CN103631447A - 光学式触控装置及其边框模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学式触控装置的边框模块，包括一镜框以及一框体；其中，该镜框可供光源光束穿透，该光源光束布建形成一触控感应光网，该框体耦接于该镜框，其中，形成该框体与镜框的材料特性不同；本发明还包含提供一种配置有所述边框模块的光学式触控装置；藉由上述设计可解决传统边框因一体射出成型而造成设计不便的问题，且使得边框模块在外观上利于附加不同颜色的配置。

Description

光学式触控装置及其边框模块

技术领域

本发明涉及光学式的触控技术领域，特别是有关于一种光学式触控装置及其边框模块。

背景技术

现有触控装置的种类，包括有电阻式、电容式、声波式、电磁式以及光学式等。目前，光学式触控装置已广泛应用于自动柜员机(Automatic TellerMachine，ATM)、办公室自动化事务机、电子白板、医疗用器材、销售终端(Pointof Sale，POS)等设备上，以便提供操作者的触碰操作。

且知，现有光学式触控装置包含触控基板、安装在触控基板四周上的边框以及配置于边框内的光源发射组件和光源检测组件等，其中透过光源发射组件投射光源光束，并由相对端的光源检测组件接收光源光束，从而于触控基板上方布建形成触控感应光网，操作者在操作时会遮蔽触控感应光网的部分光源光束以产生电位信号，进而下达操作者的触碰指令。

由于光源发射组件以及光源检测组件是安装于上述边框之内，因此所述边框必须提供光源光束穿透；为此，已见业者现有使用可提供光源光束穿透的材料，该材料经熔融后会注入模具中以一体成型的方式模制成整个边框。但是，使用此种材料所模制成型的整个边框，因为一体射出成型的关系，只能呈现该材料本身的特定特色，例如该触控装置的边框外观仅能采用相同颜色，故对于上述应用端的设备而言，该触控装置的边框外观显然过于单调。若要改变该边框外观成其他颜色，则需在该材料中加入其他色料，但加入色料后又会影响光束穿透率，进而影响触碰点的准确度。又或是因一体射出成型的关系，边框只能通体采用具有光穿透性的材料，即便仅需部分的边框结构可供光源光束通过即可。

发明内容

有鉴于此，本发明着眼于所述边框必须提供光源光束穿透的既定机能与前提之下，改进了所述边框的结构配置，使得边框结构(以下称为：边框模块)是由两个部件所组成，分别可由具有不同特性的材料所形成，以解决因边框一体射出成型造成设计不便的问题。

为此，根据本发明的一实施例，提供一种光学式触控装置的边框模块，包括：一供光源光束穿透的镜框，其中，该光源光束布建形成一触控感应光网；以及一框体，耦接于该镜框，其中，形成该框体与镜框的材料具有相异特性。

进一步的，其中形成该镜框和该框体的材料内含相同基料但颜色相异。或者，形成该镜框和该框体的材料分别内含不同基料。其中，该框体的基料选自聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚酰胺、聚亚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酯、聚砜中的至少一种。更进一步的，该框体由加入色料的材料模制成型。

进一步的，其中该框体包括一内框边，该镜框包括一外框边，该框体的内框边形成有一凸肋，该镜框的外框边形成有一卡扣该凸肋而耦接于该框体的肋槽。

进一步的，其中形成该镜框的材料是对应不同光源光束穿透的特性而调配形成。形成该镜框的材料具有光源穿透特性，该镜框的光源穿透特性优于该框体的光源穿透特性。

为此，根据本发明的一实施例，还提供一种光学式触控装置，包括：一触控基板；一边框模块，配置于该触控基板的周围，其中，该边框模块包含：一供光源光束穿透的镜框；以及一框体，耦接于该镜框，其中，形成该框体与镜框的材料具有相异特性；一光源发射组件，配置于该边框模块内，用于提供至少一光源光束，其中该光源光束穿透该镜框而在邻近该触控基板的上方布建形成一触控感应光网；以及一光源检测组件，配置于该边框模块内，透过该镜框接收该光源光束以感测该光源光束的光强度变化。

进一步的，其中形成该框体和该镜框的材料内含相同基料但颜色相异。或者，形成该框体与该镜框的材料分别内含不同基料。其中，形成该框体的基料选自聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚酰胺、聚亚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酯、聚砜中的至少一种。更进一步的，该框体由加入色料的材料模制成型。

进一步的，该框体更包括有一内框边，该镜框包括一外框边，该框体的内框边形成有一凸肋，该镜框的外框边形成有一卡扣该凸肋而耦接于该框体的肋槽。

进一步的，形成该镜框的材料是对应不同光源光束穿透的特性而调配形成。

进一步的，形成该镜框的材料具有光源穿透特性，该镜框的光源穿透特性优于该框体的光源穿透特性。

进一步的，该光源发射组件是一红外线光源发射组件，该光源检测组件是一红外线光源检测组件。

进一步的，该光学式触控装置设置于一显示面板上。

进一步的，该显示面板设置在一背盖上，部分背盖结合于该边框模块的框体。

综上所述，本发明免除了一体模制成型该边框的实施方式，而改由框体与镜框两种相异组件相互配置形成该边框模块，使得框体与镜框的在成型材料上有多变性，例如利于施加不同颜色的配置，并且进一步的配置形成光学式触控装置，进而使得边框模块、光学式触控装置的外型更加地利于增添色彩上的配置效果。又或是镜框本身采用具有光源穿透性的材料，使得形成于触控基板上方的触控感应光网能够提供精确的触碰点；而框体本身采用只需具备基础的结构强度而不一定需提供光源光束穿透的材料，因此便于选用相对廉价于镜框的材料模制成型该框体，进而降低了所述边框模块的模制成本。

以上所述之技术手段及其产生功效的具体实施细节，请参照下列实施例及图式加以说明。

附图说明

图1是本发明实施之光学式触控装置之立体示意图；

图2是沿着图1剖面线A-A所绘示之局部剖面图；以及

图3是本发明之光学触控装置边框模块之局部立体分解剖示图。

具体实施方式

鉴于实施本发明之光学式触控装置，请合并参阅图1至图3；其中，图1揭示本发明光学式触控装置的立体示意图，图2是沿着图1剖面线AA所绘示之局部剖面图，图3进一步揭示图2中边框模块的立体分解剖示图。如图所示，本发明的一实施例是在提供一种光学式触控装置，该光学式触控装置包括边框模块10、一触控基板20、一光源发射组件31以及一光源检测组件32。该边框模块10包含一可供光源光束500穿透的镜框11以及一耦接于镜框11的框体12。其中，边框模块10配置于触控基板20的周围。光源发射组件31配置于边框模块10内，用于提供至少一光源光束500，其中该光源光束500穿透该镜框11而在邻近该触控基板20的上方布建形成一触控感应光网50。光源检测组件32配置于边框模块10内，透过该镜框11接收该光源光束500以感测光源光束的光强度变化。其中，形成该框体12与镜框11的材料具有相异特性。

如图3所示，该镜框11概略呈四边形体，根据传统射出成型技术将材料熔融后注射于模具中(以下称为模制成型加工)而成，使该镜框11与框体12耦接的边缘形成一外框边110，且镜框11的断面是一略呈斜倾状的透光部111。由于透光部111必须供光源光束500穿透，故镜框11的成型材料是对应不同光源光束穿透的特性而调配形成，例如，当该光源光束500为红外线光束时，该镜框11的成型材料可选用美国通用电气公司(General Electric Company，GE)生产的编号为920的聚碳酸酯(Polycarbonate，PC；以下简称PC920)。

请合并参阅图2和图3，该框体12透过模制成型加工概略呈四边形体且框体12与镜框11结合的边缘形成有一内框边120，或者说，内框边120是形成于框体12的内接式框边上；依此，镜框11是透过外框边111而与框体12的内框边120相互耦接而模块成的边框模块10。

更详细的说，上述镜框11与框体12相互耦接成边框模块的实施方式，实质上可透过框体12的内框边120上形成一凸肋121，并使镜框11相对端的外框边110上形成一卡扣该凸肋121而耦接于该框体12的肋槽112，使得肋槽112能迫紧地卡扣于凸肋121上，进而使得框体11与镜框12之间彼此耦接成一体。其中，该凸肋121也可以替换实施成多数个，并且间隔地形成于内框边120上，该肋槽112也可以对等地替换实施成多数个，并且间隔地形成于镜框12上，依此，同样地也能透过所述肋槽112与凸肋121的卡扣结合，而将镜框11固定的耦接于框体12的内框边120。

在更进一步的实施细节中，上述镜框11与框体12可以在各自模制成型之后，再于相互卡扣的肋槽112与凸肋121之间施予超音波熔接方式或涂附粘胶方式，使之牢固地耦接成一体。或者说，将已模制成型的镜框11置入于尚未成型的框体12的模具内，而于射注框体12的熔融材料模制镜框11过程中，使凸肋121直接塞填而形成于肋槽112的内部，以便牢固地结合镜框11与框体12成一体。

由于镜框11的材料本身是对应不同供光源光束的特性而调配形成，因此形成镜框11的材料需具有光源穿透特性，使得形成于触控基板20上方的触控感应光网50能够提供精确的触碰点；而由于框体12的材料本身只需具备基础的结构强度而不一定需提供光源光束穿透，因此该镜框11的光源穿透特性会优于框体12的光源穿透特性，如此便于选用不同于镜框11的基料模制成型该框体12。故该框体12的基料选择性较广，在本实施中，可选用聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(Acrylonitrile ButadieneStyrene Plastic，ABS)、聚酰胺(Polyamide，PA)、聚亚酰胺(Polyimide，PI)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、聚甲醛(Polyxymethylene，POM)、聚酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚砜(Polysulfone，PSF)或是上述PC920中的至少一种，并且根据上述的传统射出成型技术，将所选用的材料熔融后射注于模具内，进而射出成型该框体12。进一步的说，所述至少一种，包含一种、两种或两种以上。

在另一实施例中，可单独选用模制上述镜框11的PC920作为射出成型框体12的基料，使镜框11和框体12分别透过同种基料但颜色相异的材料模制成型；或者，例如是单独选用上述PC作为射出成型框体12的基料、或是选用上述PC与ABS两种基料等所混合的材料射出成型框体12，而使镜框11和框体12分别透过相同或不同种基料模制成型。然而，必须特别说明的是，上述选用模制成型框体12用的基料，不论是相同或是不相同于镜框11，在熔融调制过程之中，能以直接呈现所述材料的原色的方式，或是在熔融的所述材料中加入色料相混合的方式，而使镜框11与框体12之间呈现出不同的外观颜色，对于边框模块的外型而言，乃更能增添不同组件之间在相异颜色上的搭配效果。所述不同的外观颜色，意指透过人之视觉观察该镜框11与框体12而足以辨视其色光之间具有差异者。藉此在不影响触碰点的准确度下，丰富了边框模块的色彩，进而使边框模块10外型色系多样化。

除了颜色的因素之外，必须说明的是，通常知识者应该了解可供光源光束穿透的材料，如PC920，相较于不具穿透性或穿透性较差的基料昂贵，因此，可选用PC、ABS、PA、PI、PTFE、POM、PET、PSF等基料作为模制框体12的材料，相对便宜于镜框11所使用的PC920透光材料的成本，因此当框体12选用的基料不同于镜框11时，本发明即具有降低材料成本的附加效益，并予叙明。

请继续参阅图2，本实施例所提出之光学式触控装置可为但不限定为一红外线触控装置，该光学式触控装置可设置于一显示面板22上以与该显示面板22结合为一触控显示设备。显示面板22进一步可设置在一背盖40上，其中，部分背盖40结合于边框模块10的框体12，藉由与背盖40的结合，使该装置的外型更加完整。本实施例所揭示的该触控基板20是配置于上述边框模块10所框围的区域之中且设置于该显示面板22上，；实施中，该背盖40可采用金属、非金属或上述塑性材料制成能结合上述边框模块10的四边形盖状型体。更进一步的说，背盖40因与边框模块10的框体12结合而使得背盖40与边框模块10之间形成有一容置室404，该背盖40透过容置室404而能容置触控基板20与显示面板22。

更具体的说，上述框体12的内表面可分别展伸形成若干个利于结合背盖40用的螺纹槽122卡勾123以及框体12的四周端边还可展伸形成端墙124，并使端墙124相对的坐落于螺纹槽122及卡勾123的外围；其中，卡勾123设置在框体12的四个角落上且形成于框体12的内表面；相对的，背盖40上分别形成有对应于螺纹槽122的栓孔402，以及对应于卡勾123的扣孔403，以便于栓孔402内穿锁螺栓60而锁持螺纹槽122，并使卡勾123扣持于扣孔403之内；依此，使背盖40能牢固地结合在框体12的底部，进而使背盖40和边框模块10相互结合成一体。

触控基板20与一个底层的显示面板22实质上是相互贴合的；进一步的，所述镜框11的一个相对端上形成一概略呈平面状的挡部113，该挡部113能压制触控基板20的周缘，使触控基板20定位于该背盖40上方；该显示面板22能显示光影画面，并透过触控基板20而对外揭示画面。

该光源发射组件31用于发射光源光束500，光源检测组件32是透过镜框11接收该光源光束500。该光源光束500可为红外线、激光或其他不可见光等光束。当光源光束为红外线光束时，该光源发射组件31可为一红外线的光源发射组件，用于提供至少一红外线的光源光束500；该光源检测组件32可为一红外线的光源检测组件，能透过该镜框11接收该光源光束500以感测该光源光束500的光强度变化。该光源发射组件31与光源检测组件32实施上通常配置有多数个且是相互对称的配置于边框模块10内；更具体的说，该光源发射组件31与光源检测组件32之间，还包含一个设置于触控基板20周边的四边形电路板33，光源发射组件31与光源检测组件32是相互间隔地配置于该电路板33上，如此配置，使得所述光源发射组件31、光源检测组件32以及电路板33能结合于该边框模块10的内部与该触控基板20之间。

依此，请合并参阅图1和图2，光源发射组件31能水平地投射光源光束500穿透镜框11的透光部111，并且由光源发射组件31之相对端上的光源检测组件32透过该镜框11来接收该光源光束500，进而在邻近该触控基板20的上方布建形成触控感应光网50，以便于操作者碰触触控基板20，进而遮蔽触控感应光网50上的部分光源光束500，以产生电位信号，进而下达操作者的碰触指令。

经由上述实施例的详尽说明，本发明免除了传统一体模制成型边框的实施方式，而改由框体与镜框两种相异组件相互配置形成该边框模块，使得框体与镜框的在成型材料上有多变性，解决因边框一体射出成型造成设计不便的问题，例如通常知识者应该充分了解本发明是在不影响光源光束穿透的前提下，透过镜框与框体之间的结构配置特征，使得边框模块在外观上利于附加不同颜色的配置。再者，透过上述分离组件的模块设计，能够相对地减少镜框使用的高成本的透光材料的用量，进而降低边框模块的模制成本，因此对于本发明所述技术领域的产业而言，确具可善加利用的贡献。

以上所例举的红外线触控装置，仅是光学触控装置中的一个实施例而已，其它未被列举出来的光学触控装置不当因此而受到该红外线触控装置的限制，也不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于通常知识者而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出复数变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明应以申请专利范围中限定的请求项内容为准。

Claims (19)

1.一种光学式触控装置的边框模块，其特征在于，包括：

一供光源光束穿透的镜框，该光源光束布建形成一触控感应光网；以及

一框体，耦接于该镜框，其中，形成该框体与镜框的材料具有相异特性。

2.根据权利要求1所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，形成该镜框和该框体的材料内含相同基料但颜色相异。

3.根据权利要求1所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，形成该镜框和该框体的材料分别内含不同基料。

4.根据权利要求3所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，形成该框体的基料选自聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚酰胺、聚亚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酯、聚砜中的至少一种。

5.根据权利要求2或权利要求3所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，该框体由加入色料的材料模制成型。

6.根据权利要求1所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，该框体包括一内框边，该镜框包括一外框边，该框体的内框边形成有一凸肋，该镜框的外框边形成有一卡扣该凸肋而耦接于该框体的肋槽。

7.根据权利要求1所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，形成该镜框的材料是对应不同光源光束穿透的特性而调配形成。

8.根据权利要求1或权利要求7所述光学式触控装置的边框模块，其特征在于，形成该镜框的材料具有光源穿透特性，该镜框的光源穿透特性优于该框体的光源穿透特性。

9.一种光学式触控装置，包括：

一触控基板；

一边框模块，配置于该触控基板的周围，其特征在于，该边框模块包含：

一供光源光束穿透的镜框；以及

一框体，耦接于该镜框，其中，形成该框体与镜框的材料具有相异特性；

一光源发射组件，配置于该边框模块内，用于提供至少一光源光束，其中该光源光束穿透该镜框而在邻近该触控基板的上方布建形成一触控感应光网；以及

一光源检测组件，配置于该边框模块内，透过该镜框接收该光源光束以感测该光源光束的光强度变化。

10.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，形成该框体和该镜框的材料内含相同基料但颜色相异。

11.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，形成该框体与该镜框的材料分别内含不同基料。

12.根据权利要求11所述光学式触控装置，其特征在于，其中形成形成该框体的基料选自聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚酰胺、聚亚酰胺、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酯、聚砜中的至少一种。

13.根据权利要求10或权利要求11所述光学式触控装置，其特征在于，该框体由加入色料的材料模制成型。

14.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，该框体更包括有一内框边，该镜框包括一外框边，该框体的内框边形成有一凸肋，该镜框的外框边形成有一卡扣该凸肋而耦接于该框体的肋槽。

15.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，形成该镜框的材料是对应不同光源光束穿透的特性而调配形成。

16.根据权利要求9或权利要求15所述光学式触控装置，其特征在于，形成该镜框的材料具有光源穿透特性，该镜框的光源穿透特性优于该框体的光源穿透特性。

17.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，该光源发射组件是一红外线光源发射组件，该光源检测组件是一红外线光源检测组件。

18.根据权利要求9所述光学式触控装置，其特征在于，该光学式触控装置设置于一显示面板上。

19.根据权利要求18所述光学式触控装置，其特征在于，该显示面板设置在一背盖上，部分背盖结合于该边框模块的框体。

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