本發(fā)明涉及電路板領(lǐng)域，尤其涉及一種電容檢測裝置及顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電子電器設(shè)備上都設(shè)有開關(guān)控制部件，傳統(tǒng)的開關(guān)控制系統(tǒng)中一般采用機(jī)械開關(guān)，即用戶機(jī)械按壓來控制設(shè)備開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)按鈕，或者，由遙控器通過紅外遙控來控制設(shè)備開關(guān)狀態(tài)的紅外感應(yīng)系統(tǒng)。但是，現(xiàn)有的開關(guān)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，且實(shí)現(xiàn)成本較高。

另外，像電子設(shè)備的觸摸式按鍵，容易受到溫度濕度的影響造成誤觸發(fā)，也不適合應(yīng)用于電器設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電容檢測裝置及顯示設(shè)備，用于解決現(xiàn)有開關(guān)結(jié)構(gòu)所使用的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜、成本高、容易誤觸發(fā)的問題。

本發(fā)明第一方面提供一種電容檢測裝置，包括：感應(yīng)控制模塊和電路板；

所述電路板上設(shè)有通孔；

所述通孔的內(nèi)壁上設(shè)有至少一個凹槽，所述凹槽的表面設(shè)有金屬層；

所述感應(yīng)控制模塊與所述至少一個凹槽電連接，用于檢測獲取所述通孔的電容值。

本發(fā)明第二方面提供一種顯示設(shè)備，包括殼體和上述第一方面提供的電容檢測裝置。

所述電容檢測裝置置于所述殼體內(nèi)部；

所述殼體上設(shè)有開關(guān)控制通孔，所述開關(guān)控制通孔與所述電容檢測裝置中電路板上的通孔共軸設(shè)置。

本發(fā)明提供一種電容檢測裝置及顯示設(shè)備，通過在電路板上設(shè)置通孔，并且通過在通孔內(nèi)壁上設(shè)置至少一個表面設(shè)有金屬層的凹槽，形成了一個筒 狀的電容感應(yīng)器件，相比于現(xiàn)在的機(jī)械式按鍵結(jié)構(gòu)而言，結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)，由于作為電容感應(yīng)的金屬層設(shè)置在通孔的內(nèi)壁上，所以只有在被感應(yīng)物體插入通孔時(shí)才會產(chǎn)生觸發(fā)信號，減少了誤觸發(fā)的概率；由于金屬層是設(shè)置在通孔內(nèi)壁的凹槽上，所以可以采用已有的過孔制作工藝進(jìn)行制作，工藝簡單，成本較低。另外，感應(yīng)控制模塊可以檢測獲取上述通孔的電容值，進(jìn)而也就可以檢測到通孔電容值的變化，用作電子、電器設(shè)備等的感應(yīng)控制時(shí)，用戶無需觸摸到按鍵，而是在伸入電路板的通孔中進(jìn)行感應(yīng)，可以給用戶帶來全新的體驗(yàn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的電容檢測裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中電路板一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中電路板另一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明圖1中電路板的技術(shù)原理示意圖；

圖5為圖1中電路板另一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1中電路板另一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中電路板的側(cè)視示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的電容檢測裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明提供的電容檢測裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中電路板一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，該電容檢測裝置包括：感應(yīng)控制模塊101和電路板102。

如圖1、圖2所示，該電路板102上設(shè)有通孔02。該通孔可以是非金屬性通孔。

該電路板可以是印制電路板(printedcircuitboard，簡稱pcb)。

參照圖1，該通孔02的內(nèi)壁上設(shè)有至少一個凹槽21。該凹槽21表面設(shè)有金屬層，即凹槽的槽內(nèi)表面覆設(shè)上金屬層。

該金屬層可選用金屬銅，異或金屬銀，在此不作限制。

凹槽21表面的金屬層可以是通過金屬沉積制成，在此不作限制。

具體地，電路板102包括本體01和通孔02，電路板具有一定厚度，設(shè)置通孔02后，可以在該通孔02內(nèi)側(cè)設(shè)置至少一個凹槽21、并在凹槽21的表面設(shè)有金屬層，形成感應(yīng)電容(sensor)，當(dāng)用戶的手指伸入這個通孔02時(shí)，會引起電容值的變化。

感應(yīng)控制模塊101與上述至少一個凹槽21電連接，用于檢測獲取上述通孔02的電容值。當(dāng)用戶的手指伸入通孔02時(shí)，感應(yīng)控制模塊101會檢測到通孔02的電容值發(fā)生了變化，并可以根據(jù)電容值的變化觸發(fā)預(yù)設(shè)操作。其中，感應(yīng)控制模塊101可以是微控制單元(microcontrollerunit，簡稱mcu)等處理裝置，在此不作限制。

已有的平面式感應(yīng)電容，即感應(yīng)電容直接在電路板表面上，容易受到溫度、濕度的影響而誤觸發(fā)，本實(shí)施例中采用這種將凹槽設(shè)置在電路板的通孔內(nèi)側(cè)的方式，相較于平面式感應(yīng)電容，可以大大減少誤觸發(fā)率。

上述電容檢測裝置可以應(yīng)用于顯示設(shè)備，例如作為顯示設(shè)備的感應(yīng)開關(guān)，在顯示設(shè)備的外殼上設(shè)定感應(yīng)區(qū)，通孔02設(shè)置在感應(yīng)區(qū)內(nèi)側(cè)，用戶的手指放到感應(yīng)區(qū)時(shí)，顯示設(shè)備根據(jù)感應(yīng)控制模塊檢測到的電容變化來控制顯示設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)。也可以在顯示設(shè)備的外殼上設(shè)定開關(guān)控制通孔，即預(yù)留通孔，開關(guān)控制通孔內(nèi)側(cè)是共軸設(shè)置的上述電路板的通孔02，用戶的手指伸入開關(guān)控制通孔內(nèi)時(shí)，顯示設(shè)備根據(jù)感應(yīng)控制模塊檢測到的電容變化來控制顯示設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)然并不以此為限。

本實(shí)施例中的電容檢測裝置包括感應(yīng)控制模塊和電路板，通過在電路板 上設(shè)置通孔，并且通過在通孔內(nèi)壁上設(shè)置至少一個表面設(shè)有金屬層的凹槽，形成了一個筒狀的電容感應(yīng)器件，相比于現(xiàn)在的機(jī)械式按鍵結(jié)構(gòu)而言，結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)，由于作為電容感應(yīng)的金屬層設(shè)置在通孔的內(nèi)壁上，所以只有在被感應(yīng)物體插入通孔時(shí)才會產(chǎn)生觸發(fā)信號，減少了誤觸發(fā)的概率；由于金屬層是設(shè)置在通孔內(nèi)壁的凹槽上，所以可以采用已有的過孔制作工藝進(jìn)行制作，工藝簡單，成本較低。另外，感應(yīng)控制模塊可以檢測獲取上述通孔的電容值，進(jìn)而也就可以檢測到通孔電容值的變化，用作電子、電器設(shè)備的感應(yīng)控制開關(guān)的話，用戶無需觸摸到按鍵，而是在伸入電路板的通孔中進(jìn)行感應(yīng)，可以給用戶帶來全新的體驗(yàn)。

進(jìn)一步地，上述凹槽21可以在通孔02的厚度方向上延伸，該凹槽21的第一端可以在通孔02的厚度方向上與外部連通；和/或，該凹槽21的第二端也在通孔02的厚度方向上與外部連通，即兩端都與外部連通。

如圖1所示，該凹槽21的第一端在通孔02的厚度方向上與外部連通，即該凹槽可以是類似于盲孔。

圖3為圖1中電路板另一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，凹槽21的第二端也在通孔02的厚度方向上與外部連通，即凹槽21在厚度方向上為貫通槽。這樣凹槽21裸露在外的面積更大，感應(yīng)的靈敏度更高。

上述實(shí)施例中，凹槽21在通孔02的厚度方向一端或兩端與外部連通，可以采用過孔的制造工藝制造凹槽，這種工藝簡單，容易實(shí)現(xiàn)。

可選地，上述凹槽21的截面為半圓形，即俯視該電路板時(shí)，看到的凹槽21是半圓形，這種半圓形的孔在制造時(shí)工藝更為簡單，采用金屬化過孔的工藝就可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，凹槽21的截面形狀在此并不作限制，可以是方形、橢圓形等。

進(jìn)一步的，金屬層在通孔軸向的寬度大于其在垂直于軸向的方向上的厚度，優(yōu)選的，上述金屬層的寬度為上述金屬層的厚度的三倍以上，在具體實(shí)施中，上述金屬層的寬度可以比上述金屬層的厚度至少大一個量級。

進(jìn)一步地，上述至少一個凹槽21中的所有凹槽21電連接。即，凹槽表面的金屬層之間相互電連接。電連接可以通過跳線或金屬走線的方式完成?？梢圆捎眠^孔的制造工藝實(shí)現(xiàn)，這種工藝方式簡單，容易實(shí)現(xiàn)。

可選地，上述通孔02的內(nèi)壁上設(shè)有至少一個凹槽21，具體為：上述通 孔02的內(nèi)壁上設(shè)有多個凹槽21。即凹槽的數(shù)量大于或等于2時(shí)，這多個凹槽21可以等間距分布在上述通孔的內(nèi)壁上。

多個凹槽21等間距分布在上述通孔的內(nèi)壁上時(shí)，可以保證通孔02的內(nèi)壁上每個方向上凹槽分布的都比較均勻，當(dāng)作為感應(yīng)裝置時(shí)，手指的伸入通孔的位置可以更加靈活，稍微偏離一點(diǎn)，也會有距離手指較近的凹槽21來更好地進(jìn)行感應(yīng)。

當(dāng)然，本實(shí)施例中凹槽21的數(shù)量和間距等參數(shù)在此不作限制，具體使用時(shí)可以通過改變凹槽21的數(shù)量和位置來調(diào)整通孔部分的電容靈敏度。

圖4為本發(fā)明圖1中電路板的技術(shù)原理示意圖。

參照圖4，當(dāng)手指31與凹槽21之間的距離小于一定值時(shí)，會產(chǎn)生新的電容，手指31與第i個凹槽21之間產(chǎn)生的手指電容可以記為cfi，其中，i為大于0的正整數(shù)。而第i個凹槽21產(chǎn)生的寄生電容記為cpi。

具體地，該電路板的總電容值記為cx，可以是

圖5為圖1中電路板另一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該電路板還可以包括：天線04。

該天線04可以與上述任一個上述凹槽21電連接。即天線04的一端部與其中一個凹槽21電連接，具體是哪一個凹槽在此不作限制。

天線04是導(dǎo)體，由于天線與凹槽電連接，所以天線可以作為金屬層的延伸，且由于天線有一定長度，如果天線設(shè)置在朝向用戶的一側(cè)，手指伸入通孔02時(shí)，手指會先靠近天線04，緊接著才會進(jìn)入通孔02，因此說，天線在增加的感應(yīng)面積的同時(shí)，增加了凹槽21金屬層在pcb板厚度方向的感應(yīng)靈敏度，使其通孔02在pcb板厚度方向上的電容感應(yīng)更加靈敏。天線設(shè)置在背離用戶的一側(cè)時(shí)，在手機(jī)插入通孔后，也可以凹槽21金屬層在pcb板厚度方向的感應(yīng)靈敏度，上述厚度方向?yàn)檠赝?2軸向的方向。

圖6為圖1中電路板另一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，在圖5的基礎(chǔ)上，如圖6所示，上述天線04可以是環(huán)形天線。

該環(huán)形天線設(shè)置在上述通孔的一側(cè)，且該環(huán)形天線與上述通孔02共軸設(shè)置。

上述通孔02具有一定厚度的邊緣，環(huán)形天線可以置于通孔02任一側(cè)的 環(huán)形邊緣上。該環(huán)形天線的形狀可以與通孔02的俯視形狀相匹配。例如通孔02可以為圓形、橢圓形、方形等，在此不作限制。

環(huán)形天線在通孔的一側(cè)，且天線本身是導(dǎo)體，增加了凹槽21金屬層在pcb板厚度方向的延伸，使其通孔02在pcb板厚度方向上的電容感應(yīng)更加靈敏，增強(qiáng)了感應(yīng)效果。

圖7為圖1中電路板另一實(shí)施例的側(cè)視示意圖。

在圖5或圖6的基礎(chǔ)上，如圖7所示，上述環(huán)形天線可以是環(huán)形螺旋狀天線，即天線本身是螺旋狀天線，這種天線的感應(yīng)效果更好。

圖8為本發(fā)明提供的電容檢測裝置另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，該電容檢測裝置還可以包括主控制模塊103。

主控制模塊103，與上述感應(yīng)控制模塊101電連接。

感應(yīng)控制模塊101，根據(jù)上述電路板的電容值判斷是否存在有效感應(yīng)，在判斷存在有效感應(yīng)時(shí)，向該主控制模塊103發(fā)送觸發(fā)信號。

主控制模塊103，用于接收感應(yīng)控制模塊101發(fā)送的上述觸發(fā)信號，并根據(jù)該預(yù)設(shè)信號進(jìn)行預(yù)設(shè)操作。

其中，上述該電路板作為感應(yīng)裝置，即在有手指靠近通孔時(shí)電容發(fā)生變化，具體地，電路板102的總電容值記為cx，其中，如圖4所示，手指與第i個凹槽21之間產(chǎn)生的手指電容記為cfi，而第i個凹槽21產(chǎn)生的寄生電容記為cpi，其中，i為大于0的正整數(shù)，n為大于0的正整數(shù)，i小于或等于n，n為通孔內(nèi)壁上凹槽的數(shù)量。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，有手指伸入電路板上的通孔時(shí)，電容值會增大，手指離開時(shí)，電容值又會變小，感應(yīng)控制模塊101通過獲取電路板102上通孔02的電容值，可以感應(yīng)到用戶手指的一系列動作，并進(jìn)而判斷是否存在有效感應(yīng)?？蛇x地，當(dāng)用戶手指的一系列動作滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，可以認(rèn)為存在有效感應(yīng)，即通孔02的電容值滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)確定存在有效感應(yīng)。

優(yōu)選地，上述預(yù)設(shè)條件可以為：通孔02的電容值大于預(yù)設(shè)門限值、且持續(xù)時(shí)間在預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)。即為了準(zhǔn)確判斷用戶是要進(jìn)行預(yù)設(shè)操作，需要確定用戶手指接近或伸入了上述電路板的通孔、且停留了預(yù)設(shè)時(shí)間段，否則有 可能造成誤判。

一般情況下，沒有手指接近電路板的通孔時(shí)，電路板的電容值會保持在一個較為穩(wěn)定的值左右，即凹槽的寄存電容的和值，如果感應(yīng)控制模塊101檢測到某一時(shí)刻電容值變大了，且所變化后的值大于預(yù)設(shè)門限值，則確定用戶的手指伸入了電路板的通孔。進(jìn)而感應(yīng)控制模塊101又檢測到電容值下降了，說明手指遠(yuǎn)離了電路板的通孔。另外，確定電容值大于預(yù)設(shè)門限值的時(shí)長是否在預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)。例如預(yù)設(shè)時(shí)間范圍為[t1，t2]，如果電容值大于預(yù)設(shè)門限值的時(shí)刻在[t1，t2]內(nèi)，則滿足條件，小于t1則無效。同時(shí)滿足上述兩個條件時(shí)，存在有效感應(yīng)，即表明用戶的手指確實(shí)伸入了電路板的通孔且停留了一會，進(jìn)而也可以說明用戶確實(shí)使用該開關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)設(shè)操作。

還可以進(jìn)一步限定，在電容值變化滿足預(yù)設(shè)門限值時(shí)，如果持續(xù)時(shí)間大于t2，則感應(yīng)控制模塊101確定為反悔信號，即用戶取消之前的操作，不發(fā)送開關(guān)觸發(fā)信號。

該主控制模塊103可以是電容檢測裝置所應(yīng)用的設(shè)備的處理模塊，收到上述觸發(fā)信號后，主控制模塊103進(jìn)行預(yù)設(shè)操作，例如當(dāng)預(yù)設(shè)操作時(shí)開待機(jī)操作時(shí)，可以根據(jù)具體的設(shè)置對設(shè)備當(dāng)前的開待機(jī)狀態(tài)進(jìn)行切換，例如切換為開機(jī)、關(guān)機(jī)、待機(jī)等，在另一種實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)操作可以是音量+、或頻道+等，在此不作限制，可以根據(jù)具體需求預(yù)先進(jìn)行設(shè)置。

上述主控制模塊103也可以是mcu。

本實(shí)施例中，主控制模塊接收到觸發(fā)信號后就會進(jìn)行預(yù)設(shè)操作，這種電容檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)，還由于上述電路板成本低，降低了整個電容檢測裝置的成本。另外，用戶無需觸摸到按鍵，而是在按鍵一定范圍內(nèi)感應(yīng)式觸摸或者伸入電路板通孔中進(jìn)行感應(yīng)就可以完成預(yù)設(shè)操作，也向用戶提供了全新的開關(guān)控制方式，可以給用戶帶來全新的體驗(yàn)。

可選地，上述感應(yīng)控制模塊101實(shí)時(shí)獲取上述通孔02的電容值，并在該通孔02的電容值滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定存在有效感應(yīng)。

感應(yīng)控制模塊101實(shí)時(shí)獲取上述通孔02的電容值有利于及時(shí)感應(yīng)到用戶的手指，并及時(shí)進(jìn)行開關(guān)待狀態(tài)控制，提高用戶體驗(yàn)。

可選地，預(yù)設(shè)操作為開待機(jī)操作，主控制模塊103具體用于接收感應(yīng)控制模塊101發(fā)送的上述觸發(fā)信號，并在接收到上述觸發(fā)信號后檢測所屬設(shè)備 的當(dāng)前開機(jī)狀態(tài)，若該設(shè)備當(dāng)前為開機(jī)狀態(tài)，則控制該設(shè)備切換到待機(jī)狀態(tài)；或者，若該設(shè)備當(dāng)前為待機(jī)狀態(tài)，則控制所述設(shè)備切換到開機(jī)狀態(tài)。該設(shè)備可以為顯示設(shè)備。

當(dāng)然并不以上述實(shí)施例為限，也可以是開機(jī)狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)之間的切換或者音量的增減控制。

圖9為本發(fā)明提供的顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該顯示設(shè)備包括殼體81和上述電容檢測裝置。

上述電容檢測裝置置于該殼體81內(nèi)部，與顯示設(shè)備內(nèi)部的受控制模塊連接。

該顯示設(shè)備的殼體81上設(shè)有開關(guān)控制通孔82，且該開關(guān)控制通孔82與上述電容檢測裝置中電路板上的通孔02共軸設(shè)置。

即電路板中的通孔在殼體81內(nèi)側(cè)正對開關(guān)控制通孔82，用戶將手指伸入開關(guān)控制通孔82便可伸入電容檢測裝置中電路板中的通孔。

用戶的手指在伸入開關(guān)控制通孔82，并伸入在電路板53的通孔02后，即可控制該顯示設(shè)備的開待機(jī)狀態(tài)。

本實(shí)施例提供的顯示設(shè)備上采用上述電容檢測裝置，相較于現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械按鍵的隱蔽性位置，更方便用戶操作，同時(shí)也更為美觀，提高了用戶體驗(yàn)。另外，用戶無需觸摸到按鍵，而是伸入開關(guān)控制通孔進(jìn)行開關(guān)控制，也向用戶提供了全新的開關(guān)控制方式，可以給用戶帶來全新的體驗(yàn)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。