CN104898897B - 光学触控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学触控装置，属于触控技术领域。所述光学触控装置包括：至少一个发射装置、至少一个接收装置和光传输层，所述发射装置和所述接收装置位于所述光传输层的下方；所述发射装置包括发射单元和第一反射装置，且所述第一反射装置相对所述光传输层倾斜第一预设角度；所述发射单元用于向所述第一反射装置发射光线，所述第一反射装置用于将所述光线反射到所述光传输层中，所述光传输层用于对所述光线进行反射，并将反射得到的光线传输到所述接收装置中。本发明提高了光线的利用率，进而降低了光学触控装置的功耗。

Description

光学触控装置
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别涉及一种光学触控装置。
背景技术
随着技术的快速发展，具有触控功能的设备越来越多，而当这些设备包括光学触控装置时，可以通过该光学触控装置来实现触控。
而现有技术中，通过光学触控装置传输光线时，光线的利用率在10％左右，光线利用率较低。为了达到较好的光学性能，需要较多的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯来提供光线，因此，增加了触控装置的功耗。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种光学触控装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种光学触控装置，所述光学触控装置包括：至少一个发射装置、至少一个接收装置和光传输层，所述发射装置和所述接收装置位于所述光传输层的下方；
所述发射装置包括发射单元和第一反射装置，且所述第一反射装置相对所述光传输层倾斜第一预设角度；
所述发射单元用于向所述第一反射装置发射光线，所述第一反射装置用于将所述光线反射到所述光传输层中，所述光传输层用于对所述光线进行反射，并将反射得到的光线传输到所述接收装置中。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本发明实施例中，第一反射装置相对光传输层倾斜第一预设角度，如此，通过第一反射装置对光线进行反射之后，可以将更多的光线反射到光成传输层中，从而经过光传输层的反射，并将更多的光线传输到接收装置中，提高了光线的利用率，从而可以节省一些LED，进而也降低了光学触控装置的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种光学触控装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种第一反射装置的结构示意图；
图3(a)是本发明实施例提供的一种第一光学三角棱镜的主视图；
图3(b)是本发明实施例提供的一种第一光学三角棱镜的仰视图；
图4是本发明实施例提供的另一种第一光学三角棱镜的仰视图；
图5是本发明实施例提供的一种第二反射装置的结构示意图；
图6(a)是本发明实施例提供的一种第二光学三角棱镜的主视图；
图6(b)是本发明实施例提供的一种第二光学三角棱镜的仰视图；
图7是本发明实施例提供的另一种第二光学三角棱镜的仰视图；
图8是本发明实施例提供的一种光学触控装置的俯视图；
图9是本发明实施例提供的另一种光学触控装置的俯视图；
图10是本发明实施例提供的另一种光学触控装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的又一种光学触控装置的结构示意图。
附图标记：
1：发射装置，2：接收装置，3：光传输层，4：显示屏；
11：发射单元11，12：第一反射装置；
111：第一PCB，112：发射端，121：第一光学三角棱镜，122：第一反射层；
1211：第一光学三角棱镜的凸起结构三角形侧面的两个底角；
21：第二反射装置，22：接收单元；
211：第二光学三角棱镜，212：第二反射层，221：第二PCB，222：接收端；
2111：第二光学三角棱镜的凸起结构三角形侧面的两个底角；
31：第一周边，32：第二周边，33：第三周边，34：第四周边。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种光学触控装置的结构示意图。参见图1，该光学触控装置包括：至少一个发射装置1、至少一个接收装置2和光传输层3，发射装置1和接收装置2位于光传输层3的下方；
发射装置1包括发射单元11和第一反射装置12，且第一反射装置12相对光传输层3倾斜第一预设角度；
发射单元11用于向第一反射装置12发射光线，第一反射装置12用于将该光线反射到光传输层3中，光传输层3用于对该光线进行反射，并将反射得到的光线传输到接收装置2中。
由于第一反射装置12相对光传输层3倾斜第一预设角度，如此，通过第一反射装置12对光线进行反射之后，可以将更多的光线反射到光传输层3中，从而经过光传输层3的反射，并将更多的光线传输到接收装置2中，提高了光线的利用率，从而可以节省一些LED，进而也降低了光学触控装置的功耗。
需要说明的是，光传输层3可以为保护玻璃，优选光传输层3的材料为对光源光线的反射为全反射，本发明实施例对此不作具体限定。另外，由于第一反射装置12的一端与发射单元11连接，也即是，第一反射装置12与发射单元11的位置固定，因此，第一预设角度可以基于第一反射装置12的长度来确定，本发明实施例对此不作具体限定。
其中，如图2所示，第一反射装置12包括第一光学三角棱镜121，此时，第一反射装置12相对光传输层3倾斜的边为第一光学三角棱镜121的斜边。而进一步地，第一反射装置12还包括第一反射层122；第一反射层122位于第一光学三角棱镜121的斜边。
另外，发射单元11可以包括第一PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)111和发射端112，发射端112位于第一PCB111靠近第一光学三角棱镜121一侧，且第一PCB111和发射端112的表面均与光传输层3的表面相互垂直。
由于第一光学三角棱镜121是透明的，而在第一光学三角棱镜121的斜边设置第一反射层122，可以避免光线从第一光学三角棱镜121的斜边射出，从而可以将更多地光线通过第一光学三角棱镜121反射到光传输层3中，提高了光线的利用率。另外，第一PCB111和发射端112的表面均与光传输层3的表面相互垂直，可以使发射端112发射出的光线全部输入到第一光学三角棱镜121上，进一步提高光线的利用率。
需要说明的是，在发明实施例中，第一反射装置包括的光学棱镜不仅可以为光学三角棱镜，还可以为其他的棱镜，比如长方体棱镜等等，本发明实施例对此不做具体限定。
进一步地，为了提高光线的利用率，如图3(a)和图3(b)所示，第一光学三角棱镜121的凸起结构的侧面可以为三角形且沿指定方向延伸，比如V-cut结构。该凸起结构的三角形侧面的两个底角1211的角度均小于90度。优选地，该凸起结构的三角形侧面的两个底角1211的角度均可以为70度。
需要说明的是，在本发明实施例中，第一光学三角棱镜121的凸起结构可以为棱锥结构，比如图4所示，本发明实施例对此不做具体限定。
由于光学触控装置一般应用于触控屏上，因此，为了减小触控屏的边框宽度，第一光学三角棱镜121的直角边长度可以小于或等于50毫米，该直角边为第一光学三角棱镜中平行于光传输层3的直角边。优选地，第一光学三角棱镜121平行于光传输层3的直角边长度为10毫米。
基于本发明实施例的光学触控装置，将第一光学三角棱镜121平行于光传输层3的直角边设置为不同长度，以及将第一光学三角棱镜121的凸起结构的三角形侧面的两个底角设置为不同角度时，通过该光学触控装置的光线利用率不同，比如，如下表1所示。
表1
因此，基于实验数据表明，当第一光学三角棱镜的凸起结构的三角形侧面的两个底角1211的角度均为70度，以及第一光学三角棱镜121平行于光传输层3的直角边长度为10毫米时，光线的利用率最高。
如图1所示，该接收装置2可以包括第二反射装置21和接收单元22；第二反射装置21相对光传输层3倾斜第二预设角度，第二反射装置21用于将光传输层3传输的光线反射到接收单元22中。
由于第一反射装置12相对光传输层3倾斜第一预设角度，如此，第一反射装置12可以将更多的光线反射到光传输层3中。而当第二反射装置21相对光传输层3倾斜第二预设角度时，通过第二反射装置21可以将更多地光线反射到接收单元22中，更进一步地提高了光线的利用率。
需要说明的是，第一预设角度和第二预设角度可以相同，也可以不同。优选地，第一预设角度和第二预设角度相同。本发明实施例对此不作具体限定。
其中，如图5所示，第二反射装置21包括第二光学三角棱镜211，此时，第二反射装置21相对光传输层3倾斜的边为第二光学三角棱镜211的斜边。而进一步地，第二反射装置21还包括第二反射层212；第二反射层212位于第二光学三角棱镜211的斜边。
另外，接收单元22可以包括第二PCB221和接收端222，接收端222位于第二PCB221靠近第二光学三角棱镜211一侧，且第二PCB221和接收端222的表面均与光传输层3的表面相互垂直。
由于第二光学三角棱镜211是透明的，而在第二光学三角棱镜211的斜边设置第二反射层212，可以避免光线从第二光学三角棱镜211的斜边射出，从而可以将更多地光线通过第二光学三角棱镜211反射到接收单元22中，提高了光线的利用率。另外，第二PCB221和接收端222的表面均与光传输层3的表面相互垂直，可以使第二光学三角棱镜211反射的光线全部输入到接收端222上，进一步提高光线的利用率。
需要说明的是，在发明实施例中，第二反射装置包括的光学棱镜也不仅可以为光学三角棱镜，还可以为其他的棱镜，比如长方体棱镜等等，本发明实施例对此不做具体限定。
进一步地，为了提高光线的利用率，如图6(a)和图6(b)所示，第二光学三角棱镜211的凸起结构的侧面可以为三角形且沿指定方向延伸，比如V-cut结构。该凸起结构的三角形侧面的两个底角2111的角度均小于90度。优选地，该凸起结构的三角形侧面的两个底角2111的角度均可以为70度。
需要说明的是，在本发明实施例中，第二光学三角棱镜121的凸起结构可以为棱锥结构，比如图7所示，本发明实施例对此不做具体限定。
由于光学触控装置一般应用于触控屏上，因此，为了减小触控屏的边框宽度，第二光学三角棱镜211的直角边长度可以小于或等于50毫米，该直角边为第一光学三角棱镜中平行于光传输层3的直角边。优选地，第二光学三角棱镜211平行于光传输层3的直角边长度为10毫米。
如图8所示，为了实现触控功能，至少一个发射装置1和至少一个接收装置2可以间隔分布在光传输层3的四周。
可选地，如图9所示，至少一个发射装置1分布在光传输层3的第一周边31和第二周边32，至少一个接收装置2分布在光传输层3的第三周边33和第四周边34，第二周边32为第一周边21的对边，第四周边34为第三周边的对边。
需要说明的是，该至少一个发射装置1和该至少一个接收装置2还可以以其他的形式分布在光传输层3的四周，本发明实施例对此不作具体限定。
其中，在本发明实施例中，该发射装置1发射的光线为红外线，本发明实施例对此不作具体限定。另外，当用户点击该光传输层3时，也即是，当该光传输层3上有触控点时，该光传输层3的表面折射率发生变化，该光传输层3内的一部分光线从该光传输层3中射出，使该接收装置2接收的光线强度降低，从而使接收到光线的接收装置，基于接收的光线强度和发射装置发射的光线强度，确定该触控点的位置，实现触控。
进一步地，该光学触控装置还包括显示屏4；该显示屏4位于光传输层3的下方，且显示屏4的尺寸小于或等于光传输层3的尺寸。比如，如图10所示，该显示屏4的尺寸小于光传输层3的尺寸。而如图11所示，该显示屏4的尺寸等于光传输层3的尺寸。
在本发明实施例中，第一反射装置相对光传输层倾斜第一预设角度，如此，通过第一反射装置对光线进行反射之后，可以将更多的光线反射到光成传输层中，从而经过光传输层的反射，并将更多的光线传输到接收装置中，提高了光线的利用率，从而可以节省一些LED，进而也降低了光学触控装置的功耗。进一步地，第二反射装置相对光传输层也倾斜第二预设角度，通过第二反射装置可以将更多地光线反射到接收单元中，更进一步地提高了光线的利用率，以及进一步降低了光学触控装置的功耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光学触控装置，其特征在于，所述光学触控装置包括：至少一个发射装置、至少一个接收装置和光传输层，所述发射装置和所述接收装置位于所述光传输层的下方；
所述发射装置包括发射单元和第一反射装置，且所述第一反射装置相对所述光传输层倾斜第一预设角度，所述第一反射装置包括第一光学三角棱镜，所述第一反射装置相对所述光传输层倾斜的边为所述第一光学三角棱镜的斜边，所述第一光学三角棱镜的斜边上有凸起结构，所述第一反射装置还包括第一反射层，所述第一反射层位于所述第一光学三角棱镜的斜边，且，所述第一反射层位于所述凸起结构远离所述第一光学三角棱镜的一侧，所述凸起结构的侧面为三角形且沿所述第一光学三角棱镜的斜边方向延伸，所述凸起结构的三角形侧面的两个底角的角度均小于90度，所述第一光学三角棱镜的直角边长度小于或等于50毫米，所述直角边为所述第一光学三角棱镜平行于所述光传输层的直角边；
所述发射单元用于向所述第一反射装置发射光线，所述第一反射装置用于将所述光线反射到所述光传输层中，所述光传输层用于对所述光线进行反射，并将反射得到的光线传输到所述接收装置中。
2.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述凸起结构三角形侧面的两个底角的角度均为70度。
3.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述第一光学三角棱镜的直角边长度为10毫米。
4.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述光传输层对所述光线的反射为全反射。
5.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述接收装置包括第二反射装置和接收单元；
所述第二反射装置相对所述光传输层倾斜第二预设角度，所述第二反射装置用于将所述光传输层传输的光线反射到所述接收单元中。
6.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述至少一个发射装置和所述至少一个接收装置间隔分布在所述光传输层的四周。
7.如权利要求1所述的光学触控装置，其特征在于，所述光学触控装置还包括显示屏；
所述显示屏位于所述光传输层的下方，且所述显示屏的尺寸小于或等于所述光传输层的尺寸。
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