[发明专利]激光光学触控模块

说明书

技术领域

本发明有关一种光学触控模块，尤指一种利用一具激光光源的发光部及一具位置感测器的收光部，且该发光部与收光部的光路之间以平行光路方式或共光路方式组成一模块。

背景技术

目前正流行的触控式显示屏，通过触控件如手指或触控笔直接触摸在显示屏的表面上以控制显示器的各项功能如点选作业、切换画面或放大/缩小画面等，用以取代一般显示器常见的按键式控制方式；而目前的触控式显示屏已包含多种不同的触控系统，如电阻式(Resistive)、电容式(Capacitive)、表面声波式(SAW，Surface Acoustic Wave)、红外光式(IR，Infrared)、光学式(optical imaging)等，各有各的优缺点，其中，光学式触控系统的优点为应用于大尺寸显示屏，具有成本的优势，介于表面声波式与电容式之间，荧幕具有良好的透明度(可达100％)及具有良好的触控解析度；其缺点为不适合小尺寸面板(15吋以下)的应用，较易受周边环境光的影响及须采用额外照明光源及反光条或吸光条。

光学式触控系统方面已包含US 2009/0200453、US 7,538,759、US7,692,625、US 7,629,967等多件现有技术，一般而言，该多个光学式触控系统现有技术在显示屏的表面的侧缘边上，如一矩形显示屏表面的四侧框边上或四角处，设置至少一组光源装置如以LED作光源，用以照射在整个荧幕的外表面上，即在整个显示屏的表面上形成一光线或线性光线照射区，可称为光幕，并于该显示屏表面的四周缘(框边)上设置相互垂直的反光条或吸光条，又于该显示屏表面的侧缘边上以感测方向交错的方式设置至少二组位置感测器(camera)；则当一触控件，如手指或触控笔，触摸在该显示屏表面上时，该触控件即可对该照射在整个显示屏表面的光线造成光的散射或遮断，此时透过该反光条的反射作用或吸光条的吸收作用，即可通过该至少二组位置感测器以感测得知该触控件至少二方向的相对位置，再通过一处理电路的运算功能以得知该触控件触摸在显示屏表面上的实际位置座标，以达成目前已知一光学触控系统的使用功能。

现有一般光学式触控系统在设计上大都采用发光二极管(LED，light-emitting diode)作为光源，而LED光并非高同调性(highly coherent light)光源，故无法有效提高触控的灵敏度；又现有的LED光源装置与所使用的位置感测器(camera)是分开的个体，且分别设置于显示屏表面的四周缘(框边)某一位置处，且整体架构上又必须配合反光条或吸光条使用，以致具有结构复杂、成本增加等缺点，尤其该LED光源装置所提供的照射光一般为可见光，容易受到使用环境下的可见光与显示屏所产生的可见光的干扰或影响，以致光学式触控系统中位置感测器的感测灵敏度降低，即信噪比(SNR)降低而相对影响信号的判读，以致降低光学式触控系统的使用效率。

由上可知，在光学式触控系统的技术领域中，发展设计一种不须采用反光条或吸光条且结构简化、成本节省的光学式触控系统，确实有其需要性。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种激光光学触控模块，其利用一具激光光源如红外线(IR)激光的发光部与一具位置感测器的收光部组合在一起，以使该激光光源与位置感测器设于显示屏表面的一侧的同一位置处使用，其中该发光部通过一激光光源发出激光光束并经一广角用光学元件如打线镜片(line generator optics)的折射而使折射后的光视角(light fan)能大于90度，以在显示屏表面上形成广角的线性光束，该收光部通过位置感测器接收并感应该线性光束受到触控件的阻挡而反射的激光光以感测得知该触控件的相对位置，使通过激光光束的高同调性(highly coherent light)以增进触控的灵敏度，并避免现有技术须采用反光条或吸光条的麻烦，达成结构简化且触控灵敏度高的使用功效。

本发明再一目的在于提供一种激光光学触控模块，其中该发光部的光路与收光部的光路之间以水平且平行光路方式并排组合在一起，使通过激光光束的高同调性以增进触控的灵敏度，并达成结构简化且容易安装的使用功效。