10上的正投影至少部分设于所述屏蔽区31内。

本实施方式提供的电容感应组件1可应用于各种电子设备2中。本实施方式提供的电子设备2包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人计算机(PersonalComputer,PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player,PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端,以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。本实施方式仅以电子设备2为手机进行示意。

本实施方式提供的电容感应组件1包括基板10,基板10是电子设备2内本身存在的一个结构件。基板10包括但不限于支架,当然了基板10也可以为电子设备2内的其他结构件。可选地,基板10的材质包括但不限于塑料。基板10可起到装设与支撑其他部件的作用。

本实施方式提供的电容感应组件1还包括电容感应件20,电容感应件20用于充当电容中的一个极板。另外电容感应件20本身也可以为天线,例如LDS天线。在正常状态下起天线的作用进行收发电磁波信号,当有物体靠近时可形成电容。

可选地,电容感应件20可以为电子设备2内已有的结构件,例如电容感应件20可以为中框的一部分。或者,电容感应件20可以为新增在支架上的部件,例如可通过喷涂等方法在支架表面形成电容感应件20。可选地,电容感应件20的材质包括但不限于金属。进一步可选地,电容感应件20的材质包括银、铜、铝等等。

从上述内容可以得知,在相关技术中可以用传感器来检测电容感应件20与外界物体之间形成电容的电容值。传感器包括但不限于电磁波比吸收率(Specific AbsorptionRate,SAR)传感器。传感器可将得到的电容值发送给处理器60,处理器60根据电容值进行相应地操作。例如可根据电容值的大小,来对电子设备2进行控制。具体地,根据法规要求,传感器需要检测用户身体在靠近收集5mm时触发,检测电容,判断用户与手机的接触状态。如果检测到用户头/身体离手机很近(比如贴着耳朵打电话,或者直接放到腿上追剧)时,若电容值过大,处理器60便会降低最大的发射功率,将手机辐射量控制在安全范围内,以此来保护用户。

但是在日常生活中通常会给手机套设一个手机壳,或者利用手机固定支架来固定手机,此时传感器会误将手机壳或手机固定支架认为成用户身体,造成误触发检测。由于手机可与手机固定支架与手机的距离很近,小于5mm,因此传感器便会检测电容感应件20与手机壳或手机固定支架形成的电容的电容值,若电容值超过预设值,处理器60便会降低电子设备2的发射功率。但此时用户的身体还未靠近,并不需要降低发射功率,反而因为降低发射功率而降低了电子设备2的使用性能,降低了用户体验。

本实施方式提供的电容感应组件1,通过在基板10上增设屏蔽件30,该屏蔽件30在基板10上的正投影围设形成屏蔽区31,本申请可使电容感应件20在所述基板10上的正投影至少部分设于所述屏蔽区31内,从而使电容感应件20在正常工作的基础上,利用屏蔽区31来遮挡电容感应件20,减小电容感应件20与外界结构件的正对面积,进而减小电容。从图3中可以看出,在小于5mm的范围内,在相同距离下,本申请提供的电容感应组件1的电容值小于现有技术中的电容值。这样子便可降低因为佩戴手机壳或手机固定支架而形成的电容值大于预设值而造成误触发检测的概率。

另外,随着外界结构件与电容感应件20之间距离的减小,其屏蔽区31的占比不断增加,其电容减小的幅度更大。从图3中可以看出,横坐标代表电容感应件20与外界物体之间的距离,纵坐标代表电容感应件与外界物体之间形成的电容的电容值。三角形标记线代表着现有技术中电容感应件20与外界物体之间随着距离的变化,其形成的电容的电容值的变化曲线。圆形标记线代表着本申请中电容感应件20与外界物体之间随着距离的变化,其形成的电容的电容值的变化曲线。在1-2mm之间,随着距离的减小,电容值减小的幅度不断增加。

综上,本实施方式提供的电容感应组件1,降低了电容与误触发检测的概率,提高了电子设备2的使用性能,提高了用户体验。

可选地,屏蔽件30的材质包括但不限于金属。另外,本实施方式仅以电容感应件20在所述基板10上的正投影全部设于所述屏蔽区31内进行示意。当然了,在其他实施方式中电容感应件20在所述基板10上的正投影也可部分设于所述屏蔽区31内。此时电容感应件20与屏蔽件30会形成错位的关系。

请一并参考图4,图4为本申请另一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。本实施方式中,所述屏蔽区31包括投影区32与非投影区33,所述屏蔽件30在所述基板10上的正投影位于所述投影区32内,当所述电容感应件20在所述基板10上的正投影设于所述屏蔽区31内时,所述电容感应件20在所述基板10上的正投影至少部分设于所述非投影区33内。

当屏蔽件30是一个完整的部件时,其在基板10上的正投影便形成屏蔽区31。但若屏蔽件30不是一个完整的部件时,例如屏蔽件30上设有通孔34时,屏蔽件30在基板10上的正投影便可形成投影区32与非投影区33。其中屏蔽件30本身对应投影区32,而通孔34则对应非投影区33,此时投影区32与非投影区33共同构成屏蔽区31。

上述内容已提及,电容感应件20需与外界结构件形成电容,当所述电容感应件20在所述基板10上的正投影部分设于所述屏蔽区31内时,剩余的未设于屏蔽区31内,此时电容感应件20可正常工作。当所述电容感应件20在所述基板10上的正投影设于所述屏蔽区31内时,本实施方式可使所述电容感应件20在所述基板10上的正投影至少部分设于所述非投影区33内,即至少要保证有一部分电容感应件20对应非投影区33,从而保证电容感应件20可与外界结构件之间形成电容。具体地,本申请提供了两种具体地屏蔽件30的结构。

请再参考图4,本实施方式中,所述屏蔽件30设有多个通孔34,所述通孔34位于所述非投影区33内。

在一种实施方式中可在屏蔽件30上开设多个通孔34,例如阵列排布的多个通孔34。这些通孔34在基板10上的正投影便形成非投影区33,而屏蔽件30则形成投影区32。

请一并参考图5,图5为本申请又一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。本实施方式中,所述屏蔽件30为环形屏蔽件30,所述环形屏蔽件30围设形成收容空间35,所述收容空间35位于所述非投影区33内。

在另一种实施方式中,屏蔽件30可以为环形屏蔽件30。由于环形屏蔽件30的形状为环形,因此环形屏蔽件30可围设形成收容空间35,即环形屏蔽件30中间是中空的。此时该中空的收容空间35即对应着非投影区33。因此本实施方式可使屏蔽件30对应收容空间35设置。此时从俯视角度可发现屏蔽件30环绕于电容感应件20的外周缘。这样不仅可不影响电容屏蔽件30的正常工作,还可起到屏蔽的效果,降低电容值,降低误触发检测的概率。

可选地,电容感应件20在基板10上的正投影设于非投影区33内,即非投影区33的面积要大于电容感应件20的正投影面积,从而便于定位与装配。进一步可选地,在投影视图中,电容感应件20与屏蔽件30在水平方向的距离大于1mm。

上述内容详细介绍了屏蔽件30的各种形状与结构,接下来将详细介绍电容感应件20、基板10、以及屏蔽件30的位置关系。

请一并参考图2与图6,图6为本申请又一实施方式中图1沿A-A方向的截面示意图。本实施方式中,所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的相对两侧,或者,所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的同一侧。如图2所示,当所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的相对两侧时便于安装与拆卸。如图6所示,当设于所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的同一侧时便于电容感应件20与屏蔽件30进行定位。本实施方式仅以所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的相对两侧进行示意。

请再次参考图6,本实施方式中,当所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的同一侧时,所述屏蔽件30与所述电容感应件20层叠设置,且所述屏蔽件30相较于所述电容感应件20靠近所述基板10。

当电容感应件20与屏蔽件30设于基板10的同一侧时,本申请提供了两种具体的结构形式。在一种实施方式中,由于屏蔽件30尺寸通常要大于电容感应件20,因此层叠设置且屏蔽件30更靠近基板10可进一步便于电容感应件20与屏蔽件30进行定位,并且还可使电容感应件20正常进行工作。

请一并参考图7-图8,图7为本申请另一实施方式中电容感应组件的俯视图。图8为图7中沿B-B方向的截面示意图。在另一种实施方式中,当所述电容感应件20与所述屏蔽件30设于所述基板10的同一侧时,所述屏蔽件30与所述电容感应件20同层设置,且所述屏蔽件30对应所述电容感应件20的至少部分周缘设置。此时可降低电容感应组件1整体的厚度。

可选地,所述屏蔽件30为环形屏蔽件30,所述环形屏蔽件30围设形成收容空间35,所述电容感应件20设于所述收容空间35内。此时屏蔽件30可以为环形屏蔽件30,电容感应件20设于环形屏蔽件30的收容空间35内。这样可降低定位难度,不影响电容屏蔽件30的正常工作,还可起到屏蔽的效果,降低电容值,降低误触发检测的概率。

请一并参考图9,图9为本申请一实施方式种电容感应组件的电子结构示意图。本实施方式中,所述电容感应组件1还包括电容传感器40、微控制器50、以及处理器60,所述电容传感器40与所述微控制器50电连接所述电容感应件20与所述处理器60。

在本实施方式中,电容感应件20还可利用微控制器50(MCU)来对识别与处理电容值,并将电容值最终发送给处理器60(AP)进行处理。另外,电容感应件20可以为悬浮金属,并且不能通过电感连接到地。微控制器50包括电容识别模块与数字处理模块。因为噪声的影响,电容识别模块要求电容感应件20与地板的寄生电容一般不得超过200PF。数字处理模块可上报中断到处理器60侧,处理器60再下发降功率指令。

请一并参考图10,图10为本申请一实施方式种电子设备的截面示意图。本实施方式提供了电子设备2,包括外壳、以及如本申请上述实施方式提供的电容感应组件1,所述外壳具有装设空间,所述电容感应组件1设于所述装设空间内。

本实施方式提供的电子设备2,通过采用本实施方式提供的电容感应组件1,在同等距离下,本申请相较于现有技术的电容更小,降低了误触发检测的概率,提高了电子设备2的使用性能。可选地,外壳可以为后壳70,后壳70包括底壁71、及与所述底壁71周缘弯折连接的延伸部72,所述电容感应件20相较于基板10靠近所述延伸部72。另外,电子设备2还可包括显示屏80,显示屏80可装设于外壳上。

以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍,本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明,以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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