專利名稱：觸控面板組件及觸控面板系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種觸控面板組件及觸控面板系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展的日新月異，科技產(chǎn)品考慮人性因素來開發(fā)設(shè)計(jì)已逐漸成為趨勢(shì)。觸控技術(shù)因其方便的使用方式在游客導(dǎo)覽系統(tǒng)、自動(dòng)柜員機(jī)、可攜式電子產(chǎn)品以及工業(yè)控制系統(tǒng)等獲得了越來越多的應(yīng)用。 觸控面板(Touch Panel,觸控屏幕)是指可觸控的屏幕，其通過接收手指或觸控筆等觸頭的觸碰而定位出觸碰位置，再通過控制器讀取觸碰位置的指令而顯示出所需圖象。請(qǐng)參見文獻(xiàn)B Shneiderman， Touchscreens now offer compelling uses, IEEESoftware Vol. 8， No.2， (March 1991)93-94,107。 觸控面板根據(jù)其定位技術(shù)主要可分為電阻式、電容式等種類。其中，電阻式與電容式觸控面板均包括銦錫氧化物(IT0)導(dǎo)電層。該ITO導(dǎo)電層被制作成具有不同圖案的導(dǎo)電線路，用于在觸控面板被觸碰時(shí)產(chǎn)生一電壓或電流值，并通過一計(jì)算裝置根據(jù)該電流值或電壓值算出該觸點(diǎn)的位置，并根據(jù)所述觸點(diǎn)的位置執(zhí)行顯示屏上觸點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的指令。然而，該ITO導(dǎo)電層形成的圖案會(huì)遮擋光線從顯示屏射出，降低顯示屏的亮度，不利于使用者查看。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種避免遮擋光線從射出顯示屏射出，提高顯示亮度的觸控面板組件與觸控面板系統(tǒng)。 —種觸控面板組件，其包括觸控面板及一個(gè)具有承載面的承載體。所述觸控面板與所述承載體的承載面相對(duì)，所述觸控面板具有一個(gè)觸控面。所述觸控面板與所述承載面之間具有多個(gè)第一彈性體及數(shù)量與所述第一彈性體相同的位移感測(cè)器，所述第一彈性體連接于所述觸控面板與所述承載體之間且具有垂直于所述觸控面方向形變的能力，多個(gè)所述位移感測(cè)器固接于所述承載面上，所述位移感測(cè)器用于當(dāng)觸控面板被觸壓時(shí)感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量。 —種觸控面板系統(tǒng)，其包括觸控面板、一個(gè)具有承載面的承載體及中央處理器。所述觸控面板與所述承載體的承載面相對(duì)，所述觸控面板具有一個(gè)觸控面，所述觸控面板及所述承載面之間具有多個(gè)第一彈性體及數(shù)量與所述第一彈性體相同的位移感測(cè)器，所述第一彈性體將所述觸控面板及所述承載體連接為一體且具有垂直于所述觸控面方向形變的能力，多個(gè)所述位移感測(cè)器固接于所述承載面上，所述位移感測(cè)器用于感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量。該中央處理器用于接收所述位移感測(cè)器傳出的形變量數(shù)據(jù)并得出觸點(diǎn)位置執(zhí)行相關(guān)指令。 本技術(shù)方案的觸控面板組件及觸控面板系統(tǒng)中的觸控面板，其采用位移感測(cè)器用于感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量實(shí)現(xiàn)觸碰位置的確定，與常見的電阻式或電容式觸控面板組件中的觸控面板相比，避免使用IT0導(dǎo)電層，提高其透光性，提高顯示亮度。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的觸控面板系統(tǒng)的組合示意圖。 圖2是圖1中的觸控面板系統(tǒng)的分解示意圖。 圖3是圖1中觸控面板組件沿III-III線的截面示意圖。 圖4是圖2中的臨近感測(cè)器的工作原理示意圖。 圖5是觸碰圖1中的透光板后的截面示意圖。 圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的觸控面板組件的示意圖。 圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的觸控面板組件的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明提供的觸控面板組件與觸控面板系統(tǒng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請(qǐng)一并參閱圖1、圖2及圖3，其為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的觸控面板系統(tǒng)100包括觸控面板組件10及與觸控面板組件10電氣連通的中央處理器20。 該觸控面板組件10包括觸控面板11 、位于觸控面板11下方且與該觸控面板11正對(duì)的承載體12、四個(gè)連接觸控面板11及承載體12的第一彈性體13及四個(gè)位移感測(cè)器14、一個(gè)用來收容該觸控面板11及承載體12的框體15及設(shè)置于該觸空面板11上方的保護(hù)膜16。 該觸控面板11為一個(gè)方形板，其具有一個(gè)具有觸控面112及與該觸控面112相對(duì)的反射面114。該反射面114與承載體12相對(duì)，且其上設(shè)有一個(gè)紅外線反射膜1142。該紅外線反射膜1142用于反射紅外線，并防止紅外線透射。 該承載體12具有一個(gè)承載面124。本實(shí)施例中，該承載體12為一個(gè)液晶顯示板。當(dāng)然，該承載體12也可為一透光板。 該每個(gè)第一彈性體13均具有垂直于該觸控面板11的反射面114方向形變的能力。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，該第一彈性體13為彈簧。 該四個(gè)位移感測(cè)器14與反射面114相對(duì)并固接在承載體12的承載面124上，其分別靠近每個(gè)第一彈性體13，使位移感測(cè)器14與第一彈性體13 —一對(duì)應(yīng)，用于感測(cè)與每個(gè)位移感測(cè)器14相距最近的一個(gè)第一彈性體13的形變量。 該保護(hù)膜16黏附于觸控面板11的觸控面112上，且保護(hù)膜16的端部黏附于框體15內(nèi)壁，使保護(hù)膜16的中間部分(即黏附于觸控面112的部分)相對(duì)于其端部(即黏附于框體15的部分)向觸控面板11方向凹陷，從而將框體15與觸控面板11連接在一起，用于保護(hù)該觸控面板組件10免受污染。 請(qǐng)參閱圖4，該位移感測(cè)器14用來感測(cè)與其相距最近的第一彈性體13的形變量。該位移感測(cè)器14具有紅外線發(fā)射源142、準(zhǔn)直透鏡144、聚焦透鏡146及紅外線感測(cè)器148。該紅外線發(fā)射源142發(fā)射的出紅外線在準(zhǔn)直透鏡144的作用下成為準(zhǔn)直光束，該準(zhǔn)直光束投向反射面114經(jīng)由紅外線反射膜1142反射入聚焦透鏡146，穿過聚焦透鏡146的光束被紅外線感測(cè)器148接收后根據(jù)感測(cè)到的紅外線的多少即可感測(cè)出該反射面114的邊緣處之
位置。若該觸控面板11沿第一彈性體13形變方向移動(dòng)，則該位移感測(cè)器14可根據(jù)移動(dòng)前
后的觸控面板11反射入紅外線感測(cè)器148中的紅外線量之差即可感測(cè)出該觸控面板11的
邊緣處的位移，也就是感測(cè)出位于該邊緣處的第一彈性體13的形變量。 當(dāng)然，該位移感測(cè)器14也可以為應(yīng)變式、電感式、差動(dòng)變壓器式、渦流式、霍爾感
測(cè)器等其它位移感測(cè)器。 可以理解，也可以僅在反射面114與觸控面板11的四個(gè)角區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置紅外線反射膜1142。 請(qǐng)參閱圖5，定義觸控面板11的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0，當(dāng)用力F觸碰該觸控面板11的觸控面112時(shí)，由力平衡可知
F = FA 其中，^ = kXl， F2 = kx2， k為第一彈性體13的彈性系數(shù)，Xl、 x2為第一彈性體13在F觸碰時(shí)的形變量。由力矩平衡可知 《—4)K魯+" 其中，L為兩個(gè)第一彈性體13之間的間距觸控面板11的邊長(zhǎng)，L,為觸碰點(diǎn)距離坐標(biāo)原點(diǎn)0的垂直距離。
由上述兩個(gè)公式即可得到A = ^ 其中，第一彈性體13的彈性系數(shù)k較大，而觸控面板11的尺寸較大，為更穩(wěn)定的支撐觸控面板ll，該第一彈性體13分布于觸控面板11的頂角區(qū)域，即L的大小接近于觸控面板11的寬度。因此，力F按壓具有較大尺寸的觸控面板11與具有較大彈性系數(shù)k的第一彈性體13上時(shí)，該力F的大小遠(yuǎn)小于Lk，力F的變化相對(duì)于Lk來說可忽略不計(jì)。艮P，力F為一常數(shù)，可在設(shè)計(jì)觸控面板11時(shí)通過測(cè)試而獲得。例如，根據(jù)多次按壓觸控面板11的不同位置求出多個(gè)力的大小，再取該多個(gè)力的平均值從而獲得F的數(shù)值。同理可得，與Lx正交方向的坐標(biāo)，如Ly(圖未示)，可采用相同的方法計(jì)算而獲得。 該中央處理器20與位移感測(cè)器14電氣連通，用于當(dāng)觸控該的觸控面112時(shí)，位移感測(cè)器14感測(cè)出Xl、x2之后，將數(shù)據(jù)傳遞給中央處理器20，該中央處理器20根據(jù)所接收的位移感測(cè)器14傳出的形變量數(shù)據(jù)計(jì)算出觸控點(diǎn)的位置(即Lx)，從而執(zhí)行相應(yīng)指令。
請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的觸控面板系統(tǒng)中的觸控面板組件10a，其與觸控面板組件10大體上相同，不同之處在于該觸控面板組件10a還具有與第一彈性體13a相對(duì)應(yīng)的第二彈性體18a。該第二彈性體18a的相對(duì)兩端分別連接于觸控面板組件10a的觸控面板lla的觸控面112a與框體15a內(nèi)壁，使第二彈性體18a可沿平行于第一彈性體13a形變方向或與第一彈性體13a形變方向相同的方向發(fā)生形變。
請(qǐng)參閱圖7，其為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的觸控面板系統(tǒng)中的觸控面板組件10b，它與觸控面板組件10大體上相同，具有觸控面板11b、位于觸控面板lib下方的承載體12b、四個(gè)連接觸控面板lib及承載體12b的第一彈性體13b及四個(gè)位移感測(cè)器14b，該觸控面板lib具有觸控面112b及與該觸控面112b相對(duì)的反射面114b，不同之處在于該承載體12b為一個(gè)框體，其具有一個(gè)中空的底板122b，該底板122b具有一個(gè)承載面124b，該承載面124b與該觸控面板lib的反射面114b相對(duì)，且該四個(gè)位移感測(cè)器14b固接在承載面124b上，該反射面114b上設(shè)置有四塊紅外線反射膜1142b。 當(dāng)然，該底板122b為透光材料制得時(shí)，該底板122b也可以為一個(gè)非中空的實(shí)體。
可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種觸控面板組件，包括觸控面板及一個(gè)具有承載面的承載體，所述觸控面板與所述承載體的承載面相對(duì)，所述觸控面板具有一個(gè)觸控面，其特征在于所述觸控面板與所述承載面之間具有多個(gè)第一彈性體及數(shù)量與所述第一彈性體相同的位移感測(cè)器，所述第一彈性體連接于所述觸控面板與所述承載體之間且具有垂直于所述觸控面方向形變的能力，多個(gè)所述位移感測(cè)器固接于所述承載面上，所述位移感測(cè)器用于當(dāng)觸控面板被觸壓時(shí)感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸控面板組件，其特征在于，所述觸控面板具有與所述觸控面相對(duì)的反射面，所述位移感測(cè)器包括紅外線發(fā)射源、準(zhǔn)直透鏡、聚焦透鏡及紅外線感應(yīng)器，所述紅外線反射源發(fā)射的紅外線經(jīng)所述準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后射向所述觸空面板的反射面，紅外線經(jīng)所述反射面反射后射向所述聚焦透鏡，紅外線經(jīng)所述聚焦透鏡聚焦后投向所述紅外線感測(cè)器以感測(cè)所述觸控面板的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的觸控面板組件，其特征在于，所述觸控面板為方形板，所述觸控面板的四個(gè)角區(qū)域分別設(shè)有一個(gè)所述第一彈性體，所述承載體與所述觸控面板的四個(gè)角區(qū)域相對(duì)的區(qū)域分別設(shè)有一個(gè)所述位移感測(cè)器，使得射向所述每個(gè)頂角區(qū)域的紅外線反射至與所述每個(gè)頂角區(qū)域?qū)?yīng)的位移感測(cè)器。
4. 如權(quán)利要求3所述的觸控面板組件，其特征在于，所述反射面設(shè)有紅外線反射膜，所述紅外線反射膜至少與觸控面板的四個(gè)角區(qū)域相對(duì)應(yīng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的觸控面板組件，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)框體，所述承載體為一個(gè)液晶顯示板或透光板，所述框體用來收容所述觸控面板及所述液晶顯示板或所述透光板。
6. 如權(quán)利要求4所述的觸控面板組件，其特征在于，所述承載體為一個(gè)框體，所述框體具有一個(gè)中空的底板，所述底板具有一個(gè)所述承載面，所述觸控面板收容于所述框體中。
7. 如權(quán)利要求4所述的觸控面板組件，其特征在于，所述承載體為一個(gè)框體，所述框體具有一個(gè)底板，所述底板為透光材料制成，并具有一個(gè)所述承載面，所述觸控面板收容于所述框體中。
8. 如權(quán)利要求5、6或7所述的觸控面板組件，其特征在于，進(jìn)一步具有一個(gè)保護(hù)膜，所述保護(hù)膜連接所述框體與所述觸控面板且黏附于所述觸控面。
9. 如權(quán)利要求8所述的觸控面板組件，其特征在于，進(jìn)一步具有多個(gè)第二彈性體，所述第二彈性體固接在所述觸控面板的觸控面上且與所述框體相連。
10. —種觸控面板系統(tǒng)，包括觸控面板、一個(gè)具有承載面的承載體及中央處理器，所述觸控面板與所述承載體的承載面相對(duì)，所述觸控面板具有一個(gè)觸控面，其特征在于所述觸控面板與所述承載面之間具有多個(gè)第一彈性體及數(shù)量與所述第一彈性體相同的位移感測(cè)器，所述第一彈性體連接于所述觸控面板與所述承載體之間且具有垂直于所述觸控面方向形變的能力，多個(gè)所述位移感測(cè)器固接于所述承載面上，所述位移感測(cè)器用于當(dāng)觸控面板被觸壓時(shí)感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量，所述中央處理器用于接收所述位移感測(cè)器傳出的形變量數(shù)據(jù)并得出觸點(diǎn)位置執(zhí)行相關(guān)指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸控面板組件，其包括觸控面板、一個(gè)具有承載面的承載體及中央處理器，所述觸控面板與所述承載體的承載面相對(duì)，所述觸控面板具有一個(gè)觸控面，所述觸控面板與所述承載面之間具有多個(gè)第一彈性體及數(shù)量與所述第一彈性體相同的位移感測(cè)器，所述第一彈性體將所述觸控面板及所述承載體連接為一體且具有垂直于所述觸控面方向形變的能力，多個(gè)所述位移感測(cè)器固接于所述承載面上，所述位移感測(cè)器用于感測(cè)與其相距最近的所述第一彈性體的形變量，所述中央處理器用于接收所述位移感測(cè)器傳出的形變量數(shù)據(jù)并得出觸點(diǎn)位置執(zhí)行相關(guān)指令。本發(fā)明涉及一種觸控面板系統(tǒng)。本技術(shù)方案的觸控面板組件及系統(tǒng)具有較好的透光性及顯示亮度。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101739170SQ20081030550
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12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