TWI725751B - 觸控板模組及具有觸控板模組的電子計算機 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種觸控板模組，包括拖架、觸控板組件以及支撐組件，且觸控板組件設置於拖架的上方並包括薄膜線路板以及設置於薄膜線路板上方的電路板，而支撐組件設置於觸控板組件的第二端以及拖架之間，當觸控板組件的第一端被觸壓時，觸控板組件的第一端可相對拖架擺動，且薄膜線路板的薄膜開關被觸發。此外，本發明還提供具有上述觸控板模組的電子計算機。

Description

觸控板模組及具有觸控板模組的電子計算機
本發明係涉及輸入裝置的領域，尤其係關於一種具有觸控功能的輸入裝置。
隨著科技的日新月異，電子設備的蓬勃發展為人類的生活帶來許多的便利性，因此如何讓電子設備的操作更人性化是重要的課題。舉例來說，日常生活常見的電子設備為筆記型電腦、手機、衛星導航裝置…等，由於該些電子設備的儲存容量以及處理器運算效能大幅提昇，使得其所具有的功能日益變得強大且複雜。為了能有效率地操作該些電子設備，電子設備的製造商使用了觸控板作為輸入裝置以操控該些電子設備。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦與其觸控板模組之結構示意圖。觸控板模組1設置於筆記型電腦2的外殼21中，並至少部分顯露於外以供使用者接觸而對筆記型電腦2進行操作，例如，使用者可藉由手指接觸觸控板模組1且於觸控板模組1上滑動以移動螢幕22上的游標23，亦可藉由按壓觸控板模組1而使筆記型電腦2執行特定功能，因此觸控板模組1可替代滑鼠的功用，令使用者不需因額外攜帶或裝設滑鼠而帶來不便。
請同步參閱圖2與圖3，圖2為圖1所示觸控板模組 於未被觸壓時的概念示意圖，圖3為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。筆記型電腦2的外殼21具有向內凹陷的框架24，且框架24內的相對兩側分別設置有向框架24內延伸的支撐結構241與觸發部242，而觸控板模組1的第一端11設置有金屬穹丘彈性開關(dome switch)，觸控板模組1的第二端12連接於支撐結構241。其中，當使用者觸壓觸控板模組1時，觸控板模組1的第一端11以支撐結構241為支點而相對於觸發部242向下擺動，使得觸控板模組1的金屬穹丘彈性開關13抵頂框架24的觸發部242，進而觸發金屬穹丘彈性開關13並產生敲擊的回饋聲響。此外，當金屬穹丘彈性開關13被觸發後，觸控板模組1會輸出開關控制訊號予筆記型電腦2，藉此令筆記型電腦2執行相對應的功能，而當使用者不再觸壓觸控板模組1時，觸控板模組1的第一端11會因應支撐結構241的彈性力而相對於觸發部242向上擺動，使得觸控板模組1恢復原位。
然而，習知觸控板模組1的缺點在於，觸控板模組1被觸壓後可能導致不同的位置具有不同的移動行程，因而導致操作上的阻礙。以圖1所示為例，A區域與B區域分別位在觸控板模組1的二個角落，亦分處於觸控板模組1之第一端11的相對兩側，當使用者觸壓A區域與B區域中之任一者時，A區域向下移動的幅度與B區域向下移動的幅度差距太多，從而導致不佳的操作手感，甚至是令金屬穹丘彈性開關13無法被有效觸發。
有鑑於此，現有的觸控板模組還會於其中設置平衡桿件，用以提升觸控板模組於被觸壓後的連動性，其如公開號為CN108268179的中國發明專利申請所揭露，惟，於上述結構將導 致零件數量的增加、組裝複雜度的提升以及整體厚度無法有效薄型化。是以，習知的是以，習知的觸控板模組以及具有觸控板模組的電子計算機具有改善的空間。
本發明之一目的在提供一種具有薄膜線路板的觸控板模組。
本發明之一另一目的在提供一種具有上述觸控板模組的電子計算機。
於一較佳實施例中，本發明提供一種觸控板模組，包括：
一拖架；以及
一觸控板組件，設置於該拖架之上方，包括：
一薄膜線路板，包括至少一薄膜開關，且該至少一薄膜開關位於該觸控板組件之一第一端；以及
一電路板，設置於該薄膜線路板之上方並用以因應使用者於該觸控板組件上之一觸控行為而輸出之一控制訊號；以及
一支撐組件，設置於該觸控板組件之一第二端與該拖架之間，其係於該觸控板組件之一第一端被觸壓時使該觸控板組件之該第一端可相對該拖架擺動，進而使該至少一薄膜開關被觸發。
於一較佳實施例中，該觸控板模組更包括一觸覺反饋傳感器(haptics)，其係設置於該拖架以及該電路板之間，並用以因應該薄膜開關被觸發而產生一觸覺反饋。
於一較佳實施例中，本發明亦提供一種電子計算機，包括：
一殼體，具有向內凹陷之一容置空間；
一處理器，設置於該殼體內；以及
一觸控板模組，設置於該容置空間中而與該處理器電性相連，包括：
一拖架；以及
一觸控板組件，設置於該拖架之上方，包括：
一薄膜線路板，包括至少一薄膜開關，且該至少一薄膜開關位於該觸控板組件之一第一端；以及
一電路板，設置於該薄膜線路板之上方並用以因應使用者於該觸控板組件上之一觸控行為而輸出之一控制訊號予該處理器；以及
一支撐組件，設置於該觸控板組件之一第二端與該拖架之間，其係於該觸控板組件之一第一端被觸壓時使該觸控板組件之該第一端可相對該拖架擺動，進而使該至少一薄膜開關被觸發。
1:觸控板模組
2:筆記型電腦
3:觸控板模組
3’:觸控板模組
4:電子計算機
5:訊號傳輸手段
6:桌上型電腦
11:觸控板模組的第一端
12:觸控板模組的第二端
13:金屬穹丘彈性開關
14:電路板
21:外殼
22:螢幕
23:游標
24:框架
31:觸控板組件
32:拖架
33:支撐組件
34:觸覺反饋傳感器
35:殼體
39:鎖固元件
41:殼體
42:螢幕
43:處理器
44:游標
311:觸控板組件的第一端
312:觸控板組件的第二端
313:上蓋板
314:電路板
315:膠體
316:薄膜線路板
317:彈性觸發部
321:抵頂凸部
411:殼體的內壁
3161:薄膜開關
3162:上層薄膜
3163:下層薄膜
3164:間隔層
31621:上接點
31631:下接點
D1:方向
D2:方向
圖1：係為習知筆記型電腦與其觸控板模組之結構示意圖。
圖2：係為圖1所示觸控板模組於未被觸壓時的概念示意圖。
圖3：係為圖2所示觸控板模組於被按壓後的概念示意圖。
圖4：係為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較 佳實施例的外觀結構示意圖。
圖5：係為圖4所示電子計算機之部分殼體與觸控板模組於一頂部視角的外觀結構示意圖。
圖6：係為圖4所示電子計算機之部分殼體與觸控板模組於一底部視角的外觀結構示意圖。
圖7：係為圖5所示觸控板模組的側視圖。
圖8：係為圖7所示觸控板模組之部分結構的立體分解示意圖。
圖9A：係為圖5所示觸控板模組之部分結構於被觸壓前的概念示意圖。
圖9B：係為圖5所示觸控板模組之部分結構於被觸壓後的概念示意圖。
圖10：係為本發明觸控板模組於一另一較佳實施例之應用示意圖。
本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常技術者所知之形態。本領域之通常技術者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。
請參閱圖4，其為本發明電子計算機及其觸控板模組於一較佳實施例的外觀結構示意圖。電子計算機4係為筆記型電 腦，但不以此為限，並包括殼體41、螢幕42、處理器43以及觸控板模組3，而殼體41具有向內凹陷的容置空間，供觸控板模組3設置於其中並與處理器43電性相連，且至少部分的觸控板模組3顯露於外以供使用者接觸而對電子計算機4進行操作，例如，使用者可藉由將手指接觸觸控板模組3且於觸控板模組3上滑動以移動螢幕42上的游標44，亦可藉由點擊(觸壓)觸控板模組3而使電子計算機4執行特定功能。
請參閱圖5~圖7，圖5為圖4所示電子計算機之部分殼體與觸控板模組於一頂部視角的外觀結構示意圖，圖6為圖4所示電子計算機之部分殼體與觸控板模組於一底部視角的外觀結構示意圖，圖7為圖5所示觸控板模組的側視圖，圖8為圖7所示觸控板模組之部分結構的立體分解示意圖。觸控板模組3包括觸控板組件31、拖架32、支撐組件33，拖架32設置於觸控板組件31的下方，並透過如螺絲等鎖固元件39而鎖固於殼體41的內壁411，其如圖6所示，而支撐組件33設置於觸控板組件31的第二端312以及拖架32之間，用來作為觸控板組件31的第一端311進行擺動的支點，也就是說，當觸控板組件31的第一端311被觸壓時，觸控板組件31的第一端311可相對拖架32往方向D1擺動，其如圖7所示。
再者，觸控板組件31由上而下依序包括上蓋板313、電路板314以及薄膜線路板316，且上蓋板313至少部分暴露於殼體41外，而薄膜線路板316電性連接於電路板314，並包括分別處於觸控板組件31之第一端311之相對兩側的二個薄膜開關3161；其中，電路板314用以因應使用者於觸控板組件31上的 觸控行為而輸出相應的控制訊號，例如，感應使用者於上蓋板313上的滑動行為而輸出位移控制訊號，抑或是於使用者觸壓上蓋板313而觸發薄膜開關3161後輸出開關控制訊號，進而使電子計算機4執行相應的指令。較佳者，但不以此為限，上蓋板313以及電路板314係經由膠體315而相結合，且上蓋板313可為玻璃蓋板或塑料蓋板，而膠體可為感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)。
於本較佳實施例中，薄膜線路板316包括相互層疊的上層薄膜3162、下層薄膜3163以及間隔層3164，上層薄膜3162的下表面具有第一電路圖案(圖未示)，且第一電路圖案上具有二個上接點31621，而下層薄膜3163的上表面具有第二電路圖案(圖未示)，且第二電路圖案上具有分別對應於二個上接點31621的二個下接點31631；其中，每一上接點31621與其相對應的下接點31631之間具有間距，並與相對應的下接點31631共同形成一薄膜開關3161。而為了使每一上接點31621與其相對應之下接點31631之間具間距，間隔層3164設置於上層薄膜3162與下層薄膜3163之間。較佳者，但不以此為限，上層薄膜3162、下層薄膜3163以及間隔層3164中之任一者皆可由聚碳酸酯(PC)材質、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)材質、壓克力塑膠(PMMA)材質、聚氨酯(Polyurethane,PU)材質或聚醯亞胺(Polyimide,PI)材質所製成。
接下來說明觸控板組件31的作動。請同步參閱圖9A與圖9B，圖9A為圖5所示觸控板模組之部分結構於被觸壓前的概念示意圖，圖9B為圖5所示觸控板模組之部分結構於被觸壓後的概念示意圖。當觸控板組件31的第一端311被觸壓而使得觸控 板組件31的第一端311相對拖架32往方向D1擺動時，薄膜線路板316中的下層薄膜3163會被抵頂而使得下接點31631接觸上層薄膜3162的上接點31621，藉此令薄膜開關3161被導通觸發。而當觸控板組件31的第一端311不再被觸壓時，觸控板組件31的第一端311會因應支撐組件33的作用而相對拖架32往方向D2擺動，此時觸控板組件31恢復原位。
於本較佳實施例中，觸控板組件31還包括分別相對應二個薄膜開關3161的二個彈性觸發部317，且該些彈性觸發部設置於下層薄膜3163的下方，而拖架32上亦設置有分別相對應於二個薄膜開關3161的二個抵頂凸部321，如此一來，當觸控板組件31被觸壓後，薄膜開關3161容易被有效觸發，而基於彈性觸發部317為軟性材質的原因，薄膜線路板316的使用壽命可被有效延長。
較佳者，但不以此為限，本案觸控板模組3還包括觸覺反饋傳感器(haptics)34，其設置於拖架33以及觸控板組件31的電路板314之間，並電性連接於電路板314，其中，當觸控板組件31被觸壓而觸發薄膜開關3161時，電路板314會驅動觸覺反饋傳感器34產生觸覺反饋，例如驅動觸覺反饋傳感器34產生震動，藉以提升使用者的操作手感。
特別說明的是，由於本案觸控板模組3採用薄膜線路板316作為提供點擊功能的媒介，並設計薄膜線路板316在觸控板組件31之第一端311的相對兩側分別設置薄膜開關3161，因此當使用者欲使用觸控板模組3的點擊功能時，無論是觸壓觸控板模組3的何處，薄膜開關3161皆容易被有效觸發，而採用薄膜 線路板316的設計亦使得觸控板模組3有效薄型化。惟，在上述實施例中，雖然觸控板模組3的薄膜線路板316中是設置二個薄膜開關3161，但其數量並不以上述為限，熟知本技藝人士皆可依據實際應用需求而進行任何均等的變更設計。此外，由於本案觸控板模組3為模組化的裝置，其僅須透過如螺絲等鎖固元件39而鎖固於電子計算機4的殼體41上，故有利於產線人員將觸控板模組3組裝於電子計算機4中。
又，本案觸控板模組並不限定設置在電子計算機中。請參閱圖10，其為本發明觸控板模組於一另一較佳實施例之應用示意圖。圖10所示之觸控板模組3’係為獨立於電子計算機外的輸入裝置，並可透過訊號傳輸手段5，如通用串列匯流排(USB)，而連接於桌上型電腦6。進一步而言，本較佳實施例之觸控板模組3’的組成結構可採用前述較佳實施例中所述的觸控板模組3，而不同之處在於，觸控板模組3’還包括獨立並用來容置觸控板組件31、支撐組件33以及拖架32的殼體35。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
3:觸控板模組
32:拖架
33:支撐組件
34:觸覺反饋傳感器
311:觸控板組件的第一端
312:觸控板組件的第二端
313:上蓋板
314:電路板
315:膠體
316:薄膜線路板
317:彈性觸發部
321:抵頂凸部

Claims (20)

  1. 一種觸控板模組，包括：一拖架；以及一觸控板組件，設置於該拖架之上方，包括：一薄膜線路板，包括至少一薄膜開關，且該至少一薄膜開關位於該觸控板組件之一第一端；以及一電路板，設置於該薄膜線路板之上方並用以因應使用者於該觸控板組件上之一觸控行為而輸出之一控制訊號；以及一支撐組件，設置於該觸控板組件之一第二端與該拖架之間，其係於該觸控板組件之一第一端被觸壓時使該觸控板組件之該第一端可相對該拖架擺動，進而使該至少一薄膜開關被觸發。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板模組更包括一觸覺反饋傳感器(haptics)，其係設置於該拖架以及該電路板之間，並用以因應該薄膜開關被觸發而產生一觸覺反饋。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控板模組，其中該觸覺反饋傳感器以及該薄膜線路板分別電性接於該電路板，且當該薄膜開關被觸發時，該電路板驅動該觸覺反饋傳感器產生該觸覺反饋。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該薄膜線路板包括一上層薄膜與一下層薄膜，且該上層薄膜具有至少一上接點，而該下層薄膜具有相對應於該至少一上接點之至少一下接點；其中，且每一該上接點與其相對應之該下接點之間具有一間距並共同形成一該薄膜開關。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該薄膜線路板更包括一間隔層，且該間隔層設置於該上層薄膜以及該下層薄膜 之間，以使每一該上接點與其相對應之該下接點之間具有該間距。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該至少一薄膜開關包括二個薄膜開關，且該二個薄膜開關分別位於該觸控板組件之相對兩側。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板組件還包括相對應於該至少一薄膜開關之至少一彈性觸發部，且該至少一彈性觸發部設置於該薄膜線路板之下方。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該拖架上設置有相對應於該至少一薄膜開關之至少一抵頂凸部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中當該觸控行為為一滑動行為時，該控制訊號為一位移控制訊號，而當該觸控行為為一觸壓行為時，該控制訊號為一開關控制訊號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控板模組，其中該觸控板組件還包括一上蓋板，且該上蓋板設置於該電路板之上方，並至少部分暴露於一殼體外。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控板模組，其中該上蓋板為一玻璃蓋板或一塑料蓋板，且該上蓋板經由一膠體而與該電路板相膠合。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控板模組，其中該殼體係位於一電子計算機上，抑或是該觸控板模組包括該殼體。
  13. 一種電子計算機，包括：一殼體，具有向內凹陷之一容置空間；一處理器，設置於該殼體內；以及一觸控板模組，設置於該容置空間中而與該處理器電性相 連，包括：一拖架；以及一觸控板組件，設置於該拖架之上方，包括：一薄膜線路板，包括至少一薄膜開關，且該至少一薄膜開關位於該觸控板組件之一第一端；以及一電路板，設置於該薄膜線路板之上方並用以因應使用者於該觸控板組件上之一觸控行為而輸出之一控制訊號予該處理器；以及一支撐組件，設置於該觸控板組件之一第二端與該拖架之間，其係於該觸控板組件之一第一端被觸壓時使該觸控板組件之該第一端可相對該拖架擺動，進而使該至少一薄膜開關被觸發。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中該觸控板模組更包括一觸覺反請傳感器(haptics)，其係設置於該拖架以及該電路板之間，並用以因應該薄膜開關被觸發而產生一觸覺反饋。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電子計算機，其中該觸覺反饋傳感器以及該薄膜線路板分別電性接於該電路板，且當該薄膜開關被觸發時，該電路板驅動該觸覺反饋傳感器產生該觸覺反饋。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中該薄膜線路板包括一上層薄膜與一下層薄膜，且該上層薄膜具有至少一上接點，而該下層薄膜具有相對應於該至少一上接點之至少一下接點；其中，且每一該上接點與其相對應之該下接點之間具有一間距並共同形成一該薄膜開關。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中該至少一薄膜開關包括二個薄膜開關，且該二個薄膜開關分別位於該觸控板 組件之相對兩側。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中該觸控板組件還包括相對應於該至少一薄膜開關之至少一彈性觸發部，且該至少一彈性觸發部設置於該薄膜線路板之下方。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中該拖架上設置有相對應於該至少一薄膜開關之至少一抵頂凸部。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之電子計算機，其中當該觸控行為為一滑動行為時，該控制訊號為一位移控制訊號，而當該觸控行為為一觸壓行為時，該控制訊號為一開關控制訊號。
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