CN102810019A - 触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种触控装置，用于控制一电子装置，所述触控装置包括第一触碰感测单元、第二触碰感测单元、带状触碰感测模块以及控制模块。第一触碰感测单元与第二触碰感测单元分别在受触碰时产生第一触碰信号与第二触碰信号。带状触碰感测模块具有依序排列的M个第三触碰感测单元，当所述M个第三触碰感测单元以第一顺序受触碰时，带状触碰感测模块据以产生第一滑动信号，其中M为大于1的整数。控制模块同时监测到第一触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置以执行一第一功能，控制模块同时监测到第二触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置以执行一第二功能。本发明通过触碰感测单元搭配共用的带状触碰感测模块，实现多轴的触控功能。

Description

触控装置

技术领域

本发明涉及一种触控装置，且特别是涉及一种用于实现多轴触控的触控装置。

背景技术

随着科技的进步，使用者除了追求电子装置的功能外，还需要一种可以便利操作电子装置的操作方式。电子装置若是搭配一触控装置作为操作介面时，除了可提供使用者较为直观的操作方式的外，还可以减少按键或滚轮的机械结构而让使用者操作更为便利，因此广泛地受到使用者的喜爱。举例来说，触控装置可以取代滑鼠的按键与滚轮，进一步地，触控装置可以实现多点或多轴触控的功能。

一般来说，传统的触控装置在实现多轴触控的功能时，需要对应配置多个带状触碰感测模块(touch strip module)，每一个带状触碰感测模块用以对应其中一轴的触控功能。举例来说，触控装置要驱动电子装置执行4种功能(例如：画面缩放、卷动画面、调整明亮程度与调整音量大小)时，需要配置4个带状触碰感测模块提供使用者控制这四个功能。基本上，每个带状触碰感测模块中需要4个以上的触碰感测单元(touch pad)才能准确监测使用者在触碰时的滑动方向，以上述例子而言，传统的触控装置需要耗费16个触碰感测单元的材料与设置成本才能实现4轴触控的功能。

因此，业界亟需一种可以减少带状触碰感测模块以及触碰感测单元配置数量，同时又可以实现多轴触控的功能的触控装置。

发明内容

本发明实施例提供一种可以共用带状触碰感测模块的触控装置，使得一个带状触碰感测模块可以监测两轴以上的触碰，因此在实现多轴触控的功能时，相较于传统的触控装置，本发明的触控装置可以大幅减少带状触碰感测模块以及触碰感测单元配置数量。

本发明实施例提供一种触控装置用于控制一电子装置，所述触控装置包括一第一触碰感测单元、一第二触碰感测单元、一带状触碰感测模块以及一控制模块。第一触碰感测单元在受触碰时产生一第一触碰信号。第二触碰感测单元在受触碰时产生一第二触碰信号。带状触碰感测模块具有依序排列的M个第三触碰感测单元，当所述M个第三触碰感测单元以一第一顺序受触碰时，带状触碰感测模块据以产生一第一滑动信号，其中M为大于1的整数。控制模块分别耦接第一触碰感测单元、第二触碰感测单元以及带状触碰感测模块，控制模块同时监测到第一触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置以执行一第一功能，控制模块同时监测到第二触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置以执行一第二功能。

在本发明一实施例中，当M个第三触碰感测单元以一第二顺序受触碰时，带状触碰感测模块据以产生一第二滑动信号，控制模块同时监测到第一触碰信号与第二滑动信号时，据以驱动该电子装置以执行一第三功能，控制模块同时监测到第二触碰信号与第二滑动信号时，据以驱动电子装置以执行一第四功能。

在本发明另一实施例中，触控装置还包括比较模块。第一触碰感测单元、第二触碰感测单元通过比较模块耦接控制模块，比较模块用于比较第一触碰信号与第二触碰信号的信号强弱，据以将第一触碰信号与第二触碰信号中较强的信号传送至控制模块。在此，第一触碰信号与第二触碰信号的信号强弱系依据第一触碰感测单元与第二触碰感测单元的电容值变化量决定，当第一触碰感测单元的电容值变化量大于第二触碰感测单元的电容值变化量，则第一触碰信号较强，当第一触碰感测单元的电容值变化量小于第二触碰感测单元的电容值变化量，则第二触碰信号较强。

在本发明再一实施例中，第一触碰感测单元、第二触碰感测单元以及带状触碰感测模块设置于一基板上，且第一触碰感测单元、第二触碰感测单元以及带状触碰感测模块共平面，而带状触碰感测模块位于第一触碰感测单元与第二触碰感测单元之间。另外，触控装置还可具有一壳体，用于容置第一触碰感测单元、第二触碰感测单元以及带状触碰感测模块，且壳体的一外表面具有一第一沟槽与一第二沟槽，第一沟槽用于提供使用者同时触碰第一触碰感测单元与带状触碰感测模块，第二沟槽用于提供使用者同时触碰第二触碰感测单元与带状触碰感测模块。

综上所述，本发明实施例所提供的触控装置藉由在带状触碰感测模块的两侧边分别设置了第一触碰感测单元以及第二触碰感测单元，使得第一触碰感测单元与带状触碰感测模块形成第一轴，第二触碰感测单元与带状触碰感测模块形成第二轴。因此，在共用了带状触碰感测模块的情况下，可以大幅减少带状触碰感测模块以及触碰感测单元配置数量，同时也大幅减少了触控装置的制造材料与成本。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1所示为本发明一实施例的触控装置的功能方块图。

图2所示为本发明一实施例的触控装置的俯视图。

图3所示为本发明另一实施例的触控装置的俯视图。

图4所示为本发明再一实施例的触控装置的俯视图。

图5A所示为本发明一实施例的具有壳体的触控装置的立体视图。

图5B所示为图5A的触控装置的剖面图。

图6所示为本发明另一实施例的具有壳体的触控装置的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1、1’、3、3’：触控装置

2：电子装置

10、10’：第一触碰感测单元

12、12’：第二触碰感测单元

14、14’：带状触碰感测模块

142、142’：第三触碰感测单元

16：比较模块

18：控制模块

20：第一触碰感测区域

22：第二触碰感测区域

24：第三触碰感测区域

30：基板

32：壳体

32a：第一沟槽

32b：第二沟槽

具体实施方式

在说明以下实施例之前，所属技术领域具有通常知识者应可明了所述「触碰触碰感测单元」除了直接接触触碰感测单元之外，还可用于表示接触触碰感测单元的封装体、壳体，或者代称其他足以引起触碰感测单元电容值改变的行为，本发明在此不加以限制。

〔触控装置实施例〕

请一并参见图1与图2，图1所示为本发明一实施例的触控装置的功能方块图。图2所示为本发明一实施例的触控装置的俯视图。如图所示，触控装置1用于控制一电子装置2，而触控装置1包括了第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12、带状触碰感测模块14、比较模块16以及控制模块18。第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12通过比较模块16耦接控制模块18，带状触碰感测模块14耦接控制模块18。以下分别就触控装置1的各部元件做更详细的说明。

第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12在受到使用者触碰时，分别会产生一第一触碰信号与一第二触碰信号。实际上，第一触碰感测单元10的等效电容值受到使用者的影响，而具有一电容值变化量，第一触碰感测单元10依据所述电容值变化量而产生第一触碰信号。同样的第二触碰感测单元12的等效电容值受到使用者的影响，而具有另一电容值变化量，第二触碰感测单元12依据所述另一电容值变化量而产生第二触碰信号。

请注意，本发明在此虽然提出第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12为条状的感测元件，但并不以此为限。举例来说，本发明第一触碰感测单元10还可以具有多个彼此电性连接的触碰感测点，所属技术领域具有通常知识者可以作适当变换。

带状触碰感测模块14具有依序排列的M个第三触碰感测单元142，当M个第三触碰感测单元142以一第一顺序受触碰时，带状触碰感测模块14据以产生一第一滑动信号。从实际例子来看，所述M个第三触碰感测单元142可彼此紧邻且依序排列成带状，而M个第三触碰感测单元142以第一顺序受触碰时，可视为使用者的手指以一第一方向在带状触碰感测模块14上滑动。

如图中所示的例子，在M为4时，当使用者的手指从第1个第三触碰感测单元142滑动至第4个第三触碰感测单元142时，带状触碰感测模块14可依序监测到第1个第三触碰感测单元142所产生的第1个第三触碰信号至第4个第三触碰感测单元142所产生的第4个第三触碰信号。由此，带状触碰感测模块14可以判断所述4个第三触碰感测单元142是以第一顺序受触碰，并产生对应的第一滑动信号。上述说明并非用于限制本发明只有在使用者自第1个第三触碰感测单元142滑动至第4个第三触碰感测单元142时才能产生对应的第一滑动信号，相反的，实际上需要多少个第三触碰感测单元142受到触碰，带状触碰感测模块14才能准确判断受触碰的顺序，可通过适当配置的第三触碰感测单元142加以变化。

另一方面，当使用者的手指从第4个第三触碰感测单元142滑动至第1个第三触碰感测单元142时，带状触碰感测模块14可依序监测到第4个第三触碰感测单元142所产生的第4个第三触碰信号至第1个第三触碰感测单元142所产生的第1个第三触碰信号。由此，带状触碰感测模块14可以判断所述4个第三触碰感测单元142是以第二顺序受触碰，并产生对应的第二滑动信号。

比较模块16用于比较第一触碰信号与第二触碰信号的信号强弱，据以将第一触碰信号与第二触碰信号中较强的信号传送至控制模块18。实际上，第一触碰信号与第二触碰信号的信号强弱是根据第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12的电容值变化量决定。举例来说，当使用者的手指距离第一触碰感测单元10较近时，第一触碰感测单元10的电容值变化量会大于第二触碰感测单元12的电容值变化量，则第一触碰信号较强。当使用者的手指距离第二触碰感测单元12较近时，当第一触碰感测单元10的电容值变化量小于第二触碰感测单元12的电容值变化量，则第二触碰信号较强。

换句话说，比较模块16用于比较第一触碰感测单元10或第二触碰感测单元12的电容值变化量，据以判断使用者的手指实际位置，避免误动作的产生。在此，当所述比较结果指示第一触碰信号较强(也就是使用者的手指实际位置距离第一触碰感测单元10较近)时，则比较模块16将第一触碰信号传送至控制模块18。当所述比较结果指示第二触碰信号较强(也就是使用者的手指实际位置距离第二触碰感测单元12较近)时，则比较模块16将第二触碰信号传送至控制模块18。

值得一提的是，当第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12的设置位置较远，在不容易产生干扰而误动作的情况下，本发明的触控装置1可以不需要比较模块16，第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12以及带状触碰感测模块14可分别耦接至控制模块18。

继续参见图1与图2，控制模块18同时监测到第一触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置2以执行一第一功能(例如向下卷动画面)，控制模块18同时监测到第二触碰信号与第一滑动信号时，据以驱动电子装置2以执行一第二功能(例如降低音量)。同样地，控制模块18同时监测到第一触碰信号与第二滑动信号时，据以驱动电子装置2以执行一第三功能(例如向上卷动画面)，控制模块18同时监测到第二触碰信号与第二滑动信号时，据以驱动电子装置2以执行一第四功能(例如提高音量)。

从实际例子来说，带状触碰感测模块14与第一触碰感测单元10可组成一第一触碰感测区域20，带状触碰感测模块14与第二触碰感测单元12可组成一第二触碰感测区域22。当使用者的手指在第一触碰感测区域20中滑动时，控制模块18可对应驱动电子装置2以执行第一或第三功能(例如上下卷动画面)，当使用者的手指在第二触碰感测区域22中滑动时，控制模块18可对应驱动电子装置2以执行第二或第四功能(例如调整音量大小)。

实际上，第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12以及带状触碰感测模块14可一并设置于基板30的同一侧表面上且可彼此共平面。本发明在此并不限制基板30的种类，或者第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12以及带状触碰感测模块14在基板30上的摆放位置，只要使用者能够方便地同时触碰到第一触碰感测单元10与带状触碰感测模块14，并可以方便地同时触碰到第二触碰感测单元12与带状触碰感测模块14，所属技术领域具有通常知识者可适当调整所述摆放位置。

举例来说，第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12可分别位于带状触碰感测模块14的两侧边，而第一触碰感测单元10与第二触碰感测单元12距离带状触碰感测模块14的远近可由所属技术领域具有通常知识者自行设定。较佳的是，第一、第二触碰感测单元10、12与带状触碰感测模块14的间的距离应小于手指的宽度，以增加感应的准确度。

整体观之，若带状触碰感测模块14具有4个第三触碰感测单元142时，本发明仅需要1个第一触碰感测单元10、1个第二触碰感测单元12以及4个第三触碰感测单元142，共6个触碰感测单元便可实现两轴触控的功能。就传统具有两轴触控的触控装置来说，需要两个带状触碰感测模块也就是8个触碰感测单元才能实现相同的功能，相较之下，本发明可有效节省触控装置的材料与成本。

〔另一触控装置实施例〕

若要实现4轴触控的功能，除了可以分开使用两组如前一实施例所述的触控装置1外，本实施例还提供了一种将前述两组触控装置并联使用以实现4轴触控功能的例子。请一并参见图2与图3，图3所示为本发明另一实施例的触控装置的俯视图。如图所示，触控装置1’并联两组如图2所示的触控装置1，本实施例虽然提出其中一个带状触碰感测模块14平行于另一个带状触碰感测模块14’，但所属技术领域具有通常知识者也可将带状触碰感测模块14与带状触碰感测模块14’垂直设置，本发明在此不加以限制。

与前一实施例不同之处在于电路的配置，第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12、第一触碰感测单元10’与第二触碰感测单元12’彼此不电连接，但其中一组触控装置的带状触碰感测模块14并联另一组触控装置的带状触碰感测模块14’。在此，带状触碰感测模块14中的每个第三触碰感测单元142电性连接至带状触碰感测模块14’中对应的第三触碰感测单元142’。也就是说，带状触碰感测模块14与带状触碰感测模块14’共用了其中的第三触碰感测单元142、142’。

另外，触控装置1’还可包括两个比较模块(未图示)以及一个控制模块(未图示)，第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12通过其中一个比较模块耦接控制模块，第一触碰感测单元10’、第二触碰感测单元12’通过另一个比较模块耦接控制模块。在此，比较模块与控制模块的功能如前一实施例所示，在此不予赘述。

整体观之，若带状触碰感测模块14具有4个第三触碰感测单元142时，本发明仅需要8个触碰感测单元(第一触碰感测单元10、10’，共2个；第二触碰感测单元12、12’，共2个；共用的第三触碰感测单元142、142’，共4个)便可实现4轴触控的功能。就传统具有4轴触控的触控装置来说，需要4个带状触碰感测模块也就是16个触碰感测单元才能实现相同的功能。换句话说，当需要触控的轴数越多时，本发明越可有效节省触控装置的材料与成本。

〔可提供不同滑动方向的触控装置实施例〕

请一并参见图2与图4，图4所示为本发明再一实施例的触控装置的俯视图。如图所示，图2与图4不同之处在于，图4示出了第三触碰感测区域24。当使用者的手指依序触碰第一触碰感测单元10、部分的带状触碰感测模块14以及第二触碰感测单元12时，控制模块18可依序接收到第一触碰信号、多个第三触碰信号以及第二触碰信号(或相反顺序)。由此，控制模块18同样可以驱动电子装置2以执行一指定功能。

举例来说，当使用者的手指滑过第三触碰感测区域24(也就是第一触碰感测单元10、第4个第三触碰感测单元142以及第二触碰感测单元12)时，控制模块18可驱动电子装置2执行所述指定功能。当使用者的手指滑过第一触碰感测单元10、第3个第三触碰感测单元142以及第二触碰感测单元12时，控制模块18可驱动电子装置2以执行另一种指定功能。换句话说，本发明的触控装置1并不只有两轴触控的功能，还实质上隐含了3轴(或3轴以上)触控的功能。

〔触控装置实施例〕

请一并参见图5A与图5B，图5A所示为本发明一实施例的具有壳体的触控装置的立体视图。图5B所示为图5A的触控装置的剖面图。如图所示，触控装置3除了将前述的第一触碰感测单元10、带状触碰感测模块14以及第二触碰感测单元12设置于基板30上，还可设置一壳体32用于容置第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12以及带状触碰感测模块14。在此，只要壳体32不妨碍第一触碰感测单元10、第二触碰感测单元12以及带状触碰感测模块14感测是否受到触碰，本发明并不限定壳体32的材质或形状。

实际上，壳体32的外表面具有第一沟槽32a与第二沟槽32b，而第一沟槽32a与第二沟槽32b分别用于辅助定位手指滑动的方向。在此，第一沟槽32a可对应图2中的第一触碰感测区域20的位置，用于提供使用者同时触碰第一触碰感测单元10与带状触碰感测模块14，第二沟槽32b可对应图2中的第二触碰感测区域22的位置，用于提供使用者同时触碰第二触碰感测单元12与带状触碰感测模块14。

值得注意的是，第一触碰感测单元10以及第二触碰感测单元12也可分别设置在第一沟槽32a与第二沟槽32b周围而不与带状触碰感测模块14共平面。请参见图6，图6所示为本发明另一实施例的具有壳体的触控装置的剖面图。如图所示，第一触碰感测单元10以及第二触碰感测单元12可设置在不易互相干扰之处，使得本发明不需另外设置比较模块。

举例来说，当使用者的手指在第一沟槽32a中滑动时，能够被第一触碰感测单元10与带状触碰感测模块14感测到，进而第一触碰感测单元10与带状触碰感测模块14可分别传送第一触碰信号与第一滑动信号(或第二滑动信号)至控制模块(在图6未图示)。相同地，控制模块同时监测到第一触碰信号与第一滑动信号(或第二滑动信号)时，据以驱动电子装置以执行第一功能(或第二功能)。

综上所述，本发明实施例所提供的触控装置通过在带状触碰感测模块的两侧边分别设置了第一触碰感测单元以及第二触碰感测单元，使得第一触碰感测单元与带状触碰感测模块形成第一轴，第二触碰感测单元与带状触碰感测模块形成第二轴。此外，本发明的第一触碰感测单元、带状触碰感测模块中的第三触碰感测单元以及第二触碰感测单元还示范了3轴以上触控的功能。因此，在共用了带状触碰感测模块的情况下，可以大幅减少带状触碰感测模块以及触碰感测单元配置数量，同时也大幅减少了触控装置的制造材料与成本。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，任何运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含在本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种触控装置，用于控制一电子装置，其特征在于包括：

一第一触碰感测单元，在受触碰时产生一第一触碰信号；

一第二触碰感测单元，在受触碰时产生一第二触碰信号；

一带状触碰感测模块，具有依序排列的M个第三触碰感测单元，当该M个第三触碰感测单元以一第一顺序受触碰时，该带状触碰感测模块据以产生一第一滑动信号；以及

一控制模块，分别耦接该第一触碰感测单元、该第二触碰感测单元以及该带状触碰感测模块，该控制模块同时监测到该第一触碰信号与该第一滑动信号时，据以驱动该电子装置以执行一第一功能，该控制模块同时监测到该第二触碰信号与该第一滑动信号时，据以驱动该电子装置以执行一第二功能；

其中M为大于1的整数。

2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于还包括：

一比较模块，该第一触碰感测单元、该第二触碰感测单元通过该比较模块耦接该控制模块，该比较模块用于比较该第一触碰信号与该第二触碰信号的信号强弱，据以将该第一触碰信号与该第二触碰信号中较强的信号传送至该控制模块；

其中，当所述比较结果指示该第一触碰信号较强时，则该比较模块将该第一触碰信号传送至该控制模块，当所述比较结果指示该第二触碰信号较强时，则该比较模块将该第二触碰信号传送至该控制模块。

3.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于该第一触碰信号与该第二触碰信号的信号强弱是依据该第一触碰感测单元与该第二触碰感测单元的电容值变化量决定，当该第一触碰感测单元的电容值变化量大于该第二触碰感测单元的电容值变化量，则该第一触碰信号较强，当该第一触碰感测单元的电容值变化量小于该第二触碰感测单元的电容值变化量，则该第二触碰信号较强。

4.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于该第一触碰感测单元、该第二触碰感测单元以及该带状触碰感测模块设置于一基板上，且该第一触碰感测单元、该第二触碰感测单元以及该带状触碰感测模块共平面，而该带状触碰感测模块位于该第一触碰感测单元与该第二触碰感测单元之间。

5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于该M个中的第k个第三触碰感测单元受到触碰时，据以产生一第k个第三触碰信号，该M个中的第(k+1)个第三触碰感测单元受到触碰时，据以产生一第(k+1)个第三触碰信号，当该带状触碰感测模块依序监测到该第k个第三触碰信号与该第(k+1)个第三触碰信号时，据以产生该第一滑动信号，其中k为大于1的整数，且(k+1)不大于M。

6.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于该带状触碰感测模块在依序监测到该第k个第三触碰信号与该第(k+1)个第三触碰信号时，还计算监测到该第k个第三触碰信号与该第(k+1)个第三触碰信号的一第一时间间隔，据以产生一第一滑动速度信号。

7.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于当该M个第三触碰感测单元以一第二顺序受触碰时，该带状触碰感测模块据以产生一第二滑动信号，该控制模块同时监测到该第一触碰信号与该第二滑动信号时，据以驱动该电子装置以执行一第三功能，该控制模块同时监测到该第二触碰信号与该第二滑动信号时，据以驱动该电子装置以执行一第四功能。

8.如权利要求7所述的触控装置，其特征在于该M个中的第k个第三触碰感测单元受到触碰时，据以产生一第k个第三触碰信号，该M个中的第(k-1)个第三触碰感测单元受到触碰时，据以产生一第(k-1)个第三触碰信号，当该带状触碰感测模块依序监测到该第k个第三触碰信号与该第(k-1)个第三触碰信号时，据以产生该第二滑动信号，其中k为不大于M的整数，且(k-1)大于1。

9.如权利要求8所述的触控装置，其特征在于该带状触碰感测模块在依序监测到该第k个第三触碰信号与该第(k-1)个第三触碰信号时，还计算监测到该第k个第三触碰信号与该第(k-1)个第三触碰信号的一第二时间间隔，据以产生一第二滑动速度信号。

10.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于该控制模块依序监测到该第一触碰感测单元、该M个中的第k个第三触碰感测单元以及该第二触碰感测单元受触碰时，据以驱动该电子装置以执行一第五功能，其中k为不大于M的整数。

11.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于还包括：

一壳体，用于容置该第一触碰感测单元、该第二触碰感测单元以及该带状触碰感测模块，且该壳体的一外表面具有一第一沟槽与一第二沟槽，该第一沟槽用于提供一使用者同时触碰该第一触碰感测单元与该带状触碰感测模块，该第二沟槽用于提供该使用者同时触碰该第二触碰感测单元与该带状触碰感测模块。

Images