专利名称：光学式触控面板的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种光学式触控面板，且特别是有关于一种转换光行进路径的光 学式触控面板。
背景技术：
由于触控萤幕的操作方便且富直觉性，因此，触控萤幕大量地应用在各种电子装 置中，例如是手持式电子装置、桌上型电脑或提款机。目前，触控萤幕可根据感测原理区分 为电阻式、电容式、超音波式及光学式触控萤幕。以光学式触控萤幕来说，光学式触控萤幕包括基板、光源、感测器及触控区。一般 来说，光源、感测器及触控区皆位于基板的上方，且光源及感测器位于触控区旁。当例如是 使用者的手指或者是触控笔的物体位于触控区内时，光源所发出的部份的光线被物体遮 挡。如此一来，根据感测器所接收到的影像，物体位在触控区中的触控位置可判断出来。然而，由于感测器位于触控区旁，因此，当物体太过接近感测器时，物体可能大量 地反射光线至感测器，使得在触控位置的判断上容易产生错误。另外，为了提高感测器的侦 测范围，感测器的视角往往需要增加，使得感测器所接收到的影像可能产生变形，而影响判 断触控位置的准确度。因此，如何提供一种可增加判断触控位置的准确度的光学式触控萤 幕，乃为相关业者努力的课题之一。
发明内容
针对上述技术问题，本发明主要提供一种光学式触控面板，其透过光感测器及光 转向件的配置来提高增加判断触控位置的准确度。由于光感测器位于基板的下方，且触控 区位于基板的上方，因此，光感测器因物体过近而大量地反光的情况可避免，以增加判断触 控位置的准确度。再者，透过光转向件的配置，光感测器的视角可缩小，以避免影像产生变 形而影响判断触控位置的准确度。根据本发明，提出一种光学式触控面板，包括基板、三个光学件、光转向件及两个 光感测器。此三个光学件配置于基板的上方，且相互邻接。此三个光学件设置于基板的边 缘。光转向件配置于基板的一侧，光转向件与此三个光学件之间形成触控区，该触控区位于 基板的上方。此两个光感测器配置于基板的下方，分别位于基板的一侧的相对两端处，且相 对于光转向件设置。此两个光感测器透过光转向件撷取触控区的影像。根据本发明所述的光学式触控面板，二光感测器各具有斜向视野，该等斜向视野 面向该触控区且交迭，其中该二光感测器只透过该光转向件撷取该触控区的影像。根据本发明所述的光学式触控面板，光学件为回射器，该光学式触控面板更包括 二光源，配置于该基板的下方，且分别配置于邻近该二光感测器处，该二光源是于该基板的 下方产生该光线，该光转向件反射该光线至该回射器，接着，该回射器回射该光线至该光转 向件，使该光感测器接收到该光线。根据本发明所述的光学式触控面 ，光学件为光源模组，该光源模组是于该基板的上方产生该光线，该光感测器透过该光转向件接收该光线。根据本发明所述的光学式触控面板，光转向件只设置在相对于该二光感测器的该 侧，该光转向件包括第一反射镜及第二反射镜。第一反射镜及第二反射镜分别配置于该基 板的上方及相对于该第一反射镜的正下方，该第一反射镜设置于该光学件与该第二反射镜 之间，该第二反射镜设置于该光感测器与该第一反射镜之间，该第一反射镜与该第二反射 镜之间的夹角实质上为90度。根据本发明所述的光学式触控面板，光转向件设置于该基板的侧壁上，且包括第 一反射面及第二反射面，该第一反射面设置于该光学件与该第二反射面之间，该第二反射 面设置于该光感测器与该第一反射面之间，该第一反射面与该第二反射面之间的夹角实质 上为90度。根据本发明，再提出一种光学式触控面板，包括基板、三个光源模组、光转向件及 两个光感测器。基板形成触控区。此三个光源模组配置于基板的上方，且设置于基板的边 缘。光转向件配置于基板的侧边，光转向件与此三个光源模组实质包围基板。此两个光感 测器配置于基板的下方，分别位于基板的相对两端处，且相对于光转向件设置。此两个光感 测器只透过光转向件撷取触控区的影像。根据本发明所述的光学式触控面板，二光感测器各具有斜向视野，该等斜向视野 面向该触控区且实质交迭。根据本发明所述的光学式触控面板还具有三光源模组，其分别沿该基板的第一侧 边、第二侧边与第三侧边延伸，其中该光转向件设置于该基板的第四侧边，该二光感测器设 置于该基板的该第一侧边，该第四侧边对设于该第一侧边，该第二与第三侧边相邻于该第 一侧边与该第四侧边，该三光源模组于该基板的上方产生该光线。根据本发明所述的光学式触控面板，基板为矩形基板。通过本发明，光感测器及光转向件的配置可提高判断触控位置的准确度。由于光 感测器位于基板的下方，且触控区位于基板的上方，因此，光感测器因物体过近而大量地反 光的情况可避免，以增加判断触控位置的准确度。再者，透过光转向件的配置，光感测器的 视角可缩小，以避免影像产生变形而影响判断触控位置的准确度。
图IA绘示根据本发明第一实施例的光学式触控面板的俯视图。图IB绘示图IA中的光学式触控面板的侧视图。图2A绘示图IB中的光源产生光线后的光路径的示意图。图2B绘示图2A中的光学件回射光线的光路径的示意图。图3绘示图IA中的光学式触控面板的等效示意图。图4绘示利用三角量测法来侦测触控位置的坐标值的示意图。图5A绘示根据本发明第二实施例的光学式触控面板的俯视图。图5B绘示图5A中的光学式触控面板的侧视图。图6绘示图5B中的光源产生光线后的光路径的示意图。图7绘示图5A中的光学式触控面板的等效示意图。
具体实施例方式为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细 说明如下。请参照图IA及图1B，图IA绘示根据本发明第一实施例的光学式触控面板的俯视 图，且图IB绘示图IA中的光学式触控面板的侧视图。光学式触控面板100包括基板110、 三个光学件120、光转向件130及两个光模组140。本实施例的三个光学件120例如是三个回射器(Retroreflector)，配置于基板 110的上方，且相互邻接。此三个光学件120设置于基板110的边缘。光转向件130配置于 基板110的一侧。光转向件130与此些光学件120之间形成触控区Sl于基板110的上方。此两个光模组140各包括光源141及光感测器142，且配置于基板110的下方。更 详细地说，此两个光感测器142分别位于基板110的另一侧的相对两端处，且相对于光转向 件130设置。此外，两个光源141分别配置于邻近两个光感测器142处，且将光线导入触控 区Si。此两个光感测器142透过光转向件130撷取触控区Sl的影像。也就是说，当两个光源141在基板110的下方产生光线时，光转向件130反射光线 至光学件(回射器)120。接着，光学件(回射器)120回射光线至光转向件130，使光感测 器142经由光转向件130接收到光线。由于触控区Sl位于基板110的上方，且光感测器 142位于基板110的下方，因此，相较于以往触控区及感测器皆配置于基板的上方的光学式 触控萤幕来说，本实施例的光感测器142于撷取触控区Sl的影像时，不会因例如是手指或 触控笔太过接近而误判触控位置。以下进一步说明本实施例的光转向件130的形式与配置。光转向件130只设置在 相对于两个光感测器142的该侧，且包括第一反射镜131及第二反射镜132。第一反射镜 131配置于基板110的上方，且第二反射镜132配置于相对于第一反射镜131的正下方。第 一反射镜131设置于光学件120与第二反射镜132之间，且第二反射镜132设置于光感测 器142与第一反射镜131之间。第一反射镜131与第二反射镜132之间的夹角实质上为90 度。请参照图2A及图2B，图2A绘示图IB中的光源产生光线后的光路径的示意图，且 图2B绘示图2A中的光学件回射光线的光路径的示意图。首先，如图2A所示，光源141产 生的光线进入触控区Sl后投射至第二反射镜132，且第二反射镜132反射光线至第一反射 镜131。接着，第一反射镜131进一步反射光线，使得光线投射至光学件120。由于本实施 例的光学件120为回射器，因此，投射至光学件120的光线会沿着如图2A所示的路径反向 地回射至光模组140的光感测器142，如图2B所示。如此一来，光感测器142可藉由接收光 线产生的触控区Sl的影像来判断触控位置。请参照图3，其绘示图IA中的光学式触控面板的等效示意图。本实施例的光感测 器142只透过光转向件130撷取触控区Sl的影像。由于本实施例的光转向件130的配置， 因此，图IA的光模组140的光线投射范围实质上等效于图3所示的光模组140’的光线投 射范围。进一步来说，等效的两个光感测器142’各具有一斜向视野。于图3中，此两个斜 向视野分别利用不同的图案填满来表示出范围。此两个斜向视野面向触控区Sl且实质交 迭。如此一来，藉由上述等效的两个光感测器142’所示的光线投射范围可了解，相较于以 往具有大视角而导致影像变形的感测器来说，本实施例的光感测器142的视角可较小，以
5有效地减少影像变形的情况，而提升触控位置的判断上的准确性。如上所述，本实施例的光转向件130的配置使得光模组140 (如图IA所示)的光 线投射范围实质上等效于光模组140’(如图3所示)的光线投射范围。因此，本实施例透 过等效的光模组140’的配置来说明取得触控位置的机制。请参照图4，其绘示利用三角量测法来侦测触控位置的坐标值的示意图。假设手指 或触控笔的物体位于触控区Sl内，且物体的中心点是以点P表示。左侧的光模组140’位 于坐标系统的原点0处。右侧的光模组140’位于坐标系统的χ轴上的点Q处，且左侧的光 学件120位于坐标系统的y轴上。左侧与右侧的光模组140’的间距为L。此处点P与原点0的连线与χ轴的夹角例如是角度θ，且点P与点Q的连线与χ 轴的夹角例如是角度Φ来说，则依据下述的公式(1)及(2)，物体的中心点P的坐标值Px 及Py可分别计算出来Px = (tan Φ) (tan θ +tan Φ) X L(1)Py = (tan θ X tan Φ) + (tan θ +tan Φ) XL (2)如此一来，根据上述的三角量测法，物体的触控位置(也就是点P的坐标值)即可 得知。请参照图5A及图5B，图5A绘示根据本发明第二实施例的光学式触控面板的俯视 图，且图5B绘示图5A中的光学式触控面板的侧视图。相较于第一实施例，本实施例的光学式触控面板200的三个光学件220与光转向 件230的形式及配置方式与第一实施例的光学式触控面板100的三个光学件120与光转向 件130的形式与配置方式不同。其他与第一实施例相同的元件以相同标号标注，且不再重 复说明。基板110形成触控区Si’，且例如是矩形基板。为矩形基板的基板110具有第一 侧边llOsl、第二侧边110s2、第三侧边110s3及第四侧边110s4。第四侧边110s4与第一 侧边IlOsl对设，且第二侧边110s2与第三侧边110s3相邻于第一侧边IlOsl与第四侧边 110s4。光学式触控面板200的三个光学件220为三个光源模组。此三个光学件220配置 于基板110的上方且设置于基板110的边缘。本实施例的三个光学件220分别沿着基板 110的第一侧边llOsl、第二侧边110s2及第三侧边110s3延伸，用以产生光线。于本实施例中，光转向件230设置于基板110的侧边，例如是第四侧边110s4，更进 一步来说，光转向件230配置在基板110的侧壁上。如此一来，此三个光学件220与光转向 件230实质上包围基板110。两个光感测器242配置于基板110的下方，分别位于基板110的相对两端处，且相 对于光转向件230设置。也就是说，本实施例的两个光感测器242例如是设置于基板110 的第一侧边llOsl，以透过光转向件230接收光线来撷取触控区Si，的影像。光感测器242透过光转向件230接收光线的方式说明如下。光转向件230包括第 一反射面231及第二反射面232。第一反射面231设置于光学件220与第二反射面232之 间，且第二反射面232设置于光感测器242与第一反射面231之间。第一反射面231与第 二反射面232之间的夹角实质上为90度。值得注意，在此实施例中光转向件230亦可采用 前一实施例中的光转向件130达成相同功效。
请参照图6，其绘示图5B中的光源产生光线后的光路径的示意图。为光源模组的 光学件220产生的光线系投射至第一反射面231。接着，第一反射面231反射光线，使得光 线投射至第二反射面232。如此一来，第二反射面232进一步反射，使得光线投射至光感测 器242。如此一来，光感测器242可接收光线来判断例如是手指或是触控笔位于触控区Si’ 的触控位置。另外，请参照图7，其绘示图5A中的光学式触控面板的等效示意图。本实施例的光 感测器242只透过光转向件230撷取触控区Si’的影像。本实施例的光转向件230的配置 可提供类似于第一实施例的光转向件130的功能，使得光感测器242的光线投射范围实质 上可等效于如图7所示的光感测器242’的光线投射范围。进一步来说，等效的两个光感测 器242’各具有斜向视野。于图7中，此两个斜向视野的范围分别利用不同的图案填满来表 示出范围。此两个斜向视野面向触控区Si’且实质交迭。如此一来，藉由上述等效的两个 光感测器242’所示的光线投射范围可了解，相较于以往具有大视角而导致影像变形的感测 器来说，本实施例的光感测器242的视角可较小，以有效地减少影像变形的情况，而提升触 控位置的判断上的准确性。另外，物体于本实施例的光学式触控面板200的触控区Si’的触控位置可例如是 依据第一实施例中所述的三角量测法得知，此处不再重复说明。本发明上述实施例所揭露的光学式触控面板，其透过光感测器及光转向件的配置 来提高增加判断触控位置的准确度。由于触控区系位于基板的上方，且光感测器配置于基 板的下方，因此，光感测器因物体过近而大量地反光的情况可避免，以增加判断触控位置的 准确度。再者，透过光转向件的配置，光感测器的视角可缩小，以避免影像产生变形而影响 判断触控位置的准确度。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和 范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
权利要求
一种光学式触控面板，其特征在于包括基板；三光学件，配置于该基板的上方，且相互邻接，该等光学件设置于该基板的边缘；光转向件，配置于该基板的一侧，该光转向件与该三光学件之间形成触控区，该触控区位于该基板的上方；以及二光感测器，配置于该基板的下方，分别位于该基板的一侧的相对两端处，且相对于该光转向件设置，该二光感测器透过该光转向件撷取该触控区的影像。
2.如权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于该二光感测器各具有斜向视野， 该等斜向视野面向该触控区且交迭，其中该二光感测器只透过该光转向件撷取该触控区的 影像。
3.如权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于该光学件为回射器，该光学式触 控面板还包括二光源，配置于该基板的下方，且分别配置于邻近该二光感测器处，该二光源 是于该基板的下方产生该光线，该光转向件反射该光线至该回射器，接着，该回射器回射该 光线至该光转向件，使该光感测器接收到该光线。
4.如权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于该光学件为光源模组，该光源模 组是于该基板的上方产生该光线，该光感测器透过该光转向件接收该光线。
5.如权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于该光转向件只设置在相对于该二 光感测器的该侧，该光转向件包括第一反射镜及第二反射镜，分别配置于该基板的上方及相对于该第一反射镜的正下 方，该第一反射镜设置于该光学件与该第二反射镜之间，该第二反射镜设置于该光感测器 与该第一反射镜之间，该第一反射镜与该第二反射镜之间的夹角为90度。
6.如权利要求1所述的光学式触控面板，其特征在于该光转向件设置于该基板的侧壁 上，且包括第一反射面及第二反射面，该第一反射面设置于该光学件与该第二反射面之间， 该第二反射面设置于该光感测器与该第一反射面之间，该第一反射面与该第二反射面之间 的夹角为90度。
7.一种光学式触控面板，其特征在于包括基板，形成触控区；三光源模组，配置于该基板的上方，该等光源模组设置于该基板的边缘；光转向件，配置于该基板的侧边，该光转向件与该三光源模组包围该基板；以及二光感测器，配置于该基板的下方，分别位于该基板的相对两端处，且相对于该光转向 件设置，该二光感测器只透过该光转向件撷取该触控区的影像。
8.如权利要求7所述的光学式触控面板，其特征在于该二光感测器各具有斜向视野， 该等斜向视野面向该触控区且交迭。
9.如权利要求7所述的光学式触控面板，其特征在于还具有三光源模组，其分别沿该 基板的第一侧边、第二侧边与第三侧边延伸，其中该光转向件设置于该基板的第四侧边，该 二光感测器设置于该基板的该第一侧边，该第四侧边对设于该第一侧边，该第二侧边与第 三侧边相邻于该第一侧边与该第四侧边，该三光源模组于该基板的上方产生该光线。
10.如权利要求9所述的光学式触控面板，其特征在于该基板为矩形基板。
全文摘要
本发明提供一种光学式触控面板，包括基板、三个光学件、光转向件及两个光感测器。此三个光学件配置于基板的上方，且相互邻接。此三个光学件设置于基板的边缘。光转向件配置于基板的一侧，光转向件与此三个光学件之间形成触控区于基板的上方。此两个光感测器配置于基板的下方，分别位于基板的一侧的相对两端处，且相对于光转向件设置。此两个光感测器透过光转向件撷取触控区的影像。本发明透过光感测器及光转向件的配置来提高判断触控位置的准确度。
文档编号G06F3/042GK101907955SQ201010228189
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者徐德荣 申请人:苏州佳世达电通有限公司;佳世达科技股份有限公司