CN102243550A - 光学式触控装置及其光感测模组 - Google Patents

Abstract

一种光学式触控装置，具有一触控区。此光学式触控装置包括至少一光感测模组，配置于触控区旁。此光感测模组包括一感测单元与至少一反射件。感测单元具有多个感测区，且每一感测区具有一视场。至少一反射件配置于至少部分感测区之前，以转折对应的感测区的视场。此光学式触控装置易于设置在电子产品中。此外，本发明另提出两种光感测模组。

Description

光学式触控装置及其光感测模组

技术领域

本发明是有关于一种触控装置，且特别是有关于一种光学式触控装置及其光感测模组。

背景技术

触控装置具有操作容易的优点，所以近年来触控装置已被广泛地应用于多种电子产品，如行动电话、个人数码助理(personal digital assistant，PDA)、数码相机、音乐播放器、电脑、卫星导航装置、触控屏幕等。目前常见的触控装置有电阻式触控装置、电容式触控装置及光学式触控装置等，其中光学式触控装置具有成本较低的优点。

图1是现有一种光学式触控装置应用于触控显示装置的示意图。请参照图1，在现有技术中，光学式触控装置具有两个感测芯片50，而这两个感测芯片50分别设置于显示面板60的两个角落，且位于显示面板60的一侧边62的两端。感测芯片50的一感测面52的法向量53与显示面板60的侧边62的夹角θ为45度。此外，每一感测芯片50具有一视场(field of view)54。这两个感测芯片50的视场54部分重叠，且涵盖整个显示面板60的触控面64，以感测触控面64上的触控件(如手指、笔等)的位置。

现今电子产品大都朝向小型化的趋势发展，而触控显示装置亦不例外，而如何在有限的空间内使电子产品的各元件有较佳的配置方式已成为电子产品能否达到小型化的关键之一。然而，由于现有光学式触控装置的感测芯片50需设置于显示面板60的两个角落，且感测芯片50摆设的角度亦受到限制，所以在设计触控显示装置的元件配置时较不具弹性，以致于触控显示装置的体积无法有效缩小。

发明内容

本发明提供一种光学式触控装置，其摆设位置及角度较具弹性。

本发明另提供一种光感测模组，其感测单元具有两个感测区，以使光感测模组的摆设位置及角度较具弹性。

本发明又提供一种光感测模组，其感测单元具有三个感测区，以使光感测模组的摆设位置及角度较具弹性。

为达上述优点，本发明提出一种光学式触控装置，其具有一触控区。此光学式触控装置包括至少一光感测模组，配置于触控区旁。此光感测模组包括一感测单元与至少一反射件。感测单元具有多个感测区，且每一感测区具有一视场。至少一反射件配置于至少部分感测区之前，以转折对应的感测区的视场。

在本发明的一实施例中，上述的触控区呈矩形，且具有一第一边、一第二边、一第三边以及一第四边，其中第一边与第三边相对，而第二边与第四边相对。

在本发明的一实施例中，上述的至少一光感测模组包括配置于第一边旁的一第一光感测模组与一第二光感测模组，第一光感测模组邻近第二边，而第二光感测模组邻近第四边。第一光感测模组与第二光感测模组的每一感测单元包括面向触控区的一第一感测区与一第二感测区。第一光感测模组的第一感测区之前设有反射件，以将第一光感测模组的第一感测区的视场转折至朝向第四边。第二光感测模组的第一感测区之前设有反射件，以将第二光感测模组的第一感测区的视场转折至朝向第二边。

在本发明的一实施例中，上述的第一光感测模组中，第一感测区比第二感测区更邻近第二边，而在第二光感测模组中，第一感测区比第二感测区更邻近第四边。

在本发明的一实施例中，上述的至少一光感测模组包括配置于第一边旁的一第一光感测模组与配置于第三边旁的一第二光感测模组。第一光感测模组与第二光感测模组相对，且第一光感测模组与第二光感测模组的每一感测单元包括面向触控区的一第一感测区、一第二感测区与一第三感测区。第一感测区之前设有反射件，以将第一感测区的视场转折至朝向第四边。第三感测区之前设有反射件，以将第三感测区的视场转折至朝向第二边。

在本发明的一实施例中，上述的每一感测单元的第二感测区位于第一感测区与第三感测区之间，且第一感测区比第二感测区更邻近第二边。

在本发明的一实施例中，上述的每一光感测模组更包括多个透镜，分别配置于感测区之前。

在本发明的一实施例中，上述的每一反射件为一棱镜，且棱镜具有一入光面、一反射面与一出光面。出光面面向对应的感测区并连接于反射面与入光面之间，且入光面为一凸曲面。

在本发明的一实施例中，上述的每一感测单元包括多个感测芯片，且每一感测芯片具有感测区其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的每一感测单元包括一感测芯片。此感测芯片具有一基板，且每一感测单元的感测区设置于基板上。

在本发明的一实施例中，上述的每一感测单元的相邻二感测区的视场为部分重叠。

在本发明的一实施例中，上述的光学式触控装置更具有至少一红外线光源模组。

本发明另提出一种用于光学式触控装置的光感测模组。此光感测模组包括一感测单元与一反射件。感测单元具有一第一感测区以及一第二感测区，其中第一感测区与第二感测区分别具有一视场，而反射件设置于第一感测区前方，用以转折第一感测区的视场。

在本发明的一实施例中，上述的感测单元具有一基板，而第一感测区与第二感测区设置于基板上，且感测单元以及反射件容置于单一封装体内部。

在本发明的一实施例中，上述的光感测模组更包括多个透镜，分别配置于第一感测区与以及第二感测区之前。

在本发明的一实施例中，上述的反射件为一棱镜，此棱镜具有一入光面、一反射面与一出光面。出光面面向对应的感测区并连接于反射面与入光面之间，且入光面为一凸曲面。

在本发明的一实施例中，上述的第一感测区与第二感测区的视场为部分重叠。

本发明又提出一种用于光学式触控装置的光感测模组。此光感测模组包括一感测单元、一第一反射件以及一第二反射件。感测单元具有一第一感测区、一第二感测区以及一第三感测区，其中第一感测区、第二感测区以及第三感测区分别具有一视场。第一反射件设置于第一感测区域前方，用以转折第一感测区域的视场。第二反射件设置于第三感测区域前方，用以转折第三感测区域的视场。

在本发明的一实施例中，上述的感测单元具有一基板，而第一感测区、第二感测区以及第三感测区设置于基板上，且感测单元以及第一反射件与第二反射件容置于单一封装体内部。

在本发明的一实施例中，上述的光感测模组更包括多个透镜，分别配置于第一感测区、第二感测区以及第三感测区之前。

在本发明的一实施例中，上述的第一反射件以及第二反射件分别为一棱镜，此棱镜具有一入光面、一反射面与一出光面。入光面连接于反射面与出光面之间，且入光面为一凸曲面。第一反射件的出光面面向第一感测区，第二反射件的出光面面向第三感测区。

在本发明的一实施例中，上述的第一感测区与第二感测区的视场为部分重叠，第二感测区与第三感测区的视场为部分重叠。

在本发明一实施例的光学式触控装置中，由于光感测模组具有至少一反射件，以转折至少部分感测区的视场，所以光感测模组的摆设位置较具弹性。此外，在本发明另二实施例的光感测模组因具有多个感测区，且部分感测区之前设有反射件以转折对应的感测区的视场，所以能使光感测模组的摆设位置及角度较具弹性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是现有一种光学式触控装置应用于触控显示装置的示意图。

图2是本发明一实施例之一种光学式触控装置的示意图。

图3是本发明另一实施例之一种光学式触控装置的示意图。

【主要元件符号说明】

50：感测芯片     52：感测面    53：法向量   54：视场

60：显示面板     62：侧边      64：触控面   100、200：光学式触控装置

102、202：触控区     103、203：第一边       104、204：第二边

105、205：第三边     106、206：第四边       110、210：红外线光源模组

120、120’、220、220’：光感测模组                122、222：感测单元

123、123’、223、223’、223”：感测区             123a、223a：视场

124、224、224’：反射件        124a、224a：反射面 124b、224b：入光面

124c、224c：出光面             125、225：基板     126、226：透镜

θ：夹角

具体实施方式

图2是本发明一实施例的一种光学式触控装置的示意图。请参照图2，本实施例的光学式触控装置100具有触控区102。此光学式触控装置100包括至少一光感测模组，而在图2中是以两个光感测模组120、120’为例，其中光感测模组120即第一光感测模组，而光感测模组120’即第二光感测模组。每一光感测模组120、120’包括一感测单元122与至少一反射件124，而图2是以一个反射件124为例。此外，感测单元122具有多个感测区，而图2是以两个感测区123、123’为例，其中感测区123即第一感测区，而感测区123’即第二感测区。每一感测区123、123’具有一视场123a，且每一感测单元122的相邻二感测区123、123’的视场123a例如是部分重叠。另外，反射件124配置于至少部分感测区之前(如配置于感测区123’之前)，以转折对应的感测区123的视场123a。

更详细地说，上述的触控区102例如呈矩形，且具有一第一边103、一第二边104、一第三边105以及一第四边106，其中第一边103与第三边105相对，而第二边104与第四边106相对。光感测模组120、120’配置于第一边103旁，且光感测模组120邻近第二边104，而光感测模组120’邻近第四边106。此外，光感测模组120、120’的每一感测单元122的感测区123、123’面向触控区102。在光感测模组120中，感测区123比感测区123’更邻近第二边104，而光感测模组120的感测区123之前的反射件124是用以将光感测模组120的感测区123的视场123a转折至朝向第四边106。在光感测模组120’中，感测区123比感测区123’更邻近第四边106，而光感测模组120’的感测区123之前的反射件124是用以将光感测模组120’的感测区123的视场123a转折至朝向第二边104。另外，光感测模组120、120’的感测区123、123’例如是涵盖整个触控区102。

承上述，每一感测单元122例如是一感测芯片。此感测芯片具有一基板125，且每一感测单元122的感测区123、123’是设置于基板125上。此感测单元122例如是具有多个分别独立的感测区123、123’。在另一实施例中，每一感测单元122例如是一感测芯片，而感测单元122的多个感测区123、123’可以是从感测芯片的同一感测区划分而出的多个子感测区。在又一实施例中，每一感测单元122亦可包括多个感测芯片，而每一感测芯片具有感测区123、123’其中之一。此外，感测单元122以及反射件124可为分开的部件，或是容置于单一封装体内部。

本实施例的每一反射件124例如为一棱镜，且棱镜具有一反射面124a、一入光面124b与一出光面124c。出光面124c面向对应的感测区123，并连接于反射面124a与入光面124b之间。入光面124b可设计成一凸曲面，以提升感测区123的视场123a。此外，上述的每一光感测模组120、120’可更包括多个透镜126，这些透镜126分别配置于感测区123、123’之前，以增加感测区123、123’的视场123a。本发明并不限定每一感测区123、123’之前的透镜126的数量。另外，本实施例的光学式触控装置100例如更具有至少一红外线光源模组110，以提供光信号至触控区102，而图2是以三个分别配置于触控区102的第二边104、第三边105与第四边106的红外线光源模组110为例。

本实施例的光学式触控装置100中，由于在感测区123之前设置反射件124以转折对应的感测区123的视场123a，所以能使感测单元122摆设的位置及角度较不受限制。换言之，本实施例的光学式触控装置100的感测单元122摆设的位置与角度较具弹性，所以在设计电子产品的触控装置的容置空间时较不受限制。如此，能使本实施例的光学式触控装置100易于应用在内部空间有限的电子产品中，且有助于缩减电子产品的体积。

需注意的是，本实施例的光感测模组120的摆设位置及角度仅为举例之用，其可视需求而调整。反射件124的反射面124a与出光面124c之间的夹角亦可视需求而调整，以使光感测模组120的摆设位置与摆设角度更具弹性。此外，虽然本实施例是以两个光感测模组120为例，但在其他实施例中，光感测模组120的数量可为一个或两个以上。另外，红外线光源模组110亦可围绕触控区102的四周。

图3是本发明另一实施例的一种光学式触控装置的示意图。请参照图3，本实施例的光学式触控装置200与上述的光学式触控装置100相似，以下仅针对其差别处进行详细说明。本实施例的光学式触控装置200包括两个光感测模组220、220’，其中光感测模组220即第一光感测模组，而光感测模组220’即第二光感测模组。光感测模组220配置于触控区202的第一边203旁，而光感测模组220’配置于触控区202的第三边205旁，且光感测模组220与光感测模组220’相对。每一光感测模组220、220’包括感测单元222及两个反射件224、224’，其中反射件224即第一反射件，而反射件224’即第二反射件。此外，每一感测单元222包括面向触控区202的三个感测区223、223’、223”，其中感测区223即第一感测区，感测区223’即第二感测区，而感测区223”即第三感测区。感测区223’位于感测区223与感测区223”之间，且感测区223比感测区223’更邻近感测区202的第二边204。

承上述，每一感测区223、223’、223”具有视场223a。反射件224配置于感测区223前方，以将感测区223的视场223a转折至朝向触控区202的第四边206，而反射件224’配置于感测区223”的前方，以将感测区223”的视场223a转折至朝向触控区202的第二边204。此外，相邻的感测区223、223’的视场223a例如是部分重叠，相邻的感测区223’、223”的视场223a例如是部分重叠。

每一感测单元222例如是一感测芯片。此感测芯片具有一基板225，且每一感测单元222的感测区223、223’、223”是设置于基板225上。此感测单元222例如是具有多个分别独立的感测区223、223’、223”。在另一实施例中，每一感测单元222例如是一感测芯片，而感测单元222的多个感测区223、223’、223”可以是从感测芯片的同一感测区划分而出的多个子感测区。在又一实施例中，每一感测单元222亦可包括多个感测芯片，而每一感测芯片具有感测区223、223’、223”其中之一。此外，感测单元222以及反射件224’、224”可为分开的部件，或是容置于单一封装体内部。

在本实施例中，每一反射件224、224’例如为一棱镜，此棱镜具有一反射面224a、一入光面224b与一出光面224c。入光面224b连接于反射面224a与出光面224c之间。反射件224的出光面224c面向感测区223，反射件224’的出光面224c面向感测区223”。每一入光面224b可设计成一凸曲面，以提升对应的感测区223/223”的视场223a。此外，上述的每一光感测模组220、220’可更包括多个透镜226，这些透镜226分别配置于感测区223、223’、223”之前，以增加感测区223、223’、223”的视场223a。本发明并不限定每一感测区223、223’、223”之前的透镜226的数量。另外，本实施例的光学式触控装置200例如更具有至少一红外线光源模组210，以提供光信号至触控区202，而图3是以四个分别配置于触控区202的第一边203、第二边204、第三边205与第四边206的红外线光源模组210为例。

本实施例的光学式触控装置200的优点与上述的光学式触控装置100的优点相似，在此将不再重述。此外，本实施例的光感测模组的摆设位置及角度可视需求而调整，且光感测模组的数量亦可调整为一个或两个以上。

综上所述，本发明的光学式触控装置及其光感测模组至少具有下列优点其中之一：

1.本发明的光感测模组因具有多个感测区，且部分感测区之前设有反射件以转折对应的感测区的视场，所以能使光感测模组的摆设位置及角度较具弹性。

2.由于本发明的光学式触控装置采用的光感测模组的摆设位置及角度较具弹性，所以易于应用在内部空间有限的电子产品中，且有助于缩减电子产品的体积。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求所概括的内容为准。

Claims (15)

1.一种光学式触控装置，具有一个触控区，其特征在于该光学式触控装置包括：

至少一个光感测模组，配置于该触控区旁，每一该光感测模组包括：

一个感测单元，具有多个感测区，每一感测区具有一视场；以及

至少一个反射件，配置于至少部分该些感测区之前，以转折对应的该感测区的该视场。

2.如权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于：该触控区呈矩形，且具有一个第一边、一个第二边、一个第三边以及一个第四边，该第一边与该第三边相对，而该第二边与该第四边相对。

3.如权利要求2所述的光学式触控装置，其特征在于：该至少一个光感测模组包括配置于该第一边旁的一个第一光感测模组与一个第二光感测模组，该第一光感测模组邻近该第二边，而该第二光感测模组邻近该第四边，且该第一光感测模组与该第二光感测模组的每一感测单元包括面向该触控区的第一感测区与第二感测区，该第一光感测模组的该第一感测区之前设有该反射件，以将该第一光感测模组的该第一感测区的该视场转折至朝向该第四边，而该第二光感测模组的该第一感测区之前设有该反射件，以将该第二光感测模组的该第一感测区的该视场转折至朝向该第二边，且其中在该第一光感测模组中，该第一感测区比该第二感测区更邻近该第二边，而在该第二光感测模组中，该第一感测区比该第二感测区更邻近该第四边。

4.如权利要求2所述的光学式触控装置，其特征在于：该至少一个光感测模组包括配置于该第一边旁的第一光感测模组与配置于该第三边旁的第二光感测模组，且该第一光感测模组与该第二光感测模组相对，且该第一光感测模组与该第二光感测模组的每一感测单元包括面向该触控区的第一感测区、第二感测区与第三感测区，该第一感测区之前设有该反射件，以将该第一感测区的该视场转折至朝向该第四边，该第三感测区之前设有该反射件，以将该第三感测区的该视场转折至朝向该第二边，且其中每一感测单元的该第二感测区位于该第一感测区与该第三感测区之间，且该第一感测区比该第二感测区更邻近该第二边。

5.如权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于：所述每一光感测模组更包括多个透镜，分别配置于该些感测区之前。

6.如权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于：所述每一反射件为棱镜，该棱镜具有入光面、反射面与出光面，而该出光面面向对应的该感测区并连接于该反射面与该入光面之间，且该入光面为凸曲面。

7.如权利要求1所述的光学式触控装置，其特征在于：所述每一感测单元包括一个感测芯片，该感测芯片具有一个基板，每一感测单元的该些感测区设置于该基板上，且每一感测单元的相邻二感测区的该些视场部分重叠。

8.一种用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于该光感测模组包括：

一个感测单元，具有第一感测区以及第二感测区，其中该第一感测区与该第二感测区分别具有一个视场；以及

一个反射件，设置于该第一感测区域前方，用以转折该第一感测区域的该视场。

9.如权利要求8所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：该感测单元具有一个基板，而该第一感测区与该第二感测区设置于该基板上，且该感测单元以及该反射件容置于单一封装体内部。

10.如权利要求8所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：更包括多个透镜，分别配置于该第一感测区与以及该第二感测区之前，且该第一感测区与该第二感测区的该些视场为部分重叠。

11.如权利要求8所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：该反射件为棱镜，该棱镜具有一个入光面、一个反射面与一个出光面，而该出光面面向对应的该感测区并连接于该反射面与该入光面之间，且该入光面为凸曲面。

12.一种用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于该光感测模组包括：

一个感测单元，具有第一感测区、第二感测区以及第三感测区，其中该第一感测区、该第二感测区以及该第三感测区分别具有一个视场；以及

一个第一反射件，设置于该第一感测区域前方，用以转折该第一感测区域的该视场；以及

一个第二反射件，设置于该第三感测区域前方，用以转折该第三感测区域的该视场。

13.如权利要求12所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：该感测单元具有一个基板，而该第一感测区、该第二感测区以及该第三感测区设置于该基板上，且该感测单元以及该第一反射件与该第二反射件容置于单一封装体内部。

14.如权利要求12所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：更包括多个透镜，分别配置于该第一感测区、该第二感测区以及该第三感测区之前，且该第一感测区与该第二感测区的该些视场为部分重叠，该第二感测区与该第三感测区的该些视场为部分重叠。

15.如权利要求12所述用于光学式触控装置的光感测模组，其特征在于：该第一反射件以及该第二反射件分别为棱镜，该棱镜具有一个入光面、一个反射面与一个出光面，该入光面连接于该反射面与该出光面之间，该入光面为凸曲面，该第一反射件的该出光面面向该第一感测区，该第二反射件的该出光面面向该第三感测区。

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