CN109739299A - 一种触控输入方法和具有触控输入功能的掌上型装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种触控输入方法和具有触控输入功能的掌上型装置，所述掌上型装置包括：壳体包括侧壁结构；盖板与该侧壁结构一起形成一容置空间；控制电路芯片设置于该容置空间中；感应电极组设置于该容置空间中并连接至该控制电路芯片，其包括第一触控感应电极组与第二触控感应电极组，该第二触控感应电极组紧邻该侧壁结构，包括有排成一列的多个分别通过连接线连接至该控制电路芯片的不相连感应电极，在第一模式中，该第二触控感应电极组中至少一个感应电极单独感应该侧壁结构处的电容变化，在第二模式中，该第二触控感应电极组中的多个感应电极被该控制电路芯片并联且与该第一触控感应电极组一起合作感应该盖板上方的电容变化。

Description

一种触控输入方法和具有触控输入功能的掌上型装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控输入方法和具有触控输入功能的掌上型装置。

背景技术

具有触控输入接口的智能手机已是普及率最高的个人行动装置，它具有行动操作***，可通过安装应用程序来扩充其功能。此外，还具备连网、身份认证、媒体播放、数字相机与导航等多样化功能，成为以网络行动端点为核心的通讯工具。

请参见图1，其为常见智能手机的外观示意图，其表示出智能手机本体10被使用者握持的样子。而从图1中可以清楚看出，占据本体10最大面积的组件就是显示模块14，除了显示画面外，显示模块14多数整合有触控的输入功能，作为智能手机的用户接口。

如图2所示，其为常见的智能手机的剖面示意图，最常见的触控输入功能是利用贴附在透光盖板21下表面上的触控传感器模块22来对透光盖板21上表面触控的手指来进行感测。触控传感器模块22与透光盖板21间的贴合以及显示模块 23与触控传感器模块22间的贴合，都可以利用光学透明胶(optically clear adhesive，OCA)24来完成。显示模块23通常可以是液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)或是其他平面型显示器。而其他电路组件25设置在显示模块23下方的电路板26上。而电路板26与上方显示模块23和触控传感器模块22之间的电路连接，则可以靠软性电路板27来完成。

上述组件被底部的壳体12与顶部的透光盖板21包覆其中，壳体12两侧12S 与显示模块23的间隙可以用来安置组件或走线，因此在间隙上方通常设置有不透光的涂料来进行遮蔽。壳体12两侧12S内部还可设有接近传感器(proximity sensor)70来进行感应，用以增加用户接口的多样性。但是，在壳体12两侧12S处额外设置传感器将造成产品结构复杂而制造不易，而且还需要额外的驱动电路来进行控制。而如何针对以上现状来开发出可以改善上述现有缺失的技术手段，是本发明的重要目的之一。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种触控输入方法与具有触控输入功能的掌上型装置。

具体地，本发明实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置，包括：一壳体，包括有一侧壁结构；一盖板，与该壳体的该侧壁结构一起形成一容置空间；一控制电路芯片，设置于该容置空间中，该控制电路芯片可操作于一第一模式与一第二模式；以及一感应电极组，设置于该容置空间中并电性连接至该控制电路芯片，该感应电极组包括有一第一触控感应电极组与一第二触控感应电极组，该第二触控感应电极组紧邻该侧壁结构，该第二触控感应电极组包括有排成一列的多个不相连感应电极，每个该感应电极分别通过一连接线连接至该控制电路芯片，在该第一模式中，该第二触控感应电极组中至少一个该感应电极单独感应该侧壁结构处的一触控或接近行为所造成的电容变化，在该第二模式中，该第二触控感应电极组中的多个该感应电极被该控制电路芯片并联且与该第一触控感应电极组一起合作感应该盖板上方的另一触控或接近行为所造成的电容变化。

在本发明的一个实施例中，还包括一显示模块，设置于该容置空间中，该显示模块的一可视区域与该壳体同宽并与该感应电极组上下重叠或该感应电极组整合于该显示模块中，该盖板为一透光盖板。

在本发明的一个实施例中，该具有触控输入功能的掌上型装置为一智能手机，该智能手机的该显示模块的该可视区域的边缘区域下方设有该第二触控感应电极组。

在本发明的一个实施例中，该第二触控感应电极组包括一第一侧边触控感应电极组以及一第二侧边触控感应电极组，该第一侧边触控感应电极组和该第二侧边触控感应电极组紧邻该侧壁结构，其中该第一侧边触控感应电极组或该第二侧边触控感应电极组由多个不相连感应电极来组成，该多个感应电极排成一列分布在一表面上并紧邻该侧壁结构，每个该感应电极通过一连接线连接至该控制电路芯片。

在本发明的一个实施例中，当该显示模块处于关闭状态时，处于该第一模式中的该控制电路芯片让该第一触控感应电极组处于睡眠状态，直到该显示模块处于开启状态时，该第一触控感应电极组才恢复正常操作而正常感测手指在该显示模块上的触控手势或点选。

在本发明的一个实施例中，该第二触控感应电极组中的多个该感应电极被处于第二模式中的该控制电路芯片并联，由原本多个分离的该感应电极组合成一长条状的等效感应电极，该长条状的等效感应电极与该第一触控感应电极组一起合作感应一接近或触控行为所造成的电容变化。

在本发明的一个实施例中，该第一触控感应电极组是由一第一轴方向电极与一第二轴方向电极构成，该长条状的等效感应电极与该第二轴方向电极组成一个涵盖面积更大并延伸到边缘处的一可触控表面。

在本发明的一个实施例中，该控制电路芯片于该第一模式与该第二模式的切换机制是以分时多任务的方式轮流在紧邻的第一时段与第二时段分别操作于该第一模式与该第二模式。

在本发明的一个实施例中，当该显示模块处于关闭状态时，该控制电路芯片先默认操作于该第一模式用以优先感测边缘的手指接触、并停用该第一触控感应电极组的感测。

在本发明的一个实施例中，该显示模块处于关闭状态时，该控制电路芯片根据当前的握持手势来判断是否要进入该第二模式。

在本发明的一个实施例中，将该第一模式所侦测到的握持手势所对应的一触碰点位置集合带入该第二模式中，让该第二模式中的触碰点感测过程中忽略掉该触碰点位置集合所造成的影响。

在本发明的一个实施例中，当该显示模块处于开启状态时，该控制电路芯片先以分时多任务的方式分别操作于该第一模式与该第二模式，而在进行边缘感测的该第一模式中若是完全感测不到任何边缘触碰，则逐渐减少处于边缘感测的该第一模式的时间占比直到降为零。

在本发明的一个实施例中，该具有触控输入功能的掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势用以搜集该用户的握持习惯，并将该第一模式所侦测到的该各种握持手势所对应的多种触碰点位置集合汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

在本发明的一个实施例中，该壳体的该侧壁结构上设有一可形变或可位移组件，该可形变或可位移组件因用户的按压产生向壳体内部方向的形变或位移，该可形变或可位移组件的内层或内侧包括有一接地电极。

在本发明的一个实施例中，该第二触控感应电极组用以感测到一手指接触点的接触面积增加，判断出使用者做出正在用力握紧的手势。

在本发明的一个实施例中，该手指接触点位于该侧壁表面或接近该侧壁的该盖板边缘的表面。

此外，本发明实施例提供的一种触控输入方法，应用于一掌上型装置，该掌上型装置具有一显示模块、一侧壁触控输入模块以及一显示屏触控输入模块，该触控输入方法包括下列步骤：利用该侧壁触控输入模块来感测当前的握持手势；以及根据该当前的握持手势来判断是否要启用该显示屏触控输入模块。

在本发明的一个实施例中，还包括步骤，当该显示模块处于关闭状态时，默认启用该侧壁触控输入模块、并停用该显示屏触控输入模块。

在本发明的一个实施例中，还包括下列步骤，该掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势用以搜集用户的握持习惯，而该侧壁触控输入模块将所侦测到的各种握持手势所对应的多种触碰点位置集合汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

再者，本发明实施例提供一种触控输入方法，应用于一掌上型装置，该掌上型装置具有一显示模块、一侧壁触控输入模块以及一显示屏触控输入模块，该触控输入方法包括有下列步骤：启用该侧壁触控输入模块来侦测一握持手势而对应产生一触碰点位置集合；以及启用该显示屏触控输入模块感测一触碰手势时参考该触碰点位置集合，让该显示屏触控输入模块的该触碰手势感测过程中可忽略掉该触碰点位置集合所造成的影响。

在本发明的一个实施例中，还包括下列步骤，该掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势，该侧壁触控输入模块用以将所侦测到的各种握持手势产生对应的多种触碰点位置集合并汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明提供的具有触控输入功能的掌上型装置中控制电路芯片同时驱动第一触控感应电极组和第二触控感应电极组，实现全方面的电容感测并有效的降低了制作的复杂度；通过在侧壁结构上设置可形变或可位移组件，使得使用者更加接近感应电极，从而测得更大的耦合电容进而更好地判断出按压动作；此外，在可形变或可位移组件上设置接地电极，手指与浮接状态的接地电极耦合会合成更优良的导体，达到更佳的电容感测效应；再者，本发明通过显示模块可视区域表面的边缘处的电极对手机侧边触控行为进行感应，避免使用手机防护套影响感应侧边手指触控行为的情况，可以省去侧边按键的设置，便于实现手机防水功能；本发明提供的具有触控输入功能的掌上型装置其感测更加精确，避免相关技术中在壳体两侧额外设置传感器和驱动电路的情况，简化装置结构、降低装置的制造难度，降低了装置的生产制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术常见的智能手机的外观示意图；

图2为相关技术常见的智能手机的剖面示意图；

图3A、3B为本发明实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的结构示意图；

图3C为本发明实施例的触控感应模块中感应电极的分布示意图；

图3D为本发明实施例的侧边触控感应电极组的走线示意图；

图3E为本发明实施例的侧边触控感应电极组的侧面结构细节示意图；

图3F为本发明实施例的侧边触控感应电极组的另一种侧面结构细节示意图；

图3G为本发明实施例的侧边触控感应电极组的再一种侧面结构细节示意图；

图4A为本发明实施例在侧边加入按压键功能的侧面结构细节示意图；

图4B为本发明实施例在侧边加入按压键功能的另一种侧面结构细节示意图；

图4C为本发明实施例可形变或可位移组件内侧的接地电极与感应电极的配置示意图；

图4D为本发明实施例的手机侧面的实体按键示意图；

图5为本发明实施例的使用者握持手机进行拍照的手势示意图；

图6为本发明另一实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的结构示意图；

图7为本发明又一实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的结构示意图；

图8为本发明实施例的另一个具有触控输入功能的掌上型装置的顶面示意图；

图9为本发明实施例的触控感应模块的感应电极组分布示意图；

图10为本发明实施例的针对第二模式的技术细节的示意图；

图11A、11B、11C为本发明再一实施例提供的感应电极组的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图3A、3B，其为本发明实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的一种结构示意图。首先，本实施例以常见的智能手机来进行说明，由图3A 所示的侧面示意图可以看出，壳体12包括有侧壁结构12S，而透光盖板21(通常以玻璃完成)连接于(通常可以如图所示之接合)该壳体12的该侧壁结构12S，与该壳体12的该侧壁结构12S一起形成一容置空间31，该容置空间31用来设置触控感应模块32、显示模块23与其它电路组件。触控感应模块32以一表面329贴合至该透光盖板21，该表面329可利用光学透明胶(opticallyclear adhesive，OCA)24来贴附在透光盖板21的下表面上，由图可看出，触控感应模块32的表面329向壳体12的两侧延伸，涵盖面积的边缘尽量靠近壳体12两侧的侧壁结构12S，即使超出显示模块23的宽度也可以，可以用以来对透光盖板21上表面以及侧壁结构12S 表面上触控的手指来进行感测。至于其他电路组件25则是设置在显示模块23下方的电路板26上。而电路板26与上方显示模块23与触控感应模块32间的电路连接，都可以靠软性电路板27来完成。

由图3B所示的顶面示意图可以清楚看出，显示模块23外显于壳体上的可视区域33与触控感应模块32的大小关系，触控感应模块32的宽度几乎与手机主体 30的宽度一致。如此一来，触控感应模块32上可以设有超出可视区域33外并延伸到壳体侧面的侧边触控感应电极组。当然，可视区域33也可以占据整个表面甚至延伸到侧面，因为窄边框甚至无边框的智能手机已经是制造商的明确目标。

再请参见图3C，其为本实施例的触控感应模块32中感应电极的分布示意图。表面329上分布的感应电极主要分成两个部分，第一部分是智能手机的触控屏所使用的顶面触控感应电极组320(图中未绘出电极细节，仅以其涵盖范围表示)，顶面触控感应电极组320主要是用来感测使用者的手指在可视区域33上方的手势触控，因此设置于容置空间31中并与该显示模块23(可视区域33)上下重叠。而第二部分则是由第一侧边触控感应电极组321以及第二侧边触控感应电极组322来组成(当然也可以只有一个侧边触控感应电极组)，该侧边触控感应电极组321、322 紧邻该侧壁结构12S。

而由图3D则可以看出第一侧边触控感应电极组321可由多个不相连的感应电极40来组成(本图为七个排成一列)，每个感应电极通过连接线401连接至控制电路芯片4，此类单层结构线状排列的电容式触控感测单元的技术细节可以参见公开号为CN103677467、中国台湾专利号I464644以及美国公开号US20140035865中的说明书，在此不在赘述。至于控制电路芯片4可以设置在触控感应模块32中、软性电路板27上或是电路板25上，控制电路芯片4还可以用来同时驱动顶面触控感应电极组320以及另一侧的第二侧边触控感应电极组322，进而完成全方面的电容感测并有效降低制作的复杂度。

再请参见图3E，其为本实施例的侧边触控感应电极组的侧面结构细节示意图，由图可以清楚看出，感应电极40完成在触控感应模块32的表面上或叠层中，由于感应电极40位置相当接近侧壁12S，如此一来，当使用者的手指置放在侧壁12S 上时，便可以被感应电极40与控制电路芯片4所构成感应电路侦测到其手指的置放位置。

至于图3F，其为本实施例的侧边触控感应电极组的另一种侧面结构细节示意图，由图可以清楚看出，透光盖板21的外部边缘210磨成圆弧状，如此一来，当使用者的手指置放在侧壁12S或是透光盖板21的圆弧处时，便可以被感应电极40 与控制电路芯片4所构成感应电路侦测到其手指的置放位置。

再请参见图3G，其为本实施例的侧边触控感应电极组的再一种侧面结构细节示意图，由图可以清楚看出，透光盖板21的内部边缘211也制作成圆弧状并与侧壁12S完成接合，而承载有感应电极40与连接线401的触控感应模块32，其主体可以使用软性基板来完成，用以可配合圆弧状的内部边缘211进行弯曲贴合。如此一来，当使用者的手指置放在侧壁12S或是透光盖板21的圆弧处时，便可以直接被邻近的感应电极40与控制电路芯片4所构成感应电路侦测到其手指的置放位置。

而由上述实施例可以用方便制造的优点来实现侧边触控的功能，也可以达到感测用力按压动作的变化。举例来说，当使用者单手握持在手机上时(可以参考图 1所示)，上述实施例中的侧边触控感应电极组便可以感测到多个手指接触点的分布以及造成的电容变化。而当使用者同样单手握持但用力握紧时，多个手指接触点的大部分接触点的接触面积(包括侧壁12S表面与接近侧壁12S的透光盖板21 边缘的表面)都会增加，因此上述实施例中的侧边触控感应电极组将会感应到比正常单手握持时更多的电容变化，并就此判断出使用者做出正在用力握紧的手势，进而进行相对应的指令操作(例如进行自拍)。

再请参见图4A，其为在侧边加入实体按压键功能的侧面结构细节示意图，其主要是在侧壁12S上设有可形变或可位移组件48(可以用例如是单一弹性组件或是覆盖有硬壳的弹性组件来完成)，该可形变或可位移组件48可以因应用户的按压而产生向壳体内部感应电极40方向的形变或位移，如此一来，使用者的手指将会更接近侧壁12S内侧的感应电极40，使得控制电路芯片4可以从该处的感应电极40 测得更大的耦合电容，进而判断出该处有被使用者手指按压的动作。而可形变或可位移组件48在侧壁12S长边上的位置可以与感应电极40的位置对齐。

至于图4B则是在图4A的基础上进行调整，于可形变或可位移组件48的内层或内侧也设置有接地电极49，接地电极49本身可以遮蔽手指作为导体所产生对于侧边触控感应电极组321、322的干扰。但是因应按压而使接地电极49与感应电极40间的距离产生变化，便会对感应电极40与接地电极49间所形成的电容产生影响，因此可以进行按压式的感测。

而可形变或可位移组件48内侧的接地电极49与感应电极40的配置示意图可以参见图4C，如此一来，便可以达到分别处理触控手势与按压手势的目的。当接地电极49被接到一个固定电压(0V或5V等)时，手指本身将被屏蔽，所以感应电极40无法感测当手指的接近或碰触，但是可以感测到可形变或可位移组件48被按压变形后所造成接地电极49与感应电极40之间的电容变化。但是，当把接地电极49切换至浮接状态时，手指将会与浮接状态的接地电极49耦合成一更优良的导体，达到更佳的电容感测效应。因此，如果接地电极49的配置可以与感应电极40的位置一致(如图4C所示)，便可以让浮接状态的接地电极49变成手指的延伸，进而达到加强非按压手势的感测，因此若可以让接地电极49可以分时处于接地或是浮接，如此将可以分别处理触控手势与按压手势。

另外，本实施例的技术手段也可以整合到目前手机中已存在的实体按键上，以图4D为例，手机侧面中已存在的实体按键91可以当作定位点使用，若实体按键91为音量键，则实际按压音量键可以快速调整音量，而在实体按键91上下滑动的手势则可以被定义成另外的操作，例如进一步微调音量、调整重低音或是调整显示器亮度等等。

如上所述的侧边触控感应电极组可以侦测到使用者一个或多个手指在手机侧壁上的触控位置分布与滑动甚至按压，如此将可以执行下列的输入接口操作动作：

(i)相机的相关操作，如图5所示，当使用者以图中所示的手势握持手机50 时，本实施例的第一侧边触控感应电极组51与第二侧边触控感应电极组52将可分别感测到至少四个手指接触点分布在特定的位置531、532、533、534，如此一来，手机将可以判断使用者要进行拍照，因此可以自动使手机打开默认的相机应用程序而进入拍照的工作画面(或是自动跳出相机应用程序，等待用户按下确认键后再进入)，而右手食指或拇指的位置被设定成快门键，让使用者不需要额外点选相机应用程序就可以马上可以进行拍照，也免去用户点选显示模块中特定区域所定义的快门键。另外，当使用者使用单手(例如图中的右手)握持手机意图自拍，本实施例的第一侧边触控感应电极组51与第二侧边触控感应电极组52将可分别感测到至少两个手指接触点分布在特定的位置532、534，如此一来，手机将可以判断使用者要进行自拍，因此可以自动使手机打开默认的相机应用程序而进入自拍的工作画面(或是自动跳出自拍的选项，等待用户按下确认键后再进入)，而右手食指或拇指的位置被设定成快门键，当使用者对快门键进行双击或是按压变形(仿真变形手指图案变化)，都可被判断成要触发快门动做而完成拍摄。如此一来，便可以让使用者不需要额外点选相机应用程序就马上可以进行拍照，也免去用户点选显示模块中特定区域所定义的快门键。而由于手机的上下左右在使用时可能会变动，所以可以通过内建的加速度计来把本身与地面的相对关系提供手机来参考，进而确认使用者的右手食指或拇指的相对位置。

(ii)握持手势的侦测，通过第一侧边触控感应电极组51与第二侧边触控感应电极组52对于手指接触点的位置与数量的长时间统计，可以推论出使用者的惯用手是左手还是右手。而此信息也可以提供给上述相机应用程序来参考，用以决定最后快门的位置。

(iii)使用者沿着壳体侧边滑动手势的侦测，此类手势也可以被本实施例所设置的第一侧边触控感应电极组51与第二侧边触控感应电极组52来感测到，因此可以在不同的应用场景中被转换成不同意义的控制信号。举例来说，当使用者正在利用手机的显示器浏览网页，使用者可以利用握持手的姆指的滑动来卷动画面。而非握持手在另一侧边的滑动，则可以被解释成画面的缩放、音乐播放音量的缩放或是显示器亮度的提高或降低。而利用可形变或可位移组件48所完成的按键，也可以取代一般手机上的音量键等传统实体按键。或是传统实体按键的上方也可以触控来增加其他功能。

再请参见图6，其为本发明另一实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的结构示意图。其与图3系列所示实施例的最大不同处在于触控感应电极组 62可以利用透明电极(ITO或是导电银胶)为材料，直接完成在透光盖板21的内侧表面。该触控感应电极组62包括有顶面触控感应电极组622与侧边触控感应电极组621，该侧边触控感应电极组621紧邻该侧壁12S。显示模块23再利用光学透明胶24来贴附在已形成触控感应电极组62的透光盖板21的内侧表面上。由图可看出，侧边触控感应电极组621向壳体12的两侧延伸，涵盖面积的边缘尽量靠近壳体12两侧的侧壁结构12S，可以用以来对透光盖板21上表面以及侧壁结构12S 表面上触控的手指来进行感测。至于其他电路组件25则是设置在显示模块23下方的电路板26上。而电路板26与上方显示模块23与触控感应电极组62间的电路连接，都可以靠软性电路板27来完成，电路芯片4则完成于软性电路板27之上。

再请参见图7，其为本发明又一实施例提供的一种具有触控输入功能的掌上型装置的结构示意图。其与图3系列所示实施例的最大不同处在于触控感应电极组 72直接整合至显示模块23(表面上或模块中)。

该触控感应电极组72包括有顶面触控感应电极组721与侧边触控感应电极组722，该侧边触控感应电极组722紧邻该侧壁12S。显示模块23利用光学透明胶 24来贴附在透光盖板21的内侧表面上。由图可看出，侧边触控感应电极组722位于壳体12的两侧，涵盖面积的边缘尽量靠近壳体12两侧的侧壁结构12S，可以用以来对透光盖板21上表面以及侧壁结构12S表面上触控的手指来进行感测。至于其他电路组件25则是设置在显示模块23下方的电路板26上。而电路板26与上方显示模块23与触控感应电极组62间的电路连接，都可以靠软性电路板27来完成，电路芯片4则完成于软性电路板27之上。

另外，由图8所示的另一个具有触控输入功能的掌上型装置的顶面示意图可以清楚看出，其以窄边框甚至称为无边框智能手机为例的顶面示意图，也就是上述显示模块23外显于壳体上的可视区域83的宽度几乎与手机主体30的宽度一致。如此一来，当可视区域83的边缘区域也必须要具有辨识手指触控位置的能力，也就是使用者将手指置放在图中所示之可视区域83的边缘位置830甚或是图未能示出的手机侧壁结构时，可视区域83下方的触控感应模块(本图未示出，相关示意可以参见图9)也要能够感应到其触控点的坐标位置。为能达到此目的，本实施例再提出以下的实施例技术手段：

请参见图9，其为本实施例中的触控感应模块的感应电极组分布示意图。感应电极组可以设置在触控感应模块的表面929之上，其主要分成两个部分。第一部分是第一触控感应电极组920(图中未绘出电极细节，仅以涵盖范围表示，可以是常见的以X、Y轴分布的二维电极结构)，第一触控感应电极组920可以用来感测使用者的手指在其上方的手势触控。而第二部分则是由第二触控感应电极组来完成，该第二触控感应电极组紧邻该侧壁结构，该第二触控感应电极组主要包括有排成一列的多个不相连感应电极，每个感应电极可分别通过连接线(本图中仅绘出一线条来简单表示)连接至该控制电路芯片930。本图例中的第二触控感应电极组包括有第一侧边触控感应电极组921以及第二侧边触控感应电极组922来组成(当然也可以只有一个侧边触控感应电极组)，该等侧边触控感应电极组921、922紧邻壳体的侧壁结构(本图未示出，相关示意可以参见图6、7所示的12S)。当然，上述具有触控输入功能的掌上型装置除了可以是手机外，也可以是其他不具显示模块的触控装置，只要是具有顶面与侧壁的触控表面的硬件配置皆可以运用其上，例如多媒体遥控器、游戏机控制器或是类似的人机输入接口控制器。

至于控制电路芯片930可以设置于盖板(本图未示出，相关示意可以参见图6、 7所示的21)与该壳体的该侧壁结构(本图未示出，相关示意可以参见图6、7所示的12S)所构成该容置空间(本图未示出，相关示意可以参见图6、7所示的31)之中，其通过多组接线(图中仅选择一个感应电极画出单一线条来简单表示)电性连接至该感应电极组，该控制电路芯片930可分别操作于第一模式与第二模式。

在该第一模式中，该第二触控感应电极组(921、922)中至少一个感应电极单独感应该侧壁结构处的一接近或触控行为所造成的电容变化。至于第一触控感应电极组920则可以正常操作，用以感测手指于显示模块上的触控手势或点选。如此一来，在第一模式中，该第二触控感应电极组中至少一个感应电极可以单独感应该侧壁结构处的接近或触控行为所造成的电容变化，因此壳体的侧壁结构处可以具有触控感测的功能。而第一模式的操作方法与应用实例可以运用上述图3到图7 所述之技术手段来完成，该显示模块23的可视区域33与该壳体12同宽并与该感应电极组上下重叠，或该感应电极组可整合于该显示模块23中，也就是所谓的 In-Cell内嵌式触控显示面板，而其他细节就不再赘述。

当然，在第一模式中，该第一触控感应电极组920还可以与显示模块连动，当显示模块处于关闭状态时，处于第一模式中的控制电路芯片930让该第一触控感应电极组920处于睡眠状态(扫描速度降低或不扫描)，直到显示模块处于开启状态时，第一触控感应电极组920才恢复正常操作而正常感测手指于显示模块上的触控手势或点选。

而在该第二模式时，该第二触控感应电极组921、922中的多个感应电极被该控 制电路芯片930并联，由原本多个分离的感应电极，组合成一长条状的等效感应电极， 而可以视为该第一触控感应电极组920在侧边增设的另一条感应电极(沿Y轴(或X 轴)延伸的电极结构)，长条状的等效感应电极与该第一触控感应电极组920便可以一 起合作感应该盖板上方的另一接近或触控行为所造成的电容变化。因此当控制电路芯 片930切换到第二模式时，因为该第二触控感应电极组921、922可与该第一触控感 应电极组920一起合作感应触控表面上方的另一接近或触控行为所造成的电容变化， 所以整个表面连同边缘处上方都可以进行手势感测，不会浪费任何图形输入接口的操 作面积，特别是针对窄边框甚至无边框智能手机的运用。因为手机防护套多会罩住手 机的侧边，导致传统手机的侧边按键操作不易会是需预留孔洞让侧边按键外露。但是 如本实施例图3G、3E、3F所示可知，本实施例是利用显示模块可视区域表面的边缘 处的电极，来对手机侧边的手指触控行为来进行感应，如此将让手机防护套的使用不 会影响侧边手指触控行为的感应，而省去侧边按键的设置也可以让手机防水功能更容 易达成。

再请参见图10，其为针对上述第二模式的技术细节的示意图。首先，图9的第一侧边触控感应电极组921或第二侧边触控感应电极组922中的每一个分离电极可以是本图所示的感应电极990，而每个感应电极990都以各自独立的信号连接线9901电性连接至控制电路芯片930。至于上述的第一触控感应电极组920是由本图中的第一轴方向电极991与第二轴方向电极992来构成。如此一来，处于第二模式的控制电路芯片930可以正常利用第一轴方向电极991与第二轴方向电极 992来感应上方产生的触控手势，并且，处于第二模式的控制电路芯片930会将多个分离设置的感应电极990在该控制电路芯片端完成并联组态，进而将分离设置的感应电极990等效成一列如同第二轴方向电极992的感应电极。如此一来，感应电极990将可以与原第二轴方向电极992组成一个涵盖面积更大并延伸到边缘处的可触控表面，进而可利用一套电极结构来成功实现全屏触控以及边缘触控两用的功效增进。

另外，上述第一模式与第二模式的切换机制可以是以分时多任务的方式来完成。也就是轮流在紧邻的第一时段与第二时段，控制电路芯片930分别操作于第一模式与第二模式，如此就可以同时完成全屏触控以及边缘触控两用的功能。而边缘触控所达成的功效的实施例则可参考上述图3到图7所述之技术手段来完成，故不再赘述。

或者，当显示模块处于关闭状态时，则可以将控制电路芯片930先默认操作于第一模式，用以优先感测边缘的手指接触，但是可以停用第一触控感应电极组 920(可以是常见的以X、Y轴分布的二维电极结构)的感测，如此将仅用以判断出使用者当前的握持手势而避免第一触控感应电极组920造成干扰与误动作。于是，显示模块处于关闭状态时，***仅会根据当前的握持手势来判断是否要进入第二模式(全屏触控)(或是第一模式与第二模式轮流在紧邻的第一时段与第二时段切换的模式)。举例来说，用以进行边缘感测的第一模式可以侦测出如图1或图2等不同的握持手势。当进行边缘感测的第一模式侦测出如图1的握持手势达到特定时间后(也可以再加上G值传感器所测得的机身姿态来进行确认)，便可以判断为要进行显示模块触控模式，于是便使显示模块进入开启状态并将***切换进入第二模式(全屏触控)。

再者，为能让处于握持手势时，边缘处要能容忍握持所造成的误动作，还可以将第一模式所侦测到的握持手势所对应的触碰点位置集合带入第二模式(全屏触控)中，让第二模式(全屏触控)中的触碰点感测过程中，可以忽略掉该触碰点位置集合，进而排除该多个触碰点对全屏触控所造成的影响，进而达到对于手指在显示模块上触控手势的精确感测。

另外，当显示模块处于开启状态时，控制电路芯片930则可先以分时多任务的方式分别操作于第一模式与第二模式，而在进行边缘感测的第一模式中若是完全感测不到任何边缘触碰，则可以逐渐减少处于边缘感测的第一模式的时间占比，甚至将其第一模式的时间占比降为零。

再者，本实施例还可以让***进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势，用以搜集用户的握持习惯，而将第一模式所侦测到的各种握持手势所对应的多种触碰点位置集合汇入数据库，该数据库将可以提供给上述操作来运用。倘若出现数据库中未储存的新握持手势，还可以判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

再请参见图11A、11B、11C，其为再一实施例提供的感应电极组的示意图，图11A为表示出第一触控感应电极组中的发射电极96，其由复数个相互平行且沿水平方向延伸的电极条来完成。本例中的发射电极96间的距离很小，用以尽量遮蔽所有的面积来防止下方电路的EMI对上方接收电极地干扰。

至于图11B则表示出第一触控感应电极组的接收电极97(相互平行且沿垂直方向延伸的电极条)以及第二触控感应电极组中的分离设置的感应电极98，而每个感应电极98都以各自独立的信号连接线9801电性连接至控制电路芯片(本图未示出)。感应电极98的个数越多越好，可以让触控分辨率增加，但必须视控制电路芯片可支持的接脚数来进行妥协。本实施例的感应电极98在左侧列(右侧列)由四个分离设置的感应电极98来组成，每个感应电极98横跨约6个发射电极96的宽度，其放大示意图请参见图11C，至于处于浮接状态之假电极99则用以填补上述感应电极间的空缺，进儿让电极图案分布均匀，改善可能的视觉干扰。至于侧边电极 999则是与信号连接线9801之间呈平行延伸，除了可以接地而形成静电防护电极之外，还可以连接至控制电路芯片930，当作双线感测的驱动或接收电极来使用。至于双线感测的技术细节，可以参见发明人所提出的美国专利US9430103中的相关说明，在此不予赘述。

综上所述，本实施例提供的具有触控输入功能的掌上型装置中控制电路芯片同时驱动第一触控感应电极组和第二触控感应电极组，实现全方面的电容感测并有效的降低了制作的复杂度；通过在侧壁结构上设置可形变或可位移组件，使得使用者更加接近感应电极，从而测得更大的耦合电容进而更好地判断出按压动作；此外，在可形变或可位移组件上设置接地电极，手指与浮接状态的接地电极耦合会合成更优良的导体，达到更佳的电容感测效应；再者，通过显示模块可视区域表面的边缘处的电极对手机侧边触控行为进行感应，避免使用手机防护套影响感应侧边手指触控行为的情况，可以省去侧边按键的设置，便于实现手机防水功能；本实施例提供的具有触控输入功能的掌上型装置其感测更加精确，避免相关技术中在壳体两侧额外设置传感器和驱动电路的情况，简化装置结构、降低装置的制造难度，降低了装置的生产制造成本。

在本发明所提供的几个实施例中，应所述理解到，其所揭露的装置可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1.一种具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，包括：

一壳体，包括有一侧壁结构；

一盖板，与该壳体的该侧壁结构一起形成一容置空间；

一控制电路芯片，设置于该容置空间中，该控制电路芯片可操作于一第一模式与一第二模式；

以及一感应电极组，设置于该容置空间中并电性连接至该控制电路芯片，该感应电极组包括有一第一触控感应电极组与一第二触控感应电极组，该第二触控感应电极组紧邻该侧壁结构，该第二触控感应电极组包括有排成一列的多个不相连感应电极，每个该感应电极分别通过一连接线连接至该控制电路芯片，在该第一模式中，该第二触控感应电极组中至少一个该感应电极单独感应该侧壁结构处的一触控或接近行为所造成的电容变化，在该第二模式中，该第二触控感应电极组中的多个该感应电极被该控制电路芯片并联且与该第一触控感应电极组一起合作感应该盖板上方的另一触控或接近行为所造成的电容变化。

2.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，还包括一显示模块，设置于该容置空间中，该显示模块的一可视区域与该壳体同宽并与该感应电极组上下重叠或该感应电极组整合于该显示模块中，该盖板为一透光盖板。

3.如权利要求2所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该具有触控输入功能的掌上型装置为一智能手机，该智能手机的该显示模块的该可视区域的边缘区域下方设有该第二触控感应电极组。

4.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该第二触控感应电极组包括一第一侧边触控感应电极组以及一第二侧边触控感应电极组，该第一侧边触控感应电极组和该第二侧边触控感应电极组紧邻该侧壁结构，其中该第一侧边触控感应电极组或该第二侧边触控感应电极组由多个不相连感应电极来组成，该多个感应电极排成一列分布在一表面上并紧邻该侧壁结构，每个该感应电极通过一连接线连接至该控制电路芯片。

5.如权利要求2所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，当该显示模块处于关闭状态时，处于该第一模式中的该控制电路芯片让该第一触控感应电极组处于睡眠状态，直到该显示模块处于开启状态时，该第一触控感应电极组才恢复正常操作而正常感测手指在该显示模块上的触控手势或点选。

6.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该第二触控感应电极组中的多个该感应电极被处于第二模式中的该控制电路芯片并联，由原本多个分离的该感应电极组合成一长条状的等效感应电极，该长条状的等效感应电极与该第一触控感应电极组一起合作感应一接近或触控行为所造成的电容变化。

7.如权利要求6所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该第一触控感应电极组是由一第一轴方向电极与一第二轴方向电极构成，该长条状的等效感应电极与该第二轴方向电极组成一个涵盖面积更大并延伸到边缘处的一可触控表面。

8.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该控制电路芯片于该第一模式与该第二模式的切换机制是以分时多任务的方式轮流在紧邻的第一时段与第二时段分别操作于该第一模式与该第二模式。

9.如权利要求2所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，当该显示模块处于关闭状态时，该控制电路芯片先默认操作于该第一模式用以优先感测边缘的手指接触、并停用该第一触控感应电极组的感测。

10.如权利要求9所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该显示模块处于关闭状态时，该控制电路芯片根据当前的握持手势来判断是否要进入该第二模式。

11.如权利要求10所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，将该第一模式所侦测到的握持手势所对应的一触碰点位置集合带入该第二模式中，让该第二模式中的触碰点感测过程中忽略掉该触碰点位置集合所造成的影响。

12.如权利要求2所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，当该显示模块处于开启状态时，该控制电路芯片先以分时多任务的方式分别操作于该第一模式与该第二模式，而在进行边缘感测的该第一模式中若是完全感测不到任何边缘触碰，则逐渐减少处于边缘感测的该第一模式的时间占比直到降为零。

13.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该具有触控输入功能的掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势用以搜集该用户的握持习惯，并将该第一模式所侦测到的该各种握持手势所对应的多种触碰点位置集合汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

14.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该壳体的该侧壁结构上设有一可形变或可位移组件，该可形变或可位移组件因用户的按压产生向壳体内部方向的形变或位移，该可形变或可位移组件的内层或内侧包括有一接地电极。

15.如权利要求1所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该第二触控感应电极组用以感测到一手指接触点的接触面积增加，判断出使用者做出正在用力握紧的手势。

16.如权利要求15所述的具有触控输入功能的掌上型装置，其特征在于，该手指接触点位于该侧壁表面或接近该侧壁的该盖板边缘的表面。

17.一种触控输入方法，应用于一掌上型装置，该掌上型装置具有一显示模块、一侧壁触控输入模块以及一显示屏触控输入模块，其特征在于，该触控输入方法包括下列步骤：

利用该侧壁触控输入模块来感测当前的握持手势；以及

根据该当前的握持手势来判断是否要启用该显示屏触控输入模块。

18.如权利要求17所述的触控输入方法，其特征在于，还包括步骤，当该显示模块处于关闭状态时，默认启用该侧壁触控输入模块、并停用该显示屏触控输入模块。

19.如权利要求17所述的触控输入方法，其特征在于，还包括下列步骤，该掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势用以搜集用户的握持习惯，而该侧壁触控输入模块将所侦测到的各种握持手势所对应的多种触碰点位置集合汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。

20.一种触控输入方法，应用于一掌上型装置，该掌上型装置具有一显示模块、一侧壁触控输入模块以及一显示屏触控输入模块，其特征在于，该触控输入方法包括有下列步骤：

启用该侧壁触控输入模块来侦测一握持手势而对应产生一触碰点位置集合；以及

启用该显示屏触控输入模块感测一触碰手势时参考该触碰点位置集合，让该显示屏触控输入模块的该触碰手势感测过程中可忽略掉该触碰点位置集合所造成的影响。

21.如权利要求20所述的触控输入方法，其特征在于，还包括下列步骤，该掌上型装置可进入一学习模式，提示用户进行各种握持手势，该侧壁触控输入模块用以将所侦测到的各种握持手势产生对应的多种触碰点位置集合并汇入一数据库，若出现数据库中未储存的新握持手势便判断为非法使用者而进入锁屏状态来进行防盗、或是自动进入该学习模式来重新进行握持手势的再搜集。