TW201704946A - 觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種觸控裝置，其包括：一觸控板，所述觸控板具有一第一表面以及一與該第一表面相對的第二表面，所述觸控板在使用時，所述第一表面面向用戶作為觸控面；以及一與該觸控板電連接的柔性電路板，其中，進一步包括至少一觸覺回饋元件，且該觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的表面。由於該觸控裝置具有觸覺回饋元件，可實現對觸摸信號或按壓信號的觸覺回饋。

Description

觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備

本發明涉及觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備，尤其涉及一種具有觸覺回饋功能的觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備。

目前，觸摸板在電子設備中被廣泛使用。然，傳統觸摸板主要用於偵測觸摸信號，而無法實現觸覺回饋功能。例如，傳統的筆記本電腦的觸摸板，除了操控滑鼠的功能外，為實現按鍵或觸覺回饋的效果通常需要在觸控板下方的機體空間內設置專門的觸覺回饋元件。但受限於機體結構，必需要在結構上重新設計，製作的難度提高。

有鑒於此，提供一種具有觸覺回饋功能的觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備實為必要。

一種觸控裝置，其包括：一觸控板，所述觸控板具有一第一表面以及一與該第一表面相對的第二表面，所述觸控板在使用時，所述第一表面面向用戶作為觸控面；以及一與該觸控板電連接的柔性電路板，其中，進一步包括至少一觸覺回饋元件，且該觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的表面。

一種觸控裝置，其包括：一觸控板以及一與該觸控板電連接的柔性電路板，其中，進一步包括至少一觸覺回饋元件，且該觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板或所述觸控板上。

一種電子設備，其包括上述觸控裝置。

與先前技術相比較，本發明提供的觸控裝置具有觸覺回饋元件，可實現對觸摸信號或按壓信號的觸覺回饋。當將該觸控裝置應用於電子設備時，無需專門的電路板來支撐和連接該觸覺回饋元件，從而簡化了電子設備的結構。

圖1為本發明第一實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖2為圖1的觸控裝置的柔性電路板彎折後的側視圖。

圖3為本發明第一實施例提供的觸控裝置採用的金屬彈片的照片。

圖4-7為本發明第一實施例提供的觸控裝置的複數觸覺回饋元件的不同設置位置示意圖。

圖8為本發明第二實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖9為本發明第三實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖10為圖9的觸控裝置的柔性電路板彎折後的側視圖。

圖11為本發明第四實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖12為本發明第五實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖13為圖12的觸控裝置的柔性電路板彎折後的側視圖。

圖14為本發明第六實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖15為沿圖14中線XV-XV的剖視圖。

圖16為本發明第七實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖17為本發明第八實施例提供的觸控裝置的結構示意圖。

圖18為本發明提供的採用第一實施例的觸控裝置的筆記本電腦的結構示意圖。

圖19為本發明提供的採用第五實施例的觸控裝置的筆記本電腦的結構示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的具有觸覺回饋功能的觸控裝置以及採用該觸控裝置的電子設備。

請參閱圖1-2，本發明第一實施例提供的觸控裝置100包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

所述觸控板110的結構和原理不限，可為電容式、電阻式、電磁式以及紅外式等。所述觸控板110可為透明的或不透明的。本實施例中，所述觸控板110為一電容式觸摸屏。所述觸控板110具有一第一表面112以及一與該第一表面112相對的第二表面114。所述觸控板110在使用時，所述第一表面112面向用戶作為觸控面。

所述柔性電路板120用於將該觸控板110與一積體電路(圖未示)相連。所述柔性電路板120的結構、尺寸和形狀不限，可根據需要設計。所述柔性電路板120包括一本體部份122以及一與該本體部份122連接的連接部份124。該連接部份124用於將該本體部份122與該觸控板110電連接。如圖2所示，所述柔性電路板120彎折後，所述本體部份122與所述觸控板110基本平行設置。

所述觸覺回饋元件130用於對作用於該觸控板110上的壓力進行觸覺回饋，從而使用戶感受到按鍵效果。所述觸覺回饋可為由於該觸覺回饋元件130的按壓反彈而產生的被動式觸覺回饋，也可為由於電激發而使該觸覺回饋元件130震動產生的主動式觸覺回饋。進一步，所述觸覺回饋元件130還可具有壓力感測效果，從而對用於該觸控板110上的壓力進行感測，並根據該壓力發送信號，使採用該觸控裝置100的電子設備實現相應的功能。如圖4-7所示，所述複數觸覺回饋元件130可根據需要設置於所述柔性電路板120的本體部份122的任何位置，只要確保當該柔性電路板120彎折後該觸覺回饋元件130可處於該觸控板110需要觸覺回饋的位置即可。所述觸覺回饋元件130與所述柔性電路板120之間的固定方式不限，可為焊接、膠體黏結、一體成型等。所述觸覺回饋元件130的結構和種類不限，可根據需要設計。所述觸覺回饋元件130可為金屬彈片（Metal dome）、金屬彈簧、聚合物塊、以及自震動器件等。本實施例中，所述觸覺回饋元件130為複數金屬彈片。請參見圖3，所述金屬彈片的形狀和結構不限，可為任何能夠實現按壓反彈的金屬片狀結構。

本實施例中，當所述柔性電路板120彎折至所述觸控板110的第二表面114一側之後，所述柔性電路板120的本體部份122與所述觸控板110的第二表面114間隔設置。所述觸覺回饋元件130位於所述觸控板110與所述柔性電路板120的本體部份122之間，且所述觸覺回饋元件130與所述觸控板110接觸設置。此時，所述觸覺回饋元件130與所述觸控板110之間也可通過黏結劑固定。當用戶壓所述觸控板110對應所述觸覺回饋元件130的位置時，所述金屬彈片在壓力下變形，並由於彈性反彈，從而對該壓力進行回饋。可理解，本實施例的金屬彈片的回饋方式為被動式回饋。

請參閱圖8，本發明第二實施例提供的觸控裝置100A包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第二實施例提供的觸控裝置100A與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，當所述柔性電路板120的本體部份122彎折至所述觸控板110的第二表面114一側之後，所述觸覺回饋元件130設置於所述本體部份122遠離所述觸控板110的表面。

具體地，所述柔性電路板120的本體部份122可與所述觸控板110的第二表面114間隔設置或接觸設置。當所述本體部份122與所述觸控板110的第二表面114間隔設置時，所述本體部份122與所述觸控板110之間需要設置墊片，從而使作用於所述觸控板110上的壓力可傳導至所述觸覺回饋元件130。當所述本體部份122與所述觸控板110的第二表面114接觸設置時，所述本體部份122可固定於所述觸控板110的第二表面114。所述固定可為膠黏結固定等方式。如果所述本體部份122與所述觸控板110的第二表面114接觸而不固定設置，等將該觸控裝置100A應用於電子設備時，該柔性電路板120的本體部份122可被其他支撐元件擠壓而固定於所述觸控板110的第二表面114。

請參閱圖9-10，本發明第三實施例提供的觸控裝置100B包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一觸覺回饋元件130。

本發明第三實施例提供的觸控裝置100B與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，所述觸覺回饋元件130設置於所述觸控板110的第二表面114上。進一步，當所述柔性電路板120彎折至所述觸控板110的第二表面114一側之後，所述觸覺回饋元件130位於所述觸控板110與所述柔性電路板120的本體部份122之間。所述觸覺回饋元件130與所述觸控板110之間可焊接或通過膠黏結固定。

請參閱圖11，本發明第四實施例提供的觸控裝置100C包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第四實施例提供的觸控裝置100C與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，所述觸覺回饋元件130與所述柔性電路板120為一體結構。具體地，所述柔性電路板120的本體部份122的外表面的聚合物絕緣保護層具有複數聚合物凸起，該凸起作為所述觸覺回饋元件130。可理解，所述凸起可設置於所述本體部份122的任何一表面，或相對的兩表面。

請參閱圖12-13，本發明第五實施例提供的觸控裝置100D包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第五實施例提供的觸控裝置100D與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，所述觸覺回饋元件130設置於所述柔性電路板120的連接部份124表面。進一步，所述連接部份124彎折使得所述本體部份122設置於所述觸控板110的第二表面114一側，且所述連接部份124具有一與所述觸控板110的第一表面112平行的表面。所述觸覺回饋元件130設置於該連接部份124與所述觸控板110的第一表面112平行的表面。當所述柔性電路板120彎折至所述觸控板110的第二表面114一側之後，所述本體部份122可與所述觸控板110的第二表面114間隔設置或接觸設置。

請參閱圖14-15，本發明第六實施例提供的觸控裝置100E包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第六實施例提供的觸控裝置100E與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，所述觸覺回饋元件130在形變時可與該柔性電路板120實現電連接，從而使得與該柔性電路板120電連接的積體電路可檢測到一電訊號。

具體地，所述觸覺回饋元件130為一倒扣的U形金屬彈片，且所述柔性電路板120的至少兩條導線126部份暴露。該至少兩條導線126暴露的部份與該U形金屬彈片間隔設置，且被該U形金屬彈片扣住。可理解，該U形金屬彈片在壓力下可發生形變並與該兩條暴露的導線126接觸，從而使該兩條暴露的導線126電連接，從而使得與該柔性電路板120電連接的積體電路可檢測到一短路的電訊號，從而執行相應的功能。

請參閱圖16，本發明第七實施例提供的觸控裝置100F包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第七實施例提供的觸控裝置100F與本發明第一實施例提供的觸控裝置100的結構基本相同，其區別在於，所述觸覺回饋元件130為一自震動器件，且該自震動器件通過導線132與所述柔性電路板120電連接。所述自震動器件在電激發下可自發震動，從而實現觸覺回饋。所述自震動器件可為壓電(piezoelectric) 震動器件、薄膜(membrane)震動器件、或線 (haptic thread) 震動器件。可理解，本實施例的觸覺回饋元件130的觸覺回饋方式為主動觸覺回饋。

所述自震動器件的電激發方式不限。具體地，所述自震動器件可採用以下電激發方式。方式一，當所述觸控板110接收到觸控訊號時，與該柔性電路板120電連接的積體電路輸出端通過該柔性電路板120輸出一訊號給所述觸覺回饋元件130，使該觸覺回饋元件130接收到訊號後產生震動。方式二，當用戶通過該觸控板110擠壓所述自震動器件時，所述自震動器件在壓力下電導通，從而開始震動。方式三，所述自震動器件為壓電震動器件，當用戶通過該觸控板110擠壓所述壓電震動器件時，由於壓電效應，所述壓電震動器件產生並發出電訊號給與該柔性電路板120電連接的積體電路，該積體電路收到電訊號後發出指令使該壓電震動器件開始震動。

請參閱圖17，本發明第八實施例提供的觸控裝置100G包括：一觸控板110、一與該觸控板110電連接的柔性電路板120，以及至少一設置於所述柔性電路板120表面的觸覺回饋元件130。

本發明第八實施例提供的觸控裝置100G與本發明第一實施例提供的觸控裝置100F的結構基本相同，其區別在於，所述柔性電路板120具有與所述觸控板110相同的尺寸，且所述所述觸覺回饋元件130為複數成陣列設置的薄膜型彈片或薄膜震動器件。

可理解，本發明提供的觸控裝置可應用於筆記本電腦、平板電腦、遊戲機、學習機、手機等任何需要採用觸控裝置的電子設備。本發明實施例僅以筆記本電腦為例說明。

請參閱圖18，本發明提供的採用第一實施例的觸控裝置100的筆記本電腦10包括：一主機16、一與該主機16連接的顯示幕14以及一設置於該主機16一表面的觸控裝置100和鍵盤18。所述觸控裝置100的觸控板110潛入所述主機16的殼體上，且所述觸控裝置100的柔性電路板120和觸覺回饋元件130均設置於該主機16殼體內部的一支撐板表面、其他固有器件的表面或殼體本身的結構上。通過該支撐板或其他器件給所述觸控裝置100提供支撐。

請參閱圖19，本發明提供的採用第五實施例的觸控裝置100D的筆記本電腦10A包括：一主機16、一與該主機16連接的顯示幕14以及一設置於該主機16一表面的觸控裝置100D和鍵盤18。

所述筆記本電腦10A與上述筆記本電腦10的結構基本相同，其區別在於，在所述觸控板110底部中間位置分別設置兩個按鍵12，且該兩個按鍵12與所述觸控裝置100D的觸覺回饋元件130對應設置。該兩個按鍵12分別對應控制該筆記本電腦10A的滑鼠左鍵和右鍵。當用戶按壓兩個按鍵12時，所述觸控裝置100D的觸覺回饋元件130可實現觸覺回饋。

可理解，所述按鍵12的位置和數量並不限於上述方式，可根據電子設備的需要設計，只要使該按鍵12與所述觸控裝置100D的觸覺回饋元件130對應設置即可。

可理解，由於將該觸覺回饋元件130設置於所述觸控裝置的柔性電路板120上或觸控板110背離觸控面的表面，當將該觸控裝置應用於電子設備時，無需專門的電路板來支撐和連接該觸覺回饋元件130，從而簡化了電子設備的結構。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控板

112‧‧‧第一表面

114‧‧‧第二表面

120‧‧‧柔性電路板

122‧‧‧本體部份

124‧‧‧連接部份

130‧‧‧觸覺回饋元件

126,132‧‧‧導線

10,10A‧‧‧筆記本電腦

12‧‧‧按鍵

14‧‧‧顯示幕

16‧‧‧主機

18‧‧‧鍵盤

無

100‧‧‧觸控裝置

110‧‧‧觸控板

120‧‧‧柔性電路板

122‧‧‧本體部份

124‧‧‧連接部份

130‧‧‧觸覺回饋元件

Claims (15)

1. 一種觸控裝置，其包括：
   一觸控板，所述觸控板具有一第一表面以及一與該第一表面相對的第二表面，所述觸控板在使用時，所述第一表面面向用戶作為觸控面；以及
   一與該觸控板電連接的柔性電路板，
   其改進在於，進一步包括至少一觸覺回饋元件，且該觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的表面。
2. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述柔性電路板包括一本體部份以及一與該本體部份連接的連接部份，所述連接部份彎折使得所述本體部份設置於所述觸控板的第二表面一側且與所述觸控板平行設置；所述觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的本體部份的表面。
3. 如請求項2所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的本體部份與所述觸控板之間。
4. 如請求項2所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板的本體部份遠離所述觸控板的表面。
5. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述柔性電路板包括一本體部份以及一與該本體部份連接的連接部份，所述連接部份彎折使得所述本體部份設置於所述觸控板的第二表面一側且所述連接部份具有一與所述觸控板的第一表面平行的表面；所述觸覺回饋元件設置於該連接部份與所述觸控板的第一表面平行的表面。
6. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件與所述柔性電路板為一體結構。
7. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件在形變時可與該柔性電路板實現電連接，從而使得與該柔性電路板電連接的積體電路可檢測到一電訊號。
8. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件為金屬彈片、金屬彈簧或聚合物塊。
9. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件為一自震動器件，且該自震動器件通過導線與所述柔性電路板電連接。
10. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述柔性電路板具有與所述觸控板相同的尺寸，且所述所述觸覺回饋元件為複數成陣列設置的薄膜型彈片或薄膜震動器件。
11. 如請求項1所述的觸控裝置，其中，所述觸覺回饋元件通過焊接或膠體黏結固定於所述柔性電路板表面。
12. 一種觸控裝置，其包括：一觸控板以及一與該觸控板電連接的柔性電路板，其改進在於，進一步包括至少一觸覺回饋元件，且該觸覺回饋元件設置於所述柔性電路板或所述觸控板上。
13. 一種電子設備，其中，其包括如請求項1至12所述的觸控裝置中的任何一種。
14. 如請求項13所述的電子設備，其中，所述電子設備為筆記本電腦，其還包括：一主機、一與該主機連接的顯示幕以及一設置於該主機一表面鍵盤；所述觸控裝置的觸控板潛入所述主機的殼體上，且所述觸控裝置的柔性電路板和觸覺回饋元件均設置於該主機殼體內部。
15. 如請求項14所述的電子設備，其中，所述觸控裝置為如請求項5所述的觸控裝置；所述筆記本電腦進一步包括至少一與所述觸控裝置的觸覺回饋元件對應設置的按鍵。