CN103914192A - 便携式电子装置及其复合式触控模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合式触控模块，包括电容式触摸板及近场通信模块。电容式触控模块包括多个输入线路及多个输出线路，其中各输入线路与各输出线路彼此交叉配置且实质上相互垂直，以形成棋盘式线路。近场通信模块包括叠设于电容式触控模块的天线结构，天线结构跨过至少部分的多个输入线路及至少部分的多个输出线路，且天线结构不与所跨过的任一输入线路实质上平行，且不与所跨过的任一输出线路实质上平行。通过本发明的设计，复合式触控装置能支持触控输入及近场通信的双重功能，同时能节省其设置于便携式电子装置上的空间。

Description

便携式电子装置及其复合式触控模块

技术领域

本发明涉及一种复合式触控模块，特别涉及一种结合触控输入及近场通信功能的复合式触控模块，及应用该复合式触控模块的便携式电子装置。

背景技术

应用触控方式来操作便携式电子装置已成为现今主流技术，例如笔记本电脑、平板计算机、智能手机或GPS等均会结合触控输入功能进行对应操作。以笔记本电脑为例，通常在键盘附近会配置有触摸板（Touch Pad），供使用者以触控输入方式代替鼠标或键盘，提供更直觉且便利的操作。

此外，近场通信（Near Field Communication,NFC）技术也广泛应用于两个装置间的近距离传输通信；为根据使用者需求，目前已有厂商将近场通信技术结合笔记本电脑等便携式电子装置，以提供更多功能。由于执行近场通信功能必须设置对应天线结构及相关部件，因此便携式电子装置就要在有限空间内挪出空间设置；如笔记本电脑只能利用靠近触摸板的主机底座空间以供设置，然而对于笔记本电脑的空间使用就更显拮据。

因此，若能结合近场通信功能于触摸板模块上，将有助于解决设置空间不足的疑虑，实为一值得研究的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种结合触控输入及近场通信功能的复合式触控模块及应用该复合式触控模块的便携式电子装置，以解决现有技术存在的触控输入功能及近场通信功能必须分开设置的技术问题。

为达到上述的目的，本发明的复合式触控模块包括电容式触摸板及近场通信模块。电容式触控模块包括多个输入线路及多个输出线路，其中各输入线路与各输出线路彼此交叉配置且实质上相互垂直，以形成棋盘式线路。近场通信模块包括叠设于电容式触控模块的天线结构，天线结构跨过至少部分的多个输入线路及至少部分的多个输出线路，且天线结构不与所跨过的任一输入线路实质上平行，且不与所跨过的任一输出线路实质上平行。

本发明的复合式触控模块，该近场通信天线形成一菱形回路天线、一圆形回路天线或一多边形回路天线。

本发明的复合式触控模块，该近场通信天线所占的面积小于该电容式触控模块的面积。

本发明的复合式触控模块，该近场通信天线位于该电容式触摸板的一角落位置或一近侧边位置。

本发明的复合式触控模块，该近场通信天线所跨过的至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路形成多个感应交点，且该天线结构并未跨过该多个感应交点的任一点。

本发明的复合式触控模块，该近场通信天线与其所跨过的任一该输入线路或任一该输出线路所形成的交点不超过二点。

本发明还提出了一种便携式电子装置，包括：

本体；以及

复合式触控模块，结合该本体，该复合式触控模块包括：

电容式触摸板，包括多个输入线路及多个输出线路，其中各该输入线路与各该输出线路彼此交叉配置且实质上相互垂直，以形成一棋盘式线路；以及

近场通信天线，叠设于该电容式触摸板上，该近场通信天线跨过至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路，且该近场通信天线不与所跨过的任一该输入线路实质上平行，且不与所跨过的任一该输出线路实质上平行。

本发明的便携式电子装置中，该近场通信天线形成一菱形回路天线、一圆形回路天线或一多边形回路天线。

本发明的便携式电子装置中，该近场通信天线所占的面积小于该电容式触控模块的面积。

本发明的便携式电子装置中，该近场通信天线位于该电容式触摸板的一角落位置或一近侧边位置。

本发明的便携式电子装置中，该近场通信天线所跨过的至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路形成多个感应交点，且该天线结构并未跨过该多个感应交点的任一点。

本发明的便携式电子装置中，该近场通信天线与其所跨过的任一该输入线路或任一该输出线路所形成的交点不超过二点。

通过本发明的设计，复合式触控装置结合近场通信天线与电容式触控模块后，不但能支持触控输入及近场通信的双重功能，同时能节省其设置于便携式电子装置上的空间；此外，本发明的设计也可减少近场通信天线与电容式触控模块间的相互干扰。

附图说明

图1是本发明的复合式触控模块应用于便携式电子装置的系统方框图；

图2(a)是本发明的复合式触控模块的近场通信天线结合电容式触摸板的示意图；

图2(b)是本发明的复合式触控模块的近场通信天线结合电容式触摸板的不同位置的示意图；

图3是本发明的复合式触控模块于电容式触摸板结合近场通信天线的位置的局部示意图；

图4(a)是针对本发明的复合式触控模块进行触控操作的示意图；

图4(b)是针对图4(a)的触控位置A1判断对应触控区域的示意图

图4(c)是针对图4(a)的触控位置A2判断对应触控区域的示意图。

其中，附图标记：

便携式电子装置1               复合式触控模块10

电容式触摸板11                第一控制单元12

近场通信天线13                第二控制单元14

系统单元20                    本体30

输入线路I、I1~I6              输出线路O、O1~O6

具体实施方式

为能更了解本发明的技术内容，特举出较佳实施例说明如下。

本发明的复合式触控模块应用于便携式电子装置，在以下实施例中便携式电子装置以笔记本电脑为例来说明，但本发明不以此为限，本发明也可应用于平板计算机、智能手机或其他具有触控输入功能的便携式电子装置。

请参考图1是本发明的复合式触控模块10应用于便携式电子装置1的系统方框图。

如图1所示，本发明的复合式触控模块10应用于便携式电子装置1，而复合式触控模块10电性连接系统单元20，使得系统单元20能接收复合式触控模块10所产生的信号来执行对应信号处理。在本实施例中，本发明的复合式触控模块10包括电容式触摸板11、第一控制单元12、近场通信天线13及第二控制单元14，电容式触摸板11电性连接第一控制单元12，近场通信天线13电性连接第二控制单元14；而第一控制单元12及第二控制单元14分别与系统单元20电性连接。此处系统单元20可包括中央处理单元或/及操作系统等。

电容式触摸板11为板状结构，其设置有多个交错排列的输入输出线路来执行分时多任务的矩阵式扫描，用以感测用户因触控输入所产生的电容值变化。第一控制单元12则依据自电容式触摸板11取得的电容值变化，来判断电容式触控模块11受触控的对应位置及操作状态，进而依据判断结果通知便携式电子装置1的系统单元20以执行对应操作。

近场通信天线13结合电容式触摸板11，在本实施例中，近场通信天线13叠设于电容式触摸板11上，而形成一整体结构，其中近场通信天线13的本体为以金属材质制成的一回路结构。近场通信天线13可通过通电而产生磁场，配合同样具有近场通信功能的外部装置与其近距离接触，来产生磁场变化，进而达到相互通信以传递信号的功能。第二控制单元14则设置有控制电路，负责处理近场通信信号及储存相关数据。

以下请参考图2(a)及图2(b)。图2(a)是本发明的复合式触控模块10的近场通信天线13结合电容式触摸板11的示意图；图2(b)是本发明的复合式触控模块10的近场通信天线13结合于电容式触摸板11的不同位置的示意图。

如图2(a)所示，电容式触摸板11包括多个输入线路I及多个输出线路O，其分布于触摸板本体上；其中各输入线路I与各输出线路O彼此交叉配置且实质上相互垂直，以形成棋盘式线路；而多个输入线路I及多个输出线路O会形成多个感应交点（如图中所示的各点状交点），当任一感应交点因触控操作而导通时，由输入线路所发出的电流信号会经由该感应交点从输出线路流回，并产生电容值变化，使得电容式触摸板11借以执行触控感测，判断用户触控的位置与对应操作状态。

近场通信天线13叠设于电容式触摸板11上，随着其尺寸设计不同，在不影响近场通信天线13功能执行的情况下，近场通信天线13可仅占电容式触摸板11的一部分面积，也即令近场通信天线13所占面积小于电容式触摸板11的面积。一方面减少近场通信天线13的天线回路太长或所占面积范围太广时，可能会造成天线效能变差的情况；另一方面可减少使用者运用触摸板进行触控操作时，触碰到天线所在位置的机会。近场通信天线13跨过至少部分的多个输入线路I及至少部分的多个输出线路O；也就是说，近场通信天线13至少会跨过数条输入线路I及数条输出线路O，以提供足够天线回路区域执行近场通信功能，但本发明不以此为限。

举例来说，假设电容式触摸板11包括20条输入线路及12条输出线路所构成的感测区域，其中近场通信天线13可能仅跨过6条输入线路及6条输出线路所构成的区域。在此情况下，如图2(a)所示，近场通信天线13可设置在电容式触摸板11的一角落位置；此外，近场通信天线13也可设置在如图2(b)中电容式触摸板11的一近侧边位置。由于使用者大多会优先利用电容式触摸板11的近中心部位，执行对应的触控操作，通过前述近场通信天线13的位置设置，能尽量降低近场通信天线13造成触控误判的情况，但近场通信天线13的设置位置不以此为限。

请参考图3是本发明的复合式触控模块10于电容式触摸板11结合近场通信天线13的位置的局部示意图。

如图3所示，本发明的复合式触控模块10在设计上，近场通信天线13不会与所跨过的任一输入线路实质上平行（即不会与所跨过的任一输出线路实质上垂直），且不会与所跨过的任一输出线路实质上平行（即不会与所跨过的任一输入线路实质上垂直）。换句话说，在各输入线路与各输出线路实质上彼此平行的状况下，近场通信天线13与所跨过的任一输入线路或任一输出线路会彼此交错形成一夹角，且该些夹角大于0度而小于90度。借此，使得近场通信天线13与任一输出线路或任一输出线路的彼此交会处均保持点接触，可避免天线回路与任一输出线路或任一输出线路平行的状态下形成线接触，而造成使用者触控操作时容易产生大范围的误判。

当近场通信天线13与各输入或输出线路交错所产生的交点越少，使用者在执行触控操作时因近场通信天线13干扰而导致误判的状况也会变少。因此，为了更减少近场通信天线13与各输入或输出线交错所产生的交点数量，在线路配置上，令近场通信天线13与其所跨过的任一输入线路或任一输出线路所形成的交点不超过二点。

又如图3所示，在本发明的一实施例中，近场通信天线13采用一菱形天线回路为主体。由于菱形的四边均为具有斜率的斜边，不会与任一输入或输出线路实质上平行；此外，菱形的天线结构设计使得如图中近场通信天线13的左上、左下、右上及右下可空出空间，不但减少近场通信天线13可能影响触控操作的范围，同时此结构形状不会影响近场通信天线13的近场通信功能。而除了前述设计外，近场通信天线13也可采用圆形天线回路或应用其他多边形天线回路的设计。

如前所述，近场通信天线13在设置上会跨过的数条输入线路及数条输出线路，而被跨过的该些输入线路及该些输出线路之间会相互交错以形成多个感应交点。因此，在本发明的一实施例中，近场通信天线13在设置上会避开该些感应交点的位置，而不会跨过多个感应点的任一点。借此设计，使得使用者于电容式触摸板11上进行触控操作时，能降低近场通信天线13针对非邻近该次触控操作的其他感应交点的影响，减少系统误判触控信号的可能性。

以下请一并参考图4(a)至图4(c)。图4(a)是针对本发明的复合式触控模块10进行触控操作的示意图；图4(b)是针对图4(a)的触控位置A1判断对应触控区域的示意图；图4(c)是针对图4(a)的触控位置A2判断对应触控区域的示意图。

如图4(a)所示，沿用前述实施例，假设本发明的复合式触控模块10采用菱形天线回路的近场通信天线13，叠设于电容式触摸板11上。假设近场通信天线13仅跨过电容式触摸板11上6条输入线路（I1~I6）及6条输出线路（O1~O6）所构成的区域。而通过分时多功的矩阵式扫描设计，电容式触摸板11会针对所有输入线路逐一进行扫描（即以I1-I2-I3…的顺序扫描），因此在同一时间只会扫描一条输入线路。当使用者针对A1点进行触控操作时，由输出线路O1所发出的电场信号自A1点经由近场通信天线13的回路设计所传导，导致在针对输出线路O1进行扫描时，系统会产生误判而认为接触位置是如图4(b)所示的B区域的较大影响范围。由于所传导的电场信号会随着传导距离的长短而相对衰减，加上近场通信天线13未与任一感应交点相交，因此可通过前述第一控制单元（图未示）进行信号强度的比对筛选，判断实际接触位置应为接近输出线路O1与输入线路I3的感应交点，以减少误判情况的发生。

又如图4(a)及图4(c)所示，沿用前述实施例的近场通信天线13线路设置，假设使用者针对A2点进行触控操作时，由输出线路O4所发出的电场信号自A2点经由近场通信天线13的回路设计所传导，导致在针对输出线路O4进行扫描时，系统同样会产生误判而认为接触位置是如图4(c)所示的不同范围C1及C2两个区域。而通过前述第一控制单元对C1及C2区域信号强度的比对筛选，即可判断实际接触位置应为接近输出线路O4与输入线路I1的感应交点的C1区域。

又如图1所示，本发明还包括一种便携式电子装置1。便携式电子装置包括本体30及如前所述的复合式触控模块10，而复合式触控模块10结合于本体30。因此，便携式电子装置1通过前述复合式触控模块10提供触控输入及近场通信的双重功能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种复合式触控模块，其特征在于，包括：

电容式触摸板，包括多个输入线路及多个输出线路，其中各该输入线路与各该输出线路实质上彼此垂直交叉配置，以形成一棋盘式线路；以及

近场通信天线，叠设于该电容式触摸板上，该近场通信天线跨过至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路，且该近场通信天线不与所跨过的任一该输入线路实质上平行，且不与所跨过的任一该输出线路实质上平行。

2.如权利要求1所述的复合式触控模块，其特征在于，该近场通信天线形成一菱形回路天线、一圆形回路天线或一多边形回路天线。

3.如权利要求1所述的复合式触控模块，其特征在于，该近场通信天线所占的面积小于该电容式触控模块的面积。

4.如权利要求1所述的复合式触控模块，其特征在于，该近场通信天线位于该电容式触摸板的一角落位置或一近侧边位置。

5.如权利要求1所述的复合式触控模块，其特征在于，该近场通信天线所跨过的至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路形成多个感应交点，且该天线结构并未跨过该多个感应交点的任一点。

6.如权利要求1所述的复合式触控模块，其特征在于，该近场通信天线与其所跨过的任一该输入线路或任一该输出线路所形成的交点不超过二点。

7.一种便携式电子装置，其特征在于，包括：

本体；以及

复合式触控模块，结合该本体，该复合式触控模块包括：

电容式触摸板，包括多个输入线路及多个输出线路，其中各该输入线路与各该输出线路彼此交叉配置且实质上相互垂直，以形成一棋盘式线路；以及

近场通信天线，叠设于该电容式触摸板上，该近场通信天线跨过至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路，且该近场通信天线不与所跨过的任一该输入线路实质上平行，且不与所跨过的任一该输出线路实质上平行。

8.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，该近场通信天线形成一菱形回路天线、一圆形回路天线或一多边形回路天线。

9.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，该近场通信天线所占的面积小于该电容式触控模块的面积。

10.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，该近场通信天线位于该电容式触摸板的一角落位置或一近侧边位置。

11.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，该近场通信天线所跨过的至少部分该多个输入线路及至少部分该多个输出线路形成多个感应交点，且该天线结构并未跨过该多个感应交点的任一点。

12.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于，该近场通信天线与其所跨过的任一该输入线路或任一该输出线路所形成的交点不超过二点。