專利名稱：影像偵測(cè)式觸控面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像偵測(cè)式的觸控面板。
背景技術(shù)：
許多電子產(chǎn)品用觸控面板作為輸入方式。目前市場(chǎng)上的觸控面板主要為電阻式或電容式觸控面板。
電阻式觸控面板主要包含上下兩組銦錫氧化物(ITO)導(dǎo)電層、間隙物及電極。其使用銦錫氧化物玻璃為基板，上面疊合一層銦錫氧化物薄膜，中間散布絕緣的間隔裝置(SPACER)支撐使上下板不會(huì)因距離貼近而造成導(dǎo)通形成感應(yīng)，邊緣再印上銀電極提供X軸方向和Y軸方向的電壓，在兩層導(dǎo)電層的間形成均勻的電場(chǎng)。使用時(shí)利用施加在觸摸點(diǎn)的壓力使該點(diǎn)處兩層導(dǎo)電層接觸而導(dǎo)通，控制器偵測(cè)到電場(chǎng)發(fā)生的變化，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后得到X和Y兩個(gè)方向上的坐標(biāo)，計(jì)算出接觸點(diǎn)位置，從而進(jìn)行輸入。其優(yōu)點(diǎn)是防水、防污性佳，能夠在較為惡劣的情況下工作，價(jià)格便宜；主要缺點(diǎn)是耐刮性、防火性差，上板與下板的銦錫氧化物導(dǎo)電層影響整體觸控面板透光性。
電容式觸控面板是利用排列的透明電極與人體的間的靜電結(jié)合所產(chǎn)生的電容變化，從而產(chǎn)生誘導(dǎo)電流來(lái)檢測(cè)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。電容式觸摸屏把透明的金屬層涂在玻璃板上作為導(dǎo)電體，在觸摸屏四邊有狹長(zhǎng)的電極，電壓作用在屏幕感應(yīng)區(qū)的四個(gè)角落，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，就會(huì)改變觸點(diǎn)的電容，電場(chǎng)的改變引發(fā)電流，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，控制器通過(guò)依電流距四個(gè)角落比例的不同可以確定觸摸點(diǎn)的位置信息。其透光率和其它性能指標(biāo)均較電阻式觸控面板為佳，然而電容式觸控面板由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，容易受到外界因素干擾，并可能產(chǎn)生漂移現(xiàn)象；同時(shí)必須克服靜電對(duì)電容的影響，所以在電路與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上較為困難，價(jià)格也較高。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綜合性能良好的影像偵測(cè)式觸控面板。
一種影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于該影像偵測(cè)式觸控面板包括一光源；一棱鏡，具有入射面、第一界面和第二界面，所述光源鄰近入射面裝設(shè)；一間隔裝置；一彈性薄膜，所述間隔裝置設(shè)于該彈性薄膜與棱鏡第一界面的間，該彈性薄膜上設(shè)有高反射率或高吸收率的表面；一影像接收器，鄰近所述第二界面裝設(shè)。
所述影像偵測(cè)式觸控面板采用光學(xué)組件構(gòu)成觸控面板的主體，與常見的電阻式或電容式觸控面板相比，具有良好的透光性，不怕靜電等外界因素干擾，克服了上述兩種觸控面板最主要的缺點(diǎn)；同時(shí)本發(fā)明不需要安裝精密復(fù)雜的觸控電路來(lái)計(jì)算觸控點(diǎn)的坐標(biāo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。

圖1為本發(fā)明的較佳實(shí)施例未工作時(shí)的立體示意圖。
圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例工作時(shí)的立體示意圖。
圖3為本發(fā)明的較佳實(shí)施例未工作時(shí)的原理示意圖。
圖4為本發(fā)明的較佳實(shí)施例工作時(shí)的原理示意圖。
圖5為圖3中V處的放大示意圖。
圖6為圖4中VI處的放大示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1、圖2及圖3，本發(fā)明的較佳實(shí)施例包括一照明光源1、一棱鏡2、一間隔裝置3、一彈性薄膜4、一定量的介質(zhì)5、一影像接收器6、一數(shù)字訊號(hào)處理器7和一中央控制器8；其中照明光源1是發(fā)光二極管或燈泡；棱鏡2大致呈直角梯形體，其包括一入射面20、第一界面21與第二界面22，其中第一界面21與第二界面22相互平行，入射面20連接第一界面21與第二界面22；所述照明光源1鄰近入射面20裝設(shè)，照明光源1發(fā)出的光可以被導(dǎo)入第一界面21，再由第一界面21反射到第二界面22；所述間隔裝置3圍繞第一界面21邊緣裝設(shè)，使用膠水或環(huán)氧樹脂等粘合劑固定于第一界面21上；所述彈性薄膜4與間隔裝置3的間亦使用膠水或環(huán)氧樹脂等粘合劑固定，彈性薄膜4平行于第一界面21裝設(shè)，將第一界面21覆蓋且與第一界面21的間存在空隙，且間隔裝置3封閉第一界面21與彈性薄膜4間空隙的邊緣；彈性薄膜4與第一界面21的間的空隙中封裝有均勻的介質(zhì)5；影像接收器6安裝于第二界面22，可以接收第一界面22上反射回的光訊號(hào)；數(shù)字訊號(hào)處理器7與影像接收器6連接；中央控制器8與數(shù)字訊號(hào)處理器7連接。
彈性薄膜4具有內(nèi)表面41與外表面42，其中內(nèi)表面41與棱鏡2的第一界面21相對(duì)，其上具有復(fù)數(shù)個(gè)微小的突起411；所述突起411的大小尺度為數(shù)百微米，于彈性薄膜4的外表面42受到壓力時(shí)，突起411頂端可以與第一界面22接觸，且突起411頂端與第一界面22的接觸面處為具有高反射率或高吸收率的微小平面4111。
介質(zhì)5是透光性良好的液體(如水或其它透光性良好的液體)或氣體(可以是高壓氣體)，以增加彈性薄膜4受壓后的彈性回復(fù)力，其充滿彈性薄膜4內(nèi)表面41與棱鏡2的第一界面22的間的空隙。
影像接收器6是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(CMOS IMAGESENSOR)或電荷耦合器件傳感器(CCD IMAGE SENSOR)。
請(qǐng)參閱圖5，當(dāng)本發(fā)明的較佳實(shí)施例處于未工作狀態(tài)時(shí)，彈性薄膜4的外表面42未受到壓力，照明光源1所發(fā)出的光從棱鏡入射面20射入，一部分光線通過(guò)棱鏡2的第一界面21處到達(dá)均勻的介質(zhì)5內(nèi)，另一部分光線則被棱鏡2第一界面21的反射到第二界面22，被影像接收器6接收；由于第一界面21的光學(xué)性質(zhì)是均勻的，不會(huì)出現(xiàn)某處反射率突變的情況，從而使得光線經(jīng)過(guò)反射與折射后于整個(gè)第一界面21上的分布也較為均勻，影像接收器6不會(huì)偵測(cè)到明暗情況突變的情形，中央處理器8不會(huì)作出反應(yīng)。
請(qǐng)參閱圖4及圖6，當(dāng)本發(fā)明的較佳實(shí)施例處于工作狀態(tài)時(shí)，手指或接觸筆接觸彈性薄膜4的外表面42，壓力可以使彈性薄膜4內(nèi)表面41上的微小突起411通過(guò)其頂端的微小平面4111與棱鏡2的第一界面21接觸；此時(shí)從棱鏡2的入射面20射入的光線中未到達(dá)接觸面處的反射光仍然較均勻地傳播，到達(dá)接觸面處的光則被接觸面處突起411頂端與棱鏡2的第一界面21直接接觸的微小平面4111反射(高反射率情形)或吸收(高吸收率情形)，由于微小平面4111的反射率或吸收率較高，使接觸面處的反射光訊號(hào)大小發(fā)生突變。突變的反射光訊號(hào)到達(dá)第二界面22后于影像接收器6上產(chǎn)生與未受按壓區(qū)域明暗程度區(qū)別明顯的較亮點(diǎn)(接觸面處反射率較高時(shí))或較暗點(diǎn)(接觸面處吸收率較高時(shí))，從而構(gòu)成影像訊號(hào)。接收器6上的影像訊號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字訊號(hào)處理器7處理，最后由中央控制器8對(duì)相應(yīng)觸控作出反應(yīng)，計(jì)算出按壓點(diǎn)的位置，完成相應(yīng)指令。
權(quán)利要求
1.一種影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于該影像偵測(cè)式觸控面板包括一光源；一棱鏡，具有入射面、第一界面和第二界面，所述光源鄰近入射面裝設(shè)；一間隔裝置；一彈性薄膜，所述間隔裝置設(shè)于該彈性薄膜與棱鏡第一界面的間，該彈性薄膜上設(shè)有高反射率或高吸收率的表面；一影像接收器，鄰近所述第二界面裝設(shè)。
2.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述照明光源是發(fā)光二極管或燈泡。
3.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述棱鏡大致呈直角梯形體，所述第一界面與第二界面相互平行，所述入射面連接第一界面與第二界面。
4.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述間隔裝置圍繞第一界面邊緣裝設(shè)并固定于第一界面上；所述彈性薄膜被間隔裝置固定，平行于第一界面裝設(shè)，將第一界面覆蓋且與第一界面的間存在空隙；間隔裝置封閉第一界面與彈性薄膜間空隙的邊緣。
5.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述彈性薄膜具有內(nèi)表面與外表面，其中內(nèi)表面與棱鏡的第一界面相對(duì)；內(nèi)表面上有許多微小的突起，于外表面受到壓力時(shí)，突起頂端可以與第一界面接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述突起的大小尺度為數(shù)百微米，高反射率或高吸收率的表面設(shè)于所述突起頂端。
7.如權(quán)利要求4所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于中所述彈性薄膜與第一界面的間的空隙內(nèi)具有均勻的介質(zhì)；所述介質(zhì)是透光性良好的液體或氣體，充滿彈性薄膜與棱鏡的間的空隙并被間隔裝置封裝于空隙內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述間隔裝置與第一界面邊緣及間隔裝置與彈性薄膜邊緣的間使用膠水或環(huán)氧樹脂等粘合劑相互粘接及封裝介質(zhì)。
9.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述影像接收器是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器或電荷耦合器件傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的影像偵測(cè)式觸控面板，其特征在于所述影像偵測(cè)式觸控面板包括一數(shù)字信號(hào)處理器與一中央控制器，其中數(shù)字信號(hào)處理器與影像接收器連接，中央控制器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
全文摘要
一種影像偵測(cè)式觸控面板，具有透光棱鏡，棱鏡一面上附著有彈性薄膜，薄膜相對(duì)于棱鏡的一面上有許多微小突起，突起頂端具有高反射率或高吸收率的微小平面；當(dāng)用手指或接觸筆接觸薄膜另一面時(shí)，壓力使突起與棱鏡平面接觸，照明光源發(fā)出的光被突起頂端的微小平面反射或吸收，在影像接收器上產(chǎn)生亮點(diǎn)或暗點(diǎn)。接收器上的明暗影像經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器處理，最后由中央處理器對(duì)相應(yīng)觸控作出反應(yīng)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK1904813SQ20051003618
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者張仁淙 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司