光学式触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学式触控装置。光学式触控装置包含至少一个光路单元及至少一个光感测单元。至少一个光路单元设置于光学式触控装置的显示单元的第一侧，用于接收至少一个方向的入射光。至少一个方向的入射光于至少一个光路单元内完成至少一次折射以聚焦成图像于成像区域。至少一个光感测单元设置于至少一个光路单元的相对位置，并用于根据成像区域的图像产生感测结果。本发明专利技术的光学式触控装置可有效接收显示单元中各种方向的光信号，并减少图像成像误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学触控，并且特别地，本专利技术涉及一种可有效接收显示单元中各种方向的光信号，并减少图像成像误差的光学式触控装置。
技术介绍
近年来，随着触控图像显示技术不断地发展，各种触控技术的产品已逐步取代传 统的键盘及鼠标的输入功能，致使电子产品无需设置键盘或携带其他输入配件，可提升电 子产品使用的方便性及机动性。此外，由于电子产品上无需保留按键设置的区域位置，因 此，电子产品的显示屏幕可选择较大的面板，让使用者得以在较大的显示屏幕上获得更好 的视觉享受及输入数据的准确性。请参照图1，图1示出传统的光学式触控装置2的示意图。如图1所示，传统的光 学式触控装置2包含显示单元20及光感测模块28，其中光感测模块28包含光路单元22及 光感测单元24。需要注意的是，传统的光路单元22为立体球面的光学透镜，其球状透镜的 一面为平面需固定于显示单元20的一侧。由于传统的球状透镜为单一曲率的透镜，当该球状透镜装设于显示单元20时，往 往使得传统的光学式触控装置2体积需增大，而增加成本与破坏空间设计的美感。并且，如果光感测模块28其成像状态如图2A所示，图2A示出图1中传统的光感 测模块28的放大图。值得注意的是，由y-ζ轴方向可发现成像于光感测单元24的成像区 域As仅占光路单元22最大面积的部分，如图2B所示，所以装设时需注意光感测模块28中 的光感测单元24是否已准确设置于预先设定的位置。换言之，光感测模块28的选定位置 必须与感测区域、背景在设定范围内完整匹配，才能达到感测及获取有效图像的功能，所以 选择适当的光感测模块28相当重要。若光感测模块28已设置于显示单元20的一侧时，也可能因为人员组装或搬运震 动等因素，造成光感测模块28的光感测单元24移开原来设置的位置，导致光感测模块28 无法感测到可供有效判读的图像信号，即如图2C所示。因此，本专利技术提出一种光学式触控装置，以解决上述问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面在于提供一种通过光学透镜的适当设计使得光感测模块 能够有效接收光信号，并且确保光信号能被光感测模块准确辨识，以降低图像误差。根据本专利技术的一个具体实施例为一种光学式触控装置，该光学式触控装置包含至 少一个光路单元、至少一个感测单元、显示单元及处理模块。该至少一个光路单元设置于该 显示单元的第一侧，该至少一个光路单元用于接收至少一个方向的入射光，该至少一个方 向的入射光于该至少一个光路单元内完成至少一次折射，以聚焦成图像于成像区域内。其 中，该至少一个光路单元通过透镜的设计，以接收该显示单元中的该入射光。并且，该透镜 的第一面为凸出曲面，该凸出曲面包含至少一个曲度，而相对于该第一面的第二面用于贴合至该显示单元的该第一侧。在此实施例中，该至少一个光感测单元设置于该至少一个光路单元的相对位置， 该至少一个光感测单元用于根据该成像区域的该图像产生感测结果，其中该至少一个光路 单元与光感测单元可组合成光感测模块。该处理模块耦接至该至少一个光感测单元，并用 于根据该感测结果判定至少一个物体于该显示单元上所形成的至少一个触控点位置。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，透镜进一步包含第三面及第四面，且第三面 对称于第四面。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，当至少一个方向的入射光于至少一个光路 单元中完成至少一次折射后，至少一个方向的入射光将于成像区域内形成图像，且图像可 输出至至少一个光感测单元。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，感测结果和至少一个物体与参考区域之间 的比对结果有关，参考区域设置于显示单元上相对于第一侧的第二侧。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，当至少一个物体于显示单元上阻挡住至少 一个方向的入射光时，将会导致图像产生变化，至少一个光感测单元根据图像的变化情形 产生感测结果。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，参考区域包含至少一个参考样式，至少一个 参考样式以明暗交错的方式呈现，用于与至少一个物体进行比对以产生比对结果。根据本专利技术的光学式触控装置，其中，比对结果与至少一个物体阻挡住至少一个 方向的入射光所形成的遮蔽区域涵盖参考区域的比例大小有关。根据本专利技术的光学式触控装置，其中至少一个光路单元可由多个透镜构成。综上所述，本专利技术提供的光学式触控装置通过光路单元的适当设计，使得光感测 模块能够有效地接收光信号，以改善传统上需要将感测模块准确对准的繁杂设置工序。此 外，由于本专利技术将成像区域有效加大，也可防止系统处理图像时产生误差，而导致触控装置 产生误判的情况。并且，本专利技术除可缩小透镜所占的空间外，还可提升组装时光感测模块可 接受的误差，进而达到降低光学透镜的成本以及提升图像获取的灵敏度与稳定度的功效。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的具体实施方式及附图得到进一步的了 解。附图说明图1示出传统的光学式触控装置的示意图。图2A示出图1中传统的光感测模块的放大图。图2B示出图2A中y_z方向可能的图像示意图。图2C示出图像在y-ζ方向的可能情况的示意图。图3示出根据本专利技术的一个具体实施例的光学式触控装置的示意图。图4示出图3中光感测模块的放大图。图5A示出入射光透过光路单元成像的三种视图。图5B示出图5A中y_z方向可能的成像示意图。图6A示出光路单元包含两个透镜的组合的示意图。图6B示出图6A中入射光透过光路单元成像的三种视图。图7A示出光路单元的第一面具有两种曲度的示意图。图7B示出图7A中入射光透过光路单元成像的三种视图。具体实施例方式根据本专利技术的一个具体实施例为一种光学式触控装置。在此实施例中，该光学式 触控装置可应用于液晶显示器或其他显示装置，使其具备图像显示及触控输入的功能。请 参照图3，图3示出根据本专利技术的一个具体实施例的光学式触控装置4的示意图。如图3所示，光学式触控装置4包含显示单元40、至少一个光路单元42、至少一个 光感测单元44及处理模块46。其中，显示单元40提供使用者通过手指或其他物体碰触表 面来执行输入功能，但不以此为限。在此实施例中，至少一个光路单元42设置于光学式触控装置4的显示单元40的 第一侧，至少一个光路单元42用于接收入射光。值得注意的是，其接收的入射光于至少一 个光路单元42内完成至少一次折射，以聚焦成图像于成像区域。至少一个光感测单元44设置于至少一个光路单元42的相对位置，至少一个光感 测单元44用于根据成像区域的图像产生感测结果，在实际应用中，至少一个光路单元42与 光感测单元44可组合成光感测模块48，且可根据使用者的实际需求在显示单元40侧边设 置多个光感测模块48，以提高光学式触控装置4的准确度及稳定度。需要注意的是，光感测单元44可以是各种型式的光电传感器(例如电荷耦合元件 (Charge Coupled Device，CCD)传感器、互补式金氧半(或互补式金属氧化物半导体，Compl ementaryMetal-Oxide-Semiconductor,CMOS)传感器等)、光压传感器、光热传感器、光声传 感器及光磁传感器等光感测元件，再搭配本专利技术的光路单元42即可达到有效接收的功效， 并改善传统球状透镜的缺点。处理模块46耦接至至少一个光感测单元44，并用于根据该感测结果判定至少一 个物体于该显示单元40上所形成的至少一个触控点位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学式触控装置，包含：至少一个光路单元，设置于所述光学式触控装置的显示单元的第一侧，用于接收至少一个方向的入射光，所述至少一个方向的入射光于所述至少一个光路单元内完成至少一次折射以聚焦成图像于成像区域；以及至少一个光感测单元，设置于所述至少一个光路单元的相对位置，所述至少一个光感测单元用于根据所述成像区域的所述图像产生感测结果。

【技术特征摘要】
1.一种光学式触控装置，包含至少一个光路单元，设置于所述光学式触控装置的显示单元的第一侧，用于接收至少 一个方向的入射光，所述至少一个方向的入射光于所述至少一个光路单元内完成至少一次 折射以聚焦成图像于成像区域；以及至少一个光感测单元，设置于所述至少一个光路单元的相对位置，所述至少一个光感 测单元用于根据所述成像区域的所述图像产生感测结果。2.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其中所述至少一个光路单元通过透镜的设 计，用于接收所述显示单元中的所述入射光。3.根据权利要求2所述的光学式触控装置，其中所述透镜的第一面为凸出曲面，所述 凸出曲面包含至少一个曲度。4.根据权利要求3所述的光学式触控装置，其中所述透镜的所述第二面用于贴合至所 述显示单元的所述第一侧。5.根据权利要求3所述的光学式触控装置，其中所述透镜进一步包含第三面及第四 面，且所述第三面对称于所述第四面。6.根据权利要求1所述的光学式触控装置，其中当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琅，颜孟新，王威，周忠诚，
申请(专利权)人：瑞鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]