本發(fā)明涉及了一種柔性觸控裝置，尤其是涉及了一種能方便收納和鋪展在非平整表面的柔性觸控裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中紅外觸控對(duì)觸控表面的平整度要求很高。目前大型的紅外觸控框一般有兩種使用情景，都要求表面平整：

(1)觸控框固定在一個(gè)物體表面上、該表面必須是平整的(例如可觸控的顯示器)，紅外觸控框不單獨(dú)使用；

(2)觸控框臨時(shí)安裝在一個(gè)表面四周，該表面必須是平整的。

因此，如果觸控表面有略微傾斜，會(huì)影響紅外線傳播、導(dǎo)致紅外線發(fā)射/接收不準(zhǔn)、觸控精度降低、誤識(shí)別甚至無(wú)法識(shí)別等問題。

并且現(xiàn)有紅外觸控技術(shù)或產(chǎn)品都是固定框架結(jié)構(gòu)，非柔性裝置，缺少柔性而導(dǎo)致無(wú)法卷曲、不便于攜帶，不能隨時(shí)隨地鋪展開使用。通常需要將觸控框在一使用現(xiàn)場(chǎng)分部件拆除后，運(yùn)輸?shù)搅硪皇褂矛F(xiàn)場(chǎng)再重新安裝。

因此以上平整度、缺少柔性的問題，在很大程度上限制了紅外觸控技術(shù)及其產(chǎn)品的應(yīng)用和使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明所提供一種能方便收納和鋪展在非平整表面的柔性觸控裝置，解決了在非平整表面因紅外偏離造成的無(wú)法觸控識(shí)別而無(wú)法紅外觸控的技術(shù)問題，解決了現(xiàn)有紅外觸控裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)收納攜帶和鋪展使用的技術(shù)問題，能夠在非平整表面實(shí)現(xiàn)紅外觸控，通過柔性結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的收納和鋪展。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括具有柔性pcb的柔性結(jié)構(gòu)和布置在柔性結(jié)構(gòu)側(cè)邊或者周圍的觸控電路。

所述的柔性結(jié)構(gòu)和觸控電路之間電連接并輔助有緊固方式。

所述的柔性結(jié)構(gòu)和觸控電路之間通過金屬端子連接，柔性結(jié)構(gòu)的金屬端子周圍設(shè)計(jì)有卡接槽，觸控電路的金屬端子周圍有塑膠凸起物，塑膠凸起物與卡接槽相嵌連接。

所述的觸控電路為焊接有紅外收發(fā)器的印刷電路板pcb，為固定的非柔性結(jié)構(gòu)。

所述的觸控電路連接到柔性結(jié)構(gòu)的柔性pcb兩條對(duì)稱邊的側(cè)面，或者是四邊的側(cè)面。

所述的柔性結(jié)構(gòu)包括依次從下到上布置在被鋪展表面上的吸附層、水平填充層、支撐層、柔性pcb層和保護(hù)層，吸附層底面通過產(chǎn)生局部低壓形成吸附力使得柔性結(jié)構(gòu)吸附到被鋪展表面上，水平填充層通過內(nèi)部液體腔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)觸控表面維持在水平面并平整，吸附層用于吸附到被鋪展表面上，水平填充層用于實(shí)現(xiàn)觸控表面維持在水平面并平整，保護(hù)層的外表面作為觸控表面。

所述的水平填充層包括盆型形狀的環(huán)繞腔和置于環(huán)繞腔中間的多單元腔，環(huán)繞腔和多單元腔均采用柔性材料，內(nèi)部充有液體。

所述的環(huán)繞腔的周圍邊緣部分高于中間部分，主要由內(nèi)外層和連接在內(nèi)外層之間的頂部連接段圍成，內(nèi)層包括內(nèi)層水平面和連接在內(nèi)層水平面周圍形成盆形的內(nèi)層側(cè)面，外層包括外層水平面和連接在外層水平面周圍形成盆形的外層側(cè)面，內(nèi)層置于外層中，在內(nèi)層側(cè)面和外層側(cè)面頂端之間通過頂部連接段連接；在內(nèi)層側(cè)面和外層側(cè)面之間連接有薄膜，多個(gè)薄膜沿上下間隔布置，薄膜開有液體流通的通孔。

所述的多單元腔主要由頂面和內(nèi)層圍成，頂面布置在內(nèi)層水平面上方，并且邊緣連接到內(nèi)層側(cè)面，頂面和內(nèi)層水平面之間填充液體并且被隔膜分隔成多個(gè)單元格空間，隔膜開有液體流通的通孔或者縫隙，每個(gè)單元格空間內(nèi)填充有主要由浮力球和重力球構(gòu)成的固液混合物，浮力球密度小于液體密度，重力球密度大于液體密度。

所述的環(huán)繞腔和多單元腔內(nèi)部不相連通，使得環(huán)繞腔和多單元腔分別為獨(dú)立的容置液體的空間，使得頂面和內(nèi)層水平面能夠浮于水平；多單元腔僅充有液體，環(huán)繞腔充有大部分的液體和小部分的氣體并且液體的液面高于頂面。

所述的支撐層的柔性低于吸附層、水平填充層、柔性pcb層和保護(hù)層的柔性，支撐層用于為柔性pcb層和觸控電路提供平整面的支撐。所述的頂部連接段的柔性高于內(nèi)外層，外層柔性高于內(nèi)層。支撐層的柔性高于內(nèi)層和多單元腔的頂面。

所述的水平填充層采用柔性聚合物材料，優(yōu)選為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，pet)。

所述的吸附層主要由層表面間隔交替連接布置的空單元和吸盤單元，空單元和吸盤單元均為充有氣體的空腔結(jié)構(gòu)，一個(gè)空單元和一個(gè)吸盤單元形成一組吸附結(jié)構(gòu)：

吸盤單元底部具有內(nèi)凹部，傳力桿一端固定連接到內(nèi)凹部頂端，傳力桿另一端穿過空單元和吸盤單元之間的間壁伸入到空單元，空單元內(nèi)置有壓力球，壓力球置于傳力桿另一端上的空單元內(nèi)部空間，空單元和吸盤單元之間的間壁底部為硬質(zhì)材料制成的微支撐柱，傳力桿中部連接在微支撐柱頂端。

通過所述壓力球的下落使得內(nèi)凹部的內(nèi)凹空間擴(kuò)大形成局部低壓進(jìn)而產(chǎn)生吸附力，從而實(shí)現(xiàn)吸附層上受重力和觸控按壓的情況下吸附層底面吸附在被鋪展表面。

空單元底部平整使整個(gè)柔性裝置與被鋪展表面間形成基本貼合，并同時(shí)避免卷起時(shí)因?yàn)槲搅μ箅y以脫離問題，以及卷起后吸附層之間吸附力大、鋪展時(shí)卷成一圈無(wú)法鋪展開等問題。

所述的保護(hù)層為貼附在柔性pcb層表面的一層保護(hù)膜。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的柔性觸控裝置能夠解決被鋪展表面不平整帶來(lái)的紅外線偏離無(wú)法識(shí)別的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)在非使用時(shí)卷起收納、使用時(shí)鋪展到凹凸不平或有一定傾斜角度的表面上，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)觸控使用的效果，尤其針對(duì)大型紅外觸控具有優(yōu)異的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明的柔性觸控裝置的觸控框能夠無(wú)需拆除安裝，能夠直接包裝和運(yùn)輸，能夠與裝配紅外發(fā)射接收元件一起包裝、運(yùn)輸，避免了在多個(gè)使用現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移使用時(shí)重復(fù)拆裝的繁瑣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種觸控電路布置示意圖。

圖2為本發(fā)明的觸控電路和柔性結(jié)構(gòu)連接示意圖。

圖3為本發(fā)明的另一種觸控電路布置示意圖。

圖4為本發(fā)明鋪展到水平表面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明鋪展到傾斜表面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明水平填充層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明吸附層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：柔性結(jié)構(gòu)1、觸控電路2、觸控表面3、保護(hù)層4、柔性pcb層5、支撐層6、水平填充層7、吸附層8、被鋪展表面9；卡接槽11、柔性結(jié)構(gòu)金屬端子12、塑膠凸起物21、觸控電路金屬端子22；

水平填充層7：環(huán)繞腔71、多單元腔72、內(nèi)層水平面711、內(nèi)層側(cè)面712、外層水平面713、外層側(cè)面714、頂部連接段715、薄膜716、頂面721、隔膜722、浮力球723、重力球724；

吸附層8：空單元81、吸盤單元82、內(nèi)凹部83、微支撐柱84、壓力球85、傳力桿86。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1

如圖1所示，具體實(shí)施的觸控電路2為焊接有紅外收發(fā)器的印刷電路板pcb，為固定的非柔性結(jié)構(gòu)，觸控電路2布置在柔性結(jié)構(gòu)1兩條較短的對(duì)邊(bd)，以便于柔性結(jié)構(gòu)1卷起后整體長(zhǎng)度較短方便攜帶。

如圖2所示，柔性結(jié)構(gòu)1僅采用單層的柔性pcb構(gòu)成，柔性pcb邊緣上有金屬端子，觸控電路2上有對(duì)應(yīng)的金屬端子，二者接觸實(shí)現(xiàn)電信號(hào)連接。柔性結(jié)構(gòu)1的金屬端子12周圍設(shè)計(jì)有卡接槽11，觸控電路2的金屬端子22周圍有塑膠凸起物21，塑膠凸起物與卡接槽相嵌連接，達(dá)到過盈配合以確保二者物理連接緊密接觸、不容易松脫。

實(shí)施例2

如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：觸控電路2布置在柔性結(jié)構(gòu)1的四邊(abcd)。柔性結(jié)構(gòu)1的bd兩邊各連接觸控電路2，柔性結(jié)構(gòu)1的ac兩邊沿長(zhǎng)度方向間隔均布布置并連接觸控電路2，拆卸后也便于攜帶。這樣能使得當(dāng)柔性結(jié)構(gòu)1尺寸很大時(shí)有助于信號(hào)快速傳播響應(yīng)，提高靈敏度。

實(shí)施例3

在實(shí)施例1和2的基礎(chǔ)上，將柔性結(jié)構(gòu)1設(shè)置為能夠?qū)崿F(xiàn)在任何不平整的被鋪展表面并且能隨時(shí)隨地收納鋪展的結(jié)構(gòu)。

如圖4所示，柔性結(jié)構(gòu)1包括依次從下到上布置在被鋪展表面9上的吸附層8、水平填充層7、支撐層6、柔性pcb層5和保護(hù)層4。側(cè)邊或者周圍的觸控電路2通過柔性結(jié)構(gòu)1中的柔性pcb層5連接在一起后輸出總線，保護(hù)層4的外表面作為觸控表面3，支撐層6的柔性低于吸附層8、水平填充層7、柔性pcb層5和保護(hù)層4的柔性，保護(hù)層4為貼附在柔性pcb層5表面的一層保護(hù)膜，吸附層8可以采用普通吸盤式結(jié)構(gòu)。

如圖6所示，水平填充層7包括盆型形狀的環(huán)繞腔71和置于環(huán)繞腔71中間的多單元腔72，環(huán)繞腔71和多單元腔72均采用柔性材料，內(nèi)部充有液體。環(huán)繞腔71和多單元腔72內(nèi)部不相連通，使得環(huán)繞腔71和多單元腔72分別為獨(dú)立的容置液體的空間。

環(huán)繞腔71的周圍邊緣部分高于中間部分，主要由內(nèi)外層和連接在內(nèi)外層之間的頂部連接段715圍成，內(nèi)層包括內(nèi)層水平面711和連接在內(nèi)層水平面711周圍形成盆形的內(nèi)層側(cè)面712，外層包括外層水平面713和連接在外層水平面713周圍形成盆形的外層側(cè)面714，內(nèi)層置于外層中，在內(nèi)層側(cè)面712和外層側(cè)面714頂端之間通過頂部連接段715連接。

在內(nèi)層側(cè)面712和外層側(cè)面714之間連接有薄膜716，多個(gè)薄膜716沿上下間隔布置，薄膜716開有液體流通的通孔。為了確保內(nèi)部不會(huì)因?yàn)樗闹墉h(huán)繞腔分液體而產(chǎn)生晃動(dòng)、減弱書寫時(shí)的穩(wěn)定感，在薄膜開孔以方便液體自由流動(dòng)。

頂部連接段715的柔性高于內(nèi)外層，外層柔性高于內(nèi)層。支撐層6的柔性高于內(nèi)層和多單元腔72的頂面。

內(nèi)層和外層之間的環(huán)繞腔71和多單元腔72分別填充液體，形成多單元腔72(相當(dāng)于船體)被內(nèi)層(相當(dāng)于船外殼)包裹于浮于外層(相當(dāng)于河床)裝有的液體(相當(dāng)于河流的水)中的結(jié)構(gòu)，類似于船浮在水中能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)層上表面的水平和平整。在被鋪展表面為水平表面時(shí)結(jié)構(gòu)如圖4所示，在當(dāng)被鋪展表面凹凸不平或有一定傾斜度時(shí)，環(huán)繞腔71的液體會(huì)流動(dòng)，最終使內(nèi)層水平面711和頂面721的水平，如圖5所示。

多單元腔72主要由頂面721和內(nèi)層圍成，頂面721布置在內(nèi)層水平面711上方，并且邊緣連接到內(nèi)層側(cè)面712，頂面721和內(nèi)層水平面711之間填充液體并且被隔膜722分隔成多個(gè)單元格空間，隔膜722開有液體流通的通孔或者縫隙，每個(gè)單元格空間內(nèi)填充有主要由浮力球723和重力球724構(gòu)成的固液混合物，浮力球723密度小于液體密度，浮力球723浮于單元格空間頂部，重力球724密度大于液體密度，重力球724沉在單元格空間底部。

多單元腔72的隔膜722的高度與頂面721和內(nèi)層水平面711之間的高度一致，隔膜722上開孔或縫隙，孔或縫隙能夠使液體在各個(gè)單元格之間自由流動(dòng)，但阻擋每個(gè)單元格中重力球、浮力球不跑到其他單元格中去。

通過以上設(shè)置使得內(nèi)層水平面711和頂面721之間的多單元腔72形成雙層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的柔性觸控裝置在書寫觸控過程中不會(huì)因?yàn)闀鴮懓磯簩?dǎo)致的環(huán)繞腔71液體的流動(dòng)和波動(dòng)使得書寫表面的不穩(wěn)定。

多單元腔72的球?yàn)閮煞N：

1)重量較重的重力球724(例如可以采用滾珠軸承之類的重力球)，因?yàn)橹亓孔畲笙鲁恋絾卧竦撞俊Ｖ亓η蚰軌蚴箚卧癫灰资芡饷嬉后w影響而產(chǎn)生晃動(dòng)。

2)重量較小的浮力球723(例如可以采用漁網(wǎng)上用的浮力球、空心球)，因?yàn)橹亓孔钚∩细〉絾卧耥敳?，并使水平填充層上表面平整。多個(gè)單元格中浮力球能夠提供更好的支撐力。

實(shí)施例4

在實(shí)施例3上，在多單元腔內(nèi)72充有液體，在環(huán)繞腔71內(nèi)充有大部分的液體和小部分的氣體并且液體的液面高于頂面721。填充有氣體是為了使得表面有受擠壓而有變形緩沖的作用。當(dāng)整個(gè)裝置卷起時(shí)，多余的液體會(huì)集聚到有高柔性的頂部連接段715處。并且通過水壓力原理，能確保內(nèi)部液面高度頂部始終有液體，有助于浮力球提供向上的支撐力。

實(shí)施例5

在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上增加越觸控按壓，越能增強(qiáng)吸附到被鋪展表面的吸附層結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，吸附層8主要由層表面間隔交替連接布置的空單元81和吸盤單元82，即相鄰兩個(gè)空單元81之間有吸盤單元82，相鄰兩個(gè)吸盤單元82之間有空單元81，空單元81和吸盤單元82均為充有氣體的空腔結(jié)構(gòu)，一個(gè)空單元81和一個(gè)吸盤單元82形成一組吸附結(jié)構(gòu)：

吸盤單元82底部具有內(nèi)凹部83，傳力桿86一端固定連接到內(nèi)凹部83頂端，傳力桿86另一端穿過空單元81和吸盤單元82之間的間壁伸入到空單元81，傳力桿86跨越兩個(gè)單元，空單元81內(nèi)置有壓力球85，重球直徑略小于空單元寬度，重球頂部有空隙、能自由滾動(dòng)。壓力球85置于傳力桿86另一端上的空單元81內(nèi)部空間，空單元81和吸盤單元82之間的間壁底部為較短的硬質(zhì)材料制成的微支撐柱84，傳力桿86中部連接在微支撐柱84頂端，形成以微支撐柱84頂端為杠桿的支點(diǎn)、傳力桿86為杠桿的結(jié)構(gòu)。

通過壓力球85的下落使得內(nèi)凹部83的內(nèi)凹空間擴(kuò)大形成局部低壓，局部低壓小于外界大氣壓進(jìn)而產(chǎn)生吸附力，從而實(shí)現(xiàn)吸附層8上受重力和觸控按壓的情況下吸附層8底面吸附在被鋪展表面9。

吸附層8的兩種情況：

1)整個(gè)柔性裝置鋪展時(shí)，壓力球85向下滾動(dòng)，傳力桿86被壓力球85下壓的端部受壓力，由于杠桿作用，傳力桿86連接內(nèi)凹部83的端部向上提起，拉動(dòng)內(nèi)凹部83頂端向上移動(dòng)，使得內(nèi)凹部83內(nèi)凹空間擴(kuò)大，內(nèi)凹空間的氣體在沒有外界氣體流通的情況下會(huì)氣壓變小，形成局部低壓，由于外界氣壓大于內(nèi)凹部83內(nèi)凹空間的氣壓，因此會(huì)將空單元81和吸盤單元82吸附在被鋪展表面9上。并且會(huì)因?yàn)閴毫η?5向下壓的幅度更大使得局部低壓的氣壓更低，實(shí)現(xiàn)更大吸附力。因此觸控時(shí)按壓觸控表面，能夠?qū)崿F(xiàn)越按壓，吸附力會(huì)越強(qiáng)，從而增強(qiáng)了吸附到被鋪展表面的吸附力。

2)整個(gè)柔性裝置卷起時(shí)，壓力球85滾向空單元的頂部空隙，傳力桿86不受壓力作用，內(nèi)凹部83頂端向下移動(dòng)到正常高度，使得內(nèi)凹部83內(nèi)凹空間縮小回復(fù)到正常大小，不會(huì)形成局部低壓，產(chǎn)生小吸附力或者不產(chǎn)生吸附力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)脫離。

與常規(guī)的凹凸、條紋/紋路等方式的吸附結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的吸附層設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)更有效快速地鋪展、吸牢到被鋪展表面9，并且能在收納時(shí)快速脫離被鋪展表面9。

實(shí)施例6

在實(shí)施例5基礎(chǔ)上，在優(yōu)選的具體實(shí)施中，空單元81或者吸盤單元82的側(cè)面可以開有與外界大氣相通的通孔。