CN102646002B - 光学触控面板及其导光模块 - Google Patents

Abstract

一种光学触控面板及其导光模块，光学触控面板包括有一面板及一导光模块。导光模块设置于面板，其导光模块包括有一电路板、至少一发光元件及一导光条。其中，发光元件电性设置于电路板，导光条设置于电路板，并包覆发光元件。另外，发光元件发射光线，且光线穿透导光条而射向面板。

Description

光学触控面板及其导光模块

技术领域

本发明涉及一种光学触控面板，特别涉及一种具有导光模块的光学触控面板。

背景技术

近年来，开始以物体或以手指触碰屏幕的输入方式来取代以往按压机械式按钮的输入方式。当使用者触碰了屏幕上的图形时，屏幕上的触觉反馈系统可将检测到的光线数据转换成电子信号并传递给一处理器，而处理器以预先编程的程序驱动各种电子装置，并通过屏幕画面呈现生动的影音效果。

现有的触觉反馈系统，包括玻璃基板、发光二极管(Light Emiting Doide，LED)、感光元件、透镜、反光元件与导光元件。其中感光元件、发光二极管及透镜配置于玻璃基板的右上顶角上，而反光片及导光元件同时设置于玻璃基板的左侧与下侧装置。

光学触控的原理是通过发光装置照亮远程的反光元件，当手指或接触物遮断光线时，感光元件可以将感测收集到的光线变化转换成电子信号，并将此电子信号传至处理器以计算手指或接触物在玻璃基板的相对位置。为了能让处理器精准的计算出手指于玻璃基板上的位置，光学触控屏幕的内部零件皆需要经过反复且精准的对位。而由于现有技术的光学触控屏幕的内部零件数目过多，所以现有技术的光学触控屏幕将面临繁复的对位问题。

再者，由于现有的光学触控屏幕是利用反光元件来反射发光装置所发出的光线以检测到手指或接触物在玻璃基板的相对位置，因此当感光元件在接收反光元件所反射的光线时，感光元件所输出的信号容易受到环境光源的影响。同样地，反光元件所反射的光线与发光装置所发出的光线会对感光元件产生干涉，进而影响感光元件感测光线的精准度。另外，由于置放于玻璃基板右上顶角的发光装置必须照亮远程的反光元件。因此，现有技术的光学触控屏幕的发光元件需要较大的亮度输出与电流输入。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供一种光学触控面板及其导光模块，藉以解决现有技术所存在需要较大的亮度输出及电流输出及在组装时需要反复且精准的对位等问题。

根据本发明所揭露的光学触控面板，其包括一面板、一感测元件及一导光模块。其中，面板具有一触控区域，而导光模块设置于面板。此外，导光模块包括有一电路板、至少一发光元件及一导光条。而发光元件电性设置于电路板，并发射光线。导光条设置于电路板，并包覆发光元件。而导光条具有一第一表面且光线自第一表面射出，而第一表面为一透光面。其中，感测元件设置面板上并位于触控区域外，且感测元件用以感测光线投射至一对象所形成的一影像。

根据本发明所揭露的导光模块，其包括一电路板、多个发光元件及一透光塑料。其中，电路板的一接触表面为一矩形，且这些发光元件电性设置于电路板的接触表面。这些发光元件是依一预定间隔沿接触表面的长边设置于接触表面。最后，透光塑料是以挤压成型或射出成型其中一种方式成型于电路板的接触表面上，并覆盖这些发光元件。

由于本发明所揭露的光学触控面板是利用透光塑料以挤压成型或射出成型其中一种方式将发光元件及电路板合成一体，组装光学触控面板时，仅需将导光模块结合至电路板，藉以取代现有技术中发光装置及透镜需经对准反光元件及导光元件的组装方法。所以相较于现有技术而言，本发明所揭露的光学触控面板能够省去繁复的对位过程，进而节省光学触控面板的组装时间。

由于本发明所揭露的光学触控面板是利用多个发光元件发出光线，并制造出均匀的效果，以解决现有技术的发光装置透过透镜、反光元件及导光元件所产生的光线会相互干涉的问题。所以本发明所揭露的光学触控面板能够降低发光元件所需的亮度，进而降低发光元件的亮度输出与电流输入。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为根据本发明的第一实施例的光学触控面板的立体示意图；

图1B为图1A的导光模块的放大示意图；

图1C为图1A的导光模块的平面示意图；

图2A为根据本发明的第一实施例的直射式发光二极管的光线射向示意图；

图2B为根据本发明的第一实施例的直射式发光二极管的光线射向示意图；

图3为根据本发明的第一实施例的侧向式发光二极管的光线射向示意图；

图4、图5为根据本发明的第一实施例的导光条的放大示意图；

图6A、图6B、图6C为根据本发明的第一实施例的光学触控面板的组装示意图；

图7A为根据本发明的第二实施例的光学触控面板的立体示意图；

图7B为图7A的导光模块的放大示意图。

其中，附图标记

100        面板

110        触控区域

200        导光模块

210        电路板

220        发光元件

221        金属接点

222        第一侧面

223        顶面

224        光线射向

230        导光条

231        第一表面

232        第二表面

233        第三表面

234        不透光表面

235        反光件

236        也

300        感测元件

240        透光塑料

400        直射式发光二极管

410        侧向式发光二极管

具体实施方式

根据本发明所揭露的光学触控面板及其导光模块，其中所指的发光元件是装设于光学触控面板内的零元件，其中所指的发光元件包括但不限于直射式发光二极管、侧向式发光二极管或冷阴极管(Cold Cathode Fluorescence Lamp，CCFL)，而在以下本发明具体实施例中，将以直射式发光二极管作为本发明的实施例。

图1A为依据本发明的第一实施例的立体示意图，图1B为图1A的导光模块的放大示意图，图1C为图1A的导光模块的平面示意图。

请参阅图1A所示，依据本发明所揭露的光学触控面板，其包括一面板100、一感测元件300及一导光模块200。其中，面板100是光学触控屏幕的一透明的平板，并具有一触控区域110。导光模块200设置于面板100的一侧边边缘，位于触控区域110外并将光线射向触控区域110。感测元件300设置面板100上并位于触控区域110外的一角落，且感测元件300是用以感测光线投射至一对象所形成的一影像。

其中，于本实施例中感测元件300是设置于触控区域110外的一角落，但并不以此为限，为了设计上的需要，本领域技术人员还可置于触控区域110外的任一位置，如侧边、底边等位置。

以下将针对导光模块200进行详细说明，请同时参阅图1A至图1C所示，依据本发明所揭露的导光模块200，其包括一电路板210、一发光元件220及一导光条230。其中，电路板210例如呈细长条状，发光元件220例如是发光二极管。

图2A为直射式发光二极管的光线射向的立体示意图，图2B为图2A的直射式发光二极管加上金属接点的立体示意图。请继续参阅图2A与图2B所示，发光元件220凸设于电路板210上，发光元件220具有一顶面223以及一第一侧面222，发光元件220通过顶面223的一金属接点221而电性设置于电路板210上，以使发光元件220能够经由电路板210而获得电源的供给。由于发光元件220为直射式发光二极管400，其大部分的光线主要从顶面223射出，部分由侧面散发。所以为了让光线能从主出光面(第一侧面222)射出，本实施例是将金属接点221的面积扩大，以遮敞发光元件220由顶面223发出的光线。

图3是侧向式发光二极管的光线射向的立体示意图，请参阅图3。为了更有效利用发光二极管的光源，在依据本发明的其它实施例中，发光二极管可改为侧向式发光二极管410，则其光线射向224主要从发光二极管的侧面射出，并投向触控区域110。

请参阅图4所示，依据本发明所揭露的导光模块200，其导光条230是包覆住发光元件220。而导光条成型的方式例如为挤出压合成型方式或射出成型方式其中之一，且外观上呈现长方体。其中导光条230面向触控区域110的侧表面为第一表面231，第三表面233与第一表面231平行，而第二表面232为连接第一表面231及第三表面233的上表面。本实施例也可以在导光条230的第二表面232增设一不透光表面234，以遮敝发光元件220从第二表面232射出的光线，进而避免光线射向非触控区域，造成光线干涉，并影响触控的精准度。

为了让光学触控面板100的亮度可以更均匀且更妥善利用发光元件220的光源，本发明所揭露的导光模块200还可于第二表面232或第三表面233加入反光件235，甚至同时于第二表面232及第三表面233加入反光件235。以使射向第二表面232或第三表面233的光线因照射到反光件235，而反射至其它表面上，增加光线从第一表面231射出的机率，进而增加光学触控面板的亮度与均匀度。

请参阅图5。依据本发明所揭露的导光模块200，为了让光学触控面板的亮度可以更均匀且更妥善利用发光元件220的光源，导光条230还可于第三表面233加入一图样236(Pattern)，以使光线经过第三表面233时，产生不规则的反射。

由于本发明所揭露光学触控面板的导光条230是以挤出压合成型方式或射出成型方式间其中的一种方式包覆住发光元件220，所以相较于现有技术而言，本发明是将现有的光学触控屏幕的发光元件与导光条整合成单一个导光模块200，进而减少光学触控面板的组装步骤。以下将针对光学触控面板的组装进行说明，请参阅图6A至图6C所示，直接将已经模块化过的导光模块200设置于面板100的一侧边边缘，且将感测元件300设置于面板100且位于触控区域110的角落。

为了让光学触控屏幕的亮度更均匀，请参阅图7A与图7B所示，图7A为根据本发明的第二实施例的光学触控面板的立体示意图，图7B为图7A的导光模块的放大示意图。依据本发明所揭露的导光模块200，电路板210上还具有多个发光元件220。其中，电路板210与发光元件220的接触表面为一矩形。这些发光元件220电性设置于电路板210的接触表面，且这些发光元件220是依一预定间隔沿接触表面的长边设置于接触表面。一透光塑料240是以挤出压合成型或射出成型之间其中一种方式成型于电路板210的接触表面上方，并覆盖这些发光元件220。其中，透光塑料240即为上述的导光条230。

由于本发明所揭露光学触控面板的导光条230是以挤出压合成型方式或射出成型方式间其中的一种方式包覆住发光元件220及反光件235，其中反光件235也可以贴设于导光条230的外表面，所以相较于现有技术而言，本发明是将现有的光学触控屏幕的发光二极管、导光元件及反光片三个内部零件整合成单一个导光模块200，进而缩短光学触控面板的组装时间。

另外，由于反光片组装于导光模块200内，所以光线的干涉是在导光模块200内部进行，之后再被投射至触控区域110，以解决现有技术中光线于触控区域110产生干涉，造成多余光线投射进感光元件，进而降低触控的精准度。同样地，依据本发明的光学触控面板，反光件235使光学触控面板的亮度更均匀。

此外，依据本发明所揭露的光学触控面板，其多个发光元件220以一预定间距散布于电路板210上，除了因为增加发光元件220的数量，是以能够增加光学触控面板的亮度外，也因为光线从各个角度射入触控区域110，所以能够增加光学触控面板的均匀度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种光学触控面板，其特征在于，包括：

一面板，具有一触控区域；

一导光模块，设置于该面板，其包括：一电路板、至少一发光元件及一导光条，所述至少一发光元件电性设置于该电路板，该发光元件发射光线；所述导光条设置于该电路板并包覆该发光元件，且该导光条具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，该第一表面为一透光面且光线自该第一表面射出，该第三表面与该第一表面相互平行，该第二表面连接于该第一表面与该第三表面之间；及

一感测元件，设置该面板上并位于该触控区域外，且该感测元件用以感测光线投射至一对象所形成的一影像，

其中，该发光元件为一直射式发光二极管，且每一该发光元件朝向该第二表面的一上表面而该上表面为一不透光表面，藉此遮蔽朝向该第二表面射出的光线，每一该发光元件的该上表面为该发光元件的一金属接点，且该金属接点的面积等同该上表面的面积，藉此可遮蔽该发光元件朝向该第二表面射出的光线。

2.根据权利要求1所述的光学触控面板，其特征在于，该导光条以挤压成型或射出成型其中一种方式包覆住该发光元件。

3.根据权利要求1所述的光学触控面板，其特征在于，该第二表面及/或该第三表面具有一反光件。

4.根据权利要求1所述的光学触控面板，其特征在于，该导光条的该第三表面具有一图样，致使光线于该第三表面产生不规则反射。

5.根据权利要求1所述的光学触控面板，其特征在于，还具有多个该发光元件，该多个发光元件电性设置于该电路板上，且各该发光元件间隔排列。

6.一种导光模块，其特征在于，包括：

一电路板；

至少一发光元件，电性设置于该电路板，该发光元件发射光线；及

一导光条，设置于该电路板，并包覆该发光元件，且该导光条具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，该第一表面为一透光面且光线自该第一表面射出，该第三表面与该第一表面相互平行，该第二表面连接于该第一表面与该第三表面之间，

其中，该发光元件为一直射式发光二极管，且每一该发光元件朝向该第二表面的一上表面为不透光表面，藉此遮蔽朝向该第二表面射出的光线，每一该发光元件的该上表面为该发光元件的一金属接点，且该金属接点的面积等同该上表面的面积，藉此可遮蔽该发光元件朝向该第二表面射出的光线。

7.根据权利要求6所述的导光模块，其特征在于，该导光条以挤压成型或射出成型其中一种方式包覆住该发光元件。

8.根据权利要求6所述的导光模块，其特征在于，该第二表面及/或该第三表面具有一反光件。

9.根据权利要求6所述的导光模块，其特征在于，该导光条的该第三表面具有一图样，致使光线于该第三表面产生不规则反射。

10.根据权利要求6所述的导光模块，其特征在于，还具有多个该发光元件，该多个发光元件电性设置于该电路板上，且各该发光元件间隔排列。

11.一种导光模块，其特征在于，包括：

一电路板，该电路板的一接触表面为一矩形；

多个发光元件，电性设置于该电路板的该接触表面，该多个发光元件依一预定间隔沿该接触表面的长边设置于该接触表面；及

一透光塑料以挤压成型或射出成型其中一种方式成型于该电路板的该接触表面上方，并覆盖该多个发光元件，该透光塑料具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，该第三表面与该第一表面相互平行，该第二表面连接于该第一表面与该第三表面之间，

其中，该多个发光元件为一直射式发光二极管，且每一该发光元件朝向该第二表面的一上表面为不透光表面，藉此遮蔽朝向该第二表面射出的光线，每一该发光元件的该上表面为该多个发光元件的一金属接点，且该多个金属接点的面积等同该上表面的面积，藉此可遮蔽该多个发光元件朝向该第二表面射出的光线。

12.根据权利要求11所述的导光模块，其特征在于，该第二表面及/或该第三表面具有一反光件。

13.根据权利要求11所述的导光模块，其特征在于，该透光塑料的该第三表面具有一图样，致使光线于该第三表面产生不规则反射。