TWI631496B - 電子裝置及觸控板 - Google Patents

Abstract

本案揭示一種電子裝置，包括：一觸控板及一控制器。觸控板包含：一發光層、一觸控層及一感測層。觸控層具有一介電表面。感測層設置於觸控層下，用以感測於介電表面上的一觸碰操作產生一觸控訊號。發光層包含複數個發光單元，並設置於觸控層下。控制器電性連接觸控板並產生一控制訊號來開啟或關閉此些發光單元，以產生至少一虛擬按鍵。

Description

電子裝置及觸控板

本發明是有關於一種電子裝置及觸控板，特別是有關於一種依據觸控手勢以調整虛擬按鍵的電子裝置及觸控板。

一般而言，筆記型電腦的使用者可透過觸控板以操控滑鼠游標。然而，筆記型電腦的觸控板通常設置於固定的位置且尺寸大小以及左右按鍵位置亦是固定，難以符合每個使用者的使用行為，也難以進行更多的應用。

本案提供一種電子裝置，包括：一觸控板及一控制器。觸控板包含：一發光層、一觸控層及一感測層。觸控層具有一介電表面。感測層設置於觸控層下，用以感測於介電表面上的一觸碰操作產生一觸控訊號。發光層包含複數個發光單元，並設置於觸控層下。控制器電性連接觸控板並產生一 控制訊號來開啟或關閉此些發光單元，以產生至少一虛擬按鍵。

本案另提供一觸控板，應用於一電子裝置，此觸控板包含：一發光層、一觸控層及一感測層。觸控層具有一介電表面。感測層設置於觸控層下，用以感測於介電表面上的一觸碰操作產生一觸控訊號。發光層包含複數個發光單元，並設置於觸控層下，此些發光單元根據來自電子裝置的一控制訊號被開啟或關閉，以產生至少一虛擬按鍵。

100‧‧‧觸控板

NB‧‧‧電子裝置

DP‧‧‧顯示器

KB‧‧‧鍵盤

L1、L2‧‧‧長度

102‧‧‧觸控層

104‧‧‧感測層

106‧‧‧發光層

HL1、HL2‧‧‧虛擬按鍵

LT1、LT2‧‧‧透光區塊

LG1、E1~En、D1~Dn‧‧‧發光二極體

CL‧‧‧控制器

A1、A2、G1、G2‧‧‧虛擬按鍵

B1、B2‧‧‧區域

C1、C2‧‧‧發光區域

P1、P2、P3、P4、P5‧‧‧觸控點

a、b、c‧‧‧方向

Ra1、Ra2、Ra3‧‧‧位置

第1A圖為根據本案一實施例所繪示的電子裝置的示意圖；第1B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板的示意圖；第2A~2C圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板的示意圖；第3圖為根據本案一實施例所繪示的發光層的示意圖；第4A~4B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板的示意圖；第5A~5B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板的方塊圖； 第6A~6C圖為根據本案一實施例所繪示的動態調整虛擬按鍵的方法的示意圖；第7A~7B圖為根據本案一實施例所繪示的虛擬按鍵示意圖。

以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。

關於本文中所使用之『電性連接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『電性連接』還可指二或多個元件元件相互操作或動作。

關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。

關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處 討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。

請參照第1A~1B圖，第1A圖為根據本案一實施例所繪示的電子裝置NB的示意圖。第1B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板PL的示意圖。

如第1A圖所示，在一實施例中，電子裝置NB包括一顯示器DP、一鍵盤KB及一觸控板100。其中，顯示器DP及鍵盤KB可應用已知的技術實現，故此處不贅述之。以下詳述觸控板100的細部技術特徵。須注意的是，電子裝置NB可以是筆記型電腦、手繪版或其他具有觸控板的裝置。

如第1B圖所示，在一實施例中，外接式觸控板PL可藉由有線或無線的方式與電子裝置EC連接。其中，電子裝置EC可以是筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦或任何可應用觸控板PL進行操作的裝置。

於一實施例中，第1A圖所示的內建於電子裝置NB之觸控板100與第1B圖之外接式觸控板PL具有類似的技術特徵，且內建於電子裝置NB之觸控板100與第1B圖之外接式觸控板PL皆可用以實施本案發明，故以下以電子裝置之觸控板100為例，說明其細部技術特徵。此外，為了方便理解，以下將電子裝置NB以筆記型電腦進行敘述。

請參照第2A~2C圖，第2A~2C圖為根據本 案一實施例所繪示的觸控板100的示意圖。於一實施例中，觸控板100包含一觸控層102、一感測層104及一發光層106，其中，發光層106及感測層104位於觸控層102的下方。在一實施例中，發光層106位於感測層104下方，感測層104位於觸控層102的下方。於此實施例中，在此感測層104於實際可以金屬網格(metal mesh)的方式實現之，因為金屬網格可為透明，所以可以用此方式堆疊。

於另一實施例中，觸控板100的堆疊方式由上而下為觸控層102、發光層106、感測層104。在此實施例中，感測層104可為不透明。

於一實施例中，觸控板100與一控制器電性耦接，關於控制器的細部說明將於第5A~第5B圖的對應段落敘述之。

於一實施例中，觸控層102設置於用以提供一介電表面，供使用者進行觸控。舉例而言，使用者藉由手指於觸控層102上滑動，以操控滑鼠游標。其中，觸控層102可以由聚酯薄膜(mylar)、玻璃、塑膠或其他介電材質以實現之。於一實施例中，觸控層102為可透光的介電材質。

於一實施例中，感測層104用以感測於介電表面上經由一觸碰操作所產生的一觸控訊號。其中，感測層104可以由電容式、電阻式或其他可偵測使用者觸控手勢的材質以實現之。

於一實施例中，發光層106包含多個發光單元，此些發光單元的其中至少一者被開啟以進行發光。以下詳述發光層106的實現方式。

請參照第3圖，第3圖為根據本案一實施例所繪示的發光層106的示意圖。於此實施例中，發光層106包含多個發光單元(例如為多個發光二極體)，且發光層106為一直下式發光二極體陣列(Direct-Type Light-Emitting Diode Array)。於第3圖中，多個圓點代表多個發光二極體LG1，每個發光二極體具有類似或相同的構造，故此處不贅述之。於此例中，觸控層102及感測層104皆可透光。藉此，當發光層106的發光二極體陣列將至少一部份的光源朝著感測層104照射時，使用者可看到觸控板100的至少一部份發光，此發光的區塊可作為虛擬按鍵或虛擬指示鍵。

其中，若採用第3圖所示的直下式發光二極體陣列作為發光層，可藉由驅使任何部分的發光二極體發光，以呈現虛擬按鍵，使得虛擬按鍵的呈現更具彈性，且可採用具透光性的觸控層102及感測層104，使發光層106之發光二極體所發出的光線穿透具透光性的觸控層102及感測層104。

於另一實施例中，請參照第4A~4B圖，第4A~4B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板100的示意圖。在第4A圖中，發光層106包含一導光層107 與發光單元E1~En、D1~Dn，其中，導光層107包含一導光板108及圖案層109，圖案層109設置於導光板108上且具有複數個透光區塊LT1、LT2。發光單元(例如為發光二極體)E1~En、D1~Dn設置於導光板108的至少兩個相鄰側邊。

於一實施例中，當控制器透過使用者介面接收一控制指令時(例如，顯示器DP用以顯示一應用程式的使用者介面，使用者可透過滑鼠或其他輸入裝置以輸入一控制指令，藉此開啟欲於觸控板100上顯示的虛擬按鍵)，控制器依據此控制指令傳送控制訊號至觸控板100開啟發光單元，以產生虛擬按鍵。如第4A圖所示，當導光層107為長方形時，發光單元E1~En設置於導光板108的較短邊，發光單元D1~Dn設置於導光板108的較長邊，並透過導光板108將發光單元E1~En、D1~Dn發出的光導引到整個導光板108，如此可以減少發光單元的數量進而節省成本。於此實施例中，圖案層109的透光區塊LT1、LT2以外的其他區域是不透光的或是透光程度相對於透光區塊LT1、LT2低很多，藉此，圖案層109可以設計成讓某些區域透光，以呈現視覺上的圖案樣式。此外，觸控層102可以是透光材質，因此，經由圖案層109的透光區塊LT1、LT2所透出的光線可穿透觸控層10呈現虛擬按鍵HL1、HL2。

於另一實施例中，如第4B圖所示，觸控 板100堆疊的方式由上而下為觸控層102、發光層106、感測層104，而第4A圖與第4B圖的差異之處為，第4B圖是將感測層104放在發光層106下方。於一些實施例中，第4B圖的堆疊方式可應用於感測層104為不透明的情況下，此外，第4B圖的其他技術特徵與第4A圖相似，故此處不贅述之。

由上述可知，本案的發光層106可由第3圖或第4A~4B圖及其對應段落以實現。

此外，於一實施例中，請參照第2C圖，觸控板100更包含一濾光層103，濾光層103可位於觸控層102與感測層104之間、感測層104與發光層106之間或觸控層102上。於一實施例中，濾光層103可以用油墨印刷在觸控層102下方，再於油墨上以雷雕之方式呈現，以達到透光程度不同之效果。

濾光層103用以過濾發光單元射出之光線，經濾光層過濾後的光線較有一致性(uniform)及同質性(homogeneous)，亦即不會看單點發光源之突兀現象，此外，濾光層103亦可適度調整光線之亮度(流明)，即利用濾光層103的穿透率調整光線的亮度，使經過濾光層後的光線不會太刺眼。再者，濾光層103亦可以達到僅讓特定光譜(顏色)的光線通過的效果。

接著，請參照第5A~5B圖，第5A~5B圖為根據本案一實施例所繪示的觸控板100的方塊圖。於 一實施立中，如第5A圖所示，控制器CL耦接於感測層104(其中，感測層104上方設有觸控層105，由於觸控層105是介電材質，作為觸控介面，例如為一聚酯薄膜，故此處不繪示)，感測層104耦接於發光層106，控制器CL透過感測層104傳送控制訊號或調整控制訊號至發光層106，以開啟或關閉各個發光單元。於另一實施例中，如第5B圖所示，控制器CL分別耦接於感測層104及發光層106，並傳送控制訊號或調整控制訊號至發光層106，以開啟或關閉各個發光單元。

於一些實施例中，如第5A圖所示的觸控板100堆疊方式由上而下亦可實施為觸控層102、發光層106、感測層104，而其控制與耦接方式與前述相同，差異僅在於觸控板100中各層堆疊方式不同，故此實施例中的控制與耦接方式不再贅述之。

須注意的是，於此本案發明中，控制器CL用以控制開啟或關閉發光層106的各個發光單元，而發光層106的實施方式可以是由直下式發光二極體陣列所構成或是利用導光板108進行導光。

於一實施例中，觸控板100的長度與筆記型電腦NB的長度約略或完全相同(例如第1圖所示的長度L1)，觸控板100的寬度與筆記型電腦NB之鍵盤KB下緣到筆記型電腦NB設置有鍵盤KB之平面的較長邊之距離相同(例如第1圖所示的長度L2)。須注意 的是，本案所述觸控板100的面積並不限於此。

此外，關於動態調整虛擬按鍵的方法，以下實施例以採用第3圖所示的直下式發光二極體陣列的發光層為例作為本案內容的進一步具體描述。

請參閱第6A~6C圖，第6A~6C圖為根據本案一實施例所繪示的動態調整虛擬按鍵的方法的示意圖。

於一實施例中，當控制器CL接受一調整指令時進入一調整模式；控制器CL分析在調整模式下所接受到的觸控訊號判斷出觸控操作對應至觸控層上的複數個觸控點，並依據此些觸控點之位置產生對應的調整控制訊號，再依據調整控制訊號個別開啟或關閉此些發光單元E1~En、D1~Dn，以調整虛擬按鍵A1、A2的位置或大小。其中，調整指令是透過觸碰手勢、透過按壓一快捷鍵或透過一使用者介面接收一指令所產生。於一實施例中，此觸控訊號是使用者藉由手指、觸控筆、或其他可用於觸控之裝置，以觸碰介電表面(觸控層102)而產生。此外，感測層104將觸控訊號傳送給控制器CL。

於一些例子中，觸控板100可預設顯示多個虛擬按鍵，如第6A圖所示，發光層106的發光區域C1、C2內的多個發光單元被開啟，使得對應發光區域C1、C2的光線可分別穿透感測層104感測區域 B1、B2及觸控層102顯示區域A1、A2。其中，發光區域C1與感測層104的感測區域B1及觸控層102的顯示區域A1具有相應的位置，發光區域C2與感測層104的感測區域B2及觸控層102的顯示區域A2具有相應的位置。藉此，使用者在視覺上會將觸控層102的顯示顯示區域A1、A2的發光位置視為虛擬按鍵。後續分別將觸控層102的區域A1、A2視為虛擬按鍵以便於說明。

於一實施例中，當控制器CL判斷觸控手勢的一觸控時間長於一時間門檻值(例如0.5秒)時，控制器CL認定為接收到調整指令，接著控制此虛擬按鍵(例如為虛擬按鍵A2)進入一調整模式(例如控制器CL控制發光區域C1左右移動或閃爍，使得虛擬按鍵A2呈現晃動或閃爍，表示已進入調整模式)，控制器CL分析在調整模式下所接受到的觸控訊號判斷出觸碰操作(例如：拖曳手勢)對應至觸控層102上的複數個觸控點，並依據此些觸控點之位置產生對應的調整控制訊號，再依據調整控制訊號個別開啟或關閉此些發光單元E1~En、D1~Dn，以呈現虛擬按鍵A2根據拖曳手勢被移動，或是呈現虛擬按鍵A2根據其他手勢被放大、縮小及/或旋轉的視覺效果。

於一實施例中，控制器CL分析觸發此觸控訊號的座標位置，以識別對應此觸控訊號的觸控手勢。如第6B圖所示，若使用者的手指觸碰到觸控 點P1時，控制器CL會接收到對應觸控點P1的觸控訊號，並分析觸發此觸控訊號的座標位置，以識別使用者目前欲對虛擬按鍵A1進行操作(例如為移動操作)。

於一實施例中，控制器CL分析此觸控訊號對應座標位置之數量，以識別對應此觸控訊號的觸控手勢並產生對應的調整控制訊號。如第6B圖所示，若使用者的食指觸碰到觸控點P2且拇指觸碰到觸控點P3時，控制器CL分析此觸控訊號對應座標位置之數量為2，表示有兩個觸控點P2、P3被使用者觸控，且此觸控點P2、P3位於虛擬按鍵A2的範圍內，則可識別使用者目前欲對虛擬按鍵A2進行操作(例如為放大、縮小、旋轉...等操作)，接著發送對應的調整控制訊號給觸控板100。

於一實施例中，如第6B圖所示，控制器CL可分析各時點觸控訊號所對應的座標位置。例如，控制器CL可分析觸控訊號判斷觸控操作對應至觸控層102的觸控點的位置包含自觸控點P2的座標位置開始沿方向a移動時觸碰到的觸碰點位置，以及同時由觸控點P3的座標位置開始沿方向b移動時觸碰到的觸碰點位置，並根據此些觸控點的位置產生對應的調整控制訊號來開啟或關閉發光層106的各發光單元，以呈現虛擬按鍵A2之面積對應觸控操作被放大的視覺效果。

於一實施例中，如第6C圖所示，控制器CL分析觸控訊號判斷出此觸控操作為由觸控點P5的座標位置開始沿方向c移動至觸控點P4，並根據此些觸控點的位置產生對應的調整控制訊號來開啟或關閉發光層106的各發光單元(例如：換成開啟對應位置Ra3的發光單元)，以呈現虛擬按鍵A2對應觸此控操作沿方向c移動至位置Ra1(位置Ra1對應位置Ra3的發光單元)的視覺效果。

於一些實施例中，觸控手勢可將虛擬按鍵(如虛擬按鍵A2)進行放大、縮小、移動、旋轉或形變等調整，然並不僅限於此。

請參閱第7A~7B圖。第7A~7B圖為根據本案一實施例所繪示的虛擬按鍵示意圖。

於一實施例中，控制器CL取得並辨識一當前應用程式資訊。例如，控制器CL可以由處理器(未繪示)取得當前應用程式資訊，由此當前應用程式資訊可得知目前使用者正在使用的應用程式，例如為瀏覽器、多媒體播放軟體、計算機軟體...等。接著，控制器CL根據此當前應用程式資訊產生一控制訊號來開啟或關閉發光層106中之發光單元，以呈現對應當前應用程式資訊的虛擬按鍵(例如為第7A圖中的虛擬按鍵G1)。

請參閱第7A圖，在一實施例中，當控制器CL由當前應用程式資訊得知目前使用者正在使用 瀏覽器時，則控制器CL開啟發光層106中對應虛擬按鍵G1的發光單元並將其他發光單元關閉，使觸控板100可呈現虛擬按鍵G1的視覺效果。虛擬按鍵G1包含上下左右按鈕，可供使用者在瀏覽網頁時，調整網頁之頁面位置。

再請參閱第7B圖，在一實施例中，當控制器CL由當前應用程式資訊得知目前使用者正在使用多媒體播放軟體時，則控制器CL開啟發光層106中對應虛擬按鍵G2的發光單元並將其他發光單元關閉，使觸控板100可呈現虛擬按鍵G2的視覺效果。虛擬按鍵G2包含多個數字鍵按鈕，可供使用者在使用多媒體播放軟體時，快速點選對應數字編號的影音檔案。或是，當控制器CL由當前應用程式資訊得知目前使用者正在使用計算機軟體時，則控制器CL控制觸控板100顯示虛擬按鍵G2，供使用者便利地輸入數字。

於一實施例中，當控制器CL接收到來自一使用者介面(例如，一觸控板控制軟體的使用者介面)或來自一鍵盤的一快捷鍵訊號(或組合鍵訊號)的一調整指令時，虛擬按鍵(例如為虛擬按鍵G1)進入一調整模式。控制器CL分析在此調整模式下所接受到的觸控訊號產生對應的調整控制訊號，再依據調整控制訊號調整虛擬按鍵G1的一位置、一大小、一顏色或一形狀。

綜上，本發明所述之電子裝置及動態調整虛擬按鍵的方法，可動態調整虛擬按鍵的大小、位置及/或形狀，大幅提升了使用者使用觸控板時的便利性，且可依據不同的當前應用程式，以自動產生對應當前應用程式的虛擬按鍵，更能讓使用者能夠彈性地依據自身需求以設置虛擬按鍵，故本案發明提供了一種能夠彈性地且動態地調整虛擬按鍵的方法及其電子裝置。

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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

1. 一種電子裝置，包括：一觸控板，該觸控板包含：一觸控層，具有一介電表面；以及一感測層，設置於該觸控層下，用以感測於該介電表面上的一觸碰操作產生一觸控訊號；一發光層，包含複數個發光單元，該發光層設置於該觸控層下；以及一控制器，電性連接該觸控板並產生一控制訊號來開啟或關閉該些發光單元，以產生至少一虛擬按鍵。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該控制器接收該觸控訊號，並分析該觸控訊號產生對應的一調整控制訊號，並依據該調整控制訊號個別開啟或關閉該些發光單元，以調整該虛擬按鍵。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該些發光單元為發光二極體，且該發光層為一直下式發光二極體陣列。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中，當該控制器接受一調整指令時進入一調整模式，該控制器分析在該調整模式下所接受到的該觸控訊號判斷出該觸碰操作對應至該觸控層上的複數個觸控點，並依據該些觸控點之位置產生對應的該調整控制訊號，再依據該調整控制訊號個別開啟或關閉該些發光單元，以調整該虛擬按鍵的位置或大小。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該發光層更包含一導光層，該導光層具有一導光板以及一圖案層，該圖案層設置於該導光板上且具有複數個透光區塊，該些發光單元設置於該導光層的至少兩個相鄰側邊。
6. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中，該控制器耦接於該感測層，該感測層耦接於該發光層，該控制器透過該感測層傳送該控制訊號或該調整控制訊號至該發光層，以開啟或關閉該些發光單元。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中，該控制器分別耦接於該感測層及該發光層，並傳送該控制訊號或該調整控制訊號至該發光層，以開啟或關閉該些發光單元。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，當該控制器取得一當前應用程式資訊時，根據該當前應用程式資訊產生該控制訊號來開啟或關閉該些發光單元，以呈現對應該當前應用程式資訊的該虛擬按鍵。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該觸控板更包含一濾光層，該濾光層位於該觸控層與該感測層之間、該感測層與該發光層之間或該觸控層上。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該感測層設置於該發光層上或下。
11. 一觸控板，應用於一電子裝置，該觸控板包含：一觸控層，具有一介電表面；以及一感測層，設置於該觸控層下，用以感測於該介電表面上的一觸碰操作產生一觸控訊號；以及一發光層，包含複數個發光單元，該發光層設置於該觸控層下，該些發光單元根據來自該電子裝置的一控制訊號被開啟或關閉，以產生至少一虛擬按鍵。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中，該些發光單元根據來自該電子裝置並對應該觸控訊號的一調整控制訊號被開啟或關閉，以調整該虛擬按鍵。
13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中，該些發光單元為複數個發光二極體，且該發光層為一直下式發光二極體陣列。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控板，其中，當該控制器接受一調整指令時進入一調整模式；該控制器分析在該調整模式下所接受到的該觸控訊號判斷出該觸碰操作對應至該觸控層上的複數個觸控點，並依據該些觸控點之位置產生對應的該調整控制訊號，再依據該調整控制訊號個別開啟或關閉該些發光單元，以調整該虛擬按鍵的位置或大小。
15. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中，該發光層更包含一導光層，該導光層具有一導光板以及一圖案層，該圖案層設置於該導光板上且具有複數個透光區塊，該些發光單元設置於該導光層的至少兩個相鄰側邊。
16. 如申請專利範圍第12項所述之 觸控板，其中，該控制器耦接於該感測層，該感測層耦接於該發光層，該控制器透過該感測層傳送該控制訊號或該調整控制訊號至該發光層，以開啟或關閉該些發光單元。
17. 如申請專利範圍第12項所述之觸控板，其中，該控制器分別耦接於該感測層及該發光層，並傳送該控制訊號或該調整控制訊號至該發光層，以開啟或關閉該些發光單元。
18. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中，當該控制器取得一當前應用程式資訊時，根據該當前應用程式資訊產生該控制訊號來開啟或關閉該些發光單元，以呈現對應該當前應用程式資訊的該虛擬按鍵。
19. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中該觸控板更包含一濾光層，該濾光層位於該觸控層與該感測層之間、該感測層與該發光層之間或該觸控層上。
20. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中該感測層設置於該發光層上或下。