專利名稱：光學(xué)觸控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種電子裝置及其光學(xué)觸控模塊。
背景技術(shù)：
參見圖1，傳統(tǒng)的光學(xué)觸控模塊1包括一顯示面板10、一反光單元20、兩個光學(xué)傳 感元件30以及兩個發(fā)光單元40。反光單元20圍繞設(shè)置在顯示面板10的三個側(cè)邊，兩個光 學(xué)傳感元件30分別設(shè)置在顯示面板10上部分的兩個相鄰的角落，而兩個發(fā)光單元40則分 別設(shè)置在兩個光學(xué)傳感元件30上。發(fā)光單元40發(fā)出的光線借由反光單元20將光線反射進(jìn)入光學(xué)傳感元件30，當(dāng)使 用者觸碰顯示面板10某一位置時，會遮斷朝該位置的光線路徑，使朝該位置的光線無法反 射回光學(xué)傳感元件30，因而在光學(xué)傳感元件30中產(chǎn)生對應(yīng)的暗點(diǎn)，進(jìn)而，光學(xué)觸控模塊1得 以根據(jù)暗點(diǎn)信息反推出該位置的座標(biāo)。然而，由于光線路徑長短不一，導(dǎo)致光線強(qiáng)度以及衰退程度不一，光線路徑越長， 光線衰退程度越大致光線強(qiáng)度越小。因此光學(xué)傳感元件30所接收的反射光線的光線強(qiáng)度 亦不相同。舉例來說，請參考圖1，對于左上方的發(fā)光單元40來說，A點(diǎn)相對于B點(diǎn)的光學(xué) 路徑較長，光線強(qiáng)度衰退程度較B點(diǎn)大，因此光線到達(dá)A點(diǎn)時的光線強(qiáng)度較?。幌嗤?，光線 經(jīng)由反光單元20將反射進(jìn)入光學(xué)傳感元件30的路徑亦不相同。上述問題將導(dǎo)致光學(xué)傳感 元件30所接收的在不同位置的反射光線其光線強(qiáng)度產(chǎn)生顯著的落差。此外，除了光學(xué)路徑 長短的問題，如圖2所示，一般發(fā)光單元40的光源分布為Lambertian型態(tài)，其中X顯示X 方向上的光源分布，而Y顯示Y方向上的光源分布，發(fā)光單元40的光源分布會因角度不同 而有所差別，與光軸X3(如圖2顯示“180度”的方向)夾角越大，所發(fā)出的光線強(qiáng)度越小。 請參考圖1，對于左上方的發(fā)光單元40來說，朝A點(diǎn)所發(fā)出的光線與光軸X3的夾角α 1較 朝B點(diǎn)所發(fā)出的光線與光軸的夾角α 2小，因此朝A點(diǎn)所發(fā)出的光線強(qiáng)度相對較朝B點(diǎn)所 發(fā)出的光線強(qiáng)度高。只是，如果考慮光學(xué)路徑距離所產(chǎn)生的影響(Α點(diǎn)較B點(diǎn)距離發(fā)光單元 40較遠(yuǎn))以及反光單元20反射率的不同，光線到達(dá)A點(diǎn)的光線強(qiáng)度仍可能小于光線到達(dá)B 點(diǎn)的光線強(qiáng)度。無論是因光學(xué)路徑或因發(fā)光單元40的光源分布，導(dǎo)致光學(xué)傳感元件30所接收的 在不同位置的反射光線其光線強(qiáng)度產(chǎn)生具顯著落差的結(jié)果將導(dǎo)致光學(xué)傳感元件30容易判 斷錯誤；亦即無法辨識究竟是因觸控位置所導(dǎo)致的暗點(diǎn)或因光線路徑較長的光線反射回光 學(xué)傳感元件30所產(chǎn)生的暗點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學(xué)觸控模塊。光學(xué)觸控模塊包括一顯示面板，一光學(xué)傳感元件 以及一發(fā)光單元。光學(xué)傳感元件設(shè)置在顯示面板的一角落，發(fā)光單元設(shè)置在光學(xué)傳感元件 上，包括一發(fā)光元件以及一補(bǔ)償元件。發(fā)光元件朝一第一方向發(fā)射一具一第一光線強(qiáng)度的 光線以及朝一第二方向發(fā)射一具一第二光線強(qiáng)度的光線，第一光線強(qiáng)度大于第二光線強(qiáng)度。補(bǔ)償元件設(shè)置在發(fā)光元件的一側(cè)，其中當(dāng)光線穿過補(bǔ)償元件后，第二光線強(qiáng)度增加。為使本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一具體的優(yōu) 選實(shí)施例，并配合附圖做詳細(xì)說明。


圖1為傳統(tǒng)的光學(xué)觸控模塊的示意圖；圖2顯示傳統(tǒng)光學(xué)觸控模塊的光源分布圖；圖3為本發(fā)明的光學(xué)觸控模塊的第一實(shí)施例的示意圖；圖4A為顯示第一實(shí)施例中光學(xué)觸控模塊中光學(xué)傳感元件以及發(fā)光單元的俯視 圖；圖4B為顯示第一實(shí)施例中光學(xué)觸控模塊中光學(xué)傳感元件以及發(fā)光單元的側(cè)視 圖；以及圖5顯示本發(fā)明光學(xué)觸控模塊的光源分布圖；以及圖6顯示本發(fā)明的光學(xué)觸控模塊的第二實(shí)施例的示意圖。主要元件符號說明1光學(xué)觸控模塊110顯示面板130光學(xué)傳感元件141發(fā)光元件142，補(bǔ)償元件1422 第二部分10顯示面板40發(fā)光單元L1、L2 光線X2第二光軸X X方向(水平方向)α 、α 2:夾角
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例參見圖3，本發(fā)明光學(xué)觸控模塊100包括一顯示面板110、一反光單元120、兩個光 學(xué)傳感元件130以及兩個發(fā)光單元140。反光單元120圍繞設(shè)置在顯示面板110的三個側(cè)邊，兩個光學(xué)傳感元件130分別 設(shè)置在顯示面板Iio上部分的兩個相鄰的角落，兩個發(fā)光單元140亦分別設(shè)置在兩個光學(xué) 傳感元件130上。發(fā)光單元140發(fā)出光線，并借由反光單元120將光線反射進(jìn)入光學(xué)傳感 元件130。每一發(fā)光單元140包括一發(fā)光元件141以及一補(bǔ)償元件142，以位于顯示面板110 左側(cè)的發(fā)光單元140為例，發(fā)光元件141例如為一發(fā)光二極管(LED)，具有一第一光軸XI， 該第一光軸Xl穿越Al點(diǎn)，因此朝Al點(diǎn)方向所發(fā)出的光線Li，其光線強(qiáng)度大于其他非朝Al
100光學(xué)觸控模塊 120反光單元 140發(fā)光單元 142補(bǔ)償元件 1421第一部分 20反光單元 30光學(xué)傳感元件 A、B、A1、A2 點(diǎn) Xl第一光軸 X3 光軸 YY方向(垂直方向)點(diǎn)方向所發(fā)出光線的光線強(qiáng)度，如圖中朝A2點(diǎn)方向所發(fā)出的光線L2。此外，由于A2點(diǎn)是位 于顯示面板110的右下角落，光線L2到達(dá)A2點(diǎn)的光學(xué)路徑距離較光線Ll到達(dá)Al點(diǎn)的光 學(xué)路徑距離長，因此光線L2到達(dá)A2點(diǎn)時所衰退的光線強(qiáng)度較光線Ll到達(dá)Al點(diǎn)時所衰退 的光線程度大。因此，上述的情形將導(dǎo)致光線Ll與光線L2經(jīng)反光單元120反射回光學(xué)傳 感元件130的光線強(qiáng)度有顯著的差異。本發(fā)明的補(bǔ)償元件142即用以解決上述問題，補(bǔ)償元件142為一光學(xué)鏡片，特別 是一種聚光鏡片，設(shè)置在發(fā)光元件141的一側(cè)，發(fā)光元件141發(fā)射的光線穿過補(bǔ)償元件142 后，可將發(fā)光元件141發(fā)出的光源聚光至某一特定方向，使朝該特定方向發(fā)出的光線強(qiáng)度 增強(qiáng)。如此可用以補(bǔ)償光學(xué)路徑較遠(yuǎn)的位置(或稱特定位置)，亦即使該特定方向?qū)?yīng)此特 定位置，使光線沿該特定方向經(jīng)該特定位置反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度與光線經(jīng) 由與特定位置相鄰的位置反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度相當(dāng)甚至相同，以降低誤判 的機(jī)率。在一具體實(shí)施例中，該特定方向?qū)?yīng)顯示面板110的對角線(如光線L2)，亦即對 應(yīng)A2點(diǎn)。須說明的是，光線Ll并非須對應(yīng)第一光軸Xl的方向，上述的敘述僅為便于說明 本案欲克服的問題。光線Ll應(yīng)理解成與非與光線L2同方向的光線或理解成鄰近光線L2 的光線均屬光線Ll的范疇。為達(dá)成上述目的，參見圖4A、圖4B，發(fā)光元件141的第一光軸Xl在水平方向(平 行顯示面板110的方向)上偏離補(bǔ)償元件142的第二光軸X2，再者，如圖4B所示，聚光鏡片 的第二光軸X2在垂直方向(垂直顯示面板110的方向)上亦偏離發(fā)光元件141的第一光 軸XI。詳細(xì)地說，第二光軸X2在垂直方向上位于第一光軸Xl以及顯示面板110之間。如 此，光線分布將如圖5所示，其中X顯示X方向(水平方向)上的光源分布，而Y顯示Y方 向(垂直方向)上的光源分布。在附圖中清楚的顯示，在X方向(水平方向)上，部分光線 朝著特定方向聚集，而在Y方向(垂直方向)上大部分光線亦均朝著特定方向聚集，也就是 說，當(dāng)發(fā)光元件141所發(fā)射的光線穿過補(bǔ)償元件142后，在X方向(水平方向)上，部分光線 會因第二光軸X2的作用而朝特定方向聚集，需注意的是，第二光軸X2的方向并非為該聚集 的特定方向，該特定方向應(yīng)理解為對應(yīng)光學(xué)路徑較遠(yuǎn)的位置。反映在圖3中，該特定方向例 如朝A2點(diǎn)方向，即光線L2的光學(xué)路徑，光線L2的鄰近光線(非朝該特定方向的光線，例如 光線Li)在水平方向上因補(bǔ)償元件142而聚集而朝向該特定方向因而增加該特定方向(光 線L2)的光線強(qiáng)度(如圖4A所示)。如此，使光線沿該特定方向(光線L2)經(jīng)該特定位置 (A2點(diǎn))反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度與光線經(jīng)由與該特定位置(A2點(diǎn))相鄰的位 置(Al點(diǎn))反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度相當(dāng)甚至相同。此外，為克服水平方向因 部分光線朝該特定方向聚集使本身光學(xué)強(qiáng)度減弱而導(dǎo)致整體亮度轉(zhuǎn)暗，在Y方向(垂直方 向)上，大部分光線會因第二光軸X2的作用，使光線聚集在發(fā)光單元140以及顯示面板110 之間的垂直厚度之間(即反光單元20的有效厚度內(nèi)，如圖4B所示)，以提升整體亮度。換 句話說，非朝該特定方向的光線(例如光線Li)在水平方向上因補(bǔ)償元件142而聚集朝向 該特定方向的同時，并不會使本身的光學(xué)強(qiáng)度降低。因此，本發(fā)明借由水平方向與垂直方向的補(bǔ)償，不僅彌補(bǔ)光學(xué)路徑遠(yuǎn)近不一的問 題，在彌補(bǔ)同時更不失整體亮度以利光學(xué)傳感元件130的檢測，而使光學(xué)傳感元件130所接 收的光線強(qiáng)度較為相當(dāng)(平均)。第二實(shí)施例
如圖6所示，補(bǔ)償元件142’為一光學(xué)鏡片，設(shè)置在發(fā)光元件141的一側(cè)，包括一第 一部分1421以及一第二部分1422，其中第一部分1421的透明度小于第二部分1422的透明 度，發(fā)光元件141發(fā)射光線，可通過第一部分1421到達(dá)Al點(diǎn)(如圖中虛線箭頭所示)，亦即 沿光軸Xl所發(fā)出的部分光線Ll將被第一部分1421所遮擋或吸收；此外，光線L2可通過第 二部分1422到達(dá)光學(xué)路徑較長的A2點(diǎn)(如圖中實(shí)線箭頭所示)。在一具體實(shí)施例中，補(bǔ)償 元件142’亦可為單一漸層式鏡片，其透明度從其中一端至另一端逐漸變大或變小。詳細(xì)地說，由于朝光軸Xl方向所發(fā)出的光線Ll將被第一部分1421所遮擋，穿越 第一部分1421的光線其光線強(qiáng)度將被降低，因此反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度亦將 降低；反之，朝A2點(diǎn)方向的光線L2穿過透明度優(yōu)選的第二部分1422，光線強(qiáng)度被降低的程 度較小，因此反射回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度相對穿越第一部分1421的光線Ll而言， 降低的程度亦較小。如此借由補(bǔ)償元件142’在前端降低光線Ll的光線強(qiáng)度亦可適當(dāng)補(bǔ)償 光學(xué)路徑較長的A2點(diǎn)以改善光線強(qiáng)度明顯落差的問題。補(bǔ)償元件142，的第一部分1421可借由涂黑(coating)或是印刷(printing)的 方式形成一半透明表面，或者是，可利用噴砂(sand blasting)的方式形成粗糙(rough)表 面或是咬花(textured)表面。需說明的是，第二實(shí)施例除可獨(dú)立應(yīng)用外，亦可配合第一實(shí)施例合并使用，以加強(qiáng) 反射光線返回光學(xué)傳感元件130的光線強(qiáng)度均一的表現(xiàn)，降低誤判的機(jī)率。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)觸控模塊，包括一顯示面板；一光學(xué)傳感元件，設(shè)置在該顯示面板的一角落；以及一發(fā)光單元，設(shè)置在該光學(xué)傳感元件上，包括一發(fā)光元件，朝一第一方向發(fā)射一具一第一光線強(qiáng)度的光線；以及朝一第二方向發(fā)射 一具一第二光線強(qiáng)度的光線，該第一光線強(qiáng)度大于該第二光線強(qiáng)度；一補(bǔ)償元件，設(shè)置在該發(fā)光元件的一側(cè)，其中當(dāng)該些光線穿過該補(bǔ)償元件后，該第二光 線強(qiáng)度增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，還包括一反光單元，其中該些光線穿過該補(bǔ) 償元件后，到達(dá)該反光單元，借由該反光單元將該光線反射后，由該光學(xué)傳感元件接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中該補(bǔ)償元件為一光學(xué)鏡片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)觸控模塊，其中該發(fā)光元件具有一第一光軸，該光學(xué)鏡 片具有一第二光軸，該第二光軸在一水平方向上偏離該第一光軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控模塊，其中該光學(xué)鏡片為一聚光鏡片，該聚光鏡片 可將該些光線朝該第二方向聚集。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)觸控模塊，其中該第二光軸在一垂直方向上偏離該第一 光軸，且該第二光軸在該垂直方向上位于該第一光軸以及該顯示面板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)觸控模塊，其中該光學(xué)鏡片包括一漸層式鏡片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)觸控模塊，其中該光學(xué)鏡片包括一第一部分以及一第二 部分，朝該第一方向發(fā)射的光線穿過該第一部分，且朝該第二方向發(fā)射的光線穿過該第二 部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)觸控模塊，其中該第一部分的透明度小于該第二部分的 透明度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控模塊，其中該第一部分可借由涂黑、印刷、噴砂等 方式所形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)觸控模塊，其中該第一部分具有粗糙表面或咬花表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中朝該第一方向發(fā)射的光線相對于朝該 第二方向發(fā)射的光線具有較短的光學(xué)路徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中該光學(xué)傳感元件為兩個，分別設(shè)置在該 顯示面板的兩個相鄰角落，且該發(fā)光單元為兩個，分別設(shè)置在該等光學(xué)傳感元件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中該發(fā)光元件為一發(fā)光二極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中該第二方向?qū)?yīng)該顯示面板的對角線。
全文摘要
一種光學(xué)觸控模塊，包括一顯示面板，一光學(xué)傳感元件以及一發(fā)光單元。光學(xué)傳感元件設(shè)置在顯示面板的一角落，發(fā)光單元設(shè)置在光學(xué)傳感元件上，包括一發(fā)光元件以及一補(bǔ)償元件。發(fā)光元件朝一第一方向發(fā)射一具一第一光線強(qiáng)度的光線以及朝一第二方向發(fā)射一具一第二光線強(qiáng)度的光線，第一光線強(qiáng)度大于第二光線強(qiáng)度。補(bǔ)償元件設(shè)置在發(fā)光元件的一側(cè)，其中當(dāng)光線穿過補(bǔ)償元件后，第二光線強(qiáng)度增加。
文檔編號G06F3/042GK102063220SQ20091022206
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者吳柏毅, 林宜蒨, 林建宏, 林振寬, 柳昀呈, 謝冠群 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司