CN201421600Y - 光学触控模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学触控模块，用以提供触控空间，该光学触控模块包含有基板、传感器与导光元件。基板位于触控空间下，且传感器设置于基板面向触控空间的表面上。导光元件位于触控空间的角落。导光元件的入光面面向触控空间，且导光元件的出光面面向传感器。于此，通过将传感器制作于触控空间下的基板上，可以降低光学触控模块的厚度与基板的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种触控模块，尤其涉及一种光学触控模块。
背景技术
近年来，触控屏幕(即触控面板)由于可以直接于屏幕上直接以物体或手指经由触控操作来取代以往机械式的按钮操作。当使用者触控了屏幕上的图形时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序驱动各种连接装置，并通过屏幕画面呈现生动的影音效果。
常见的触控屏幕的触控方式有电阻式、电容式、声波式与光学式等。其中，光学式触控屏幕是利用光源接收遮断原理，当光线遭遮断时，即可得知收不到信号接收器的位置，进而确定其精确位置。请参照图1和图2，光学式触控屏幕是将发光装置1、反光条、光接收器3与透镜5设置于液晶显示器7上。发光装置1与光接收器3设置于液晶显示器7的玻璃面板上的右上顶角处，并在液晶显示器7的玻璃面板上的左侧上与下侧上装置反光条2。经由发光装置1发出光线并由远程的反光条2将光线反射以形成触控空间4。当手指或接触物位于触控空间4以遮断光线时，光接收器3可以经过透镜5收集到手指或接触物在触控空间4的相对位置。
现有技术的光学式触控屏幕可应用于液晶显示器、电子白板等，用以使液晶显示器或电子白板等具有触控的功能。但由于光学式触控屏幕是将光接收器与透镜等配置于液晶显示器或电子白板上，往往会使得光学式触控屏幕的总厚度无法降低。
实用新型内容
本实用新型提供一种光学触控模块，用以避免将光接收器与透镜等设置于液晶显示器或电子白板上，而使得光学式触控屏幕的总厚度无法降低。
为实现上述目的，根据本实用新型所揭露的光学触控模块，用以提供触控空间。光学触控模块包含有：基板、传感器与导光元件。基板可位于触控空间下。传感器可位于基板面向触控空间的表面上。导光元件可位于触控空间的角落。每一导光元件可包含有：入光面与出光面。其中，入光面面向触控空间，且出光面面向传感器中之一。
其中，导光元件可为棱镜或光波导。
其中，基板可为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)玻璃或印刷电路板。
光学触控模块可更包括液晶显示器，即于触控空间下可设置有液晶显示器。其中，基板可为液晶显示器中的ITO玻璃。基板可为印刷电路板，且液晶显示器直接连接印刷电路板。
光学触控模块还包括有透镜与发光面。
透镜位于导光元件中之一的出光面以及导光元件中之一的出光面所对应的传感器之间。
发光面位于触控空间的角落。发光面用以提供大致上平行触控空间的上缘的光线。其中，导光元件可对应设置于传感器上。导光元件由入光面接收光线并导引光线以经由出光面射至对应的传感器。
由传感器所在的基板表面至对应的导光元件的顶部之间的高度可小于传感器所在的基板表面至触控空间的上缘之间的高度。
根据本实用新型所揭露的光学触控模块，由发光面将光线分布至触控空间后，通过导光元件(诸如：棱镜、波导元件元件等)将光线传导至基板(诸如：液晶显示器的ITO玻璃等)表面的传感器。当传感器检测到部份光线被遮断而判断出待测物在触控空间的相对位置。于此通过将传感器设置基板上，以与液晶显示器共享基板，进而可节省将传感器装设于配置的基板上所需的成本。再者，由于传感器与透镜等元件装设于触控空间下，可以降低光学式触控屏幕的厚度。
有关本实用新型的特征与实作，兹配合附图作最佳实施例详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术的光学触控模块俯视图；
图2为现有技术的光学触控模块侧视图；
图3为根据本实用新型第一实施例的光学触控模块俯视图；
图4为根据本实用新型第一实施例的光学触控模块侧视图；
图5为根据本实用新型第二实施例的光学触控模块俯视图；以及
图6为根据本实用新型第二实施例的光学触控模块侧视图。
其中，附图标记：
1：发光装置 2：反光条
3：光接收器 4：触控空间
5：透镜 7：液晶显示器
100：发光元件 101：发光面
200：反光条 300：传感器
400：触控空间 401：上缘
500：透镜 600：基板
601：表面 700：液晶显示器
800：导光元件 800a：入光面
800b：出光面 801：顶部
900：波导元件 901：出光面
h：传感器所在的基板的表面至对应的 H：传感器所在的基板表面至触控空间导光元件的顶部之间的高度 的上缘之间的高度
具体实施方式
光学触控模块可应用为电子装置的触控屏幕(诸如：显示器的屏幕、电子白板的底板等)，以作为电子装置的输入接口。
图3为根据本实用新型第一实施例的光学触控模块俯视图。图4为根据本实用新型第一实施例的光学触控模块侧视图。
请参照图3与图4，于此实施例，光学触控模块用以提供触控空间400。
光学触控模块包含有：基板600、传感器300与导光元件800。
传感器300与导光元件800的数量可为一个以上。为了方便说明，于此实施例，传感器300的数量为一个、导光元件800的数量为一个，但不以此受限。
基板600位于触控空间400下，且基板600具有传导线路(图中未示)。
光学触控模块可还包括液晶显示器700，即，于触控空间400下可设置有液晶显示器700。基板600可为液晶显示器700中的氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)玻璃。基板600也可为印刷电路板，且液晶显示器直接连接印刷电路板。
传感器300可位于基板600面向触控空间400的表面上。传感器300可电性连接于传导线路。
导光元件800可位于触控空间400的角落。导光元件800可包含有：入光面800a与出光面800b。其中，入光面800a面向触控空间400，且出光面800b面向传感器300。
光学触控模块还包括有发光元件100、反光条200与透镜500。
发光元件100、反光条200与透镜500的数量可为一个以上。为了方便说明，于此实施例，发光元件100的数量为一个、反光条200的数量可为一个且透镜500的数量为二个，但不以此受限。
发光元件100可位于触控空间400的角落。发光元件100可与导光元件800位于触控空间400的同一角落。发光元件100也可以与导光元件800位于触控空间400的相异角落。
发光元件100可包含有发光面101。由于发光元件100可位于触控空间400的角落，也即发光面101可位于触控空间400的角落。发光面101用以提供大致上平行触控空间400的上缘401的光线。
导光元件800可对应设置于传感器300上，用以由导光元件800的入光面800a接收光线并导引光线以经由出光面800b射至对应的传感器300。
反光条200可位于触控空间400的周边。于此实施例，反光条200可位于与发光元件100相对的触控空间400的角落的两侧边。反光条200也可以位于触控空间400的每一侧边。
每一透镜500可位于导光元件800中之一的出光面800b以及导光元件800中之一的出光面800b所对应的传感器300之间。
于此实施例，以二个透镜500为例，二个透镜500位于导光元件800的出光面800b以及导光元件800所对应的传感器300之间。二个透镜500中之一可邻接于出光面800b，且二个透镜500中之另一可邻接于传感器300。二个透镜500相互邻接且具有同一光轴。其中，垂直出光面800b的中心法线可为二个透镜500的光轴。
发光元件100可产生光线并将光线发射至触控空间400。发光元件100所发出的光线可为红外光、可见光等。
反光条200可反射发光元件100所发射的光线。
导光元件800可由入光面800a接收反光条200反射回的光线，将光线传导至出光面800b，并由出光面800b发射向位于基板600表面的传感器300。
透镜500用以将经由出光面800b离开的光线汇聚至传感器300。
发光元件100可为红外线发光二极管、可见光发光二极管等。
导光元件800具有与外界空气相异的材质，也即导光元件800的折射率与外界空气的折射率相异。当光线在经由入光面800a进入导光元件800后，会因折射率的差异而被限制在导光元件800内传递。导光元件800可为棱镜或光波导等。
触控空间400可为多边形(诸如：四边形、五边形或六边形等)。
其中，传感器300所在的基板600的表面601至对应的导光元件800的顶部801之间的高度h小于传感器300所在的基板表面601至触控空间400的上缘401之间的高度H。
根据本实用新型所揭露的光学触控模块，当发光元件100由发光面101发出光线至触控空间400后，光线会通过触控空间400而入射至对应发光元件100与导光元件800的两侧边的反光条200，并被反光条200反射回。然后，由导光元件800的入光面800a接收反光条200所反射的光线，并将光线传导至出光面800b来离开导光元件800。当光线离开出光面800b后，由邻接于出光面800b的透镜500将光线汇聚至传感器300，最后由传感器300来接收光线。
当手指或其它接触物体位于触控空间400时，会遮断部分由反光条200反射至触控空间400的光线，此时传感器300经由导光元件800与透镜500接收来自触控空间400的光线时，会因为部份光线被遮断而判断出手指或其它接触物体位于触控空间400的相对位置。
于此，通过将传感器300制作于基板600上，并利用导光元件800与透镜500将触控空间400上的光线传递至传感器300。一方面由于基板600可为液晶显示器700中的ITO玻璃，可以节省将传感器300装设于液晶显示器700的玻璃面板上时所需的额外的基板600的成本，另一方面由于将传感器300与透镜500等装设于触控空间400下，可以降低光学式触控屏幕的厚度。
图5为根据本实用新型第二实施例的光学触控模块俯视图。图6为根据本实用新型第二实施例的光学触控模块侧视图。
请参照图5与图6，并合并参照前述实施例。于此实施例，光学触控模块还包括波导元件900。波导元件900的数量可为一个以上，为了方便说明，本实施例的波导元件900为二个，但不以此为限。
发光元件100可设置在与导光元件800间隔相对的触控空间400的对角位置。
二个波导元件900可分别设置于与发光元件100相邻的触控空间400的两侧边上。波导元件900的形状可为靠近发光元件100的一端较厚，远离发光元件100的一端较薄的楔型结构，也可为平板结构。波导元件900具有出光面901。出光面901面向触控空间400。
波导元件900具有与外界空气相异的材质，也即波导元件900的折射率与外界空气的折射率相异。通过折射率的差异，光线在进入波导元件900后，会被限制在波导元件900内传递，并由出光面901离开波导元件900。
二个波导元件900用以接收发光元件100所发出的光线，并将光线限制在波导元件900内传递以经由出光面901离开至触控空间400。
于此实施例中，当发光元件100发出光线后，会先由面向于发光元件100的二个波导元件900来接收发光元件100所发出的光线。通过波导元件900与外界空气折射率的差异，将光线限制于二个波导元件900内传递，最后光线会经由出光面901离开二个波导元件900并分布于触控空间400内。然后由导光元件800的入光面800a接收反光条200所反射的光线，并将光线传导至出光面800b来离开导光元件800。当光线离开出光面800b后，由邻接于出光面800b的透镜500将光线汇聚至传感器300，最后由传感器300来接收光线。
当手指或其它接触物体位于触控空间400时，会遮断部分由反光条200反射至触控空间400的光线，此时传感器300经由导光元件800与透镜500接收来至触控空间400的光线时，会因为接收不到被遮断的光线后，进而判断手指或其它接触物体位于触控空间400的相对位置。
于本实施例中，可不需使用反光条，改以利用波导元件900将发光元件100所发出的光线均匀分布至触控空间400，可增加光学触控模块对环境光源的抵抗能力，并且可避免掉发光元件100所发出的光线干扰传感器300所接收到的光线。同时，能达到降低发光元件100的发光亮度、减少电流损耗以及光学触控模块的对位精准度。
根据本实用新型所揭露的光学触控模块，其是通过将传感器设置于基板上，以与液晶显示器共享基板，进而可节省将传感器装设于额外配置的基板上所需的成本。再者，由于传感器与透镜等元件装设于触控空间下，因此可以降低光学式触控屏幕的厚度。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型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实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种光学触控模块，用以提供一触控空间，其特征在于，包含有：
一基板，位于该触控空间下；
至少一传感器，位于该基板面向该触控空间的一表面上；以及
至少一导光元件，位于该触控空间的角落，每一导光元件包含有：
一入光面，面向该触控空间；以及
一出光面，面向该至少一传感器中之一。
2.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，该导光元件为一棱镜与一光波导中之一。
3.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，还包括：
至少一透镜，每一该透镜位于该至少一导光元件中之一的该出光面与对应的该传感器之间。
4.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，该基板为一氧化铟锡玻璃与一印刷电路板中其中之一。
5.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，该光学触控模块还包括一液晶显示器，且该基板为该液晶显示器中的一氧化铟锡玻璃。
6.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，该光学触控模块还包括一液晶显示器，且该基板为一印刷电路板，该液晶显示器直接连接该印刷电路板。
7.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，该传感器所在的该基板表面至对应的该导光元件的顶部之间的高度小于该传感器所在的该基板表面至该触控空间的上缘之间的高度。
8.根据权利要求1所述的光学触控模块，其特征在于，还包含有一发光面，该发光面位于该触控空间的角落，并且提供大致上平行该触控空间的上缘的一光线。
9.根据权利要求8所述的光学触控模块，其特征在于，该至少一导光元件对应设置于该至少一传感器上，并且由该导光元件的该入光面接收该光线并导引该光线以经由该出光面射至对应的该传感器。
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