CN201408409Y - 光学触控感测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种光学触控感测装置，应用于一面板。该光学触控感测装置包含外罩式框架、第一影像撷取模块、第二影像撷取模块以及处理模块。外罩式框架包含第一位置及第二位置。第一影像撷取模块设置于第一位置上，用以撷取关于面板上的一触控点的第一影像；第二影像撷取模块设置于第二位置上，用以撷取关于该触控点的第二影像。处理模块用以根据该第一影像及该第二影像决定对应于该触控点的一坐标。

Description

光学触控感测装置

技术领域

本实用新型是关于一种光学触控感测装置，并且特别地，本实用新型的光学触控感测装置包含可罩接于面板外的外罩式框架。

背景技术

近年来，由于影像显示技术不断地进步，触控式屏幕因为具有可直接通过接触方式进行输入的优点，已成为现今市面上常见的一种显示装置，并且广泛地应用于各类电子产品中，例如自动柜员机、销售点终端机、游客导览系统或工业控制系统等。

一般的光学镜头检测式的触控屏幕相关产品，受限于传统的调整机构大小，需要较大的设计空间方可满足屏幕触控检测的需求。请参阅图1，图1绘示传统的光学镜头检测式的触控屏幕。传统的光学镜头检测式的触控屏幕包含面板10、第一影像模块12、第二影像模块14、多个发光单元16及处理单元(未显示于图中)。

如图1所示，若要使面板10具有触控功能，需在面板上额外装设至少两个影像撷取模块12、14，并且需在面板周围装设多个发光单元16。藉此，处理单元可分别根据第一影像模块12所检测到的第一影像及第二影像模块14所检测到的第二影像计算出触控点P1的坐标。但此种触控屏幕需将影像撷取模块12、14及发光单元16相关的电路元件均裸露在外以检测触控点，使其在面板周围因设置影像模块12、14及发光单元16而产生厚度，除了在使用上极为不便，外观上亦不甚美观。

此外，传统的光学镜头检测式的触控屏幕如欲在面板上增加一层玻璃作为保护层，则需重新针对该功能设计相关的机构，除了明显增加其设计时间外，更增加了触控屏幕的机构组装的复杂度。

因此，本实用新型提供一种光学触控感测装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学触控感测装置，其功能完全独立于面板，可简化现有的安装光学镜头检测式的触控机构的复杂度，同时还能有效地缩减传统机构安装所需的空间。

根据本实用新型，该光学触控感测装置是应用于一面板。该光学触控感测装置包含外罩式框架、第一影像撷取模块、第二影像撷取模块以及处理模块。

于本实用新型中，外罩式框架包含第一位置及第二位置。第一影像撷取模块设置于第一位置上，用以撷取关于面板上的一触控点的第一影像；第二影像撷取模块设置于第二位置上，用以撷取关于该触控点的第二影像。处理模块耦接至第一影像撷取模块及第二影像撷取模块，用以根据该第一影像及该第二影像决定对应于该触控点的一坐标。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果是：将影像撷取模块直接安装于面板外的外罩式框架上，并且将影像撷取模块相关电路元件整合于外罩式框架上，以形成功能完全独立于面板的光学触控感测装置。此外，影像撷取模块相关电路隐藏于外罩式框架的内侧，可妥善的防护影像撷取模块与电路，避免相关元件遭受外力撞击。最后，由于将影像撷取模块的电路板与影像传感器分开设置，得以降低因设置光学触控感测装置所产生的厚度。

并且，由于金属制成的外罩式框架能够产生屏蔽效应，进而有效地阻隔外界的电磁波干扰，以增加信号的稳定度。由于本实用新型的光学触控感测装置是完全独立于面板外，因此，使用者可弹性地依照其使用需求决定是否在面板外增加一层玻璃作为其保护层。另一方面，本实用新型的光学触控感测装置亦能够大幅简化传统上安装光学镜头检测式的触控机构的复杂度，同时还能有效地缩减传统机构安装所需的空间。

附图说明

关于本实用新型的优点与精神可以通过以下配合附图对本实用新型的较佳实施例的详细描述得到进一步的了解，其中：

图1绘示传统的光学镜头检测式的触控屏幕。

图2是绘示根据本实用新型的第一具体实施例的光学触控感测装置的主视图。

图3是绘示图2中的光学触控感测装置的第一位置的局部放大图。

图4是绘示图2中的光学触控感测装置的后视图。

图5是绘示图2中的光学触控感测装置的侧视图及局部放大图。

图6A是绘示将本实用新型的第二具体实施例的光学触控感测装置罩接于一面板外的示意图。

图6B是绘示将本实用新型的第三具体实施例的光学触控感测装置罩接于一面板外的示意图。

具体实施方式

请参阅图2，图2是绘示根据本实用新型的第一具体实施例的光学触控感测装置3的主视图。如图2所示，光学触控感测装置3包含外罩式框架30、第一影像撷取模块32、第二影像撷取模块34以及处理模块36。接下来，将分别就光学触控感测装置3所包含的各个模块进行详细的介绍。

首先，将就光学触控感测装置3的外罩式框架30进行介绍。顾名思义，外罩式框架30能够罩接于面板外。外罩式框架30包含第一位置300及第二位置302，以供影像撷取模块进行设置。于本具体实施例中，第一位置300及第二位置302分别位于外罩式框架30的左上侧及右上侧。当然，于实际应用中，第一位置300及第二位置302亦可依照实际需求而设置于外罩式框架30上的其它适当位置，并不以此为限。一般而言外罩式框架30通常具有金属材质，以达到保护内部电路及屏蔽电磁波干扰的效果。

至于光学触控感测装置3所包含的两个影像撷取模块，其中，第一影像撷取模块32设置于外罩式框架30的第一位置300上，用以撷取关于面板上的一触控点P3的第一影像；第二影像撷取模块34设置于外罩式框架30的第二位置302上，用以撷取关于触控点P3的第二影像。至于处理模块36则是隐藏于外罩式框架30内部，并且耦接第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34，用以根据第一影像及第二影像计算出对应于触控点P3的坐标。

于实际应用中，第一影像撷取模块32以及第二影像撷取模块34包含电路板324及影像传感器322(请参阅图3)，其中影像传感器322可包含电荷耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)影像传感器、互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)影像传感器或其它类型的影像传感器，并没有一定的限制。

请参阅图3，图3是绘示图2的光学触控感测装置3的第一位置300的局部放大图。如图3所示，外罩式框架30亦包含第一排线孔3000及第二排线孔(未显示于图中)。于此实施例中，第一排线孔3000设置于第一位置300旁，用以提供第一影像撷取模块32的第一排线326伸出的空间；第二排线孔设置于第二位置302旁，用以提供第二影像撷取模块34的第二排线伸出的空间。

于实际应用中，第一排线孔3000及第二排线孔分别设置于第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34上方。一般而言，为了平衡与美观起见，上述的第二排线孔设置于第二位置302的相对位置与第一排线孔3000设置于第一位置300的相对位置大体上相同，以避免一边较高一边较低的情形出现，但不以此为限。

请再参阅图2。于此实施例中，外罩式框架30是由第一钣金构件305、第二钣金构件306、第三钣金构件307及第四钣金构件308铆接而成。其中，第一钣金构件305、第二钣金构件306、第三钣金构件307及第四钣金构件308分别位于外罩式框架30的上侧、下侧、左侧及右侧。于实际应用中，构成外罩式框架30的构件的材质及数目并无一定的限制，故并不以本实施例的由四个钣金构件所构成的外罩式框架30为限。

其中，第一钣金构件305的内侧设置有一通道304或沟槽，且该通道304位于第一位置300及第二位置302之间，其主要功用在于隐藏处理模块36及相关线路或模块(例如电源电路板)以使其不会外露。至于线路则是用以供处理模块36与第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34之间进行耦接。

于实际应用中，为降低第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34的厚度，可将第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34的电路板324与影像传感器322分开设置，其间仍以线路或排线(例如软排线(Flexible Printed Circuit，FPC；FlexibleFlat Cable，FFC))电性连结；具体而言，是将第一影像撷取模块32的电路板324设置于通道304中靠近第一位置300处，其间以第一排线326电性连结第一影像撷取模块的影像传感器322与电路板324；将第二影像撷取模块34的电路板设置于通道304中靠近第二位置302处，其间以第二排线电性连结第二影像撷取模块34的影像传感器与电路板。电源电路板耦接至该等电路板324，以稳定地提供电压至第一影像撷取模块32及第二影像撷取模块34。此外，电源电路板与该等电路板324亦可视功能需求而合并为同一块电路板，并隐藏于第一钣金构件305内侧的该通道304内。

请参阅图4，图4是绘示图2中的光学触控感测装置3的后视图。如图4所示，第二钣金构件306的内侧可选择性地设置有下侧饰条3060。于实际应用中，下侧饰条3060可以是由单一光谱透光材料(例如只能通过红外光，其余颜色的光均会被过滤掉而无法通过)、混光材料(具有不同光源的混光效果)或反光材料所构成，但不以此为限。设置饰条3060的作用是将发光单元为混光效果，使其离散的发光单元(离散的单点发光)于影像撷取模块撷取下得以产生连续的线光源或面光源，如此得以较精准地计算触控点的坐标。

同样地，第三钣金构件307的内侧亦可选择性地设置有左侧饰条3070，左侧饰条3070的材料与下侧饰条3060的材料大体上相同；第四钣金构件308的内侧亦可选择性地设置有右侧饰条3080，右侧饰条3080的材料与下侧饰条3060的材料大体上相同。于实际应用中，饰条材料的材质可根据使用者的功能需求选择适当的材料，并无一定的限制。

请参阅图5。图5是绘示图2中的光学触控感测装置3的侧视图及局部放大图。如图5右上方的局部放大图所示，第一钣金构件305包含第一侧向承靠结构板3050及第一正向支撑结构板3052。当外罩式框架30罩接于面板外时，第一侧向承靠结构板3050用以侧向承靠该面板，而第一正向支撑结构板3052则是用以正向支撑该面板。

同样地，第二钣金构件306亦包含第二侧向承靠结构板(未显示于图中)及第二正向支撑结构板(未显示于图中)。实际上，第二侧向承靠结构板与第一侧向承靠结构板的功能大体上相同；第二正向支撑结构板与第一正向支撑结构板的功能大体上相同，故于此不另行赘述。

于实际应用中，第二钣金构件306还可包含断差结构3062。断差结构3062的主要功用在于辅助第二侧向承靠结构板及第二正向支撑结构板限制面板的侧向位移及正向位移。此外，第三钣金构件307及第四钣金构件308嵌入面板的侧壁以直接限制面板的左右移动，以避免面板产生左右晃动。

如图5左上方及右下方的局部放大图所示，第三钣金构件307上设置有左侧八字孔3072，并且左侧八字孔3072还包含有第一左侧孔位3074及第二左侧孔位3076。同样地，第四钣金构件308上设置有对应于左侧八字孔3072的右侧八字孔3082，右侧八字孔3082包含第一右侧孔位3084及第二右侧孔位3086。并且，左侧八字孔3072的第一左侧孔位3074的位置是对应于右侧八字孔3082的第一右侧孔位3084的位置；左侧八字孔3072的第二左侧孔位3076的位置对应于右侧八字孔3082的第二右侧孔位的位置3086。

值得注意的是，本实用新型采用上述设计方式的目的在于：提供不同的锁固孔位，让使用者依其实际需求选择是否在面板外增加一层玻璃作为保护层，而能采用不同的锁固孔位进行锁固，以增加使用者使用光学触控感测装置3时的弹性，并可大幅降低设计光学触控感测装置3的结构时的复杂度。

此外，于第一钣金构件305上以及第二钣金构件306上亦可设有相对应的八字孔，以加强面板的锁固强度。同样地，这些八字孔亦分别具有相对应的两个孔位。而于面板本身则设有对应于各个八字孔的锁孔，组装时，可采用螺丝直接穿过八字孔以与面板本身的锁孔形成锁固的状态，但不以此为限。

请参阅图6A，图6A是绘示将本实用新型的第二具体实施例的光学触控感测装置罩接于一面板外的示意图。如图6A所示，光学触控感测装置的外罩式框架52罩接于面板50外，且于面板50与外罩式框架52之间设置有饰条54。实际上，饰条54可由单一光谱透光材料、混光材料或反光材料所构成，但不以此为限。请再参阅图5，若将外罩式框架30罩接于面板50外，面板50将会被螺丝锁固于第一左侧孔3074位及第一右侧孔位3084，但不以此为限。

实际上，光学触控感测装置可根据使用者的需求进一步设置一玻璃构件于外罩式框架内侧，以组成包含玻璃层的光学触控感测装置。请参阅图6B，图6B是绘示将根据本实用新型的第三具体实施例的光学触控感测装置罩接于一面板外的示意图。如图6B所示，假设外罩式框架72被罩接于面板70外，玻璃构件76将会位于面板70的外侧以保护面板70，而饰条74则设置于外罩式框架72与玻璃构件76之间。

此外，面板70与玻璃构件76之间设置有缓冲泡棉78，以避免面板70与玻璃构件76之间形成碰撞或摩擦；玻璃构件76与饰条74之间亦设置有缓冲泡棉78，以避免玻璃构件76与饰条74之间形成碰撞或摩擦。

请再参阅图5，当含有玻璃层的光学触控感测装置罩接于面板70外时，面板70将会被螺丝锁固于如图5所示的第二左侧孔位3076及第二右侧孔位3086，但不以此为限。

相较于先前技术，本实用新型的特色在于将影像撷取模块直接安装于面板外的外罩式框架上，并且将影像撷取模块相关电路元件整合于外罩式框架上，以形成功能完全独立于面板的光学触控感测装置。再者，由于影像撷取模块的相关电路均隐藏于外罩式框架的内侧，故可妥善地防护影像撷取模块与电路，以避免相关元件遭受到外力的撞击。最后，由于将影像撷取模块的电路板与影像传感器分开设置，得以降低因设置光学触控感测装置所产生的厚度。

另一方面，由于外罩式框架是由金属构成，故可产生屏蔽效应，进而有效地阻隔电磁波，以增加信号的稳定度。由于本实用新型的光学触控感测装置完全独立于面板外，因此可弹性地依使用者的实际需求决定是否在面板外增加玻璃作为其保护层。本实用新型可简化传统上安装光学触控感测装置的复杂度，并可明显地缩减其安装所需的空间。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本实用新型所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (20)

1.一种光学触控感测装置，应用于一面板，其特征在于，该光学触控感测装置包含：

一外罩式框架，罩接于该面板外，该外罩式框架包含一第一位置及一第二位置；

一第一影像撷取模块，设置于该第一位置上，用以撷取关于该面板上的一触控点的一第一影像；

一第二影像撷取模块，设置于该第二位置上，用以撷取关于该触控点的一第二影像；以及

一处理模块，耦接至该第一影像撷取模块及该第二影像撷取模块，用以根据该第一影像及该第二影像决定对应于该触控点的一坐标。

2.根据权利要求1所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一位置及该第二位置分别位于该外罩式框架的左上侧及右上侧。

3.根据权利要求1所述的光学触控感测装置，其特征在于，该外罩式框架包含：

一第一排线孔，设置于该第一位置旁，用以提供该第一影像撷取模块的一第一排线伸出的空间；以及

一第二排线孔，设置于该第二位置旁，用以提供该第二影像撷取模块的一第二排线伸出的空间。

4.根据权利要求1所述的光学触控感测装置，其特征在于，该外罩式框架是由一第一钣金构件、一第二钣金构件、一第三钣金构件及一第四钣金构件铆接而成，该第一钣金构件、该第二钣金构件、该第三钣金构件及该第四钣金构件分别位于该外罩式框架的上侧、下侧、左侧及右侧。

5.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一钣金构件的内侧设置有一通道，该通道是介于该第一位置及该第二位置之间，并是用以隐藏该处理模块及一线路，该处理模块通过该线路耦接至该第一影像撷取模块及该第二影像撷取模块。

6.根据权利要求5所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一影像撷取模块包含一第一影像传感器与一第一电路板，该第二影像撷取模块包含一第二影像传感器与一第二电路板，该第一电路板与该第二电路板设置于该通道内。

7.根据权利要求6所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一影像传感器与该第一电路板通过一第一排线电性连结，该第二影像传感器与该第二电路板通过一第二排线电性连结。

8.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第二钣金构件的内侧设置有一下侧饰条，该下侧饰条是由单一光谱透光材料、混光材料或反光材料所构成。

9.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第三钣金构件的内侧设置有一左侧饰条，该左侧饰条是由单一光谱透光材料、混光材料或反光材料所构成。

10.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第四钣金构件的内侧设置有一右侧饰条，该右侧饰条是由单一光谱透光材料、混光材料或反光材料所构成。

11.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一钣金构件包含：

一第一侧向承靠结构板，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该第一侧向承靠结构板是用以侧向承靠该面板；以及

一第一正向支撑结构板，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该第一正向支撑结构板是用以正向支撑该面板。

12.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第二钣金构件包含：

一第二侧向承靠结构板，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该第二侧向承靠结构板是用以侧向承靠该面板；以及

一第二正向支撑结构板，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该第二正向支撑结构板是用以正向支撑该面板。

13.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第二钣金构件包含：

一断差结构，用以辅助该第二侧向承靠结构板及该第二正向支撑结构板限制该面板的侧向位移及正向位移。

14.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第三钣金构件及该第四钣金构件嵌入该面板的侧壁以直接限制该面板的左右移动。

15.根据权利要求4所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第三钣金构件上设置有一左侧八字孔，该左侧八字孔包含一第一左侧孔位及一第二左侧孔位，该第四钣金构件上设置有一右侧八字孔，该右侧八字孔包含一第一右侧孔位及一第二右侧孔位，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该面板是锁固于该第一左侧孔位及该第一右侧孔位。

16.根据权利要求6所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一影像传感器与该第二影像传感器是一电荷耦合元件影像传感器或一互补式金属氧化物半导体影像传感器。

17.根据权利要求7所述的光学触控感测装置，其特征在于，该第一排线与该第二排线包含一软排线。

18.根据权利要求15所述的光学触控感测装置，其特征在于，该左侧八字孔的该第一左侧孔位的位置是对应于该右侧八字孔的该第一右侧孔位的位置，该左侧八字孔的该第二左侧孔位的位置是对应于该右侧八字孔的该第二右侧孔位的位置。

19.根据权利要求15所述的光学触控感测装置，其特征在于，进一步包含：

一玻璃构件，设置于该外罩式框架内侧，当该外罩式框架罩接于该面板外时，该玻璃构件位于该面板的外侧以保护该面板，此时，该面板锁固于该第二左侧孔位及该第二右侧孔位。

20.根据权利要求19所述的光学触控感测装置，其特征在于，该面板与该玻璃构件之间设置有一缓冲泡棉。

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