CN108628485A - 具触控功能的电子装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具触控功能的电子装置，其包括盖板以及多个第一感测元件。第一感测元件阵列排列在盖板的内表面上。在悬浮触控模式下，第一感测元件被划分成多个群组，其中同一群组的第一感测元件电性相连，且不同的群组依序接收驱动信号。在触控感测模式下，第一感测元件依序接收驱动信号。另提供两种具触控功能的电子装置的操作方法。

Description

具触控功能的电子装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置及其操作方法，尤其涉及一种具触控功能的电子装置及其操作方法。

背景技术

近年来，具触控功能的电子装置由于操作方便、直觉性高，因此深受消费者喜爱，而逐渐成为市场上的主流趋势。然而，随着具触控功能的电子装置的功能越来越多，直接碰触荧幕的触控操作方式(以下简称二维触控)已渐渐无法满足使用者操作上的需求。是以，如何在不大幅改变原有架构下，提供更多元的触控操作方式，便成为研发重点之一。

发明内容

本发明提供一种具触控功能的电子装置及多种具触控功能的电子装置的操作方法。

本发明的一种具触控功能的电子装置包括盖板以及多个第一感测元件。第一感测元件阵列排列在盖板的内表面上。在悬浮触控模式下，第一感测元件被划分成多个群组，其中同一群组的第一感测元件电性相连，且不同的群组依序接收驱动信号。在触控感测模式下，第一感测元件依序接收驱动信号。

在本发明的一实施例中，上述的具触控功能的电子装置更包括多个第二感测元件。第二感测元件与第一感测元件位于盖板的同一侧，且第二感测元件设置在第一感测元件的外围区域。在悬浮触控模式下，第二感测元件分别与对应的群组进行互容式感测。

在本发明的一实施例中，上述的第二感测元件与第一感测元件共同配置在盖板的内表面上。

在本发明的一实施例中，上述的具触控功能的电子装置还包括显示模块以及金属中框。金属中框具有凹槽，以容纳显示模块。显示模块位于凹槽中且位于第一感测元件与金属中框之间。第二感测元件与金属中框之间具有可变间距，且在压力感测模式下，第二感测元件依序接收驱动信号。

在本发明的一实施例中，在悬浮触控模式下，群组分别进行自容式感测，且在触控感测模式下，第一感测元件分别进行自容式感测。

在本发明的一实施例中，上述的具触控功能的电子装置还包括显示模块、压力感测器以及机构中框。机构中框具有凹槽，以容纳显示模块以及压力感测器。显示模块以及压力感测器位于凹槽中，且显示模块位于第一感测元件与压力感测器之间。

本发明的一种具触控功能的电子装置的操作方法，其包括以下步骤。提供具触控功能的电子装置。致能具触控功能的电子装置的悬浮触控模式。检测具触控功能的电子装置的多个悬浮触控元件的其中一个的自容值是否超过预设最大值。若悬浮触控元件的其中一个的自容值超过预设最大值，则将悬浮触控模式切换到触控感测模式。检测具触控功能的电子装置的多个触控感测元件的其中一个的自容值是否低于预设最小值。若触控感测元件的其中一个的自容值低于预设最小值，则判断自容值低于预设最小值的时间是否达到预设时间。若自容值低于预设最小值的时间达到预设时间，则将触控感测模式切换到悬浮触控模式。

在本发明的一实施例中，上述的具触控功能的电子装置的操作方法还包括以下步骤。在致能悬浮触控模式时，不致能具触控功能的电子装置的压力感测模式。在将悬浮触控模式切换到触控感测模式时，致能压力感测模式。在将触控感测模式切换到悬浮触控模式时，不致能压力感测模式。

本发明的一种具触控功能的电子装置的操作方法，包括以下步骤。提供具触控功能的电子装置。致能具触控功能的电子装置的悬浮触控模式。检测具触控功能的电子装置的多个悬浮触控元件的其中一个的互容值是否低于预设第一最小值。若悬浮触控元件的其中一个的互容值低于预设第一最小值，则将悬浮触控模式切换到触控感测模式。检测具触控功能的电子装置的多个触控感测元件的其中一个的自容值是否低于预设第二最小值。若触控感测元件的其中一个的自容值低于预设第二最小值，则判断自容值低于预设第二最小值的时间是否达到预设时间。若自容值低于预设第二最小值的时间达到预设时间，则将触控感测模式切换到悬浮触控模式。

在本发明的一实施例中，上述的具触控功能的电子装置的操作方法还包括以下步骤。在致能悬浮触控模式时，不致能具触控功能的电子装置的压力感测模式。在将悬浮触控模式切换到触控感测模式时，致能压力感测模式。在将触控感测模式切换到悬浮触控模式时，不致能压力感测模式。

基于上述，在本发明的实施例中，具触控功能的电子装置通过第一感测元件的设置，可提供悬浮触控(hovering touch)功能以及触控感测(二维触控)功能。换句话说，具触控功能的电子装置除了具有二维感测的功能之外，还可让使用者在接近但尚未碰触到荧幕即可进行触控操作，例如判断触控物(如触控笔或手指)的位置或手势等。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种具触控功能的电子装置的剖面示意图；

图2A是图1中盖板、第一感测元件以及第二感测元件的上视示意图；

图2B是一上视示意图，显示出图2A中第一感测元件在悬浮触控模式时的等效形态；

图3A及图3B分别是一剖面示意图，且显示出图1中第二感测元件与金属中框之间的可变间距受到压力时的变化；

图4是图1的具触控功能的电子装置的操作方法的流程示意图；

图5是依照本发明的另一实施例的一种具触控功能的电子装置的剖面示意图；

图6A是图5中盖板以及第一感测元件的上视示意图；

图6B是一上视示意图，显示出图6A中第一感测元件在悬浮触控模式时的等效形态；

图7是图5的具触控功能的电子装置的操作方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、200：具触控功能的电子装置

110：盖板

120：第一感测元件

130：第二感测元件

140：显示模块

150：金属中框

160：可压缩弹性体

210：压力感测器

250：机构中框

A1：显示区

A2：周边走线区

C、C’：凹槽

Ch：互容值

Cp、Cp’：电容值

D：可变间距

D1、D1’：距离

G1、G2、G3、G4、G5、G6：群组

L1：第一导线

O：触控物

S：内表面

S100、S101、S102、S103、S103’、S104、S105、S106、S106’、S107：步骤

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种具触控功能的电子装置的剖面示意图。图2A是图1中盖板、第一感测元件以及第二感测元件的上视示意图。图2B是一上视示意图，显示出图2A中第一感测元件在悬浮触控模式时的等效形态。图3A及图3B分别是一剖面示意图，且显示出图1中第二感测元件与金属中框之间的可变间距受到压力时的变化。

请参照图1至图3B，本实施例的具触控功能的电子装置100包括盖板110以及多个第一感测元件120。第一感测元件120阵列排列在盖板110的内表面S上。第一感测元件120对应具触控功能的电子装置100的显示区A1设置，因此第一感测元件120采用光可穿透的电极，以具有良好的光穿透率。所述光可穿透的电极可以是透明电极或金属网格电极。透明电极的材质可包括金属氧化物，但不以此为限。具触控功能的电子装置100可进一步包括多条第一导线L1。第一导线L1分别与其中一第一感测元件120电性连接，以利信号的传输。

在本实施例中，具触控功能的电子装置100还可进一步包括多个第二感测元件130。第二感测元件130与第一感测元件120位于盖板110的同一侧，且第二感测元件130设置在第一感测元件120的外围区域。如图2A所示，第二感测元件130可设置在第一感测元件120的四周。然而，第二感测元件130的数量及其分布可依需求改变，而不以图2A显示的为限。

第二感测元件130对应具触控功能的电子装置100的周边走线区A2设置，因此第二感测元件130除了可采用光可穿透的电极之外，也可采用不透光电极，如金属电极。此外，第二感测元件130与第一感测元件120可共同配置在盖板110的内表面S上。或者，第二感测元件130可配置在一基材上，再接合至盖板110的内表面S上。具触控功能的电子装置100还可包括多条第二导线(未显示)。第二导线分别与其中一第二感测元件130电性连接，以利信号的传输。

在本实施例中，具触控功能的电子装置100可进一步包括显示模块140以及金属中框150。显示模块140对应显示区A1设置且适于提供显示功能。显示模块140可以是任一形式的显示模块。举例而言，显示模块140可以是包括背光模块以及液晶显示面板的液晶显示模块，但不以此为限。

金属中框150具有凹槽C，以容纳显示模块140。显示模块140位于凹槽C中且位于第一感测元件120与金属中框150之间。第二感测元件130与金属中框150之间具有可变间距D。具触控功能的电子装置100可进一步包括可压缩弹性体160。可压缩弹性体160配置在盖板110与金属中框150之间。举例而言，可压缩弹性体160的材质可以是介电质。在一实施例中，也可省略可压缩弹性体160。

通过第一感测元件120、第二感测元件130以及金属中框150的设置，本实施例的具触控功能的电子装置100可具有悬浮触控模式、触控感测模式以及压力感测模式。

在悬浮触控模式下，第一感测元件120可作为驱动电极，而第二感测元件130可作为感测电极。第一感测元件120被划分成多个群组(如群组G1至G6)，其中同一群组的第一感测元件120电性相连，且不同的群组依序接收驱动信号。使同一群组的第一感测元件120电性相连的方法例如是通过位于芯片与第一感测元件120之间的开关切换，使自芯片输出的驱动信号可一次性地传递至同一群组的每一个第一感测元件120。第二感测元件130分别与对应的群组进行互容式感测。如图2B所示，各群组与对应的第二感测元件130之间具有互容值Ch。当导电物体靠近时，互容值Ch对应降低。另一方面，当导电物体由群组G1上移动到群组G3上时，对应群组G1至群组G3的互容值Ch也会依序降低。因此，通过第一感测元件120以及第二感测元件130的设置，具触控功能的电子装置100能够检测到位于其上的导电物体的位置以及手势。

在触控感测模式下，第一感测元件120可分别进行自容式感测。也就是说，在触控感测模式下，第一感测元件120未分组，且第一感测元件120依序接收驱动信号。

在压力感测模式下，如图3A及图3B所示，第二感测元件130可依序接收驱动信号，而金属中框150可作为压力感测模式下的接地电极(ground sensor)。当触控物O按压具触控功能的电子装置100时，第二感测元件130与金属中框150之间的距离被压缩，例如由距离D1变成距离D1’，其中距离D1’小于距离D1，使得第二感测元件130与金属中框150之间的电容值增加，例如由电容值Cp变成电容值Cp’，且电容值Cp’大于电容值Cp。距离的压缩量越大，则电容值变化量越大。因此，根据电容值的变化，便可得出相关压力变化。

图4是图1的具触控功能的电子装置的操作方法的流程示意图。请参照图1至图4，具触控功能的电子装置100的操作方法可包括以下步骤。首先，提供具触控功能的电子装置100(步骤S100)。其次，致能具触控功能的电子装置100的悬浮触控模式(步骤S101)，以执行悬浮触控功能(步骤S102)。所述致能悬浮触控模式例如是通过位于芯片(未显示)与第一感测元件120之间的开关进行切换，使自芯片输出的驱动信号能够依序传递至各个群组。再通过与第二感测元件130连接的第二导线(未显示)将感测信号传递至芯片，以进行悬浮触控感测。在本实施例中，在致能悬浮触控模式时，可不致能具触控功能的电子装置100的压力感测模式检测以省电。

接着，检测具触控功能的电子装置100的多个悬浮触控元件的其中一个的互容值(指群组与第二感测元件130之间的互容值)是否低于预设第一最小值(步骤S103)。若悬浮触控元件的其中一个的互容值低于预设第一最小值，代表触控物与具触控功能的电子装置100之间的距离甚小，则可将悬浮触控模式切换到触控感测模式(步骤S104)。反之，若悬浮触控元件的任一个的互容值未低于预设第一最小值，则继续执行悬浮触控功能(步骤S102)。所述切换到触控感测模式例如是通过位于芯片(未显示)与第一感测元件120之间的开关进行切换，使自芯片输出的驱动信号能够依序传递至各第一感测元件120。

在本实施例中，在将悬浮触控模式切换到触控感测模式时，可同时致能压力感测模式，以执行触控感测功能以及压力感测功能(步骤S105)。所述致能压力感测模式例如是依序传送驱动信号至第二感测元件130。

接着，检测具触控功能的电子装置100的多个触控感测元件的其中一个的自容值(指第一感测元件120的其中一个的自容值)是否低于预设第二最小值，且判断自容值低于预设第二最小值的时间是否达到预设时间(步骤S106)。若触控感测元件的其中一个的自容值低于预设第二最小值(代表触控物远离具触控功能的电子装置100)，且自容值低于预设第二最小值的时间达到预设时间，则将触控感测模式切换到悬浮触控模式，且不致能压力感测模式(步骤S107)。反之，若触控感测元件的其中一个的自容值未低于预设第二最小值，或者自容值低于预设第二最小值的时间未达到预设时间，则继续执行触控感测功能(步骤S105)。

通过预设第一最小值以及预设第二最小值的判断机制，具触控功能的电子装置100可自动在悬浮触控模式与触控感测模式之间切换，让使用者可以不用手动切换触控模式，但不以此为限。另外，由于在进行二维触控操作时，触控物是间歇性地碰触具触控功能的电子装置100，也就是说，两个连续的触击点之间有空白时间，因此通过预设时间的判断机制，可避免具触控功能的电子装置100在两个触击点之间的空白时间将触控感测模式切换到悬浮触控模式，而造成具触控功能的电子装置100连续在悬浮触控模式与触控感测模式之间作切换。预设时间的长短可依需求而改变。举例而言，预设时间例如是2秒，但不以此为限。

图5是依照本发明的另一实施例的一种具触控功能的电子装置的剖面示意图。图6A是图5中盖板以及第一感测元件的上视示意图。图6B是一上视示意图，显示出图6A中第一感测元件在悬浮触控模式时的等效形态。

请参照图5至图6B，本实施例的具触控功能的电子装置200相似于图1至图2B的具触控功能的电子装置100，其中相同或相似的元件以相同或相似的标号表示，于下便不再赘述相同元件的相对配置关系或功效。

具触控功能的电子装置200与具触控功能的电子装置100的主要差异如下所述。具触控功能的电子装置200省略图1的第二感测元件130、金属中框150以及可压缩弹性体160。此外，具触控功能的电子装置200进一步包括压力感测器210以及机构中框250。压力感测器210用以进行压力感测，其可以是任一形式的压力感测器，如压阻式压力感测器、电感式压力感测器或电容式压力感测器等，但不以此为限。机构中框250具有凹槽C’，以容纳显示模块140以及压力感测器210。显示模块140以及压力感测器210位于凹槽C’中，且显示模块140位于第一感测元件120与压力感测器210之间。

在具触控功能的电子装置100中，金属中框150在压力感测模式下作为接地电极，因此须采用导电材质。在本实施例中，外部压力通过压力感测器210感测即可，因此机构中框250可以不用采用导电材质。

通过第一感测元件120以及压力感测器210的设置，本实施例的具触控功能的电子装置200可具有悬浮触控模式、触控感测模式以及压力感测模式。

在悬浮触控模式下，第一感测元件120也被划分成多个群组(如群组G1至G6)，其中同一群组的第一感测元件120电性相连，且不同的群组分别进行自容式感测。在触控感测模式下，第一感测元件120分别进行自容式感测。在压力感测模式下，压力感测器210可通过压阻的变化、电感的变化或电容的变化等进行压力感测，但不以此为限。

图7是图5的具触控功能的电子装置的操作方法的流程示意图。请参照图5至图7，具触控功能的电子装置200的操作方法相似于图4的具触控功能的电子装置100的操作方法，其中相同或相似的步骤请参照前述内容，于此不再赘述。

触控功能的电子装置200与具触控功能的电子装置100的操作方法的主要差异在于：在步骤S103’中，是通过检测具触控功能的电子装置200的多个悬浮触控元件的其中一个的自容值(指群组G1至G6的其中一个的自容值)是否超过预设最大值，来判断触控物与具触控功能的电子装置200的接近程度。当多个悬浮触控元件的其中一个的自容值超过预设最大值，代表触控物与具触控功能的电子装置200之间的距离甚小，则可将悬浮触控模式切换到触控感测模式(步骤S104)。反之，若悬浮触控元件的任一个的自容值未超过预设最大值，则继续执行悬浮触控功能(步骤S102)。

补充说明的是，图7中步骤S106’的预设最小值可相同于图4中步骤S106的预设第二最小值。

综上所述，在本发明实施例的具触控功能的电子装置中，通过第一感测元件的设置，可提供悬浮触控功能以及触控感测功能。在一实施例中，还可通过第二感测元件或压力感测器的设置，提供压力感测功能。此外，在本发明实施例的具触控功能的电子装置的操作方法中，可通过预设值的判断机制，使具触控功能的电子装置能够自动在悬浮触控模式与触控感测模式之间切换。另外，还可通过预设时间的判断机制，避免具触控功能的电子装置在两个连续的触击点之间的空白时间中将触控感测模式切换到悬浮触控模式。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种具触控功能的电子装置，其特征在于，包括：

盖板；以及

多个第一感测元件，阵列排列在所述盖板的内表面上，其中，

在悬浮触控模式下，所述多个第一感测元件被划分成多个群组，同一群组的所述多个第一感测元件电性相连，且不同的群组依序接收驱动信号；

在触控感测模式下，所述多个第一感测元件依序接收所述驱动信号。

2.根据权利要求1项所述的具触控功能的电子装置，其特征在于，还包括多个第二感测元件，所述多个第二感测元件与所述多个第一感测元件位于所述盖板的同一侧，且所述多个第二感测元件设置在所述多个第一感测元件的外围区域，其中在所述悬浮触控模式下，所述多个第二感测元件分别与对应的群组进行互容式感测。

3.根据权利要求2所述的具触控功能的电子装置，其特征在于，所述多个第二感测元件与所述多个第一感测元件共同配置在所述盖板的所述内表面上。

4.根据权利要求2所述的具触控功能的电子装置，其特征在于，还包括显示模块以及金属中框，其中所述金属中框具有凹槽，以容纳所述显示模块，所述显示模块位于所述凹槽中且位于所述多个第一感测元件与所述金属中框之间，其中所述多个第二感测元件与所述金属中框之间具有可变间距，且在压力感测模式下，所述多个第二感测元件依序接收所述驱动信号。

5.根据权利要求1所述的具触控功能的电子装置，其特征在于，在所述悬浮触控模式下，所述多个群组分别进行自容式感测，且在所述触控感测模式下，所述多个第一感测元件分别进行自容式感测。

6.根据权利要求5所述的具触控功能的电子装置，其特征在于，还包括显示模块、压力感测器以及机构中框，其中所述机构中框具有凹槽，以容纳所述显示模块以及所述压力感测器，所述显示模块以及所述压力感测器位于所述凹槽中，且所述显示模块位于所述多个第一感测元件与所述压力感测器之间。

7.一种具触控功能的电子装置的操作方法，其特征在于，包括：

提供具触控功能的电子装置；

致能所述具触控功能的电子装置的悬浮触控模式；

检测所述具触控功能的电子装置的多个悬浮触控元件的其中一个的自容值是否超过预设最大值；

若所述多个悬浮触控元件的其中一个的自容值超过所述预设最大值，则将所述悬浮触控模式切换到一触控感测模式；

检测所述具触控功能的电子装置的多个触控感测元件的其中一个的自容值是否低于预设最小值；

若所述多个触控感测元件的其中一个的自容值低于所述预设最小值，则判断所述自容值低于所述预设最小值的时间是否达到预设时间；

若所述自容值低于所述预设最小值的时间达到所述预设时间，则将所述触控感测模式切换到所述悬浮触控模式。

8.根据权利要求7所述的具触控功能的电子装置的操作方法，其特征在于，还包括：

在致能所述悬浮触控模式时，不致能所述具触控功能的电子装置的压力感测模式；

在将所述悬浮触控模式切换到所述触控感测模式时，致能所述压力感测模式；以及

在将所述触控感测模式切换到所述悬浮触控模式时，不致能所述压力感测模式。

9.一种具触控功能的电子装置的操作方法，其特征在于，包括：

提供具触控功能的电子装置；

致能所述具触控功能的电子装置的悬浮触控模式；

检测所述具触控功能的电子装置的多个悬浮触控元件的其中一个的互容值是否低于预设第一最小值；

若所述多个悬浮触控元件的其中一个的互容值低于所述预设第一最小值，则将所述悬浮触控模式切换到触控感测模式；

检测所述具触控功能的电子装置的多个触控感测元件的其中一个的自容值是否低于预设第二最小值；

若所述多个触控感测元件的其中一个的自容值低于所述预设第二最小值，则判断所述自容值低于所述预设第二最小值的时间是否达到预设时间；

若所述自容值低于所述预设第二最小值的时间达到所述预设时间，则将所述触控感测模式切换到所述悬浮触控模式。

10.根据权利要求9所述的具触控功能的电子装置的操作方法，其特征在于，还包括：

在致能所述悬浮触控模式时，不致能所述具触控功能的电子装置的压力感测模式；

在将所述悬浮触控模式切换到所述触控感测模式时，致能所述压力感测模式；以及

在将所述触控感测模式切换到所述悬浮触控模式时，不致能所述压力感测模式。