本實用新型屬于觸控顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置及顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子通信技術(shù)的飛速發(fā)展，智能手機、平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品已深入到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，成為工作、學(xué)習(xí)和生活中必不可少的產(chǎn)品。

過去，手機等便攜式電子產(chǎn)品的人機交互方式通常采用按鍵觸發(fā)方式，即人通過在電子產(chǎn)品上設(shè)置的按鍵對電子產(chǎn)品進行指令操作。但隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏通過手指對屏幕的直接接觸進行指令操作，以簡便、方便、自然的人機交互方式，逐漸取代了按鍵觸發(fā)方式，成為主流的人機交互方式。

然而，近年來隨著智能眼鏡、智能手環(huán)、智能手表等產(chǎn)品的發(fā)布，智能穿戴設(shè)備已逐漸成為電子產(chǎn)品的新發(fā)展方向，這使得越來越多的廠商都投入到智能穿戴設(shè)備的研發(fā)行列中，而新的設(shè)備的風靡也就意味著用戶將期待更多新的功能應(yīng)用被開發(fā)。以蘋果公司的智能手表為例，采用了3D的壓力傳感(force touch)技術(shù)，主要通過壓力改變電容的變化來探測壓力的變化，從而涉及出一種新的人機交互界面。由于這種壓力傳感技術(shù)能夠提供新的人機交互方式，因此有必要對其進行研究和一定的改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種能夠提供新的人機交互方式的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置及顯示裝置。

根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置，其包括：具有觸控功能的襯底；設(shè)置于所述襯底一側(cè)且的多個紅外光發(fā)射組件和多個紅外光接收組件；所述多個紅外光發(fā)射組件與所述多個紅外光接收組件相對設(shè)置。

進一步地，所述多個紅外光發(fā)射組件與所述多個紅外光接收組件設(shè)置于所述襯底的一表面上，且所述多個紅外光發(fā)射組件和所述多個紅外光接收組件分別設(shè)置于所述表面的相對兩側(cè)。

進一步地，所述具有觸控功能的襯底為觸控顯示屏或者設(shè)置于觸控顯示屏上的玻璃蓋板。

進一步地，所述紅外光發(fā)射組件包括相對設(shè)置的紅外發(fā)光二極管和第一透鏡，所述紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外光通過所述第一透鏡出射。

進一步地，所述紅外光接收組件包括相對設(shè)置的光電二極管和第二透鏡，所述紅外光發(fā)射組件出射的紅外光通過所述第二透鏡照射到所述光電二極管上。

進一步地，當所述襯底通過按壓產(chǎn)生形變彎曲時，所述紅外光發(fā)射組件出射到所述紅外光接收組件的紅外光線與彎曲的襯底的切線之間形成夾角θ。

進一步地，所述紅外光接收組件在所述襯底形變彎曲前后接收到的紅外光的光強的差值與所述夾角θ成正相關(guān)關(guān)系，并且所述紅外光接收組件在所述襯底形變彎曲前后接收到的紅外光的光強的差值與按壓所述襯底的壓力成正相關(guān)關(guān)系。

進一步地，所述紅外光發(fā)射組件與所述紅外光接收組件一一相對對應(yīng)。

根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種具有上述的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置的顯示裝置。

本實用新型的有益效果：本實用新型的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的探測，從而向電子產(chǎn)品提供一種新的人機交互方式。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進行的以下描述，本實用新型的實施例的上述和其它方面、特點和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型的實施例的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置的俯視圖；

圖2是圖1的側(cè)視圖；

圖3是根據(jù)本實用新型的實施例的光學(xué)實現(xiàn)裝置被按壓后產(chǎn)生形變彎曲的示意圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖來詳細描述本實用新型的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本實用新型，并且本實用新型不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了解釋本實用新型的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本實用新型的各種實施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。

在附圖中，為了清楚器件，夸大了層和區(qū)域的厚度。相同的標號在整個說明書和附圖中可用來表示相同的元件。

圖1是根據(jù)本實用新型的實施例的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置的俯視圖。圖2是圖1的側(cè)視圖。需要說明的是，根據(jù)本實用新型的實施例的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置通常可應(yīng)用于液晶顯示裝置或者其他顯示裝置中。

參照圖1和圖2，根據(jù)本實用新型的實施例的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置包括：襯底1、多個紅外光發(fā)射組件2和多個紅外光接收組件3，其中，多個紅外光發(fā)射組件2和多個紅外光接收組件3設(shè)置于襯底1的一側(cè)，并且多個紅外光發(fā)射組件2和多個紅外光接收組件3相對設(shè)置。

具體而言，襯底1具有觸控顯示功能。例如，襯底1可以是觸控顯示屏或者結(jié)合有觸控顯示屏的玻璃蓋板，但本實用新型并不限制于此。

多個紅外光發(fā)射組件2和多個紅外光接收組件3設(shè)置于襯底1的上表面(或下表面)11上，并且多個紅外光發(fā)射組件2和多個紅外光接收組件3分別設(shè)置于上表面11的相對兩側(cè)。在本實施例中，優(yōu)選地，紅外光發(fā)射組件2和紅外光接收組件3一一對應(yīng)。

紅外光發(fā)射組件2包括相對設(shè)置的紅外發(fā)光二極管21和第一透鏡22，其中，紅外發(fā)光二極管21產(chǎn)生的紅外光通過第一透鏡22出射。

紅外光接收組件3包括相對設(shè)置的光電二極管31和第二透鏡32，其中，紅外光發(fā)射組件2出射的紅外光通過第二透鏡32照射到光電二極管31上。

繼續(xù)參照圖1，當手指(黑點所示)按壓襯底1后，襯底1產(chǎn)生形變彎曲，襯底1檢測到手指位置，可以判斷以手指位置為中心半徑為一定尺寸范圍內(nèi)的紅外光接收組件3接收到手指的遮擋，干擾了信號，在此稱為阻擋區(qū)A。而阻擋區(qū)A以外的紅外光接收組件3沒有被遮擋。考慮到形變傳遞的區(qū)域有限，在本實施例中，取阻擋區(qū)上下邊界的兩個紅外光接收組件3作為參考單元。

圖3是根據(jù)本實用新型的實施例的光學(xué)實現(xiàn)裝置被按壓后產(chǎn)生形變彎曲的示意圖。參照圖3，當襯底1通過按壓產(chǎn)生形變彎曲時，紅外光發(fā)射組件2出射到紅外光接收組件3的紅外光與彎曲的襯底1的切線(或是紅外光發(fā)射組件2的中心軸線)之間形成夾角θ，出射的紅外光的光強隨夾角θ的增大而減小。這里，通過選擇不同的第一透鏡22來獲得不同的光強隨夾角θ的變化曲線。第一透鏡22具有較強的光線集中度，則出射的紅外光的光強隨夾角θ的增大而劇烈變小，從而可以實現(xiàn)很高的壓力靈敏度，但測試壓力范圍變小。反之，第一透鏡22具有較弱的光線集中度，則出射的紅外光的光強隨夾角θ的增大而緩慢變小，從而可以實現(xiàn)寬廣的測試壓力范圍，但壓力靈敏度變低。

假設(shè)，在圖2所示的初始無壓力狀態(tài)下，紅外光接收組件3接收到紅外光的光強為T0；而在圖3所示的受到壓力狀態(tài)下，襯底1發(fā)生下陷形變彎曲后，紅外光接收組件3接收到的紅外光的光強減小變?yōu)門1。光強的差值ΔT＝T0-T1，該差值ΔT與夾角θ成正相關(guān)關(guān)系，且與按壓的壓力成正相關(guān)關(guān)系。

將阻擋區(qū)A上下邊界的兩個紅外光接收組件3的光強的差值ΔT進行平均運算，則得到與壓力正相關(guān)的描述量。再經(jīng)過實際校準，消除不同位置的壓力敏感的不均勻性，則可以得到具體對應(yīng)的壓力。

綜上所述，根據(jù)本實用新型的實施例的基于壓力感應(yīng)的光學(xué)實現(xiàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)壓力的探測，從而向電子產(chǎn)品提供一種新的人機交互方式。

雖然已經(jīng)參照特定實施例示出并描述了本實用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本實用新型的精神和范圍的情況下，可在此進行形式和細節(jié)上的各種變化。