TWI474228B - Touch device - Google Patents

Description

觸控裝置

    本發明係為一種觸控面板，尤指一種具有可拆卸及替換性電路板而易於與軟性電路板進行組裝的觸控面板結構。

    目前觸控面板已廣泛被應用在大部分的消費電子產品或工業產品上，使得使用者可以透過互動式的觸控操作方式操作產品的功能，進而改善人與產品操作界面之間操控及溝通的互動性，以增進產品操作上的便利性。
    請參閱第1圖所示，為習知觸控裝置示意圖。如圖所示，習知的觸控裝置300包括有一觸控面板310，其上具有複數條觸控線路(圖未示)以矩陣相互交錯方式構成複數感應電極，用於感測觸控操作後產生一相對應的觸控訊號，觸控面板310的側邊則設置有二軟性電路板320、330，分別與觸控面板310上觸控線路相連接，例如分別與X軸及Y軸的觸控線路連結，以便於將觸控訊號透過軟性電路板320、330向外輸出，而軟性電路板320、330上分別各設置有至少一轉換元件322、332，其主要是用於將類比式的觸控訊號先轉換處理成為數位式的觸控訊號後再透過軟性電路板320、330進行輸出，以避免類比式的觸控訊號在傳輸的過程中易於受到外界雜訊的干擾，或在傳輸過程中在線路上產生訊號的衰減，另外並設置有一電路板360，電路板360上具有至少一控制元件362，電路板360是藉由二訊號傳輸線340、350分別各與軟性電路板320、330相連接，使得經由轉換元件322、332轉換處理後的觸控訊號透過訊號傳輸線340、350傳輸至電路板360，並藉由電路板360上控制元件362對觸控訊號執行一座標運算判讀，以解析出正確的座標資訊。
    由於習知觸控裝置的設計，一般都是將軟性電路板323、330以焊接或熱貼合的方式固設於觸控面板310上，且轉換元件322、332通常是藉由COF(Chip On Flexible Printed Circuit)技術設置於軟性電路板320、330上，如此造成了當轉換元件322、332及其線路有損壞或異常時，由於軟性電路板320、330已被固設於觸控面板310上而無法單獨拆卸及替換，進而造成必須將整組觸控裝置300進行報廢，不但在原物料的使用及庫存上的形成浪費，且也不符合目前環保上的需求；再者，習知技術另外雖有將轉換元件與控制元件同時設置位於外部的同一電路板上的設計，以解決軟性電路板無法進行更換時的缺點，但仍有造成轉換元件距離觸控面板的距離過遠，進而造成觸控訊號於傳輸過程中易於會受到外界雜訊的干擾或衰減等缺點。

    因此為了能夠有效克服前述習知技術觸控裝置於結構上所產生的缺點。
    為此，本發明揭露一種觸控裝置，其包括：
    一觸控面板，其設置有複數訊號線路，匯集至該觸控面板的至少一側邊處，且該觸控面板上具有複數條觸控線路，用於感測經一觸控操作後所產生一相對應的觸控訊號，並通過該等訊號線路傳輸該觸控訊號；
    至少一軟性電路板，設置在該觸控面板的側邊處，該軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點；以及
    一第一電路板，以可拆卸方式與該訊號接點組設呈一電連接。
    另者，本發明更揭露一種觸控裝置，其包括：
    一觸控面板，其上設置有複數訊號線路，匯集至該觸控面板的側邊任二處以上，且該觸控面板上具有複數條觸控線路，用於感測經一觸控操作後所產生一相對應的觸控訊號，並通過該等訊號線路傳輸該觸控訊號；
    至少一第一軟性電路板，設置在該觸控面板的任一側邊，該第一軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點；
    至少一第二軟性電路板，設置在該觸控面板的任一側邊，該第二軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點；
    至少一第一電路板，以可拆卸方式與該第一軟性電路板的訊號接點呈一電連接；以及
    至少一第二電路板，以可拆卸方式與該第二軟性電路板的訊號接點呈一電連接。

    請參閱第2圖及第3圖，分別為本發明第一實施例的觸控裝置的分解示意圖及組合示意圖。如圖所示，在本發明的第一實施例的觸控裝置100包括一觸控面板110、一軟性電路板120、一第一電路板130、一訊號傳輸線140及一第二電路板150。其中觸控面板110上具有複數條觸控線路(圖未示)，並以矩陣相互交錯方式構成複數感應電極，用於感測到觸控操作後產生一相對應的觸控訊號，觸控面板110的觸控線路並經由與複數訊號線路(圖未示)的連接，並匯集至觸控面板110的任一側邊處，軟性電路板120一端是電連接固定於觸控面板100的任一側邊處，並與訊號線路電連接，軟性電路板120的另一端則形成至少一組訊號接點122；第一電路板130上分別設置有至少一第一連接器132及一第二連接器134，軟性電路板120的訊號接點122是電連接及固定於第一連接器132上，使得觸控面板110所產生的觸控訊號經由軟性電路板120傳遞至第一電路板130，第一電路板130上具有至少一驅動模組(圖未示)及一感測模組(圖未示)可以對觸控面板110的觸控線路分別執行驅動(driving)及感測(sensing)的功能，更設置有至少一轉換單元(圖未示)，轉換單元是用於將所接收的類比式觸控訊號轉換處理成數位式觸控訊號後再予以輸出；訊號傳輸線140的一端設置有一組第一傳輸接點142，另一端則設置一組第二傳輸接點144，其中第一傳輸接點142是電連接於第二連接器134上，其中訊號傳輸線140是指由一軟性電路板、一軟排線或一電纜線所構成；第二電路板150上具有一第三連接器152及一第四連接器154，其中第三連接器152是供訊號傳輸線140的第二傳輸接點144電連接及固定，使得經由轉換單元136處理及輸出的觸控訊號，可再經由訊號傳輸線140的連接而由第一電路板130傳輸至第二電路板150，第二電路板150更設置有至少一控制單元156， 可分別對驅動模組及感測模組輸出一控制指令，分別控制驅動模組及感測模組執行驅動及感測的功能，控制單元156並可對觸控訊號執行一座標運算判讀 ，所產生的座標訊息再經由一輸出導線160予以輸出，其中該輸出導線160的一端是電連接固定於第四連接器154上，另一端則與外部的電腦或主機(圖未示)相連接，輸出導線160最佳者需能與符合RS-232或USB等通訊協定的連接埠連接，並與具有該等通訊協定的連接埠的外部電腦或主機進行訊號的連接，將座標訊息經由輸出導線160傳遞至電腦或主機做進一步的處理。其中前所述的第一電路板130及第二電路板150較佳者是指一多層電路板。
    另請參閱第4圖及第5圖，分別為本發明第二實施例的觸控裝置的分解示意圖及組合示意圖。如圖所示，與第一實施例相比較，本發明的第二實施例主要是多一組以上軟性電路板及電路板，藉以適應大尺寸觸控面板的需求，觸控裝置200包括一觸控面板210、一第一軟性電路板220、一第二軟性電路板230、一第一電路板240、一第二電路板250、一第一訊號傳輸線260、一第二訊號傳輸線270及一第三電路板280。其中觸控面板210的複數訊號線路(圖未示)是可選擇性的匯集至觸控面板210側邊的任二處以上，隨然在本實施例的圖式中是顯示匯集至觸控面板210的不同側邊處，但依據觸控面板210走線設計上的需要亦可被設計匯集至同一側邊處，且該等訊號線路包括X軸的訊號線路及Y軸的訊號線路，第一軟性電路板220及第二軟性電路板230的一端分別連接固定於觸控面板210的側邊處，並與訊號線路相連接，其中第一軟性電路板220是選擇與X軸的訊號線路連接，則第二軟性電路板230是選擇與Y軸的訊號線路連接，反之亦然，第一軟性電路板220及第二軟性電路板230的另一端則各形成至少一組訊號接點222、232；第一電路板240上分別設置有至少一第一連接器242及一第二連接器244，第一軟性電路板220是透過將訊號接點222固定於第一連接器242上而達到與第一電路板240達成電連接，使得觸控面板210所產生的觸控訊號經由第一軟性電路板220傳遞至第一電路板240。其中第一電路板240上具有至少一感測模組(圖未示)，可以對觸控面板210的觸控線路執行一感測(sensing)的功能，第一電路板240上更設置有至少一轉換單元(圖未示)，用於將所接收的類比式觸控訊號轉換處理成數位式觸控訊號後再予以輸出；同樣地，第二電路板250上分別設置有至少一第三連接器252及一第四連接器254，第二軟性電路板230可透過將訊號接點232固定於第三連接器252上而達到與第二電路板250達成電連接，使得觸控面板210所產生的觸控訊號經由第二軟性電路板230傳遞至第二電路板250，其中第二電路板250上具有至少一驅動模組(圖未示)可以對觸控面板210的觸控線路執行一驅動(driving)的功能；第一訊號傳輸線260的一端設有一組第一傳輸接點262，另一端則設有一組第二傳輸接點264，其中第一傳輸接點262是固定於第二連接器244上而達到電連接；同樣地，第二訊號傳輸線270一端設有一組第三傳輸接點272，另一端則設有一組第四傳輸接點274，其中第三傳輸接點272是固定於第四連接器254上而達成電連接；第三電路板280上分別具有一第五連接器282、一第六連接器284及一第七連接器286，其中第五連接器282及第六連接器284分別是提供給第一訊號傳輸線260及第二訊號傳輸線270的第二傳輸接點264及第四傳輸接點274固定以達成電連接，用以接收來自於第一電路板240及第二電路板250所輸出的觸控訊號，另外，第三電路板280上更設置有至少一控制單元288，可分別對驅動模組及感測模組輸出一控制指令，分別控制驅動模組及感測模組執行驅動及感測的功能，控制單元288並可對觸控訊號執行一座標運算判讀，所產生的座標訊息則再經由一輸出導線290予以輸出，輸出導線290的一端是電連接固定於第七連接器286上，另一端則與外部的電腦或主機(圖未示)相連接，其中輸出導線290最佳者需能與符合RS-232或USB等通訊協定的連接埠連接，並與具有該等通訊協定的連接埠的外部電腦或主機進行訊號的連接，將座標訊息經由輸出導線290傳遞至電腦或主機做進一步的處理。其中前所述的第一電路板240、第二電路板250、及第三電路板280較佳者是指一多層電路板。而第一訊號傳輸線260及第二訊號傳輸線270分別係可選自一軟性電路板、一軟排線或一電纜線所構成
    另請參閱第6圖及第7圖，分別為本發明第三實施例的觸控裝置的分解示意圖及組合示意圖。如圖所示，本發明的第三實施例的觸控裝置200同樣包括一觸控面板210、一第一軟性電路板220、一第二軟性電路板230、一第一電路板240、一第二電路板250、一第一訊號傳輸線260、一第二訊號傳輸線270及一第三電路板280。與第二實施例相比較，本發明的第三實施例所不同的地方在於第一電路板上另外設置有一第八連接器，使得第二訊號傳輸線之第四傳輸接點能夠直接與第八連接器固定而成一電連接，因此在第三實施例中，第三電路板280上所設置的控制單元288，可分別對驅動模組及感測模組輸出一控制指令，分別控制驅動模組及感測模組執行驅動及感測的功能，其中對第二電路板250上的驅動模組輸出控制指令時，則是經由第一電路板240的線路，透過與第一電路板240和第二電路板250相連接的第二訊號傳輸線270輸出控制指令至第二電路板250上的驅動模組，以及接收來自第二電路板250回應的訊息。
    最後，需要說明的是在前述第二實施例及第三實施例中，雖然僅揭露在觸控面板210四邊中的任兩邊分別設有第一電路板240及第二電路板250，但基於尺寸越大的觸控面板，其X軸的訊號線路及Y軸的訊號線路將愈形增多，因此本發明亦可依據觸控面板結構上的需要，將觸控面板上的複數訊號線路匯集至觸控面板的側邊中的任三處以上，並選擇在每一個訊號線路匯集處對應各設置有至少一組軟性電路板及電路板，其中各組軟性電路板及電路板依據需求而分別與X軸或Y軸的訊號線路連接，並分別透過訊號傳輸線與外部的電路板相連接，並經由外部電路板上所設置的控制單元對各電路板上的驅動模組或感測模組傳輸控制訊號，以執行驅動及感測的功能。
    藉由以上說明可知，本發明的觸控裝置，其主要是在觸控面板上設置至少一軟性電路板，以透過軟性電路板傳輸觸控面板經感應所產生的觸控訊號；設置有一第一電路板與軟性電路板相連接，第一電路板上則設置有至少一驅動模組或一感測模組，分別對觸控面板的觸控線路執行驅動(driving)及感測(sensing)的功能；以及在第一電路板上選擇設置有至少一轉換單元，以便於對觸控訊號執行類比/數位訊號的轉換；另外，一設置有至少一控制單元的第二電路板則透過一訊號傳輸線與第一電路板相連接，可分別對驅動模組及感測模組輸出一控制指令，分別控制驅動模組及感測模組執行驅動及感測的功能，並可對觸控訊號執行一座標運算判讀，所產生的座標訊息則透過與第二電路板連接的一輸出導線傳輸至外部，以做進一步的處理。
    由於在本發明中的驅動模組、感測模組及轉換單元皆可預先設置在獨立的電路板上，且軟性電路板與電路板，以及電路板與電路板之間皆是以可拆卸方式相互組設，故具有下列優點：
    1.當驅動模組、感測模組、轉換單元或控制單元經測試而具有瑕疵時，設有驅動模組、感測模組、轉換單元的電路板及設有控制單元的電路板皆有利於隨時進行拆卸及更換。
    2.由於驅動模組、感測模組及轉換單元非直接設置於軟性電路板上，而是預先設置於電路板上，電路板並以可拆卸方式與軟性電路板相連接，故當驅動模組、感測模組、轉換單元及其訊號線路有缺陷時，僅需直接拆換電路板即可，而不會造成整組觸控面板的報廢。
    3.由於具有驅動模組、感測模組或轉換單元的電路板仍是以較近於觸控面板的距離與軟性電路板相連接，故避免了觸控訊號於傳輸過程中有產生訊號的干擾或衰減的問題。
    4.由於具有控制單元的電路板是以較長的訊號傳輸線與具有驅動模組、感測模組或轉換單元的電路板相互組接，故電路板可以較為彈性方式設置於電子裝置的任一位置處，再經由訊號傳輸線進行連接，使得電子裝置內部走線的設計更具有彈性及方便性。
    綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

100．．．觸控裝置

110．．．觸控面板

120．．．軟性電路板

122．．．訊號接點

130．．．第一電路板

132．．．第一連接器

134．．．第二連接器

136．．．轉換單元

140．．．訊號傳輸線

142．．．第一傳輸接點

144．．．第二傳輸接點

150．．．第二電路板

152．．．第三連接器

154．．．第四連接器

156．．．控制單元

160．．．輸出導線

200．．．觸控裝置

210．．．觸控面板

220．．．第一軟性電路板

222．．．訊號接點

230．．．第二軟性電路板

232．．．訊號接點

240．．．第一電路板

242．．．第一連接器

244．．．第二連接器

250．．．第二電路板

252．．．第三連接器

254．．．第四連接器

260．．．第一訊號傳輸線

262．．．第一傳輸接點

264．．．第二傳輸接點

270．．．第二訊號傳輸線

272．．．第三傳輸接點

274．．．第四傳輸接點

280．．．第三電路板

282．．．第五連接器

284．．．第六連接器

286．．．第七連接器

288．．．控制單元

290．．．輸出導線

300．．．觸控裝置

310．．．觸控面板

320．．．軟性電路板

330．．．軟性電路板

340．．．訊號傳輸線

350．．．訊號傳輸線

360．．．電路板

362．．．控制元件

370．．．輸出導線

第1圖為習知觸控裝置的示意圖。
第2圖為本發明第一實施例的觸控裝置的分解示意圖。
第3圖為本發明第一實施例的觸控裝置的組合示意圖。
第4圖為本發明第二實施例的觸控裝置的分解示意圖。
第5圖為本發明第二實施例的觸控裝置的組合示意圖。
第6圖為本發明第三實施例的觸控裝置的分解示意圖。
第7圖為本發明第三實施例的觸控裝置的組合示意圖。

100．．．觸控裝置

110．．．觸控面板

120．．．軟性電路板

130．．．第一電路板

132．．．第一連接器

134．．．第二連接器

140．．．訊號傳輸線

150．．．第二電路板

152．．．第三連接器

154．．．第四連接器

156．．．控制單元

160．．．輸出導線

Claims (16)

1. 一種觸控裝置，其包括：一觸控面板，其設置有複數訊號線路，匯集至該觸控面板的至少一側邊處，且該觸控面板上具有複數條觸控線路，用於感測經一觸控操作後所產生一相對應的觸控訊號，並通過該等訊號線路傳輸該觸控訊號；至少一軟性電路板，設置在該觸控面板的側邊處，該軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點；以及一第一電路板，以可拆卸方式與該訊號接點組設呈一電連接，其中該第一電路板上具有至少一驅動模組或一感測模組，分別是對該觸控面板的觸控線路執行一驅動或一感測的功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上設置有至少一第一連接器，該訊號接點是固定於該第一連接器上並呈一電連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上設置有至少一轉換單元，用於將所接收的該觸控訊號由類比式轉換處理成數位式後再予以輸出。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控裝置，其中更包括有：一訊號傳輸線，其一端與該第一電路板電連接；以及一第二電路板，與該訊號傳輸線的另一端電連接，用以接收來自於該第一電路板所輸出的該觸控訊號，該第二電路板設 置有至少一控制單元，用以將該觸控訊號進行一座標運算判讀，並產生一座標訊息的輸出。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上具有一第二連接器，且該第二電路板上具有一第三連接器，使得該訊號傳輸線一端電連接於該第二連接器上，另一端則電連接於該第三連接器上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之觸控裝置，其中該第二電路板上更具一第四連接器，使得一輸出導線的一端電連接於該第四連接器上，另一端則與外部的一電腦或主機相連接，用以將該座標訊息經由該輸出導線傳輸至該外部電腦或主機做進一步的處理。
7. 一種觸控裝置，其包括：一觸控面板，其上設置有複數訊號線路，匯集至該觸控面板的側邊任二處以上，且該觸控面板上具有複數條觸控線路，用於感測經一觸控操作後所產生一相對應的觸控訊號，並通過該等訊號線路傳輸該觸控訊號；至少一第一軟性電路板，設置在該觸控面板的任一側邊，該第一軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點；至少一第二軟性電路板，設置在該觸控面板的任一側邊，該第二軟性電路板的一端與該等訊號線路電連接，另一端則構成一組訊號接點； 至少一第一電路板，以可拆卸方式與該第一軟性電路板的訊號接點呈一電連接，該第一電路板上具有至少一感測模組，通過對該觸控面板的觸控線路執行一感測的功能；以及至少一第二電路板，以可拆卸方式與該第二軟性電路板的訊號接點呈一電連接，該第二電路板上具有至少一驅動模組，通過對該觸控面板的觸控線路執行一驅動的功能。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上設置有一轉換單元，用於將所接收的該觸控訊號由類比式轉換處理成數位式後再予以輸出。
9. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上分別設置有至少一第一連接器，該第二電路板上設置有至少一第三連接器，使得該第一軟性電路板及第二軟性電路板的訊號接點分別固定於該第一連接器及第三連接器上並呈一電連接。
10. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，其中更包括有：一第一訊號傳輸線，其一端與該第一電路板電連接；一第二訊號傳輸線，其一端與該第二電路板電連接；以及一第三電路板，分別與該第一訊號傳輸線及第二訊號傳輸線的另一端電連接，用以接收來自於該第一電路板及第二電路板所輸出的該觸控訊號，且該第三電路板設置有至少一控制單元，用以將該觸控訊號進行一座標運算判讀，並產生一座標訊 息的輸出。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該控制單元用以分別對該驅動模組及該感測模組輸出至少一控制指令，藉以控制該驅動模組及該感測模組執行一驅動或感測的功能。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上具有一第二連接器，該第二電路板上具有一第四連接器，且該第三電路板上具有一第五連接器及一第六連接器，使得該第一訊號傳輸線及第二訊號傳輸線的一端分別固定於該第二連接器及第四連接器上，另一端則分別固定於該第五連接器及第六連接器上，而呈一電連接。
13. 如申請專利範圍第7項所述之觸控裝置，其中更包括有：一第一訊號傳輸線，其一端與該第一電路板電連接；一第二訊號傳輸線，其一端與該第二電路板電連接，另一端與該第一電路板電連接；以及一第三電路板，與該第一訊號傳輸線的另一端電連接，用以接收來自於該第一電路板及第二電路板所輸出的該觸控訊號，且該第三電路板設置有至少一控制單元，用以將該觸控訊號進行一座標運算判讀，並產生一座標訊息的輸出。
14. 如申請專利範圍第13項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上具有至少一感測模組，通過對該觸控面板的觸控線路 執行一感測的功能，該第二電路板上具有至少一驅動模組，則是通過對該觸控面板的觸控線路執行一驅動的功能，該控制單元用以分別對該驅動模組及該感測模組輸出至少一控制指令，藉以控制該驅動模組及該感測模組執行一驅動或感測的功能。
15. 如申請專利範圍第14項所述之觸控裝置，其中該第一電路板上具有一第二連接器及一第八連接器，該第二電路板上具有一第四連接器，且該第三電路板上具有一第五連接器，使得該第一訊號傳輸線及第二訊號傳輸線的一端分別固定於該第二連接器及第四連接器上，另一端則分別固定於該第五連接器及第八連接器上，而呈一電連接。
16. 如申請專利範圍第11或13項所述之觸控裝置，其中該第三電路板上更具一第七連接器，使得一輸出導線的一端固定於該第七連接器上呈一電連接，另一端則與外部的一電腦或主機相連接，用以將該座標訊息經由該輸出導線傳輸至該外部電腦或主機做進一步的處理。