[發(fā)明專(zhuān)利]光學(xué)觸控裝置及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910348751.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110083274B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝宗諺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 業(yè)成科技（成都）有限公司;業(yè)成光電（深圳）有限公司;英特盛科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/042
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/042
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 楊冬梅;張行知

本發(fā)明為一種光學(xué)觸控裝置，包括：一第一導(dǎo)光基材、一第二導(dǎo)光基材、復(fù)數(shù)發(fā)射器以及復(fù)數(shù)接收器。該第一導(dǎo)光基材用以供一使用者進(jìn)行觸控操作。該第二導(dǎo)光基材設(shè)置于該第一導(dǎo)光基材上。該復(fù)數(shù)發(fā)射器設(shè)置于該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊，用以自該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊發(fā)出一光線于該第二導(dǎo)光基材以及該第一導(dǎo)光基材內(nèi)進(jìn)行全反射。該復(fù)數(shù)接收器設(shè)置于該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊，用以接收于該第二導(dǎo)光基材以及該第一導(dǎo)光基材內(nèi)進(jìn)行全反射后之該光線。本發(fā)明還包括一種光學(xué)觸控系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種觸控裝置及其系統(tǒng)，尤指一種基于抑制全內(nèi)反射(FrustratedTotal Internal Reflection；FTIR)搭配演算法進(jìn)行手指觸控點(diǎn)轉(zhuǎn)換的光學(xué)觸控裝置及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

按，目前有許多光學(xué)方式進(jìn)行導(dǎo)光，以光機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)為主，例如抑制全內(nèi)反射(Frustrated Total Internal Reflection；FTIR)的光學(xué)觸控架構(gòu)。其技術(shù)滿(mǎn)足全平面設(shè)計(jì)，搭配演算法進(jìn)行手指觸控點(diǎn)轉(zhuǎn)換。光機(jī)設(shè)計(jì)會(huì)影響后續(xù)演算法的處理，包括訊號(hào)處理、濾波、放大及ADC等等。而目前有幾種主流光機(jī)設(shè)計(jì)架構(gòu)，分別有兩家公司，包括瑞典FlatFrog、愛(ài)爾蘭RAPT Touch。其技術(shù)先后以FlatFrog優(yōu)先，RAPT為之后。這些設(shè)計(jì)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，包括訊號(hào)接收程度、放大及ADC轉(zhuǎn)換，也會(huì)影響到后續(xù)量產(chǎn)組裝行為。

所有的光學(xué)式FTIR架構(gòu)皆建立在全反射理論上，手指觸壓表面破光光線訊號(hào)進(jìn)行感測(cè)。Flatfrog架構(gòu)以發(fā)射器及接收器貼覆在玻璃上的油墨，在兩者間貼覆一材料作為光源散射材質(zhì)，進(jìn)行光源打散，或采用大角度發(fā)射角度光進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓光線有機(jī)會(huì)打散滿(mǎn)足全反射條件，在玻璃內(nèi)光線能夠傳導(dǎo)至玻璃四周邊緣，讓其他感測(cè)器能接收。其架構(gòu)簡(jiǎn)單，不過(guò)大部份光線經(jīng)由玻璃另一表面穿透，僅有少部份光線能夠進(jìn)行玻璃內(nèi)全反射，其穿透光比例高于90％以上；此模組總厚度約在7.1mm。因此，后續(xù)訊號(hào)處理需要對(duì)于噪聲濾波更有一定要求。另外，為了遮掩發(fā)射器及感測(cè)器元件，需要進(jìn)行IR油墨及一般油墨涂層設(shè)計(jì)。

RAPT架構(gòu)是以發(fā)射器/感測(cè)器貼覆在導(dǎo)光組件上，經(jīng)過(guò)光學(xué)計(jì)算進(jìn)行多次全反射導(dǎo)入導(dǎo)光玻璃內(nèi)傳導(dǎo)。該產(chǎn)品為了避開(kāi)Flatfrog專(zhuān)利，采用導(dǎo)光條進(jìn)行設(shè)計(jì)，在后續(xù)組裝/黏貼元件行為上及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，帶來(lái)許多復(fù)雜程度，整體模組厚度將增加至約19.2mm。但此方式將大部份光線導(dǎo)入導(dǎo)光玻璃上，在后續(xù)訊號(hào)處理上，將降低噪聲干擾及誤報(bào)點(diǎn)狀況發(fā)生。另外，為了遮掩發(fā)射器及傳感器組件，需要進(jìn)行IR油墨及一般油墨涂層設(shè)計(jì)。

是以，要如何解決上述習(xí)用之問(wèn)題與缺失，即為本發(fā)明之發(fā)明人與從事此行業(yè)之相關(guān)廠商所亟欲研究改善之路徑所在者。

發(fā)明內(nèi)容

故，本發(fā)明之發(fā)明人有鑒于上述缺失，乃搜集相關(guān)資料，經(jīng)由多方評(píng)估及考慮，并以從事于此行業(yè)累積之多年經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)由不斷試作及修改，始設(shè)計(jì)出此種發(fā)明專(zhuān)利者。

本發(fā)明之目的在于提供一種基于抑制全內(nèi)反射(Frustrated Total InternalReflection；FTIR)搭配演算法進(jìn)行手指觸控點(diǎn)轉(zhuǎn)換的光學(xué)觸控裝置及其系統(tǒng)，其具有架構(gòu)簡(jiǎn)單，改善模組厚度、光源利用率、組裝簡(jiǎn)單、縮小邊框區(qū)域達(dá)到窄邊框等等優(yōu)勢(shì)。

為了達(dá)到上述或其他目的，本發(fā)明一種光學(xué)觸控裝置，包括：一第一導(dǎo)光基材，用以供一使用者進(jìn)行觸控操作；一第二導(dǎo)光基材，設(shè)置于該第一導(dǎo)光基材上；復(fù)數(shù)發(fā)射器，設(shè)置于該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊，用以自該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊發(fā)出一光線于該第二導(dǎo)光基材以及該第一導(dǎo)光基材內(nèi)進(jìn)行全反射；以及復(fù)數(shù)接收器，設(shè)置于該第二導(dǎo)光基材之側(cè)邊，用以接收于該第二導(dǎo)光基材以及該第一導(dǎo)光基材內(nèi)進(jìn)行全反射后之該光線；其中該第一導(dǎo)光基材可為平面(硬)、曲面(硬)或可撓性(軟)材質(zhì)所制成，該第二導(dǎo)光基材為可撓性(軟)材質(zhì)所制成。

在一較佳實(shí)施例中，其中該第一導(dǎo)光基材上兩側(cè)邊分別具有一油墨層。

在一較佳實(shí)施例中，其中該第二導(dǎo)光基材鄰近于側(cè)邊處具有一彎折部。