TWI622906B - 控制裝置 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種控制裝置，應用於受控裝置的控制上，該裝置包含：殼體；觸控感應裝置，設置於該殼體中；以及按鍵裝置，外露於該殼體表面並位於該觸控感應裝置的上方，因應該使用者對該按鍵裝置的移動行為，進而產生相對於該殼體表面的移動並發出與該受控裝置相關的第一控制指令，且該觸控感應裝置感應該使用者於該殼體表面的觸控手勢而產生與該受控裝置相關的第二控制指令。本發明能滿足多樣化指令輸入的需求，其上同時具有按鍵與觸控感測的功能，可用以靈活操控現今以視窗形式為主軸的使用者介面。

Description

控制裝置

本發明涉及一種控制裝置，尤指涉及應用於受控裝置控制上的遠端控制裝置。

隨著數位電視的進展，可以運行在電視上的使用者介面已越來越多樣化，使得用來控制使用者介面的控制裝置必須滿足多樣化指令輸入的需求。但是，以按鍵為主要輸入裝置的傳統控制裝置，無法靈活操控現今以視窗形式為主軸的使用者介面。因此，如何發展出可以滿足多樣化指令輸入需求的控制裝置，是本發明的主要目的。

本發明為一種控制裝置，應用於一受控裝置的控制上，該裝置包含：殼體；觸控板裝置，具有外露於該殼體表面的一觸控表面，該觸控板裝置感應一使用者於該觸控表面的一第一觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第一控制指令；以及按鍵裝置，與該觸控表面整合，因應該使用者對該按鍵裝置的一移動行為，進而產生相對於該觸控表面的一移動並發出與該受控裝置相關的一第二控制指令，且該觸控板裝置感應該使用者於該按鍵裝置表面的一第二觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第三控制指令。

本發明的另一方面為一種控制裝置，應用於一受控裝置的控制上，該裝置包含：殼體；觸控感應裝置，設置於該殼體中；以及按鍵裝置， 外露於該殼體表面並位於該觸控感應裝置的上方，因應該使用者對該按鍵裝置的一移動行為，進而產生相對於該殼體表面的一移動並發出與該受控裝置相關的一第一控制指令，且該觸控感應裝置感應該使用者於該殼體表面的一觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第二控制指令。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其為一無線遙控器，應用於運行有該受控裝置的電視、電腦、光碟播放機、機上盒或是具有觸控或飄浮觸控功能的智慧型顯示器，該第一觸控手勢為一靜止不動達一段特定時間的手勢，用以喚醒該無線遙控器進入一正常操作模式並發出該第一控制指令。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中該觸控板裝置包含有一維電容式觸控感應裝置，設置於該殼體中，包含有多個互不相連接的感應電極。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中所述多個感應電極中至少一感應電極包含一外環部、一中央部以及一連接部，該外環部與該中央部之間僅由該連接部完成連接。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼與一可按壓的彈性圓頂結構，該可按壓的彈性圓頂結構設於該外環部與該中央部之間，當覆蓋於該彈性圓頂結構外的該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂結構產生形變而改變該彈性圓頂結構與該中央部的間距。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中所述多個感應電極完成於一基板上，其中至少一感應電極包含一外環部與一彈性圓頂部，該外環部的一第一部分的表面被絕緣漆覆蓋，而該外環部的一第二部分未被絕緣漆覆蓋而外露，該第二部分與該彈性圓頂部的底部完成電性接觸，該外環部中央鏤空處設置有一第一共同電極部，該第一共同電極部與該外環部間互不相連接，該第一共同電極部透過該基板中的一導通孔來與該基板背面的 一第二共同電極部完成電性接觸。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼，覆蓋於該彈性圓頂部，當該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂部產生形變而改變該彈性圓頂部與該第一共同電極部的間距。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中所述多個感應電極表面覆蓋有防水絕緣材料。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中該按鍵裝置為一組五向鍵，其中包含有四個方向鍵與一個確認鍵，讓使用者進行該移動行為而發出與該受控裝置相關的該第二控制指令，用以調整該受控裝置中的各種參數大小並進行確認。

根據上述構想，如本發明所述的控制裝置，其中該觸控板裝置感應使用者手指在上方不同距離的變化之該第二觸控手勢而產生該第三控制指令，進而使該受控裝置中的一圖像產生形狀的變化，直到該距離小於一閾值的一固定比例，將使該受控裝置中該圖像產生破裂的動畫效果並執行該圖像所代表的功能。

本發明能滿足多樣化指令輸入的需求，其上同時具有按鍵與觸控感測的功能，可用以靈活操控現今以視窗形式為主軸的使用者介面。

1‧‧‧控制裝置

X‧‧‧受控裝置

GUI‧‧‧圖形化使用者介面

10‧‧‧殼體

100‧‧‧觸控表面

11‧‧‧按鍵裝置

110‧‧‧五向鍵

1101~1104‧‧‧方向鍵

1105‧‧‧確認鍵

111‧‧‧按鍵

2‧‧‧基板

21‧‧‧感應電極

31‧‧‧感應電極

311‧‧‧外環部

312‧‧‧中央部

313‧‧‧連接部

310‧‧‧信號線

3140‧‧‧接地線

314‧‧‧彈性圓頂結構

3141‧‧‧裂縫

315‧‧‧按鍵外殼

316‧‧‧底部

5‧‧‧基板

51‧‧‧感應電極

511‧‧‧外環部

512‧‧‧中央部

510‧‧‧信號線

513‧‧‧底部

514‧‧‧圓頂結構

515‧‧‧絕緣材料按鍵外殼

611‧‧‧外環部

612‧‧‧彈性圓頂部

6111‧‧‧第一部份

6112‧‧‧第二部份

61‧‧‧感應電極

610‧‧‧信號線

621‧‧‧第一共同電極部

620‧‧‧導通孔

62‧‧‧共同電極

6‧‧‧基板

622‧‧‧第二共同電極部

3201、3202、3202‧‧‧導通孔

615‧‧‧絕緣材料按鍵外殼

7‧‧‧基板

71‧‧‧感應電極

711‧‧‧外環部

712‧‧‧彈性圓頂部

7111‧‧‧第一部份

7112‧‧‧第二部份

710‧‧‧信號線

72‧‧‧共同電極部

722‧‧‧電極層

719‧‧‧開口

729‧‧‧導線

715‧‧‧絕緣材料按鍵外殼

8‧‧‧基板

81‧‧‧感應電極

810‧‧‧鏤空區

82‧‧‧共同電極

83‧‧‧彈性按鍵

830‧‧‧底部

90‧‧‧防水絕緣材料

91‧‧‧銅箔層

92‧‧‧絕緣漆

93‧‧‧碳膜

99‧‧‧基板

991‧‧‧感應電極

9910‧‧‧鏤空區

9921‧‧‧第一按鍵電極

9922‧‧‧第二按鍵電極

9911‧‧‧開口

993‧‧‧彈性按鍵

9930‧‧‧底部

88‧‧‧基板

887‧‧‧觸控感測電極層

880‧‧‧通孔

888‧‧‧實體按鍵蓋

8810‧‧‧底部

8820‧‧‧彈性圓頂部

881‧‧‧電路板

882‧‧‧共同電極層

883‧‧‧按鍵感應電極

889‧‧‧導線

圖1，其係本案所發展出來的控制裝置外觀示意圖。

圖2，其係本案於觸控表面下方殼體中所設置觸控感應裝置的較佳構造示意圖。

圖3A、3B，其係本案對應於五向鍵正下方感應電極的第一實施例垂直剖面構造側視圖以及沿A-A’水平線之剖面構造上視圖。

圖4，其係本發明中彈性圓頂結構的立體結構示意圖。

圖5A、5B，其是本發明對應於五向鍵正下方感應電極的第二實施例垂直剖面構造側視圖以及沿B-B’水平線之剖面構造上視圖。

圖6A、圖6B，其是本發明對應於五向鍵正下方感應電極的第三實施例垂直剖面構造側視圖以及沿C-C’水平線之剖面構造上視圖。

圖7A、圖7B，其係本案所發展出來關於感應電極之第四垂直剖面構造側視圖以及沿D-D’水平線之剖面構造上視圖。

圖8A、圖8B，其係本案將五向鍵整合至一維電容式觸控感應裝置時所發展出來的感測單元佈局示意圖。

圖9A、圖9B，其係本案所發展出來關於感應電極之第四實施例示意圖。

圖9C，其係將第四實施例加上防水材料後的第五實施例示意圖。

圖10，其係當基板材料是不利雙面加工與製作通孔時之第六實施例結構示意圖。

圖11A、圖11B，其係將本案所發展出來關於感應電極之第七實施例再進行變化的構造示意圖。

圖12，其係為本案所發展出來關於感應電極之第八實施例之構造示意圖。

請參見圖1，其是本發明所發展出來的控制裝置外觀示意圖，控制裝置1主要可以應用於受控裝置的控制上，控制裝置1的常見形式為電視、電腦、光碟播放機、機上盒或是具有觸控或飄浮觸控功能的智慧型顯示器等影像播放系統上使用的有線/無線遙控器，當然也可以是電腦鍵盤、沒有印上字元的滑鼠按鍵或是無法移動的ATM鍵盤。值得注意的是，觸控或飄浮觸控 功能是代表該功能不僅可以感應到確時在特定表面上的滑動手勢、觸碰手勢甚或是靜止不動的手勢，而且還可以感測到於該特定表面的上方所進行的淩空手勢。而該淩空手勢可以是於一特定範圍內的垂直移動及/或水平移動，甚或是靜止不動達一段特定時間的手勢。而受控裝置X可以是其上運行有圖形化使用者介面GUI的電視、電腦、光碟播放機、機上盒或是具有觸控或飄浮觸控功能的智慧型顯示器等影像播放系統，而圖形化使用者介面GUI是指影像播放系統所輸出並顯示在顯示器上的圖像操作介面。控制裝置1主要具有一殼體10，用以包覆其主要的電子電路元件(本圖未能示出)，而該電子電路元件中包含有一觸控感應裝置(本圖未能示出)，設置於該殼體10中，使得觸控感應裝置上方的殼體表面形成一觸控表面100，該觸控表面100與下方的觸控感應裝置便可組成一觸控板裝置。透過適當的設計，殼體10本身也可以成為觸控表面100，再者，觸控表面100也可獨立於殼體10之外，例子容後再述。另外，控制裝置1上還設置有按鍵裝置11，外露於該殼體10的表面，按鍵裝置11主要是可因應使用者對該按鍵裝置的按壓行為，進而產生相對於該殼體表面的高度差並發出與該受控裝置相關的控制指令。舉例來說，圖中的五向鍵110具有四個分別代表「上」「下」「左」「右」的方向鍵1101~1104與一個確認鍵1105，可以讓使用者按壓而用以調整受控裝置中的各種參數大小並進行確認，另外，控制裝置1上還可設有複數個按鍵111來滿足其他的資料輸入的需求。可以被理解的是，按鍵裝置11也可以使用具有其他可移動方向的鍵盤來完成，用以取代無法使用垂直移動按鍵的應用例。基本上，本案技術中的按鍵裝置11中只要是設有可進行有效移動的一個或多個鍵體(例如也改為水平或其他方向移動的鍵體或可動單元)，進而產生出可被偵側到的物理量改變就可滿足需求。

另外，本發明的五向鍵110設於觸控感應裝置(本圖未能示出)的上方並與觸控表面100整合，也就是說，未被按壓的五向鍵110的表面與觸 控表面100將在同一平面或弧面上，或是未被按壓的五向鍵110的表面略高觸控表面100。如此一來，該觸控感應裝置可感應該使用者於五向鍵110表面的一觸控手勢而產生與該受控裝置相關的控制指令。舉例來說，當使用者的手指於該五向鍵110表面上或上方一小段距離處進行滑動平移時，觸控感應裝置將會感應到此觸控手勢而發出相對應的控制指令，使得受控裝置中的游標產生相對應移動。

再請參見圖2，其觸控表面100下方殼體中觸控感應裝置的較佳構造示意圖，其中主要表示出一個一維電容式觸控感應裝置的感測單元的佈局，其中主要由形成於基板2表面上多個互不相連接的感應電極21所構成，用以感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響並由各自獨立的信號線輸出至感測電路(本圖未示出)，感測電路便可推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢。因此只要是設有感應電極21的上方，其殼體表面便可以形成觸控板裝置所需的觸控表面，使得該觸控板裝置可感應使用者於該觸控表面的觸控手勢而產生與該受控裝置相關的控制指令。其技術細節還可以參見申請人先前所申請的臺灣案與對應美國案內容，其公告案號分別為201415334及US 2014/0097885 A1。

另外，為能同時檢測到使用者對五向鍵110的按壓行為，本發明將對應於五向鍵110正下方感應電極的形狀進行調整，其主要是將形狀改變成如圖3A與3B所示的第一實施例，其中圖3A是垂直剖面構造側視圖，圖3B是沿A-A’水平線之剖面構造上視圖，感應電極31主要可區分成兩個部分：外環部311與中央部312，外環部311與中央部312之間僅由一連接部313完成連接，而該感應電極31與其他圖2所示的未改變形狀的感應電極一樣，皆由獨立的信號線310來與外部的感測電路(本圖未示出)完成信號的連接，用以感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢而產生相對應的控制指令。至於外環部311 與中央部312之間更設置有可按壓的彈性圓頂結構314，圖3A與3B中所示出的彈性圓頂結構314的底部316完成於基板3的表面上，但與外環部311與中央部312皆不相連接，而彈性圓頂結構314的剖面示意圖與立體結構示意圖則分別如圖3A與圖4所示。其中圖4所示的彈性圓頂結構314的裂縫3141對應於連接部313而設置，如此可讓本發明的感應電極的信號線310、外環部311、中央部312與連接部313、彈性圓頂結構314的底部以及接地線3140，利用在單層板上的單面導體層便可蝕刻完成，有效節省成本與工時。但由於覆蓋於該彈性圓頂結構314外的絕緣材料按鍵外殼315被按壓後，將使以導體完成的彈性圓頂結構314產生形變而改變彈性圓頂結構314與中央部312的間距，因此兩者間的電容值也會隨間距縮小而增大，使得由彈性圓頂結構314向外延伸的接地線3140與感應電極31的信號線310間可以檢測到電容值的變化，如此一來，外部的感測電路便可以根據感測到的電容值大於一閾值而判斷出相對應的按鍵被按下。

當然，若是連接部313與接地線3140改成經由穿過基板3的透孔到另一面去走線，也是可以達到本發明的功效，只是需要較多工時而增加成本。再請參見圖5A、圖5B，其系本案感應電極之第二實施例構造示意圖，圖5A是垂直剖面構造側視圖，圖5B是沿B-B’水平線之剖面構造上視圖。感應電極51與圖3A、圖3B中所示之感應電極31類似，主要可區分成兩個部分：外環部511與中央部512，形成於基板5之表面上，外環部511與中央部512經由透孔延伸到基板5的另一表面再透過連接部517來完成電性連接，而該感應電極51皆由獨立的信號線510來與外部的感測電路(本圖未示出)完成信號的連接，用以感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢而產生相對應的控制指令。

至於外環部511與中央部512之間更設置有可按壓的彈性圓頂結構514，圖5A與5B中所示出的彈性圓頂結構514的底部513完成於基板5的表 面上，但與外環部511與中央部512皆不相連接。但由於覆蓋於該彈性圓頂結構514外的絕緣材料按鍵外殼515被按壓後，將使以導體完成的彈性圓頂結構514產生形變而改變彈性圓頂結構514與中央部512的間距，因此兩者間的電容值也會隨間距縮小而增大，使得由彈性圓頂結構514經由透孔向另一表面延伸的接地線(未標號)與感應電極51的信號線510間可以檢測到電容值的變化，如此一來，外部的感測電路便可以根據感測到的電容值大於一閾值而判斷出相對應的按鍵被按下。

再請參見圖6A、圖6B，其本發明所發展出來的第三實施例示意圖，圖6A是垂直剖面構造側視圖，圖6B是沿C-C’水平線之剖面構造上視圖。其亦是對應於五向鍵110正下方感應電極的形狀進行調整，其中感應電極61主要可區分成兩個部分：外環部611與彈性圓頂部612，外環部611的第一部分6111的表面被絕緣漆(未示出)塗布覆蓋，而第二部分6112則未被絕緣漆覆蓋而外露，然後第二部分6112再與彈性圓頂部612的底部完成電性接觸。因此，感應電極61與其他圖2所示的未改變形狀的感應電極一樣，皆可由獨立的信號線610來與外部的感測電路(本圖未示出)完成信號的連接，用以感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢並產生相對應的控制指令。

至於外環部611中央鏤空處則設置有第一共同電極部621，第一共同電極部621與外環部611間互不相連接，但第一共同電極部621透過導通孔620來與基板6背面的第二共同電極部622完成電性接觸。如此一來，覆蓋於彈性圓頂部612外的絕緣材料按鍵外殼615被按壓後，將使以導體完成的彈性圓頂部612產生形變而改變彈性圓頂部612與第一共同電極部621的間距甚至接觸在一起，因此兩者間的電容值也會隨間距縮小而增大甚至到達飽和，使得由第一共同電極部621與第二共同電極部622所組成的共同電極62與感應電極61延伸出去的信號線610間可以檢測到電容值的變化，如此一來，外部的感 測電路便可以根據感測到的電容值大於一閾值或是到達飽和狀態而判斷出相對應的按鍵被按下。另外，共同電極62上還可以施以驅動電壓，如此可以增加本發明感測裝置的靈敏度，進而檢測到距離更遠的觸控物件。

再請參見圖7A、圖7B，其本發明所發展出來的第四實施例示意圖，圖7A是垂直剖面構造側視圖，圖7B是沿D-D’水平線之剖面構造上視圖。其亦是對應於五向鍵110正下方感應電極的形狀進行調整，其中感應電極71主要可區分成兩個部分：外環部711與彈性圓頂部712，外環部711的第一部分7111的表面被絕緣漆覆蓋，而第二部分7112則未被絕緣漆覆蓋而外露，然後第二部分7112再與彈性圓頂部712的底部完成電性接觸。因此，感應電極71與其他圖2所示的未改變形狀的感應電極一樣，皆可由獨立的信號線710來與外部的感測電路(本圖未示出)完成信號的連接，用以感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢並產生相對應控制指令。

至於外環部711中央鏤空處則設置有共同電極部72，共同電極部72與外環部711間互不相連接，但共同電極部72透過外環部711的開口719來延伸出導線729來與其他區域的共同電極部相互電性連接，彈性圓頂部712的外觀則可類同於圖5的所示，其缺口便對準該開口719而設置。如此一來，覆蓋於彈性圓頂部712外的絕緣材料按鍵外殼715被按壓後，將使以導體完成的彈性圓頂部712產生形變而改變彈性圓頂部712與共同電極部72的間距甚至接觸在一起，因此兩者間的電容值也會隨間距縮小而增大甚至到達飽和，使得由共同電極72與感應電極71延伸出去的信號線710間可以檢測到電容值的變化，如此一來，外部的感測電路便可以根據感測到的電容值大於一閾值或是到達飽和狀態而判斷出相對應的按鍵被按下。而開口719上方可覆蓋絕緣層來進行保護，至於基板7背面所設置電極層722則可用來單純用來遮罩不必要的幹擾。

再請參見圖8A、圖8B，其將五向鍵整合至一維電容式觸控感應裝置時，本發明所發展出來的感測單元佈局示意圖，其可完成於單層雙面導線的電路板上，值得注意的是，本例是上述第二與第三實施例的混合應用，圖8A表示出電路板第一表面上的導線佈局圖案示意圖，其中有如圖6A所示的第二實施例，其以感應電極61(圖中所示為外環部611)與第一共同電極部621來分別完成按鍵兩端的電極，而且第一共同電極部621利用導通孔620來與背面的第二共同電極部622(如圖8B所示)完成電性接觸。另外，圖8A中還設置有如圖5A、5B所示的第二實施例，其中感應電極51的外環部511與中央部512經由導通孔5202、5201以及背面的連接部517完成連接。至於圖5A所示的彈性圓頂結構514的底部513與外環部511與中央部512皆不相連接，但底部513經由導通孔5203來與背面的第二共同電極部622完成電性接觸。由此例可看出，按鍵位置可不受限制地視需要而設於感應電極的中央或是跨於兩個感應電極之間。

本發明的第五實施例如圖9A、圖9B所示，將基板8上感應電極81中製作出一鏤空區810，並於鏤空區810中完成共同電極82(圖未示出，不過共同電極82可利用導通孔或是感應電極上的開口來走線而完成相互的電性連接)。感應電極81與共同電極82間產生有耦合電容值，而彈性按鍵83的底部830可由與共同電極82互相電性連接的導電橡膠來完成，因此當彈性按鍵83被按下後，將改變彈性按鍵83底部與感應電極81與共同電極82間的距離甚至接觸在一起，因此可改變感應電極81與共同電極82間耦合電容值的大小甚至短路，因此兩者間的電容值也會隨間距縮小而增大甚至到達飽和，使得感應電極81與共同電極82間可以檢測到電容值的變化，如此一來，外部的感測電路便可以根據感測到的電容值大於一閾值或是到達飽和狀態而判斷出相對應的按鍵被按下。而基本上以蜂巢式排列的感應電極81則同樣可扮演感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以 及位置變化所代表的觸控手勢。再者，類似圖8A、圖8B的概念，圖9A、圖9B所示的第五實施例同樣可以支援跨不同感應電極的設計，而將鏤空區810設於感應電極的中央或是跨於兩個感應電極之間。

另外，為能達到防水的目的，可以將上述實施例的結構表面加上防水絕緣材料(如圖9C所示)，但是，仍然可以達到觸控手勢檢測與按鍵檢測的功效整合。以圖9B為例，加上防水絕緣材料90變成圖9C的結構後，並不會影響正常功能，而讓觸控手勢與按鍵的感測可以正確運作。

另外，當基板材料是不利雙面加工與製作通孔時(例如陶瓷基板或是曲面基板)，本發明還可以圖10的第六實施例結構來完成。其中基板9的表面上完成有銅箔層91、絕緣漆92以及最後印刷在絕緣漆92上的碳膜93，其中銅箔層91可用來定義成上述各種實施例中基板背面的電極佈局形狀，而絕緣漆92則扮演上述各種實施例中基板的角色，用以隔離銅箔層91與碳膜93，而絕緣漆92可以開孔來提供上述各種實施例中導通孔的需求，最後再利用印刷方式來將定義成上述各種實施例中基板正面電極佈局形狀的碳膜93覆蓋在絕緣漆92的表面上，並可利用絕緣漆92上的開孔來與銅箔層91達成電性連接。

由於利用本發明的感應電極可以達到隔空感測的效果，因此除了可以感應到使用者手指在按鍵上方水平移動的觸控手勢並產生相對應控制指令，也可以用來感應使用者手指在按鍵上方不同距離的變化(也就是Z軸上的位置變化)，因此本發明還可以在實體按鍵上完成一個虛擬按鍵的功能，舉例來說，將多個感應電極的電容變化加總起來進行感測，便可有效增加觸控感應裝置對於使用者的手指、手掌或是導電物體的感測距離，進而達到隔空感測的目的。而不同數量的電極板組合將可改變隔空感測的有效距離，例如，當將七個感應電極加總起來進行感測而產生的電容變化，其感測距離將可大於三個感應電極的組合。還有其他群組化(Grouping)應用的細節，申請人已詳細描述在先前的申請中(美國案申請號13/895,333)。而透過改變感應電極 的群組化數量便可改變隔空感測的感測距離，換個角度看，不同的手指高度將造成不同尺寸的投影面積，而越大投影面積內涵蓋的感應電極將產生越大的感測距離。另外，在不同的時段內設定隔空感測的感測距離，便可產生對Z軸範圍的掃描動作，配合原始觸控感應裝置上X軸/Y軸平面的掃描動作。而當使用者所控制的遊標停留在某一個圖像移動手指或手掌向面板靠近而進行一類似按壓的動作時，將使得手指或手掌與觸控感應裝置間的距離逐漸縮小，如此一來，使用者介面中的圖像將會隨此按壓的動作而產生形狀的變化，例如圖像的彎曲變形，直到該距離小於Z軸閾值的一固定比例，例如50%，圖像(ICON)將產生破裂的動畫效果並執行該圖像所代表的功能。當然，也可以定義手指或手掌位於按鍵上方靜止不動達一段特定時間的手勢，是用以啟動遙控裝置由省電模式進入正常操作模式的手勢，由於遙控裝置閒置一段時間後將可進入省電模式，而省電模式中可以降低掃描感測電極的頻率而達到遙控裝置省電的目的，而使用者將手指或手掌置於按鍵或觸控表面上方靜止不動達一段足夠長特定時間的手勢將可在省電模式中被偵測到，因此可以喚醒遙控裝置式進入正常操作模式，進行更快速的觸控手勢偵測。

再請參見圖11A、圖11B，其將本發明第五實施例再進行變化而得之第七實施例，概念主要是將電阻式鍵盤嵌入到觸控感測單元中。其將基板99上感應電極991中製作出一鏤空區9910，並於鏤空區9910中完成第一按鍵電極9921與第二按鍵電極9922，第一按鍵電極9921與第二按鍵電極9922可利用導通孔(本圖未示出)或是感應電極991上的開口9911來走線。而彈性按鍵993的底部9930可由導電橡膠來完成，因此當彈性按鍵993被按下後，彈性按鍵993的底部9930讓第一按鍵電極9921與第二按鍵電極9922接觸在一起，因此兩者間導通造成的電阻改變將可以讓外部的感測電路可以判斷出相對應的按鍵被按下。而基本上以蜂巢式排列的感應電極991則同樣可扮演感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及 位置變化所代表的觸控手勢。

再請參見圖12，其為本發明的第八實施例的構造示意圖，其將於基板88的下表面或內部中完成觸控感測電極層887但露出電極接腳(本圖未示出)，而該觸控感測電極層887可以是一維電容式觸控感測電極層，而該一維電容式觸控感測電極層扮演感測出使用者手指對附近感應電極電容值的影響，進而推算出使用者手指分佈的位置以及位置變化所代表的觸控手勢並產生相對應控制指令。而該基板88可以是一平板或是如圖所示的一半球狀，而於該基板88中設有至少一通孔880，用以讓實體按鍵蓋888穿過，該實體按鍵蓋888的底部8810頂抵至彈性圓頂部8820，該彈性圓頂部8820完成於電路板881上，該電路板881上還完成有共同電極層882以及按鍵感應電極883，該共同電極層882電性連接至彈性圓頂部8820。而共同電極層882與彈性圓頂部8820除了可以遮罩來自下方對觸控感測電極層887的幹擾外，還可以施以驅動電壓，如此可以增加本發明感測裝置的靈敏度，進而檢測到距離更遠的觸控物件。至於按鍵感應電極883則透過導線889來與外部的感測電路(圖未示出)完成電性連接，而當彈性圓頂部8820被按下而與按鍵感應電極883接觸時，外部的感測電路便可判斷出相對應的按鍵被按下。另外，共同電極層882上還可以施以驅動電壓，如此可以增加本發明感測裝置的靈敏度，進而檢測到距離更遠的觸控物件。至於該一維電容式觸控感測電極層887可透過從基板邊緣露出的電極接腳來與電路板881上的其他信號導線(圖未示出)相接但避開與共同電極層882以及按鍵感應電極883的接觸，而相接的方法可以是透過導電橡膠或是頂針的方式(圖未示出)來完成。透過以基板88與觸控感測電極層887所完成的觸控板裝置，便可控制使用者介面中游標的移動，而由該實體按鍵蓋888、彈性圓頂部8820以及按鍵感應電極883所完成的按鍵裝置則可做為確定鍵，如此也可完成上述五向鍵的功能。

上述實施例所提出之控制裝置，主要是將按鍵功能與觸控感 測的功能皆完成於同一表面上來進行操作，但是，本案也可將觸控感測的區域改到控制裝置殼體的下表面來進行操作，只要將感應電極的設置位置改到接近下表面，而發揮按鍵功能的彈性圓頂部仍保持在上表面，甚至利用接地的金屬層或它導體層，用以將使用者於上表面的手指觸控行為加以遮蔽，並可加強感應電極感應控制裝置殼體下表面的手指觸控行為，這樣就可以利用本案的技術手段來完成利用姆指按壓控制裝置殼體上表面按鍵，而利用食指於控制裝置殼體下表面進行手指觸控行為的功能，如此一來，又可增加本案技術手段的應用彈性。

綜上所述，本發明實施例提出一種控制裝置來滿足多樣化指令輸入的需求，其上同時具有按鍵與觸控感測的功能，可用以靈活操控現今以視窗形式為主軸的使用者介面。上述電極可以使用透明導電材料或是非透明導電材料來完成，至於電極圖案的定義方式可為黃光微影制程、印刷、鐳射蝕刻或是電鍍等方式來完成，而基板可為硬質基板或是軟質基板來完成。上述具有按鍵與觸控感測的功能除了可應用於有線或無線的遙控器或是鍵盤上外，還可應用於其他物品的按鍵上，而因為本發明具有隔空觸控的功能，因此特別適用於需要避免感染的醫療器材上的按鍵上。因此可有效達成本發明的主要目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定者為准。

Claims (20)

1. 一種控制裝置，應用於一受控裝置的控制上，該裝置包含：一殼體；一觸控板裝置，具有外露於該殼體表面的一觸控表面，該觸控板裝置感應一使用者於該觸控表面的一第一觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第一控制指令；以及一按鍵裝置，與該觸控表面整合，因應該使用者對該按鍵裝置的一移動行為，進而產生相對於該觸控表面的一移動並發出與該受控裝置相關的一第二控制指令，且該觸控板裝置感應該使用者於該按鍵裝置表面的一第二觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第三控制指令。
2. 如申請專利範圍第1項所述的控制裝置，其為一無線遙控器，應用於運行有該受控裝置的電視、電腦、光碟播放機、機上盒或是具有觸控或飄浮觸控功能的智慧型顯示器，該第一觸控手勢為一靜止不動達一段特定時間的手勢，用以喚醒該無線遙控器進入一正常操作模式並發出該第一控制指令。
3. 如申請專利範圍第1項所述的控制裝置，其中該觸控板裝置包含有一維電容式觸控感應裝置，設置於該殼體中，包含有多個互不相連接的感應電極，至少一感應電極包含有以導體完成之一外環部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極中至少一感應電極更包含一中央部以及一連接部，皆以導體完成之該外環部與該中央部之間僅由該連接部完成連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼與一可按壓的彈性圓頂結構，該可按壓的彈性圓頂結構設於該外環部與該中央部之間，當覆蓋於該彈性圓頂結構外的該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂結構產生形變而改變該彈性圓頂結構與該中央部的間距。
6. 如申請專利範圍第3項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極完成於一基板上，其中至少一感應電極包更含一彈性圓頂部，該外環部的一第一部分的表面被絕緣漆覆蓋，而該外環部的一第二部分未被絕緣漆覆蓋而外露，該第二部分與該彈性圓頂部的底部完成電性接觸，該外環部中央鏤空處設置有一第一共同電極部，該第一共同電極部與該外環部間互不相連接，該第一共同電極部透過該基板中的一導通孔來與該基板背面的一第二共同電極部完成電性接觸。
7. 如申請專利範圍第6項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼，覆蓋於該彈性圓頂部，當該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂部產生形變而改變該彈性圓頂部與該第一共同電極部的間距。
8. 如申請專利範圍第3項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極表面覆蓋有防水絕緣材料。
9. 如申請專利範圍第1項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置中包含有一個確認鍵，該按鍵裝置中包含一彈性圓頂部與一按鍵感應電極，該按鍵感應電極透過一導線來與外部的一感測電路完成電性連接，而當該彈性圓頂部被按下而與按鍵感應電極接觸時，外部的感測電路便可判斷 出相對應的按鍵被按下。
10. 如申請專利範圍第1項所述的控制裝置，其中該觸控板裝置感應使用者手指在上方不同距離的變化之該第二觸控手勢而產生該第三控制指令，進而使該受控裝置中的一圖像產生形狀的變化，直到該距離小於一閾值的一固定比例，將使該受控裝置中該圖像產生破裂的動畫效果並執行該圖像所代表的功能。
11. 一種控制裝置，應用於一受控裝置的控制上，該裝置包含：一殼體；一觸控感應裝置，設置於該殼體中；以及一按鍵裝置，外露於該殼體表面並位於該觸控感應裝置的上方，因應該使用者對該按鍵裝置的一移動行為，進而產生相對於該殼體表面的一移動並發出與該受控裝置相關的一第一控制指令，且該觸控感應裝置感應該使用者於該按鍵裝置表面的一觸控手勢而產生與該受控裝置相關的一第二控制指令。
12. 如申請專利範圍第11項所述的控制裝置，其為一無線遙控器，應用於運行有該受控裝置的電視、電腦、光碟播放機、機上盒或是具有觸控或飄浮觸控功能的智慧型顯示器，該觸控手勢為一靜止不動達一段特定時間的手勢，用以喚醒該無線遙控器進入一正常操作模式。
13. 如申請專利範圍第11項所述的控制裝置，其中該觸控感應裝置為一維電容式觸控感應裝置，設置於該殼體中，包含有多個互不相連接的感應電極，至少一感應電極包含有以導體完成之一外環部。
14. 如申請專利範圍第13項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極中至少一感應電極更包含一中央部以及一連接部，該外環部與該中央部之間僅由該連接部完成連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼與一可按壓的彈性圓頂結構，該可按壓的彈性圓頂結構設於該外環部與該中央部之間，當覆蓋於該彈性圓頂結構外的該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂結構產生形變而改變該彈性圓頂結構與該中央部的間距。
16. 如申請專利範圍第13項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極完成於一基板上，其中至少一感應電極更包含一彈性圓頂部，該外環部的一第一部分的表面被絕緣漆覆蓋，而該外環部的一第二部分未被絕緣漆覆蓋而外露，該第二部分與該彈性圓頂部的底部完成電性接觸，該外環部中央鏤空處設置有一第一共同電極部，該第一共同電極部與該外環部間互不相連接，該第一共同電極部透過該基板中的一導通孔來與該基板背面的一第二共同電極部完成電性接觸。
17. 如申請專利範圍第16項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含一按鍵外殼，覆蓋於該彈性圓頂部，當該按鍵外殼被按壓後，將使該彈性圓頂部產生形變而改變該彈性圓頂部與該第一共同電極部的間距。
18. 如申請專利範圍第13項所述的控制裝置，其中所述多個感應電極表面覆蓋有防水絕緣材料。
19. 申請專利範圍第11項所述的控制裝置，其中該按鍵裝置包含有 一個確認鍵，該按鍵裝置中包含一彈性圓頂部與一按鍵感應電極，該按鍵感應電極透過一導線來與外部的一感測電路完成電性連接，而當該彈性圓頂部被按下而與按鍵感應電極接觸時，外部的感測電路便可判斷出相對應的按鍵被按下。
20. 如申請專利範圍第11項所述的控制裝置，其中該觸控感應裝置感應使用者手指在上方不同距離的變化之該觸控手勢而產生該第二控制指令，進而使該受控裝置中的一圖像產生形狀的變化，直到該距離小於一閾值的一固定比例，該圖像將產生破裂的動畫效果並執行該圖像所代表的功能。