可攜式電子裝置及其複合式觸控模塊的製作方法
2023-05-01 08:24:36 2
可攜式電子裝置及其複合式觸控模塊的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種複合式觸控模塊，包括電容式觸摸板及近場通信模塊。電容式觸控模塊包括多個輸入線路及多個輸出線路，其中各輸入線路與各輸出線路彼此交叉配置且實質上相互垂直，以形成棋盤式線路。近場通信模塊包括疊設於電容式觸控模塊的天線結構，天線結構跨過至少部分的多個輸入線路及至少部分的多個輸出線路，且天線結構不與所跨過的任一輸入線路實質上平行，且不與所跨過的任一輸出線路實質上平行。通過本發明的設計，複合式觸控裝置能支持觸控輸入及近場通信的雙重功能，同時能節省其設置於可攜式電子裝置上的空間。
【專利說明】可攜式電子裝置及其複合式觸控模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種複合式觸控模塊，特別涉及一種結合觸控輸入及近場通信功能的複合式觸控模塊，及應用該複合式觸控模塊的可攜式電子裝置。
【背景技術】
[0002]應用觸控方式來操作可攜式電子裝置已成為現今主流技術，例如筆記本電腦、平板計算機、智慧型手機或GPS等均會結合觸控輸入功能進行對應操作。以筆記本電腦為例，通常在鍵盤附近會配置有觸摸板(Touch Pad)，供使用者以觸控輸入方式代替滑鼠或鍵盤，提供更直覺且便利的操作。
[0003]此外,近場通信(Near Field Communication, NFC)技術也廣泛應用於兩個裝置間的近距離傳輸通信；為根據使用者需求，目前已有廠商將近場通信技術結合筆記本電腦等可攜式電子裝置，以提供更多功能。由於執行近場通信功能必須設置對應天線結構及相關部件，因此可攜式電子裝置就要在有限空間內挪出空間設置；如筆記本電腦只能利用靠近觸摸板的主機底座空間以供設置，然而對於筆記本電腦的空間使用就更顯拮据。
[0004]因此，若能結合近場通信功能於觸摸板模塊上，將有助於解決設置空間不足的疑慮，實為一值得研究的課題。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明的主要目的是提供一種結合觸控輸入及近場通信功能的複合式觸控模塊及應用該複合式觸控模塊的可攜式電子裝置，以解決現有技術存在的觸控輸入功能及近場通信功能必須分開設置的技術問題。
[0006]為達到上述的目的，本發明的複合式觸控模塊包括電容式觸摸板及近場通信模塊。電容式觸控模塊包括多個輸入線路及多個輸出線路，其中各輸入線路與各輸出線路彼此交叉配置且實質上相互垂直，以形成棋盤式線路。近場通信模塊包括疊設於電容式觸控模塊的天線結構，天線結構跨過至少部分的多個輸入線路及至少部分的多個輸出線路，且天線結構不與所跨過的任一輸入線路實質上平行，且不與所跨過的任一輸出線路實質上平行。
[0007]本發明的複合式觸控模塊，該近場通信天線形成一菱形迴路天線、一圓形迴路天線或一多邊形迴路天線。
[0008]本發明的複合式觸控模塊，該近場通信天線所佔的面積小於該電容式觸控模塊的面積。
[0009]本發明的複合式觸控模塊，該近場通信天線位於該電容式觸摸板的一角落位置或一近側邊位置。
[0010]本發明的複合式觸控模塊，該近場通信天線所跨過的至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路形成多個感應交點，且該天線結構並未跨過該多個感應交點的任一點。[0011]本發明的複合式觸控模塊，該近場通信天線與其所跨過的任一該輸入線路或任一該輸出線路所形成的交點不超過二點。
[0012]本發明還提出了一種可攜式電子裝置，包括:
[0013]本體；以及
[0014]複合式觸控模塊，結合該本體，該複合式觸控模塊包括:
[0015]電容式觸摸板，包括多個輸入線路及多個輸出線路，其中各該輸入線路與各該輸出線路彼此交叉配置且實質上相互垂直，以形成一棋盤式線路；以及
[0016]近場通信天線，疊設於該電容式觸摸板上，該近場通信天線跨過至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路，且該近場通信天線不與所跨過的任一該輸入線路實質上平行，且不與所跨過的任一該輸出線路實質上平行。
[0017]本發明的可攜式電子裝置中，該近場通信天線形成一菱形迴路天線、一圓形迴路天線或一多邊形迴路天線。
[0018]本發明的可攜式電子裝置中，該近場通信天線所佔的面積小於該電容式觸控模塊的面積。
[0019]本發明的可攜式電子裝置中，該近場通信天線位於該電容式觸摸板的一角落位置或一近側邊位置。
[0020]本發明的可攜式電子裝置中，該近場通信天線所跨過的至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路形成多個感應交點，且該天線結構並未跨過該多個感應交點的任一點。
[0021 ] 本發明的可攜式電子裝置中，該近場通信天線與其所跨過的任一該輸入線路或任一該輸出線路所形成的交點不超過二點。
[0022]通過本發明的設計，複合式觸控裝置結合近場通信天線與電容式觸控模塊後，不但能支持觸控輸入及近場通信的雙重功能，同時能節省其設置於可攜式電子裝置上的空間；此外，本發明的設計也可減少近場通信天線與電容式觸控模塊間的相互幹擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的複合式觸控模塊應用於可攜式電子裝置的系統方框圖；
[0024]圖2(a)是本發明的複合式觸控模塊的近場通信天線結合電容式觸摸板的示意圖；
[0025]圖2(b)是本發明的複合式觸控模塊的近場通信天線結合電容式觸摸板的不同位置的不意圖；
[0026]圖3是本發明的複合式觸控模塊於電容式觸摸板結合近場通信天線的位置的局部示意圖；
[0027]圖4(a)是針對本發明的複合式觸控模塊進行觸控操作的示意圖；
[0028]圖4 (b)是針對圖4 (a)的觸控位置Al判斷對應觸控區域的示意圖
[0029] 圖4(c)是針對圖4(a)的觸控位置A2判斷對應觸控區域的示意圖。
[0030]其中，附圖標記:
[0031]可攜式電子裝置I複合式觸控模塊10
[0032]電容式觸摸板11第一控制單元12[0033]近場通信天線13第二控制單元14
[0034]系統單元20本體30
[0035]輸入線路1、Il~16輸出線路O、01~06
【具體實施方式】
[0036]為能更了解本發明的技術內容，特舉出較佳實施例說明如下。
[0037]本發明的複合式觸控模塊應用於可攜式電子裝置，在以下實施例中可攜式電子裝置以筆記本電腦為例來說明，但本發明不以此為限，本發明也可應用於平板計算機、智慧型手機或其他具有觸控輸入功能的可攜式電子裝置。
[0038]請參考圖1是本發明的複合式觸控模塊10應用於可攜式電子裝置I的系統方框圖。
[0039]如圖1所示，本發明的複合式觸控模塊10應用於可攜式電子裝置I，而複合式觸控模塊10電性連接系統單元20，使得系統單元20能接收複合式觸控模塊10所產生的信號來執行對應信號處理。在本實施例中，本發明的複合式觸控模塊10包括電容式觸摸板11、第一控制單元12、近場通信天線13及第二控制單元14，電容式觸摸板11電性連接第一控制單元12，近場通信天線13電性連接第二控制單元14 ;而第一控制單元12及第二控制單元14分別與系統單元20電性連接。此處系統單元20可包括中央處理單元或/及作業系統等。
[0040]電容式觸摸板11為板狀結構，其設置有多個交錯排列的輸入輸出線路來執行分時多任務的矩陣式掃描，用以感測用戶因觸控輸入所產生的電容值變化。第一控制單元12則依據自電容式觸摸板11取得的電容值變化，來判斷電容式觸控模塊11受觸控的對應位置及操作狀態，進而依據判斷結果通知可攜式電子裝置I的系統單元20以執行對應操作。[0041 ] 近場通信天線13結合電容式觸摸板11，在本實施例中，近場通信天線13疊設於電容式觸摸板11上，而形成一整體結構，其中近場通信天線13的本體為以金屬材質製成的一迴路結構。近場通信天線13可通過通電而產生磁場，配合同樣具有近場通信功能的外部裝置與其近距離接觸，來產生磁場變化，進而達到相互通信以傳遞信號的功能。第二控制單元14則設置有控制電路，負責處理近場通信信號及儲存相關數據。
[0042]以下請參考圖2(a)及圖2(b)。圖2 (a)是本發明的複合式觸控模塊10的近場通信天線13結合電容式觸摸板11的示意圖；圖2(b)是本發明的複合式觸控模塊10的近場通信天線13結合於電容式觸摸板11的不同位置的示意圖。
[0043]如圖2(a)所示，電容式觸摸板11包括多個輸入線路I及多個輸出線路0，其分布於觸摸板本體上；其中各輸入線路I與各輸出線路O彼此交叉配置且實質上相互垂直，以形成棋盤式線路；而多個輸入線路I及多個輸出線路O會形成多個感應交點(如圖中所示的各點狀交點)，當任一感應交點因觸控操作而導通時，由輸入線路所發出的電流信號會經由該感應交點從輸出線路流回，並產生電容值變化，使得電容式觸摸板11藉以執行觸控感測，判斷用戶觸控的位置與對應操作狀態。
[0044]近場通信天線13疊設於電容式觸摸板11上，隨著其尺寸設計不同，在不影響近場通信天線13功能執行的情況下，近場通信天線13可僅佔電容式觸摸板11的一部分面積，也即令近場通信天線13所佔面積小於電容式觸摸板11的面積。一方面減少近場通信天線13的天線迴路太長或所佔面積範圍太廣時，可能會造成天線效能變差的情況；另一方面可減少使用者運用觸摸板進行觸控操作時，觸碰到天線所在位置的機會。近場通信天線13跨過至少部分的多個輸入線路I及至少部分的多個輸出線路O ;也就是說，近場通信天線13至少會跨過數條輸入線路I及數條輸出線路O，以提供足夠天線迴路區域執行近場通信功能，但本發明不以此為限。
[0045]舉例來說，假設電容式觸摸板11包括20條輸入線路及12條輸出線路所構成的感測區域，其中近場通信天線13可能僅跨過6條輸入線路及6條輸出線路所構成的區域。在此情況下，如圖2(a)所示，近場通信天線13可設置在電容式觸摸板11的一角落位置；此夕卜，近場通信天線13也可設置在如圖2(b)中電容式觸摸板11的一近側邊位置。由於使用者大多會優先利用電容式觸摸板11的近中心部位，執行對應的觸控操作，通過前述近場通信天線13的位置設置，能儘量降低近場通信天線13造成觸控誤判的情況，但近場通信天線13的設置位置不以此為限。
[0046]請參考圖3是本發明的複合式觸控模塊10於電容式觸摸板11結合近場通信天線13的位置的局部示意圖。
[0047]如圖3所示，本發明的複合式觸控模塊10在設計上，近場通信天線13不會與所跨過的任一輸入線路實質上平行(即不會與所跨過的任一輸出線路實質上垂直)，且不會與所跨過的任一輸出線路實質上平行(即不會與所跨過的任一輸入線路實質上垂直)。換句話說，在各輸入線路與各輸出線路實質上彼此平行的狀況下，近場通信天線13與所跨過的任一輸入線路或任一輸出線路會彼此交錯形成一夾角，且該些夾角大於O度而小於90度。藉此，使得近場通信天線13與任一輸出線路或任一輸出線路的彼此交會處均保持點接觸，可避免天線迴路與任一輸出線路或任一輸出線路平行的狀態下形成線接觸，而造成使用者觸控操作時容易產生大範圍的誤判。
[0048]當近場通信天線13與各輸入或輸出線路交錯所產生的交點越少，使用者在執行觸控操作時因近場通信天線13幹擾而導致誤判的狀況也會變少。因此，為了更減少近場通信天線13與各輸入或輸出線交錯所產生的交點數量，在線路配置上，令近場通信天線13與其所跨過的任一輸入線路或任一輸出線路所形成的交點不超過二點。
[0049]又如圖3所示，在本發明的一實施例中，近場通信天線13採用一菱形天線迴路為主體。由於菱形的四邊均為具有斜率的斜邊，不會與任一輸入或輸出線路實質上平行；此夕卜，菱形的天線結構設計使得如圖中近場通信天線13的左上、左下、右上及右下可空出空間，不但減少近場通信天線13可能影響觸控操作的範圍，同時此結構形狀不會影響近場通信天線13的近場通信功能。而除了前述設計外，近場通信天線13也可採用圓形天線迴路或應用其他多邊形天線迴路的設計。
[0050]如前所述，近場通信天線13在設置上會跨過的數條輸入線路及數條輸出線路，而被跨過的該些輸入線路及該些輸出線路之間會相互交錯以形成多個感應交點。因此，在本發明的一實施例中，近場通信天線13在設置上會避開該些感應交點的位置，而不會跨過多個感應點的任一點。藉此設計，使得使用者於電容式觸摸板11上進行觸控操作時，能降低近場通信天線13針對非鄰近該次觸控操作的其他感應交點的影響，減少系統誤判觸控信號的可能性。
[0051]以下請一併參考圖4(a)至圖4(c)。圖4(a)是針對本發明的複合式觸控模塊10進行觸控操作的示意圖；圖4(b)是針對圖4(a)的觸控位置Al判斷對應觸控區域的示意圖；圖4(c)是針對圖4(a)的觸控位置A2判斷對應觸控區域的示意圖。
[0052]如圖4 (a)所示，沿用前述實施例，假設本發明的複合式觸控模塊10採用菱形天線迴路的近場通信天線13，疊設於電容式觸摸板11上。假設近場通信天線13僅跨過電容式觸摸板11上6條輸入線路(If 16)及6條輸出線路(Of 06)所構成的區域。而通過分時多功的矩陣式掃描設計，電容式觸摸板11會針對所有輸入線路逐一進行掃描(即以11-12-13…的順序掃描)，因此在同一時間只會掃描一條輸入線路。當使用者針對Al點進行觸控操作時，由輸出線路01所發出的電場信號自Al點經由近場通信天線13的迴路設計所傳導，導致在針對輸出線路01進行掃描時，系統會產生誤判而認為接觸位置是如圖4(b)所示的B區域的較大影響範圍。由於所傳導的電場信號會隨著傳導距離的長短而相對衰減，加上近場通信天線13未與任一感應交點相交，因此可通過前述第一控制單元(圖未示)進行信號強度的比對篩選，判斷實際接觸位置應為接近輸出線路01與輸入線路13的感應交點，以減少誤判情況的發生。
[0053]又如圖4(a)及圖4(c)所示，沿用前述實施例的近場通信天線13線路設置，假設使用者針對A2點進行觸控操作時，由輸出線路04所發出的電場信號自A2點經由近場通信天線13的迴路設計所傳導，導致在針對輸出線路04進行掃描時，系統同樣會產生誤判而認為接觸位置是如圖4(c)所示的不同範圍Cl及C2兩個區域。而通過前述第一控制單元對Cl及C2區域信號強度的比對篩選，即可判斷實際接觸位置應為接近輸出線路04與輸入線路Il的感應交點的Cl區域。[0054]又如圖1所示，本發明還包括一種可攜式電子裝置I。可攜式電子裝置包括本體30及如前所述的複合式觸控模塊10，而複合式觸控模塊10結合於本體30。因此，可攜式電子裝置I通過前述複合式觸控模塊10提供觸控輸入及近場通信的雙重功能。
[0055]當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種複合式觸控模塊，其特徵在於，包括: 電容式觸摸板，包括多個輸入線路及多個輸出線路，其中各該輸入線路與各該輸出線路實質上彼此垂直交叉配置，以形成一棋盤式線路；以及 近場通信天線，疊設於該電容式觸摸板上，該近場通信天線跨過至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路，且該近場通信天線不與所跨過的任一該輸入線路實質上平行，且不與所跨過的任一該輸出線路實質上平行。
2.如權利要求1所述的複合式觸控模塊，其特徵在於，該近場通信天線形成一菱形迴路天線、一圓形迴路天線或一多邊形迴路天線。
3.如權利要求1所述的複合式觸控模塊，其特徵在於，該近場通信天線所佔的面積小於該電容式觸控模塊的面積。
4.如權利要求1所述的複合式觸控模塊，其特徵在於，該近場通信天線位於該電容式觸摸板的一角落位置或一近側邊位置。
5.如權利要求1所述的複合式觸控模塊，其特徵在於，該近場通信天線所跨過的至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路形成多個感應交點，且該天線結構並未跨過該多個感應交點的任一點。
6.如權利要求1所述的複合式觸控模塊，其特徵在於，該近場通信天線與其所跨過的任一該輸入線路或任一該輸出線路所形成的交點不超過二點。
7.一種可攜式電子裝置，其特徵在於，包括: 本體；以及 複合式觸控模塊，結合該本體，該複合式觸控模塊包括: 電容式觸摸板，包括多個輸入線路及多個輸出線路，其中各該輸入線路與各該輸出線路彼此交叉配置且實質上相互垂直，以形成一棋盤式線路；以及 近場通信天線，疊設於該電容式觸摸板上，該近場通信天線跨過至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路，且該近場通信天線不與所跨過的任一該輸入線路實質上平行，且不與所跨過的任一該輸出線路實質上平行。
8.如權利要求7所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，該近場通信天線形成一菱形迴路天線、一圓形迴路天線或一多邊形迴路天線。
9.如權利要求7所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，該近場通信天線所佔的面積小於該電容式觸控模塊的面積。
10.如權利要求7所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，該近場通信天線位於該電容式觸摸板的一角落位置或一近側邊位置。
11.如權利要求7所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，該近場通信天線所跨過的至少部分該多個輸入線路及至少部分該多個輸出線路形成多個感應交點，且該天線結構並未跨過該多個感應交點的任一點。
12.如權利要求7所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，該近場通信天線與其所跨過的任一該輸入線路或任一該輸出線路所形成的交點不超過二點。
【文檔編號】G06F3/044GK103914192SQ201310006999
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月9日 優先權日:2013年1月9日
【發明者】葉能文, 林永森 申請人:宏碁股份有限公司