觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)專利分析

摘 要：接近檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用在觸摸屏中，且技術(shù)越來越先進(jìn)。隨著觸摸屏追求薄型化和大屏化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)各種不同類型的觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)研究也逐漸深入，并取得了較大的發(fā)展，大量公司也開始進(jìn)行相關(guān)專利的布局。本文基于專利文獻(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的分析。

關(guān)鍵詞：觸控;接近;檢測(cè)

1 觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

觸摸屏的移動(dòng)終端通常會(huì)在聽音孔附近設(shè)置一個(gè)接近感應(yīng)器，當(dāng)耳朵靠近聽音孔并觸發(fā)感應(yīng)器時(shí)，移動(dòng)終端將關(guān)閉觸摸屏的檢測(cè)狀態(tài)。這一設(shè)計(jì)解決了接聽電話的誤觸發(fā)問題，但也帶來了一些弊端：獨(dú)立的接近感應(yīng)器占用了寶貴的結(jié)構(gòu)空間，也增加了整機(jī)成本。

由于獨(dú)立的接近感應(yīng)器存在上述弊端，業(yè)界開始考慮將接近感應(yīng)功能融入觸摸屏之中。考慮使用電容觸摸屏感應(yīng)人體觸摸到屏幕上時(shí)自電容或者互電容的變化來實(shí)現(xiàn)觸摸功能。人體靠近屏幕還沒有觸摸到屏幕的時(shí)候已經(jīng)會(huì)引起觸摸屏自電容或者互電容的變化，只是比較微弱。通過檢測(cè)此時(shí)的電容變化量就能夠?qū)崿F(xiàn)接近傳感的功能，由于沒有采用接近傳感器，降低了硬件的成本。

2 觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)分類

觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)，按照其所使用的觸摸屏的種類，主要包括：光學(xué)式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)、電阻式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)、電容式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)、其他接近檢測(cè)技術(shù)。

2.1 光學(xué)式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)

光學(xué)觸摸面板通過液晶元件調(diào)制從背光發(fā)射的光以在顯示面上顯示圖像，并且通過配置在顯示面上的光檢測(cè)器接收從顯示面輸出且被諸如手指的接近物體反射的光，以檢測(cè)接近物體的位置等。

2.2 電阻式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)

在接近傳感器中，借由感測(cè)阻抗變化而判別接近物體的阻抗感測(cè)型接近傳感器在結(jié)構(gòu)上十分相似于阻抗感測(cè)型觸控傳感器。然而，包括阻抗感測(cè)型接近傳感器的一些接近傳感器存在的問題是，很難指定感測(cè)方向。此外，因?yàn)榻咏鼈鞲衅魇歉袦y(cè)接近物體，而不是感測(cè)與傳感器接觸的物體，以及便攜裝置的周圍環(huán)境變化非常頻繁，所以很有可能導(dǎo)致用于便攜裝置中的接近傳感器發(fā)生誤操作。因此，在接近傳感器被用于便攜裝置的情況下，需要能夠防止由于周圍環(huán)境的改變而引起的誤操作。

2.3 電容式觸摸屏的接近檢測(cè)技術(shù)

使用電容觸摸屏感應(yīng)人體觸摸到屏幕上時(shí)自電容或者互電容的變化來實(shí)現(xiàn)觸摸功能。人體靠近屏幕還沒有觸摸到屏幕的時(shí)候已經(jīng)會(huì)引起觸摸屏自電容或者互電容的變化，只是比較微弱。通過檢測(cè)此時(shí)的電容變化量就能夠?qū)崿F(xiàn)接近傳感的功能，由于沒有采用接近傳感器，降低了硬件的成本。

2.4 其他接近檢測(cè)技術(shù)

綜合利用接近傳感器和相關(guān)觸控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，比如通過檢測(cè)操作體對(duì)觸摸屏的接近以便控制該觸摸屏的顯示等。在使用觸摸板的操作的情況下，由于通過觸摸顯示屏來選擇顯示項(xiàng)目，因此必須將圖標(biāo)和按鈕顯示成具有一定的尺寸。當(dāng)顯示區(qū)域上能夠顯示的信息量由于LCD清晰度的提高而增加時(shí)，如果可選擇的項(xiàng)目彼此靠近地顯示，則可操作性顯著地降低。通過有效地利用顯示區(qū)域的同時(shí)容易地選擇與其他操作對(duì)象靠近的顯示的操作對(duì)象。

3 本領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)分析

觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量從1987年開始到2006年，專利申請(qǐng)量大致呈現(xiàn)比較平穩(wěn)的狀態(tài)，從2007年開始，專利申請(qǐng)量開始逐年以較大幅度增加，到2012年觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量達(dá)到最大值，從2012年之后專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。分析原因，在2007年之前，觸控技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展比較平緩，觸控技術(shù)的發(fā)展不夠迅速，而自從2007年蘋果公司推出觸控手機(jī)iPhone以來，人們開始意識(shí)到觸控技術(shù)是未來科技發(fā)展的一大重點(diǎn)，于是圍繞觸控技術(shù)出現(xiàn)了大量的專利申請(qǐng)。借著這股東風(fēng)，接近檢測(cè)技術(shù)也獲得了進(jìn)一步的發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛，尤其在觸控技術(shù)領(lǐng)域，許多公司開始進(jìn)行該領(lǐng)域的專利布局。于是專利申請(qǐng)量大量增加。從另一方面也可看出，觸控技術(shù)處于快速發(fā)展中時(shí)，當(dāng)許多公司把主要精力放在如何保證觸控效果上時(shí)，有些公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)觸控技術(shù)未來發(fā)展的熱點(diǎn)問題，比如接近檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在觸控技術(shù)領(lǐng)域，以提高觸控觸碰使用的便利性。因此，從2007年開始，大量的專利申請(qǐng)出現(xiàn)在該領(lǐng)域，從另一方面也說明了這些公司意識(shí)到了當(dāng)觸控技術(shù)發(fā)展到一定階段時(shí)會(huì)出現(xiàn)瓶頸問題，如何發(fā)現(xiàn)新的研究領(lǐng)域成為推動(dòng)觸控技術(shù)發(fā)展的重中之重。

觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量的區(qū)域分布情況呈現(xiàn)美國(guó)一家獨(dú)大的局面，日本緊隨其后。自從蘋果公司推出iPhone手機(jī)以來，觸控技術(shù)在美國(guó)得到了快速的發(fā)展，大量的專利申請(qǐng)圍繞觸控技術(shù)展開，由于其研究觸控技術(shù)時(shí)間較早，因此，其預(yù)見到了觸控技術(shù)的未來發(fā)展方向，比如朝著接近檢測(cè)技術(shù)方向發(fā)展，從觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域美國(guó)的專利申請(qǐng)量可以明確看出。

通過分析相關(guān)專利申請(qǐng)，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)對(duì)觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)不太重視，導(dǎo)致申請(qǐng)量過少，而未來在觸控技術(shù)領(lǐng)域，接近檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來越豐富，國(guó)內(nèi)相關(guān)公司應(yīng)注重在觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行專利布局，以免后面技術(shù)發(fā)展受到限制。

日本和美國(guó)占據(jù)了大量的專利申請(qǐng)量，這也說明日本和美國(guó)是觸控技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)十分豐富的國(guó)家。通過分析相關(guān)專利申請(qǐng)，發(fā)現(xiàn)國(guó)外對(duì)觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)比較重視，特別是日本和美國(guó)公司，布局了大量的專利申請(qǐng)，說明國(guó)外公司意識(shí)到了觸控技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向，已經(jīng)從觸控技術(shù)的便利性方面進(jìn)行思考和革新。當(dāng)未來觸控技術(shù)領(lǐng)域區(qū)分越來越細(xì)致的時(shí)候，如何使用戶獲得更好的用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。

4 總結(jié)

可以看出，在觸控技術(shù)中的接近檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量明顯少于國(guó)外申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量，由此導(dǎo)致在該領(lǐng)域獲得授權(quán)的專利量相應(yīng)較少，這就對(duì)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人提出了更高的要求，如何進(jìn)行更高質(zhì)量的專利申請(qǐng)，從而促使國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域能夠取得較大的技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)一步推動(dòng)觸控技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用。