CN202049308U - 显示器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了显示器结构，包括一液晶面板（23）及一光学触控模块（10），光学触控模块包括有四个导光条（11）、多个灯源（13）、四个灯罩（15）及四个光学传感器（12），每一导光条均包括有一出光面，该出光面位于该导光条的侧面，四导光条分别设置于该液晶面板的四侧边，四光学传感器分别设置于该液晶面板的四角落，该灯源设置于该导光条端部，用以将射出的不可见光投射至该导光条内，每一灯罩均包覆于一导光条相异于该出光面的侧面，使光线由该出光面射出，多条射出的光线定义有一光投射面，该光学传感器可实时地拍摄该光投射面周边的非透明体，且避免了多点触控的“触控点重迭”或“侦测死角”问题。

Description

显示器结构

技术领域

本实用新型是关于一种显示器结构，特别是关于一种光学触控的显示器结构。

背景技术

近年来，由于平面显示器的制造成本显着降低，因此平面显示器已逐渐成为家庭电视及计算机用屏幕的主流。此外，因为平面显示器较传统上使用阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）的电视更加轻、薄，因此，在火车站、医院、便利商店或电影院等公共场所，都可以发现越来越多的平面显示器，该平面显示器不但可用于讯息的显示，还可用于广告的目的，其商业上的应用越来越广泛。

随着人们对电子设备或平面显示器在功能上的要求日趋多样化，其相关的科技研发、制造技术也跟着日新月异。例如，触控屏幕（Touch Screen）的需求，可以让人们方便操作计算机、手机、音响、冰箱或其它电子设备；藉由其屏幕显示与屏幕按压操控的方式，人们就可以舍弃复杂的键盘、按键操作，透过屏幕清楚标示的图案与人性化的接口来同时达到显示与触控操作的目的。

目前大尺寸触控屏幕（一般而言大于10.1英寸为大尺寸）逐渐以光学式来取代传统的电阻式及电容式。而光学式的触控模块所需的组件较多，不易达到薄型化的要求；而且若要以常用的“三角定位法”来克服多点触控的“触控点重迭”或“侦测死角”问题，则需要依靠多个光学传感器（可以是摄影机、照像机）以及较高等级的微控制器或计算芯片，才能精准地计算触控点，避免误判人们按压的触控点；故，所需的成本较高。

因此，如何解决传统光学触控的显示器结构，其多点触控的“触控点重迭”或“侦测死角”问题，克服其使用上的缺点，这是本领域技术人员的努力目标。

发明内容

本实用新型主要目的是解决传统光学触控的显示器结构，其多点触控的“触控点重迭”或“侦测死角”问题。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种显示器结构，其包括有一前框、一后壳、一液晶面板、一背光模块及一光学触控模块，该光学触控模块、液晶面板及该背光模块依次由前至后排列，并透过该前框、后壳分别前后夹持，用以将该光学触控模块、液晶面板及该背光模块固定在内。光学触控模块包括有四个导光条、多个灯源、四个灯罩及四个光学传感器，每一导光条均包括有一出光面，该出光面位于该导光条的侧面，四导光条分别设置于该液晶面板的四侧边，四光学传感器分别设置于该液晶面板的四角落，该灯源设置于该导光条端部，用以将射出的不可见光投射至该导光条内，每一灯罩均包覆于一导光条相异于该出光面的侧面，使光线由该出光面射出，多条射出的光线定义有一光投射面，该光学传感器可实时地拍摄该光投射面周边的非透明体。

如上所述的显示器结构，其中，该光学传感器邻近该灯源。

如上所述的显示器结构，其中，该光学触控模块更包括有一透明板，该透明板的四角落均裁切有一截角。

如上所述的显示器结构，其中，该灯罩藉由紧配合而夹持固定该导光条。

如上所述的显示器结构，其中，该光学传感器为摄影机、照相机、互补式金属氧化层半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）或电荷耦合组件（Charge Coupled Device，CCD）。

如上所述的显示器结构，其中，该液晶面板呈正方形或长方形。 

如上所述的显示器结构，其中，该灯源紧贴该导光条。

如上所述的显示器结构，其中，该导光条呈长轴型结构，四导光条的轴向分别与该液晶面板的四侧边相贴，该导光条更包括有一入光面，该入光面位于该导光条的轴向端部，该入光面与该出光面相接，该出光面与该入光面垂直相接。

藉此，本实用新型所述的显示器结构，可以克服多点触控之”触控点重迭”或”侦测死角”问题，并以较低的成本来达到光学触控的目的，具有庞大的商业利益。

为使熟悉该项技艺人士了解本实用新型之目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附之图式，对本实用新型详加说明如后。

附图说明

图1所绘示为本实用新型的显示器结构的示意图。

图2所绘示为本实用新型显示器结构的光学感测示意图。

图3所绘示为本实用新型显示器结构的光学感测立体图。

图4所绘示为本实用新型显示器结构的第一应用示意图。

图5所绘示为本实用新型显示器结构的第二应用示意图。

图6所绘示为本实用新型显示器结构的第三应用示意图。

标识说明

1：显示器结构

10：光学触控模块

11：导光条

11A：入光面

11B：出光面

12：光学传感器

13：灯源

14：固定板

15：灯罩

16：透明板

161：截角

21：前框

22：后壳

23：液晶面板

24：背光模块

81：耳机

82：麦克风

92：光线

H1、H2、H3：手指

P1、P2、P3：触控点。

具体实施方式

请同时参阅图1，图1所绘示为本实用新型的显示器结构的示意图。如图1所示，一光学触控模块10，其包括有多个导光条11、多个灯源13、多个灯罩15及多个光学传感器12。其中，导光条11呈长轴形结构，导光条11包括有一入光面11A及一出光面11B，入光面11A位于导光条11的轴向端部，出光面11B位于导光条11的侧面。在较佳实施例中，入光面11A与出光面11B垂直相接。灯源13可为发光二极管（Light Emitting Diode，LED），用以发射出红外线（Infrared）频段的不可见光，且，灯源13设置于入光面11A侧的导光条11端部之处，用以将射出的不可见光投射至导光条11内部。灯罩15包覆于导光条11相异于出光面11B的另外三侧面，灯罩15的目的在于反射该不可见光的光线，使离开该另外三侧面的不可见光再重新进入导光条11内部；如此，透过导光条11与灯罩15的设置，即可用以引导多条光线自导光条11的出光面11B射出。在较佳实施例中，灯罩15藉由紧配合（或称过盈配合）而夹持固定导光条11，如此，导光条11与灯罩15即可紧密的夹持，不会松脱、晃动。光学传感器12分别位于两导光条11的轴向端部，并透过一固定板14而与灯罩15固设相接，且光学传感器12邻近灯源13而设置。藉此，光学触控模块10具有模块化结构，方便工厂作业人员实施光学触控模块10的安置与组装。此外，在较佳实施例中，灯源13系紧贴于导光条11的轴向端部，因此灯源13即可将不可见光的光线直接地投射至导光条11内部，用以降低散逸离开的光能量损耗，提高光能量利用率。如图1所示，当多条光线由出光面11B离开导光条11时，多条射出的光线即可定义有一光投射面（未标号），光学传感器12可实时地拍摄该光投射面周边的非透明体。通常，光学传感器12可为摄影机、照相机、互补式金属氧化层半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）或电荷耦合组件（Charge Coupled Device，CCD），因此可透过光学传感器12来拍摄、撷取影像。此外，光学触控模块10的下方还包括有一透明板16，透明板16的角落裁切有一截角161，截角161与光学传感器12相邻而对应。当包括有透明板16的光学触控模块10与其它电子设备（在本图中为该显示器结构1）组装结合时，透明板16的截角161即可顺着光学传感器12、固定板14与灯罩15的轮廓而相邻靠，不会占据额外的空间。

再来，将光学触控模块10安装于显示器结构1中，显示器结构1包括有一前框21、一后壳22、一液晶面板23及一背光模块24，使光学触控模块10、液晶面板23及背光模块24依次由前至后排列。在此，图的上方即为显示器结构1的前方，图的下方即为显示器结构1的后方。然后，透过前框21、后壳22分别前后夹持，即可用以将光学触控模块10、液晶面板23及背光模块24固定在显示器结构1之内。如此，背光模块24即可提供液晶面板23一背光源，使人们由显示器结构1的前方可以看见液晶面板23所呈现的影像视讯或画面。再者，光学触控模块10位于液晶面板23的上方，因此可使显示器结构1具有触控（Touch control）的功能，且透明板16可用以防止人们触控时用力过猛而压坏、毁损脆弱的液晶面板23。

接下来，介绍显示器结构1的触控原理。请同时参阅图2与图3，图2所绘示为本实用新型显示器结构的光学感测示意图，图3所绘示为本实用新型显示器结构的光学感测立体图。如图2与图3所示，显示器结构1的液晶面板23呈长方形（当然也可以设计成正方形），光学触控模块10包括有四个导光条11、多个灯源13、四个灯罩15及四个光学传感器12，四导光条11分别设置于液晶面板23的四侧边，四光学传感器12分别设置于液晶面板23的四角落，因此，四个导光条11的轴向均分别与液晶面板23的四侧边相贴。如此，四光学传感器12即可用以实时地拍摄光投射面周边的非透明体。一般而言，通常会藉由人的手指H1、H2、H3来达到触控的目标，因此，如图2与图3所示，本实施例的非透明体为人的手指H1、H2、H3，手指H1、H2、H3所按压的位置分别为触控点P1、P2、P3。本实用新型的目的，藉由光学感测的方式，来侦测人的手指H1、H2、H3的位置，进而得到触控点P1、P2、P3的位移变化、速度变化，并用以控制操作电子设备（例如本实用新型的显示器结构1）的软件或硬件。故，其感测的原理为：利用光学传感器12实时地拍摄该光投射面；因为人的手指H1、H2、H3具有不透光性，所以可以产生光线阻断的遮断效应，使光学感侧器12侦测得到触控点P1、P2、P3的实时坐标，并透过简单的微积分运算而可进一步地得到触控点P1、P2、P3的移动速度及加速度。再来，因为多个导光条11所射出的光线92互相垂直，所以，不论手指H1、H2、H3移到显示器结构1上的任何一位置，均可被侦测到。

一般而言，较多的触控点通常比较容易造成侦测不准、坐标误判的状况。如图2与图3所示，因为手指H2的触控点P2与手指H3的触控点P3具有相同的横坐标，因此若仅靠单一侧边的光学传感器12，必然会有误判的状况，或无法将触控点P2、P3清楚地分辨出来。所以本实施例即透过四个导光条11来补偿其误差，消除误判或无法辨识的机率，提高精准度，并使判读的坐标更精准。也就是说，可以在一显示器结构1内安装设置多个导光条11，使多个导光条11射出不可见光，同时使多个光学传感器12侦测多个触控点，即可克服多点触控之“触控点重迭”或“侦测死角”问题，所以具有更高的精准度，更低的误判机率，非常方便。藉此，本实用新型的显示器结构1因为具有多点同时侦测的功能，故解决传统三角运算的计算延迟问题，也无需设置高阶的处理、运算芯片，节省高阶处理器（处理芯片）的硬件成本。

因此，本实用新型的显示器结构1所拥有的功能为：a.同一时间的多点触控，b.极快速的反映时间，可侦测先后不同时间的两触控点。故，基于上述功效，本实用新型的显示器结构1可以开发出下列的应用；请参阅图4，图4所绘示为本实用新型显示器结构的第一应用示意图，该显示器结构1可加载一触控键盘的功能，使液晶面板23呈现出一键盘的外观。当人们以双手的十只手指头快速地按压液晶面板23的表面时（速度可能高达每秒钟5~8次），四个光学传感器12即可快速地侦测而得知每只手指按压的位置，透过其快速的反映时间来判断个别手指头所对应字母或键盘按钮，达到“虚拟触控键盘”的目的。

请参阅图5，图5所绘示为本实用新型显示器结构的第二应用示意图。如图5所示，当计算机需进行热开机时，即可同时以三只手指头按压液晶面板23上所显示的“Ctrl”、“Alt”及“Delete”三个按钮；因为本实用新型的显示器结构1系透过四个光学传感器12侦测多个触控点，因此，即便“Ctrl”、“Alt”两个按钮位于同一水平位置，仍可透过多个光学传感器12来补偿其被遮住的光线，因此显示器结构1可同一时间侦测多个触控点，而不再有“触控点重迭”导致无法侦测的缺点。

再来，请参阅图6，图6所绘示为本实用新型显示器结构的第三应用示意图。如图6所示，显示器结构1也可以加载一视讯电话或网络电话的功能，使液晶面板23呈现出一电话机的外观。如此，当显示器结构1与一耳机81、麦克风82相接时，人们即可按压显示器结构1的液晶面板23，并藉由四个光学传感器12侦测得知拨打的电话号码，然后再透过耳机81、麦克风82来沟通；非常方便。

藉此，本实用新型的显示器结构，可以解决传统光学触控的多点触控问题，克服“触控点重迭”或“侦测死角”问题，因此本实用新型的显示器结构即可具备更多样化的使用方式，可开发更多元的应用软件，具有庞大的商业利益。

虽然本实用新型已以具体实施例揭露如上，然其所揭露的具体实施例并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，其所作之更动与润饰皆属于本实用新型之范畴，本实用新型之保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.显示器结构，其包括有一前框（21）、一后壳（22）、一液晶面板（23）、一背光模块（24）及一光学触控模块（10），该光学触控模块（10）、液晶面板（23）及该背光模块依次由前至后排列，并透过该前框、后壳分别前后夹持，用以将该光学触控模块、液晶面板及该背光模块固定在内，其特征在于：

该光学触控模块包括有四个导光条（11）、多个灯源（13）、四个灯罩（15）及四个光学传感器（12），每一所述导光条均包括有一出光面（11B），该出光面位于该导光条的侧面，所述四个导光条分别设置于该液晶面板的四侧边，所述四光学传感器分别设置于该液晶面板的四角落，该灯源设置于该导光条端部，用以将射出的不可见光投射至该导光条内，每一所述灯罩均包覆于一导光条相异于该出光面的侧面，使光线由该出光面射出，多条射出的光线定义有一光投射面，该光学传感器可实时地拍摄该光投射面周边的非透明体。

2.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该光学传感器邻近该灯源。

3.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该光学触控模块还包括有一透明板（16），该透明板的四角落均裁切有一截角（161）。

4.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该灯罩藉由紧配合而夹持固定该导光条。

5.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该光学传感器为摄影机、照相机、互补式金属氧化层半导体或电荷耦合组件。

6.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该液晶面板呈正方形或长方形。

7.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该灯源紧贴该导光条。

8.如权利要求1项所述的显示器结构，其中，该导光条呈长轴型结构，四导光条的轴向分别与该液晶面板的四侧边相贴。

9.如权利要求8项所述的显示器结构，其中，该导光条还包括有一入光面（11A），该入光面位于该导光条的轴向端部，该入光面与该出光面相接。

10.如权利要求9项所述的显示器结构，其中，该出光面与该入光面垂直相接。

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