觸控技術中的接近檢測技術專利分析

摘 要：接近檢測技術已廣泛應用在觸摸屏中，且技術越來越先進。隨著觸摸屏追求薄型化和大屏化的發展趨勢，對各種不同類型的觸摸屏的接近檢測技術研究也逐漸深入，并取得了較大的發展，大量公司也開始進行相關專利的布局。本文基于專利文獻對現有的觸摸屏的接近檢測技術進行了相應的分析。

關鍵詞：觸控;接近;檢測

1 觸控技術中的接近檢測技術簡介

觸摸屏的移動終端通常會在聽音孔附近設置一個接近感應器，當耳朵靠近聽音孔并觸發感應器時，移動終端將關閉觸摸屏的檢測狀態。這一設計解決了接聽電話的誤觸發問題，但也帶來了一些弊端：獨立的接近感應器占用了寶貴的結構空間，也增加了整機成本。

由于獨立的接近感應器存在上述弊端，業界開始考慮將接近感應功能融入觸摸屏之中。考慮使用電容觸摸屏感應人體觸摸到屏幕上時自電容或者互電容的變化來實現觸摸功能。人體靠近屏幕還沒有觸摸到屏幕的時候已經會引起觸摸屏自電容或者互電容的變化，只是比較微弱。通過檢測此時的電容變化量就能夠實現接近傳感的功能，由于沒有采用接近傳感器，降低了硬件的成本。

2 觸控技術中的接近檢測技術分類

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

2.1 光學式觸摸屏的接近檢測技術

光學觸摸面板通過液晶元件調制從背光發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，以檢測接近物體的位置等。

2.2 電阻式觸摸屏的接近檢測技術

在接近傳感器中，借由感測阻抗變化而判別接近物體的阻抗感測型接近傳感器在結構上十分相似于阻抗感測型觸控傳感器。然而，包括阻抗感測型接近傳感器的一些接近傳感器存在的問題是，很難指定感測方向。此外，因為接近傳感器是感測接近物體，而不是感測與傳感器接觸的物體，以及便攜裝置的周圍環境變化非常頻繁，所以很有可能導致用于便攜裝置中的接近傳感器發生誤操作。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境的改變而引起的誤操作。

2.3 電容式觸摸屏的接近檢測技術

使用電容觸摸屏感應人體觸摸到屏幕上時自電容或者互電容的變化來實現觸摸功能。人體靠近屏幕還沒有觸摸到屏幕的時候已經會引起觸摸屏自電容或者互電容的變化，只是比較微弱。通過檢測此時的電容變化量就能夠實現接近傳感的功能，由于沒有采用接近傳感器，降低了硬件的成本。

2.4 其他接近檢測技術

綜合利用接近傳感器和相關觸控技術的優點，比如通過檢測操作體對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目，因此必須將圖標和按鈕顯示成具有一定的尺寸。當顯示區域上能夠顯示的信息量由于LCD清晰度的提高而增加時，如果可選擇的項目彼此靠近地顯示，則可操作性顯著地降低。通過有效地利用顯示區域的同時容易地選擇與其他操作對象靠近的顯示的操作對象。

3 本領域專利申請分析

觸控技術中的接近檢測技術領域專利申請量從1987年開始到2006年，專利申請量大致呈現比較平穩的狀態，從2007年開始，專利申請量開始逐年以較大幅度增加，到2012年觸控技術中的接近檢測技術領域專利申請量達到最大值，從2012年之后專利申請量呈現遞減趨勢。分析原因，在2007年之前，觸控技術領域的技術發展比較平緩，觸控技術的發展不夠迅速，而自從2007年蘋果公司推出觸控手機iPhone以來，人們開始意識到觸控技術是未來科技發展的一大重點，于是圍繞觸控技術出現了大量的專利申請。借著這股東風，接近檢測技術也獲得了進一步的發展，其應用也越來越廣泛，尤其在觸控技術領域，許多公司開始進行該領域的專利布局。于是專利申請量大量增加。從另一方面也可看出，觸控技術處于快速發展中時，當許多公司把主要精力放在如何保證觸控效果上時，有些公司已經發現觸控技術未來發展的熱點問題，比如接近檢測技術應用在觸控技術領域，以提高觸控觸碰使用的便利性。因此，從2007年開始，大量的專利申請出現在該領域，從另一方面也說明了這些公司意識到了當觸控技術發展到一定階段時會出現瓶頸問題，如何發現新的研究領域成為推動觸控技術發展的重中之重。

觸控技術中的接近檢測技術領域專利申請量的區域分布情況呈現美國一家獨大的局面，日本緊隨其后。自從蘋果公司推出iPhone手機以來，觸控技術在美國得到了快速的發展，大量的專利申請圍繞觸控技術展開，由于其研究觸控技術時間較早，因此，其預見到了觸控技術的未來發展方向，比如朝著接近檢測技術方向發展，從觸控技術中的接近檢測技術領域美國的專利申請量可以明確看出。

通過分析相關專利申請，發現國內對觸控技術中的接近檢測技術領域申請不太重視，導致申請量過少，而未來在觸控技術領域，接近檢測技術的應用將會越來越豐富，國內相關公司應注重在觸控技術中的接近檢測技術領域進行專利布局，以免后面技術發展受到限制。

日本和美國占據了大量的專利申請量，這也說明日本和美國是觸控技術領域專利申請十分豐富的國家。通過分析相關專利申請，發現國外對觸控技術中的接近檢測技術領域申請比較重視，特別是日本和美國公司，布局了大量的專利申請，說明國外公司意識到了觸控技術領域的發展方向，已經從觸控技術的便利性方面進行思考和革新。當未來觸控技術領域區分越來越細致的時候，如何使用戶獲得更好的用戶體驗至關重要。

4 總結

可以看出，在觸控技術中的接近檢測技術領域，國內申請人的專利申請量明顯少于國外申請人的專利申請量，由此導致在該領域獲得授權的專利量相應較少，這就對國內申請人提出了更高的要求，如何進行更高質量的專利申請，從而促使國內申請人在該領域能夠取得較大的技術進步，進一步推動觸控技術在國內的發展和應用。