TW201405205A - 導光板觸控裝置 - Google Patents

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Abstract

一種導光板觸控裝置，包括一導光板、多個感光單元、至少二個光源及一微處理器所組成；利用較便宜的多個感光單元環繞於導光板下端面的下方或周邊形成一操作區，藉由確認接收到失真調變信號的感光單元，然後微處理器依據至少兩光源的位置資訊及對應至少兩光源分別依序發射含有調變信號的光線感測到失真調變信號的至少兩感光單元的位置資訊，計算觸控點的位置資訊，而輸出一對應的觸控信號；不必於導光板的下表面精確的黏貼電容感應層或金屬連接結構，結構簡單，成本低，可提升製造良率，降低製造成本。

Description

導光板觸控裝置
本發明係有關觸控裝置，尤其是有關偵測導光板導引光線的狀態產生相對的控制信號的觸控裝置。
有許多結合玻璃的觸控裝置，例如台灣專利M432884，揭示一種單層玻璃之電容式觸控面板，包含一感應基板、一電容感應層及一信號電路板所組成。感應基板的上層表面為供使用者進行觸控之用；電容感應層位於感應基板之下層表面，並在電容感應層形成數條橫向與縱向之X軸向與Y軸向的電極區，兩軸向電極之間以跨接之方式連結，並在可能接觸處以絕緣體阻隔兩者；信號電路板固定於該感應基板上；電容感應層上的X軸向電極與Y軸向電極與分別與信號電路板連接。
又如台灣專利M371271，揭示一種薄型化觸控面板，係於一透明基板之內表面周邊形成遮蔽層，且於內表面設置金屬連接結構、金屬引導線路、透明絕緣體及感測層，使透明基板不僅作為一碰觸端且直接具備薄型化觸控面板之觸控能力。
上述專利揭示含有玻璃板的觸控裝置，皆需於玻璃板的下表面精確的黏貼電容感應層或金屬連接結構，若黏貼不精確時，將無法偵測真正的碰觸位置，輸出正確的觸控信號，而成為瑕疵品。
為了進一步改良習知的玻璃觸控裝置，而提出本發明。
本發明的主要目的，在提供一種導光板觸控裝置，包括一導光板、多個感光單元、至少二個光源及一微處理器所組成；多個感光單元環繞於導光板下端面的下方或周邊形成一操作區；藉由微處理器確認接收到失真調變信號的感光單元，然後依據兩光源的位置資訊及對應兩光源分別依序發射含有調變信號的光線感測到失真調變信號的兩感光單元的位置資訊，計算觸控點的位置資訊，而輸出一對應的觸控信號。
本發明的另一目的，在提供一種導光板觸控裝置，利用較便宜的多個感光單元及至少二個光源繞於導光板下端面的下方或周邊，就能達成感測觸控點的效果，不必於導光板的下表面精確的黏貼電容感應層或金屬連接結構，結構簡單，成本低，可提升製造良率，降低製造成本。
本發明的其他目的、功效，請參閱圖式及實施例，詳細說明如下。
如第1、2圖所示，本發明第一實施例的導光板觸控裝置1，包括一導光板10、多個感光單元20、至少二個光源30及一微處理器40所組成。導光板10係由可導光的材料製成的可彎曲或不可彎曲板體，例如壓克力板、樹脂板或玻璃板等。感光單元20可為感光二極體(Photodiode)或任何感光元件。光源30可為LED光源或雷射光源。
導光板10具有一上端面11及一側端面12。導光板10側邊的周緣形成側端面12。多個感光單元20及至少二個光源30分別電氣連接微處理器40。
本實施例多個感光單元20及至少二個光源30排列在導光板10的側端面12的外側。多個感光單元20的圍繞區域形成一個操作區50。
如第1、2圖所示，至少二個光源30依序發出含有調變信號（Modulation signal）的光線31照射導光板10，光線31將會在導光板10內傳播而分別射到多個感光單元20。調變信號可為調變光線31的頻率、振幅或相位的信號。
當沒有物件60碰觸在操作區50內的導光板10的上端面11時，多個感光單元20將分別感測到正常調變信號
如第2圖所示，當有物件60，例如手指在操作區50內進行觸控作業，而碰觸導光板10的上端面11時，光源30發射的光線31將被物件60反射形成破壞全反射的光線33，而改變或破壞光源30和物件60之間的連接線上的光線31傳播到感光單元20的調變信號，而使感光單元20感測到失真調變信號。藉由微處理器40可計算失真調變信號相對於正常調變信號的失真百分比，獲得如第3圖所示，多數正常調變信號的失真百分比值21及少數失真調變信號的失真百分比值22；每一調變信號的失真百分比值對應一個感光單元20。
本發明藉由微處理器40偵測多個感光單元20接收的多個調變信號，進一步比對多個調變信號，以確認較多的正常調變信號及少數的失真調變信號，進而確認感測到失真調變信號的感光單元20。也可藉由微處理器40計算對應於每一個感光單元20的調變信號的失真百分比值，依據調變信號的失真百分比值確認感測到失真調變信號的感光單元20。
如第1圖所示，由光源30及對應該光源30發射的光線31，而感測到失真調變信號的感光單元20，可得到一條連接光源30及感光單元20的線L1；由另一光源30及對應該另一光源30發射的光線32，而感測到失真調變信號的另一感光單元20，可得到另一條連接該另一光源30及該另一感光單元20的線L2。線L1及線L2的交點就是物件60碰觸導光板10的觸控點P。
如第1圖所示，兩光源30及一觸控點P構成一個三角形。由兩光源30之間的連接線S的長度及線S分別與線L1、線L2之間角度θ1、θ2，利用已知的三角公式可計算P點的座標。其中角度θ1、θ2分別對應於感測到失真信號的兩感光單元20的位置及兩光源30之間的連接線S的位置。因此藉由微處理器40確認接收到失真調變信號的感光單元20，然後依據兩光源30的位置資訊及對應兩光源30分別依序發射含有調變信號的光線而感測到失真調變信號的兩感光單元20的位置資訊，可計算觸控點P的位置資訊，進而輸出一對應的觸控信號。
如第4、5圖所示，本發明第二實施例的導光板觸控裝置2，包括一導光板10、多個感光單元20、至少二個光源30及一微處理器40所組成。
導光板10具有一上端面11及一下端面13。多個感光單元20及至少二個光源30分別電氣連接微處理器40。
本實施例多個感光單元20及至少二個光源30排列在導光板10的下端面13的下方，多個感光單元20的圍繞區域形成一個操作區50。
本發明第二實施例除了多個感光單元20及至少二個光源30排列在導光板10的下端面13的下方，與第一實施例多個感光單元20及至少二個光源30排列在導光板10的側端面12的外側不同外，其他可藉由微處理器40依據兩光源30的位置資訊及對應兩光源30分別依序發射的光線感測到失真信號的兩感光單元20的位置資訊，計算觸控點P的位置資訊，進而輸出一對應的觸控信號的操作方式、作用及計算方式與第一實施例中的說明相同，不在贅述。
本發明導光板觸控裝置，利用多個感光單元環繞於導光板下端面的下方或周邊形成一操作區，當至少二個光源依序發出含有調變信號的光線照射該導光板時，該光線將會在導光板內傳播而分別射到多個感光單元，而使多個感光單元分別感測到調變信號，藉由微處理器確認接收到失真調變信號的感光單元，然後依據至少兩光源的位置資訊及對應至少兩光源分別依序發射含有調變信號的光線感測到失真調變信號的至少兩感光單元的位置資訊，計算觸控點的位置資訊，而輸出一對應的觸控信號。
本發明利用較便宜的多個感光單元及至少二個光源繞於導光板下端面的下方或周邊，就能達成感測觸控點的效果，不必於導光板的下表面精確的黏貼電容感應層或金屬連接結構，結構簡單，成本低，可提升製造良率，降低製造成本，可進一步改良習知的玻璃觸控裝置。
以上所記載者，僅為利用本發明技術內容之實施例，任何熟悉本項技藝者運用本發明所為之修飾、變化，皆屬本創作所主張之專利範圍。
1、2．．．導光板觸控裝置
10．．．導光板
11．．．上端面
12．．．側端面
13．．．下端面
20．．．感光單元
21．．．正常調變信號的失真百分比值
22．．．失真調變信號的失真百分比值
30．．．光源
31、32．．．光線
33．．．破壞全反射的光線
40．．．微處理器
50．．．操作區
60．．．物件
P．．．觸控點
S、L1、L2．．．線
第1圖為本發明第一實施例導光板觸控裝置的俯視示意圖。
第2圖為物件接觸本發明第一實施例導光板觸控裝置的示意圖。
第3圖為本發明調變信號強度相對於感光單元列的變化示意圖。
第4圖為本發明第二實施例導光板觸控裝置的仰視示意圖。
第5圖為物件接觸本發明第二實施例導光板觸控裝置的示意圖。
1．．．導光板觸控裝置
10．．．導光板
11．．．上端面
12．．．側端面
20．．．感光單元
30．．．光源
31、32．．．光線
S、L1、L2．．．線
40．．．微處理器
50．．．操作區
60．．．物件
P．．．觸控點

Claims (9)

  1. 一種導光板觸控裝置，包括：
    一導光板，具有一上端面、一下端面及一側端面；該導光板側邊的周緣形成該側端面；
    一微處理器；
    多個感光單元，分別電氣連接該微處理器；
    至少二個光源，分別電氣連接該微處理器；
    其中該多個感光單元及該至少二個光源排列在該導光板的下端面的下方或排列在該導光板的側端面的外側其中之一；該多個感光單元的圍繞區域形成一個操作區；當該至少二個光源依序發出含有調變信號的光線照射該導光板時，該光線將會在該導光板內傳播而分別射到該多個感光單元，而使該多個感光單元分別感測到調變信號，藉由該微處理器確認接收到失真調變信號的感光單元，然後依據該至少兩光源的位置資訊及對應該至少兩光源分別依序發射含有調變信號的光線感測到失真調變信號的至少兩感光單元的位置資訊，計算一觸控點的位置資訊，而輸出一對應的觸控信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的導光板觸控裝置，其中該導光板是由可導光的材料製成的可彎曲板體或不可彎曲板體其中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的導光板觸控裝置，其中該該導光板是玻璃板。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的導光板觸控裝置，其中該感光單元是感光二極體。
  5. 如申請專利範圍第1、2或3項所述的導光板觸控裝置，其中該光源是LED光源或雷射光源其中之一。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的導光板觸控裝置，其中該光源是LED光源或雷射光源其中之一。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的導光板觸控裝置，其中藉由該微處理器計算對應於每一個感光單元的調變信號的失真百分比值；該微處理器依據調變信號的失真百分比值確認感測到失真調變信號的感光單元。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的導光板觸控裝置，其中藉由該微處理器計算對應於每一個感光單元的調變信號的失真百分比值；該微處理器依據調變信號的失真百分比值確認感測到失真調變信號的感光單元。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的導光板觸控裝置，其中藉由該微處理器計算對應於每一個感光單元的調變信號的失真百分比值；該微處理器依據調變信號的失真百分比值確認感測到失真調變信號的感光單元。
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