荷重元触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种荷重元触控装置，包括一触压面板、多个荷重元、及一控制单元。其中，触压面板供施加一应力于其上，多个荷重元设置于该触压面板内，以分别用以感知施加于触压面板上的应力的分力，控制单元电性连接至多个荷重元以接收其所分别所感知的分力大小。根据多个荷重元于触压面板内所检测的分力，控制单元可计算出施加于触压面板上的应力大小、位置与移动轨迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触控装置，尤指一种适用于检测移动轨迹的荷重元(loadcell)触控直ο
技术介绍
目前的触控装置所使用的检测方式主要有下列三种一、是采用电阻式薄膜，透过 电阻值大小来判断接触点的位置，透过模数转换器将接触点的位置转换为数字信号，并由 微控制单元于接受到数字信号后，判定使用者在面板上的触控位置。二、是采用电容式感应 装置，利用触摸点的耦合电容大小来判断接触点的位置，并由微控制单元判定使用者于面 板上的触控位置。三、是利用光学光栅的方式，利用触控点遮蔽光线的方式，以检测使用者 于面板的触控位置。然而，现有的三种方式各有其操作上的缺点，如第一种方式在面板越大时，反应速 度便会变慢，且其制造成本将增加许多。第二种方式，其电容的形狀与大小将影响单位的解 析度，不利于操作。第三种方式则因为光学装置本身的限制，光栅的单位解析度无法增加。 除此之外，上述三种方式皆无法检测触控时的施力大小，仅能对触控时的位置进行检测。并 且，在生产成本方面，现有触控装置的生产成本是与面板面积成正比，亦即面板面积愈大， 成本便愈高。有鉴于此，本专利技术尝试提供一种新的触控装置，除了可以检测触碰点的位置的外， 还可检测触摸力量的大小；其次，在面板的生产成本方面，期能一并解决触控装置随其面积 变大而增加成本的问题。
技术实现思路
为达上述目的，本专利技术提供一种荷重元触控装置，包括一触压面板，供施加一应力 于其上的一特定位置；多个荷重元，设置于该触压面板内的预定位置，以分别用以感知施加 于触压面板上的应力的分力；一控制单元，电性连接至该多个荷重元，以接收该多个荷重元 分别所感知的分力，以便根据该等分力及该多个荷重元于该触压面板内的预定位置而计算 出施加于该触压面板上的应力的大小及特定位置；其中，该控制单元在多个的连续时间点 上接收该多个荷重元分别所感知的分力，以于每一时间点计算出施加于该触压面板上的特 定位置，以便得出施加于该触压面板上的一移动轨迹。经本专利技术所提供的荷重元触控装置，由多个荷重元(全桥或半桥式)与触压面板 构成一触控机置，经由一操作流程，即可完成现有触控面板的功能，如位置的检测与轨迹的 描绘及检测触摸力量的数值大小，而不需增加面板面积增大所需额外负担的成本。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例的立体示意图。图2为本专利技术一较佳实施例的系统架构图。图3为本专利技术一较佳实施例的移动轨迹示意图。 图4为本专利技术另一较佳实施例的立体示意图。 -较佳实施例的系统架构图。 -较佳实施例的移动轨迹示意图< -较佳实施例的立体示意图。 -较佳实施例的系统架构图。 -较佳实施例的移动轨迹示意图<图5为本专利技术另-图6为本专利技术另-图7为本专利技术再-图8为本专利技术再-图9为本专利技术再-主要元件符号说明触压面板2第一荷重元22第三荷重元M第五荷重元沈 第七荷重元控制单元311 21 23 25 27 3 32 FS，P，Q Si,Pl, Ql VXtl模拟数字转换器 应力触压点 起始点速度 Xtn X坐标位置荷重元组 第二荷重元 第四荷重元 第六荷重元多工器 33F1，F2， F3, F4 L, WS2, P2, Q2中央处理器 分力长度 终占tl tn 检测时间点 Ytl ^n Y坐标位置具体实施例方式请先一并参考图1及图2，图1为本专利技术荷重元触控装置的一较佳实施例的立体 示意图，图2为本专利技术荷重元触控装置的一较佳实施例的系统架构图。如图所示，本专利技术的 荷重元触控装置包括一触压面板1、一荷重元组2、及一控制单元3。其中，触压面板1供 施加一应力于其上的一特定位置，荷重元组2包含有一第一荷重元(load cell)21、及一第 二荷重元22，设置于触压面板1内的两侧，以分别感知施加于触压面板1上的应力的分力。 控制单元3包含有一多工器31、一模拟数字转换器32、一中央处理器33。多工器31电性连 接至模拟数字转换器32及第一荷重元21、第二荷重元22，模拟数字转换器32电性连接至 中央处理器33。第一、及第二荷重元21、22所检测的分力经多工器31传送至模拟数字转换 器32以转换成数字信号，该数字信号传送至中央处理器33以计算应力的大小及施力位置。 于本实施例中，第一、及第二荷重元21、22为全桥荷重元(full-bridge load cell)，如熟悉 本技艺的人士所知，一全桥荷重元通常组装于应变产生器上，可感测一应力所产生的应变， 并据以计算出此应力的大小。如图1的立体示意图所示，第一、及第二荷重元21、22于触压面板1内形成一连 线，其连线长度为L，使用者若于此一连线的任意上施加一应力，通过第一、及第二荷重元 21,22的分力检测与控制单元3的计算，即可得知该施予应力的大小与位置。详细而言，使用者于触压面板1上的点S施予一应力F，第一荷重元21可检测得一分力F1，第二荷重元22 可检测得一分力F2，其中，F1+F2 = F，由此，可计算出S点与第一荷重元21的距离为L*F2/ F。若以第一荷重元21的位置为原点0，则施力点S在第一、及第二荷重元21、22连线上的 坐标即为L*F2/F。其次，若使用者于触压面板1上施予一移动轨迹，该移动轨迹的位置与大小，可经 由多次检测予以计算。详细而言，使用者于触压面板1上施予一移动轨迹如图3所示，该移 动轨迹的起始点Si，终点为S2。其中，第一、及第二荷重元21、22可针对该移动轨迹在连续 时间点tl tn上进行η次检测，每一次的检测方式如同上述施力点S的位置与施力大小检 测，由此，可依序得到起始点Sl的位置及施力大小值为(Xtl，Wtl)，其后依序为(Xt2，Wt2)、 (Xt3，Wt3)、(Xt4，Wt4)…，而终点S2的位置及施力大小值则为(Xtn, Wtn)。其中，tl为第 一次检测时间点，t2为第二次检测时间点，tn为第η次检测时间点，Xtl Xtn为X轴方向 上的坐标值，Wtl Wtn为于Xtl至Xtn点上所检测的施力大小值。经该等连结检测数值， 控制单元3即可得知移动轨迹的移动方向与施力大小。再次，本专利技术的荷重元触控装置除了可计算移动轨迹方向与施力大小的外，还可 计算移动轨迹的移动速度。控制单元3计算施予触压面板1移动轨迹的移动速度，经下列 公式进行计算V= (Xt2-Xtl)/(t2-tl),其中，tl为第一检测时间点，t2为第二检测时间点，Xtl为该应力于tl时间点于 X方向的位置，xt2为该应力于t2时间点于X方向的位置，V即为时间点tl至时间点间t2 的移动速度，同样地，时间点t2至时间点间t3、时间点t3至时间点间t4、…、时间点tn-1 至时间点间tn也可以相同的方式计算出来。接着，请一并参考图4及图5，图4是本专利技术荷重元触控装置的另一较佳实施例 的立体示意图，图5是本专利技术荷重元触控装置的另一较佳实施例的系统架构图。如图所 示，本专利技术荷重元触控装置的荷重元组2亦可包含有一第一荷重元21、一第二荷重元22、 一第三荷重元23、及一第四荷重元M。其中，第一至第四荷重元21 M为全桥荷重元 (full-bridge loadcell)。前述第一荷重元21至第二荷重元22的连线长度为W，第二荷重元22至第三荷重 元23的连线长度为L，第三荷重元23至第四荷重元M的连线长度为W，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荷重元触控装置，其特征在于包括：一触压面板，供施加一应力于其上的一特定位置；多个荷重元，设置于该触压面板内的预定位置，以分别用以感知施加于触压面板上的应力的分力；一控制单元，电性连接至该多个荷重元，以接收该多个荷重元分别所感知的分力，以便根据所述分力及该多个荷重元于该触压面板内的预定位置而计算出施加于该触压面板上的应力的大小及特定位置；其中，该控制单元在多个的连续时间点上接收该多个荷重元分别所感知的分力，以于每一时间点计算出施加于该触压面板上的特定位置，以便得出施加于该触压面板上的一移动轨迹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林仲良，龙章俊，张丕烈，刘宗鑫，林达人，林科伯，余成浩，
申请(专利权)人：佳士得科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]