專利名稱：一種觸摸屏及觸摸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種利用光學(xué)傳感器來進(jìn)行定位的觸摸屏
及包含所述觸摸屏的觸摸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為最簡單、成熟的計算機(jī)多媒體人機(jī)交互設(shè)備已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。 而在各種觸摸屏技術(shù)中，紅外觸摸屏以其工藝簡單、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)勢被應(yīng)用于諸多領(lǐng) 域。 如圖1所示，傳統(tǒng)的紅外觸摸屏是在一個適合安裝在顯示器邊緣的框架內(nèi)，沿著 顯示器的顯示表面的四個邊緣按照一定的順序，安裝多對紅外發(fā)射管(如A^……、Am，以
及B"……、Bn)和接收管(如Q、……、Cm，以及D"……、Dn)，習(xí)慣上，將對應(yīng)的一對發(fā)射 管和接收管(如Am和Cm)稱作發(fā)射接收對管。這些發(fā)射接收對管沿顯示表面邊緣的方向排
列，構(gòu)成一個互相垂直的發(fā)射接收陣列；其中，每一對發(fā)射接收對管均安裝在一條軸線上，
形成的諸多軸線就在顯示表面形成了柵格結(jié)構(gòu)。當(dāng)對應(yīng)的紅外發(fā)射管和接收管被控制依次 工作時，就在顯示器的顯示表面上形成了動態(tài)的紅外線柵格。在無觸摸發(fā)生時，每一條紅外
光線是流暢的；當(dāng)有觸摸發(fā)生時，觸摸阻斷相應(yīng)位置的水平和垂直方向的紅外線，利用控制 單元可根據(jù)紅外線的流暢或阻斷情況確定發(fā)生觸摸的位置。應(yīng)用當(dāng)前的紅外觸摸屏實(shí)現(xiàn)單 點(diǎn)觸摸檢測的可靠性可滿足實(shí)際需要。 包括視頻游戲系統(tǒng)、計算機(jī)以及包含電子音樂的設(shè)備的多種新技術(shù)都要求應(yīng)用多 點(diǎn)觸摸屏技術(shù)，多點(diǎn)觸摸屏可以在一個觸摸屏上同時檢測多個觸摸點(diǎn)。理論上，應(yīng)用當(dāng)前的 紅外觸摸屏也可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的檢測。 然而，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施加于紅外線柵格中E點(diǎn)和F點(diǎn)的觸摸發(fā)生時，可檢測 到紅外線ApCp、 AqCq、 以及BSDS被阻斷；但是，當(dāng)施加于紅外線柵格中H點(diǎn)和G點(diǎn)的觸摸 發(fā)生時，也可檢測到紅外線ApCp、AqCq、BrDr以及BSDS被阻斷。換言之，在實(shí)際只觸摸兩點(diǎn)時， 可能檢測到四個觸摸點(diǎn)，換言之，利用當(dāng)前的紅外觸摸屏不能有效區(qū)分多點(diǎn)。本實(shí)用新型主 要目的在于提供一種新的觸摸屏，該觸摸屏能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)定位，以為消費(fèi)者提供一種新的觸 摸屏選擇。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種觸摸屏和一種觸摸系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸。 本實(shí)用新型提供的一種觸摸屏，包括，基板和光源；所述基板具有頂表面和底表
面，所述光源發(fā)出的光線在所述頂表面和底表面之間發(fā)生受抑全內(nèi)反射，還包括控制單元
和至少兩個光學(xué)傳感裝置，各所述光學(xué)傳感裝置置于所述底表面下以獲取由于在所述頂表
面上發(fā)生觸摸而受破壞的所述受抑全內(nèi)反射引發(fā)的散射數(shù)據(jù)；各所述光學(xué)傳感裝置耦接到
所述控制單元，所述控制單元利用從所述光學(xué)傳感裝置獲取的所述散射數(shù)據(jù)確定所述頂表
面上的觸摸位置。[0008] 可選地，所述基板內(nèi)遠(yuǎn)離所述光源的邊緣附著有反射裝置。 可選地，所述至少兩個光學(xué)傳感裝置呈網(wǎng)格排列。 可選地，所述觸摸屏還包括輔助基板，所述輔助基板位于所述底表面下，各所述光
學(xué)傳感裝置附著于所述輔助基板上且面向所述底表面；或者，在所述底表面上附著有光透
射膜層，各所述光學(xué)傳感裝置附著于光透射膜層上。 可選地，所述至少兩個光學(xué)傳感裝置呈第一矩陣或網(wǎng)格排列。 可選地，所述光源采用至少一個發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所 述發(fā)光元件分立排列，且置于所述基板的邊角。 可選地，所述光源采用至少一個發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所 述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板的側(cè)邊。 可選地，所述光源為紅外管狀光源，所述紅外管狀光源置于所述基板的側(cè)邊。 可選地，所述光源采用發(fā)光二極管或電致發(fā)光件作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件 呈第二矩陣排列，各所述發(fā)光元件置于所述光學(xué)傳感裝置之間。 可選地，各所述光學(xué)傳感裝置具有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)，各所述光學(xué)傳感裝置 之間分立、平行排列，且與所述光源發(fā)出的光線的方向交叉。 可選地，所述光源采用至少一個發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所 述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板的側(cè)邊。
可選地，所述光源采用發(fā)光二極管或電致發(fā)光件作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件
呈第二矩陣排列，所述第二矩陣的行或列之間間隔有所述光學(xué)傳感裝置。 可選地，各所述發(fā)光元件發(fā)出的光線平行。 可選地，各所述光學(xué)傳感裝置與各所述發(fā)光元件發(fā)出的光線的方向垂直。 本實(shí)用新型提供的一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包括上述觸摸屏。
本實(shí)用新型提供的觸摸屏具有如下優(yōu)點(diǎn) 本實(shí)用新型提供的一種觸摸屏，通過在所述觸摸屏中引入至少兩個光學(xué)傳感裝 置，并利用各所述光學(xué)傳感裝置標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而利用耦接于所述光學(xué)傳感 裝置的控制單元，獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感裝置的位置的散射數(shù)據(jù)，可使準(zhǔn)確感 應(yīng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸成為可能； 本實(shí)用新型提供的一種觸摸屏，通過將各所述光學(xué)傳感裝置附著于所述輔助基板 上，或者，在所述底表面上附著有光透射膜層，再將各所述光學(xué)傳感裝置附著于光透射膜層 上，可保護(hù)所述光源發(fā)出的光線在所述基板內(nèi)發(fā)生受抑全內(nèi)反射的條件，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單 點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸； 本實(shí)用新型提供的一種觸摸屏，通過將至少兩個所述光學(xué)傳感裝置排列成第一矩
陣或網(wǎng)格，可均勻標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸； 本實(shí)用新型提供的一種觸摸屏，通過使各所述光學(xué)傳感裝置具有呈規(guī)則變化的連
續(xù)結(jié)構(gòu)，并使各所述光學(xué)傳感裝置之間分立、平行，且與所述光源發(fā)出的光線的方向交叉，
可以所述光線的方向和與之交叉的所述光學(xué)傳感裝置的連續(xù)走向作為坐標(biāo)，標(biāo)記同一所述
光學(xué)傳感裝置上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)； 本實(shí)用新型提供的一種觸摸系統(tǒng)，通過在所述觸摸系統(tǒng)內(nèi)包含的觸摸屏中引入至
少兩個光學(xué)傳感裝置，并利用各所述光學(xué)傳感裝置標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而利用耦接于所述光學(xué)傳感裝置的控制單元，獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感裝置的位置的散射 數(shù)據(jù)，可準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中利用紅外觸摸屏不能有效區(qū)分多點(diǎn)時的檢測示意圖；圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為說明本實(shí)用新型實(shí)施例中基板內(nèi)光路的俯視示意圖；圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖7為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖8為本實(shí)用新型中光學(xué)傳感裝置呈網(wǎng)格排列時一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖圖9為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖10為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖11為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖12為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 如圖2所示，在第一實(shí)施例中，所述觸摸屏包括，基板100和光源140 ;所述基板 100具有頂表面和底表面，所述光源140發(fā)出的光線在所述頂表面和底表面之間發(fā)生受抑 全內(nèi)反射，還包括控制單元和至少兩個光學(xué)傳感裝置120，各所述光學(xué)傳感裝置120置于所 述底表面下以獲取由于在所述頂表面上發(fā)生觸摸而受破壞的所述受抑全內(nèi)反射引發(fā)的散 射數(shù)據(jù)；各所述光學(xué)傳感裝置120耦接到所述控制單元，所述控制單元利用從所述光學(xué)傳 感裝置120獲取的所述散射數(shù)據(jù)確定所述頂表面上觸摸位置。 此外，結(jié)合圖3，所述觸摸屏還包括輔助基板160，所述輔助基板160位于所述底表 面下，各所述光學(xué)傳感裝置120附著于所述輔助基板160上且面向所述底表面。其中，所述 至少兩個光學(xué)傳感裝置120呈第一矩陣排列。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，所述至少兩 個光學(xué)傳感裝置120還可呈網(wǎng)格排列，所述光學(xué)傳感裝置120的具體數(shù)目以及所述網(wǎng)格的 目數(shù)及走向均可根據(jù)實(shí)際需要確定。 所述光學(xué)傳感裝置120可為槽式或反射傳感器，不限于光敏電阻、光電二極管、光 電三極管、光電耦合器或光電池中的 一種或其組合。 所述基板100和所述輔助基板160均可以由一種具有震動吸收特性的材料制成， 并被布置在觸摸屏的外殼180中。也可選用亞克力材料、玻璃、塑料或其他對光線具有良好 透射性能(至少在顯示器件發(fā)光波段內(nèi)具有良好的透射性能)的材料。在本實(shí)施例中，所 述基板100和所述輔助基板160均可選用亞克力材料。 所述光學(xué)傳感裝置120可采用膠粘接合的方式附著于所述輔助基板160上。在其 他實(shí)施例中，所述光學(xué)傳感裝置120也可采用半導(dǎo)體沉積-刻蝕工藝形成于所述輔助基板 160上。其中，所述光學(xué)傳感裝置120可為透明或不透明的元件，所述光學(xué)傳感裝置120為不透明的元件時，其尺寸應(yīng)足夠小，以不影響顯示圖像的光線傳輸。 通過將各所述光學(xué)傳感裝置120附著于所述輔助基板160上，可使所述光學(xué)傳感
裝置120不必直接附著在所述基板100上，以保護(hù)所述光源140發(fā)出的光線在所述基板100
內(nèi)發(fā)生受抑全內(nèi)反射的條件；通過將至少兩個所述光學(xué)傳感裝置120排列成第一矩陣或網(wǎng)
格，可均勻標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，均利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸。 所述控制單元借助于包含在其內(nèi)的一種算法獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感
裝置的位置的散射數(shù)據(jù)，控制所述算法的軟件可以由不同的程序員以各種形式和編程語言編制。 所述光源140可采用至少一個(如4個)發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件；在其他實(shí)施例中，所述光源140也可采用至少一個冷陰極熒光燈(CCFL)作為發(fā)光元件；其中，各所述發(fā)光元件分立排列，且置于所述基板100的邊角。在本實(shí)施例中，采用4個LED作為發(fā)光元件，分別置于所述基板100的4個邊角。 此時，LED發(fā)射光線的角度需要經(jīng)過特別設(shè)計，以利用LED發(fā)光照向所述基板100的內(nèi)層表面以產(chǎn)生如圖3中虛線所示的受抑全內(nèi)反射(FTIR，F(xiàn)rustrated Total InternalReflection)(后續(xù)實(shí)施例中所述基板100內(nèi)的全反射均作此虛線表示)；換言之，在所述基板100外部介質(zhì)為空氣時，LED發(fā)出的光線會在所述基板100的頂表面和底表面之間發(fā)生全反射。而在某個具有干擾性的物體(如皮膚、手指等)觸摸在所述基板100的頂表面上時，在觸摸點(diǎn)附近的全反射條件被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而形成部分散射，產(chǎn)生散射光。具體地，如圖3所示，當(dāng)手指只觸摸所述基板上位置1(對應(yīng)單點(diǎn)觸摸)時，位置l處的全反射條件被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光(如圖3中實(shí)心箭頭方向所示)，此散射光可被置于位置1處下方的光學(xué)傳感裝置121感應(yīng)；此時，根據(jù)感應(yīng)到所述散射光的所述光學(xué)傳感裝置121的位置可判定觸摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置121的位置對應(yīng)的上方區(qū)域；即，在所述控制單元解析出接收散射的所述光學(xué)傳感裝置121的位置時，判定位于該位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置1。具體地，可將所述光學(xué)傳感裝置121的位置用其在第一矩陣中的坐標(biāo)表示(對于確定的所述光學(xué)傳感裝置，其坐標(biāo)已知)，如圖2中所示的(2，1)，則可判定位于坐標(biāo)(2，1)位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置l。[0050] 而當(dāng)兩個手指同時觸摸所述基板上位置1和位置2 (對應(yīng)多點(diǎn)觸摸)時，位置1和位置2處的全反射條件均被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光(如圖3中實(shí)心箭頭方向所示)，此散射光可被置于位置1處下方的光學(xué)傳感裝置121和位置2處下方的光學(xué)傳感裝置123感應(yīng)。此時，所述光學(xué)傳感裝置121和123將感應(yīng)所述散射光而產(chǎn)生散射數(shù)據(jù)，而與所述光學(xué)傳感裝置121和123耦接的控制單元將獲取所述散射數(shù)據(jù)，并對所述散射數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，即可確定感應(yīng)到所述散射光的所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置，根據(jù)所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置，可判定觸摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置對應(yīng)的上方區(qū)域；判定位于該位置上方的對應(yīng)區(qū)域分別為觸摸位置1和觸摸位置2。與上同理，若所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置用其在第一矩陣中的坐標(biāo)表示分別為(2，1)和(3，2)，則可判定位于坐標(biāo)(2，1)和(3，2)位置上方的對應(yīng)區(qū)域分別為觸摸位置1和觸摸位置2。 需說明的是，實(shí)踐中，如圖4所示，所述光源發(fā)向所述基板的光線是發(fā)散的(如圖4中光束1、2、3所示)，如果不做任何光學(xué)補(bǔ)償，所述基板內(nèi)的光線易分布不均勻，因此，在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，為增強(qiáng)光線在所述基板100中的均勻程度，在所述基板100內(nèi)遠(yuǎn)離所述光源的邊緣可附著有反射裝置102(后續(xù)附圖中均直接沿用，不再贅述)。所述反射裝置102可根據(jù)實(shí)際情況選用，在本實(shí)用新型的各實(shí)施例中，既可以部分選用，也可以全部選用或全部不選用。所述反射裝置102可為反射條；所述反射條可由柔性材料制成；所述反射條可以膠粘接合的方式圍合于所述基板100的邊緣。 在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)施例一中的輔助基板160可以不要，直接將光學(xué)傳感裝置設(shè)置于基板100的底表面之下即可。 如圖5所示，在其他特征不變的前提下，為使所述光學(xué)傳感裝置120不直接附著在所述基板100上，以保護(hù)所述光源140發(fā)出的光線在所述基板100內(nèi)發(fā)生受抑全內(nèi)反射的條件，還可在所述底表面上附著有光透射膜層162，各所述光學(xué)傳感裝置120附著于光透射膜層162上，以構(gòu)成本實(shí)用新型的第二實(shí)施例(本實(shí)施例中，所述基板內(nèi)發(fā)生的受抑全內(nèi)反射的示意圖及所述光學(xué)傳感裝置感應(yīng)散射光時的狀況說明均與第一實(shí)施例中的相關(guān)說明類似，不再贅述)。其中，所述光透射膜層162可采用濺射、沉積等鍍膜工藝形成。所述光透射膜層162可由對光線具有良好透射性能的材料形成。既可增加顯示器的透射率，又可保護(hù)所述光源發(fā)出的光線在所述基板100內(nèi)發(fā)生受抑內(nèi)全反射的條件，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸。 需說明的是，所述光源140還可采用至少一個發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件，且各所述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板100的側(cè)邊；或者，所述光源為紅外管狀光源，所述紅外管狀光源置于所述基板的側(cè)邊。即，可利用邊光式背光源在所述基板100內(nèi)形成受抑全內(nèi)反射?？稍鰪?qiáng)所述基板100內(nèi)發(fā)生全反射的均勻程度，使增強(qiáng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸檢測的準(zhǔn)確度成為可能。 如圖6和圖7所示，作為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例，所述光源142采用發(fā)光二極管(LED)或電致發(fā)光件(EL)作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件呈第二矩陣排列，各所述發(fā)光元件置于所述光學(xué)傳感裝置120之間。所述發(fā)光元件的具體數(shù)目根據(jù)實(shí)際需要確定。此時，各所述發(fā)光元件均置于所述基板100的底表面之下，即，可利用底光式背光源在所述基板100內(nèi)形成受抑全內(nèi)反射?？稍鰪?qiáng)所述基板IOO內(nèi)發(fā)生全反射的均勻程度，使增強(qiáng)單點(diǎn)及多點(diǎn)觸摸檢測的準(zhǔn)確度成為可能。 所述發(fā)光元件發(fā)射光線的角度需要經(jīng)過特別設(shè)計，以利用所述發(fā)光元件發(fā)光照向所述基板100的內(nèi)層表面以產(chǎn)生受抑全內(nèi)反射。所述發(fā)光元件既可固定在顯示器的外殼180上，也可固定于所述外殼180內(nèi)附加的固定板182上，此時，所述發(fā)光元件嵌入所述固定板182上。 其中，設(shè)計所述發(fā)光元件發(fā)射光線的角度時，既可使所述發(fā)光元件本身具有一定的偏轉(zhuǎn)角度，也可使所述發(fā)光元件本身垂直面向所述基板IOO，而再增加反射裝置(如全反射棱鏡、平面鏡或曲面反射鏡)使所述發(fā)光元件發(fā)光照向所述基板100的內(nèi)層表面以產(chǎn)生受抑全內(nèi)反射。可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇。 如圖7所示，當(dāng)手指只觸摸所述基板上位置1 (對應(yīng)單點(diǎn)觸摸)時，位置1處的全反射(如圖6中虛線所示)條件被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光(如圖6中實(shí)心箭頭方向所示)，此散射光可被置于位置1處下方的光學(xué)傳感裝置121感應(yīng)；此時，根據(jù)感應(yīng)到所述散射光的所述光學(xué)傳感裝置121的位置可判定觸摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置121的位置對應(yīng)的上方區(qū)域；即，在所述控制單元解析出接收散射的所述光學(xué)傳感裝置121的位置時，判定位于該位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置1。若所述光學(xué)傳感裝置121的位置用其在第一矩陣中的坐標(biāo)表示為(2，1)，則可判定位于坐標(biāo)(2，1)位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置l。 而當(dāng)手指同時觸摸所述基板上位置1和位置2 (對應(yīng)多點(diǎn)觸摸)時，位置1和位置2處的全反射條件均被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光(如圖6中實(shí)心箭頭方向所示)，此散射光可被置于位置1處下方的光學(xué)傳感裝置121和位置2處下方的光學(xué)傳感裝置123感應(yīng)?？膳卸ㄓ|摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置對應(yīng)的上方區(qū)域；判定位于該位置上方的對應(yīng)區(qū)域分別為觸摸位置1和位置2。若所述光學(xué)傳感裝置121和123的位置用其在第一矩陣中的坐標(biāo)表示分別為(2，1)和(3，2)，則可判定位于坐標(biāo)(2，1)和(3， 2)位置上方的對應(yīng)區(qū)域分別為觸摸位置1和觸摸位置2。 如圖8所示，作為本實(shí)用新型的其他實(shí)施例，所述觸摸屏可不包括輔助基板或在所述基板的底表面上附著有光透射膜層，此時，所述至少兩個光學(xué)傳感裝置可呈網(wǎng)格排列，呈網(wǎng)格排列的各所述光學(xué)傳感裝置構(gòu)成一張邊緣接于所述觸摸屏的外殼的網(wǎng)162 ;換言之，此時，各所述光學(xué)傳感裝置不再需要由所述輔助基板或所述光透射膜層承載，只需借助各所述光學(xué)傳感裝置之間的網(wǎng)格連接轉(zhuǎn)由所述觸摸屏的外殼承載即可。在此實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將光源選定為前述實(shí)施例中闡述的方式，均可構(gòu)成本實(shí)用新型的實(shí)施例；此外，在相關(guān)的各實(shí)施例中，所述基板內(nèi)發(fā)生的受抑全內(nèi)反射的示意圖及所述光學(xué)傳感裝置感應(yīng)散射光時的狀況說明以及應(yīng)用本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)定位的相關(guān)說明均與第二實(shí)施例中的相關(guān)說明類似，在此不再贅述。 如圖9所示，作為本實(shí)用新型的第四實(shí)施例，所述觸摸屏包括，基板100和光源140 ;所述基板100具有頂表面和底表面，所述光源140發(fā)出的光線在所述頂表面和底表面之間發(fā)生受抑全內(nèi)反射，還包括控制單元和至少兩個光學(xué)傳感裝置122，各所述光學(xué)傳感裝置122具有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)(如寬度均勻的條形、帶形，甚至是僅以一邊角相連的菱形或矩形)，各所述光學(xué)傳感裝置122之間分立、平行排列，且與所述光源140發(fā)出的光線的方向交叉；各所述光學(xué)傳感裝置122置于所述底表面下以獲取由于在所述頂表面上發(fā)生觸摸而受破壞的所述受抑全內(nèi)反射引發(fā)的散射數(shù)據(jù)；各所述光學(xué)傳感裝置122還耦接到所述控制單元，所述控制單元利用從所述光學(xué)傳感裝置122獲取的所述散射數(shù)據(jù)確定所述頂表面上觸摸位置。 其中，所述光源140采用至少兩個發(fā)光二極管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板100的側(cè)邊。 通過使各所述光學(xué)傳感裝置122具有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)，并使各所述光學(xué)傳
感裝置122之間分立、平行，且與所述光源140發(fā)出的光線的方向交叉，可以所述光線的方
向和與之交叉的所述光學(xué)傳感裝置122的連續(xù)走向作為坐標(biāo)，標(biāo)記同一所述光學(xué)傳感裝置
122上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸。 其中，使各所述發(fā)光元件發(fā)出的光線平行，甚至使各所述光學(xué)傳感裝置122與各
所述發(fā)光元件發(fā)出的光線的方向垂直，可均勻標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單
點(diǎn)觸摸。 具體地，結(jié)合圖10，當(dāng)手指只觸摸所述基板上位置1 (對應(yīng)單點(diǎn)觸摸)時，位置1處的全反射(如圖6中虛線所示)條件被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光(如圖6中實(shí)心箭頭方向所示)，此散射光可被置于位置1處下方的光學(xué)傳感裝置121感應(yīng)，此時，根據(jù)所述光學(xué)傳感裝置121的位置只能判定觸摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置121的位置對應(yīng)的上方區(qū)域(如，所述光學(xué)傳感裝置121為條形時，只能判定觸摸發(fā)生在位于此條形區(qū)域上方的條形區(qū)域)；此時，為判明觸摸發(fā)生在此對應(yīng)區(qū)域中的具體位置，還需結(jié)合控制單元對所述發(fā)光元件的控制進(jìn)行判斷，即，在所述控制單元解析出感應(yīng)散射的所述光學(xué)傳感裝置121的位置時，同時確定在所述控制單元控制下工作的發(fā)光元件的位置(如，解析出所述光學(xué)傳感裝置121感應(yīng)到散射時，確定工作的發(fā)光元件為141)，則上述條形區(qū)域與所述發(fā)光元件為141發(fā)出光線的交叉點(diǎn)即被判定為觸摸位置1。作為示例，此時，可將所述光學(xué)傳感裝置的排列順序設(shè)為縱坐標(biāo)，將所述發(fā)光元件的排列順序設(shè)為橫坐標(biāo)，再以此坐標(biāo)標(biāo)示觸摸位置，如，所述光學(xué)傳感裝置121位于各所述光學(xué)傳感裝置的排列順序中的第一列，確定工作的發(fā)光元件141位于各所述發(fā)光元件的排列順序中的第三行時，可判定位于坐標(biāo)(3，1)位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置1。 在本實(shí)施例中，所述觸摸屏還包括輔助基板，所述輔助基板位于所述底表面下，各所述光學(xué)傳感裝置122附著于所述輔助基板上且面向所述底表面。所述光學(xué)傳感裝置122的具體數(shù)目根據(jù)實(shí)際需要確定。 所述輔助基板可以由一種具有震動吸收特性的材料制成，并被布置在觸摸屏的外殼中。也可選用亞克力材料、玻璃、塑料或其他對光線具有良好透射性能的材料。在本實(shí)施例中，所述基板可選用亞克力材料。 所述光學(xué)傳感裝置122可采用膠粘接合的方式附著于所述輔助基板上。在其他實(shí)施例中，所述光學(xué)傳感裝置122也可采用半導(dǎo)體沉積-刻蝕工藝形成于所述輔助基板上。所述光學(xué)傳感裝置122可為槽式或反射傳感器，不限于光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光電耦合器或光電池中的一種或其組合。 通過將各所述光學(xué)傳感裝置122附著于所述輔助基板上，可使所述光學(xué)傳感裝置不必直接附著在所述基板100上，以保護(hù)所述光源發(fā)出的光線在所述基板100內(nèi)發(fā)生受抑全內(nèi)反射的條件。 所述控制單元借助于包含在其內(nèi)的一種算法獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感裝置的位置的散射數(shù)據(jù)，控制所述算法的軟件可以由不同的程序員以各種形式和編程語言編制。 在本實(shí)施例中，所述基板100和所述輔助基板可選用亞克力材料；在其他實(shí)施例中，所述基板100和所述輔助基板也可選用玻璃、塑料或其他對光線具有良好透射性能的材料。 所述光源140可采用至少一個發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件；在其他實(shí)施例中，所述光源140可采用至少一個冷陰極熒光燈(CCFL)作為發(fā)光元件。 在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)施例四中的輔助基板160可以不要，直接將光學(xué)傳感裝置設(shè)置于基板100的底表面之下即可。 如圖11所示，在其他特征不變的前提下，為使所述光學(xué)傳感裝置122不直接附著在所述基板100上，以保護(hù)所述光源發(fā)出的光線在所述基板100內(nèi)發(fā)生受抑全內(nèi)反射的條件，還可在所述底表面上附著有光透射膜層162，各所述光學(xué)傳感裝置122附著于光透射膜層162上，以構(gòu)成本實(shí)用新型的第五實(shí)施例(本實(shí)施例中，所述基板內(nèi)發(fā)生的受抑全內(nèi)反射的示意圖及所述光學(xué)傳感裝置感應(yīng)散射光時的狀況說明均與第二實(shí)施例中的相關(guān)說明類似，而應(yīng)用本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)定位的相關(guān)說明與第四實(shí)施例中的闡述類似，均不再贅述)。其中，所述光透射膜層162可采用濺射、沉積等鍍膜工藝形成。所述光透射膜層162可由對光線具有良好透射性能的材料形成。既可增加顯示器的透射率，又可保護(hù)所述光源140發(fā)出的光線在所述基板100內(nèi)發(fā)生受抑內(nèi)全反射的條件，利于準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸。[0075] 如圖12所示，作為本實(shí)用新型的第六實(shí)施例，所述光源142采用發(fā)光二極管(LED)或電致發(fā)光件(EL)作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件呈第二矩陣排列，所述第二矩陣的行或列之間間隔有所述光學(xué)傳感裝置122。所述發(fā)光元件的具體數(shù)目根據(jù)實(shí)際需要確定。此時，各所述發(fā)光元件均置于所述基板100的底表面之下，即，可利用底光式背光源在所述基板100內(nèi)形成受抑全內(nèi)反射?？稍鰪?qiáng)所述基板100內(nèi)發(fā)生全反射的均勻程度，使增強(qiáng)單點(diǎn)觸摸檢測的準(zhǔn)確度成為可能。 所述發(fā)光元件發(fā)射光線的角度需要經(jīng)過特別設(shè)計，以利用所述發(fā)光元件發(fā)光照向所述基板的內(nèi)層表面以產(chǎn)生受抑全內(nèi)反射。所述發(fā)光元件既可固定在顯示器的外殼上，也可固定于所述外殼內(nèi)附加的固定板上。 其中，設(shè)計所述發(fā)光元件發(fā)射光線的角度時，既可使所述發(fā)光元件本身具有一定的偏轉(zhuǎn)角度，也可使所述發(fā)光元件本身垂直面向所述基板，而再增加反射裝置(如全反射棱鏡、平面鏡或曲面反射鏡)使所述發(fā)光元件發(fā)光照向所述基板的內(nèi)層表面以產(chǎn)生受抑全內(nèi)反射。可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇。 此時，手指進(jìn)行單點(diǎn)觸摸，觸摸位置處的全反射條件被破壞，部分光線將不再發(fā)生全反射而產(chǎn)生散射光，此散射光可被置于觸摸位置處下方的光學(xué)傳感裝置感應(yīng)；此時，根據(jù)感應(yīng)到所述散射光的所述光學(xué)傳感裝置的位置可判定觸摸發(fā)生在與所述光學(xué)傳感裝置的位置對應(yīng)的上方區(qū)域；即，在所述控制單元解析出接收散射的所述光學(xué)傳感裝置的位置時，判定位于該位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置。具體地，可將所述光學(xué)傳感裝置的位置用其在第一矩陣中的坐標(biāo)表示(對于確定的所述光學(xué)傳感裝置，其坐標(biāo)已知)，則可判定位于該坐標(biāo)位置上方的對應(yīng)區(qū)域?yàn)橛|摸位置。 通過在所述觸摸屏中引入至少兩個光學(xué)傳感裝置，并利用各所述光學(xué)傳感裝置標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而利用耦接于所述光學(xué)傳感裝置的控制單元，獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感裝置的位置的散射數(shù)據(jù)，可使準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸，在光學(xué)傳感裝置不為具有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)(如寬度均勻的條形、帶形，甚至是僅以一邊角相連的菱形或矩形)時，還能準(zhǔn)確感應(yīng)多點(diǎn)觸摸。 此外，本實(shí)用新型還提供了 一種觸摸系統(tǒng)，所述觸摸系統(tǒng)包含上述觸摸屏，所述觸摸系統(tǒng)可為將所述觸摸屏安裝在顯示器表面而形成的觸摸顯示器。 通過在所述觸摸系統(tǒng)內(nèi)包含的觸摸屏中引入至少兩個光學(xué)傳感裝置，并利用各所述光學(xué)傳感裝置標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，進(jìn)而利用耦接于所述光學(xué)傳感裝置的控制單元，獲知包含感應(yīng)觸摸的所述光學(xué)傳感裝置的位置的散射數(shù)據(jù)，可使準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸，在光學(xué)傳感裝置不為具有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)(如寬度均勻的條形、帶形，甚至是僅以一邊角相連的菱形或矩形)時，還能準(zhǔn)確感應(yīng)多點(diǎn)觸摸。 本實(shí)用新型所述的方法并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求一種觸摸屏，包括，基板和光源；所述基板具有頂表面和底表面，所述光源發(fā)出的光線在所述頂表面和底表面之間發(fā)生受抑全內(nèi)反射，其特征在于還包括控制單元和至少兩個光學(xué)傳感裝置，各所述光學(xué)傳感裝置置于所述底表面下以獲取由于在所述頂表面上發(fā)生觸摸而受破壞的所述受抑全內(nèi)反射引發(fā)的散射數(shù)據(jù)；各所述光學(xué)傳感裝置耦接到所述控制單元，所述控制單元利用從所述光學(xué)傳感裝置獲取的所述散射數(shù)據(jù)確定所述頂表面上的觸摸位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述基板內(nèi)遠(yuǎn)離所述光源的邊緣附著 有反射裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述至少兩個光學(xué)傳感裝置呈網(wǎng)格排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于所述觸摸屏包括輔助基板，所述輔助基 板位于所述底表面下，各所述光學(xué)傳感裝置附著于所述輔助基板上且面向所述底表面；或 者，在所述底表面上附著有光透射膜層，各所述光學(xué)傳感裝置附著于所述光透射膜層上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其特征在于所述至少兩個光學(xué)傳感裝置呈第一矩 陣或網(wǎng)格排列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的觸摸屏，其特征在于所述光源采用至少一個發(fā)光二極 管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件分立排列，且置于所述基板的邊角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的觸摸屏，其特征在于所述光源采用至少一個發(fā)光二極 管或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板的側(cè)邊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的觸摸屏，其特征在于所述光源為紅外管狀光源，所述紅 外管狀光源置于所述基板的側(cè)邊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的觸摸屏，其特征在于所述光源采用發(fā)光二極管或電致 發(fā)光件作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件呈第二矩陣排列，各所述發(fā)光元件置于所述光學(xué)傳 感裝置之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于各所述光學(xué)傳感裝置具 有呈規(guī)則變化的連續(xù)結(jié)構(gòu)，各所述光學(xué)傳感裝置之間分立、平行排列，且與所述光源發(fā)出的 光線的方向交叉。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏，其特征在于所述光源采用至少兩個發(fā)光二極管 或冷陰極熒光燈作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件連續(xù)排列，且置于所述基板的側(cè)邊。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于各所述發(fā)光元件發(fā)出的光線平行。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的觸摸屏，其特征在于各所述光學(xué)傳感裝置與各所述發(fā)光 元件發(fā)出的光線的方向垂直。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏，其特征在于所述光源采用發(fā)光二極管或電致發(fā) 光件作為發(fā)光元件；各所述發(fā)光元件呈第二矩陣排列，所述第二矩陣的行或列之間間隔有 所述光學(xué)傳感裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸摸屏，其特征在于各所述發(fā)光元件發(fā)出的光線平行。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸摸屏，其特征在于各所述光學(xué)傳感裝置與各所述發(fā)光 元件發(fā)出的光線的方向垂直。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于所述光學(xué)傳感裝置為光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光電耦合器或光電池中的一種或其組合。
18. —種觸摸系統(tǒng)，其特征在于所述觸摸系統(tǒng)包括權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的觸 摸屏。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種觸摸屏及觸摸系統(tǒng)，所述觸摸屏包括，基板和光源；所述基板具有頂表面和底表面，所述光源發(fā)出的光線在所述頂表面和底表面之間發(fā)生受抑全內(nèi)反射，還包括控制單元和至少兩個光學(xué)傳感裝置，各所述光學(xué)傳感裝置置于所述底表面下以獲取由于在所述頂表面上發(fā)生觸摸而受破壞的所述受抑全內(nèi)反射引發(fā)的散射數(shù)據(jù)；各所述光學(xué)傳感裝置耦接到所述控制單元，所述控制單元利用從所述光學(xué)傳感裝置獲取的所述散射數(shù)據(jù)確定所述頂表面上觸摸位置。通過利用引入的光學(xué)傳感裝置標(biāo)記觸摸屏上各點(diǎn)的位置，可準(zhǔn)確感應(yīng)單點(diǎn)觸摸。
文檔編號G06F3/042GK201548938SQ20092027149
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者劉建軍, 劉新斌, 葉新林 申請人:北京匯冠新技術(shù)股份有限公司