TWM509411U - 觸控式可變電阻結構 - Google Patents

Description

觸控式可變電阻結構

本創作係有關於一種觸控式可變電阻結構，尤其是一種利用按壓的方式使導電層經由偵測電路層電性連結於電阻層之觸控式可變電阻結構。

一般來說，現有的可變電阻器主要是由設有電阻層之電路板以及具有導電刷之電阻調整組件所構成，以供使用者可藉由控制電阻調整組件的滑移來改變導電刷接觸到電阻層的位置，進而調整信號輸出的結果。

請參閱第一圖與第二圖，第一圖係顯示先前技術之直滑式可變電阻器立體示意圖；第二圖係顯示先前技術之直滑式可變電阻器立體分解示意圖。如圖所示，一直滑式可變電阻PA100包含一基座PA1以及一電阻調整組件PA2。

基座PA1包含一基板PA11、二導電電路PA12、二電阻電路PA13以及一外蓋PA14。導電電路PA12與電阻電路PA13係沿一延伸方向L佈設於基板PA11上，且電阻電路PA13與導電電路PA12之間是彼此相間。外蓋PA14具有一限位槽PA141與六個卡合折腳PA142。限位槽PA141係沿延伸方向L延伸，卡合折腳PA142係分別彎折地卡合於基板PA11，藉以使外蓋PA14固定地套設於基板PA11上。

電阻調整組件PA2包含一滑動型物PA21、一導電接觸片PA22、一滑柄PA23、一彈片PA24以及一墊片PA25。滑動型物PA21係沿延伸方向L可移動地設置於基板PA11上，而導電接觸片PA22係鉚接地固定設置於滑動型物PA21，並用以電性接通導電電路PA12與電阻電路PA13。滑柄PA23係固設於滑動型物PA21上，並自限位槽PA141穿設出，藉以供使用者利用滑柄23控制電阻調整組件PA2沿延伸方向L來回移動。

彈片PA24係套設於滑柄PA23上，並抵接於滑動型物PA21，而墊片PA25係套設於滑柄PA23並抵接地設置於彈片PA24與外蓋PA14之間，以用來減少電阻調整組件PA2移動時的摩擦阻力。

如上所述，電阻調整組件PA2係設置於基座PA1與外蓋PA14之間，並藉由外蓋PA14的限位而使滑柄PA23於限位槽PA141內沿延伸方向L來回移動，而在移動的過程中，由於導電接觸片PA22接觸到導電電路PA12與電阻電路PA13的位置會改變，進而使得通電時的電阻值會隨著通過電阻電路PA13的位置不同而改變，進而供使用者調整輸出的訊號。

然而，雖然現有的可變電阻器可以提供使用者利用滑柄或旋鈕來調整輸出的訊號，但由於一個可變電阻器只能提供一個輸出訊號，因此當使用者欲控制多個不同輸出訊號時，則需對多個可變電阻進行操作，才能有多個輸出訊號。

如上所述，由於在先前技術中，可變電阻只能提供使用者單一的來回操作模式，並據以產生一個輸出訊號；緣此，本創作之目的為提供一種觸控式可變電阻結構，以供使用者可對軟性觸控基板進行雙觸控的操作，並據以產生兩組輸出信號。

承上所述，為解決先前技術之問題，本創作所採用之必要技術手段是提供一種觸控式可變電阻結構，包含一電阻基板、一導電基板以及一絕緣分隔元件。電阻基板包含一電阻基板本體、至少一電阻層以及複數個偵測電路層。電阻層係設置於該電阻基板本體上，並沿一延伸方向延伸。複數個偵測電路層係沿該延伸方向間隔地排列設置於該電阻基板本體上，且該些偵測電路層皆電性連結於該電阻層。導電基板係設置於該電阻基板上，並且包含一導電基板本體以及一導電層。導電基板本體係具有一耦接面，該耦接面係面向該電阻基板本體。導電層係設置於該耦接面上，並沿該延伸方向延伸，且該導電層係對應地涵蓋該些偵測電路層。絕緣分隔元件係設置於該電阻基板與該導電基板之間，用以分隔該些偵測電路層與該導電層，且該絕緣分隔元件開設有一沿該延伸方向延伸之中空穿孔，該些偵測電路層與該導電層係對應於該中空穿孔。其中，該電阻基板本體與該導電基板本體其中一者為一軟性觸控基板，藉以在該軟性觸控基板受到按壓時，使該導電層經由該中空穿孔電性連結於該些偵測電路層其中至少一者。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該些偵測電路層係沿一偵測電路延伸方向延伸，且該偵測電路延伸方向係 垂直於該延伸方向。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該電阻層係為二個，且該二電阻層係間隔地設置，而該些偵測電路層更包含複數個第一偵測電路層與複數個第二偵測電路層，該些第一偵測電路層係電性連結於該二電阻層其中之一第一電阻層，該些第二偵測電路層係電性連結於該二電阻層其中之一第二電阻層，且該些第一偵測電路層與該些第二偵測電路層係交錯地排列。較佳者，該第一電阻層具有一第一電阻層正極端與一第一電阻層負極端，該第二電阻層具有一第二電阻層正極端與一第二電阻層負極端，且該第一電阻層正極端與該第二電阻層負極端係位於該電阻基板本體之一側，該第一電阻層負極端與該第二電阻層正極端係位於該電阻基板本體之另一側。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該電阻基板更包含至少一電極組，該電極組具有一正極接點與一負極接點，該電阻層之兩端係分別電性連結於該正極接點與該負極接點。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該導電層係由一導電金屬材料所構成。

由上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段為，該電阻層係為一碳漆層。

基於以上所述，本創作所提供之觸控式可變電阻結構可供使用者藉由按壓軟性觸控基板而使導電層電性接觸到偵測電路層，進而使電性接觸到導電層的偵測電路層而由於二電阻層的正極端與負極端為相反的設置，因此當使用者對軟性觸控基板單點按壓時，會使 導電層與二電阻層同時互相接觸，進而產生二壓差值；並且，當使用者對軟性觸控基板進行雙觸控按壓時，則會因二電阻層的導通路徑不同而產生各自獨立的二壓差值。此外，由於偵測電路層是沿著延伸方向排列設置，因此當使用者欲透過軟性觸控基板使電路層電性連結電阻層時，可以透過偵測電路層來電性連結於電阻層，意即偵測電路層增加的觸控時的按壓範圍，使得使用者可以更大範圍的進行操作。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

PA100‧‧‧直滑式可變電阻

PA1‧‧‧基座

PA2‧‧‧電阻調整組件

PA21‧‧‧滑動型物

PA22‧‧‧導電接觸片

PA23‧‧‧滑柄

PA24‧‧‧彈片

PA25‧‧‧墊片

PA11‧‧‧基板

PA12‧‧‧導電電路

PA13‧‧‧電阻電路

PA14‧‧‧外蓋

PA141‧‧‧限位槽

PA142‧‧‧卡合折腳

100‧‧‧觸控式可變電阻結構

1‧‧‧電阻基板

11‧‧‧電阻基板本體

111‧‧‧觸控部

112‧‧‧配線部

12a‧‧‧電阻層

121a‧‧‧第一電阻層正極端

122a‧‧‧第一電阻層負極端

12b‧‧‧電阻層

121b‧‧‧第二電阻層正極端

122b‧‧‧第二電阻層負極端

13a‧‧‧第一偵測電路層

13b‧‧‧第二偵測電路層

14‧‧‧第一電極組

141‧‧‧第一正極接點

142‧‧‧第一負極接點

15‧‧‧第二電極組

151‧‧‧第二正極接點

152‧‧‧第二負極接點

2‧‧‧導電基板

21‧‧‧導電基板本體

211‧‧‧導電部

2111‧‧‧耦接面

2121‧‧‧輸出接點

212‧‧‧輸出部

22‧‧‧導電層

3‧‧‧絕緣分隔元件

31‧‧‧中空穿孔

200a、200b‧‧‧電源

A1‧‧‧第一觸壓區域

A2‧‧‧第二觸壓區域

L、L1‧‧‧延伸方向

L2‧‧‧偵測電路延伸方向

R1、R2‧‧‧電阻段

V1、V1'‧‧‧第一壓差感測元件

V2、V2'‧‧‧第二壓差感測元件

第一圖係顯示先前技術之直滑式可變電阻器立體示意圖；第二圖係顯示先前技術之直滑式可變電阻器立體分解示意圖；第三圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構之立體分解示意圖；第四圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構另一視角之立體分解示意圖；第五圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構其中絕緣分隔元件貼合於電阻基板之立體分解示意圖；第六圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構其中絕緣分隔元件貼合於導電基板之立體分解示意圖；第七圖係顯示本創作之觸控式可變電阻結構電性連結於電源與壓差感測元件之電路示意圖； 第八圖係顯示以兩根手指觸壓本創作之觸控式可變電阻結構之平面示意圖；第九圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構在受到如第八圖之觸壓時之電路示意圖；以及第十圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構電性連結於電壓感測元件之另一電路示意圖。

請參閱第三圖至第六圖，第三圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構之立體分解示意圖；第四圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構另一視角之立體分解示意圖；第五圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構其中絕緣分隔元件貼合於電阻基板之立體分解示意圖；第六圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構其中絕緣分隔元件貼合於導電基板之立體分解示意圖。

如圖所示，一種觸控式可變電阻結構100包含一電阻基板1、一導電基板2以及一絕緣分隔元件3。

電阻基板1包含一電阻基板本體11、二電阻層12a與12b、複數個偵測電路層13a與13b、一第一電極組14與一第二電極組15。其中，電阻層12a為第一電阻層，電阻層12b為第二電阻層，偵測電路層13a為第一偵測電路層，偵測電路層13b為第二偵測電路層。

電阻基板本體11具有一觸控部111與一配線部112，配線部112係自觸控部111沿一延伸方向L1延伸出。

電阻層12a與電阻層12b係間隔地設置於電阻基板本體11之觸控部111上，並沿延伸方向L1延伸。其中，電阻層12a具有一第一電阻層正極端121a與一第一電阻層負極端122a，而電阻層12b具有一第二電阻層正極端121b與一第二電阻層負極端122b，且第一電阻層正極端121a與第二電阻層負極端122b係位於電阻基板本體11之一側，第一電阻層負極端122a與第二電阻層正極端121b係位於電阻基板本體11之另一側。

偵測電路層13a係沿延伸方向L1間隔地排列設置於電阻基板本體11之觸控部111上，並位於電阻層12a與電阻層12b之間，且偵測電路層13a皆電性連結於電阻層12a。相似的，偵測電路層13b同樣沿延伸方向L1間隔地排列設置於電阻基板本體11之觸控部111上，並位於電阻層12a與電阻層12b之間，且偵測電路層13b皆電性連結於電阻層12b。其中，且偵測電路層13a與13b是沿延伸方向L1交錯地排列設置，且偵測電路層13a與13b皆沿一垂直於延伸方向L1之偵測電路延伸方向L2延伸。

第一電極組14包含一第一正極接點141與一第一負極接點142，第一電阻層正極端121a係以電路電性連結於第一正極接點141，第一電阻層負極端122a係以電路電性連結於第一負極接點142。第二電阻層正極端121b係以電路電性連結於第二正極接點151，第二電阻層負極端122b係以電路電性連結於第二負極接點152。

導電基板2係設置於電阻基板1上，並且包含一導電基板本體21以及一導電層22。

導電基板本體21係具有一導電部211與一輸出部212，導電部211具有一耦接面2111，而耦接面2111係面向電阻基板本體11。輸出部212係自導電部211沿延伸方向L1延伸出，且輸出部212具有一輸出接點2121。

導電層22係沿延伸方向L1延伸地設置於耦接面2111上，並延伸至輸出部212之輸出接點2121，而導電層22係對應地涵蓋偵測電路層13a與13b。其中，導電層22係由一導電金屬材料所構成，在本實施例中導電層22為銀漆層。

絕緣分隔元件3係設置於電阻基板1與導電基板2之間，用以分隔偵測電路層13a與13b以及導電層22，且絕緣分隔元件3開設有一沿延伸方向L1延伸之中空穿孔31，偵測電路層13a與13b以及導電層22係對應於中空穿孔31。

在本實施例中，導電基板本體21為一軟性觸控基板，藉以在導電基板本體21受到按壓時，使導電層22經由中空穿孔31電性連結於偵測電路層13a其中至少一者與偵測電路層13b其中至少一者，然而在其他實施例中，電阻基板本體11也可為軟性觸控基板，此時當電阻基板本體11受到按壓時也能使導電層22經由中空穿孔31電性連結於偵測電路層13a其中至少一者與偵測電路層13b其中至少一者。此外，電阻基板本體11與導電基板本體21亦可皆為軟性觸控基板，但其中一者需要有硬底支撐。

承上所述，由於本創作之觸控式可變電阻結構100是在二電組層12a與12b之間設置有複數個偵測電路層13a與13b，且偵測電 路層13a與13b是交錯地排列並分別電性連結於電組層12a與12b，因此當使用者透過按壓導電基板本體21而使導電層22經由中空穿孔31電性連結於偵測電路層13a或偵測電路層13b時，便可使導電層22透過偵測電路層13a電性連結於電組層12a或者透過偵測電路層13b電性連結於電組層12b。此外，由於偵測電路層13a是沿著垂直於延伸方向L1之偵測電路延伸方向L2延伸，而偵測電路層13b是沿著垂直於延伸方向L1之偵測電路延伸方向L2反向延伸，因此當使用者沿著延伸方向L1滑移按壓導電基板本體21對應於中空穿孔31的位置時，可以藉由沿著延伸方向L1之垂直方向延伸的偵測電路層13a與13b來大幅增加與導電層22的接觸面積，相對的提供使用者更為廣泛的滑移按壓範圍，有效的增進使用上的操控性能。

請參閱第三圖至第九圖，第七圖係顯示本創作之觸控式可變電阻結構電性連結於電源與壓差感測元件之電路示意圖；第八圖係顯示以兩根手指觸壓本創作之觸控式可變電阻結構之平面示意圖；第九圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構在受到如第八圖之觸壓時之電路示意圖。如圖所示，第一正極接點141與第一負極接點142是電性連結於一電源200a，第二正極接點151與第二負極接點152是電性連結於一電源200b，且輸出接點2121與第一正極接點141之間設有一第一壓差感測元件V1，而輸出接點2121與第二正極接點151之間設有一第二壓差感測元件V2。其中，本實施例之電源200a與電源200b的輸出電壓相同，而在其他實施例中，亦可將一個電源之正極同時接在第一正極接點141與第二正極接點151上，並將此電源之 負極接在第一負極接點142與第二負極接點152上。

在實際使用上，當使用者以手指對導電基板本體21觸壓時，手指所對應到之第一觸壓區域A1內之導電層22會穿過中空穿孔31並同時接觸到偵測電路層13a與偵測電路層13b，此時第一壓差感測元件V1便會感測到一電阻段R1的壓差，進而產生一第一壓差訊號，同時第二壓差感測元件V2則會感測到一電阻段R2的壓差，並產生一第二壓差訊號。在實務運用上，第一壓差感測元件V1與第二壓差感測元件V2是接到一處理模組，而處理模組會依據第一壓差訊號與第二壓差訊號產生二觸控訊號。

承上所述，當使用者以二根手指分別對導電基板本體21觸壓時，導電層22會在對應於二根手指觸壓處的第一觸壓區域A1與一第二觸壓區域A2接觸第一電阻層12a與第二電阻層12b，而電源200a之電流會經由位於電阻路徑較短之第二觸壓區域A2內之導電層22電性連通至第一壓差感測元件V1，電源200b之電流會經由位於電阻路徑較短之第一觸壓區域A1內的導電層22電性連通至第二壓差感測元件V2，使得第一壓差感測元件V1感測到對應於一電阻段R1之第一壓差訊號，而第二壓差感測元件V2則會感測到對應於電阻段R2之第二壓差訊號，進而使得連接於第一壓差感測元件V1與第二壓差感測元件V2之處理模組可產生二個觸控訊號。其中，當使用者沿延伸方向L1移動第一觸壓區域A1與第二觸壓區域A2其中之一者時，則會使二個觸控訊號其中相對應之一者產生變化，另一者則維持不變。此外，使用者也可同時移動兩個按壓點而同時產生出兩個相對應變動之輸出值，因此使得本創 作的操作更加靈活。

請參閱第十圖，第十圖係顯示本創作較佳實施例所提供之觸控式可變電阻結構電性連結於電壓感測元件之另一電路示意圖。如圖所示，相較於上述將第一正極接點141與第二正極接點151分別電性連結至第一壓差感測元件V1與第二壓差感測元件V2之連結方式而言，本創作之觸控式可變電阻結構100亦可如第十圖所示的將第一負極接點142與第二負極接點152分別電性連結至一第一壓差感測元件V1'與一第二壓差感測元件V2'，而此種連結方式之原理與上述將第一正極接點141與第二正極接點151分別電性連結至第一壓差感測元件V1與第二壓差感測元件V2之原理相同，其差別僅在於第一壓差感測元件V1'與第二壓差感測元件V2'的電流路徑會剛好呈相反狀態，相信所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀上述之實施例後應可理解。

綜合以上所述，由於本創作所提供之觸控式可變電阻結構是利用一絕緣分隔元件來分隔電阻基板與導電基板，因此相較於先前技術之可變電阻結構而言，本實施例所提供之觸控式可變電阻結構可有效提供使用者單點觸控與雙點觸控的操作，並進而產生二個觸控訊號，且能在雙點觸控時，藉由一按壓點不動而另一按壓點移動的操作方式來產生一輸出值固定的觸控訊號與一輸出值隨按壓點移動而變動的觸控訊號，或者兩個按壓點同時都在移動也可同時產生出兩個相對應變動之輸出值，因此本創作的操作更加靈活。此外，雖然本實施例中是以二電組層進行說明，但在其他實施例中，即使電組層僅為一個也可以實施，其差異僅在於觸控訊號也僅一個。

在實際使用上，由於本實施例之觸控式可變電阻結構是透過導電層同時與第一電阻層與第二電阻層接觸，且由於第一電阻層之第一電阻層正極端與第一電阻層負極端會與第二電阻層之第二電阻層正極端與第二電阻層負極端呈相反的設置，因此當使用者以一根手指對軟性觸控基板按壓而使導電層同時接觸到二電阻層時，會產生兩個壓差值，因此可據以產生兩個觸控訊號；並且，當使用者以兩根手指進行按壓時，則同樣會產生兩個壓差值，並據以產生兩個觸控訊號。在實務運用上，使用者可藉由本創作之觸控式可變電阻結構來產生兩組壓差訊號，並可藉由移動按壓區域來使壓差訊號產生變化，進而增加操控的變化性。

另一方面，由於本創作之觸控式可變電阻結構是利用複數個偵測電路層的排列設置來供使用者透過按壓軟性觸控基板而使導電層電性接觸到偵測電路層，進而產生相對位置的電阻分壓訊號，因此藉由偵測電路層沿延伸方向排列設置，可使軟性觸控基板的按壓範圍增加，意即按壓範圍取決於偵測電路層的長度與偵測電路層排列的距離，有效的增進使用者在操控上的便利性。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本創作之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本創作之範疇加以限制。舉凡所屬技術領域中具有通常知識者當可依據本創作之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本創作實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本創作之創作精神及界定之專利範圍內。

100‧‧‧觸控式可變電阻結構

1‧‧‧電阻基板

11‧‧‧電阻基板本體

111‧‧‧觸控部

112‧‧‧配線部

12a‧‧‧電阻層

12b‧‧‧電阻層

13a‧‧‧第一偵測電路層

13b‧‧‧第二偵測電路層

14‧‧‧第一電極組

141‧‧‧第一正極接點

142‧‧‧第一負極接點

15‧‧‧第二電極組

151‧‧‧第二正極接點

152‧‧‧第二負極接點

2‧‧‧導電基板

21‧‧‧導電基板本體

3‧‧‧絕緣分隔元件

31‧‧‧中空穿孔

L1‧‧‧延伸方向

L2‧‧‧偵測電路延伸方向

Claims (7)

1. 一種觸控式可變電阻結構，包含：一電阻基板，包含：一電阻基板本體；至少一電阻層，係設置於該電阻基板本體上，並沿一延伸方向延伸；以及複數個偵測電路層，係沿該延伸方向間隔地排列設置於該電阻基板本體上，且該些偵測電路層皆電性連結於該電阻層；一導電基板，係設置於該電阻基板上，並且包含：一導電基板本體，係具有一耦接面，該耦接面係面向該電阻基板本體；以及一導電層，係設置於該耦接面上，並沿該延伸方向延伸，且該導電層係對應地涵蓋該些偵測電路層；以及一絕緣分隔元件，係設置於該電阻基板與該導電基板之間，用以分隔該些偵測電路層與該導電層，且該絕緣分隔元件開設有一沿該延伸方向延伸之中空穿孔，該些偵測電路層與該導電層係對應於該中空穿孔；其中，該電阻基板本體與該導電基板本體其中一者為一軟性觸控基板，藉以在該軟性觸控基板受到按壓時，使該導電層經由該中空穿孔電性連結於該些偵測電路層其中至少一者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式可變電阻結構，其中該些偵測電路層係沿一偵測電路延伸方向延伸，且該偵測電路延伸方向係垂直於該延伸方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式可變電阻結構，其中該電阻層 係為二個，且該二電阻層係間隔地設置，而該些偵測電路層更包含複數個第一偵測電路層與複數個第二偵測電路層，該些第一偵測電路層係電性連結於該二電阻層其中之一第一電阻層，該些第二偵測電路層係電性連結於該二電阻層其中之一第二電阻層，且該些第一偵測電路層與該些第二偵測電路層係交錯地排列。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控式可變電阻結構，其中該第一電阻層具有一第一電阻層正極端與一第一電阻層負極端，該第二電阻層具有一第二電阻層正極端與一第二電阻層負極端，且該第一電阻層正極端與該第二電阻層負極端係位於該電阻基板本體之一側，該第一電阻層負極端與該第二電阻層正極端係位於該電阻基板本體之另一側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式可變電阻結構，其中該電阻基板更包含至少一電極組，該電極組具有一正極接點與一負極接點，該電阻層之兩端係分別電性連結於該正極接點與該負極接點。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式可變電阻結構，其中該導電層係由一導電金屬材料所構成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式可變電阻結構，其中該電阻層係為一碳漆層。