TWI578209B - 攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕 - Google Patents

Description

攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕

本發明係主張關於2010年08月02日申請之韓國專利案號10-2010-0074590之優先權，藉以引用的方式併入本文用作參考。

本發明係關於一種攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕。

一觸控螢幕或一觸控面板係為一種可以在其顯示區域偵測觸碰位置之顯示裝置，其觸碰通常是以人手或一觸控筆(stylus)來進行之。這使得該顯示裝置能夠被當作一種輸入裝置來使用，取代鍵盤及/或滑鼠而作為優先的輸入裝置，來與顯示內容互動。

就技術面而言，常見的觸控螢幕包括電阻式、電容式、表面聲波(surface acoustic wave，SAW)、電磁(electromagnetic)、向量作用力(vector force)、以及光學觸控模式。在這些類型的觸控螢幕中，電阻式的觸控螢幕是最普遍使用的類型，包括約60%的市佔率(第二普遍的是電容式的觸控螢幕，具有24%的市佔率)。這些類型的觸控螢幕各自具有其特色、優點及缺陷。

現在，將大略解釋這些觸控螢幕。

電阻式是觸控螢幕的一種常見類型。它的成本低，常見於許多觸控螢幕之應用，包括手提電腦、PDA、消費性電子產品、以及銷售點應用產品。在電阻式觸控螢幕中，一對彼此面對的電阻層係被提供於一觸控元件(touch screen element)上。壓按位置係由電阻層之間的接觸來偵測，故一對電阻層其中一者係形成於一可撓性薄膜(flexible film)上，以在按壓過程中能夠變形。如上所述，電阻薄膜式的類型雖被廣泛使用，但機械與環境可靠度之退化係其不利之處。同時，雖然電阻式觸控螢幕被廣泛使用於消費性電子產品，但它無法同時在其顯示區域上辨識多個觸控點。

表面聲波式的觸控螢幕先由一信號轉換器將一電子信號轉換為一超音波，然後直接將該超音波傳輸通過觸控面板之一表面。當該觸控面板被使用時，該超音波可由接觸一指示器(pointer)而被吸收，造成其減弱；而經由比較、計算使用前後所減弱的量，可得到一精確的接觸位置。表面聲波式的觸控螢幕的缺點在於其產生之噪音及/或其易受噪音影響的敏感度。

而電磁式的觸控螢幕，則是如此：一磁場通常是由一線圈因電磁而形成，且在接收線圈磁場強度改變的前提下，該磁場使另一線圈(又稱接收線圈(receiver coil))有感應電壓。顯而易見的是，一非移動接收線圈(non-moving receiver coil)無法測量一非變動磁場(non-altering magnetic field)，因為該磁場並未引發電壓。有關一特定磁場的產生，已經有可以測量一接收器之一位置及/或方向之方法。若欲在一3D空間測量方向，通常使用三個直角配置之探針(probes)來計算座標。這樣的配置通常是很笨重、佔據很大的空間、且需要使用特殊的觸控筆。

電容式的觸控螢幕採用由透明電極和人手之間之靜電組合所產生之電容變化，故能由產生的一感應電流來偵測接觸位置之座標。也就是說，電容式的觸控螢幕係包括有一基板，其上形成有一電極。在電容式觸控面板中，例如，一手指觸碰該觸控面板，而手指與電極間的電容變化被偵測到，進而偵測到輸入座標。電容式觸控面板是一非接觸型(non-contact type)，而因可變的上障蔽層(upper barrier layer)，不像電阻式的觸控面板，電容式觸控面板具有高耐用性、絕佳的機械與環境可靠度。然而，電容式觸控面板之缺點在於其使用手指或筆來輸入的困難度較高。

光學式的觸控螢幕主要不使用薄膜於觸碰辨識，故可得到100%之透光度。另，光學式的觸控螢幕不會產生反射、亮度衰減、以及顯示模糊。在顯示器中透光度及亮度的維持對於影像清晰度來說是很重要的影響因素，故光學式能夠為高品質螢幕所用。又，光學式的觸控螢幕係利用光源之接收及阻隔的原理，使一感測器，因為偵測非由物理或電性接觸進行，不受到負載，而能夠提升其在工廠監控(factory monitoring)、各種自動化設備(automation equipment)、以及ATM之可靠度。光學式的觸控螢幕之優點在於其不需要例如薄膜或ITO(Indium Tin Oxide)保護膜等材料，而能對外來震盪或刮損具有較低的易感性(susceptibility)，以及能有較低的錯誤率(error probability)包括錯誤操作(erroneous operation)。

本發明係針對來簡化程序。

本發明所欲解決之技術問題並不限於上列所述者，且任何其他尚未提及之技術問題對於熟悉此項技術者而言，是顯而易見的。

本發明之一目的係在於完全或部分地解決上述至少一或多個問題及/或缺點，並提供至少下述其一之優點。為完全或部分地達到至少上述目的，且根據本發明之意旨，如實施例與說明所述，在本發明之一考量面，提供一攝像機模組，該模組之特徵為：一紅外線發光二極體用以發射紅外線；一線性感測器用以偵測經由後向反射鏡(retro reflector)所反射的紅外線以偵測一觸碰區域；以及一紅外線濾通器(infrared pass filter)以使從該紅外線發光二極體發出的紅外線得以通過並入射到該線性感測器。

較佳地，該紅外線濾通器包括從該紅外線發光二極體發出紅外線通過之一第一區域，以及與該第一區域分離的一第二區域用以通過入射在該線性感測器上的紅外線。

較佳地，該第一與該第二區域整合形成，並且有一空氣層(air layer)形成於該第一與該第二區域之間。

較佳地，該第一區域之傾斜角度為3至11度。

較佳地，該攝像機模組包括一固持件(holder)，其一側形成有一第一溝槽(groove)且另一側形成有一第二溝槽，並形成一開口連接該第一與該第二溝槽，以及形成一階梯單元(stair unit)於一側的上層表面，其中該第一溝槽安裝有一接物透鏡(object lens)，該第二溝槽安裝有該紅外線濾通器，裝設有一影像感測器的一印刷電路板係接合於該固持件，而該階梯單元安裝有該紅外線發光二極體。

較佳地，安裝在該第二溝槽的該紅外線濾通器係藉由塗覆使一特定波帶(wave band)紅外線能穿越的一紅外線濾通材料於一玻璃上來實施。

較佳地，該紅外線濾通器之該第一區域對準與該紅外線發光二極體對齊排列，而該紅外線濾通器之該第二區域與該接物透鏡(object lens)對齊排列。

本發明另一考量面，提供使用一攝像機模組的一光學觸控螢幕，該螢幕之特徵為：一平板顯示面板；與該平板顯示面板一起安裝並組裝之一外殼；一支架(bracket)組裝在該外殼上；一攝像機模組安裝在該支架上；以及一紅外線濾通器(IR pass filter)，僅容許由該攝像機模組所發出的紅外線通過，且該紅外線入射在該攝像機模組上。

較佳地，該攝像機模組包括一紅外線發光二極體用以發射紅外線，及一線性感測器(linear sensor)，其係用以偵測從一後向反射鏡所反射出的紅外線以偵測出一觸碰區域。

較佳地，該紅外線濾通器包括：使從該紅外線發光二極體所發射的紅外線通過的一第一區域，以及與該第一區域分離的一第二區域用以使入射在該線性感測器上之紅外線通過。

較佳地，該第一與該第二區域整合形成，並且有一空氣層形成於該第一與該第二區域之間。

較佳地，該第一區域之傾斜角度為3至11度。

較佳地，該支架包括一第一固定架(fixture)與一第二固定架(fixture)固定在該外殼上，並有一連接器連接於該第一與該第二固定架，其中該攝像機模組係安裝於該連接器之一後表面上，而該紅外線濾通器則安裝於該連接器之一前表面上。

較佳地，該支架的連接器包括一光圈(iris)用以調整入射到攝像機模組之紅外線的光量，以及一通道(passage)可供從該攝像機模組發射出之紅外線通過。

較佳地，該攝像機模組包括一固持件，一側形成有一第一溝槽，另一側形成有一第二溝槽，並形成一開口連接該第一與該第二溝槽，以及形成有一階梯單元於一側的上層表面，其中該第一溝槽安裝有一接物透鏡，該第二溝槽安裝有該紅外線濾通器以供一特定波段的紅外線通過，裝設有一影像感測器的一印刷電路板係接合於該固持件以封閉(close)該第二溝槽，而該階梯單元安裝有該紅外線發光二極體。

較佳地，安裝在該第二溝槽的該紅外線濾通器係藉由塗覆使一特定波帶(wave band)紅外線能通過的一紅外線濾通材料於一玻璃上來實施。

較佳地，安裝在該第二溝槽的該紅外線濾通器係藉由塗覆使一特定波帶(wave band)紅外線能穿越的一紅外線濾通材料於一玻璃上來實施。

較佳地，該紅外線濾通器的該第一區域與該紅外線發光二極體對齊排列，且該紅外線濾通器的該第二區域與該接物透鏡對齊排列。

較佳地，該外殼採用方環(square ring)形狀。

較佳地，該方環形外殼之三個內側角係由裝有該攝影模組之支架固定，而該方環形外殼之一個內側角係裝設了一虛設支架(dummy bracket)，其上未裝設攝影模組。

較佳地，一後向反射鏡係裝設於該外殼之一內側面、該些支架中間。

根據本發明之攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕係具有下述功效優點：一紅外線濾通器，其使該攝像機模組發出之紅外線和入射至該攝像機模組的紅外線通過的一第一區域與一第二區域整合形成，可以一簡單的組合程序安裝一支架的連接器實行之，藉此製作程序可以被簡化。

根據本發明之攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕具有下述功效優點：兩構成元件，其使該攝像機模組發出之紅外線和入射至該攝像機模組的紅外線通過，係被整合形成以降低製造成本。

根據本發明之攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕具有下述功效優點：該紅外線濾通器被整合形成以致可以容易地與攝像機模組對齊排列。

根據本發明之攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕具有下述功效優點：攝像機模組發射的紅外線與入射到攝像機模組的紅外線之間的交互干涉作用被阻止，以增進觸碰的靈敏度。

本發明實施例將配合參考所附圖示進行說明。

下述揭示之說明並不用以限制本發明。因此，對於下述揭示的各種變化及修改，以及相關技藝的技術與知識，均在本發明之範疇內。在此所述之本發明實施例更進一步欲說明實踐本發明之模式，並使熟習此項技術者能夠由此而應用之，或其他實施例，及本發明之使用或應用所需之各種變化及修改。

在以下，參考所附圖示圖1至圖11，將詳細說明本發明之實施例，相同參考的數字將會指定到圖示解說中的相同元件。在仔細審查理解下述之圖示與說明後，本發明之實施例所揭示之其他功能及優點，對於熟習此項技術者而言，將是或會變得是顯而易見的。所有如此之功能及優點均應被包括於本發明實施例之範疇內，且受所附圖示之保護。又，圖示僅用以描述特定實施例而非限制本發明不同實施例執行之環境、結構、或程序。據此，本發明之方面應包括所有落在本發明之範疇與新穎性概念內的各種變化及修改。

應理解的是，在本發明詳細敘述中所使用「包括」一詞的程度，係指定說明之功能、區域、總數、步驟、操作、元件、及/或組成部分，但並不排除其他或額外的功能、區域、總數、步驟、操作、元件、組成部分、及/或其群組。也就是說，「包括」、「具有」、「有」等等詞語可被使用於本發明詳細敘述及/或申請專利範圍中，以表示不完全包括(non-exhaustive inclusion)之情況，類似於「包含」一詞於申請專利時作為一過渡名詞的方式。

另外，「範例」(exemplary)意指一實例，而非一最佳模式。亦應理解，此處所描述之功能、層、及/或元件係以特定尺寸及/或相對方向來描繪，以求清晰與便利理解，且其實際之尺寸及/或方向可與圖示中所繪不同。亦即，在圖示中，為求清晰和便利，層、區域、及/或其他組成元件的尺寸及相對大小可能被誇大或縮小。相同參考的數字將會指定到圖示解說中的相同元件，重複解說的部分將予省略。在下文中，將配合圖示詳細說明本發明。

圖1係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之一概念剖面圖。

根據本發明，一光學觸控螢幕係包括有：一攝影模組160以及一後向反射鏡170，皆裝設於一平板顯示面板200之一前表面上。攝影模組160可包括有：一紅外線發光二極體100用以發出紅外線以發射紅外線；一紅外線濾通器130(IR(Infrared) pass filter)，僅容許由後向反射鏡170所反射之紅外線通過；以及一線性感測器150，其係用以偵測通過紅外線濾通器130之紅外線入射之一觸控區域。

觸控區域的定義係光學觸控螢幕之平板顯示面板200被一使用者所觸碰的區域。

此時，該光學觸控螢幕可進一步包括一接物透鏡140，用以匯聚通過紅外線濾通器130之紅外線。或者，該光學觸控螢幕之構成可使紅外線發光二極體100所發出之光被經由一透鏡110發出。

另外，後向反射鏡170係反射紅外線發光二極體100所發出之紅外線，其中該紅外線之入射角與反射角係為相同者。因此，攝影模組160之紅外線發光二極體100發出一紅外線，其中該紅外線沿著平板顯示面板200前進，以被後向反射鏡170反射，並入射至攝影模組160之紅外線濾通器130。

此時，紅外線濾通器130僅容許由後向反射鏡170所反射之紅外線通過，且通過紅外線濾通器130之紅外線係入射於線性感測器150。當一使用者觀看平板顯示面板200上顯示之一影像，然後平板顯示面板200之一特定區域被使用者的手250之手指觸碰時，紅外線被阻隔於觸控區域之外，進而形成一黑點(black spot)於線性感測器150上，而能得到該特定觸碰區域之座標。

又，平板顯示面板200係位於紅外線發光二極體100與後向反射鏡170之間一區域之下方，且當一使用者觸碰平板顯示面板上顯示之一影像之一特定區域時，產生一對應於線性感測器150所偵測之座標的驅動信號，由此可進行各種功能包括螢幕切換、聲音調節、螢幕移動、螢幕放大與縮小等。此時，平板顯示面板可為一液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、一場發射顯示器(Field Emission Display，FED)、一電漿顯示器(Plasma Display Panel，PDP)、一電發光(Electroluminescence，EL)、一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)、以及一電子紙顯示器(electronic paper display panel)其中一者。

圖2係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕上一特定觸控區域座標之偵測方法之概念圖。圖3a和圖3b係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之一線性感測器之示意圖。

光學觸控螢幕之攝影模組可被安裝於平板顯示面板200之兩個或三個角落區域。舉例而言，如圖2所示，當第一與第二攝影模組161a、161b被裝設於平板顯示面板200之兩角落區域211、212，且平板顯示面板200之一預設區域250被觸碰時，紅外線被阻隔於該預設區域250之外，而第一與第二攝影模組161a、161b之線性感測器各自形成有一黑點。因此，該線性感測器可使用黑點之位置來偵測出該特定觸碰區域之座標。

第一與第二攝影模組161a、161b之線性感測器150a、150b各自安裝有第1個至第n個感測畫素(sensing pixel) 151、152、153、154、155，如圖3a、3b所示。此時，當平板顯示面板200之特定預設區域被觸碰時，第1個至第n個感測畫素151、152、153、154、155其中一者會形成黑點。另，因為第一與第二攝影模組161a、161b之線性感測器150a、150b各自被裝設於與觸控區域之位置不同之位置，故有很高的可能性第一攝影模組161a之線性感測器150a之感測畫素係與第二攝影模組161b之線性感測器150b位於不同之位置。

舉例而言，如圖3a所繪示，一黑點251係形成於第一攝影模組161a之線性感測器150a上之第二感測畫素152；而如圖3b所繪示，一黑點251係形成於第二攝影模組161b之線性感測器150b上之第四感測畫素154。

此時，如圖2所示，若平板顯示面板200之一橫向方向被定義為一x軸，且平板顯示面板200之一縱向方向被定義為一y軸，且知道：一連接線S1，連接自觸碰區域250至第一攝影模組161a之線性感測器150a；一第一角θ1，由平板顯示面板200之一橫向方向形成；一連接線S2，連接自觸碰區域250至第二攝影模組161b之線性感測器150b；一第二角θ2由平板顯示面板200之一橫向方向形成；以及平板顯示面板200之一橫向長度時，則可得到觸碰區域250之一座標。

另，第一角θ1與第二角θ2係根據觸碰區域250之位置而改變，故線性感測器150a、150b之第1個至第n個感測畫素151、152、153、154、155被再細分。也就是說，線性感測器150a、150b之第1個至第n個感測畫素151、152、153、154、155係各自對應於第一角θ1與第二角θ2。

故，當一黑點形成於第一與第二攝影模組161a、161b之線性感測器150a、150b之第1個至第n個感測畫素151、152、153、154、155其中一者上時，可得到第一角θ1與第二角θ2，進而可得知觸碰區域250之一座標(x,y)。

另，光學觸控螢幕可包括有一座標提取計算器(coordinate extraction calculator)，其係可在平板顯示面板200之一預設區域250被觸碰時，以上述之方法或其他方法即時提取觸碰區域250之一座標(x,y)。

圖4係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕被固定之狀態的立體示意圖。圖5係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之外殼的平面圖。

根據本發明之光學觸控螢幕可包括有一外殼300，其上裝設有平板顯示面板200，且該外殼300可被稱為一外殼頂(case top)。外殼300具有一方環形，且如圖5所示，該方環形之一內側面係裝設有後向反射鏡170，且該方環形之兩個或三個角落區域係裝設、組裝有攝影模組161a、161b、161c。

此時，攝影模組161a、161b、161c被裝設於支架271、272、273上，且支架271、272、273各自被裝設於三個方環形角落。另，一平衡之方環形角落係裝設有一虛設支架280，其上並沒有安裝攝影模組。也就是說，光學觸控螢幕包括：平板顯示面板200；方環形外殼300，其上裝配、連接有平板顯示面板200；支架裝配於外殼300之角落；及攝影模組161a、161b、161c。該些支架中至少一者是沒有裝設攝影模組161a、161b、161c的。支架中外殼300之一內側面係裝設有後向反射鏡170。後向反射鏡170亦被裝設於虛設支架280上。

圖6a至6d係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之組裝方法之平面示意圖。

根據本發明，一光學觸控螢幕之組裝方法係先預備方環形外殼300，如圖6a所示。

然後，裝設於方環形外殼300之三個方環形角落之支架271、272、273被固定，且沒有安裝攝影模組161a、161b、161c之虛設支架280被固定於方環形外殼300之一內側角落(圖6b)。

裝設有攝影模組161a、161b、161c之支架271、272、273中，攝影模組161a、161b、161c可發出紅外線，且支架271、272、273形成有開孔(未圖示)，後向反射鏡170所反射之紅外線可透過該開孔而被入射。虛設支架280因無需求，故未形成開孔。

相繼地，支架271、272、273、280中該外殼之內側表面裝設有一框架171，以固定後向反射鏡170(圖6c)。參閱圖6c，支架271、272、273、280係指裝設有攝影模組161a、161b、161c之支架271、272、273，以及未裝設有攝影模組之虛設支架280。

然後，後向反射鏡170被固定於框架171與虛設支架280(圖6d)，其中後向反射鏡170可在不會擋住裝設有攝影模組161a、161b、161c之支架271、272、273之各開孔的情況下被固定。遵循圖6d中的組裝程序，來裝設平板顯示面板200於外殼300上。

圖7係根據本發明，繪示紅外線濾通器與攝像機模組對齊排列之圖例。

事實上從一攝像機模組161a發出的紅外線K1與入射到攝像機模組161a之紅外線K2通過一紅外線濾通器400可以增進一光學觸控螢幕的靈敏度。

因此，本發明的優點在於：紅外線濾通器400係整合形成，所以能容易地與攝像機模組161a對齊排列，且從攝像機模組161a發出的紅外線K1與入射到攝像機模組161a的紅外線K2之間的交互干涉被阻礙進而提升觸碰靈敏度。

也就是說，紅外線濾通器400包括一第一區域410，使從紅外線濾通器400發射出紅外線K1得以通過，以及與第一區域410分離設置的一第二區域430用來供入射到攝像機模組161a的紅外線K2通過。

此時，第一與第二區域410、430係整合形成，並且有至少一空氣層(air layer)420形成於第一與第二區域410、430之間。

第一與第二區域410、430被空氣層420所分離開，所以第一與第二區域410、430各自的周邊表面形成有一空氣層。因此，通過第一與第二區域410、430的紅外線完全地被反射而防止任何光損(optical loss)。

這時，第一區域410發出紅外線的一末端(distal end)與第二區域430的入射紅外線的一末端相連接，以容許紅外線濾通器被整合形成。

再者，第一區域可有3至11度的傾斜角度α以增進發射紅外線的總反射量，此處若角度α小於3度或大於11度均會使反射量惡化。

參照圖1中元件符號‘130’所描述之紅外線濾通器為一種入射在攝像機模組161a的紅外線能通過的濾波器，而圖7中的紅外線濾通器400為一種入射在攝像機模組161a的紅外線和從攝像機模組161a發出的紅外線能通過的濾波器。

因此，根據本發明之攝像機模組包括：一紅外線發光二極體用以發出紅外線；一線性感測器藉由偵測從後向反射鏡所反射的紅外線以偵測一觸碰區域；以及一紅外線濾通器使紅外線發光二極體所發出的紅外線和入射到線性感測器的紅外線通過。

再者，根據本發明之使用一攝像機模組之一光學觸控螢幕包括：一平板顯示面板；一外殼安裝有該平板顯示面板並一起組裝；一支架組裝於該外殼上；一攝像機模組安裝在該支架上；以及一紅外線濾通器使該攝像機模組發出的紅外線和入射到該攝像機模組的紅外線通過。

圖8係根據本發明之一實施例，繪示紅外線濾通器與攝像機模組之剖面圖。

參照圖8，其係根據本發明所描述之一攝像機模組結構的範例，該攝像機模組包括一固持件380，其一側形成有一第一溝槽382，另一側形成有一第二溝槽384，且形成有一一開口383連接該第一與該第二溝槽382、384和形成有一階梯單元(stair unit)381於該一側的上層表面，其中第一溝槽382安裝有一接物透鏡140，第二溝槽384安裝有一紅外線濾通器131使一特定波長的紅外線通過，一印刷電路板151上安裝有附著於固持件380的一影像感測器150以封閉(close)第二溝槽384，以及一階梯單元安裝有該紅外線發光二極體100。

安裝在第二溝槽384的紅外線濾通器131可藉由塗佈一紅外線濾通材料於一玻璃上來完成以使一特定波長之紅外線通過。該玻璃的功用係當作一蓋板(cover plate)以保護該影像感測器。階梯單元381可安裝有紅外線發光二極體100。

此時，紅外線濾通器400之第一區域410與紅外線發光二極體100對齊，而紅外線濾通器400之第二區域430與接物透鏡140對齊。

因此，從紅外線發光二極體100發出的紅外線透過紅外線濾通器400之第一區域410而得以前進至平板顯示面板的一上層表面以被後向反射鏡反射。在此，該反射的紅外線通過紅外線濾通器400的第二區域430、接物透鏡140、以及紅外線濾通器131其使一特定波長頻帶的紅外線通過以入射至影像感測器150並以偵測碰觸動作。

圖9係根據本發明，繪示紅外線濾通器與攝像機模組安裝於支架之前的狀態示意圖。圖10係根據本發明，繪示一支架的連接器之前視圖。

如先前所提及，攝像機模組161a安裝在支架271上，且該支架271安裝在外殼上。

此時，如圖9所示，支架271包括第一與第二固定裝置(fixtures) 271a、271c固定於外殼上，且一連接件271b連接於第一與第二固定裝置271a、271c，其中攝像機模組161a安裝至連接件271b的一後表面。

參考圖10，支架271的連接件271b包括一光圈(iris) 276a用以調整紅外線入射到攝像機模組上的光量，以及一通道276b，透過此通道從攝像機模組發出的紅外線得以通過。光圈276a與通道276b形成於支架271連接件271b的位置並不受限於圖9與圖10之圖例的位置。該位置是可以變化的。

然而，如圖10所示，以技術上的普遍性而言，光圈276a較佳位置是低於通道276b的位置，如此，該紅外線得以從攝像機模組161a上層表面發出且該紅外線的得以從攝像機模組161a之下方入射。

因此，從攝像機模組161a發出的紅外線透過支架271的通道276b射出，從安裝在外殼上的後向反射鏡反射，並且透過支架271上的光圈276a入射到該攝像機模組以偵測碰觸動作。

這時，光圈276a的大小可以調整入射到攝像機模組的紅外線光量，舉例而言，一大尺寸的光圈276a可比一小尺寸的光圈276b接收較大量的紅外線。

因此，該根據本發明之光學觸控螢幕，其優點在於：光圈形成於安裝有攝像機模組的支架上，因此不需要額外形成一光圈結構以降低製作成本。

圖11係根據本發明，繪示紅外線濾通器安裝在一支架之部分的切面示意圖。

該攝像機模組安裝在支架271的連接件271b之一後表面，且紅外線濾通器400安裝在支架271連接件271b之一前表面。

此時，紅外線濾通器400之第一區域410排列在(aligned at)支架271連接件271b之通道276b，及排列在(aligned at)紅外線濾通器400之第二區域430之光圈276a。

再者，支架271之連接件271b形成有一溝槽(未圖示)，其中紅外線濾通器400被嵌入並固定於該溝槽，且通道276b與光圈276a在該溝槽中。

因此，本發明的優點在於：紅外線濾通器400與第一及第二區域410、430整合形成，使得紅外線得以從攝像機模組發出及入射到攝像機模組，以允許與攝像機模組光學對齊，藉以簡化製程。

該根據本發明之攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕之具有一有利效應在於：兩構成元件，其能使紅外線可從攝像機模組發射出及使紅外線可入射到攝像機模組，被整合形成降低了製造成本。

本發明先前之描述提供任何熟知此技術者製作或使用本發明，凡熟知該技術者依本文中本發明一般理論定義所做的均等變化亦將落入本發明之原理之精神及範疇內。本發明不受限於文中所描述之實施例，而是與文中所揭示之理論與新穎特性之最廣泛範疇相一致。

【工業適用性】

本發明的工業適用性在於發展一種簡單組合程序可應用在一攝像機模組與一觸控螢幕。

100．．．紅外線發光二極體

110．．．透鏡

130、131．．．紅外線濾通器

140．．．接物透鏡

150、150a、150b．．．線性感測器

151、152、153、154、155．．．感測畫素

160．．．攝影模組

161a、161b、161c．．．攝影模組

170．．．後向反射鏡

171．．．框架

200．．．平板顯示面板

211、212．．．角落區域

250．．．手

251．．．黑點

271、272、273．．．支架

271a、271c．．．固定裝置

271b．．．連接處

280．．．虛設支架

300．．．外殼

380．．．固持件

381．．．階梯單元

382．．．第一溝槽

383．．．開口

384．．．第二溝槽

400．．．紅外線濾通器

410．．．第一區域

420．．．空氣層

430．．．第二區域

K1、K2．．．紅外線

S1、S2．．．連接線

θ1．．．第一角

θ2．．．第二角

圖1係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之一概念剖面圖；

圖2係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕上一特定觸控區域座標之偵測方法之概念圖；

圖3a和圖3b係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之一線性感測器之示意圖；

圖4係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕被固定之狀態的立體示意圖；

圖5係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之外殼的平面圖。

圖6a至6d係根據本發明，繪示有一光學觸控螢幕之組裝方法之平面示意圖；

圖7係根據本發明，繪示紅外線濾通器與攝像機模組對齊排列之圖例；

圖8係根據本發明之一實施例，繪示紅外線濾通器與攝像機模組之剖面圖；

圖9係根據本發明，繪示紅外線濾通器與攝像機模組安裝於支架之前的狀態示意圖；

圖10係根據本發明，繪示一支架的連接件之前視圖；以及

圖11係根據本發明，繪示紅外線濾通器安裝在一支架之部分的切面示意圖。

161a、161b、161c．．．攝影模組

170．．．後向反射鏡

271、272、273．．．支架

280．．．虛設支架

300．．．外殼

Claims (15)

1. 一種攝像模組，包括：一紅外線發光二極體用以發射紅外線；一線性感測器用以偵測經由一後向反射鏡所反射的紅外線以偵測一觸碰區域；以及一紅外線濾通器用以使從該紅外線發光二極體發出的紅外線通過及使入射到該線性感測器的紅外線通過，其中該紅外線濾通器包括從該紅外線發光二極體發出之紅外線得以通過的一第一區域，以及與該第一區域分離的一第二區域用以使入射在該線性感測器之紅外線通過，其中該第一區域與該第二區域整合形成，並且有一空氣層形成於該第一區域與該第二區域之間。
2. 如申請專利範圍第1項之攝像模組，其中該第一區域之傾斜角度為3至11度。
3. 如申請專利範圍第1項之攝像模組，其中該攝像機模組包括一固持件，其一側形成有一第一溝槽而另一側形成有一第二溝槽，並形成一開口連接該第一溝槽與該第二溝槽，以及形成有一階梯單元於該一側的上層表面，其中該第一溝槽安裝有一接物透鏡，該第二溝槽安裝有該紅外線濾通器，安裝有一影像感測器的一印刷電路板接合於該固持件，且該階梯單元安裝有該 紅外線發光二極體。
4. 如申請專利範圍第3項之攝像模組，其中安裝在該第二溝槽的該紅外線濾通器係藉由塗佈使一特定波帶紅外線通過的一紅外線濾通材料在一玻璃上來實現。
5. 如申請專利範圍第3項之攝像模組，其中該紅外線濾通器之該第一區域與該紅外線發光二極體對齊排列，而該紅外線濾通器之該第二區域與該接物透鏡對齊排列。
6. 一光學觸控螢幕，其使用一攝像機模組，該螢幕包括：一平板顯示面板；一外殼，與該平板顯示面板一起組裝設置；一支架裝配在該外殼上；一攝像機模組安裝在該支架上；以及一紅外線濾通器使從該攝像機模組所發出的紅外線通過，及使入射至該攝像機模組的紅外線通過，其中該攝像機模組包括一紅外線發光二極體用以發射紅外線，以及一線性感測器用以偵測從一後向反射鏡所反射出的紅外線以偵測出一觸碰區域，其中該紅外線濾通器包括：使從該紅外線發光二極體所發射的紅外線通過之一第一區域，以及與該第一區域分離設置的一第二區域使入射在該線性感測器之紅外線通過， 其中該第一區域與該第二區域整合形成，並且有一空氣層形成於該第一區域與該第二區域之間。
7. 如申請專利範圍第6項之光學觸控螢幕，其中該第一區域之傾斜角度為3至11度。
8. 如申請專利範圍第6項之光學觸控螢幕，其中該支架包括一第一固定架與一第二固定架固定在該外殼上、以及一連接件連接於該第一固定架與該第二固定架，其中該攝像機模組安裝於該連接件之一後表面，該紅外線濾通器安裝於該連接件之一前表面。
9. 如申請專利範圍第8項之光學觸控螢幕，其中該支架的該連接件包括一光圈用以調整入射到該攝像機模組之紅外線的光量，以及一通道供從該攝像機模組發射出之紅外線通過。
10. 如申請專利範圍第6項之光學觸控螢幕，其中該攝像機模組包括一固持件，其一側形成有一第一溝槽，另一側形成有一第二溝槽，並形成一開口連接該第一溝槽與該第二溝槽，以及形成有一階梯單元於該一側的上層表面，其中該第一溝槽安裝有一接物透鏡，該第二溝槽安裝有該紅外線濾通器使一特定波段的紅外線通過，安裝有該影像感測器之一印刷電路板接合於該固持件以封閉該第二溝槽處，且該階梯單元安裝有該紅外線發光二極體。
11. 如申請專利範圍第10項之光學觸控螢幕，其中安裝在該第二溝槽的該紅外線濾通器係藉由塗佈使一特定波帶紅外線通過的一紅外線濾通材料在一玻璃上來實現。
12. 如申請專利範圍第10項之光學觸控螢幕，其中該紅外線濾通器之該第一區域與該紅外線發光二極體對齊排列，而該紅外線濾通器之該第二區域與該接物透鏡對齊排列。
13. 如申請專利範圍第6項之光學觸控螢幕，其中該外殼採用方環(square ring)形狀。
14. 如申請專利範圍第13項之光學觸控螢幕，其中該方環形外殼之三個內側角係由裝有該攝影模組之該些支架固定，而該方環形外殼之一個內側角係裝設了一虛設支架，其上未裝設該攝影模組。
15. 如申請專利範圍第14項之光學觸控螢幕，其中一後向反射鏡係裝設於該外殼之一內側面、該些支架中間。