TWI406045B - 具有ｓｍｔ元件作為光閘之光學接觸面板及在該面板上之形成光閘的方法 - Google Patents

具有ｓｍｔ元件作為光閘之光學接觸面板及在該面板上之形成光閘的方法 Download PDF

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Description

具有SMT元件作為光閘之光學接觸面板及在該面板上之形成光閘的方法
本發明係關於一改良的光學接觸面板(Optical Touch Panel)，且尤其是關於具有SMT元件作為光閘之紅外線接觸面板。
今日，在市場上已存在多種不同接觸面板技術，例如電阻式技術、電容式技術、表面聲波式(Surface Acoustical Wave,SAW)技術及紅外線式(Infrared,IR)技術。
在紅外線式接觸面板技術的情形，紅外線射極/集極對被用來在面板的表面上投射一無形的(Invisible)光格(Grid of Light)於一小段距離。當一光束被中斷，在集極處訊號之消失將被偵測到，且被轉換成接觸座標(如X/Y直角座標)。由於判定接觸的方法係光學式而非電子或機械式，紅外線接觸面板與一些技術(如電阻式或電容式技術)相比，其對損害較不靈敏。
習知光學接觸面板的結構揭示於例如美國專利第6,597,508B2號中，該揭示案以引用的方式併入本文中。圖1顯示該美國專利案中揭示之習知光學接觸面 板的結構。光學接觸面板101有複數個發光元件110(Light Emitting Elements)，例如LEDs，沿著一長方形位置偵測表面150上的兩相鄰側安置；及複數個光接收元件130，例如光電晶體(Photo Transistors)，沿著該位置偵測表面150之其它兩側安置，使該發光元件110與各自的光接收元件130在置於其間之位置偵測表面150上互相遙對。
一控制電路140引起該發光元件110依順序由左至右且由上往下發出光束，且引起該光接收元件130由與該各自的發光元件110相對的方式接收光訊號。依此，發光元件110依序在位置偵測表面150上掃描，而在位置偵測表面150上形成格子狀方式的光學路徑。
接觸座標可依在一掃描周期中，那一個發光元件110發出光束與那一個光接收元件130感測該光束來決定。當一物體或指向器170(筆或手指)置於如圖1所示之位置，該物體170將阻擋某光路徑，因而阻礙光由該發光元件110抵達與該發光元件110相對的光接收元件130。結果，控制電路140依光接收元件130偵測到該被干擾之光束與否，來決定該物體170的X/Y直角座標。假如指向器(如手指)也阻擋到相鄰行及列的光束，則可藉由取電腦接收到之座標資訊的平均 值，以獲得所要的中心位置。
上述習知之光學接觸面板為了避免太陽光的干擾，在複數個光接收元件側上，需要設計光閘供隔離該複數個光接收元件，以阻擋太陽光對該複數個光接收元件的不當干擾。然而，目前習知之光學接觸面板之光閘的組合製程，需要操作員之介入。因此，增加了組裝成本及容易產生人為錯誤。此外，光閘的成本也並不低廉。因此，若能提供一可免於人工組裝容易產生人為錯誤及降低成本之形成光閘的技術，將是有利的。
本發明之一目的，在於提供一種具有表面黏著技術(SMT，Surface Mounted Technology)元件作為光閘之光學接觸面板。該光學接觸面板，包含：一長方形位置偵測表面；複數個發光元件，供發出掃描光束，該複數個發光元件沿著該長方形位置偵測表面上的一側安置，且被固定在一圍繞該位置偵測表面之周圍的一框形電路板；複數個光接收元件，係供接收來自該複數個相對應之發光元件所發出的光束；複數個SMT元件，作為光閘，供阻擋太陽光對該 複數個光接收元件的不當干擾，該複數個SMT元件與該複數個光接收元件交替地沿著該長方形位置偵測表面上的另一側安置，而被固定在一圍繞該位置偵測表面之周圍的該框形電路板上，且該複數個光接收元件被安置在該複數個SMT元件的後側；及一控制電路，以預定次序引起該複數個發光元件發出光束來掃描該位置偵測表面；且引起另一側之複數個相對應之光吸收元件，由各別的複數個發光元件接收光束訊號，依此，該複數個發光元件依序在該位置偵測表面上掃描，而在該位置偵測表面上形成格子狀方式的光學路徑。
因此，本發明揭示一簡易的方式，而藉由習知SMT技術提供一更精確地形成光閘的技術。本發明揭示一使用更便宜的元件(如SMT元件)，藉由習知SMT技術形成光閘，而能免於人工組裝容易產生人為錯誤的缺點，並節省習知利用一梳形設計(comb design)以作為光接收元件之光閘的整體成本。
以下將配合附圖詳細說明本發明實施例。揭露之實施例只是用來解說，因此熟此技藝者應明白其中可以有許多修改及變化。參考圖式時，相同號碼代表所有圖式中相同的部分。
首先，圖2a及2b分別為目前習知具有梳形塑料(plastic comb)作為光閘之光學接觸面板結構，在複數個光接收元件側上的部分爆炸透視圖及組合透視圖。如前所述，習知之光學接觸面板為了避免太陽光的干擾，在複數個光接收元件側上，需要設計光閘供隔離該複數個光接收元件。在光學接觸面板之複數個光接收元件側上，有一梳形設計(comb design)以作為該光接收元件之光閘。如圖示，該光學接觸面板201包含複數個光接收元件230，沿著一長方形位置偵測表面250上的一側安置；複數個梳形塑料(235－1，235－2)；及一塑料頂板240供與該複數個梳形塑料膠合，以提供足夠的厚度來隔離該複數個光接收元件230。因而，該膠合之複數個梳形塑料可作為光閘，供阻擋太陽光對該複數個光接收元件230的不當干擾。該複數個光接收元件230被固定(affixed)在一框形電路板(frame－shaped circuit board)210上，而該框形電路板210圍繞該位置偵測表面250之周圍。該塑料頂板240具有鋸齒狀前緣(front edge)242，而可於組合時與該複數個梳形塑料膠合，並與該梳形塑料上之每一梳齒緊密配合(mated)。組合後，該複數個光接收元件230被安置於該組合(即膠合)之梳形塑料上之每一梳齒間凹陷缺口後側，以避免受到太陽光的不當干擾。
然而，圖2a及2b中習知之光學接觸面板之梳形塑料的組合製程，係先以眾所週知的表面黏著技術(SMT)將複數個光接收元件230安置在該框形電路板210上，接著需要操作員將該梳形塑料與塑料頂板精確地膠合(glue)且安置在框形電路板210上。因此，增加了組裝成本及容易產生人為錯誤。此外，梳形塑料的成本也並不低廉。
圖3顯示本發明具有SMT元件作為光閘之光學接觸面板301的結構，在複數個光接收元件側上的部分透視圖。如圖示，該光學接觸面板301包含複數個SMT元件(如薄膜電阻)320，複數個光接收元件330及一長方形位置偵測表面350。該光接收元件330，係供接收來自發光元件(未顯示)所發出的光束。如圖示，該複數個SMT元件320與該複數個光接收元件330交替地沿著該長方形位置偵測表面350上的一側安置，且被固定在一圍繞該位置偵測表面350之周圍的一框形電路板310上。該複數個光接收元件330被安置在該複數個SMT元件320的後側，因而該複數個SMT元件320可作為光閘，供阻擋太陽光對該複數個光接收元件330的不當干擾。
該作為光閘之複數個SMT元件320係藉由眾所週知的表面黏著技術(SMT)被安置在該框形電路板310 上。由於該複數個光接收元件330也係藉表面黏著技術(SMT)被安置在該框形電路板310上該複數個SMT元件320的後側，因此可由單一製程而藉表面黏著技術(SMT)將該複數個SMT元件320及該複數個光接收元件330，同時安置在該框形電路板310上，而不需人工的介入。因此，依本發明揭示的技術，該作為光閘之複數個SMT元件320將比前述習知之膠合的梳形塑料更精確地安置在該框形電路板上。且本發明與前述習知者相較，習知之操作員的組裝成本被節省下了。
由於表面黏著技術(SMT)是眾所週知的習知技術，因此本發明僅需界定該作為光閘之複數個SMT元件320的尺寸，使該複數個SMT元件320實際上能阻擋太陽光，便可完成本發明。因此，本發明揭示一遠較習知簡易的方式，而藉由習知SMT技術提供一更精確且更省成本地形成光閘的技術。
在不脫離本發明的精神與範圍對說明的實施例做各式的修改，例如：本發明的揭示之複數個SMT元件320較佳為電阻。然事實上，任何能阻擋太陽光的SMT元件皆可使用。
對於本發明所揭露的優點使得熟悉該項技術領域 者，於此所描述的實施例中各式附加修改將變的明顯。因此，本發明係為於後所附的申請專利範圍界定。
101‧‧‧光學接觸面板
110‧‧‧複數個發光元件(Light Emitting Elements)
150‧‧‧長方形位置偵測表面
130‧‧‧複數個光接收元件
140‧‧‧控制電路
170‧‧‧一物體或指向器(筆或手指)
201‧‧‧光學接觸面板
210‧‧‧框形電路板
230‧‧‧光接收元件
235－1、235－2‧‧‧梳形塑料
240‧‧‧塑料頂板
242‧‧‧鋸齒狀前緣
250‧‧‧長方形位置偵測表面
301‧‧‧光學接觸面板
310‧‧‧框形電路板
320‧‧‧SMT元件(如薄膜電阻)
330‧‧‧光接收元件
350‧‧‧長方形位置偵測表面
為使本發明及優點能更明瞭，本發明說明將伴隨下述相關圖式來說明：圖1顯示習知光學接觸面板的結構。
圖2a及2b分別為目前習知具有梳形塑料(plastic comb)作為光閘之光學接觸面板結構，在複數個光接收元件側上的部分爆炸透視圖及組合透視圖。
圖3顯示本發明具有SMT元件(如薄膜電阻)作為光閘之光學接觸面板結構，在複數個光接收元件側上的部分透視圖。
301‧‧‧光學接觸面板
310‧‧‧框形電路板
320‧‧‧SMT元件(如薄膜電阻)
330‧‧‧光接收元件
350‧‧‧長方形位置偵測表面

Claims (11)

  1. 一種具有SMT元件(如薄膜電阻)作為光閘之光學接觸面板，包含：一長方形位置偵測表面；複數個發光元件，供發出掃描光束，該複數個發光元件沿著該長方形位置偵測表面上的一側安置，且被固定在一圍繞該位置偵測表面之周圍的一框形電路板；複數個光接收元件，係供接收來自該複數個相對應之發光元件所發出的光束；複數個SMT元件，作為光閘，供阻擋太陽光對該複數個光接收元件的不當干擾，該複數個SMT元件與該複數個光接收元件交替地沿著該長方形位置偵測表面上的另一側安置，而被固定在一圍繞該位置偵測表面之周圍的該框形電路板上，且該複數個光接收元件被安置在該複數個SMT元件的後側；及一控制電路，以預定次序引起該複數個發光元件發出光束來掃描該位置偵測表面；且引起另一側之複數個相對應之光吸收元件，由各別的複數個發光元件接收光束訊號，依此，該複數個發光元件依序在該位置偵測表面上掃描，而在該位置偵測表面上形成格子狀方式的光學路徑。
  2. 如請求項第1項之光學接觸面板，其中該SMT元件較佳 為一電阻。
  3. 如請求項第1項之光學接觸面板，其中該預定次序係依順序包含一個接一個由左至右發出光束，或每次同時使複數個選替的發光元件發出光束。
  4. 如請求項第1至3項中任一項之光學接觸面板，其中該發光元件包含LED。
  5. 如請求項第1至3項中任一項之光學接觸面板，其中該光接收元件包含光電晶體(Photo Transistors)。
  6. 一種在一光學接觸面板之光接收元件側上之形成光閘的方法，包含：藉表面黏著技術(SMT)將複數個SMT元件及複數個光接收元件，同時安置在一圍繞該光學接觸面板上之一位置偵測表面之周圍的一框形電路板上；且其中，該複數個光接收元件被安置在該複數個SMT元件的後側，因而該複數個SMT元件可作為光閘，供阻擋太陽光對該複數個光接收元件的不當干擾。
  7. 如請求項第6項之方法，其中該SMT元件較佳為一電阻。
  8. 如請求項第6項之方法，進一步包含：安置複數個發光元件在該框形電路板上；及以預定次序引起該複數個發光元件發出光束來掃描該位置偵測表面。
  9. 如請求項第8項之方法，其中該預定次序係依順序包含一個接一個由左至右發出光束，或每次同時使複數個選替的發光元件發出光束。
  10. 如請求項第8至9項中任一項之方法，其中該發光元件包含LED。
  11. 如請求項第6至9項中任一項之方法，其中該光接收元件包含光電晶體(Photo Transistors)。
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