TWI425391B - 活動式操作板模組以及具有此模組之電子裝置 - Google Patents

Description

活動式操作板模組以及具有此模組之電子裝置

本發明係關於一種電子裝置，尤指一種具活動式操作板之電子裝置。

滑鼠有攜帶不便、需要有較大之移動空間等缺點，因此可攜式電腦一般配設有觸控板(touch pad)以利於指令輸入。由於觸控板多與筆記型電腦電性連接，因此在啟動筆記型電腦後，無須重新設定，即可直接使用觸控板，使觸控板在有限的平面空間上，即可操控該游標之移動，而可達到與一般滑鼠具有相同功能之目的。

現今之觸控板或軌跡板，軌跡球等輸入裝置，大多只有移動指標與確認之功能，而當需要點擊如滑鼠之左鍵或右鍵功能時，需要另設按鍵於觸控板附近，或利用多點觸控(multi-touch)功能以組合輸入指令，然而使用者需於使用前先得熟悉多點觸控指令之輸入方法，使用上較不方便也不夠直覺。

有鑑於前述傳統之觸控板等輸入裝置在實際施用時，無法具有直覺性操控之功能，因此，發明人根據多年來之技術經驗，及所累積之專業知識，針對上述問題，開發設計出本發明之一種具有多自由度觸控面板之電子裝置，期藉由本發明之問世，令人們可更直覺性的操作電腦。

有鑑於此，本發明提供一種具操作板之電子裝置，藉由活動式操作板之作動，從而提供使用者更直覺的指令輸入方式。

本發明揭露一種具活動式操作板之電子裝置，其包含有一本體、一操作板以及一感測模組。操作板活動式地設置於本體上，且與本體電性連接。感測模組設置於本體上，用以感測操作板之位移而產生一位移訊號；其中位移訊號藉由電性連接傳導至本體，並使本體執行一對應指令。

本發明亦揭露一種操作板模組，操作板模組包含一操作板、一感測模組。操作板活動式地設置於一電子裝置之一本體上，且與本體電性連接；感測模組設置於操作板上，用以感測操作板之位移而產生一位移訊號；其中，當操作板配置於電子裝置時，操作板與本體間不相互接觸，而位移訊號藉由電性連接傳導至本體，並使本體執行一對應指令。

本發明操作板可進行垂直移動或水平移動，甚至可進行軸向轉動來輸入指令，除此之外，進一步可進行其他多自由度之操作板移動以輸入更多元化之指令，相較於習知技術，可提供使用者有更直覺的電子裝置控制介面。

第一實施例

請一併參閱圖一及圖二。圖一繪示根據本發明第一實施例之電子裝置示意圖。圖二繪示沿圖一之A-A’線之剖面圖。

於本例中，電子裝置1包含有一顯示部60、一本體10、一操作板20、一支撐模組30以及一感測模組40。

本體10包括進行資料或指令處理的相關元件，如：主機板、CPU或其他處理用之IC；以及用以保存資料的暫存記憶體或硬碟；或用以輸入指令或資訊的介面，包括鍵盤、觸控板、軌跡球、手寫板；或用以與其他周邊裝置或系統溝通的介面，如各式連接埠、有線或無線通訊連接模組等。

於本實施例中，電子裝置1為一筆記型電腦，然其不以此為限，其亦可如手寫板或手提電話等任何其他具有上述操作板20之電子裝置。

本體10具有一操作區，於本例中，操作區為一設置部12；且操作板20以活動式的方式設置於設置部中，且操作區與本體10電性連接。其中，操作板20可為一不具觸控功能的板件，如一般滑鼠之左鍵右鍵結構，僅為單純一接受使用者觸壓並藉以觸發一控制單元產生一觸控訊號的板件。

操作板20也可為具有觸控功能的觸控板，以感測使用者之觸控而產生一觸控訊號。操作板20亦可為具有顯示功能與觸控功能之觸控面板，以顯示訊息或感測使用者之觸控而產生一觸控訊號。操作板20可為任何態樣的型式，並不以此為限。

操作區可定義出操作板20可移動之範圍。其於電子裝置中之設置高度不限，然為使使用者更為操作便利，可有不同之設置方式。於本例中的設置部12可防止操作板模組20凸出於整個操作表面，而妨礙使用者使用電子裝置1之其他元件。

此外，電子裝置之本體操作區之位置如位於筆記型電腦之鍵盤之附近，其可為一開口或一凹陷部，讓操作板模組20設置在對應開口或凹陷部中，且電性連接本體，同樣也不會突出於整個操作區的元件高度。事實上設置方式只要可讓本發明操作板模組之位移自由，並不限制於上述實施例的態樣。

於本例中，更包括一支撐模組30，設置於設置部12與操作板20之間，使操作板20與本體10間維持一空隙，以容許操作板20作一垂直於操作板20朝下方向之位移。當使用者按壓操作板20以產生垂直位移時，可向電子裝置1本體10輸出一位移訊號。

感測模組40設置於本體10與操作板20之間，用以感測操作板20之位移而產生一位移訊號；其中觸控訊號以及位移訊號藉由電性連接傳至本體10。

以上的設計容許使用者透過對操作板20整體進行按壓而有往下之位移。且除向下位移之移動外，本發明操作板模組20更可藉軸向旋轉以及水平移動等位移訊號而對電子元件輸入相對應行為之指令。詳細如後述。

圖三A至圖三D分別繪示本發明第一實施例之操作板20作動示意圖。

於本例中，若對操作板20進行水平移動時(如圖三A或圖三B所示)，代表對電子裝置1正在顯示的內容下達進行偏移之指令，而其偏移之方向與距離亦可分別依據操作板20水平位移之方向或位移時間等條件來決定。此時實際之操作，從顯示畫面上可以執行頁面的向上捲動或向下捲動，或是讓畫面持續往下一頁或上一頁移動，例如電子書或相簿的翻閱執行模式，或是畫面區塊的移動，例如地圖或放大後圖片的移位。

當對操作板20進行軸向旋轉則可對電子裝置1正在顯示的內容下達執行旋轉之指令(如圖三C所示)，而其內容之旋轉方向則可對應於操作板20之旋轉方向。

於本領域中具通常知識者應可理解，在有限空間的位移下，若偏移之位移到達極限，即使實際上操作板位置無法繼續移動，但仍因位置的偏移狀態未解除，而可繼續執行原本指令，直到操作板偏移狀態解除，恢復原位為止。此機制可透過軟體設定或感測模組40的設定來達成。

操作板20進一步包含一傳輸單元，傳輸單元對於訊號傳輸或是資訊傳遞或交換都可以有線或無線的方式進行傳輸。

傳輸單元若以有線的方式進行傳輸，可利用一傳輸線路28自操作板20之下表面延伸，並連接於本體10，用於將操作板20之訊號或資訊傳輸予電子裝置1。傳輸單元若以無線的方式進行傳輸，可利用藍芽、紅外線等方式將操作板20之訊號或資訊傳輸予電子裝置1。

以傳送訊號為例，當操作板20為一觸控板時，操作板20接收按壓或位移訊號，且將按壓或位移訊號傳輸予電子裝置1。以資訊傳遞或交換為例，例如當操作板20為一觸控面板或一手寫板時，操作板20接收手寫資料，且將該些手寫資料傳輸予電子裝置1。

支撐模組30可為彈性元件，例如彈簧，但不以此為限，惟彈性元件可在外力消失後回復原位。然支撐模組30亦可為任何型式的連接元件，如球狀的萬向接頭或其他高自由度之連接裝置。本具體實施例之支撐模組30包含多數個彈簧，使用彈簧不會限制操作板20之移動，可依照外力施壓方向進行垂直，水平或軸向旋轉之位移，具有高自由度。且當施壓之外力消失，操作板20將根據彈簧原本的特性

感測模組40可分別設置於本體10或操作板20，可根據其輸出之感測訊號判斷使用者對操作板20之操作態樣，例如為垂直，水平或軸向旋轉之位移，進而判斷使用者欲執行之指令為何。感測模組40設置之位置可根據欲偵測之作動方式而作調整。

於本具體實施例中，感測模組40係由多數個感測元件所組成，各個感測元件可分別為接觸式感測元件以及非接觸式感測元件。接觸式感測元件會於與標的物接觸時發出訊號，而非接觸式感測元件則可利用紅外線，震波等感測原理來感測其與標的物之距離或其他物理參數，以判斷標的物之位置及其他物理特性。

於本具體實施例中，多數個感測元件分別對應設置於操作板20之表面24以及本體10。如圖三D所示，當操作板20被如圖所示之箭頭方向按壓時，設置於操作板20表面24之感測元件40a與設於本體10之感測元件40b將相互接觸，此時感測元件向電子裝置1輸出一移動訊號，如滑鼠右鍵之點擊指令；同理，若對操作板20之左側進行按壓，可執行如滑鼠右鍵之點擊指令。

再者，若感測元件40a、40b對應設置於操作板20之側邊以及本體10，則可感測操作板20與本體10之相對距離與角度，判斷為垂直，水平或軸向旋轉之位移，並將此相關移動訊號傳予電子裝置1，據而判斷操作板20之作動態樣。

另外，本發明之電子裝置1可進一步包含復位模組50。復位模組50設置於該本體10與該操作板20之間，以輔助支撐模組30使該操作板20回復作動前之狀態。復位模組50可為磁性元件或是彈性元件或其他可用以回復操作板20以及本體10相對位置之機構。

第二實施例

請一併參閱圖四及圖五。圖四繪示根據本發明之實施例之電子裝置之示意圖。圖五繪示沿圖四之A-A’線之剖面圖。

本實施例之大部分特徵均與前述第一實施例之結構相同，故不予贅述。其中，本具體實施例更包括復位模組50(如圖二所示)，復位模組50包含球狀部52，嵌設於本體10以及延伸部54(如圖五所示)。

此外，為了使電子裝置內部與外界隔離，本發明本體10較佳亦進一步可包含一突出部14，用以遮蓋本體10與操作板20間作為移動行程之空隙，以防止異物進入以對電子裝置1造成傷害。或當操作板是配置於本體的開孔時，可以具有彈性的薄膜連接操作板與本體之間，避免為了保留水平位移行程的間隙導致異物或灰塵落入電子裝置內部。

此外，本體10更可為階梯狀結構16。請一併參閱圖六及圖七。圖六繪示本發明之實施例之電子裝置之示意圖。圖七繪示沿圖六之A-A’線之剖面圖。

其中，本體10具有階梯狀結構16，操作板20具有一對應階梯狀結構之下表面。用以限制操作板20之作動以及減少操作板20於按壓時之行程，進而節省機構的空間。除本體10結構之外，本實施例之大部分特徵均與前述之實施例相同，故不予贅述。

第三實施例

請一併參閱圖八及圖九。圖八繪示本發明之第三實施例之電子裝置示意圖。圖九繪示沿圖八之A-A’線之剖面圖。

本實施例之大部分特徵均與前述之實施例相同，故不予贅述，與前述實施例之差別主要為：本實施例之支撐模組30為一磁力連接組件301；磁力連接組301分別設置於本體10與操作板20之間，藉由磁力相斥的效果使操作板20與本體10保持一按壓行程。磁力相斥的效果可使操作板20在受到按壓的壓力消除後回復作動前之狀態。

其中，磁力連接組件301可為永久磁鐵，或可透過一線圈模組進行磁性變化之電磁鐵。

本發明活動式操作板之電子裝置提供使用者更簡單且具直覺性的操作介面，使用者可直覺性地控制操作板，不論是平面移動、旋轉或是垂直按壓操作板，都可以輕易達到使用者直覺的操作指令，包括如執行習知技術中，使用滑鼠進行移動游標與點擊左鍵或右鍵作確認之功能。本發明除水平移動，垂直移動，或軸向轉動以外，於本領域中具通常知識者應可理解，操作板可透過其他多自由度之作動，執行更多元化之指令，容許使用者更直覺的控制電子裝置，且相關延伸之應用均不脫本發明之範疇。

10‧‧‧本體

12‧‧‧設置部

14‧‧‧頂部

16‧‧‧階梯狀結構

20‧‧‧操作板

24‧‧‧表面

28‧‧‧傳輸線路

30‧‧‧支撐模組

301‧‧‧磁力連接組件

40‧‧‧感測模組

40a、40b‧‧‧感測元件

50‧‧‧復位模組

501‧‧‧磁力復位組件

52‧‧‧球狀部

54‧‧‧延伸部

60‧‧‧顯示部

圖一繪示根據本發明第一實施例之電子裝置之示意圖。

圖二繪示沿圖一之A-A’線之局部剖面圖。

圖三A至圖三D分別繪示根據本發明第一實施例之操作板之作動示意圖

圖四繪示根據本發明第二實施例之電子裝置示意圖。

圖五繪示沿圖四之A-A’線之剖面圖。

圖六繪示根據本發明第二實施例本體為階梯狀結構之示意圖。

圖七繪示沿圖六之A-A’線之剖面圖。

圖八繪示根據本發明第三實施例之電子裝置之示意圖。

圖九繪示沿圖八之A-A’線之剖面圖。

10．．．本體

12．．．設置部

20．．．操作板

24．．．表面

28．．．傳輸線路

30．．．支撐模組

40．．．感測模組

50．．．復位模組

Claims (13)

1. 一種具活動式操作板之電子裝置，包含：一本體；一操作板，活動式地設置於該本體上，且與該本體電性連接；以及一感測模組，設置於該本體上，用以感測該操作板之位移而產生一位移訊號；其中，該位移包括水平位移、旋轉位移以及傾斜位移，該位移訊號藉由該電性連接傳導至該本體，並使該本體執行一對應指令。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中設置於該本體上之該操作板與該本體保持一距離。
3. 如申請專利範圍第1項之電子裝置，其中該操作板具有觸控功能。
4. 如申請專利範圍第1項之電子裝置，其中該本體具有一開口，用以設置該操作板。
5. 如申請專利範圍第1項之電子裝置，其中該本體具有一設置部，用以設置該操作板。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該操作板與該本體之間更包括一彈性元件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該操作板與該本體更包括一磁性元件。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該對應指令包括一觸發指令、一游標移動指令、一輸入按鍵 指令、一滾輪指令以及一手寫指令。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其更包括一顯示部。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該感測模組更設置於該操作板上，用以感測該操作板之位移而產生該位移訊號。
11. 一種操作板模組，活動式地配置於一電子裝置之一本體上，該操作板模組包含：一操作板，活動式地設置於該本體上，且與該本體電性連接；以及一感測模組，設置於該操作板上，用以感測該操作板之位移而產生一位移訊號；其中，當該操作板配置於該電子裝置時，該操作板與該本體間不相互接觸，而該位移包括水平位移、旋轉位移以及傾斜位移，該位移訊號藉由該電性連接傳導至該本體，並使本體執行一對應指令。
12. 如申請專利範圍第11項之操作板模組，其中該操作板具有觸控功能。
13. 如申請專利範圍第11項所述之操作板模組，其中該對應指令包括一觸發指令、一游標移動指令、一輸入按鍵指令、一滾輪指令以及一手寫指令。