一種觸摸系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種觸摸系統。一種觸摸系統，包括具有頂面和底面的透明主體，在透明主體的一端設有光發射管，透明主體的另一端設有光接收管；光發射管與透明主體固定連接，光接收管與透明主體固定連接；其特征在于：透明主體內，橫向設置有沿透明主體的縱向延伸第一光反射帶和第二光反射帶；第一光反射帶設置在光發射管的上方，第二反光帶設置在光接收管的上方；第一光反射帶包括第一鏡面反射部和第一漫反射部，第一鏡面反射部使得光發射管發出的光在透明主體內全內反射；第二光反射帶包括第二鏡面反射部和第二漫反射部，第二鏡面反射部使得在透明主體內全反射的光離開透明主體被光接收管接收。
【專利說明】
_種觸摸系統
技術領域
[0001]本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種觸摸系統。
【背景技術】
[0002]申請號為CN104679346A，公布日為2015年6月3日的發明專利申請公開了一種基于受抑權內反射技術的多點觸摸屏。包括形成全內反射的觸摸屏基板，靠近觸摸屏基板的非觸摸面的光源，將光源導向觸摸屏基板內形成全內反射的導光組件，接收經全內反射的光線的光接收器等。將零件置于觸摸屏基板的非觸摸面，通過導光組件改變光源的發射角度(保證光在觸摸基板的觸摸面上的入射角大于觸摸基板相對與空氣的臨界角)，在觸摸屏基板內形成全內反射傳播至觸摸屏基板的另一端被光接收器檢測。當觸摸屏基板的觸摸面發生觸摸操作時，觸摸面外部的介質由空氣變為折射率大于面板材質的脂肪(手指)，光在觸摸屏基板內的全反射受到抑制，光接收器檢測到光強發生衰減，從而判斷觸摸面發生了觸摸操作。該技術方案中，必須要保證光源、導光組件、光接收器、以及觸摸面板四者相對位置的固定，其中任何一個部件的抖動或者位置改變都會導致光源發射角度的改變，從而影響通過全反射傳播至光接收器的光強，極有可能導致觸摸誤判，直接影響觸摸屏的觸摸精度。尤其是導光組件的環節，其光作用面角度的一些細微偏差極有可能被放大，從而破壞光在觸摸屏基板內的全反射。

【發明內容】

[0003]本發明基于上述技術問題提供一種具有抗振性能的，在抖動環境中任能保證其觸摸精度的觸摸裝置。
[0004]—種觸摸系統，包括具有頂面和底面的透明主體，在所述透明主體的一端設有光發射管，所述透明主體的另一端設有光接收管;所述光發射管與所述透明主體固定連接，所述光接收管與所述透明主體固定連接;其特征在于:所述透明主體內，橫向設置有沿所述透明主體的縱向延伸第一光反射帶和第二光反射帶;所述第一光反射帶設置在所述光發射管的上方，所述第二反光帶設置在所述光接收管的上方;所述第一光反射帶包括第一鏡面反射部和第一漫反射部，所述第一鏡面反射部使得所述光發射管發出的光在所述透明主體內全內反射;所述第二光反射帶包括第二鏡面反射部和第二漫反射部，所述第二鏡面反射部使得在所述透明主體內全反射的光離開所述透明主體被所述光接收管接收。將用于改變光的傳播路徑的第一光反射帶和第二光反射帶均固定設置在所述透明主體內部，保證其位置與透明基板相對固定。同時也避免了第一光反射帶和第二光反射帶暴露在透明主體外部，長期使用被磨損，結構松動，影響使用壽命。
[0005]作為優選，所述第一鏡面反射部設置在所述光發射管的正上方;所述第一漫反射部沿所述透明主體的橫向，設置在所述第一鏡面反射部兩旁;所述第二鏡面反射部設置在所述光接收管的正上方;所述第二漫反射部沿所述透明主體的橫向，設置在所述第二鏡面反射部兩旁。所述第一鏡面反射部將所述光發射管發出的大部分光線按照一定角度反射，使得其在透明主體內形成全內反射。而光發射管邊緣的部分光線的入射角度偏差較大，通過對應設置的漫反射部形成漫反射，使得其中有部分光線仍然能夠在所述透明主體內形成全內反射，從而提高了光利用率，相應提高了光接收管的接收光強，提高了檢測精度和系統抗干擾性。
[0006]作為優選，所述第一鏡面反射部包括第一反射面，以及設置在所述第一反射面兩側的第一光吸收面;所述第二鏡面反射部包括第二反射面，以及設置在所述第二反射面兩側的第二光吸收面。所述第一光吸收面和所述第二光吸收面吸收了通過所述第一漫反射部和所述第二漫反射部反射至所述第一反射面和所述第二反射面的光。
[0007]作為優選，所述漫反射部具有朝向所述光接收管傾斜的第一光反射層，所述第一光反射層與所述頂面或者底面的夾角Ql在15?60度之間；所述第二漫反射部帶具有朝向所述光發射端傾斜的第二光反射層，所述第二光反射層與所述頂面或者底面的夾角Q2在15?60度之間。保證所述光發射管發出的光盡量多的照到所述第一光反射層形成全內反射，并朝向所述光接收器所在的方向傳播，到達所述第二光反射層，并被反射至所述光接收器。
[0008]作為優選，所述第一光反射帶在所述透明主體的橫向上的寬度為5?10mm，所述第二光反射帶在所述透明主體的橫向上的寬度為5?10mm。所述第一光反射帶和所述第二光反射帶過寬會導致觸摸裝置的兩端的觸摸盲區過大，相反，所述第一光反射帶和所述第二光反射帶過窄會導致光接收管接收到的光強太弱，在進行觸摸判斷時容易被干擾。
[0009]作為優選，所述第一漫反射部包括第一光反射層，所述第一光反射層包括形成于所述透明主體內的第一腔體;所述第二漫反射部包括第二光反射層，所述第二光反射層包括形成于所述透明主體內的第二腔體。部分光在所述透明主體內傳播，在所述第一腔體與所述透明主體的交界處被反射并且在透明主體內形成全內反射。
[0010]作為優選，所述第一光反射層包括多個形成于所述透明主體內的第一腔體，多個所述第一腔體層狀排列于所述透明主體中；所述第二光反射層包括多個形成于所述透明主體內的第二腔體，多個所述第二腔體層狀排列于所述透明主體中。第一腔體的數量越多，射入透明主體中的光中能夠產生全反射的光的占比越大。同樣，第二腔體的數量越多能夠將越多的光反射至光接收管，從而提高觸摸裝置的靈敏度。
[0011]作為優選，所述第一光反射層具有兩層，相鄰的所述第一光反射層的第一腔體交錯排列;所述第二光反射層具有兩層，相鄰的所述第二光反射層的第二腔體交錯排列。第一腔體的數量越多，射入透明主體中的光中能夠產生全反射的光的占比越大;第二腔體的數量越多能夠將越多的光反射至光接收管。但是，隨著第一腔體和第二腔體數量的增加，透明主體的第一光反射帶和第二光反射帶的位置處的強度會越低。雙層的光反射層結構設計可以同時滿足較多的腔體數量，以及較高的透明主體強度。
[0012]作為優選，所述第一腔體和所述第二腔體的直徑在0.1?0.5um之間，相鄰的所述第一腔體之間的間距小于0.5um，相鄰的所述第二腔體之間的間距小于0.5um。第一腔體和第二腔體的直徑越小，所述第一光反射層和所述第二光反射層能夠容納的腔體數量就越多。腔體之間的間距越小，能夠經過所述第一光反射層能夠形成全反射并且被所述光接收管接收的光的數量越多，觸摸裝置的檢測精度就越高。
[0013]作為優選，所述第一光反射帶包括第一上連接部和第一下連接部，第一上連接部連接所述第一光反射帶的上端與所述頂面;所述第一下連接部連接所述第一光反射帶的下端和所述底面;所述第二光反射帶包括第二上連接部和第二下連接部，第二上連接部連接所述第二光反射帶的上端與所述頂面;所述第二下連接部連接所述第二光反射帶的下端和所述底面。提高了整個透明主體的強度。
[0014]本發明具有如下有益效果:
1.具有良好的抗振、防抖特性；
2.對光反射管和光接收管的安裝角度的精度要求不高，安裝方便；
3.觸摸裝置的透明面板強度高；
4.生產工藝簡單；
5.內置的第一光反射帶和第二光反射帶不易老化、延長了實用壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1觸摸裝置結構側視剖視圖。
[0016]圖2觸摸裝置俯視圖。
[0017]圖3第一光反射層結構示意圖。
[0018]圖4第二光反射層結構示意圖。
[0019]其中，1-玻璃面板、2-紅外發射管、3-紅外接收管、11-頂面、12-底面、13-第一光反射帶、14-第二光反射帶、131-第一光反射層、141-第二光反射層、1311-第一腔體、1411-第二光反射層。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。
[0021]如圖1、2，一種觸摸系統，包括玻璃面板1、紅外發射管2、以及紅外接收管3。玻璃面板I包括相互平行的頂面11和底面12，玻璃面板I的內部在橫向方向上的兩端，設置有沿玻璃面板I的縱向延伸的第一光反射帶13和第二光反射帶14。多個紅外發射管2沿玻璃面板I的縱向固定安裝在第一光反射帶13下方，多個與紅外發射管2對應的紅外接收管3沿玻璃面板I的縱向固定安裝在第二光反射帶14下方。
[0022]第一光反射帶13和第二光反射帶14呈“八”字型傾斜地設置在玻璃面板11中。
[0023]如圖3，第一光反射帶13包括兩層一由激光內雕工藝在玻璃面板內形成的第一光反射層131和第一鏡面反射部132。第一鏡面反射部132正對紅外發射管2的一側為對光線進行鏡面反射的第一反射面1321，第一光反射層131設置在第一反射面1321的兩旁，第一鏡面反射部132在第一反射面1321的兩側設置的第一光吸收面1322。第一光反射層131包括若個鋪設在第一光反射層131內的氣泡狀的第一腔體1311。相鄰兩層的第一光反射層131的腔體1311交錯排列，位于上層的第一光反射層131的第一腔體1311對應設置在下層的第一反射層131的相鄰的兩個第一腔體1311的空隙之間。第一腔體1311的直徑在0.1?0.5um之間，各第一腔體1311的直徑大小可以一致，也可以不一致。相鄰的第一腔體1311之間的間距小于
0.5um。第一光反射層131的上部與玻璃面板I的頂面11之間具有厚度在0.1?0.2mm的第一上連接部，第一光反射層131的下部與玻璃面板I的底面12之間具有厚度在0.1?0.2mm的第一下連接部。
[0024]第二光反射帶14的結構與第一光反射帶13相同，參照圖4。第二光反射帶14包括兩層一由激光內雕工藝在玻璃面板內形成的第二光反射層141和第二鏡面反射部142。第二鏡面反射部142正對紅外接收管3的一側為對光線進行鏡面反射的第一反射面1421，第二光反射層141設置在第二反射面1421的兩芳，第二鏡面反射部142在第一反射面1421的兩側設置的第二光吸收面1422。第二光反射層141包括若個鋪設在第二光反射層141內的氣泡狀的第二腔體1411。相鄰兩層的第二光反射層141的腔體1311交錯排列，位于上層的第二光反射層141的第二腔體1411對應設置在下層的第二反射層141的相鄰的兩個第二腔體1411的空隙之間。第二腔體1411的直徑在0.1?0.5um之間，各第二腔體1411的直徑大小可以一致，也可以不一致。相鄰的第二腔體1411之間的間距小于0.5um。第二光反射層141的上部與玻璃面板I的頂面11之間具有厚度在0.1?0.2mm的第二上連接部，第二光反射層141的下部與玻璃面板I的底面12之間具有厚度在0.1?0.2mm的第二下連接部。
[0025]第一光反射層13與頂面或者底面的夾角Ql在15?60度之間，最好為45?50度。第二光反射層14與頂面或者底面的夾角Q2在15?60度之間，最好為45?50度。第一光反射帶131在透明主體的橫向上的寬度最好為5?10mm，第二光反射帶141在透明主體的橫向上的寬度最好為5?10mm。
[0026]紅外發射管2發出的光進入玻璃面板I以后，在第一光反射帶13的位置受到阻擋，大部分光線到達第一鏡面反射部被第一反射面反射，在玻璃面板I中全內反射至位于透明面板I另一端的第二光反射帶14。剩余的少部分角度偏差較大的光線達到第一光反射層131時在第一腔體1311表面被反射至多個方向，其中一部分光的在頂面I和底面2與外界交界的位置處的入射角符合全內反射的條件，使得光線在玻璃面板I中同樣也全內反射至位于透明面板I另一端的第二光反射帶14。光線到達第二光反射帶14時，在第二鏡面反射部142的第二反射面1421或者在第二腔體141表面被反射至紅外接收管3。假如紅外發射管發出的光強為100%，經過第一光反射層以后能夠在玻璃面板內形成全反射的光強為80%，形成全反射的光經第二光反射層反射以后能夠被紅外接收管接收的光強為60%。當觸摸裝置的頂面I發生觸摸時，觸摸位置處的光的全反射被抑制，對應的紅外接收管接收到的光強可能只有10%，那么就可以判斷出該紅外接收管對應的光的傳播路徑上發生了觸摸，再結合合理的軟件算法即可以判斷出觸摸的位置。
[0027]由于光在第一腔體處的反射是朝向多個方向的，通過合理的設計總能保證被反射的光中有一定的光能夠在玻璃面板內形成全反射被紅外接收管接收。即使由于振動或者其他原因紅外發射管或者紅外接收管與玻璃面板的相對位置發生了變化，但是只要通過紅外發射管發射到第一光反射帶的光強基本不變，那么，在玻璃面板內能夠形成全反射的光的強度也基本不變，相應地，只要紅外接收管相對與第二光反射帶的接收光的面積不變，那么其能夠接收到的光強也基本不變。因此，本發明的觸摸裝置具有很好的抗振穩定性。
[0028]也可以在第一腔體131和第二腔體141內填充物折射率小于透明面板折射率的液體或者固體等，通過改變第一腔體內的折射率來調整第一反射帶將發射管的光反射形成全反射的比例，從而調整觸摸裝置的檢測精度和靈敏度。同時選擇采用密度大于透明面板的密度的填充物，可以提高玻璃面板的強度。
[0029]雖然結合附圖描述了本發明的實施方式，但是本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。
【主權項】
1.一種觸摸系統，包括具有頂面和底面的透明主體，在所述透明主體的一端設有光發射管，所述透明主體的另一端設有光接收管;所述光發射管與所述透明主體固定連接，所述光接收管與所述透明主體固定連接;其特征在于:所述透明主體內，橫向設置有沿所述透明主體的縱向延伸第一光反射帶和第二光反射帶;所述第一光反射帶設置在所述光發射管的上方，所述第二反光帶設置在所述光接收管的上方;所述第一光反射帶包括第一鏡面反射部和第一漫反射部，所述第一鏡面反射部使得所述光發射管發出的光在所述透明主體內全內反射;所述第二光反射帶包括第二鏡面反射部和第二漫反射部，所述第二鏡面反射部使得在所述透明主體內全反射的光離開所述透明主體被所述光接收管接收。2.根據權利要求1所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一鏡面反射部設置在所述光發射管的正上方;所述第一漫反射部沿所述透明主體的橫向，設置在所述第一鏡面反射部兩旁;所述第二鏡面反射部設置在所述光接收管的正上方;所述第二漫反射部沿所述透明主體的橫向，設置在所述第二鏡面反射部兩旁。3.根據權利要求2所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一鏡面反射部包括第一反射面，以及設置在所述第一反射面兩側的第一光吸收面;所述第二鏡面反射部包括第二反射面，以及設置在所述第二反射面兩側的第二光吸收面。4.根據權利要求3所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述漫反射部具有朝向所述光接收管傾斜的第一光反射層，所述第一光反射層與所述頂面或者底面的夾角Ql在15?60度之間；所述第二漫反射部帶具有朝向所述光發射端傾斜的第二光反射層，所述第二光反射層與所述頂面或者底面的夾角Q2在15?60度之間。5.根據權利要求4所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一光反射帶在所述透明主體的橫向上的寬度為5?10mm，所述第二光反射帶在所述透明主體的橫向上的寬度為5?1mm06.根據權利要求5所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一漫反射部包括第一光反射層，所述第一光反射層包括形成于所述透明主體內的第一腔體;所述第二漫反射部包括第二光反射層，所述第二光反射層包括形成于所述透明主體內的第二腔體。7.根據權利要求6所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一光反射層包括多個形成于所述透明主體內的第一腔體，多個所述第一腔體層狀排列于所述透明主體中；所述第二光反射層包括多個形成于所述透明主體內的第二腔體，多個所述第二腔體層狀排列于所述透明主體中。8.根據權利要求7所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一光反射層具有兩層，相鄰的所述第一光反射層的第一腔體交錯排列;所述第二光反射層具有兩層，相鄰的所述第二光反射層的第二腔體交錯排列。9.根據權利要求8所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一腔體和所述第二腔體的直徑在0.1-0.5um之間，相鄰的所述第一腔體之間的間距小于0.5um，相鄰的所述第二腔體之間的間距小于0.5um。10.根據權利要求9所述的一種觸摸系統，其特征在于:所述第一光反射帶包括第一上連接部和第一下連接部，第一上連接部連接所述第一光反射帶的上端與所述頂面;所述第一下連接部連接所述第一光反射帶的下端和所述底面;所述第二光反射帶包括第二上連接部和第二下連接部，第二上連接部連接所述第二光反射帶的上端與所述頂面;所述第二下連接部連接所述第二光反射帶的下端和所述底面。
【文檔編號】G06F3/042GK106020570SQ201610422714
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】李金鵬, 齊洋, 周建, 王迪
【申請人】湖州佳格電子科技股份有限公司