TWI492125B - 相關於一可攜式電腦之觸控板聲學特徵 - Google Patents

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Description

相關於一可攜式電腦之觸控板聲學特徵
本文所描述之實施例大體而言係關於可攜式計算裝置。更特定言之，本發明之實施例係關於可包括於可攜式計算裝置中之內部組件，該等內部組件包括例如觸控板介面之至少一外部介面。
可攜式計算裝置之外觀(包括其設計及其重量)對可攜式計算裝置之使用者重要，此係因為外觀促成使用者對可攜式計算裝置之總體印象。可攜式計算裝置之尺寸對使用者可特別重要。
關聯於可攜式計算裝置之製造之一個設計挑戰為內部組件之設計，此係因為其與可攜式計算裝置之外殼有關。當外殼之設計被選擇為相對緊密時，該外殼內之內部組件必須被設計及組態成裝設至該外殼之緊密空間內。不應由於實施空間之缺乏而損害內部組件功能性。
因此，需要使可攜式計算裝置之內部組件具有良好功能性且具有緊密組態以允許整合至相對緊密的體積中。
提供用於可攜式計算裝置之改良型內部組件之實施例。在一實施例中，一種觸控板包括一覆蓋件、一觸控感測器，及一印刷電路板。該印刷電路板可連接至該觸控感測器且在該覆蓋件之可自由樞轉之一末端處耦接至該覆蓋件。藉此，該印刷電路板可加固該覆蓋件之 該末端。此情形可促進使用一薄膜按鍵開關，該薄膜按鍵開關耦接至該印刷電路板且經組態以在樞轉該覆蓋件時操作，而不將一單獨的加固件用於該覆蓋件。
根據另一實施例，一種可攜式計算裝置包括一基座部分，該基座部分包括一頂部機殼(該頂部機殼包括一固定螺釘)、底部機殼及耦接至該頂部機殼之一觸控板。該觸控板包含：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，該覆蓋件之該第一末端樞轉地耦接至該頂部機殼，其中該第二末端自該頂部機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端；及一開關，其耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件且與該固定螺釘接觸時致動。
根據另一實施例，提供一種用以校準用於一觸控板裝配件中之一固定螺釘位置之夾具。該夾具可包括：一開關，其耦接至一觸控感測器；一支撐構件，其包括定位於該開關上方之一螺紋孔；一量規夾具，其經組態以裝設於該螺紋孔內；及一固定螺釘，其安置於該量規夾具上。
在另一實施例中，提供一種用於將耦接至一觸控板之接地凸片附接至一印刷電路板之方法，其可包括如下步驟：收納該觸控板及該接地凸片，其中該接地凸片之一第一末端耦接至該觸控板；使該接地凸片之一第二末端彎曲以在該接地凸片之該第二末端與該觸控板之間形成一銳角；將該印刷電路板配置成在一接觸區中與該接地凸片接觸；加熱該接觸區從而將該印刷電路板結合至該接地凸片；及摺疊該等接地凸片以將印刷電路板組態成與該觸控板接觸。
提供與用於一可攜式計算裝置之一觸控板有關的聲學組件之實施例。在一實施例中，一種觸控板可包括：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，其中該覆蓋件之該第一末端可經組態以樞轉地 耦接至該可攜式計算裝置之一機殼，其中該第二末端自該機殼解耦。該觸控板亦可包括一觸控感測器及一印刷電路板，該印刷電路板與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，其中該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端。該觸控板可包括：一薄膜按鍵開關，該薄膜按鍵開關耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件時致動；及至少一聲學傳輸構件，其經組態以在該觸控板內導引聲能。
在另一實施例中，一種可攜式計算裝置可包括：一蓋部分，其經組態成包括一顯示器；一基座部分，其包括樞轉地耦接至該蓋部分之一頂部機殼及一底部機殼，其中該頂部機殼可包括：一置腕區；一鍵盤區；及一觸控板區，該觸控板區經組態以支撐一觸控板，該觸控板包括：一覆蓋件，其具有一第一末端及一第二末端，該第一末端樞轉地耦接至該頂部機殼，且該第二末端自該頂部機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，其中該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端；及至少一聲學傳輸構件，其經組態以在該觸控板內導引聲能。
在又另一實施例中，一種可攜式計算裝置可包括：一基座部分，其包括一頂部機殼及一底部機殼以及一觸控板，該觸控板包括：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，該覆蓋件之該第一末端樞轉地耦接至該頂部機殼，其中該第二末端自該頂部機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端；一薄膜按鍵開關，其耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件時致動；及至少一聲學傳輸構件，其經組態以在該觸控板內導引聲能。
對於熟習此項技術者而言，在檢查以下諸圖及【實施方式】之 後，本發明之其他設備、方法、特徵及優點將為或將變得顯而易見。意欲使所有此等額外系統、方法、特徵及優點包括於此【實施方式】內、在本發明之範疇內，且受隨附申請專利範圍保護。
100‧‧‧可攜式計算裝置
102‧‧‧基座部分
104‧‧‧底部機殼
106‧‧‧頂部機殼/頂部覆蓋件/外部機殼
108‧‧‧蓋部分
110‧‧‧聯軸裝配件
112‧‧‧嵌入部分
114‧‧‧鍵盤
116‧‧‧觸控板
118‧‧‧鍵墊
118-1‧‧‧鍵墊/電源按鈕
120‧‧‧顯示器
122‧‧‧後覆蓋件
124‧‧‧遮罩/顯示器鑲邊
126‧‧‧影像擷取裝置
128‧‧‧資料埠/輸入狹槽
130‧‧‧資料埠
132‧‧‧資料埠
134‧‧‧揚聲器柵格
202‧‧‧標誌
300‧‧‧可攜式計算裝置
302‧‧‧基座部分
304‧‧‧底部機殼
306‧‧‧頂部機殼
402‧‧‧支撐腳座
404‧‧‧裝飾壁
406‧‧‧緊固件
408‧‧‧通風口/通風口開口
410‧‧‧通風口/通風口開口
412‧‧‧部分
414‧‧‧部分
418‧‧‧構架
700‧‧‧整合式支撐系統
702‧‧‧置腕區
704‧‧‧觸控板區
706‧‧‧側通風口區
708‧‧‧後通風口區
710‧‧‧聯軸螺栓區
712‧‧‧鍵盤區
714‧‧‧鍵盤支撐肋片
722-1‧‧‧鍵盤開口
722-2‧‧‧鍵盤開口
724‧‧‧開口
726‧‧‧肩部
727‧‧‧撓曲支撐件
728‧‧‧支撐板
732‧‧‧磁性夾持支撐件
734‧‧‧磁體襯墊
736‧‧‧突起
738‧‧‧音訊插口座
739‧‧‧麥克風座
740‧‧‧聯軸裝配件支撐板
742‧‧‧磁性附接板
744-1‧‧‧左及右通風口開口
744-2‧‧‧中心通風口開口
748‧‧‧凹座
750‧‧‧襯底板
752‧‧‧平面表面
754‧‧‧大容量儲存裝置
802‧‧‧覆蓋件/玻璃
803‧‧‧構件
804‧‧‧觸控感測器
805‧‧‧接地膜/實質上平面接地電位構件
806‧‧‧印刷電路板(PCB)
808‧‧‧觸控電路
810‧‧‧連接器
811‧‧‧通信媒體
812‧‧‧第一末端
814‧‧‧第二末端
816‧‧‧複合安裝點/支撐構件
818‧‧‧薄膜按鍵開關
819‧‧‧孔/凹座
821‧‧‧聲學傳輸構件
822‧‧‧突起部
824‧‧‧間隙
861‧‧‧介入支座/支座構件
1100‧‧‧固定螺釘/支撐構件
1302‧‧‧量規夾具
1304‧‧‧套環
1310‧‧‧光學量測裝置
1400‧‧‧簡化圖
1402‧‧‧接地凸片
1404‧‧‧導電黏接劑
1420‧‧‧第一壓機
1422‧‧‧傾斜尖端
1425‧‧‧第二壓機
1427‧‧‧切口
1430‧‧‧夾具
1502‧‧‧彎曲部分
所包括圖式係出於說明性目的且僅用以提供所揭示設備、裝配件、方法及系統之可能結構及配置之實例。此等圖式決不限制可由熟習此項技術者在不脫離本發明之精神及範疇的情況下對本發明作出之形式及細節的任何改變。
圖1展示根據本發明之一實例實施例的可攜式計算裝置之實施例的面向前的透視圖，其呈處於打開(蓋)狀態之可攜式計算裝置之形式。
圖2展示根據本發明之一實例實施例的呈閉合(蓋)組態之圖1的可攜式計算裝置，其展示後覆蓋件及標誌。
圖3展示根據本發明之一實例實施例的呈打開狀態之可攜式計算裝置的另一實施例。
圖4展示根據本發明之一實例實施例的圖1或圖3之可攜式計算裝置之底部機殼的外視圖。
圖5說明根據本發明之一實例實施例的具有整合式支撐系統之頂部機殼。
圖6說明根據本發明之一實例實施例之圖5之頂部機殼的視圖，其強調顯示整合式支撐系統與各種結構組件之間的關係。
圖7說明根據本發明之一實施例的觸控板之仰視圖。
圖8示意性地說明圖7之觸控板的分解圖。
圖9說明圖7之觸控板的分解側視圖。
圖10說明圖7之觸控板之聲學發泡體(acoustic foam)的展開圖。
圖11說明圖7之觸控板之部分之支撐系統的展開圖。
圖12說明根據本發明之一實例實施例的用於裝配觸控板之方法。
圖13說明經配置於夾具中以校準固定螺釘位置之薄膜按鍵開關及支撐板的橫截面圖。
圖14A至圖14F說明用於以可控制方式在接地凸片中形成服務彎曲部分的步驟。
圖15為具有接地凸片的定位於接地膜上方之印刷電路板的等角視圖。
在此章節中提供根據目前所描述實施例之設備及方法之代表性應用。僅僅為了增添內容脈絡而提供此等實例，且此等實例輔助理解所描述實施例。因此，對於熟習此項技術者應顯而易見，可在不具有此等特定細節中之一些或全部的情況下實踐目前所描述之實施例。在其他情況下，未詳細地描述熟知之程序步驟以便避免不必要地使目前所描述之實施例晦澀不清。其他應用係可能的，使得以下實例不應被視為限制性的。
下文係關於諸如膝上型電腦、迷你筆記型電腦、平板型電腦等等之可攜式計算裝置。可攜式計算裝置可包括多部件殼體，多部件殼體具有在殼框(reveal)處接合以形成基座部分之頂部機殼及底部機殼。可攜式計算裝置可具有可容納顯示螢幕及其他相關組件之上部部分(或蓋)，而基座部分可容納各種處理器、碟機、埠、電池、鍵盤、觸控板及其類似者。頂部機殼及底部機殼各自可以一特別方式接合於界面區處使得不僅減少頂部機殼與底部機殼之間的間隙及偏移，而且在裝置之大規模生產期間在裝置間更一致。在下文中更詳細地闡述此等概括主題。
在一特定實施例中，蓋及基座部分可藉由所謂的聯軸裝配件而 樞轉地彼此連接。聯軸裝配件可經配置以將基座部分樞轉地耦接至蓋。聯軸裝配件可包括至少一圓柱部分，該至少一圓柱部分又包括環形外部區，及由該環形外部區環繞之中心鑽孔區，該中心鑽孔經合適地配置以對在基座部分與蓋中之電組件之間的電導體提供支撐。聯軸裝配件亦可包括複數個緊固區，該複數個緊固區將聯軸耦接至可攜式計算裝置之基座部分及蓋，其中該等緊固區中之至少一者與圓柱部分一體式地形成，使得最小化空間、大小及部件數。
多部件殼體可由堅固且耐用又重量輕的材料形成。此等材料可包括複合材料及或諸如鋁之金屬。鋁具有使其成為多部件殼體之良好選擇之數個特性。舉例而言，鋁為可提供良好電接地之良好電導體；其可容易被加工且具有熟知的冶金特性。鋁之優越的導電性為經配置以裝設於殼體內且在其中操作之內部電組件提供良好的機殼接地。鋁殼體亦提供良好的電磁干擾(EMI)屏蔽，從而保護敏感的電子組件不受外部電磁輻射影響以及減少自可攜式計算裝置發出之電磁輻射。
頂部機殼可包括空腔或內腔，在裝配操作期間可將複數個操作組件插入至該空腔或內腔中。在所描述實施例中，可在「頂部-底部」裝配操作中將操作組件插入至內腔中且附接至頂部機殼，在該操作中首先插入最頂部組件，繼之以插入呈自頂向下配置之組件。舉例而言，可提供頂部機殼且頂部機殼可經塑形以容納鍵盤模組。鍵盤模組可包括鍵盤裝配件，鍵盤裝配件係由複數個鍵帽裝配件及相關聯的電路形成，諸如，可併入有切換矩陣及保護性特徵板之可撓性隔膜。因此，遵循頂部-底部裝配途徑，首先將鍵盤裝配件插入至頂部機殼中，繼之以可撓性隔膜，且接著為附接至頂部機殼之特徵板。接著可以頂部至底部(在自成品之視角檢視時)的方式插入其他內部組件。
除了鍵盤，可攜式計算裝置亦可包括諸如觸控板、觸控螢幕等等之觸敏裝置。在可攜式計算裝置包括觸控板之彼等實施例中，觸控 板可由玻璃材料形成。玻璃材料提供裝飾表面且為觸控板之結構剛性之主要來源。相比於先前設計，以此方式使用玻璃材料會顯著減少觸控板之總厚度。觸控板可包括用於處理來自關聯於觸控板之感測器之信號之電路。在一實施例中，該電路可體現為印刷電路板(PCB)。PCB可由提供對觸控板之結構支撐以及增加之剛性之材料形成且以提供對觸控板之結構支撐以及增加之剛性之方式置放。因此，消除單獨的觸控板支撐。
至少歸因於用以形成多部件殼體之材料之堅固且回彈性質；多部件殼體可包括數個開口，該等開口具有無需額外支撐結構之寬廣跨度。此等開口可採取可用以提供對內部電路之存取之埠之形式。埠可包括(例如)適合於容納經組態以用於連接外部電路之資料纜線之資料埠。開口亦可提供對音訊電路、視訊顯示電路、電源輸入端等等之存取。
在一實施例中，頂部機殼可由經加工成所要形狀及大小之單一鋁坯形成。頂部機殼可包括增加頂部機殼之結構完整性之整合式支撐系統。整合式支撐系統可為連續性的，此係因為不存在間隙或間斷。整合式支撐系統可用以提供對個別組件(諸如，鍵盤)之支撐。舉例而言，整合式支撐系統可採取可用作鍵盤之參考基準面之肋片之形式。歸因於肋片之添加之厚度，肋片亦可提供額外結構支撐。肋片亦可用作幫助防止光自鍵盤洩漏之屏蔽件之部分，以及充當防止外來電磁輻射洩漏之法拉第籠(Faraday cage)。
整合式支撐系統之連續性質可引起施加至多部件殼體之外部負荷之更均勻分佈，從而發生翹曲或彎折之可能性較小，此情形減少對內部組件之風險。整合式支撐系統亦可向安裝至多部件殼體之彼等內部組件提供安裝結構。此等內部組件包括大容量儲存裝置(其可採取硬碟機HDD或固態硬碟SSD之形式)、音訊組件(音訊插口、麥克風、 揚聲器等等)以及諸如鍵盤及觸控板之輸入/輸出裝置。
在下文參看圖1至圖12論述此等及其他實施例。然而，熟習此項技術者應易於瞭解，本文關於此等圖所給出之詳細描述係出於解釋性目的，此係因為本發明延伸超越此等有限實施例。
圖1至圖6展示根據各種實施例之可攜式計算裝置的各種視圖。圖1展示可攜式計算裝置之一實施例的面向前的透視圖，其呈處於打開(蓋)狀態之可攜式計算裝置100之形式。可攜式計算裝置100可包括基座部分102，該基座部分102由緊固至頂部機殼106的底部機殼104形成。基座部分102可藉由聯軸裝配件110而樞轉地連接至蓋部分108，聯軸裝配件110被裝飾壁遮擋而不可被看到。基座部分102可具有經設定大小以容納聯軸裝配件110及嵌入部分112之總體均一形狀，嵌入部分112適於輔助使用者用(例如)手指抬起蓋部分108。頂部機殼106可經組態以容納諸如鍵盤114及觸控板116之各種使用者輸入裝置。鍵盤114可包括複數個低剖面鍵帽裝配件，每一鍵帽裝配件具有一相關聯的鍵墊118。在一實施例中，音訊傳感器(未圖示)可使用鍵盤114之選定部分來輸出諸如音樂之音訊信號。在所描述實施例中，麥克風可位於頂部機殼106之側部分處，其可被間隔開以改良相關聯的音訊電路之頻率回應。
複數個鍵墊118中每一者可具有壓印於其上之符號以用於識別關聯於該特定鍵墊之按鍵輸入。鍵盤114可經配置以接收使用被稱作按鍵輸入之手指運動在每一鍵墊處之離散輸入。在所描述實施例中，每一鍵墊上之符號可為雷射蝕刻的，藉此產生極乾淨且耐用之壓印，該壓印在可攜式計算裝置100之壽命中在不斷進行按鍵輸入之情況下將不會漸漸消失。為了減少組件數，可將一鍵帽裝配件再佈建為電源按鈕。舉例而言，鍵墊118-1可用作電源按鈕118-1。以此方式，可相應地減少可攜式計算裝置100中之組件之總數目。
觸控板116可經組態以接收手指示意動作。手指示意動作可包括來自一致應用之一個以上手指之觸碰事件。示意動作亦可包括諸如撥動或觸按之單手指觸碰事件。示意動作可由觸控板116中之感測電路感測且轉換成電信號，該等電信號經傳遞至處理單元以供評估。以此方式，可攜式計算裝置100可至少部分地受到觸碰控制。
可借助於聯軸裝配件110將蓋部分108自閉合位置移動以保持處於打開位置且復原。蓋部分108可包括顯示器120及後覆蓋件122(更清楚地展示於圖2中)，後覆蓋件122可為蓋部分108增添裝飾面層，且亦提供對至少顯示器120之結構支撐。在所描述實施例中，蓋部分108可包括環繞顯示器120之遮罩(亦被稱作顯示器鑲邊)124。顯示器鑲邊124可由不透明材料形成，諸如，沈積於顯示器120之保護性層之頂部上或沈積於該保護性層內之墨水。顯示器鑲邊124可藉由隱藏操作及結構組件以及使注意力集中於顯示器120之作用中區域而增強顯示器120之總體外觀。
顯示器120可顯示視覺內容，諸如，圖形使用者介面、靜態影像(諸如，相片)以及視訊媒體項目(諸如，電影)。顯示器120可使用諸如液晶顯示器(LCD)、OLED等等之任何適當技術顯示影像。可攜式計算裝置100亦可包括位於顯示器鑲邊124之透明部分上之影像擷取裝置126。影像擷取裝置126可經組態以擷取靜態影像及視訊影像兩者。蓋部分108可被形成為具有可將額外強度及回彈性提供至蓋部分108之單體式建構，此歸因於由重複性打開及關閉造成的應力而特別重要。除了強度及回彈性之增加以外，蓋部分108之單體式建構亦可藉由消除單獨的支撐特徵而減少總部件數。
資料埠128至132可用以在外部電路與可攜式計算裝置100之間傳送資料及/或電力。資料埠128至132可包括(例如)可用以接受記憶卡(諸如，FLASH記憶卡)之輸入狹槽128，資料埠130及132可用以容納 諸如USB、FireWire、Thunderbolt等等之資料連接。在一些實施例中，揚聲器柵格134可用以自圍封於基座部分102內之相關聯音訊組件埠輸出(port)音訊。
圖2展示閉合(蓋)組態中之可攜式計算裝置100，其展示後覆蓋件122及標誌202。在一實施例中，標誌202可由來自顯示器120之光照明。應注意，在閉合組態中，蓋部分108及基座部分102形成具有統一結構的外觀的結構，其具有連續變化且連貫的形狀，從而增強可攜式計算裝置100之外表及手感兩者。
圖3展示呈小於可攜式計算裝置100之可攜式計算裝置300之形式的另一實施例。因為可攜式計算裝置300之大小小於可攜式計算裝置100，所以在可攜式計算裝置300中圖1所示之某些特徵被修改，或在一些狀況下不存在。舉例而言，基座部分302之大小可被減小，使得用體現為鍵盤114之部分之音訊埠替換單獨的揚聲器(諸如，揚聲器柵格134)。然而，底部機殼304及頂部機殼306可保有關於可攜式計算裝置100所描述之許多特徵(諸如，顯示器120，但減小至適當大小)。
圖4展示底部機殼104之外視圖，其展示支撐腳座402、嵌入件112、可用以隱蔽聯軸裝配件110之裝飾壁404及用以將底部機殼104及頂部機殼106固定在一起之緊固件406之相對定位。支撐腳座402可由諸如塑膠之耐磨且回彈材料形成。在圖中亦有多用途的在正面順序置放之通風口408及410，其可用以提供可用以冷卻內部組件之外部空氣流。在所描述實施例中，通風口408及410可置放於頂部覆蓋件106之下側上，以便隱藏通風口使其不被看到以及使得不能自外部看到可攜式計算裝置100之內部。通風口408及410可充當從屬於位於可攜式計算裝置100之後部分處之主要空氣引入通風口(下文所描述)的次要空氣引入口。以此方式，通風口408及410可在後通風口之部分被阻擋或其空氣引入以其他方式受到限制之情形下幫助維持適當之冷空氣供 應。
通風口408及410亦可用以輸出呈由音訊模組(未圖示)產生之聲音之形式的音訊信號。在一實施例中，選定部分(諸如，部分412及414)可用以在選定頻率範圍下輸出聲音，以便改良可攜式計算裝置100之音訊呈現之品質。通風口408及410可為整合式支撐系統之部分，此係因為可在頂部機殼106之製作期間自外部加工且自內部切割出通風口408及410。作為對通風口408及410之加工之部分，可將加固件肋片置於通風口開口408及410內，以提供對可攜式計算裝置100之額外結構支撐。
此外，可在通風口408與410之間形成構架418，其結合加固件肋片以增添結構支撐以及輔助界定通風口408及410之間隔及大小兩者。通風口408及410之間隔及大小可用以控制至可攜式計算裝置100中之空氣流以及呈EMI之形式的RF能量自可攜式計算裝置100之發射。因此，加固件肋片可分離通風口408及410內之區域以產生經設定大小以防止RF能量通過之孔隙。孔隙之大小可限制波長可被孔隙「截留」之RF能量之發射。在此狀況下，通風口408及410之大小係使得由內部組件發射之RF能量之相當大部分可被截留於可攜式計算裝置100內。此外，藉由將通風口408及410置放於頂部機殼106之面向下的表面處，可增強可攜式計算裝置100之美觀性，此係因為外部觀測者看不到內部組件。
圖5展示根據所描述實施例之整合式支撐系統。為了增強結構完整性、減少彎折且提高對不頻繁但可能造成損害的事件(諸如掉落)之抵抗力，可將頂部機殼106製作成包括整合式支撐系統700。一般而言，頂部機殼106可劃分成各種結構區，該等結構區中每一者可被預期受到各種量及類型之應力的影響。舉例而言，頂部機殼106可被劃分成置腕區702、觸控板區704、側通風口區706、後通風口區708、聯 軸螺栓區710，及鍵盤區712，其各自可具有以底面至頂面配置連接在一起以形成整合式支撐系統700之個別結構。(應注意，整合式意謂在形成整合式支撐系統700之結構元件中實質上不存在間斷或間隙)。舉例而言，鍵盤區712可包括圍繞鍵盤區712形成一圈之鍵盤支撐肋片714。鍵盤支撐肋片714可具有增強之厚度「t 」以便提供對撓曲或彎曲之實質上增加之抵抗力(其與t 3 成比例)。藉由將整合式支撐系統700之各種結構元件互連，施加於特定區中之特定點處之任何應力或其他負荷可更均勻地分佈於頂部機殼106內，藉此減少使頂部機殼106彎折或翹曲之可能性。
除了提供圍繞頂部機殼106之周邊之應力分佈以外，整合式支撐系統700之結構元件亦可以「十字交叉」型樣橫跨頂部機殼106，從而預防歸因於可被稱作「跳躍床(trampoline)」效應的撓曲之問題，在跳躍床效應中頂部機殼106之中心部分相比於邊緣區撓曲更多(像跳躍床一樣)。以此方式，與習知經組態可攜式計算裝置相對照，可攜式計算裝置100可作為一整體來回應於實體衝擊及在外部施加的應力，在習知經組態可攜式計算裝置中，內部組件在具有很小或不具有交叉支撐的情況下離散地附接至殼體。以此方式，呈整合式支撐系統700之形式的頂部機殼106之框架形成可逐個壁及逐個邊緣及逐個結構構件地進行。
圖6展示根據所描述實施例之頂部機殼106之視圖，其強調顯示整合式支撐系統700與各種結構組件之間的關係。更特定言之，圖6展示頂部機殼106之內部視圖，其說明用以容納鍵盤114及觸控板116之各種開口。更特定言之，鍵盤開口722各自可具有根據相關聯的鍵帽裝配件之大小及形狀。舉例而言，開口722-1可經設定大小以容納電源按鈕118-1，而開口722-2可經設定大小以容納空格鍵。除了鍵盤開口722以外，開口724亦可容納觸控板116。舉例而言，觸控板116可在 肩部726處直接附接至頂部機殼106，且撓曲支撐件727可用以提供對撓曲連接器之支撐。此外，可在支撐板728處支撐關聯於觸控板116之薄膜按鍵開關。
頂部機殼106可以如下方式予以製造：可使用整合式支撐系統700(如由虛線展示)以提供對內部組件之支撐以及用於圍繞頂部機殼106更均勻地分佈負荷之機構，藉此避免局部應力點。以此方式，可實質上減少頂部機殼106之翹曲或彎折之可能性。除了提供負荷分佈以外，整合式支撐系統700亦可提供用於各種內部組件之支撐點及結構。舉例而言，如上文所描述，加固件肋片可與整合式支撐系統700一體式地形成，以使得在通風口410(或408)附近施加至可攜式計算裝置100之外部負荷可經由加固件肋片傳遞至整合式支撐系統700。以此方式，負荷可被轉移遠離負荷之施加點且圍繞頂部機殼106及底部機殼104更均勻地分佈，藉此減少翹曲或彎折之可能性。
作為整合式支撐系統700之部分，磁性夾持支撐件732可為用以支撐磁體(磁體將頂部機殼106與底部機殼104磁性地附接在一起)之磁體襯墊734提供支撐結構，使得促進緊固件406至突起736中之插入及固定。舉例而言，在裝配操作期間，首先使用固定至磁體襯墊734之磁體將頂部機殼106及底部機殼104磁性地附接至彼此。磁性吸引力係使得有足夠的(x,y)「遊隙」可用於將緊固件406固定至突起736中，從而提供較容易且較及時的裝配操作。此外，藉由將頂部機殼106及底部機殼104固定於中心區中，實質上減少底部機殼104之撓曲量，藉此防止「腹部摩擦(belly rub)」(其中底部機殼104之外部表面撓曲而與底部機殼104放置於之表面接觸)。其他安裝特徵可包括音訊插口座738、麥克風座739，及用於將聯軸裝配件110固定至頂部機殼106之聯軸裝配件支撐板740。
磁性附接板742可用以形成磁路，其中磁體安置於蓋部分108內 以用於在可攜式計算裝置100之封閉組態中將蓋部分108固定至基座部分102。後通風口開口744可用以提供空氣以用於冷卻諸如CPU、GPU等等之內部組件。在一實施例中，左及右通風口開口744-1可用以將廢氣引導遠離可攜式計算裝置100，而中心通風口開口744-2可用以將較冷引入空氣引導至可攜式計算裝置100中。除了通風口開口744以外，亦可在通風口開口744-2部分地或完全地被阻擋之情形下將通風口開口408及410用作冷引入空氣之次要來源，以保證對各種內部組件之適當冷卻。鍵盤支撐肋片714可用以支撐鍵盤特徵板以及用以阻擋RF能量之EMI屏蔽件及用以阻擋自用以照明鍵墊118之光源發出之外來光的光阻擋件之部分。
返回至觸控板116，一個可能組態係在圖7中予以說明。如所說明，觸控板116可包括覆蓋件802，覆蓋件802可界定外部表面，使用者可藉由在外部表面上輸入示意動作而與外部表面互動。在一些實施例中覆蓋件802可包含玻璃。示意動作可由可耦接至覆蓋件802之底部之觸控感測器804偵測，如所說明。在一些實施例中，觸控感測器804可包含塑膠材料，諸如，聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)。
觸控板116亦可包括一上面包括一或多個觸控電路808及連接器810的印刷電路板(PCB)806，及耦接至其之相關聯的通信媒體811。觸控感測器804可定位於印刷電路板806與覆蓋件802之間。印刷電路板806可與觸控感測器804通信，使得印刷電路板806自其接收信號。
覆蓋件802可自第一末端812延伸至第二末端814。覆蓋件802之第一末端812可樞轉地耦接至可攜式計算裝置100之頂部機殼106。詳言之，安裝點816可經組態成耦接至頂部機殼106之肩部726，使得觸控板116收納於開口724(參見(例如)圖6)中。
覆蓋件802之第一末端812可樞轉地耦接至頂部機殼106，但覆蓋件之第二末端814可自機殼解耦。藉此，覆蓋件802之第二末端814可 樞轉。在此方面，觸控板116可進一步包含被定位成最接近覆蓋件802之第二末端814之薄膜按鍵開關818(或開關之其他實施例)。薄膜按鍵開關818可耦接至觸控感測器804。因此，在覆蓋件802之第二末端814樞轉時，薄膜按鍵開關818可被啟動。因此，亦可經由樞轉覆蓋件802以致動薄膜按鍵開關818來經由觸控板116輸入使用者輸入。
如圖7中進一步所說明，聲學傳輸構件821耦接至觸控板116的接近、最接近及/或鄰近第一末端812處。以此方式，當樞轉裝配件(如上文所描述)時，經由薄膜按鍵開關818之反轉及後續復位而產生的可聽聲音可經由聲學傳輸構件821而耦合至經裝配的可攜式計算裝置100/300之內部。舉例而言，根據一些實施，聲學傳輸構件821可由半封閉孔聲學發泡體形成。因此，聲學發泡體可在樞轉(例如，點選)期間導引聲能穿過其而遠離觸控板116之使用者且導引至裝置100/300之內部。
然而，歸因於覆蓋件802之第二末端814自頂部機殼106解耦，所以可能需要加固及支撐第二末端以減少除了聲學阻尼以外之其他不理想效應。在此方面，印刷電路板806(及圖8中所說明之額外介入支座861)可用作經組態以支撐覆蓋件802之第二末端814之加固件。在此方面，印刷電路板806及/或支座861亦可界定一或多個突起部822，該等突起部822延伸經過覆蓋件802之第二末端814且經組態以與頂部機殼106中之凹座748嚙合(參看圖6)。另外，除了觸控電路808及連接器810以外，亦可經由印刷電路板806之孔或凹座819而耦接薄膜按鍵開關818。
相比於其他實施，薄膜按鍵開關818經由印刷電路板806之耦接可提供增加之耐用性。舉例而言，在觸控板116樞轉地附接至頂部機殼106時且在薄膜按鍵開關818提供對樞轉裝配件之啟動(例如，經由點選)之順應性時，經由印刷電路板806之耦接會歸因於樞轉行程之較 短弧長而減少在樞轉期間之「撥動」或x-y平移，此情形可增加薄膜按鍵開關818之可用壽命且因此增加整個觸控板116之可用壽命。舉例而言，根據根據此特定實施而進行之實驗結果，透過經由印刷電路板806耦接薄膜按鍵開關，可能實現超過約五百萬次點選或樞轉循環。
現在轉向圖8，呈現觸控板116之分解圖，其進一步說明觸控板116之益處。
如所展示，觸控板116包括覆蓋件或玻璃802。觸控板116進一步包括配置於覆蓋件802與觸控感測器804之間的構件803(可選)。構件803可為順應性構件、黏接劑膜、聚合物膜，或任何其他合適構件。觸控板116進一步包括配置於觸控感測器804上之接地膜或實質上平面的接地電位構件805。接地膜805可提供用於經由觸控感測器804偵測使用者輸入之參考接地電位。在一些實施例中，接地膜805及觸控感測器804被一體式地配置為單一單元，且可未被說明為分離的。
觸控板116進一步包括配置於印刷電路板806之孔819及接地膜805內且耦接至觸控感測器804的薄膜按鍵開關818。在此方面，薄膜按鍵開關816之薄膜按鍵或可撓性部分可經配置以在直接耦接至觸控感測器804的同時經由孔819而被啟動。因此，提供圖11中所說明之額外構件1100(例如，固定螺釘或類螺釘支撐構件)以允許經由孔819嚙合薄膜按鍵開關818。
圖8中之觸控板116進一步包括配置於接地膜805上之支座構件861。支座構件861可為經組態以在印刷電路板806與接地膜805之間添加垂直差異之構件。在一些實施例中，支座構件861可直接自印刷電路板806形成(例如，經由額外層疊)，且允許薄膜按鍵開關位於印刷電路板806下方。
觸控板116進一步包括配置於接地膜805上之複合安裝點或支撐構件816。如所說明，可包括介入之順應性構件或支座以保護接地膜 805。
如圖9中進一步說明，在一些實施例中，襯底板750可定位於觸控板116下方。襯底板750可經組態以界定平面表面752，平面表面752可形成一隔室之部分，大容量儲存裝置754(例如，硬碟機或固態記憶體)定位於該隔室中。就此而言，襯底板750之平面表面752可鄰接一耦接至大容量儲存裝置754之彈性體材料。另外，印刷電路板806可包含延伸經過覆蓋件802之第二末端814之一或多個突起部822。如所說明，突起部822可經組態以嚙合在外部機殼106中所界定的最接近外部機殼106中之開口724處的凹座748。因此，突起部822可防止觸控板116延伸出頂部機殼106中之開口724。如進一步所說明，觸控感測器804可延伸經過覆蓋件802之第二末端814且經過突起部822，以使得可隱蔽覆蓋件與頂部機殼106之間的間隙824。在此方面，觸控感測器804可界定相對暗的色彩(諸如，黑色)，其隱蔽間隙824及個人計算裝置100中之其他組件。
現在轉向圖10，提供聲學傳輸構件821之展開圖。如所展示，聲學傳輸構件821耦接於觸控板116與頂部機殼106之間，使得在薄膜按鍵開關818處產生之可聽雜訊被傳輸遠離裝置100/300之使用者且至裝置100/300之內腔中。在該腔中，聲學雜訊可經由與複數個內部組件相互作用而耗散。應理解，聲學傳輸構件821亦可用以阻尼可聽雜訊，且可提供未在本文中明確地描述之其他功能。
如上文所描述，觸控板116可經由構件816樞轉地耦接至頂部機殼106。此外，薄膜按鍵開關818可提供順應性特徵，從而允許對整個裝配件之點選及/或樞轉。如圖11中所說明，固定螺釘或支撐構件1100可經配置成通過印刷電路板806之孔819，藉此允許薄膜按鍵開關裝配件818之屈曲。可在裝置100/300之裝配期間將固定螺釘1100設定於頂部覆蓋件106上之支撐板728內。
亦提供用於裝配觸控板116及/或裝置100/300之相關方法。如圖12中所說明，方法900可包括在操作901處提供自第一末端延伸至第二末端之覆蓋件，提供觸控感測器，提供薄膜按鍵開關及提供具有開口或孔之印刷電路板。該方法可進一步包含在操作902處將觸控感測器耦接至覆蓋件且將薄膜按鍵開關耦接至觸控感測器。另外，該方法可包括在操作904處將印刷電路板耦接至覆蓋件之第二末端以支撐覆蓋件之第二末端且將印刷電路板耦接至觸控感測器。
在一些實施例中，方法亦可包括將覆蓋件之第一末端樞轉地耦接至可攜式計算裝置之機殼，其中第二末端自機殼解耦。方法亦可包括藉由將觸控感測器延伸經過由印刷電路板在覆蓋件之第一末端處界定的一或多個突起部而隱蔽覆蓋件與機殼之間的間隙。
現在轉向圖13，其為經配置於夾具中以校準固定螺釘1100位置之薄膜按鍵開關818及支撐板728的橫截面圖。在一實施例中，固定螺釘1100之位置可提供用於薄膜按鍵開關818之致動的良好功能性，且控制與薄膜按鍵開關818之致動有關的可聽聲學性質。舉例而言，若固定螺釘伸入支撐板728中太多，則可發生薄膜按鍵開關818之部分致動。相反地，若固定螺釘1100距薄膜按鍵開關太遠，則可產生不當聲學雜訊，或固定螺釘1100可被不正確地致動。
為了幫助確保固定螺釘1100之精確定位，可將充當量規區塊之量規夾具1302插入至支撐板728中，如所展示。量規夾具1302之尺寸可受到良好控制且可在使用之前被精確地量測。在量規夾具1302之上部部分上，可形成套環1304以導引及定位固定螺釘1100。
光學量測裝置1310可量測及判定自該量測裝置1310至固定螺釘1100之距離。在另一實施例中，光學量測裝置1310可判定自該量測裝置至用以將固定螺釘1100附接或驅動至支撐板728中之螺絲刀頭(driver bit)或其他工具之距離。當進行此量測時，光學量測裝置亦量 測可歸因於量規夾具1302之額外距離。此量測可用以提供固定螺釘1100相對於支撐板728應有之較佳定位距離。在判定彼距離之後，可移除量規夾具1302，計算正確距離(藉由減去可歸因於量規夾具1302之距離)且將固定螺釘1100正確地定位於支撐板728中。在一實施例中，光學量測裝置可再次量測至固定螺釘1100或螺絲刀頭之頂部之距離。在量規夾具1302置放於支撐板728中時，套環1304可有利地在進行量測的同時將固定螺釘1100定位且固持於適當位置。在一實施例中，套環1304可約束固定螺釘1100之任何運動。
接地凸片可附接至接地膜805，接地膜805又結合至觸控感測器804。接地凸片可將接地膜805耦接至印刷電路板806。通常藉由高溫結合程序將接地凸片結合至印刷電路板。為了避免使觸控感測器804、接地膜805及其他觸控板組件受熱，可經由接地凸片提供服務彎曲部分。圖14A至圖14F說明用於以可控制方式在接地凸片中形成服務彎曲部分的步驟。圖14A展示接地膜805及接地凸片1402之簡化圖1400。可使用導電黏接劑1404或任何其他技術上可行的方法將接地凸片1402附接至接地膜805。舉例而言，可使用各向異性導電膜黏接劑將接地凸片1402附接至接地膜805。
在圖14A所示之第一步驟中，接地凸片1402可經配置以相對於接地膜805形成一角度。圖14B展示彎曲步驟。因此，在圖14B中，藉由將接地凸片1402之第二末端部分地捲動到接地膜805上而使接地凸片1402之第二末端彎曲。圖14B亦展示：使接地凸片1402彎曲可包括在箭頭方向(參看圖14B)上推動第一壓機1420。第一壓機1420可具有傾斜尖端1422以將接地凸片1402之第二末端提昇至第一位置。
圖14C展示在由箭頭所示之方向(參看圖14C)上與接地凸片1402之第二末端相抵地將第二壓機1425自第一位置推動至形成銳角之位置的步驟。在一些實施例中，銳角為45度。因此，具有呈銳角形狀的切 口1427之第二壓機1425將接地凸片1402之第二末端壓抵在夾具1430上。夾具1430具有以銳角形成之邊緣。在一些實施例中，圖14C、圖14D及圖14E所示之步驟係在夾具1430處於適當位置(如所展示)的情況下執行的。
圖14D展示經配置以相對於接地膜805形成銳角之接地凸片1402。在第二步驟中，可將印刷電路板806結合至接地凸片1402。此步驟在圖14E中予以說明。在一些實施例中，夾具1430使印刷電路板806之與接地凸片1402之接觸點熱隔離於接地凸片之接近接地膜805的第一末端。圖14E所示之步驟可包括藉由將接地凸片之第二末端按壓至夾具1430上之印刷電路板806而將印刷電路板806配置成與接地凸片1402接觸。因為印刷電路板806被安置成遠離接地膜805，所以在結合程序期間使用之任何熱亦遠離接地膜805。此情形可保護在接地膜805附近及周圍之元件免於受到高熱。詳言之，在一些實施例中，步驟14D及14E防止在包括於接地膜805中及接近接地膜805之黏接劑部分中形成空氣或氣體泡。空氣泡之出現為不理想的，此係因為空氣泡傾向於隨著時間推移而改變大小，藉此變更接近接地膜805之觸控感測器之校準設定。
在接地凸片1402與印刷電路板806之間的結合已設定之後，可與黏接劑1404及接地膜805相抵地定位印刷電路板806。此情形係在圖14F中予以展示。在一實施例中，僅在印刷電路板806(且更特定言之，印刷電路板806與接地凸片1402之間的界面)之溫度已冷卻到不會對接地膜805、黏接劑1404或周圍區域造成損害之溫度之後，才與黏接劑1404及接地膜805相抵地定位印刷電路板806。此方法可藉由將印刷電路板806定位成呈銳角而允許使用較短的接地凸片1402。較短接地凸片1402可較容易佈置於可攜式計算裝置100內。圖15為具有接地凸片1402的定位於接地膜805上方之印刷電路板806的等角視圖。接地 凸片1402可以可允許形成相對小的彎曲部分1502之方式耦接至印刷電路板806。
儘管出於清楚及理解之目的，已藉由說明及實例詳細地描述前述發明，但應認識到，上述發明可在不脫離本發明之精神或基本特性的情況下以眾多其他特定變化及實施例體現。可實踐某些改變及修改，且應理解，本發明不受到前述細節限制，而是應由附加申請專利範圍之範疇界定。
802‧‧‧覆蓋件/玻璃
803‧‧‧構件
804‧‧‧觸控感測器
805‧‧‧接地膜/實質上平面接地電位構件
806‧‧‧印刷電路板(PCB)
811‧‧‧通信媒體
816‧‧‧複合安裝點/支撐構件
818‧‧‧薄膜按鍵開關
819‧‧‧孔/凹座
861‧‧‧介入支座/支座構件

Claims (20)

  1. 一種觸控板，其包含：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，該覆蓋件之該第一末端經組態以樞轉地耦接至一可攜式計算裝置之一機殼，其中該第二末端自該機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端；一開關，其耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件時致動；及一支撐構件，其經組態以經由該印刷電路板中之一開口致動該開關。
  2. 如請求項1之觸控板，其中該印刷電路板界定延伸經過該覆蓋件之該第二末端且經組態以與該機殼嚙合之一突起部。
  3. 如請求項2之觸控板，其中該觸控感測器延伸經過該突起部且經組態以隱蔽該覆蓋件與該機殼之間的一間隙。
  4. 如請求項1之觸控板，其中該印刷電路板包含一連接器及關聯於該觸控感測器之一電路。
  5. 如請求項1之觸控板，其進一步包含至少一聲學傳輸構件，該至少一聲學傳輸構件經組態以在該觸控板內導引聲能，其中藉由致動及撤銷致動該開關而將該聲能賦予該覆蓋件。
  6. 一種觸控板，其包含：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，該覆蓋件之該第一末端經組態以樞轉地耦接至一可攜式計算裝置之一機 殼，其中該第二末端自該機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端；一薄膜按鍵開關，其耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件時致動；及至少一聲學傳輸構件，其經組態以在該觸控板內導引聲能。
  7. 如請求項6之觸控板，其中該聲能係藉由致動及撤銷致動該薄膜按鍵開關而賦予該覆蓋件。
  8. 如請求項7之觸控板，其中該致動及該撤銷致動係在該觸控板之樞轉操作期間執行。
  9. 如請求項6之觸控板，其中該至少一聲學傳輸構件係由半封閉孔聲學發泡體形成。
  10. 如請求項6之觸控板，其中該至少一聲學傳輸構件耦接至該覆蓋件的最接近該覆蓋件之該第一末端處。
  11. 如請求項10之觸控板，其中該至少一聲學傳輸構件進一步耦接至該可攜式計算裝置之該機殼。
  12. 如請求項11之觸控板，其中該至少一聲學傳輸構件經組態以將該聲能之至少一部分自該覆蓋件導引至該機殼。
  13. 如請求項7之觸控板，其中該至少一聲學傳輸構件經進一步組態以阻尼該聲能之至少一部分。
  14. 一種可攜式計算裝置，其包含：一蓋部分，其經組態成包括一顯示器；一基座部分，其包括樞轉地耦接至該蓋部分之一頂部機殼及一底部機殼，該頂部機殼包含： 一置腕區；一鍵盤區；及一觸控板區，其經組態以支撐一觸控板，其中該觸控板包含：一覆蓋件，其自一第一末端延伸至一第二末端，該覆蓋件之該第一末端樞轉地耦接至該頂部機殼，其中該第二末端自該頂部機殼解耦；一觸控感測器；一印刷電路板，其與該觸控感測器通信且耦接至該覆蓋件之該第二末端，該印刷電路板經組態以支撐該覆蓋件之該第二末端；及至少一聲學傳輸構件，其經組態以在該觸控板內導引聲能。
  15. 如請求項14之可攜式計算裝置，其中該至少一聲學傳輸構件經組態使得一第一側耦接至該覆蓋件的接近該覆蓋件之該第一末端處且一第二側與該頂部機殼接觸。
  16. 如請求項14之可攜式計算裝置，其進一步包含：一薄膜按鍵開關，其耦接至該觸控感測器且經組態以在圍繞該第一末端樞轉該覆蓋件時致動。
  17. 如請求項14之可攜式計算裝置，其中該至少一聲學傳輸構件係由半封閉孔聲學發泡體形成。
  18. 如請求項14之可攜式計算裝置，其中該至少一聲學傳輸構件耦接至該覆蓋件的接近該覆蓋件之該第一末端處。
  19. 如請求項14之可攜式計算裝置，其中該至少一聲學傳輸構件經進一步耦接至該可攜式計算裝置之該頂部機殼。
  20. 如請求項14之可攜式計算裝置，其中該至少一聲學傳輸構件經進一步組態以阻尼在該薄膜按鍵開關之致動時產生的一聲能之至少一部分。
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