CN104461166A - 光学触控模组及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种光学触控装置包括多个光学触控模组及多个L型连接板组合成一框体。每一L型连接板连接框体两侧的光学触控模组。每一光学触控模组包括一LED电路板及一控制电路板。该LED电路板的一面设有多个LED元件，另一面面对该控制电路板，该控制电路板的另一面对接该L型连接板。该LED电路板与控制电路板的对应重叠区域设有对接的第一连接器及第二连接器，该控制电路板设有至少一第三连接器对接该L型连接板至少一第四连接器。一空间位于LED电路板与控制电路板的对应重叠区域，该空间可被设置电子元件及或提供一滤光条的一延伸部设置。

Description

光学触控模组及其装置

技术领域

本发明涉及一种触控模组及其装置，尤其涉及一种光学触控模组及其装置。

背景技术

光学式触控因为LED品质的提升和制程的精进，所以具有高透光性、感应任何材质的触控及适用于大尺寸的优点，因此目前被广为应用在显示器上。光学触控显示器原理是利用在显示器的表面相对侧设置对应的LED发射器与接收器的光学触控模组，借由四周围的红外线LED在显示萤幕表面的X轴和Y轴形成密布的红外线网格，当不透明物体遮断其中的光线之后自然就定位出X轴和Y轴了。红外线LED各是独立且单一的，只要对遮断的位置做解析即可做到定位的目的，最后再经由控制电路的运算将讯号传送到PC，再经由萤幕显示输出刚才触碰的位置，或者再经由其他软件执行其他的讯号操控运用。红外线触控面板是采用遮断LED红外线讯号的方式来运作的，所以可以不必接触到底材就会有讯号触发，具有灵敏度高的优点。

如图1A为一般红外线触控装置的示意图，该红外线触控装置10由四条红外线触控模组11构成的框体，框体的两个相对侧分别设有两组对应的LED发射器12及LED接收器13，其中每一个LED发射器12对应到一个LED接收器13。

如图1B为第1A红外线触控模组的组成X-X剖面示意图，取该红外线触控装置10的一侧的断面说明一条红外线触控模组11的组成(如图1A)，本图中虽取LED发射器作为说明，但是LED接收器为相同的组成结构。如图所示红外线触控电路模组包括一控制电路板111其上设有一LED电路板112，前述LED发射器12设置在该LED电路板112上，其中控制电路板111上设有控制IC用于控制LED电路板112的LED发射器12。控制电路板111与LED电路板112之间是利用焊接方式结合，所以在控制电路板111与LED电路板112对应面的预设位置之间存留有焊料形成的多个第一焊接点15连接控制电路板111与LED电路板112，并使两电路板的讯号通过该等第一焊接点15传输。通常考量到电路板之间的讯号传输所以第一焊接点15都会超过一个以上。一般而言，焊料由熔点比较低的金属构成，例如锡等。

如图1C为四条红外线触控模组11连接成框体的示意图。如图所示利用四个L型连接板16作为四个边角，每一个L型连接板16与框体两侧的红外线触控模组11连接，也就是每一红外线触控模组11连接在两个L型连接板16之间，四条红外线触控模组11借由该四个L型连接板16构成框体。

再者图1D为图1C的Y-Y剖面的示意图。如图所示前述四个L型连接板16设置在该控制电路板111的下方，然后利用焊接的方式与该控制电路板111结合，控制电路板111与L型连接板16的预设位置之间留有焊料形成的多个第二焊接点17，通过该等第二焊接点17使四条红外线触控模组11的讯号相连传递。

由于每一个L型连接板16需与两侧的红外线触控模组11的控制电路板111焊接连结，且多个第一焊接点15及多个第二焊接点17通常超过一个以上，所以在组成框体的过程中，焊接作业时间长，且品质不易控制。再者，控制电路板111与LED电路板112的对应面，也就是两电路板重叠区域，无法被用来摆放元件，所以在红外线触控装置10中产生无效面积，不利于电路设计，也不利重工维修之用。

因此，如何解决前述问题，是本领域的技术人员要积极解决的目标。

发明内容

因此，为解决上述现有技术的缺点，本发明的主要目的是，提供以连接器来结合LED电路板及控制电路板，并提供两电路板之间的讯号传输，通过连接器可被重复插拔的特性以令触控模组方便定位组装，避免焊接不良造成功能异常，且易于重工可被拆除进行维修然后再组装回复原状。

本发明另一目的是提供在LED电路板及控制电路板之间有一连接器使两电路板的相对面之间存在一高度间隔，增加可使用的空间及且可利用两电路板的相对面的面积放置低于连接器高度的元件，并提供给一滤光条的一延伸部延伸到该两电路板的相对面之间的空间，加强整体结合强度。

为达到上述目的，本发明提供一种光学触控模组，包括：一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有至少一第一连接器；一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有至少一第三连接器；其中该第一连接器与该第二连接器系在一垂直方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器与该第二连接器位于该空间中。

该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

该空间是供一滤光条的一延伸部设置。

该滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器及该第二连接器。

该第一连接器系为公接头或母接头其中之一，该第二连接器系为公接头或母接头其中另一。本发明另外提供一种光学触控装置，包括多个光学触控模组及多个L型连结板组成一框体，该等每一光学触控模组包括：一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有多个第一连接器；一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有至少一第三连接器；该多个每一L型连结板包括：一第三顶面，系面对该控制电路板的第二底面，且设有至少一第四连接器对应且配合该第三连接器；其中每个L型连结板分置于相邻两个控制电路板的下方，且该等第一连接器与该等第二连接器在一垂直方向连接，该等第二连接器与该等第四连接器在同一垂方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，该L型连结板连接在控制电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器、第二连接器位于该空间中。

该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

该空间系供一滤光条的一延伸部设置。

该空间的滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器、该第二连接器。

该第一连接器系为公接头或母接头其中之一，该第二连接器系为公接头或母接头其中另一。

该第三连接器系为公接头或母接头其中之一，该第四连接器系为公接头或母接头其中另一。

本发明另外提供一种光学触控装置，包括：多个触控模组，其中每一模组包括：一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有多个第一连接器；一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有两第三连接器；多个L型连结板，每一L型连接板包括：一第三顶面，系面对该控制电路板的第二底面，且设有至少一第四连接器对应且配合该第三连接器；其中每个L型连结板分置于相邻两个控制电路板的下方，且该等第一连接器与该等第二连接器在一垂直方向连接，该等第二连接器与该等第四连接器在同一垂方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，该L型连结板连接在控制电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器、第二连接器位于该空间中；及多个滤光条，分别连接每一光学触控模组，其中每一滤光条包括：一本体，具有一上凸伸部及一延伸部分别从该本体的一上端及一下端往该本体的一侧延伸，且该上凸伸部延伸到该等LED元件的上方，该本体遮挡在该等LED元件的前方，该延伸部延伸到第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间的空间。

在该空间的滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器、该第二连接器。

该延伸部的一下表面及该控制电路板之间设有一黏合层。

该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

该第一连接器系为公接头或母接头其中之一，该第二连接器系为公接头或母接头其中另一。

该第三连接器系为公接头或母接头其中之一，该第四连接器系为公接头或母接头其中另一。

借由上述的结构，本发明确实可以达到方便定位组装，避免焊接不良造成功能异常，且可被拆除进行维修然后再组装回复原状，增加摆放电子元件的空间并提供滤光条的一延伸部放置的空间，加强整体结合强度。

附图说明

图1A为现有技术的俯视示意图；

图1B为第1A图中X-X线的剖视示意图；

图1C为将光学触控模组组成装置的立体示意图；

图1D为第1C图中Y-Y线的剖视示意图；

图2为本发明的光学触控模组的分解示意图；

图3A为本发明之光学触控模组的组合示意图；

图3B为一条触控模组的局部示意图；

图4为本发明的光学触控装置的立体分解示意图；

图5A为本发明的光学触控装置的分解示意图；

图5B为本发明的光学触控装置的组合示意图；

图6A为本发明的光学触控装置具有滤光条的示意图；

图6B为本发明的光学触控装置具有滤光条的正视示意图；

图6C为滤光条结构的示意图。

符号说明

20  光学触控模组

21  LED电路板

211  第一顶面

212  第一底面

213  LED元件

214  第一连接器

22  控制电路板

221  第二顶面

222  第二底面

224  第二连接器

225  第三连接器

p  高度间隔

23  空间

261、262  电子元件

30  L型连结板

31  第三顶面

32  第四连接器

40  滤光条

41  本体

42  上凸伸部

43  延伸部

44  凹口

45  黏合层

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述：

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

本发明提供一种光学触控装置，请参考图2为本发明的光学触控模组的分解示意图；图3A为本发明的光学触控模组的组合示意图。如图所示光学触控模组20包括：一LED电路板21及一控制电路板22。该LED电路板21具有一第一顶面211及一第一底面212，该第一顶面211设有多个LED元件213，该第一底面212设有至少一第一连接器214；一控制电路板22位于该LED电路板21的下方，具有一第二顶面221及一第二底面222，该第二顶面221面对该LED电路板21的第一底面212且设有至少一第二连接器224对应插接该第一连接器214，第二底面222设有至少一第三连接器225分别位于邻近两端处。

前述的第一连接器214为公接头则该第二连接器224配合该第一连接器241为母接头，反之若该第一连接器214为母接头则该第二连接器224配合该第一连接器214为公接头，由于第一连接器214及第二连接器224可对应插接或拔除，所以具有连接或更换的灵活性。所谓连接器(Connector)就是将两种或两种以上的物件连接到一块的媒介如插座、插孔、端子、线束等，泛指所有用在电子讯号与电源上的连接元件及其附属配件，在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

通过该第一连接器214及该第二连接器224在一垂直方向对接，以令该控制电路板22连接在该LED电路板21之下，且LED电路板21与控制电路板22之间有一高度间隔p，一空间23位于该LED电路板21的第一底面212及该控制电路板22的第二顶面221的对应重叠区域之间，该第一连接器214与该第二连接器224位于该空间224中。其中该高度间隔p系由该第一连接器214及该第二连接器224对接一起后的厚度所界定。

续参照图3B为一条触控模组的局部示意图。如图所示构成重叠区域的LED电路板21的第一底面212及控制电路板22的第二顶面221之间因为存在该空间23，所以可被应用放置至少一电子元件，这个电子元件的高度低于第一连接器214或者第二连接器224的高度。在本图中表示该LED电路板21的第一底面212在避开第一连接器214的位置处设有一电子元件261，该控制电路板22的第二顶面221在避开第二连接器224的位置处设有一电子元件262，这两个电子元件261、262位于该空间23中。

请参考图4为本发明的光学触控装置的立体分解示意图。如图所示利用四条前述的光学触控模组20及四个L型连结板30组成一框体形式的光学触控装置，其中四个L型连结板30作为框体的四角，每一L型连结板30连接框体两侧的光学触控模组20，也就是每一条光学触控模组20的两端分别连接两L型连结板30，框体的两组相对侧的光学触控模组20的LED元件213系相对应，其中一侧的LED元件213作为红外线发射器，相对应侧的LED元件213作为红外线接收器。

续参考图5A为本发明之光学触控装置的分解示意图；图5B为本发明的光学触控装置的组合示意图。其中每一条光学触控模组20的控制电路板22的两端外侧分别设置该L型连结板30，在本图中仅示意表示一端的L型连结板30，该L型连结板30包括一第三顶面31其上设有至少一第四连接器32。

前述光学触控模组20的LED电路板21的第一底面212是面对下方的控制电路板22的第二顶面221，且该等第一连接器214在一垂直方向与该第二连接器224上下对接，以令该控制电路板22连接在该LED电路板21之下。该控制电路板22的第二底面222面对该L型连结板30的第三顶面31，且该第三连接器225在同一垂直方向与该第四连接器32上下对接，以令该L型连结板30连接在控制电路板22之下。因此光学触控装置的四个角会构成三层间隔堆叠的结构，最上层是LED电路板21，中间层是控制电路板22，最下层是L型连结板30。

因此前述的高度间隔p不仅存在LED电路板21与控制电路板22之间，且存在该控制电路板22与该L型连结板30之间。该空间23位于LED电路板21的第一底面212与该控制电路板22的第二顶面221的对应重叠区域之间。另外控制电路板22的第二底面222与该L型连结板30的第三顶面31的对应重叠区域之间也存在一空间36。前述的第一连接器214、第二连接器224位于该空间23中。前述第三连接器225及第四连接器位于该空间36中。

前述设于LED电路板21的第一底面212的电子元件261及控制电路板22的第二顶面221的电子元件262位于该空间23中。

请参考第6A图系为本发明之光学触控装置具有滤光条之示意图；第6B图系为本发明之光学触控装置具有滤光条之正视示意图；第6C图系为滤光条结构之示意图。如图所示前述光学触控装置的每一侧光学触控模组20设有一滤光条40遮挡在每一LED元件213前方，以减少环境光的干扰，滤光条40例如为红外线滤光条系由塑胶添加染色剂制成，大致上有两种，一种为高通滤光条可以通过波长大于850nm或940nm的光；另一种为窄通滤光条可以通过波长范围在925-955nm的光，前述仅举例说明，并非在限制本发明的滤光条的材质或种类，所述之滤光条及于目前所已知的应用。

滤光条40包括一本体41，具有一上凸伸部42及一延伸部43分别从该本体41的一上端及一下端往该本体41的一侧延伸，且该上凸伸部42延伸到该等LED元件213的上方，该本体41遮挡在该等LED元件213的前方，该延伸部43延伸到LED电路板21的第一底面212与该控制电路板22的第二顶面221的空间23。

该延伸部43在对应该第一连接器214、该第二连接器224或者对应该空间23中电子元件261、262的位置局部开设凹口44，因此延伸部43延伸到该空间23中不会与第一连接器214、第二连接器224或电子元件261、262产生干涉。延伸部43的下表面及该控制电路板22之间设有一黏合层45，该黏合层45的双面具有黏性，以令该延伸部43与该控制电路板22黏合。黏合层45例如为双面黏性的胶条或其他均等的元件。

综上所述，本发明提供一种光学触控模组20及借由该光学触控模组20与L型连接板30连接构成一框体型态的光学触控装置，借由第一、二及三连接器214、224、32来结合光学触控模组20的LED电路板21及控制电路板22及L型连接板30，不仅提供两电路板之间的讯号传输，并提供各光学触控模组20间的讯号传递，通过第一、二连接器214、224及第三、四连接器225、32可被重复插拔的特性以令光学触控模组20方便定位组装，避免焊接不良造成功能异常，且易于重工可被拆除进行维修然后再组装回复原状。并且使LED电路板21及控制电路板22的相对面之间存在一高度间隔p，增加可使用的空间及且可利用LED电路板21及控制电路板22的相对面的面积放置低于第一、二连接器214、224高度的元件，并可作为滤光条40的延伸部43延伸放置的空间，加强整体结合强度。

虽然本发明以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附的申请专利范围所定为准。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，凡利用本发明上述的方法、形状、构造、装置而衍生出来的变化，皆应包含在本案的权利范围内。

Claims (23)

1.一种光学触控模组，包括：

一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有至少一第一连接器；

一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有至少一第三连接器；

其中该第一连接器与该第二连接器在一垂直方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器与该第二连接器位于该空间中。

2.如权利要求1所述的光学触控模组，其中该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

3.如权利要求1所述的光学触控模组，其中该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

4.如权利要求1所述的光学触控模组，其中该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

5.如权利要求1所述的光学触控模组，其中该空间供一滤光条的一延伸部设置。

6.如权利要求5所述的光学触控模组，其中该滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器及该第二连接器。

7.如权利要求1所述的光学触控模组，其中该第一连接器为公接头或母接头其中之一，该第二连接器为公接头或母接头其中另一。

8.一种光学触控装置，包括多个光学触控模组及多个L型连结板组成一框体，该等每一光学触控模组包括：

一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有多个第一连接器；

一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有至少一第三连接器；

该多个每一L型连结板包括：

一第三顶面，系面对该控制电路板的第二底面，且设有至少一第四连接器对应且配合该第三连接器；

其中每个L型连结板分置于相邻两个控制电路板的下方，且该等第一连接器与该等第二连接器在一垂直方向连接，该等第二连接器与该等第四连接器在同一垂方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，该L型连结板连接在控制电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器、第二连接器位于该空间中。

9.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

10.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

11.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

12.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该空间为供一滤光条的一延伸部设置。

13.如权利要求12所述的光学触控装置，其中在该空间的滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器、该第二连接器。

14.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该第一连接器为公接头或母接头其中之一，该第二连接器为公接头或母接头其中另一。

15.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该第三连接器为公接头或母接头其中之一，该第四连接器为公接头或母接头其中另一。

16.一种光学触控装置，包括：

多个触控模组，其中每一模组包括：

一LED电路板，具有一第一顶面及一第一底面，该第一顶面设有多个LED元件，该第一底面设有多个第一连接器；

一控制电路板，位于该LED电路板下方，具有一第二顶面及一第二底面，该第二顶面面对该LED电路板的第一底面且设有至少一第二连接器对应且配合该第一连接器，该第二底面设有两第三连接器；

多个L型连结板，每一L型连接板包括：

一第三顶面，面对该控制电路板的第二底面，且设有至少一第四连接器对应且配合该第三连接器；

其中每个L型连结板分置于相邻两个控制电路板的下方，且该等第一连接器与该等第二连接器在一垂直方向连接，该等第二连接器与该等第四连接器在同一垂方向连接，以令该控制电路板连接在该LED电路板之下，该L型连结板连接在控制电路板之下，且LED电路板与控制电路板之间有一高度间隔，一空间位于该LED电路板的第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间，该第一连接器、第二连接器位于该空间中；及

多个滤光条，分别连接每一光学触控模组，其中每一滤光条包括：

一本体，具有一上凸伸部及一延伸部分别从该本体的一上端及一下端往该本体的一侧延伸，且该上凸伸部延伸到该等LED元件的上方，该本体遮挡在该等LED元件的前方，该延伸部延伸到第一底面与该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间的空间。

17.如权利要求16所述的光学触控装置，其中在该空间的滤光条的延伸部设有至少一凹口对应该第一连接器、该第二连接器。

18.如权利要求16所述的红外线触控模组之滤光条结构，其中该延伸部的一下表面及该控制电路板之间设有一黏合层。

19.如权利要求16所述的光学触控装置，其中该LED电路板的第一底面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

20.如权利要求16所述的光学触控装置，其中该控制电路板的第二顶面设有至少一电子元件，且该电子元件位于该空间中。

21.如权利要求16所述的光学触控装置，其中该LED电路板的第一底面及该控制电路板的第二顶面的对应重叠区域之间设有至少一电子元件。

22.如权利要求16所述的光学触控装置，其中该第一连接器为公接头或母接头其中之一，该第二连接器为公接头或母接头其中另一。

23.如权利要求8所述的光学触控装置，其中该第三连接器为公接头或母接头其中之一，该第四连接器为公接头或母接头其中另一。