本發(fā)明涉及一種壓力感測系統(tǒng)，特別涉及一種可以減少測量誤差的壓力感測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代社會中，電子裝置常常會在輸入界面上，配置具有壓力感測功能的壓力感測件，以便感應使用者以手指按壓輸入界面時的按壓的壓力；由此，當壓力感測件感應到使用者的手指按壓的壓力后，電子裝置會根據(jù)使用者的按壓位置或是按壓的力道而執(zhí)行對應的程序。

如圖1所示，一般的壓力感測件500具有按壓層510、彈性層520和電路層530。按壓層510設于彈性層520和電路層530之上，用以承受外部傳來的壓力。彈性層520設于按壓層510和電路層530之間，用以隔開按壓層510和電路層530，以避免短路。電路層530用以將承受的壓力轉(zhuǎn)換為電阻信號而傳遞至電子信號的處理器，以便電子裝置執(zhí)行后續(xù)的程序。當按壓層510承受壓力時，按壓層510會往下陷，使得壓力傳遞至下方的彈性層520；此時，受到壓力影響的按壓層510和彈性層520的厚度都會變薄。當按壓層510和彈性層520的厚度改變時，電路層530的電路會感應到厚度變化并改變其輸出電阻；由此，電子信號的處理器可以通過計算電阻的變化而得知壓力值。

然而，由于彈性層520本身具有一定的彈性，因此當使用者施加的壓力影響到按壓層510和彈性層520時，使用者施加的一部分壓力會被彈性層520本身的彈性抵消；此外，彈性層520經(jīng)按壓變形后回復的速度會隨壓力與時間改變，將導致輸出電阻存在不穩(wěn)定性。因此，傳統(tǒng)的壓力感測件500的設計容易具有誤差，其無法精確的測量壓力值。

因此，有必要提供一種新的壓力感測系統(tǒng)，其可以減少測量誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在提供一種壓力感測系統(tǒng)，其可以減少測量誤差。

為達成上述的目的，本發(fā)明的壓力感測系統(tǒng)包括電路板、殼體、至少一個覆蓋層、多個光線發(fā)射件和至少一個光線接收件。電路板包括頂面和底面。殼體鄰設于電路板的底面；當電路板承受壓力時，電路板與殼體的距離減少。覆蓋層覆蓋一部分的頂面和一部分的底面，其中未被覆蓋層覆蓋的電路板的頂面包含多個第一穿透區(qū)和至少一個第二穿透區(qū)，未被覆蓋層覆蓋的電路板的底面包含多個底穿透區(qū)。多個光線發(fā)射件分別設置于多個第一穿透區(qū)。光線接收件設置于第二穿透區(qū)。其中多個光線發(fā)射件發(fā)射的光線進入電路板并且至少一部分的光線經(jīng)由覆蓋層的反射，而穿過第二穿透區(qū)并進入光線接收件，以及至少一部分的光線自多個底穿透區(qū)進入殼體與電路板之間。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中多個第一穿透區(qū)的位置對應多個底穿透區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，當電路板承受壓力時，電路板和殼體之間的距離減少，光線接收件檢測到的這些光線發(fā)射件所發(fā)射的光線的強度增加。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其中多個第一穿透區(qū)位于電路板的周圍，至少一個第二穿透區(qū)位于電路板的中央。然而，可依照實際需求進行位置調(diào)整。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，壓力感測系統(tǒng)還包括多個彈性件，多個彈性件設置于電路板以使電路板與殼體維持一距離。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，壓力感測系統(tǒng)還包括顯示模塊和覆蓋板，顯示模塊設置于電路板之上，覆蓋板設置于顯示模塊之上。

為達成上述的目的，本發(fā)明的另一壓力感測系統(tǒng)包括電路板、殼體、多個光線發(fā)射件和多個光線接收件。電路板包括底面。殼體鄰設置于電路板的底面；當電路板承受壓力時，電路板與殼體的距離減少。多個光線發(fā)射件設置于底面并面對殼體。多個光線接收件設置于底面并面對殼體。多個光線發(fā)射件發(fā)射的至少一部分光線經(jīng)由殼體的反射進入該多個光線接收件。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，當電路板承受壓力時，電路板和殼體之間的距離減少，光線接收件檢測到的這些光線發(fā)射件所發(fā)射的光線強度增加。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其中多個光線發(fā)射件和多個光線接收件位于電路板的周圍。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的壓力感測件的立體分解圖；

圖2是本發(fā)明的第一實施例的壓力感測系統(tǒng)的立體分解圖；

圖3是本發(fā)明的第一實施例的電路板未承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖；

圖4是本發(fā)明的第一實施例的電路板承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖；

圖5是本發(fā)明的第二實施例的壓力感測系統(tǒng)的立體分解圖；

圖6是本發(fā)明的第二實施例的電路板未承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖；

圖7是本發(fā)明的第二實施例的電路板承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖。

具體實施方式

為能讓貴審查員能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉較佳具體實施例說明如下。

以下請一并參考圖2至圖4關(guān)于本發(fā)明的第一實施例的壓力感測系統(tǒng)。圖2是本發(fā)明的第一實施例的壓力感測系統(tǒng)的立體分解圖；圖3是本發(fā)明的第一實施例的電路板未承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖；圖4是本發(fā)明的第一實施例的電路板承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖。

如圖2所示，在本發(fā)明的第一實施例之中，壓力感測系統(tǒng)1包括電路板10、至少一覆蓋層20、四個光線發(fā)射件30、至少一光線接收件40、殼體50、顯示模塊60、覆蓋板70和兩個彈性件80。本發(fā)明的壓力感測系統(tǒng)1應用于具有觸控元件和處理器的電子裝置，例如平板電腦、智能手機、提款機等等，但壓力感測系統(tǒng)1可被應用的電子裝置并不以上述為限。

如圖2和圖3所示，在本發(fā)明的第一實施例之中，電路板10包括一頂面11和一底面12；電路板10的板體具有可透光的性質(zhì)，因此光線可以穿過電路板10。第一實施例的覆蓋層20可借由移除電路板的部分防焊漆(soldermask)來形成，使覆蓋層20覆蓋一部分的頂面11和一部分的底面12。未被覆蓋層20覆蓋的其他部分的電路板10的頂面11，形成多個第一穿透區(qū)111和至少一第二穿透區(qū)112。未被覆蓋層20覆蓋的其他部分的底面12形成多個底穿透區(qū)121。多個第一穿透區(qū)111的位置分別對應多個底穿透區(qū)121。在本發(fā)明的第一實施例之中，多個第一穿透區(qū)111的數(shù)量為四個，且其分別位于頂面11周圍的四個角落；第二穿透區(qū)112的數(shù)量為一個，其位于頂面11的中央；多個底穿透區(qū)121的數(shù)量亦為四個，其位置對應四個第一穿透區(qū)111而設置于底面12的四個角落。然而，第一穿透區(qū)111、第二穿透區(qū)112和底穿透區(qū)121的數(shù)量和位置并不以上述為限，其可依照設計需求而改變。

在本發(fā)明的第一實施例之中，四個光線發(fā)射件30分別設置于四個第一穿透區(qū)111；光線發(fā)射件30例如為紅外線燈，用以發(fā)射紅外線。光線接收件40設置于第二穿透區(qū)112；光線接收件40例如為紅外線接收裝置，用以接收光線發(fā)射件30所發(fā)射的紅外線。然而，光線發(fā)射件30和光線接收件40所發(fā)射和接收的光線并不限于紅外線，其亦可為其他種類的光線。

在本發(fā)明的第一實施例之中，殼體50鄰設置于電路板10的底面12；當電路板10承受壓力時，電路板10與殼體50的距離減少。第一實施例的殼體50用以保護壓力感測系統(tǒng)1內(nèi)部的電子元件不受外部影響。顯示模塊60設置于電路板10之上，顯示模塊60用以顯示畫面以供使用者觀看。覆蓋板70例如為一透明的玻璃板，其設置于顯示模塊60之上，覆蓋板70用以保護壓力感測系統(tǒng)1內(nèi)部的電子元件不受外部影響，并且顯示模塊60的畫面可以通過透明的覆蓋板70而顯露于外，以供使用者觀看，另外使用者可以按壓覆蓋板70，使覆蓋板70帶動顯示模塊60和電路板10朝向殼體50移動。兩個彈性件80設置于頂面11并位于電路板10和顯示模塊60之間。彈性件80例如為彈簧或其他種類的具有彈性的物品，用以使電路板與殼體之間維持固定距離，彈性件80可依據(jù)需求設置在電路板10的上側(cè)或下側(cè)，設置在電路板10的上側(cè)可提供拉伸回復力，放置在下側(cè)則可提供壓縮彈力。且能夠讓使用者按壓覆蓋板70所施加的壓力平均分布至電路板10上，以使電路板10可以平穩(wěn)的移動；例如，當使用者按壓覆蓋板70的任一角落時，按壓的壓力會通過彈性件80而平均的分布于電路板10上，以使電路板10保持水平的移動。然而，彈性件80的數(shù)量與位置可依照設計需求而改變。

如圖2至圖3所示，在本發(fā)明的第一實施例之中，若是第一實施例的壓力感測系統(tǒng)1未承受壓力時，多個光線發(fā)射件30發(fā)射的一部分光線l1會射入電路板10，并在電路板10內(nèi)前進；當光線l1碰觸到覆蓋層20時，覆蓋層20會反射光線l1，使得光線l1持續(xù)在電路板10內(nèi)前進；最后，光線l1會穿過第二穿透區(qū)112并進入光線接收件40，此時光線接收件40可以檢測光線l1的強度以作為一初始壓力感側(cè)值。另外，光線發(fā)射件30發(fā)射的另一部分光線l2會穿過第一穿透區(qū)111和底穿透區(qū)121，并進入殼體50和底面12之間；由于覆蓋底面12的覆蓋層20會反射光線l2，因此進入殼體50和底面12之間的光線l2很難再進入光線接收件40。

如圖2和圖4所示，在本發(fā)明的第一實施例之中，當使用者按壓覆蓋板70以對電路板10施加壓力時，電路板10會承受壓力而沿著移動方向m向殼體50移動，以使電路板10和殼體50之間的距離減少，使得進入殼體50和底面12之間損失的另一部分光線l2減少；同時，射入電路板10并且經(jīng)由覆蓋層20的反射而穿過第二穿透區(qū)112，以進入光線接收件40的部分光線l3會增加。若是電路板10移動至接觸殼體50，則電路板10和殼體50之間的距離會減少，且穿過底穿透區(qū)121的光線l3會立刻被殼體50反射而射入電路板10，并且經(jīng)由覆蓋層20的反射而穿過第二穿透區(qū)112，以進入光線接收件40。因此，若是電路板10會承受壓力而沿著移動方向m向殼體50移動，則最終會進入光線接收件40的光線l3的強度會增加，此時光線接收件40可以檢測光線發(fā)射件30所發(fā)射的光線l3的增強后的強度以作為一承受壓力感側(cè)值，且電子裝置的處理器可以計算光線l1的初始壓力感側(cè)值和光線l3的承受壓力感側(cè)值的差異，而得出承受壓力的數(shù)值。由于本發(fā)明的壓力感測系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)中，不需使用傳統(tǒng)的彈性層，因此在量測壓力時，不會產(chǎn)生彈性層所造成的誤差，因此可以精密地感應使用者所施加的壓力。另外，電子裝置的處理器可以根據(jù)壓力感側(cè)值的差異，而執(zhí)行對應的程序或在顯示模塊60顯示出對應的畫面，而形成具有精密的壓力感測功效的觸控元件。

以下請一并參考圖5至圖7關(guān)于本發(fā)明的第二實施例的壓力感測系統(tǒng)。圖5是本發(fā)明的第二實施例的壓力感測系統(tǒng)的立體分解圖；圖6是本發(fā)明的第二實施例的電路板未承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖；圖7是本發(fā)明的第二實施例的電路板承受壓力時，光線接收件接收光線發(fā)射件發(fā)射的光線的示意圖。

本發(fā)明的第一實施例與第二實施例皆為涂布覆蓋層在壓力感測系統(tǒng)的元件上，以反射光線發(fā)射件所發(fā)射的光線，并且使光線接收件隨著施加壓力的變化而接收到不同的光線強度。而第一實施例與第二實施例的差異在于，如圖5至圖7所示，在本發(fā)明的第二實施例之中，光線發(fā)射件30a設置于電路板10a的底面12，光線接收件40a的數(shù)量為四個，且設置于電路板10a的底面12，并分別設置于四個光線發(fā)射件30a的旁邊并面對殼體50a。彈性件80a設置于底面12和殼體50a之間。然而，光線發(fā)射件30a和光線接收件40a的數(shù)量并不以四個為限，彈性件80a的數(shù)量并不以兩個為限，其可依照設計需求而改變。

在本發(fā)明的第二實施例之中，如圖6所示，當電路板10a并未承受壓力時，光線發(fā)射件30a發(fā)射的光線l4射入殼體50a和底面12之間，并經(jīng)由殼體50a的反射，而進入光線接收件40a，此時光線接收件40a可以檢測光線l4的強度以作為一初始壓力感側(cè)值。當電路板10a承受壓力而沿著移動方向m向殼體50a移動時，電路板10a和殼體50a之間的距離減少；由于電路板10a和殼體50a之間的距離減少，因此光線l5從光線發(fā)射件30a至光線接收件40a之間的路徑距離也會減少，因此光線l5在前進過程中的損失會減少，使得最終進入光線接收件40a的光線l5的強度增加。此時，光線接收件40a可以檢測光線發(fā)射件30a發(fā)射的光線l5的增強的強度以作為一承受壓力感側(cè)值，且電子裝置的處理器可以計算光線l4的初始壓力感側(cè)值和光線l5的承受壓力感側(cè)值的差異，而得出承受壓力的數(shù)值。

借由本發(fā)明的壓力感測系統(tǒng)1、1a的設計，可以通過電路板10導光或殼體50a反射光線發(fā)射件30、30a所發(fā)射的光線，并且使光線接收件40、40a隨著施加壓力的變化而接收到不同的光線強度。如此一來，不需要在本發(fā)明的壓力感測系統(tǒng)1、1a的裝設傳統(tǒng)的壓力感測件的彈性層，因此可以避免彈性層的彈性影響到壓力感測，以達成減少測量誤差的功效。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制于實施例。譬如此不脫離本發(fā)明基本架構(gòu)的，皆應為本專利所主張的權(quán)利范圍，而應以權(quán)利要求書為準。