CN102880331A - 电子装置及其触控模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子装置及其触控模块，其中触控模块包括触控区域、检测装置及触控定位装置。触控区域形成于电子装置的壳体上，触控区域包括多个孔洞，其中该多个孔洞的各个孔洞未被外部物体遮蔽时，可供光线穿透；当该多个孔洞的各个孔洞被外部物体遮蔽时，光线无法穿透。检测装置设置于触控区域的下方，用以检测光线是否穿透各个孔洞，以判断各个孔洞是否被外部物体遮蔽。触控定位装置与检测装置连接，用以根据各个孔洞是否被外部物体遮蔽，而判断外部物体的触控位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置及其触控模块，特别是涉及一种具有阵列式孔洞触控区域的电子装置及其触控模块。
背景技术
一般而言，触控板可分为电容式、电阻式、声波式、红外线及电磁式等类型。然而，当笔记本型电脑的外壳为金属材料以呈现出刚硬坚固的效果时，如果在不破坏金属外壳的前提下，仍要维持金属外壳一体成形效果，则此时触控板的选择种类就受到限制。
举例而言，电容式触控板的工作原理是利用触控板的电极与人体手指之间的静电结合所产生电容变化，从产生的诱导电流来检测计算手指触控坐标；因此电容式触控板与手指之间不可有导电物质阻隔，所以目前电容式触控板皆设计于笔记本型电脑塑胶外壳下方或是塑胶外壳上方再贴覆塑胶薄片装饰，而无法将电容式触控板设计于笔记本型电脑金属外壳下方，又不破坏金属外壳完整性。电阻式触控板的原理为利用压力使触控板上下电极接触产生电压变化，由此检测触控坐标；然而因为金属外壳刚性较高，电阻式触控板并不适合设计于金属外壳下方。声波式触控板的原理为在操作区域三个角落由超声波发射器和接收器在操作区域形成一个均匀的声波力场，利用声波碰到软性介质会吸收掉能量的特性达到触控定位的目的；然而因为声波式触控板的体积较大，并不适合作为笔记本型电脑的小型触控板使用。电磁式触控板的原理为电磁感应方式，即以电磁笔为信号发射端，电磁板为信号接收端，当接近感应时磁通量发生变化，通过运算达到触控定位的目的；然而其缺点是不可使用手指触控，而需使用特殊触控笔，因此亦不适合作为笔记本型电脑的触控板使用。红外线触控板的原理为在操作区域四周设置红外线发射器和接收器，利用不透光物体将光源发出的光信号遮断，通过接收器感测光信号的变化从而达到触控定位的目的；然而因为红外线触控板的体积较大，亦不适合作为笔记本型电脑的小型触控板使用。
图1即显示一种已知技术的红外线触控板，该红外线触控板具有触控区域91及设置在触控区域91周围的光发射器92及光接收器93，以通过接收器93感测来自光发射器92的光信号的变化，从而达到触控定位的目的。然而，由于光发射器92与光接收器93皆需设置于触控区域91上方，以使光源布满整个触控区域91的上方，因此光发射器92、光接收器93与电子装置的壳体90间即存在阶高L，而无法使触控区域91与壳体90维持一体成形的效果。
因此，有必要提供一种新的触控模块，以使触控区域能与电子装置的壳体维持一体成形的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能与电子装置的壳体维持一体成形效果的触控模块。
鉴于本发明的上述目的，本发明提供一种电子装置及其触控模块，其中触控模块包括：触控区域，形成于电子装置的壳体上，触控区域包括多个孔洞，其中该多个孔洞的各个孔洞未被外部物体遮蔽时，可供光线穿透，当该多个孔洞的各个孔洞被外部物体遮蔽时，光线无法穿透；检测装置，设置于触控区域的下方，用以检测光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞，以判断该多个孔洞的各个孔洞是否被外部物体遮蔽；以及触控定位装置，与检测装置连接，用以根据该多个孔洞的各个孔洞是否被外部物体遮蔽，而判断外部物体的触控位置。
依据本发明的实施例，多个孔洞通过将电子装置的壳体激光穿孔而形成。
依据本发明的实施例，多个孔洞呈阵列式排列，而形成孔洞阵列。
依据本发明的实施例，检测装置为光传感器，以通过检测多个孔洞的各个孔洞的光信号强弱变化，而检测光线是否穿透多个孔洞的各个孔洞；或者检测装置为影像检测器，以通过检测多个孔洞的各个孔洞的影像明暗变化，而检测光线是否穿透多个孔洞的各个孔洞。
依据本发明的实施例，多个孔洞的各个孔洞填充透光物质，其中透光物质为紫外线硬化胶或聚氨酯胶。
依据本发明的实施例，触控模块进一步包括光源装置，设置于触控区域的下方，用以发出光线。
依据本发明的实施例，电子装置为笔记本型电脑，并且壳体为金属壳体。
附图说明
图1显示一种已知技术的红外线触控板。
图2为依据本发明的实施例的电子装置的示意图。
图3为依据本发明的实施例的触控模块的示意图。
图4为检测装置检测外部光源的光线的示意图。
图5为检测装置检测内部光源的光线的示意图。
图6为检测装置的检测模拟结果示意图。
图7A为X方向与Y方向电压波形变化检测模拟结果示意图。
图7B为X方向与Y方向电压波形变化检测模拟结果示意图。
附图标记说明
电子装置1 壳体10
触控模块2 触控区域20
检测装置22 触控定位装置24
光源装置26 多个孔洞30、30a、30b
光线31a、31b、31c 外部物体40
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
请先参考图2及图3关于依据本发明的实施例的电子装置及其触控模块的示意图。其中，图2为依据本发明的实施例的电子装置的示意图；图3为依据本发明的实施例的触控模块的示意图。
如图2及图3所示，本发明提供一种电子装置1及其触控模块2，其中触控模块2设置于电子装置1。如图3所示，触控模块2包括触控区域20、检测装置22及触控定位装置24。如图2所示，触控区域20形成于电子装置1的壳体10上，而与电子装置1的壳体10维持一体成形的效果。触控区域20包括多个孔洞30，其中该多个孔洞30的各个孔洞未被外部物体40(例如使用者的手指，但本发明不以此为限，外部物体40亦可为触控笔或类似的装置)遮蔽时，可供光线穿透，当该多个孔洞30的各个孔洞被外部物体40遮蔽时，光线即无法穿透。检测装置22设置于触控区域20的下方，用以检测光线是否穿透该多个孔洞30的各个孔洞，以判断该多个孔洞30的各个孔洞是否被外部物体40遮蔽。触控定位装置24与检测装置22连接，用以根据该多个孔洞30的各个孔洞是否被外部物体40遮蔽，而判断外部物体40的触控位置。
在本发明的实施例中，多个孔洞30是通过将电子装置1的壳体10激光穿孔而形成人眼无法观察到的微小孔洞，但本发明不以此为限，多个孔洞30亦可通过一般打孔技术而形成人眼可观察到的孔洞。此外，在本发明的实施例中，多个孔洞30呈阵列式排列，但本发明亦不以此为限。在本发明的实施例中，电子装置1为笔记本型电脑，并且壳体10为不透光的金属壳体，但本发明不以此为限。
由于本发明是在电子装置1(例如笔记本型电脑)的壳体10(例如金属壳体)上形成触控区域20而达到触控定位的目的，因此触控区域20能与电子装置1的壳体10维持一体成形的效果。此外，由于本发明是通过阵列式多个孔洞30而达到触控定位的目的，因此检测装置22及触控定位装置24皆可设计于壳体10下方，而不会受到壳体10的干扰。此外，本发明的触控区域20亦可视需要设计为较小尺寸，而形成小尺寸的触控模块2。
另外，为了避免灰尘、脏污等阻塞多个孔洞30，在本发明的实施例中，多个孔洞30的各个孔洞填充透光物质，例如紫外线硬化胶(UV胶)或聚氨酯胶(PU胶)，但本发明不以此为限。
在本发明的实施例中，检测装置22可为光传感器，以通过检测多个孔洞30的各个孔洞的光信号强弱变化，而检测该线是否穿透该多个孔洞30的各个孔洞；或者，检测装置22亦可为影像检测器(例如摄影机)，以通过检测该多个孔洞30的各个孔洞的影像明暗变化或灰阶值变化，而检测光线是否穿透多个孔洞的各个孔洞。在本发明的实施例中，触控定位装置24为具有计算触控位置及方向功能的装置，其可包括软体、硬体、电路或其结合。
在本发明的实施例中，本发明的检测装置22所检测的光线可为电子装置1的壳体10外部的光源或设置于电子装置1的壳体10内部的光源。以下请一并参考图4至图6，关于本发明的检测装置22检测外部光源的光线及内部光源的光线的示意图。其中，图4为本发明的检测装置检测外部光源的光线的示意图；图5为本发明的检测装置检测内部光源的光线的示意图；图6为本发明的检测装置的检测模拟结果示意图。
如图4所示，当外部环境光源(例如阳光、办公室灯光)较充足时，本发明可应用外部光源进行检测。如图4所示，当使用者通过触控模块2进行触控操作时，各个孔洞30a因未被外部物体40(例如使用者的手指)遮蔽，故光线31a可穿透各个孔洞30a；相对而言，孔洞30b因被外部物体40遮蔽，故光线31b无法穿透孔洞30b；并且由于壳体10为不透光金属壳体，因此光线31c亦无法穿透壳体10。此时检测装置22通过检测多个孔洞30a及30b的各个孔洞的光信号强弱变化或影像明暗变化，即可得知光线31a穿透各个孔洞30a，而光线31b并未穿透孔洞30b。
如图5所示，在本发明的实施例中，本发明的触控模块2进一步包括光源装置26设置于触控区域20的下方，用以发出光线，其中光源装置26所发出光线不以可见光为限，其亦可为红外线等其他波段光源的光线。如图5所示，当使用者通过触控模块2进行触控操作时，各个孔洞30a因未被外部物体40遮蔽，故光线31a可穿透各个孔洞30a；相对而言，孔洞30b因被外部物体40遮蔽，故光线31b无法穿透孔洞30b，而被反射回检测装置22；并且由于壳体10为不透光的材料所制成，因此光线31c亦无法穿透壳体10，而被遮蔽及反射回检测装置22。此时检测装置22通过检测多个孔洞30a及30b的各个孔洞的光信号强弱变化或影像明暗变化，即可得知光线31a穿透各个孔洞30a，而光线31b并未穿透孔洞30b，而被反射回检测装置22，亦即表示外部物体40已移动至30b。
图6即显示检测装置22的检测模拟结果，其中触控区域20的各个孔洞30a未被外部物体40遮蔽，而孔洞30b则被遮蔽。接下来触控定位装置24即可通过演算法计算各个孔洞30a及30b的相对的位置坐标，而判断外部物体40的触控位置。同时，当外部物体40进行各种动态触控操作(例如拖曳)时，本发明亦可通过检测装置22的持续检测及触控定位装置24的持续定位，而得知外部物体40的触控位置及移动方向。
如图7A及图7B所示，在本发明的实施例中，触控定位装置24通过检测装置22所检测的光信号强弱变化或影像明暗变化所反应出的电压信号的X方向与Y方向电压波形变化，而以程序计算出外部物体40的触控位置及移动方向，但本发明不以此为限。举例而言，在本发明的实施例中，本发明亦可通过检测装置22(例如摄影机)，检测光线穿透或反射具有阵列式多个孔洞30的触控区域20的影像灰阶值，根据影像灰阶值变化，即可以程序计算出外部物体40的触控位置及移动方向。
此外，在本发明的触控模块2包括光源装置26的实施例中(即如图5所示的实施例)，当外部光源充足时，本发明亦可关闭光源装置26，而以外部光源所发出的光线进行检测。
综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于已知技术的特征，为一大突破。须注意，上述实施例仅为示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的范围。任何本领域一般技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神下，对实施例作修改与变化。本发明的权利保护范围应如权利要求所述。
Claims (11)
1.一种触控模块，设置于电子装置，该触控模块包括：
触控区域，形成于该电子装置的壳体上，该触控区域包括多个孔洞，其中该多个孔洞的各个孔洞未被外部物体遮蔽时，可供光线穿透，当该多个孔洞的各个孔洞被该外部物体遮蔽时，该光线无法穿透；
检测装置，设置于该触控区域的下方，用以检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞，以判断该多个孔洞的各个孔洞是否被该外部物体遮蔽；以及
触控定位装置，与该检测装置连接，用以根据该多个孔洞的各个孔洞是否被该外部物体遮蔽，而判断该外部物体的触控位置。
2.如权利要求1所述的触控模块，其中该多个孔洞呈阵列式排列，而形成孔洞阵列。
3.如权利要求1所述的触控模块，其中该检测装置为光传感器，该光传感器通过检测该多个孔洞的各个孔洞的光信号强弱变化，而检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞。
4.如权利要求1所述的触控模块，其中该检测装置为影像检测器，该影像检测器通过检测该多个孔洞的各个孔洞的影像明暗变化，而检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞。
5.如权利要求1所述的触控模块，其中该多个孔洞的各个孔洞填充透光物质。
6.如权利要求5所述的触控模块，其中该透光物质为紫外线硬化胶或聚氨酯胶。
7.如权利要求1所述的触控模块，进一步包括光源装置，设置于该触控区域的下方，用以发出该光线。
8.一种电子装置，包括：
壳体；以及
触控模块，该触控模块包括：
触控区域，形成于该壳体上，该触控区域包括多个孔洞，其中该多个孔洞的各个孔洞未被外部物体遮蔽时，可供光线穿透，当该多个孔洞的各个孔洞被该外部物体遮蔽时，该光线无法穿透；
检测装置，设置于该触控区域的下方，用以检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞，以判断该多个孔洞的各个孔洞是否被该外部物体遮蔽；以及
触控定位装置，与该检测装置连接，用以根据该多个孔洞的各个孔洞是否被该外部物体遮蔽，而判断该外部物体的位置。
9.如权利要求8所述的电子装置，其中该触控模块包括光源装置，该光源装置设置于该触控区域的下方，用以发出该光线。
10.如权利要求9所述的电子装置，其中该检测装置为光传感器，该光传感器通过检测该多个孔洞的各个孔洞的光信号强弱变化，而检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞。
11.如权利要求10所述的电子装置，其中该检测装置为影像检测器，该影像检测器通过检测该多个孔洞的各个孔洞的影像明暗变化，而检测该光线是否穿透该多个孔洞的各个孔洞。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130116 |