CN2655331Y

CN2655331Y - 电子装置的触控输入装置

Info

Publication number: CN2655331Y
Application number: CNU2003201039218U
Authority: CN
Inventors: 范光城; 王仁君
Original assignee: Compal Electronics Inc
Current assignee: Compal Electronics Inc
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2013-10-22

Abstract

一种电子装置的触控输入装置，包含一电阻式触控面板，一坐标计算器、一相对移动计算器、一编码器以及一模式选择器，该坐标计算器能够产生一关于一物件于该触控面板上的绝对坐标位置的坐标信号，该相对移动计算器能依据多个该坐标信号产生一相对移动信号，以表示该物件于该触控面板上的相对移动量，该编码器是能受该模式选择器的控制而在一绝对坐标模式与一相对坐标模式之间切换，当在该绝对坐标模式时，该编码器是将该坐标信号转换为供作业系统处理的手写输入协定，当在该相对坐标模式时，该编码器是将该相对移动信号转换为一供该作业系统处理的标准鼠标协定。

Description

电子装置的触控输入装置

(1)技术领域

本实用新型涉及一种电子装置的触控面板，特别是指涉及一种能够在一绝对座标模式与一相对座标模式间切换的电阻式触控面板。

(2)背景技术

一般触控面板(touch panel)，或称数字板(digitizer)，依其原理可以分成电磁式、波动式、电容式以及电阻式等等。

电磁式的触控面板需要以特定的触控笔(内含感应线圈)才能够动作，目前使用在例如平板电脑(tablet PC)上。波动式的触控面板则是在面板周围设有音波产生器与反射器，并利用表面声波原理来检测，当使用者触控到某一点时，即能靠波形改变计算出按触处，但其缺点是解析度较差且当触控板的表面有外来物时，其功能受极大的影响。

电容式的触控面板，是在一玻璃基板的两面都涂上导电材料，并于外侧再覆上防刮涂膜，玻璃板周围的电极会在外侧导电层上产生均匀的低压电场，内侧导电层则可以提供电磁屏蔽，并减低杂讯，当使用者的手指接触到屏幕，就会与外侧导电层上的电场产生电容耦合，而吸去微小的电流，并再由一与面板相连接的控制器来定出手指的座标。其缺点是需要以导体媒介(例如手指)来进行触控，如果导体媒介的接触面积过小，或是在太干燥、潮湿的环境下，很容易因为电容值太小而无法正确作动。

电阻式的触控面板，其结构大体上是由一玻璃基板与一设置在玻璃基板上方的薄膜所组成，并在两者间设有许多点间隔器(dot spacer)以避免直接接触，玻璃基板的上方与薄膜的下方都设有透明电极，因此在利用面板周围的电极施以电压后，就能产生均匀的电场。当使用利用手指或触控笔按压时，会使得上下透明电极相互接触，产生电压梯度，此时借由一控制器将电压值转换为座标值后，就能够知道按压的位置。

虽然有着许多不同种类的触控面板，但目前应用于笔记本电脑上的皆以电容式的触控面板为主，承上所述，由于电容式的触控面板只能借由使用者的手指来进行触控，且其解析度较其它触控面板为差，因此使用并非十分便利。另一方面，由于一般笔记本电脑上的触控面板，皆只提供相对座标(relative coordinate)模式，换言之，此模式是与一般鼠标的座标模式相同，只依据使用者触控的前后两相对位置间的距离、方向来控制游标的移动，并不能够像一般外接式触控面板来提供绝对座标模式(absolute coordinate)模式，方便使用者进行手写、绘图等功能。

(3)实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种适用于笔记本电脑或手机上的电阻式触控输入装置，且此触控输入装置能够提供相对座标模式与绝对座标模式，以方便使用者进行游标的控制与进行手写、绘图等动作。

于是，本实用新型电子装置的触控输入装置的较佳实施例包含一电阻式触控面板、一模拟/数字转换器、一座标计算器、一相对移动计算器、一编码器以及一模式选择器。

该电阻式触控面板是供使用者以一物件进行按压而产生一表示该物件位置的电信号。该模拟/数字转换器是与该触控面板相连接，用以将该电信号转换为一数字信号。该座标计算器是与该模拟/数字转换器相连接，用以将该数字信号解码为表示该物件的绝对座标位置的一座标信号。该相对移动计算器是与该座标计算器相连接，用以依据多个该座标信号产生一相对移动信号，该相对移动信号是表示该物件于该触控面板上的相对移动量，该相对移动量是一关于移动速度与移动方向的函数。

该编码器是与该座标计算器及该相对移动计算器相连接，该编码器是能在一绝对座标模式与一相对座标模式之间切换，当在该绝对座标模式时，该编码器是将该座标信号转换为供该操作系统处理的手写输入协定，当在该相对座标模式时，该编码器是将该相对移动信号转换为一供该操作系统处理的标准鼠标协定。该模式选择器是供使用者操作，以触发该编码器于该绝对座标模式及该相对座标模式之间切换。

因此，充份发挥电阻式触控面板的功效，所以可以利用触控笔、手指等多种接触媒介在触控面板上按压、滑移，以控制显示在该电子装置的显示器上的游标移动，更佳的是，由于提供了两种模式-绝对座标模式与相对座标模式，所以除了可以控制游标移动以外，也可以作为一手写板来进行手写、绘图等功能。

本例中，电子装置是指一笔记本电脑或一手机，特别是，当本新型装设于该手机上时，可以利用本新型与手机的结合作为一无线鼠标使用，即能够利用本实用新型触控输入装置来遥控一电脑屏幕上游标的移动。

为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。

(4)附图说明

下面通过最佳实施例及附图对本实用新型电子装置的触控输入装置进行详细说明，附图中：

图1是一立体图，说明本实用新型电子装置的触控输入装置的一第一较佳实施例；

图2是一示意图，说明该较佳实施例的一电阻式触控面板以及一控制电路；以及

图3是一示意图，说明本实用新型电子装置的触控输入装置的一第二较佳实施例。

(5)具体实施方式

要先说明的是，两实施例中相同的元件将以相同的标号来表示。

参阅图1、2，本新型触控输入装置100的第一较佳实施例是设置于一电子装置200上，当使用者利用触控笔(stylus)或以手指在此触控输入装置100上移动时，就能够控制显示显示器201上的游标移动。本例中，电子装置特别是指一笔记本电脑，但不以此为限，此点将于第二实施例中加以说明。

此触控输入装置100的一较佳实施例主要包含有一电阻式触控面板1与一控制电路2，控制电路2具有一驱动器21、一模拟/数字转换器22(ADC)、一座标计算器23、一相对移动计算器24、一笔触检测器25、一编码器26、一界面单元27、一控制器28以及一模式选择器29。

电阻式触控面板1主要由玻璃基板11、薄膜(film)12、透明电极(图未示)，以及玻璃基板11顶面、薄膜12底面周围的电极所构成，且薄膜12上方设置有一质地较硬的保护层13，玻璃基板11与薄膜12间并设置有多个点间隔器(图未示)，以避免玻璃基板11与薄膜12直接互相接触，由于其构造与作动原理与以往的电阻式触控面板大致相同，并已揭示于诸多文献，例如美国公开第2002/0000979号专利案，故为简化说明起见，在此不再赘述。要注意的是，本实施例中，是以四线式的电阻式触控面板1来作说明，但也可采用其它诸如五线式或六线式等相类似的电阻式触控面板。

由于是四线式的电阻式触控面板1，因此薄膜12底面上两侧的电极(图未示)是用来检测物件在y方向的座标值，而玻璃基板11顶面上左右两侧的电极(图未示)则是用来检测物件来x方向的座标值。因此，当控制电路2中的驱动器21供应电压或定电流给电极后，即会产生一均匀电场，故若当某一物件(触控笔或手指等等)按压到触控面板1时，其触控点的电压大小会与其相距电极的距离成比例，因此利用触控点的电压就能够得知其触控点的位置。

模拟/数字转换器22是与该触控面板1相连接，并能够把模拟式的电压振幅大小转换为一连串的数字信号，换言之，能将触控点在x、y方向上模拟式的电压振幅大小转换为一精确的数字信号S1，以便于后续的处理。

座标计算器23是与模拟/数字转换器22相连接，当模拟/数字转换器22将其获得的数字信号S1传送至座标计算器23后，由于座标计算器23内已对触控面板1上各个位置建立出相对应的绝对座标值，因此座标计算器23会将此数字信号S1解码为表示该物件的绝对座标位置的一座标信号S2。

当多组座标信号S2被传送至相对移动计算器24后，相对移动计算器24即会依据前后不同座标信号S2在(x，y)座标上的差异性，计算出物件在触控面板1上的相对移动量，进而言之，在一定的时间间隔中撷取前后相异的座标信号S2，就能能计算出物件移动的速度、方向、距离等等，并依此构成一表示此物件的相对移动量的相对移动信号S3，再传送至编码器26上进行处理。

笔触检测器25能够检测目前触控面板1上是否被物件所按压，并能依据物件于触控面板1上的移动、施予触控面板1的压力大小来产生一笔触信号S4，由于物件的移动可能包含有单击(click)、双击(double click)、拖曳等几种动作，压力大小则关系到笔触的大小，因此笔触信号S4即用来表示上述两种参数。

编码器26是与上述笔触检测器25、座标计算器23、相对移动计算器24相连接，因此能够接收笔触信号S4、座标信号S2与相对移动信号S3。编码器26并能在一绝对座标模式与一相对座标模式之间切换，其切换方式将于下文中详述。当在绝对座标模式时，编码器26会将座标信号S2与笔触信号S4转换为供电子装置200的操作系统(Operating system)处理的手写输入协定。当在相对座标模式时，编码器26是将相对移动信号S3、笔触信号S4转换为标准鼠标协定，例如Microsoft公司的MS鼠标标准、IBM公司的PS/2鼠标标准等等。

与编码器26相连接的界面单元27，其作用是在于将编码器26所转换后的信号，以序列方式传送至操作系统(实际是送至键盘控制器或南桥芯片、处理器等)。当本实用新型在绝对座标模式时，由于操作系统能够通过座标信号S3与笔触信号S4来获得目前物件的绝对座标位置、笔触大小等参数，因此当使用者开启相对应的应用程序来进行手写、绘图或者手写识别等功能时，就能通过操作系统获得这些数据。另一方面，当本实用新型在相对座标模式时，则与一般的鼠标无异，即当物件在触控面板1上移动时，操作系统会经由相对移动信号S3与笔触信号S4，得知物件目前在触控面板1上的相对移动量，以及单击、双击等动作是否被执行，来进一步进行显示器201上游标的移动或程序的选择、执行等动作。

控制器28是一控制逻辑(control logic)电路，能够控制编码器26于绝对座标模式与相对座标模式间切换。模式选择器29指的是装设在电子装置200的基座202上的两个按键291、29。换言之，在一般的情况下，除了可以按压触控面板1来进行单击、双击等动作，由于这些按键291、292设计的功能是与一般鼠标的左、右键相同，即当任一按键291、292受按压时，就会发送信号至笔触检测器25上，使得操作系统得知使用者进行单击或双击的动作。

另一方面，若同时按压上述两个按键291、292，则会发送一控制信号至控制器28上，使得控制器28能进一步控制编码器26切换于相对座标模式与绝对座标模式之间。换言之，如果前一个状态是相对座标模式，则经切换后，下一个状态是绝对座标模式，反之，若前一状态是绝对座标模式，则切换后的下一状态是相对座标模式，编码器26即依据模式选择器28每一次的触发在此两个模式间切换。

除了通过模式选择器29来控制模式的切换，也可以通过操作系统来控制模式的切换，例如当使用者开启特定的应用程序后，就可以通过操作系统，并经由界面单元27发送一控制信号至控制器28上，进一步控制编码器26进行模式的切换。

此外，如图3所示，本实用新型触控输入装置100的第二较佳实施例是装设在一移动电话300上，并可使移动电话300工作于一游标控制模式下。当本实用新型触控输入装置安装在手机上时，此新型触控输入装置可为一触控屏幕或是一触控板。由于本实施例的作动及构件与上述第一实施例相同，故不再赘述。

为了能使手机300相同于无线鼠标般作动，因此手机300中需就原先的无线收发组件，另增设一信号发射组件(图未示)，待手机于游标控制模式下，使用者即能以一触控笔400对触控输入装置100进行游标控制、手写输入等动作，并待编码器26编码后，经移动电话内部的信号发射组件，以发送至电脑500的信号接收组件501上，故能进一步控制电脑500上的游标移动、单击、双击，或者在应用程序下进行手写识别等动作。此信号发射组件可为一红外线发射器或是一连接器，而信号接收组件501可为一红外线接收器或是一连接器，以利用手机上的触控输入装置控制电脑500上的游标。

综合上述，本实用新型电子装置200的触控输入装置100，是采用电阻式触控面板1，因此较以往的电容式触控面板1为佳，其解析度更高且与触控面板1相接触的物件可以是导体也可以是非导体，更佳的是，提供了两种座标模式，因此不只可以控制游标的移动，还可以依此进行手写、绘图等功能，确实达到本实用新型的目的。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本实用新型，所以并非作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本实用新型权利要求书的范围内。

Claims

1.一种电子装置的触控输入装置，该电子装置具有一操作系统，其特征在于：该触控输入装置包含：

一电阻式触控面板，供使用者以一物件进行按压而产生一表示该物件的位置的电信号；

一模拟/数字转换器，与该触控面板相连接，用以将该电信号转换为一数字信号；

一座标计算器，与该模拟/数字转换器相连接，用以将该数字信号解码为表示该物件的绝对座标位置的一座标信号；

一相对移动计算器，与该座标计算器相连接，用以依据多个该座标信号产生一相对移动信号，该相对移动信号是表示该物件于该触控面板上的相对移动量，该相对移动量是一关于移动速度与移动方向的函数；

一编码器，与该座标计算器及该相对移动计算器相连接，该编码器是能在一绝对座标模式与一相对座标模式之间切换，当在该绝对座标模式时，该编码器是将该座标信号转换为供该操作系统处理的手写输入协定，当在该相对座标模式时，该编码器是将该相对移动信号转换为一供该操作系统处理的标准鼠标协定；以及

一模式选择器，供使用者操作，以触发该编码器于该绝对座标模式及该相对座标模式之间切换。

2、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该物件是一触控笔。

3、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该物件是一手指。

4、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该电信号是表示该物件于该触控面板上移动时的电压值变化量。

5、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该触控输入装置还包含一与该触控面板相连接的笔触检测器，用以依据该物件于该触控面板上的移动来产生一笔触信号，该笔触信号是传送至该编码器上，供该编码器于该绝对座标模式时与该座标信号一并转换为该手写输入协定，以及供该编码器于该相对座标模式时与该相对移动信号一并转换为该标准鼠标协定。

6、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该触控输入装置还包含一与该编码器相连接的界面单元，该界面单元是能将该手写输入协定与该标准鼠标协定其中之一转换为一序列信号后传送至该操作系统，以控制显示在该电子装置的一显示器上的游标移动。

7、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该模式选择器是一代表鼠标左键的按键与一代表鼠标右键的按键，并当同时按压该按键时，即能发送一控制信号以控制该编码器在该绝对座标模式与该相对座标模式间切换。

8、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该电子装置是一笔记本电脑。

9、如权利要求1所述的触控输入装置，其特征在于：该电子装置是一移动电话。