CN104252246A - 触控输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触控输入装置，包含触控端、感测模块及接收模块。感测模块包含感测单元及信号运算单元。感测单元侦测触控端与显示触控面的相对角度以产生动作信号，信号运算单元耦接于感测单元并根据动作信号产生结果信号。接收模块包含接收端及解码单元。接收端接收结果信号；解码单元耦接于接收端，其中该接收端传送结果信号至解码单元，且解码单元根据结果信号产生功能信号。

Description

触控输入装置

技术领域

本发明是关于一种触控输入装置；具体而言，本发明是关于一种能够改善输入效率并提供多角度感测的触控输入装置。

背景技术

在已知触控输入装置中，大多使用手指进行触控。举例而言，触控输入装置包含工业电脑、平板电脑、手持式通信装置、自动柜员机、笔记型电脑、电子书或其他电子装置。由于触控为直觉性操控方式，广泛受到大众使用。然而，随着触控面积缩小，控制触控的程度也随之提高。在实际情况中，手指无法进行非常精确的触控，使得触控输入装置难以精准地感测。

值得注意的是，研发人员尝试通过触控笔取代手指作触控感测，可提高触控精准度。然而，已知触控笔是需以固定的角度方能进行感测，导致感测效果受限。此外，已知触控笔仅有触控功能，无法依照书写角度以提供数个功能。在实际情况中，触控笔的材质为塑胶，能够提供类似手指的触感。然而，一旦加快书写速度，常常会有感测不佳的情况。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明提出一种能够改善输入效率并提供多角度感测的触控输入装置。

于另一方面，本发明提供一种使用三轴加速器(Accelerometer)的触控输入装置，以感测不同角度。

于一方面，本发明提供一种具有信号运算单元的触控输入装置，对应于不同角度具有不同功能。

本发明一方面在于提供一种触控输入装置，包含触控端、感测模块及接收模块。在一实施例中，感测模块包含感测单元及信号运算单元，其中感测单元侦测触控端与显示触控面的相对角度以产生动作信号，信号运算单元耦接于感测单元并根据动作信号产生结果信号。此外，接收模块包含接收端及解码单元，其中接收端接收结果信号。需说明的是，解码单元耦接于接收端，其中该接收端传送结果信号至解码单元，且解码单元根据结果信号产生功能信号。

相较于现有技术，根据本发明的触控输入装置是使用感测单元侦测触控端与显示触控面的相对角度以产生动作信号，且动作信号是对应不同的功能。举例而言，感测单元可侦测触控端相对显示触控面的角度以产生动作信号，其中不同角度是对应不同的动作信号。进一步而论，每个动作信号是对应不同的功能，其中功能可以包含收/发信件、显示选单、移动游标或其他功能，并不以此为限。此外，触控端的材质为电极，且电极能电性耦合于显示触控面，具有较佳的感测功效，可有效解决感测不佳的问题。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为本发明的触控输入装置的实施例示意图。

图2为本发明的触控端的实施例示意图。

图3为本发明的触控端的另一实施例示意图。

图4A为杆形构件及触控端接触于显示触控面的示意图。

图4B为杆形构件及触控端接触于显示触控面的另一示意图。

图4C为杆形构件及触控端接触于显示触控面的另一示意图。

图5A为触控端悬浮于显示触控面的示意图。

图5B为触控端悬浮于显示触控面的另一示意图。

图5C为触控端悬浮于显示触控面的另一示意图。

图6A为触控端接触于显示触控面的另一示意图。

图6B为触控端接触于显示触控面的另一示意图。

图7A为触控端的另一实施例示意图。

图7B为触控端接触于显示触控面的另一示意图。

图8A为本发明的触控端的另一实施例示意图。

图8B为触控端接触显示触控面的示意图。

图8C为触控端接触显示触控的剖视示意图。

图9为本发明的显示整合模块的实施例示意图。

主要元件符号说明：

1 触控输入装置

10、10A、10B 触控端

20 杆形构件

40 显示整合模块

50 电源供应模块

100A 内凹顶面

100B 触控凹面

100C 触控斜面

111 第一方向

200 感测模块

210 感测单元

220 信号放大单元

222 第二方向

230 信号运算单元

300 接收模块

310 接收端

320 解码单元

400、400A、400B 显示触控面

401 触控孔

402 触控凸块

410 第一显示触控面

420 第二显示触控面

500A～500H 触控端

600A～600D 外层

700A、700B 特定角度

700C 静止角度

700D 定位摆动角度

800 悬浮间距

具体实施方式

根据本发明的一具体实施例，提供一种触控输入装置；具体而论，本发明的触控输入装置包含触控笔，可随着书写角度变化产生不同功能。

请参照图1，图1为本发明的触控输入装置实施例示意图。如图1所示，触控输入装置1包含触控端10、杆形构件20、感测模块200、接收模块300、显示整合模块40及电源供应模块50。在此实施例中，感测模块200是设置于杆形构件20，且触控端10设置于杆形构件20的一端。此外，显示整合模块40包含显示触控面400。在实际应用中，杆形构件20是与触控端10形成触控笔，且触控笔能够于显示触控面400上书写以产生触控。此外，接收模块300是设置于显示整合模块40，但不以此为限。

需说明的是，感测模块200包含感测单元210、信号放大单元220及信号运算单元230，其中信号放大单元220耦接于感测单元210与信号运算单元230之间。在实际情况中，感测单元210侦测触控端10与显示触控面400的相对角度以产生动作信号，且信号放大单元220放大动作信号并传送动作信号至信号运算单元230。

在此实施例中，感测单元210为三轴加速度感测器(three-axisaccelerometer)，能够感测触控端10及杆形构件20相对显示触控面400的位置及角度。此外，当触控端10接触于显示触控面400时，触控端10会形成反馈力(feedback force)，且感测单元210根据反馈力判断是否有实体接触。举例而言，触控端10可以为压电材料，可根据触控端10是否收到压力以产生电压，使得感测单元210能够据以感测触控端10的触控状况。在其他实施例(图未示)中，感测单元210设置于触控端10的表面，使得感测单元可以直接感测触控端10与显示触控面400的相对角度。

此外，信号放大单元220为放大器，能够放大动作信号的振幅以提升信号强度。值得注意的是，信号运算单元230根据动作信号产生结果信号。举例而论，信号运算单元230具有查找表(Lookup Table,LUT)，各动作信号是对应结果信号，使得信号运算单元230能够根据动作信号的大小决定结果信号。需说明的是，在其他实施例中，信号运算单元可通过其他逻辑运算处理以决定结果信号，并不以此例为限。

如图1所示，接收模块300包含接收端310及解码单元320，其中解码单元320耦接于接收端310。此外，信号运算单元230是以通信协定传送结果信号至接收端310，其中通信协定可以包含有线通信协定及无线通信协定。如图1所示，接收端310是耦接于显示整合模块40的显示触控面400；当触控端10接触显示触控面400时，信号运算单元230是通过触控端10传送结果信号至接收端310。进一步而论，信号运算单元230是通过触控端10实体接触于显示触控面400以传送结果信号至接收端310。此外，在其他实施例中，即使触控端10并未接触显示触控面400，信号运算单元230可通过无线通信协定传送结果信号至接收端310。

在实际应用中，接收端310接收结果信号并传送结果信号至解码单元320，且解码单元320根据结果信号产生功能信号。具体而论，不同的结果信号是对应不同的功能信号，且解码单元320传送功能信号至显示整合模块40的功能处理模块(图未示)，使得显示整合模块40执行预设功能。举例而言，预设功能包含收/发信件、显示选单、省电模式、移动方位，但不以此为限。

需说明的是，感测单元200侦测杆形构件20及触控端10与显示触控面400的相对角度以产生动作信号。需说明的是，感测单元210具有参考指向，能够根据参考指向决定感测角度的方向，且感测单元210是根据参考指向以判断触控端10与显示触控面400的相对角度，进而决定杆形构件20与显示触控面400之间角度的大小。进一步而论，感测单元200可侦测杆形构件20及触控端10与显示触控面400的相对角度以产生动作信号，使得信号运算单元230根据动作信号产生结果信号，进而执行不同的预设功能。

请参照图2，图2为本发明的触控端的实施例示意图。如图2(A)、图2(B)、图2(C)及图2(D)所示，触控端的形状包含平面、曲面及锥面，其中触控端500A的形状为平面；触控端500B的形状为曲面；触控端500C的形状为锥面；且触控端500D的形状是包含内凹的曲面。此外，触控端500A～500D的材质包含电极材料；当触控端靠近显示触控面400时，触控端可电性耦合于显示触控面400。换言之，由于触控端500A～500D的全部表面均为电极，而非某些角度才能触控，故能够达到全触控面感测的功效。此外，由于触控端500A～500D为电极，能够电性耦合于显示触控面400以提供较佳的感测效能，有效解决感测不佳的问题。

此外，请参照图3，图3为本发明的触控端的另一实施例示意图。如图3(A)、图3(B)、图3(C)及图3(D)所示，触控端500E、触控端500F、触控端500G及触控端500H的形状分别为平面、曲面、锥面及内凹曲面。值得注意的是，触控端500E～500H分别具有外层600A～600D，其中外层600A～600D为非导电外层或导电外层。在实际情况中，外层600A～600D可以为软薄层，其材质包含塑胶或软性导体，避免显示触控面400被刮伤。

请参照图4A、图4B及图4C，其中图4A为杆形构件及触控端接触于显示触控面的示意图；图4B为杆形构件及触控端接触于显示触控面的另一示意图；图4C为杆形构件及触控端接触于显示触控面的另一示意图。

如图4A及图4B所示，触控端10的形状为锥面，其中触控端10接触显示触控面400，且杆形构件20与显示触控面400分别夹有特定角度700A及700B。需说明的是，感测单元210的参考指向为第一方向111，且感测单元是沿着第一方向111决定特定角度的大小。值得注意的是，使用者可依照使用习惯修改参考指向的资讯，并不以此为限。在此实施例中，动作信号包含接触信号ST1及ST2。此外，当触控端10接触显示触控面400，且杆形构件20与显示触控面400分别夹有特定角度700A及700B时，感测单元210分别产生接触信号ST1及ST2。需说明的是，接触信号ST1及ST2(动作信号)的大小是分别与特定角度700A及700B的数值成比例。换句话说，感测单元210侦测特定角度的大小以形成电压值，进而产生不同大小的接触信号。

在此实施例中，特定角度700A为90度，特定角度700B为120度，但不以此为限。需说明的是，接触信号ST1及ST2对应的功能分别为撰写信件及传送信件。换言之，使用者可通过杆形构件20与显示触控面400之间的角度控制显示整合模块40执行不同功能。值得注意的是，使用者无需再使用其他零件作或其他进一步的实体动作，仅需调整杆形构件20与显示触控面400之间的角度，则可执行对应的功能。

此外，动作信号包含接触静止信号ST3。如图4C所示，当触控端10接触并定位于显示触控面400，且杆形构件20于静止时间与显示触控面400维持夹有静止角度700C时，感测单元210产生接触静止信号ST3。在此实施例中，静止时间为5秒，且静止角度700C为60度，但不以此为限。此外，接触静止功能ST3对应的功能为休眠。在实际情况中，若使用者需要执行休眠功能，无需通过触控端10于显示整合模块40上书写，仅需调整杆形构件20与显示触控面400的角度，则可执行休眠。

请参照图5A、图5B及图5C；图5A为触控端悬浮于显示触控面的示意图；图5B为触控端悬浮于显示触控面的另一示意图；图5C为触控端悬浮于显示触控面的另一示意图。

在此实施例中，动作信号包含悬浮信号SS1及SS2。如图5A及图5B所示，当触控端10与显示触控面400相距悬浮间距800时，且杆形构件20与显示触控面400分别夹有特定角度700A及700B时，感测单元210分别产生悬浮信号SS1及SS2。需说明的是，悬浮信号SS1及SS2对应的功能分别为显示连结资讯及开启连结，但不以此为限。换言之，使用者可通过触控端10于显示触控面400上具有悬浮间距800，并调整杆形构件20与显示触控面400之间的角度，则可执行特定功能。

此外，动作信号包含悬浮静止信号SS3。如图5C所示，当触控端10与显示触控面400相距悬浮间距800，且杆形构件20于静止时间与显示触控面400维持夹有静止角度700C时，感测单元210产生悬浮静止信号SS3。在此实施例中，静止时间为5秒，且静止角度700C为60度，但不以此为限。此外，悬浮静止信号SS3对应的功能为开启主画面。在实际情况中，若使用者需要执行开启主画面，无需通过触控端10于显示整合模块40上书写，仅需调整杆形构件20与显示触控面400的角度，则可执行开启主画面。

请参照图6A及图6B，图6A为触控端接触于显示触控面的另一示意图；图6B为触控端接触于显示触控面的另一示意图。如图6A及图6B所示，显示整合模块包含显示触控面400A，其中显示触控面400A包含至少一触控孔401，且触控端10定位于至少一触控孔401的触控孔401。值得注意的是，在此实施例中，由于显示触控面400A具有触控孔401，杆形构件20能够以触控孔401为转动轴心转动。

举例而言，动作信号包含定位转动信号ST4。如图6A及图6B所示，当触控端10接触并定位于显示触控面400A，且杆形构件20以触控端10为转动轴心并沿着参考指向转动定位转动角度时，感测单元210产生定位转动信号ST4。在此实施例中，参考指向为第一方向111；定位转动角度ST4的大小为特定角度700A与特定角度700B的角度差，但不以此为限。此外，定位转动信号ST4(动作信号)的大小是与定位转动角度的数值成比例。换句话说，感测单元210侦测定位转动角度的大小以形成电压值，进而产生不同大小的定位转动信号ST4。

在实际应用中，定位转动信号ST4对应的功能为摇杆式移动，但不以此为限。换言之，感测单元210是根据特定角度700A与特定角度700B的角度差的大小判断座标位移的程度。

此外，请参照图7A及图7B。图7A为本发明的触控端的另一实施例示意图；图7B为触控端接触于显示触控面的另一示意图。如图7A所示，触控端10A的形状是包含内凹的曲面，且触控端10A具有内凹顶面100A，其中内凹顶面100A的弧度约为2π/3，但不以此为限。

需说明的是，如图7B所示，显示整合模块包含显示触控面400B，其中显示触控面400B包含至少一触控凸块402，且触控端10A定位于触控凸块402。在实际情况中，触控凸块402的形状为半圆弧，且触控端10A的内凹顶面100A可以于触控凸块402上滑动，使得杆形构件20以触控端10A为转动轴心转动，且感测单元210产生定位转动信号ST4。换言之，图7B的实施例为图6A的变化实施例，且触控端10A的形状与显示触控面400B的触控凸块402相符，利于触控端10A于触控凸块402上转动。

此外，请参照图8A，图8A为本发明的触控端的另一实施例示意图。如图8A所示，触控端10B具有触控凹面100B及触控斜面100C，其中触控凹面100B的形状为半圆弧。请参照图8B及图8C，图8B为触控端接触显示触控面的示意图，图8C为触控端接触显示触控的剖视示意图。

如图8A及图8B所示，触控凹面100B是凹陷设置于触控斜面100C的中间区域，但不以此为限。在实际情况中，如图8B及图8C所示，触控端10B接触并定位于显示触控面400B，杆形构件20以触控端10B为摆动轴心摆动定位摆动角度700D。具体而论，触控凹面100B及触控斜面100C是分别于触控凸块100A及显示触控面400B转动。

举例而言，动作信号包含定位摆动信号ST5。如图8B及图8C所示，当触控端10B接触并定位于显示触控面400B的触控凸块100A，杆形构件20以触控端10B为摆动轴心且顺时针或逆时针摆动定位摆动角度700D，且触控凹面100B及触控斜面100C沿着显示触控面400B转动时，感测单元210产生定位摆动信号ST5。需说明的是，感测单元是根据参考指向为摆动基准以决定定位摆动角度700D的大小，其中参考指向为第二方向222。在此实施例中，杆形构件20是逆时针摆动定位摆动角度700D，但不以此为限。在实际情况中，定位摆动信号ST5对应的功能为放大/缩小视窗，但不以此为限。举例而言，当杆形构件20作逆时针摆动时，能够放大视窗；当杆形构件20作顺时针摆动时，能够缩小视窗。

请参照图9，图9为本发明的显示整合模块的实施例示意图。如图9所示，显示触控面400包含第一显示触控面410及第二显示触控面420，且感测单元210于第一显示触控面410与第二显示触控面420上侦测的动作所产生的动作信号是为不同。举例而言，当杆形构件20与第一显示触控面410夹有特定角度700A时，感测单元210产生的动作信号为撰写信件；而当杆形构件20与第二显示触控面410夹有特定角度700A时，感测单元210产生的动作信号为传送信件，但不以此为限。换言之，使用者可以依实际需求设定相同的动作于第一显示触控面410及第二显示触控面420是对应不同的动作信号。进一步而论，显示触控面400更可分割为多个显示触控区块，并不以此例为限。

相较于现有技术，根据本发明的触控输入装置1是使用感测单元210侦测触控端10与显示触控面400的相对角度以产生动作信号，且动作信号是对应不同的功能。举例而言，感测单元210可侦测触控端10相对显示触控面400的角度以产生动作信号，其中不同角度是对应不同的动作信号。进一步而论，每个动作信号是对应不同的功能，其中功能可以为收/发信件、显示选单、移动游标或其他功能，并不以此为限。此外，触控端10的材质为电极，且电极能电性耦合于显示触控面，具有较佳的感测功效，可有效解决感测不佳的问题。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (18)

1.一种触控输入装置，其特征在于包含：

一触控端；

一感测模块，包含：

一感测单元，侦测该触控端与一显示触控面的一相对角度以产生一动作信号；以及

一信号运算单元，根据该动作信号产生一结果信号；以及

一接收模块，包含：

一接收端，接收该结果信号；以及

一解码单元，耦接于该接收端，其中该接收端传送该结果信号至该解码单元，且该解码单元根据该结果信号产生一功能信号。

2.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于进一步包含：

一杆形构件，其中该感测模块是设置于该杆形构件，且该触控端设置于该杆形构件的一端，且该感测单元侦测该杆形构件及该触控端与该显示触控面的该相对角度以产生该动作信号。

3.根据权利要求2所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号包含一接触信号；当该触控端接触该显示触控面，且该杆形构件与该显示触控面夹有一特定角度时，该感测单元产生该接触信号。

4.根据权利要求2所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号包含一悬浮信号；当该触控端与该显示触控面相距一悬浮间距时，且该杆形构件与该显示触控面夹有一特定角度时，该感测单元产生该悬浮信号。

5.根据权利要求2所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号包含一定位转动信号；当该触控端接触并定位于该显示触控面，且该杆形构件以该触控端为转动轴心并沿着一参考指向转动一定位转动角度时，该感测单元产生该定位转动信号。

6.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该触控端具有一触控凹面及一触控斜面，且该动作信号包含一定位摆动信号；当该触控端接触并定位于该显示触控面，该杆形构件以该触控端为摆动轴心且顺时针或逆时针摆动一定位摆动角度，且该触控凹面及该触控斜面沿着该显示触控面转动时，该感测单元产生该定位摆动信号。

7.根据权利要求2所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号包含一接触静止信号；当该触控端接触并定位于该显示触控面，且该杆形构件于一静止时间与该显示触控面维持夹有一静止角度时，该感测单元产生该接触静止信号。

8.根据权利要求2所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号包含一悬浮静止信号；当该触控端与该显示触控面相距一悬浮间距，且该杆形构件于一静止时间与该显示触控面维持夹有一静止角度时，该感测单元产生该悬浮静止信号。

9.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该显示触控面包含一第一显示触控面及一第二显示触控面，且该感测单元于该第一显示触控面与该第二显示触控面上侦测的该动作所产生的该动作信号为不同。

10.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该显示触控面包含至少一触控孔，且该触控端定位于该至少一触控孔的一触控孔。

11.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该显示触控面包含至少一触控凸块，且该触控端定位于该至少一触控凸块的一触控凸块。

12.根据权利要求3或4所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号的大小与该特定角度的数值成比例。

13.根据权利要求5所述的触控输入装置，其特征在于该动作信号的大小与该定位转动角度的数值成比例。

14.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于进一步包含：

一显示整合模块，包含该显示触控面。

15.根据权利要求14所述的触控输入装置，其特征在于该接收模块是设置于该显示整合模块，且该信号运算单元是以一通信协定传送该结果信号至该接收端。

16.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该接收端是耦接于该显示触控面，且当该触控端接触该显示触控面时，该信号运算单元传送该结果信号至该接收端。

17.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该感测模块进一步包含：

一信号放大单元，耦接于该感测单元与该信号运算单元之间，其中该信号放大单元放大该动作信号并传送该动作信号至该信号运算单元。

18.根据权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于该触控端的形状包含一平面、一曲面及一锥面。