專利名稱：一種光學(xué)觸控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種觸控模塊，特別是關(guān)于一種光學(xué)式的光學(xué)觸控模塊。
背景技術(shù)：
近年來，由于平面顯示器的制造成本顯著地降低，平面顯示器已逐漸成為家庭電視及計(jì)算機(jī)用屏幕的主流。此外，由于平面顯示器較傳統(tǒng)上使用陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)的電視更加輕、薄，因此，在火車站、醫(yī)院、便利商店或電影院等公共場所，都可以發(fā)現(xiàn)越來越多的平面顯示器，平面顯示器不但可用于信息的顯示，還可用于廣告的目的，其商業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。隨著人們對電子設(shè)備或平面顯示器在功能上的要求日趨多樣化，其相關(guān)的科技研發(fā)、制造技術(shù)也日新月異。例如，觸控屏幕(Touch Screen)的需求，可以讓人們方便操作計(jì)算機(jī)、手機(jī)、音響、冰箱或其它電子設(shè)備；通過屏幕顯示與屏幕按壓操控的方式，人們就可以舍棄復(fù)雜的鍵盤、按鍵操作，透過屏幕清楚標(biāo)示的圖案與人性化的接口來同時(shí)達(dá)到顯示與觸控操作的目的。目前大尺寸觸控屏幕(一般而言大于10. 1吋為大尺寸)逐漸以光學(xué)式觸控來取代傳統(tǒng)電阻式或電容式觸控的方式。而光學(xué)式的觸控模塊所需的組件較多，不易達(dá)到薄型化的要求；而且若要以常用的“三角定位法”來克服多點(diǎn)觸控的“接觸點(diǎn)重迭”或“偵測死角”問題，則需要依靠多個(gè)光學(xué)傳感器(可以是攝影機(jī)、照像機(jī))以及較高等級的微控制器或計(jì)算芯片，才能精準(zhǔn)地計(jì)算觸控點(diǎn)，避免誤判人們按壓的觸控點(diǎn)；故所需的成本較高。因此，如何將降低光學(xué)觸控模塊的制造成本，且同時(shí)克服“三角定位法”的缺點(diǎn)，這是本領(lǐng)域具有通常知識(shí)者努力的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要目的在于降低光學(xué)觸控模塊的制造成本。本實(shí)用新型另一目的在克服光學(xué)式觸控的“三角定位法”之“接觸點(diǎn)重迭”或“偵測死角”問題。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種光學(xué)觸控模塊，包括至少一個(gè)燈罩、至少一根導(dǎo)光條、至少一個(gè)燈源及至少一個(gè)光學(xué)傳感器，導(dǎo)光條為長軸型結(jié)構(gòu)，燈罩包覆于導(dǎo)光條側(cè)邊，該光學(xué)傳感器設(shè)置于該導(dǎo)光條的其中一個(gè)軸向端部，燈源位于導(dǎo)光條的其中一軸向端部而與導(dǎo)光條相鄰，并將光線直接射出至導(dǎo)光條內(nèi)部。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該燈罩與該光學(xué)傳感器固定相接。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該光學(xué)觸控模塊更包括有一透明板，該透明板平行該導(dǎo)光條設(shè)置，且該透明板與該光學(xué)傳感器相鄰設(shè)置。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該燈源的數(shù)目為2，且兩燈源分別緊鄰于該導(dǎo)光條的兩軸向端部，兩燈源直接將光線射出至該導(dǎo)光條內(nèi)部。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該燈罩更包括有一反射板體，該反射板體設(shè)置于該導(dǎo)光條未與該燈源相鄰的另一軸向端部，且該導(dǎo)光條緊貼該反射板體，該反射板體與該燈罩為一體成型的結(jié)構(gòu)，該反射板體的表面為涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該燈罩與該導(dǎo)光條相鄰的表面為涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層。如上所述的光學(xué)觸控模塊，其中，該導(dǎo)光條包括有一出光面，該出光面的長寬比介于 79. 95 廣53. 3 1 之間。藉此，通過上述設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊可降低光學(xué)觸控的顯示器結(jié)構(gòu)的制造成本，且同時(shí)克服“三角定位法“的缺點(diǎn)，不再發(fā)生多點(diǎn)觸控的”接觸點(diǎn)重迭”或”偵測死角”問題，且以較低的成本來達(dá)到精準(zhǔn)地計(jì)算觸控點(diǎn)、避免誤判人們按壓觸控點(diǎn)的目的。為使熟悉該項(xiàng)技藝人士了解本實(shí)用新型之目的、特征及功效，下面通過下述具體實(shí)施例，并配合附圖對本實(shí)用新型詳加說明如后。

圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的示意圖。圖2為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的立體圖。圖3為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊運(yùn)用于顯示器結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的光遮蔽原理示意圖。圖5為本實(shí)用新型光學(xué)觸控模塊的光遮蔽原理立體圖。標(biāo)識(shí)說明1 顯示器結(jié)構(gòu)11 光學(xué)觸控模塊111 光學(xué)傳感器112、112，燈罩112A:反射板體113,113'導(dǎo)光條113A、113A，出光面114 燈源12:透明板14:固定框架15 液晶面板16 背光模塊161 增亮膜162 擴(kuò)散膜163 導(dǎo)光板164 可見光光源H1、H2、H3:手指P1、P2、P3:觸控點(diǎn)L:長度
4[0042]W:寬度。
具體實(shí)施方式
請同時(shí)參閱圖1與圖2，圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的示意圖，圖2為本實(shí)用新型光學(xué)觸控模塊的立體圖。如圖1與圖2所示，一個(gè)光學(xué)觸控模塊11，包括一個(gè)燈罩 112、一個(gè)燈罩112’、一根導(dǎo)光條113、一根導(dǎo)光條113’、多個(gè)燈源114、兩個(gè)光學(xué)傳感器111 及一個(gè)透明板12。兩根導(dǎo)光條113、113’均為長軸型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)燈罩112、112’分別包覆于兩根導(dǎo)光條113、113’的側(cè)邊。每個(gè)光學(xué)傳感器111均設(shè)置于任一導(dǎo)光條113、113’的其中一個(gè)軸向端部。因此，左邊的光學(xué)傳感器111同時(shí)與兩根導(dǎo)光條113、113’相鄰，也同時(shí)與兩個(gè)燈罩112、112’相鄰。另外，每個(gè)燈源114位于導(dǎo)光條113、113’的其中一個(gè)軸向端部而與導(dǎo)光條113、113’相鄰，如此，燈源114即可將光線直接射出至導(dǎo)光條113、113’內(nèi)部； 換言之，在燈源114與導(dǎo)光條113、113’之間并沒有受到燈罩112、112’的阻擋，也沒有任何阻隔的結(jié)構(gòu)或者遮蔽物，而且燈源114設(shè)置于靠近導(dǎo)光條113、113’之處，因此燈源114所射出的光線不會(huì)有光損失，可以直接進(jìn)入導(dǎo)光條113、113’內(nèi)，可提升光能量的利用率。在較佳實(shí)施例中，燈源114可以是發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)，該發(fā)光二極管用以發(fā)射紅外線anfrared)頻段的不可見光。此外，在光學(xué)傳感器111與燈罩112(或燈罩112’)之間，還可透過一個(gè)固定框架14而結(jié)合、固定；當(dāng)光學(xué)傳感器111與燈罩112(或燈罩112’ )透過固定框架14固定相接而結(jié)合后，燈源114位于固定框架14內(nèi)，且被固定框架14包覆在內(nèi)，因此可進(jìn)一步地防止燈源114的光能量泄露。透明板12平行于兩根導(dǎo)光條113、113’且與光學(xué)傳感器111相鄰設(shè)置。導(dǎo)光條113包括一個(gè)出光面113A，導(dǎo)光條 113’包括一個(gè)出光面113A’。燈罩112緊密地包覆于導(dǎo)光條113異于出光面113A的三個(gè)側(cè)邊，燈罩112’緊密地包覆于導(dǎo)光條113’異于出光面113A’的三個(gè)側(cè)邊，并且在燈罩112、 112’與導(dǎo)光條113、113’相鄰的表面可為涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層。 如此，往導(dǎo)光條113、113’三個(gè)側(cè)邊射出的光線，即可被燈罩112、112’反射而再度進(jìn)入導(dǎo)光條113、113’內(nèi)部，防止光能量損失。此外，多個(gè)燈源114射出不可見光的光線后，光線在導(dǎo)光條113、113’內(nèi)部沿軸向傳遞、前進(jìn)，逐漸遠(yuǎn)離燈源114，然后由出光面113A、113A’射出， 且射出的光線平行于透明板12。另外，經(jīng)過本案發(fā)明人多次實(shí)驗(yàn)，出光面的長度(L)、寬度 (W)的比例介于79. 95 :Γ53. 3 1之間時(shí)，其光損失較低，光學(xué)觸控的效果較靈敏。另外，如圖2所示，左邊的燈罩112還包括一個(gè)反射板體112Α，反射板體112Α設(shè)置于導(dǎo)光條113未與燈源114相鄰的另一軸向端部，因此，導(dǎo)光條113的左邊為反射板體 112Α，右邊直接與燈源114相鄰。在較佳實(shí)施例中，導(dǎo)光條113緊貼反射板體112Α，且反射板體112Α在與導(dǎo)光條113接觸的表面上，可以包括涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層，故當(dāng)光線射出離開導(dǎo)光條113的軸向端部而碰觸反射板體112Α時(shí)，即可被反射板體112Α全反射，再度進(jìn)入導(dǎo)光條113內(nèi)部，減少光能量損失。此外，基于制造上的方便考慮，反射板體112Α與燈罩112為一體成型的結(jié)構(gòu)較佳。另外，如圖1與圖2所示，導(dǎo)光條 113’的軸長大于導(dǎo)光條113的軸長。一般而言，若導(dǎo)光條的軸向長度過長(即長度(L)較大)，則末端部位的光通量便較小，亮度不足；因此，如本實(shí)施例的導(dǎo)光條113’所示，在導(dǎo)光條113’左右兩端部均分別設(shè)置有一個(gè)燈源114，兩個(gè)燈源114分別緊鄰于導(dǎo)光條113’的兩個(gè)軸向端部，故兩個(gè)燈源114即可直接將光線射出至導(dǎo)光條113’的內(nèi)部，防止過長的軸向長度而導(dǎo)致亮度不足的缺點(diǎn)。再如導(dǎo)光條113所示，因?yàn)槠漭S長較短(即長度(L)較小)， 因此導(dǎo)光條113末端的光通量足夠，僅需通過反射板體112A來反射光線，防止光線泄露即可。故光學(xué)觸控模塊11的燈罩是采用反射板體112A的結(jié)構(gòu)(即燈罩112)，或是兩個(gè)軸向端部均設(shè)置燈源114的結(jié)構(gòu)(即燈罩112’)，應(yīng)視該導(dǎo)光條的長度而定。這樣，本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊11，通過導(dǎo)光條113、113’來導(dǎo)引光線，以及燈罩112、112’來反射光線，即可使多條光線分別垂直兩出光面113A、113A’而射出，因此多條射出的光線即可構(gòu)成一個(gè)光投射面(未標(biāo)示)。請同時(shí)再參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊運(yùn)用于顯示器結(jié)構(gòu)的示意圖。將此光學(xué)觸控模塊11安裝于一個(gè)液晶面板15及一個(gè)背光模塊16上，即可構(gòu)成一個(gè)顯示器結(jié)構(gòu)1。背光模塊16可以是“直下式背光模塊”，也可以是“側(cè)光式背光模塊”;在本圖式中，背光模塊16包括有一個(gè)導(dǎo)光板163、一個(gè)擴(kuò)散膜162、一個(gè)增亮膜161及多個(gè)可見光光源164，且上述可見光光源164位于背光模塊16的左側(cè)邊，因此為“側(cè)光式背光模塊”。背光模塊16用以為液晶面板15提供背光源，使人們可以看見液晶面板15上所呈現(xiàn)的視頻影像。另外，將透明板12與光學(xué)觸控模塊11置于液晶面板15上方，顯示器結(jié)構(gòu)1即可具有觸控的功能，且透明板12的目的即在于防止人們接觸、按壓時(shí)用力過猛而毀損脆弱的液晶面板15。一般而言，透明板12的材質(zhì)可為玻璃、壓克力、塑料、樹脂或其它透明材質(zhì)的高分子聚合物所制成。請?jiān)偻瑫r(shí)參閱圖4與圖5，圖4為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的光遮蔽原理示意圖，圖5為本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊的光遮蔽原理立體圖；如圖4與圖5所示，一個(gè)光學(xué)觸控模塊11置于顯示器結(jié)構(gòu)1上方，另一光學(xué)觸控模塊11置于顯示器結(jié)構(gòu)1下方，上方的光學(xué)觸控模塊11包括一根水平設(shè)置的導(dǎo)光條113’、一根垂直設(shè)置的導(dǎo)光條113及兩個(gè)光學(xué)傳感器111 ；下方的光學(xué)觸控模塊11則包括一根水平設(shè)置的導(dǎo)光條113及一個(gè)光學(xué)傳感器111 ；因此，多個(gè)光學(xué)傳感器111設(shè)置于顯示器結(jié)構(gòu)1的各個(gè)角落，可用以實(shí)時(shí)地拍攝光投射面周邊的不透光物體。一般而言，通常通過人的手指Hl來達(dá)到觸控的目標(biāo)，因此，如圖4及圖5所示，本實(shí)施例的不透光物體為人的手指H1，手指Hl所按壓的位置即為觸控點(diǎn) P1。本實(shí)用新型的目的是通過光學(xué)感測的方式，來偵測人的手指Hl的位置，進(jìn)而得到觸控點(diǎn)Pl的位移變化、速度變化，并用以控制、操作電子設(shè)備的軟件或硬件；因此，其感測的原理為a.利用該光學(xué)傳感器實(shí)時(shí)地拍攝顯示器結(jié)構(gòu)1周邊的光投射面，b.人的手指Hl因?yàn)椴豢赏腹庑远a(chǎn)生光線阻斷的遮斷效應(yīng)，以及c.多條光線射出方向互相垂直；所以，即可由多個(gè)光學(xué)傳感器111偵測得到觸控點(diǎn)Pl其相對應(yīng)的縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)。因此，不論手指Hl 移到透明板12周邊的任何一位置，均可被偵測到。在較佳實(shí)施例中，光學(xué)傳感器111可為攝影機(jī)、照相機(jī)、互補(bǔ)式金屬氧化層半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)或電荷耦合組件(Charge Coupled Device，CCD)。另外，由于顯示器結(jié)構(gòu)1設(shè)置了多個(gè)光學(xué)傳感器111，因此，如果同時(shí)有三個(gè)手指H1、H2、H3來按壓顯示器結(jié)構(gòu)1時(shí)，可通過多個(gè)光學(xué)傳感器111來偵測多個(gè)觸控點(diǎn)P1、P2、P3，補(bǔ)償其誤差，消除誤判或無法辨識(shí)的“接觸點(diǎn)重迭”或“偵測死角”的機(jī)率，并提高精準(zhǔn)度。此方式較現(xiàn)有的三角定位法快速、方便，無需使用高階的中央處理器(Central processing unit, CPU)或高階的控制芯片，因此也具有節(jié)省成本的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊11可降低導(dǎo)光條113、113’的漏光現(xiàn)象，從而提升光學(xué)傳感器111的偵測靈敏度；再者，光學(xué)觸控模塊11通過多個(gè)導(dǎo)光條113、113’及多個(gè)光學(xué)傳感器111的設(shè)置而可消除誤判或無法辨識(shí)的“接觸點(diǎn)重迭”、“偵測死角”的機(jī)率， 并提高精準(zhǔn)度；非常實(shí)用。 雖然本實(shí)用新型已以具體實(shí)施例揭露如上，然其所揭露的具體實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動(dòng)與潤飾，其所作之更動(dòng)與潤飾皆屬于本實(shí)用新型之范疇，本實(shí)用新型之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)觸控模塊(11)，包括至少一個(gè)燈罩(112、112’)、至少一根導(dǎo)光條(113、 113’)、至少一個(gè)燈源(114)及至少一個(gè)光學(xué)傳感器(111)，所述導(dǎo)光條(113、113’)為長軸型結(jié)構(gòu)，所述燈罩(112、112’)包覆于所述導(dǎo)光條(113、113’)側(cè)邊，所述光學(xué)傳感器(111) 設(shè)置于所述導(dǎo)光條(113、113’)的其中一個(gè)軸向端部處，其特征在于所述燈源(114)位于所述導(dǎo)光條(113、113’)的其中一個(gè)軸向端部而與所述導(dǎo)光條 (113、113’)相鄰，并將光線直接射出至所述導(dǎo)光條(113、113’)內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述燈罩(112、112’)與所述光學(xué)傳感器 (111)固定相接。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述光學(xué)觸控模塊還包括一個(gè)透明板 (12)，所述透明板(12)平行于所述導(dǎo)光條(113、113’)且與所述光學(xué)傳感器(111)相鄰設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述燈源(114)的數(shù)目為2，且所述兩個(gè)燈源(114)分別緊鄰于所述導(dǎo)光條(113、113’)的兩個(gè)軸向端部，所述兩個(gè)燈源(114)直接將光線射出至所述導(dǎo)光條(113、113’)內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述燈罩(112)還包括一個(gè)反射板體 (112A)，所述反射板體(112A)設(shè)置于所述導(dǎo)光條(113)未與所述燈源(114)相鄰的另一個(gè)軸向端部。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述導(dǎo)光條(113)緊貼所述反射板體 (112A)。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述反射板體(112A)與所述燈罩(112) 為一體成型的結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述反射板體(112A)的表面為涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述燈罩(112)與所述導(dǎo)光條(113)相鄰的表面為涂附的反射涂料層、白色的表層或電鍍的金屬層。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)觸控模塊，其中，所述導(dǎo)光條(113、113’)包括一個(gè)出光面 (113六、113六，)，所述出光面(113六、113八，)的長寬比介于79. 95 :1 53. 3 :1之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)觸控模塊(11)，包括至少一個(gè)燈罩(112、112’)、至少一根導(dǎo)光條(113、113’)、至少一個(gè)燈源(114)及至少一個(gè)光學(xué)傳感器(111)，導(dǎo)光條為長軸型結(jié)構(gòu)，燈罩包覆于導(dǎo)光條側(cè)邊，光學(xué)傳感器設(shè)置于導(dǎo)光條的其中一個(gè)軸向端部處，燈源位于導(dǎo)光條的其中一個(gè)軸向端部而與導(dǎo)光條相鄰，并將光線直接射出至導(dǎo)光條內(nèi)部。本實(shí)用新型的光學(xué)觸控模塊可降低光學(xué)觸控的顯示器結(jié)構(gòu)的制造成本，且同時(shí)克服“三角定位法”的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK202142031SQ20112012740
公開日2012年2月8日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者吳季庭, 廖尤仲, 林心薇, 鄭惟仁 申請人:冠捷投資有限公司