一种受抑全内反射触摸设备的制作方法

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种受抑全内反射触摸设备。

背景技术：

申请号为CN 104679346A，公布日为2015年6月3日的发明专利申请公开了一种基于受抑全内反射技术的多点触摸屏。包括形成全内反射的触摸屏基板，靠近触摸屏基板的非触摸面的光源，将光源导向触摸屏基板内形成全内反射的导光组件，接收经全内反射的光线的光接收器等。将零件置于触摸屏基板的非触摸面，通过导光组件改变光源的发射角度（保证光在触摸基板的触摸面上的入射角大于触摸基板相对与空气的临界角），在触摸屏基板内形成全内反射传播至触摸屏基板的另一端被光接收器检测。当触摸屏基板的触摸面发生触摸操作时，触摸面外部的介质由空气变为折射率大于面板材质的脂肪（手指），光在触摸屏基板内的全内反射受到抑制，光接收器检测到光强发生衰减，从而判断触摸面发生了触摸操作。该技术方案中，必须要保证光源、导光组件、光接收器、以及触摸面板四者相对位置的固定，其中任何一个部件的抖动或者位置改变都会导致光源发射角度的改变，从而影响通过全内反射传播至光接收器的光强，极有可能导致触摸误判，直接影响触摸屏的触摸精度。尤其是导光组件的环节，其光作用面角度的一些细微偏差极有可能被放大，从而破坏光在触摸屏基板内的全内反射。

技术实现要素：

本发明基于上述技术问题提供一种具有抗振性能的，在抖动环境中任能保证其触摸精度的触摸设备。

一种受抑全内反射触摸设备，包括具有顶面和底面的透明主体、设置在所述透明主体底面的安装部、设置在所述透明主体的一端的光发射管、以及设置在所述透明主体的另一端的光接收管；所述光发射管包括光源、以及光发射通道，所述光源设置在所述光发射通道的一端，所述光发射通道的另一端连接所述透明主体；所述光接收管包括光检测器、以及光接收通道，所述光检测器设置在所述光接收通道的一端，所述光接收通道的另一端连接所述透明主体；其特征在于：所述光发射管与所述光接收管分别设置于所述透明主体的两个相对的侧面；所述光发射通道设置具有透明主体材质的第一结合部固定连接所述透明主体，所述第一结合部使得所述光发射管发出的光在所述透明主体内全内反射；所述光接收通道设置具有透明主体材质的第二结合部固定连接所述透明主体，所述第二结合部使得在所述透明主体内全内反射的光折射出所述透明主体。所述光发射通道调整所述光源发出的光基本与所述光发射通道平行，进入所述透明主体，所述透明主体使得光保持与所述光发射通道平行的方向进入所述透明主体形成全内反射并经所述第二结合部进入所述光接收通道，被所述光检测器检测到。所述光发射通道设计为所述光发射管的一个部件，与所述光源合为一体，并通过所述第一结合部与所述透明主体结合，大大提高了结构的稳定性，保证触摸设备的触摸精度。并且，所述光发射管和所述光接收管在所述透明主体的两个侧面结合，可以大大的缩小透明面板触摸面的检测盲区。

作为优选，所述光发射通道与所述顶面或者底面的夹角Q1大于30度并且小于54度；所述第一结合部包括第一光射入面和第一光射出面，所述第一光射入面与所述光发射通道垂直，所述第一光射出面与所述顶面或者底面结合。提高通过在所述透明主体内形成全内反射的光的数量，提高了光接收管接收的光强，提高触摸装置的抗干扰性。

作为优选，所述光接收通道与所述顶面或者底面的夹角Q2大于30度并且小于54度；所述第二结合部包括第二光射入面和第二光射出面，所述第二光射出面与所述光接收通道垂直，所述第二光射入面与所述顶面或者底面结合。提高了能够被所述光检测器检测到光的数量，提高了光接收管接收的光强，提高触摸装置的抗干扰性。

作为优选，所述安装部包括包括设置在所述透明主体一端的光发射管安装座、设置在所述透明主体另一端的光接收管安装座、对应于所述光发射管安装座的光发射管限位部、以及对应于所述光接收管安装座的光接收管限位部；所述光发射管限位部包括第一角度限位面，所述第一角度限位面与所述顶面或者底面的夹角Q3大于25度并且小于60度；所述光接收管限位部包括第二角度限位面，所述第二角度限位面与所述顶面或者底面的夹角Q4大于25度并且小于60度。所述第一角度限位面和所述第二角度限位面分别对所述光发射管和所述光接收管的安装角度进行限位，保证所述光源产生的大部分光能够在所述透明主体内形成全内反射。

作为优选，所述光发射管安装座包括固定连接所述透明主体的底面的第一底座、以及设置在所述第一底座上的L型的第一安装槽；所述光接收管安装座包括固定连接所述透明主体的第二底座、以及设置在所述第二底座上的L型的第二安装槽。带有所述光发射管的电路板可以安装在所述L型的第一安装槽的底面，带有所述光接收管的电路板可以安装在所述L型的第二安装槽的底面。

作为优选，所述光发射管限位部包括设于透明主体的第一侧面的内凹的第一深度限位面，所述第一深度限位面的下凹深度小于所述第一结合部的厚度，并且与所述第一光射出面结合；所述第一角度限位面位于所述第一深度限位面的两端并且延伸至所述第一侧面；所述光接收管限位部包括设于所述透明主体的第二侧面的内凹的第二深度限位面，所述第二深度限位面的下凹深度小于所述第二结合部的厚度，并且与所述第二光射入面结合；所述第二角度限位面位于所述第二深度限位面的两端并且延伸至所述第二侧面。所述光发射管和所述光接收管嵌入所述透明主体中，与透明主体的结合更加牢固。

作为优选，所述光发射通道的内表面和所述光接收通道的内表面设有光反射层。所述光源发出的光中与所述光发射通道不平行的光在所述光发射通道中反射调整，提高光的集中度。

作为优选，所述第一光射出面部设置用于与所述第一深度限位面结合的第一光学胶层；所述第二光射入面设置用于与所述第二深度限位面结合的第二光学胶层。

作为优选，所述第一安装槽和所述第二安装槽设有减震缓冲层。

作为优选，所述第一深度限位面的内凹深度为0.1~0.5mm，所述的第二深度限位面的内凹深度为0.1~0.5mm。

本发明具有如下有益效果：

1. 光源与光发射通道一体设计，具有良好的抗振、防抖特性；

2. 光源与光发射通道一体设计，安装方便；

3. 光源与光发射通道一体设计，光路稳定，提高检测精度；

4. 光接收管检测到的光强大幅提高，提高了检测精度。

5. 减少了触摸盲区，增加了触摸面积。

附图说明

图1触摸装置结构侧视剖视图。

图2透明主体结构侧视剖视图。

图3光发射管结构示意图。

图4光接收管结构示意图。

图5图2中标号15的局部放大图。

图6图2中标号16的局部放大图。

其中，1-玻璃面板、2-光发射管、3-光接收管、11-顶面、12-底面、13-光发射管安装座、14-光接收管安装座、15-光发射管限位部、16-光接收管限位部、17/18-侧面、131-第一底座、1311-第一安装槽、141-第二底座、1411-第二安装槽、151-第一深度限位面、152-第一角度限位面、161-第二深度限位面、162-第二角度限位面、21-光源、22-光发射通道、23-第一光学胶层、221-第一结合部、2211-第一光射入面、2212-第一光射出面、31-光检测器、32-光接收通道、33-第二光学胶层、321-第二结合部、3211-第二光射入面、3212-第二光射出面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

如图1，一种触摸设备，包括具有相互平行的顶面11和底面12的玻璃面板1、固定设置在玻璃面板1一侧的光发射管2、以及固定设置在玻璃面板1的另一侧的光接收管3。

如图2，在玻璃面板1的顶面11和底面12之间的侧面17和侧面18分别设有用于安装光发射管2的光发射管安装座13和用于安装光接收管3的光接收管安装座14。侧面17和侧面18分别对应于所述光发射管安装座13和所述光接收管安装座14的设置有朝向玻璃面板1内部凹陷的光发射管限位部15和光接收管限位部16。

光发射管安装座13包括在玻璃面板1的一侧固定连接底面12的的第一底座131。第一底座131上倾斜设置有L型的第一安装槽1311。玻璃面板1的底面12对应于第一安装槽1311的位置处向玻璃面板1内部凹陷形成光发射管限位部15。光发射管限位部15包括平行于侧面17的第一深度限位面151，以及相互平行设置在第一深度限位面151两端的两个第一角度限位面152。第一深度限位面151的内凹深度为0.1~0.5mm。第一角度限位面152由第一深度限位面151的端部延伸至侧面17，并且与侧面17的夹角Q3小于60度（最好为15~50度）。如图3，光发射管2包括光源21、光发射通道22，光源21设置在光发射通道22的一端，光发射通道22设有同样为玻璃材质的第一结合部221。第一结合部221包括靠近光源21一侧端面的第一光射入面2211和靠近玻璃面板1一侧的第一光射出面2212。第一光射入面2211与光发射通道垂直2212，第一光射出面2211与底面12平行，并且通过光学胶形成的第一光学胶层23与玻璃面板1的第一深度限位面151结合。使得安装有光发射管2的电路板贴放在第一安装槽1311中时，安装在电路板上的光发射管2可以刚好放入光发射管限位部15中。夹角Q3可以在其范围内选择尽量小的值，通过第一角度限位面152以及第一安装槽1311的配合，使得光发射管2的光发射通道22与底面12的夹角Q1大于30度并且小于54度（最好为35~50度），使得玻璃面板的单侧触摸盲区控制在1.5mm以内。

光接收管安装座14在玻璃面板1的一侧固定连接底面12的的第二底座141。第二底座141上倾斜设置有L型的第二安装槽1411。玻璃面板1的底面12对应于第二安装槽1411的位置处向玻璃面板1内部凹陷形成光接收管限位部16。光接收管限位部16包括平行于侧面18的第二深度限位面161，以及相互平行设置在第二深度限位面161两端的两个第二角度限位面162。第二深度限位面161的内凹深度为0.1~0.5mm。第二角度限位面162由第二深度限位面161延伸至侧面18，并且与底面12的夹角Q4小于60度（最好为15~50度）。如图4，光接收管3包括光检测器31、光接收通道32，光检测器31设置在光接收通道32的一端，光接收通道32的另一端设有同样为玻璃材质的第二结合部321。第二结合部321包括靠近玻璃面板1一侧的第二光射入面3211和靠近光检测器31一侧的第二光射出面3212，第二光射出面3212与光接收通道32垂直，第二光射入面3211与底面12平行，并且通过光学胶形成的第二光学胶层33与玻璃面板1的第二深度限位面161结合。夹角Q4可以在其的范围内选择合适的值，使得安装有光接收管3的电路板安装在第二安装槽1411上时，安装在电路板上的光接收管3可以刚好放入光接收管限位部16中。通过第二角度限位面162以及第一安装面142的配合，使得光接收管3的光接收通道32与底面12的夹角Q2大于30度并且小于54度（最好为35~50度），使得玻璃面板单侧的触摸盲区控制在1.5mm以内。

光发射通道22的内表面设有第一光反射层222，光源21发出的光经过光发射通道到达第一结合部221的第一光射入面2211，并且以基本垂直的入射角射入第一结合部221。光按照原传输方向在第一结合部221内继续传播到达第一光射出面2212，通过第二光射出面2212继续保持原传输方向进入玻璃面板1，并且在玻璃面板1内形成全内反射。玻璃面板1内全内反射的光到达位于玻璃面板1的另一端，通过第二结合部321的第二光射入面3211，在第二结合部321中沿源传播方向传输，到达第二光射出面3212，并且以基本垂直的入射角由第二结合部321射出至光接收管32。光接收通道32的内表面设有第二光反射层322，通过光接收管32到达光检测器31并被光检测器31检测。当玻璃面板1的顶面11有触摸动作发生时，光的全内反射受到抑制，光检测器31检测到的光强发生衰减，从而可以判断该光接收管3对应的光路上发生了触摸，通过一定的算法即可进一步计算出触摸的位置。

如图1，光源21发出的光P经过玻璃面板1到达光检测器31的过程中的损失很少，提高了光检测器31检测到的光强，从而提高了触摸设备的检测灵敏度。

光发射管2与光发射管安装座14，以及光接收管3与光接收管安装座15安装于在玻璃面板两侧，减小了玻璃面板的触摸盲区。

光源21和光发射通道22一体集成于光发射管2中，光检测器31和光检测通道32一体集成于光接收管3中，光发射管2和光接收管3均与玻璃面板固定结合。另外，还可以在第一安装面132和第二安装面142分别设置减震缓冲层（1321、1421）。可以大大提升触摸设备的抗振防抖性能。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。