CN102073412A

CN102073412A - 触控面板的位置侦测装置

Info

Publication number: CN102073412A
Application number: CN2009102236889A
Authority: CN
Inventors: 孙士强
Original assignee: Sitronix Technology Corp
Current assignee: Sitronix Technology Corp
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明是有关于一种触控面板的位置侦测装置，其包含至少一光源、一第一侦测模块与一第二侦测模块，光源设置于触控面板的边缘，并产生光线而照射于触控面板的表面，第一侦测模块与第二侦测模块分别设置于触控面板的一边缘的两端，第一侦测模块与第二侦测模块分别包含一平面镜与一影像传感器，平面镜显示触控面板的表面的一触控影像，影像传感器撷取平面镜所显示的触控影像，依据位于不同位置的第一侦测模块与第二侦测模块的该些影像传感器所撷取的该些触控影像，而计算出一指示器压触该触控面板的一坐标。本发明的侦测装置的结构简单，如此，即可达到降低成本、减少厚度的目的。

Description

触控面板的位置侦测装置

技术领域

本发明是有关于一种触控面板，特别是指一种触控面板的位置侦测装置。

背景技术

触控面板(Touch Panel)起源于1970年代，美国军方为军事用途而发展，1980年代移转给民间使用，进而发展为各式用途。现阶段由于述求使用便利，所以过去传统输入装置如键盘(Keyboard)、鼠标(Mouse)、轨迹球(Trackball)、轨迹点(Track Point)等产品，已经无法符合市场需求，而触控面板因具备简单操作、容易使用的特性，所以1999年开始被广泛应用在各项消费性电子终端产品上，由过去配角的身分，一跃成为关键零组件之一，甚至将朝向整合性产业方向发展，因此备受各界期待。

触控面板为一贴附在映像管或液晶显示器上的输入装置，其功能在于使一般民众藉由指示器(Pointer)，例如手指或触控笔，轻压显示器面板上的选项，即可完成数据传输或阅读屏幕上的讯息。触控面板的应用范围相当广泛，包括：(1)可携式电子产品及通讯产品：如PDA、平板计算机、数字摄影机与3G手机等；(2)金融或商业用途：如提款机、销售系统与远程视讯会议；(3)工业用途：工厂自动化控制系统、中央监控系统、工作站操作系统；(4)公共信息用途：机场、车站或商场的导览服务、简报说明及数据查询等。

现今，用于侦测指示器压触面板的坐标是有多种方式，例如电容式侦测与电阻式侦测，即一般所称的电阻式触控面板与电容式触控面板。此外，现今更有利用光学方式侦测指示器压触面板的坐标。电阻式触控面板是一种触压感测装置，指示器必须施力向下压触电阻式触控面板以产生电阻变化，控制电路才能侦测出指示器压触面板的坐标。当指示器施力向下压触面板时，是会导致电子装置受到冲击甚至用力过大而推倒电子装置。此外，由于电阻式触控面板必须设置透明电阻层于显示面板，因此会降低面板显示的亮度。

电容式触控面板，是设置具有金属层的玻璃于显示面板。指示器触压电容式触控面板时，控制电路是会量测到触控位置的电容值，进而转换为位置坐标。然而，电容式触控面板仅能用于导电材质的指示器，例如手指，所以电容式触控面板于使用上是有一定的限制。此外，由于电容式触控面板必须设置具有金属层的玻璃于显示面板，所以因此会降低面板显示的亮度。

光学式触控面板，是藉由影像传感器撷取面板的表面的触控影像，进而藉由影像处理器处理所撷取的触控影像，而计算出指示器压触面板的坐标。但是，现今光学式触控面板仍具有如何清晰撷取触控影像的问题，若无法撷取到清晰的触控影像，影像处理器即无法精确算出指示器压触面板的坐标。由于光学触控面板具有很多优点，所以近年来发展很多型态的光学式触控面板，例如美国申请案公开第2004/0149892A1号与2009/0146973号，以及美国专利第7274352B2号与7538759B2号。然而，上述现有光学式触控面板的侦测装置是采用多个光源照射面板的表面，如此会提高成本与耗电量。

另外，美国申请案公开第2007/0089915A1号，其利用一镜头、一影像传感器与一菱镜，镜头与影像传感器之间设置菱镜，镜头显示的触控影像经由菱镜折射至影像传感器，以供影像传感器撷取。由于，此现有技术利用菱镜将触控影像折射至影像传感器，所以成本较高，且结构较为复杂。此外，此现有技术的设计方式，并无法适用于具反射材质的指示器。

因此，本发明即在针对上述问题而提出一种触控面板的位置侦测装置，不仅可改善上述现有技术缺点，又可达到降低成本、减少厚度与耗电量的目的，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种触控面板的位置侦测装置，其于触控面板的边缘的两端分别设置侦测模块，而侦测模块藉由平面镜显示触控面板的表面的触控影像，以供影像传感器撷取，如此即可撷取到触控影像，以达到降低成本的目的。

本发明的目的之一，在于提供一种触控面板的位置侦测装置，其由于影像传感器的设置方式为横躺而平行于触控面板，所以可减少触控面板的整体厚度。

本发明的目的之一，在于提供一种触控面板的位置侦测装置，其藉由设置光传输组件于触控面板的边缘，以传输光源所产生的光线，而均匀照射于触控面板的表面，让侦测模块可清晰撷取到触控面板的表面的触控影像，以可精确得知指示器压触面板的位置。

为了达到上述的目的，本发明提供一种触控面板的位置侦测装置，其包含有：

至少一光源，其设置于该触控面板的至少一边缘，并产生一光线而照射于该触控面板的表面；

一第一侦测模块，其设置于该触控面板的一边缘的一第一端；以及

一第二侦测模块，其设置于该触控面板的该边缘的一第二端；

其中，该第一侦测模块与该第二侦测模块分别包含一平面镜与一影像传感器，该平面镜显示该触控面板的表面的一触控影像，该影像传感器撷取该平面镜显示的该触控影像，依据不同位置的该第一侦测模块与该第二侦测模块的该些影像传感器所撷取的该些触控影像，而得知一指示器压触该触空面板的一位置。

本发明中，其中该影像传感器设置于该平面镜的下方。

根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其中该平面镜设置于该触控面板的一角度为43度～47度之间。

本发明中，其中该角度最佳为45度。

本发明中，其中该第一侦测模块与该第二侦测模块分别更包含：

一板体，该平面镜设置于该板体，该板体设有一开孔，该开孔的位置相对于该平面镜，该影像传感器设置于该开孔的下方且相对于该平面镜。

一镜头，设置于该平面镜的下方，该影像传感器设于该镜头的下方。

本发明中，其中该第一侦测模块与该第二侦测模块，分别设置于该触控面板的一长边缘的两端。

本发明中，其更包含：

至少一光传输组件，连接该光源并设置于该触控面板的至少一边缘用以传输该光线。

本发明中，其中该光传输组件为一光纤或一压克力。

本发明中，其更包含：

至少一固定壳体，设置于该触控面板的边缘，该光传输组件设置于该固定壳体。

本发明中，其更包含：

一固定座，固定该光源；以及

至少一连接管，设置于该固定座的一侧，并连接该固定壳体，该光传输组件设置于该连接管与该固定壳体。

本发明中，其更包含：

一框架，设置于该触控面板的边缘，该固定壳体设置于该框架。

本发明中，其中该框架与该固定壳体为一体成形。

本发明中，其中该光源为一LED灯。

本发明触控面板的位置侦测装置，其包含至少一光源、一第一侦测模块与一第二侦测模块，光源设置于触控面板的边缘，用于产生光线而照射于触控面板的表面，第一侦测模块与第二侦测模块分别设置于触控面板的一边缘的二端，并分别包含有一平面镜与一影像传感器，平面镜用于显示触控面板的表面的一触控影像，影像传感器撷取平面镜所显示的触控影像，如此依据位于不同位置的第一侦测模块与第二侦测模块的影像传感器所撷取的触控影像，即可得知一指示器压触该触控面板的一坐标。

此外，本发明更包含至少一光传输组件，其连接光源并设置于触控面板的至少一边缘用以传输该光线，如此运用光传输组件传输光线而照射触控面板的表面，可有效降低成本，且提高光线照射触控面板的表面的均匀度。

附图说明

图1是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置设置于触控面板的上视图；

图2是本发明的另一较佳实施例的位置侦测装置设置于触控面板的上视图；

图3是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的侦测模块的立体图；

图4是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的侦测模块的前视图；

图5是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的固定壳体与框架的立体图；

图6是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的固定壳体与固定座的立体图；以及

图7是本发明的另一较佳实施例的位置侦测装置的固定壳体与固定座的立体图。

【图号简单说明】

10 触控面板 20 光源

21 光传输组件 22 框架

24 固定壳体 26 固定座

27 连接管 28 固定座

29 连接管 30 第一侦测模块

35 第二侦测模块 40 侦测模块

42 板体 43 开孔

44 平面镜 46 影像传感器

48 镜头 49 镜头壳体

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

首先，请参阅图1，是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置设置于触控面板的上视图。如图所示，本发明触控面板的位置侦测装置是包含至少一光源20、一第一侦测模块30与一第二侦测模块35，光源20设置于一触控面板10的边缘。于此实施例中，两光源20是设置于触控面板10的一长边缘的两端，以用于产生光线而照射于触控面板10的表面。第一侦测模块30与第二侦测模块35分别设置于触控面板10的一边缘的第一端与第二端，以用于撷取触控面板10表面的触控影像，而供影像处理器(图未示)依据位于不同位置的第一侦测模块30与第二侦测模块35所撷取到的触控影像，以及第一侦测模块30与第二侦测模块35的所在位置，而计算出一指示器(Pointer)压触触控面板10的坐标，进而传送至系统主机，以执行对应的系统功能。上述指示器例如为使用者的手指或者触控笔。于此实施例中，第一侦测模块30与第二侦测模块35分别设置于触控面板10的一长边缘的两端。

本发明为了让光源20的光线可均匀照射于触控面板10的表面，更可包含有至少一光传输组件21。于此实施例中，触控面板10的三个周缘是分别设置有光传输组件21，该些光传输组件21分别连接于光源20，用于传输光线而均匀照射触控面板10的表面。光传输组件21的实施例可为压克力或者光纤(Optical Fiber)，而光源20的一较佳实施例可为一LED灯。由于本发明利用较少的光源20即可均匀照射触控面板10的表面，所以相较于现有技术必须使用多个光源，本发明是可降低成本与降低耗电量。

请参阅图2，是本发明的另一较佳实施例的位置侦测装置设置于触控面板的上视图。如图所示，此实施例不同于上一实施例在于，此实施例的触控面板10更加设有两个光源20，其可设置于触控面板10的另一长边缘的两端，也就是四个光源20分别设置于触控面板10的四个角落，并连接设置于触控面板10的三边缘的光传输组件21，以增加光线照射触控面板10的亮度。本实施例主要是运用于大面积的触控面板10，而可增设光源20于触控面板10。

请参阅图3与图4，是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的侦测模块的立体图与前视图。如图所示，本发明的侦测模块40包含一板体42、一平面镜44与一影像传感器46。此实施例所述的侦测模块40即为图1与图2所述的第一侦测模块30与第二侦测模块35。平面镜44设置于板体42上方，且平面镜44呈一角度设置于板体42，此角度为43度～45度之间，而较佳角度为45度。板体42更设有一开孔43，开孔43的位置相对于平面镜44。影像传感器46设置于板体42的下方而对应开孔43。平面镜44用于显示触控面板10的表面的触控影像，而影像传感器46经由开孔43而撷取到平面镜44所显示的触控影像，并传输所撷取到的触控影像至影像处理器。指示器压触触控面板10时，因为指示器会挡住光线，所以被指示器所压触的位置即会产生一黑影，如此影像传感器46所撷取到的触控影像中也即会具有黑影，因此影像处理器处理撷取到的触控影像，而计算出触控影像中的黑影的位置，即可得知指示器压触触控面板10的坐标。

由于本发明设置第一侦测模块30与第二侦测模块35于触控面板10的边缘的两端，所以第一侦测模块30与第二侦测模块35可以在不同位置撷取到不同角度的触控影像，如此影像处理器即可依据第一侦测模块30与第二侦测模块35的所在位置与所撷取到的两触控影像，而计算出触控影像中的黑影的所在位置，以得知指示器压触触控面板10的坐标，并将触控坐标传送至系统主机，以供系统主机执行对应的系统功能。本发明的侦测模块40因为藉由平面镜44与影像传感器46即可撷取到触控面板10的表面的触控影像，所以结构简单，可降低成本，且因影像传感器46以横躺的方式而相对于平面镜44，即影像传感器46平行于触控面板10的表面，而不需以直立方式设置于触控面板10，所以可有效降低触控面板10的整体厚度。

图4仅为本发明的一实施例，并不限定本发明的实施方式仅为图4实施方式。若不考虑触控面板10的整体厚度下，影像传感器46可采用站立的方式设置于触控面板10，即影像传感器46与触控面板10的表面呈垂直。此外，本发明亦可不需要设置板体42，而直接将平面镜44设置于触控面板10，而影像传感器46设置于平面镜44的下方。

复参阅图4，本发明的侦测模块40更包含有一镜头48，其设置于板体42的下方，而位于平面镜44的下方，而影像传感器46则设置于镜头48的下方。镜头48用于调整影像传感器46撷取平面镜44所显示的触控影像的焦距，以让影像传感器46可清晰撷取到平面镜44所显示的触控影像。镜头48是设置于一镜头壳体49内，而可上下移动以调整焦距。

请参阅图5，是本发明的一较佳实施例的位置侦测装的固定壳体与框架的立体图。如图所示，本发明更包含一框架22与至少一固定壳体24，框架22设置于触控面板10(参阅图1与图2)，而位于触控面板10的边缘。固定壳体24设置于框架22，以用于固定光传输组件21于触控面板10的边缘。固定壳体24呈半圆形，以固定光传输组件21而可以供光线照射于显示面板10的表面。此外，固定壳体24的材质可为白色材料，以将背面光集中于触控面板10的表面。另外，框架22与固定壳体21可为一体成形。本发明亦可不需设置框架22于触控面板10，而直接将固定壳体24设置于触控面板10的边缘，以固定光传输组件21。

请参阅图6，是本发明的一较佳实施例的位置侦测装置的固定壳体与固定座的立体图。如图所示，本发明更包含一固定座26与两连接管27，连接管27设置于固定座26的一侧并连接固定壳体24(参阅图5)，固定座26用于固定光源20(参阅图1)。此实施例运用于图1采用两个光源20的方式，图1的光传输组件21是插入于连接管27，而固定于固定壳体24。光源20固定于固定座26而产生光线，光线经由固定座26的侧面照射于位于连接管27的光传输组件21，光传输组件21即传输光线，而使得光线均匀照射于触控面板10的表面。

请参阅图7，是本发明的另一较佳实施例的位置侦测装置的固定壳体与固定座的立体图。此实施例是运用于图2采用四个光源20的方式。如图所示，固定座28的一侧面仅设有一连接管29，光源20固定于固定座28，而图2的光传输组件21是插入于连接管29。

综上所述，本发明触控面板的位置侦测装置，其包含光源、第一侦测模块与第二侦测模块，光源用于产生光线而照射于触控面板的表面，第一侦测模块与第二侦测模块分别设置于触控面板的边缘的两端，第一侦测模块与第二侦测模块分别包含平面镜，而藉由平面镜显示触控面板的表面的触控影像，并利用影像传感器撷取平面镜中所显示的触控影像，如此依据位于不同位置的第一侦测模块与第二侦测模块所撷取的触控影像，即可得知指示器压触该压触控面板的坐标。由于，本发明的侦测装置的结构简单，如此，即可达到降低成本、减少厚度的目的。

综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其包含有：

2.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该影像传感器设置于该平面镜的下方。

3.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该平面镜设置于该触控面板的一角度为43度～47度之间。

4.根据权利要求3所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该角度最佳为45度。

5.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该第一侦测模块与该第二侦测模块分别更包含：

6.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该第一侦测模块与该第二侦测模块分别更包含：

7.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该第一侦测模块与该第二侦测模块，分别设置于该触控面板的一长边缘的两端。

8.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其更包含：

9.根据权利要求8所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该光传输组件为一光纤或一压克力。

10.根据权利要求8所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其更包含：

11.根据权利要求10所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其更包含：

一固定座，固定该光源；以及

12.根据权利要求10所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其更包含：

13.根据权利要求12所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该框架与该固定壳体为一体成形。

14.根据权利要求1所述的触控面板的位置侦测装置，其特征在于，其中该光源为一LED灯。