[发明专利]触摸屏覆层装置

说明书

本发明一般涉及与触摸屏配合使用的用户输入设备，具体而言，涉及对齐重叠合在刚性触摸屏上的薄膜，它提高或改善了用户借助触摸屏输入数据时的手感。

触摸屏作为用户输入设备在大众消费电子类产品中得到了日益广泛的应用。例如蜂窝电话、无绳电话、现金记录器、个人数字助理(PDA)、手表、计算器、厨房器具以及其它电子产品中都可以找到触摸屏的应用。触摸屏一般包括一矩形刚性表面，其上显示有多个“按键”或“按钮”，当用户触摸它们时触摸屏就执行相关的命令或功能。

触摸屏一般以电的方式向用户/操作者显示一条或多条提示，可以为方便不同方式下的操作提供多种“键盘”设计，并记录相关提示下的用户输入。虽然触摸屏可以由半刚性材料(例如塑料)构成，但是半刚性材料因为弹性和强度不够，一般不适于消费类电子产品。此外，适用于触摸屏的标准LCD或液晶技术一般与刚性玻璃型表面材料配合使用时效果最好。因此大众消费类电子业界偏爱用刚性表面构成触摸屏。遗憾的是，有许多理由使得这些业界偏爱的刚性材料不易为消费者接受。例如触摸屏的刚性使得用户失去了在输入区域内“按压”的感觉，与使用标准小键盘、键盘或其它输入设备相比舒适程度下降。而且刚性表面很少能向用户提供触觉上的提示或反馈，指示用户所触屏幕的位置或触摸压力是否足够，也就是说用户得不到是否按触过按键或按钮的提示。

因此本发明的一个目标是提供一种与触摸屏刚性表面配合使用的叠层，它克服了刚性表面一些令人不适的特性。本发明由此相关的目标是提供一种可保护触摸屏表面的防护屏，它价格便宜并且可以更换。

此外，刚性透明衬底由于其自身的性质，表面平坦光滑。虽然在用作视频显示的触摸屏上确实需要这样的构造，但是刚性均匀的表面却无法向用户提供触觉指示。因此使用这种触摸屏一般要求用户直视触摸屏，察看上面显示的一条或多条提示，确定输入所需命令或激活装置所要触压(可以用触笔、手指或其它工具)的位置。当用户在在某些环境下使用蜂窝电话时，这特别令人不能容忍。由于缺少触感，用户不得不把注意力集中在视觉操作标志上而无法观察道路情况，因此要避免危险就难以在车上打电话。

因此本发明的另一目标是提供一种与已有的刚性触摸屏配合使用的有触感表面。

在触摸屏中，可以采用各种方法使装置识别用户的输入，这包括(但不局限于)电容敏感开关、薄膜开关、压力开关和各种高频光传感阵列。有些技术需要使用有一定电学性质要求的材料构成的触笔以确保装置的正常操作。这些分开的触笔很容易遗失。

因此本发明的进一步目标是提供一种柔性薄膜，其电学性质基本上与触笔相同，这种薄膜蒙在触摸屏上，从而便于和简化触摸屏的使用。

在说明书、附图和权利要求书的帮助下，本发明的这些以及其它目标将是显而易见的。

本发明提供一种与触摸屏配合使用的触摸屏叠层装置，该触摸屏实质上为一刚性接触面。如现有技术中已知的那样，在触摸屏上可以显示一条或多条操作标志。触摸屏通常放置在一个外壳内并且有上下左右的周边。触摸屏叠层装置包括大体上柔软的薄膜和既可将薄膜拆下又固定在触摸屏刚性接触面预定位置上的装置。特别是柔软薄膜的尺寸至少足以覆盖显示在接触面上的操作标志的所需部分。与刚性触摸屏相比，薄膜的柔软性为用户提供了更加需要的触感。

在较佳实施例中，薄膜上有一个或多个圆顶状拱区。每个圆顶分布在柔软薄膜上实际上对准相应的各个操作标志。这些圆顶拱区可以与薄膜同时成型或者可以在薄膜上表面附加其它材料形成。在本发明中进一步假定采用基本上为刚性的叠层，而在对应于“按键”处则为柔软区。

薄膜固定在预定位置上，该位置至少能盖住触摸屏上显示的操作标志的所需的部分，但薄膜又可拆下。可拆下固定薄膜的固定装置可以有多种形式。例如它可以由一个框架构成，框架内又有一个或多个刚性或半刚性部件，薄膜的周边附着在每个框架部件上；而框还有固定在触摸屏上的装置。固定装置可包含铰链。固定装置也可以包含与框架相连并且在外壳上触摸屏附近的滑槽内滑动的凸出物。

固定装置可以不用框架，而用位于薄膜左右边缘附近的一组开孔，伸入开孔的左右链齿以及转动链齿的装置(可以手动或用可逆电机驱动)。在该实施例中，可增强薄膜边缘，以尽可能减少链齿转动时卷动薄膜引起的磨损或损坏。