110的側(cè)邊115,用以反射入射光線140,回歸反射單元130可以第二光學(xué)膠131貼于側(cè)邊115與回歸反射單元130之間。光學(xué)感測器125用于接收經(jīng)由回歸反射單元130反射的入射光線140。
[0064]光學(xué)感測器125設(shè)置于對(duì)應(yīng)導(dǎo)引平面116的位置,光源122以及光學(xué)感測器125為設(shè)置于基板121上,基板121可以為印刷電路板,通過固定基板121便可固定光源122以及光學(xué)感測器125的位置。
[0065]具體而言,光源122可通過導(dǎo)光元件123調(diào)整入射光線140進(jìn)入透明面板110的角度,使入射光線140以較大的角度射入透明面板110后,增加入射光線140在觸控面111和底面112之間的全反射次數(shù)。入射光線140會(huì)在透明面板110中以全反射方式持續(xù)前進(jìn)至回歸反射單元130并經(jīng)回歸反射單元130反射后,以平行但反向于入射光線140的路徑返回,然后由光學(xué)感測器125接收。由于入射光線140在透明面板110中以全反射方式前進(jìn),所以能量幾乎沒有耗損。
[0066]請(qǐng)參照?qǐng)D3,其為圖1B的光學(xué)式觸控裝置被手指觸碰時(shí)的剖面示意圖。若是以手指觸碰觸控面111,將造成觸控面111的觸碰區(qū)域介面特性改變,于是部分的入射光線140會(huì)在手指接觸透明面板110的部分,如圖3中的A點(diǎn)、B點(diǎn)與其間的位置發(fā)生散射的現(xiàn)象,并因此造成入射光線140去程與回程共兩次的能量耗損。如此一來,光學(xué)感測器125因而將接收較弱強(qiáng)度的光線,由此得以判斷是否有手指接觸透明面板110。
[0067]同時(shí)參照?qǐng)D1A和圖4。圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置的底視圖。具體而言,透明面板I1大致為矩形薄片,且鏡頭模塊120a、120b分別設(shè)置于斜角角落113。鏡頭模塊120a、120b皆具有感測范圍117,于感測范圍117內(nèi)大角度地同時(shí)發(fā)射光線,同時(shí)鏡頭模塊120a、120b中的光學(xué)感測器125(請(qǐng)見圖1B)用以接收感測范圍117內(nèi)的反射光線。舉例來說,鏡頭模塊120a可以同時(shí)對(duì)于方向Θ P Θ 2、Θ 3、…、θ N發(fā)射光線,并接收這些方向的光線。于測量前,可以先進(jìn)行光學(xué)感測器125對(duì)應(yīng)不同角度位置的校正。
[0068]同時(shí)參照?qǐng)D1B和圖5A,圖5A為依照本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)感測器在透明面板沒有觸控物時(shí)所形成的影像。觸控物例如使用者的手指。承前所述,由光源122射出的入射光線140會(huì)在透明面板110中前進(jìn),并被回歸反射單元130反射后依原路徑返回并由光學(xué)感測器125接收,于是光學(xué)感測器125偵測到的光線將會(huì)對(duì)應(yīng)到以相同方向射出的入射光線140,而于光學(xué)感測器125形成的整體影像的特定區(qū)塊形成相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)。在一般的情況下,因?yàn)樗蟹较虻娜肷涔饩€140皆沒有能量耗損,所以便會(huì)有形成如圖5A的影像,也就是影像處于全白的狀態(tài)。
[0069]同時(shí)參照?qǐng)D3和圖5B,其中圖5B為本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)感測器在透明面板有觸控物時(shí)所形成的影像。若是于特定方向,比如說θ3(見圖4),有手指觸碰到觸控面111因而導(dǎo)致方向θ3的入射光線140有能量耗損,于是對(duì)應(yīng)于方向θ3的入射光線140的區(qū)塊影像便會(huì)顯得較為灰暗,并形成如圖5Β的影像。
[0070]請(qǐng)參照?qǐng)D6,其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施方式的光學(xué)式觸控裝置在透明面板有觸控物時(shí)的底視圖。當(dāng)有手指觸碰到觸控面111 (見圖1Β)的點(diǎn)C,利用前述的方法,將可得知鏡頭模塊120a、120b分別與點(diǎn)C的連線及其各別夾角Θ L> θ κ,此時(shí)利用三角運(yùn)算或是點(diǎn)斜式解聯(lián)立直線方程式,搭配鏡頭模塊120a、120b的已知座標(biāo)位置,如此便能求出點(diǎn)C的實(shí)際座標(biāo)位置,因而達(dá)成偵測的功能。
[0071]如圖1A所示,通過適當(dāng)調(diào)整鏡頭模塊120a、120b的角度,鏡頭模塊120a、120b的感測范圍117可定義出合適的工作區(qū)118。工作區(qū)118可為一般的熒幕顯示區(qū),鏡頭模塊120a、120b將能偵測出使用者于工作區(qū)118中的手指觸碰位置。
[0072]由于本實(shí)施例中的導(dǎo)光元件的入光面在設(shè)計(jì)上具有V形溝槽,并且光源與底面之間的垂直距離大于觸控面與底面之間的垂直距離,如此一來可以使入射光線以較大的角度進(jìn)入透明面板,進(jìn)而使得透明面板內(nèi)光線行進(jìn)時(shí)全反射次數(shù)增加。而本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置是利用全反射作為偵測原理,也就是說,觸控面上的全反射次數(shù)增加,入射光線140的能量耗損愈少,可達(dá)到的距離得以愈長,也即可被偵測的位置得以增加而可應(yīng)用于更大的熒幕,或是提升觸控裝置的靈敏度上升,而不會(huì)發(fā)生因能量耗損致使光學(xué)感測器偵測不到的問題。
[0073]上述的透明面板110的材質(zhì)可為玻璃、低鐵玻璃(Ultra Clear Glass)以及聚甲基丙烯酸甲酯(壓克力)(Polymethylmethacrylate ;PMMA)。應(yīng)了解到,以上所舉的透明面板110的材質(zhì)僅為例示,而非用以限制本發(fā)明,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,可依實(shí)際需要,彈性選擇透明面板110的材質(zhì)。
[0074]上述的光源122可為紅外線發(fā)光二極管(Infrared Light-Emitting D1de ;IRLED)。應(yīng)了解到,以上所舉的光源122的【具體實(shí)施方式】僅為例示,而非用以限制本發(fā)明,本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者,可依實(shí)際需要,彈性選擇光源122的【具體實(shí)施方式】。
[0075]本發(fā)明的光學(xué)式觸控裝置如何偵測使用者的觸碰位置已詳述于以上實(shí)施例,在接下來的的實(shí)施例中,將會(huì)針對(duì)鏡頭模塊120a、120b以及回歸反射單元130的變形進(jìn)行說明,與之前實(shí)施例相同之處將不再贅述。
[0076]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7A與圖7B,其中圖7A為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置的底視圖,圖7B為圖7A的線段B-B’的剖面示意圖。光學(xué)式觸控裝置100包含透明面板110、多個(gè)鏡頭模塊120a、120b以及至少一回歸反射單元130。其中透明面板110以及鏡頭模塊120a、120b的設(shè)計(jì)與功能和第一實(shí)施例相同,于本實(shí)施例中將不再贅述。
[0077]本實(shí)施例中,回歸反射單元130直立于透明面板110的底面112,且光學(xué)式觸控裝置100還包含一三角形棱柱132用為導(dǎo)引入射光線140至回歸反射單元130,此三角形棱柱132的兩側(cè)分別透過第二光學(xué)膠131連接于回歸反射單元130與底面112。較佳地,三角形棱柱132、第二光學(xué)膠131和透明面板110的折射率大致相同,以減少介質(zhì)特性變化可能造成的光學(xué)誤差,也減少光線于介質(zhì)交界處發(fā)生折射或反射的機(jī)會(huì)。并且,回歸反射單元130與觸控面111的垂直距離大于底面112與觸控面111的垂直距離。
[0078]入射光線140進(jìn)入透明面板110后,在透明面板110所包含的觸控面111與底面112間以全反射的方式行進(jìn),接著,透過第二光學(xué)膠131進(jìn)入三角形棱柱132,再導(dǎo)引至回歸反射單元130反射后依原路徑返回并由光學(xué)感測器125接收。
[0079]在本實(shí)施例中,由于回歸反射單元130的設(shè)置位置不同,因此,和第一實(shí)施例相t匕,本實(shí)施例可以減少透明面板I1的厚度。
[0080]請(qǐng)?jiān)偻瑫r(shí)參照?qǐng)D8A與圖SB,其圖8A為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置的底視圖,圖8B為圖8A的線段C-C’的剖面示意圖。光學(xué)式觸控裝置100包含透明面板110、多個(gè)鏡頭模塊120a、120b以及至少一回歸反射單元130。其中透明面板110以及鏡頭模塊120a、120b的設(shè)計(jì)與功能和第一實(shí)施例相同,于本實(shí)施例中將不再贅述。
[0081]回歸反射單元130作為反射入射光線140之用,并以第二光學(xué)膠131平貼于透明面板110的底面112上。
[0082]入射光線140進(jìn)入透明面板110后,在透明面板110所包含的觸控面111與底面112間以全反射的方式行進(jìn),接著,透過第二光學(xué)膠131進(jìn)入回歸反射單元130反射,再依原路徑返回并由光學(xué)感測器125接收。
[0083]本實(shí)施例是將回歸反射單元130平貼于底面112,此方法除了可以縮減透明面板110的厚度以外,由于回歸反射單元130為一平放的方式,與第二實(shí)施例采直立式相比,其可使光學(xué)式觸控裝置100整體厚度更薄、體積更小。
[0084]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D9A與圖9B,其中圖9A為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)式觸控裝置的底視圖,圖9B為圖9A的線段D-D’的剖面示意圖。光學(xué)式觸控裝置100包含透明面板110、多個(gè)鏡頭模塊120a、120b以及至少一回歸反射單元130。
[0085]透明面板110具有相對(duì)的觸控面111與底面112、多個(gè)直角角落114以及多個(gè)側(cè)邊115。其中,側(cè)邊115正交于直角角落114。
[0086]鏡頭模塊120a以及120b為相同的模塊,在本實(shí)施例中,將以鏡頭模塊120a為例說明,而鏡頭模塊120b的架構(gòu)以及功能皆與鏡頭模塊120a相同,在本實(shí)施例說明中將不再贅述。鏡頭模塊120a設(shè)置于直角角落114,且鏡頭模塊120a位于底面112上,也就是說,鏡頭模塊120a與觸控面111之間的垂直距離大于底面112與觸控面111之間的垂直距離。其中鏡頭模塊120a包含光源122、導(dǎo)光兀件123、第一光學(xué)膠124以及光學(xué)感測器125。
[0087]光源122用以發(fā)射入射光線140。導(dǎo)光元件123用以導(dǎo)引由光源122發(fā)射的入射光線140,并以第一光學(xué)膠124固定于底面112上。較